(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024097797
(43)【公開日】2024-07-19
(54)【発明の名称】防湿紙および防湿紙の製造方法
(51)【国際特許分類】
B32B 27/10 20060101AFI20240711BHJP
B32B 27/32 20060101ALI20240711BHJP
B65D 65/40 20060101ALI20240711BHJP
【FI】
B32B27/10
B32B27/32 E
B65D65/40 D
【審査請求】有
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024068710
(22)【出願日】2024-04-19
(62)【分割の表示】P 2021013380の分割
【原出願日】2021-01-29
(71)【出願人】
【識別番号】000122298
【氏名又は名称】王子ホールディングス株式会社
(72)【発明者】
【氏名】松原 一彰
(72)【発明者】
【氏名】馬場 健士
(57)【要約】
【課題】紙層にポリエチレン樹脂層を設けた防湿紙において、ポリエチレン樹脂層の厚みを増やすことなく、防湿性を高める。
【解決手段】 紙層の片面にポリエチレン樹脂層を設けた防湿紙、又は、紙層(A)と紙層(B)の間にポリエチレン樹脂層を設けた防湿紙であって、前記ポリエチレン樹脂層が、紙層側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層有する層である防湿紙である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙層の片面にポリエチレン樹脂層を設けた防湿紙であって、
前記ポリエチレン樹脂層が、紙層側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層有する層である防湿紙。
【請求項2】
紙層(A)と紙層(B)の間にポリエチレン樹脂層を設けた防湿紙であって、
前記ポリエチレン樹脂層が、紙層(A)側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層有する層である防湿紙。
【請求項3】
前記ポリエチレン樹脂層が、高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層を共押出ラミネートにより積層され層である請求項1又は2記載の防湿紙。
【請求項4】
前記ポリエチレン樹脂層の厚みが20~40μmである請求項1~3のいずれかに記載の防湿紙。
【請求項5】
前記ポリエチレン樹脂層の全厚みに対する低密度ポリエチレン樹脂層の厚みが20%以上、40%以下である請求項1~4のいずれかに記載の防湿紙。
【請求項6】
前記ポリエチレン樹脂層が、植物由来のポリエチレン樹脂を含む請求項1~5のいずれかに記載の防湿紙。
【請求項7】
JIS Z-0208に規定されるカップ法B法に基づいて測定される透湿度が13g/m2・24hr以下であること請求項1~6のいずれかに記載の防湿紙。
【請求項8】
紙層の片面に、前記紙層側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層をポリエチレン樹脂層として共押出ラミネートする防湿紙の製造方法。
【請求項9】
紙層(A)と紙層(B)の間に、前記紙層(A)側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層をポリエチレン樹脂層として共押出ラミネートすることで紙層(A)と紙層(B)を接合する防湿紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、防湿性の優れたポリエチレン樹脂層を有する防湿紙及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
紙に防湿性を有するポリエチレン樹脂層を積層した防湿紙は、例えば、吸湿を嫌う食品や粉末状の洗剤等の包装用材として利用されている。従来は、低密度~中密度ポリエチレン樹脂による樹脂層と紙との積層構成からなる防湿紙が利用されていたが、高い防湿性を要求される場合、樹脂層として高密度ポリエチレン樹脂を用いることが提案されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、地球環境を考慮し、プラスチックフィルムやプラスチックそのものの包装体の代替として防湿紙の使用が検討されている。例えば、洗剤、菓子、乾燥食品、食器用など様々の袋や箱に防湿紙の使用が見込まれている。このため、防湿紙においても防湿性を更に高めることが課題となっている。特許文献1には、低密度ポリエチレン樹脂から高密度ポリエチレン樹脂に変更することで防湿性を高めているが、更に防湿性を高めることが必要である。ポリエチレン樹脂層の厚みを増せば防湿性が高まるが、加工適性が劣るとともに、防湿紙の風合いも損なうことになる。本発明では、ポリエチレン樹脂層の厚みを増やすことなく、防湿性を高めることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
特許文献1に記載されているように、ポリエチレン層に高密度ポリエチレン樹脂を用いることで防湿性が高まることが知られている。しかし、ポリエチレン樹脂層の厚みを変更することなく、防湿性を更に高めることは困難であった。本発明者等は、上記課題を解決するためポリエチレン樹脂層の研究を鋭意行った結果、密度の異なる高密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂を積層することにより、一段と防湿性が高まることを見出し、本発明に至った。即ち、本発明は以下のとおりである。
【0006】
(1)紙層の片面にポリエチレン樹脂層を設けた防湿紙であって、
前記ポリエチレン樹脂層が、紙層側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層有する層である防湿紙。
(2)紙層(A)と紙層(B)の間にポリエチレン樹脂層を設けた防湿紙であって、
前記ポリエチレン樹脂層が、紙層(A)側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層有する層である防湿紙。
(3)前記ポリエチレン樹脂層が、高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層を共押出ラミネートにより積層され層である(1)又は(2)に記載の防湿紙。
(4)前記ポリエチレン樹脂層の厚みが20~40μmである(1)~(3)のいずれかに記載の防湿紙。
(5)前記ポリエチレン樹脂層の全厚みに対する低密度ポリエチレン樹脂層の厚みが20%以上、40%以下である(1)~(4)のいずれかに記載の防湿紙。
(6)前記ポリエチレン樹脂層が、植物由来のポリエチレン樹脂を含む(1)~(5)のいずれかに記載の防湿紙。
(7)JIS Z-0208に規定されるカップ法B法に基づいて測定される透湿度が13g /m2・24hr以下であること(1)~(6)のいずれかに記載の防湿紙。
(8)紙層の片面に、前記紙層側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層をポリエチレン樹脂層として共押出ラミネートする防湿紙の製造方法。
(9)紙層(A)と紙層(B)の間に、前記紙層(A)側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層をポリエチレン樹脂層として共押出ラミネートすることで紙層(A)と紙層(B)を接合する防湿紙の製造方法。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、優れた防湿性を有するため、様々な用途で使用可能な防湿紙を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0008】
<ポリエチレン樹脂層>
本発明は、紙層の片面に、又は紙層(A)と紙層(B)の間にポリエチレン樹脂層を設けた防湿紙である。
ポリエチレン樹脂層は、紙層側又は紙層(A)側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層有し、これらの層が共押出ラミネートにより積層された層である。
【0009】
ポリエチレン樹脂は、その密度から0.942g/cm3以上の高密度ポリエチレン樹脂と0.942g/cm3未満の低密度ポリエチレン樹脂に大別できる。
ポリエチレン樹脂層に高密度ポリエチレン樹脂を用いることで防湿性が高まることが知られている。ポリエチレン樹脂層の厚みを変更することなく、防湿性を更に高めることは困難であったが、高密度ポリエチレン樹脂層中に密度の異なる低密度ポリエチレン樹脂層を設けることで著しく防湿性が向上する。単一の高密度ポリエチレン樹脂層にくらべ、低密度ポリエチレン樹脂層を内部に有する構成が防湿性に富む理由としては、おそらく房湿度結晶性の異なるポリエチレン樹脂層が積層された構造が防湿効果を奏しているものと考えられる。なお、高密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂を混合した層では、防湿性は低下する。
【0010】
低密度ポリエチレン樹脂層(b)を形成する樹脂としては、密度が942kg/m3未満のポリエチレン樹脂を使用するが、中でも、0.930g/cm3未満のポリエチレン樹脂が防湿性に優れるので好ましい。高密度ポリエチレン樹脂層(a)、(c)を形成する樹脂としては、密度が0.942g/cm3以上のポリエチレン樹脂を使用する。高密度ポリエチレン樹脂層(a)と(c)は、同じ樹脂成分であることが同時に樹脂を調製できるので好ましい。
【0011】
ポリエチレン樹脂としては、それぞれの層の密度を満足すればよく、化石燃料由来のポリエチレン樹脂でも、バイオマス由来のポリエチレン樹脂でも使用できる。循環型社会の構築を考慮すると、バイオマス由来のポリエチレン樹脂を配合することが好ましい。
バイオマス由来のポリエチレン樹脂とは、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるポリエチレンを含んでなる樹脂である。バイオマス由来のエチレンの製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法により得ることができる。例えば、木材、トウモロコシ、サトウキビ、ビートなど植物原料から得られるバイオマス由来の発酵エタノール を得、この発酵エタノールよりエチレンを得ることができる。
なお、ポリエチレン樹脂層には、本発明の効果を損なわない範囲で他の成分を配合してもよい。
【0012】
ポリエチレン樹脂層は、高密度ポリエチレン樹脂層(a)/低密度ポリエチレン樹脂層(b)/高密度ポリエチレン樹脂層(c)の3層以上を有することが必要である。例えば、高密度ポリエチレン樹脂層(a)/低密度ポリエチレン樹脂層(b)/高密度ポリエチレン樹脂層(c)/低密度ポリエチレン樹脂層(b)/高密度ポリエチレン樹脂層(c)の5層のような層構成も含まれる。また、ポリエチレン樹脂層は、紙層に共押出ラミネートにより積層すると、紙層と高密度ポリエチレン樹脂層の密着性、ポリエチレン樹脂層各層の境界面の密着性が優れるので好ましい。
【0013】
ポリエチレン樹脂層の厚みは特に限定しないが、防湿性を得るためには20μm以上が好ましく、25μm以上がより好ましい。上限については、厚いほど防湿性に優れることになるが、袋、箱などの成形加工適正を考慮すると、40μm以下が好ましく、38μm以下がより好ましい。その中で、低密度ポリエチレン樹脂層の厚みが全ポリエチレン樹脂層の厚みの20%以上、40%以下であると防湿性が優れるために好ましい。
【0014】
<紙層>
紙層には、公知の紙基材が使用できる。例えば、未晒クラフト紙、半晒クラフト紙、晒クラフト紙、片艶クラフト紙、上質紙、アート紙、コート紙などの紙、白板紙、色板紙、黄色板紙、チップボールなどの板紙が適宜使用できる。紙層(A)、紙層(B)をポリエチレン樹脂層で接合する場合、紙層(A)と紙層(B)は、同じ紙基材であっても、異なる紙基材であってもよい。用途に合わせて紙厚を組み合わせるとよい。また、紙層のポリエチレン樹脂と接する面は、予めコロナ処理を施すとポリエチレン樹脂の密着性を高めることができる。
【0015】
<防湿紙>
本発明の防湿紙は、紙層の片面にポリエチレン樹脂層として、紙層側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層有する構成である。用途については特に限定するものではないが、例えばポリエチレン樹脂層を内側にした包装袋等として使用することができる。紙層から最も離れた高密度ポリエチレン層(c)は、シーラント機能を有していてもよい。或いは、高密度ポリエチレン層(c)の表面に、更にシーラント樹脂層を設けてもよい。シーラント機能を有すると、袋に加工する適性が優れた防湿紙となる。
また、本発明の防湿紙は、紙層(A)の片面に高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層からなるポリエチレン樹脂層と、紙層(B)を有する構成である。用途については特に限定するものではないが、紙厚が大きくなり、包装箱等として使用することができる。紙層(A)又は紙層(B)のポリエチレン樹脂層と接しない面に、顔料塗工層を施してもよい。なお、ポリエチレン樹脂層と接する面に顔料塗工層を有していても構わない。
なお、本発明の防湿紙のうち防湿性に大きく寄与するのはポリエチレン樹脂層であり、上記少なくとも3層構造を採用することで、顕著な防湿効果を奏するものである。
【0016】
<透湿度>
本発明の防湿紙のJIS Z-0208に規定されるカップ法B法に基づいて測定される透湿度は13g /m2・24hr以下であることが好ましく、12g /m2・24hr以下であることがより好ましい。
【実施例0017】
本発明を下記実施例によってさらに具体的に説明するが、勿論本発明の範囲はこれらによって限定されるものではない。
【0018】
「材料の準備」
紙基材(A)
コート白ボール(王子マテリア製、坪量450g/m2)を用意した。
紙基材(B)
未晒クラフト紙(王子マテリア製、坪量100g/m2)を用意した。
高密度ポリエチレン樹脂
石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:LW13D、東ソー株式会社製、密度:0.956g/cm3、MFR:14g/10分)を用意した。
低密度ポリエチレン樹脂
バイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン(商品名:SBC818、Braskem社製、バイオマス度:95%以上、密度:0.918g/cm3、MFR:8.3g/10分)を用意した。
【0019】
実施例1
紙基材(A)の裏面(顔料塗工量の少ない面)と、紙基材(B)を、ポリエチレン樹脂層として高密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂の3層を共押出ラミネートすることで接合し、防湿紙を得た。なお、ポリエチレン樹脂層は、高密度ポリエチレン樹脂(11μm)、低密度ポリエチレン樹脂(6.5μm)、高密度ポリエチレン樹脂(11μm)であった。また、紙層のポリエチレン樹脂層と接合する面には、予めコロナ処理を施した。
【0020】
比較例1
紙基材(A)の裏面(顔料塗工量の少ない面)と、紙基材(B)を、ポリエチレン樹脂層として高密度ポリエチレン樹脂を押出ラミネートすることで接合し、防湿紙を得た。ポリエチレン樹脂層は28.5μmであった。また、紙層のポリエチレン樹脂層と接合する面には、予めコロナ処理を施した。
【0021】
比較例2
紙基材(A)の裏面(顔料塗工量の少ない面)と、紙基材(B)を、ポリエチレン樹脂層として高密度ポリエチレン樹脂80%、低密度ポリエチレン樹脂20%の混合樹脂を用いて押出ラミネートすることで接合し、防湿紙を得た。ポリエチレン樹脂層は28.5μmであった。また、紙層のポリエチレン樹脂層と接合する面には、予めコロナ処理を施した。
【0022】
得られた防湿紙の透湿度を、下記の測定方法で測定し、その結果を表1に示す。
< 測定方法>
透湿度:JIS Z-0208(カップ法)B法に順じて40℃、90%(RH)で、紙基材(B)を外側にして測定した。なお、値が小さい方が防湿性に優れる。
【0023】
【0024】
ポリエチレン樹脂層が高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の層構成である実施例1の防湿紙が、優れた防湿性を示すのに対し、高密度ポリエチレン樹脂層のみの比較例1、高密度ポリエチレン樹脂に低密度ポリエチレン樹脂を混合した比較例2は、実施例1と同じ厚みの防湿紙であるが、防湿性が劣るものであった。なお、上記実施例では、ポリエチレン樹脂層の両面に紙層を有する構成であるが、防湿性の寄与はポリエチレン樹脂層が大きく寄与しているので、紙層が片面のみであっても、同様の効果を示すものである。
前記ポリエチレン樹脂層が、高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層を共押出ラミネートにより積層され層である請求項1又は2記載の防湿紙。
紙層の片面に、前記紙層側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層をポリエチレン樹脂層として共押出ラミネートする防湿紙の製造方法(但し、紙層とポリエチレン樹脂層の間に、ナイロン層を有する場合を除く)。
紙層(A)と紙層(B)の間に、前記紙層(A)側より高密度ポリエチレン樹脂層(a)、低密度ポリエチレン樹脂層(b)、高密度ポリエチレン樹脂層(c)の少なくとも3層をポリエチレン樹脂層として共押出ラミネートすることで紙層(A)と紙層(B)を接合する防湿紙の製造方法(但し、紙層とポリエチレン樹脂層の間に、ナイロン層を有する場合を除く)。