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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-25
(45)【発行日】2022-05-09
(54)【発明の名称】紙製バリア材料
(51)【国際特許分類】
B32B 27/10 20060101AFI20220426BHJP
B65D 65/40 20060101ALI20220426BHJP
B65D 65/46 20060101ALI20220426BHJP
【ＦＩ】
B32B27/10
B65D65/40 D
B65D65/46
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2018542911
(86)(22)【出願日】2017-09-29
(86)【国際出願番号】 JP2017035408
(87)【国際公開番号】W WO2018062466
(87)【国際公開日】2018-04-05
【審査請求日】2020-08-04
(31)【優先権主張番号】P 2016193098
(32)【優先日】2016-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2016196035
(32)【優先日】2016-10-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000183484
【氏名又は名称】日本製紙株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100162396
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 泰之
(74)【代理人】
【識別番号】100122954
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷部 善太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100194803
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 理弘
(74)【代理人】
【識別番号】100202430
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 千香子
(72)【発明者】
【氏名】岡本 匡史
(72)【発明者】
【氏名】大石 有理
(72)【発明者】
【氏名】加藤 正嗣
(72)【発明者】
【氏名】福永 正明
(72)【発明者】
【氏名】宮嶋 昭夫
(72)【発明者】
【氏名】紺屋本 博
【審査官】増田 亮子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－０４２９５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０６４８７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－００９４１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１６９７０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１３３３３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２３１８７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１２４８５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１７０４６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１３／０６９７８８（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００
Ｂ６５Ｄ ６５／４０
Ｂ６５Ｄ ６５／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙基材上に、水蒸気バリア塗工層、水溶性高分子を含有するガスバリア塗工層を有する紙製バリア原紙の少なくとも一方の面上に、さらに保護層を有し、前記保護層が、樹脂ラミネート層であるバリアフィルム貼合層であり、
該バリアフィルムが、ポリビニルアルコール、エチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリルから選ばれる樹脂を主成分とした樹脂製フィルム；ポリビニルアルコール、エチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリルから選ばれる樹脂をコーティングしたフィルム；金属箔を貼合したフィルム；蒸着フィルムのいずれかであり、
下記（１）～（３）の条件を満たすことを特徴とする紙製バリア材料：
（１）温度４０±０．５℃、相対湿度９０±２％における水蒸気透過度が３ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下、
（２）温度：２３℃、相対湿度０％における酸素透過度が３ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下、
（３）温度：２３℃、相対湿度８５％における酸素透過度が３ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下。
【請求項2】
前記紙製バリア原紙が、紙基材上に、水蒸気バリア塗工層、ガスバリア塗工層をこの順に有することを特徴とする請求項１に記載の紙製バリア材料。
【請求項3】
前記バリアフィルム貼合層が、蒸着フィルム貼合層であることを特徴とする請求項１または２に記載の紙製バリア材料。
【請求項4】
前記バリアフィルム貼合層が、生物由来樹脂を含むことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の紙製バリア材料。
【請求項5】
前記生物由来樹脂が、生分解性を有する樹脂であることを特徴とする請求項４に記載の紙製バリア材料。
【請求項6】
前記生物由来樹脂が、生分解性を有さない樹脂であることを特徴とする請求項４に記載の紙製バリア材料。
【請求項7】
前記バリアフィルム貼合層が、化石資源由来樹脂を含むことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の紙製バリア材料。
【請求項8】
前記化石資源由来樹脂が、生分解性を有する樹脂であることを特徴とする請求項７に記載の紙製バリア材料。
【請求項9】
前記化石資源由来樹脂が、生分解性を有さない樹脂であることを特徴とする請求項７に記載の紙製バリア材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、優れたガスバリア性と水蒸気バリア性を併せ持つ紙製バリア材料であり、特に食品などの包装材、容器、カップなど、包装用途に好適に用いられる、紙製バリア材料に関する。
【背景技術】
【0002】
紙製の材料、特に紙製の包装材料にガスバリア性（特に、酸素バリア性）を付与することは、包装される各種製品をガスによる劣化、例えば酸素による酸化などから守るために重要である。
従来から、紙製の包装材料へのガスバリア性の付与には、紙基材（以下、「原紙」ともいう。）上にガスバリア層として、アルミニウム等の金属からなる金属箔や金属蒸着フィルム、ポリビニルアルコールやエチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等の樹脂フィルム、あるいはこれらの樹脂をコーティングしたフィルム、さらに酸化珪素や酸化アルミニウム等の無機酸化物を蒸着したセラミック蒸着フィルム等を紙基材（原紙）に押し出しラミネートする、または貼合する方法が主に用いられてきた。
上記以外のガスバリア性を付与した紙製の包装材料としては、水溶性高分子と無機層状化合物からなるガスバリア層を有する紙製のガスバリア材料（特許文献１、特許文献２）、被覆層上に特定のビニルアルコール系重合体からなるバリア層を設けた紙製のガスバリア材料（特許文献２、３）などが開示されている。
従来から、紙製の包装材料へのガスバリア性の付与には、紙基材（以下、「原紙」ともいう。）上にガスバリア層として、アルミニウム等の金属からなる金属箔や金属蒸着フィルム、ポリビニルアルコールやエチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等の樹脂フィルム、あるいはこれらの樹脂をコーティングしたフィルム、さらに酸化珪素や酸化アルミニウム等の無機酸化物を蒸着したセラミック蒸着フィルム等を紙基材（原紙）に押し出しラミネートする、または貼合する方法が主に用いられてきた。
上記以外のガスバリア性を付与した紙製の包装材料としては、水溶性高分子と無機層状化合物からなるガスバリア層を有する紙製のガスバリア材料（特許文献１、特許文献２）、被覆層上に特定のビニルアルコール系重合体からなるバリア層を設けた紙製のガスバリア材料（特許文献２、３）などが開示されている。
【0003】
また、紙製の包装材料に耐水性（特に、水蒸気バリア性）を付与することも、包装される各種製品を水蒸気による劣化から守るために重要である。
紙製の包装材料への水蒸気バリア性の付与として、紙基材上に水蒸気バリア性に優れる樹脂フィルム、あるいはこれらの水蒸気バリア性に優れる樹脂をコーティングしたフィルム等を紙基材に押し出しラミネートする、または貼合する方法が主に用いられてきた。
これらの方法以外の水蒸気バリア性を付与した紙製の包装材料としては、合成樹脂ラテックス、ワックス及び無機微粒子からなる防湿層を有する包装用紙（特許文献４）が開示されている。
紙製の包装材料への水蒸気バリア性の付与として、紙基材上に水蒸気バリア性に優れる樹脂フィルム、あるいはこれらの水蒸気バリア性に優れる樹脂をコーティングしたフィルム等を紙基材に押し出しラミネートする、または貼合する方法が主に用いられてきた。
これらの方法以外の水蒸気バリア性を付与した紙製の包装材料としては、合成樹脂ラテックス、ワックス及び無機微粒子からなる防湿層を有する包装用紙（特許文献４）が開示されている。
【0004】
さらに、紙製の包装材料にガスバリア性と水蒸気バリア性の両方を付与した包装材料としては、紙基材にガスバリア性を有する樹脂と水蒸気バリア性を有する樹脂をラミネートした包装材料が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００９－１８４１３８号公報
【文献】特開２００３－０９４５７４号公報
【文献】特許第５３３１２６５号公報
【文献】特開２００５－１６２２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、紙基材（原紙）にガスバリア性を有する樹脂と水蒸気バリア性を有する樹脂をラミネートや貼合した包装材料は、ラミネート可能な樹脂の種類などに制限があるため、様々な要求品質に対応できないといった問題があった。
【0007】
一方、紙基材（原紙）にガスバリア性を有する樹脂、水蒸気バリア性を有する樹脂をコーティングすることによってガスバリア性と水蒸気バリア性とを付与した包装材料は、使用できる樹脂の種類などの制限が少ないため、様々な要求品質への対応は可能になる。しかしながら、ガスバリア性、水蒸気バリア性の両方を付与した包装材料、例えば、特許文献１あるいは特許文献２のガスバリア性を有する包装材料の上に、特許文献４の防湿層を設けた場合、良好な水蒸気バリア性は得られるもののガスバリア性が得られなくなる問題があった。また、特許文献４の水蒸気バリア層を有する防湿紙の上に、特許文献１あるいは特許文献２のガスバリア層を設けた場合においても、十分なガスバリア性と水蒸気バリア性の両立を得ることができなかった。
【0008】
そこで、本発明は、優れたガスバリア性と水蒸気バリア性を併せ持つ紙製バリア材料であり、特に食品などの包装材、容器、カップなど、包装用途に好適に用いられる紙製バリア材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、以下の〔１〕～〔１５〕を提供するものである。
〔１〕下記（１）～（３）の条件を満たすことを特徴とする紙製バリア材料：
（１）温度４０±０．５℃、相対湿度９０±２％における水蒸気透過度が３ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下、
（２）温度：２３℃、相対湿度０％における酸素透過度が３ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下、
（３）温度：２３℃、相対湿度８５％における酸素透過度が３ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下。
〔２〕紙基材上に、水蒸気バリア層、水溶性高分子を含有するガスバリア層を有する紙製バリア原紙の少なくとも一方の面上に、さらに保護層を有することを特徴とする〔１〕に記載の紙製バリア材料。
〔３〕前記紙製バリア原紙が、紙基材上に、水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有することを特徴とする〔２〕に記載の紙製バリア材料。
〔４〕前記保護層が、樹脂層であることを特徴とする〔２〕または〔３〕に記載の紙製バリア材料。
〔５〕前記樹脂層が、樹脂ラミネート層であることを特徴とする〔４〕に記載の紙製バリア材料。
〔６〕前記樹脂ラミネート層が、押し出しラミネート層であることを特徴とする〔５〕に記載の紙製バリア材料。
〔７〕前記樹脂ラミネート層が、フィルム貼合層であることを特徴とする〔５〕に記載の紙製バリア材料。
〔８〕前記フィルム貼合層が、バリアフィルム貼合層であることを特徴とする〔７〕に記載の紙製バリア材料。
〔９〕前記バリアフィルム貼合層が、蒸着フィルム貼合層であることを特徴とする〔８〕に記載の紙製バリア材料。
〔１０〕前記樹脂層が、生物由来樹脂を含むことを特徴とする〔４〕～〔９〕のいずれかに記載の紙製バリア材料。
〔１１〕前記生物由来樹脂が、生分解性を有する樹脂であることを特徴とする〔１０〕に記載の紙製バリア材料。
〔１２〕前記生物由来樹脂が、生分解性を有さない樹脂であることを特徴とする〔１０〕に記載の紙製バリア材料。
〔１３〕前記樹脂層が、化石資源由来樹脂を含むことを特徴とする〔４〕～〔９〕のいずれかに記載の紙製バリア材料。
〔１４〕前記化石資源由来樹脂が、生分解性を有する樹脂であることを特徴とする〔１３〕に記載の紙製バリア材料。
〔１５〕前記化石資源由来樹脂が、生分解性を有さない樹脂であることを特徴とする〔１３〕に記載の紙製バリア材料。
〔１〕下記（１）～（３）の条件を満たすことを特徴とする紙製バリア材料：
（１）温度４０±０．５℃、相対湿度９０±２％における水蒸気透過度が３ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下、
（２）温度：２３℃、相対湿度０％における酸素透過度が３ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下、
（３）温度：２３℃、相対湿度８５％における酸素透過度が３ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下。
〔２〕紙基材上に、水蒸気バリア層、水溶性高分子を含有するガスバリア層を有する紙製バリア原紙の少なくとも一方の面上に、さらに保護層を有することを特徴とする〔１〕に記載の紙製バリア材料。
〔３〕前記紙製バリア原紙が、紙基材上に、水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有することを特徴とする〔２〕に記載の紙製バリア材料。
〔４〕前記保護層が、樹脂層であることを特徴とする〔２〕または〔３〕に記載の紙製バリア材料。
〔５〕前記樹脂層が、樹脂ラミネート層であることを特徴とする〔４〕に記載の紙製バリア材料。
〔６〕前記樹脂ラミネート層が、押し出しラミネート層であることを特徴とする〔５〕に記載の紙製バリア材料。
〔７〕前記樹脂ラミネート層が、フィルム貼合層であることを特徴とする〔５〕に記載の紙製バリア材料。
〔８〕前記フィルム貼合層が、バリアフィルム貼合層であることを特徴とする〔７〕に記載の紙製バリア材料。
〔９〕前記バリアフィルム貼合層が、蒸着フィルム貼合層であることを特徴とする〔８〕に記載の紙製バリア材料。
〔１０〕前記樹脂層が、生物由来樹脂を含むことを特徴とする〔４〕～〔９〕のいずれかに記載の紙製バリア材料。
〔１１〕前記生物由来樹脂が、生分解性を有する樹脂であることを特徴とする〔１０〕に記載の紙製バリア材料。
〔１２〕前記生物由来樹脂が、生分解性を有さない樹脂であることを特徴とする〔１０〕に記載の紙製バリア材料。
〔１３〕前記樹脂層が、化石資源由来樹脂を含むことを特徴とする〔４〕～〔９〕のいずれかに記載の紙製バリア材料。
〔１４〕前記化石資源由来樹脂が、生分解性を有する樹脂であることを特徴とする〔１３〕に記載の紙製バリア材料。
〔１５〕前記化石資源由来樹脂が、生分解性を有さない樹脂であることを特徴とする〔１３〕に記載の紙製バリア材料。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、優れたガスバリア性と水蒸気バリア性を併せ持つ紙製バリア材料、特に紙製バリア包装材料を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明は、下記（１）～（３）
（１）温度４０±０．５℃、相対湿度９０±２％における水蒸気透過度が３ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下
（２）温度：２３℃、相対湿度０％における酸素透過度が３ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下
（３）温度：２３℃、相対湿度８５％における酸素透過度が３ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下
の条件を満たす紙製バリア材料、特に紙製バリア包装材料に関するものである。
（１）温度４０±０．５℃、相対湿度９０±２％における水蒸気透過度が３ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下
（２）温度：２３℃、相対湿度０％における酸素透過度が３ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下
（３）温度：２３℃、相対湿度８５％における酸素透過度が３ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下
の条件を満たす紙製バリア材料、特に紙製バリア包装材料に関するものである。
【0012】
本発明の紙製バリア材料は、紙基材上に、水蒸気バリア層、水溶性高分子を含有するガスバリア層を有する紙製バリア原紙の少なくとも一方の面上に、さらに保護層を有することが好ましく、保護層を紙製バリア原紙の水蒸気バリア層およびガスバリア層を有する側の面上に有することがより好ましい。また、紙製バリア原紙は、紙基材上に、水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有することがより好ましい。
【0013】
紙基材上に、水蒸気バリア層、水溶性高分子を含有するガスバリア層を有する紙製バリア原紙、特に水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有する紙製バリア原紙が優れた水蒸気バリア性およびガスバリア性を併せ持つ理由は次のように推測される。
ガスバリア層に用いられるガスバリア性を有する樹脂としては下記に例示するように水溶性高分子が一般的であり、紙基材上にガスバリア層、水蒸気バリア層をこの順に設けた場合、紙基材中の水分や紙基材を経由して浸透する空気中の水分などにより、水溶性高分子を含有するガスバリア層が劣化しやすい。一方、紙基材上に、耐水性の良好な樹脂を含有する水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有することにより、水蒸気バリア層が紙基材中の水分などによるガスバリア層への影響（劣化）を効果的に抑制することができる。このため、特に水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有する紙製バリア原紙は、良好な水蒸気バリア性およびガスバリア性を有する。
ガスバリア層に用いられるガスバリア性を有する樹脂としては下記に例示するように水溶性高分子が一般的であり、紙基材上にガスバリア層、水蒸気バリア層をこの順に設けた場合、紙基材中の水分や紙基材を経由して浸透する空気中の水分などにより、水溶性高分子を含有するガスバリア層が劣化しやすい。一方、紙基材上に、耐水性の良好な樹脂を含有する水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有することにより、水蒸気バリア層が紙基材中の水分などによるガスバリア層への影響（劣化）を効果的に抑制することができる。このため、特に水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有する紙製バリア原紙は、良好な水蒸気バリア性およびガスバリア性を有する。
【0014】
（紙基材）
本発明において紙基材とは、パルプ、填料、各種助剤からなるシートである。
パルプとしては、広葉樹漂白クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹漂白クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未漂白クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹未漂白パルプ（ＮＵＫＰ）、サルファイトパルプなどの化学パルプ、ストーングラインドパルプ、サーモメカニカルパルプなどの機械パルプ、脱墨パルプ、古紙パルプなどの木材繊維、ケナフ、竹、麻などから得られた非木材繊維などを用いることができ、適宜配合して用いることが可能である。これらの中でも、原紙中への異物混入が発生し難いこと、使用後の紙容器を古紙原料に供してリサイクル使用する際に経時変色が発生し難いこと、高い白色度を有するため印刷時の面感が良好となり、特に包装材料として使用した場合の使用価値が高くなることなどの理由から、木材繊維の化学パルプ、機械パルプを用いることが好ましく、化学パルプを用いることがより好ましい。
本発明において紙基材とは、パルプ、填料、各種助剤からなるシートである。
パルプとしては、広葉樹漂白クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹漂白クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未漂白クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹未漂白パルプ（ＮＵＫＰ）、サルファイトパルプなどの化学パルプ、ストーングラインドパルプ、サーモメカニカルパルプなどの機械パルプ、脱墨パルプ、古紙パルプなどの木材繊維、ケナフ、竹、麻などから得られた非木材繊維などを用いることができ、適宜配合して用いることが可能である。これらの中でも、原紙中への異物混入が発生し難いこと、使用後の紙容器を古紙原料に供してリサイクル使用する際に経時変色が発生し難いこと、高い白色度を有するため印刷時の面感が良好となり、特に包装材料として使用した場合の使用価値が高くなることなどの理由から、木材繊維の化学パルプ、機械パルプを用いることが好ましく、化学パルプを用いることがより好ましい。
【0015】
填料としては、ホワイトカーボン、タルク、カオリン、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、酸化チタン、ゼオライト、合成樹脂填料等の公知の填料を使用することができる。また、硫酸バンドや各種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性あるいは、両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤や内添サイズ剤等の抄紙用内添助剤を必要に応じて使用することができる。さらに、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等も必要に応じて添加することができる。
【0016】
紙基材の製造（抄紙）方法は特に限定されるものではなく、公知の長網フォーマー、オントップハイブリッドフォーマー、ギャップフォーマーマシン等を用いて、酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ抄紙方式で抄紙して紙基材を製造することができる。また、紙基材は１層であってもよく、２層以上の多層で構成されていてもよい。
さらに、紙基材の表面を各種薬剤で処理することが可能である。使用される薬剤としては、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、表面サイズ剤、耐水化剤、保水剤、増粘剤、滑剤などを例示することができ、これらを単独あるいは２種類以上を混合して用いることができる。さらに、これらの各種薬剤と顔料を併用してもよい。顔料としてはカオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、マイカ、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料および密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料などを単独または２種類以上混合して使用することができる。
さらに、紙基材の表面を各種薬剤で処理することが可能である。使用される薬剤としては、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、表面サイズ剤、耐水化剤、保水剤、増粘剤、滑剤などを例示することができ、これらを単独あるいは２種類以上を混合して用いることができる。さらに、これらの各種薬剤と顔料を併用してもよい。顔料としてはカオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、マイカ、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料および密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料などを単独または２種類以上混合して使用することができる。
【0017】
紙基材の表面処理の方法は特に限定されるものではないが、ロッドメタリングサイズプレス、ポンド式サイズプレス、ゲートロールコーター、スプレーコーター、ブレードコーター、カーテンコーターなど公知の塗工装置を用いることができる。
この様にして得られる紙基材としては、上質紙、中質紙、塗工紙、片艶紙、クラフト紙、片艶クラフト紙、晒クラフト紙、グラシン紙、板紙、白板紙、ライナーなどの各種公知のものが例示可能である。
また、紙基材の坪量は、紙製バリア材料に所望される各種品質や取り扱い性等により適宜選択可能であるが、通常は２０ｇ／ｍ２以上５００ｇ／ｍ２以下程度のものが好ましい。食品などの包装材、容器、カップなど、包装用途に使用する紙製バリア包装材料の場合は、２５ｇ／ｍ２以上４００ｇ／ｍ２以下のものがより好ましく、特に後述する軟包装材用途に使用する紙製バリア包装材料の場合は、３０ｇ／ｍ２以上１１０ｇ／ｍ２以下のものがより好ましい。
この様にして得られる紙基材としては、上質紙、中質紙、塗工紙、片艶紙、クラフト紙、片艶クラフト紙、晒クラフト紙、グラシン紙、板紙、白板紙、ライナーなどの各種公知のものが例示可能である。
また、紙基材の坪量は、紙製バリア材料に所望される各種品質や取り扱い性等により適宜選択可能であるが、通常は２０ｇ／ｍ２以上５００ｇ／ｍ２以下程度のものが好ましい。食品などの包装材、容器、カップなど、包装用途に使用する紙製バリア包装材料の場合は、２５ｇ／ｍ２以上４００ｇ／ｍ２以下のものがより好ましく、特に後述する軟包装材用途に使用する紙製バリア包装材料の場合は、３０ｇ／ｍ２以上１１０ｇ／ｍ２以下のものがより好ましい。
【0018】
（水蒸気バリア層）
本発明において、水蒸気バリア層に含有させる水蒸気バリア性樹脂としては、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系、パラフィン（ＷＡＸ）系、ブタジエン・メチルメタクリレート系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系等の各種共重合体、無水マレイン酸共重合体、アクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成接着剤、またはそれらのパラフィン（ＷＡＸ）配合合成接着剤等を単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。これらの中では、水蒸気バリア性の点からスチレン・ブタジエン系合成接着剤を使用することが好ましい。
本発明においてスチレン・ブタジエン系合成接着剤とは、スチレンとブタジエンを主構成モノマーとし、これに変性を目的とする各種のコモノマーを組み合わせ、乳化重合したものである。コモノマーの例として、メチルメタクリルレート、アクリロニトリル、アクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリレートや、イタコン酸、マレイン酸、アクリル酸などの不飽和カルボン酸などが挙げられる。また、乳化剤としては、オレイン酸ナトリウム、ロジン酸石鹸、アルキルアリルスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤を単独、またはノニオン性界面活性剤と組み合わせて用いることができる。目的によっては、両性またはカチオン性界面活性剤を用いても良い。
本発明において、水蒸気バリア層に含有させる水蒸気バリア性樹脂としては、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系、パラフィン（ＷＡＸ）系、ブタジエン・メチルメタクリレート系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系等の各種共重合体、無水マレイン酸共重合体、アクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成接着剤、またはそれらのパラフィン（ＷＡＸ）配合合成接着剤等を単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。これらの中では、水蒸気バリア性の点からスチレン・ブタジエン系合成接着剤を使用することが好ましい。
本発明においてスチレン・ブタジエン系合成接着剤とは、スチレンとブタジエンを主構成モノマーとし、これに変性を目的とする各種のコモノマーを組み合わせ、乳化重合したものである。コモノマーの例として、メチルメタクリルレート、アクリロニトリル、アクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリレートや、イタコン酸、マレイン酸、アクリル酸などの不飽和カルボン酸などが挙げられる。また、乳化剤としては、オレイン酸ナトリウム、ロジン酸石鹸、アルキルアリルスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤を単独、またはノニオン性界面活性剤と組み合わせて用いることができる。目的によっては、両性またはカチオン性界面活性剤を用いても良い。
【0019】
なお、水蒸気バリア性に問題がない程度であれば、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、エチレン共重合ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール類、カゼイン、大豆タンパク、合成タンパクなどのタンパク質類、酸化澱粉、カチオン化澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉などの澱粉類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、アルギン酸ナトリウムなどの水溶性高分子を、上記水蒸気バリア性樹脂と併用することも可能である。
【0020】
本発明において、水蒸気バリア層に顔料を含有させることは、水蒸気バリア層とガスバリア層を有する構成において、水蒸気バリア層とガスバリア層の密着性の点から好ましい。
顔料としてはカオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、マイカ、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料および密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料などを単独または２種類以上混合して使用することができる。
これらの顔料の中でも、水蒸気バリア性の向上と、ガスバリア層の浸透抑制の両方の観点から、形状が扁平なカオリン、マイカ、タルクなどの無機顔料が好ましく、カオリンがより好ましい。また、体積５０％平均粒子径（Ｄ５０）（以下、「平均粒子径」とも言う。）が５μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料を単独または２種類以上混合して使用することが好ましい。使用する無機顔料の平均粒子径またはアスペクト比が上記範囲より小さいと、水蒸気バリア層中を水蒸気が迂回する回数が減少し、移動する距離が短くなるため、結果として水蒸気バリア性の改善効果が小さくなることがある。
顔料としてはカオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、マイカ、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料および密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料などを単独または２種類以上混合して使用することができる。
これらの顔料の中でも、水蒸気バリア性の向上と、ガスバリア層の浸透抑制の両方の観点から、形状が扁平なカオリン、マイカ、タルクなどの無機顔料が好ましく、カオリンがより好ましい。また、体積５０％平均粒子径（Ｄ５０）（以下、「平均粒子径」とも言う。）が５μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料を単独または２種類以上混合して使用することが好ましい。使用する無機顔料の平均粒子径またはアスペクト比が上記範囲より小さいと、水蒸気バリア層中を水蒸気が迂回する回数が減少し、移動する距離が短くなるため、結果として水蒸気バリア性の改善効果が小さくなることがある。
【0021】
本発明において、水蒸気バリア性の向上、及びガスバリア層との密着性の点から、平均粒子径が５μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料を含有する水蒸気バリア層に、さらに平均粒子径が５μｍ以下の顔料を含有させることが好ましい。平均粒子径が５μｍ以下の顔料を併用することにより、平均粒子径が５μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料により形成された水蒸気バリア層中の空隙を減少させることができるため、さらに優れた水蒸気バリア性が発現する。つまり、水蒸気バリア層に平均粒子径の異なる顔料を含有させた場合、水蒸気バリア層中で大きな平均粒子径の無機顔料により形成される空隙に小さな平均粒子径の顔料が充填された状態となり、水蒸気は顔料を迂回して通過するため、異なる平均粒子径の顔料を含有していない水蒸気バリア層と比較して、高い水蒸気バリア性を有するものと推測される。
本発明において、平均粒子径が５μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料と、平均粒子径が５μｍ以下の顔料を併用する場合、平均粒子径が５μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料と、平均粒子径が５μｍ以下の顔料の配合比率は、乾燥重量で、５０／５０～９９／１であることが好ましい。平均粒子径が５μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料の配合比率が上記範囲より少ないと、水蒸気が水蒸気バリア層中を迂回する回数が減少し、移動する距離が短くなるため、水蒸気バリア性の改善効果が小さくなることがある。一方、上記範囲より多いと、水蒸気バリア層中の大きな平均粒子径の無機顔料が形成する空隙を平均粒子径が５μｍ以下の顔料で十分に埋めることができないため、水蒸気バリア性のさらなる向上は見られない。
本発明において、平均粒子径が５μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料と、平均粒子径が５μｍ以下の顔料を併用する場合、平均粒子径が５μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料と、平均粒子径が５μｍ以下の顔料の配合比率は、乾燥重量で、５０／５０～９９／１であることが好ましい。平均粒子径が５μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料の配合比率が上記範囲より少ないと、水蒸気が水蒸気バリア層中を迂回する回数が減少し、移動する距離が短くなるため、水蒸気バリア性の改善効果が小さくなることがある。一方、上記範囲より多いと、水蒸気バリア層中の大きな平均粒子径の無機顔料が形成する空隙を平均粒子径が５μｍ以下の顔料で十分に埋めることができないため、水蒸気バリア性のさらなる向上は見られない。
【0022】
本発明において、平均粒子径が５μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料と併用する平均粒子径が５μｍ以下の顔料としては、カオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料および密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料などを単独または２種類以上混合して使用することができる。これらの顔料の中では、重質炭酸カルシウムを使用することが好ましい。
【0023】
水蒸気バリア層に顔料を含有させる場合、顔料の配合量は、乾燥重量で顔料１００重量部に対して、水蒸気バリア性樹脂と水溶性高分子の合計で５重量部以上２００重量部以下の範囲で使用されることが好ましく、より好ましくは水蒸気バリア性樹脂と水溶性高分子の合計で１０重量部以上１５０重量部以下である。
また、水蒸気バリア層には、上記した水蒸気バリア性樹脂、水溶性高分子、顔料の他、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、染料、蛍光染料等の通常使用される各種助剤を使用することができる。
また、水蒸気バリア層には、上記した水蒸気バリア性樹脂、水溶性高分子、顔料の他、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、染料、蛍光染料等の通常使用される各種助剤を使用することができる。
【0024】
本発明において、水蒸気バリア層に多価金属塩などに代表される架橋剤を添加することができる。架橋剤は水蒸気バリア層に含有される水蒸気バリア性樹脂や水溶性高分子と架橋反応を起こすため、水蒸気バリア層内の結合の数（架橋点）が増加する。つまり、水蒸気バリア層が緻密な構造となり、良好な水蒸気バリア性を発現することができる。
本発明において、架橋剤の種類としては特に限定されるものではなく、水蒸気バリア層に含有される水蒸気バリア性樹脂や水溶性高分子の種類に合わせて、多価金属塩（銅、亜鉛、銀、鉄、カリウム、ナトリウム、ジルコニウム、アルミニウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム、チタンなどの多価金属と、炭酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、燐酸イオン、珪酸イオン、窒素酸化物、ホウ素酸化物などのイオン性物質が結合した化合物）、アミン化合物、アミド化合物、アルデヒド化合物、ヒドロキシ酸など適宜選択して使用することが可能である。
水蒸気バリア性に優れた効果を発現するスチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系などのスチレン系の水蒸気バリア性樹脂を用いた場合、架橋効果発現の観点から、多価金属塩を使用することが好ましく、カリウムミョウバンを使用することがより好ましい。
架橋剤の配合量については、塗工可能な塗料濃度や塗料粘度の範囲内であれば特に限定されることなく配合することができるが、好ましくは顔料１００重量部に対して、架橋剤が１重量部以上１０重量部以下であり、より好ましくは３重量部以上５重量部以下である。１重量部未満であると架橋剤の添加効果が十分に得られないことがある。また、１０重量部より多いと塗料の粘度上昇が著しくなり、塗工が困難となることがある。
本発明において、架橋剤の種類としては特に限定されるものではなく、水蒸気バリア層に含有される水蒸気バリア性樹脂や水溶性高分子の種類に合わせて、多価金属塩（銅、亜鉛、銀、鉄、カリウム、ナトリウム、ジルコニウム、アルミニウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム、チタンなどの多価金属と、炭酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、燐酸イオン、珪酸イオン、窒素酸化物、ホウ素酸化物などのイオン性物質が結合した化合物）、アミン化合物、アミド化合物、アルデヒド化合物、ヒドロキシ酸など適宜選択して使用することが可能である。
水蒸気バリア性に優れた効果を発現するスチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系などのスチレン系の水蒸気バリア性樹脂を用いた場合、架橋効果発現の観点から、多価金属塩を使用することが好ましく、カリウムミョウバンを使用することがより好ましい。
架橋剤の配合量については、塗工可能な塗料濃度や塗料粘度の範囲内であれば特に限定されることなく配合することができるが、好ましくは顔料１００重量部に対して、架橋剤が１重量部以上１０重量部以下であり、より好ましくは３重量部以上５重量部以下である。１重量部未満であると架橋剤の添加効果が十分に得られないことがある。また、１０重量部より多いと塗料の粘度上昇が著しくなり、塗工が困難となることがある。
【0025】
本発明において、水蒸気バリア層用塗料に架橋剤を添加する場合、アンモニアなどの極性溶媒に架橋剤を溶解させてから塗料へ添加することが好ましい。架橋剤を極性溶媒に溶解させると架橋剤と極性溶媒で結合を作るため、塗料へ添加しても直ちには水蒸気バリア性樹脂や水溶性高分子との架橋反応が起こらないため、塗料の増粘を抑制することができる。その場合、紙基材への塗工後に乾燥することにより極性溶媒成分が揮発し、水蒸気バリア性樹脂や水溶性高分子との架橋反応が起こり、緻密な水蒸気バリア層が形成されると推測される。
【0026】
本発明において、水蒸気バリア性向上の観点から、水蒸気バリア層に撥水剤を含有させることが好ましい。撥水剤としては、アルカン化合物を主体とするパラフィン系撥水剤、カルナバやラノインなどの動植物由来の天然油脂系撥水剤、シリコーンまたはシリコーン化合物を含有するシリコーン含有系撥水剤、フッ素化合物を含有するフッ素含有系撥水剤など例示することができる。これらの中では、水蒸気バリア性能発現の観点からパラフィン系撥水剤を使用することが好ましい。また、これらの撥水剤を単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。
【0027】
本発明において、撥水剤の配合量は特に限定されるものではないが、撥水剤の配合量は、乾燥重量で水蒸気バリア性樹脂と水溶性高分子の合計１００重量部に対して、撥水剤が１重量部以上１００重量部以下であることが好ましい。撥水剤の配合量が１重量部未満であると、水蒸気バリア性の向上効果が十分に得られない可能性がある。一方、１００重量部を超えた場合には、水蒸気バリア層上にガスバリア層を設ける場合にガスバリア層が均一に形成し難くなるため、ガスバリア性が低下する可能性がある。
また、本発明において、水蒸気バリア性の向上、及びガスバリア層との密着性から、水蒸気バリア層表面の濡れ張力としては１０ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、１５ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましい。
また、本発明において、水蒸気バリア性の向上、及びガスバリア層との密着性から、水蒸気バリア層表面の濡れ張力としては１０ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、１５ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましい。
【0028】
（ガスバリア層）
本発明において、ガスバリア層に使用される水溶性高分子としては、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、エチレン共重合ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール類、カゼイン、大豆タンパク、合成タンパクなどのタンパク質類、酸化澱粉、カチオン化澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉などの澱粉類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、アルギン酸ナトリウムなどを例示することができる。これらの中では、ガスバリア性の点から、ポリビニルアルコール類、セルロース誘導体が好ましく、ポリビニルアルコール類がさらに好ましい。
本発明において、ガスバリア層に使用される水溶性高分子としては、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、エチレン共重合ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール類、カゼイン、大豆タンパク、合成タンパクなどのタンパク質類、酸化澱粉、カチオン化澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉などの澱粉類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、アルギン酸ナトリウムなどを例示することができる。これらの中では、ガスバリア性の点から、ポリビニルアルコール類、セルロース誘導体が好ましく、ポリビニルアルコール類がさらに好ましい。
【0029】
本発明において、ガスバリア層に顔料を含有させることは、ガスバリア性の向上の点から好ましい。ガスバリア層に使用される顔料としては、カオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、マイカ、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料および密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料などを単独または２種類以上混合して使用することができる。
これらの中では、ガスバリア性の点から無機顔料を使用することが好ましく、平均粒子径が３μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料を使用することがより好ましく、平均粒子径が５μｍ以上且つアスペクト比が３０以上の無機顔料を使用することがさらに好ましい。
ガスバリア層に顔料を含有させた場合、酸素などのガスは顔料を迂回して通過する。このため、顔料を含有していない水溶性高分子からなるガスバリア層と比較して高湿度雰囲気下における優れたガスバリア性を有する。
本発明において、ガスバリア層に顔料を含有させる場合、顔料と水溶性高分子の配合比率は、乾燥重量で、１／１００～１０００／１００であることが好ましい。顔料の比率が上記範囲外であると、ガスバリア性の改善効果が小さくなることがある。
なお、本発明において、顔料を水溶性高分子中に配合する際に、顔料がスラリー化したものを添加し混合することが好ましい。
これらの中では、ガスバリア性の点から無機顔料を使用することが好ましく、平均粒子径が３μｍ以上且つアスペクト比が１０以上の無機顔料を使用することがより好ましく、平均粒子径が５μｍ以上且つアスペクト比が３０以上の無機顔料を使用することがさらに好ましい。
ガスバリア層に顔料を含有させた場合、酸素などのガスは顔料を迂回して通過する。このため、顔料を含有していない水溶性高分子からなるガスバリア層と比較して高湿度雰囲気下における優れたガスバリア性を有する。
本発明において、ガスバリア層に顔料を含有させる場合、顔料と水溶性高分子の配合比率は、乾燥重量で、１／１００～１０００／１００であることが好ましい。顔料の比率が上記範囲外であると、ガスバリア性の改善効果が小さくなることがある。
なお、本発明において、顔料を水溶性高分子中に配合する際に、顔料がスラリー化したものを添加し混合することが好ましい。
【0030】
本発明において、ガスバリア層に多価金属塩などに代表される架橋剤を添加することができる。架橋剤はガスバリア層に含有される水溶性高分子と架橋反応を起こすため、ガスバリア層内の結合の数（架橋点）が増加する。つまり、ガスバリア層が緻密な構造となり、良好なガスバリア性を発現することができる。
本発明において、架橋剤の種類としては特に限定されるものではなく、ガスバリア層に含有される水溶性高分子の種類に合わせて、多価金属塩（銅、亜鉛、銀、鉄、カリウム、ナトリウム、ジルコニウム、アルミニウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム、チタンなどの多価金属と、炭酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、燐酸イオン、珪酸イオン、窒素酸化物、ホウ素酸化物などのイオン性物質が結合した化合物）、アミン化合物、アミド化合物、アルデヒド化合物、ヒドロキシ酸など適宜選択して使用することが可能である。なお、架橋効果発現の観点から、多価金属塩を使用することが好ましく、カリウムミョウバンを使用することがより好ましい。
架橋剤の配合量については、塗工可能な塗料濃度や塗料粘度の範囲内であれば特に限定されることなく配合することができるが、好ましくは顔料１００重量部に対して、架橋剤が１重量部以上１０重量部以下であり、より好ましくは３重量部以上５重量部以下である。１重量部未満であると架橋剤の添加効果が十分に得られないことがある。また、１０重量部より多いと塗料の粘度上昇が著しくなり、塗工が困難となることがある。
本発明において、架橋剤の種類としては特に限定されるものではなく、ガスバリア層に含有される水溶性高分子の種類に合わせて、多価金属塩（銅、亜鉛、銀、鉄、カリウム、ナトリウム、ジルコニウム、アルミニウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム、チタンなどの多価金属と、炭酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、燐酸イオン、珪酸イオン、窒素酸化物、ホウ素酸化物などのイオン性物質が結合した化合物）、アミン化合物、アミド化合物、アルデヒド化合物、ヒドロキシ酸など適宜選択して使用することが可能である。なお、架橋効果発現の観点から、多価金属塩を使用することが好ましく、カリウムミョウバンを使用することがより好ましい。
架橋剤の配合量については、塗工可能な塗料濃度や塗料粘度の範囲内であれば特に限定されることなく配合することができるが、好ましくは顔料１００重量部に対して、架橋剤が１重量部以上１０重量部以下であり、より好ましくは３重量部以上５重量部以下である。１重量部未満であると架橋剤の添加効果が十分に得られないことがある。また、１０重量部より多いと塗料の粘度上昇が著しくなり、塗工が困難となることがある。
【0031】
本発明において、水蒸気バリア層との密着性の観点より、ガスバリア層中に界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤のイオン性は制限されるものはなく、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤のいずれの種類でも単独もしくは２種類以上を組み合わせて使用することができる。また、具体的な種類としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アルコール系界面活性剤、アセチレン基を有するアセチレン系界面活性剤、アセチレン基と２つの水酸基を有するアセチレンジオール系界面活性剤、アルキル基とスルホン酸を有するアルキルスルホン酸系界面活性剤、エステル系界面活性剤、アミド系界面活性剤、アミン系界面活性剤、アルキルエーテル系界面活性剤、フェニルエーテル系界面活性剤、硫酸エステル系界面活性剤、フェノール系界面活性剤などを例示することができる。これらの中では塗料のレベリング性の向上効果が大きい、アセチレンジオール系界面活性剤を使用することが好ましい。なお、塗料のレベリング性が向上すると、ガスバリア層の均一性が向上するため、ガスバリア性が向上する。
本発明において、水蒸気バリア層との密着性の観点から、ガスバリア層用塗料の表面張力を、１０ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下に調整することが好ましく、１５ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下に調整することが好ましい。
また、水蒸気バリア層表面の濡れ張力に対して、ガスバリア層用塗料の表面張力を±２０ｍＮ／ｍとすることが、水蒸気バリア層とガスバリア層との密着性の観点から好ましい。
本発明において、水蒸気バリア層との密着性の観点から、ガスバリア層用塗料の表面張力を、１０ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下に調整することが好ましく、１５ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下に調整することが好ましい。
また、水蒸気バリア層表面の濡れ張力に対して、ガスバリア層用塗料の表面張力を±２０ｍＮ／ｍとすることが、水蒸気バリア層とガスバリア層との密着性の観点から好ましい。
【0032】
本発明において、ガスバリア層には、上記した水溶性高分子、顔料の他、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、染料、蛍光染料等の通常使用される各種助剤を使用することができる。
【0033】
（水蒸気バリア層、ガスバリア層の塗工）
本発明において、水蒸気バリア層、ガスバリア層の塗工方法については特に限定されるものではなく、公知の塗工装置及び塗工系で塗工することができる。例えば、塗工装置としてはブレードコーター、バーコーター、ロールコーター、エアナイフコーター、リバースロールコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、サイズプレスコーター、ゲートロールコーターなどが挙げられる。また、塗工系としては、水等の溶媒を使用した水系塗工、有機溶剤等の溶媒を使用した溶剤系塗工などが挙げられる。
水蒸気バリア層、ガスバリア層を乾燥させる手法としては、例えば、蒸気加熱ヒーター、ガスヒーター、赤外線ヒーター、電気ヒーター、熱風加熱ヒーター、マイクロウェーブ、シリンダードライヤー等の通常の方法が用いられる。
本発明において、水蒸気バリア層、ガスバリア層の塗工方法については特に限定されるものではなく、公知の塗工装置及び塗工系で塗工することができる。例えば、塗工装置としてはブレードコーター、バーコーター、ロールコーター、エアナイフコーター、リバースロールコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、サイズプレスコーター、ゲートロールコーターなどが挙げられる。また、塗工系としては、水等の溶媒を使用した水系塗工、有機溶剤等の溶媒を使用した溶剤系塗工などが挙げられる。
水蒸気バリア層、ガスバリア層を乾燥させる手法としては、例えば、蒸気加熱ヒーター、ガスヒーター、赤外線ヒーター、電気ヒーター、熱風加熱ヒーター、マイクロウェーブ、シリンダードライヤー等の通常の方法が用いられる。
【0034】
本発明において、水蒸気バリア層の塗工量は、乾燥重量で３ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２以下とすることが好ましく、５ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２以下とすることがより好ましく、７ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下とすることがさらに好ましい。水蒸気バリア層の塗工量が３ｇ／ｍ２未満であると、原紙を塗工液が完全に被覆することが困難となり、十分な水蒸気バリア性が得られなくなることや、ガスバリア層が紙基材にまで浸透して、十分なガスバリア性が得られなくなることがある。一方、５０ｇ／ｍ２より多いと、塗工時の乾燥負荷が大きくなる。
なお、本発明において、水蒸気バリア層は１層であってもよく、２層以上の多層で構成してもよい。水蒸気バリア層を２層以上の多層で構成する場合は、全ての水蒸気バリア層を合計した塗工量を上記範囲とすることが好ましい。
なお、本発明において、水蒸気バリア層は１層であってもよく、２層以上の多層で構成してもよい。水蒸気バリア層を２層以上の多層で構成する場合は、全ての水蒸気バリア層を合計した塗工量を上記範囲とすることが好ましい。
【0035】
本発明において、ガスバリア層の塗工量は、乾燥重量で０．２ｇ／ｍ２以上２０ｇ／ｍ２以下とすることが好ましい。ガスバリア層の塗工量が０．２ｇ／ｍ２未満であると、均一なガスバリア層を形成することが困難であるため、十分なガスバリア性が得られなくなることがある。一方、２０ｇ／ｍ２より多いと、塗工時の乾燥負荷が大きくなる。
なお、本発明において、ガスバリア層は１層であってもよく、２層以上の多層で構成してもよい。ガスバリア層を２層以上の多層で構成する場合は、全てのガスバリア層を合計した塗工量を上記範囲とすることが好ましい。
なお、本発明において、ガスバリア層は１層であってもよく、２層以上の多層で構成してもよい。ガスバリア層を２層以上の多層で構成する場合は、全てのガスバリア層を合計した塗工量を上記範囲とすることが好ましい。
【0036】
（保護層）
本発明において、紙基材上に、水蒸気バリア層、水溶性高分子を含有するガスバリア層を有する紙製バリア原紙の少なくとも一方の面上に、さらに保護層を有することが好ましい。保護層は、空気中の水分などによる紙製バリア原紙の水蒸気バリア層、ガスバリア層への影響（劣化）を防ぐと共に、紙製バリア原紙に更なる水蒸気バリア性、ガスバリア性を付与する、あるいは耐油性、耐溶剤性、耐熱性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐光性などを付与することができる。また、保護層が樹脂層である場合は、ヒートシール性を付与することもできる。
保護層は、紙製バリア原紙の両面に設けることもできるが、少なくとも水蒸気バリア層およびガスバリア層を有する側の面上に有することが好ましい。さらに、紙基材上に、水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有する紙製バリア原紙のガスバリア層上に、保護層を有することが、空気中の水分などによる水蒸気バリア層およびガスバリア層への影響（劣化）を防ぐために好ましい。
保護層としては、樹脂層、紙層、金属箔等が挙げられ、これらの中で樹脂層が好ましい。
本発明において、紙基材上に、水蒸気バリア層、水溶性高分子を含有するガスバリア層を有する紙製バリア原紙の少なくとも一方の面上に、さらに保護層を有することが好ましい。保護層は、空気中の水分などによる紙製バリア原紙の水蒸気バリア層、ガスバリア層への影響（劣化）を防ぐと共に、紙製バリア原紙に更なる水蒸気バリア性、ガスバリア性を付与する、あるいは耐油性、耐溶剤性、耐熱性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐光性などを付与することができる。また、保護層が樹脂層である場合は、ヒートシール性を付与することもできる。
保護層は、紙製バリア原紙の両面に設けることもできるが、少なくとも水蒸気バリア層およびガスバリア層を有する側の面上に有することが好ましい。さらに、紙基材上に、水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有する紙製バリア原紙のガスバリア層上に、保護層を有することが、空気中の水分などによる水蒸気バリア層およびガスバリア層への影響（劣化）を防ぐために好ましい。
保護層としては、樹脂層、紙層、金属箔等が挙げられ、これらの中で樹脂層が好ましい。
【0037】
（樹脂層）
樹脂層の樹脂としては、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、アクリロニトリル・スチレン、ポリメチルメタアクリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド（ナイロン）、ポリアセタール、ポリカーボネート等の化石資源由来樹脂、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、エステル化澱粉、酢酸セルロース、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）、バイオポリエチレン、バイオポリエチレンテレフタレート、バイオポリウレタン等の生物由来樹脂を含むことができる。
なお、生物由来樹脂とは、原料として再生可能な有機資源由来の物質を含み，化学的または生物学的に合成することにより得られる、数平均分子量（Ｍｎ）１，０００以上の高分子材料をいう。
また、化石資源由来樹脂、および、生物由来樹脂として、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、エステル化澱粉、酢酸セルロース、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）等の生分解性を有する樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド（ナイロン）、バイオポリエチレン等の生分解性を有さない樹脂のいずれも用いることができる。
なお、生分解性樹脂とは、微生物の働きにより、分子レベルまで分解され、最終的には二酸化炭素と水となって自然界へと循環していく性質の樹脂をいう。
樹脂層の樹脂としては、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、アクリロニトリル・スチレン、ポリメチルメタアクリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド（ナイロン）、ポリアセタール、ポリカーボネート等の化石資源由来樹脂、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、エステル化澱粉、酢酸セルロース、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）、バイオポリエチレン、バイオポリエチレンテレフタレート、バイオポリウレタン等の生物由来樹脂を含むことができる。
なお、生物由来樹脂とは、原料として再生可能な有機資源由来の物質を含み，化学的または生物学的に合成することにより得られる、数平均分子量（Ｍｎ）１，０００以上の高分子材料をいう。
また、化石資源由来樹脂、および、生物由来樹脂として、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、エステル化澱粉、酢酸セルロース、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）等の生分解性を有する樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド（ナイロン）、バイオポリエチレン等の生分解性を有さない樹脂のいずれも用いることができる。
なお、生分解性樹脂とは、微生物の働きにより、分子レベルまで分解され、最終的には二酸化炭素と水となって自然界へと循環していく性質の樹脂をいう。
【0038】
本発明において、樹脂層としては樹脂ラミネート層が好ましい。樹脂ラミネート層としては、押し出しラミネート層や、バリアフィルム、蒸着フィルム等のフィルム貼合層を挙げることができる。
樹脂ラミネート層が押し出しラミネート層の場合は、紙製バリア原紙の少なくとも一方の面上に、上記した各種樹脂を押し出しラミネート法により樹脂ラミネート層として積層する。また、樹脂ラミネート層がフィルム貼合層の場合は、紙製バリア原紙の少なくとも一方の面上に、上記した各種樹脂製のフィルムをドライラミネート法、サンドラミネート法等により樹脂ラミネート層として貼合する。樹脂層は、紙製バリア原紙の両面に設けることもできるが、少なくとも水蒸気バリア層およびガスバリア層を有する側の面上に有することが好ましい。さらに、紙基材上に、水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有する紙製バリア原紙のガスバリア層上に、樹脂層を有することが好ましい。
樹脂ラミネート層が押し出しラミネート層の場合は、紙製バリア原紙の少なくとも一方の面上に、上記した各種樹脂を押し出しラミネート法により樹脂ラミネート層として積層する。また、樹脂ラミネート層がフィルム貼合層の場合は、紙製バリア原紙の少なくとも一方の面上に、上記した各種樹脂製のフィルムをドライラミネート法、サンドラミネート法等により樹脂ラミネート層として貼合する。樹脂層は、紙製バリア原紙の両面に設けることもできるが、少なくとも水蒸気バリア層およびガスバリア層を有する側の面上に有することが好ましい。さらに、紙基材上に、水蒸気バリア層、ガスバリア層をこの順に有する紙製バリア原紙のガスバリア層上に、樹脂層を有することが好ましい。
【0039】
本発明において、フィルム貼合層に使用するフィルムとしては、上記した各種樹脂製のフィルムが挙げられる。これらのフィルムの中では、ポリビニルアルコール、エチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等の樹脂を主成分としたフィルム、上記した各種樹脂製のフィルムにこれらポリビニルアルコール等の樹脂をコーティングしたフィルム、上記した各種樹脂製のフィルムにアルミニウム等の各種金属からなる金属箔を貼合したフィルム、上記した各種樹脂製のフィルムにアルミニウム等の各種金属、または酸化珪素や酸化アルミニウム等の無機酸化物を蒸着させた蒸着フィルム等のバリアフィルムが好ましく、蒸着フィルムがより好ましい。目的に応じてこれらのフィルムを１層または複数層を貼合して使用することができる。
【0040】
本発明の紙製バリア材料は、紙製バリア材料のまま、または各種樹脂等と積層する、各種汎用フィルム、バリアフィルム、アルミ箔等と貼合するなどして、食品などの包装材、容器、カップ等の包装用途に用いられる紙製バリア包装材料、または産業用資材などに用いられる積層体とすることが可能である。これらの中で、食品などの包装材、容器、カップ等の包装用途に用いられる紙製バリア包装材料として好適に使用することができ、食品などの軟包装材として特に好適に使用することができる。なお、軟包装材とは、構成としては、柔軟性に富む材料で構成されている包装材であり、一般には紙、フィルム、アルミ箔等の薄く柔軟性のある材料を、単体あるいは貼り合せた包装材を指す。また、形状としては、袋など、内容物を入れることにより立体形状を保つような包装材を指す。
本発明の紙製バリア材料を食品などの包装材、特に軟包装材として用いる場合は、ヒートシール性を有する樹脂と積層することにより、包装材料としての密閉性を高め、内容物を酸素による酸化や湿気などによる劣化などから守り、保存期間の延長を可能にすることができる。
また、産業用資材などに用いられる積層体として使用する場合においても、酸素や湿気の侵入を抑えることで、腐敗、劣化を防止できるほか、溶剤の臭気が漏れ出るのを防止するフレーバーバリア性などの効果が期待される。
本発明の紙製バリア材料を食品などの包装材、特に軟包装材として用いる場合は、ヒートシール性を有する樹脂と積層することにより、包装材料としての密閉性を高め、内容物を酸素による酸化や湿気などによる劣化などから守り、保存期間の延長を可能にすることができる。
また、産業用資材などに用いられる積層体として使用する場合においても、酸素や湿気の侵入を抑えることで、腐敗、劣化を防止できるほか、溶剤の臭気が漏れ出るのを防止するフレーバーバリア性などの効果が期待される。
【実施例】
【0041】
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明は、もちろんこれらの例に限定されるものではない。なお、特に断らない限り、例中の部および％は、それぞれ重量部、重量％を示す。なお、得られた紙製バリア材料について以下に示す評価法に基づいて試験を行った。
【0042】
（評価方法）
（１）水蒸気透過度（水蒸気バリア性）：温度４０±０．５℃、相対湿度９０±２％の条件下で、透湿度測定器（Ｄｒ．Ｌｙｓｓｙ社製、Ｌ８０－４０００）を用いて測定した。
（２）酸素透過度（ガスバリア性）：ＭＯＣＯＮ社製、ＯＸ－ＴＲＡＮ２／２１を使用し、２３℃－０％ＲＨ条件（乾燥下）および２３℃－８５％ＲＨ条件（高湿度下）にて測定した。
（１）水蒸気透過度（水蒸気バリア性）：温度４０±０．５℃、相対湿度９０±２％の条件下で、透湿度測定器（Ｄｒ．Ｌｙｓｓｙ社製、Ｌ８０－４０００）を用いて測定した。
（２）酸素透過度（ガスバリア性）：ＭＯＣＯＮ社製、ＯＸ－ＴＲＡＮ２／２１を使用し、２３℃－０％ＲＨ条件（乾燥下）および２３℃－８５％ＲＨ条件（高湿度下）にて測定した。
【0043】
［実施例１］
（紙基材の作製）
カナダ式標準ろ水度（ＣＳＦ）５００ｍｌの広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）とＣＳＦ５３０ｍｌの針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を８０／２０の重量比で配合して、原料パルプとした。
原料パルプに、乾燥紙力増強剤として分子量２５０万のポリアクリルアミド（ＰＡＭ）を対絶乾パルプ重量あたり０．１％、サイズ剤としてアルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）を対絶乾パルプ重量あたり０．３５％、湿潤紙力増強剤としてポリアミドエピクロロヒドリン（ＰＡＥＨ）系樹脂を対絶乾パルプ重量あたり０．１５％、さらに歩留剤として分子量１０００万のポリアクリルアミド（ＰＡＭ）を対絶乾パルプ重量あたり０．０８％添加した後、デュオフォーマーＦＭ型抄紙機にて３００ｍ／ｍｉｎの速度で抄紙し、坪量５９ｇ／ｍ２の紙を得た。
次いで、得られた紙に固形分濃度２％に調製したポリビニルアルコール（クラレ社製、ＰＶＡ１１７）をロッドメタリングサイズプレスで、両面合計で１．０ｇ／ｍ２塗工、乾燥し、坪量６０ｇ／ｍ２の原紙を得た。得られた原紙をチルドカレンダーを用いて、速度３００ｍｉｎ／ｍ、線圧５０ｋｇｆ／ｃｍ、１パスにて平滑処理を行った。
（紙基材の作製）
カナダ式標準ろ水度（ＣＳＦ）５００ｍｌの広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）とＣＳＦ５３０ｍｌの針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を８０／２０の重量比で配合して、原料パルプとした。
原料パルプに、乾燥紙力増強剤として分子量２５０万のポリアクリルアミド（ＰＡＭ）を対絶乾パルプ重量あたり０．１％、サイズ剤としてアルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）を対絶乾パルプ重量あたり０．３５％、湿潤紙力増強剤としてポリアミドエピクロロヒドリン（ＰＡＥＨ）系樹脂を対絶乾パルプ重量あたり０．１５％、さらに歩留剤として分子量１０００万のポリアクリルアミド（ＰＡＭ）を対絶乾パルプ重量あたり０．０８％添加した後、デュオフォーマーＦＭ型抄紙機にて３００ｍ／ｍｉｎの速度で抄紙し、坪量５９ｇ／ｍ２の紙を得た。
次いで、得られた紙に固形分濃度２％に調製したポリビニルアルコール（クラレ社製、ＰＶＡ１１７）をロッドメタリングサイズプレスで、両面合計で１．０ｇ／ｍ２塗工、乾燥し、坪量６０ｇ／ｍ２の原紙を得た。得られた原紙をチルドカレンダーを用いて、速度３００ｍｉｎ／ｍ、線圧５０ｋｇｆ／ｃｍ、１パスにて平滑処理を行った。
【0044】
（水蒸気バリア層用塗工液Ａ１の調製）
エンジニアードカオリン（イメリス社製、バリサーフＨＸ、平均粒子径９．０μｍ、アスペクト比８０－１００）に分散剤としてポリアクリル酸ソーダを添加し（対顔料０．２％）、セリエミキサーで分散して固形分濃度６０％のカオリンスラリーを調製した。得られたカオリンスラリー中に、顔料１００部（固形分）に対し水蒸気バリア性樹脂としてスチレン・アクリル系共重合体エマルジョン（サイデン化学社製、Ｘ－５１１－３７４Ｅ）を１００部（固形分）となるように配合し、固形分濃度４５％の水蒸気バリア層用塗工液Ａ１を得た。
（ガスバリア層用塗工液Ｂ１の調製）
ポリビニルアルコール（クラレ社製、ＰＶＡ１１７）水溶液を固形分濃度１２％となるよう調製し、ガスバリア層用塗工液Ｂ１を得た。なお、このガスバリア層用塗工液Ｂ１の表面張力は３５ｍＮ／ｍであった。
（紙製バリア材料の作製）
得られた原紙上に、水蒸気バリア層用塗工液Ａ１を乾燥重量で塗工量１５ｇ／ｍ２となるよう塗工速度３００ｍ／ｍｉｎでブレードコーターを用いて片面塗工、乾燥した後、その上にガスバリア層用塗工液Ｂ１を乾燥重量で塗工量５．０ｇ／ｍ２となるよう塗工速度３００ｍ／ｍｉｎでロールコーターを用いて片面塗工し、紙製バリア原紙を得た。なお、この紙製バリア原紙の水蒸気バリア層表面の濡れ張力は３５ｍＮ／ｍであった。
さらに得られた紙製バリア原紙の両面に、押出しラミネート法により低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、ＬＣ６０２Ａ）をそれぞれ厚み３０μｍ積層し、紙製バリア材料を得た。
エンジニアードカオリン（イメリス社製、バリサーフＨＸ、平均粒子径９．０μｍ、アスペクト比８０－１００）に分散剤としてポリアクリル酸ソーダを添加し（対顔料０．２％）、セリエミキサーで分散して固形分濃度６０％のカオリンスラリーを調製した。得られたカオリンスラリー中に、顔料１００部（固形分）に対し水蒸気バリア性樹脂としてスチレン・アクリル系共重合体エマルジョン（サイデン化学社製、Ｘ－５１１－３７４Ｅ）を１００部（固形分）となるように配合し、固形分濃度４５％の水蒸気バリア層用塗工液Ａ１を得た。
（ガスバリア層用塗工液Ｂ１の調製）
ポリビニルアルコール（クラレ社製、ＰＶＡ１１７）水溶液を固形分濃度１２％となるよう調製し、ガスバリア層用塗工液Ｂ１を得た。なお、このガスバリア層用塗工液Ｂ１の表面張力は３５ｍＮ／ｍであった。
（紙製バリア材料の作製）
得られた原紙上に、水蒸気バリア層用塗工液Ａ１を乾燥重量で塗工量１５ｇ／ｍ２となるよう塗工速度３００ｍ／ｍｉｎでブレードコーターを用いて片面塗工、乾燥した後、その上にガスバリア層用塗工液Ｂ１を乾燥重量で塗工量５．０ｇ／ｍ２となるよう塗工速度３００ｍ／ｍｉｎでロールコーターを用いて片面塗工し、紙製バリア原紙を得た。なお、この紙製バリア原紙の水蒸気バリア層表面の濡れ張力は３５ｍＮ／ｍであった。
さらに得られた紙製バリア原紙の両面に、押出しラミネート法により低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、ＬＣ６０２Ａ）をそれぞれ厚み３０μｍ積層し、紙製バリア材料を得た。
【0045】
［実施例２］
（水蒸気バリア層用塗工液Ａ２の調製）
エンジニアードカオリン（イメリス社製、バリサーフＨＸ、平均粒子径９．０μｍ、アスペクト比８０－１００）に分散剤としてポリアクリル酸ソーダを添加し（対顔料０．２％）、セリエミキサーで分散して固形分濃度６０％のカオリンスラリーを調製した。得られたカオリンスラリー中に、顔料１００部（固形分）に対し水蒸気バリア性樹脂としてスチレン・アクリル系共重合体エマルジョン（サイデン化学社製、Ｘ－５１１－３７４Ｅ）を１００部（固形分）、パラフィン系撥水剤（丸芳化学社製、ＭＹＥ－３５Ｇ、ワックス含有ポリエチレンエマルジョン）を１００部（固形分）となるように配合し、固形分濃度４５％の水蒸気バリア層用塗工液Ａ２を得た。
（水蒸気バリア層用塗工液Ａ２の調製）
エンジニアードカオリン（イメリス社製、バリサーフＨＸ、平均粒子径９．０μｍ、アスペクト比８０－１００）に分散剤としてポリアクリル酸ソーダを添加し（対顔料０．２％）、セリエミキサーで分散して固形分濃度６０％のカオリンスラリーを調製した。得られたカオリンスラリー中に、顔料１００部（固形分）に対し水蒸気バリア性樹脂としてスチレン・アクリル系共重合体エマルジョン（サイデン化学社製、Ｘ－５１１－３７４Ｅ）を１００部（固形分）、パラフィン系撥水剤（丸芳化学社製、ＭＹＥ－３５Ｇ、ワックス含有ポリエチレンエマルジョン）を１００部（固形分）となるように配合し、固形分濃度４５％の水蒸気バリア層用塗工液Ａ２を得た。
【0046】
水蒸気バリア層用塗工液Ａ１に替えて水蒸気バリア層用塗工液Ａ２を使用した以外は、実施例１と同様にして紙製バリア材料を得た。なお、紙製バリア原紙の水蒸気バリア層表面の濡れ張力は４０ｍＮ／ｍであった。
【0047】
［実施例３］
紙製バリア原紙への押出しラミネート法による低密度ポリエチレンの積層を、ガスバリア層上にはドライラミネート法による厚さ２０μｍの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（フタムラ化学社製、ＬＬ－ＸＭＴＮ）、原紙面上にはドライラミネート法による厚さ２０μｍの二軸延伸ポリプロピレンフィルム（フタムラ化学社製、ＦＯＡ）を、それぞれ貼合することに変更した以外は、実施例２と同様にして紙製バリア材料を得た。
紙製バリア原紙への押出しラミネート法による低密度ポリエチレンの積層を、ガスバリア層上にはドライラミネート法による厚さ２０μｍの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（フタムラ化学社製、ＬＬ－ＸＭＴＮ）、原紙面上にはドライラミネート法による厚さ２０μｍの二軸延伸ポリプロピレンフィルム（フタムラ化学社製、ＦＯＡ）を、それぞれ貼合することに変更した以外は、実施例２と同様にして紙製バリア材料を得た。
【0048】
［実施例４］
（ガスバリア層用塗工液Ｂ２の調製）
ポリビニルアルコール（クラレ社製、ＰＶＡ１１７）水溶液を固形分濃度１２％となるよう調製した。得られたポリビニルアルコール水溶液中に、ポリビニルアルコール１００部（固形分）に対しシリコーン系界面活性剤（サンノプコ社製、ＳＮウェット１２５）を１部（固形分）となるように配合し、ガスバリア層用塗工液Ｂ２を得た。なお、このガスバリア層用塗工液Ｂ２の表面張力は３０ｍＮ／ｍであった。
（ガスバリア層用塗工液Ｂ２の調製）
ポリビニルアルコール（クラレ社製、ＰＶＡ１１７）水溶液を固形分濃度１２％となるよう調製した。得られたポリビニルアルコール水溶液中に、ポリビニルアルコール１００部（固形分）に対しシリコーン系界面活性剤（サンノプコ社製、ＳＮウェット１２５）を１部（固形分）となるように配合し、ガスバリア層用塗工液Ｂ２を得た。なお、このガスバリア層用塗工液Ｂ２の表面張力は３０ｍＮ／ｍであった。
【0049】
ガスバリア層用塗工液Ｂ１に替えてガスバリア層用塗工液Ｂ２を使用した以外は、実施例２と同様にして紙製バリア材料を得た。
【0050】
［実施例５］
得られた紙製バリア原紙のガスバリア層上にフィルム（アルミ蒸着ＰＥＴフィルム、中井工業社製、ＭＹ－１５）をドライラミネート法にて貼合した以外は、実施例４と同様にして紙製バリア材料を得た。
得られた紙製バリア原紙のガスバリア層上にフィルム（アルミ蒸着ＰＥＴフィルム、中井工業社製、ＭＹ－１５）をドライラミネート法にて貼合した以外は、実施例４と同様にして紙製バリア材料を得た。
【0051】
［比較例１］
紙基材にガスバリア層、水蒸気バリア層をこの順に設けた以外は、実施例２と同様にして紙製バリア材料を得た。
［比較例２］
水蒸気バリア層を設けなかった以外は、実施例２と同様にして紙製バリア材料を得た。
［比較例３］
ガスバリア層を設けなかった以外は、実施例２と同様にして紙製バリア材料を得た。
紙基材にガスバリア層、水蒸気バリア層をこの順に設けた以外は、実施例２と同様にして紙製バリア材料を得た。
［比較例２］
水蒸気バリア層を設けなかった以外は、実施例２と同様にして紙製バリア材料を得た。
［比較例３］
ガスバリア層を設けなかった以外は、実施例２と同様にして紙製バリア材料を得た。
【0052】
【表1】
【0053】
表１に示されるように、実施例１～５の紙製バリア材料は水蒸気バリア性に優れ、乾燥下、高湿度下のいずれにおいても優れたガスバリア性を有していた。
【0054】
［実施例６］
（水蒸気バリア層用塗工液Ａ３の調製）
エンジニアードカオリン（イメリス社製、バリサーフＨＸ、平均粒子径９．０μｍ、アスペクト比８０－１００）に分散剤としてポリアクリル酸ソーダを添加し（対顔料０．２％）、セリエミキサーで分散して固形分濃度５５％のカオリンスラリーを調製した。得られたカオリンスラリー中に、顔料１００部（固形分）に対し水蒸気バリア性樹脂としてスチレン・ブタジエン系ラテックス（日本ゼオン社製、ＰＮＴ７８６８）を１００部（固形分）となるように配合し、固形分濃度５０％の水蒸気バリア層用塗工液Ａ３を得た。
（ガスバリア層用塗工液Ｂ３の調製）
エンジニアードカオリン（イメリス社製、バリサーフＨＸ、平均粒子径９．０μｍ、アスペクト比８０－１００）に分散剤としてポリアクリル酸ソーダを添加し（対顔料０．２％）、セリエミキサーで分散して固形分濃度５５％のカオリンスラリーを調製した。ポリビニルアルコール（クラレ社製、ＰＶＡ１１７）水溶液を固形分濃度１０％となるよう調製し、ＰＶＡ水溶液を得た。得られたカオリンスラリーと、ＰＶＡ水溶液を固形分で顔料：ＰＶＡ水溶液＝１００：１００として固形分濃度が１０％となるよう混合し、ガスバリア層用塗工液Ｂ３を得た。
（水蒸気バリア層用塗工液Ａ３の調製）
エンジニアードカオリン（イメリス社製、バリサーフＨＸ、平均粒子径９．０μｍ、アスペクト比８０－１００）に分散剤としてポリアクリル酸ソーダを添加し（対顔料０．２％）、セリエミキサーで分散して固形分濃度５５％のカオリンスラリーを調製した。得られたカオリンスラリー中に、顔料１００部（固形分）に対し水蒸気バリア性樹脂としてスチレン・ブタジエン系ラテックス（日本ゼオン社製、ＰＮＴ７８６８）を１００部（固形分）となるように配合し、固形分濃度５０％の水蒸気バリア層用塗工液Ａ３を得た。
（ガスバリア層用塗工液Ｂ３の調製）
エンジニアードカオリン（イメリス社製、バリサーフＨＸ、平均粒子径９．０μｍ、アスペクト比８０－１００）に分散剤としてポリアクリル酸ソーダを添加し（対顔料０．２％）、セリエミキサーで分散して固形分濃度５５％のカオリンスラリーを調製した。ポリビニルアルコール（クラレ社製、ＰＶＡ１１７）水溶液を固形分濃度１０％となるよう調製し、ＰＶＡ水溶液を得た。得られたカオリンスラリーと、ＰＶＡ水溶液を固形分で顔料：ＰＶＡ水溶液＝１００：１００として固形分濃度が１０％となるよう混合し、ガスバリア層用塗工液Ｂ３を得た。
【0055】
（紙製バリア材料の作製）
カップ原紙（坪量２７０ｇ／ｍ２）上に水蒸気バリア層用塗工液Ａ３を乾燥重量で塗工量１５ｇ／ｍ２となるよう塗工速度３００ｍ／分でブレードコーターを用いて片面塗工、乾燥した後、その上にガスバリア層用塗工液Ｂ３を乾燥重量で塗工量２．０ｇ／ｍ２となるよう塗工速度３００ｍ／分でエアナイフコーターを用いて片面塗工し、坪量２８７ｇ／ｍ２、紙厚０.３ｍｍの紙製バリア原紙を得た。得られた紙製バリア原紙のガスバリア層上にフィルム（アルミ蒸着ＰＥＴフィルム、中井工業社製、ＭＹ－１５）をドライラミネート法にて貼合し、紙製バリア材料を得た。
カップ原紙（坪量２７０ｇ／ｍ２）上に水蒸気バリア層用塗工液Ａ３を乾燥重量で塗工量１５ｇ／ｍ２となるよう塗工速度３００ｍ／分でブレードコーターを用いて片面塗工、乾燥した後、その上にガスバリア層用塗工液Ｂ３を乾燥重量で塗工量２．０ｇ／ｍ２となるよう塗工速度３００ｍ／分でエアナイフコーターを用いて片面塗工し、坪量２８７ｇ／ｍ２、紙厚０.３ｍｍの紙製バリア原紙を得た。得られた紙製バリア原紙のガスバリア層上にフィルム（アルミ蒸着ＰＥＴフィルム、中井工業社製、ＭＹ－１５）をドライラミネート法にて貼合し、紙製バリア材料を得た。
【0056】
［実施例７］
貼合するフィルムをアルミ蒸着ＰＥＴフィルム（中井工業社製、ＭＹ－１５）からアルミナ（セラミック）蒸着ＰＥＴフィルム（凸版印刷社製、ＧＬ－ＡＲＨ－Ｆ）に変更した以外は、実施例６と同様にして紙製バリア材料を得た。
貼合するフィルムをアルミ蒸着ＰＥＴフィルム（中井工業社製、ＭＹ－１５）からアルミナ（セラミック）蒸着ＰＥＴフィルム（凸版印刷社製、ＧＬ－ＡＲＨ－Ｆ）に変更した以外は、実施例６と同様にして紙製バリア材料を得た。
【0057】
［参考例１］
貼合するフィルムをアルミ蒸着ＰＥＴフィルム（中井工業社製、ＭＹ－１５）からＥＶＯＨフィルム（クラレ社製、エバールフィルム ＥＦ－ＸＬ）に変更した以外は、実施例６と同様にして紙製バリア材料を得た。
貼合するフィルムをアルミ蒸着ＰＥＴフィルム（中井工業社製、ＭＹ－１５）からＥＶＯＨフィルム（クラレ社製、エバールフィルム ＥＦ－ＸＬ）に変更した以外は、実施例６と同様にして紙製バリア材料を得た。
【0058】
［実施例８］
紙基材をカップ原紙（坪量２７０ｇ／ｍ２）から片艶クラフト紙（坪量７０ｇ／ｍ２）に変更した以外は、実施例６と同様にして、紙製バリア材料を得た。
紙基材をカップ原紙（坪量２７０ｇ／ｍ２）から片艶クラフト紙（坪量７０ｇ／ｍ２）に変更した以外は、実施例６と同様にして、紙製バリア材料を得た。
【0059】
［比較例４］
アルミ蒸着ＰＥＴフィルムを貼合せず、紙製バリア原紙をそのまま使用した以外は実施例６と同様にして紙製バリア材料を得た。
アルミ蒸着ＰＥＴフィルムを貼合せず、紙製バリア原紙をそのまま使用した以外は実施例６と同様にして紙製バリア材料を得た。
【0060】
【表2】
【0061】
表２に示されるように、実施例６～８の紙製バリア材料は、優れた水蒸気バリア性、高湿度雰囲気下におけるガス（酸素）バリア性を有していた。