JP2909155B2 - アルミニウム蒸着紙 - Google Patents

アルミニウム蒸着紙

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【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ビール瓶や包火用紙(煙草用)等に用いら
れるアルミニウム蒸着紙に関し、特に、巻き取り状態で
保管されたアルミニウム蒸着紙の蒸着層に合成樹脂のオ
ーバーコートを施す際に、合成樹脂と蒸着層が良好な接
着性を発揮するように改善したアルミニウム蒸着紙に関
するものである。
「従来の技術」 アルミニウム蒸着紙は、酒、ビール、清涼飲料水等の
レーベル用紙、包火用紙、菓子類の包装用紙等に広く用
いられている。このような用途に使用されているアルミ
ニウム蒸着紙の製造方法には直接法と転写法の2種類が
ある。直接法は、原紙或いは原紙上に水性塗被組成物を
塗被した基紙(以下、これらを単に“基紙”と称す)の
上に樹脂をアンダーコーティングし、その上に蒸着する
方法である。一方、転写法は、プラスチックフィルムに
剥離層を形成し、この上にアルミニウムを蒸着し、次に
接着剤を介して基紙と貼合わせ、蒸着層を基紙に転写す
る方法である。
そして、直接法や転写法(剥離層が保護層を兼ねてい
る場合は除く)で得られたアルミニウム層の表面は、と
もに蒸着面の保護のために樹脂コーティングを施すのが
一般的である。本来、蒸着直後のアルミニウム層の表面
は、化学的に活性で樹脂コーティング処理に対して良好
な接着性を有している。しかし、直接法及び転写法のい
ずれの場合にも、蒸着紙は樹脂コーティングを施される
前に一旦巻取り状態で保管され、このような場合には、
時間の経過と共にアルミニウム蒸着層表面が良好な接着
性を示さなくなってしまう。この現象は、アルミニウム
層表面が蒸着紙裏面、即ち基紙裏面と対面接触する事に
より、蒸着紙裏面から汚染物質がアルミニウム層表面に
転移して表面を汚染するためであると考えられている。
そこで、蒸着紙裏面にPVA樹脂を塗工しバリヤー層を設
け汚染物質の転移を防ぐ方法(特開昭56−140197)、特
定のサイズ剤を含有する原紙を用いることでアルミニウ
ム層表面の汚染を減少させる処理(特開昭61−124693)
等が提案されている。しかしながら、これらの方法で
は、活性なアルミニウム蒸着層表面への汚染物質の転移
を充分に防止できず、オーバーコーティング樹脂の接着
性が大幅に改善されたアルミニウム蒸着紙が強く要望さ
れている。
「発明が解決しようとしている課題」 本発明は、巻取り状態或は積み重ねた状態で保管され
たアルミニウム蒸着紙の表面に、合成樹脂コーティング
を施す際に発生する合成樹脂に対する接着性の低下が大
幅に改善されたアルミニウム蒸着紙を提供するものであ
る。
「課題を解決するための手段」 本発明は、基紙上にアルミニウム蒸着層を設けてなる
アルミニウム蒸着紙において、下記の方法により測定さ
れたアルミニウム蒸着層の表面の自然分極電位値が、0
〜−1100mV(vs.カロメル電極)の範囲となるように裏
面をアルカリ性材料で処理した基紙を用いることを特徴
とするアルミニウム蒸着紙である。
「自然分極電位値の測定法」 基紙に設ける時と同じ条件でポリエステルフィルム上
に形成したアルミニウム蒸着層の表面と、裏面処理され
た基紙裏面とを対向して重ね合わせ、50℃の雰囲気中、
50g/cm2の加圧下で3時間放置した後、電解質溶液とし
て液温30℃の0.1M−リン酸緩衝液(pH7.0)を用い、作
用電極にアルミニウム蒸着層、標準電極にカロメル電
極、対極に白金電極を用いて電位を測定し、測定開始後
60秒後の値。
「作用」 直接法あるいは転写法において、基紙上にアルミニウ
ム蒸着層を設けた後、巻取りの状態或は積み重ねた状態
で長時間放置されたアルミニウム蒸着層の表面は、オー
バーコーティング樹脂との接着性が著しく低下する現象
がみられる事は、既に述べた。しかし、ポリエステルフ
ィルム等にアルミニウムを蒸着した場合には、巻取りの
状態で長時間放置しても上述のような接着性の著しい低
下はみられない。
このような現象から本発明者等は、巻取りあるいは積
み重ねた状態で保管されたアルミニウム蒸着層表面と基
紙の裏面が加圧状態で対面接触されていることに着目
し、ポリエステルフィルムにアルミニウムを蒸着(蒸着
の条件は対象とする基紙に蒸着する場合と同様で、以下
フィルムに蒸着層を設けるときは同様とする。)して、
蒸着後の表面に対し(イ)何も接触させない状態、
(ロ)原紙、及び(ハ)ポリエステルフィルムを接触さ
せて50℃の雰囲気中で、50g/cm2の圧力を3時間加えた
後のアルミニウム層表面のオーバーコーティング樹脂に
対する接着性について評価した結果、(イ)何も接触さ
せない状態及び(ハ)ポリエステルフィルムを接触させ
た状態に比べ、(ロ)原紙を接触させた場合には著しい
接着性の低下がみられた。その結果、この方法を採用す
れば、巻取り状態で放置されたアルミニウム蒸着面のオ
ーバーコーティング樹脂との接着性を評価できることが
判った。
そこで、これらの知見から本発明者らは、種々の基紙
及びアルミニウム蒸着層の表面特性について鋭意研究検
討を重ねた結果、基紙と接触するアルミニウム蒸着層の
自然分極電位値の変化が巻取り状態で生じる樹脂接着性
の低下に大いに関係があることを見いだした。即ち、特
定の条件下でアルミニウム蒸着層と基紙裏面を圧接した
後に測定した蒸着層表面の自然分極電位値が、0〜1100
mV(vs.カロメル電極)の範囲となるように裏面をアル
カリ性材料で処理した基紙を用いることで、オーバーコ
ーティング樹脂との接着性の低下を大幅に改善し得るこ
とを見い出し、本発明を完成したものである。
自然分極電位値は、各種金属によって異なる固有値で
あり、金属の表面の酸化や腐食による変質、或はガスや
オイルなどの付着による表面状態の変化を反映する。よ
って種々の処理を施した基紙裏面と接触したアルミニウ
ム蒸着層表面の自然分極電位値を、蒸着直後の活性なア
ルミニウム蒸着層表面の自然分極電位値に対して評価す
ると、その表面状態の変化を知ることが出来る。従っ
て、アルミニウム蒸着層表面と接触する基紙裏面を適切
に処理することで、アルミニウム蒸着層表面とオーバー
コーティング樹脂層との接着性を改良することができ
る。
なお、特定の裏面処理を施すことで、このような優れ
た効果が得られる理由としては、裏面処理がアルミニウ
ム蒸着層表面への汚染物質を排除するか、或は処理液中
に含まれる物質がアルミニウム蒸着層表面に付着し、基
紙からの汚染物質の付着を妨げているためであろうと考
えられる。
因みに、自然分極電位値が0〜1100mV(vs.カロメル
電極)の範囲に入らないような処理を施した場合には、
アルミニウム蒸着層の汚染が激しく、結果としてオーバ
ーコーティング樹脂の接着性を改善できない。
自然分極電位値の測定条件は、電解質溶液として液温
を30℃に保った0.1M−リン酸緩衝液(pH7.0)を用い、
作用電極に評価用のアルミニウム蒸着層(ポリエステル
フィルムに蒸着したもの)、標準電極にカロメル電極,
対極に白金電極を用いた。なお、電圧が安定するまでに
要する時間を考慮して、測定開始後60秒後の値を自然分
極電位値とした。
本発明においては、重ね合わせ後のアルミニウム蒸着
層表面の自然分極電位値が0〜1100mV(vs.カロメル電
極)の範囲、好ましくは、−800〜−1100mVとなるよう
に裏面をアルカリ性材料で処理することが重要である。
従って、基紙裏面の処理に使用されるアルカリ性材料に
ついては、自然分極電位値が前述の条件を満たすもので
あれば特に限定されるものではなく、例えば、カセイソ
ーダ、炭酸ソーダ、重炭酸ソーダやポリアクリル酸ソー
ダ等のアルカリ性材料がより好ましく使用され、これら
の中から少なくとも1種類以上を用いて1〜10重量%程
度の濃度の水溶液とし、裏面に3〜20g/m2塗被すればよ
い。また、必要に応じて少量の無機顔料や有機顔料を、
処理液中に添加することも可能である。なお、本発明に
おいては、基紙の裏面側のみを処理すれば目的は達成さ
れるが、基紙の表面側(即ち、蒸着層を設ける側の面)
にも同様の処理を施してもよい。
本発明で用いる基紙としては、原紙または原紙に顔料
及び接着剤を主成分とする塗被層を設けた塗被紙等が適
宜適用できる。また、かかる原紙としては、一般には上
質紙、各種機械パルプ(BCTMP,CTMP,SGP,RGP等)やDIP
等を含む中質紙或いは中性抄紙された原紙で、米坪30〜
100g/m2程度の原紙が用いられるが、これらについて特
に限定されるものではなく、また抄紙方法についても、
特に限定されない。
このように処理された基紙上に、直接法においては、
アンダーコート層、アルミニウム蒸着層が順次形成され
る。また転写法においては、アンダーコート層を施した
基紙に、プラスチックフィルムに蒸着したアルミニウム
層が転写される。
アンダーコート層はその上に設けられるアルミニウム
蒸着層が優れた金属光沢を有するように紙に平滑性を付
与したり、蒸着層と基紙との接着強度を高める目的で設
けられる。かかるアンダーコート層は合成樹脂を主成分
とする層であるが、使用される合成樹脂は、溶剤系、水
性系、ノンソルベント系に大別される。一般的には溶剤
系のものが品質的に優れているため使用される。具体的
な樹脂の例としては、アルキッド系樹脂、アクリル系樹
脂、ビニル系樹脂、セルローズ系樹脂、ウレタン系樹
脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。なお、各種の
樹脂を適宜アルカリ易溶性に変性して水性系で使用する
こともある。また、その塗被方法については、ロールコ
ーター、リバースコーター、グラビアコーター、キャス
トコーター、バーコーター等の一般に使用される塗工機
で塗被される。
本発明では、アルミニウムの蒸着量は外観とコストの
面から蒸着膜厚0.01〜0.1μm程度が好ましい。
さらにアルミニウム蒸着層上には、金属蒸着面の酸
化、汚染防止及び印刷等の後加工適性を高めるために、
オーバーコート層が設けられる。オーバーコート層も合
成樹脂を主成分として形成されるが、アンダーコート層
と同様の樹脂が用途に応じて適宜選択して使用され、塗
被方法についてもアンダーコート層と同様に特に限定さ
れない。
「実施例」 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する
が、勿論これらに限定されるものではない。また例中の
「部」及び「%」は特に断らない限りそれぞれ「重量
部」及び「重量%」を示す。
[オーバーコーティング樹脂の接着性評価法1] 処理した基紙裏面を、ポリエステルフィルムに蒸着し
た直後のアルミニウム層表面に対面接触させ、ビニール
袋で密封して50g/cm2の荷重を掛け、50℃で3時間放置
した。次に、アルミニウム面にアクリル系樹脂(商品
名:アルミックW,大日精化(株)社製)を1.5g/m2塗布
し、90℃で60秒乾燥させた後、赤色印刷インキ(TOKASH
IKISOCHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.SDスーパーデラック
ス50紅B)で印刷(明製作所製)し、オーバーコーティ
ング樹脂の剥がれの状態を目視により判定した。
○:全く剥がれない ×:剥がれる [オーバーコーティング樹脂の接着性評価法2] オーバーコートを施した後のアルミニウム蒸着紙に、
市販のセロハンテープを貼付け、剥した時のオーバーコ
ーティング樹脂の剥がれの状態を目視により判定した。
○:全く剥がれない ×:剥がれる 実施例1 哂NKP60部、哂LKP40部のパルプ配合に、ロジンサイズ
1.5部、タルク5部、硫酸バンド3部を添加して調製し
た紙料を、ヤンキードライヤーのみを使用した抄紙機で
抄紙乾燥して米坪50g/m2の原紙を得た。
別にカオリン100部(商品名:UW−90,EMC社製),ヘキ
サメタ燐酸ソーダ0.2部をコーレス分散機を用いて、固
形分濃度70%の顔料スラリーを調製した。この顔料スラ
リーに酸化澱粉(商品名:エースA,王子コーンスターチ
社製)3部(固形分)、スチレン・ブタジエン共重合体
ラテックス15部(固定分)を加え、更に水を加えて固形
分濃度60%の塗液を調製した。この塗液を、上記原紙を
平滑面側にオフのベンドブレードコーターを用いて、乾
燥後の塗被量が20g/m2となるように塗被乾燥した。続け
て、2本のキスロールコーターを使用して裏面に重炭酸
ナトリウム1%水溶液を15g/m2塗被し、エアーホイル乾
燥機で乾燥して紙水分が6.5%の片面塗被紙を得た。次
いでスーパーカレンダーによる平滑処理を行い、アルミ
ニウム蒸着用基紙を得た。この基紙を用いて自然分極電
位値とオーバーコーティング樹脂の接着性評価を〔評価
法1〕で行った。更にこの基紙上に、アクリル系樹脂を
グラビアコーターで乾燥後の塗被量が4g/m2となるよう
に塗工してアンダーコート層を形成し、アンダーコート
層上にアルミニウムを真空蒸着機で0.05μmの厚さにな
るように蒸着し、一日後にアクリル系のオーバーコート
樹脂を塗布して、巻取状態のアルミニウム蒸着紙を作成
した。この蒸着紙のオーバーコーティングの接着性を
〔評価法2〕で評価し、これらの評価結果を表−1に示
した。
実施例2 裏面処理の重炭酸ナトリウム1%水溶液を炭酸ナトリ
ウム1.5%水溶液に変更した以外は、実施例1と同様に
して基紙及びアルミニウム蒸着紙を得、これらの評価結
果を表−1に示した。
実施例3 裏面処理の重炭酸ナトリウム1%水溶液を苛性ソーダ
1%水溶液に変更した以外は、実施例1と同様にして基
紙を得た。この基紙を用いて自然分極電位値とオーバー
コーティング樹脂の接着性評価を〔評価法1〕にて行っ
た。
別に、ポリエステルのキャリアーフィルムにグラビア
コーティングにより剥離剤を塗布し、コーティング面に
アルミニウムを0.05μmの厚さに蒸着した。その蒸着面
を上記で得られた基紙とウレタン系接着剤を介して貼合
わせ、エージング後、キャリアーフィルムを分離し、一
日後にアクリル系のオーバーコート樹脂を塗布して巻取
り、アルミニウム蒸着紙を作成した。この蒸着紙のオー
バーコーティングの接着性を〔評価法2〕にて評価し、
これらの評価結果を表−1に示した。
比較例1 裏面処理を行わない以外は、実施例1と同様にして基
紙及びアルミニウム蒸着紙を得、これらの評価結果を表
−1に示した。
比較例2 裏面処理の重炭酸ナトリウム1%水溶液を、ポリビニ
ルアルコール(商品名:PVA−105,クラレ社製)5%水溶
液に変更した以外は、実施例1と同様にして基紙及びア
ルミニウム蒸着紙を得、これらの評価結果を表−1に示
した。
「効果」 表−1から明らかなように、本発明のアルミニウム蒸
着紙は、巻取り状態で放置された場合でも、アルミニウ
ム蒸着面とオーバーコーティング樹脂とが良好な接着性
を有する優れた蒸着紙であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D21H 19/02 - 19/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基紙上にアルミニウム蒸着層を設けてなる
    アルミニウム蒸着紙において、下記の方法により測定さ
    れたアルミニウム蒸着層の表面の自然分極電位値が、0
    〜−1100mV(vs.カロメル電極)の範囲となるように裏
    面をアルカリ性材料で処理した基紙を用いることを特徴
    とするアルミニウム蒸着紙。 「自然分極電位値の測定法」 基紙に設ける時と同じ条件でポリエステルフィルム上に
    形成したアルミニウム上に形成したアルミニウム蒸着層
    の表面と、裏面処理された基紙裏面とを対向して重ね合
    わせ、50℃の雰囲気中、50g/cm2の加圧下で3時間放置
    した後、電解質溶液として液温30℃の0.1M−リン酸緩衝
    液(pH7.0)を用い、作用電極にアルミニウム蒸着層、
    標準電極にカロメル電極、対極に白金電極を用いて電位
    を測定し、測定開始後60秒後の値。
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