JP2000248493A

JP2000248493A - 防湿紙の製造方法及び防湿紙

Info

Publication number: JP2000248493A
Application number: JP11055520A
Authority: JP
Inventors: Junichi Oguma; 淳一小熊; Yasuhiro Yamazaki; 泰裕山崎
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2000-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】古紙回収プラント内の離解工程おいて、離解
性が良好な防湿紙の製造方法をを提供する。【解決手段】原紙を加湿した後、基紙の少なくとも片
面に、塩化ビニリデン単量体８６〜９４重量％、および
塩化ビニリデン単量体と共重合可能な１種以上のその他
のビニル系単量体６〜１４重量％からなるモノマー混合
物を乳化重合して得られる塩化ビニリデン系共重合体ラ
テックスを塗布することを特徴とする防湿紙の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防湿用包装あるい
は段ボール原紙等に使用される紙・板紙に合成樹脂の被
覆処理を施こす防湿紙の製造方法、およびその防湿紙に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙の防湿加工は、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィン系の合成樹脂をラ
ミネートしたり、塩化ビニリデン系共重合体ラテックス
をコートすることにより行われている。しかし、ポリオ
レフィンラミネート紙は、古紙回収をして再生を行おう
とすると、古紙回収プラント内の離解工程おいて、多量
のポリエチレン屑を副生するため、再利用できなかっ
た。

【０００３】一方、塩化ビニリデン系共重合体ラテック
スコート紙については、ラテックスが乾燥して塗膜を形
成するまでに、紙のパルプ繊維の間隙に形成される毛細
管への吸い込みを避けることはできない。塗布量が少な
い場合は、毛細管への吸い込みのため、紙への被覆が足
らず、ピンホールが多く存在する塗膜が形成されてしま
い、防湿性を発揮できない。それゆえ、十分な防湿性を
発現するには塗布量を多くする必要があった。しかし、
塗布量が多いと、コストが高く付くだけではなく、古紙
回収をして、再生を行おうとすると、古紙回収プラント
内の離解工程おいて、離解性が低下するという問題があ
った。

【０００４】そこで、塩化ビニリデン系共重合体ラテッ
クスコート紙に対しては、十分な防湿性を発現するのに
必要なラテックスの塗布量を少なくすることが求められ
ており、このような要求を満たすため、以下のような改
良が試みられてきた。例えば、塩化ビニリデン系共重合
体ラテックスを塗布したときの、原紙への吸い込みを少
なくするため、原紙にスチレン・ブタジエン系共重合体
ラテックスを塗布、乾燥して形成される層をプライマー
として設けてから、塩化ビニリデン系共重合体ラテック
スを塗布する方法も一般には知られている。例えば、特
開平７−１３７２０６号公報では、この方法によりラテ
ックスコート紙を得ている。しかし、この方法では塩化
ビニリデン系共重合体ラテックスの塗布量は少なくでき
るが、スチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスから
形成される樹脂層の可とう性が過剰のため離解性が不十
分であった。

【０００５】また、原紙への吸い込みが少ない塩化ビニ
リデン系共重合体ラテックスをコートした防湿紙が提案
されている。特開平１１−１２９８２号公報では、特定
の増粘度を持つ塩化ビニリデン系共重合体ラテックスを
コートした防湿紙が提案されている。この塩化ビニリデ
ン系共重合体ラテックスを使用した場合には、従来のラ
テックスに較べたら、より少ない塗布量で防湿性を発揮
できるため離解性は大幅に改善された。しかし、十分に
満足できる離解性のレベルには到達していなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、防湿性を発
揮するのに必要な塩化ビニリデン系共重合体ラテックス
の塗布量が少なくてすみ、古紙回収プラント内の離解工
程おいて、離解性が良好な防湿紙の製造方法、およびそ
の防湿紙を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決するため鋭意研究を重ねた結果、原紙を加湿した
後、塩化ビニリデン単量体の特定量を乳化重合して得ら
れる塩化ビニリデン系共重合樹脂ラテックスを塗布する
防湿紙の製造方法が前記課題を解決するのに好適である
ことを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明は下記のとおりである。１）原紙を加湿した後、原紙の少なくとも加湿処理され
た片面に、塩化ビニリデン単量体８６〜９４重量％、お
よび塩化ビニリデン単量体と共重合可能な１種以上のそ
の他のビニル系単量体６〜１４重量％からなるモノマー
混合物を乳化重合して得られる塩化ビニリデン系共重合
体ラテックスを塗布することを特徴とする防湿紙の製造
方法。

【０００９】２）塩化ビニリデン系共重合体ラテックス
の塗布量が３〜２０ｇ／ｍ²である、上記１記載の防湿
紙の製造方法。３）上記１、または２記載の製造方法により製造された
防湿紙。以下、本発明につき詳述する。本発明においては、塩化
ビニリデン系共重合体ラテックスを塗布する前の原紙を
加湿する。原紙に加湿処理を施してからラテックスを塗
布することにより、十分な防湿性を発現するのに必要な
ラテックスの塗布量を少なくできる。

【００１０】この理由については以下のように考えるこ
とが出来る。ラテックスを塗布する前の原紙を加湿する
ことにより、紙のパルプ繊維の間隙に形成される毛細管
へ予め水を吸い込ませておくことができ、次に、ラテッ
クスを塗布したときには毛細管には既に水が吸い込まれ
ているので、ラテックスの毛細管への吸い込み量は必然
的に小さくなる。このことにより、塗布量が少ない場合
でも紙への被覆が十分に行われ、ピンホールの無い塗膜
が形成されて防湿性を発揮する。

【００１１】原紙全体を加湿する方法として例えば、恒
温恒湿槽に原紙を放置して加湿処理を行う方法が上げら
れる。この場合は温度、湿度、放置時間を変えることに
より毛細管への吸水量をコントロールできる。連続プロ
セスでは、高温高湿雰囲気に保持したチャンバー内を通
過させることにより加湿処理を行うことができる。ま
た、原紙のラテックスを塗布する面のみを加湿する方法
として例えば、水を紙に直接塗布して加湿処理する方法
が上げられる。グラビアロール、エアナイフ等により塗
布することが出来る。また、メイヤーバーによっても紙
に水を塗布することが出来る。この場合はメイヤーバー
の番手を変更して毛細管への吸水量をコントロールでき
る。更に、十分な防湿性を発現するのに必要なラテック
スの塗布量を少なくする目的で加湿処理を行う本発明と
は違うが、カレンダー処理による紙の嵩高低下を防ぐ方
法として一般的に知られている加湿カレンダー法の加湿
方法を利用することも出来る。例えば、特開平２−１６
０９９３号公報や特開平４−３６１６９５号公報には加
熱蒸気を紙に付与して加湿する方法が示されている。

【００１２】以上の方法により、原紙全体、あるいは片
面を加湿することができる。しかし、原紙全体を加湿処
理する場合には吸水効率が悪くなり、ラテックスの毛細
管への吸い込み量低減効果が小さくなる場合がある。一
方、ラテックスを塗布する面のみ加湿する場合には加湿
効率が良くなり、ラテックスの毛細管への吸い込み量低
減効果が大きい。また、加湿による原紙の強度低下も、
片面のみ加湿するほうが少なくて済む。

【００１３】加湿処理を施して原紙へ吸水させる好まし
い吸水量は原紙の坪量によって変わるが、例えば、坪量
７５ｇ／ｍ²の未さらしクラフト紙では１〜１０ｇ／ｍ
²が適当である。１ｇ／ｍ²未満では効果を発揮できな
い場合がある。１０ｇ／ｍ²を越えると、紙の強度が低
下したり、紙の毛細管より溢れた余剰な水が紙表面を覆
い次のラテックスコート工程でのコートが困難になる場
合があるので好ましくない。

【００１４】ここで吸水量とは、先に述べた加湿方法を
施して吸水させた後の原紙重量から標準条件（２０℃、
６５％ＲＨ）に保たれた部屋に原紙を２時間以上放置し
たときの原紙重量を引いて求める。すなわち、標準状態
の原紙の吸水量を０ｇ／ｍ²とする。原紙を加湿した後
は、速やかにラテックスをコートする必要がある。時間
が経過すると、毛細管へのラテックス吸い込みを防止す
る効果が無くなくなってしまう場合がある。

【００１５】本発明においては、塩化ビニリデン単量体
の量は８６〜９４重量％である。８６重量％未満である
と結晶性が低く、本発明が目指すところの防湿性を発現
できない。また、９４重量％を越えると重合直後でも共
重合体が結晶化してしまい、ラテックス粒子が固くな
り、成膜性が不良となる。好ましくは８８〜９３重量％
であり、更に好ましくは８９〜９２重量％の範囲であ
る。

【００１６】本発明のその他の共重合可能なビニル系単
量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸
プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル等の
エチレン系α、β−不飽和カルボン酸のアルキルエステ
ル単量体が挙げられる。また、例えば、アクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸等の
不飽和カルボン酸も同様に挙げられる。また、例えば、
アクリロニトリル、またはメタクリロニトリル等のニト
リル基を有する単量体も同様に挙げられる。また、エチ
レン系α、β−不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキル
エステル、アクリルアミド等のエチレン系α、β−不飽
和カルボン酸のアミド化合物、塩化ビニル、酢酸ビニル
等のビニルエステル、ビニルメチルエーテル等のビニル
エーテル、酢酸アリル等のアリルエステル、アリルメチ
ルエーテル等のアリルエーテル等が挙げられる。さら
に、スチレン系化合物も挙げられる。

【００１７】本発明の共重合可能なビニル系単量体の量
は６〜１４重量％である。６重量％未満では成膜性が不
良となる。また、１４重量％を越えると本発明が目指す
ところの防湿性を発現できない。好ましくは７〜１２重
量％の範囲である。更に好ましくは８〜１２重量％の範
囲である。本発明において、塩化ビニリデン系共重合体
ラテックスの塗布量は、３〜２０ｇ／ｍ²が好ましい。
３ｇ／ｍ²未満では、必ずしも十分な防湿性が得られな
い場合がある。また、２０ｇ／ｍ²を越えると、古紙回
収プラント内の離解工程おいて解離性が低下する場合が
ある。

【００１８】本発明において、塩化ビニリデン系共重合
体ラテックスの製造に使用する重合開始剤、界面活性剤
等の種類は特に限定されないが、これらの添加剤はラテ
ックスより生成させた塗膜中に残存して防湿性の低下を
招く恐れがあるので、その使用量は可能な限り少量であ
ることが望ましい。本発明において、加湿された原紙に
塩化ビニリデン系共重合体ラテックスを塗布する方法と
しては、エアーナイフコーター、バーコーター、ロール
コーター等の公知の方法を用いることができる。塗布し
た後の乾燥は８０〜１９０℃の範囲で１０秒〜５分間行
うのが好ましい。

【００１９】原紙としては、例えば、上質紙、中質紙、
片艶クラフト紙、両更クラフト紙、未さらしクラフト
紙、クラフト伸長紙などが挙げられる。本発明の製造方
法によって、上質紙や各種塗工紙等の包装用原紙、また
は医療品包装材や食品包装材や農業用包装材等の段ボー
ル原紙に使用される原紙に塩化ビニリデン系共重合樹脂
の被覆処理を施こすとき、十分な防湿性を発揮するのに
必要な塩化ビニリデン系共重合体ラテックスの塗布量が
少なくなるため、古紙回収プラント内の離解工程おいて
離解性が良好な防湿紙を製造できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例および比較
例によって更に詳細に説明する。実施例中および比較例
中、特に断らない限り、部及び％は重量表示である。ま
た、測定法、評価法等は下記の通りである。Ａ）防湿性上記で得たラテックスコート紙の透湿量をＪＩＳ−Ｚ−
０２０８（カップ法）にて測定した。測定条件は４０
℃、９０％ＲＨである。Ｂ）離解性試験紙／水＝３／１００の混合割合のラテックスコート紙と
水の混合物１５００ｇを２Ｌ試験用パルパー（熊谷理機
工業株式会社製）に入れ、１２２ｒｐｍにて１０、およ
び２０分間の離解を行った。Ｃ）離解性の判定水を満たした２Ｌのガラス製試験管中にパルパー処理後
のスラリーをひとつまみ入れ、十分に振とうした後、離
解の程度を目視で、以下の基準で判定した。

【００２１】 ○：数ｍｍ大の残滓がわずかに認められる △：数ｍｍ大の残滓がかなり認められる ×：１ｃｍ大以上の残滓が認められるＤ）離解収率パルパー処理後のスラリーを８０メッシュスクリーンフ
ィルター（フラットスクリーン：熊谷理機工業株式会社
製）で処理し、フィルター残滓の乾燥後重量より、下記
の式により離解収率（％）を得た。（離解収率）＝〔（フィルター残滓乾燥重量）／（仕込
紙重量）〕×１００

【００２２】

【実施例１】原紙に塗布する塩化ビニリデン系共重合体
ラテックスを下記の方法により製造した。ガラスライニ
ングを施した耐圧反応器中に水１００部、アルキルスル
ホン酸ソーダ（バイエル社メロソラートＨ、以下同じ）
０．２０部、過硫酸ナトリウム０．１部を仕込み、脱気
を行った後、内容物の温度を５５℃に保った。

【００２３】別の容器に塩化ビニリデン（ＶＤＣ）９１
部、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）４部、メタクリロニ
トリル（ＭＡＮ）４部、およびアクリル酸（ＡＡ）１部
を計量混合してモノマー混合物を作成した。該モノマー
混合物の内１０部を上記耐圧反応器中に一括添加し、内
圧が降下するまで重合した。続いて、単量体混合物の残
り９０部を１２時間にわたって連続的に定量圧入した。
並行して、アルキルスルホン酸ソーダ１．０部も１０時
間にわたって連続的に定量圧入した。この間、内容物を
５５℃に保ち、内圧が十分に降下するまで反応を進行さ
せた。重合収率は９９．９％であった。重合収率はほぼ
１００％なので、共重合体の組成は仕込比にほぼ等し
い。

【００２４】かくして得られたラテックスにアルキルス
ルホン酸ソーダの１５％水溶液を加えて、２０℃におけ
る気液表面張力が４２ｍＮ／ｍとなるよう調整した。こ
の後、水蒸気ストリッピングによって未反応モノマーを
除去した。次に、目標防湿性１０ｇ／ｍ²・２４Ｈｒと
なるようにラテックスコート紙を以下の方法で作成し
た。まず、始めに原紙に加湿処理を施した。坪量７５ｇ
／ｍ ²の未さらしクラフト紙にメイヤーバーで水を塗布
し、８ｇ／ｍ²吸水させた。その後、速やかに塩化ビニ
リデン系共重合体ラテックスをメイヤーバーで１２ｇ／
ｍ²塗布し、熱風循環乾燥機中１２０℃で１分間乾燥
後、４０℃、１日の条件でエージング処理を施し、ラテ
ックスコート紙を作成した。

【００２５】塩化ビニリデン系共重合体ラテックスの組
成、およびラテックスコート紙の性能等を表１、２に示
す。

【００２６】

【実施例２】モノマー混合物を、塩化ビニリデン（ＶＤ
Ｃ）８６．２部、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）６．４
部、メタクリロニトリル（ＭＡＮ）６．４部、およびア
クリル酸（ＡＡ）１部を計量混合して作成したものとし
た以外は、実施例１と同様にした。重合収率は９９．９
％であった。そして、目標防湿性１０ｇ／ｍ²・２４Ｈ
ｒとなるようにラテックスコート紙を作成した。ラテッ
クスの塗布量は２０ｇ／ｍ²とした。ラテックスの組
成、およびラテックスコート紙の性能などを実施例１と
同様に表１、２に示す。

【００２７】

【実施例３】モノマー混合物を、塩化ビニリデン（ＶＤ
Ｃ）９３．８部、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）２．６
部、メタクリロニトリル（ＭＡＮ）２．６部、およびア
クリル酸（ＡＡ）１部を計量混合して作成したものとし
た以外は、実施例１と同様にした。重合収率は９９．９
％であった。そして、目標防湿性１０ｇ／ｍ²・２４Ｈ
ｒとなるようにラテックスコート紙を作成した。ラテッ
クスの塗布量は１０ｇ／ｍ²とした。ラテックスの組
成、およびラテックスコート紙の性能などを実施例１と
同様に表１、２に示す。

【００２８】

【実施例４】坪量１２０ｇ／ｍ²の未さらしクラフト紙
を使用した以外は、実施例１と同様にした。そして、目
標防湿性１０ｇ／ｍ²・２４Ｈｒとなるようにラテック
スコート紙を作成した。ラテックスの塗布量は４ｇ／ｍ
²とした。ラテックスの組成、およびラテックスコート
紙の性能などを実施例１と同様に表１、２に示す。

【００２９】

【実施例５】坪量７５ｇ／ｍ²の未さらしクラフト紙を
４０℃、９０％ＲＨに保たれた恒温恒湿槽の中に２時間
放置して、１．３ｇ／ｍ²吸水させた以外は、実施例１
と同様にした。ラテックスの組成、およびラテックスコ
ート紙の性能などを実施例１と同様に表１、２に示す。

【００３０】

【比較例１】モノマー混合物を、塩化ビニリデン（ＶＤ
Ｃ）８３部、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）８部、メタ
クリロニトリル（ＭＡＮ）８部、およびアクリル酸（Ａ
Ａ）１部を計量混合して作成したものとした以外は、実
施例１と同様にした。重合収率は９９．９％であった。
そして、目標防湿性１０ｇ／ｍ²・２４Ｈｒとなるよう
にラテックスコート紙を作成した。ラテックスの塗布量
は４０ｇ／ｍ²とした。ラテックスの組成、およびラテ
ックスコート紙の性能などを実施例１と同様に表１、２
に示す。

【００３１】表１、２に示されるとおり、塩化ビニリデ
ン単量体が８６重量％未満だと、目標の防湿性を得るた
めにはラテックスの塗布量が多くなり、再生時の離解性
が低下する。

【００３２】

【比較例２】原紙に加湿処理を施さなかった以外は実施
例２と同様にした。そして、目標防湿性１０ｇ／ｍ²・
２４Ｈｒとなるようにラテックスコート紙を作成した。
ラテックスの塗布量は３４ｇ／ｍ²とした。ラテックス
の組成、およびラテックスコート紙の性能などを実施例
１と同様に表１、２に示す。

【００３３】表１、２に示されるとおり、原紙に加湿処
理を施さないと、目標の防湿性を得るためにはラテック
スの塗布量が多くなり、再生時の離解性が低下する。

【００３４】

【比較例３】原紙に加湿処理を施す代わりに、スチレン
・ブタジエン系共重合体ラテックスを塗布、乾燥して形
成される層をプライマーとして設けた。スチレン・ブタ
ジエン系共重合体ラテックスとして大日本インキ化学工
業社製のラックスターＤＳ４０５を選択した。メイヤー
バーによって塗布して熱風循環乾燥機中１００℃で１分
間乾燥させた。次に、目標防湿性１０ｇ／ｍ²・２４Ｈ
ｒとなるように塩化ビニリデン系共重合体ラテックスの
塗布量を３ｇ／ｍ²とした以外は実施例１と同様にし
た。ラテックスの組成、およびラテックスコート紙の性
能などを実施例１と同様に表１、２に示す。

【００３５】表１、２に示されるとおり、スチレン・ブ
タジエン系共重合体ラテックスから形成される樹脂層の
可とう性が過剰のため離解性が不十分である。

【００３６】

【比較例４】坪量７５ｇ／ｍ²の未さらしクラフト紙に
２０μｍの厚さのポリエチレンをラミネート加工した紙
に対して離解性試験を行った。ポリエチレンラミネート
加工紙は、離解スラリー中に原形をとどめたままのポリ
エチレンフィルムが浮遊して、表１、２に示されるとお
り、離解性は全く無い。

【００３７】以上、表１、２に示されるとおり、いずれ
の比較例においても、目標とする防湿性の発揮と離解性
の兼備が出来ていない。これに対して、本発明において
は実施例に見られるとおり、十分な防湿性を発揮してお
り、かつ、塩化ビニリデン系共重合体ラテックスの塗布
量が少ないため、離解性を確保しており、本発明の効果
が顕著であることがわかる。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】本発明の防湿紙の製造方法は、十分な防
湿性を発現するのに必要な塩化ビニリデン系共重合ラテ
ックスの塗布量が少ないため、古紙回収プラント内の離
解工程おいて、離解性が良好である。

フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AK16B AK16C AK16J BA02 BA03 BA06 BA10A BA10B BA10C CC00B CC00C DG10A EH462 EJ422 EJ862 GB15 JA20B JA20C JD04 JL00 JL16 JM01B JM01C YY00B YY00C 4L055 AG67 AG71 AG74 AJ02 BE01 BE08 EA14 EA32 FA30 GA47

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原紙を加湿した後、原紙の少なくとも加
湿処理された片面に、塩化ビニリデン単量体８６〜９４
重量％、および塩化ビニリデン単量体と共重合可能な１
種以上のその他のビニル系単量体６〜１４重量％からな
るモノマー混合物を乳化重合して得られる塩化ビニリデ
ン系共重合体ラテックスを塗布することを特徴とする防
湿紙の製造方法
【請求項２】塩化ビニリデン系共重合体ラテックスの
塗布量が３〜２０ｇ／ｍ²である請求項１記載の防湿紙
の製造方法
【請求項３】請求項１、または２記載の製造方法によ
り製造された防湿紙