JP2001011362A - 防湿被覆用樹脂組成物 - Google Patents
防湿被覆用樹脂組成物Info
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Abstract
等以上の防湿性を有し、かつ離解性、耐ブロッキング
性、折り曲げ性が良好な防湿紙用の樹脂組成物を提供す
る。 【解決手段】 (A)芳香族ビニル系単量体20〜80
重量%、(B)(メタ)アクリル酸エステル単量体20
〜80重量%、(C)エチレン性不飽和カルボン酸単量
体0.5〜5重量%、(D)アミド基含有ビニル系単量
体0.1〜2重量%、(E)架橋性ビニル系単量体0.
1〜2重量%からなるラジカル重合性単量体組成物を乳
化重合して得られるラテックス100重量部(固形分換
算)に対して、ワックスエマルジョン0.5〜50重量
部(固形分換算)であることを特徴とする防湿被覆用樹
脂組成物。
Description
される防湿紙作製時に使用されるラテックス組成物に関
し、特に防湿性、耐ブロッキング性、離解性に優れ、且
つ防湿紙の折り曲げ性にも優れる防湿被覆用樹脂組成物
に関するものである。
の分野においては、ターポリン紙やワックス紙などが知
られており、最近ではポリエチレン、ポリプロピレン、
塩化ビニル等の高分子化合物を紙に塗工あるいは貼合等
を施し防湿、防水性を付与したものが一般的に使用され
ている。しかしながら、これらは防湿性に関しては十分
に機能を発揮し得るものであるが、古紙として回収する
際にはその離解性が極端に悪い。例えば、防湿紙製造工
程で発生する損紙、トリミング屑および成形加工時に発
生する損紙、また製品となった後の回収品等において、
パルプの再利用化が困難であった。その為、省資源、環
境問題の観点から大きな問題が残されていた。
として再利用可能な防湿加工による防湿紙が提案されて
いる。例えば、ブタジエン系ラテックスにワックスを配
合したものを塗工し防湿紙を得る方法(特公昭55−2
2597号公報)、アクリルエマルジョンにワックスを
配合し塗工する方法(特公昭62−28826号公報)
が開示されている。これらの技術は防湿性は満足するも
のの、例えば防湿紙の塗工面と包装内容物との間でブロ
ッキングが発生する問題があった。
エマルジョンを用いる方法(特開平3−279492号
公報)、ガラス転移点(Tg)の高いポリマーを用いる
方法(特開平6−287890号公報)、顔料を添加す
る方法(特開平8−226096号公報)、またラテッ
クス粒子内を架橋させる方法(特開平7−133600
号公報、特開平10−114851号公報、特開平10
−226987号公報)等が耐ブロッキング性の向上の
ために提案されている。
を容易とするための離解性と耐ブロッキング性の性能は
向上した。しかしながら、高Tg、高ゲルでは成膜性が
不十分となり、その結果防湿性が低下する。また、これ
らの開示技術でも更なる高温多湿の条件化に放置した際
のブロッキングの問題、及び防湿紙を折り曲げたとき
の、その部分の防湿性の低下という問題が新たに発生し
ている。これに対しては、特開平8−3895号公報、
特開平10−53999号公報において、ラテックスに
外部架橋を施す技術が開示されているが、耐ブロッキン
グ性と折り曲げは、改良されるものの離解性の低下が問
題となっている。
は、従来のポリオレフィンラミネート紙と同等以上の防
湿性を有し、且つ離解性、耐ブロッキング性、折り曲げ
性が良好な防湿紙用のラテックス組成物を提供すること
にある。
決すべく鋭意検討した結果、意外にも特定組成のラテッ
クスにワックスを配合することにより、上記課題を解決
できることを見出し本発明に到達した。
体20〜80重量%、(B)(メタ)アクリル酸エステ
ル単量体20〜80重量%、(C)エチレン性不飽和カ
ルボン酸単量体0.5〜5重量%、(D)アミド基含有
ビニル系単量体0.1〜2重量%、(E)架橋性ビニル
系単量体0.1〜2重量%とを含むラジカル重合性単量
体組成物を乳化重合して得られるラテックス100重量
部(固形分換算)、ワックスエマルジョン0.5〜50
重量部(固形分換算)含有する防湿被覆用樹脂組成物で
ある。以下、本発明を更に詳細に説明する。
ル系単量体、(B)(メタ)アクリル酸エステル単量
体、(C)エチレン性不飽和カルボン酸単量体、(D)
アミド基含有ビニル系単量体、(E)架橋性ビニル系単
量体組成物を乳化重合して得られる。 A)芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、
ビニルトルエン等が挙げられる。好ましくはスチレンで
ある。
単量体としては、例えば、メチルアクリレート、エチル
アクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルア
クリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレ
ート、ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレ
ート、2−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアク
リレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレー
ト、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プ
ロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、ブ
チルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ヘキ
シルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、
2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリ
レート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレ
ート等が挙げられる。好ましくは、ブチルアクリレー
ト、2−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリ
レートである。
単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、
イタコン酸、フマール酸、マレイン酸などが挙げられ
る。好ましくはアクリル酸、メタクリル酸である。ま
た、(D)アミド基含有単量体としては、例えば、アク
リルアミド、メタクリルアミド、N,N−メチレンビス
アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、マレイ
ン酸アミド、マレイミド等を挙げることができる。好ま
しくはアクリルアミド、メタクリルアミドである。ま
た、(E)架橋性ビニル系単量体としては、例えば、ラ
ジカル重合性の二重結合を2個以上有しているか、また
は重合中、重合後に自己架橋構造を与える官能基を有し
ているものである。
ているビニル系単量体は例えば、ジビニルベンゼン、ポ
リオキシエチレンジアクリレート、ポリオキシエチレン
ジメタクリレート、ポリオキシプロピレンジアクリレー
ト、ポリオキシプロピレンジメタクリレート、ネオペン
チルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジメタクリレート、ブタンジオールジアクリレート、
ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメ
タクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート等が挙
げられる。
を有しているビニル系単量体としては例えば、エポキシ
基含有モノマー、例えばグリシジルアクリレート、グリ
シジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、メ
チルグリシジルアクリレート、メチルグリシジルメタク
リレート、メチロール基含有モノマー、例えばN−メチ
ロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミ
ド、ジメチロールアクリルアミド、ジメチロールメタク
リルアミド等、アルコキシメチル基含有モノマー、例え
ばN−メトキシメチルアクリルアミド、N−メトキシメ
チルメタクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルア
ミド、N−ブトキシメチルメタクリルアミド等、ヒドロ
キシル基含有モノマー、シリル基含有モノマー例えばビ
ニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、トリス−2−メトキシエトキ
シビニルシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメト
キシシラン等が挙げられる。
プロパントリアクリレート、トリメチロールプロパント
リメタクリレート、シリル基含有単量体である。特に好
ましくは、シリル基含有単量体である。また、上記の五
種類の単量体に加えて、本発明のラテックスに要求され
る様々な品質・物性を改良するために、上記五種類以外
の単量体成分を使用することもできる。それらの単量体
としては、上記五種類の単量体と共重合可能な(F)そ
の他のビニル系単量体が使用できる。例えば、アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニル
類、さらに、水酸基、アミノ基、スルホン酸基、リン酸
基などの官能基を有する各種のビニル系単量体も所望に
応じて使用できる。
20〜80重量%である。(A)芳香族ビニル系単量体
が20重量%以上で、充分な防湿性が得られ、80重量
%以下で、充分な折り曲げの防湿性が得られる。好まし
くは、30〜70重量%である。 (B)(メタ)アクリル酸エステル単量体の使用割合は
20〜80重量%である。(B)(メタ)アクリル酸エ
ステル単量体が20重量%以上で、充分な離解性が得ら
れ、80重量%以下で、耐ブロッキング性に問題が無
い。好ましくは、25〜70重量%である。 (C)エチレン性不飽和カルボン酸単量体の使用割合は
0.5〜5重量%である。(C)エチレン性不飽和カル
ボン酸単量体が0.5重量%以上で、離解性に問題がな
く、5重量%を以下で、充分な防湿性が得られる。好ま
しくは、0.8〜4重量%である。
割合は0.5〜2重量%である。(D)アミド基含有ビ
ニル系単量体が0.1重量%以上で、耐ブロッキング性
に問題がなく、2重量%以下で、充分な防湿性が得られ
る。好ましくは、0.6〜1.5重量%である。 (E)架橋性ビニル系単量体の使用割合は0.1〜2重
量%である。(E)架橋性ビニル系単量体が0.1重量
%以上で、耐ブロッキング性に問題がなく、2重量%以
下で、充分な防湿性が得られる。好ましくは、0.2〜
1.5重量%である。さらに必要によりこれらと共重合
可能な(F)その他のビニル系単量体を50重量%以下
含んでいても良い。
%の範囲に有ることが望ましく、55〜85%の範囲に
有ることがさらに好ましい。50%以上で離解性に問題
がなく、90%以下で成膜性に問題がなく、防湿性に問
題がない。このゲル分は、重合温度、架橋性ビニル系単
量体の量、ラジカル開始剤の種類や量などにより調節す
ることができる。
は、−40〜40℃の範囲に有ることが好ましく、−3
0〜30℃の範囲に有ることがさらに好ましい。−40
℃以上でブロッキング性に問題がなく、40℃以下で成
膜性に問題がなく、防湿性に問題がない。このTgはラ
ジカル重合性単量体の組成により調節することができ
る。 ラテックス粒子の平均粒子径は40〜400nm
の範囲にあることが望ましく、50〜200nmの範囲
にあるのがさらに好ましい。平均粒径が40nm以上で
防湿性に問題がなく、400nm以下でやはり防湿性に
問題がない。平均粒子径はシードラテックスや界面活性
剤の使用割合などによって調整することができ、一般に
その使用割合を高くするほど生成共重合体ラテックスの
平均粒子径は小さくなる傾向がある。なお、シードラテ
ックスの重合は、本発明のラテックスの重合に先だって
同一反応容器で行っても、異なる反応容器で重合したシ
ードラテックスを用いても良い。
化重合法によって得られる。乳化重合の方法に関しては
特に制限はなく、水性媒体中で前記の単量体組成物、連
鎖移動剤、界面活性剤、ラジカル重合開始剤、および必
要に応じて用いられる他の添加剤成分を基本構成成分と
する分散系において、単量体を重合させて合成樹脂の粒
子の水性分散液、すなわちラテックスを製造すればよ
い。そして、重合に際しては、単量体組成を全重合過程
で均一にする方法や重合過程で逐次、あるいは連続的に
変化させることによって生成するラテックス粒子の形態
的な組成変化を与える方法など所望に応じてさまざまな
方法が利用できる。
量を調整するために用いられ、例えば、n−ヘキシルメ
ルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシル
メルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、チオグリコ
ール酸などのメルカプタン類やα−メチルスチレンダイ
マーなど通常の乳化重合で使用可能なものを全て使用で
きる。界面活性剤としては、例えば脂肪族セッケン、ロ
ジン酸セッケン、アルキルスルホン酸塩、ジアルキルア
リールスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ポリ
オキシエチレンアルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンア
ルキルアリール硫酸塩などのアニオン性界面活性剤、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンオキ
シプロピレンブロックコポリマーなどのノニオン性界面
活性剤が挙げられる。これらのほかに親水基と親油基を
有する界面活性剤の化学構造式の中にエチレン性二重結
合を導入した、いわゆる反応性界面活性剤を用いても良
い。
質の存在下ラジカル分解して単量体の付加重合を開始さ
せるものであり、無機系開始剤および有機系開始剤のい
ずれも使用できる。このようなものとしては、例えば水
溶性又は油溶性のペルオキソ二硫酸塩、過酸化物、アゾ
ビス化合物等、具体的にはペルオキソ二硫酸カリウム、
ペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸アンモ
ニウム、過酸化水素、t−ブチルヒドロペルオキシド、
過酸化ベンゾイル、2,2−アゾビスブチロニトリル、
クメンハイドロパーオキサイドなどがあり、また他に、
POLYMERHANDBOOK(3rd. edit
ion)、J.BrandrupおよびE.H.Imm
ergut著、John Willy & Sons刊
(1989)に記載されている化合物が挙げられる。ま
た、酸性亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸やその塩、
エリソルビン酸やその塩、ロンガリットなどの還元剤を
重合開始剤に組み合わせて用いる、いわゆるレドックス
重合法を採用することもできる。これらの中で特にペル
オキソ二硫酸塩が重合開始剤として好適である。この重
合開始剤の使用量は、全単量体の重量に基づき、通常
0.01〜5.0重量%の範囲から、好ましくは0.1
〜3.0重量%の範囲から選ばれる。この乳化重合にお
ける重合温度は、通常60〜100℃の範囲で選ばれる
が、前記レドックス重合法等により、より低い温度で重
合を行っても良い。また、第1段での重合温度と第2段
での重合温度は同じでも異なっていても良い。
必要に応じ各種重合調整剤を添加することができる。例
えば、pH調整剤として、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、水酸化アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭
酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムなどのpH調整
剤を添加することができる。また、エチレンジアミン四
酢酸ナトリウムなどの各種キレート剤なども重合調整剤
として添加することもできる。
は例えば、パラフィン系ワックスエマルジョン、ポリエ
チレン系ワックスエマルジョン、マイクロクリスタリン
系ワックスエマルジョン等公知のワックスエマルジョン
が使用できる。ワックスの融点は40〜100℃が好ま
しい。ワックスエマルジョンの含有量はラテックス10
0重量部(固形分換算)に対して、0.5〜50重量部
(固形分換算)である。ワックスエマルジョンの含有量
がこの範囲であるとき、防湿性に問題がない。好ましく
はラテックス100重量部(固形分換算)に対して、1
〜10重量部(固形分換算)である。
に応じて顔料を配合しても良い。顔料としては、特に制
約はなく、無機または有機の顔料が適宜使用できる。例
えばマグネシウム、カルシウム、亜鉛、バリウム、チタ
ン、アルミニウム、アンチモン、鉛等の各種金属酸化
物、水酸化物、硫化物、炭酸塩、硫酸塩または珪酸塩化
合物やポリスチレン、ポリチレン、ポリ塩化ビニル等の
個体高分子微粉末等が挙げられる。具体的には炭酸カル
シウム、カオリン、タルク、二酸化チタン、水酸化アル
ミニウムシリカ、石膏、バライト粉、アルミナホワイ
ト、サチンホワイト等無機顔料が挙げられる。
なわない範囲で、アクリル系ラテックス、ウレタンラテ
ックス、酢ビラテックス、エチレン酢ビラテックス、ポ
リビニルアルコール等を配合しても良い。また、メチル
セルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘
導体、デキストリン、酸化処理澱粉、架橋澱粉、澱粉エ
ステル、グラフトコポリマー澱粉等の澱粉誘導体等の各
種水溶性天然高分子類、粘着付与剤のタッキファイヤ
ー、さらには増粘剤、消泡剤、濡れ剤、レベリング剤、
成膜助剤、可塑剤、分散剤、着色剤、耐水化剤、潤滑
剤、防腐剤、架橋剤(例えば多価金属化合物、水溶性エ
ポキシ化合物等)等が配合されていてもよい。
支持体に用いられる原紙は特に制約はないが、例えば広
葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ等の化
学パルプ、GP、RGP、TMP等の機械パルプを原料
として用い、長網多筒型抄紙機、長網ヤンキー型抄紙機
あるいは丸網抄紙機で抄紙される上質紙、中質紙、片艶
紙及びクラフト紙等の酸性紙、中性紙、を包含するもの
である。原紙中には紙力増強剤、サイズ剤、填料、歩留
向上剤等の抄紙補助薬品が含まれていてもよく、また樹
脂等が塗工されている塗工紙でもよい。特に限定するも
のではないが、原紙の坪量は50〜150g/m2程度
のものが用いられる。
サイズプレス、ゲートロールコーター、バーコーター、
ロールコーター、エアナイフコーターおよびブレードコ
ーター等から任意に選定することができる。塗工量は絶
乾重量で2〜25g/m2塗工されるよう調製するのが
望ましい。乾燥条件も特に限定されず、70〜200
℃、5秒〜10分の加熱条件が好ましい。本発明のラテ
ックスは、原紙に2回以上の塗工操作により塗工しても
よい。
体的に説明するが、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。なお、例中の塗布量、部数、混
合割合などは全て固形分で示した。また、「部」は特に
断らない限り「重量部」を示すものである。
し、変曲点をTgとした。 (2)粒径 光散乱法により測定を行った。測定装置は粒子測定装置
(LEED&NORTHRUP社製、MICROTRA
CTMUPA150)を用い、体積平均粒径を求めた。 (3)ゲル分 ガラス板上にラテックスを250μの厚みに塗布し、2
3℃/65%RHの部屋で24時間放置する。次に、9
0℃に設定したオーブンに15分放置する。
ルムを0.5g精秤し、トルエン30mlに入れ、3時
間振とうする。振とう後325メッシュでろ過し、ろ過
残を140℃で1時間乾燥させ、不溶部分を測定する。
トルエンに入れる前のフィルム重量に対する不溶部分の
重量割合をゲル分とする。 (4)透湿度 ラテックス、ワックスエマルジョンを配合した組成物を
40%固形分に調整し、坪量70g/m2の上質紙に、
18g/m2となるよう塗布、乾燥を行った。この試料
を用いて、JISZ0208防湿包装材料の透湿度試験
(恒温恒湿条件40℃、90%RH)に準じて透湿度を
測定した。
に折り曲げる。その後広げて、(4)と同様に透湿度を
測定する。透湿度200以下を合格レベルとした。 (6)離解性 上記(4)で作製した試料5g小片に切り、2Lの水と
ともに家庭用ミキサーで10分攪拌し、離解状態を観察
した。△以上を合格とした。 ○:単繊維状となる △:僅かに凝集物が見られる ×:凝集物が見られる (7)耐ブロッキング性 上記(4)で作製した試料を用い、ラテックス塗布面と
未塗布面とを合わせ、250g/cm2で加圧し、50
℃/90%RHの雰囲気下に24時間放置する。その後
ゆっくりと引き離す。△以上を合格とした。 ○:抵抗なく引き離すことができる。 △:僅かに抵抗はあるが引き離すことができる。 ×:抵抗があり紙が破れることがある。
リレート36.8部、メタクリル酸2部、アクリルアミ
ド1部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン0.2部に、エマルゲン920[花王(株)製、ポリ
オキシエチレンノニルフェニルエーテル]の25%水溶
液0.8部、レベノールWZ[花王(株)製、ポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウム]の
25%水溶液2部、過硫酸アンモニウム0.2部、蒸留
水50部を添加し、ホモミキサーで撹拌を行いプレ乳化
物を作製した。
ジャケットを取り付けた反応容器にに蒸留水40部、エ
マルゲン920の25%水溶液1部、レベノールWZの
25%水溶液0.5部、平均直径0.04μmのシード
粒子の水性分散体(シード固形分濃度34重量%)3.
0重量部を仕込み、80℃に昇温し、過硫酸アンモニウ
ム0.05部を水5部に溶解したものを添加する。これ
に、前記プレ乳化物を4時間かけて連続滴下する。次い
で、過硫酸アンモニウム0.1部を水5部に溶解したも
のを添加し、同温度で1時間重合を続けた。その後、3
0℃以下まで冷却し、25%濃度のアンモニア水でpH
を7に調整し、200メッシュの金網でろ過した後、固
型分が45%となるよう水を添加しエマルジョンを得
た。ラテックスのTgは15℃、ゲル分は60%、粒径
165nmであった。
施例1と同様に重合を行った。粒径は全て160〜19
0nmの範囲にあった。製造例6のTgは2℃、製造例
7のTgは−13℃、他の製造ラテックスのTgは13
〜16℃の範囲にあった。
ックスに、ワックスエマルジョンを添加し、固形分40
%となるよう水で調整した。評価結果を表2に示す。
同様に評価を行った。評価結果を表3に示す。
用樹脂組成物は防湿性、耐ブロッキング性、離解性に優
れており、加えて折り曲げ透湿度に示されるように防湿
紙の折り曲げ性も向上することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)芳香族ビニル系単量体20〜80
重量%、(B)(メタ)アクリル酸エステル単量体20
〜80重量%、(C)エチレン性不飽和カルボン酸単量
体0.5〜5重量%、(D)アミド基含有ビニル系単量
体0.1〜2重量%、(E)架橋性ビニル系単量体0.
1〜2重量%とを含むラジカル重合性単量体組成物を乳
化重合して得られるラテックス100重量部(固形分換
算)、ワックスエマルジョン0.5〜50重量部(固形
分換算)含有することを特徴とする防湿被覆用樹脂組成
物。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP11179727A JP2001011362A (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 防湿被覆用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP11179727A JP2001011362A (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 防湿被覆用樹脂組成物 |
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JP11179727A Pending JP2001011362A (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 防湿被覆用樹脂組成物 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2001011362A (ja) |
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- 1999-06-25 JP JP11179727A patent/JP2001011362A/ja active Pending
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