JP2017530855A - 脂肪酸塩化物を用いるセルロース系繊維状基質ウェブの連続コーティング方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、肪肪酸塩化物を用いてセルロース系繊維状基質ウェブに連続コーティングする方法であって、セルロース系繊維状基質ウェブを１０％未満のＥＮ ＩＳＯ ６３８：２００８に従う絶乾率に予備乾燥する工程ａ）と、２０％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度、及び液体脂肪酸塩化物組成物の沸点以下の温度において、前記液体脂肪酸塩化物組成物を用いて、工程ａ）の前記予備乾燥したセルロース系繊維状基質ウェブにコーティングする工程ｂ）と、工程ｂ）から得られたセルロース系繊維状基質ウェブの熱処理工程ｃ）とを含む方法に関する。

Description

本発明は、脂肪酸塩化物を用いてセルロース系繊維状基質ウェブに連続コーティングする方法と液体脂肪酸塩化物組成物を用いる繊維状基質の連続コーティング用コーティング装置に関する。

疎水性物質を用いる紙、板紙、カートンなどのセルロース系繊維状基質ウェブの処理は公知であり、これは繊維基質の中に水分の浸透を減少するための１つの選択肢である。この方法で、セルロース系繊維状基質の安定性が水分に触れても、少なくとも部分的に保持され得る。

従来技術ではワックスを用いてセルロース系繊維状基質にコーティングすることが公知である。そのようなコーティングは良い疎水特性を与えるが、ワックスを塗った繊維状基質は再利用できないか、又は少なくとも難しいという不利益がある。また、これは従来技術で公知なその他多くの疎水性物質でも当てはまる。したがって、一般にそのようなコーティングをする繊維状基質は普通の紙再生処理を繰り返すことができない。

さらに、セルロース系繊維状基質を疎水化するためには、脂肪酸塩化物を用いてそれらを処理することが公知である。セルロース系繊維状基質の処理についての方法の中には、溶媒法と非溶媒法が公知である。

溶媒法では、繊維状基質ウェブへの塗布前に脂肪酸塩化物を有機溶媒に溶かす。溶媒が熱乾燥機で蒸発するのと同時に、塗布した脂肪酸塩化物は脂肪酸共有結合を形成するために塩化水素の発生を伴って、繊維紙基質のヒドロキシル基と反応する。溶媒法については、溶媒の安全操作に問題がないわけではなく、通常は溶媒の高含量が原因で爆発の危険性がある。したがって、繊維状基質ウェブの製造方法で、厳重な安全手段を用いる場合にこれらの方法は唯一使用可能である。他の手段として、脂肪酸塩化物を用いてコーティングする非溶媒法は、より不十分な疎水特性を与えるという不利益があり、その上、高い割合で脂肪酸は製造サイクルに負荷をかけても、繊維状基質ウェブと結合しない。公知の方法の更なる不利益は、良好な疎水特性を得るために多大な量を塗布しなければならないことである。

国際公開第９９／０８７８４号では、疎水性の含浸を得ることができるように、共有結合の形成を伴って親水性材料と反応する反応性疎水性試薬を含んでなる組成物、好ましくは脂肪酸を用いて、親水性材料である固体、例えば紙又はガラスの処理をする方法を説明している。この最後には、疎水性試薬が細かく分散する状態、すなわち、マイクロ分散状態で沈殿するような状態で、有機溶媒中の反応性疎水性試薬の溶液を原料に塗布する。その後、疎水性試薬は共有結合の形成を伴って基質と反応し、基質と疎水性試薬との反応によって放出する揮発性物質、特に塩化水素の除去処理をした原料に空気流を加える。前記方法は大量の有機溶剤の使用を必要とする。

米国出願公開特許（ＵＳ−Ａ１）第２０１３／０２３６６４７号では、グラビアコーティングによる、脂肪酸塩化物を用いるセルロース系繊維状基質、例えば紙、板紙、又はカートンの処理方法を説明している。脂肪酸塩化物でセルロース系繊維状基質をグラビアコーティングした後に、乾燥するためにシリンダー乾燥によってセルロース系繊維状基質を導き、接触乾燥で乾燥する。セルロース系繊維状基質に結合していない脂肪酸の大部分は不利益となり、製造サイクルに負荷をかける。

米国特許第２０１４／０１１３０８０号では、最初にポリビニルアルコールでセルロース系繊維状基質、例えば紙をコーティングし、その次にポリビニルアルコールでコーティングした表面上に脂肪酸塩化物を堆積し、活性脂肪酸の融点以下の温度で繊維状基質を加熱する類似の方法が公知である。

本発明の目的は、可能な限り前述の不利益を防ぐ改良した脂肪酸塩化物を用いる繊維状基質ウェブの連続コーティング方法を与える。特に、該方法は、達成した疎水化及び耐久性の点でワックスコーティングと同等であり、結果としてワックスの代替えをもたらす製品を生じるものとなり得る。さらに、発明による方法に従って製造した製品は、紙再生の必須条件を満たすものとなり得、再生利用可能なものとなり得る。

驚くべきことに、
ａ）５％未満、好ましくは４％未満、特に好ましくは３％未満、又は最も好ましくは２％未満のＥＮ ＩＳＯ ６３８：２００８に従う含水率にセルロース系繊維状基質ウェブを予備乾燥する工程と、
ｂ）２０％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度、及び液体脂肪酸塩化物組成物の沸点以下の温度において、液体脂肪酸塩化物組成物を用いて、工程ａ）の予備乾燥したセルロース系繊維状基質ウェブにコーティングする工程と、
ｃ）工程ｂ）から得られたセルロース系繊維状基質ウェブの、接触を少なく、又は非接触熱処理工程と、
を含んでなる脂肪酸塩化物を用いるセルロース系繊維状基質ウェブの連続コーティング方法によって、目的を達成し得ることを見出した。

発明による方法で製造した繊維状基質ウェブは、従来の紙再生利用で再生利用可能な必須条件を果たし、又は疎水性試薬の種類に起因して再生利用可能に改善する。また、発明による方法によって製造した製品は、少量加えた脂肪酸塩化物で良好な疎水性特性を有し、また特に十分に良好な強度特性を示し、そして水分への暴露、例えば３０分の水分への暴露前後でも要求試験規格も満たす。試験規格の例は、ＥＮ ＩＳＯ ２０５３５−１０：１９１８に一致の引裂強度、ＤＩＮ ５４５１８−０３：２００４に一致の短破壊試験、エッジウィッキング試験（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｓｔｒａｇｒａｆｉｋａ．ｃｏｍ／ｐｒｅｕｚｉｍａｎｊｉ／ｆｉｌｅｓ／Ｉｍｐｏｒｔａｎｔ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ−ｆｏｒ−Ｐａｐｅｒ−ａｎｄ−Ｐａｐｅｒｂｏａｒｄ＿Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ＿Ｎｏｔｅｓ．ｐｄｆ）、及びＤＩＮ ＥＮ ２０５３５−１０：１９８１に一致のコッブ試験である。特に、さらに処理した製品、具体的には本発明による方法によって製造した製品をさらに処理する箱、ケース、パッケージ、木箱、及びそのようなものは、水分への暴露後でも、十分に又は改善された安定性を有する。

従って、本発明の目的は、前に定義したように工程ａ）〜ｃ）と以下を含んでなる脂肪酸塩化物を用いるセルロース系繊維状基質ウェブの連続コーティング方法である。

本発明の更なる目的は、本発明の方法に従って液体脂肪酸塩化物組成物を用いるセルロース系繊維質基質ウェブの連続コーティングに適切であり、以下の構成要素、
１. 予備乾燥モジュールと、
２. コーティングモジュールと、
３. 熱後処理モジュールと、
を含んでなるコーティング装置である。

この際、コーティング装置のモジュールの少なくとも一つは、封入され、そして、２０％ｒＨ未満、好ましくは１０ｒＨ未満、特に好ましくは５％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度の乾燥空気の雰囲気を有する。当然ながら、モジュール１〜３はセルロース系繊維状基質ウェブが特定の順番で、モジュール通って連続的に導かれ得るように配列する。工程ａ）は予備乾燥モジュールで実施し、コーティング工程ｂ）はコーティングモジュールで実施し、非接触熱後処理は熱後処理モジュールで実施する。

本発明の更なる目的は、段ボールの基礎紙、パッケージ紙、カートン、板紙、衛生紙、ティッシュ、印刷紙、メモ用紙、及びそれらの組み合わせに、本発明による方法により得られるセルロース系繊維状基質ウェブの使用である。

本発明との関係においてセルロース系繊維状基質ウェブは、ウェブに処理され、主成分として少なくともセルロースに基づく繊維状材料を含むセルロースに基づく基質であると理解される。セルロースに基づく繊維状材料の例としてはセルロースファイバー、パルプ、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、脱インキパルプ(ＤＩＰ)、砕木パルプ、グランドウッドパルプ、親水性特性を伴う繊維パルプ、及びそれらの組み合わせがある。代表的な繊維状基質ウェブは紙、板紙、及び段ボールである。繊維状基質ウェブの主要成分はセルロースに基づく繊維状材料である。繊維状基質ウェブの追加的な構成要素は無機物及び／又は有機物顔料、微粒子、具体的にはヘミセルロース、（シェーディング）着色剤、化学添加剤、具体的には歩留り向上剤、固定剤、不純物結合剤、（乾燥）強化増強剤、サイジング剤、消泡剤、及びその他加工助剤などの混ぜ物であっても良い。

セルロース系繊維状基質ウェブはコーティング、又は非コーティングでも良い。通常、コーティングは従来型のデンプン含有紙のコーティング組成物を用いてコーティングしても良い。

本発明の一つの実施形態では、ポリビニルアルコールで前処理をする非セルロース系繊維状基質ウェブを使用する。ここで、及びこれ以下では、ポリビニルアルコールは部分的に、具体的には８０％より高い加水分解度の加水分解ポリビニルアセテートに属するものとも理解されるものとする。

本発明との関係においては、脂肪酸塩化物は、一般的に少なくとも６個、特別には少なくとも８個の炭素原子を持つ脂肪族のモノカルボン酸を意味すると理解されるものとする。特に、モノカルボン酸は１２〜２６個の炭素原子を有する。脂肪酸は飽和又は不飽和であっても良い。特に、飽和脂肪族のモノカルボン酸で、具体的にはミリスチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキン酸、又はベヘン酸、及びそれらの混合物の塩化物などの、１２〜２６個の炭素原子を備える脂肪酸塩化物である。

本発明との関係において液体脂肪酸塩化物組成物は、処理温度で流動することができ、従来型の塗布方法によって脂肪酸塩化物組成物を基質に塗布し得る脂肪酸塩化物組成物であると理解されるものとする。液体脂肪酸塩化物組成物の通常の粘度は０．１〜５０００ｍＰａ・ｓの範囲、特には０．２〜５０ｍＰａ・ｓの範囲である。粘度の決定は、ＤＩＮ ５３０１９‐０９：２００８に従って、実施され得る。

工程ａ）でセルロース系繊維状基質ウェブの予備乾燥は一般的な乾燥方法、例として、特に衝突乾燥機と共に対流による乾燥を用いて実施する。追加的な乾燥方法は接触乾燥、例えばセルロース系繊維状基質ウェブを導くシリンダー乾燥がある。加えて、赤外線乾燥などの放射による乾燥は、乾燥の更なる選択肢である。対流によって乾燥することは好ましい。発明（工程ａ）に従って、予備乾燥中にセルロース系繊維状基質ウェブは、５％未満、特に４％未満、特に好ましくは多くても３％、又は多くても２％のＥＮ ＩＳＯ ６３８：２００８に従う含水率、すなわち、９５％超、特に９６％超、特に好ましくは少なくとも９７％、又は少なくとも９８％の乾燥率まで乾燥する。

対流乾燥中に、好ましくは２０％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度の乾燥空気で、具体的に予備乾燥モジュールを通って流れて、そしてこの状態でセルロース系繊維状基質ウェブは、５％未満、特に４％未満、特に好ましくは多くても３％、又は多くても２％のＥＮ ＩＳＯ ６３８：２００８に従う含水率、すなわち、９５％超、特に９６％超、特に好ましくは少なくとも９７％、又は少なくとも９８％の乾燥率まで乾燥する。

発明に従って、工程ａ）でセルロース系繊維状基質ウェブは、５％未満、特に４％未満、特に好ましくは多くても３％、又は多くても２％のＥＮ ＩＳＯ ６３８：２００８に従う含水率まで予備乾燥する。通常、工程ａ）後のセルロース系繊維状基質ウェブは、少なくとも０．１％、少なくとも０．２％、又は少なくとも０．５％の含水率を有する。

工程ａ）は２０％ｒＨ未満、好ましくは１０％ｒＨ未満、特に好ましくは５％未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度及び乾燥空気流で、密閉雰囲気中で好ましくは実施する。密閉雰囲気は周囲の外気から孤立された雰囲気、すなわち、密閉して、そしてこの結果として異なった雰囲気状態を有し得る雰囲気であると理解されるものとする。密閉雰囲気は、大抵ハウジング構造中でもたらされ、そして空気流はその中を通って流れる。空気流は前述の相対湿度より低く、通常は０〜２０ｒＨの範囲である湿度を有する。利用する空気流は、１ｍ^２の紙あたり０．１〜１００ｍ^３、又は１ｍ^２／ｈの製造速度あたり０．１〜１００ｍ^３／ｈの体積、好ましくは１ｍ^２の紙あたり１〜１０ｍ^２の体積において、各々、２０〜１５０℃の範囲の温度を有する。

好ましくは、工程ｂ）でコーティングは、全ての塗布量がセルロース系繊維状基質ウェブの基本重量ｇ／ｍ^２あたりに対して、脂肪酸塩化物を０．１〜１０重量％、特に０．１〜５重量％の範囲の結果となるように実施する。言い換えれば、脂肪酸塩化物の塗布量は、セルロース系繊維状基質ウェブの乾燥重量に対して、脂肪酸塩化物の含有量が０．１〜１０重量％の範囲、特に０．１〜５重量％の範囲になるように規定する。好ましくは、液体脂肪酸塩化物組成物は、脂肪酸塩化物の塗布量が０．１〜１０ｇ／ｍ^２の範囲、特に０．１〜５ｇ／ｍ^２の範囲になるような量で塗布する。

液体脂肪酸塩化物組成物を用いて、工程ａ）で予備乾燥したセルロース系繊維状基質ウェブのコーティングをする工程ｂ）は、セルロース系繊維状基質ウェブに液体脂肪酸塩化物組成物の層を塗布することによって実施する。一般的な塗布方法は、具体的にはロール塗布、シリンダー塗布、カーテン塗布、スプレー塗布、コーティング塗布、及びそれらの複合である。結果的に、コーティングモジュールはセルロース系繊維状基質ウェブに脂肪酸塩化物組成物の塗布装置、例えばロール塗布装置、シリンダー塗布装置、カーテン塗布装置、スプレー塗布装置、又はコーティング塗布装置、特にシリンダー塗布装置、を少なくとも一つ有する。以下の実施形態では工程ｂ）だけでなくコーティングモジュールにも言及する。

好ましくは、工程ｂ）はシリンダー塗布法、特にグラビアオフセット塗布によって実施する。シリンダー塗布法で液体脂肪酸組成物は、液体脂肪酸塩化物組成物を含む槽中で、計量ロールの回転によってすくい上げ、そして計量ロールに接触する転写ロールに移動する。液体脂肪酸塩化物組成物は、転写ロールから、転写ロールと繊維基質運搬ロールとの間に導かれる予備乾燥したセルロース系繊維状基質ウェブに転写される。一例として、塗布した膜の均等化を調節する転写ロール前に追加的なロールを配列しても良い。

好ましくは、計量ロールの表面は複数のくぼみ、特に液体脂肪酸組成物が取り込まれることのできるセルを有する。セルの数と容量は、計量ロールで多量の液体脂肪酸組成物をすくい上げ、その時に、転写ロールに移すことができるように決定する。計量ロールから転写ロールに移す分量は、転写ロール上の液体脂肪酸組成物の層の厚さで決定する。液体脂肪酸組成物の層の厚さは転写ロールからセルロース系繊維状基質ウェブに転写する分量で決定する。液体脂肪酸組成物の転写を決定する更なるパラメーターは直径、円周速度、距離、及び計量ロール、及び／又は転写ロールの間の接触力である。

発明による方法の好ましい実施形態で、工程ｂ）でコーティングはシリンダー塗布法、特にグラビアオフセット法を用いて実施する。

好ましくは、液体脂肪酸塩化物組成物を用いて、工程ａ）で予備乾燥したセルロース系繊維状基質ウェブにコーティングする工程ｂ）は、１０％ｒＨ未満、特に５％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度において実施する。

発明による方法の好ましい実施形態で、液体脂肪酸塩化物組成物は、主要成分として、６〜２６個の炭素原子、好ましくは１６〜２０個の炭素原子を有する脂肪族カルボン酸、及びそれらの混合物から選択される脂肪酸塩化物を含む。

発明による方法の好ましい実施形態で、脂肪酸塩化物は、６〜２６個の炭素原子、好ましくは１６〜２０個の炭素原子を有する脂肪族カルボン酸、及びそれらの混合物から選択される。

一般的に、液体脂肪酸塩化物組成物は、それぞれ脂肪酸塩化物組成物の全重量に対して、少なくとも５重量％の脂肪酸塩化物、好ましくは５０重量％の脂肪酸塩化物、特に少なくとも９０重量％の脂肪酸塩化物を含む。

発明による方法の好ましい実施形態で、液体脂肪酸塩化物組成物は脂肪酸塩化物組成物の全重量に対して、９５重量％よりも多い脂肪酸塩化物を含む。

特に、液体脂肪酸塩化物組成物は１５０℃以下の沸点の有機溶媒を１０重量％未満、特に５重量％未満含む。

好ましくは、工程ｂ）は２０％ｒＨ未満、好ましくは１０％ｒＨ未満、特に好ましくは５％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度及び乾燥空気流で、密閉雰囲気中で実施する。密閉雰囲気は具体的にハウジングの中を通って流れる空気流、及びハウジングよって得られる。空気流の相対湿度は前述の値を超えず、より低くしても良い。利用した空気流は、大抵、１０〜８０℃の範囲の温度を有する。

好ましくは、工程ｂ）は１０〜１５０℃の範囲、特に２０℃〜１２０℃の範囲の温度で実施する。好ましくは、セルロース系繊維状基質ウェブを例えば、４０〜１２０℃の範囲、特に５０〜１００℃の範囲の温度に調整する。

工程ｂ）おいて液体脂肪酸塩化物組成物によってコーティングされたセルロース系繊維状基質ウェブの熱処理工程ｃ）は、例えば放射乾燥機、及び／又は対流乾燥機などの従来型の接触を少なく、又は非接触熱処理装置で実施しても良い。好ましくは、熱処理は放射乾燥機、特に赤外線乾燥機で実施する。結果的に、熱後処理のためのモジュールは、各々、接触を少なく、又は非接触乾燥機、特に少なくとも放射乾燥機、具体的には少なくとも赤外線乾燥機を有する。以下の詳解は工程ｃ）だけでなく、後処理のためのモジュールにも言及する。

特に熱後処理は、１時間あたり０〜２０の空気交換の範囲、又は乾燥体積の１ｍ^３あたり０〜２０ｍ^３／ｈの体積空気流の範囲の低い排気数において、各々、赤外線乾燥機により実施する。赤外線乾燥中は、７８０〜５０００ｎｍの範囲の波長の放射線を通常は利用する。通常は、５〜５０Ｗ／ｍ^２の範囲の出力で気体を電気的に加熱した放射器、及び／又は放射乾燥のために放射器を利用しても良い。放射乾燥は塗布した液体脂肪酸塩化物組成物の粘度の減少を引き起こす。蒸発による脂肪酸塩化物組成物の質量の減少は、低い排気数が起因しているとしても、小さい範囲でのみ起こる。粘度の減少で、液体脂肪酸塩化物組成物はセルロース系繊維状基質ウェブの中にさらに良く浸透する。

好ましくは、工程ｃ）は２０％ｒＨ未満、好ましくは１０％ｒＨ未満、特に好ましくは５％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度及び乾燥空気流で、密閉雰囲気中で実施する。密閉雰囲気は、特にハウジングの手段によって得られる。一般的に、空気流の相対湿度は前述の値を超えず、より低くても良い。空気流はセルロース系基質ウェブを通って流れる。０〜２０の範囲の排気数でセルロース系基質ウェブは、２０〜１２０℃の範囲の温度を有する。

発明による方法の好ましい実施形態で、追加的な工程ｄ）は、コーティングをして、そして工程ｃ）から得られた熱後処理されたセルロース系繊維状基質ウェブを、２０％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度の乾燥空気の雰囲気で後処理をする。

発明による方法に従って、コーティングされたセルロース系繊維状基質ウェブは、例えば段ボールの製造に使用され、特にフルーツ／野菜の箱、スタッキングボックス、撥水／耐水梱包箱に加工する。原紙を脂肪酸塩化物組成物でコーティングするためには、すべての紙グレード、好ましくはパッケージ紙、特にはライナー、クラフトライナー、テストライナー、コルゲーション材、及びボーカスペーパーに使用しても良い。また、発明に従って、未使用及び／又は再利用繊維を含んでなる、特に１０〜１００ｇ／ｍ^２の範囲の基礎重量のティッシュペーパー、３０〜３００ｇ／ｍ^２の範囲の基礎重量の印刷及び執筆用紙に利用しても良い。発明に従って、紙はコーティング又は非コーティングでも良い。紙は、コーティングが特にヒドロキシル基を含む、例えばデンプン含有紙のコーティング原料由来であるコーティングをするとことを条件とする。

これから、本発明を図１〜図３及び以下の実施例１を参照して説明するが、これらの実施形態に限定されるものではない。

発明による方法について利用したモジュールを用いて図２の拡大詳細を示す。 発明による方法についてモジュール配置を模式的に示す。 ３つのロールの塗布装置として、発明によるコーティングモジュールの実施形態を模式的に示す。

図１〜図３で以下の符号を使用する。
Ａ 巻き戻しモジュール
Ｂ 予備乾燥モジュール
Ｃ コーティングモジュール
Ｄ 第一熱後処理モジュール
Ｅ 第二熱後処理モジュール
Ｆ 巻きモジュール
Ｇ 乾燥空気注入口
Ｈ 洗浄モジュール
Ｉ 外気注入口
Ｊ 空気出口
１ 計量ロール
２ 転写ロール
３ 繊維状基質運搬ロール
４ 含浸溶液槽
５ 貯蔵タンク
６ 塗布フィルム
７ 繊維状基質ウェブ
８ 回収タンク
９ 廃棄タンク

図１は発明による方法について利用したモジュールを用いて図２の拡大詳細を示す。セルロース系繊維状基質ウェブは、特に１０％未満のＥＮ ＩＳＯ ５３８：２００８に従う乾燥率に予備乾燥モジュールＢで予備乾燥する。コーティングモジュールＣで、予備乾燥したセルロース系繊維状基質ウェブは液体脂肪酸塩化物組成物をコーティングする。すなわち、具体的には３つのロールの塗布装置を使用するグラビア法を利用する。第一熱後処理モジュールＤは具体的には放射乾燥機により成立し、液体脂肪酸塩化物組成物をコーティングされたセルロース系繊維状基質ウェブを、具体的には赤外線で加熱する。

図２は模式的に発明による方法についてモジュール配置を示す。セルロース系繊維状基質ウェブは、以下配置されたモジュールを通過する。巻き戻しモジュールＡでセルロース系繊維状基質ウェブを具体的には（ペーパー）リールからほどく。その時、セルロース系繊維状基質ウェブは予備乾燥モジュールＢで予備乾燥する。予備乾燥したセルロース系繊維状基質ウェブは、コーティングモジュールＣで液体脂肪酸塩化物組成物をコーティングし、第一熱後処理モジュールＤで調節する。コーティングされたセルロース系繊維状基質ウェブは、第二後熱処理モジュールＥで、更なる処理のために所要の温度状態に調整する。加えて、第二熱後処理モジュールＥは、例えばより湿った環境の空気雰囲気からモジュールＢ〜Ｅを乾燥雰囲気に分離するためにゲートのような役割を果たす。第二熱後処理モジュールＥの該対策は任意である。第二熱後処理モジュールＥから来るコーティングされたセルロース系繊維状基質ウェブは、巻きモジュールＦで巻き上げる。発明において、モジュールＢ〜Ｅは乾燥空気注入口Ｇから供給される。乾燥空気は乾燥空気注入口ＧからモジュールＢ〜Ｅまで送った後、一以上の洗浄モジュールＨに誘導され、残りの塩酸はつぶして、空気出口Ｊを通り抜けて大気に放出する。外気注入口Ｉから大気を巻きモジュールＦに勢いよく流し、その後、一以上の洗浄モジュールＨに誘導し、それから空気出口Ｊを通って大気に放出する。

図３は３つのロールの塗布装置として、発明によるコーティングモジュールの実施形態を模式的に示す。この観点で、セルロース系繊維状基質ウェブ７、具体的には紙、原紙、又は段ボールウェブに、接触操作を用いるオフセットグラビア法を実施する。液体脂肪酸塩化物組成物は貯蔵タンク５から含浸溶液槽４の中に移す。計量ロール１は含浸溶液槽４内で動く。計量ロールＡは、例えば、セラミックをコーティングしたロールで、１〜１０μｍのセル深さの範囲で低い特定のセル容量をレーザーによって刻む。計量ロール１は含浸溶液槽４から、指定の数値、例えばセル容量及び回転速度に応じて、一定量の脂肪酸塩化物組成物を運び、転写ロール２に移す。脂肪酸塩化物組成物の層が、一定の厚さの層で転写ロール２に形成される。この脂肪酸塩化物組成物の層は塗布フィルム６のように転写ロール２からセルロース系繊維状基質ウェブ７に移し、セルロース系繊維状基質ウェブ７は繊維状基質運搬ロール３に巻き付いて導かれる。余剰脂肪酸塩化物組成物は回収タンク８に回収し、廃棄タンク９の中に流れる。

以下の実施例では、ＢＡＳＦ ＳＥの獣脂脂肪酸塩化物５０／５０を使用した。この脂肪酸塩化物組成物は５０重量％の塩化パルミトイル（ＣＡＳ Ｎｏ．１２２−６７−４）と５０重量％の塩化ステアロイン（ＣＡＳ Ｎｏ．１１２−７６−５）から成る。

実施例で使用した原紙は茶色で、Ｔｈｕｒｐａｐｉｅｒ（ヴァインフェルデンのモデル管理株式会社）の不揃いなテストライナーであり、かつ１３０ｇ／ｍ^２の基礎重量と１５９ｇ／ｍ^２のＣｏｂｂ_６０値を有する。

以下の実施例では、ＢＡＳＦ ＳＥの塩化パルミトイル（ＣＡＳ Ｎｏ．１２２−６７−４）を使用した。この代わりに、５０重量％の塩化パルミトイルと５０重量％の塩化ステアロイン（ＣＡＳＮｏ．１１２−７６−５）から成る脂肪酸塩化物組成物を使用することも可能である。

実施例で使用した原紙は茶色で、Ｔｈｕｒｐａｐｉｅｒ（ヴァインフェルデンのモデル管理株式会社）の不揃いなテストライナーであり、かつ１３０ｇ／ｍ^２の基礎重量と１５９ｇ／ｍ^２のＣｏｂｂ_６０値を有する。

実施例１〜４のための実験手順１は以下のようにした。原紙は９６％以上の乾燥率（ＥＮ ＩＳＯ ６３８：２００８に従って）にするために、６０℃、５％ｒＨ下において接触乾燥で予備乾燥した。同じ温度及び湿度下において、５ｍ／ｍｉｎの速さでオフセットグラビア法に用いるロール塗布装置（ＺＩＬ２１４０ Ｚｅｈｎｔｎｅｒ−Ｉｎｋ−Ｌｏｘ）で、乾燥した原紙に脂肪酸塩化物をコーティングした。グラビアロールは４５°の角度、及び３．８ｃｍ^３／ｍ^２の特定のセル容量において、センチメートルあたり１８０グリッドを有した。グラビアロールと転写ロールとの間の押圧は５６Ｎ／ｍであった。ゴムから作られた転写ロールはショア‐Ａ硬さ４０を有し、１５２Ｎ／ｍの線負荷で紙基質を圧迫した。塗布量は１〜３ｇ／ｍ^２であった。コーティングした紙基質はその次に４２ｋＷ／ｍ^２において１２秒で二つのクリロス赤外線放射器（Ｇ７−５０−２．５）で処理した。

［実施例１］
原紙の処理は、原紙を１１０℃、約５％ｒＨにおいて、１．７％の含水率（ＥＮ ＩＳＯ ６３８：２００８に従って）まで接触乾燥で予備乾燥したという相違点がある実験手順１に類似して実施した。この方法で処理した紙は処理した表面側で１９ｇ／ｍ^２のＣｏＢＢ_６０値、裏面で７２ｇ／ｍ^２のＣｏＢＢ_６０値を有した。

［実施例２（比較例）］
原紙の脂肪酸塩化物による処理は、原紙を乾燥せず、５．９％の含水率を有したという相違点がある実験手順１に類似して実施した。この方法で処理した紙は処理した表面側で２０ｇ／ｍ^２のＣｏＢＢ_６０値、裏面で８６ｇ／ｍ^２のＣｏＢＢ_６０値を有した。

明らかに、紙の中への脂肪酸塩化物のより不十分な浸透、それ故により不十分な製品品質が原紙中のより高い含水率をもたらした。

［実施例３］
原紙の脂肪酸塩化物による処理は、紙を１０５℃において１分以上、空気循環乾燥で乾燥したという相違点がある実験手順１に類似して実施した。この方法で処理した紙は処理した表面側で１８ｇ／ｍ^２のＣｏＢＢ_６０値、裏面で１８ｇ／ｍ^２のＣｏＢＢ_６０値を有した。

［実施例４］
ドクターブレードＮｏ．２を有するＥｒｉｃｈｓｅｎ ＧｍｂＨのコーティングテーブル上で、かつ２５℃においてレベル５のコーティング速度で、２０％のポリビニルアルコール水溶液（Ｍｏｗｉｏｌ ４−９８，加水分解度９８％以上）を用いて、５ｇ／ｍ^２の単膜を原紙にコーティングした。それによって得られた紙を１０５℃で２４時間乾燥した。コーティングした原紙の脂肪酸塩化物による処理は、実施例３に類似してポリビニルアルコールをコーティングした側で実施した。この方法で処理した紙は処理した表面側で４ｇ／ｍ^２のＣｏＢＢ_６０値、裏面で５８ｇ／ｍ^２のＣｏＢＢ_６０値を有した。

明らかに、ポリビニルアルコールでコーティングすることはポリビニルアルコールのヒドロキシル基と脂肪酸塩化物の表面反応を引き起こし、及びこの結果として、紙の中への脂肪酸塩化物のより低い含浸を引き起こす。これは未処理の裏面で、より不十分なＣｏＢＢ_６０値を引き起こす。

要約すれば、実施例１〜４は予備乾燥する紙ウェブが特に未処理の裏面で疎水化の結果を大幅に向上することを示す。

Claims (12)

1. 脂肪酸塩化物を用いるセルロース系繊維状基質ウェブの連続コーティング方法であって、
   ａ）セルロース系繊維状基質ウェブを５％未満のＥＮ ＩＳＯ ６３８：２００８に従う含水率に予備乾燥する工程と、
   ｂ）２０％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度、及び液体脂肪酸塩化物組成物の沸点以下の温度において、前記液体脂肪酸塩化物組成物を用いて、工程ａ）から得られた予備乾燥したセルロース系繊維状基質ウェブにコーティングする工程と、
   ｃ）工程ｂ）から得られたコーティングされたセルロース系繊維状基質ウェブの非接触熱処理工程と、
   を含む、方法。
2. 前記液体脂肪酸塩化物組成物が、６〜２６個の炭素原子、好ましくは１６〜２６個の炭素原子を有する脂肪族モノカルボン酸塩化物、及びそれらの混合物から選択される脂肪酸塩化物を主要成分として含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記脂肪酸塩化物が、６〜２６個の炭素原子、好ましくは１６〜２６個の炭素原子を有する飽和脂肪族脂肪酸塩化物、及びそれらの混合物のから選択される、請求項２に記載の方法。
4. 前記液体脂肪酸塩化物組成物が、前記脂肪酸塩化物組成物の全重量に対して、少なくとも５重量％の脂肪酸塩化物を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記液体脂肪酸塩化物組成物が、前記脂肪酸塩化物の物成物の全重量に対して、９５重量％超の脂肪酸塩化物を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 工程ａ)〜ｃ）の少なくとも一つは、２０％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度及び乾燥空気流で、密閉雰囲気中で実施する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 工程ｂ）における前記コーティングは、ロール塗布方式、特にグラビアオフセット法で実施する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 工程ｂ）における前記コーティングは、全ての塗布を前記セルロース系繊維状基質ウェブの基本重量ｇ／ｍ^２あたり脂肪酸塩化物について、０．１〜１０重量％の範囲で実施する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 工程ｃ）における前記コーティングされたセルロース系繊維状基質ウェブの前記熱処理は、放射処理、特に赤外線乾燥を実施する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 工程ｃ）から得られた前記コーティング及び熱処理されたセルロース系繊維状基質ウェブは、２０％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度の乾燥空気雰囲気中で、追加的な工程ｄ）で後処理する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体脂肪酸塩化物組成物を用いるセルロース系繊維状基質ウェブの連続コーティング用コーティング装置であって、
    − 予備乾燥モジュールと、
    − コーティングモジュールと
    − 熱後処理モジュールと、
    を含んでなり、前記コーティング装置のモジュールの少なくとも一つは、封入され、かつ２０％ｒＨ未満のＤＩＮ ＥＮ ２０１８７に従う相対湿度の乾燥空気の雰囲気を有する、コーティング装置。
12. 請求項１〜１０のいずれか一項で規定した方法によって得られるセルロース系繊維状基質ウェブの使用であって、段ボールの基礎紙、パッケージ紙、カートン、板紙、衛生紙、ティッシュ、印刷紙、メモ用紙、及びそれらの組み合わせの製品への使用。

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