JP3139550B1 - Barrier paper - Google Patents

Barrier paper

Info

Publication number
JP3139550B1
JP3139550B1 JP11256729A JP25672999A JP3139550B1 JP 3139550 B1 JP3139550 B1 JP 3139550B1 JP 11256729 A JP11256729 A JP 11256729A JP 25672999 A JP25672999 A JP 25672999A JP 3139550 B1 JP3139550 B1 JP 3139550B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
barrier
clay mineral
paper
water
inorganic filler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11256729A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001081695A (en
Inventor
正和 上北
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keiwa Inc
Original Assignee
Keiwa Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keiwa Inc filed Critical Keiwa Inc
Priority to JP11256729A priority Critical patent/JP3139550B1/en
Priority to TW089106970A priority patent/TW579404B/en
Priority to KR10-2000-0030706A priority patent/KR100371273B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3139550B1 publication Critical patent/JP3139550B1/en
Publication of JP2001081695A publication Critical patent/JP2001081695A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 防湿性・ガスバリア性が飛躍的に向上でき、
機械的性質が高く、さらにリサイクル時の裁断が容易な
バリア紙の提供を目的とするものである。 【解決手段】 基紙と防湿性及びガスバリア性を有する
バリア層とを備え、このバリア層が水離解性ポリマーと
無機充填剤とを含むバリア紙であって、前記無機充填剤
として分子状に分散した層状の粘土鉱物が用いられてい
ることを特徴とするものである。
[Summary] [Problem] Moistureproofness and gas barrier properties can be dramatically improved.
An object of the present invention is to provide a barrier paper which has high mechanical properties and can be easily cut at the time of recycling. SOLUTION: This is a barrier paper comprising a base paper and a barrier layer having a moisture-proof property and a gas barrier property, wherein the barrier layer comprises a water-disintegrating polymer and an inorganic filler, and is molecularly dispersed as the inorganic filler. Characterized in that a layered clay mineral is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、防湿性及びガスバ
リア性を有し、かつ、再生紙に抄紙することが可能なバ
リア紙に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a barrier paper having a moisture-proof property and a gas barrier property and capable of being made on recycled paper.

【0002】[0002]

【従来の技術】防湿紙、ガスバリア紙等を含むバリア紙
としては、現在、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化
ビニルなどの合成樹脂を塗工、貼合等することで基紙上
にバリア層を形成し、防湿性・防水性・ガスバリア性を
付与したのが一般的に用いられている。かかるバリア紙
は、防湿性等に関しては充分に機能を発揮し得るもので
あるが、古紙として回収使用する際の離解性が悪く、再
利用が困難であった。そのため、省資源、有効利用の観
点から大きな問題であった。
2. Description of the Related Art At present, as a barrier paper including a moisture-proof paper, a gas barrier paper and the like, a barrier layer is formed on a base paper by coating and laminating a synthetic resin such as polyethylene, polypropylene and vinyl chloride. It is generally used to impart properties, waterproofness, and gas barrier properties. Such barrier papers can sufficiently exhibit functions such as moisture proofing properties, but have poor disintegration properties when recovered and used as used paper, and are difficult to reuse. Therefore, it was a big problem from the viewpoint of resource saving and effective utilization.

【0003】これに対し、リサイクル可能なバリア紙と
して、ワックスエマルジョン単独若しくは合成ゴム系ラ
テックスとの混合液を塗工することで、基紙上に水離解
性を有するバリア層を積層する方法が開示され(特公平
3−10759号参照)、さらにかかるバリア層を形成
する樹脂組成物に平板状の無機充填剤を配合し、防湿性
及びバリア性を向上させる方法も開発されている(特開
平9−21096号参照)。
On the other hand, there has been disclosed a method of laminating a water-disintegrating barrier layer on a base paper by applying a liquid mixture of a wax emulsion alone or a synthetic rubber-based latex as a recyclable barrier paper. (See Japanese Patent Publication No. 10759/1991) Further, a method has been developed in which a flat inorganic filler is blended with the resin composition for forming such a barrier layer to improve the moisture-proof property and the barrier property (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-1997). No. 21096).

【0004】この平板状の無機充填剤にはアスペクト比
が5以上でかつ平均粒子径が5μm〜50μmの雲母等
が用いられており、かかる平板状無機充填剤の配合によ
ってバリア性能が向上する原因としては、水蒸気等のガ
スの透過面積が小さくなることと、平板状無機充填剤が
バリア層表面に対して平行に配列しそれが何層も積層す
るため、バリア層中においてガスが平板状無機充填剤を
迂回しながら透過する結果、ガスの所要透過距離が大き
くなることがあり、両者相まって単位時間当たりのガス
の透過量が非常に小さくなるものと推察される。
Mica having an aspect ratio of 5 or more and an average particle size of 5 μm to 50 μm is used as the flat inorganic filler. The reason why the blending of the flat inorganic filler is that the barrier performance is improved. As a result, the permeation area of gas such as water vapor becomes small, and the flat inorganic filler is arranged in parallel to the barrier layer surface and many layers are laminated. As a result of the permeation while bypassing the filler, the required permeation distance of the gas may be increased, and it is presumed that the permeation amount of the gas per unit time is extremely small.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ワック
スを用いたバリア紙をロール状に巻き取った場合、バリ
ア層表面に含まれるワックスが当接するバリア紙の裏面
に付着する。そのため、バリア紙の裏面は非常に滑り安
くなり、バリア紙の包装物を並び揃える時に不揃いにな
ったり、滑り落ちたり、さらに重量物を包装した場合は
運搬時に互いにずれて落下するなどの重大な問題が発生
するおそれがある。
When a barrier paper using the above wax is wound into a roll, the wax contained in the surface of the barrier layer adheres to the back surface of the barrier paper in contact with the barrier paper. For this reason, the back surface of the barrier paper becomes very slippery, and when the packaging of the barrier paper is lined up, it becomes irregular, slips off, and when wrapping heavy items, it slips off during transportation and falls off. Problems may occur.

【0006】またバリア紙を古紙としてリサイクルする
場合、水への離解を容易にすべく、離解前に所定の大き
さの小片に裁断するのが一般的である。しかし、上記従
来のリサイクル可能なバリア紙は、バリア層を構成する
樹脂組成物中に平板状無機充填剤が配合され、しかもバ
リア層表面に対して平行に配列し、かつ、何層にも積層
されているため、かかるバリア紙を裁断するには平板状
無機充填剤を剪断する必要がある。従って、このような
リサイクル時のバリア紙の裁断に用いる刃物は損傷しや
すくなる。
[0006] When the barrier paper is recycled as waste paper, it is common to cut the paper into small pieces of a predetermined size before defibration in order to facilitate defibration into water. However, the above-mentioned conventional recyclable barrier paper has a flat inorganic filler compounded in the resin composition constituting the barrier layer, and is arranged in parallel to the barrier layer surface, and is laminated in multiple layers. Therefore, in order to cut such barrier paper, it is necessary to shear the flat inorganic filler. Therefore, the blade used for cutting the barrier paper at the time of such recycling is easily damaged.

【0007】本発明はこれらの不都合に鑑みてなされた
ものであり、防湿性・ガスバリア性が飛躍的に向上で
き、機械的性質が高く、さらにリサイクル時の裁断が容
易なバリア紙の提供を目的とするものである。
The present invention has been made in view of these disadvantages, and an object of the present invention is to provide a barrier paper that can dramatically improve moisture-proof and gas-barrier properties, has high mechanical properties, and is easy to cut during recycling. It is assumed that.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、炭酸カルシウム等の無機充填剤の添加のみでは
不十分であるが、無機充填剤の少なくとも一部を分子状
に分散した層状の粘土鉱物に置きかえることによって、
バリア層のバリア性がさらに高められることを見出し
た。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that it is not sufficient to add only an inorganic filler such as calcium carbonate, but a layered structure in which at least a part of the inorganic filler is molecularly dispersed. By replacing with clay minerals of
They have found that the barrier properties of the barrier layer can be further enhanced.

【0009】その結果、得られた上記課題を解決するた
めになされた発明は、基紙とバリア層とを備え、このバ
リア層が水離解性ポリマーと無機充填剤とを含むバリア
紙であって、上記水離解性ポリマーが合成ゴム系ラテッ
クスとアクリル系エマルジョンとから形成され、上記無
機充填剤として分子状に分散した層状の粘土鉱物が用い
られており、その層状の粘土鉱物が表面に有機オニウム
イオンが結合したものであることを特徴とするものであ
る。ここで、「分子状に分散した」とは、粘土鉱物の層
間に上記水離解性ポリマー等が侵入し、各層が分子状に
分散していることを意味する。
As a result, the invention made to solve the above-mentioned problem is a barrier paper comprising a base paper and a barrier layer, wherein the barrier layer contains a water-disintegrating polymer and an inorganic filler. The water-disintegrating polymer is formed from a synthetic rubber-based latex and an acrylic emulsion, and a layered clay mineral dispersed molecularly is used as the inorganic filler, and the layered clay mineral has an organic onium on its surface. It is characterized in that the ions are bonded. Here, “molecularly dispersed” means that the water-disintegrating polymer or the like intrudes between layers of the clay mineral, and each layer is molecularly dispersed.

【0010】この手段によれば、防湿性・ガスバリア性
が飛躍的に向上できる。この原因はバリア層中に分子状
に分散した層状の粘土鉱物が水蒸気等のガスの透過を分
子レベルで防止するため、結果としてガスの透過面積が
小さくなったためと推測される。またバリア層内に添加
される無機充填剤が分子状に分散した層状の粘土鉱物で
あるため、リサイクル時の裁断が容易である。
According to this means, the moisture-proof property and the gas barrier property can be remarkably improved. This is presumably because the layered clay mineral dispersed in the barrier layer in a molecular form prevents gas such as water vapor from permeating at the molecular level, resulting in a smaller gas permeation area. In addition, since the inorganic filler added in the barrier layer is a layered clay mineral in which the inorganic filler is dispersed in a molecular state, cutting at the time of recycling is easy.

【0011】さらに、層状の粘土鉱物とポリマーとがイ
オン結合などの強い相互作用により結合して樹脂が架橋
した構造を有している。すなわち、粘土鉱物が層と層と
の結合力(ファンデアワールス力、静電引力など)を越
えて、一層ごとに完全に分離して単独で存在し、かつそ
の層が有する陰電荷と樹脂の末端あるいは側鎖に有する
陽電荷(オニウムイオン)がイオン結合により結合して
いる。そのため、当該バリア紙の機械的性質を格段に高
めることができる。また、有機オニウムイオンで修飾し
た粘土鉱物を用いていることから、粘土鉱物の層間にポ
リマーが入り込みやすく、水離解性ポリマー中に粘土鉱
物が均一に分散したバリア層が得られる。
Further, the resin has a structure in which a layered clay mineral and a polymer are bonded by a strong interaction such as an ionic bond and the resin is crosslinked. In other words, the clay mineral exceeds the binding force between the layers (Vande-Awars force, electrostatic attraction, etc.), is completely separated by layer, exists alone, and has the negative charge of the layer and the resin. Positive charges (onium ions) at the terminals or side chains are bound by ionic bonds. Therefore, the mechanical properties of the barrier paper can be significantly improved. Further, since a clay mineral modified with an organic onium ion is used, a polymer easily enters between layers of the clay mineral, and a barrier layer in which the clay mineral is uniformly dispersed in the water-disintegrating polymer can be obtained.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳説
する。当該実施形態に係るバリア紙は、基紙とバリア層
とが積層された構造である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The barrier paper according to the embodiment has a structure in which a base paper and a barrier layer are stacked.

【0013】基紙を構成する紙素材は、特に限定される
ものではなく、種々の紙素材を使用することができる。
だたし、リサイクル性を考慮すると、機械的離解作用に
よって水中で分散しやすいものが好ましく、例えば広葉
樹クラフトパルプや針葉樹クラフトパルプのような化学
パルプ、機械パルプを原料とした上質紙、中質紙、片艶
クラフト紙、両更クラフト紙、クラフト伸長紙等が挙げ
られる。この基紙の坪量も格別の限定はなく、30〜3
00g/m2程度で適宜目的に応じて選択するとよい。
The paper material constituting the base paper is not particularly limited, and various paper materials can be used.
However, in consideration of recyclability, it is preferable to be easily dispersible in water due to mechanical disaggregation.For example, chemical pulp such as hardwood kraft pulp and softwood kraft pulp, high-quality paper made from mechanical pulp, and medium-grade paper Kraft paper, kraft paper, kraft stretch paper and the like. There is no particular limitation on the basis weight of this base paper.
It is preferable to select about 00 g / m 2 according to the purpose.

【0014】バリア層は特定の組成の樹脂組成物から形
成されており、この樹脂組成物は水離解性ポリマーと無
機充填剤とを含有するするものである。かかる水離解性
ポリマーとしては、従来から用いられているワックス系
等のエマルジョン、ラテックス、これらの混合物等を用
いることができるが、バリア性と水離解性とのバランス
を考慮すると、合成ゴム系ラテックスとアクリル系エマ
ルジョンと混合物が最適である。
The barrier layer is formed from a resin composition having a specific composition, and the resin composition contains a water-disintegrable polymer and an inorganic filler. As the water-disintegrating polymer, conventionally used wax-based emulsions, latexes, mixtures thereof and the like can be used, but considering the balance between barrier properties and water-disintegrating properties, synthetic rubber-based latex And an acrylic emulsion and a mixture are optimal.

【0015】上記合成ゴム系ラテックスとしては、スチ
レンブタジエンラテックス、メタクリレートブタジエン
ラテックス、アクリルニトリルブタジエンラテックスな
どが挙げられるが、耐水性の面が良好で伸びがよく折割
れによる塗工層の亀裂が生じにくいためにスチレンブタ
ジエンラテックスが好適である。ここで重合性単量体は
スチレン及び1,3−ブタジエンを主体とするが、その
他のスチレン及び1,3−ブタジエンと共重合可能な単
量体を本発明の目的を損なわない範囲で使用することが
できる。その他のスチレン及び1,3−ブタジエンと共
重合可能な単量体としては、α−メチルスチレン、ビニ
ルトルエン、p−t−ブチルトルエン、クロロスチレン等
の芳香族ビニル単量体;(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピ
ル、(メタ)アクリル酸n−アミル、(メタ)アクリル
酸イソアミル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル
酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエ
チル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル等の(メ
タ)アクリル酸エステル単量体;(メタ)アクリロニト
リル等のシアノ基含有エチレン性不飽和単量体;アクリ
ル酸グリシジル、およびメタクリル酸グリシジル等のエ
チレン性不飽和酸のグリシジルエステル;アリルグリシ
ジルエーテル等の不飽和アルコールのグリシジルエーテ
ル;(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)
アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミ
ド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等の
(メタ)アクリルアミド系単量体等が挙げられ、これら
の重合性単量体を単独でまたは二種以上を組み合わせて
用いることができる。
Examples of the synthetic rubber-based latex include styrene butadiene latex, methacrylate butadiene latex, and acrylonitrile butadiene latex, which have good water resistance, good elongation, and hardly cause cracks in the coating layer due to breakage. For this reason, styrene butadiene latex is preferred. Here, the polymerizable monomer is mainly composed of styrene and 1,3-butadiene, but other monomers copolymerizable with styrene and 1,3-butadiene are used within a range not to impair the object of the present invention. be able to. Other monomers copolymerizable with styrene and 1,3-butadiene include aromatic vinyl monomers such as α-methylstyrene, vinyltoluene, pt-butyltoluene, and chlorostyrene; (meth) acrylic Methyl acid,
Ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-amyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth) ) (Meth) acrylate monomers such as n-octyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate; cyano group-containing ethylenically unsaturated monomers such as (meth) acrylonitrile Glycidyl esters of ethylenically unsaturated acids such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate; glycidyl ethers of unsaturated alcohols such as allyl glycidyl ether; (meth) acrylamide, N-methylol (meth)
(Meth) acrylamide-based monomers such as acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, and N-butoxymethyl (meth) acrylamide; and the like. These polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more. Can be used.

【0016】また上記アクリル系エマルジョンとして
は、具体的には、スチレンおよびスチレン誘導体、アク
リル酸(メタクリル酸)、アクリル酸(メタクリル酸)
エステル等を共重合したアクリルコポリマー、アクリル
−スチレンコポリマー等の共重合体系を用いることがで
きる。
The acrylic emulsion specifically includes styrene and styrene derivatives, acrylic acid (methacrylic acid), acrylic acid (methacrylic acid)
A copolymer system such as an acrylic copolymer or an acrylic-styrene copolymer obtained by copolymerizing an ester or the like can be used.

【0017】かかる合成ゴム系ラテックスとアクリル系
エマルジョンとの配合比率は、重量比で50:100〜
100:50にするとよい。これは、アクリル系エマル
ジョンの配合比が上記範囲より小さいと、柔らかく、水
離解性及びブロッキング性が悪くなり、逆に、アクリル
系エマルジョンの配合比が上記範囲を超えると、硬く、
バリア性が悪くなることからである。
The compounding ratio of the synthetic rubber latex and the acrylic emulsion is 50: 100 by weight.
The ratio should be 100: 50. This is because, when the blending ratio of the acrylic emulsion is smaller than the above range, it is soft, the water disintegration and the blocking property are deteriorated, and conversely, when the blending ratio of the acrylic emulsion exceeds the above range, it is hard,
This is because the barrier properties deteriorate.

【0018】さらに、上記水離解性ポリマーのガラス転
移温度(Tg)は、15℃以上40℃以下の範囲、特に
20℃以上30℃以下の範囲が好ましい。これは、Tg
が15℃より小さい場合、離解時に塗工層を形成してい
るポリマーの堅さが充分でなく、柔軟で伸びが大きくな
り、この伸びが離解時に受ける剪断力に対しての抵抗力
となり、細かく分離、分散され難く、離解性が悪くな
り、ブロッキング性も悪くなる。逆に、Tgが40℃を
越える場合、塗工層を形成しているポリマーが非常に堅
くなり、離解性は非常に良好になるが、折り曲げ時の防
湿性やヒートシール性が悪くなることからである。
Further, the glass transition temperature (Tg) of the water-disintegrating polymer is preferably in the range of 15 ° C. to 40 ° C., particularly preferably in the range of 20 ° C. to 30 ° C. This is Tg
Is less than 15 ° C., the hardness of the polymer forming the coating layer at the time of defibration is not sufficient, and the polymer is flexible and has a large elongation. It is difficult to separate and disperse, the disintegration property is poor, and the blocking property is also poor. Conversely, if the Tg exceeds 40 ° C., the polymer forming the coating layer becomes very hard and the disintegration becomes very good, but the moisture resistance and heat sealability at the time of bending deteriorate. It is.

【0019】バリア層に配合される無機充填剤はバリア
層の防湿性及びガスバリア性をさらに高める作用をもつ
ものである。かかる無機充填剤としては、例えば炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化
アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、クレイ
等の珪酸塩やシリカなどの群から選ばれた1種又は2種
以上のものを用いることができる。本発明は、この無機
充填剤の少なくとも一部に分子状に分散した層状の粘土
鉱物を用いることを特徴とする。かかる層状の粘土鉱物
を含有することによって、バリア層の防湿性及びガスバ
リア性がさらに高められる。
The inorganic filler compounded in the barrier layer has a function of further improving the moisture-proof and gas-barrier properties of the barrier layer. Such inorganic fillers include, for example, one or more selected from the group consisting of silicates such as calcium carbonate, calcium sulfate, magnesium oxide, aluminum hydroxide, titanium oxide, zinc oxide, talc and clay, and silica. Can be used. The present invention is characterized in that a layered clay mineral molecularly dispersed in at least a part of the inorganic filler is used. By containing such a layered clay mineral, the moisture-proof property and gas-barrier property of the barrier layer are further enhanced.

【0020】上記粘土鉱物としては、例えば、モンモリ
ロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、
スティブンサイト、ノントロナイトなどのスメクタイト
系クレイ、バーミキュライト、ハロイサイト等がある。
天然のものでも、合成されたものでもよい。
Examples of the clay mineral include montmorillonite, saponite, hectorite, beidellite,
There are smectite-based clays such as stevensite and nontronite, vermiculite, halloysite and the like.
It may be natural or synthetic.

【0021】水離解性ポリマー中に層状の粘土鉱物を分
子状に分散させるためには、表面に有機オニウムイオン
を結合した粘土鉱物を使用するとよい。有機オニウムイ
オンが結合した粘土鉱物の層間にはポリマーが入り込み
やすく、水離解性ポリマー中に粘土鉱物が均一に分散し
たバリア層が得られる。このように有機オニウムイオン
で修飾した粘土鉱物を用いると、水離解性ポリマーに混
合することで、水離解性ポリマー中に層状の粘土鉱物を
分子状に分散させ、層状の粘土鉱物に水離解性ポリマー
を含ませることができる。また、この混合の際に、本発
明の無機充填剤を加えることもできる。
In order to molecularly disperse the layered clay mineral in the water-disintegrating polymer, it is preferable to use a clay mineral having an organic onium ion bonded to the surface. The polymer easily enters between the layers of the clay mineral to which the organic onium ions are bonded, and a barrier layer in which the clay mineral is uniformly dispersed in the water-disintegrating polymer is obtained. By using a clay mineral modified with an organic onium ion in this way, by mixing it with a water-disintegrating polymer, the layered clay mineral is dispersed molecularly in the water-disintegrating polymer, and the water-disintegrating property is added to the layered clay mineral. A polymer can be included. At the time of this mixing, the inorganic filler of the present invention can also be added.

【0022】一般に、モンモリロナイトクレイにはモン
モリロナイト以外の不純物を含んでいるため、これに有
機オニウムイオンを結合した粘土鉱物にも不純物を含ん
でいる。この不純物を含んだ有機化粘土鉱物を無機充填
剤として用いることで、本発明のように無機充填剤の少
なくとも一部を分子状に分散した層状の粘土鉱物とする
ことができる。この方法は、精製した粘土鉱物に有機オ
ニウムイオンを結合させるより、コスト的に安くなり、
本発明の望ましい実施態様である。
Generally, since montmorillonite clay contains impurities other than montmorillonite, clay minerals having organic onium ions bonded thereto also contain impurities. By using the organically modified clay mineral containing this impurity as the inorganic filler, a layered clay mineral in which at least a part of the inorganic filler is molecularly dispersed as in the present invention can be obtained. This method is less costly than binding organic onium ions to the refined clay mineral,
This is a preferred embodiment of the present invention.

【0023】上記有機オニウムイオンとしては、例え
ば、ヘキシルアンモニウムイオン、オクチルアンモニウ
ムイオン、2−エチルヘキシルアンモニウムイオン、ド
デシルアンモニウムイオン、ラウリルアンモニウムイオ
ン、オクタデシルアンモニウムイオン、ステアリルアン
モニウムイオン、ジオクチルジメチルアンモニウムイオ
ン、トリオクチルアンモニウムイオン、ジステアリルジ
メチルアンモニウムイオン、又はラウリン酸アンモニウ
ムイオン等を用いることができる。また上記有機オニウ
ムイオンとしては、炭素数6以上のものが好ましい。炭
素数が6未満の場合には、有機オニウムイオンの親水性
が高まり、ポリマーとの相溶性が低下するおそれがあ
る。
Examples of the organic onium ion include hexyl ammonium ion, octyl ammonium ion, 2-ethylhexylammonium ion, dodecyl ammonium ion, lauryl ammonium ion, octadecyl ammonium ion, stearyl ammonium ion, dioctyl dimethyl ammonium ion, and trioctyl ammonium ion. Ions, distearyl dimethyl ammonium ion, ammonium laurate ion, or the like can be used. The organic onium ion preferably has 6 or more carbon atoms. When the number of carbon atoms is less than 6, the hydrophilicity of the organic onium ion is increased, and the compatibility with the polymer may be reduced.

【0024】粘土鉱物としては、ポリマーとの接触面積
が大きいものを用いることが好ましい。これにより粘土
鉱物の層間を大きく膨潤させることができる。具体的に
は、粘土鉱物の陽イオンの交換容量は、50〜200ミ
リ当量/100gであることが好ましい。50ミリ当量
/100g未満の場合には、有機オニウムイオンの交換
が十分に行われず、粘土鉱物の層間を膨潤させることが
困難な場合がある。一方、200ミリ当量/100gを
越える場合には、粘土鉱物の層間の結合力が強固とな
り、粘土鉱物の層間を膨潤させることが困難な場合があ
る。
It is preferable to use a clay mineral having a large contact area with a polymer. Thereby, the interlayer of the clay mineral can be largely swollen. Specifically, the cation exchange capacity of the clay mineral is preferably 50 to 200 meq / 100 g. When the amount is less than 50 meq / 100 g, the organic onium ions are not sufficiently exchanged, and it may be difficult to swell between the layers of the clay mineral. On the other hand, when it exceeds 200 meq / 100 g, the bonding force between the layers of the clay mineral becomes strong, and it may be difficult to swell between the layers of the clay mineral.

【0025】また有機オニウムイオンは、粘土鉱物のイ
オン交換容量の0.3〜3当量用いることが好ましい。
粘土鉱物のイオン交換容量が0.3当量未満では粘土鉱
物層間を膨潤させることが困難となる場合があり、3当
量を越える場合はポリマーの劣化の原因となり、バリア
層の着色原因となるおそれがある。更に好ましくは、有
機オニウムイオンは、粘土鉱物のイオン交換容量の0.
5〜2当量用いる。これにより、粘土鉱物層間を更に膨
潤させることができ、また樹脂複合材の劣化、変色をよ
り一層防止できる。
The organic onium ion is preferably used in an amount of 0.3 to 3 equivalents of the ion exchange capacity of the clay mineral.
If the ion exchange capacity of the clay mineral is less than 0.3 equivalent, it may be difficult to swell between the clay mineral layers, and if it exceeds 3 equivalents, it may cause deterioration of the polymer and cause coloring of the barrier layer. is there. More preferably, the organic onium ion has an ion exchange capacity of 0. 0% of the clay mineral.
Use 5 to 2 equivalents. Thereby, the clay mineral layers can be further swollen, and the deterioration and discoloration of the resin composite material can be further prevented.

【0026】上述の有機オニウムイオンが結合した粘土
鉱物として、当該粘土鉱物の存在下に重合性のモノマー
が重合されたものを使用するとよい。この重合性のモノ
マーとは、後に述べる合成樹脂ラテックスやエマルジョ
ンに使用するモノマーが好適であるが、メタクリル酸、
アクリル酸、アクリルニトリル、アクリルアミドなどの
共重合成分もポリマーと粘土鉱物との親和性を改善する
ために好適である。
As the above-mentioned clay mineral to which the organic onium ion is bonded, it is preferable to use a clay mineral in which a polymerizable monomer is polymerized in the presence of the clay mineral. As the polymerizable monomer, a monomer used in a synthetic resin latex or emulsion described later is preferable, but methacrylic acid,
Copolymer components such as acrylic acid, acrylonitrile and acrylamide are also suitable for improving the affinity between the polymer and the clay mineral.

【0027】さらに、上記有機オニウムイオンが結合し
た粘土鉱物としては、(a)有機オニウムイオンと重合
性の官能基の両方をもつ化合物が結合したもの、(b)
有機オニウムイオンと重合性の官能基の両方をもつ化合
物の存在下、他の重合性モノマーを重合させたもの、
(c)有機オニウムイオンと重合性の官能基の両方をも
つ化合物と他の重合性モノマーの重合によって合成され
た有機オニウムイオンを含むポリマーを結合したもの、
が好適である。この有機オニウムイオンと重合性の官能
基の両方をもつ化合物としては、例えば、ジメチルアミ
ノエチルメタクリル酸の塩化メチル4級塩、ジメチルア
ミノエチルスチレンの塩化メチル4級塩、ジメチルアミ
ノプロピルエチレンの臭化メチル4級塩などが挙げら
れ、これらを結合したものを用いて、他の重合性モノマ
ーの存在下に重合させるか、これらと他の重合性モノマ
ーを重合させたポリマーを結合することができる。
Further, as the clay mineral to which the organic onium ion is bonded, (a) a compound having both an organic onium ion and a compound having a polymerizable functional group;
In the presence of a compound having both an organic onium ion and a polymerizable functional group, another polymerizable monomer is polymerized,
(C) a combination of a compound having both an organic onium ion and a polymerizable functional group and a polymer containing an organic onium ion synthesized by polymerization of another polymerizable monomer;
Is preferred. Examples of the compound having both the organic onium ion and the polymerizable functional group include quaternary methyl chloride salt of dimethylaminoethyl methacrylic acid, quaternary methyl chloride salt of dimethylaminoethylstyrene, and bromide of dimethylaminopropylethylene. Methyl quaternary salts and the like can be mentioned, and a polymer obtained by combining these can be used in the presence of another polymerizable monomer or a polymer obtained by polymerizing these with another polymerizable monomer.

【0028】上述の無機充填剤と水離解性ポリマーとの
配合比率は、重量比で1:99〜60:40の範囲が好
適である。これは、無機充填剤が1%より小さいとバリ
ア性が不十分となり、ブロッキングを生じやすくなり、
逆に、60%を越えるとバリア層中の無機充填剤とポリ
マーの間に空隙が非常に多くなるためバリア性が劣化す
ることからである。
The mixing ratio of the above-mentioned inorganic filler and the water-disintegrating polymer is preferably in the range of 1:99 to 60:40 by weight. This is because if the inorganic filler is less than 1%, the barrier properties become insufficient, and blocking tends to occur,
Conversely, if it exceeds 60%, the voids between the inorganic filler and the polymer in the barrier layer will be very large, and the barrier properties will be degraded.

【0029】これらバリア層を形成するための塗工量
は、5〜50g/m2の範囲が好ましく、10〜30g
/m2の範囲が特に好ましい。上記塗工量が5g/m2
り小さいとバリア性が大幅に劣化し、50g/m2を越
えると透湿度の向上が頭打ちとなるので非経済的であ
る。
The coating amount for forming these barrier layers is preferably in the range of 5 to 50 g / m 2 , and more preferably 10 to 30 g / m 2.
/ M 2 is particularly preferred. If the coating amount is less than 5 g / m 2 , the barrier properties will be significantly deteriorated, and if it exceeds 50 g / m 2 , the improvement in moisture permeability will level off, which is uneconomical.

【0030】上記バリア層を形成するための塗工液は、
(a)無機充填剤を水中分散しラテックスあるいはエマ
ルジョンと混合する方法、(b)無機充填剤をラテック
スあるいはエマルジョン中で分散する方法、(c)有機
オニウムイオンが結合した粘土鉱物の存在下に重合性の
モノマーが重合される場合には、粘土鉱物を含むラテッ
クスあるいはエマルジョンを混合する方法等によって得
ることができる。このとき必要とあらば、デンプン、ポ
リビニルアルコール等の水溶性樹脂を保護コロイドとし
て用いたり、ポリカルボン酸などの分散剤、消泡剤、界
面活性剤、色合い調成剤を添加したりすることができ
る。このようにして調成した塗工液を基紙上に塗工し乾
燥する場合、乾燥温度は塗工液が十分に成膜する熱量を
与えれば十分であるため一般の塗工紙と同等の乾燥条件
でよい。
The coating liquid for forming the barrier layer is as follows:
(A) a method in which an inorganic filler is dispersed in water and mixed with a latex or emulsion; (b) a method in which the inorganic filler is dispersed in a latex or emulsion; (c) polymerization in the presence of a clay mineral to which an organic onium ion is bonded. When an acidic monomer is polymerized, it can be obtained by a method of mixing a latex or emulsion containing a clay mineral or the like. At this time, if necessary, it is possible to use a water-soluble resin such as starch or polyvinyl alcohol as a protective colloid, or to add a dispersant such as polycarboxylic acid, an antifoaming agent, a surfactant, or a color adjusting agent. it can. When the coating liquid prepared in this manner is applied to the base paper and dried, the drying temperature is sufficient if the coating liquid is given a sufficient amount of heat to form a film. Conditions are fine.

【0031】また、片面にのみバリア層を形成する場合
は塗工面の反対側にはカール防止のために水塗りをする
方が好ましい。
When a barrier layer is formed only on one side, it is preferable to apply water on the opposite side of the coated surface to prevent curling.

【0032】なお、バリア層を形成するための塗工設備
としては、特に限定されないが、エアナイフコーター、
バーコーター、ロールコーター、ブレードコーター、ゲ
ートロールコーター等から任意に選択することができ
る。
The coating equipment for forming the barrier layer is not particularly limited, but may be an air knife coater,
It can be arbitrarily selected from a bar coater, a roll coater, a blade coater, a gate roll coater and the like.

【0033】[0033]

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、
この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈され
るべきものではないことはもちろんである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
Of course, the present invention should not be construed as being limited based on the description of this embodiment.

【0034】[実施例1]固形分換算で、オクタデシル
アンモニウムイオンが結合したモンモリロナイト4重量
部とタルク6重量部をスチレンブタジエンラテックス4
5重量部とアクリルエマルジョン45重量部に混合分散
して、バリア層を形成する塗工液を調製した。この塗工
液を75g/m2のクラフト紙上にバーコーターを使用
して約20g/m2塗布して実施例1のバリア紙を得
た。なお、この塗工液のTgは26℃であった。
Example 1 In terms of solid content, 4 parts by weight of montmorillonite bound with octadecyl ammonium ion and 6 parts by weight of talc were mixed with styrene-butadiene latex 4
5 parts by weight and 45 parts by weight of an acrylic emulsion were mixed and dispersed to prepare a coating liquid for forming a barrier layer. The coating liquid was applied to about 20 g / m 2 on a 75 g / m 2 kraft paper using a bar coater to obtain a barrier paper of Example 1. The Tg of this coating solution was 26 ° C.

【0035】[実施例2]塗工液として、ジメチルアミ
ノエチルメタクリル酸の塩化メチル4級塩を共重合した
アクリルエマルジョン10重量部にモンモリロナイト4
重量部を混合分散したものと、タルク6重量部をスチレ
ンブタジエンラテックス40重量部とアクリルエマルジ
ョン40重量部に混合分散したものとの混合物を用いた
以外は実施例1と同様にして実施例2のバリア紙を得
た。なお、当該塗工液のTgは22℃であった。
Example 2 Montmorillonite 4 was added to 10 parts by weight of an acrylic emulsion obtained by copolymerizing a quaternary methyl chloride of dimethylaminoethyl methacrylic acid as a coating liquid.
Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of a mixture of 6 parts by weight of talc and a mixture of 40 parts by weight of styrene butadiene latex and 40 parts by weight of an acrylic emulsion was used. Barrier paper was obtained. The Tg of the coating solution was 22 ° C.

【0036】[比較例]塗工液として、タルク10重量
部をスチレンブタジエンラテックス45重量部とアクリ
ルエマルジョン45重量部に混合分散したものを用いた
以外は実施例1と同様にして比較例のバリア紙を得た。
Comparative Example A barrier of Comparative Example was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of talc was mixed and dispersed in 45 parts by weight of styrene butadiene latex and 45 parts by weight of acrylic emulsion. I got the paper.

【0037】[特性の評価]上記実施例1、2のバリア
紙と比較例のバリア紙を用い、水離解性と透湿度を以下
に示した方法で測定し、その結果を表1に示した。
[Evaluation of Characteristics] Using the barrier papers of Examples 1 and 2 and the barrier paper of Comparative Example, water disintegration and moisture permeability were measured by the following methods, and the results are shown in Table 1. .

【0038】(1)離解性 500mlの水に1.5g(パルプ濃度0.3%)を加
えて、刃を丸くした家庭用ミキサー(ナショナルMX−
1200G)を用いて常温で3分間(電圧60V)離解
し、次にこの離解した試料を標準フルイ(メッシュ2
8、(590μm))で手漉きしプリントヒーター(1
50℃、鏡面)により約10分間乾燥させた後、目視に
より表面の樹脂残と熱熔融性を確認し、3段階評価し
た。
(1) Disintegration 1.5 g (pulp concentration: 0.3%) was added to 500 ml of water and a household mixer having a rounded blade (National MX-
1200 G) at room temperature for 3 minutes (voltage 60 V).
8, (590 μm)) and hand-printed with a print heater (1
(50 ° C., mirror surface) for about 10 minutes, and then visually check the resin residue on the surface and the heat melting property, and evaluated it on a three-point scale.

【0039】(2)透湿度 カップ法(JIS−Z−0208−B法)に基づいて透
湿度を測定した。
(2) Moisture Permeability The moisture permeability was measured based on the cup method (JIS-Z-0208-B method).

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】上記表1に示すように、実施例1のバリア
紙は水離解性が良好で、かつ、透湿度が比較例のバリア
紙以上の良好な防湿性を示した。また、実施例2のバリ
ア紙も、水離解性が良好で、かつ、透湿度が比較例のバ
リア紙以上の良好な防湿性を示した。
As shown in Table 1 above, the barrier paper of Example 1 had good water disintegration properties, and exhibited better moisture barrier properties than the barrier paper of the comparative example. In addition, the barrier paper of Example 2 also had good water disintegration properties, and exhibited better moisture permeability than the barrier paper of the comparative example.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のバリア紙
によれば、バリア紙の基本性能である防湿性、ガスバリ
ア性等や機械的性質を飛躍的に向上させることができ、
かつ、古紙としてリサイクルを容易にできる。
As described above, according to the barrier paper of the present invention, the basic properties of the barrier paper such as moisture proof property, gas barrier property and mechanical properties can be remarkably improved.
In addition, it can be easily recycled as used paper.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基紙とバリア層とを備え、このバリア層
が水離解性ポリマーと無機充填剤とを含むバリア紙であ
って、上記水離解性ポリマーが合成ゴム系ラテックスとアクリ
ル系エマルジョンとから形成され、 上記無機充填剤として分子状に分散した層状の粘土鉱物
が用いられており、上記層状の粘土鉱物が表面に有機オニウムイオンが結合
したものである ことを特徴とするバリア紙。
1. A barrier paper comprising a base paper and a barrier layer, wherein the barrier layer comprises a water-disintegrable polymer and an inorganic filler, wherein the water-disintegratable polymer comprises a synthetic rubber-based latex and an acrylic resin.
And a layered clay mineral dispersed molecularly as the above-mentioned inorganic filler, and organic onium ions are bonded to the surface of the above-mentioned layered clay mineral.
Barrier sheet, characterized in that to those were.
【請求項2】 上記有機オニウムイオンが重合性官能基
をもつものである請求項1に記載のバリア紙。
2. The barrier paper according to claim 1 , wherein the organic onium ion has a polymerizable functional group.
【請求項3】 上記有機オニウムイオンが結合した層状
の粘土鉱物が、当該粘土鉱物の存在下に重合性モノマー
が重合されたものである請求項1又は請求項2に記載の
バリア紙。
3. The barrier paper according to claim 1 , wherein the layered clay mineral to which the organic onium ion is bonded is obtained by polymerizing a polymerizable monomer in the presence of the clay mineral.
【請求項4】 上記重合性モノマーがバリア層を構成す
る水離解性ポリマーである請求項3に記載のバリア紙。
4. The barrier paper according to claim 3 , wherein the polymerizable monomer is a water-disintegrable polymer constituting a barrier layer.
【請求項5】 上記水離解性ポリマーのガラス転移温度
が15℃以上40℃以下である請求項1から請求項4
いずれか1項に記載のバリア紙。
5. The barrier paper according to claim 1, wherein the glass transition temperature of the water-disintegratable polymer is from 15 ° C. to 40 ° C.
JP11256729A 1999-09-10 1999-09-10 Barrier paper Expired - Fee Related JP3139550B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11256729A JP3139550B1 (en) 1999-09-10 1999-09-10 Barrier paper
TW089106970A TW579404B (en) 1999-09-10 2000-04-14 Barrier paper
KR10-2000-0030706A KR100371273B1 (en) 1999-09-10 2000-06-05 Barrier paper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11256729A JP3139550B1 (en) 1999-09-10 1999-09-10 Barrier paper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3139550B1 true JP3139550B1 (en) 2001-03-05
JP2001081695A JP2001081695A (en) 2001-03-27

Family

ID=17296646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11256729A Expired - Fee Related JP3139550B1 (en) 1999-09-10 1999-09-10 Barrier paper

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP3139550B1 (en)
KR (1) KR100371273B1 (en)
TW (1) TW579404B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4039142B2 (en) * 2002-06-27 2008-01-30 王子製紙株式会社 Method for producing moisture-proof laminate
US20090142528A1 (en) 2007-08-18 2009-06-04 Earth First Industries Incorporated Composites for packaging articles and method of making same
WO2014153076A1 (en) 2013-03-14 2014-09-25 Smart Planet Technologies, Inc. Repulpable and recyclable composite packaging articles and related methods
WO2014153073A1 (en) 2013-03-14 2014-09-25 Smart Planet Technologies, Inc. Composite structures for packaging articles and related methods
BR112020013660A2 (en) * 2018-02-19 2020-12-01 Westrock Mwv, Llc cardboard structure with at least one layer of barrier coating

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010049486A (en) 2001-06-15
TW579404B (en) 2004-03-11
KR100371273B1 (en) 2003-02-06
JP2001081695A (en) 2001-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7036103B2 (en) Gas barrier laminate
JP6110289B2 (en) Extrudable barrier polymer composition, process for producing the composition, and single or multilayer structure comprising the composition
JP3581599B2 (en) Moisture-proof coating composition and moisture-proof paper
TW200946618A (en) Water-based barrier coating compositions
CN112888565B (en) Gas barrier laminate and method for producing same
JP6744672B1 (en) Printing sheet and method for manufacturing printing sheet
JP3139550B1 (en) Barrier paper
JP2789705B2 (en) Coated plastic film
JP3150960B1 (en) Moisture proof paper
JP4846089B2 (en) Paper composite and its production method
JP4164939B2 (en) Easy disintegrating moisture-proof paper
JP3785778B2 (en) Easy disintegrating moisture-proof paper
JP6751946B2 (en) Printing sheet and manufacturing method of printing sheet
JPH10204797A (en) Moistureproof sheet having antislip property
KR100371272B1 (en) Moisture proof paper
JP2020196529A (en) Packaging paper and packaging bag
JP3376545B2 (en) Moistureproof coating composition and moistureproof paper
JP3763173B2 (en) Moisture-proof laminate
JPH0819637B2 (en) Water disintegratable moisture-proof paper
JP2810471B2 (en) Water-based adhesive for carpet backing with excellent blister resistance
JP4354661B2 (en) Moisture-proof paper
JP2005171454A (en) Moistureproof laminate
JP4290228B2 (en) Laminate manufacturing method
JP2630899B2 (en) Corrugated cardboard anti-slip agent, method for producing cardboard box having anti-slip layer, and cardboard box having anti-slip layer
JP3847830B2 (en) Moisture-proof paper and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees