JP3193442B2 - ラミネート構造物 - Google Patents

ラミネート構造物

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JP3193442B2 JP08803192A JP8803192A JP3193442B2 JP 3193442 B2 JP3193442 B2 JP 3193442B2 JP 08803192 A JP08803192 A JP 08803192A JP 8803192 A JP8803192 A JP 8803192A JP 3193442 B2 JP3193442 B2 JP 3193442B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水溶解除去性及び酸素バ
リア性が向上し、かつ基材の紙又は布を再利用する用途
に用いられるラミネート構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、書籍、新聞等の包装及び食品類の
包装に用いられるラミネート紙及びラミネート布として
ポリエチレン加工剤として用いた積層体が一般に用い
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、水質汚染公害や
天然資源の保護が大きく問題となっている。かかる解決
手段の一つとして紙及び布等の繊維製品の再利用が盛ん
に行われている。繊維製品を再利用するためには、水中
で加熱及び撹拌して元の繊維状態にまでほぐしてやらね
ばならない。しかしながらポリエチレンは疎水性である
ため、再生に長時間要したり、再生紙及び再生布の品質
がおとろえる等の問題が生じ、実質上、再生は不可能で
ある。又、ポリエチレンは酸素バリア性が低いため特に
食品類の包装には適しておらず、酸素バリア性に良好な
新たな包装紙及び包装布の出現が望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】しかるに本発明者等はか
かる課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ケン化度
が85モル%以上のオキシアルキレン基含有ポリビニル
アルコールと紙又は布との積層物からなり、該ポリビニ
ルアルコールを溶解除去することにより、紙又は布をシ
ート状のまま回収して、該紙又は布を再利用する用途に
用いるラミネート構造物がかかる目的に合致することを
見出し、本発明を完成するに至った。本発明においては
該オキシアルキレン基含有ポリビニルアルコール(以
下、EO−PVAと略する)を加工剤として用いること
により、紙及び布の再利用が容易に行えるとともに、酸
素バリア性にも優れたラミネート構造物が得られる。以
下、本発明について詳述する。
【0005】発明で使用されるオキシアルキレン基含有
ポリビニルアルコール系樹脂としては一般式
【化1】
【0006】〔但しR 1 、R 2 は水素又はアルキル基、X
は水素、アルキル基、アルキルエステル基、アルキルア
ミド基、スルホン酸塩基等の有機残基、nは1〜300
の整数を示す〕で表わされる構造を有するものである。
Xは通常は水素である。nの数は有利には2〜300、
特に好ましくは5〜300程度のオキシアルキレン基が
実用的であり、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロ
ピレン基、ポリオキシブチレン基等が効果的である。オ
キシアルキレン基を有するビニルアルコール系樹脂は任
意の方法で製造できる。例えばポリオキシアルキレン
の存在下にビニルエステルを重合し、ケン化する方法、
オキシアルキレン基を有する不飽和単量体とビニルエ
ステルを共重合し、ケン化する方法等が挙げられるが、
が樹脂の製造面、性能面から実用的である。以下の
方法について具体的に説明する。
【0007】オキシアルキレン基を有する不飽和単量体
としては次の様なものが例示される。但し、本発明では
これらのみに限定されるものではない。(メタ)アクリル酸エステル型 一般式
【化2】 で示される (但しRは水素又はメチル基、Aはアルキ
レン基、置換アルキレン基、フェニレン基、置換フェニ
レン基、mは0又は1以上の整数、nは1〜100の整
数) もので、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレー
ト、ポリオキシプロピレン(メタ)アクリレート等が挙
げられる。
【0008】(メタ)アクリル酸アミド型 一般式
【化3】 で示される(但しR3は水素又はアルキル基又は
【化4】 A,R,R1,R2,m,nは前記と同様)もので、ポリ
オキシエチレン(メタ)アクリル酸アミド、ポリオキシ
プロピレン(メタ)アクリル酸アミド、ポリオキシエチ
レン(1−(メタ)アクリルアミド−1,1−ジメチル
プロピル)エステル等が挙げられる。
【0009】(メタ)アリルアルコール型 一般式
【化5】 で示される(R,R,R,nは前記と同様)ものでポ
リオキシエチレン(メタ)アリルエーテル、ポリオキシ
プロピレン(メタ)アリルエーテル等が挙げられる。
【0010】ビニルエーテル型 一般式
【化6】 で示される(A,R1,R2,m,nは前記と同様)もの
でポリオキシプロピレンビニルエーテル等が挙げられ
る。かかる単量体の中で(メタ)アルコール型のものが
好適に使用される。ビニルエステルとしては、ギ酸ビニ
ル、酢酸ビニル、トリフルオロ酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、酪酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリル酸
ビニル、バーサティック酸ビニル、パルミチン酸ビニ
ル、ステアリン酸ビニル等が単独又は併用で用いられる
が実用上は酢酸ビニルが好適である。
【0011】本発明においては、かかる重合の際に前述
した如きオキシアルキレン基を有する不飽和単量体、ビ
ニルエステル以外の他の一般の単量体を水溶性を損なわ
ない範囲で少量存在せしめて重合を行なっても良い。こ
れらの単量体を次に例示する。
【0012】エチレン性不飽和カルボン酸及びそのアル
キルエステル等 クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、イタコン酸メチ
ル、イタコン酸エチル、ソルビン酸メチル、ソルビン酸
エチル、マレイン酸モノアルキルエステル、マレイン酸
ジアルキルエステル、オレイン酸アルキルエステル、
(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
ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリ
ル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)
アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、
(メタ)アクリル酸オクタデシル等が挙げられる。
【0013】飽和カルボン酸のアリルエステル ステアリン酸アリル、ラウリン酸アリル、ヤシ油脂肪酸
アリル、オクチル酸アリル、酪酸アリル等。α−オレフィン エチレン、プロピレン、α−ヘキセン、α−オクテン、
α−デセン、α−ドデセン、α−ヘキサデセン、α−オ
クタデセン等。エチレン性不飽和カルボン酸 (メタ)アクリル酸、クロトン酸、(無水)マレイン
酸、フマル酸、イタコン酸ならびにこれられのアルカリ
金属塩、アンモニウム塩等。
【0014】アルキルビニルエーテル プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキ
シルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシル
ビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、テトラデシ
ルビニルエーテル、ヘキサデシルビニルエーテル、オク
タデシルビニルエーテル等。アルキルアリルエーテル プロピルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル、ヘキ
シルアリルエーテル、オクチルアリルエーテル、デシル
アリルエーテル、ドデシルアリルエーテル、テトラデシ
ルアリルエーテル、ヘキサデシルアリルエーテル、オク
タデシルアリルエーテル等。 その他、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニ
トリル、スチレン、塩化ビニル等の使用も可能である。
【0015】共重合するに当たっては特に制限はなく公
知の重合方法が任意に用いられるが、普通メタノール、
エタノールあるいはイソプロピルアルコール等のアルコ
ールを溶媒とする溶液重合が実施される。勿論、乳化重
合、懸濁重合も可能である。かかる溶液重合において単
量体の仕込み方法としては、まずビニルエステルの全量
と前記オキシアルキレン基含有不飽和単量体の一部を仕
込み、重合を開始し、残りの不飽和単量体を重合期間中
に連続的に又は分割的に添加する方法、前者を一括仕込
みする方法等任意の手段を用いて良い。共重合反応は、
アゾビスイソブチロニトリル、過酸化アセチル、過酸化
ベンゾイル、過酸化ラウロイルなどの公知のラジカル重
合触媒を用いて行なわれる。又反応温度は50℃〜沸点
程度の範囲から選択される。
【0016】ケン化に当たっては共重合体をアルコール
に溶解しアルカリ触媒の存在下に行なわれる。アルコー
ルとしてはメタノール、エタノール、ブタノール等が挙
げられる。 アルコール中の共重合体の濃度は20〜50重量%の範
囲から選ばれる。ケン化触媒としては水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、ナトリウ
ムエチラート、カリウムメチラート等のアルカリ金属の
水酸化物やアルコラートの如きアルカリ触媒を用いるこ
とが必要である。かかる触媒の使用量はビニルエステル
に対して1〜100ミリモル当量にすることが必要であ
る。
【0017】尚、ケン化度は、85モル%以上にする必
要がある。尚、上記方法に限らず、例えばポリビニルア
ルコール(部分ケン化物又は完全ケン化物)に酸化アル
キレン類を付加反応させる方法等も実施可能である。し
かして本発明のオキシアルキレン基を有するポリビニル
アルコールにおいて該基の含有量は特に限定されるもの
ではないが、通常樹脂全体に対し1〜50重量%、より
好ましくは5〜40重量%である。かかるEO−PVA
を紙又は布に塗布する際に、必要であれば更にグリオキ
ザール、尿素樹脂等の耐水化剤、消泡剤、離型剤、界面
活性剤、防腐剤、防虫剤、防錆剤、増粘剤等の公知の添
加剤を添加することも可能である。
【0018】かくして得られるEO−PVAは紙又は布
に塗布される。塗布方法としては特に制限はなく、水溶
液塗工法、ドライラミネート法、メルトコート法等が用
いられるが、特にメルトコート法を用いた場合、連続的
な生産が可能であり、又、膜厚の大きい層を容易に得る
ことができるので、ラミネート構造物の耐水性強度が著
しく向上する点からかかる方法を用いることが有利であ
る。本発明によるメルトコート法とは、かかるEO−P
VAを180〜220℃に加熱して溶融し、該溶融物を
そのままコーター等で紙又は布に塗布することもできる
し、又、一旦溶融物を押出し、ブロック、スラッグ、ひ
も、糸、スティック、フレーク、ペレット、シート、フ
イルムパウダー状等に成型した後、使用時に再溶融して
塗布することもできる。該EO−PVAは紙又は布に膜
5μm以上、好ましくは10〜50μm程度になるよ
うに塗布することが好ましく、塗布膜が5μm未満の場
合は十分な酸素バリヤ性が得られない。
【0019】かかるラミネート構造物は更に温度20〜
80℃、湿度50〜100%の条件で含水率5〜30
%、好ましくは8〜15%になる様調湿される。かかる
工程により、ラミネート構造物のカール発生の防止、巻
き取りの均一性等の効果を示す。本発明に用いられる紙
又は布としては特に制限はないが、例えば紙としてはマ
ニラボール、白ボール、ライナー等の板紙、一般上質
紙、グラビア用紙等の印刷用紙などが用いられ、布とし
ては木綿、羊毛、絹、麻等の天然繊維、アセテート等の
半合成繊維、ナイロン、アクリル等の合成繊維からなる
織布、不織布等が用いられる。
【0020】
【作用】本発明におけるラミネート構造物は、EO−P
VAを加工剤として用いることにより、紙及び布の再利
用を有効に行うことができ、更に酸素バリヤ性が著しく
向上することにより、鮮度保持を要求される食品類の包
装等にも適応でき、幅広い用途に使用可能なラミネート
構造物である
【0021】
【実施例】以下、本発明について更に詳述する。尚、
「部」及び「%」とあるのはことわりのない限り重量基
準である。 実施例1〜 表1に示す如き各種のEO−PVAを200〜210℃
で加熱して溶融した後、上質紙にロールコーターを用い
て表1に示す膜厚に塗工した。続いて上記ラミネート紙
を温度75℃、相対湿度90%RHの条件下で調湿して
含水率8%に調整した。かかるラミネート紙についての
諸物性を下記の方法を用いて測定した。結果はまとめて
表2に示す。
【0022】(酸素透過性)酸素透過度測定装置(OX
−TRAN,MODERN CONTROLS,INC
社製)を用い、温度20℃、相対湿度40%RH下で測
定を行った。 (水溶解除去性)大きさ5cm×5cmのラミネート紙を真
空ポンプで40℃、1mmHg下24時間乾燥して重量を
求めた後、温度60℃、及び90℃の水浴に浸漬し、3
0分間撹拌した後取り出して110℃で2時間30分熱
風乾燥器中にて乾燥を行いその重量を測定した。EO−
PVAを塗工していない上質紙(大きさ5cm×5cm)に
ついて上記と同様に真空ポンプで40℃、1mmHg下2
4時間で乾燥した重量を求めた。水溶解除去率を次式よ
り求めた。 水溶解除去率(%)=100×(水浸漬処理後の乾燥重
量−紙のみの乾燥重量)/(水浸処理前の乾燥重量−紙
のみの乾燥重量)
【0023】(耐水性)大きさ5cm×5cmのラミネート
紙の乾燥重量を上記と同様に求めた後、温度7℃の水浴
に浸漬し、5秒間撹拌した後取り出して110℃、2時
間30分熱風乾燥器中にて乾燥を行い重量及び表面のべ
たつきの有無を測定した。EO−PVAを塗工していな
い上質紙について上記と同様に乾燥重量を求めた。冷水
溶解率を次式より求めた。尚、評価基準は次のように表
す。 冷水溶解率(%)=100×(冷水浸漬処理後の重量−
紙のみの乾燥重量)/(冷水処理前の乾燥重量−紙のみ
の乾燥重量)
【0024】(まとまり性)長さ2mの紙管(直径15
cm)にラミネート紙100mを巻き取り、巻き取り後の
ラミネート紙、紙管を含めた直径を6カ所で測定し(最
大値−最小値)が最小値の何%に相当するかを次式より
求めた。 100×(最大値−最小値)/(最小値) 評価規準は次のように表す。 0〜5% ○ 5〜10% △ 10%以上 ×
【0025】
【表1】
【0026】実施例6 実施例1におけるEO−PVA10部を水90部に溶解
した。かかる加工剤を秤量64g/m2上質紙に塗膜20
mmになるようにサイズプレスコートを行い、円筒回転式
ドライヤーにて110℃で3分間乾燥した。かかるラミ
ネート紙について同例に従い諸物性を調べた。結果はま
とめて表2に示す。 実施例7 実施例1において調湿工程を行わなかった以外は同例に
従い実験を行った。結果はまとめて表2に示す。 実施例8 実施例1において上質紙の代わりに綿布40番手ブロー
ドを用いた以外は同例に従って実験を行った。結果はま
とめて表2に示す。
【0027】比較例1 実施例1においてEO−PVAの代わりに加工剤として
高密度ポリエチレンを用いた以外は同例に従って実験を
行った。結果はまとめて表2に示す。 比較例2 実施例1においてEO−PVAの代わりにケン化度80
モル%、重合度500のポリビニルアルコールを用いた
以外は同例に従って実験を行った。結果はまとめて表2
に示す。
【0028】
【表2】
【0029】
【発明の効果】本発明におけるラミネート構造物は、紙
及び布の再利用を有効に行うことができ、更に酸素バリ
ヤー性に優れた効果を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケン化度が85モル%以上のオキシアル
    キレン基含有ポリビニルアルコールと紙又は布との積層
    物からなり、該ポリビニルアルコールを溶解除去するこ
    とにより、紙又は布をシート状のまま回収して、該紙又
    は布を再利用する用途に用いることを特徴とするラミネ
    ート構造物。
  2. 【請求項2】 ケン化度が85モル%以上のオキシアル
    キレン基含有ポリビニルアルコールを紙又は布にメルト
    コートした積層物であることを特徴とする請求項1記載
    のラミネート構造物。
  3. 【請求項3】 ケン化度が85モル%以上のオキシアル
    キレン基含有ポリビニルアルコールを紙又は布に膜厚1
    0μm以上にラミネートした積層物であることを特徴と
    する請求項1記載のラミネート構造物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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