JP3774934B2 - 易離解性防湿多層袋 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメント、米、砂糖、飼料などの重量物を収納する多層袋に関し、その防水防湿性を格段に向上させ、さらに使用後再離解して古紙として再利用できるようにした易離解性防湿多層袋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
セメント粉体や米などの穀物粉体を収納する従来の防湿多層袋は、粉体の充填時に内袋の空気を内袋と外袋との間に逃がすために内袋は通気性のあるものとしているが、外袋は湿気の侵入を防止するためにポリエチレンなどのプラスチックフイルムをラミネートした紙が用いられている。このような紙あるいはフイルムを含む多層袋ではプラスチックフイルムに離解性がないため、多層袋を使用後に再離解しようとしてもフイルム成分を回収することができず、大部分は産業廃棄物として投棄、あるいは焼却処分せざるをえないのが現状である。
【０００３】
一方、防湿性のある易離解性紙を製造する方法としては、例えば特公昭５５−２２５９７、特公昭５９−６６５９８などが知られている。これらは合成ゴムラテックスにワックスエマルジョンを配合してなる水性エマルジョンを紙表面に塗工したものである。このような易離解性防湿紙を多層袋の一部に利用して防水性や防湿性を付与することも可能であるが、防湿層に含まれるワツクスのため多層袋を製造する際接着剤が十分働かずはがれてしまうという欠点がある。さらに再離解したのちワックスを含む古紙を原料として抄紙した製品は滑りやすく、また再生紙をダンボールの中芯として用いた場合には、その表面にライナーを張り合わせようとしてもワックスが離型性のため十分接着せずにはがれたりするのが現状である。さらに、このようなワックスを含む防湿層はその表面にブリードしてきた極薄いパラフィン成分の皮膜で防湿性や防水性を保持しているため、これらの防湿紙を用いて多層袋を製造すると過酷な折り曲げ条件に耐えられず、折目から水蒸気が侵入する。このため折目にテープを貼るなどの対応が必要であり、防湿性を完全に保持することが困難な上に製袋の工程数が増えてコスト高となるなどの不具合が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、十分な防水防湿性とともに接着性を有する防湿紙を用いることにより、使用後の古紙回収が可能な易離解性防湿多層袋を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、多層袋に防水防湿性を付与すること、すなわち用いる原紙に防水防湿性を付与することについて鋭意検討した。その結果、防水性は疎水性の樹脂層を原紙上に２０g/ｍ2前後設ければ容易に付与することができることがわかった。しかし防水性だけでなく防湿性をもたせるには、樹脂層が約２００μｍ程度になるように多数回塗工しないと目標とする性能が得られず、現実にはこのような塗工量で防湿紙を製造することはできなかった。
【０００６】
そこで、それ自身は水蒸気を通さないと考えられる顔料、なかでも平板状の顔料を合成樹脂ラテックスと混合して防湿層を形成させたところ、平板状顔料が表面に並ぶため水蒸気の透過面積が小さくなること、また平板状顔料が塗工層表面に対して平行に配列して積層するため、塗工層中の水蒸気は平板状顔料を迂回しながら透過する結果、水蒸気の所要透過距離が大となることのなど理由から、大幅に防湿性能が向上することを見いだした。しかも必要とされる塗工厚みは数１０μｍ程度であった。この防湿紙の塗工層断面を電子顕微鏡で観察すると、平板状顔料が表面にびっしりと存在し、さらに塗工層に対して平行に何層にも配列しており、上記推論が正しいものと判断できる。
【０００７】
さらに、合成樹脂ラテックスを架橋剤と反応させるか、もしくは平板状顔料をカップリング剤で処理しても防湿性能が向上することが判った。架橋剤は合成樹脂ラテックスの架橋密度を上げることにより水蒸気の透過を阻害して防湿性能が向上する。同時に、合成樹脂を含んだ防湿層に起こりがちな表面のブロッキングも改善されることが判った。また平板状顔料をカップリング剤で処理すると、合成樹脂ラテックスと平板状顔料の親和性が高まり、防湿性能を向上させることができる。もちろんこの両者を併用することにより、効果を上げることも可能である。
【０００８】
すなわち、本発明の目的は以下に記載する易離解性防湿多層袋を提供することにある。
（１）胴貼り部を接着しかつ底貼り部を接着あるいは縫合した原紙からなる多層袋において、少なくとも一層の袋が原紙の全面もしくはその一部にアスペクト比５以上である平板状フェロケイ酸塩化合物及び合成樹脂ラテックスを含み、該平板状フェロケイ酸塩化合物が塗工層表面に対して平行に配列して積層された防湿層を形成した原紙を用いることを特徴とする易離解性防湿多層袋。
（２）フェロケイ酸塩化合物がカップリング剤で処理されていることを特徴とする（１）の易離解性防湿多層袋。
（３）合成樹脂ラテックスがラテックス架橋体であることを特徴とする（１）あるいは（２）記載の易離解性防湿多層袋。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明について詳述する。本発明で使用する顔料は、平板状顔料であるフェロケイ酸塩化合物である。フェロケイ酸塩化合物に属するものは板状または薄片状であって明瞭な劈開を有し、雲母族、パイロフィライト、タルク（滑石）、緑泥石、セプテ緑石、蛇紋石、スチルプノメレーン、粘土鉱物がある。これらの中でも雲母族やタルクが好ましい。雲母族には、白雲母（マスコバイト）、絹雲母（セリサイト）、金雲母（フロコパイト）、黒雲母（バイオタイト）、フッ素金雲母（人造雲母）、紅マイカ、ソーダマイカ、バナジンマイカ、イライト、チンマイカ、パラゴナイト、ブリトル雲母などが挙げられる。これらのフェロケイ酸塩化合物のうち、白雲母、絹雲母、金雲母、黒雲母、タルクが粒子径の大きさ、アスペクト比、コストなどの点から好適である。すなわち、好ましい粒子径範囲としては３μｍ〜１００μｍ、さらに好ましくは５μｍ〜５０μｍであり、５μｍ以下のものは塗工層中での平板状顔料の配向が支持体に対して平行になりにくいため防湿性が低下し、５０μｍ以上になると平板状顔料の一部が塗工層から突き出たり、平板状顔料の厚みが数μｍ程度となるに伴い、配向した平板状顔料の塗工層中における層数が少なくなってしまうために防湿性能の向上効果が減少する。また、本発明で使用するフェロケイ酸塩化合物のアスペクト比は５以上であり、特に好ましくはアスペクト比が１０以上である。アスペクト比が５以下のものは塗工面に対して平行に配向できなくなるため防湿性能が劣る。アスペクト比は大きいほど平板状顔料の塗工層中における層数が大きくなるため高い防湿性能を発揮する。
【００１０】
本発明に用いられる合成樹脂ラテックスは、スチレンブタジエンラテックス（ＳＢＲ）、アクリルスチレンラテックス、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。
【００１１】
また、本発明に使用するフェロケイ酸塩化合物と合成樹脂ラテックスとの配合比率は３０：７０〜７０：３０、望ましくは４０：６０〜７０：３０である。
【００１２】
本発明で使用するカップリング剤としては、親水基部分にＳｉを含むシランカップリング剤、親水基部分にＴｉを含むチタンカップリング剤、親水基部分にＡｌを含むアルミニウムカップリング剤等が挙げられる。カップリング剤の構造は、フェロケイ酸塩化合物のような無機化合物と相互作用する親水基と、樹脂のような有機化合物と相互作用する疎水基に大別され、特にその親水基部分はＴｉ、Ａｌ等の金属元素やＳｉに結合したアルコキシ基を加水分解して得られる。この親水基と無機化合物の反応性は無機化合物がガラス、シリカ、アルミナ、タルク、クレー、マイカなどのように表面に水酸基を有する場合に高いが、チタネートカップリング剤は無機化合物が炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウムでも反応性が高いといわれている。一方、カップリング剤の疎水基部分については、疎水基部分が有機オリゴマーである場合、無機化合物表面に高分子有機質の被膜を形成し、表面を完全に疎水化して樹脂マトリックスとの接着性を高める。また、疎水基部分がエポキシ基、ビニル基、アミノ基等の反応性有機官能基を有する場合、その官能基と樹脂マトリックスの反応性官能基とが架橋し、より一層樹脂マトリックスとの接着性が高まる。したがって、カップリング剤の疎水基部分の組成は親和相手である合成樹脂ラテックスとの相溶性や反応性を勘案して決定する。
【００１３】
こうしたカップリング剤により、フェロケイ酸塩化合物をインテグラルブレンド法と呼ばれる分散媒中で混合処理する方法や、前処理法といわれる顔料表面にカップリング剤の溶液を混合噴霧したのち乾燥する方法などで表面処理したのち塗料を完成させる。
カップリング剤の添加量はフェロケイ酸塩化合物１００重量部に対して０．１〜５重量部、好ましくは０．５〜２重量部である。添加量が０．１重量部に満たない場合、カップリング剤によるフェロケイ酸塩化合物表面の被覆が不十分となるため好ましくなく、５重量部を越える場合、カップリング剤の効果が頭打ちとなるため不経済である。
このようにしてカップリング処理したフェロケイ酸塩化合物は表面の疎水性が高まるため、水性分散液としたとき増粘して塗工できなかったり、分散不良となって凝集体が発生することがある。この場合、界面活性剤やポリアクリル酸系の分散剤やイソプロピルアルコール、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等の湿潤剤を用いて分散する。
【００１４】
本発明で用いる合成樹脂ラテックスの架橋剤は、合成樹脂ラテックスに含まれるカルボキシル基、アミド基、水酸基等の親水性官能基と反応して合成樹脂ラテックスを架橋、高分子化（三次元網目構造）するものである。こうした架橋剤としては（１）メチロール基を有し、上記親水性官能基と脱水反応を起こすもの、（２）アルデヒド基を有し、上記親水性官能基と付加反応を起こすもの、（３）エポキシ基を有し、上記親水性官能基と開環付加反応を起こすもの、（４）多価金属を有し上記親水性官能基と配位結合および共有結合を形成するものなどがある。架橋剤の配合量は合成樹脂ラテックスに対して固形比で０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部が望ましい。架橋剤の配合量が０．１重量部に満たない場合、架橋剤と親水性官能基との反応性が著しく低下するため好ましくなく、１０重量部を越えてもブロッキングに対する効果が頭打ちとなったり、未反応の架橋剤が析出するなどの問題が発生するため好ましくない。
【００１５】
以上の材料を混合して防湿塗料とするが、このとき必要とあらば、ポリカルボン酸などの分散剤、消泡剤、界面活性剤、色合い調整剤を添加したりすることができる。この塗料を常法により原紙に塗工して防湿層を形成する。塗工設備として特に限定はしないが、ブレードコーター、バーコーター、エアナイフコーターなどの塗工表面をスクレイプする塗工方式が、平板状顔料の配向を促す傾向があるので好ましい。
【００１６】
一方、粉体を充填した袋は一般には段積みにしておくのが普通であり、その段積みされた袋の上面、下面は、最上段のもの以外は上下の袋によって覆われており、最上段のものを除いて上下面から湿気が侵入することはほとんどなく、湿気が侵入するとすれば袋の側面からである。従って、側面のみについて防湿性を付与した袋を段積みにし最上段のものにカバーをかけておくなどすれば、在庫、保存時の防湿性は十分である場合がある。
よって本発明は、上述した事情から、全面に防湿性を付与した易離解性防湿多層袋のみならず、段積みした場合に防湿性の必要な側面だけを防湿加工した易離解性防湿多層袋をも提供するものである。これらの部分的に防湿層を形成する方法に類似した方法として、特公昭６３−３４８２２がある。
【００１７】
以下、この防湿紙を用いた本発明の多層袋を製造する方法について詳述する。図１は本発明によって製造された防湿多層袋の一例である。この例では内層紙１と中層紙２と外層紙３の３層からなる多層袋であるが、２層あるいは４層袋が製造される場合もある。防湿性を付与するのは一般に中層２の両面あるいは片面に塗布された防湿層４であるが、２層構成の袋である場合は内層１の外側に防湿層を設けるなど、できるだけ包装物や外界に防湿層が接しないよう配置するのが望ましい。５は糊５ａで接着された胴貼り部、６は底貼り部である。
【００１８】
以上のような多層袋を製造するには公知の製袋機を用いることができる。図３、図４は図１の袋を形成する製造工程を示す。原紙である内層紙１、中層紙２、外層紙３をロール７、８、９及び１０、１１、１２によりそれぞれ別々に、かつ原紙の幅方向に若干のずれを持たせて走行させる。各原紙１、２、３には糊付けロール１３、１４、１５により底貼り用の糊１６、１７、１８を塗布する。次にこれらの原紙はプレスロール１９、２０によって重ねられ、前記胴貼り部５を形成するために、幅方向片側部分への糊付けロール２１によって糊５ａを塗布する。
【００１９】
次に公知の製袋機２２により、糊５ａを塗布した部分と他の縁部分を重ねて接着することにより筒状に形成し、かつ胴貼り部５を形成した後、回転刃２３によって底貼り部６に相当する部分の前又は後の部分を切断する。その後、接着や縫合などの手段を用いて底部を形成し、必要に応じて補強紙の張り付けを行う。
【００２０】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、下記の実施例は本発明を限定するものではない。なお実施例中の重量部はすべて固形分換算である。
【実施例】
実施例１
フェロケイ酸塩化合物マイカＡＢ３２（白雲母、平均粒子径２２μｍ、アスペクト比２０〜３０：山口雲母工業所（株）製）５５重量部と合成樹脂ラテックスＬＸ４０７Ｓ１Ｘ１（ＳＢＲラテックス、固形分４８％：日本ゼオン（株）製）４５重量部からなる防湿塗料を調成し、７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙に固形分として３５g/ｍ2塗工後、１１０℃で乾燥させて防湿紙を製造した。この防湿紙を多層袋の中層紙として用いて第３図、第４図に示した工程により防湿多層袋を製造した。
【００２１】
実施例２
マイカＡＢ３２粉末を軽く撹拌しながらカップリング剤ＫＢＭ４０３（グリシドキシシランカップリング剤：信越化学工業（株）製）を滴下し混合した。この粉体を１１０度の乾燥機にいれ１時間乾燥し表面処理したフェロケイ酸塩化合物マイカＡＢ３２得た。この乾式処理で表面処理されたマイカＡＢ３２を用いた以外実施例１と同様にして防湿多層袋を製造した。
【００２２】
実施例３
マイカＡＢ３２を５５重量部と合成樹脂ラテックスＬＸ４０７Ｓ１Ｘ１を４５重量部、架橋剤デナコールＥＸ６１４Ｂ（ソルビトールポリグリシジルエーテル、固形分９８％以上：ナガセ化成（株）製）２重量部を混合して防湿塗料を調成し、７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙に固形分として塗工量３０g/ｍ2塗工後、１１０℃で乾燥させて防湿紙を製造した。この防湿紙を多層袋の中層紙として用いて第３図、第４図に示した工程により防湿多層袋を製造した。
【００２３】
実施例４
実施例２と同様に表面処理して作成したマイカＡＢ３２を５５重量部と合成樹脂ラテックスＬＸ４０７Ｓ１Ｘ１を４５重量部、さらに架橋剤としてデナコールＥＸ６１４Ｂを２重量部からなる防湿塗料を調成し、７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙に固形分として３５g/ｍ2塗工後、１１０℃で乾燥させて防湿紙を製造した。この防湿紙を多層袋の中層紙として用いて第３図、第４図に示した工程により防湿多層袋を製造した。
【００２４】
比較例１
７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙にポリエチレンを１５μｍラミネートしたポリエチレンラミネート紙を中層紙として用いて、実施例１と同様に防湿多層袋を製造した。
【００２５】
比較例２
いずれの原紙にも防湿剤を塗布せず、７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙だけで多層袋を製造した。
【００２６】
比較例３
合成樹脂ラテックスＬＸ４０７Ｓ１Ｘ１ ７０重量部とワックスエマルジョンＯＫＷ−４０（パラフィンワックスを含む乳化物、固形分４５％：荒川化学工業（株）製）３０重量部を混合して防湿塗料を調成し、７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙に固形分として塗工量２０g/ｍ2塗工後、１１０℃で乾燥させて防湿紙を製造した。この防湿紙を多層袋の中層紙として用いて第３図、第４図に示した工程により防湿多層袋を製造した。
【００２７】
［試験方法］
実施例１〜４、比較例１〜３において中層紙とした防湿紙の透湿度をＪＩＳ−Ｚ０２０８（カップ法）Ｂ法で塗工面を外側にして測定した。防湿性の基準として透湿度が５０g/ｍ2・２４ｈｒ以下であれば十分実用性がある。また、離解性を見積もるために以下の方法で評価した。
離解試験
約３ｃｍ四方の防湿紙８ｇを５００ｍｌの水とともに家庭用ミキサー（刃は繊維を切らないようにヤスリで削り落としたものを使用）で１分３０秒間撹拌した。得られたスラリーで坪量７０g/ｍ2の手抄きシートを作成した。未離解物（フィルム片、紙片）の有無を目視で評価し、未離解物を含まないものを○、含むものを×とした。
さらに、製袋時の接着性について観察し、接着性の良い物を○、悪い物を×とした。
【００２８】
【表１】
【００２９】
［評価］
試験結果を表１に記す。
表１より、フェロケイ酸塩化合物と合成樹脂ラテックスからなる防湿層を形成した実施例１の原紙は比較例２の防湿層を形成していない原紙だけに比べ防湿性がすぐれている。一方、実施例１の防湿紙は比較例１のポリエチレンラミネート紙と同等の防湿性を有するが、比較例１が全く離解しないのに対し離解性のすぐれたものであった。さらに顔料をカップリング剤で処理した実施例２の防湿紙、合成樹脂ラテックスを架橋体とした実施例３の防湿紙もしくは両者を併用した防湿層を塗工した実施例４の防湿紙は透湿度、離解性、製袋時の接着性すべての点で良い結果を示している。比較例３のワックスを含む防湿層を形成した防湿紙は製袋時の接着性が悪いことがわかる。
【発明の効果】
表１に示すように、本発明で得られる防湿多層袋は、防湿性に優れ、使用後の離解性も高く、製袋時の接着性も良いことが判る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により製作された袋の一例を示す斜視図。
【図２】図１の一面をラインｂにより切断した場合の断面図。
【図３】図１の袋の製造工程を示す側面図。
【図４】図１の袋の製造装置の平面図。
［符号の説明］
１…内層紙
２…中層紙
３…外層紙
４…防湿層
５…胴貼り部
５ａ、１６、１７、１８…糊
６…底貼り部
７、８、９、１０、１１、１２…通紙ロール
１３、１４、１５、２１…糊付けロール
１９、２０…プレスロール
２２…製袋機
２３…回転刃。
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメント、米、砂糖、飼料などの重量物を収納する多層袋に関し、その防水防湿性を格段に向上させ、さらに使用後再離解して古紙として再利用できるようにした易離解性防湿多層袋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
セメント粉体や米などの穀物粉体を収納する従来の防湿多層袋は、粉体の充填時に内袋の空気を内袋と外袋との間に逃がすために内袋は通気性のあるものとしているが、外袋は湿気の侵入を防止するためにポリエチレンなどのプラスチックフイルムをラミネートした紙が用いられている。このような紙あるいはフイルムを含む多層袋ではプラスチックフイルムに離解性がないため、多層袋を使用後に再離解しようとしてもフイルム成分を回収することができず、大部分は産業廃棄物として投棄、あるいは焼却処分せざるをえないのが現状である。
【０００３】
一方、防湿性のある易離解性紙を製造する方法としては、例えば特公昭５５−２２５９７、特公昭５９−６６５９８などが知られている。これらは合成ゴムラテックスにワックスエマルジョンを配合してなる水性エマルジョンを紙表面に塗工したものである。このような易離解性防湿紙を多層袋の一部に利用して防水性や防湿性を付与することも可能であるが、防湿層に含まれるワツクスのため多層袋を製造する際接着剤が十分働かずはがれてしまうという欠点がある。さらに再離解したのちワックスを含む古紙を原料として抄紙した製品は滑りやすく、また再生紙をダンボールの中芯として用いた場合には、その表面にライナーを張り合わせようとしてもワックスが離型性のため十分接着せずにはがれたりするのが現状である。さらに、このようなワックスを含む防湿層はその表面にブリードしてきた極薄いパラフィン成分の皮膜で防湿性や防水性を保持しているため、これらの防湿紙を用いて多層袋を製造すると過酷な折り曲げ条件に耐えられず、折目から水蒸気が侵入する。このため折目にテープを貼るなどの対応が必要であり、防湿性を完全に保持することが困難な上に製袋の工程数が増えてコスト高となるなどの不具合が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、十分な防水防湿性とともに接着性を有する防湿紙を用いることにより、使用後の古紙回収が可能な易離解性防湿多層袋を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、多層袋に防水防湿性を付与すること、すなわち用いる原紙に防水防湿性を付与することについて鋭意検討した。その結果、防水性は疎水性の樹脂層を原紙上に２０g/ｍ2前後設ければ容易に付与することができることがわかった。しかし防水性だけでなく防湿性をもたせるには、樹脂層が約２００μｍ程度になるように多数回塗工しないと目標とする性能が得られず、現実にはこのような塗工量で防湿紙を製造することはできなかった。
【０００６】
そこで、それ自身は水蒸気を通さないと考えられる顔料、なかでも平板状の顔料を合成樹脂ラテックスと混合して防湿層を形成させたところ、平板状顔料が表面に並ぶため水蒸気の透過面積が小さくなること、また平板状顔料が塗工層表面に対して平行に配列して積層するため、塗工層中の水蒸気は平板状顔料を迂回しながら透過する結果、水蒸気の所要透過距離が大となることのなど理由から、大幅に防湿性能が向上することを見いだした。しかも必要とされる塗工厚みは数１０μｍ程度であった。この防湿紙の塗工層断面を電子顕微鏡で観察すると、平板状顔料が表面にびっしりと存在し、さらに塗工層に対して平行に何層にも配列しており、上記推論が正しいものと判断できる。
【０００７】
さらに、合成樹脂ラテックスを架橋剤と反応させるか、もしくは平板状顔料をカップリング剤で処理しても防湿性能が向上することが判った。架橋剤は合成樹脂ラテックスの架橋密度を上げることにより水蒸気の透過を阻害して防湿性能が向上する。同時に、合成樹脂を含んだ防湿層に起こりがちな表面のブロッキングも改善されることが判った。また平板状顔料をカップリング剤で処理すると、合成樹脂ラテックスと平板状顔料の親和性が高まり、防湿性能を向上させることができる。もちろんこの両者を併用することにより、効果を上げることも可能である。
【０００８】
すなわち、本発明の目的は以下に記載する易離解性防湿多層袋を提供することにある。
（１）胴貼り部を接着しかつ底貼り部を接着あるいは縫合した原紙からなる多層袋において、少なくとも一層の袋が原紙の全面もしくはその一部にアスペクト比５以上である平板状フェロケイ酸塩化合物及び合成樹脂ラテックスを含み、該平板状フェロケイ酸塩化合物が塗工層表面に対して平行に配列して積層された防湿層を形成した原紙を用いることを特徴とする易離解性防湿多層袋。
（２）フェロケイ酸塩化合物がカップリング剤で処理されていることを特徴とする（１）の易離解性防湿多層袋。
（３）合成樹脂ラテックスがラテックス架橋体であることを特徴とする（１）あるいは（２）記載の易離解性防湿多層袋。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明について詳述する。本発明で使用する顔料は、平板状顔料であるフェロケイ酸塩化合物である。フェロケイ酸塩化合物に属するものは板状または薄片状であって明瞭な劈開を有し、雲母族、パイロフィライト、タルク（滑石）、緑泥石、セプテ緑石、蛇紋石、スチルプノメレーン、粘土鉱物がある。これらの中でも雲母族やタルクが好ましい。雲母族には、白雲母（マスコバイト）、絹雲母（セリサイト）、金雲母（フロコパイト）、黒雲母（バイオタイト）、フッ素金雲母（人造雲母）、紅マイカ、ソーダマイカ、バナジンマイカ、イライト、チンマイカ、パラゴナイト、ブリトル雲母などが挙げられる。これらのフェロケイ酸塩化合物のうち、白雲母、絹雲母、金雲母、黒雲母、タルクが粒子径の大きさ、アスペクト比、コストなどの点から好適である。すなわち、好ましい粒子径範囲としては３μｍ〜１００μｍ、さらに好ましくは５μｍ〜５０μｍであり、５μｍ以下のものは塗工層中での平板状顔料の配向が支持体に対して平行になりにくいため防湿性が低下し、５０μｍ以上になると平板状顔料の一部が塗工層から突き出たり、平板状顔料の厚みが数μｍ程度となるに伴い、配向した平板状顔料の塗工層中における層数が少なくなってしまうために防湿性能の向上効果が減少する。また、本発明で使用するフェロケイ酸塩化合物のアスペクト比は５以上であり、特に好ましくはアスペクト比が１０以上である。アスペクト比が５以下のものは塗工面に対して平行に配向できなくなるため防湿性能が劣る。アスペクト比は大きいほど平板状顔料の塗工層中における層数が大きくなるため高い防湿性能を発揮する。
【００１０】
本発明に用いられる合成樹脂ラテックスは、スチレンブタジエンラテックス（ＳＢＲ）、アクリルスチレンラテックス、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。
【００１１】
また、本発明に使用するフェロケイ酸塩化合物と合成樹脂ラテックスとの配合比率は３０：７０〜７０：３０、望ましくは４０：６０〜７０：３０である。
【００１２】
本発明で使用するカップリング剤としては、親水基部分にＳｉを含むシランカップリング剤、親水基部分にＴｉを含むチタンカップリング剤、親水基部分にＡｌを含むアルミニウムカップリング剤等が挙げられる。カップリング剤の構造は、フェロケイ酸塩化合物のような無機化合物と相互作用する親水基と、樹脂のような有機化合物と相互作用する疎水基に大別され、特にその親水基部分はＴｉ、Ａｌ等の金属元素やＳｉに結合したアルコキシ基を加水分解して得られる。この親水基と無機化合物の反応性は無機化合物がガラス、シリカ、アルミナ、タルク、クレー、マイカなどのように表面に水酸基を有する場合に高いが、チタネートカップリング剤は無機化合物が炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウムでも反応性が高いといわれている。一方、カップリング剤の疎水基部分については、疎水基部分が有機オリゴマーである場合、無機化合物表面に高分子有機質の被膜を形成し、表面を完全に疎水化して樹脂マトリックスとの接着性を高める。また、疎水基部分がエポキシ基、ビニル基、アミノ基等の反応性有機官能基を有する場合、その官能基と樹脂マトリックスの反応性官能基とが架橋し、より一層樹脂マトリックスとの接着性が高まる。したがって、カップリング剤の疎水基部分の組成は親和相手である合成樹脂ラテックスとの相溶性や反応性を勘案して決定する。
【００１３】
こうしたカップリング剤により、フェロケイ酸塩化合物をインテグラルブレンド法と呼ばれる分散媒中で混合処理する方法や、前処理法といわれる顔料表面にカップリング剤の溶液を混合噴霧したのち乾燥する方法などで表面処理したのち塗料を完成させる。
カップリング剤の添加量はフェロケイ酸塩化合物１００重量部に対して０．１〜５重量部、好ましくは０．５〜２重量部である。添加量が０．１重量部に満たない場合、カップリング剤によるフェロケイ酸塩化合物表面の被覆が不十分となるため好ましくなく、５重量部を越える場合、カップリング剤の効果が頭打ちとなるため不経済である。
このようにしてカップリング処理したフェロケイ酸塩化合物は表面の疎水性が高まるため、水性分散液としたとき増粘して塗工できなかったり、分散不良となって凝集体が発生することがある。この場合、界面活性剤やポリアクリル酸系の分散剤やイソプロピルアルコール、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等の湿潤剤を用いて分散する。
【００１４】
本発明で用いる合成樹脂ラテックスの架橋剤は、合成樹脂ラテックスに含まれるカルボキシル基、アミド基、水酸基等の親水性官能基と反応して合成樹脂ラテックスを架橋、高分子化（三次元網目構造）するものである。こうした架橋剤としては（１）メチロール基を有し、上記親水性官能基と脱水反応を起こすもの、（２）アルデヒド基を有し、上記親水性官能基と付加反応を起こすもの、（３）エポキシ基を有し、上記親水性官能基と開環付加反応を起こすもの、（４）多価金属を有し上記親水性官能基と配位結合および共有結合を形成するものなどがある。架橋剤の配合量は合成樹脂ラテックスに対して固形比で０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部が望ましい。架橋剤の配合量が０．１重量部に満たない場合、架橋剤と親水性官能基との反応性が著しく低下するため好ましくなく、１０重量部を越えてもブロッキングに対する効果が頭打ちとなったり、未反応の架橋剤が析出するなどの問題が発生するため好ましくない。
【００１５】
以上の材料を混合して防湿塗料とするが、このとき必要とあらば、ポリカルボン酸などの分散剤、消泡剤、界面活性剤、色合い調整剤を添加したりすることができる。この塗料を常法により原紙に塗工して防湿層を形成する。塗工設備として特に限定はしないが、ブレードコーター、バーコーター、エアナイフコーターなどの塗工表面をスクレイプする塗工方式が、平板状顔料の配向を促す傾向があるので好ましい。
【００１６】
一方、粉体を充填した袋は一般には段積みにしておくのが普通であり、その段積みされた袋の上面、下面は、最上段のもの以外は上下の袋によって覆われており、最上段のものを除いて上下面から湿気が侵入することはほとんどなく、湿気が侵入するとすれば袋の側面からである。従って、側面のみについて防湿性を付与した袋を段積みにし最上段のものにカバーをかけておくなどすれば、在庫、保存時の防湿性は十分である場合がある。
よって本発明は、上述した事情から、全面に防湿性を付与した易離解性防湿多層袋のみならず、段積みした場合に防湿性の必要な側面だけを防湿加工した易離解性防湿多層袋をも提供するものである。これらの部分的に防湿層を形成する方法に類似した方法として、特公昭６３−３４８２２がある。
【００１７】
以下、この防湿紙を用いた本発明の多層袋を製造する方法について詳述する。図１は本発明によって製造された防湿多層袋の一例である。この例では内層紙１と中層紙２と外層紙３の３層からなる多層袋であるが、２層あるいは４層袋が製造される場合もある。防湿性を付与するのは一般に中層２の両面あるいは片面に塗布された防湿層４であるが、２層構成の袋である場合は内層１の外側に防湿層を設けるなど、できるだけ包装物や外界に防湿層が接しないよう配置するのが望ましい。５は糊５ａで接着された胴貼り部、６は底貼り部である。
【００１８】
以上のような多層袋を製造するには公知の製袋機を用いることができる。図３、図４は図１の袋を形成する製造工程を示す。原紙である内層紙１、中層紙２、外層紙３をロール７、８、９及び１０、１１、１２によりそれぞれ別々に、かつ原紙の幅方向に若干のずれを持たせて走行させる。各原紙１、２、３には糊付けロール１３、１４、１５により底貼り用の糊１６、１７、１８を塗布する。次にこれらの原紙はプレスロール１９、２０によって重ねられ、前記胴貼り部５を形成するために、幅方向片側部分への糊付けロール２１によって糊５ａを塗布する。
【００１９】
次に公知の製袋機２２により、糊５ａを塗布した部分と他の縁部分を重ねて接着することにより筒状に形成し、かつ胴貼り部５を形成した後、回転刃２３によって底貼り部６に相当する部分の前又は後の部分を切断する。その後、接着や縫合などの手段を用いて底部を形成し、必要に応じて補強紙の張り付けを行う。
【００２０】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、下記の実施例は本発明を限定するものではない。なお実施例中の重量部はすべて固形分換算である。
【実施例】
実施例１
フェロケイ酸塩化合物マイカＡＢ３２（白雲母、平均粒子径２２μｍ、アスペクト比２０〜３０：山口雲母工業所（株）製）５５重量部と合成樹脂ラテックスＬＸ４０７Ｓ１Ｘ１（ＳＢＲラテックス、固形分４８％：日本ゼオン（株）製）４５重量部からなる防湿塗料を調成し、７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙に固形分として３５g/ｍ2塗工後、１１０℃で乾燥させて防湿紙を製造した。この防湿紙を多層袋の中層紙として用いて第３図、第４図に示した工程により防湿多層袋を製造した。
【００２１】
実施例２
マイカＡＢ３２粉末を軽く撹拌しながらカップリング剤ＫＢＭ４０３（グリシドキシシランカップリング剤：信越化学工業（株）製）を滴下し混合した。この粉体を１１０度の乾燥機にいれ１時間乾燥し表面処理したフェロケイ酸塩化合物マイカＡＢ３２得た。この乾式処理で表面処理されたマイカＡＢ３２を用いた以外実施例１と同様にして防湿多層袋を製造した。
【００２２】
実施例３
マイカＡＢ３２を５５重量部と合成樹脂ラテックスＬＸ４０７Ｓ１Ｘ１を４５重量部、架橋剤デナコールＥＸ６１４Ｂ（ソルビトールポリグリシジルエーテル、固形分９８％以上：ナガセ化成（株）製）２重量部を混合して防湿塗料を調成し、７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙に固形分として塗工量３０g/ｍ2塗工後、１１０℃で乾燥させて防湿紙を製造した。この防湿紙を多層袋の中層紙として用いて第３図、第４図に示した工程により防湿多層袋を製造した。
【００２３】
実施例４
実施例２と同様に表面処理して作成したマイカＡＢ３２を５５重量部と合成樹脂ラテックスＬＸ４０７Ｓ１Ｘ１を４５重量部、さらに架橋剤としてデナコールＥＸ６１４Ｂを２重量部からなる防湿塗料を調成し、７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙に固形分として３５g/ｍ2塗工後、１１０℃で乾燥させて防湿紙を製造した。この防湿紙を多層袋の中層紙として用いて第３図、第４図に示した工程により防湿多層袋を製造した。
【００２４】
比較例１
７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙にポリエチレンを１５μｍラミネートしたポリエチレンラミネート紙を中層紙として用いて、実施例１と同様に防湿多層袋を製造した。
【００２５】
比較例２
いずれの原紙にも防湿剤を塗布せず、７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙だけで多層袋を製造した。
【００２６】
比較例３
合成樹脂ラテックスＬＸ４０７Ｓ１Ｘ１ ７０重量部とワックスエマルジョンＯＫＷ−４０（パラフィンワックスを含む乳化物、固形分４５％：荒川化学工業（株）製）３０重量部を混合して防湿塗料を調成し、７５g/ｍ2の未晒両更クラフト紙に固形分として塗工量２０g/ｍ2塗工後、１１０℃で乾燥させて防湿紙を製造した。この防湿紙を多層袋の中層紙として用いて第３図、第４図に示した工程により防湿多層袋を製造した。
【００２７】
［試験方法］
実施例１〜４、比較例１〜３において中層紙とした防湿紙の透湿度をＪＩＳ−Ｚ０２０８（カップ法）Ｂ法で塗工面を外側にして測定した。防湿性の基準として透湿度が５０g/ｍ2・２４ｈｒ以下であれば十分実用性がある。また、離解性を見積もるために以下の方法で評価した。
離解試験
約３ｃｍ四方の防湿紙８ｇを５００ｍｌの水とともに家庭用ミキサー（刃は繊維を切らないようにヤスリで削り落としたものを使用）で１分３０秒間撹拌した。得られたスラリーで坪量７０g/ｍ2の手抄きシートを作成した。未離解物（フィルム片、紙片）の有無を目視で評価し、未離解物を含まないものを○、含むものを×とした。
さらに、製袋時の接着性について観察し、接着性の良い物を○、悪い物を×とした。
【００２８】
【表１】
［評価］
試験結果を表１に記す。
表１より、フェロケイ酸塩化合物と合成樹脂ラテックスからなる防湿層を形成した実施例１の原紙は比較例２の防湿層を形成していない原紙だけに比べ防湿性がすぐれている。一方、実施例１の防湿紙は比較例１のポリエチレンラミネート紙と同等の防湿性を有するが、比較例１が全く離解しないのに対し離解性のすぐれたものであった。さらに顔料をカップリング剤で処理した実施例２の防湿紙、合成樹脂ラテックスを架橋体とした実施例３の防湿紙もしくは両者を併用した防湿層を塗工した実施例４の防湿紙は透湿度、離解性、製袋時の接着性すべての点で良い結果を示している。比較例３のワックスを含む防湿層を形成した防湿紙は製袋時の接着性が悪いことがわかる。
【発明の効果】
表１に示すように、本発明で得られる防湿多層袋は、防湿性に優れ、使用後の離解性も高く、製袋時の接着性も良いことが判る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により製作された袋の一例を示す斜視図。
【図２】図１の一面をラインｂにより切断した場合の断面図。
【図３】図１の袋の製造工程を示す側面図。
【図４】図１の袋の製造装置の平面図。
［符号の説明］
１…内層紙
２…中層紙
３…外層紙
４…防湿層
５…胴貼り部
５ａ、１６、１７、１８…糊
６…底貼り部
７、８、９、１０、１１、１２…通紙ロール
１３、１４、１５、２１…糊付けロール
１９、２０…プレスロール
２２…製袋機
２３…回転刃。
Claims (3)
- 胴貼り部を接着しかつ底貼り部を接着あるいは縫合した原紙からなる多層袋において、少なくとも一層の袋が全面もしくはその一部にアスペクト比５以上である平板状フェロケイ酸塩化合物及び合成樹脂ラテックスを含み、該平板状フェロケイ酸塩化合物が塗工層表面に対して平行に配列して積層された防湿層を形成した原紙を用いることを特徴とする易離解性防湿多層袋。
- フェロケイ酸塩化合物がカップリング剤で処理されていることを特徴とする請求項１記載の易離解性防湿多層袋。
- 合成樹脂ラテックスがラテックス架橋体であることを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の易離解性防湿多層袋。
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