JP3931052B2

JP3931052B2 - リサイクル可能な防湿包装紙

Info

Publication number: JP3931052B2
Application number: JP2001182642A
Authority: JP
Inventors: イマム・マフジ; ヘンドラ・フェブリアント; チャンドラ・ヘリヤント; ツァイ・ミング・ツング
Original assignee: ピーティー・パブリクケルタスチウィキミアティービーケー; 鈴木力夫
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2021-06-15
Also published as: WO2002103111A1; JP2003013393A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、静電複写機用転写紙等に使用されるリサイクル可能な防湿包装紙に関し、さらに詳しくは防湿層がポリエチレンラミネート層と同程度の防湿性及び溌水性を有しているリサイクル可能な防湿包装紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、世界中で大きな問題となっているものの１つに廃棄物の問題がある。全ての廃棄物が環境に優しいというわけではないからである。したがって、環境汚染防止及び廃棄物の低減などの観点から、防湿包装紙においてもリサイクル可能なものが要望されている。
【０００３】
防湿包装紙は、一般にクラフト紙の一面に防湿層を設けたものが使用され、この防湿層としては、防湿性能が優れていることから、ポリエチレンが多く用いられている。
【０００４】
防湿包装紙をリサイクルするには、用紙のパルプが十分に単繊維に再離解し、得られたパルプ中に他の混入物が少ないものが必要であるが、このポリエチレンラミネート防湿包装紙からパルプ処理工程で再離解してパルプを取り出そうとしても、パルプは十分に離解しないため再パルプ化ないしはストックパルプの状態に分散させることは非常に困難であり、また、ポリエチレンが抄紙工程に混入してしまう。これは、ポリエチレンの有する良好な防湿性及び溌水性とクラフト紙を再離解して再パルプ化することに要求される性質とが互いに相反する性質であることがその一因である。
【０００５】
したがって、ポリエチレンラミネート防湿包装紙はリサイクル困難なため使用後は殆どが産業廃棄物として処理されている。
【０００６】
一方、リサイクルしやすい防湿包装紙としてパラフィンワックスを防湿層として用いたものが知られており、この防湿包装紙はポリエチレンラミネート包装紙と対比すればリサイクルし易いが、パラフィンワックスが被包装物に転移しやすいこと、折り目から防湿性が低下しやすいという欠点を有しているため、特殊な用途以外は実用化されていなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、静電複写機用転写紙の防湿包装紙は、特別な品質が要求される。というのは転写紙は、低含水率（含水率約４．５〜５％）であり、この性質は静電複写機で高画質に印刷できるようにするために必要であるからである。転写紙の含水率を約４．５〜５％に保つために、現在まで良好な防湿性と溌水性を備えるポリエチレンでラミネートされた防湿包装紙が使用されている。しかし、既に上述したように、ポリエチレンでラミネートされた防湿包装紙は、容易にリサイクルすることはできないために、環境問題を引き起こし、また、パラフィンワックスを防湿層としたものは、転写紙にパラフィンワックスが転移してしまうと共に、折り目から防湿性が劣化するために、転写紙の防湿包装紙としては到底使用することはできなかった。
【０００８】
本発明者等は、この問題を解決するために種々研究を重ねた結果、填料として常用されている炭酸カルシウムの個々の粒子の表面にアリルアクリレートエマルジョン及びエステルポリマーとからなる被覆層を形成したものを塗工すると、リサイクル過程でパルプのみを分離しなくても、パルプ部分だけでなく防湿層も容易にリサイクルでき、転写紙を十分に保護できる良好な防湿性と溌水性を有する防湿包装紙が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、転写紙等に使用し得るリサイクル可能な防湿包装紙を提供することを目的とするものである。さらに詳しくは、本発明は、コーティング層がポリエチレンラミネート層と同程度の防湿性及び溌水性を有しているが、リサイクル可能な防湿包装紙を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るリサイクル可能な防湿包装紙は、用紙の一方の面が少なくとも、
（１）炭酸カルシウム微粒子、
（２）前記個々の炭酸カルシウム微粒子を被覆するアリルアクリレートエマルジョン及びエステルポリマーから形成された薄膜、
（３）共役ジエン化合物と共重合可能なその他の化合物からなる合成ゴムラテックス
を含有する防湿層でコーティングされていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るリサイクル可能な防湿包装紙は、前記炭酸カルシウムの微粒子として粒径が２μｍ以下のものを主成分とし、かつ前記炭酸カルシウム微粒子は前記防湿層中に４０〜６０重量％の割合で含有されていることを特徴とし、前記個々の炭酸カルシウム微粒子を被覆するポリマー薄膜は、アリルアクリレートエマルジョン及びアクリル酸とグリコールから形成されたエステルポリマーとからなる薄膜であり、前記防湿層中にアリルアクリレートが１０〜２０重量％、アクリル酸が２〜５重量％及びプロピレングリコールが１〜３重量％の割合で含有されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るリサイクル可能な防湿包装紙は、前記共役ジエン化合物と共重合可能なその他の化合物からなる合成ゴムラテックスとして、スチレンブタジエンゴムラテックスを前記防湿層中に２０〜４０重量％の割合で含有されていることを特徴とする。
【００１３】
炭酸カルシウムは填料として製紙分野で慣用的に使用されている。この炭酸カルシウムの粒子はそれ自体防湿性ないしは溌水性を有しているわけではないが、アリルアクリレートエマルジョン及びアクリル酸とプロピレングリコールから形成されたエステルポリマーとからなる被覆層を形成することにより、炭酸カルシウムの粒子自体に防湿性及び溌水性を付与することができる。
【００１４】
炭酸カルシウム微粒子の粒径は、２μｍ以下のものを主成分とするものが好ましく、その含有量は防湿層中に４０〜６０重量％含有させることが好ましい。
炭酸カルシウム微粒子の粒径の大きいものが多すぎると、防湿層の平滑性が低下して防湿性の低下の原因となり、また、炭酸カルシウム微粒子の含有量が多すぎると防湿層が強ばり、折り畳んだときに裂けることがあるため、防湿性低下の原因となる。
逆に炭酸カルシウム微粒子の含有量が少なすぎると、相対的に合成ゴムラテックスの含有量が多くなりすぎ、リサイクルした際に良好な用紙が得られにくくなる。
【００１５】
炭酸カルシウム微粒子を被覆するポリマーは、防湿層中にアリルアクリレートが１０〜２０重量％、アクリル酸が２〜５重量％及びプロピレングリコールが１〜３重量％の割合で含有していることが好ましい。この範囲内であると、炭酸カルシウム微粒子に良好な防湿性及び溌水性を付与することができる。
【００１６】
また、炭酸カルシウム微粒子を前記ポリマー薄膜で被覆するには、前記アリルアクリレートとエステルポリマーの水性エマルジョン溶液中に炭酸カルシウム微粒子を投入し、十分に撹拌・混合した後に、炭酸カルシウム微粒子を分離して乾燥することにより製造することができる。
【００１７】
前記ポリマー被覆炭酸カルシウム微粒子を互いに結合するためのバインダーとしては、共役ジエン化合物と共重合可能なその他の化合物からなる合成ゴムラテックが使用される。
共役ジエン化合物としては、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン等が使用し得るが、１，３−ブタジエンが特に好ましい。また、共役ジエン化合物と共重合可能なその他の化合物としては、スチレン、メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物が使用し得るが、特にスチレンが好ましい。
【００１８】
本発明で使用される合成ゴムラテックとして最も好ましいものは、アート紙等で慣用的に使用されているスチレンブタジエンゴムラテックス（ＳＢＲ）である。この合成ゴムラテックスは防湿層中に好ましくは２０〜４０重量％の割合で使用される。
【００１９】
本発明の防湿包装紙は、原紙上にポリマー被覆炭酸カルシウム微粒子及び合成ゴムラテックスを配合した水性エマルジョン組成物を塗工し、乾燥させることにより製造される。製造プロセスは、ブレードコーターあるいはエアーナイフコーターを用いて行なわれ、原紙の裏側に被覆重量２５〜３５ｇ／ｍ^２（乾燥重量換算）及び水分量３．５〜５重量％でコーティングされる。
塗工量が２５ｇ／ｍ^２未満であると、原紙の被覆が不十分なため、ピンホールを生じ、防湿効果が不十分となる。また、塗工量が３５ｇ／ｍ^２を越えると、折り目が折れやすくなり、そこから防湿性が劣化するようになるので好ましくない。
【００２０】
本発明のポリマー被覆炭酸カルシウムを使用した防湿包装紙は、ミキサーあるいはパルパー中で、被覆アート紙のように、容易に分散される。結果として、本発明の防湿包装紙は、再パルプ化又は混合処理された後に全て繊維及びコーティング物質に分散され、コーティング物質は混合処理後に破壊され、微少なコーティング物質として分散しているので、製紙機中では填料として機能する。
そのため、リサイクルしても良質な用紙を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体例を実施例でもって説明する。
なお、転写紙に好適な包装紙の品質を測定するために、本発明者等は次の４種の標準試験法を採用した。
【００２２】
ａ．ＷＶＴＲ（透湿度）
透湿度は下記規格に述べられている条件下において、シート状物質を透過した水蒸気の重量を測定し、水蒸気透過量を２４ｈｒ・ｍ^２に換算した。
なお、採用した透湿度の測定方法に関する規格は次のとおりである。
１．パルプ及び用紙についての日本ＴＡＰＰＩ試験方法Ｎｏ．７
２．ＴＡＰＰＩ試験方法、１９９８〜１９９９年版、Ｎｏ．Ｔ４４８ｏｍ−９７，Ｔ４６４ｏｍ−９５，Ｔ４６５ｓｐ−９５
【００２３】
ｂ．高速ミキサーによるリサイクル性試験
リサイクル性の試験方法は次のとおりである。
１．用紙を３×３ｃｍに切断し、重量を３．８ｇにする。
２．切断された用紙を高速ミキサーに投入し、水を５００ｍｌ加える。
３．高速ミキサーで１．５分間離解する。
４．離解されたサスペンジョンを取り出し、手抄きマシーンで坪量６０ｇ／ｍ^２になるように手抄きした。
５．できあがった用紙を観察し、フロックがあるかないかを調べる。
６．得られた用紙にフロックがなければ、リサイクル性が保証される。
【００２４】
ｃ．耐ブロッキング性
耐ブロッキング粘着性の試験方法は次のとおりである。
１．試験用紙を３．１×３．１ｃｍに切断する。
２．転写紙を用意し、切断した試験用紙を防湿被覆層側を転写紙上に置く。
３．３×３ｃｍのゴムを試験用紙上に置く。ゴムの厚さは、厚すぎない限り任意である。
４．オーブンを用意し、温度を４０±１℃にする。
５．転写紙の束、試験用紙及びゴムをオーブン内に入れ、５ｋｇの重りを乗せる。
６．オーブン中に４８時間置いた後、ゴムをとり、転写紙の束と試験用紙を取り出す。試験用紙を転写紙から剥がし、ごわごわしているかいないかを調べる。
７．試験用紙の転写紙側がごわごわしていなければ、良好な品質を保持している。
【００２５】
ｄ．折り曲げ試験
折り曲げ試験方法は試験Ｎｏ．１の透湿度の測定方法と同じであるが、試験前に試験用紙を２つ折りに折り曲げる点のみ異なる。
【００２６】
【実施例】
実施例１
この実施例では炭酸カルシウム微粒子として粒径２μｍ以下のものが６５％占める市販の炭酸カルシウム微粒子（Tjiwi Kimia社製のTKF-65、商品名）を使用し、この炭酸カルシウム微粒子をアリルアクリレート（CIBA社製のINTEMEDIATE2003、商品名）エマルジョン及びエステルポリマーの水性エマルジョン溶液中に投入し、十分に撹拌・混合した後に分離した後、乾燥して炭酸カルシウム微粒子表面にポリマー被膜を形成した。
このポリマー被覆炭酸カルシウム及びバインダーとしてのスチレンブタジエンゴムラテックス（ＳＢＲ）を水に分散させて塗工液とし、原紙として上質紙を用いて乾燥重量で２７ｇ／ｍ^２となるように片面に塗工し、乾燥して防湿性包装紙を作成した。なお、原紙坪量は８０ｇ/ｍ^２。防湿層中の各組成含有量は次のとおりである。なお、以下に示す含有量は全て重量％を表す。

【００２７】
得られた防湿性包装紙に上述の４種試験を行なった結果を他の実施例の結果と共に表１にまとめて示した。なお、ポリエチレンラミネート包装紙のＷＶＴＲは、ポリエチレンラミネート層の厚さが１５μｍの場合、４０ｇ／２４ｈｒ／ｍ^２、また２０μｍの場合、２０ｇ／２４ｈｒ／ｍ^２である。この実施例１で得られた防湿性包装紙は、ほぼポリエチレンラミネート包装紙と同等の良好な防湿性を有しており、さらに、リサイクル性、耐粘着性に優れていると共に、耐折り曲げ性も良好であることが確認できた。
【００２８】
実施例２
この実施例２では、防湿層中の各成分含有量を以下のとおりとした他は全て実施例１と同様にした。

【００２９】
得られた結果を他の実施例の結果と合わせて表１にまとめて示した。この実施例２で得られた防湿性包装紙も、ほぼポリエチレンラミネート包装紙と同等の良好な防湿性を有しており、さらに、リサイクル性、耐粘着性に優れていると共に、耐折り曲げ性も良好であることが確認できた。
【００３０】
実施例３
この実施例３では、防湿層中の各成分含有量を以下のとおりとした他は全て実施例１と同様にした。

【００３１】
得られた結果を他の実施例の結果と合わせて表１にまとめて示した。この実施例３で得られた防湿性包装紙も、ほぼポリエチレンラミネート包装紙と同等の良好な防湿性を有しており、さらに、リサイクル性、耐粘着性に優れていると共に、耐折り曲げ性も良好であることが確認できた。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の防湿包装紙は、透湿度が小さいので良好な防湿性を有しており、リサイクルしたときにフロックが生じないためリサイクル性に優れ、防湿層が転写紙に転移することもなく、かつ、折り目からの防水性の劣化も小さいという効果を有しており、ポリエチレンラミネート防湿包装紙とほぼ同等の防湿性能を有しながらもリサイクル可能であるというポリエチレンラミネート防湿包装紙と比較すると環境に優しいという優れた性質を有している。

Claims

用紙の一方の面が少なくとも以下の（１）〜（３）の成分を含有する防湿層でコーティングされていることを特徴とするリサイクル可能な防湿包装紙。
（１）炭酸カルシウム微粒子
（２）前記個々の炭酸カルシウム微粒子を被覆するアリルアクリレートエマルジョン及びエステルポリマーから形成されたポリマー薄膜
（３）共役ジエン化合物と共重合可能なその他の化合物からなる合成ゴムラテックス
前記炭酸カルシウム微粒子は、粒径が２μｍ以下のものを主成分とし、かつ前記防湿層中に４０〜６０重量％の割合で含有されていることを特徴とする請求項１に記載のリサイクル可能な防湿包装紙。
前記エステルポリマーがアクリル酸とプロピレングリコールから形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のリサイクル可能な防湿包装紙。
前記個々の炭酸カルシウム微粒子を被覆するポリマー薄膜は、前記防湿層中にアリルアクリレートが１０〜２０重量％、アクリル酸が２〜５重量％及びプロピレングリコールが１〜３重量％の割合で含有されていることを特徴とする請求項３に記載のリサイクル可能な防湿包装紙。
前記共役ジエン化合物と共重合可能なその他の化合物からなる合成ゴムラテックスがスチレンブタジエンゴムラテックスであり、前記防湿層中に２０〜４０重量％の割合で含有されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のリサイクル可能な防湿包装紙。