JP4449023B2

JP4449023B2 - 紙塗工用防湿性ホットメルト組成物およびこれを用いた防湿紙

Info

Publication number: JP4449023B2
Application number: JP2000227964A
Authority: JP
Inventors: 達弘久野; 隆一郎下角; 良正錦織
Original assignee: Yasuhara Chemical Co Ltd
Current assignee: Yasuhara Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: US20020016402A1; US6455168B2; JP2002003660A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｔダイ押出しコーティング機で塗工する紙塗工用防湿性ホットメルト組成物およびこれを用いた、離解性と防湿性に優れたリサイクル可能な防湿紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
新聞用原紙やコピー用紙の包装紙等に用いられる防湿紙は、一般に、紙へポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系ポリマーを塗工したものが広く用いられている。このオレフィン系ポリマーを塗工した防湿紙は、防湿性と加工性に優れ、低コストであるという長所を有している。しかし、これをリサイクルして再使用しようとすると、防湿層の被膜強度が強すぎるために、パルプ化する工程において離解機で十分に離解せず、紙から脱離したオレフィン系樹脂層がフィルムとして残り古紙のリサイクルを不可能にしている。
【０００３】
近年、リサイクル可能な防湿紙として、合成ゴムラテックスとワックスエマルジョン、または合成ゴムラテックスとワックスエマルジョンおよび樹脂エマルジョンからなる、エマルジョンを塗工した防湿紙が提案されている。これらの防湿紙は、防湿性に優れ、リサイクル性も有しているが、塗工液がエマルジョンであるために長大な乾燥設備が必要となり生産性が悪い欠点がある。
【０００４】
また近年、アモルファスポリアルファオレフィン（以下ＡＰＡＯと略す）と粘着付与樹脂とワックスを主成分としてなる防湿性ホットメルト組成物を塗工した防湿紙が提案されている（特開平９−３１６２５２、特開平１１−１５８３３０）。この防湿紙は防湿性と離解性に優れ、しかも安価なＡＰＡＯを主成分とするため、低コストで生産できる利点がある。しかし、主成分として用いているＡＰＡＯは非結晶性で柔らかい為、防湿紙にタックが出易く、タックを抑えると折り曲げたときに防湿層が割れ易く、各種物性のバランスが取りにくい。また、防湿性ホットメルト組成物の溶融粘度が低いため、製造コストの低いＴダイ押出しコーティングへの適用が困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、防湿性とリサイクル性に優れ、安価で生産性に優れた防湿紙を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリエチレンおよび／またはポリプロピレンからなる第１成分（Ａ）２０〜９０重量％と粘着付与樹脂からなる第２成分（Ｂ）５〜８０重量％とワックスからなる第３成分（Ｃ）０．１〜５０重量％の３成分からなり、メルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜５００ｇ／１０分である紙塗工用防湿性ホットメルト組成物、または、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと略す）からなる第１成分（Ｄ）１０〜９０重量％と粘着付与樹脂からなる第２成分（Ｂ）５〜９０重量％とワックスからなる第３成分（Ｃ）０．１〜５０重量％の３成分からなり、メルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜５００ｇ／１０分である紙塗工用防湿性ホットメルト組成物をＴダイ押出しコーティング機で塗工することにより、上記課題を解決できることを見いだした。
【０００７】
ここで、ＭＦＲについて詳述する。ＭＦＲは、一般に樹脂の流動性を表す時によく用いられる。ＭＦＲ値を求める方法は、ポリエチレンやＥＶＡでは径２．１ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスのあるシリンダ中に材料を入れ、１９０℃（ポリプロピレンは２３０℃）で２１６０ｇの荷重をかけて溶融材料を押し出し、５〜２４０秒間に流出した材料の重量を測り、これを１０分間当たりのグラム数に換算してＭＦＲ値とするものである。すなわち、ＭＦＲ値の大きいものほど流動性がよいことを意味している（ＪＩＳ−Ｋ−７２１０参照）。
【０００８】
本発明には、ポリエチレンおよびまたはポリプロピレン、またはＥＶＡがベースポリマーとして用いられており、これらに、粘着付与樹脂やワックスが配合されている。このため、従来の防湿紙に使用されているオレフィン系ポリマーに比べて防湿性ホットメルト組成物のフィルム強度を低く抑えることが出来、リサイクル時のパルプ化する工程で、離解機による離解を可能にしている。また、これらのポリマーは適度な硬さと柔軟性を有するため、紙塗工用防湿性ホットメルト組成物に要求される各種物性のバランスが取り易い。
【０００９】
本発明において用いられるポリエチレンおよびポリプロピレンのＭＦＲは０．１〜２００ｇ／１０分であるが、０．１〜５０ｇ／１０分のものが好ましく、より好ましくは０．１〜３０ｇ／１０分、さらにより好ましくは０．１〜１０ｇ／１０分である。ＭＦＲが２００ｇ／１０分を越えると紙塗工用防湿性ホットメルト組成物のＭＦＲが大きくなり、Ｔダイ押出しコーティングに適さなくなる。０．１ｇ／１０分未満であると市場からの入手が困難である。また、ポリエチレンの引っ張り破壊強度は９．８〜１９６０Ｎ／ｃｍ２（１〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２）が好ましい。ポリエチレンおよびまたはポリプロピレンの配合割合は、２０〜９０重量％であるが、３０〜８０重量％が好ましく、より好ましくは４０〜７０重量％である。配合割合が２０重量％未満では、折り曲げたときに防湿層が割れ易く、９０重量％以上では離解性が悪くなる。
【００１０】
本発明において用いられるＥＶＡのＭＦＲは０．１〜２００ｇ／１０分であるが、０．１〜５０ｇ／１０分のものが好ましく、より好ましくは０．１〜３０ｇ／１０分、さらにより好ましくは０．１〜１０ｇ／１０分である。ＭＦＲが２００ｇ／１０分を越えると、ＥＶＡの軟化点が低いため紙塗工用防湿性ホットメルト組成物の軟化点が下がり、リサイクルの乾燥工程でドライヤーにピッチが付き易くなる。また、紙塗工用防湿性ホットメルト組成物のＭＦＲが大きくなり、Ｔダイ押出しコーティングに適さなくなる。一方、ＭＦＲが０．１ｇ／１０分未満のものは、市場からの入手が困難である。ＥＶＡの配合割合は、１０〜９０重量％であり、より好ましくは２５〜６０重量％である。配合割合が１０重量％未満では、折り曲げたときに防湿層が割れ易く、９０重量％を越えると離解性が悪くなる。
【００１１】
本発明における紙塗工用防湿性ホットメルト組成物は、ＭＦＲが、１〜５００ｇ／１０分のものが用いられる。さらに紙塗工用防湿性ホットメルト組成物のＭＦＲは、１〜３００ｇ／１０分であることがより好ましく、さらに好ましくは１〜２００ｇ／１０分、さらにより好ましくは１〜１００ｇ／１０分である。
【００１２】
従来の紙塗工用防湿性ホットメルト組成物は、低粘度であったため、押出機で製造しようとすると、混練りした紙塗工用防湿性ホットメルト組成物を冷却、ペレット加工するのが困難であったが、本発明では従来の紙塗工用防湿性ホットメルト組成物よりも高粘度のものを用いるので、紙塗工用防湿性ホットメルト組成物を押出機で容易に連続製造することが出来る。ホットメルト組成物の製造設備には、高速混練機や押出機付き混練機等があるが、これらはバッチ式であるため、単位時間あたりの製造量が少ない。一方、押出機は連続式であるため、単位時間あたりの生産量が多く、製造コストを低く抑えることが出来る。
【００１３】
本発明において用いられる粘着付与樹脂としては、テルペン系樹脂、脂肪族系樹脂、脂環族系樹脂、芳香族系樹脂、クマロン・インデン樹脂、ロジンおよびその誘導体等があり、紙塗工用防湿性ホットメルト組成物の離解性と防湿性を上げる効果があるこれら粘着付与樹脂はいずれを用いても良いが、テルペン系樹脂および脂環族系樹脂が防湿性に優れており、好ましい。粘着付与樹脂の配合割合は、請求項１関係の紙塗工用防湿性ホットメルト組成物では５〜８０重量％であり、好ましくは５〜６０部、より好ましくは５〜４０部である。また、請求項４関係の紙塗工用防湿性ホットメルト組成物では５〜９０重量％であるが、５〜７０重量％が好ましく、より好ましくは２０〜５０重量％である。粘着付与樹脂の配合割合が上記の値より小さくなると離解性が悪くなり、配合割合が上記の値より大きくなると折り曲げたときに防湿層が割れ易くなる。
【００１４】
粘着付与樹脂の好ましい軟化点は７０〜１９０℃、さらに好ましくは１００〜１９０℃である。軟化点が７０℃未満であると、タックが出やすくなり、加工した防湿紙をリサイクルするとき、乾燥工程でドライヤーにピッチが付きやすくなる。一方、軟化点が１９０℃を越える樹脂は、市場からの入手が困難である。
【００１５】
本発明において用いられるワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックスおよびポリプロピレンワックス等がある。これらワックスは、紙塗工用防湿性ホットメルト組成物のタックを減らし、軟化点と防湿性を上げる効果がある。これらワックスはいずれを用いても良いが、融点が１００〜１８０℃のものが好ましい。融点が１００℃未満のワックスを用いると、リサイクル時にピッチが付き易くなる。一方、融点が１８０℃を越えるワックスは、市場からの入手が困難である。
【００１６】
ワックスの配合割合は、請求項１関係の紙塗工用防湿性ホットメルト組成物では０．１〜５０重量％であるが、好ましくは５〜４０重量％であり、より好ましくは１０〜３５重量％である。また、請求項４関係の紙塗工用防湿性ホットメルト組成物では０．１〜５０重量％であるが、好ましくは５〜５０重量％であり、より好ましくは１０〜４０重量％である。ワックスの配合割合が上記の値より小さくなると、防湿層のタックを抑える効果が十分に発揮されず、実質的に２成分系と同様の性能を有するようになる。また、配合割合が上記の値より大きくなると、防湿層を折り曲げたときに割れやすくなる。本発明の紙塗工用防湿性ホットメルト組成物は、紙の上に紙塗工用防湿性ホットメルト組成物を塗工したタイプの防湿紙および、紙塗工用防湿性ホットメルト組成物を紙で挟んだいわゆるポリサンドタイプの防湿紙に好適に適用される。
【００１７】
本発明の紙塗工用防湿性ホットメルト組成物は、上述したポリエチレンおよび／またはポリプロピレン、またはＥＶＡ、粘着付与樹脂およびワックスを混合することにより得られるが、本発明の作用効果を阻害しない範囲内で、例えば炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、タルク、クレー、カーボンブラック等の充填剤、滑剤、防曇剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、可塑剤またはオイル等の添加剤を配合することができる。これら添加剤は特に限定されるものではなく、通常ホットメルト組成物に用いられる従来公知のものが使用される。
【００１８】
防湿性ホットメルト組成物の塗工機としては、例えば、樹脂組成物を加熱溶融して使用する、押出しコーティング機、ロールコーター、ヘッドコーター等がある。特にＴダイ押出しコーティング機が、ピンホールの無い綺麗な塗工膜を高速で得ることが出来、また、塗工厚を薄くするのが容易であり好ましい。本発明の紙塗工用防湿性ホットメルト組成物は、ＭＦＲが低いので従来のＴダイ押出しコーティング機で容易に加工でき、防湿紙を低コストで製造できる。
【００１９】
本発明の紙塗工用防湿性ホットメルト組成物を塗工する紙の種類は、特に限定されない。紙の坪量は、特に限定されないが、好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ２である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。以下、部および％は特記しない限り重量基準である。
【００２１】
実施例１
ポリエチレン〔スミカセンＧ−８０８：住友化学工業（株）製、ＭＦＲ２００〕２２．５部と、ポリエチレン〔ペトロセン２１２：東ソー（株）製、ＭＦＲ１３〕３５部、テルペンフェノール樹脂〔ＹＳポリスターＳ−１４５：ヤスハラケミカル（株）製、軟化点１４５℃〕１５部およびポリエチレンワックス〔ネオワックスＬ：ヤスハラケミカル（株）製、融点１１０℃〕２７．５部をフリージアマクロス（株）製ＮＲＩＩ−４６押出機で混練りしてペレット成形したものを、（株）山口製作所製ＹＥＬ３５０−４０ラミネート装置を用いて７５ｇ／ｍ２のクラフト紙に塗工量２２ｇ／ｍ２で加工して防湿紙サンプルを得た。
【００２２】
実施例２
ＥＶＡ〔ウルトラセン５３７：東ソー（株）製、ＭＦＲ８．５、酢酸ビニル含有量６％〕４０部と芳香族変性テルペン樹脂〔ＹＳレジンＴＯ−１２５：ヤスハラケミカル（株）製、軟化点１２５℃〕３０部およびポリエチレンワックス〔ネオワックスＬ：ヤスハラケミカル（株）製、融点１１０℃〕３０部を用い、以下実施例１と同様にして防湿紙サンプルを得た。
【００２３】
実施例３
ポリプロピレン〔Ｆ８０９０：チッソポリプロ（株）製、ＭＦＲ２１〕５０部と、ポリエチレン〔スミカセンＬ７０５：住友化学工業（株）製、ＭＦＲ７〕６．８部、水素添加テルペン樹脂〔クリアロンＰ−１２５：ヤスハラケミカル（株）製、軟化点１２５℃〕２０．５部およびポリプロピレンワックス〔ハイワックスＮＰ８０５：三井化学（株）製、融点１４５／１５２℃〕２２．７部を用い、以下実施例１と同様にして防湿紙サンプルを得た。
【００２４】
比較例１
ポリエチレン〔スミカセンＧ−８０８：住友化学工業（株）製、ＭＦＲ２００〕６０部と、芳香族変性テルペン樹脂〔ＹＳレジンＴＯ−１２５：ヤスハラケミカル（株）製、軟化点１２５℃〕１２．５部およびポリエチレンワックス〔ネオワックスＬ：ヤスハラケミカル（株）製、融点１１０℃〕２７．５部を用い、以下実施例１と同様にして防湿紙サンプルを得た。
【００２５】
比較例２
ＥＶＡ〔エバフレックス４２０：三井・デュポンポリケミカル（株）製、ＭＦＲ１５０、酢酸ビニル含有量１９％〕４０部と芳香族変性テルペン樹脂〔ＹＳレジンＴＯ−１２５：ヤスハラケミカル（株）製、軟化点１２５℃〕３０部およびポリエチレンワックス〔ネオワックスＬ：ヤスハラケミカル（株）製、融点１１０℃〕３０部を用い、以下実施例１と同様にして防湿紙サンプルを得た。
【００２６】
比較例３
ポリプロピレン〔Ｓ１３Ｂ：グランドポリマー（株）製、ＭＦＲ７００〕５０部と水素添加テルペン樹脂〔クリアロンＰ−１２５：ヤスハラケミカル（株）製、軟化点１２５℃〕２５部およびポリプロピレンワックス〔ハイワックスＮＰ８０５：三井化学（株）製、融点１４５／１５２℃〕２５部を用い、以下実施例１と同様にして防湿紙サンプルを得た。
【００２７】
比較例４
ポリエチレン〔スミカセンＧ−８０８：住友化学工業（株）製、ＭＦＲ２００〕５０部とポリエチレンワックス〔ネオワックスＬ：ヤスハラケミカル（株）製、融点１１０℃〕５０部を用い、以下実施例１と同様にして防湿紙サンプルを得た。
【００２８】
上記防湿性ホットメルト組成物を下記の方法で評価した。結果を表１に示す。
イ）離解性
防湿紙サンプル１０ｇを１．５ｃｍ×１．５ｃｍに切断し、ＴＡＰＰＩ標準離解機に４０℃の温水５００ｍＬとともに入れて、３０００ｒｐｍで３０分間撹拌した後に再抄紙し、目視にて離解性を評価した。評価規準は下記の通りである。
◎：非常に良好
○：良好
△：可
×：不可
ロ）透湿度カップ法（ＪＩＳＺ０２０８）で透湿度を測定した。透湿度は平板状と十字折りについて測定した。なお、十字折りは、サンプルを中央から十文字に折り、２ｋｇのロールを２往復させて折り目を付けた後に透湿度を測定した。
ハ）押出しコーティング適性
Ｔダイ押出しコーティング時に、サージングや膜割れ等の問題を起こさずに加工出来るかどうかを、目視にて観察、評価した。評価規準は下記の通りである。
○：良好
△：可
×：不可
【００２９】
【表１】

【００３０】
【表２】

【００３１】
【発明の効果】
本発明の紙塗工用防湿性ホットメルト組成物を塗工した防湿紙は、ポリエチレンやポリプロピレン等の従来のオレフィン系樹脂を塗工した防湿紙より優れた防湿性を有し、また、優れた離解性を有する。本発明は、安価なポリエチレンおよび／またはポリプロピレン、またはＥＶＡをベースポリマーとして使用するため、原料コストを低く抑えることが出来る。また、紙塗工用防湿性ホットメルト組成物のＭＦＲが低いために、紙塗工用防湿性ホットメルト組成物を押出機で連続製造できる。さらに、Ｔダイ押出しコーティングによって高速製造出来るため、ピンホールの無い綺麗な塗工膜を高速で得ることが出来、また、塗工厚を薄くするのが容易であり、製造コストを低く抑えることが出来、リサイクル可能な防湿紙を安価に供給することができる。

Claims

メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜２００ｇ／１０分のポリエチレンおよび／またはポリプロピレンからなる第１成分（Ａ）２０〜９０重量％と、粘着付与樹脂からなる第２成分（Ｂ）５〜８０重量％と、ワックスからなる第３成分（Ｃ）０．１〜５０重量％の３成分［ただしＡ＋Ｂ＋Ｃ＝１００重量％］を必須成分として配合してなる防湿性ホットメルト組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜５００ｇ／１０分であり、Ｔダイ押出しコーティング機で塗工する紙塗工用防湿性ホットメルト組成物。
ワックスが、融点１００〜１８０℃である請求項１記載のＴダイ押出しコーティング機で塗工する紙塗工用防湿性ホットメルト組成物。
ポリエチレンが、引っ張り破壊強さ９．８〜１９６０Ｎ／ｃｍ２（１〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２）である請求項１〜２のいずれかに記載のＴダイ押出しコーティング機で塗工する紙塗工用防湿性ホットメルト組成物。
メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜２００ｇ／１０分のエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる第１成分（Ｄ）１０〜９０重量％と、粘着付与樹脂からなる第２成分（Ｂ）５〜９０重量％と、ワックスからなる第３成分（Ｃ）０．１〜５０重量％の３成分［ただしＤ＋Ｂ＋Ｃ＝１００重量％］を必須成分として配合してなる防湿性ホットメルト組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜５００ｇ／１０分であり、Ｔダイ押出しコーティング機で塗工する紙塗工用防湿性ホットメルト組成物。
ワックスが、融点１００〜１８０℃である請求項４記載のＴダイ押出しコーティング機で塗工する紙塗工用防湿性ホットメルト組成物。
請求項１〜５のいずれかに記載のＴダイ押出しコーティング機で塗工する紙塗工用防湿性ホットメルト組成物を、紙に塗工してなるリサイクル可能な防湿紙。