JP4758550B2 - Water and moisture proof paper and method for producing the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂組成物を用いた耐水・防湿紙並びにその製造方法に関し、更に詳しくは、回収された古紙が製紙工程のパルパーで容易に離解し、紙原料にリサイクル可能である耐水・防湿紙を製造するのに有用で安価な樹脂組成物を用いた耐水・防湿紙並びにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に耐水・防湿紙は、紙にポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンを塗工したものが良く知られており、広く使用されている。このポリオレフィンを押出ラミネーション法により塗工した耐水・防湿紙は、耐水性、防湿性に優れ、加工性が良いばかりでなく、安価であり、耐水・防湿紙として非常に優れている。このため、防湿性が要求される紙製品の包装紙、プラスチックペレット製品の製品袋、塩包装袋などに多く使用されている。また、業界では合わせ紙、ポリサンドなどと呼ばれる、２枚の紙の間にポリオレフィンをサンドイッチ状に塗工して接着した防湿紙もある。更に、ポリオレフィンは耐水性に優れ、熱接着による２次加工が容易なため、飲料用などの紙コップ、牛乳パックなどにも多量に使用されている。
【０００３】
しかし、その反面、リサイクル性、即ち古紙再生という観点からみると、ポリオレフィンを塗工した防湿紙は防湿層の被膜強度が強すぎるため、紙を再生しパルプ化する工程で使用されるパルパーでは、紙の繊維部から脱離したポリオレフィン層が細かく分散されずに塊やフィルムとして残り、産業廃棄物となる。また、抄紙工程に混入した場合は抄紙機の乾燥ロールに付着したり、また再生された紙の表面に付着し、凹凸が発生して良好な紙製品とはならず、古紙のリサイクルを不可能にしている。このため、紙産業界では、写真、ラミネートラベルなどと共に禁忌品としてリサイクル不可能材と位置づけられている。また、牛乳パックのリサイクルでは塗工されたポリエチレンをひとつずつ事前に取り除くための努力がなされている。
【０００４】
リサイクル可能な防湿紙が求められるなかで、合成ゴム系ラテックスあるいはアクリル系エマルジョンとワックスエマルジョンと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。この防湿紙は防湿性に優れ、かつ古紙へのリサイクル性も有しているが、塗工液が水系であるため、皮膜形成に長大な乾燥設備が必要で、設備コストとともにエネルギーコストが大きくなるという問題を有し、かつオレフィン系樹脂の押出ラミネーション法に比べ生産性が悪い。また、乾燥中に防湿層にカールが発生したり、塗工液中のワックスがブリードしたり、また防湿紙に滑りが発生する。また、得られた防湿紙はコイル状に巻き取られた際に、防湿層表面が反対面と接触するため、防湿層中に含まれるワックス成分が反対面に転移し、非常に滑りやすくなる。また、ワックスが防湿層表面に形成されるため、水性インキによる印字ができない、包装用のエマルジョン系糊の接着ができない、という欠点が指摘されている。更に、古紙再生の際、エマルジョンを構成していた水溶性成分が抄紙廃液に溶出し、排水処理の負荷を増大させる。
【０００５】
上記ラテックスまたはエマルジョンに扁平形状の無機フィラーを大量に配合し、無機フィラーの防湿性を活かした防湿紙も提案されている。扁平な無機フィラーの配合によりワックスによる欠点の多くは解消されるが、大量配合した扁平な無機フィラーによる問題点が新たに指摘されている。即ち、防湿紙の折り目の防湿性能が低下し易い、包装される紙製品の表面が傷つき易い、など包装紙としては致命的な欠点である。また、排水処理の困難さも解決されない。
【０００６】
また、ラテックスまたはエマルジョンタイプの防湿液を使用したものは、食品が直接防湿層に接触する食品用途には問題が多い。即ち、ラテックスまたはエマルジョンに含まれる乳化剤、成膜助剤等が防湿層に残存しているため、食品への移行が危惧される。更に、これら残存不純物の影響で耐水性に問題が多い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の如き従来の欠点を解決し、耐水性、防湿性に優れ、離解可能な耐水・防湿紙を得るための樹脂組成物を用いた耐水・防湿紙を提供することにある。更には、非常に過酷な包装方式、製袋操作を行った場合においても、充分な耐水性、防湿性を維持することができる耐水・防湿紙を得るための樹脂組成物を用いた耐水・防湿紙を安価に提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、先にポリオレフィンに粘着付与剤を多量配合することにより、ポリオレフィンの保有する優れた防湿性能を生かしながら、パルパー等で容易に離解可能な耐水・防湿紙が得られることを見出した（特願２０００−２０４７０５）。このものは、新聞用紙、印刷用紙の防湿包装紙など製紙用紙の包装紙として有用である。しかし、一部の非常に厳しい包装機器を使用した包装時に、機械的な折り目付けが耐水・防湿層を傷つけ、透湿度の悪化を引き起こすことがあることが分かった。本発明者らは、更に研究を進め、ある特定の熱可塑性エラストマーを少量使用することによって過酷な折り目付けにおいても、耐水・防湿層の性能が保持されることを見出し、本発明に到達した。
【０００９】
本発明の樹脂組成物は、大量のワックスを必須としないため、ワックスによる滑り、耐熱性の低下がない。また防湿性を発揮させるための特定形状の無機フィラーを必須としないため、折り目の透湿性の低下、紙製品への傷付きがない、等数多くの利点を有するものである。
また、乳化剤、成膜助剤等の水溶性有害物質を含んでいないため、古紙再生のため、パルプ化した時の抄紙用水に溶け出す物質が殆どなく、廃水への負荷を増大させないという利点もある。
【００１０】
即ち、本発明の第１は、（Ａ）ポリオレフィン４０〜７４．５重量部、（Ｂ）粘着付与剤２５〜５９．５重量部、（Ｃ）水添されたポリジエンを連続相とする熱可塑性エラストマー０．５〜２０重量部の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）合計１００重量部からなる樹脂組成物の耐水・防湿層を、紙基材の少なくとも片面に設けてなり、透湿性が５０ｇ／ｍ2 ・２４ｈｒ〜１２ｇ／ｍ 2 ・２４ｈｒ（ＪＩＳ Ｚ ０２０８による測定）である耐水・防湿紙を内容とする（請求項１）。
【００１１】
好ましい態様として、（Ａ）ポリオレフィンが、少なくとも１種のアモルファスポリプロピレン系樹脂である（請求項２）。
好ましい態様として、（Ａ）ポリオレフィンが、プロピレン単独重合体またはプロピレンとエチレン及びアルファオレフィンよりなる群から選ばれた少なくとも１種との共重合体である、結晶性ポリプロピレン系樹脂である（請求項３）。
【００１２】
好ましい態様として、（Ｂ）粘着付与剤が、ロジン、変性ロジン、これらのエステル化合物、アルキルフェノール樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂、ロジン変性キシレン樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、石油樹脂、水添石油樹脂、及びクマロンインデン樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも１種の粘着付与剤である（請求項４）。
好ましい態様として、（Ｂ）粘着付与剤が、水添脂環族系石油樹脂、水素化テルペン樹脂、及び水添ロジンエステルよりなる群から選ばれた少なくとも１種の粘着付与剤である（請求項５）。
好ましい態様として、（Ｃ）水添されたポリジエンを連続相とする熱可塑性エラストマーが、エチレンブチレン共重合体の連続相である（請求項６）。
【００１３】
好ましい態様として、樹脂組成物の密度が１．０ｇ／ｃｍ3 以上となるよう（Ｄ）無機フィラーが配合される（請求項７）。
好ましい態様として、樹脂組成物を紙基材とほぼ同色に着色してなる（請求項８）。
【００１４】
本発明の第２は、本発明の樹脂組成物からなる耐水・防湿層の上に（メタ）アクリル系樹脂のコート層を設けた耐水・防湿紙を内容とする（請求項１０）。
【００１５】
本発明の第３は、本発明の樹脂組成物の耐水・防湿層を２枚以上の紙基材の間に介設したことを特徴とする耐水・防湿紙を内容とする（請求項１１）。
【００１６】
本発明の第４は、本発明の樹脂組成物を紙基材の少なくとも片面に塗工して耐水・防湿層を形成することを特徴とする耐水・防湿紙の製造方法を内容とする（請求項１２）。
【００１７】
本発明の第５は、本発明の樹脂組成物を紙基材の少なくとも片面に塗工して耐水・防湿層を形成し、更にその上に（メタ）アクリル系樹脂のコート層を形成することを特徴とする耐水・防湿紙の製造方法を内容とする（請求項１３）。
【００１８】
本発明の第６は、本発明の樹脂組成物の耐水・防湿層を、２枚以上の紙基材の間に介設することを特徴とする耐水・防湿紙の製造方法を内容とする（請求項１４）。
【００１９】
【発明の実施の態様】
本発明に使用される（Ａ）ポリオレフィンは、大別して、次の（１）〜（３）の３種類が挙げられる。
（１）第１は、プロピレン重合後の後工程で副生物として集められるアモルファスポリプロピレン（ＡＰＰ）、プロピレン単独あるいはプロピレンとエチレンやブテン−１等を共重合して生産される非晶性のオレフィン系ポリマー（アモルファスポリアルファオレフィン：ＡＰＡＯ）等である。これらの分子量は１００程度以上のものが適当である。分子量が１００未満では防湿層の強度が不十分となる傾向がある。好ましくは、重量平均分子量１００００以上のプロピレン単独あるいはプロピレンと、エチレン、ブテン−１等のアルファオレフィンから選ばれる少なくとも１種との共重合体が使用される。
【００２０】
（２）第２は、主として、ポリプロピレン系成形材料として、広く供給されているポリプロピレン系樹脂である。まず、結晶性樹脂として、プロピレン単独重合体のホモタイプ、エチレン等との共重合体のランダムコポリマータイプ、ブロック共重合されたブロックコポリマータイプがある。また、他種ポリマーとのポリマーアロイのタイプもポリプロピレン系樹脂として販売されている。これらは全て本発明に使用することができる。ＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ７２１０、２３０℃）１ｇ／１０分以上の押出用途、ラミネート用途、射出成形用途、不織布用途に使用されるものが本発明に好適に使用される。
また、結晶性で低分子量のポリプロピレン系樹脂も樹脂組成物の粘度調整などに好適に使用される。
更に、ポリオレフィンの改質用樹脂として製造されている、プロピレン成分が５０ｍｏｌ％以上の非晶性〜低結晶性ポリプロピレン系共重合樹脂も、本発明に好適に使用される。プロピレンとアルファオレフィンとの共重合樹脂が良く知られており、ＭＦＲ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃）１ｇ／１０分以上のものが本発明に好適に使用される。これらを配合してポリプロピレン系ブロックコポリマーとして供給されているものもある。
【００２１】
（３）第３は、ポリエチレン系樹脂である。一般的に低密度ポリエチレン（直鎖状低密度ポリエチレンを含む）、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンと分類されるが、本発明では全て使用することができる。また、ポリプロピレン系樹脂の一部として、ポリエチレン系樹脂が配合される場合もある。耐熱性を低下させないためには、ポリエチレン系樹脂はポリオレフインの５０重量％以下が好ましい。
【００２２】
ポリオレフィンは、単独でまたは２種以上組み合わせて使用される。耐水・防湿層が柔軟性に富み、耐水・防湿性能に優れる点で、プロピレン単独重合体またはプロピレンとエチレン、ブテン−１との共重合体のアモルファスポリアルファオレフィンを用いることは好適である。また結晶性のポリプロピレン系の樹脂から選ばれた樹脂だけを使用することは、耐水・防湿層の耐熱性を高めるために好ましい。ポリオレフィンを２種以上併用することは、離解性、透湿度に優れ、耐水・防湿層の割れ易さを防ぎ、耐熱性と、耐ブロッキング性をバランス良く両立させる点で好ましい。ポリオレフインは、吸水性が無く、その成膜層は、耐水性が良好である。
【００２３】
ポリオレフィンの使用量は４０〜７４．５重量部、好ましくは４５〜７０重量部である。４０重量部未満では耐水・防湿層の強度が不足し、包装時に耐水・防湿層が破壊され、耐水性、防湿性が低下する。７４．５重量部を越えると、離解性が悪化し、古紙としての再使用に欠点となる。
【００２４】
本発明に使用される（Ｂ）粘着付与剤としては、官能基を有するものとして、ロジン、変性ロジン、及びこれらのエステル化合物、アルキルフェノール樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂、ロジン変性キシレン樹脂、テルペンフェノール樹脂などが挙げられ、また官能基を有しないものとして、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂などのテルペン系樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、石油樹脂、水添石油樹脂、クマロンインデン樹脂などがあり、これらのいずれを選択してもよく、また２種以上を混合して使用してもよい。これらの中で、ポリオレフィンとの相溶性があり、高温での溶解時に略透明溶液となる点で、芳香族系・脂環族系石油樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、ロジンエステルなどが特に好適に使用される。更に、食品用途には水添脂環族系石油樹脂、水素化テルペン樹脂、水添ロジンエステルが特に好適に使用される。
粘着付与剤の使用量は２５〜５９．５重量部、好ましくは３０〜５５重量部である。２５重量部未満では離解性が不十分となり、５９．５重量部を越えると、防湿性が低下する。
【００２５】
本発明に使用される（Ｃ）水添されたポリジエンを連続相とする熱可塑性エラストマーとしは、ポリブタジエン、ポリイソプレンの水添された連続相に、ポリスチレン、結晶性ポリオレフィン（１，４ポリブタジエンの水添物等を含む）等を分散相としてブロック共重合された熱可塑性エラストマーが挙げられる。水添されたポリジエンが１，２ポリブタジエンと１，４ポリブタジエンの共重合体からなるエチレンブチレンポリマーであり、ポリスチレン、結晶性ポリオレフィン（１，４ポリブタジエンの水添物等を含む）等を分散相としてブロック共重合された熱可塑性エラストマーが好ましく使用される。この熱可塑性エラストマーはポリオレフィンと粘着付与剤との相溶性を改良していると考えられ、過酷な折り目付けによる透湿度の悪化を防ぐことができる。これらは単独でまたは併用して使用することができる。
【００２６】
（Ｃ）水添されたポリジエンを連続相とする熱可塑性エラストマーの使用量は０．５〜２０重量部、好ましくは１〜７重量部である。０．５重量部未満では目的とする効果が得られず、一方、２０重量部を越えると樹脂組成物の熱安定性が悪くなる。
本発明において、各成分の使用量は、成分（Ａ）〜（Ｃ）の合計で１００重量部である。
【００２７】
本発明で用いられる樹脂組成物に、（Ｄ）無機フィラーを配合し、該樹脂組成物の密度を１．０ｇ／ｃｍ3 以上にすることは、本発明の耐水・防湿紙が古紙として離解された時に、パルプ液中の浮き樹脂を減少させ、リサイクルされた紙の表面性を均一にするために好ましい。
無機フィラーとしては特に限定されず、例えば、炭酸カルシウム、マイカ、タルク、シリカ、硫酸バリウム、ワラストナイト、カオリン、クレーなどが挙げられ、これらは単独でまたは２種以上組み合わせて用いられる。一般的に無機フィラーの密度は、２．４ｇ／ｃｍ3 以上であるため、樹脂組成物に５重量部以上配合することが好ましい。安価な樹脂組成物を得るためには、無機フィラーの配合量を増やすことができる。樹脂組成物との混合性を高めるために、シリカ化合物、アミン化合物等で表面処理をした無機フィラーを使用することは好ましい。
【００２８】
本発明で用いられる樹脂組成物には、樹脂組成物の溶融粘度調整、耐ブロッキング性の改良等の目的で、更に（Ｅ）ワックスを添加することができる。ワックスの添加量が多いと、防湿性向上効果が得られるものの、耐水・防湿紙の裏面への転写による滑り性の悪化（滑り過ぎる）、耐熱性の低下などの問題が顕在化するので好ましくない。
【００２９】
本発明に使用される、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、モンタンワックス、カルナバワックス、キャンデリラワックス、フィシヤートロプシュワックスなどの天然ワックスが挙げられる。これらは単独または２種以上混合して用いることができる。
ワックスの使用量は、樹脂組成物の配合比率により変動するため一概には規定できないが、溶融粘度調整用としては、１０重量部以下が好適に使用される。
【００３０】
本発明の耐水・防湿紙を製紙会社でパルパーで離解し、古紙として再使用する場合、本発明の樹脂組成物を紙基材とほぼ同色に着色することにより、たとえ抄造された再生紙上に樹脂組成物が存在する場合においても該樹脂組成物が見えにくくなり、再生紙の品質低下を抑えることができ好都合である。着色のレベルはあまり厳密でなくて良いが、紙基材とほぼ同色か少し薄目が好適である。濃い目の場合は、樹脂組成物の存在が目立ち易い。
【００３１】
本発明で用いられる樹脂組成物には、加工を容易にするなどの目的で、酸化防止剤などの安定剤、粘度調整剤、滑剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤等の添加剤を配合してもさしつかえない。
【００３２】
紙基材の上に本発明の樹脂組成物からなる耐水・防湿層を形成した後、更に耐水・防湿層の上に（メタ）アクリル系樹脂のコート層を設けることができる。コート層は、耐水・防湿層のブロッキング性の改良、包装される紙製品等への少量物質の転移の抑止、耐滑り性の付与（滑りにくくする）、包装用糊の接着性向上などに有効である。（メタ）アクリル系樹脂としては、メタクリル酸メチルと（メタ）アクリル酸、アクリル酸エステル、スチレンなどの共重合樹脂が好適に使用される。溶剤に溶解された溶液状、水系に分散されたエマルジョン状を問わない。主成分が（メタ）アクリル系樹脂であれば、ポリ（スチレン−ブタジエン）系ラテックス等を併用することもできる。
耐水・防湿層に各種コーターで塗工後、溶媒を乾燥により除去し、コート層を形成する。コート層の厚みは、０．１〜３．０ｇ／ｍ2 が好適である。
このコート層の（メタ）アクリル系樹脂に添加剤として、例えば、滑り防止剤としての無機フィラー、耐ブロッキング改良剤としての少量のワックス類、静電気除去のための帯電防止剤、表面外観改良のための艶消し剤、リサイクルされた古紙に本発明の組成物及び／またはコート剤が目立たなくなるための着色剤などを添加することができる。これらは必要に応じ、適宜組み合わせて使用される。
【００３３】
本発明において、樹脂組成物を紙基材の間にサンドイッチ状に介設することにより、合わせ紙（ポリサンドタイプ）の耐水・防湿紙を提供することができる。ポリサンドタイプの耐水・防湿紙は、一の紙基材に熱溶融された本発明樹脂組成物が塗工された後、冷却されるまでに他の紙基材を配設し、加圧により接着させるなどの方法により容易に製造することができる。また、片面に耐水・防湿層が形成された耐水・防湿紙に、熱または接着剤で紙基材または耐水・防湿紙を接着することにより製造することも可能である。更に、２枚の紙基材を同時に繰り出し、その２枚の紙基材の間に押出ラミネートマシンでダイスから本発明の樹脂組成物を溶融押出し、ポリサンド加工を行い製造することも可能である。
【００３４】
本発明の耐水・防湿紙は樹脂組成物を、紙基材の少なくとも片面に塗工等により設けられる。塗工量は所望の耐水性、防湿性により適宜決定すればよいが、通常、１０〜５０ｇ／ｍ2 程度が好適である。防湿紙としての透湿性は、５０ｇ／ｍ2 ・２４ｈｒ以下、好ましくは、４０ｇ／ｍ2 ・２４ｈｒ以下（測定方法：ＪＩＳ Ｚ ０２０８）と言われているため、安価な耐水・防湿紙を提供するためには、塗工量は、１６〜２５ｇ／ｍ2 が特に好適である。
紙基材に対する本発明樹脂組成物の塗工方法は、ロールコーター、スロットオリフィスコーター、エクストルージョンコーターなどのコーター類使用のコーティング方式とＴダイ使用の押出ラミネート方式などが可能であるが、これらに限定されず、いかなる方法を用いてもよい。
【００３５】
本発明の樹脂組成物を用いた本発明の耐水・防湿紙は、例えば、紙基材として、クラフト紙の片面に適用した場合、製紙製品のリサイクル可能な包装用防湿紙、プラスチックペレット製品などの製品袋として有用である。晒クラフト紙の片面に塗工し、反対面に図柄印刷を施したものはＰＰＣ（プレーンペーパーコピヤー）用紙のリサイクル可能な包装紙として有用である。また、カップ原紙に塗工し、製罐機で打ち抜き・製罐すれば、リサイクル可能な耐水性に優れた紙コツプが得られる。
その他、ライナー紙に目止めの上塗工し、コルゲートマシンでダンボール原紙に加工後、組み立てて耐水・防湿ダンボール箱を製造することもできる。更に、２枚の紙基材を同時に繰り出すことのできるラミネートマシンで、紙基材の間にＴダイから本発明組成物を押出することなどにより、サンドイッチ状のポリサンドタイプの防湿紙が得られる。など、広範囲な用途に安価で有用な耐水・防湿紙を供給できる。
【００３６】
【実施例】
以下に本発明を実施例を挙げて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
尚、以下の記載において、部は特に断らない限り、重量部を示す。
【００３７】
実施例１
（Ａ）成分としてアモルファスポリプロピレン（単独重合体、重量平均分子量７００００）（Ａ１）４０部、結晶性ポリプロピレン樹脂〔ホモタイプ、ＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ ７２１０、２３０℃）＝３８ｇ／１０分、融点１５７℃〕（Ａ２）２０部、（Ｂ）成分としてテルペンフェノール共重合樹脂［環球式軟化点１４５℃、酸価１以下、数平均分子量１０００］（Ｂ１）３５部、（Ｃ）成分として水添されたポリブタジエンがエチレンブチレンポリマーである連続相に両末端ポリスチレンの分散相をブロック共重合した熱可塑性エラストマー［スチレン含量２０重量％、比重０．８９、ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）＝１３：旭化成工業（株）製タフテックＨ１０５２］（ＳＥＢＳ）（Ｃ１）５部及び安定剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤［融点１１０〜１２５℃］１部からなる混合物を同方向２軸押出機を用い、押出・混練・ペレッッティングして、本発明で用いられる樹脂組成物を作成した。なお、ダイス温度は１８０℃に設定した。
得られたペレットをラミネートマシンの１軸押出機を使用して７５ｇ／ｍ2 のクラフト紙上の片面に２２ｇ／ｍ2 塗工して、耐水・防湿紙を得た。なお、Ｔダイの温度は、２００℃に設定した。
【００３８】
得られた耐水・防湿紙について、透湿度、水による離解性、耐ブロッキング性を以下に示した方法で測定した。結果は表１に示したように、平判状、十字折り及び逆十字折りでの透湿度は良好な防湿性を示した。また、水による離解性は良好で、抄紙した紙の加熱によるにじみ出しは見られなかった。耐ブロッキング性については、僅かにブロッキングが認められた。
離解後の白水（パルプ成分が抄紙された後の櫨液）を実際の製紙工程でのパルプ濃度である０．５％相当に希釈してＣＯＤ、ＢＯＤを測定したが、ブランクのクラフト紙だけを同様に処理した値と同じであった（ＣＯＤ：２．５ｐｐｍ、ＢＯＤ：２ｐｐｍ）。このことは、本発明の樹脂組成物からなる耐水・防湿紙は、離解中に、水への酸化性物質、有機化合物の溶解が殆ど無いことを示している。
【００３９】
（１）透湿度
カップ法（ＪＩＳ Ｚ ０２０８）に基づいて透湿度（平判状、十字折り及び逆十字折り）を測定する。なお、十字折り及び逆十字折りは、吸湿に非常に厳しい製品の包装を考慮した透湿度測定方法であり、ＪＩＳでは規定されていない。そのサンプルの作成方法は、十字折りは耐水・防湿層を内側にして、サンプルの中央を十文字に折り、折り目上を３ｋｇのローラーで１往復させ折り目を付けた後、透湿度を測定する。また、逆十字折りは、耐水・防湿層を外側にして、サンプルの中央を十文字に折り、折り目上を３ｋｇローラーで１往復させ折り目を付けた後、透湿度を測定する。折り目付けの厳しい加工時の防湿性が評価できる。透湿度は、一般的に、５０ｇ／ｍ2 ・２４ｈｒ以下、好ましくは４０ｇ／ｍ2 ・２４ｈｒ以下であれば、防湿紙として使用される。
【００４０】
（２）離解性
熊谷理機工業株式会社製標準パルプ離解機を用い、約１．５cm角に切断した防湿紙サンプルを２Ｌの水に対して４０ｇ（パルプ濃度：２重量％）投入して、３０００回転／分、３０分間撹拌後、パルプ溶液及び抄紙したものの樹脂分散性を下記の基準で目視により判定する。
○：抄紙された紙に樹脂の存在がほとんど確認できない。
×：抄紙された紙に、細かく分散されていない樹脂が付着・存在する。
【００４１】
（３）にじみ出し
にじみ出しの評価については、抄紙した紙をギヤオーブン内で１５０℃、１分間加熱して、にじみの有無を下記の基準で目視により判定する。にじみ出しが相当見られるものは、抄紙・乾燥工程、二次加工工程で、耐熱性に問題を発生させる危険性があるため、古紙として再活用できない。
○：にじみ出しが見られない。
×：にじみ出しが相当見られる。
【００４２】
（４）耐ブロッキング性
一辺５ｃｍの正方形に切断した防湿紙サンプル１０枚の表裏を重ね、０．１９６ＭＰａ（２ｋｇ／ｃｍ2 ）圧力の下、５０℃で１６時間放置する。室温に戻した後、防湿紙サンプルを１枚ずつ手で剥がし、ブロッキングの状態を下記の基準で判定する。
○：容易に１枚ずつ剥がれ、殆ど音がしない。
△：剥がすときに、僅かに音がする。
×：剥がすと、防湿層の一部が剥離する、または、簡単には剥がせない。
【００４３】
実施例２〜４
表１に示したように、（Ｃ）水添されたポリジエンを連続相とする熱可塑性エラストマーの種類を変更した樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして耐水・防湿紙を作成し、性能を評価した。結果は表１に示すように、逆十字折り透湿度の悪化がなく、離解性、にじみ出しに優れる。耐ブロッキング性は、剥がすときに、僅かに音がする。
尚、実施例１で使用していない材料の詳細は、以下の通りである。
(C2)水添されたポリブタジエンがエチレンブチレンポリマーである連続相に両末端ポリスチレンの分散相をブロック共重合した熱可塑性エラストマー［スチレン含量３０重量％、比重０．９１、ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）＝１４０：旭化成工業（株）製タフテックＨ１１４１］（ＳＥＢＳ）
(C3)水添されたポリブタジエンがエチレンブチレンポリマーである連続相に両末端ポリスチレンの分散相をブロック共重合した熱可塑性エラストマー［スチレン含量１０重量％、比重０．８９、ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）＝１０：ＪＳＲ（株）製ダイナロン１３２１Ｐ］（ＨＳＢＲ）
(C4)水添されたポリブタジエンがエチレンブチレンポリマーである連続相に、末端がオレフィン結晶（１，４ポリブタジエンの水添物）の分散相をブロック共重合した熱可塑性エラストマー［スチレン含量０重量％、比重０．８８、ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）＝２．５：ＪＳＲ（株）製ダイナロン６２００Ｐ］（ＣＥＢＣ）
【００４４】
実施例５〜８
表１に示したように組成を変更した樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、耐水・防湿紙を作成し、性能を評価した。結果は、表１に示すように、透湿度、離解性、にじみ出しに優れる。耐ブロッキング性は、剥がすときに、僅かに音がする。
尚、実施例１で使用していない材料の詳細は、以下の通りである。
(A3)プロピレン−ブチレン共重合樹脂：ビカット軟化点（ＡＳＴＭ Ｄ１５２５）１１４℃、ＭＦＲ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８，１９０℃）４ｇ／１０分。
(A4)低分子量ポリプロピレン：溶液粘度分子量２１０００、融点１４３℃、密度０．９１ｇ／ｃｍ3 。
(B2)水添脂環族系石油樹脂：環球式軟化点１３５℃、分子量８６０、酸化０．０。
【００４５】
実施例９
実施例１で作成した耐水・防湿紙の耐水・防湿層に、メタクリル酸メチル−アクリル酸エチル−アクリル酸共重合樹脂のイソプロピルアルコール−水溶液（アロロン：株式会社日本触媒）を固形分として１．０ｇ／ｍ2 塗工し、８０℃、１分間乾燥させ、コート層を形成した。耐ブロッキング性の評価は良好で、１枚ずつ簡単に剥がすことができた。
【００４６】
比較例１〜３
表１に示したように組成を変更した樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして耐水・防湿紙を得た。結果は表１に示すように、透湿度、離解性の少なくともいずれかの点に難点を有するものであった。
【００４７】
比較例４
７５ｇ／ｍ2 のクラフト紙上に低密度ポリエチレンを２２μｍの厚さでラミネートした耐水・防湿紙を作成し、性能を評価した。結果は表１に示す如く、透湿度は３０（ｇ／ｍ2 ・２４ｈｒ）と良好で、耐ブロッキング性も良好であったが、離解性評価では、耐水・防湿層はまったく離解せず、ポリエチレンのフィルムが残ったままであった。
【００４８】
【表１】
実施例１０
（Ａ）成分としてアモルファスポリプロピレン（単独重合体、重量平均分子量７００００）（Ａ１）２２部、結晶性ポリプロピレン樹脂〔ブロックタイプ、ＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ ７２１０、２３０℃）＝５５ｇ／１０分、融点１４３℃〕（Ａ５）３０部、プロピレン−ブチレン共重合樹脂（ビカット軟化点（ＡＳＴＭ Ｄ１５２５）１１４℃、ＭＦＲ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８，１９０℃）４ｇ／１０分）（Ａ３）１０部、（Ｂ）成分として水素化テルペン樹脂（環球式軟化点１３５℃、酸価１以下、数平均分子量１０００）（Ｂ３）３５部、（Ｃ）成分として水添されたポリブタジエンがエチレンブチレンポリマーである連続相に両末端ポリスチレンの分散相をブロック共重合した熱可塑性エラストマー［スチレン含量２０重量％、比重０．８９、ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）＝１３：旭化成工業（株）製タフテックＨ１０５２］（ＳＥＢＳ）（Ｃ１）３部からなる混合物を同方向２軸押出機を用い、押出・混練・ペレッティングして、本発明で用いられる樹脂組成物を作成した。なお、ダイス温度は１７０℃に設定した。
【００５０】
得られたペレットをラミネートマシンの１軸押出機を使用して２２０ｇ／ｍ2 のカップ原紙（バージンパルプ１００％）上の片面に３０ｇ／ｍ2 塗工して、耐水紙を得た。なお、Ｔダイの温度は、２１０℃に設定した。
得られた耐水紙についての評価結果は表２に示したように、水による離解性が良好で、抄紙した紙の加熱によるにじみ出しは見られなかった。この耐水紙を所定の大きさの扇形（胴部）、円形（底部）に切り抜き、耐水層を内側にして紙コップを作成した。熱板加熱方式のヒートシーラーで、ポリエチレンラミネート耐水紙と変わらないヒートシール強度を得た。この紙コップにメチレンブルー着色の水溶液を注入して、４０℃、１週間放置したが、紙基材へのメチレンブルーの浸透は観察されず、耐水性に問題ないことが分かった。
【００５１】
また、本樹脂組成物のペレットから、熱プレスで平板を成形し、食品衛生法に基づく、厚生省告示２０号に準拠した衛生試験を実施した。材質試験の鉛、カドミウムは検出限界以下であった。また、重金属溶出量は基準以下であった。過マンガン酸カリウム消費量、及び疑似溶剤による溶出試験の蒸発残留物のうち、水、４％酢酸、２０％アルコールは基準以下であった。したがって、これらの基準に適合する食品の容器として使用可能である。
【００５２】
【表２】
【発明の効果】
叙上の通り、本発明の樹脂組成物を耐水・防湿層として用いた耐水・防湿紙は、折り目付けの厳しい加工時にも、オレフィン系樹脂をラミネートした耐水紙、防湿紙と同等またはそれ以上の耐水性、防湿性を有している。
また、近年提案されているエマルジョン塗工タイプのリサイクル可能な防湿紙と同等の水に対する離解性及び分散性を有し、抄紙後の加熱によるにじみも無く、紙製品に再生することができる。また抄紙時の排水処理にも負荷をかけない。更に、製造設備的に安価であり、製造作業能率も良好である。
本発明は、工業製品の防湿包装紙、家庭用品等の防湿容器材料、耐水性を必要とする容器・カップ等として、非常に有用な耐水・防湿紙を提供するとともに、使用後の再活用による木材資源の保護、及び焼却廃棄しないため環境の保護に大きく寄与するものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water / moisture-proof paper using a resin composition and a method for producing the same, and more particularly, a water / moisture-proof paper in which recovered recovered paper can be easily disaggregated by a pulper in a papermaking process and recycled to a paper raw material. The present invention relates to a water / moisture-proof paper using a resin composition that is useful and inexpensive to produce and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
In general, water / moisture-proof paper is well known and widely used, which is paper coated with polyolefin such as polyethylene or polypropylene. A water / moisture-proof paper obtained by coating this polyolefin by an extrusion lamination method is not only excellent in water resistance and moisture resistance, but also has good processability, and is inexpensive and extremely excellent as a water / moisture-proof paper. For this reason, it is often used in paper packaging for paper products that require moisture resistance, product bags for plastic pellet products, salt packaging bags, and the like. In addition, there is a moisture-proof paper called a laminated paper, polysand, etc., in which polyolefin is sandwiched between two papers and bonded. Furthermore, since polyolefin is excellent in water resistance and easy to perform secondary processing by thermal bonding, it is used in a large amount in paper cups and milk cartons for beverages.
[0003]
However, on the other hand, from the viewpoint of recyclability, that is, recycled paper, the moisture-proof paper coated with polyolefin is too strong for the moisture-proof layer, so in the pulper used in the process of regenerating and pulping paper, The polyolefin layer detached from the fiber portion of the paper remains as a lump or film without being finely dispersed and becomes industrial waste. In addition, when mixed in the papermaking process, it adheres to the drying roll of the papermaking machine, or adheres to the surface of the recycled paper, resulting in unevenness and not a good paper product, making it impossible to recycle used paper. I have to. For this reason, in the paper industry, it is regarded as a non-recyclable material as a contraindicated product together with photographs, laminate labels and the like. In recycling milk cartons, efforts have been made to remove the coated polyethylene one by one in advance.
[0004]
Among the demands for recyclable moisture-proof paper, moisture-proof paper coated with an emulsion composed of synthetic rubber latex or acrylic emulsion and wax emulsion has been proposed. This moisture-proof paper has excellent moisture-proof properties and recyclability to used paper, but the coating solution is water-based, so a long drying facility is required for film formation, which increases energy costs as well as equipment costs. The productivity is poor as compared with the extrusion lamination method of olefin resin. Further, curling occurs in the moisture-proof layer during drying, wax in the coating liquid bleeds, and slipping occurs in the moisture-proof paper. Further, when the obtained moisture-proof paper is wound in a coil shape, the moisture-proof layer surface comes into contact with the opposite surface, so that the wax component contained in the moisture-proof layer is transferred to the opposite surface and becomes very slippery. In addition, since wax is formed on the surface of the moisture-proof layer, it has been pointed out that it cannot be printed with water-based ink, and cannot be bonded to an emulsion-based paste for packaging. Furthermore, during the recycling of used paper, the water-soluble components constituting the emulsion are eluted into the papermaking waste liquid, increasing the wastewater treatment load.
[0005]
There has also been proposed a moisture-proof paper in which a large amount of a flat inorganic filler is blended in the latex or emulsion, and the moisture resistance of the inorganic filler is utilized. Although many of the defects due to wax are eliminated by the incorporation of the flat inorganic filler, problems due to the flat inorganic filler blended in large quantities have been newly pointed out. That is, it is a fatal defect as a wrapping paper such that the moisture proof performance of the crease of the moisture proof paper is likely to be lowered and the surface of the paper product to be packaged is easily damaged. Moreover, the difficulty of wastewater treatment is not solved.
[0006]
In addition, those using a latex or emulsion type moisture-proof liquid have many problems for food applications in which food directly contacts the moisture-proof layer. That is, since emulsifiers, film-forming aids, and the like contained in latex or emulsion remain in the moisture-proof layer, there is a risk of migration to food. Furthermore, there are many problems in water resistance due to the influence of these remaining impurities.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the conventional disadvantages such as the water resistance, excellent moisture resistance, to provide a waterproof-proof paper with a resin composition to obtain a maceration possible water-proof paper is there. Furthermore, very severe packaging method, in case of performing the bag making operation is also sufficient water resistance, water-proof using the resin composition for obtaining the water-proof paper capable of maintaining moisture resistance The purpose is to provide paper at low cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have previously found that a water- and moisture-proof paper that can be easily disaggregated by a pulper or the like can be obtained by taking advantage of the excellent moisture-proof performance possessed by the polyolefin by blending a large amount of a tackifier with the polyolefin. (Japanese Patent Application No. 2000-204705). This is useful as a wrapping paper for paper-making paper such as newspaper paper and moisture-proof wrapping paper for printing paper. However, it has been found that mechanical crease can damage the water and moisture barrier layer and cause deterioration of moisture permeability when packaging using some very strict packaging equipment. The present inventors have further studied and found that the performance of the water / moisture-proof layer can be maintained even in severe creasing by using a small amount of a specific thermoplastic elastomer, and the present invention has been achieved.
[0009]
Since the resin composition of the present invention does not require a large amount of wax, there is no slippage due to wax and no reduction in heat resistance. In addition, since an inorganic filler having a specific shape for exhibiting moisture resistance is not essential, it has a number of advantages such as a decrease in moisture permeability of folds and no damage to paper products.
In addition, because it does not contain water-soluble harmful substances such as emulsifiers and film-forming aids, there is almost no substance that dissolves in papermaking water when pulped for recycling recycled paper, and there is an advantage that it does not increase the load on wastewater. is there.
[0010]
That is, the first of the present invention is (A) 40 to 74.5 parts by weight of a polyolefin, (B) 25 to 59.5 parts by weight of a tackifier, and (C) a thermoplastic having a hydrogenated polydiene as a continuous phase. A water / moisture-proof layer of a resin composition comprising 100 to 100 parts by weight of (A), (B), and (C) of 0.5 to 20 parts by weight of an elastomer is provided on at least one side of a paper substrate, and moisture permeability is provided. 50g / m 2 · 24hr ~12g / m 2 · 24hr ( measured by JIS Z 0208) to the water-proof paper with the contents is (claim 1).
[0011]
In a preferred embodiment, (A) the polyolefin is at least one amorphous polypropylene resin (claim 2).
As a preferred embodiment, (A) a crystalline polypropylene resin in which the polyolefin is a propylene homopolymer or a copolymer of propylene and at least one selected from the group consisting of ethylene and alpha olefin (claim 3). ).
[0012]
As a preferred embodiment, (B) tackifier is rosin, modified rosin, ester compounds thereof, alkylphenol resin, alkylphenol modified xylene resin, rosin modified xylene resin, terpene phenol resin, terpene resin, aromatic modified terpene resin, olefin type It is at least one tackifier selected from the group consisting of a resin, a styrene resin, a petroleum resin, a hydrogenated petroleum resin, and a coumarone indene resin.
As a preferred embodiment, (B) the tackifier is at least one tackifier selected from the group consisting of hydrogenated alicyclic petroleum resins, hydrogenated terpene resins, and hydrogenated rosin esters. 5).
As a preferred embodiment, (C) the thermoplastic elastomer having a hydrogenated polydiene as a continuous phase is a continuous phase of an ethylene butylene copolymer (Claim 6).
[0013]
As a preferred embodiment, (D) an inorganic filler is blended so that the density of the resin composition is 1.0 g / cm 3 or more (Claim 7).
As a preferred embodiment, the resin composition is colored in substantially the same color as the paper substrate (claim 8).
[0014]
According to a second aspect of the present invention, there is provided water / moisture-proof paper in which a coat layer of (meth) acrylic resin is provided on the water / moisture-proof layer comprising the resin composition of the present invention (claim 10 ).
[0015]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a water / moisture-proof paper characterized in that a water / moisture -proof layer of the resin composition of the present invention is interposed between two or more paper substrates (claim 11 ). .
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for producing water / moisture-proof paper, wherein the resin composition of the present invention is applied to at least one surface of a paper substrate to form a water / moisture-proof layer. Item 12 ).
[0017]
In the fifth aspect of the present invention, the resin composition of the present invention is applied to at least one side of a paper substrate to form a water / moisture-proof layer, and a coating layer of (meth) acrylic resin is further formed thereon. A method for producing water- and moisture-proof paper characterized by the following: (Claim 13 ).
[0018]
The sixth aspect of the present invention includes a method for producing water / moisture-proof paper, characterized in that the water / moisture -proof layer of the resin composition of the present invention is interposed between two or more paper substrates ( Claim 14 ).
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The (A) polyolefin used in the present invention is roughly classified into the following three types (1) to (3).
(1) The first is amorphous polypropylene (APP) collected as a by-product in the post-process after propylene polymerization, propylene alone, or amorphous olefin produced by copolymerization of propylene and ethylene, butene-1, etc. Polymer (amorphous polyalphaolefin: APAO) and the like. Those having a molecular weight of about 100 or more are appropriate. If the molecular weight is less than 100, the strength of the moisture-proof layer tends to be insufficient. Preferably, propylene having a weight average molecular weight of 10,000 or more or a copolymer of propylene and at least one selected from alpha olefins such as ethylene and butene-1 is used.
[0020]
(2) The second is a polypropylene resin widely supplied mainly as a polypropylene molding material. First, as the crystalline resin, there are a propylene homopolymer homotype, a random copolymer type copolymer with ethylene, and a block copolymer type block copolymerized. In addition, polymer alloy types with other types of polymers are also sold as polypropylene resins. All of these can be used in the present invention. MFR (JIS K7210, 230 ° C.) 1 g / 10 min or more used for extrusion applications, laminate applications, injection molding applications, and nonwoven fabric applications is suitably used in the present invention.
A crystalline low molecular weight polypropylene resin is also preferably used for adjusting the viscosity of the resin composition.
Furthermore, an amorphous to low crystalline polypropylene copolymer resin having a propylene component of 50 mol% or more, which is produced as a polyolefin modifying resin, is also preferably used in the present invention. A copolymer resin of propylene and an alpha olefin is well known, and MFR (ASTM D1238, 190 ° C.) of 1 g / 10 min or more is preferably used in the present invention. Some of these are blended and supplied as polypropylene block copolymers.
[0021]
(3) The third is a polyethylene resin. Generally, it is classified into low density polyethylene (including linear low density polyethylene), medium density polyethylene, and high density polyethylene, but all can be used in the present invention. Moreover, a polyethylene-type resin may be mix | blended as a part of polypropylene-type resin. In order not to lower the heat resistance, the polyethylene resin is preferably 50% by weight or less of the polyolefin.
[0022]
Polyolefins are used alone or in combination of two or more. It is preferable to use a propylene homopolymer or an amorphous polyalphaolefin of a copolymer of propylene and ethylene or butene-1 in that the water / moisture-proof layer is rich in flexibility and excellent in water / moisture-proof performance. In addition, it is preferable to use only a resin selected from crystalline polypropylene resins in order to increase the heat resistance of the water / moisture-proof layer. Use of two or more polyolefins in combination is preferable in that it is excellent in disaggregation and moisture permeability, prevents the water / moisture-proof layer from being easily broken, and balances heat resistance and blocking resistance. Polyolefin does not absorb water, and its film-forming layer has good water resistance.
[0023]
The amount of polyolefin used is 40 to 74.5 parts by weight, preferably 45 to 70 parts by weight. If it is less than 40 parts by weight, the strength of the water / moisture-proof layer is insufficient, the water / moisture-proof layer is destroyed at the time of packaging, and the water / moisture resistance is lowered. When it exceeds 74.5 parts by weight, the disaggregation property is deteriorated, and it becomes a defect in reuse as waste paper.
[0024]
The (B) tackifier used in the present invention has a functional group such as rosin, modified rosin, and ester compounds thereof, alkylphenol resins, alkylphenol-modified xylene resins, rosin-modified xylene resins, terpene phenol resins, etc. Examples of those having no functional group include terpene resins such as terpene resins and aromatic modified terpene resins, olefin resins, styrene resins, petroleum resins, hydrogenated petroleum resins, and coumarone indene resins. Any of these may be selected, or a mixture of two or more may be used. Of these, aromatic and alicyclic petroleum resins, terpene phenolic resins, aromatic modified terpene resins, rosin esters, etc. are compatible with polyolefins and become substantially transparent solutions when dissolved at high temperatures. Is particularly preferably used. Furthermore, hydrogenated alicyclic petroleum resins, hydrogenated terpene resins, and hydrogenated rosin esters are particularly preferably used for food applications.
The usage-amount of a tackifier is 25-59.5 weight part, Preferably it is 30-55 weight part. When the amount is less than 25 parts by weight, the disaggregation property is insufficient, and when it exceeds 59.5 parts by weight, the moisture resistance is lowered.
[0025]
(C) The thermoplastic elastomer having a hydrogenated polydiene as a continuous phase used in the present invention includes a polystyrene, crystalline polyolefin (1,4 polybutadiene water) in a hydrogenated continuous phase of polybutadiene and polyisoprene. And a thermoplastic elastomer block-copolymerized using a dispersed phase as a dispersed phase. Hydrogenated polydiene is an ethylene butylene polymer composed of a copolymer of 1,2 polybutadiene and 1,4 polybutadiene, and polystyrene, crystalline polyolefin (including hydrogenated products of 1,4 polybutadiene, etc.), etc. as a dispersed phase A block copolymerized thermoplastic elastomer is preferably used. This thermoplastic elastomer is considered to improve the compatibility between the polyolefin and the tackifier, and can prevent deterioration of moisture permeability due to severe creasing. These can be used alone or in combination.
[0026]
(C) The usage-amount of the thermoplastic elastomer which uses hydrogenated polydiene as a continuous phase is 0.5-20 weight part, Preferably it is 1-7 weight part. If the amount is less than 0.5 parts by weight, the intended effect cannot be obtained. On the other hand, if the amount exceeds 20 parts by weight, the thermal stability of the resin composition becomes poor.
In this invention, the usage-amount of each component is 100 weight part in total of component (A)-(C).
[0027]
Incorporation of (D) inorganic filler into the resin composition used in the present invention and setting the density of the resin composition to 1.0 g / cm 3 or more means that the water / moisture-proof paper of the present invention is disaggregated as waste paper. In order to reduce the floating resin in the pulp liquid and make the surface properties of the recycled paper uniform.
The inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include calcium carbonate, mica, talc, silica, barium sulfate, wollastonite, kaolin, and clay, and these are used alone or in combination of two or more. In general, since the density of the inorganic filler is 2.4 g / cm 3 or more, it is preferable to add 5 parts by weight or more to the resin composition. In order to obtain an inexpensive resin composition, the blending amount of the inorganic filler can be increased. In order to enhance the miscibility with the resin composition, it is preferable to use an inorganic filler surface-treated with a silica compound, an amine compound or the like.
[0028]
To the resin composition used in the present invention , (E) wax can be further added for the purpose of adjusting the melt viscosity of the resin composition and improving the blocking resistance. When the amount of wax added is large, the effect of improving moisture resistance is obtained, but it is not preferable because problems such as deterioration of slipperiness (slippery) and deterioration of heat resistance due to transfer to the back surface of water-resistant and moisture-proof paper become obvious. .
[0029]
Examples of the wax used in the present invention include natural waxes such as paraffin wax, microcrystalline wax, montan wax, carnauba wax, candelilla wax, and Fischer-Tropsch wax. These can be used alone or in admixture of two or more.
Since the amount of the wax used varies depending on the blending ratio of the resin composition, it cannot be defined unconditionally. However, 10 parts by weight or less is preferably used for adjusting the melt viscosity.
[0030]
When the water / moisture-proof paper of the present invention is disaggregated with a pulper at a paper manufacturer and reused as used paper, the resin composition of the present invention is colored in substantially the same color as the paper base material, so that the resin is formed on the recycled paper. Even in the presence of the composition, the resin composition is difficult to see, which is advantageous in that it can suppress the deterioration of the quality of recycled paper. Although the level of coloring need not be very strict, it is preferred that the color is almost the same as the paper substrate or slightly lighter. In the case of dark eyes, the presence of the resin composition is easily noticeable.
[0031]
For the purpose of facilitating processing, the resin composition used in the present invention contains additives such as stabilizers such as antioxidants, viscosity modifiers, lubricants, antiblocking agents, and antistatic agents. No problem.
[0032]
After forming a water / moisture-proof layer made of the resin composition of the present invention on a paper substrate, a (meth) acrylic resin coat layer can be further provided on the water / moisture-proof layer. The coating layer is effective in improving the blocking property of the water / moisture-proof layer, preventing the transfer of small amounts of substances to the paper products to be packaged, imparting slip resistance (making it harder to slip), and improving the adhesiveness of the packaging paste. It is. As the (meth) acrylic resin, a copolymer resin such as methyl methacrylate and (meth) acrylic acid, acrylic acid ester, styrene is preferably used. It does not matter whether it is a solution dissolved in a solvent or an emulsion dispersed in an aqueous system. If the main component is a (meth) acrylic resin, poly (styrene-butadiene) latex or the like can be used in combination.
After coating the water / moisture-proof layer with various coaters, the solvent is removed by drying to form a coat layer. The thickness of the coat layer is preferably 0.1 to 3.0 g / m 2 .
As an additive to the (meth) acrylic resin of this coat layer, for example, an inorganic filler as an anti-slip agent, a small amount of wax as an anti-blocking agent, an antistatic agent for removing static electricity, and for improving the surface appearance A matting agent, a coloring agent for making the composition of the present invention and / or the coating agent inconspicuous can be added to recycled waste paper. These are used in appropriate combinations as necessary.
[0033]
In the present invention, by sandwiching the resin composition between the paper base materials, a laminated paper (poly sand type) water / moisture proof paper can be provided. Polysand type water / moisture-proof paper is coated with the other resin base material until it is cooled after the resin composition of the present invention is applied to one paper base material. It can be easily manufactured by a method such as bonding. Further, it is also possible to produce a sheet by adhering a paper substrate or water / moisture-proof paper with heat or an adhesive to water / moisture-proof paper having a water / moisture-proof layer formed on one side. Furthermore, it is also possible to simultaneously produce two paper base materials, melt and extrude the resin composition of the present invention from a die with an extrusion laminating machine between the two paper base materials, and perform poly sand processing.
[0034]
The water / moisture-proof paper of the present invention is provided with a resin composition by coating or the like on at least one side of a paper substrate. The coating amount may be appropriately determined depending on the desired water resistance and moisture resistance, but usually about 10 to 50 g / m 2 is preferable. Moisture permeability as moisture-proof paper is 50 g / m 2 · 24 hr or less, preferably 40 g / m 2 · 24 hr or less (measurement method: JIS Z 0208), and thus provides inexpensive water- and moisture-proof paper. For this purpose, the coating amount is particularly preferably 16 to 25 g / m 2 .
The coating method of the resin composition of the present invention on a paper substrate can be applied to a coating method using a coater such as a roll coater, a slot orifice coater or an extrusion coater, and an extrusion laminating method using a T die. It is not limited and any method may be used.
[0035]
The water / moisture-proof paper of the present invention using the resin composition of the present invention, for example, when applied to one side of a kraft paper as a paper substrate, such as a moisture-proof paper for packaging that can be recycled for papermaking products, plastic pellet products, etc. Useful as a product bag. A coated paper on one side of bleached kraft paper and a pattern printed on the other side is useful as a recyclable wrapping paper for PPC (plain paper copy) paper. In addition, if the paper is coated on a cup base paper and punched out and made by a iron making machine, a recyclable paper cup with excellent water resistance can be obtained.
In addition, it is possible to produce a water-proof / moisture-proof corrugated cardboard box by coating it on the liner paper, processing it into a corrugated cardboard with a corrugating machine, and then assembling it. Furthermore, a sandwich-type polysand-type moisture-proof paper can be obtained by, for example, extruding the composition of the present invention from a T-die between paper substrates with a laminating machine capable of simultaneously feeding two paper substrates. . It is possible to supply cheap and useful water and moisture-proof paper for a wide range of applications.
[0036]
【Example】
Examples The present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
In the following description, parts are parts by weight unless otherwise specified.
[0037]
Example 1
As component (A), amorphous polypropylene (homopolymer, weight average molecular weight 70000) (A1) 40 parts, crystalline polypropylene resin [homotype, MFR (JIS K 7210, 230 ° C.) = 38 g / 10 min, melting point 157 ° C.] ( A2) 20 parts, (B) component terpene phenol copolymer resin [ring-and-ball softening point 145 ° C., acid value of 1 or less, number average molecular weight 1000] (B1) 35 parts, (C) hydrogenated polybutadiene as component Thermoplastic elastomer obtained by block copolymerization of a disperse phase of polystyrene at both ends in a continuous phase which is an ethylene butylene polymer [styrene content 20% by weight, specific gravity 0.89, MFR (230 ° C., 2.16 kg) = 13: Asahi Kasei Corporation ) Tuftec H1052] (SEBS) (C1) 5 parts and hindered phenol as stabilizer A mixture consisting of antioxidants mp 110-125 ° C.] 1 part with the same direction biaxial extruder, extrusion-kneading and pellet Tsu and coating to prepare a resin composition used in the present invention. The die temperature was set to 180 ° C.
The resulting pellet was 22 g / m 2 coated on one side of the Kraft paper 75 g / m 2 using a uniaxial extruder laminating machine, to give a water-proof paper. The temperature of the T die was set to 200 ° C.
[0038]
The obtained water / moisture-proof paper was measured for moisture permeability, water disaggregation, and blocking resistance by the methods shown below. As shown in Table 1, the results showed that the moisture permeability in the flat shape, the cross fold and the reverse cross fold showed good moisture resistance. Further, the disaggregation property with water was good, and no bleeding was observed due to heating of the paper. About blocking resistance, a slight blocking was recognized.
COD and BOD were measured by diluting the white water after disaggregation (the liquid smoke after the pulp component was made) to 0.5%, which is the pulp concentration in the actual papermaking process, but only blank kraft paper was measured. It was the same as the value processed similarly (COD: 2.5 ppm, BOD: 2 ppm). This indicates that the water / moisture-proof paper made of the resin composition of the present invention hardly dissolves the oxidizing substance and the organic compound in water during disaggregation.
[0039]
(1) Moisture Permeability Moisture permeability (flat, cross-fold, and reverse cross-fold) is measured based on the cup method (JIS Z 0208). In addition, the cross fold and the reverse cross fold are methods for measuring moisture permeability in consideration of packaging of products that are very strict in moisture absorption, and are not defined by JIS. The sample is prepared by cross-folding with the water-proof / moisture-proof layer inside, folding the center of the sample into a cross, making a reciprocation on the crease with a 3 kg roller, and measuring moisture permeability. In the reverse cross fold, the water / moisture proof layer is placed outside, the center of the sample is folded into a cross, the crease is reciprocated once with a 3 kg roller, and the moisture permeability is measured. Evaluates moisture resistance when processing creasing is severe. If the moisture permeability is generally 50 g / m 2 · 24 hr or less, preferably 40 g / m 2 · 24 hr or less, it is used as moisture-proof paper.
[0040]
(2) Disaggregation property Using a standard pulp disaggregator manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd., 40 g (pulp concentration: 2% by weight) of a moisture-proof paper sample cut to about 1.5 cm square was added to 2 L of water. After stirring at 3000 rpm for 30 minutes, the resin dispersibility of the pulp solution and the papermaking is visually determined according to the following criteria.
○: The presence of resin is hardly confirmed in the paper that has been made.
X: Resin that is not finely dispersed adheres to and exists on the paper that has been made.
[0041]
(3) Bleed-out For the evaluation of bleed-out, paper-made paper is heated in a gear oven at 150 ° C. for 1 minute, and the presence or absence of bleed is determined visually according to the following criteria. If there is considerable bleeding, there is a risk of causing problems in heat resistance in the paper making / drying process and the secondary processing process, so it cannot be reused as waste paper.
○: No bleeding is observed.
X: Significant bleeding is observed.
[0042]
(4) Blocking resistance Ten moisture-proof paper samples cut into a square with a side of 5 cm are stacked and left at 50 ° C. for 16 hours under a pressure of 0.196 MPa (2 kg / cm 2 ). After returning to room temperature, the moisture-proof paper samples are peeled off one by one by hand, and the blocking state is determined according to the following criteria.
○: peeled off easily one by one, almost no sound.
Δ: Slight sound when peeled off.
X: When peeled off, part of the moisture-proof layer peels off or cannot be easily peeled off.
[0043]
Examples 2-4
As shown in Table 1, water- and moisture-proof paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that (C) a resin composition in which the type of thermoplastic elastomer having a hydrogenated polydiene as a continuous phase was changed was used. And evaluated the performance. As shown in Table 1, the results show no deterioration in the reverse cross-folding moisture permeability and are excellent in disaggregation and bleeding. The blocking resistance makes a slight noise when peeled off.
Details of materials not used in Example 1 are as follows.
(C2) A thermoplastic elastomer obtained by block copolymerization of a disperse phase of polystyrene at both ends in a continuous phase in which hydrogenated polybutadiene is an ethylene butylene polymer [styrene content 30% by weight, specific gravity 0.91, MFR (230 ° C., 2. 16 kg) = 140: Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd. Tuftec H1141] (SEBS)
(C3) Thermoplastic elastomer obtained by block copolymerization of a disperse phase of polystyrene at both ends in a continuous phase in which hydrogenated polybutadiene is an ethylene butylene polymer [styrene content 10% by weight, specific gravity 0.89, MFR (230 ° C., 2. 16 kg) = 10: JSR Corporation Dynalon 1321P] (HSBR)
(C4) A thermoplastic elastomer obtained by block copolymerization of a disperse phase of olefin crystals (hydrogenated product of 1,4 polybutadiene) at the end of a continuous phase in which hydrogenated polybutadiene is an ethylene butylene polymer [styrene content 0% by weight, Specific gravity 0.88, MFR (230 ° C., 2.16 kg) = 2.5: Dynaron 6200P manufactured by JSR Corporation] (CEBC)
[0044]
Examples 5-8
A water / moisture proof paper was prepared and performance was evaluated in the same manner as in Example 1 except that a resin composition having a changed composition as shown in Table 1 was used. As shown in Table 1, the results are excellent in moisture permeability, disaggregation, and bleeding. The blocking resistance makes a slight noise when peeled off.
Details of materials not used in Example 1 are as follows.
(A3) Propylene-butylene copolymer resin: Vicat softening point (ASTM D1525) 114 ° C., MFR (ASTM D1238, 190 ° C.) 4 g / 10 min.
(A4) Low molecular weight polypropylene: solution viscosity molecular weight 21000, melting point 143 ° C., density 0.91 g / cm 3 .
(B2) Hydrogenated alicyclic petroleum resin: Ring and ball softening point 135 ° C., molecular weight 860, oxidation 0.0.
[0045]
Example 9
1.0 g of methacrylic acid-ethyl acrylate-acrylic acid copolymer resin isopropyl alcohol-water solution (Allolon: Nippon Shokubai Co., Ltd.) as a solid content is formed on the water / moisture proof layer of the water / moisture proof paper prepared in Example 1. / M 2 was applied and dried at 80 ° C. for 1 minute to form a coat layer. The evaluation of blocking resistance was good, and it could be easily peeled off one by one.
[0046]
Comparative Examples 1-3
A water / moisture-proof paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that a resin composition having a changed composition as shown in Table 1 was used. As shown in Table 1, the results had difficulty in at least one of moisture permeability and disaggregation.
[0047]
Comparative Example 4
Water- and moisture-proof paper was prepared by laminating low-density polyethylene with a thickness of 22 μm on 75 g / m 2 of kraft paper, and the performance was evaluated. As shown in Table 1, the moisture permeability was as good as 30 (g / m 2 · 24 hr) and the blocking resistance was good, but in the evaluation of disaggregation, the water / moisture proof layer did not disaggregate at all. Of film remained.
[0048]
[Table 1]
Example 10
As component (A), amorphous polypropylene (homopolymer, weight average molecular weight 70000) (A1) 22 parts, crystalline polypropylene resin [block type, MFR (JIS K 7210, 230 ° C.) = 55 g / 10 min, melting point 143 ° C.] (A5) 30 parts, propylene-butylene copolymer resin (Vicat softening point (ASTM D1525) 114 ° C., MFR (ASTM D1238, 190 ° C.) 4 g / 10 min) (A3) 10 parts, hydrogenated terpene as component (B) Resin (ring-and-ball softening point 135 ° C., acid number 1 or less, number average molecular weight 1000) (B3) 35 parts, (C) Polybutadiene hydrogenated as component (C) Dispersed phase of polystyrene at both ends in a continuous phase of ethylene butylene polymer Block copolymerized thermoplastic elastomer [styrene content 20% by weight, specific gravity 0.89, MFR (230 ° C., 2.16 kg) = 13: Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd. Tuftec H1052] (SEBS) (C1) 3 parts are extruded, kneaded and pelleted using the same direction twin screw extruder. The resin composition used in the present invention was prepared. The die temperature was set to 170 ° C.
[0050]
The resulting pellets were 30 g / m 2 coated on one side on the 220 g / m 2 of the cup base paper (100% virgin pulp) using uniaxial extruder laminating machine, to obtain a water-resistant paper. The temperature of the T die was set to 210 ° C.
As shown in Table 2, the evaluation results for the obtained water-resistant paper were good in water disintegration, and no bleeding due to heating of the paper was observed. The water-resistant paper was cut into a fan-shaped (body) and a circle (bottom) of a predetermined size, and a paper cup was prepared with the water-resistant layer inside. A heat sealer with a hot plate heating method was used to obtain heat seal strength that was the same as that of polyethylene-laminated water-resistant paper. Methylene blue-colored aqueous solution was poured into this paper cup and allowed to stand at 40 ° C. for 1 week, but no penetration of methylene blue into the paper substrate was observed, indicating that there was no problem with water resistance.
[0051]
Moreover, the flat plate was shape | molded from the pellet of this resin composition with the hot press, and the sanitary test based on Ministry of Health and Welfare Notification No. 20 based on the food hygiene law was implemented. Lead and cadmium in the material test were below the detection limit. Moreover, the elution amount of heavy metals was below the standard. Of the consumption of potassium permanganate and the evaporation residue in the dissolution test using a pseudo solvent, water, 4% acetic acid, and 20% alcohol were below the standard. Therefore, it can be used as a food container that meets these standards.
[0052]
[Table 2]
【The invention's effect】
As described above, the water / moisture-proof paper using the resin composition of the present invention as a water / moisture-proof layer is equal to or higher than water-resistant paper and moisture-proof paper laminated with an olefin resin even during processing with severe creasing. It has water resistance and moisture resistance.
Further, it has the same disintegration and dispersibility in water as emulsion-type recyclable moisture-proof paper proposed in recent years, and can be recycled into paper products without bleeding due to heating after paper making. Also, no load is applied to the wastewater treatment during paper making. Furthermore, the manufacturing equipment is inexpensive and the manufacturing efficiency is good.
The present invention provides a very useful water- and moisture-proof paper as a moisture-proof wrapping paper for industrial products, moisture-proof container materials for household items, containers and cups that require water resistance, and reuse by use after use. It greatly contributes to the protection of the environment because it protects wood resources and does not incinerate.
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