【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
発明の目的
産業上の利用分野
本発明は紙容器塗布用のワツクス組成物に関す
る。より詳しくは紙容器表面の美粧化特に光沢性
をはかり、かつ紙容器の強度、耐水性、対ブロツ
キング性等を改良するワツクス組成物に関する。
従来の技術
従来から、紙容器に強度や耐水性等を付与する
ため、パラフインワツクス単独又はこのワツクス
の改質のためにマイクロクリスタンワツクスやフ
イツシヤートロツプシユワツクスやポリエチレン
等を添加混合したものが紙容器塗布用ワツクスと
して使用されている。
発明が解決しようとする問題点
最近種々のドリンク類、アイスクリーム類、果
汁類等の需要の増大、又それに伴う自動販売機等
の普及び販売手段の変化とともに紙カツプ等の紙
容器の需要も増大している、即ち形の大小はいう
に及ばず種々の形状のもの、及びそれらにカラフ
ルに印刷したものが使用されるようになつてき
た。しかし紙容器に塗布するワツクス組成物の性
状が充分に対応し得ていないため種々の問題点が
発生している。即ち強度や耐水性の不足、さらに
は印刷面における塗布むら、表面仕上りの不均一
による商品価値の低下、輸送中や自動販売機中で
の紙容器のブロツキングトラブルなどである。
具体的には、例えば従来からワツクスの紙容器
塗布性を改良するため、パラフインにポリエチレ
ンを添加したワツクスが使用されているが、この
場合通常使用するポリエチレンはその平均分子量
が500〜50.000特に1.000〜20.000のもので、これ
らのものはパラフインに対する相溶性が悪く、即
ち相溶性の一つの指標である曇点が高いので、紙
容器へのワツクスの塗布工程の低温処理におい
て、しばしばポリエチレンの折出が起り、これが
分離して紙容器表面の塗布むらや仕上りの不均一
化を生じる原因となる等の欠点、又この欠点を避
けるため、高温にワツクス塗布工程を維持する
と、ワツクスが長時間高温にさらされるためワツ
クスの劣化即ちワツクスが酸化分解して酸臭が起
り、ワツクス処理した容器の品質の低下に止まら
ず、着臭のため商品にはならないという欠点があ
つた。
発明の構成
問題点を解決するための手段
本発明者等は上記の問題点を解決すべく種々研
究の結果、パラフインに少量のエチレン・α−オ
レフイン共重合体を混合したものを主成分とする
組成物が上記の問題点を解決し得ることを見出し
本発明を完成したものであつて、その要旨とする
ところは、パラフインワツクス99.999〜97.0％
（重量％……以下同じ）及びエチレン・α−オレ
フイン共重合体0.001〜3.0％よりなる混合物を主
成分としてなる紙容器用ワツクス組成物にある。
本発明に係るワツクス組成物に使用するパラフ
インは紙容器塗布工程での加工性及び対ブロツキ
ング性の点から、その融点が50〜80℃のものが好
ましく、又その成分としては紙容器に対する光沢
付与の面から非ノルマルパラフインの含量の比較
的に多い（非ノルマルパラフインの含量が多くな
る程光沢付与に優れている）ものが好ましく、し
たがつて非ノルマルパラフインの含量の多いパラ
フインを選択するか、非ノルマルパラフインの含
量の極く少ないパラフインを使用する場合には、
非ノルマルパラフインの含量の比較的に多いマイ
クロクリスタンワツクス（セミマイクロクリスタ
ンワツクスを含む）かセレシン等を添加混合した
パラフインを使用するのが効果的である。
さらに又本発明に使用する必須成分であるエチ
レン・α−オレフイン共重合体はエチレンとα−
オレフインの共重合体であり、好ましいのは低結
晶性ないし非結晶性の溶融流量（meltflowrate）
〔ASTMD1238ｇ数／10分190℃〕が0.1〜500のも
のである。そしてこの共重合体のパラフインと共
重合体との混合物に対する含有割合は少量で充分
であるが、好ましくは重量比で0.001〜3.0％の間
にあるようにし、より好ましくは0.01〜1.0％の
間にあるようにする。0.001％未満のときは紙容
器に対する光沢付与の効果が少なく、又3.0％を
越えるときは粘度が高くなりワツクスの塗布作業
ないしは塗布工程の管理が困難となる。
尚本発明に係る組成物は上記必須成分のみの混
合物であつても良いが、その他に普通に用にられ
る紙表面の仕上り調整剤としてのポリエチレン
（平均分子量500〜50.000）、フイツシヤートロツ
プシユワツクスなど、又は同じく紙表面の被膜や
ワツクスの粘度の調整剤としてのエチレン・醋酸
ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体
を本発明に係る組成物の効果を害しない程度に少
量添加したもの、及びBHTなどの抗酸化剤を添
加したものであつても良いことはいうまでもな
い。
作 用
本発明に係るエチレン・α−オレフイン共重合
体はパラフインワツクスに対する相溶性が非常に
良く、しかもその曇り点がベースパラフインワツ
クスより僅かに高い程度で、従来のポリエチレン
を使用したワツクスに比べその温度が10℃以上も
低くなる。したがつて紙容器に対するワツクスの
塗布作業を極めて有利に行うことができる。
実施例の説明
以下実施例に基いて本発明を詳述する。
実施例 １
融点60℃、非ノルマルパラフイン含有量が２％
（重量％以下同じ）のパラフインワツクス99.8％
及び溶融流量（ASTMD−1238ｇ数／10分、190
℃）が0.4のエチレン・α−オレフイン共重合体
（三井石油化学（株））タフマ−Ｐ−680〔商標名〕）
0.2％を混合調整したワツクスを、液温100℃と
し、これに容量180mlで重さ５ｇの紙容器を浸し、
ワツクスを塗布し、ついでロウ切りし、さらに
130℃のオーブンで３分間余分なワツクスのロウ
切りを行ない、塗布量を２ｇ／１カツプとして室
温で冷却しワキシングカツプを得た。その性状を
第１表に示す。（註：ワキシングカツプ……ワツ
クス処理したカツプ）
実施例 ２
実施例−１で使用したのと同様の融点60℃のパ
ラフインワツクス50％、融点が70℃の非ノルマル
パラフインの含有量が30％のパラフインワツクス
49.8％、これに実施例−１において使用したと同
様のエチレン・α−オレフイン共重合体0.2％を
混合調整したワツクス組成物を実施例−１と同様
にしてワキシングカツプを得た。その性状を第１
表に示す。
実施例 ３
実施例−１で使用したのと同様の融点60℃のパ
ラフインワツクス84.8％、市販の融点78℃のマイ
クロクリスタンワツクス15％を混合して非ノルマ
ルパラフイン含有量を12％としたワツクス組成物
に実施例１で使用したエチレン・α−オレフン共
重合体0.2％を混合調整したワツクス組成物を、
実施例−１と同様に使用してワキシングカツプを
得た。その性状を第１表に示す。
比較例 １
実施例−１に使用したものと同様の融点60℃の
パラフインワツクスのみによるワツクス単体を使
用し実施例−１と同様にしてワキシングカツプを
得た。その性状を第１表に示す。
比較例 ２
実施例−１に使用したのと同様のパラフインワ
ツクスに市販の平均分子量20.000のポリエチレン
を0.2％混合してワツクス組成物を得、これを使
用し実施例−１と同様にしてワキシングカツプを
得た。その性状を第１表に示す。
比較例 ３
実施例−１に使用したのと同様の融点60℃のパ
ラフインワツクスに、市販の平均分子量2.000の
ポリエチレン0.5％を混合してワツクス組成物を
得、これを使用し実施例−１と同様にしてワキシ
ングカツプを得た。その性状を第１表に示す。
比較例 ４
実施例−２に使用したのと同様の２種ののパラ
フインワツクスを混合したものに、市販の平均分
子量20.000のポリエチレンを混合してワツクス組
成物を得、これを使用し実施例−１と同様にして
ワキシングカツプを得た。その性状を第１表に示
す。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to wax compositions for coating paper containers. More specifically, the present invention relates to a wax composition that improves the cosmetic appearance, particularly gloss, of the surface of a paper container, and improves the strength, water resistance, anti-blocking properties, etc. of the paper container. Conventional technology Conventionally, in order to impart strength and water resistance to paper containers, paraffin wax has been used alone or mixed with microcrystalline wax, fiberglass wax, polyethylene, etc. to modify this wax. This product is used as wax for coating paper containers. Problems to be Solved by the Invention Recently, the demand for various drinks, ice creams, fruit juices, etc. has increased, and along with the spread of vending machines and changes in sales methods, the demand for paper containers such as paper cups has also increased. In other words, not only large and small shapes but also various shapes and colorfully printed materials have come to be used. However, various problems have arisen because the properties of the wax composition applied to paper containers cannot be adequately addressed. In other words, the problems include a lack of strength and water resistance, a decrease in product value due to uneven coating on the printed surface and uneven surface finish, and problems with paper containers blocking during transportation or in vending machines. Specifically, for example, in order to improve the applicability of wax to paper containers, wax made by adding polyethylene to paraffin has been used, but in this case, the polyethylene normally used has an average molecular weight of 500 to 50,000, particularly 1.000 to 1.000. 20.000, and these materials have poor compatibility with paraffin, that is, they have a high cloud point, which is an indicator of compatibility, so polyethylene often separates during the low-temperature treatment in the process of applying wax to paper containers. In order to avoid this problem, maintaining the wax application process at a high temperature will prevent the wax from being exposed to high temperatures for a long time. As a result, the wax deteriorates, that is, the wax oxidizes and decomposes, producing an acid odor, which not only deteriorates the quality of the wax-treated containers, but also makes them unsuitable for commercial use due to odor. Means for Solving the Constituent Problems of the Invention In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted various studies and found that the main component is a mixture of paraffin and a small amount of ethylene/α-olefin copolymer. The present invention was completed by discovering that a composition can solve the above problems, and the gist of the invention is to prepare a paraffin wax of 99.999 to 97.0%.
(wt%...the same applies hereinafter) and 0.001 to 3.0% of an ethylene/α-olefin copolymer. The paraffin used in the wax composition according to the present invention preferably has a melting point of 50 to 80°C from the viewpoint of processability and anti-blocking properties in the paper container coating process, and its components include those that impart gloss to the paper container. From this point of view, it is preferable to use a paraffin with a relatively high content of non-normal paraffin (the higher the content of non-normal paraffin, the better the gloss imparting); therefore, a paraffin with a high content of non-normal paraffin is selected; When using paraffin with extremely low content of non-normal paraffin,
It is effective to use microcrystalline wax (including semi-microcrystalline wax) containing a relatively large amount of non-normal paraffin or paraffin mixed with ceresin or the like. Furthermore, the ethylene/α-olefin copolymer, which is an essential component used in the present invention, contains ethylene and α-olefin copolymer.
A copolymer of olefin, preferably a low crystalline to amorphous melt flow rate.
[ASTMD1238g number/10 minutes 190°C] is 0.1 to 500. The content of this copolymer in the mixture of paraffin and copolymer is sufficient in a small amount, but it is preferably between 0.001 and 3.0% by weight, more preferably between 0.01 and 1.0%. Make it as follows. When it is less than 0.001%, the effect of imparting gloss to paper containers is small, and when it exceeds 3.0%, the viscosity becomes high, making it difficult to control the wax application work or coating process. The composition according to the present invention may be a mixture of only the above-mentioned essential components, but it may also contain polyethylene (average molecular weight 500 to 50,000), fiberglass powder, etc., which are commonly used as paper surface finish control agents. A small amount of ethylene/vinyl acetate copolymer, ethylene/acrylic acid copolymer, etc., which also serves as a coating on the paper surface or as a viscosity modifier for wax, is added to an extent that does not impair the effects of the composition according to the present invention. Needless to say, it is also possible to add antioxidants such as BHT or BHT. Effect The ethylene/α-olefin copolymer of the present invention has very good compatibility with paraffin wax, and its clouding point is slightly higher than that of the base paraffin wax, making it comparable to waxes using conventional polyethylene. In comparison, the temperature is more than 10℃ lower. Therefore, the work of applying wax to paper containers can be carried out extremely advantageously. Description of Examples The present invention will be described in detail below based on Examples. Example 1 Melting point: 60°C, non-normal paraffin content: 2%
(same weight percentage below) paraffin wax 99.8%
and melt flow rate (ASTMD-1238g/10min, 190
Ethylene/α-olefin copolymer (Mitsui Petrochemicals Co., Ltd.) Tafmer-P-680 [trade name]) with a temperature of 0.4 (°C)
Mix and adjust 0.2% wax at a liquid temperature of 100℃, and soak a paper container with a capacity of 180ml and a weight of 5g in this.
Apply wax, then cut wax, and then
Excess wax was waxed off in an oven at 130° C. for 3 minutes, and the coating amount was 2 g/cup and cooled at room temperature to obtain a waxing cup. Its properties are shown in Table 1. (Note: Waxing cup...cup treated with wax) Example 2 50% paraffin wax with a melting point of 60°C similar to that used in Example-1, and 30% content of non-normal paraffin with a melting point of 70°C. paraffin wax
49.8% and 0.2% of the same ethylene/α-olefin copolymer used in Example 1 was mixed therewith to obtain a wax composition in the same manner as in Example 1 to obtain a waxing cup. The first thing to consider is its properties.
Shown in the table. Example 3 84.8% paraffin wax with a melting point of 60°C similar to that used in Example-1 and 15% of a commercially available microcrystalline wax with a melting point of 78°C were mixed to make the non-normal paraffin content 12%. A wax composition prepared by mixing and adjusting 0.2% of the ethylene/α-olefin copolymer used in Example 1,
A waxing cup was obtained in the same manner as in Example-1. Its properties are shown in Table 1. Comparative Example 1 A waxing cup was obtained in the same manner as in Example 1 using only paraffin wax having a melting point of 60° C. as used in Example 1. Its properties are shown in Table 1. Comparative Example 2 A wax composition was obtained by mixing 0.2% of commercially available polyethylene with an average molecular weight of 20.000 into the same paraffin wax as used in Example-1, and waxing was performed using this in the same manner as in Example-1. I got a cup. Its properties are shown in Table 1. Comparative Example 3 A wax composition was obtained by mixing 0.5% of commercially available polyethylene with an average molecular weight of 2.000 with paraffin wax having a melting point of 60°C similar to that used in Example-1, and using this, Example-1 A waxing cup was obtained in the same manner. Its properties are shown in Table 1. Comparative Example 4 A wax composition was obtained by mixing two types of paraffin waxes similar to those used in Example 2 and commercially available polyethylene with an average molecular weight of 20.000, and this was used to prepare a wax composition. A waxing cup was obtained in the same manner as in -1. Its properties are shown in Table 1.
【表】
上記に使用した物性値の試験方法は下記のとお
りである。
(1) 融 点 JISK2235−５・３・１（℃）
(2) 曇り点 JISK2269−３・２（℃）
(3) ブロツキング温度 ASTMD−1465（℃）
(4) ノルマルパラフインの含有量（重量％）
モレキユラシーブ法；ワツクス１ｇにユニオン
昭和製シーブタイプ5A90ｇを使用し、イソオク
タン100mlで還流し12時間後の非吸着物を回収し
秤量後、算出する。
(5) 光 沢ASTMD−1834準拠（反射率％）
(6) 強 度 （ｇ）
東洋ボールドウイン製のテンシロン万能試験機
によるカツプ横位置の圧縮強度（10mm変型時）
(7) 耐水性
ワキシングカツプに５℃の水を満たし、15分間
放置後の強度で、測定法は(6)の強度と同じ
上表に結果として示したとおり、本発明に係る
ワツクス組成物は、従来の組成物に比較し、ブロ
ツキング温度において改良が見られ、特に曇り点
において優れた改良を示しており、さらにワキシ
ングカツプにおいては光沢、強度、耐水性のいず
れの点おいても優れており、特に表面の均一性に
おいては塗布むらは全く見られず顕著に優れたも
のが得られる。
発明の効果
以上の次第で本発明に係る組成物を紙容器の塗
布に使用するときは、非ノルマルパラフインを適
度に含有するパラフインワツクスとエチレン・α
−オレフイン共重合物との相剰作用により、紙容
器に塗布された塗膜を均一にすることができると
ともに、光沢、強度、耐水性並びに対ブロツキン
グ性も同時に改良できる。したがつて本発明は従
来になかつた極めて優れた紙容器用のワツクス組
成物を提供するもので紙容器の品質の向上に大い
に寄与するものである。[Table] The test methods for physical property values used above are as follows. (1) Melting point JISK2235-5.3.1 (℃) (2) Clouding point JISK2269-3.2 (℃) (3) Blocking temperature ASTMD-1465 (℃) (4) Normal paraffin content (wt%) ) Molecular sieve method: Use 90 g of Union Showa sieve type 5A for 1 g of wax, reflux with 100 ml of isooctane, collect unadsorbed matter after 12 hours, weigh it, and then calculate. (5) Gloss ASTMD-1834 compliant (reflectance %) (6) Strength (g) Compressive strength at the cup lateral position measured by Toyo Baldwin Tensilon universal testing machine (when deformed by 10 mm) (7) Water resistance Waxing cup The strength is measured after filling the chamber with water at 5℃ and leaving it for 15 minutes.The measurement method is the same as the strength in (6).As shown in the results in the table above, the wax composition according to the present invention has a higher strength than the conventional composition. However, improvements were seen in the blocking temperature, especially in the clouding point, and the waxing cup showed excellent gloss, strength, and water resistance, especially in terms of surface uniformity. No uneven coating was observed and a significantly superior product was obtained. Effects of the Invention As described above, when the composition according to the present invention is used for coating paper containers, paraffin wax containing an appropriate amount of non-normal paraffin and ethylene/α
- Due to the interaction with the olefin copolymer, the coating film applied to paper containers can be made uniform, and the gloss, strength, water resistance, and anti-blocking properties can be improved at the same time. Therefore, the present invention provides an extremely excellent wax composition for paper containers, which has not been available before, and greatly contributes to improving the quality of paper containers.