JPH05156208A - コーティング組成物 - Google Patents

コーティング組成物

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JPH05156208A
JPH05156208A JP3350801A JP35080191A JPH05156208A JP H05156208 A JPH05156208 A JP H05156208A JP 3350801 A JP3350801 A JP 3350801A JP 35080191 A JP35080191 A JP 35080191A JP H05156208 A JPH05156208 A JP H05156208A
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昭二 七條
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弘年 宮崎
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ワックス系エマルジョン(A)および水溶
性樹脂(B)(例:PVA)を主成分とし、固形分換算
の重量基準の配合割合(A)/(B)が25/75〜8
0/20であるコーティング組成物。 ワックスを主成分とし、かつワックスにより形成され
た連続層を有する最外層(I)および水溶性樹脂を主成
分とする最内層(II)からなるコーティング層を表面に
有する厚さ300μm以下の紙。 【効果】 本発明のコーティング組成物を用いると、防
湿性および故紙の再利用性が良好な防湿紙が得られる。
本発明の防湿紙は故紙の再利用性が良好であり、かつ防
湿性、耐折性、離解性および耐ブロッキング性が優れて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコーティング組成物に関
する。さらに詳しくは、該組成物をコーティングした防
湿紙の故紙や損紙が製紙原料用としての良好な再利用性
を有し、かつ防湿性、耐折性、離解性および耐ブロッキ
ング性などの点で優れた性能を有する防湿紙の製造用に
好適なコーティング組成物に関する。さらに、本発明は
故紙や損紙が製紙原料用としての良好な再利用性を有
し、かつ防湿性、耐折性、離解性および耐ブロッキング
性などの点で優れた性能を有する紙に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、主として防湿包装用に用いられて
いる防湿紙としては、溶融ワックスを含浸加工したパラ
フィン紙、ポリエチレンを溶融押出ラミネートしたポリ
エチレンラミネート紙、アスファルトを溶融含浸したタ
ーポリン紙等が挙げられる。これらの防湿紙のなかでも
ポリエチレンラミネート紙は安価で性能が良いことから
広く使われているが、防湿紙の故紙や損紙を再利用する
場合に、パルプからワックスやポリエチレンの除去が難
しいという問題点があった。さらに、ワックスエマルジ
ョン(A)およびポリビニルアルコール(B)からなる
組成物(固形分換算の重量基準の配合割合(A)/
(B)は0/100〜23/77)を紙に塗工すること
が知られている(特開昭59−144693号)が、得
られた紙は防湿性および耐折性が充分ではなかった。さ
らに、顔料のバインダーとして、ワックスエマルジョン
およびポリビニルアルコールからなる組成物を少量(顔
料100重量部に対する組成物の添加量11重量部)添
加して得られた顔料を主成分とするスラリーを紙に塗工
することが知られている(特公昭34−10661号)
が、得られた紙は防湿性および耐折性が充分ではなかっ
た。さらに、ワックスエマルジョンを紙に塗工すること
が知られている(特開昭57−155253号)が、得
られた紙は防湿性、耐折性、離解性および耐ブロッキン
グ性が充分ではなかった。さらに、ワックスエマルジョ
ンおよび合成ゴムエマルジョンからなる組成物を紙に塗
工することが知られている(特開昭53−41511
号)が、得られた紙は耐折性および離解性が充分ではな
かった。さらに、ポリビニルアルコールを分散安定剤と
して乳化分散して得られたロジンエマルジョンを紙に塗
工することが知られている(特開昭58−69251
号)が、得られた紙は防湿性および耐折性が充分ではな
かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
防湿紙の故紙や損紙が製紙原料用としての良好な再利用
性を有し、かつ防湿性、耐折性、離解性および耐ブロッ
キング性などの点で優れた性能を有する防湿紙の製造用
に好適なコーティング組成物を提供することである。本
発明のさらなる目的は、故紙や損紙が製紙原料用として
の良好な再利用性を有し、かつ防湿性、耐折性、離解性
および耐ブロッキング性の点で優れた性能を有する紙を
提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の課題
を解決すべく鋭意検討した結果、ワックス系エマルジョ
ン(A)および水溶性樹脂(B)を主成分とし、固形分
換算の重量基準の配合割合(A)/(B)が25/75
〜80/20であるコーティング組成物を見出し、さら
に本発明者等は、ワックスを主成分とし、かつワックス
により形成された連続層を有する最外層(I)および水
溶性樹脂を主成分とする最内層(II)からなるコーティ
ング層を表面に有する厚さ300μm以下の紙を見出
し、本発明を完成させるに至った。
【0005】最初に、本発明のコーティング組成物に関
する発明について説明する。本発明におけるワックス系
エマルジョン(A)は、ワックス系成分を分散質とする
水性エマルジョンであり、その具体例としてはパラフィ
ンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチ
レンワックスなどの単一成分を分散質とする水性エマル
ジョン;これらのワックス成分のブレンド物を分散質と
する水性エマルジョン;マレイン化石油樹脂などの変性
ワックス成分を分散質とする水性エマルジョン;ロジン
あるいは不飽和高級アルコールなどを分散質とする水性
エマルジョンが挙げられる。ワックス系エマルジョン
(A)の分散質であるワックスの融点は特に制限はない
が、40〜120℃が好ましく、40〜100℃がより
好ましく、40〜80℃がさらにより好ましい。ワック
スの融点が40℃未満の場合には、塗工紙の用途によっ
ては該塗工紙のブロッキング現象が起こり易くなる場合
がある。ワックス系エマルジョン(A)の分散質である
ワックスの溶融粘度については特に制限はないが、10
0℃における溶融粘度(以下、溶融粘度とはB型粘度計
を用いて、30rpmで測定した粘度を意味する)が5
0〜2000センチポイズ(cp)が好ましく、100
〜1500cpがより好ましい。ワックスの100℃に
おける溶融粘度が上記の範囲である場合には、塗工紙の
防湿性がより向上する。ワックス系エマルジョン(A)
の分散質であるワックスの粒子径については特に制限は
ないが、0.01〜10μmが好ましい。ワックスの分
散剤は特に制限はなく、ノニオン性乳化剤、アニオン性
乳化剤、カチオン性乳化剤などの乳化剤;ポリビニルア
ルコール、カルボキメチルセルロースなどの水溶性高分
子分散剤;マレイン化石油樹脂などの自己乳化性を有す
る高分子分散剤などが挙げられる。
【0006】本発明における水溶性樹脂(B)として
は、5〜100℃の温度範囲において安定な水溶液が得
られるものであれば特に制限はなく、その具体例として
は澱粉、アルギン酸ナトリウム、カゼイン等の天然水溶
性高分子;メチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ース、可溶性澱粉等の半合成水溶性高分子;ポリビニル
アルコール系樹脂、ポリアクリルアミド、ポリエチレン
オキサイド等の合成水溶性高分子などが挙げられる。こ
れらの水溶性樹脂(B)のなかでも、得られた紙の耐折
性および離解性の点から、ポリビニルアルコール系樹脂
が好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポ
リ酢酸ビニルを鹸化して得られた通常のポリビニルアル
コール;酢酸ビニルモノマーに他の共重合性モノマーを
共重合して得られた共重合体を鹸化してえられた変性ポ
リビニルアルコール;ポリビニルアルコールの水酸基の
一部に他の反応性基を反応結合させて得られた後変性ポ
リビニルアルコールなどが含まれる。ポリビニルアルコ
ール系樹脂の重合度は特に制限はないが、塗工液の高濃
度化および紙表面へ塗工した後のポリビニルアルコール
系樹脂とワックスとの相分離性の観点からは重合度は低
い方が好ましく、塗工層の表層部(最外層)のワックス
が紙層に浸み込むのを防止するという観点からは重合度
は高いほうが好ましく、両者の兼ね合いから、ポリビニ
ルアルコール系樹脂の重合度は200〜3000が好ま
しく、300〜2000がより好ましい。ポリビニルア
ルコール系樹脂の鹸化度は特に制限はないが、ポリビニ
ルアルコール系樹脂とワックスとの相分離性の観点から
は鹸化度は高い方が好ましく、ポリビニルアルコール系
樹脂の鹸化度は80モル%以上が好ましい。
【0007】ワックス系エマルジョン(A)と水溶性樹
脂(B)との固形分換算の重量基準の配合割合(A)/
(B)は25/75〜80/20であり、35/65〜
80/20が好ましく、40/60〜70/30がより
好ましい。配合割合が本発明の範囲以外の場合には、本
発明のコーティング組成物を塗工して得られた紙の防湿
性が低下する。本発明のコーティング組成物は上記の成
分(A)および成分(B)を主成分とすることを必要と
し、コーティング組成物中の全固形分に対する成分
(A)および成分(B)の合計含有量は50重量%以上
が好ましく、70重量%以上がより好ましく、90重量
%以上がさらにより好ましい。コーティング組成物中の
全固形分に対する成分(A)および成分(B)の合計含
有量が上記の好適範囲の場合には、さらに防湿性および
耐折性が向上する。本発明のコーティング組成物は成分
(A)および成分(B)を主成分とすることを必要とす
るが、本発明の効果を損なわない範囲で、体質顔料、着
色顔料などの添加物を含有していても良い。
【0008】本発明のコーティング組成物は水性である
ことを特徴し、その固形分濃度については特に制限はな
いが、5〜50重量%が好ましく、7〜40重量%がよ
り好ましい。本発明のコーティング組成物の塗工量とし
ては、特に制限はないが、固形分換算で1〜50g/m
↑2 が好ましく、2〜25g/m↑2 がより好ましい。
【0009】本発明のコーティング組成物は、紙、布、
皮革または無機成形物などのコーティング剤として有用
であり、本発明のコーティング組成物をこれらの塗工対
象物に塗工することにより、防湿性、耐折性、離解性お
よび耐ブロッキング性が改良される。本発明のコーティ
ング組成物は、上記の塗工対象物のなかでも特にセルロ
ースを主成分とする原紙に対して有用であり、本発明の
コーティング組成物を原紙に塗工した場合には、防湿
性、耐折性、離解性および耐ブロッキング性が著しく優
れた防湿紙が得られる。
【0010】本発明のコーティング組成物を塗工対象物
に塗工した場合に著しい効果が発現する詳細な理由につ
いては不明であるが、以下のように推察される。即ちワ
ックス系エマルジョン(A)と水溶性樹脂(B)を特定
量配合してなる本発明のコーティング組成物は、原紙に
塗工されるまでは相分離せず、コーティング組成物を塗
工した後、初期の乾燥過程、すなわち塗工層が加熱され
た時点でワックス系エマルジョンの乳化安定性が低下
し、ワックス系エマルジョン粒子が凝集したり、ワック
ス系エマルジョン粒子が溶融して比重が低下する結果、
ワックス成分が塗工層の表層部(最外層)に移動するも
のと推定される。一方、水溶性樹脂成分はコーティング
組成物の乾燥時に部分的に原紙に浸透した形で紙の表層
部(最内層)に歩留るために、本発明のコーティング組
成物を塗工して得られた塗工紙は防湿性を有し、かつ本
発明のコーティング組成物を塗工して得られた塗工紙の
故紙や損紙を再利用する場合に、パルプからのワックス
の分離性が良好であるためにパルプの分散性が良く、そ
の結果、本発明のコーティング組成物を塗工した得られ
た防湿紙の故紙や損紙を回収して抄紙することにより得
られた紙は、パルプ繊維のフロック状のブツやオイルス
ポットがない良好な紙製品が得られる。さらに本発明に
よると、塗工紙の防湿性;特に折りまげた箇所の防湿性
の低下が小さいという効果(耐折性);塗工紙を再利用
する場合におけるパルプの水への分散性(離解性);耐
ブロッキング性などの効果も発現することを見出し、本
発明を完成したものである。
【0011】次に、本発明の特定のコーティング層を表
面に有する紙について説明する。本発明の紙は、ワック
スを主成分とし、かつワックスにより形成された連続層
を有する最外層(I)および水溶性樹脂を主成分とする
最内層(II)からなるコーティング層を表面に有する厚
さ300μm以下の紙である。
【0012】本発明における最外層(I)は、ワックス
を主成分とし、ワックスの含有量としては60重量%以
上が好ましく、80重量%以上がより好ましい。さらに
最外層(I)は、ワックスにより形成された連続層を有
していることが必要である。すなわち最外層(I)がワ
ックス以外の成分を含有している場合には、ワックス成
分を海とし、水溶性樹脂などのその他成分を島とする海
・島構造であることが必要である。最外層(I)がワッ
クスを主成分としていない場合またはワックスにより形
成された連続層を有していない場合には、紙の防湿性が
発現しない。最外層(I)の厚さとしては特に制限はな
いが、1〜20μmが好ましく、2〜10μmがより好
ましい。本発明におけるワックスとしては、上記のコー
ティング組成物の欄に記載したワックスが好適に用いら
れる。
【0013】本発明における最内層(II)は、水溶性樹
脂を主成分としていることを必要とし、水溶性樹脂成分
の含有量としては60重量%以上が好ましく、80重量
%以上がより好ましい。最内層(II)が水溶性樹脂を主
成分としていない場合には、紙の防湿性が発現しない。
最内層(II)の厚さとしては特に制限はないが、0.2
〜10μmが好ましく、0.5〜5μmがより好まし
い。本発明における水溶性樹脂としては、上記のコーテ
ィング組成物の欄に記載した水溶性樹脂が好適に用いら
れる。
【0014】本発明のコーティング層は、上記の最外層
(I)および最内層(II)からなるが、最外層(I)と
最内層(II)との間に中間層を有していても良い。中間
層は、ワックスおよび水溶性樹脂などからなり、中間層
の厚さは1〜20μmが好ましく、2〜10μmがより
好ましい。中間層を有している場合には、最外層(I)
と最内層(II)との接着性が向上する傾向が認められ
る。
【0015】本発明のコーティング層は、ワックスおよ
び水溶性樹脂を主成分とすることを必要とするが、本発
明の効果を損なわない範囲で、体質顔料、着色顔料など
の添加物を含有していても良い。
【0016】本発明の原紙としては特に制限はないが、
セルロースを主成分とする原紙が好ましく、クラフト紙
が特に好ましい。
【0017】本発明のコーティング層は、原紙の表面が
露出しないように、実質的に原紙の表面に存在していれ
ば良く、コーティング層全体が原紙の表面に存在してい
る場合またはコーティング層の一部が原紙に浸透してい
ている場合でも良い。本発明の紙の厚さ(コーティング
層を含めた厚さ)は、300μm以下であり、250μ
m以下が好ましく、200μm以下がより好ましい。紙
の厚さの下限としては、30μm以上が好ましく、40
μm以上がより好ましい。したがって、本発明の紙の厚
さとしては、30〜300μmが好ましく、40〜25
0μmがより好ましい。本発明の紙の厚さが300μm
より大きい場合には、耐折性が低下する傾向がある。
【0018】本発明の紙の製造方法としては、水溶性樹
脂を主成分とする水溶液を原紙に塗工した後、ワックス
を主成分とする水性分散液を塗工する方法;水溶性樹脂
を主成分とする樹脂を溶融押出して、原紙に圧着し、ワ
ックスを主成分とする水性分散液を塗工する方法;ワッ
クス系エマルジョン(A)および水溶性樹脂(B)を主
成分とし、固形分換算の重量基準の配合割合(A)/
(B)が25/75〜80/20であるコーティング組
成物を原紙に塗工した後、加熱する方法などが挙げられ
るが、これらの方法のなかでもコーティング組成物を原
紙に塗工した後、ワックスの融点よりも10℃以上高い
温度で加熱乾燥する方法が好ましい。すなわち、乾燥温
度としては65〜170℃が好ましく、80〜150℃
がより好ましい。乾燥温度としては5秒間〜10分間の
範囲から適宜選択される。
【0019】本発明の紙は、防湿紙、剥離紙または撥水
紙などに有用であり、これらの用途のなかでも特に防湿
紙に好ましく用いられる。
【0020】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるも
のではない。実施例中、特に断わりのないかぎり、
「%」および「部」は重量基準を意味する。
【0021】実施例1〜9、比較例1〜10 バーコーターを用いて、クラフト原紙(坪量76g/m
↑2,緊度0.6)に、表1に示す組成物を固形分換算で
20g/m↑2 塗布した後、表2に示す乾燥条件で熱風
乾燥を行い、20℃,65%RH下で24Hr調湿した
後、以下の評価を行った。その結果を表2にまとめて示
す。
【0022】(評価方法) 透湿度:JIS Z−0208に記載されたカップ法
により測定した(測定条件:40℃,90%RH,24
Hr) 離解性:パルプスラリー濃度1%に相当する故紙を水
とともに、家庭用小型ミキサーに入れ、1分間撹拌した
後、5倍量の水に落として、パルプ繊維の分散状態を観
察した。 (○:良好に分散した, △:フロック少しあり,
×:フロック多し) 耐折性:透湿度測定用試料を塗工面を内側にして折り
重ね、150g/cm↑2で10秒間加圧し、ついで塗
工面を外側にして、十字になる様に折り重ね、折り目を
つけた試料について、透湿度を測定した。 耐ブロッキング性:透湿度測定用試料の塗工面と非塗
工面を重ね合わせ、150g/cm↑2の荷重をかけ
て、40℃,90%RHで24Hr放置した後、重ね合
わせ面のブロッキング状態を観察した。 (○:ブロッキングなし, △:ブロッキングが少し発
生した, ×:ほぼ全面にブロッキングが発生した)
【0023】
【表1】 表1の略号の説明 WE−1:水に対して自己乳化性を有するマレイン化石
油樹脂を分散剤に用いて、融点57℃、100℃におけ
る溶融粘度950cpのパラフィンワックスを乳化分散
して得られた分散質の平均粒径が0.13μmの水性エ
マルジョン WE−2:水に対して自己乳化性を有するマレイン化石
油樹脂を分散剤に用いて、融点74℃、100℃におけ
る溶融粘度980cpのマイクロクリスタリンワックス
を乳化分散して得られた分散質の平均粒径が0.51μ
mの水性エマルジョン ST:酸化でんぷん(日本食品(株)製、商品名:MS
−3800) CMC:カルボキシメチルセルロース(第一工業製薬
(株)製、商品名:セロゲン−7A) PVA−1:ポリビニルアルコール(重合度350、鹸
化度98.5モル%、(株)クラレ製、商品名:PVA
−103) PVA−2:ポリビニルアルコール(重合度1750、
鹸化度98.5モル%、(株)クラレ製、商品名:PV
A−117) PVA−3:ポリビニルアルコール(重合度1750、
鹸化度96.0モル%、(株)クラレ製、商品名:PV
A−CST) AE:メチルメタクリルレート−ブタジエン系ラテック
ス(三井東圧(株)製、商品名:ポリラック−707) RE:ラウリルビニルエーテル単位の含有量0.5モル
%、イタコン酸単位の含有量3.0モル%、鹸化度9
6.5モル%、20℃における4%粘度34cpの変性
ポリビニルアルコールを分散剤に用いて、酸価195、
軟化点101℃の酸変性ロジンを乳化分散して得られた
分散質の平均粒径が0.65μmの水性エマルジョン
【0024】
【表2】
【0025】実施例10 光学顕微鏡を用いて、実施例5で得られた塗工紙のヨー
ド呈色した断面を観察し、コーティング層におけるポリ
ビニルアルコールの存在状況を観察した。さらに走査電
顕を用いて、該塗工紙の断面を観察し、コーティング層
におけるワックスとポリビニルアルコールの存在状況を
観察した。その結果、紙の厚さ(コーティング層を含
む)は134〜141μmであり、コーティング層の最
外層の厚さは5〜9μmであり、該最外層は青色にヨー
ド呈色していないことからワックスにより形成された連
続層であり、コーティング層の最内層の厚さは1〜4μ
mであり、該最内層は青色にヨード呈色していることか
らポリビニルアルコールを主成分とする層であることが
確認できた。さらに、表面赤外吸収スペクトル分析およ
びX線光電子分光法(ESCA)による分析から、最外
層のワックスの含有量は80%以上であり、最内層のポ
リビニルアルコールの含有量は80%以上であることが
確認できた。
【0026】
【発明の効果】本発明のコーティング組成物は、紙、
布、皮革または無機成形物などのコーティング剤として
有用であり、本発明のコーティング組成物をこれらの塗
工対象物に塗工することにより、防湿性、耐折性、離解
性および耐ブロッキング性が改良される。本発明のコー
ティング組成物は、上記の塗工対象物のなかでも特にセ
ルロースを主成分とする原紙に対して有用であり、本発
明のコーティング組成物を原紙に塗工した場合には、防
湿性、耐折性、離解性および耐ブロッキング性が著しく
優れた防湿紙が得られる。本発明のコーティング組成物
をコーティングして得られた紙は、従来から使用されて
いるポリエチレンラミネート紙並みの防湿性が得られ、
かつ故紙の再利用性が良好である。本発明のコーティン
グ組成物のその他の用途としては、剥離紙や撥水紙など
を製造するためのコーティング剤としても有用である。
本発明の紙は、防湿紙、剥離紙または撥水紙などに有用
であり、これらの用途のなかでも特に防湿紙に好ましく
用いられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D21H 19/18

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワックス系エマルジョン(A)および水
    溶性樹脂(B)を主成分とし、固形分換算の重量基準の
    配合割合(A)/(B)が25/75〜80/20であ
    るコーティング組成物。
  2. 【請求項2】 ワックスを主成分とし、かつワックスに
    より形成された連続層を有する最外層(I)および水溶
    性樹脂を主成分とする最内層(II)からなるコーティン
    グ層を表面に有する厚さ300μm以下の紙。
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