JPH06166989A

JPH06166989A - 耐水化紙

Info

Publication number: JPH06166989A
Application number: JP43A
Authority: JP
Inventors: Shiyunichirou Mukouyoshi; 俊一郎向吉; Seigoro Fujita; 征五郎藤田
Original assignee: New Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1994-06-14

Abstract

(57)【要約】【目的】古紙再生パルプとして再利用が容易な耐水化紙
を提供する。【構成】基紙の少なくとも片面に放射線硬化型樹脂組成
物よりなる硬化層を設けてなる耐水化紙であり、特に硬
化層の塗膜をアルカリ可溶性またはアルカリ膨潤性とし
た耐水化紙。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐水化紙に関し、特に
古紙再生パルプとして再利用が容易な耐水化紙に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、耐水化紙としては、紙にポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の熱可塑性樹
脂を押し出しコーティングしたり、接着剤を用いて貼り
合わせた、所謂ラミネート紙、紙に熱可塑性樹脂を溶
剤に溶かした塗料を塗工或いは含浸させたもの等があ
る。このような耐水化紙としては種々の用途があるが、
特に産業用包装材、商業用包装紙、ショッピングバッ
グ、ブックカバー等に専ら使用されている。しかしなが
ら、これらは、通常のパルプ離解プロセスでは古紙再生
パルプとしての再利用が難しい。このため、ほとんど回
収されることなく廃棄焼却処分されているのが現状であ
り、環境保全或いは資源の有効利用の観点から憂慮すべ
き問題である。また、特にの場合、耐溶剤性に劣る欠
点があり、さらにその加工に際し溶剤を使用するために
安全性や環境保全に問題があり、取り扱い難く、生産性
にも難点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、十分
に耐水性を有し、再生パルプとしての再利用が可能であ
り、且つ溶剤を使用しないためにその製造プロセスおい
て安全問題や環境汚染等を惹起することのない耐水化紙
を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、基紙の少なく
とも片面に放射線硬化型樹脂組成物よりなる硬化層を設
けてなる耐水化紙において、該硬化層の塗膜がアルカリ
可溶性またはアルカリ膨潤性であることを特徴とする耐
水化紙である。

【０００５】

【作用】本発明に使用される基紙としては、上質紙，中
質紙，クラフト紙，コート紙，アート紙，キャストコー
ト紙，および板紙等が挙げられる。これらの中でも、特
にコート紙，アート紙，キャストコート紙等の顔料と接
着剤を主成分とする顔料塗被層を設けた紙が放射線硬化
型樹脂組成物に対するバリヤー性に優れるため好ましく
用いられる。また、上質紙，中質紙，クラフト紙等の場
合、放射線硬化型樹脂組成物に対するバリヤー性を持た
せるために澱粉，ポリビニルアルコール等の水溶性高分
子による下塗り処理を施すのが好ましい。

【０００６】なお、一般に再生パルプとして再利用する
ために、古紙や紙製品は離解機にて水と一緒に強攪拌す
ることにより単繊維化させられる。また、離解機で処理
後、さらに、脱水しニーディング処理を行う場合もあ
る。上記のような古紙再生工程においては、離解性を増
進させる目的でアルカリを添加することが一般に行われ
る。従って、本発明者等は放射線硬化型樹脂組成物で硬
化層を設けた耐水化紙の再生利用のためのパルプ化法に
ついて鋭意検討を重ねた結果、該硬化層がアルカリ可溶
性、或いはアルカリ膨潤性となるような放射線硬化型樹
脂組成物を選択することによって、所望の効果が得られ
ることを見出した。

【０００７】即ち、水溶性放射線硬化型樹脂を含有す
る放射線硬化型樹脂組成物とカルボキシル基等の酸性
基を有する放射線硬化型樹脂を含有する放射線硬化型樹
脂組成物である。ここで、含有するという意味は放射線
硬化型樹脂組成物の全部または一部分として、水溶性放
射線硬化型樹脂あるいは酸性基を有する放射線硬化型樹
脂を組成物として含有しているということである。ま
た、放射線硬化型樹脂組成物に水溶性化合物を含ませ
ることによって、適当な離解性を与えることも可能であ
ると考えられる。これは水溶性化合物によって架橋が適
度に制限されたり、親水性が付与されたりするためであ
る。さらに、放射線硬化型樹脂組成物の一部としてカ
ルボキシル基等の酸性基を持つ化合物を配合することに
よって適当な離解性を得られると考えられる。この場合
も酸性基をもつ化合物によって架橋が適度に制限された
り、またはアルカリ可溶性が付加されることによる。特
に、上記とが速硬化性の点で好ましく用いられる。

【０００８】ここに、水溶性放射線硬化型樹脂として
は、例えばポリエチレングリコールジアクリレート，Ｎ
−ビニルピロリドン，グリセリン（ポリ）アクリレー
ト，２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート，アク
リルアミド及びその誘導体、アルコキシル化（ポリ）ア
クリレート等が挙げられる。一方、酸性基を有する放射
線硬化型樹脂としては、β−カルボキシエチルアクリレ
ート，（メタ）アクリル酸，（メタ）アクリル酸ダイマ
ー，さらに具体的な商品名としては、ダイセルＵＣＢ
（株）製のＥＢ１６９，ＥＢ１７０，ＥＢ７７０等が挙
げられる。

【０００９】なお、酸性基を有する放射線硬化型樹脂の
酸性度を表す指数として、酸価が挙げられるが、この酸
価は値が大きい程硬化後のアルカリ可溶性が増加するも
のであり、一般には酸化が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のも
のが効果的である。

【００１０】上記の水溶性放射線硬化型樹脂や酸性基を
有する放射線硬化型樹脂を併用することも勿論可能であ
り、さらに、耐水性を調整する目的で上記以外の放射線
硬化型樹脂（オリゴマー又は／及びモノマー）と混合し
て用いることもできる。なお、これらの放射線硬化型樹
脂としては、放射線で硬化されるものであれば特に限定
されるものではなく、例えば以下のものが挙げられる。

【００１１】オリゴマーとしては；（ａ）：脂肪族、脂環族、芳香族２〜６価の多価アルコ
ール及びポリアルキレングリコールのポリ（メタ）アク
リレート、（ｂ）：脂肪族，脂環族，芳香族２〜６価の
多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加させた形
の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート、
（ｃ）：ポリ（メタ）アクリロイルオキシアルキルリン
酸エステル、（ｄ）：ポリエステルポリ（メタ）アクリ
レート、（ｅ）：エポキシポリ（メタ）アクリレート、
（ｆ）：ポリウレタンポリ（メタ）アクリレート、
（ｇ）：ポリアミドポリ（メタ）アクリレート、
（ｈ）：ポリシロキサンポリ（メタ）アクリレート、
（ｉ）：側鎖及び／又は末端に（メタ）アクリロイルオ
キシ基を有するビニル系又はジエン系低重合体、
（ｊ）：前記（ａ）〜（ｉ）記載のオリゴエステル（メ
タ）アクリレート変性物等である。

【００１２】モノマーとしては；（ａ）：単官能モノマーとして、フェノキシエチルアク
リレート，ステアリルアクリレート，エトキシエチルア
クリレート，ベンジルアクリレート，シクロヘキシルア
クリレート，テチラヒドロフルフリールアクリレート，
イソボルニルアクリレート等、（ｂ）：多官能モノマー
として、１、６−ヘキサンジオールジアクリレート，ジ
エチレングリコールジアクリレート，ネオペンチルグリ
コールジアクリレート，トリプロピレングリコールジア
クリレート，トリメチロールプロパンジアクリレート，
トリメチロールプロパントリアクリレート，ペンタエリ
スリトールトリアクリレート，ペンタエリスリトールテ
トラアクリレート，ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレート等である。

【００１３】水溶性放射線硬化型樹脂や酸性基を有する
放射線硬化型樹脂の配合量は、水溶性放射線硬化型樹脂
の場合５０重量％、酸性基を有する放射線硬化型樹脂の
場合、その酸性度，即ち酸価にも依存するが、一般に２
０重量％以上が配合されたときに、良好な再生紙適性が
得られ易い。一方、樹脂の配合量以外に、再生パルプ化
の難易度に影響を及ぼす硬化膜の硬化密度は、放射線反
応性官能基の密度や、放射線のエネルギー等に依存す
る。従って、再生パルプ化処理が難しい、所謂高い硬化
密度の硬化膜が得られるような場合には水溶性放射線硬
化型樹脂や酸性基を有する放射線硬化型樹脂の配合量を
適宜調整することが必要である。

【００１４】なお、本発明で用いられる放射線硬化型樹
脂組成物中には、上記以外の非放射線硬化型樹脂，顔
料，染料及び各種添加剤、例えば消泡剤，レベリング
剤、可塑剤，滑剤，界面活性剤，紫外線吸収剤，導電剤
等を適宜配合することができる。

【００１５】上記の如き樹脂組成物は、バーコーター，
ロールコーター，グラビアコーター，オフセットグラビ
アコーター等の公知の塗布装置によって塗布することが
できる。塗布量については必ずしも限定されないが、１
〜２０ｇ／ｍ²、より好ましくは２〜１０ｇ／ｍ²程度
の範囲で調節するのが望ましい。因みに、１ｇ／ｍ²未
満ではカバーリングが不十分となり本発明の所望の効果
が期待できず、他方、２０ｇ／ｍ² を越えるような塗布
量では効果が飽和し、且つコストの面でも不利になるだ
けでなく、離解が困難になり易い。

【００１６】また、上記の如き放射線硬化型樹脂組成物
の硬化に使用する放射線としては、例えば電子線，紫外
線，α線，β線，γ線，Ｘ線，中性子線等が挙げられる
が、これらのうちα線，β線，γ線，Ｘ線等は人体への
危険性が高いため、取扱が容易な電子線や紫外線が好ま
しく使用される。支持体上に形成された樹脂層は電子線
または紫外線の照射によって硬化されるが、電子線を使
用する場合、照射する電子線の量は０．１〜１５Ｍｒａ
ｄ、より好ましくは０．５〜１０Ｍｒａｄ程度の範囲が
望ましい。因みに、０．１Ｍｒａｄ未満では樹脂成分を
十分に硬化させることができず、他方、１５Ｍｒａｄを
越えるような過度の電子線照射は白色度の低下や紙力の
低下を引き起こす。なお、照射する際の加速電圧は１０
０〜３００ＫＶ程度が適当である。

【００１７】紫外線を使用する場合には、塗被液組成物
中に光重合開始剤を配合する必要があり、前記の樹脂成
分に対して０．２〜１０重量％，好ましくは０．５〜５
重量％程度の範囲で添加される。光重合開始剤として
は、例えばチオキサントン，べンゾイン，ベンゾインア
ルキルエーテルキサントン，ジメチルキサントン，ベン
ゾフェン等が挙げられる。また、紫外線照射用の光源と
しては、１〜５０個の紫外線ランプ，キセノンランプ，
タングステンランプ等が用いられ、５０００〜８０００
μＷ／ｃｍ程度の強度を有する紫外線が好ましく照射さ
れる。なお、前述の電子線照射方式は紫外線照射方式に
比べて生産性が高く、光重合開始剤添加による臭気，着
色の問題がなく、しかも均一な架橋構造をとりやすいた
め特に好ましく使用される。

【００１８】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明をより具体的に
説明するが、勿論これらに限定されるものではない。な
お、特に断らない限り、例中の部および％はそれぞれ重
量部および重量％を示す。

【００１９】実施例１坪量８５ｇ／ｍ²の市販コート紙（商品名：トップコー
ト；神崎製紙（株）製）を支持体（基紙）として用い
た。この上に放射線硬化型樹脂組成物として水溶性放射
線硬化型樹脂であるポリエチレングリコールジアクリレ
ート（商品名：ニューフロンティアＰＥ６００；第一工
業製薬（株）製）８０部とポリエステルアクリレートオ
リゴマー（商品名：ＥＢ８１０；ダイセルＵＣＢ（株）
製）２０部との混合液を、硬化後の塗被量が６ｇ／ｍ²
となるように塗被し、電子線照射装置（ＣＢ−１５０
型；ＥＳＩ社製）を用いて、３Ｍｒａｄの照射線量で照
射し樹脂成分を硬化させ耐水化紙を得た。

【００２０】実施例２実施例１において、放射線硬化型樹脂組成物として水溶
性放射線硬化型樹脂であるポリエチレングリコールジア
クリレート（商品名：ニューフロンティアＰＥ６００；
第一工業製薬（株）製）のみを使用した以外は実施例１
と同様にして耐水化紙を得た。

【００２１】実施例３実施例１において、放射線硬化型樹脂組成物として水溶
性放射線硬化型樹脂であるポリエチレングリコールジア
クリレート（商品名：ニューフロンティアＰＥ６００；
第一工業製薬（株）製）６０部とポリエステルアクリレ
ートオリゴマー（商品名：ＥＢ８１０；ダイセルＵＣＢ
（株）製）４０部との混合液を使用した以外は実施例１
と同様にして耐水化紙を得た。

【００２２】実施例４実施例１において、放射線硬化型樹脂組成物として水溶
性放射線硬化型樹脂であるアクリルアミド誘導体モノマ
ー（商品名：Ｍ−５８０；マテリアルサイエンス（株）
製）を使用した以外は実施例１と同様にして耐水化紙を
得た。

【００２３】実施例５実施例１において、放射線硬化型樹脂組成物としてカル
ボキシル基含有モノマー（ポリアクリル酸ダイマー：商
品名：アロニックスＭ−５６００、酸価３２４ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ；東亜合成化学工業（株）製）７０部とポリエス
テルアクリレートオリゴマー（商品名：ＥＢ８１０；ダ
イセルＵＣＢ（株）製）３０部との混合液を使用した以
外は実施例１と同様にして耐水化紙を得た。

【００２４】実施例６実施例１において、放射線硬化型樹脂組成物としてカル
ボキシル基含有モノマー（ポリアクリル酸ダイマー：商
品名：アロニックスＭ−５６００、酸価３２４ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ；東亜合成化学工業（株）製）４０部とポリエス
テルアクリレートオリゴマー（商品名：ＥＢ８１０；ダ
イセルＵＣＢ（株）製）６０部との混合液を使用した以
外は実施例１と同様にして耐水化紙を得た。

【００２５】実施例７実施例１において、放射線硬化型樹脂組成物として酸性
基を有する放射線硬化型樹脂を含む放射線硬化型樹脂組
成物に酸官能性ポリエステルアクリレートオリゴマー
（商品名：ＥＢ７７０、酸価１２０ｍｇＫＯＨ／ｇ；ダ
イセルＵＣＢ（株）製）７０部とポリエステルアクリレ
ートオリゴマー（商品名：ＥＢ８１０；ダイセルＵＣＢ
（株）製）３０部との混合液を使用した以外は実施例１
と同様にして耐水化紙を得た。

【００２６】比較例１坪量８５ｇ／ｍ²の市販コート紙（商品名：トップコー
ト；神崎製紙（株）製）を耐水化紙とした。

【００２７】比較例２坪量８５ｇ／ｍ²の市販コート紙（商品名：トップコー
ト；神崎製紙（株）製）にポリエチレンをラミネート
（２０μｍ）したものを耐水化紙とした。

【００２８】比較例３坪量８５ｇ／ｍ²の市販コート紙（商品名：トップコー
ト；神崎製紙（株）製）にポリエステル樹脂（商品名：
バイロン２０Ｓ；東洋紡製）の３０％トルエン液を乾燥
後のコート量が６ｇ／ｍ²となるように塗被したものを
耐水化紙とした。

【００２９】かくして得られた耐水化紙を以下の方法で
評価し、得られた結果を表１に示した。

【００３０】〔評価項目および基準〕（１）耐水性紙に水をスポイドで５滴たらし、１時間後に耐水性（水
に対するバリヤー性）を目視で判定した。 ○ ：水が紙層中に全く含浸していない。 △ ：水が紙層中に若干含浸しているが、裏面には滲み
出していない。 × ：水が紙層中に含浸し、裏面にも滲み出していた。

【００３１】（２）耐溶剤性紙にＭＥＫ（メチルエチルケトン）をスポイドで５滴た
らし、１０分後に耐溶剤性（ＭＥＫに対するバリヤー
性）を目視で判定した。 ○ ：ＭＥＫが紙層中に全く含浸していない。 × ：ＭＥＫが紙層中に含浸し、裏面に染み出してい
た。

【００３２】（３）再生紙適性紙３０ｇを約１ｃｍ²の細片にし、０．５％ＮａＯＨ
溶液を１リットルを加え、ＴＡＰＰＩ離解機にて5000回
転処理した後、手抄によりシートを作成し、未離解物の
残存状態を目視にて判定した。 ◎ ：未離解物がない。 ○ ：未離解物が僅かに認められるが、実用上問題な
い。 △ ：未離解物がかなり目立ち、問題となる。 × ：未離解物が非常に目立つ。

【００３３】紙に０．５％ＮａＯＨ溶液をスポイドで
５滴たらし、１０分後にガーゼで擦った。 ○ ：塗膜が溶解または膨潤し、ガーゼで拭き取られ
る。 × ：ガーゼで擦っても塗膜がとれない。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】表１の結果より明らかなように、本発明
の実施例で得られた耐水化紙は耐水性，耐溶剤性および
再生紙適性の極めて優れたものであった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基紙の少なくとも片面に放射線硬化型樹脂
組成物よりなる硬化層を設けてなる耐水化紙において、
該硬化層の塗膜がアルカリ可溶性またはアルカリ膨潤性
であることを特徴とする耐水化紙。
【請求項２】放射線硬化型樹脂組成物として水溶性放射
線硬化型樹脂が含有される請求項１記載の耐水化紙。
【請求項３】放射線硬化型樹脂組成物として酸性基を有
する放射線硬化型樹脂が含有される請求項１記載の耐水
化紙。