JPH06280190A - 蝋組成物、その蝋組成物を被覆した紙容器およびその紙容器の再生方法 - Google Patents

蝋組成物、その蝋組成物を被覆した紙容器およびその紙容器の再生方法

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JPH06280190A
JPH06280190A JP6013432A JP1343294A JPH06280190A JP H06280190 A JPH06280190 A JP H06280190A JP 6013432 A JP6013432 A JP 6013432A JP 1343294 A JP1343294 A JP 1343294A JP H06280190 A JPH06280190 A JP H06280190A
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 標準的再パルプ化条件のもとで再生しうる蝋
被覆紙容器およびその容器の再生方法、さらにその紙容
器の被覆に使用される蝋組成物を提供する。 【構成】 紙容器は特殊な蝋組成物で被覆される。この
蝋組成物は、特定のワックスと特定の脂肪酸３０％以下
とを含む。利用されるワックスは、その融点が華氏１３
０〜１６０度前後であり、また融点より華氏１０度高い
温度における粘度が１０〜２００センチポアズ前後であ
る。また、このワックスは炭素原子数が約２０〜４５の
範囲にある複数種のパラフィンの混合物であり、これら
パラフィンのうち６０重量％以上が炭素原子数約２５〜
３２のパラフィンである。利用される脂肪酸は、炭素原
子数が８〜２２の飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紙製品を被覆またはコ
ーティングするのに好適な蝋組成物、その蝋組成物を被
覆した紙容器、およびその蝋被覆紙容器の再生方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】蝋被覆を施した容器、特に蝋引き段ボー
ル箱は、生鮮食料品、例えば鶏肉、魚、その他の肉類を
輸送したり貯蔵したりするのに従来から使用されてい
る。通常、このような容器には中の食料品を冷しておく
ために氷が入れられるので、内面に蝋を被覆して容器に
耐水性、撥水性ないし耐湿性を与えることが不可欠であ
る。
【０００３】蝋を被覆または含浸させた紙容器は、例え
ばマクドナルドの米国特許第３,８９２,６１３号、アイ
ビーの米国特許第４,０１７,０１６号、ハイランドの米
国特許第４,１２６,２２５号、ハルセルの米国特許第
４,９４８,０３３号等に開示されている。ハルセルの特
許によれは、６ポンド／１０００平方フィートの蝋混合
物を板紙に含浸させた後（つまり、板紙１０００平方フ
ィート当たり、６ポンドのワックス混合物を含浸させた
後）、６.５ポンド／１０００平方フィートの蝋混合物
を同じ板紙にカーテンコーティングする。
【０００４】上述のような蝋被覆紙容器は、その使用
後、種々の理由により再生利用されていないのが現状で
ある。しかしながら、毎年使用される膨大な量の蝋被覆
紙容器を考えると、それを単に廃棄するよりは再利用す
るほうが遥かに好ましいのが明らかである。使用済み紙
の再利用に関しては多くの研究がなされ、種々の特許が
発行されている。マーフィーの米国特許第３,４４０,１
３４号、デクエスターの米国特許４,３４７,００９号、
ヘイジマンの米国特許第４,５４８,６７４号、デルーボ
の米国特許４,７３７,２３８号等がその例である。これ
らの特許はどれも使用済み紙、特に中古段ボールの再生
方法について開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】蝋を被覆した紙容器を
再利用するに際しては、幾つかの問題がある。まず第一
に、蝋被覆は紙に耐水、耐湿性を与えるものであるので
蝋被覆紙はもともと再生利用に向いていない。つまり、
耐水、耐湿、撥水性等は、紙容器が再利用可能であるた
めに必須となる特性、即ち再パルプ化性と両立しない。
したがって、蝋被覆容器を再利用しようとすれば、再生
過程で蝋被覆を除去しなければならない。第二に、蝋被
覆の除去工程の後に蝋が残留すれば紙繊維に悪影響があ
る。つまり、蝋残留物は、水素結合のような繊維相互間
の結合を邪魔したり弱めたりするので再生紙の強度を損
なう。第三に、通常使用されている紙容器被覆用の蝋の
多くはその融点が非常に高いので、紙の再生利用に関す
る現在の工業規格の再パルプ化温度を蝋の融点に合わせ
て引き上げなければならない。この再パルプ化温度の上
昇は、取りも直さずエネルギーコストの上昇を意味する
ので、使用済み容器の再利用により得られる利益を著し
く損なうことになる。
【０００６】現在、紙の再生施設においては、段ボール
は非常に大きな一塊の束にされて、再パルプ化ステーシ
ョンへ到着する。ここで段ボールの束は検査を受ける
が、検査の結果、その束の中の蝋引き段ボールの割合が
過剰であれば、その束の全ての段ボールが束ごと廃棄さ
れる。このような廃棄処理による経済上の損失は僅かで
あるが、同じ処理により引き起こされる環境問題は深刻
である。
【０００７】使用済みの蝋引き段ボール容器を再利用す
るには、通常の、あるいは工業規格に定められた再パル
プ化温度およびｐＨ（水素イオン指数）できれいに段ボ
ールから除去できる蝋を使用することが望ましい。除去
し易さのみを考慮した場合、蝋の代わりにアルミニウム
石鹸、あるいはアルミニウム石鹸と脂肪酸を使用するこ
とが考えられるが、これらアルミニウム石鹸被覆の除去
には、高温分散技術とアルカリ性の反応媒質が要求され
るので、現状の工業規格に対応しない。
【０００８】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
ので、再パルプ化温度あるいは再パルプ化ｐＨを増大さ
せずに通常の標準的再パルプ化条件のもとで再生しうる
蝋被覆紙容器およびその再生方法、さらにそのような紙
容器にコーティングされる蝋組成物を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願第一の発明の紙容器
には特定の蝋組成物、すなわち本願第二の発明の蝋組成
物が被覆される。この蝋組成物は、（ア）融点が華氏約
１３０〜１６０度で、かつこの融点より華氏１０度高い
温度における粘度が約１０〜２００センチポアズである
ワックスと、（イ）炭素原子数が８〜２２の飽和または
不飽和脂肪酸３０重量％以下とを含む。（ア）のワック
スは炭素原子数が約２０〜４５の範囲にある複数種のパ
ラフィンの混合物であり、これらパラフィンのうち少な
くとも６０重量％が炭素原子数約２５〜３２のパラフィ
ンで占められる。
【００１０】上記ワックスは、炭素原子数が約２０〜４
０の範囲にある複数種のパラフィンの混合物であって、
その６０重量％以上が炭素原子数約２６〜３０のパラフ
ィンであるのが好ましい。蝋組成物中に含まれる脂肪酸
はステアリン酸、パルミチン酸、またはミリスチン酸で
あるのが好ましく、また、組成物全体に対する脂肪酸の
含有量は約１０〜３０重量％であるのが好ましい。
【００１１】本願第三の発明の再生方法は、華氏約１３
０〜１６０度、ｐＨ約８.０未満に設定されたハイドロ
パルパー内で、上記第一の発明の紙容器を再パルプ化す
る工程を有する。
【００１２】
【実施例】本発明の紙容器は主として魚肉、鶏肉その他
の肉類の輸送および貯蔵に利用できるよう開発されたの
ものである。本発明の蝋被覆紙容器は段ボール等の板紙
により形成される。しかしながら、本発明は再利用性能
の向上が要求されるどんな蝋被覆紙製品にも適用するこ
とができる。そのような紙製品としては、例えば牛乳用
カートンが挙げられる。本発明の紙容器はその蝋被覆を
除いて従来の容器と同様である。
【００１３】本発明の蝋組成物の成分として使用される
ワックスは、その融点が華氏約１３０〜１６０度、好ま
しくは華氏約１４０度であり、また、その粘度が融点よ
り華氏１０度高い温度において約１０〜２００センチポ
アズ（ｃｐｓ）、好ましくは約２０センチポアズのワッ
クスである。このワックスは無灰である（即ち、無機顔
料、または充填剤をほとんど、あるいは全く含まない）
のが好ましい。さらに本発明に使用されるワックスは、
炭素原子数が約２０〜４５、好ましくは約２０〜４０の
範囲にある複数種のパラフィンの混合物であって、か
つ、これらパラフィンのうちの少なくとも６０重量％が
炭素原子数約２５〜３２、好ましくは約２６〜３０のパ
ラフィンであるのが好ましい。このようなワックスの適
当な例としては、イースタンカラーアンドケミカルカン
パニーのエコワックス２４４（EccoWax 244）、プロビ
デンス（Providence）、アールアイ（ＲＩ）、ボラーワ
ックス１９７７（Boler Wax 1977）等が挙げられる。特
に好適なワックスはエコワックス２４４である。このよ
うなワックスを単独で使用しても良いが、ワックスを脂
肪酸とともに使用すればさらに好ましい結果が得られ
る。
【００１４】脂肪酸はワックスと反応せずにかつワック
スと均一に良く混ざる物質である。本発明の蝋組成物の
成分である脂肪酸は石鹸前駆体として機能するものと考
えられている。つまり、本発明の蝋組成物を被覆した紙
容器をハイドロパルパー内で再パルプ化すると、ｐＨ調
整のために使用されるアルカリ土類金属水酸化物または
アルカリ土類金属塩等のような塩基が脂肪酸と反応して
脂肪酸塩、即ち石鹸を形成する。この石鹸により蝋組成
物中のワックスが乳化されるものと考えられる。ワック
スと脂肪酸とを共用したとき、ワックスによっては再パ
ルプ化プロセスにおいてワックス微粒子を生じ、これら
ワックス微粒子が紙繊維の間に点在して再生紙の中での
り剤または結合剤として機能するものと思われる。本発
明に使用し得るワックスとしての特徴をもたないワック
スは、再パルプ化過程で形成される粒子が大き過ぎるの
で、再生紙の中の繊維間結合または水素結合を邪魔し、
結果的に再生紙の強度を低下させる。
【００１５】本発明に使用し得る脂肪酸は、炭素原子数
が約８〜２２であれば飽和脂肪酸でも不飽和脂肪酸でも
良い。このような脂肪酸の例は、例えばステアリン酸、
パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリン
酸、カプリル酸、アラキジン酸、ベヘン酸、オレイン
酸、リノール酸、その他である。これらのうち特に好ま
しい脂肪酸はステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン
酸である。
【００１６】脂肪酸の使用量は最終製品に望まれる耐水
性および再パルプ性の程度により異なる。本発明の蝋組
成物中の脂肪酸含有量の上限値は、所望の耐水性に左右
される。脂肪酸含有量が増大すると耐水性は低下する傾
向がある。脂肪酸含有量が約３０重量％以下、好ましく
は約１０〜２５％、さらに好ましくは約１０〜２０％の
ものは、大概の目的に使用することができる。
【００１７】段ボールは二枚のライナーシートの間に波
形シートを挟んだものである。このような段ボールを用
いて本発明の紙容器を形成する際、波形シートは熔融状
態の蝋組成物の浴に浸され、一方ライナーシートはその
片面または両面に蝋組成物被覆を施される。従来、ライ
ナーシートの蝋被覆はカーテンコーティングにより行わ
れていたが、本発明の場合、蝋組成物の粘度が比較的低
いのでスプレーコーティングにより被覆を行うことがで
きる。スプレーコーティングは両面同時に行うことが可
能であるばかりか、単位面積当たりに被覆される蝋組成
物の量も少なくてすむので、従来の方法に比べて経済的
である。しかしながら、蝋組成物に増粘剤を加えれば、
カーテンコーティングを行うことも可能である。本発明
の蝋組成物の通常の使用量は１０００平方フィート当た
り平均約５ポンドである。さらに詳述するなら、波形シ
ートには約２〜５ポンド／１０００平方フィート、好ま
しくは約３〜５ポンド／１０００平方フィートの蝋組成
物が含浸させられ、一方のライナーシートの片面（容器
の内面に相当する面）に約３〜６ポンド／１０００平方
フィート、好ましくは約５〜６ポンド／１０００平方フ
ィートの蝋組成物が被覆される。蝋組成物の使用量は、
通常、製品の価格と耐水性の関数である。
【００１８】本発明の蝋組成物を段ボール容器の被覆に
用いた場合、従来の蝋を使用した場合と異なり、その容
器をハイドロパルパーを使用して標準的なパルプ化条
件、例えば華氏約１３０〜１６０度、ほぼ中性（ｐＨ
６.５〜７.５）で再生（再パルプ化）可能である。この
ような段ボール容器の再パルプ化プロセスで採用される
ｐＨはアルカリ性の範囲にあれば良いが、現在の紙再生
産業で採用されているの再パルプ化条件を考慮すると、
ｐＨ８未満、特にｐＨ７未満で再パルプ化を行うのが好
ましい。エコワックス２４４とステアリン酸を含む蝋組
成物を被覆した容器の場合、ｐＨ６.５で再パルプ化す
ると、格別に優れた結果が得られる。再パルプ化プロセ
ス中に蝋組成物の除去がうまく行われていれば、パルブ
液が乳濁するので容易に知見できる。
【００１９】以下、実験例を挙げて本発明をより詳細に
説明する。
【００２０】
【実験例１】予熱した２番マイヤーロッドを用いて、二
枚のライナーシートに各々（ａ）エコワックス２４４、
１００重量％の蝋組成物、（ｂ）エコワックス２４４、
８０重量％とステアリン酸、２０重量％と含む蝋組成物
をコーティングした。コーティングした蝋組成物が硬化
した後、これらコーティングされた両シート（ａ）
（ｂ）を表１、表２に示す各性能について評価した。表
１におけるＷＶＴＲ（通水蒸気率）、表２における圧縮
強度および引張強度は従来どおりの方法で計測された。
【００２１】ボート濡れ試験は次のように行った。各ラ
イナーシートから８インチ四方の試験片を切り取り、こ
の試験片の各辺から１.５インチ内側の位置に折目を付
け、これら折目に沿って試験片を折り曲げてトレーを形
成した。次いで、トレーを水に浮かべ、さらにトレー中
に１インチの高さまで水を注入した。７２時間後、トレ
ーを水からあげ、テンプレートを使ってトレーの底の部
分から４インチ四方の試料を切り取り、これを計量して
試料に浸み込んだ水の量を計算した。
【００２２】ウィッキング試験は、各ライナーシートの
一端を２４時間水に浸し、水が吸い上げられる高さを計
測することにより行った。２４時間で１／８インチ以上
の吸い上げが計測されれば、そのようなライナーシート
で形成した段ボール容器の性能に問題が生じる得ること
が予想される。オイルテストは、各ライナーシートの表
面に油を落とし、その油の浸透を防ぐ性能を視覚的に評
価することにより行った。
【００２３】清浄度試験は各ライナーシートを二枚の吸
取紙の間に挟み、これを華氏２５０度まで加熱し、しか
る後に吸取紙の表面にワックスが付着したか否かをを視
覚的に検査することにより行った。
【００２４】このような各種試験の結果を表１および表
２に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】以上本発明を特定の実施例および実験例に
基づいて説明したが、本願特許請求の範囲に記載された
発明の範囲を逸脱しない限り、実施例および実験例に対
する多くの変更が可能であることは自明である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の蝋組成物
はこれを紙製品に被覆した場合、通常の標準的再パルプ
化条件のもとでその紙製品を再生することを可能にす
る。本発明の紙容器はその使用後に、標準的再パルプ化
条件のもとで再生することができる。本発明の紙容器の
再生方法は使用済み段ボール箱の再生方法として非常に
実用的かつ経済的である。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 紙製品コーティング用の蝋組成物であっ
    て、この蝋組成物は、（ア）融点が華氏約１３０〜１６
    ０度で、かつこの融点より華氏１０度高い温度における
    粘度が約１０〜２００センチポアズであるワックスと、
    （イ）炭素原子数が約８〜２２である飽和または不飽和
    脂肪酸約３０重量％以下とを含み、（ウ）前記ワックス
    は炭素原子数が約２０〜４５の範囲にある複数種のパラ
    フィンの混合物であり、（エ）前記パラフィンのうち約
    ６０重量％以上が炭素原子数約２５〜３２のパラフィン
    であることを特徴とする蝋組成物。
  2. 【請求項２】 前記ワックスは、炭素原子数が約２０〜
    ４０の範囲にある複数種のパラフィンの混合物であり、
    前記パラフィンのうち約６０重量％以上が炭素原子数約
    ２６〜３０のパラフィンである請求項１記載の蝋組成
    物。
  3. 【請求項３】 前記脂肪酸は、ステアリン酸、パルミチ
    ン酸、またはミリスチン酸である請求項１記載の蝋組成
    物。
  4. 【請求項４】 全体に対する前記脂肪酸の含有量が約１
    ０〜３０重量％である請求項３記載の蝋組成物。
  5. 【請求項５】 前記ワックスの融点が華氏約１４０度で
    あり、華氏約１５０度における前記ワックスの粘度が約
    ２０センチポアズである請求項４記載の蝋組成物。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５いづれかの項に記載の
    蝋組成物がコーティングされた紙容器。
  7. 【請求項７】 ハイドロパルパー内において華氏約１３
    ０〜１６０度、ｐＨ８未満の条件で再パルプ化可能な請
    求項６記載の紙容器。
  8. 【請求項８】 ｐＨ７未満で再パルプ化可能な請求項７
    記載の紙容器。
  9. 【請求項９】 段ボール容器である請求項６記載の紙容
    器。
  10. 【請求項１０】 紙容器を構成する段ボールのライナー
    シートが約３〜６ポンド／１０００平方フィートの前記
    蝋組成物でコーティングされている請求項９記載の紙容
    器。
  11. 【請求項１１】 紙容器を構成する段ボールの波形シー
    トに約２〜５ポンド／１０００平方フィートの前記蝋組
    成物が含浸させられている前記請求項９記載の紙容器。
  12. 【請求項１２】 請求項１の蝋組成物をコーティングし
    た段ボール容器を再生する方法であって、華氏約１３０
    〜１６０度、ｐＨ約８.０未満に設定されたハイドロパ
    ルパー内で、前記段ボール容器を再パルプ化することを
    特徴とする紙容器の再生方法。
  13. 【請求項１３】 アルカリ土類金属水酸化物またはアル
    カリ土類金属塩の存在下で前記段ボールを再パルプ化す
    ることにより前記蝋組成物中の脂肪酸を石鹸に化学変化
    させ、この石鹸により前記蝋組成物中のワックスを乳化
    することを特徴とする請求項１２記載の紙容器の再生方
    法。
JP6013432A 1993-02-05 1994-02-07 蝋組成物、その蝋組成物を被覆した紙容器およびその紙容器の再生方法 Withdrawn JPH06280190A (ja)

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CA (1) CA2113790A1 (ja)
CZ (1) CZ9402448A3 (ja)
FI (1) FI944628A0 (ja)
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MX (1) MX9400942A (ja)
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NZ (1) NZ261703A (ja)
PL (1) PL305520A1 (ja)
RU (1) RU94046122A (ja)
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