JPH09188995A - 防湿紙およびその製造方法 - Google Patents

防湿紙およびその製造方法

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JPH09188995A
JPH09188995A JP263196A JP263196A JPH09188995A JP H09188995 A JPH09188995 A JP H09188995A JP 263196 A JP263196 A JP 263196A JP 263196 A JP263196 A JP 263196A JP H09188995 A JPH09188995 A JP H09188995A
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直晃 橋本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないワックス量で高い防湿性をもち、かつ
比較的平滑度の低い紙も基材として使用できる防湿紙、
およびそのような防湿紙を与える製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 紙の少なくとも片面に、ワックス、透湿
性を有する水不溶性重合体、および必要に応じて顔料を
含む第一層を形成し、その表面に透湿性を有する水不溶
性重合体を含む第二層を形成し、加熱処理することによ
って第二層の表面に第一層中に存在するワックスを移行
させることからなる防湿紙の製造方法、および紙の少な
くとも片面に、ワックス、透湿性を有する水不溶性重合
体および顔料を主成分とする防湿層が形成され、該防湿
層は顔料が少なくとも紙面側に層状に固定されていると
共に、表面側に0.5g/m2 以下のワックスによる防
湿膜が形成されている、透湿度が50g/m2 ・24h
以下の防湿紙。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は防湿紙およびその製
造方法に関する。さらに詳しくは防湿性に優れ、且つ再
使用が容易な防湿紙、およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】防湿紙の需要は包装紙をはじめとして種
々の用途に適用され、近年その需要が伸びてきている。
また省資源の観点から、回収再使用可能なことが望まれ
ているが、ワックスの含有量が多いものにあっては再生
紙にした時に、ピッチと呼ばれる斑点が生じ易い。この
ような観点から種々の防湿紙が提案されている。
【0003】例えば、特開昭55−30419号公報に
はワックスエマルジョン、水性結合剤および顔料を含む
組成物をクラフト紙等の表面に塗布した、再使用可能な
防湿紙が、特開昭59−66598号公報には合成ゴム
ラテックスにワックス系エマルジョンを配合した水性エ
マルジョンを紙に塗工した防湿性のある易離解性紙がが
開示されている。また、特開平3−10759号公報に
はパラフィンワックスを主成分とするエマルジョンを基
材に塗布し、加温下で乾燥する防湿シートの製造方法
が、特開平4−334447号公報には最低造膜温度1
℃以上の重合体水分散液を紙に塗工して第一層を形成
し、これにワックスと重合体との水分散液を塗工して第
二層を形成して、乾燥することによって第一層および第
二層からなる防湿紙を製造する方法が開示されている。
【0004】これらの公報に開示されている防湿紙は、
いずれも塗工層を加熱処理することにより、ワックスを
塗工層の表面に移行させ、該表面にワックスの均一な防
湿膜を形成させようとするものである。このような防湿
紙は、ワックス含有量が比較的少ないにも拘らず、表層
の薄いワックスの膜が防湿効果を発揮する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような防
湿紙にあっても再生紙としての利用を高めるには、ワッ
クス含有量が多すぎるため、これを更に低減させること
が望まれていた。具体的には0.5g/m2 以下のワッ
クス量でポリエチレンラミネート紙の代替品としても使
用可能な透湿度50g/m2 ・24h以下の防湿紙が望
まれていた。また、平滑度の低い紙に従来技術を用いて
も、充分な防湿効果が期待できない問題もあった。本発
明は、少ないワックス量で高い防湿性を有し、且つ比較
的平滑度の低い紙、具体的にはJIS P 8119に
よる平滑度が50秒以下の紙、であっても基材として使
用できる防湿紙およびそのような防湿性を与える防湿紙
の製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】ところで、ワックスを水
分散体として用いる場合は、界面活性剤、水溶性樹脂等
の分散剤を添加する必要があるが、この分散剤の含有量
が多いと防湿性が劣るという点に本発明者らは着目し、
ワックスを表層に移行させて均一な膜を作る際に、阻害
要因と考えられる分散剤を減ずる工夫を種々行った結
果、塗工層を2層に分け、ワックスを第一層目に塗工さ
れる水分散体中に含有させ、第二層目に塗工される水分
散体中には、上記阻害要因と考えられる分散剤を極力含
有させないことにより可能となることを発見し、本発明
を完成するに至った。
【0007】すなわち本発明は、紙の少なくとも片面
に、ワックスと透湿性を有する水不溶性重合体とを含む
水分散体を塗工して第一層を形成し、その表面に透湿性
を有する水不溶性重合体を含む水分散体を塗工して第二
層を形成し、加熱処理することによって第二層の表面に
第一層中に存在するワックスを移行させることからなる
防湿紙の製造方法に関する。さらに本発明は、紙の少な
くとも片面に、ワックス、透湿性を有する水不溶性重合
体および顔料を主成分とする防湿層が形成され、該防湿
層は顔料が少なくとも紙面側に層状に固定されていると
共に、表面側に0.5g/m2 以下のワックスによる防
湿膜が形成され、透湿度(温度40℃、相対湿度90%
でJIS Z0208による)が50g/m2 ・24h
以下の防湿紙に関する。
【0008】本発明で使用される紙に特別の制限はな
く、包装用紙、印刷用紙、ダンボール原紙、紙器用板紙
等が使用可能である。紙は、サイジングされていてもさ
れていなくてもよい。また樹脂等による表面加工処理が
施されていてもよい。特に平滑度(JIS P 811
9に規定)が低い紙を使用した場合、本発明の効果が顕
著に発揮され、平滑度が50秒以下、さらに10〜20
秒程度の特に平滑性の低い板紙についても良好な防湿性
が得られる。
【0009】ワックスは天然物および石油等に由来する
ものが特に制限なく使用できる。例えば、パラフィンワ
ックス、低融点ポリエチレンワックス、脂肪酸エステル
ワックス、脂肪酸ワックス、石油油脂ワックス、合成樹
脂ワックス、マイクロクリスタリンワックス等が挙げら
れる。これらは単独あるいは混合物として使用してもよ
い。なかでも、パラフィンワックス、合成樹脂ワックス
が好ましい。ワックスの分子量(Mn)は、300〜5
00が好ましく、また融点は100℃以下が好ましく、
さらに好ましくは50〜70℃である。
【0010】透湿性を有する水不溶性重合体として、例
えば、アクリル系重合体、合成ゴム、酢酸ビニル重合体
等が挙げられる。具体的には、アクリル系重合体とし
て、例えば、アクリル酸メチル重合体、アクリル酸エチ
ル重合体、アクリル酸ブチル重合体、アクリル酸2−エ
チルヘキシル重合体、アクリル酸ブチル−メタクリル酸
メチル共重合体、アクリル酸ブチル−スチレン共重合
体、エチレン−アクリル酸2−エチルヘキシル共重合体
等が挙げられる。合成ゴムとして、例えば、スチレン−
ブタジエン共重合体、ニトリル−ブタジエン共重合体、
ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体、メチ
ルメタクリレート−ブタジエン共重合体等のブタジエン
系重合体、イソプレン重合体等のイソプレン系重合体等
が挙げられる。酢酸ビニル重合体として、例えば、酢酸
ビニル重合体、酢酸ビニル−アクリル酸メチル共重合
体、酢酸ビニル−アクリル酸エチル共重合体、酢酸ビニ
ル−アクリル酸ブチル共重合体、酢酸ビニル−アクリル
酸−2−エチルヘキシル共重合体、酢酸ビニル−マレイ
ン酸ジブチル共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体
等が挙げられる。この他に、スチレン重合体等のスチレ
ン系重合体、エチレン重合体、エチレン−酢酸ビニル重
合体等のエチレン系重合体も使用できる。なお、これら
水不溶性重合体の防湿層中の含有量は、離解性の点から
15g/m2 以下とすることが望ましい。
【0011】第一層を形成する水分散体には、上記成分
に加えて界面活性剤、水溶性樹脂等の分散剤が添加され
ており、ワックスを水分散体として取り扱えるようにな
っている。分散剤は特に制限なく使用でき、例えば、ポ
リオキシアルキレンモノアルキレート(炭素数10〜1
8のアルコールとエチレンオキシドまたはプロピレンオ
キシドとの反応により得られるもの)、ドデシルベンゼ
ンスルホネート、ドデシルアミン塩酸塩、ポリアクリル
酸ソーダ、ポリビニルアルコール等が用いられる。分散
剤の使用量は特に制限はないが、通常ワックスに対して
15重量%以下で使用される。
【0012】これら以外の成分として顔料が含まれてい
てもよい。顔料は、通常紙塗工に用いられるものであれ
ばいかなるものも使用可能である。例えば、カオリナイ
ト、セリサイト、雲母、タルク、クロライト、パイロフ
ィライト、酸化チタン、炭酸カルシウム、シリカ、着色
顔料、有機顔料等が挙げられ、好ましいものとして、炭
酸カルシウム、クレー等が挙げられる。顔料の粒子径
は、0.1〜5μm程度が好ましい。粒子径がこの範囲
内であることが防湿層を形成するうえで適切であり、か
つ平滑な塗工層が得られる。
【0013】顔料の適切な含有量としては、防湿層中の
水不溶性重合体に対して、好ましくは2倍(重量)程度
まで、より好ましくは1.3〜1.7倍程度である。顔
料を含有させることは防湿層中の水不溶性重合体を減ら
す、具体的には5g/m2 以下にすることができ、コス
ト的に有利であるとともに、再生紙として使用する際の
離解性が良くなる利点がある。上記成分の他該水分散体
には、消泡剤、耐水剤、粘性改良剤、保水剤、防腐剤、
着色剤等が添加されてもよい。
【0014】第一層を形成する水分散体は通常の方法に
よって調製される。例えば、ワックス、水不溶性重合
体、分散剤および必要に応じて顔料の水分散体をそれぞ
れ調製し、それらを同時に、または順次混合する。
【0015】第一層を形成する水分散体中のワックス、
水不溶性重合体および顔料の重量比(ワックス/水不溶
性重合体/顔料)は特に限定されず、要求性能に応じて
適宜決められる。好ましい重量比は1/1〜30/0〜
200、更に好ましくは1/5〜30/0〜100であ
る。
【0016】また、水分散体中の固形分濃度は30〜7
0重量%の範囲内が好ましい。
【0017】水分散体の最低造膜温度は30℃以下であ
ることが好ましい。最低造膜温度が30℃以下の水分散
体を使用すると、高い防湿性のある層が得られる。ここ
で「最低造膜温度30℃以下」とは、重合体水分散液が
30℃以下の温度で成膜能力があることをいう。最低造
膜温度の下限は特に限定されない。
【0018】第一層を形成する水分散体の塗工量は、要
求性能等により任意に変えうるが、一般的には3〜20
g/m2 (乾燥重量)が好ましく、特に好ましくは5〜
10g/m2 (乾燥重量)である。塗工法は公知の方法
で行われる。例えば、塗工液を、ロールコータ、ブレー
ドコータ、エアナイフコータ等の公知のコータを用いて
紙面に塗工し、乾燥工程を経て層を形成させる。
【0019】このようにして得た第一層のみでの透湿度
は、比較例に示すように高く、単独塗工ではポリエチレ
ンラミネート紙の代替品としての性能は得られない。
【0020】第一層を形成した後、その表面に透湿性を
有する水不溶性重合体を含む水分散液の層である第二層
を形成する。透湿性を有する水不溶性重合体として、第
一層を形成する水分散体で例示したものと同じものが使
用できる。該重合体の水分散体中の固形分濃度は30〜
70重量%が好ましい。
【0021】第二層を形成する水分散体には、上記重合
体を用いることができ、安定剤等の他の物質を添加して
もよいが、第一層のワックスの移行を妨げないことが肝
要である。
【0022】第二層を形成する水分散体の最低造膜温度
については、第一層を形成する水分散体と同じく、30
℃以下が好ましい。
【0023】水分散体の塗工量は、1〜3g/m2 (乾
燥重量)が好ましい。塗工量がこの範囲内であれば、充
分な防湿効果が得られ、かつコスト的にも有利である。
【0024】第二層の塗工法も第一層の塗工法と同様に
行い、第二層を形成した後、60〜200℃の加熱処理
を施すことによって、第二層の表面に第一層中に存在し
たワックスが移行し、0.5g/m2 以下、好ましくは
0.1〜0.3g/m2 のワックスによる薄く均一な膜
を造る。ワックスの量が0.5g/m2 を超えると、防
湿効果は飽和し、経済的に不利となるばかりでなく、ワ
ックスの過剰な添加は離解して、古紙として再使用した
場合に、すべり、しみ、斑点等のワックスによる問題の
生じる可能性が増大する。
【0025】このようにして得た本発明の防湿紙の透湿
度は50g/m2 ・24h以下である。透湿度が50g
/m2 ・24hを超えると、ポリエチレンラミネート紙
の代替品としての性能が得られない。
【0026】本発明の防湿紙は、その高い防湿性と離解
性に優れている点から、古紙としての再利用が困難なポ
リエチレンラミネート紙の代替品として、非常に有望で
あると考えられる。
【0027】以下、本発明を実施例により説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 実施例1 米坪量330g/m2 のコート白ボール(JIS P
8119による裏面の平滑度:約15秒)を基材とし、
その裏面に融点58℃のパラフィンワックスエマルジョ
ン〔荒川化学工業(株)製〕(固形分が約30重量%、
ワックス成分が約27重量%、分散剤が約3重量%)1
00重量部とガラス転移温度25℃でソープフリーのS
BRエマルジョン〔日本ゼオン(株)製〕2000重量
部(固形分45重量%)との混合物を、ワイヤーロッド
で12g/m2 となるように塗工し、100℃で20秒
間乾燥し、アンダーコート層(第一層)を形成した。次
にガラス転移温度17℃のソープフリーのSBRエマル
ジョン〔日本ゼオン(株)製〕(固形分45重量%)を
ワイヤーロッドで4g/m2 となるように第一層上に塗
工して100℃、40秒間乾燥し、オーバーコート層
(第二層)を形成した。得られた包装材の透湿度は25
g/m2 ・24hであった。
【0028】実施例2 実施例1と同じ基材の裏面に合成樹脂ワックスエマルジ
ョン〔互応化学(株)製〕(固形分が約40重量%、ワ
ックス成分が約10重量%で残りが合成樹脂と分散剤)
100重量部とガラス転移温度が−12℃のNBRエマ
ルジョン〔日本ゼオン(株)製〕(固形分40重量%)
2000重量部との混合物をワイヤーロッドで20g/
2 となるように塗工し、100℃で20秒間乾燥し、
アンダーコート層(第一層)を形成した。次にガラス転
移温度−20℃のNBRエマルジョン〔日本ゼオン
(株)製〕(固形分42重量%)をワイヤーロッドで5
g/m 2 となるように第一層上に塗工して100℃、4
0秒間乾燥し、オーバーコート層(第二層)を形成し
た。得られた包装材の透湿度は44g/m2 ・24hで
あった。
【0029】実施例3 実施例1と同じ基材の裏面に実施例2と同様の合成樹脂
ワックスエマルジョン100重量部とスチレン−ブチル
アクリレートを主成分とし、ガラス転移温度が20℃の
エマルジョン(固形分30重量%)2000重量部との
混合物をワイヤーロッドで20g/m2 となるように塗
工し、100℃で20秒間乾燥し、アンダーコート層
(第一層)を形成した。次にガラス転移温度25℃のソ
ープフリーのSBRエマルジョン〔日本ゼオン(株)
製〕(固形分45重量%)をワイヤーロッドで5g/m
2 となるように第一層上に塗工して100℃、40秒間
乾燥し、オーバーコート層(第二層)を形成した。得ら
れた包装材の透湿度は33g/m2 ・24hであった。
【0030】実施例4 実施例1と同じ基材の裏面に顔料として湿式重質炭酸カ
ルシウム〔商標:H−60、備北粉化工業(株)製、固
形分75重量%〕100重量部、接着剤としてガラス転
移温度が5℃のSBRエマルジョン〔旭化成工業(株)
製〕(固形分48重量%)30重量部および実施例1で
用いたパラフィンワックスエマルジョン5重量部を成分
とする顔料分散液をワイヤーロッドで15g/m2 とな
るように塗工し、100℃で20秒間乾燥し、アンダー
コート層(第一層)を形成した。アンダーコート層中の
ワックスの配合量は0.15g/m2 であった。次に第
一層に用いたSBRエマルジョンをワイヤーロッドで5
g/m2 となるように第一層上に塗工して100℃、4
0秒間乾燥し、オーバーコート層(第二層)を形成し
た。得られた包装材の透湿度は38g/m2 ・24hで
あった。
【0031】実施例5 実施例4において第二層に用いたSBRエマルジョンの
代わりに、ガラス転移温度−48℃のソープフリーのア
クリルエマルジョン〔商標:AE336、日本合成ゴム
(株)製〕(固形分55重量%)を使用した以外は実施
例4と同様に製造した。得られた包装材の透湿度は50
g/m2 ・24hであった。
【0032】実施例6 実施例1と同じ基材の裏面に顔料としてカオリン〔商
標:アマゾン90、カダム社製〕の水分散液(固形分6
0重量%)100重量部、接着剤として実施例4で用い
たSBRエマルジョン37重量部および実施例1で用い
たパラフィンワックスエマルジョン6重量部を成分とす
る顔料分散液をワイヤーロッドで20g/m2 となるよ
うに塗工し、100℃で40秒間乾燥し、アンダーコー
ト層(第一層)を形成した。アンダーコート層中のワッ
クスの配合量は0.25g/m2 であった。次にガラス
転移温度0℃のソープフリーのSBRエマルジョン〔日
本ゼオン(株)製〕(固形分45重量%)をワイヤーロ
ッドで5g/m2 となるように第一層上に塗工して10
0℃、40秒間乾燥し、オーバーコート層(第二層)を
形成した。得られた包装材の透湿度は37g/m2 ・2
4hであった。
【0033】実施例7 実施例1と同じ基材の裏面に顔料として実施例4で用い
た湿式重質炭酸カルシウム100重量部、接着剤として
実施例4で用いたSBRエマルジョン30重量部および
実施例1で用いたパラフィンワックスエマルジョン2.
5重量部を成分とする顔料分散液をワイヤーロッドで2
0g/m2 となるように塗工した後、100℃で20秒
間乾燥し、アンダーコート層(第一層)を形成した。第
一層中のワックスの配合量は0.11g/m2 であっ
た。次に実施例6の第二層で用いたSBRエマルジョン
をワイヤーロッドで5g/m2 となるように第一層上に
塗工して100℃、40秒間乾燥し、オーバーコート層
(第二層)を形成した。得られた包装材の透湿度は50
g/m2 ・24hであった。
【0034】比較例1 実施例1と同じ基材の裏面に、実施例1で用いたパラフ
ィンワックスエマルジョン100重量部と実施例1の第
一層で用いたSBRエマルジョン2700重量部との混
合物をワイヤーロッドで16g/m2 となるように塗工
し、100℃40秒間乾燥して、ワックスおよび重合体
の配合量が実施例1にほぼ等しい防湿層を形成した。得
られた包装材の透湿度は450g/m2 ・24hであっ
た。
【0035】比較例2 実施例1と同じ基材の裏面に、実施例2で用いた合成樹
脂ワックスエマルジョン100重量部と実施例2の第一
層で用いたNBRエマルジョン2500重量部との混合
物をワイヤーロッドで25g/m2 となるように塗工
し、100℃40秒間乾燥して、ワックスおよび重合体
の配合量が実施例2にほぼ等しい防湿層を形成した。得
られた包装材の透湿度は530g/m2 ・24hであっ
た。
【0036】比較例3 実施例1と同じ基材の裏面に、実施例3で用いた合成樹
脂ワックスエマルジョン100重量部と実施例3の第一
層で用いたスチレン−ブチルアクリレートエマルジョン
2000重量部との混合物をワイヤーロッドで27g/
2 となるように塗工し、100℃40秒間乾燥して、
実施例3よりワックス含有量の多い防湿層を形成した。
得られた包装材の透湿度は750g/m2 ・24hであ
った。
【0037】比較例4 実施例1と同じ基材の裏面に、顔料として実施例4で用
いた湿式重質炭酸カルシウム100重量部、接着剤とし
て実施例4で用いたSBRエマルジョン75重量部およ
び実施例4で用いたパラフィンワックスエマルジョン5
重量部との混合物をワイヤーロッドで20g/m2 とな
るように塗工し、100℃40秒間乾燥して、ワック
ス、重合体および顔料の配合量が実施例4にほぼ等しい
防湿層を形成した。得られた包装材の透湿度は910g
/m2 ・24hであった。
【0038】比較例5 実施例1と同じ基材の裏面に、顔料として実施例6で用
いたカオリンの水分散液100重量部、接着剤として実
施例6の第一層で用いたSBRエマルジョン70重量部
および実施例6で用いたパラフィンワックスエマルジョ
ン6重量部との混合物をワイヤーロッドで25g/m2
となるように塗工し、100℃40秒間乾燥して、ワッ
クス、重合体および顔料の配合量が実施例6にほぼ等し
い防湿層を形成した。得られた包装材の透湿度は730
g/m2 ・24hであった。
【0039】比較例6 実施例1と同じ基材の裏面に、顔料として実施例7で用
いた湿式重質炭酸カルシウム100重量部と接着剤とし
て実施例7の第一層で用いたSBRエマルジョン30重
量部との混合物をワイヤーロッドで20g/m2 となる
ように塗工した後、100℃20秒間乾燥し、アンダー
コート層(第一層)を形成した。次に実施例7の第二層
で用いたSBRエマルジョン100重量部および実施例
7の第一層で用いたパラフィンワックスエマルジョン8
重量部との混合物をワイヤーロッドで5g/m2 となる
ように、第一層上に塗工して、100℃40秒間乾燥
し、オーバーコート層(第二層)を形成した。即ち、上
記構成のものは実施例7の第一層中に含まれるのと同量
のワックス成分を第二層に含有させた構成である。得ら
れた包装材の透湿度は170g/m2・24hであっ
た。
【0040】表1に実施例1〜7および比較例1〜6で
得た包装材の透湿度、および各包装材の第一層および第
二層の成分、塗工量等をまとめた。
【0041】
【表1】
【0042】
【発明の効果】本発明の防湿紙は、少ないワックス量で
高い防湿性をもち、且つ比較的平滑度の低い紙も基材と
して使用できるものである。また本発明の製造方法によ
れば、上記した優れた防湿紙を容易に製造することがで
きる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紙の少なくとも片面に、ワックスと透湿
    性を有する水不溶性重合体とを含む水分散体を塗工して
    第一層を形成し、その表面に透湿性を有する水不溶性重
    合体を含む水分散体を塗工して第二層を形成し、加熱処
    理することによって第二層の表面に第一層中に存在する
    ワックスを移行させることからなる防湿紙の製造方法。
  2. 【請求項2】 第一層に顔料を配合してなる請求項1記
    載の防湿紙の製造方法。
  3. 【請求項3】 紙の少なくとも片面に、ワックス、透湿
    性を有する水不溶性重合体および顔料を主成分とする防
    湿層が形成され、該防湿層は顔料が少なくとも紙面側に
    層状に固定されていると共に、表面側に0.5g/m2
    以下のワックスによる防湿膜が形成され、透湿度が50
    g/m2 ・24h以下の防湿紙。
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