JPH10219594A - 防湿積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた防湿性能に加え、防湿加工後の巻き取
り状態等で防湿層面と原紙裏面（非塗工面）とが重なっ
た場合に、防湿層表面のワックス成分が原紙裏面に転写
することを防止し、且つ使用後の古紙としての再生が可
能な防湿積層体を提供する。 【解決手段】 合成樹脂ラテックスとワックスエマルジ
ョンで構成される防湿性塗料に発泡性性微粒子を添加
し、防湿層を発泡させることによって、従来の防湿性を
維持し、且つ防湿層表面のワックス成分の転写防止効果
が発現。古紙としての再利用も容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防湿性及び耐滑り
性に優れる古紙として再生可能な防湿積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より上質紙、晒クラフト紙、未晒ク
ラフト紙、各種の塗工紙などの巻取りおよび上質紙や塗
工紙の平判紙の包装には、製品の吸湿を防ぐために、ポ
リエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系ポ
リマ−、あるいは塩化ビニルや塩化ビニリデン等を含有
したコポリマ−等の高分子化合物を、紙支持体に塗工、
ラミネートまたは内部添加して耐湿、耐水性を付与した
包装紙が使用されている。

【０００３】また、セメント袋、塩袋、飼料袋、肥料
袋、ゴミ袋などの重袋用原紙においては、製袋して袋詰
めした後に中身の吸湿、吸水を防止しながら重量物を搬
送する必要があり、防湿性とともに強度が要求される。
このためポリエチレン、ポリプロピレンなどをクラフト
紙にラミネートしたポリオレフィンラミネート紙（以下
ポリラミ紙と称す）とクラフト紙を重ねて袋にしたもの
が通常使用されている。

【０００４】しかしながら、これらポリラミ紙は、使用
後に古紙として再利用するために回収しても水に十分に
離解せず、古紙として再利用できない点がリサイクルの
面から問題となっている。また、これら使用済みポリラ
ミ紙は、廃棄する際ユーザーに費用の負担がかかる上、
焼却や埋めたてによる環境汚染の面からも、その処理に
は今だ困難を極めているのが現状である。

【０００５】使用済みの防湿包装紙を水で離解し、紙の
原料として再利用しようという試みも知られており、例
えば特開昭５０−３６７１１号公報には、特定の融点を
有するパラフィンワックスと、特定の軟化点を有する石
油樹脂に、ロジンおよび高級アルコールを加え、有機ア
ミン或いはアンモニア水溶液で乳化し、アルカリでけん
化した水性エマルジョンを調製し、この水性エマルジョ
ンをクラフト紙の片面、または両面上に塗布して、防湿
包装紙を製造する方法が開示されている。

【０００６】特開昭５３−４１５１１号公報には、合成
ゴム系ラテックスとワックスエマルジョンとからなる水
性エマルジョンを用いて防湿包装紙を製造する方法が開
示されている。この方法は、防湿包装紙を製造する際
に、高温乾燥を施すことにより、防湿性の低下、および
製品使用時の折り曲げによる防湿性の低下などを解消し
ようとするものである。

【０００７】さらに、特開昭５６−１４８９９７号公報
には少なくともけん化当量のアルカリの存在下の水中に
分散させて得たワックス系エマルジョンと熱可塑性アク
リル系エマルジョンの混合物よりなる紙の防湿加工用組
成物が開示されている。特開昭６１−４７８９６号公報
には、特定の融点を有するパラフィンワックス、マレイ
ン化、若しくはフマール化ロジンと多価アルコールとの
エステル化物、液状ポリブテン、及びロジンなどを主成
分とするワックスエマルジョン、或いは前記ワックスエ
マルジョンと合成ゴム系ラテックスとの混合物を上質
紙、クラフト紙などの繊維質基材表面に塗布し、加温下
に乾燥する防湿紙の製造方法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術ではいずれも防湿加工後に防湿紙は巻き取りとな
るが、その時に防湿層面と裏面（非塗工面）が接触する
ため防湿層面のワックス成分が転写し、裏面が非常に滑
りやすくなってしまう（滑り性）。このような防湿紙を
用いて物品を包装する場合は通常裏面を外側にして包装
するが、裏面どうしが滑りやすいと包装品の荷崩れが起
きやすくなってしまい、取り扱いが困難となるうえ非常
に危険でもある。また、裏面に水酸化亜鉛、水酸化す
ず、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミ
ニウム、酸化亜鉛、酸化スズなどの両性化合物を塗布す
る方法（特公昭５６−１８７１２）や、二酸化けい素、
ポリスチレンなどの防滑性を有する顔料やアクリルスチ
レン、エチレンビニル酢酸などの粘着性物質を塗布する
方法もある。これらの方法は、防湿紙の巻取りを適切な
巻き圧で製造すれば十分な防滑性を示すが、巻取りを長
期保存した場合、ワックスが徐々に表面にブリードし、
そのワックスが裏面に転写するため裏面が非常に滑りや
すくなる。また、巻き圧を強くしすぎると防湿面が防滑
層の顔料によって損傷を受け防湿性が低下するという問
題点がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等はかかる現状
に鑑み、前述の如き合成樹脂ラテックスとワックス、及
び発泡性微粒子を必須成分とする防湿層を設けた防湿積
層体の滑り性について鋭意検討した結果、前記防湿層が
支持体上にて発泡性微粒子の発泡温度以上の温度で乾燥
／成膜される際、防湿層中に含まれる発泡性微粒子は、
それ自身が内包する揮発性ガスの膨張に伴って比重が低
下し、ラテックスが成膜する以前に防湿層表面へと浮き
出る。

【００１０】その結果、防湿層表面には微細な凹凸が形
成されるため、例えば防湿加工後の巻き取り状態を想定
した場合、防湿層と、その上方にくる原紙裏面は発泡微
粒子を介して接触するため、従来のような面接触による
ワックス成分の転写が発生しないことを見い出した。

【００１１】さらには防湿層自身もその表面の微細な凹
凸によって、表面の摩擦抵抗が格段に向上する。またこ
の場合、乾燥後の発泡微粒子は防湿層の表面で独立気泡
を形成しているため、防湿性能にはほとんど影響を及ぼ
さないことも判明した。

【００１２】即ち、本発明は、紙支持体の少なくとも一
表面上に、合成樹脂ラテックスとワックス及び発泡性微
粒子を含む塗料を塗工し、該塗料を発泡させることによ
って形成された防湿層を有する防湿積層体であり、この
ような構成によって優れた防湿性能を維持し、かつ原紙
裏面等へワックス成分が転写することのない、しかも古
紙として再生可能な防湿積層体を提供することにある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳述する。
本発明にて防湿層に使用する合成樹脂は、一般にラテッ
クス、又は水性エマルジョンとしてして用いられ、芳香
族ビニル単量体、脂肪族共役ジエン系単量体、エチレン
系不飽和脂肪酸単量体及びその他の共重合可能な単量体
から構成される共重合体、例えば、スチレン・ブタジエ
ン系ラテックス、メチルメタクリレート・ブタジエン系
ラテックス等の合成ゴム系ラテックスやアクリル・スチ
レン系エマルジョン等を用いることができる。

【００１４】前記芳香族ビニル単量体は、得られる共重
合体樹脂に適度な固さと耐水性を付与するものであり、
例えばスチレン、α−メチルスチレン、モノクロルスチ
レン、ビニルトルエンなどから選ぶことができる。とり
わけスチレンが好適である。脂肪族共役ジエン系単量体
は、得られる水不溶性共重合体樹脂に適度な柔軟性を付
与するものであり、例えば１,３−ブタジエン、２−メ
チル−１,３−ブタジエン、２−クロロ−１,３−ジブタ
シエンなどを挙げることができ、特に１,３ブタジエン
が好適である。

【００１５】エチレン系不飽和酸単量体は、得られる共
重合体樹脂の接着力を高めるとともに、共重合体ラテッ
クスのコロイドとしての安定性を向上させるために有効
なものであり、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン
酸、ブテントリカルボン酸等の不飽和カルボン酸、イタ
コン酸モノエチルエステル、フマル酸モノブチルエステ
ル及びマレイン酸モノブチルエステルの少なくとも１個
のカルボキシル基を有する不飽和ポリカルボン酸アルキ
ルエステル、アクリルアミドプロパンスルホン酸、アク
リル酸スルホエチルナトリウム塩、メタクリル酸スルホ
プロピルナトリウム塩等の不飽和スルホン酸又はその塩
等を挙げることができ、これらのうちアクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、フマル酸等が好適に用いられ
る。

【００１６】上記単量体と共重合可能な他の単量体（コ
モノマー）としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、およびアクリル酸ブチル等
のエチレン性不飽和カルボン酸アルキルエステル、アク
リロニトリル、およびメタクリロニトリル等のエチレン
性不飽和ニトリル、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、
アクリル酸β−ヒドロキシプロピル、およびメタクリル
酸β−ヒドロキシエチル等のエチレン性不飽和カルボン
酸ヒドロキシアルキルエステル、アクリルアミド、メタ
クリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、および
ジアセトンアクリルアミド等のエチレン性不飽和カルボ
ン酸アミドおよびその誘導体、アクリル酸グリシジル、
およびメタクリル酸グリシジル等の不飽和カルボン酸グ
リシジルエステル、並びにアクロレイン、およびアリル
アルコール等のビニル化合物等をあげることができる。

【００１７】これらの単量体のうち、不飽和カルボン酸
アルキルエステルとしてメタクリル酸メチル、エチレン
性不飽和ニトリルとしてアクリロニトリル、不飽和カル
ボン酸ヒドロキシアルキルエステルとしてアクリル酸β
−ヒドロキシエチル、および不飽和カルボン酸アミドお
よびその誘導体としてアクリルアミドが好適に用いられ
る。

【００１８】本発明の防湿層中に用いるワックスとして
は、ワックスの融点が５０℃以上の乳化物であれば特に
制限はなく、例えば融点が５０℃以上のパラフィンワッ
クスやマイクロクリスタリンワックスなどの石油ワック
ス、ポリエチレンワックスやフィッシャートロプシュワ
ックスなどの合成ワックス、モンタンワックスやセレシ
ンなどの鉱物系ワックス、キャンデリラワックスやカル
ナウバワックスなどの植物系ワックスを用いることがで
きる。この中でも結晶性が高いために防湿性が優れるパ
ラフィンワックスが好適である。また、ワックスを乳化
する際に変性ロジンと多価アルコールとのエーテル物、
ポリブテン、石油樹脂、テルペン樹脂などを混融させて
ワックスエマルジョンとしたものを用いることもでき
る。

【００１９】これら合成樹脂とワックスとの配合量は、
固形分換算で、合成樹脂：ワックス＝９９：１〜５０：
５０の重量比が好ましく、さらに好ましくは９９：１〜
８０：２０である。ワックスの重量比が１％未満では十
分な防湿性が得られず、また５０％以上になると折目に
対する抵抗性が小さくなる、また発泡性微粒子よりもワ
ックスの配合効果が勝るために滑りやすくなる、さらに
は防湿性の効果が頭打ちになるなどの理由から、ワック
スを５０％以上添加するのは好ましくない。

【００２０】本発明で使用する発泡性微粒子は、インサ
イト重合法等によって熱可塑性樹脂で構成される殻壁に
低沸点溶剤を内包させた熱膨張性マイクロカプセルであ
る。このカプセルは、８０〜２００℃の比較的低温度で
短時間の加熱により、直径が約４〜６倍、体積が５０〜
１００倍程度に膨張する平均粒子径が１０〜３０μｍの
微粒子である。

【００２１】内包される低沸点溶剤としては、イソブタ
ン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン、低沸点ハロゲ
ン化炭化水素、メチルシラン等の揮発性有機溶剤等が挙
られる。また低沸点溶剤を内包する熱可塑性樹脂として
は、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステル等の共重合体組成物等が
用いられる。

【００２２】これら熱膨張性マイクロカプセルは、それ
自体が殻壁を構成する熱可塑性樹脂の軟化点温度以上に
加熱されると、熱可塑性樹脂が軟化し始め、同時に内包
されている低沸点溶剤の蒸気圧が上昇し、熱可塑性樹脂
が内圧によって押し広げられることによってカプセルが
発泡する。このような熱膨張性マイクロカプセルは、比
較的低温で膨張して独立気泡を形成するため、前述の如
き防湿層の防湿性を損なうことなく防湿層表面に微細な
凹凸を形成することが可能であるため、本用途には最適
である。

【００２３】これら発泡性微粒子の配合量は、塗料の固
形分比に対して好ましくは０.１〜１０重量部であり、
さらに好ましくは０.５〜５重量部である。この場合、
発泡性微粒子の配合量が０.１重量部以下では、十分な
防滑性が得られにくく、また１０重量部以上では、滑り
性に対する効果が頭打ちとなり、経済的に適当であると
は言い難い。

【００２４】以上の材料を混合して防湿性塗料（水性）
とするが、このとき必要であれば、ポリカルボン酸など
の分散剤、消泡剤、界面活性剤、色合い調成剤を添加し
たりすることができる。この塗料を常法により紙支持体
に塗工して防湿層を形成する。塗工設備として特に限定
はしないが、エアナイフコーター、バーコーター、ロー
ルコーター、ブレードコーター、ゲートロール、サイズ
プレス、グラビアコーター、ダイコーター等から任意に
選択して用いられる。

【００２５】防湿層の塗工量は、固形分換算で３〜４０
ｇ/ｍ²、好ましくは５〜３０ｇ/ｍ²である。塗工量が５
ｇ/ｍ²未満では防湿性が不十分になり、３０ｇ/ｍ²を越
えて高くなると、得られる防湿性は塗工量の増大ととも
に僅かしか向上せず、頭打ちとなり、コスト高を招くの
で不経済である。また防湿層の乾燥温度としては、発泡
性微粒子の発泡温度（殻壁の軟化温度）以上の温度であ
れば特に問題はない。

【００２６】本発明に用いられる紙支持体は機械的離解
作用により水中で分散しやすいパルプを主成分とするも
のであれば特に制限はないが、包装用途として一般的に
用いられている晒または未晒クラフト紙（酸性紙または
中性紙）、またはダンボ−ル用、建材用、白ボ−ル用、
チップボ−ル用等に用いられる板紙等が好適である。

【００２７】以下に実施例を示し本発明を具体的に説明
する。特に断らない限り「部」及び「％」はそれぞれ
「重量部」及び「重量％」を表す。

【００２８】

【実施例】

＜実施例１＞合成樹脂ラテックスＯＸ１００７Ｗ（ＳＢ
Ｒラテックス、固形分５０％：日本ゼオン（株）製）８
０重量部とワックスエマルジョンＯＫＷ−４０（融点７
０℃のパラフィンワックス、固形分３０％：荒川化学
（株）製）２０重量部を混合して得られた塗料に発泡性
微粒子Ｆ−３０Ｄ（粒子径１０〜３０μｍ、最高発泡温
度１３０℃：松本油脂製薬（株）製）１.５重量部を十
分に分散させて防湿性塗料を調整し、これを未晒クラフ
ト紙（坪量７０ｇ/ｍ²、厚さ１００μｍ）にメイヤーバ
ーで固形分として片面２０ｇ/ｍ²となるように手塗りし
た後、熱風循環乾燥機にて１４５℃で乾燥させて防湿積
層体を得た。得られた積層体を用い、下記に示す試験方
法にてシ−トの離解性、透湿度、動摩擦係数について試
験し、その評価を行った。

【００２９】（１）離解試験 約３ｃｍ四方の防湿シ−ト８ｇを５００ｍｌの水ととも
に家庭用ミキサ−（刃は繊維を切らないようにヤスリで
削り落としたものを使用）で１分３０秒間攪拌した。得
られたスラリ−を用いて１５０メッシュ金網を備えた実
験室用角型シ−トマシンにより、坪量７０ｇ/ｍ²の手抄
きシ−トを作成した。未離解物（フィルム片、紙片等）
の有無を目視で評価し、未離解物を含まない物を○、含
む物を×とした。

【００３０】（２）透湿度の測定 ＪＩＳ Ｚ０２０８ Ｂ法（カップ法）に準拠した方法
で、塗工面を外側にして測定を行った。。透湿度値の基
準として５０ｇ/ｍ²・24hr以下であれば充分実用性があ
る。

【００３１】（３）動摩擦係数の測定 防湿層面を未塗工の原紙に転写したサンプルで測定を行
った。防湿面の未塗工原紙への転写は、防湿面と未塗工
原紙とを重ね合わせ、線圧２５kg/cmでスーパーキャレ
ンダーに１回通紙した。また、防湿層は４５℃１日間熱
処理したものを使用した。

【００３２】動摩擦係数はＪＩＳ Ｐ８１４７に準拠し
た方法で実施した。ただし引っ張りスピードは２００mm
/minとし、摩擦係数は動摩擦係数のみ測定した。防湿積
層体で防湿層を内側にして包装し積み重ねたものを運搬
する場合、裏面（非塗工面）どうしの動摩擦係数が０.
４０未満になると荷崩れが発生しやすくなる。特に包装
品が重量物の場合、安全面から動摩擦係数が０.５０以
上が望ましい。

【００３３】＜実施例２＞発泡性微粒子の添加量を０.
４重量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして
防湿積層体を得た。得られたシ−トを用いて実施例１と
同様にして試験し、品質を評価した。

【００３４】＜実施例３＞合成樹脂ラテックスＯＸ１０
０７Ｗ、５０重量部とワックスエマルジョンＯＫＷ−４
０、５０重量部を混合して得られた塗料に発泡性微粒子
Ｆ−３０Ｄ、１.５重量部を十分に分散させて防湿性塗
料を調整したこと以外は、実施例１と同様にして防湿積
層体を得た。得られたシ−トを用いて実施例１と同様に
して試験し、品質を評価した。

【００３５】＜比較例１＞未晒クラフト紙（坪量７０ｇ
/ｍ²、厚さ１００μｍ）にポリエチレンを片面２００μ
ｍラミネ−トしたポリエチレンラミネ−ト紙を防湿積層
体とし、得られたシ−トを用いて実施例１と同様にして
試験し、品質を評価した。

【００３６】＜比較例２＞発泡性微粒子を全く添加しな
かったこと以外は、実施例１と同様にして防湿積層体を
得た。得られたシ−トを用いて実施例１と同様にして試
験し、品質を評価した。

【００３７】＜比較例３＞合成樹脂ラテックスＯＸ１０
０７Ｗ、２０重量部とワックスエマルジョンＯＫＷ−４
０、８０重量部を混合して得られた塗料に発泡性微粒子
Ｆ−３０Ｄ、１．５重量部を十分に分散させて防湿性塗
料を調整したこと以外は、実施例１と同様にして防湿積
層体を得た。得られたシ−トを用いて実施例１と同様に
して試験し、品質を評価した。

【００３８】＜比較例４＞合成樹脂ラテックスＯＸ１０
０７Ｗ、１００重量部に発泡性微粒子Ｆ−３０Ｄ、１．
５重量部を十分に分散させて防湿性塗料を調整したこと
以外は、実施例１と同様にして防湿積層体を得た。得ら
れたシ−トを用いて実施例１と同様にして試験し、品質
を評価した。

【００３９】

【表１】

【００４０】＜評価結果＞表１からも明らかなように、
紙支持体の少なくとも一表面上に、合成樹脂ラテックス
とワックス、及び発泡性微粒子を含む塗料から形成され
た防湿層を有する防湿積層体は、離解性に優れ、且つ透
湿度が良好で、塗工面転写後の原紙も高い動摩擦係数を
維持していることが伺える（実施例１〜実施例３）。一
方、ポリエチレンラミネ−ト紙は離解性が不良であり
（比較例１）、また発泡性微粒子を配合しない場合（比
較例２）、及びワックス成分が５０重量％以上を占めて
いる場合（比較例３）は、転写後の原紙の動摩擦係数が
大きく低下してしまう。またワックス成分を全く含まな
い場合は、所望する透湿度を得ることができなくなる
（比較例４）。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、合成樹脂ラテックスとパラフ
ィンワックスの混合塗料によって実現される高い防湿性
能、及び発泡性微粒子の配合によって、防湿加工後の巻
き取り状態におけるワックス成分の、原紙裏面（非塗工
面）への転写防止効果を併せ持たせた、古紙として再生
可能な防湿層を有する防湿積層体を提供するという効果
を奏する。

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【手続補正書】

【提出日】平成９年２月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】本発明に用いられる紙支持体は機械的離解
作用により水中で分散しやすいパルプを主成分とするも
のであれば特に制限はないが、包装用途として一般的に
用いられている晒または未晒クラフト紙（酸性紙または
中性紙）、またはダンボ−ル用、建材用、白ボ−ル用、
チップボ−ル用等に用いられる板紙等が好適であり、前
記紙支持体は、いずれも古紙が配合されたものであって
も何等差し支えない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙支持体の少なくとも一表面上に、合成
   樹脂ラテックスとワックス及び発泡性微粒子を含む塗料
   を塗工し、該塗料を発泡させることによって形成された
   防湿層を有することを特徴とする防湿積層体。