WO2002103111A1

WO2002103111A1 - Recyclable moisture-proof packaging paper

Info

Publication number: WO2002103111A1
Application number: PCT/JP2002/005937
Authority: WO
Inventors: Imam Mahfudzi; Hendra Febrianto; Chandra Heriyanto; Ming Tsung Tsai
Original assignee: Pt. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk.; Suzuki, Rikio
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2002-12-27
Also published as: JP3931052B2; JP2003013393A

Description

明細書リサイクル可能な防湿包装紙

技術分野

この発明は、静電複写機用転写紙等に使用されるリサイクル可能な防湿包装紙に関し、さらに詳しくは防湿層がポリエチレンラミネート層と同程度の防湿性及び深水性を有しているリサイクル可能な防湿包装紙に関する。背景技術

最近、世界中で大きな問題となっているものの 1つに廃棄物の問題がある。全ての廃棄物が環境に優しいというわけではないからである。したがって、環境汚染防止及び廃棄物の低減などの観点から、防湿包装紙においてもリサイクル可能なものが要望されている。

防湿包装紙は、一般にクラフト紙の一面に防湿層を設けたものが使用され、この防湿層としては、防湿性能が優れていることから、ポリエチレンが多く用いられている。

防湿包装紙をリサイクルするには、用紙のパルプが十分に単繊維に再離解し、得られたパルプ中に他の混入物が少ないものが必要であるが、このポリエチレンラミネート防湿包装紙からパルプ処理工程で再離解してパルプを取り出そうとしても、パルプは十分に離解しないため再パルプ化ないしはストツクパルプの状態に分散させることは非常に困難であり、また、ポリエチレンが抄紙工程に混入してしまう。これは、ポリエチレンの有する良好な防湿性及び水性とクラフト紙を再離解して再パルプ化することに要求される性質とが互いに相反する性質であることがその一因である。

したがって、ポリエチレンラミネート防湿包装紙はリサイクル困難なため使用後は殆どが産業廃棄物として処理されている。

一方、リサイクルしゃすい防湿包装紙としてパラフィンワックスを防湿層として用いたものが知られており、この防湿包装紙はポリエチレンラミネート包装紙と対比すればリサイクルし易いが、パラフィンワックスが被包装物に転移しゃすいこと、折り目から防湿性が低下しやすいという欠点を有しているため、特殊な用途以外は実用化されていなかった。

ところで、静電複写機用転写紙の防湿包装紙は、特別な品質が要求される。というのは転写紙は、低含水率（含水率約 4 . 5〜5 %) であり、この性質は静電複写機で高画質に印刷できるようにするために必要であるからである。転写紙の含水率を約 4 . 5〜5 %に保っために、現在まで良好な防湿性と浣水性を備えるポリエチレンでラミネートされた防湿包装紙が使用されている。しかし、既に上述したように、ポリエチレンでラミネートされた防湿包装紙は、容易にリサイクルすることはできないために、環境問題を引き起こし、また、パラフィンヮックスを防湿層としたものは、転写紙にパラフィンワックスが転移してしまうと共に、折り目から防湿性が劣化するために、転写紙の防湿包装紙としては到底使用することはできなかった。

本発明者等は、この問題を解決するために種々研究を重ねた結果、填料として常用されている炭酸カルシウムの個々の粒子の表面にァリルァクリレートェマルジョン及びエステルポリマーとからなる被覆層を形成したものを塗工すると、リサイクル過程でパルプのみを分離しなくても、パルプ部分だけでなく防湿層も容易にリサイクルでき、転写紙を十分に保護できる良好な防湿性と深水性を有する防湿包装紙が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。すなわち、本発明は、転写紙等に使用し得るリサイクル可能な防湿包装紙を提供することを目的とするものである。さらに詳しくは、本発明は、コーティング層がポリエチレンラミネート層と同程度の防湿性及び水性を有しているが、リサイクル可能な防湿包装紙を提供することを目的とするものである。発明の開示

本発明に係るリサイクル可能な防湿包装紙は、用紙の一方の面が少なくとも、

( 1 ) 炭酸カルシウム微粒子、

( 2 ) 前記個々の炭酸カルシウム微粒子を被覆するァリルアタリレートェマルジョン及びエステルポリマーから形成された薄膜、

( 3 ) 共役ジェン化合物と共重合可能なその他の化合物からなる合成ゴムラテックス

を含有する防湿層でコーティングされていることを特徴とする。

また、本発明に係るリサイクル可能な防湿包装紙は、前記炭酸カルシウムの微粒子として粒径が 2 μ m以下のものを主成分とし、かつ前記炭酸カルシウム微粒子は前記防湿層中に 4 0〜6 0重量。 /₀の割合で含有されていることを特徴とし、前記個々の炭酸カルシウム微粒子を被覆するポリマー薄膜は、ァリルアタリレートェマルジョン及ぴァクリル酸とダリコールから形成されたエステルポリマーとからなる薄膜であり、前記防湿層中にァリルァクリレートが 1 0〜2 0重量。 /₀、ァクリル酸が 2〜 5重量⁰ /₀及びプロピレンダリコールが 1〜 3重量％の割合で含有されていることを特徴とする。

また、本発明に係るリサイクル可能な防湿包装紙は、前記共役ジェン化合物と共重合可能なその他の化合物からなる合成ゴムラテックスとして、スチレンブタジェンゴムラテックスを前記防湿層中に 2 0〜4 0重量％の割合で含有されていることを特徴とする。炭酸カルシウムは填料として製紙分野で慣用的に使用されている。この炭酸力ルシゥムの粒子はそれ自体防湿性ないしは浣水性を有しているわけではないが、ァリルァクリレートェマルジョン及ぴァクリル酸とプロピレンダリコールから形成されたエステルポリマーとからなる被覆層を形成することにより、炭酸カルシゥムの粒子自体に防湿性及ぴ潑水性を付与することができる。

炭酸カルシウム微粒子の粒径は、 2 μ πχ以下のものを主成分とするものが好ましく、その含有量は防湿層中に 4 0〜 6 0重量％含有させることが好ましい。炭酸カルシゥム微粒子の粒径の大きいものが多すぎると、防湿層の平滑性が低下して防湿性の低下の原因となり、また、炭酸カルシウム微粒子の含有量が多すぎると防湿層が強ばり、折り畳んだときに裂けることがあるため、防湿性低下の原因となる。

逆に炭酸カルシウム微粒子の含有量が少なすぎると、相対的に合成ゴムラテツタスの含有量が多くなりすぎ、リサイクルした際に良好な用紙が得られにくくなる。

炭酸カルシウム微粒子を被覆するポリマーは、防湿層中にァリルアタリレートが 1 0〜2 0重量％、アクリル酸が 2〜5重量％及びプロピレンダリコールが 1 〜 3重量％の割合で含有していることが好ましい。この範囲内であると、炭酸力ルシゥム微粒子に良好な防湿性及び浣水性を付与することができる。

また、炭酸カルシウム微粒子を前記ポリマー薄膜で被覆するには、前記ァリルァクリレートとエステルポリマーの水性エマルジョン溶液中に炭酸カルシウム微粒子を投入し、十分に撹拌 *混合した後に、炭酸カルシウム微粒子を分離して乾燥することにより製造することができる。

前記ポリマー被覆炭酸カルシウム微粒子を互いに結合するためのバインダーとしては、共役ジェン化合物と共重合可能なその他の化合物からなる合成ゴムラテッタスが使用される。共役ジェン化合物としては、 1， 3—ブタジエン、イソプレン、 2， 3—ジメチルー 1， 3—ブタジエン等が使用し得るが、 1， 3 _ブタジエンが特に好ましい。また、共役ジェン化合物と共重合可能なその他の化合物としては、スチレン、メチルスチレン、ビュルトルエン等の芳香族ビュル化合物が使用し得るが、特にスチレンが好ましい。

本発明で使用される合成ゴムラテックスとして最も好ましいものは、ァート紙等で慣用的に使用されているスチレンブタジエンゴムラテックス（S B R) である。この合成ゴムラテックスは防湿層中に好ましくは 2 0〜 4 0重量％の割合で使用される。

本発明の防湿包装紙は、原紙上にポリマー被覆炭酸カルシウム微粒子及び合成ゴムラテックスを配合した水性ェマルジヨン組成物を塗工し、乾燥させることにより製造される。製造プロセスは、ブレードコーターあるいはエアーナイフコーターを用いて行なわれ、原紙の裏側に被覆重量 2 5〜3 5 g /m ² (乾燥重量換算 ) 及び水分量 3 . 5〜 5重量％でコーティングされる。

塗工量が 2 5 g Zm ²未満であると、原紙の被覆が不十分なため、ピンホールを生じ、防湿効果が不十分となる。また、塗工量が 3 5 g /m ²を越えると、折り目が折れやすくなり、そこから防湿性が劣化するようになるので好ましくない。本発明のポリマー被覆炭酸カルシウムを使用した防湿包装紙は、ミキサーあるいはパルパ一中で、被覆アート紙のように、容易に分散される。結果として、本発明の防湿包装紙は、再パルプ化又は混合処理された後に全て繊維及びコーティング物質に分散され、コーティング物質は混合処理後に破壊され、微少なコーティング物質として分散しているので、製紙機中では填料として機能する。

そのため、リサイクルしても良質な用紙を得ることができる。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の具体例を実施例でもって説明する。

なお、転写紙に好適な包装紙の品質を測定するために、本発明者等は次の 4種の標準試験法を採用した。 a. WVTR (透湿度）

透湿度は下記規格に述べられている条件下において、シート状物質を透過した水蒸気の重量を測定し、水蒸気透過量を 24 h r · m²に換算した。

なお、採用した透湿度の測定方法に関する規格は次のとおりである。

1. パルプ及び用紙についての日本 TAP P I試験方法 No. 7

2. TAP P I試験方法、 1998〜： 1999年版、 No. T 448 om- 9 7， T 464 om- 95, T465 s p-95 b. 高速ミキサーによるリサイクル性試験

リサイクル性の試験方法は次のとおりである。

1. 用紙を 3 X 3 cmに切断し、重量を 3. 8 gにする。

2. 切断された用紙を高速ミキサーに投入し、水を 500ml加える。

3. 高速ミキサーで 1. 5分間離解する。

4. 離解されたサスペンジョンを取り出し、手抄きマシーンで坪量 60 gZm ² になるように手抄きした。

5. できあがった用紙を観察し、フロックがあるかないかを調べる。

6. 得られた用紙にフロックがなければ、リサイクル性が保証される。 c 耐ブロッキング性

耐ブロッキング粘着性の試験方法は次のとおりである。 1. 試験用紙を 3. 1 X 3. 1 cmに切断する。

2. 転写紙を用意し、切断した試験用紙を防湿被覆層側を転写紙上に置く。

3. 3 X 3 cmのゴムを試験用紙上に置く。ゴムの厚さは、厚すぎない限り任意である。

4. オーブンを用意し、温度を 40 ± 1°Cにする。

5. 転写紙の束、試験用紙及びゴムをオーブン内に入れ、 5 k gの重りを乗せる。

6. オーブン中に 4 8時間置いた後、ゴムをとり、転写紙の束と試験用紙を取り出す。試験用紙を転写紙から剥がし、ごわごわしているかいないかを調べる。

7. 試験用紙の転写紙側がごわごわしていなければ、良好な品質を保持している。 d. 折り曲げ試験

折り曲げ試験方法は試験 No . 1の透湿度の測定方法と同じであるが、試験前に試験用紙を 2つ折りに折り曲げる点のみ異なる。

【実施例】

実施例 1

この実施例では炭酸カルシウム微粒子として粒径 2 μ ηι以下のものが 6 5%占める市販の炭酸カルシウム微粒子（Tjiwi Kimia社製の TKF_65、商品名）を使用し、この炭酸カルシウム微粒子をァリルアタリレート（CIBA社製の INTEMEDIA TE2003、商品名）ェマルジヨン及びエステルポリマーの水性ェマルジヨン溶液中に投入し、十分に撹拌 ·混合した後に分離した後、乾燥して炭酸カルシウム微粒子表面にポリマー被膜を形成した。

このポリマー被覆炭酸カルシウム及びバインダーとしてのスチレンブタジエンゴムラテックス（SBR) を水に分散させて塗工液とし、原紙として上質紙を用いて乾燥重量で 27 g/m²となるように片面に塗工し、乾燥して防湿性包装紙を作成した。なお、原紙坪量は 80 g /m²。防湿層中の各組成含有量は次のとおりである。なお、以下に示す含有量は全て重量％を表す。

炭酸カルシウム： 52. 30%

ァリルアタリレートェマルジヨン： 10. 52%

エステルポリマー

•アタリル酸： 3. 27%

'プロピレングリコール： 1. 72%

'アンモニア： 3. 36%

― SBRラテックス： _ 28. _83 % _

To t a l 00 % 得られた防湿性包装紙に上述の 4種試験を行なった結果を他の実施例の結果と共に表 1にまとめて示した。なお、ポリエチレンラミネート包装紙の WVTRは、ポリエチレンラミネート層の厚さが 1 の場合、 40 g/24 h rZm²、また 20 μπιの場合、 20 gZ24 h r Ζπι²である。この実施例 1で得られた防湿性包装紙は、ほぼポリエチレンラミネート包装紙と同等の良好な防湿性を有しており、さらに、リサイクル性、耐粘着性に優れていると共に、耐折り曲げ性も良好であることが確認できた。実施例 2

この実施例 2では、防湿層中の各成分含有量を以下のとおりとした他は全て実施例 1と同様にした。

炭酸カルシウム： 51. 95% エステルポリマー

• アタリル酸 3. 56%

• プロピレングリコール 1. 88%

• アンモニア 3. 66%

ァリルァクリレートェマルジョン 13. 00%

SBRラテックス 25. 95%

T o a 00 % 得られた結果を他の実施例の結果と合わせて表 1にまとめて示した。この実施例 2で得られた防湿性包装紙も、ほぼポリエチレンラミネート包装紙と同等の良好な防湿性を有しており、さらに、リサイクル性、耐粘着性に優れていると共に、耐折り曲げ性も良好であることが確認できた。実施例 3

この実施例 3では、防湿層中の各成分含有量を以下のとおりとした他は全て実施例 1と同様にした。

炭酸カルシウム 51 95%

エステノレポリマー

•アタリル酸 2 53%

.プロピレンダリコール 34%

• アンモニア 2 62%

ァリルァタリレートェマルジョン 12 99%

SBRラテックス 28 57%

To t a l 00 得られた結果を他の実施例の結果と合わせて表 1にまとめて示した。この実施例 3で得られた防湿性包装紙も、ほぼポリエチレンラミネート包装紙と同等の良好な防湿性を有しており、さらに、リサイクノレ性、耐粘着性に優れていると共に、耐折り曲げ性も良好であることが確認できた。

【表 1】

注）〇：フロックなし =リサイクル性が良好であることを示す。

□ ：こわさ変化なし =耐ブロッキング性が良好であることを示す。

以上述べたように、本発明の防湿包装紙は、透湿度が小さいので良好な防湿性を有しており、リサイクルしたときにフロックが生じないためリサイクノレ 14に優れ、防湿層が転写紙に転移することもなく、かつ、折り目からの防水性の劣化も小さいという効果を有しており、ポリエチレンラミネート防湿包装紙とほぼ同等の防湿性能を有しながらもリサイクル可能であるというポリエチレンラミネート防湿包装紙と比較すると環境に優しいという優れた性質を有している。

Claims

請求の範囲用紙の一方の面が少なくとも以下の（1 ) 〜（3 ) の成分を含有する防湿層でコーティングされていることを特徴とするリサイクル可能な防湿包装紙。

( 1 ) 炭酸カルシウム微粒子

( 2 ) 前記個々の炭酸カルシウム微粒子を被覆するァリルァクリレートェマルジョン及ぴエステルポリマーから形成されたポリマー薄膜

前記炭酸カルシウム微粒子は、粒径が 2 μ πι以下のものを主成分とし、かつ前記防湿層中に 4 0〜 6 0重量％の割合で含有されていることを特徴とする請求項 1に記載のリサイクル可能な防湿包装紙。

前記エステルポリマーがアクリル酸とプロピレンダリコールから形成されたものであることを特徴とする請求項 1又は 2に記載のリサイクル可能な防湿包装紙。

前記個々の炭酸カルシウム微粒子を被覆するポリマー薄膜は、前記防湿層中にァリルアタリレートが 1 0〜 2 0重量％、アタリル酸が 2〜 5重量⁰ /₀及びプロピレングリコールが 1〜 3重量％の割合で含有されていることを特徴とする請求項 3に記載のリサイクル可能な防湿包装紙。

前記共役ジェン化合物と共重合可能なその他の化合物からなる合成ゴムラテッタスがスチレンブタジエンゴムラテックスであり、前記防湿層中に 2 0〜 4 0重量％の割合で含有されていることを特徴とする請求項 1〜4のいずれか 1項に記載のリサイクル可能な防湿包装紙。