JPH06313295A - 易離解性防湿紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 防湿紙として、その防湿性に優れ且つ再生す
る際の離解性が極めて容易で、しかも防湿組成物の使用
量の軽減を計ることを目的とする。 【構成】 低分子量のワックス類と可とう性を有する合
成樹脂とを固形分で９０〜５０：１０〜５０の割合で混
合した防湿組成物を紙、板紙、段ボール等の基材に塗工
し、乾燥して得られた塗工紙を、３０℃以上で且つワッ
クスの融点以下の温度で加熱、熟成処理することを特徴
とする防湿紙の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、工業用、産業用製品
の防湿包装に用いる防湿包装紙、その他、防湿性が要求
されるあらゆる分野で防湿紙として使用され、しかも使
用後には回収され、再使用が極めて容易な離解性に優れ
た防湿紙、およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、工業製品の簡易防湿包装にはポリ
エチレンのフィルムや、安価なクラフト紙にポリエチレ
ンフィルムをラミネートしたものが広く使用されてい
た。しかしながら、最近の地球環境を大切にする風潮か
らしてポリエチレン系の防湿材料はリサイクルしにく
く、その殆どが焼却するかまたは廃棄物として埋め立て
られているのが実情で、汚染は免れない状況にあり斯界
においてリサイクルが可能な、若しくはリサイクルの容
易な防湿紙の開発が急務となっている。

【０００３】ポリエチレンは生産規模が大きく、しかも
其自体疎水性の物質であるため防湿性は高く、離解性さ
え良ければ安価に防湿紙を得るには最適の合成樹脂であ
る。そこでポリエチレンに匹敵する防湿性をもち、ポリ
エチレンより離解性の良い組成物として注目されている
ものに、ポリエチレンと組成的に類似し低分子量のワッ
クス系組成物が挙げられる。

【０００４】ワックスを紙に塗工したワックス加工紙は
古くから防湿紙として有効利用されている反面、ワック
ス類は結晶性が高く可とう性に乏しいので造膜性が悪
く、加工紙に折り目が付くとワックスの塗膜に亀裂を生
じて防湿性が低下してしまう。そこで可とう性を増す試
みとして、パラフィンワックスの場合であれば微結晶質
のマイクロクリスタリンワックスや低分子量のポリエチ
レン等を添加したりするが、それでも高分子量のポリエ
チレンラミネートのものと比較すると折り目防湿度が劣
り、マイクロクリスタリンワックスを多めに添加すると
ブロッキングしたりする問題点がある。

【０００５】水系のワックスエマルジョンを用いた場合
は可とう性改善のための合成樹脂ラテックスの使用が可
能で、それに有効なものとしては可とう性を有する合成
樹脂やゴム質系のものがよい。そこでリサイクル性のよ
い防湿紙とする場合、合成樹脂系ラテックスにワックス
系エマルジョンを混合したものを、紙、板紙、段ボール
等に塗工する方法として従来技術が幾つか開示されてい
る。

【０００６】例えば、特公昭５５−２２５９７および特
開昭５９−６６５９８には合成樹脂系ラテックスとして
合成ゴム系ラテックスを使用し、これにワックス系エマ
ルジョンを配合した水性エマルジョンを塗布すること
が、また特開昭５６−１４８９９７および特公平２−１
６７１にはアクリル系エマルジョンを使用し、これとワ
ックス系エマルジョンとを混合して用いる例がそれぞれ
開示されている。さらに特開平５−２５７９６にはそれ
らの混合物よりも耐熱性を上げる目的でスチレン−アク
リル共重合物をコート剤として使用することが開示され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この発
明の前段処理に当たる前記ワックス系エマルジョンに合
成樹脂ラテックスを添加した防湿紙は、結晶性のワック
スに防湿性の劣る非晶質の可とう性合成樹脂ないしゴム
系のラテックスを添加しているために、可とう性は一部
改善されるものの防湿性については充分改善されたもの
が得られない。そこで高分子ポリエチレンと同等の防湿
性を得るためにはワックスの塗布量を増大せねばならず
コスト高となり価格面で競争力に乏しくなる。この発明
は、その点に着目しワックス系防湿紙の防湿性を更に向
上させ、併せて製品の価格面においてもポリエチレンに
充分に対抗し得るよう、如何にして塗布量を減少させる
ことが出来るかを課題として成されたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記の課題
を解決する方法として次のような構成をもつものであ
る。即ち、ワックス類と可とう性を有する合成樹脂とを
固形分で９０〜５０：１０〜５０の割合で混合した防湿
組成物を紙、板紙、段ボール等の基材に塗工し、乾燥し
て得られた塗工紙を、３０℃以上で且つワックスの融点
以下の温度で加熱、熟成処理することを特徴とする易離
解性にして防湿性の優れた防湿紙の製造方法にある。

【０００９】ワックスは基本的には炭化水素もしくは炭
素、水素、酸素からなる化合物であり、疎水性の有機化
合物である。大凡、常温では固体で結晶性のものが多
く、比較的低温で融けて低い粘性を示し、種類としては
最も多量に産出する石油ワックスから、植物系、動物
系、鉱物系、加えて合成ワックスまで広範囲に存在する
組成物である。

【００１０】ワックスは種類にもよるが前記のとおり一
般的に結晶性で、加熱溶融して塗工後冷却するか、もし
くはエマルジョン塗工後に加熱し乾燥した後の冷却によ
り、直ちに結晶化して防湿性を顕在する。ワックス単独
の場合は結晶化時間は極めて短く、冷却と共に結晶化が
進行し常温になったときは殆ど結晶化が完了しているの
で、塗工紙の加熱冷却を繰り返したとしても塗膜に傷で
も無いかぎり防湿性に影響は与えない。

【００１１】ところが合成樹脂を配合したワックスを塗
工した防湿紙は、可とう性は向上するものの透湿度が高
くいま一つ防湿性に難がある。しかしながら、いったん
冷却して従来品では最終段とされていたものを、再度加
熱してワックスの融点以下の温度条件で所定時間保持し
た後に冷却すると、驚くべきことに再加熱前よりも防湿
性が遙かに向上することが知見され、この現象は全く予
想外のことであって、これを具体的に解明してこの発明
に到達したのである。

【００１２】この発明において使用することの出来るワ
ックス類は前記したところであるが、具体的には、石油
ワックスとしてパラフィンワックス、マイクロクリスタ
リンワックス等、動物性のものとして蜜蝋、ラノリン
等、植物性のものとして木蝋、カルナウバワックス、キ
ャンデリラワックス等、鉱物性のものとしてモンタンワ
ックス、オゾケライト、セレシン等、合成ワックスとし
てはモンタン系ヘキストワックス、ポリエチレンワック
ス、フィッシャートロプシュワックス等を挙げることが
出来る。

【００１３】混合する合成樹脂は、ワックスの可とう性
改善のため可及的非晶性の樹脂かゴム系の樹脂が好まし
く、非晶性の樹脂としてはアクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル等のアクリル系単独もしくはそれらの変
性物の（共）重合体、またこれに官能基を導入した架橋
型のもの、またロジンや石油樹脂をマレイン化、フマー
ル化したものやこれを多価アルコールでエステル化した
もの等も同効物として好適に用いうる。これらを水系で
用いる場合新たに界面活性剤を使用して乳化するのもよ
いが、重合時の乳化重合にあずかるエマルジョンを利用
するのが通例である。

【００１４】ゴム系のものとしては、ブタジエンモノマ
ーもしくは２種以上の二重結合を有するモノマーと、そ
の他の二重結合を有するモノマーとの２種以上を重合し
たもの、および更にこれらに官能基を導入したものなど
が挙げられる。

【００１５】この発明において使用する防湿組成物はワ
ックスと可とう性を有する合成樹脂だけでなく、その両
者の均一な混合を促進させる分散剤の役目をなすスチレ
ン−マレイン酸共重合体の如き樹脂や、離解性に有用な
水溶性を付与するためのマレイン酸変性樹脂のような水
溶性樹脂などを配合することはいっこうに差支えない。
また防湿組成物を塗工するための原紙としては、紙、
板紙、段ボール等何れも必要に応じて適宜選択使用する
が、最も一般的に使用される紙としては未晒クラフト紙
である。塗工される紙の表面のキャレンダーがけの有
無、表面サイズの有無は特に制約を受けるものでもな
い。

【００１６】塗工方法として、固形の防湿組成物の場合
は通常ホットメルトコーター、ワックスコーターでよ
く、加熱溶融して紙表面に所定量塗工したのち冷却すれ
ばよい。また、防湿組成物が液状の場合には通常のロー
ルコーター、キスコーター、ロッドコーター、ブレード
コーター、エアナイフコーター、グラビアコーター、サ
イズプレス、キャレンダーサイズ等何れも適用可能であ
る。それらの設備で原紙の表面に所定量塗工後、加熱乾
燥して塗工紙をうる。塗工紙の再加熱温度は使用したワ
ックスの融点以下であれば高い方が好ましく、再加熱後
一定温度で一定時間保持した後冷却してもよく、冷却速
度が緩慢であれば再加熱後直ちに冷却を開始しても差し
支えない。

【００１７】

【作用】防湿性とは、基本的には水の分子が、或る物質
の分子間を通過するのを防止する性質を付与すること
で、或る物質の分子が疎水性で水分子を通しにくいか、
もしくは分子間距離が水分子より小であれば防湿性がよ
いということになる。結晶化は分子が順序正しく配列さ
れ分子間距離が密になることで、結晶化度が高いほど防
湿性は良くなることに繋がる。しかしながら分子が順序
正しく配列されるためには、分子が移動し易くなければ
ならず、そのためには分子量が小さいほうが動きやすく
結晶化し易い。

【００１８】ワックスは比較的低融点のため分子量が小
さく結晶化し易いが、合成樹脂は一般的にワックスより
も高分子量のため分子が動きにくく、結晶化するにして
も結晶化速度は遅い。そこでワックス単体で処理すると
きは塗工後常温までの冷却時間内に結晶化が完了してい
たものが、合成樹脂を配合した場合は結晶化しにくい高
分子物が混在するため、結晶化が阻害されたまま冷却が
完了してしまう可能性がある。結晶化は融点以下でおこ
るが結晶化速度は融点以下の温度なら高いほうがよく、
それゆえ充分に結晶化していない塗工紙は再度融点以下
に加熱してやることにより結晶化が促進され防湿性が向
上されるものと考えられる。

【００１９】この発明の実施態様は、ワックスベースの
防湿組成物を紙に塗工した塗工紙を加熱熟成処理するこ
とを特徴とするものであるから、防湿組成物の適用手段
として溶融法によるか水系または溶剤系の液状によるか
は問わない。したがって水系ではワックスエマルジョン
と合成樹脂エマルジョンとを混合して使用することが出
来る。

【００２０】つぎに、この発明の詳細を実施例にもとず
いて説明する。

【実施例１】ワックスとして１３５°Ｆのパラフィンワ
ックスを乳化したワックスエマルジョンを使用し、これ
にアクリル樹脂エマルジョンを固形分換算で７５：２５
の割合で混合してなる防湿組成物を、米坪７０ｇ／ｍ²
の未晒クラフト紙に固形分で１０ｇ／ｍ² になるよう塗
工後、加熱乾燥して塗工紙を得た。この時の透湿度と離
解性を表１に示す。この塗工紙を再度４０℃に加熱して
２日間熟成処理を行った。この時の透湿度と離解性を同
表１に示した。

【実施例２】防湿組成物を未晒クラフト紙に固形分で６
ｇ／ｍ² になるよう塗工した他は全て実施例１と同一条
件で行った。その結果は表１に示す。

【００２１】

【比較例１】塗工紙を再度加熱熟成処理する温度ならび
に時間を７０℃で５時間とした他は全て実施例１と同一
条件で行った。その結果は表１に示す。

【比較例２】塗工紙を再度加熱熟成処理する温度ならび
に時間を７０℃で５時間とした他はて実施例２と同一条
件で行った。その結果は表１に示す。

【００２２】

【表１】 表中における試験方法 透湿度；ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２ 第３項Ａ法 単位 ｇ／ｍ² ・２４ｈ 試験条件 ４０℃、９０％ＲＨ 離解性；２．５ｃｍ角に切った塗工紙試験片６０ｇを４
％濃度となるように２０℃の水を投入して５分間１５０
０ｒｐｍで攪拌し離解する。離解後８０ｇ／ｍ² となる
ように手抄きシートマシンで手抄きを行い、シートの離
解性を目視判定する。結束や塊などのない場合を○と
し、未離解結束などがシート中に存在する場合を×とし
た。

【００２３】

【発明の効果】この発明において、ワックス類と可とう
性を有する合成樹脂とからなる防湿組成物を基材に塗工
し、乾燥して得られた塗工紙を、あらためて３０℃以上
で且つワックスの融点以下の温度で加熱、熟成処理する
ことにより格段と防湿性が向上すると共にリサイクルす
る際の離解性にも優れており、従来使用されていた防湿
組成物で加工し乾燥して出来た防湿紙では得られない予
期せぬ特別顕著な作用効果を奏するものである。ここで
使用するワックス類および合成樹脂類は比較的低分子量
の重合物であるため、分子内における結晶化が円滑にな
され防湿性に良い結果をもたらし、しかも両成分が低分
子量のため離解性が高く再生紙とするにしても品質なら
びに生産性に優れている上、ワックスの使用量も削減す
ることが可能となった点も産業上多大の貢献が成された
ものと言える。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低分子量のワックス類と可とう性を有す
   る合成樹脂とを固形分で９０〜５０：１０〜５０の割合
   で混合した防湿組成物を紙、板紙、段ボール等の基材に
   塗工し、乾燥して得られた塗工紙を、３０℃以上で且つ
   ワックスの融点以下の温度で加熱、熟成処理することを
   特徴とする易離解性にして防湿性の優れた防湿紙の製造
   方法。
2. 【請求項２】 防湿組成物が水性エマルジョンである請
   求項１記載の防湿紙の製造方法。