JP2001055689A

JP2001055689A - 防湿積層体

Info

Publication number: JP2001055689A
Application number: JP22744999A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Koga; 慎一古賀
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】防湿層表面に発生するピンホールが少なく、か
つ低い塗工量でも高い防湿性を有し、かつ古紙回収可能
な防湿積層体を提供する。【解決手段】紙支持体上の少なくとも片面に合成樹脂と
平板状顔料、または合成樹脂とワックスから成る防湿性
塗料を塗布・乾燥して防湿層を形成せしめた防湿積層体
において、該防湿層表面に生ずる相当直径が１０μｍ以
上である成膜欠損の占有面積が、４．０×１０^-4ｃｍ²
／ｃｍ²以下、およびＪＩＳ−Ｚ−０２０８（カップ
法）に基づく透湿度が５０ｇ／ｍ²／２４ｈｒ以下であ
り、かつ前記紙支持体のＪＩＳ−Ｐ−８１４０に基づく
コッブ吸水度が４０ｇ／ｍ²（３０秒）以下、および該
防湿性塗料の保水度が８５ｃｃ／ｍ²以下である防湿積
層体。防湿性塗料が紙支持体上の少なくとも片面にブレ
ード塗工方式によって塗布された防湿積層体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は紙支持体上に防湿層
を形成せしめた、古紙回収可能な防湿積層体であり、特
に前記防湿層を塗工する際、例えばブレード塗工など
の、紙支持体上にアプリケイトされた塗料をスクレイプ
する瞬間に比較的大きなせん断応力が発生する塗工方法
においても、防湿層表面に発生しがちな成膜欠損（以
下、ピンホールと略）が少なく、より経済的・効果的に
防湿性能を得ることが可能な防湿積層体を提供するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】紙支持体上にポリエチレンやポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニリデンなどの被膜形成性を有する高
分子化合物を押し出しラミネート、あるいはそのフィル
ムを貼合して水蒸気の透過を防止することは公知の技術
である。しかし、この種の紙は被膜層が強固であるため
防湿性の機能は充分発揮できるが、古紙回収の際にはパ
ルプ繊維がフロック状に残存したり、被膜層そのものが
大きなシート状となって残存するなどの問題があるた
め、現在ではこれら使用済みの該防湿性紙は、焼却処分
あるいは埋め立て処分とするしかなく、環境保護や資源
の再利用の面から問題がある。

【０００３】これに対し古紙回収の可能な包装紙とし
て、特定の組成のパラフィンワックスを含むエマルジョ
ンをクラフト紙の片面または両面に塗布して防湿積層体
を製造する方法（特開昭５０−３６７１１号公報）、合
成炭化水素系樹脂およびワックスをスチレン−マレイン
酸系共重合体および界面活性剤を用いて水に分散させて
得たエマルジョンとの混合物よりなる紙の防湿加工用組
成物（特開昭５６−１４８９９７号公報）が開示されて
いる。さらに、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、およびロジ
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性紙の製造方法が開示されて
いる（特開昭６１−４７８９６号公報）。その他に、古
紙として回収可能な防湿性紙に関しては、原紙に対して
ある種の合成ゴム系ラテックスとワックス系エマルジョ
ンを混合した塗工液を塗工することを基本とする製造方
法が開示されている（包装技術、昭和５７年９月号、４
２〜４６頁）。

【０００４】また一方で、これらワックスを用いない系
として、本発明者らは過去に紙支持体上に平板状顔料と
合成樹脂ラテックスとから成る防湿層を設けた防湿積層
体（特開平９−２１０９６号公報）を提案した。この発
明は、それ自体は水蒸気を通さないと思われる顔料、例
えばフィロケイ酸塩化合物粒子に見られるような平板状
の顔料を合成樹脂ラテックスと混合して防湿層を形成さ
せたところ、平面的には水蒸気の透過面積が小さくなる
こと、また厚み方向では平板状顔料が防湿層表面に対し
て平行に配列して積層するため、防湿層中の水蒸気はこ
の平板状顔料を迂回しながら透過することから、水蒸気
の所要透過距離が長くなり、結果として大幅に防湿性能
が向上することから見出された。

【０００５】しかしながらこれらワックスと合成樹脂、
または平板状顔料と合成樹脂から成る防湿性塗料は、そ
の乾燥被膜に優れた防湿性能を発現させるため、例えば
用いる合成樹脂が疎水性であったり、または親水性を示
す添加剤などは極力抑えて調成されることから、一般的
に系自体の保水性は低い場合が多い。このためこれら防
湿性塗料を紙支持体上に塗工する場合、特にせん断速度
の高い塗工方式においてはストリークやスクラッチなど
の塗工欠陥が発生しやすく、中でも特に成膜欠損、すな
わちピンホールが多数発生することによって、その防湿
性能が大きく劣化してしまうという問題を抱えている。
しかしながらその一方で、これら防湿積層体をより効率
的・経済的に生産する目的から、近年では前記防湿性塗
料をブレード塗工などの高速・大量生産型塗工機によっ
て塗工する動きが強まっている。しかし前述の如きピン
ホールは、塗工時のせん断応力が大きくなるにつれて、
また防湿層の塗工量の減少に伴ってその発生率が増大す
る傾向にあるため、従来からこのような高速・大量生産
型の塗工機に適した塗料組成の確立が強く要望されてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、前述の如き防湿層表面に発生するピンホールが少な
く、かつ低い塗工量でも高い防湿性を有し、かつ古紙回
収可能な防湿積層体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、紙支持
体上の少なくとも片面に合成樹脂と平板状顔料、または
合成樹脂とワックスから成る防湿性塗料を塗布・乾燥し
て防湿層を形成せしめた防湿積層体において、該防湿層
表面に生ずる相当直径が１０μｍ以上である成膜欠損の
占有面積が、４．０×１０^-4ｃｍ²／ｃｍ²以下、および
ＪＩＳ−Ｚ−０２０８（カップ法）に基づく透湿度が５
０ｇ／ｍ²／２４ｈｒ以下であり、かつ前記紙支持体の
ＪＩＳ−Ｐ−８１４０に基づくコッブ吸水度が４０ｇ／
ｍ²（３０秒）以下、および該防湿性塗料の保水度が８
５ｃｃ／ｍ²以下であることを特徴とする防湿積層体で
ある。本発明の第二は、該防湿性塗料の、塗工速度Ｓ
（ｍ／ｍｉｎ）および塗工層の膜厚ｔ（μｍ）によって
規定されるせん断速度Ｄ［＝Ｓ／（ｔ×６０×１
０^-6）］が１０³〜１０⁶（ｓ^-1）の範囲内にある場合の
ハイシェア粘度が１０ｃｐｓ〜８０ｃｐｓであることを
特徴とする請求項１記載の防湿積層体である。本発明の
第三は、該防湿性塗料が紙支持体上の少なくとも片面に
ブレード塗工方式によって塗布されたことを特徴とする
請求項１または２のいずれか１項記載の防湿積層体であ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。前述のように、ワックスと合成樹脂、または平板
状顔料と合成樹脂から成るバインダー成分の多い防湿性
塗料は、その性質上、用いられる合成樹脂自体の親水性
が乏しいか、または親水性を有する添加剤の配合が極力
抑えられていることもあって、一般的にコーティング用
塗料としての保水性は低い傾向にある。例えば無変性の
ＳＢＲを用いて調成された塗料などはその保水性が低い
ため、特にアート・コート紙などの分野ではこのような
塗料に保水剤や増粘剤などの親水性高分子成分を添加し
て保水性を高めている。もちろん本発明における防湿積
層体においてもこのような対応は可能ではあるが、これ
ら親水性高分子成分が呼び水となって防湿性能に悪影響
を及ぼす可能性があるため、おのずとその添加量を制限
せざるを得ないのが現状である。従って各種コーターを
用いてこれら防湿性塗料を塗工する場合、当然のことな
がら塗料が紙支持体上にアプリケートされて乾燥・固化
するまでの間に、塗料水分は毛細管浸透、および加圧浸
透によって紙支持体中に移動するため、防湿性塗料の濃
度は急激に上昇する。その結果、保水性の低い塗料は塗
工直後から系のレオロジーが不安定となり、いわゆるス
トリークやスクラッチ、ピンホール、または塗工量ムラ
といった塗工欠陥が発生しやすくなる。

【０００９】このような場合、特にブレード塗工など、
紙支持体上にアプリケートされた塗料をスクレイプする
瞬間に比較的大きなせん断応力が発生する塗工方法にお
いては、瞬間的なニップ圧による加圧浸透によって大量
の水分が紙支持体中へ移動するため、防湿性塗料は早い
段階で流動性を失い、不動化状態となる。またこの現象
と並行して、前記ニップ圧の開放と共に塗料が膨潤する
ため防湿層中に気泡が発生し、これが防湿層表面、また
は紙支持体側へ抜け出る際に気泡孔が形成される。この
時点で塗料自体に流動性があればこれら気泡孔は問題な
く消失するが、既に前述の如き不動化状態にある場合
は、気泡孔がそのまま防湿層中に残り、いわゆるピンホ
ールとなって防湿性能に大きな影響を及ぼす。この現象
は、防湿層の厚さが減少するにつれてより顕著となるた
め、所望する防湿性能を得るためには、防湿層をより厚
く形成させる必要がある。

【００１０】そこで本発明者は、まずこのピンホールと
透湿度の関係について鋭意検討した結果、防湿層表面に
生ずる相当直径が１０μｍ以上であるピンホールの占有
面積が、４．０×１０^-4ｃｍ²／ｃｍ²以下であれば、ピ
ンホールの個数に関係なく、所望する防湿性能が得られ
ることを見出した。ただしここで述べる「所望する防湿
性能」とは、ＪＩＳ−Ｚ−０２０８（カップ法）に基づ
く透湿度が５０ｇ／ｍ²／２４ｈｒ以下であることを指
しており、また「相当直径」とは、まず対象となる無定
型の成膜欠損の欠損面積を算出し、これに相当する円の
面積から逆算して求められる直径のことを意味する。

【００１１】これらピンホールの占有面積を計算する方
法としては、電子顕微鏡を用いて対象となる防湿積層体
の防湿層の表面写真を任意の倍率にて撮影した後、スキ
ャナーなどを用いてこの映像を画像ファイルへ変換して
コンピューターに取り込み、さらに市販の画像解析ソフ
トにかけて、欠損部の面積を計算させる方法が最も効率
的である。ただし本発明において測定対象となるピンホ
ールは、解析作業の効率化、および実際にピンホールが
透湿度に及ぼす影響を鑑みたうえで、画像解析によりそ
の相当直径が１０μｍ以上のものに限定される。またこ
のような画像解析ソフトとしては、（株）アイスペック
社製の「ＩＯＭｅｔｅ」や、三谷商事（株）製の「Ｗｉ
ｎＲＯＯＦ」などが好適に使用される。また本発明に
おいて前述の如き防湿積層体表面の解析を行う場合は、
同一サンプル上の、最低でも５０カ所以上で実施するこ
とが好ましく、さらには１００カ所以上で行うことがよ
り好ましい。

【００１２】かくして前述のように求められたピンホー
ルの全占有面積（ｃｍ²）を、画像ファイルとして取り
込んだ表面映像の全面積（ｃｍ²）で除した値が４．０
×１０^-4ｃｍ²／ｃｍ²以下であれば、所望する防湿性能
を実現することは充分に可能である。しかしながら測定
値が前記値を越えてしまった場合は、これらピンホール
を介しての水蒸気の浸入が無視できないレベルとなり得
るため、必ずしも所望する透湿度が実現されるとは限ら
ない。

【００１３】また一方で本発明者は、このようなピンホ
ールの発生を防止する方法について鋭意検討した結果、
使用する紙支持体の水分の吸収性を抑え、かつ使用する
防湿性塗料の保水性を向上させて塗工工程における塗料
の流動性をできるだけ長く維持させることによって、前
述のごときピンホールが激減することを見出した。

【００１４】従って本発明において使用する紙支持体
は、ＪＩＳ−Ｐ−８１４０に基づくコッブ吸水度が４０
ｇ／ｍ²以下であることが好ましい。この範囲を超える
紙支持体を用いた場合は、塗料から紙支持体への水分移
動率が大きくなるため好ましくない。また紙支持体に求
められるその他の特性としては、機械的離解作用によっ
て水中で容易に分散するものが好ましく、例えば広葉樹
クラフトパルプや針葉樹クラフトパルプのような化学パ
ルプ、機械パルプ等から選ばれたパルプを原料とした上
質紙、中質紙、片艶クラフト紙、両更クラフト紙、クラ
フト伸長紙等が挙げられる。これらの原紙の坪量に格別
の限定はなく、３０〜３００ｇ／ｍ²のものが適宜目的
に応じて選択されて用いられる。

【００１５】また本発明において用いる防湿性塗料は、
合成樹脂と平板状顔料、または合成樹脂とワックスから
成り、必要に応じ、その防湿性能を阻害しない範囲でポ
リカルボン酸などの分散剤、消泡剤、界面活性剤、保水
剤、各種水溶性樹脂、色合い調整剤などが適宜添加され
る。使用する合成樹脂としては、スチレンブタジエンゴ
ム（ＳＢＲ）、アクリルスチレン、メタクリレートブタ
ジエン、アクリルニトリルブタジエン等の共重合体、ポ
リエステル、ポリウレタンなどが挙げられるが、耐水性
が良好で伸びがよく、折割れによる塗工層の亀裂が生じ
にくいためにＳＢＲが好適である。ここで重合性単量体
はスチレンおよび１，３−ブタジエンを主体とするが、
その他にも、これらスチレンおよび１，３−ブタジエン
と共重合可能な単量体を本発明の目的を損なわない範囲
で使用することができる。このような共重合可能な単量
体としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸な
どの不飽和カルボン酸；フマル酸、マレイン酸、イタコ
ン酸などの不飽和多価カルボン酸；（メタ）アクリル酸
メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル
酸ｎ−アミル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピルなどの
（メタ）アクリル酸エステル；（メタ）アクリロニトリ
ルなどのシアノ基含有エチレン性不飽和化合物；アリル
グリシジルエーテルなどの不飽和アルコールのグリシジ
ルエーテル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメ
チル（メタ）アクリルアミドなどの（メタ）アクリルア
ミド系化合物等が挙げられ、これらの重合性単量体を単
独で、または二種以上を組み合わせて用いることが出来
る。本発明においては、前述のように塗料の保水性を向
上させる目的から、これらの中でも特に活性水素を有す
る単量体、すなわち不飽和カルボン酸や、不飽和多価カ
ルボン酸、（メタ）アクリルアミド系化合物などが好適
に用いられる。

【００１６】また本発明において、防湿性能を発現させ
るために用いるワックスとしては、融点が５０℃以上の
ワックス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。

【００１７】これらワックスと前記合成樹脂の配合比率
は、重量比で９９．５：０．５〜５０：５０の範囲が好
適であり、さらに好ましくは９９：１〜７０：３０であ
る。この場合、ワックスの配合比が０．５重量部未満で
は充分な防湿性能が得られないため適当とはいえず、ま
た５０重量部を越えると防湿性能が頭打ちとなり、さら
には摩擦抵抗の大幅な低下、ホットメルトの接着不良な
どの問題点が発生するため好ましくない。

【００１８】ワックス系の防湿性塗料とは別に、前記合
成樹脂と組み合わせて防湿性能を発現させるために用い
る平板状顔料としては、塗布加工後も平板性（平板状）
が保持され、かつその平板状顔料が持つアスペクト比
（平均粒子径を厚さで除した数値）が５以上のものが好
適に使用される。また本発明においては、このような条
件を満たす平板状顔料の中でも、特にフィロケイ酸化合
物（層状構造を有する層状ケイ酸塩化合物）であること
が好ましい。フィロケイ酸塩化合物に属するものは板状
または薄片状であって明瞭な劈開を有し、カオリナイト
（カオリン鉱物）、雲母族、脆雲母族、パイロフィライ
ト、タルク、スメクタイト、バーミキュライト、緑泥
石、セプテ緑泥石、蛇紋石、スチルプノメレーン、モン
モリロナイトなどがある。これらの中でも特に雲母族、
タルクが好ましい。雲母族には、白雲母（マスコバイ
ト）、絹雲母（セリサイト）、金雲母（フロコパイ
ト）、黒雲母（バイオタイト）、フッ素金雲母（人造雲
母）、紅マイカ、ソーダマイカ、バナジンマイカ、イラ
イト、チンマイカ、パラゴナイト、ブリトル雲母などが
挙げられる。

【００１９】これらのうち最も好適な平板状顔料として
は白雲母、金雲母、絹雲母などが粒子径の大きさ、アス
ペクト比、コストなどの点から好適である。

【００２０】また本発明において用いる平板状顔料の平
均粒子径は、レーザー回析法で測定した値で１μｍ〜２
００μｍの範囲が好ましい。その中でも３μｍ〜１００
μｍが好適であり、さらに好ましくは５μｍ〜５０μｍ
である。特に防湿性に有効な粒子径は１０μｍ〜４０μ
ｍと考えられる。粒子径が１μｍ未満のもは塗工層中で
の該平板状顔料の配向が支持体に対して平行になりにく
いため防湿効果が乏しく、また２００μｍを越えると平
板状顔料の一部が塗工層から突出したり、平板状顔料の
厚みが数μｍ程度となるに伴い、配向した平板状顔料の
塗工層中における層数が少なくなってしまうために防湿
性能向上効果が減少すると推察される。

【００２１】本発明においてアスペクト比とは、平板状
顔料の平均粒子径を厚さで除したものであが、本発明の
効果を発揮するためには前記アスペクト比が５以上であ
ることが好ましい。特に好ましいものはアスペクト比が
１０以上の平板状顔料である。アスペクト比が５未満の
ものは塗工面に対して平行に配向できなくなるため防湿
性能が劣り、アスペクト比は大きいほど平板状顔料の塗
工層中における層数が大きくなるため高い防湿性能を発
揮する。

【００２２】これら平板状顔料と前記合成樹脂の配合比
率は、重量比で３０：７０〜７０：３０の範囲が好適で
ある。この場合、平板状顔料の配合比が３０重量部未満
になると、平板状顔料の形成する層数が少なくなった
り、顔料と顔料の距離が大きすぎるために防湿性が不十
分となり、塗工量を増やす必要が生じて経済的に不利で
あるうえ、ブロッキングを生じやすくなる。また７０重
量部を越えると、塗工層中の平板状顔料とラテックス界
面における空隙が非常に多くなるため防湿性が劣化す
る。

【００２３】また本発明では、ワックス系、平板状顔料
系の、いずれの防湿層においても活性水素反応化合物を
添加して防湿性を向上させることができる。本発明で使
用する活性水素反応性化合物は、合成樹脂に含まれるカ
ルボキシル基、アミド基、水酸基等の活性水素官能基と
反応して合成樹脂ラテックスを架橋、高分子化（三次元
網目構造）するものである。

【００２４】こうした活性水素反応性化合物としては
（１）メチロール基を有し、上記親水性官能基と脱水縮
合反応を起こすもの（メラミン−ホルムアルデヒド樹
脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂など）；（２）アルデ
ヒド基を有し、上記親水性官能基と付加反応を起こすも
の（グリオキザールなど）；（３）エポキシ基を有し、
上記親水性官能基と開環付加反応を起こすもの（ポリグ
リシジルエーテルなど）；（４）多価金属を有し上記親
水性官能基と配位結合及び共有結合を形成するもの（炭
酸ジルコニウムなど）；（５）水溶液中でカチオン性を
示しアニオン性官能基とイオン結合を形成するもの（ポ
リアミン化合物、ポリアミドアミン樹脂やポリアミドエ
ピクロロ樹脂などのカチオン性樹脂）などがある。

【００２５】特に限定するものではないが、これら活性
水素反応性化合物の配合量は、合成樹脂１００重量部に
対して０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重
量部とすることが望ましい。活性水素反応性化合物の配
合量が０．０１重量部未満の場合、活性水素反応性化合
物と活性水素官能基との反応性が著しく低下するため好
ましくなく、また１０重量部を越えると透湿度向上や耐
ブロッキングに対する効果が頭打ちとなったり、未反応
の活性水素反応性化合物が析出するなどの問題が発生す
るため好ましくない。

【００２６】また本発明では、特に平板状顔料系の防湿
層において、カップリング剤を併用すると一段と防湿性
が向上する。使用するカップリング剤としては、親水基
部分にＳｉを含むシランカップリング剤、親水基部分に
Ｔｉを含むチタネートカップリング剤、親水基部分にＡ
ｌを含むアルミニウムカップリング剤等が挙げられる。

【００２７】該カップリング剤には、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチ
ル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−ア
ミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、ビニルアセトキシシラン、γ−クロロプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリ
メトキシシラン、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル
アミノエチル）チタネートなどが挙げられる。

【００２８】カップリング剤の添加量は、平板状顔料１
００重量部に対して０．１〜５重量部、好ましくは０．
５〜２重量部である。添加量が０．１重量部未満の場
合、カップリング剤による平板状顔料表面の被覆が不十
分となるため好ましくなく、また５重量部を越えると、
もはやカップリング剤としての効果が頭打ちとなるため
不経済である。

【００２９】かくして目的とする防湿性塗料が調成され
るが、本発明においては、これら防湿性塗料の保水度
が、８５ｃｃ／ｍ²以下であることが好ましい。ここで
述べる「保水度」とは、ＴＡＰＰＩＪＯＵＲＮＡＬ
１９８９１２月号に記載されているＰｅｋｋａＪ．
Ｓａｌｍｉｎｅｎらの方法でＫａｌｔｅｃＳｃｉｅｎｃ
ｔｉｆｉｃ社のＡＡ−ＧＷＲＷＡＴＥＲＲＥＴＥＮ
ＴＩＯＮＭＥＴＥＲを用いて測定した時の値であり、こ
の値が小さいほど塗料の保水性は高いということにな
る。従って防湿性塗料の保水度が８５ｃｃ／ｍ²を越え
ると、塗料中の水分が紙支持体中へ移動しやすくなり、
塗料濃度の上昇とともに塗料自体のレオロジーが不安定
となって流動性を失い、問題となっているピンホールが
発生しやすくなることがある。

【００３０】また本発明においては、これら防湿性塗料
の保水性を改善する目的で、保水剤、または増粘剤を併
用することが好ましい。このような添加剤としては、酸
化澱粉やヒドロキシエチル澱粉、酵素分解澱粉、リン酸
エステル化澱粉、カチオン化デンプンなどの変性澱粉や
生澱粉、またはメチルセルロースやヒドロキシプロピル
メチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース
などの水溶性セルロースエーテル、この他にもカゼイン
やマンナンなどが挙げられる。これら親水性の高分子成
分は、塗料中の水相粘度を上昇させることによって紙支
持体への水分の移動を遅らせる効果が望める。この他に
もカチオン性、アニオン性、または非イオン性の界面活
性剤、さらには塗料温度の上昇に伴って凝析するような
多価塩類なども好適に使用される。

【００３１】これら防湿性塗料の、塗工時の流動性に基
づく挙動は、先に述べたような紙支持体の吸水性、およ
び塗料の保水性に加え、塗工速度Ｓ（ｍ／ｍｉｎ）およ
び塗工層の膜厚ｔ（μｍ）によって規定されるせん断速
度Ｄ［＝Ｓ／（ｔ×６０×１０^-6）］（ｓ^-1）において
も大きな影響を受ける。一般にブレード塗工など、塗料
をスクレイプする瞬間のせん断速度下における塗料のハ
イシェア粘度η（ｃＰ）は、その瞬間にかかるせん断応
力Ｓ（ｄｙｎ／ｃｍ²）を前記せん断速度Ｄで除した値
より求められる。このことから本発明においては、得ら
れる防湿性塗料の、せん断速度が１０³〜１０⁶（ｓ^-1）
の範囲におけるハイシェア粘度が１０〜８０ｃｐｓであ
ることが好ましい。ただしここで述べる「ハイシェア粘
度」とは、ハーキュレスタイプの高せん断粘度計を用
い、しかるべきせん断速度、およびせん断応力に設定し
た場合に得られる粘度を指す。この場合、対象となるせ
ん断速度範囲におけるハイシェア粘度が１０ｃｐｓ未満
では、塗料の保水性低下や、塗工量不足といった問題が
生じてしまうことがあり、また８０ｃｐｓを越えると、
塗料の流動性が損なわれてしまうことがあり、いずれも
不適な場合がある。

【００３２】本発明において前記防湿性塗料の塗工量
は、固形分換算で１０〜５０ｇ／ｍ²が好ましく、１５
〜３０ｇ／ｍ²がさらに好ましい。塗工量が１０ｇ／ｍ²
未満では、所望する防湿性能が得られにくく、またピン
ホールも発生しやすくなるため不適であり、また５０ｇ
／ｍ²を越えても防湿性能が頭打ちとなって経済的でな
いばかりか、離解性の劣化が懸念されるため好ましくな
い。

【００３３】これら防湿層を形成するための塗工設備と
して特に限定はしないが、エアナイフコーター、ロッド
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、ゲートロールコーター、グラビアコーター、カ
ーテンコーター、スライドコーター、コンマコーター、
ダイコーター等から任意に選択することができる。特に
平板状顔料と合成樹脂から成る防湿層を形成する場合、
ブレードコーター（ベント方式、ベベル方式など）、バ
ーコーター、エアナイフコーターなどの塗工表面をスク
レイプする塗工方式が、前記平板状顔料の配向を促す傾
向があるので好ましい。なかでもブレードコーターは高
速塗工が可能で生産性に優れるが、ピンホールの発生が
多いため本発明の適用対象として特に好ましい。

【００３４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、下記の実施例は本発明を限定するものではな
い。また実施例における「重量部」とは、すべて固形分
換算した値を示す。濃度、塗工量も固形分または有効成
分の重量基準の値である。

【００３５】＜実施例１＞パラフィンワックスエマルジ
ョン（融点７０℃、固形分濃度４０％）３０重量部とカ
ルボン酸変性ＳＢＲ（メタクリル酸メチル変性量１９
％、Ｔｇ１２℃、ゲル分率８０％、平均粒子径１２０ｎ
ｍ、固形分濃度５０％）７０重量部を混合・攪拌して防
湿性塗料を調成した。得られた防湿性塗料を晒クラフト
紙（坪量７０ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍ）の片面上に、
塗工量が２０ｇ／ｍ²となるようＣＬＣ６０００コータ
ー（Ｓｅｎｓｏｒ＆ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＰｒｏｄｕ
ｃｔｓ社製）を用い、塗工速度２５０ｍ／ｍｉｎ、赤外
線乾燥１２０秒の条件にてブレード塗工（ベベル方式）
を行い、目的とする防湿積層体を得た。次いで得られた
防湿積層体を用いて、ピンホール占有面積、および透湿
度の測定を、またこれとは別に前記防湿性塗料の保水
度、および使用する紙支持体のコッブ吸水度をそれぞれ
測定した。これらの測定結果を表１に示す。

【００３６】ピンホール占有面積の測定方法電子顕微鏡を用い、×５００倍の感度で表面写真（デジ
タルカメラ）を撮影。この画像ファイルをコンピュータ
ーに取り込み、市販の画像解析ソフト（三谷商事（株）
製、ＷｉｎＲＯＯＦ使用）を用いて、相当直径が１０
μｍ以上の対象となるピンホールの総面積を算出。この
作業を最低５０回以上行った後、前記ピンホールの累積
総面積（ｃｍ²）を、画像ファイルとして取り込んだ表
面写真の累積総面積（ｃｍ²）で除した値が、単位面積
当たりにおけるピンホールの占有面積となる。この値が
４．０×１０^-4ｃｍ²／ｃｍ²以上になると所望する防湿
性能が得られず、本発明が目標とする防湿積層体として
の実用性に乏しくなるため、あまり有用であるとは言い
難い。

【００３７】透湿度の測定ＪＩＳ−Ｚ−０２０８Ｂ法（カップ法）に準拠した方法
によって、塗工面が高湿側となるようにして透湿度を測
定。本発明において好ましい透湿度範囲は、４０℃、９
０％ＲＨの環境下において０〜５０ｇ／ｍ²・２４ｈｒ
である。この場合、透湿度が上限値を超えるものは、本
発明が目標とする防湿積層体としての実用性に乏しくな
るため、あまり有用であるとは言い難い。

【００３８】保水度の測定方法ＴＡＰＰＩＪＯＵＲＮＡＬ１９８９１２月号に記
載されているＰｅｋｋａＪ．Ｓａｌｍｉｎｅｎらの方法
でＫａｌｔｅｃＳｃｉｅｎｃｔｉｆｉｃ社のＡＡ−Ｇ
ＷＲＷＡＴＥＲＲＥＴＥＮＴＩＯＮＭＥＴＥＲを
用い、５μｍメンブランフィルター、セル圧力１００ｋ
Ｐａ・ｓ、加圧時間３０秒の条件にて保水度を測定。本
発明において、この値が８５ｃｃ／ｍ²を越えると、ピ
ンホールが発生しやすくなるため好ましくない。

【００３９】紙支持体の吸水性の測定方法ＪＩＳ−Ｐ−８１４０（コッブ吸水度）に準拠した方法
で、専用の測定機器を用い、蒸留水１００ｃｃを３０秒
間、使用する紙支持体に接触させた後、余剰水を拭き取
って吸水度を算出。本発明においてコッブ吸水度が４０
ｇ／ｍ²を越えると、塗料から紙支持体への水分移動率
が大きくなり、ピンホールが発生しやすくなるため好ま
しくない。

【００４０】ハイシェアー粘度の測定方法ハーキュレス高せん断粘度計（ＨＲＤ−８０１Ｃ：熊谷
理機工業（株）製）を用い、ボブ半径Ｒｂ（ｃｍ）を
１．９９ｃｍ、カップ半径Ｒｃ（ｃｍ）を２ｃｍ、ボブ
・カップ間の平均半径Ｒｂｃ（＝（Ｒｂ＋Ｒｃ）／２：
ｃｍ）を１．９９５ｃｍ、カップ回転数（Ｎ：ｒｐｍ）
を８８００ｒｐｍとして各塗料のハイシェア粘度を測
定。この時のせん断速度Ｓ（＝Ｎ×Ｒｂ²×Ｒｃ²）／
（４．７７４６×Ｒｂｃ²×（Ｒｃ²−Ｒｂ²））は１．
８×１０⁵（ｓ^-1）であった。本発明において、このハ
イシェア粘度が１０ｃｐｓ未満では、塗料の保水性低下
や、塗工量不足といった問題が生じてしまうことがあ
り、また８０ｃｐｓを越えると、塗料の流動性が損なわ
れてしまい好ましくない。

【００４１】＜実施例２＞平板状顔料として金雲母（平
均粒子径４０μｍ、アスペクト比３０〜４０）１００重
量部と水１００重量部とをカウレス分散機を用い、回転
数２０００ｒｐｍで２時間分散した。前記顔料を得られ
たスラリーの状態で５０重量部、およびカルボン酸変性
ＳＢＲ（メタクリル酸メチル変性量１９％、Ｔｇ１２
℃、ゲル分率８０％、平均粒子径１２０ｎｍ、固形分濃
度５０％）２５重量部に対し、アンモニア０．５重量
部、およびポリアミドポリ尿素―ホルムアルデヒド縮合
反応生成物（商品名：ＳＲ３０２、住友化学（株）製、
固形分濃度６０％）０．５重量部を混合・攪拌して防湿
性塗料を調成した。得られた防湿性塗料を晒クラフト紙
（坪量７０ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍ）の片面上に、塗
工量が２０ｇ／ｍ²となるようＣＬＣ６０００コーター
（Ｓｅｎｓｏｒ＆ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＰｒｏｄｕｃ
ｔｓ社製）を用い、塗工速度２５０ｍ／ｍｉｎ、赤外線
乾燥１２０秒の条件にてブレード塗工（ベベル方式）を
行い、目的とする防湿積層体を得た。次いで得られた防
湿積層体を用いて、ピンホール占有面積、および透湿度
の測定を、またこれとは別に前記防湿性塗料の保水度、
および使用する紙支持体のコッブ吸水度をそれぞれ測定
した。これらの測定結果を表１に示す。

【００４２】＜実施例３＞用いる紙支持体を未晒クラフ
ト紙（坪量８５ｇ／ｍ²、厚さ１１５μｍ）に変更した
こと以外は実施例２と同様にして防湿性塗料を調成し、
目的とする防湿積層体を得た。また得られた防湿積層体
を用い、実施例１と同様にしてピンホール占有面積、透
湿度、保水度、コッブ吸水度をそれぞれ測定した。これ
らの測定結果を表１に示す。

【００４３】＜実施例４＞紙支持体上に塗工する防湿性
塗料の塗工量を１５ｇ／ｍ²となるように変更したこと
以外は実施例２と同様にして防湿性塗料を調成し、目的
とする防湿積層体を得た。また得られた防湿積層体を用
い、実施例１と同様にしてピンホール占有面積、透湿
度、保水度、コッブ吸水度をそれぞれ測定した。これら
の測定結果を表１に示す。

【００４４】＜実施例５＞用いる合成樹脂をＳＢＲから
アクリル・スチレン共重合体エマルジョン（Ｔｇ２０
℃、ゲル分率７０％、固形分濃度４７％）に変更したこ
と以外は実施例２と同様にして防湿性塗料を調成し、目
的とする防湿積層体を得た。また得られた防湿積層体を
用い、実施例１と同様にしてピンホール占有面積、透湿
度、保水度、コッブ吸水度をそれぞれ測定した。これら
の測定結果を表１に示す。

【００４５】＜実施例６＞平板状顔料として絹雲母（平
均粒子径１４μｍ、アスペクト比１０〜２０）１００重
量部と水１００重量部とをカウレス分散機を用い、回転
数２０００ｒｐｍで２時間分散した。前記顔料を得られ
たスラリーの状態で５０重量部、およびカルボン酸変性
ＳＢＲ（メタクリル酸メチル変性量１９％、Ｔｇ１２
℃、ゲル分率８０％、平均粒子径１２０ｎｍ、固形分濃
度５０％）２５重量部に対し、アンモニア０．５重量
部、アミノシランカップリング剤（商品名：ＫＢＭ６０
３、信越化学工業（株）製、有効成分９９％以上）０．
５重量部、およびポリアミドポリ尿素―ホルムアルデヒ
ド縮合反応生成物（商品名：ＳＲ３０２、住友化学
（株）製、固形分濃度６０％）０．５重量部を混合・攪
拌して防湿性塗料を調成した。得られた防湿性塗料を晒
クラフト紙（坪量７０ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍ）の片
面上に、塗工量が２８ｇ／ｍ²となるようＣＬＣ６００
０コーター（Ｓｅｎｓｏｒ＆ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＰ
ｒｏｄｕｃｔｓ社製）を用い、塗工速度２５０ｍ／ｍｉ
ｎ、赤外線乾燥１２０秒の条件にてブレード塗工（ベベ
ル方式）を行い、目的とする防湿積層体を得た。また得
られた防湿積層体を用い、実施例１と同様にしてピンホ
ール占有面積、透湿度、保水度、コッブ吸水度をそれぞ
れ測定した。これらの測定結果を表１に示す。

【００４６】＜実施例７＞保水剤としてカチオン化デン
プン（三和澱粉工業（株）製、糊化後の固形分濃度２
％）を２重量部添加したこと以外は、実施例６と同様に
して防湿性塗料を調成し、目的とする防湿積層体を得
た。また得られた防湿積層体を用い、実施例１と同様に
してピンホール占有面積、透湿度、保水度、コッブ吸水
度をそれぞれ測定した。これらの測定結果を表１に示
す。

【００４７】＜実施例８＞平板状顔料としてタルク（平
均粒子径２μｍ、アスペクト比２〜４）１００重量部と
水１００重量部とをカウレス分散機を用い、回転数２０
００ｒｐｍで２時間分散した。前記顔料を得られたスラ
リーの状態で８０重量部、およびカルボン酸変性ＳＢＲ
（メタクリル酸メチル変性量１９％、Ｔｇ１２℃、ゲル
分率８０％、平均粒子径１２０ｎｍ、固形分濃度５０
％）１０重量部に対し、アンモニア０．５重量部、アミ
ノシランカップリング剤（商品名：ＫＢＭ６０３、信越
化学工業（株）製、有効成分９９％以上）０．５重量
部、およびポリアミドポリ尿素―ホルムアルデヒド縮合
反応生成物（商品名：ＳＲ３０２、住友化学（株）製、
固形分濃度６０％）０．５重量部を、酸化デンプン（王
子コーンスターチ（株）製、糊化後の固形分濃度１０
％）２重量部を混合・攪拌して防湿性塗料を調成したこ
と以外は実施例２と同様にして目的とする防湿積層体を
得た。また得られた防湿積層体を用い、実施例１と同様
にしてピンホール占有面積、透湿度、保水度、コッブ吸
水度をそれぞれ測定した。これらの測定結果を表１に示
す。

【００４８】＜比較例１＞用いる合成樹脂として、カル
ボン酸変性ＳＢＲ（メタクリル酸メチル変性量４％以
下、Ｔｇ１５℃、ゲル分率７５％、平均粒子径１６５ｎ
ｍ、固形分濃度５０％）に変更したこと以外は実施例２
と同様にして防湿性塗料を調成し、目的とする防湿積層
体を得た。また得られた防湿積層体を用い、実施例１と
同様にしてピンホール占有面積、透湿度、保水度、コッ
ブ吸水度をそれぞれ測定した。これらの測定結果を表１
に示す。

【００４９】＜比較例２＞カナダ標準濾水度（ＣＳＦ）
６００ｍｌに叩解した広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫ
Ｐ）に湿潤紙力増強剤（商品名：ＷＳ５７０、日本ＰＭ
Ｃ（株）製、固形分濃度３０％）０．５重量部、および
アルキルケテンダイマー系サイズ剤（商品名：サイズパ
インＫ９０３、荒川化学工業（株）製、固形分濃度４０
％）０．００５重量部をそれぞれ添加し、パルプ濃度
０．０３％に調成した後に、これを常法に従って角型手
抄きシートマシーンにて抄紙・乾燥を行い、キャレンダ
処理を施して緊度０．７５の低サイズ紙を得た。得られ
た原紙を、防湿積層体に用いる紙支持体としたこと以外
は実施例２と同様にして防湿性塗料を調成し、目的とす
る防湿積層体を得た。また得られた防湿積層体を用い、
実施例１と同様にしてピンホール占有面積、透湿度、保
水度、コッブ吸水度をそれぞれ測定した。これらの測定
結果を表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】表１より、用いる紙支持体の吸水度、およ
びその紙支持体上に塗布する防湿性塗料の塗工量がそれ
ぞれ本発明の規定する範囲内であれば、さらに調成した
防湿性塗料の保水度、および特定のせん断速度下（本実
施例では１０⁵にて測定実施）におけるハイシェア粘度
が本発明の規定する範囲であればより効果的に、ブレー
ド塗工においてもピンホールの発生率は低く、従って得
られる防湿積層体の透湿度も本発明が所望する５０ｇ／
ｍ²／２４ｈｒ以下を実現することは充分に可能である
（実施例１〜８）。しかしながら調成した防湿性塗料の
保水性が低い場合（比較例１）、および使用する紙支持
体の吸水性が高い場合（比較例２）などには、防湿層に
発生するピンホールの、単位面積当たりにおける占有面
積が本発明の規定する範囲を超えてしまうため、所望す
る防湿性能を得ることが難しくなってしまう。

【００５２】

【発明の効果】本発明における防湿性積層体は、吸水性
の低い紙支持体上の少なくとも片面に、合成樹脂と平板
状顔料、または合成樹脂とワックスから成り、保水性が
良好で、かつ高せん断速度下におけるハイシェア粘度が
１０〜８０ｃＰｓの範囲にある防湿性塗料を塗布・乾燥
した防湿層を有するため、ピンホールなどの塗工欠陥が
少なく、また低塗工量ですぐれた防湿性能を発揮し、か
つ古紙回収が容易でリサイクルに最適な包装素材を提供
するという効果を奏する。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｄ２１Ｈ 19/56 Ｄ２１Ｈ 19/56 Ｆターム(参考） 4D075 AC53 CA01 CA40 DB18 DC36 EA37 EC11 EC23 4F042 AA02 AA22 DD07 4F100 AJ11B AJ11C AK01B AK01C AK73 AL07 AN02 AR00B AR00C BA02 BA03 BA06 BA10B BA10C BA13 CA13B CA13C CC00B CC00C DG10A EH46B EH46C EJ86B EJ86C GB15 JA20B JA20C JD15 JD15B JD15C YY00 YY00B YY00C 4L055 AG25 AG48 AG51 AG63 AG71 AG76 AG94 AG97 AH02 AH23 AH37 AJ02 AJ04 BE08 EA10 EA12 EA15 EA18 EA19 EA25 EA40 FA21 FA30 GA47

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紙支持体上の少なくとも片面に合成樹脂と
平板状顔料、または合成樹脂とワックスから成る防湿性
塗料を塗布・乾燥して防湿層を形成せしめた防湿積層体
において、該防湿層表面に生ずる相当直径が１０μｍ以
上である成膜欠損の占有面積が、４．０×１０^-4ｃｍ²
／ｃｍ²以下、およびＪＩＳ−Ｚ−０２０８（カップ
法）に基づく透湿度が５０ｇ／ｍ²／２４ｈｒ以下であ
り、かつ前記紙支持体のＪＩＳ−Ｐ−８１４０に基づく
コッブ吸水度が４０ｇ／ｍ²（３０秒）以下、および該
防湿性塗料の保水度が８５ｃｃ／ｍ²以下であることを
特徴とする防湿積層体。
【請求項２】該防湿性塗料の、塗工速度Ｓ（ｍ／ｍｉ
ｎ）および塗工層の膜厚ｔ（μｍ）によって規定される
せん断速度Ｄ［＝Ｓ／（ｔ×６０×１０^-6）］が１０³
〜１０⁶（ｓ^-1）の範囲内にある場合のハイシェア粘度
が１０ｃｐｓ〜８０ｃｐｓであることを特徴とする請求
項１記載の防湿積層体。
【請求項３】該防湿性塗料が紙支持体上の少なくとも片
面にブレード塗工方式によって塗布されたことを特徴と
する請求項１または２のいずれか１項記載の防湿積層
体。