JP2002363886A - 水性防滑剤組成物及び成形物 - Google Patents
水性防滑剤組成物及び成形物Info
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Abstract
ること。 【解決手段】ガラス転移点−25〜−40℃のアクリル
樹脂エマルジョン(A)と、ガラス転移点−20℃〜2
0℃のエチレン−酢酸ビニル共重合体変性物エマルジョ
ン(B)と、アルカリ可溶型水溶性樹脂(C)と、平均
粒子径1〜10μmのシリカ粉(D)とを混合してなる
水性防滑剤組成物。
Description
に関する。更に詳しくは一般の段ボールシート、塗工
紙、ライナー紙、撥水紙、軽量塗工紙、アート紙等へ塗
工されることによって優れた防滑性を付与する水性防滑
剤組成物及びその成形物に関する。
紙袋は、農産物、水産物、飲料品をはじめとする食料
品、各種工業製品等の梱包および輸送に使用されてい
る。そして、段ボールケースの荷崩れ防止策として、天
面部と地面部に防滑剤(滑り止めワニス)を塗工する方
式がある。この方式によれば、内容物が充填された段ボ
ールケースをパレットに積み上げて輸送する時に荷崩れ
がなく簡便に輸送できるため、ビール等の飲料業界での
採用が増加している。一般に段ボールケースにおいては
防滑角度が25度以上で滑りにくく、35度以上あれば荷崩
れしづらいとされているが、更に高角度(45度以上)の
防滑性能が望まれている。
等表面に塗工された防滑剤の乾燥皮膜表面に粘着性が保
持されており、この粘着力で防滑効果を発揮するもの)
と非粘着タイプ(紙器等表面に塗工された防滑剤の乾燥
皮膜表面に細かな凹凸を形成させ、その摩擦抵抗により
防滑効果を発揮するもの)が使用されている。
一般的に粘着性を有するアクリル共重合体エマルジョン
やエチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョンが用いら
れており高防滑性を得られ易いが、塗布加工後の乾燥皮
膜表面に粘着性を有するためブロッキングが生じ易く紙
器等の表面を損傷したり、剥離抵抗が強いため自動包装
工程における事故や、輸送の際等に塗布表面にゴミ、ホ
コリ等の付着による汚染されて商品価値が著しく低下す
る等の支障があった。更に、防滑性が環境温度に著しく
影響され、温度が高いと防滑性が増加してブロッキング
し易くなり、低いと防滑性が低下するという問題があっ
た。
いてエチレン/酢酸ビニル共重合体エマルジョンとアル
カリ可溶型水性樹脂との混合物から構成される防滑ニス
が開示されているが、耐ブロッキング性に劣っていた。
インキ、水性塗料等の樹脂バインダーにシリカ粉等の微
細粒子を混合分散したものや、加熱によって発泡する発
泡剤を混合分散したものが用いられ、適当な塗布手段で
塗布加工後、前記微粒子あるいは熱発泡で塗布表面に凹
凸が形成させて防滑性が得られていたが、性能の持続性
に欠けていた。すなわち、初期の防滑効果は得られる
が、積み替え作業が繰り返されると防滑効果は極端に低
下してしまうという問題があった。また、発泡剤を用い
た場合には、加熱発泡工程が必要で作業効率面でも問題
があった。
差が大きく、これらが防滑性、ブロッキング性能に著し
い影響を与える。従って、温度依存性の少ない防滑剤組
成物(防滑ワニス)の開発が望まれていた。即ち、従来
の防滑ワニスでは得られない高防滑性、耐ブロッキング
性、環境温度非依存性を全て満足する表面物性の良好な
防滑剤組成物が望まれている。
討した結果、樹脂エマルジョンのガラス転移温度(以
下、Tgという)と樹脂の防滑特性との関係に着目し、
特定のTg範囲のアクリル樹脂エマルジョンを主バイン
ダーとし、特定のTg範囲のエチレン−酢酸ビニル共重
合体変性物エマルジョンと、アルカリ可溶型水溶性樹脂
と、特定の平均粒子径のシリカ粉を混合分散することに
より、高防滑性、耐ブロッキング性、環境温度非依存性
が優れた水性防滑剤組成物を提供するに至ったものであ
る。
ラス転移点−25〜−40℃のアクリル樹脂エマルジョ
ン(A)と、ガラス転移点−20℃〜20℃のエチレン
−酢酸ビニル共重合体変性物エマルジョン(B)と、ア
ルカリ可溶型水溶性樹脂(C)と、平均粒子径1〜10
μmのシリカ粉(D)とを混合してなる水性防滑剤組成
物である。
0℃のアクリル樹脂のエマルジョン(A)固形分45〜
54重量%と、ガラス転移点−20℃〜20℃のエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体変性物エマルジョン(B)固形
分1.65〜5.5重量%と、アルカリ可溶型水溶性樹
脂(C)固形分0.75〜2.5重量%と、平均粒子径
2〜10μmのシリカ粉(D)1〜5重量%とを混合し
てなる水性防滑剤組成物である。
載の水性防滑剤樹脂組成物を、少なくとも表面の一部に
塗工して成る成形物である。
用いられるアクリル樹脂エマルジョン(A)のTgは、
−25〜−40℃の範囲であることが必要である。−4
0℃未満では粘着性が強くブロッキングしやすいので高
温時に安定した防滑性が得られず、また、−25℃を越
えると低温時の安定した防滑性が得られない等の問題を
生ずる。
分濃度50〜70%のエマルジョンの形で用いられるこ
とが好ましく、特に55〜65%の範囲が好ましい。ま
た、水性防滑剤組成物における(A)の配合量(固形分
換算)は、高い防滑性を得る観点から45重量%以上、
高温度下においても高い防滑性を維持する観点から54
重量%以下が好ましい。水性防滑剤組成物はアクリル樹
脂エマルジョン(A)単独でも15〜25℃のいわゆる
常温領域においては高い防滑性が安定して得られるが、
25℃より高い温度領域では防滑性の低下傾向がみられ
る。
Tgが−20℃〜20℃の範囲であるエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体(EVA)変性物エマルジョン(B)は、
水性防滑剤組成物に高い防滑性と高い耐ブロッキング性
という相反する性質を付与するために用いられる。EV
A変性物エマルジョン(B)にはEVA変性物の他、エ
チレン−酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体変性物のエマ
ルジョンも含まれ、これらの樹脂の1種、または2種以
上の組み合わせで用いることができる。
Aけん化物のアルキレンオキサイド付加物(B−1)と
多価カルボン酸類(B−2)とを反応させて得られる。
(B−1)としては、例えば、エチレンと酢酸ビニルエ
ステルを共重合せしめて共重合体を製造し、次いでこの
共重合体を完全にまたは部分的にけん化せしめてけん化
物を製造した後に、このけん化物にアルキレンオキサイ
ドを付加せしめることにより製造できる。ここで用いら
れるEVAの製造方法については特に制限はなく、共重
合原料である酢酸ビニルとエチレンとから公知の方法、
例えば高圧ラジカル重合法等により製造できる。EVA
におけるエチレン単位の含有量は10〜40重量%の範
囲であると取扱い上好ましい。
用いることができる。けん化率はEVAエステル共重合
体の酢酸ビニルエステル含有量によって変わり、特に限
定されないが、好ましくは30〜100%程度である。
また、EVAけん化物へのアルキレンオキサイドの付加
方法についても特に制限はなく、公知の方法が用いられ
る。アルキレンオキサイドとしてはエチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド等が挙げられる。
ば、全炭素数2〜20の多価カルボン酸、そのエステ
ル、その酸ハロゲン化物、その無水物等が挙げられ、例
えば、次に示す飽和脂肪族多価カルボン酸、不飽和脂肪
族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸、そのエステ
ル、その酸ハロゲン化物、その無水物等が挙げられる。
(B−1)と(B−2)とを反応させて得られるEVA
変性物のエマルジョンであるが、その反応条件は特に限
定されず、エステル化反応が進行する条件であればよ
い。また、EVA変性物エマルジョン(B)は、取り扱
いの点で、BL粘度計(60rpm,25℃)における粘度50
〜2500mPa・sであることが好ましい。
分濃度45〜55%のエマルジョンの形で用いられるこ
とが好ましい。特に50〜55%が好ましい。また、水
性防滑剤組成物におけるEVA変性物エマルジョン
(B)の配合(固形分換算)は、高温度下における高い
防滑性を得る観点から1.65重量%以上、耐ブロッキ
ング性の観点から5.5重量%以下が好ましい。
マルジョン(B)として、スミカフレックス706、7
51、752、753、820、830(住友化学工業
社製)等を用いることもできる。
適性の付与を目的として用いられるアルカリ可溶型水溶
性樹脂(C)としては、スチレン/アクリル共重合体等
のアクリル系樹脂、マレイン酸/スチレン共重合体等の
マレイン酸系樹脂等が例示され、これらは単独または2
種以上の樹脂を組み合わせて用いることが出来る。アル
カリ可溶型水溶性樹脂(C)の酸価としては、充分な水
溶性を得る観点から150以上、防滑性を発現させる観
点から250以下であることが好ましい。また、ゲル透
過クロマトグラフィー(GPC)にて測定される重量平
均分子量の値は、ブロッキング防止の観点から10,0
00以上、印刷適性の観点から20,000以下である
ことが好ましい。特にマレイン酸/スチレン共重合体樹
脂は、高い耐ブロッキング防止効果と良好な印刷効果を
付与するので好ましい。
分濃度25〜30%で用いられることが好ましい。ま
た、水性防滑剤組成物における(C)の配合(固形分換
算)は、目的とする効果を得る観点から0.75重量%
以上、高防滑性を得る観点から2.5重量%以下が好ま
しい。
減少及び防滑性を維持する目的で、平均粒子径1〜10
μmのシリカ粉(D)が用いられる。粒子径が1μm未
満のような微細なシリカ粉は耐ブロッキング効果が低い
ので添加量を多くする必要がある。しかし、これにより
防滑剤組成物の流動性が低下してしまい作業性が低下す
る。また、粒子径が10μmを越えると防滑剤組成物の
塗工塗膜表面が荒れ耐摩擦性が低下し問題を生じるおそ
れがある。特に好ましい粒子径は2〜5μmである。こ
れらは単独で、または複数の異なる粒径のものを組み合
わせて用いることが出来る。尚、本発明における平均粒
子径とは、コールターカウンター粒度分布測定器で測定
した二次凝集粒子径であり、長径/短径の比が1.5以
下程度のほぼ球状に近いものが好ましい。
は、目的とする効果を得る観点から1重量%以上、耐摩
擦性の低下を避ける観点から5重量%以下が好ましい。
リル系樹脂エマルジョン(A)、EVAエマルジョン
(B)、アルカリ可溶型水溶性樹脂(C)、シリカ粉
(D)の4成分を分散混合することにより製造される。
また、上記成分以外にその性能を阻害しない範囲で、必
要に応じてアルコール系溶剤、ワックスエマルジョン、
消泡剤等を添加することができる。
は成形後の成形物に塗工される。成形物が段ボールの場
合はシート成形後の塗工が好ましい。本発明の水性防滑
剤組成物の塗工により、成形物表面に充分な表面物性を
確保しつつ温度依存性の少ない高角度の防滑性が発現で
きる。また、成形物表面に図柄を印刷する場合は、予め
印刷インキ等にて図柄印刷した後、その上面に水性防滑
剤組成物を塗工してもよいし、または印刷インキ等と同
時に印刷してもよい。
ーラーコーティングまたはスプレーなどの手段で行うこ
とも可能である。塗工量は紙器等の成形物の形状、大き
さによっても異なるが、塗工部分の1m 2 あたり1.5
〜2.5g(ニスの乾燥重量)の範囲が好ましい。塗布
量が少ないと滑り防止効果が十分でなく、多いと耐ブロ
ッキング性が低下する。塗工面はベタ状、網点状等また
は模様のような何らかの意匠性を持たせてもよい。段ボ
ールの場合、天面部に網点、地面部にベタの組み合わせ
が最も優れた防滑角度が得られるが、これに限定されな
い。
板紙、シート段ボール軽量塗工紙、アート紙等のシート
状のもの、または、これらを加工して得られる段ボー
ル、段ボールケース、カートン、紙袋、紙器等が挙げら
れる。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。表中
の数字は重量部を示す。 [水性防滑剤組成物(ワニス)の製造]表1記載の配合
に従い、それぞれの成分を通常の混合装置で混合し、ワ
ニス1〜15を調整した。比較のワニス9〜11は従来
品のEVA系ワニスである。比較のワニス12〜15
は、本発明の防滑剤組成物を構成する4成分から1また
は2成分を除いたワニスである。
較例1〜7において表1に記載された組成のワニスをミ
ヤバーにて段ボールライナー表面にベタ状に塗布量2g
/m2 (ニスの乾燥重量)になるように塗工し、塗膜物
性評価試料とした。また、比較例8においてワニスを塗
工しない段ボール原紙を用いて同様に評価試料とした。
た。 防滑角度 :傾斜式すべり角測定器(日本TMC(株) 製)
を用い、塗膜面/塗膜面の滑り性を測定した。測定は繰
り返し5回行い、平均値を測定値とした。測定環境は室
温25℃/ 湿度45% 、室温 5℃/ 湿度30%及び室温40℃/
湿度60% の3点で行った。25℃における防滑角度と、0
℃及び40℃の防滑角度との差(角度差)が10度以下の場
合を良好とした。
も測定環境温度変化の影響が低く、十分な防滑角度が得
られた。高防滑角度を有する表面は一般にブロッキング
が発生し易いが、実施例においては良好な耐ブロッキン
グ性が得られた。比較例1〜7で示すように、本発明に
おける必須の4成分のひとつでも欠いた場合には、何れ
も良好な物性を得ることができなかった。
2で得られた水性防滑剤組成物を、段ボール印刷機(三
菱サミット社製)にてそれぞれ印刷して段ボールケース
を得た。この段ボールケースに市場で流通している飲料
の実缶を充填した実包ケース(総重量9.2 kg)を用いて
塗膜物性評価をした。結果を図1に示す。
た。 防滑角度 :傾斜式すべり角測定器(日本TMC(株)製を
用い、塗膜面/塗膜面の実包ケースの滑り性を測定し
た。測定は、恒温室内にて0〜40℃の間で5℃間隔で
繰り返し5回行い、平均値を測定値とした。
でのみ高防滑角度を有し、測定環境温度が低くなると急
激に防滑角度が低下した。一方、本発明の実施例2のワ
ニスは幅広い測定温度領域で高防滑角度を保持出来た。
のTgを有するアクリル樹脂のエマルジョン(A) と、E
VA共重合体変性物エマルジョン(B) と、アルカリ可溶
型水溶性樹脂(C) と、シリカ粉(D) との少なくとも4成
分を混合しているので、これを表面に塗工した成形物
は、環境温度の影響の少ない高角度の防滑性を得ると共
に塗工乾燥皮膜の粘着性がコントロールされているので
耐ブロッキング性をも有する。
した段ボール、カートン等の紙器または様々な紙袋など
の成形物は、気候変化や地理的影響を受けずに年間を通
して安定した高防滑角度を得ることができるので、輸送
時における荷崩れの発生が少なく、運送の安全性・効率
化に寄与する。
Claims (3)
- 【請求項1】ガラス転移点−25〜−40℃のアクリル
樹脂エマルジョン(A)と、ガラス転移点−20℃〜2
0℃のエチレン−酢酸ビニル共重合体変性物エマルジョ
ン(B)と、アルカリ可溶型水溶性樹脂(C)と、平均
粒子径1〜10μmのシリカ粉(D)とを混合してなる
水性防滑剤組成物。 - 【請求項2】ガラス転移点−25〜−40℃のアクリル
樹脂のエマルジョン(A)固形分45〜54重量%と、
ガラス転移点−20℃〜20℃のエチレン−酢酸ビニル
共重合体変性物エマルジョン(B)固形分1.65〜
5.5重量%と、アルカリ可溶型水溶性樹脂(C)固形
分0.75〜2.5重量%と、平均粒子径2〜10μm
のシリカ粉(D)1〜5重量%とを混合してなる水性防
滑剤組成物。 - 【請求項3】請求項1または2記載の水性防滑剤樹脂組
成物を、少なくとも表面の一部に塗工して成る成形物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001167660A JP4154866B2 (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | 水性防滑剤組成物及び成形物 |
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Family Applications (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN104845468A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-19 | 上海海悦涂料有限公司 | 一种亲水性甲板面漆及其制备方法与甲板的防滑处理方法 |
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-
2001
- 2001-06-04 JP JP2001167660A patent/JP4154866B2/ja not_active Expired - Lifetime
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