JP4532064B2

JP4532064B2 - 防湿紙

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Publication number: JP4532064B2
Application number: JP2002296503A
Authority: JP
Inventors: 真夫藤田; 光一篠木; 充久保
Original assignee: Rengo Co Ltd
Current assignee: Rengo Co Ltd
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: JP2004131865A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、防湿紙及びこれを用いた防湿段ボールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
段ボールに防湿性を付与する手段として、合成樹脂をライナに塗工する方法が一般的に行われている。
【０００３】
しかし、この方法では、防湿性は向上するものの、耐熱性、ブロッキング性の面で問題を有しており、また、上記の塗工したライナをコルゲータで貼合する際に、熱盤及びロールに塗工面が付着し、中芯と貼り合わせることが困難となる場合がある。
【０００４】
上記の問題点に対し、耐熱性やブロッキング性を向上させる手段として、耐熱性向上剤や架橋剤を添加したり、オーバーコート層を設けたりする方法が考えられる。しかし、これらの方法は、コスト増につながる上、ライナ表面の撥水性があがってしまい、製函時の糊付けに問題が生じる恐れがある。
【０００５】
これに対し、無機粒子を添加する方法が知られている（特許文献１）。無機粒子を用いることにより、耐熱性を向上させることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２１０９６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、使用する上記無機粒子が平均粒子径５μｍ以上のもののみだと、塗工後のライナ表面の平滑性が悪化し、これに伴って耐摩性が悪化する傾向になる。一方、使用する上記無機粒子が平均粒子径１μｍ以下のもののみだと、塗工後のライナ表面の平滑性及び耐摩性はよくなるものの、合成樹脂が本来持っている防湿性を損ないやすい（例えば、図１（ａ）を参照）。このため、平均粒子径１〜５μｍの無機粒子のみを用いればよいこととなるが、この条件を満たしても、必ずしも、平滑性、耐摩性、防湿性の全てがバランスよく良くならない場合がある。
【０００８】
そこで、この発明は、中芯等の他の紙との貼合、製函時の糊付け等において支障がなく、防湿性、耐熱性、平滑性及び耐摩性の全てがバランスよく良好となる防湿紙を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、平均粒子径が５〜５０μｍの第１無機粒子と、平均粒子径が０．１〜５μｍの第２無機粒子とを合成樹脂中に含有する防湿剤を少なくとも板紙の片面に塗工した防湿紙を用いることにより、上記の課題を解決したのである。
【００１０】
平均粒子径が異なる２種類の無機粒子を使用するので、防湿性、耐熱性、平滑性及び耐摩性の全てがバランスよい防湿紙を得ることができる。また、無機粒子を含有した防湿剤を塗工するので、耐熱性を向上することで貼合に際して支障がなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明にかかる防湿紙は、平均粒子径の異なる少なくとも２種類の無機粒子を合成樹脂中に含有する防湿剤を、少なくとも紙の片面に塗工したものである。
【００１２】
上記無機粒子のうち、平均粒子径のより大きな無機粒子（以下、「第１無機粒子」と称する。）の平均粒子径は、５〜５０μｍがよく、５〜２０μｍが好ましい。５μｍより小さいと、合成樹脂が本来持っている防湿性を損ない易い。一方、５０μｍより大きいと、塗工紙の平滑性、耐摩性が劣り、沈降しやすく、防湿剤の安定性も悪化する傾向にある。
【００１３】
上記無機粒子のうち、平均粒子径のより小さな無機粒子（以下、「第２無機粒子」と称する。）の平均粒子径は、０．１〜５μｍがよく、１〜５μｍが好ましい。０．１μｍより小さいと、添加量を多くできなかったり、防湿剤の粘度が上昇したりする傾向にある。一方、５μｍより大きいと、第１無機粒子の空隙を埋める効果が低くなる。
【００１４】
また、上記防湿剤中に含有される全ての無機粒子の平均粒子径は、１〜５μｍがよく、３〜５μｍが好ましい。５μｍを越えると、得られる防湿紙表面の平滑性が悪化し、これに伴って耐摩性が悪化する傾向となる。一方、１μｍ未満だと、得られる防湿紙表面の平滑性及び耐摩性はよくなるものの、防湿性を損ないやすい。
【００１５】
上記第１無機粒子と第２無機粒子の混合比は、重量比で、第１無機粒子／第２無機粒子＝９０／１０〜１０／９０がよく、７０／３０〜３０／７０が好ましい。第１無機粒子が１０重量％より少ないと、平均粒子径の小さいものが多くなりすぎ、無機粒子同士で凝集しやすくなる。このため、上記防湿剤としたとき、粘度が上昇してゲル化しやすくなり、取扱いが不便となりやすく、また、合成樹脂が本来有する防湿性が低下する傾向にある。一方、第１無機粒子が９０重量％より多いと、平均粒子径の大きいものが多くなりすぎ、無機粒子の分散性が低下する。このため、上記防湿剤としたとき、無機粒子の沈降が生じやすく、取扱いが不便となりやすい。上記第１無機粒子と第２無機粒子の混合比が上記範囲を満たすと、第１無機粒子の存在により、第２無機粒子の凝集が抑制され、また、第２無機粒子の存在により、防湿剤としたときの粘度が上昇し、第１無機粒子の沈降が抑制される。
【００１６】
上記第１無機粒子及び第２無機粒子としては、雲母、カオリン、タルク、炭カル、粘土鉱物等があげられる。
【００１７】
上記の第１無機粒子及び第２無機粒子の形状としては、粒子状、平板状等、任意の形状があげられる。この中でも、上記第１無機粒子は、平板状の方が、防湿性、耐熱性、平滑性の向上にとってより好ましい。
なお、上記防湿剤中に含まれる無機粒子は、上記の第１無機粒子と第２無機粒子に限られず、この発明の効果を阻害しない範囲内であれば、他の無機粒子を添加することができる。また、そのとき、添加した無機粒子全体の平均粒子径が上記範囲を満たすことが好ましい。
【００１８】
上記合成樹脂としては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリオレンフィン、ポリエステル、ナイロン等があげられる。
【００１９】
上記防湿剤は、上記の第１無機粒子、第２無機粒子、及び必要に応じて他の無機粒子を上記合成樹脂に添加、混練することにより製造される。このときの上記合成樹脂１００重量部に対する第１無機粒子及び第２無機粒子の合計の添加量は、２０〜２００重量部が好ましく、５０〜１５０重量部がより好ましい。２０重量部より少ないと、耐熱性向上の効果が低く、一方、２００重量部より多いと、ゲル化するため、混合できなくなる。
【００２０】
上記の方法で得られた防湿剤は、紙の少なくとも一方に塗工することにより、防湿紙が得られる。このときの塗工量は、固形分で５〜５０ｇ／ｍ²が好ましく、固形分で１０〜３０ｇ／ｍ²がより好ましい。５ｇ／ｍ²より少ないと、紙の表面を塗膜で被覆できず、防湿性が向上しない。一方、５０ｇ／ｍ²より多いと、防湿性の向上効果が小さかったり、防湿紙の膜強度が弱くなる傾向にある。
【００２１】
上記防湿紙の断面は、図１（ｂ）に示すような積層構造を有していると考えられる。
すなわち、紙１の表面に大きな第１無機粒子２を塗工することにより、図１（ａ）に示すように、第１無機粒子２が紙１の表面を覆うように積層される。このとき、第１無機粒子２は、必ずしも、紙１の表面と並行に整列して配列されず、図１（ａ）に示すように、ある程度、乱雑となる。このため、第１無機粒子２相互間に空間が生じる。このとき、この防湿紙が水に濡れると、この第１無機粒子２相互間の空間に水が徐々に浸透していき、最終的に紙１が濡れる状態となる傾向が生じる。また、塗工された第１無機粒子２からなる層の外表面（例えば、４ａで示される一点鎖線）はガタガタになりやすく、平滑性が失われる傾向にある。
【００２２】
これに対し、第１無機粒子２と第２無機粒子３の両方を用いて塗工すると、図１（ｂ）に示すように、第１無機粒子２相互間の空間に第２無機粒子３が充填される傾向にある。このため、この防湿紙が水に濡れても、第１無機粒子２相互間の空間には第２無機粒子３が充填されているため、浸透しにくく、紙１が水で濡れるのを防止すると考えられる。したがって、合成樹脂に起因する防湿性を維持すると考えられる。また、塗工された第１無機粒子２からなる層の外表面（例えば、４ｂで示される一点鎖線）の部分にも、第２無機粒子３が存在し、第１無機粒子２によって生じるガタガタが修復される傾向にあると考えられる。このため、平滑性が保持される傾向にあると考えられる。
【００２３】
上記紙としては、ライナ、クラフト紙等の板紙等があげられる。
【００２４】
上記防湿紙の防湿性を示す指標として、透湿度を用いることができる。この透湿度とは、一定時間に単位面積の膜状物質を通過する水蒸気の量をいい、具体的には、ＪＩＳＺ０２０８−１９７６に規定された「防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法）」によって測定される結果をいう。
【００２５】
この透湿度は、板紙として、例えば青果物包装用段ボールライナを用いたとき、４０℃、９０％ＲＨにおいて、１０００ｇ／ｍ²・２４ｈ以下がよく、８０〜７００ｇ／ｍ²・２４ｈが好ましく、１００〜３００ｇ／ｍ²・２４ｈがより好ましい。
【００２６】
透湿度が１０００ｇ／ｍ²・２４ｈより大きいと、防湿性が不十分となり、得られる防湿紙で作製した紙容器内に青果物等を収納した時、これらからの水の蒸散を十分に抑えることができず、青果物等の鮮度の低下を招く。
【００２７】
一方、透湿度が８０ｇ／ｍ²・２４ｈより小さくてもよいが、防湿紙で作製した紙容器内に例えば青果物等を収納した時、これらから蒸散する水分が上記紙容器内で結露しやすくなり、青果物等の蒸れ、腐敗及びカビが発生する場合があり、鮮度が低下する場合がある。
【００２８】
上記防湿紙の撥水性は、Ｒ０〜Ｒ２がよく、Ｒ０が好ましい。撥水度がＲ４以上だと、得られる防湿紙で作製した紙容器内に青果物等を収納した時、これらから蒸散した水蒸気が水滴化しやすくなり、上記青果物等への水の付着が生じやすくなる。このため、上記の青果物等のうち、水分が表面に付着して表面光沢がなくなるナス等の場合、商品価値の低下につながる。また、表面光沢の問題のない青果物等であっても、水の付着により、フヤケ等が生じ、鮮度低下を促進させる。
【００２９】
上記撥水度とは、傾斜した紙の表面に滴下した水滴の状態で表される紙の表面の撥水性の程度をいい、具体的には、ＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．６８：２０００に規定された「紙及び板紙−はっ水性試験方法」によって測定される結果をいう。
【００３０】
上記防湿紙の平滑性は、紙として板紙、なかんずく段ボールライナを用いた場合、防湿剤を塗工する前の板紙より大きいほどよく、具体的には、１７以上が好ましく、２０以上がより好ましい。１７より小さいと、紙表面にばらつきがあり、耐摩性に劣る傾向がある。一方、平滑性の上限は、特にないが、現実的に樹脂フィルムのような平滑性は得がたいことから、５００以下であれば十分である。なお、上記平滑性は、ＪＩＳＰ８１１９に規定された「紙及び板紙ベック試験機による平滑度試験方法」によって測定される結果をいう。
【００３１】
上記板紙としてライナを用いた場合、得られる防湿紙を中芯と貼り合わせることによって、防湿段ボールを得ることができる。また、この防湿紙は防湿剤を塗工した側の表面の撥水性はあまり上昇しないので、防湿段ボールとしたとき、この防湿段ボールを製函するための糊付けが阻害されることはない。
【００３２】
上記の防湿段ボール等の防湿紙を製函する際、上記防湿剤の塗工面が内側になるようにするのが好ましい。
【００３３】
この発明にかかる防湿ライナ等の防湿紙によって形成される防湿段ボール等の紙容器に収納される青果物等としては、きゅうり、なす、白菜、キャベツ、トマト等の野菜類、柿、りんご、みかん、もも、キウイ、ぶどう等の果物類等があげられる。
【００３４】
【実施例】
次に、この発明について実施例を用いてより詳細に説明する。まず、使用した原材料、及び試験方法を下記に示す。
【００３５】
（原材料）
［板紙］
・ライナ（レンゴー（株）製：ＲＫＡ２２０）
【００３６】
［無機粒子］
・白雲母（平均粒子径：１１μｍ、カナヤ興産（有）製：マイカＭＫ）（以下、「白雲母１」と称する。）
・上記白雲母１をボールミルで粉砕し、平均粒子径を７．８μｍとしたもの（以下、「白雲母２」と称する。）
・タルク（平均粒子径：８．０μｍ、日本タルク（株）製：汎用タルクＳ）（以下、「タルク１」と称する。）
・タルク（平均粒子径：５．１μｍ、日本タルク（株）製：Ｌ−Ｇ）（以下、「タルク２」と称する。）
・カオリン（平均粒子径：１．２μｍ、ティエレ（Ｔｈｉｅｌｅ）社製：ＫＡＯＧＬＯＳＳ９０）
・炭酸カルシウム（平均粒子径：１．１μｍ、備北粉化工業（株）製：ソフトン３２００）（以下、「炭カル」と称する。）
【００３７】
［合成樹脂］
・ＳＢＲラテックス（旭化成（株）製：Ｌ−４７００、固形分５０．０％）（以下、「ＳＢＲ」と称する。）
［オーバーコート］
・耐熱・耐摩ニス（サカタインクス（株）製：Ｇ−１）（以下、「Ｇ−１」と称する。）
【００３８】
（試験方法及び評価方法）
［透湿度］
実施例及び比較例で得られた防湿紙を用いて、ＪＩＳＺ０２０８に規定の方法にしたがって測定した。
【００３９】
［撥水度］
実施例及び比較例で得られた防湿紙を用いて、ＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．６８：２０００に規定された「紙及び板紙−はっ水性試験方法」にしたがって測定した。
【００４０】
［耐摩性］
実施例及び比較例で得られた防湿紙を用いて、塗工紙の差異をより明確にするため、摩擦部の重りを取り外した以外は、ＪＩＳＰ８１３６に準じて行った。
【００４１】
［平滑性］
実施例及び比較例で得られた防湿紙を用いて、ＪＩＳＰ８１１９にしたがって行った。
【００４２】
［耐熱性］
実施例及び比較例で得られた防湿紙の防湿剤からなる塗工面を１８０℃の熱盤にあて、２ｋｇのおもりを乗せて５秒間静置後、この熱盤と防湿紙とを剥がし、熱盤に防湿剤が転写しているか否かを下記の基準で判断した。
○：防湿剤が熱盤に全く付着していない。
△：防湿剤が熱盤に僅かに付着する。
×：防湿剤が熱盤にかなり付着する。
【００４３】
［リサイクル性］
実施例及び比較例で得られた防湿紙を２．５ｃｍ角に裁断し、ＪＩＳ標準の離解機を用いて、下記の条件で離解した。
・使用離解水量：２リットル、上記断片量（濃度）：２．０％、水温：２５℃、回転数：３０００ｒｐｍ、回転時間：１０分
上記方法で離解されたパルプを用いてＪＩＳＰ８２０９に規定の方法にしたがって、手抄き紙を作製し、下記の基準で評価した。
◎：手抄き紙がブランク（未塗工原紙）と比べて、ほとんど同じもの
○：手抄き紙中に、小さな未離解繊維の固まりが僅かに見られるもの
×：紙繊維の離解が不十分で、手抄き紙中に、繊維及び樹脂の固まりが多く見られるもの
【００４４】
（実施例１〜４、比較例１〜６）
表１に記載の第１無機粒子、第２無機粒子及び水を重量比で１：１：２の割合で混合し、分散機を用いて分散させた。この分散液と表１に示す合成樹脂とを、重量比で１：１（固形分換算）で混合、混練して防湿剤を作製した。
得られた防湿剤を固形分で２０ｇ／ｍ²となるように、メイヤーバーコータを用いて板紙に塗工し、防湿紙を作製した。得られた防湿紙を用いて上記の試験及び評価を行った。その結果を表１に示す。
なお、比較例３においては、防湿剤の塗工後、その塗工面に、耐熱・耐摩ニスを３ｇ／ｍ²オーバーコートした。
【００４５】
【表１】

【００４６】
【発明の効果】
この発明によれば、平均粒子径が異なる２種類の無機粒子を使用するので、防湿性、耐熱性、平滑性及び耐摩性の全てがバランスよい防湿紙を得ることができる。
【００４７】
また、無機粒子を含有した防湿剤を塗工するので、中芯等の他の紙との貼合、製函時の糊付け等において支障がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる防湿紙の断面の模式図
【符号の説明】
１紙
２第１無機粒子
３第２無機粒子
４ａ，４ｂ外表面

Claims

平均粒子径が５〜５０μｍの第１無機粒子と、平均粒子径が０．１〜５μｍの第２無機粒子とを合成樹脂中に含有し、
上記第一無機粒子の形状は平板状で、
上記第一無機粒子の平均粒子径より上記第二無機粒子の平均粒子径の方が小さく、
全ての無機粒子の平均粒子径が１〜５μｍである防湿剤を少なくとも紙の片面に塗工して、
第一無機粒子相互間の空間に、第二無機粒子が充填された、
撥水性がＲ０〜Ｒ２、透湿度が１００〜３００ｇ／ｍ^２・２４ｈである防湿紙。
請求項１に記載の防湿紙を用いた防湿段ボール。
上記紙が青果物包装用段ボールライナである請求項１に記載の防湿紙を用いた青果物用防湿段ボール。