JPH10278189A

JPH10278189A - 易離解性防湿積層体

Info

Publication number: JPH10278189A
Application number: JP8790197A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawakou; 隆河向
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1997-04-07
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 1998-10-20
Anticipated expiration: 2017-04-07
Also published as: JP3804168B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い防湿性を有し、かつ再離解して古紙として
使用可能な防湿積層体を提供する。【解決手段】紙支持体／防湿層／紙支持体の構成からな
る防湿積層体において該防湿層がフィロケイ酸塩化合物
と合成樹脂を含む、あるいは、かかるフィロケイ酸塩化
合物がカップリング剤で処理されている、またはかかる
合成樹脂が活性水素反応性化合物と化学的結合を形成し
ている防湿層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高い防湿性を有
し、かつ再離解して古紙として使用可能な防湿積層体に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、粉末洗剤用などの容器（紙容器）
には紙支持体／ポリオレフィン系（ポリエチレンやポリ
プロピレンなど）ラミネート層またはフィルム／紙支持
体の３層構造からなるポリラミ紙を箱型に成形して用い
られている。しかしながらこれらポリラミ紙は被膜層が
強固なため古紙回収の際に、被膜そのものが大きなシー
ト上に残存する問題や、細片化したものが抄紙工程に混
入するとシリンダードライヤーなどに融着するといった
問題があり、ほとんどの場合、このようなポリラミ紙は
焼却処分しているのが現状である。

【０００３】一方、防湿性のある易離解性紙を製造する
方法としては、例えば特公昭５５−２２５９７号公報、
特開昭５９−６６５９８号公報などが知られている。こ
れらは合成ゴムラテックスにワックスエマルジョンを配
合してなる水性エマルジョンを紙表面に塗工したもので
ある。このような易離解性防湿積層体は防湿・防水性は
十分であり古紙として再離解可能であるが、防湿層中の
ワックスが防湿層表面に析出（ブリード）し、防湿紙の
反対裏面に転写して滑りやすくなったり、内容物にワッ
クスが転移し内容物を汚染するといった問題がある。ま
た、このようなワックスを含む防湿紙を原料として製造
した紙がワックスのために滑りやすくなるといった問題
もある。さらに紙支持体／ワックス系防湿層／紙支持体
の構成で防湿紙を製造すると、ワックスが表面にブリー
ドできず防湿性が悪いといった問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い防湿性
を有し、古紙として使用可能な防湿積層体を提供するも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、紙支持体／防
湿層／紙支持体の構成からなる防湿積層体において該防
湿層がフィロケイ酸塩化合物と合成樹脂を含むことを特
徴とする易離解性防湿積層体に関する。

【０００６】また、本発明は、前記フィロケイ酸塩化合
物がカップリング剤で処理されていることを特徴とする
易離解性防湿積層体に関する。

【０００７】また、本発明は、前記合成樹脂と活性水素
反応性化合物が化学的結合を形成していることを特徴と
する易離解性防湿積層体に関する。

【０００８】また、本発明は、前記紙支持体の少なくと
も一つと防湿層の間に接着剤層を有することを特徴とす
る易離解性防湿積層体に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳述する。
本発明で使用するフィロケイ酸塩化合物は平板状顔料で
ある。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、雲母族、パイロフィ
ライト、タルク（滑石）、緑泥石、セプテ緑石、蛇紋
石、スチルプノメレーン、粘土鉱物がある。これらの中
でも雲母族、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。

【００１０】これらのフィロケイ酸塩化合物のうち、白
雲母、絹雲母、が粒子径の大きさ、アスペクト比などの
点から好適である。本発明では平板性が保持されている
顔料であればよいが、より好ましい平均粒子径（レーザ
ー回折法、レーザー散乱法、光散乱法、細孔電気抵抗
法、乾式フルイ法によって得られた粒度分布の積算５０
％系を平均粒子径とする）の範囲としては１μｍ〜１０
０μｍ、さらに好ましい平均粒子径範囲としては５μｍ
〜５０μｍである。平均粒子径が１μｍ以下のものは
塗工層中での平板状顔料の配向が支持体に対して平行に
なりにくく、１００μｍ以上になると平板状顔料の一
部が塗工層から突き出たり、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。また、好ましいアスペクト比（平均粒子径
を厚さで除した値、厚さは電子顕微鏡での画像解析や水
面上に単粒子膜を形成して求める）は５以上であり、特
に好ましくはアスペクト比が１０以上の平板状顔料であ
る。アスペクト比が５以下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る。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。

【００１１】本発明に用いられる合成樹脂は水性ラテッ
クスおよび水性エマルジョンとして使用するのが好まし
く、例えば、スチレン−ブタジエンラテックス（ＳＢ
Ｒ）、アクリル系ラテックス（(メタ)アクリル酸エステ
ル系、(メタ)アクリル酸エステル−スチレン系、自己架
橋型アクリル系ラテックスなど）、メタクリレート−ブ
タジエンラテックス、アクリルニトリル−ブタジエンラ
テックス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スチ
レン−ブタジエンラテックスが好適である。

【００１２】上記の合成樹脂は他の単量体と共重合した
合成樹脂（変性合成樹脂）を用いても構わない。他の単
量体としては（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルア
ミド、（メタ）アクリルグリシジルエーテル、（メタ）
アクリル酸エステル、（メタ）アクリルニトリル、（メ
タ）アクリル酸グリシジルなどが挙げられる。活性水素
を有する（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミ
ド、（メタ）アクリルグリシジルエーテルが好ましい。
このような単量体を２種類以上使用しても何ら差し支え
ない。単量体の含有量は合成樹脂１００重量部に対して
０.１〜５０重量部の使用量が好ましい。

【００１３】また、本発明に使用するフィロケイ酸塩化
合物と合成樹脂ラテックスとの配合（重量）比率は３
０：７０〜７０：３０、好ましくは４０：６０〜６５：
３５である。

【００１４】本発明で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Ａｌを含むアルミニウムカップリング剤等が挙
げられる。カップリング剤は、ＳｉやＴｉあるいはＡｌ
などの元素がフィロケイ酸塩化合物のような無機化合物
と相互作用する官能基（メトキシ基やエトキシ基など）
と、樹脂のような有機化合物と相互作用する官能基（ビ
ニル基、クロル基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ
基、フルオロ基など）を有し、無機化合物と相互作用す
る官能基は加水分解することで無機化合物と結合する。

【００１５】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。

【００１６】こうしたカップリング剤により、フィロケ
イ酸塩化合物をインテグラルブレンド法や前処理法など
で表面処理して使用する。インテグラルブレンド法はフ
ィロケイ酸塩化合物と合成樹脂ラテックスを含む塗工液
にカップリング剤を直接添加する方法である。また、前
処理法はあらかじめフィロケイ酸塩化合物表面をカップ
リング剤で処理する方法である。カップリング剤の添加
量はフィロケイ酸塩化合物１００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フ
ィロケイ酸塩化合物表面の被覆が不十分となるため好ま
しくなく、５重量部を越える場合、カップリング剤の効
果が頭打ちとなるため不経済である。

【００１７】このようにしてカップリング処理したフィ
ロケイ酸塩化合物は表面の疎水性が高まるため、水性分
散液としたとき増粘して塗工できなかったり、分散不良
となって凝集体が発生することがある。この場合、界面
活性剤やポリアクリル酸系の分散剤やイソプロピルアル
コール、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等の湿潤
剤を用いて分散する。

【００１８】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
酸基等の官能基と化学的結合（共有結合、配位結合、イ
オン結合、水素結合）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）あるいは疎水化するもので
ある。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反応を起こ
すもの（メラミン−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および共有結合を形
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（ポリアミドアミン樹脂など）などがある。

【００１９】活性水素反応性化合物の配合量は合成樹脂
ラテックス１００重量部（固形分）に対して０．０１〜
１０重量部、好ましくは０．１〜５重量部が望ましい。
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親水性官能基との反応性
が著しく低下するため好ましくなく、１０重量部を越え
ても防湿性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。

【００２０】以上の材料を混合して防湿性塗料（水性）
とするが、このとき必要とあらば、ポリカルボン酸など
の分散剤、消泡剤、界面活性剤、色合い調成剤を添加し
たりすることができる。この塗料を常法により紙支持体
に塗工して防湿層を形成する。塗工設備として特に限定
はしないが、ブレードコーター、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、平板状顔料の配向を促す傾向があるので好ましい。
防湿層の塗工量は固形分として１０〜４０g/ｍ²、好ま
しくは１５〜３５g/ｍ²である。

【００２１】本発明に用いられる紙支持体は機械的離解
作用により水中で分散しやすいパルプを主成分とするも
のであれば特に制限はないが、クラフトパルプや機械パ
ルプを主体とするものが好ましい。紙支持体の坪量は３
０〜７５０g/ｍ²、より好ましくは５０〜６００g/ｍ²で
ある。紙支持体の平滑度は王研式平滑度で１秒〜１００
０秒が好ましい。特に片つや紙のように平滑性の高い紙
支持体の方が防湿層の塗工量を少なくできる。紙の吸水
度は、コブ吸水度（ＪＩＳＰ８１４０「紙及び板紙の
吸水度測定法」２分）で５g/ｍ²〜１００g/ｍ²が好適で
ある。吸水度が５g/ｍ²以下だと防湿層塗料水分が原紙
に染み込まず乾燥性が悪くなり、吸水度が１００g/ｍ²
以上だと塗料が紙支持体に染み込みすぎて防湿層の塗膜
層の厚さが小さくなり、多くの塗工量が必要となる。

【００２２】本発明の防湿積層体は紙支持体／防湿層／
紙支持体の３層構造であるが、このような３層構造の製
造方法としては、（１）紙支持体の片面に防湿層を塗工
し、未乾燥の状態で該防湿層上に他の紙支持体を貼り合
わせ乾燥する方法（２）紙支持体の片面に防湿層を塗工
・乾燥後、該防湿層と他の紙支持体を熱圧着または接着
剤により貼り合わせる方法（３）紙支持体の片面に防湿
層を塗工し、該防湿層どうしを未乾燥の状態で貼り合わ
せる方法（４）紙支持体の片面に防湿層を塗工・乾燥
後、該防湿層どうしを熱圧着または接着剤により貼り合
わせる方法などがある。なお、前記接着剤としては澱粉
系接着剤、ポリビニアルコール系接着剤、合成樹脂系接
着剤（スチレン−ブタジエン、アクリル−スチレン、ポ
リウレタン、酢酸ビニル、ポリエステル、アクリロニト
リル−ブタジエン、メチルメタクリレートブタジエンな
ど）が好適である。

【００２３】もちろん本発明の防湿層と紙支持体の２層
構造からなる防湿積層体を紙容器用として使用しても構
わない。その場合、防湿層が内側にくるように成形する
と内容物と防湿層が接触するため、内容物が変質しない
ような防湿層を選択する必要がある。しかし、本発明の
ように３層構造にすれば防湿層にそのような制限は必要
ないという利点がある。

【００２４】本発明の塗工紙の透湿度はＪＩＳＺ０２０
８カップ法（Ｂ法）で測定して１５〜６０g/ｍ²・２４
ｈｒ、好ましくは２０〜５５g/ｍ²・２４ｈｒである。

【００２５】以下に実施例を示し本発明を具体的に説明
する。特に断らない限り「部」及び「％」はそれぞれ
「重量部」及び「重量％」を表す。

【実施例】

＜実施例１＞水５０重量部、合成樹脂ラテックスＳＮ３
４３Ｃ（アクリル酸及びメチルメタクリル酸変性ＳＢＲ
ラテックスＴｇ１０℃ ゲル量９５％粒子径２００
ｎｍ固形分５０％：住化Ａ＆Ｌ（株）製）１００重量
部、フィロケイ酸塩化合物３−Ｘミネラライトマイカ
（白雲母、平均粒子径２０μｍ、平均アスペクト比１
４：MINERAL MINING CORPORATION製）５０重量部を順次
加え、攪拌して得られた防湿性塗料を、未晒クラフト紙
（坪量７０g/ｍ²、厚さ１００μｍ）に固形分として片
面３０g/ｍ²塗工後、熱風乾燥機で１１０℃で２分間乾
燥させた。得られた防湿層と白板紙（坪量４００g/
ｍ²、厚さ５００μｍ）を熱圧着ロール（ロール表面温
度１８０℃、線圧１０kg/cm、通紙スピード３０m/min）
で貼り合わせ防湿積層体を製造した。

【００２６】＜実施例２＞水５０重量部にカップリング
剤ＫＢＭ６０３（アミノシランカップリング剤：信越化
学工業（株）製）０．３重量部を加え攪拌後、フィロケ
イ酸塩化合物セリサイトＳＴ（絹雲母、平均粒子径１４
μｍ、平均アスペクト比２０：堀江化工（株）製）５０
重量部と合成樹脂ラテックスＰＴ１１２０（メタクリル
酸及びアクリロニトリル変性ＳＢＲラテックス、Ｔｇ２
℃ ゲル量６５％粒子径１００ｎｍ固形分５０％：
日本ゼオン（株）製）１００重量部を加えて得られた防
湿性塗料を、未晒クラフト紙（坪量７０g/ｍ²、厚さ１
００μｍ）に固形分として片面３０g/ｍ²塗工後、未乾
燥の防湿層と白板紙（坪量４００g/ｍ²、厚さ５００μ
ｍ）と貼り合わせ、熱風乾燥機で１１０℃で２分間乾燥
させ防湿積層体を製造した。

【００２７】＜実施例３＞水５０重量部にフィロケイ酸
塩化合物ＫＦ２００（絹雲母、平均粒子径２４μｍ、平
均アスペクト比３０、中央カオリン(株)製）を５０重量
部と合成樹脂ラテックスＨＯＪ４０２７（アクリル酸変
性ＳＢＲＴｇ１８℃ ゲル量８０％粒子径２００ｎ
ｍ固形分５０％日本ゼオン(株)製）を５０重量部、
活性水素反応性化合物デナコールＥＸ６１４Ｂ（ソルビ
トールポリグリシジルエーテル、成分９８％以上：ナガ
セ化成（株）製）１重量部を混合して防湿性塗料を調成
し、未晒クラフト紙（坪量７０g/ｍ²、厚さ１００μ
ｍ）に固形分として片面３０g/ｍ²塗工後、熱風乾燥機
で１１０℃で２分間乾燥させた。得られた防湿層と白板
紙（坪量４００g/ｍ²、厚さ５００μｍ）を熱圧着ロー
ル（ロール表面温度１８０℃ 線圧１０kg／cm 通紙３
０m/minスピード）で貼り合わせ防湿積層体を製造し
た。

【００２８】＜実施例４＞実施例２と同様に調整した防
湿塗料に、活性水素反応性化合物ＳＲ６３３（ポリアミ
ドアミン尿素樹脂、固形分３０％：日本ＰＭＣ(株)製）
を２重量部さらに混合し調成した防湿性塗料を板紙（坪
量２００g/ｍ²、厚さ２６０μｍ）に固形分として片面
３０g/ 塗工後、熱風乾燥機で１１０℃で２分間乾燥さ
せた。得られた防湿層表面にデンプン水溶液（王子エー
スＡ濃度１０％王子コーンスターチ(株)製）を固形
分として３g/ｍ²となるように塗布し、白板紙（坪量２
５０g/ｍ²、厚さ３２０μｍ）と貼り合わせ熱風乾燥機
で１１０℃１分間乾燥して防湿積層体を製造した。

【００２９】＜比較例１＞未晒クラフト紙（坪量７０g/
ｍ²、厚さ１００μｍ）にポリエチレンを厚さ２０μｍ
になるように溶融ラミネートして得られた防湿層と白板
紙（坪量４００g/ｍ²、厚さ５００μｍ）と熱圧着ロー
ル（ロール表面温度１８０℃ 線圧１０kg／cm 通紙ス
ピード３０m/min）で貼り合わせて防湿積層体を製造し
た。

【００３０】＜比較例２＞ワックスエマルジョンＯＫＷ
４０（融点７０℃のパラフィンワックス、ロジンエステ
ル及びポリブテンの混融物エマルジョン荒川化学(株)
製）とＳＢＲラテックスＯＸ１００７Ｗ（アクリル酸変
性ＳＢＲラテックスＴｇ２７℃ ゲル量７０％粒子
径１５０ｎｍ日本ゼオン(株)製）を混合して得られた
防湿性塗料を未晒両更クラフト紙（７０g/ｍ²、厚さ１
００μｍ）に固形分２０g/ｍ²塗工し、熱風乾燥機で１
１０℃２分間乾燥した。得られた防湿層と白板紙（坪量
４００g/ｍ²、厚さ５００μｍ）を熱圧着ロール（ロー
ル表面温度１８０℃ 線圧１０kg／cm 通紙スピード３
０m/min）で貼り合わせて防湿積層体を製造した。

【００３１】＜比較例３＞未晒両更クラフト紙（７０g/
ｍ² 厚さ１００μｍ）の片面にデンプン水溶液（王子
エースＡ濃度１０％王子コーンスターチ(株)製）を
固形分として３g/ｍ²となるように塗布し、白板紙（坪
量４００g/ｍ²、厚さ５００μｍ）と貼り合わせ熱風乾
燥機で１１０℃１分間乾燥して積層体を製造した。

【００３２】＜試験方法＞１）透湿度ＪＩＳＺ０２０８Ｂ法（カップ法４０±０．５℃
相対湿度９０±３％）で塗工面を外側（高湿側）にし
て測定した。２）離解試験約３ｃｍ四方の防湿紙８ｇを５００ｍｌの水とともに家
庭用ミキサー（刃は繊維を切らないようにヤスリで削り
落としたものを使用）で１分３０秒間攪拌した。得られ
たスラリーで坪量７０g/ｍ²の手抄きシートを作成し
た。未離解物（フィルム片、紙片）の有無を目視で評価
し、未離解物を含まないものを○、含むものを×とし
た。

【００３３】以上実施例、比較例の測定結果を表１に示
す。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１より、本発明は防湿性が高く離解性に
優れていることがわかる。

【００３６】

【発明の効果】紙支持体／防湿層／紙支持体の構成から
なる防湿積層体において該防湿層がフィロケイ酸塩化合
物と合成樹脂を含むことにより高い防湿性と易離解性が
両立する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紙支持体／防湿層／紙支持体の構成からな
る防湿積層体において、該防湿層がフィロケイ酸塩化合
物と合成樹脂を含むことを特徴とする易離解性防湿積層
体。
【請求項２】フィロケイ酸塩化合物がカップリング剤で
処理されていることを特徴とする請求項１記載の易離解
性防湿積層体。
【請求項３】合成樹脂と活性水素反応性化合物が化学的
結合を形成していることを特徴とする請求項１〜２記載
の易離解性防湿積層体。
【請求項４】紙支持体と防湿層の間に接着剤層を有する
ことを特徴とする請求項１〜３記載の易離解性防湿積層
体。