JP2003306894A - 防湿性組成物及び防湿積層体 - Google Patents
防湿性組成物及び防湿積層体Info
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- JP2003306894A JP2003306894A JP2002111744A JP2002111744A JP2003306894A JP 2003306894 A JP2003306894 A JP 2003306894A JP 2002111744 A JP2002111744 A JP 2002111744A JP 2002111744 A JP2002111744 A JP 2002111744A JP 2003306894 A JP2003306894 A JP 2003306894A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 古紙として再利用可能な、良好な水離解性を
有する防湿積層体であって、特に低塗工量でも、もしく
は高湿度条件下においても防湿性に優れた防湿積層体を
提供する。 【解決手段】 芳香族ビニル系単量体、脂肪族共役ジエ
ン系単量体、及び不飽和脂肪酸単量体を共重合して得ら
れた、不飽和脂肪酸単量体が全単量体成分の5〜40質
量%である共重合体と、膨潤性無機層状化合物を含む防
湿性組成物。あるいは、芳香族ビニル系単量体、脂肪族
共役ジエン系単量体、及び不飽和脂肪酸単量体を共重合
して得られた、不飽和脂肪酸単量体が全単量体成分の5
〜40質量%である共重合体と、膨潤性無機層状化合物
を含む防湿層を、紙支持体表面に設けた防湿積層体。
有する防湿積層体であって、特に低塗工量でも、もしく
は高湿度条件下においても防湿性に優れた防湿積層体を
提供する。 【解決手段】 芳香族ビニル系単量体、脂肪族共役ジエ
ン系単量体、及び不飽和脂肪酸単量体を共重合して得ら
れた、不飽和脂肪酸単量体が全単量体成分の5〜40質
量%である共重合体と、膨潤性無機層状化合物を含む防
湿性組成物。あるいは、芳香族ビニル系単量体、脂肪族
共役ジエン系単量体、及び不飽和脂肪酸単量体を共重合
して得られた、不飽和脂肪酸単量体が全単量体成分の5
〜40質量%である共重合体と、膨潤性無機層状化合物
を含む防湿層を、紙支持体表面に設けた防湿積層体。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙製品の巻取や平
判の包装紙、PPC用紙やインクジェット用紙などの小
判断裁紙用の包装紙、お菓子箱や粉末洗剤箱などの各種
紙器用の原紙(板紙)、段ボール用のライナ及び中芯、
クラフト袋やクラフト多層袋(重袋)などの袋用原紙、
液体用容器の原紙などに特に好適に使用される離解性に
優れた再生可能な防湿積層体に関するものである。
判の包装紙、PPC用紙やインクジェット用紙などの小
判断裁紙用の包装紙、お菓子箱や粉末洗剤箱などの各種
紙器用の原紙(板紙)、段ボール用のライナ及び中芯、
クラフト袋やクラフト多層袋(重袋)などの袋用原紙、
液体用容器の原紙などに特に好適に使用される離解性に
優れた再生可能な防湿積層体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、上質紙、晒クラフト紙、未晒
クラフト紙、各種の塗工紙などの巻取及び上質紙や塗工
紙の平判紙の包装には、製品の吸湿を防ぐために、ポリ
エチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系の高
分子化合物を紙に塗工、ラミネート又は内部添加した耐
湿性、耐水性を有する包装紙をロール状に巻き取った包
装紙ロールをそのままの形状で、あるいは望みの大きさ
にカットして使用している。また、セメント袋、樹脂
袋、塩袋、砂糖袋、飼料袋、肥料袋、ゴミ袋などの重袋
用原紙では、製袋して袋詰めした後に、中身の吸湿、吸
水を防止しながら重量物を搬送するために防湿性と強度
が要求され、ポリエチレン、ポリプロピレンなどをクラ
フト紙にラミネートしたポリオレフィンラミネート紙
(以下ポリラミ紙と称す)とクラフト紙を重ねたものが使
用されている。さらには段ボール用のライナ原紙に防湿
層を形成させたもので段ボールを耐水化、防湿化するこ
とも行われているが、このようなライナもポリラミ紙の
場合が多い。
クラフト紙、各種の塗工紙などの巻取及び上質紙や塗工
紙の平判紙の包装には、製品の吸湿を防ぐために、ポリ
エチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系の高
分子化合物を紙に塗工、ラミネート又は内部添加した耐
湿性、耐水性を有する包装紙をロール状に巻き取った包
装紙ロールをそのままの形状で、あるいは望みの大きさ
にカットして使用している。また、セメント袋、樹脂
袋、塩袋、砂糖袋、飼料袋、肥料袋、ゴミ袋などの重袋
用原紙では、製袋して袋詰めした後に、中身の吸湿、吸
水を防止しながら重量物を搬送するために防湿性と強度
が要求され、ポリエチレン、ポリプロピレンなどをクラ
フト紙にラミネートしたポリオレフィンラミネート紙
(以下ポリラミ紙と称す)とクラフト紙を重ねたものが使
用されている。さらには段ボール用のライナ原紙に防湿
層を形成させたもので段ボールを耐水化、防湿化するこ
とも行われているが、このようなライナもポリラミ紙の
場合が多い。
【0003】しかしながら、これらポリラミ紙は、使用
後に古紙として再使用するため回収しても水に十分に離
解せず、古紙として再使用できないので問題となってい
る。また、使用済みポリラミ紙は廃棄するにしても、処
分としては焼却や埋め立てによるしかないため環境汚染
となる懸念があり、多くの問題を抱えているのが現状で
ある。
後に古紙として再使用するため回収しても水に十分に離
解せず、古紙として再使用できないので問題となってい
る。また、使用済みポリラミ紙は廃棄するにしても、処
分としては焼却や埋め立てによるしかないため環境汚染
となる懸念があり、多くの問題を抱えているのが現状で
ある。
【0004】このように従来の防湿紙にはいずれにも問
題点があり、これらに代わる防湿紙の開発が急がれてい
る。このための技術の一つとしてブタジエン系ラテック
ス100質量部にワックスを5〜200質量部ブレンド
した配合物を塗工し防湿紙を得る技術が提案されている
(特公昭55−22597号公報)。しかしこの技術はワ
ックスを用いるため、防湿紙を重ねておく際に生ずる
「すべり」の問題や防湿紙へ印刷する際の印刷適性の問
題がある。また防湿性についても低塗工量での紙への塗
布ではポリエチレンラミネート紙に匹敵する防湿性を得
ることが困難である。
題点があり、これらに代わる防湿紙の開発が急がれてい
る。このための技術の一つとしてブタジエン系ラテック
ス100質量部にワックスを5〜200質量部ブレンド
した配合物を塗工し防湿紙を得る技術が提案されている
(特公昭55−22597号公報)。しかしこの技術はワ
ックスを用いるため、防湿紙を重ねておく際に生ずる
「すべり」の問題や防湿紙へ印刷する際の印刷適性の問
題がある。また防湿性についても低塗工量での紙への塗
布ではポリエチレンラミネート紙に匹敵する防湿性を得
ることが困難である。
【0005】また、特定の融点を有するパラフィンワッ
クス、マレイン化もしくはフマル化ロジンと多価アルコ
ールとのエステル化物、液状ポリブテン及びロジンなど
を主成分とするワックスエマルジョン、あるいは前記ワ
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
を紙基材表面に塗布し、加温下で乾燥する防湿紙の製造
方法も提案されている(特開昭61−47896号公
報)。しかし、この方法で得られる防湿紙をロール状と
した場合、支持体の裏面にも防湿層の含有するワックス
成分の一部が僅かに浸出するため、防湿包装紙により包
装された高重量のロール状巻取紙を搬入、搬出、あるい
は搬送する際に、包装紙とその内容物がすべりによるず
れを生じたり、それによっては包装紙の破れ、内容物の
落下などという問題が発生する。
クス、マレイン化もしくはフマル化ロジンと多価アルコ
ールとのエステル化物、液状ポリブテン及びロジンなど
を主成分とするワックスエマルジョン、あるいは前記ワ
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
を紙基材表面に塗布し、加温下で乾燥する防湿紙の製造
方法も提案されている(特開昭61−47896号公
報)。しかし、この方法で得られる防湿紙をロール状と
した場合、支持体の裏面にも防湿層の含有するワックス
成分の一部が僅かに浸出するため、防湿包装紙により包
装された高重量のロール状巻取紙を搬入、搬出、あるい
は搬送する際に、包装紙とその内容物がすべりによるず
れを生じたり、それによっては包装紙の破れ、内容物の
落下などという問題が発生する。
【0006】更に、防湿層表面にワックスを含む場合、
防湿紙表面にはラベル等を貼り付けることができず、ま
た貼付してもすぐ剥がれてしまうという問題がある。ま
た、包装紙による包装時に通常用いられる接着剤によっ
て紙同士を接着した場合、接着不良となるおそれがあ
る。例えば一般的に使用される酢ビエマルジョン系接着
剤では、表面のはじき性のため塗工が不可能、もしくは
塗工できても接着性が発揮されない。従って、接着には
ホットメルト接着剤、中でも特に常温で流動性があって
粘着力を有する合成ゴム系のホットメルト接着剤等、限
定された接着剤を用いる必要がある。
防湿紙表面にはラベル等を貼り付けることができず、ま
た貼付してもすぐ剥がれてしまうという問題がある。ま
た、包装紙による包装時に通常用いられる接着剤によっ
て紙同士を接着した場合、接着不良となるおそれがあ
る。例えば一般的に使用される酢ビエマルジョン系接着
剤では、表面のはじき性のため塗工が不可能、もしくは
塗工できても接着性が発揮されない。従って、接着には
ホットメルト接着剤、中でも特に常温で流動性があって
粘着力を有する合成ゴム系のホットメルト接着剤等、限
定された接着剤を用いる必要がある。
【0007】しかし、このような合成ゴム系のホットメ
ルト接着剤は、常温でべたつきが著しく取り扱いが難し
く、更に通常のホットメルトのような扱いやすい数cm
各程度のペレットではなく、数十cm角のブロック状の
ものしかないため作業性が悪く、コスト高になるという
問題がある。また、粘着テープを使用して包装材を接着
する方法もあるが、接着剤による接着に比べ、粘着テー
プを使用する場合は、包装時の作業性が大幅に劣るとい
う重大な欠点があり、特定の用途にしか用いられないの
が現状である。
ルト接着剤は、常温でべたつきが著しく取り扱いが難し
く、更に通常のホットメルトのような扱いやすい数cm
各程度のペレットではなく、数十cm角のブロック状の
ものしかないため作業性が悪く、コスト高になるという
問題がある。また、粘着テープを使用して包装材を接着
する方法もあるが、接着剤による接着に比べ、粘着テー
プを使用する場合は、包装時の作業性が大幅に劣るとい
う重大な欠点があり、特定の用途にしか用いられないの
が現状である。
【0008】そこで、これら問題を解決するために、支
持体裏面に両性化合物よりなる防滑層を設けた防湿紙が
提案されている(特公昭56−18712号公報)。しか
し、支持体表面に防湿層、裏面に防滑層を設けた防湿性
積層体のシートを巻取として仕上げた場合、その巻き圧
が高くなると、防滑層顔料が防湿層表面に損傷を与え防
湿性能の劣化が発生する。このため巻き圧を低くする必
要があるが、巻き圧の低下は巻き取り時の巻き滑り発生
による長尺巻取の製造を不可能としたり、巻き取り側面
の不揃いによる後工程での大幅な作業性の低下などが付
随するという問題を有している。
持体裏面に両性化合物よりなる防滑層を設けた防湿紙が
提案されている(特公昭56−18712号公報)。しか
し、支持体表面に防湿層、裏面に防滑層を設けた防湿性
積層体のシートを巻取として仕上げた場合、その巻き圧
が高くなると、防滑層顔料が防湿層表面に損傷を与え防
湿性能の劣化が発生する。このため巻き圧を低くする必
要があるが、巻き圧の低下は巻き取り時の巻き滑り発生
による長尺巻取の製造を不可能としたり、巻き取り側面
の不揃いによる後工程での大幅な作業性の低下などが付
随するという問題を有している。
【0009】以上のように、離解性を有し、プラスチッ
クフイルムに勝る防湿性を有するワックスを含んだ防湿
紙で、滑りによる問題が発生しない防湿紙は存在してい
ないのが現状である。
クフイルムに勝る防湿性を有するワックスを含んだ防湿
紙で、滑りによる問題が発生しない防湿紙は存在してい
ないのが現状である。
【0010】また、ワックスを用いない防湿紙として
は、本発明者等が紙支持体上に平板状顔料と合成樹脂ラ
テックスとからな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。この発明において
は、それ自体は水蒸気を通さないと思われる顔料、例え
ば白雲母のような平板状顔料を合成樹脂ラテックスなど
の重合体と混合して防湿層を形成させるものである。そ
の防湿メカニズムは、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
(曲路効果)、水蒸気の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ものである。
は、本発明者等が紙支持体上に平板状顔料と合成樹脂ラ
テックスとからな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。この発明において
は、それ自体は水蒸気を通さないと思われる顔料、例え
ば白雲母のような平板状顔料を合成樹脂ラテックスなど
の重合体と混合して防湿層を形成させるものである。そ
の防湿メカニズムは、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
(曲路効果)、水蒸気の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ものである。
【0011】しかしながら、この発明は塗工量30g/
m2で透湿度15〜60g/m2・24hrの範囲の防
湿紙を製造するには非常に有効であるが、塗工量を少な
くすると防湿性は低下し、逆に、防湿性を向上させるた
め塗工量を多くすると防湿紙における防湿層の割合が大
きくなり古紙としての価値も低下するといった問題点が
ある。このことからも塗工量は少ないことが好ましい。
m2で透湿度15〜60g/m2・24hrの範囲の防
湿紙を製造するには非常に有効であるが、塗工量を少な
くすると防湿性は低下し、逆に、防湿性を向上させるた
め塗工量を多くすると防湿紙における防湿層の割合が大
きくなり古紙としての価値も低下するといった問題点が
ある。このことからも塗工量は少ないことが好ましい。
【0012】また、α−オレフィン・不飽和カルボン酸
共重合体のアルカリ水溶液(アルカリ可溶性樹脂)やα
−オレフィン・不飽和カルボン酸共重合体のエマルジョ
ンからなる防湿層を形成した防湿紙は、塗工量が30g
/m2で透湿度が30g/m 2・24hr前後を発揮す
るが、それ自身、ポリエチレン皮膜に似た強固な膜のた
め、再離解する際の条件が複雑となる。
共重合体のアルカリ水溶液(アルカリ可溶性樹脂)やα
−オレフィン・不飽和カルボン酸共重合体のエマルジョ
ンからなる防湿層を形成した防湿紙は、塗工量が30g
/m2で透湿度が30g/m 2・24hr前後を発揮す
るが、それ自身、ポリエチレン皮膜に似た強固な膜のた
め、再離解する際の条件が複雑となる。
【0013】また、高膨潤性粘土鉱物と合成樹脂水性分
散体からなる防湿性被覆組成物より形成された防湿層を
有する防湿性紙(特開2000−303026号公報、
2000−290895号公報)が提案されている。し
かし、用途の拡大や、再離解性の向上等のために、低塗
工量時や、高湿度条件下での防湿性を更に向上させるこ
とが望まれていた。
散体からなる防湿性被覆組成物より形成された防湿層を
有する防湿性紙(特開2000−303026号公報、
2000−290895号公報)が提案されている。し
かし、用途の拡大や、再離解性の向上等のために、低塗
工量時や、高湿度条件下での防湿性を更に向上させるこ
とが望まれていた。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、古紙
として再利用可能な、良好な水離解性を有する防湿積層
体であって、特に低塗工量でも、もしくは高湿度条件下
においても防湿性に優れた防湿積層体を提供するもので
ある。
として再利用可能な、良好な水離解性を有する防湿積層
体であって、特に低塗工量でも、もしくは高湿度条件下
においても防湿性に優れた防湿積層体を提供するもので
ある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために以下の方法をとる。本発明の第1は、芳香族
ビニル系単量体、脂肪族共役ジエン系単量体、及び不飽
和脂肪酸単量体を共重合して得られた、不飽和脂肪酸単
量体が全単量体成分の5〜40質量%である共重合体
と、膨潤性無機層状化合物を含む防湿性組成物である。
するために以下の方法をとる。本発明の第1は、芳香族
ビニル系単量体、脂肪族共役ジエン系単量体、及び不飽
和脂肪酸単量体を共重合して得られた、不飽和脂肪酸単
量体が全単量体成分の5〜40質量%である共重合体
と、膨潤性無機層状化合物を含む防湿性組成物である。
【0016】本発明の第2は、芳香族ビニル系単量体、
脂肪族共役ジエン系単量体、不飽和脂肪酸単量体、及び
カチオン性ビニル系単量体を共重合して得られた、不飽
和脂肪酸単量体が全単量体成分の2〜40質量%であ
り、カチオン性ビニル系単量体が全単量体成分の0.5
〜10質量%であり、不飽和脂肪酸単量体とカチオン性
ビニル系単量体の質量比が0.1〜10である両性共重
合体と、膨潤性無機層状化合物を含む防湿性組成物であ
る。
脂肪族共役ジエン系単量体、不飽和脂肪酸単量体、及び
カチオン性ビニル系単量体を共重合して得られた、不飽
和脂肪酸単量体が全単量体成分の2〜40質量%であ
り、カチオン性ビニル系単量体が全単量体成分の0.5
〜10質量%であり、不飽和脂肪酸単量体とカチオン性
ビニル系単量体の質量比が0.1〜10である両性共重
合体と、膨潤性無機層状化合物を含む防湿性組成物であ
る。
【0017】本発明の第3は、芳香族ビニル系単量体、
脂肪族共役ジエン系単量体、及び不飽和脂肪酸単量体を
共重合して得られた、不飽和脂肪酸単量体が全単量体成
分の5〜40質量%である共重合体と、膨潤性無機層状
化合物を含む防湿層を、紙支持体表面に設けた防湿積層
体である。
脂肪族共役ジエン系単量体、及び不飽和脂肪酸単量体を
共重合して得られた、不飽和脂肪酸単量体が全単量体成
分の5〜40質量%である共重合体と、膨潤性無機層状
化合物を含む防湿層を、紙支持体表面に設けた防湿積層
体である。
【0018】本発明の第4は、芳香族ビニル系単量体、
脂肪族共役ジエン系単量体、不飽和脂肪酸単量体、及び
カチオン性ビニル系単量体を共重合して得られた、不飽
和脂肪酸単量体が全単量体成分の2〜40質量%であ
り、カチオン性ビニル系単量体が全単量体成分の0.5
〜10質量%であり、不飽和脂肪酸単量体とカチオン性
ビニル系単量体の質量比が0.1〜10である両性共重
合体と、膨潤性無機層状化合物を含む防湿層を、紙支持
体の表面に設けた防湿積層体である。
脂肪族共役ジエン系単量体、不飽和脂肪酸単量体、及び
カチオン性ビニル系単量体を共重合して得られた、不飽
和脂肪酸単量体が全単量体成分の2〜40質量%であ
り、カチオン性ビニル系単量体が全単量体成分の0.5
〜10質量%であり、不飽和脂肪酸単量体とカチオン性
ビニル系単量体の質量比が0.1〜10である両性共重
合体と、膨潤性無機層状化合物を含む防湿層を、紙支持
体の表面に設けた防湿積層体である。
【0019】
【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。本発明者等は、合成樹脂と膨潤性無機層状化合物
からなる防湿層によって防湿性を発揮させることを検討
した。その結果、水中で膨潤させた膨潤性無機層状化合
物と合成樹脂エマルジョンを混合して防湿塗料とし、支
持体上に塗工して形成した防湿層の防湿性は、用いた合
成樹脂の種類に大きく依存することを見出した。さらに
本発明者らは、合成樹脂の種類と防湿性との関係を検討
したところ、防湿性は合成樹脂の特定の単量体成分に依
存することを見出した。
する。本発明者等は、合成樹脂と膨潤性無機層状化合物
からなる防湿層によって防湿性を発揮させることを検討
した。その結果、水中で膨潤させた膨潤性無機層状化合
物と合成樹脂エマルジョンを混合して防湿塗料とし、支
持体上に塗工して形成した防湿層の防湿性は、用いた合
成樹脂の種類に大きく依存することを見出した。さらに
本発明者らは、合成樹脂の種類と防湿性との関係を検討
したところ、防湿性は合成樹脂の特定の単量体成分に依
存することを見出した。
【0020】合成樹脂と膨潤性無機層状化合物により形
成される防湿層の防湿メカニズムは以下の通りである。
即ち、膨潤性無機層状化合物は結晶性が高く水蒸気を通
さないため、防湿層に浸入した水蒸気は前記層状化合物
を迂回して透過せざるを得ない。そのため水蒸気の透過
距離が増大することによって防湿性が向上する(曲路効
果による拡散係数の減少)。また、無機層状化合物を加
えることで、防湿層に占める合成樹脂の体積分率が小さ
くなり、防湿層に溶解する水蒸気量(溶解係数)が減少
し、防湿性が向上する。防湿層の水蒸気の透過係数は、
拡散係数と溶解係数の積で表されるため、無機層状化合
物による防湿性の向上は、曲路効果による拡散係数の減
少と溶解係数の減少の相乗効果による。この拡散係数の
減少と溶解係数の減少を最大にするためには、防湿層中
の膨潤性無機層状化合物の一枚一枚を、防湿層面に平行
に配向させ、かつ隙間なく均一に存在させることが必要
である。
成される防湿層の防湿メカニズムは以下の通りである。
即ち、膨潤性無機層状化合物は結晶性が高く水蒸気を通
さないため、防湿層に浸入した水蒸気は前記層状化合物
を迂回して透過せざるを得ない。そのため水蒸気の透過
距離が増大することによって防湿性が向上する(曲路効
果による拡散係数の減少)。また、無機層状化合物を加
えることで、防湿層に占める合成樹脂の体積分率が小さ
くなり、防湿層に溶解する水蒸気量(溶解係数)が減少
し、防湿性が向上する。防湿層の水蒸気の透過係数は、
拡散係数と溶解係数の積で表されるため、無機層状化合
物による防湿性の向上は、曲路効果による拡散係数の減
少と溶解係数の減少の相乗効果による。この拡散係数の
減少と溶解係数の減少を最大にするためには、防湿層中
の膨潤性無機層状化合物の一枚一枚を、防湿層面に平行
に配向させ、かつ隙間なく均一に存在させることが必要
である。
【0021】ところで、膨潤性無機層状化合物は、1〜
10nm厚さを有する平板状単位が多数積層された構造
を有し、これを水中に浸すと、層間に水が浸入して元の
厚さの10倍以上に膨潤する。また、水中で膨潤した無
機層状化合物は、平板状単位の平面部分がアニオン、エ
ッジ部分がカチオンに帯電しているため、いわゆるカー
ドハウス構造をとることが知られている。このカードハ
ウス構造のため、膨潤性無機層状化合物の水分散液は粘
度が非常に高くなるといわれている。一方、カードハウ
ス構造は攪拌などにより力を加えると簡単に壊れるた
め、膨潤性無機層状化合物の水分散液はチキソトロピー
性を示す。
10nm厚さを有する平板状単位が多数積層された構造
を有し、これを水中に浸すと、層間に水が浸入して元の
厚さの10倍以上に膨潤する。また、水中で膨潤した無
機層状化合物は、平板状単位の平面部分がアニオン、エ
ッジ部分がカチオンに帯電しているため、いわゆるカー
ドハウス構造をとることが知られている。このカードハ
ウス構造のため、膨潤性無機層状化合物の水分散液は粘
度が非常に高くなるといわれている。一方、カードハウ
ス構造は攪拌などにより力を加えると簡単に壊れるた
め、膨潤性無機層状化合物の水分散液はチキソトロピー
性を示す。
【0022】本発明者等は、膨潤性無機層状化合物の水
分散液に、各種合成樹脂エマルジョンを攪拌しながら添
加して防湿塗料としたが、この方法で得た防湿塗料で
は、多くの場合、特に低塗工量時において、十分な防湿
性が得られない場合があった。その理由について、本発
明者らは、膨潤性無機層状化合物が、前述のカードハウ
ス構造を保った状態で合成樹脂と混合されているためと
推察した。即ち、攪拌によって混合しても、微視的なレ
ベルでは膨潤性無機層状化合物の平板状単位が数枚〜数
百枚積層された状態でカードハウス構造を保ったまま合
成樹脂と混合されており、この塗料による塗工層におい
てもこの構造がそのまま存在するため、十分に曲路効果
を発揮できないためであると考えた。また、カードハウ
ス構造内部には、合成樹脂が浸入できず、水だけが存在
するため、塗工、成膜後に空隙が形成される。この空隙
部分により、塗工層が水分を吸着しやすくなり、防湿性
が悪くなることが考えられる。
分散液に、各種合成樹脂エマルジョンを攪拌しながら添
加して防湿塗料としたが、この方法で得た防湿塗料で
は、多くの場合、特に低塗工量時において、十分な防湿
性が得られない場合があった。その理由について、本発
明者らは、膨潤性無機層状化合物が、前述のカードハウ
ス構造を保った状態で合成樹脂と混合されているためと
推察した。即ち、攪拌によって混合しても、微視的なレ
ベルでは膨潤性無機層状化合物の平板状単位が数枚〜数
百枚積層された状態でカードハウス構造を保ったまま合
成樹脂と混合されており、この塗料による塗工層におい
てもこの構造がそのまま存在するため、十分に曲路効果
を発揮できないためであると考えた。また、カードハウ
ス構造内部には、合成樹脂が浸入できず、水だけが存在
するため、塗工、成膜後に空隙が形成される。この空隙
部分により、塗工層が水分を吸着しやすくなり、防湿性
が悪くなることが考えられる。
【0023】ところが、不飽和脂肪酸単量体が特定の割
合で共重合されている酸変性スチレン−ブタジエン系ラ
テックスと、膨潤性無機層状化合物からなる防湿塗料
は、非常に高い防湿性を発揮することを見出した。
合で共重合されている酸変性スチレン−ブタジエン系ラ
テックスと、膨潤性無機層状化合物からなる防湿塗料
は、非常に高い防湿性を発揮することを見出した。
【0024】即ち、本発明で使用する合成樹脂の一つ
は、芳香族ビニル系単量体、脂肪族共役ジエン系単量
体、不飽和脂肪酸単量体を含んだ単量体成分から合成さ
れた共重合体、例えば酸変性スチレン−ブタジエン系共
重合体である。以下、主として酸変性スチレン−ブタジ
エンラテックスを例として説明する。これは、酸変性ス
チレン−ブタジエン系ラテックスの粒子が、水中で膨潤
した無機層状化合物の、カチオンに帯電した平板状単位
のエッジ部分に吸着することで、膨潤性無機層状化合物
のカードハウス構造を破壊し、しかも膨潤性無機層状化
合物の平板状単位を一枚一枚分散させたためと考えられ
る。
は、芳香族ビニル系単量体、脂肪族共役ジエン系単量
体、不飽和脂肪酸単量体を含んだ単量体成分から合成さ
れた共重合体、例えば酸変性スチレン−ブタジエン系共
重合体である。以下、主として酸変性スチレン−ブタジ
エンラテックスを例として説明する。これは、酸変性ス
チレン−ブタジエン系ラテックスの粒子が、水中で膨潤
した無機層状化合物の、カチオンに帯電した平板状単位
のエッジ部分に吸着することで、膨潤性無機層状化合物
のカードハウス構造を破壊し、しかも膨潤性無機層状化
合物の平板状単位を一枚一枚分散させたためと考えられ
る。
【0025】酸変性量が少ない場合は、上記の防湿性向
上の効果が低いことも判明した。即ち、酸変性量が少な
い場合は、ラテックス粒子のアニオン性が低いため、無
機層状化合物のエッジ部分が、アニオン性である同平面
部と強く吸着し、ラテックス粒子がエッジに吸着できな
いためと考えられる。そのため、無機層状化合物が局所
的にカードハウス構造を保ったまま防湿塗料中あるいは
防湿層中で分散され、防湿性が十分に発揮されないと考
えられる。本発明の酸変性スチレン−ブタジエン系共重
合体としては、不飽和脂肪酸単量体が全体の単量体成分
の5質量%以上含まれているものであれば使用可能であ
る。
上の効果が低いことも判明した。即ち、酸変性量が少な
い場合は、ラテックス粒子のアニオン性が低いため、無
機層状化合物のエッジ部分が、アニオン性である同平面
部と強く吸着し、ラテックス粒子がエッジに吸着できな
いためと考えられる。そのため、無機層状化合物が局所
的にカードハウス構造を保ったまま防湿塗料中あるいは
防湿層中で分散され、防湿性が十分に発揮されないと考
えられる。本発明の酸変性スチレン−ブタジエン系共重
合体としては、不飽和脂肪酸単量体が全体の単量体成分
の5質量%以上含まれているものであれば使用可能であ
る。
【0026】更に、本発明者らは、カチオン性ビニル系
単量体で変性された両性スチレン−ブタジエン系ラテッ
クスを使用することによって、防湿性がより向上するこ
とを見出した。
単量体で変性された両性スチレン−ブタジエン系ラテッ
クスを使用することによって、防湿性がより向上するこ
とを見出した。
【0027】即ち、本発明で使用できる合成樹脂のもう
一つは、芳香族ビニル系単量体、脂肪族共役ジエン系単
量体、不飽和脂肪酸単量体、カチオン性ビニル系単量体
を含んだ単量体成分から合成された両性共重合体であ
る。これは、両性共重合体、一例として両性スチレン−
ブタジエン系共重合体が、酸変性部分で膨潤性無機層状
化合物を分散させると同時に、SBR粒子のカチオン部
分が膨潤性無機層状化合物のアニオンに帯電した平面部
分と強くイオン結合を形成し、その結果防湿性が向上し
たものと考えられる。
一つは、芳香族ビニル系単量体、脂肪族共役ジエン系単
量体、不飽和脂肪酸単量体、カチオン性ビニル系単量体
を含んだ単量体成分から合成された両性共重合体であ
る。これは、両性共重合体、一例として両性スチレン−
ブタジエン系共重合体が、酸変性部分で膨潤性無機層状
化合物を分散させると同時に、SBR粒子のカチオン部
分が膨潤性無機層状化合物のアニオンに帯電した平面部
分と強くイオン結合を形成し、その結果防湿性が向上し
たものと考えられる。
【0028】単量体成分の構成としては、不飽和脂肪酸
単量体が全体の単量体成分の2〜40%含まれ、カチオ
ン性ビニル系単量体が全体の単量体成分の0.5〜10
%含まれ、不飽和脂肪酸単量体とカチオン性ビニル系単
量体の質量比が0.1〜10であるものであれば特に制
限なく使用可能である。なお、本発明でいう両性共重合
体とは、水中でアニオン性を示す官能基を有する単量体
とカチオン性を示す官能基を有する単量体の両方が共重
合されてなるものであればよく、合成樹脂エマルジョン
全体としては、アニオン性、カチオン性、中性のいずれ
を示しても構わない。しかし、膨潤性無機層状化合物を
より分散させる点から、アニオン性を示すことが好まし
い。
単量体が全体の単量体成分の2〜40%含まれ、カチオ
ン性ビニル系単量体が全体の単量体成分の0.5〜10
%含まれ、不飽和脂肪酸単量体とカチオン性ビニル系単
量体の質量比が0.1〜10であるものであれば特に制
限なく使用可能である。なお、本発明でいう両性共重合
体とは、水中でアニオン性を示す官能基を有する単量体
とカチオン性を示す官能基を有する単量体の両方が共重
合されてなるものであればよく、合成樹脂エマルジョン
全体としては、アニオン性、カチオン性、中性のいずれ
を示しても構わない。しかし、膨潤性無機層状化合物を
より分散させる点から、アニオン性を示すことが好まし
い。
【0029】本発明においては、上記酸変性共重合体
と、両性共重合体を組合せて使用することができる。ま
た、防湿性を阻害しない程度に上記2種以外の適宜選択
した合成樹脂と混合して使用することもできる。
と、両性共重合体を組合せて使用することができる。ま
た、防湿性を阻害しない程度に上記2種以外の適宜選択
した合成樹脂と混合して使用することもできる。
【0030】以下に、本発明で使用する共重合体を構成
する各種単量体について詳述する。芳香族ビニル系単量
体は、合成樹脂に耐水性と適度な硬さを付与させるもの
で、具体的には、スチレン、α−メチルスチレン、ビニ
ルトルエン、p−t−ブチルスチレン、クロロスチレン
などがあり、スチレンが好適に使用される。
する各種単量体について詳述する。芳香族ビニル系単量
体は、合成樹脂に耐水性と適度な硬さを付与させるもの
で、具体的には、スチレン、α−メチルスチレン、ビニ
ルトルエン、p−t−ブチルスチレン、クロロスチレン
などがあり、スチレンが好適に使用される。
【0031】脂肪族共役ジエン系単量体は、合成樹脂に
柔軟性を付与させるもので、具体的には、ブタジエン、
1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3ジメチル−
1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエンなどが挙げ
られ、1,3−ブタジエンが好適に使用される。芳香族
ビニル系単量体と脂肪族共役ジエン系単量体の質量比は
90/10〜10/90が好ましい。芳香族ビニル系単
量体が90をを超えて多いと、ガラス転移温度(T
g)、あるいは最低増膜温度(MFT)が高くなり、成
膜性が悪くなったり、得られた被膜がもろくなり、結果
として防湿性が低下し好ましくない。また、脂肪族共役
ジエン系単量体が90より超えて大きくなると、得られ
る被膜が柔らかくなりすぎてブロッキング(防湿面と裏
面、防湿面と被包装物とが熱や圧力で融着する現象)を
起こしたり、防湿性が低下するため好ましくない。
柔軟性を付与させるもので、具体的には、ブタジエン、
1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3ジメチル−
1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエンなどが挙げ
られ、1,3−ブタジエンが好適に使用される。芳香族
ビニル系単量体と脂肪族共役ジエン系単量体の質量比は
90/10〜10/90が好ましい。芳香族ビニル系単
量体が90をを超えて多いと、ガラス転移温度(T
g)、あるいは最低増膜温度(MFT)が高くなり、成
膜性が悪くなったり、得られた被膜がもろくなり、結果
として防湿性が低下し好ましくない。また、脂肪族共役
ジエン系単量体が90より超えて大きくなると、得られ
る被膜が柔らかくなりすぎてブロッキング(防湿面と裏
面、防湿面と被包装物とが熱や圧力で融着する現象)を
起こしたり、防湿性が低下するため好ましくない。
【0032】不飽和脂肪酸単量体は、合成樹脂の成膜性
を向上させるとともに、共重合体の水中でのコロイドと
しての安定性を高めるが、前述したように無機層状化合
物の分散性を高め防湿性を向上させる役割がある。具体
的には、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ
皮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、ブテントリカルボン酸などの不飽和多価カ
ルボン酸;イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モ
ノブチルエステル、マレイン酸モノブチルエステルなど
の、少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和ポ
リカルボン酸アルキルエステル;アクリルアミドプロパ
ンスルホン酸、アクリル酸スルホエチルナトリウム塩、
メタクリル酸スルホプロピルナトリウム塩などの不飽和
スルホン酸及びその塩が挙げられる。アクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、フマル酸が好適に使用される。
を向上させるとともに、共重合体の水中でのコロイドと
しての安定性を高めるが、前述したように無機層状化合
物の分散性を高め防湿性を向上させる役割がある。具体
的には、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ
皮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、ブテントリカルボン酸などの不飽和多価カ
ルボン酸;イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モ
ノブチルエステル、マレイン酸モノブチルエステルなど
の、少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和ポ
リカルボン酸アルキルエステル;アクリルアミドプロパ
ンスルホン酸、アクリル酸スルホエチルナトリウム塩、
メタクリル酸スルホプロピルナトリウム塩などの不飽和
スルホン酸及びその塩が挙げられる。アクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、フマル酸が好適に使用される。
【0033】不飽和脂肪酸系単量体は共重合体を構成す
る単量体全体に対して5〜40%(質量基準)である。
不飽和脂肪酸系単量体が5%未満の場合は、膨潤性無機
層状化合物を分散させる効果が得られない。これは、合
成樹脂エマルジョン(ラテックス、水性分散体)の場
合、水中での合成樹脂の粒子径は50nm〜1μmが一
般的であるが、不飽和脂肪酸系が5%未満だと、粒子1
個の表面に存在するカルボン酸の量が少ないため無機層
状化合物を分散させる効果が小さいためである。また、
不飽和脂肪酸系単量体が40%を超えて大きいと、無機
層状化合物分散の効果が頭打ちとなるばかりか、防湿性
が悪化するため好ましくない。
る単量体全体に対して5〜40%(質量基準)である。
不飽和脂肪酸系単量体が5%未満の場合は、膨潤性無機
層状化合物を分散させる効果が得られない。これは、合
成樹脂エマルジョン(ラテックス、水性分散体)の場
合、水中での合成樹脂の粒子径は50nm〜1μmが一
般的であるが、不飽和脂肪酸系が5%未満だと、粒子1
個の表面に存在するカルボン酸の量が少ないため無機層
状化合物を分散させる効果が小さいためである。また、
不飽和脂肪酸系単量体が40%を超えて大きいと、無機
層状化合物分散の効果が頭打ちとなるばかりか、防湿性
が悪化するため好ましくない。
【0034】カチオン性ビニル系単量体は、合成樹脂に
耐水性と成膜性を付与するとともに、無機層状化合物と
合成樹脂の密着性を強め、結果として防湿性が向上す
る。カチオン性ビニル系単量体は窒素を含む単量体が好
ましく、具体的には、(メタ)アクリル酸ジメチルアミ
ノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル等
のアミノ基含有エチレン性不飽和単量体;アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド
及びジアセトンアクリルアミドなどのエチレン性不飽和
カルボン酸アミド及びその誘導体;アクリロニトリル、
メタクリロニトリルなどのエチレン性不飽和ニトリルが
挙げられる。これらの中でもカチオン性の強いアミノ基
含有エチレン性不飽和単量体が好ましい。
耐水性と成膜性を付与するとともに、無機層状化合物と
合成樹脂の密着性を強め、結果として防湿性が向上す
る。カチオン性ビニル系単量体は窒素を含む単量体が好
ましく、具体的には、(メタ)アクリル酸ジメチルアミ
ノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル等
のアミノ基含有エチレン性不飽和単量体;アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド
及びジアセトンアクリルアミドなどのエチレン性不飽和
カルボン酸アミド及びその誘導体;アクリロニトリル、
メタクリロニトリルなどのエチレン性不飽和ニトリルが
挙げられる。これらの中でもカチオン性の強いアミノ基
含有エチレン性不飽和単量体が好ましい。
【0035】カチオン性ビニル系単量体は共重合体を構
成する単量体全体に対して0.5〜10%(質量基準)
である。カチオン性ビニル系単量体が0.5%未満だと
無機層状化合物への接着性向上効果が小さく防湿性が低
下する。また、10%を超えて大きくなると無機層状化
合物への接着性向上効果が頭打ちとなるばかりでなく、
エマルジョンとしての安定性が悪くなる問題が発生す
る。また、カチオン性ビニル系単量体は不飽和脂肪酸単
量体と併用し、その比率は、カチオン性ビニル系単量体
/不飽和脂肪酸単量体が0.1〜10、好ましくは0.
2〜5、より好ましくは0.4〜2.5である。該比率
が0.1未満の場合はカチオン性ビニル系単量体の効果
がほとんど現れない。また、10を超えて大きいと不飽
和脂肪酸単量体の効果がほとんど現れなくなる。
成する単量体全体に対して0.5〜10%(質量基準)
である。カチオン性ビニル系単量体が0.5%未満だと
無機層状化合物への接着性向上効果が小さく防湿性が低
下する。また、10%を超えて大きくなると無機層状化
合物への接着性向上効果が頭打ちとなるばかりでなく、
エマルジョンとしての安定性が悪くなる問題が発生す
る。また、カチオン性ビニル系単量体は不飽和脂肪酸単
量体と併用し、その比率は、カチオン性ビニル系単量体
/不飽和脂肪酸単量体が0.1〜10、好ましくは0.
2〜5、より好ましくは0.4〜2.5である。該比率
が0.1未満の場合はカチオン性ビニル系単量体の効果
がほとんど現れない。また、10を超えて大きいと不飽
和脂肪酸単量体の効果がほとんど現れなくなる。
【0036】本発明において使用する合成樹脂は、上述
の単量体以外に共重合可能なその他の単量体を共重合さ
せて得ることが可能である。共重合可能な他の単量体を
以下に示す。例えば、αオレフィン系単量体が使用可能
である。これは合成樹脂に耐水性と柔軟性を付与させる
ものであり、具体的にはエチレン、プロピレンなどが挙
げられる。
の単量体以外に共重合可能なその他の単量体を共重合さ
せて得ることが可能である。共重合可能な他の単量体を
以下に示す。例えば、αオレフィン系単量体が使用可能
である。これは合成樹脂に耐水性と柔軟性を付与させる
ものであり、具体的にはエチレン、プロピレンなどが挙
げられる。
【0037】また、エチレン性不飽和カルボン酸エステ
ル系単量体は、合成樹脂に耐水性を付与させるととも
に、合成樹脂の硬さやガラス転移温度(Tg)、最低造
膜温度(MFT)を調整するために使用できる。具体的
には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n-ア
ミル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸
n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メ
タ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロ
キシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル等の
(メタ)アクリル酸エステル単量体などが挙げられる。
ル系単量体は、合成樹脂に耐水性を付与させるととも
に、合成樹脂の硬さやガラス転移温度(Tg)、最低造
膜温度(MFT)を調整するために使用できる。具体的
には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n-ア
ミル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸
n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メ
タ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロ
キシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル等の
(メタ)アクリル酸エステル単量体などが挙げられる。
【0038】また、エチレン性不飽和カルボン酸ヒドロ
キシアルキルエステル系単量体が使用できる。具体的に
は、アクリル酸β-ヒドロキシエチル、アクリル酸β-ヒ
ドロキシプロピル及びメタクリル酸β-ヒドロキシエチ
ルなどが挙げられる。
キシアルキルエステル系単量体が使用できる。具体的に
は、アクリル酸β-ヒドロキシエチル、アクリル酸β-ヒ
ドロキシプロピル及びメタクリル酸β-ヒドロキシエチ
ルなどが挙げられる。
【0039】また、不飽和カルボン酸グリシジルエステ
ル系単量体が使用できる。具体的には、アクリル酸グリ
シジル及びメタクリル酸グリシジルなどが挙げられる。
アクロレイン及びアリルアルコール等のビニル化合物
なども共重合可能な他の単量体である。
ル系単量体が使用できる。具体的には、アクリル酸グリ
シジル及びメタクリル酸グリシジルなどが挙げられる。
アクロレイン及びアリルアルコール等のビニル化合物
なども共重合可能な他の単量体である。
【0040】前記したその他の単量体は、いずれも本発
明の効果を阻害しない程度の量使用することができ、全
体量中でおおむね0〜20質量%である。なお、その他
の単量体は二種類以上を使用してもかまわない。
明の効果を阻害しない程度の量使用することができ、全
体量中でおおむね0〜20質量%である。なお、その他
の単量体は二種類以上を使用してもかまわない。
【0041】本発明における合成樹脂エマルジョンは、
上記した各単量体を用いて公知の乳化重合法により製造
することができる。即ち、所望の単量体を混合し、これ
に乳化剤、重合開始剤等を加えて水系で乳化重合を行え
ばよく、一括して仕込み重合する方法、各成分を連続供
給しながら重合する方法などの各種の方法が適用でき
る。また、単量体の供給量を製造工程で変化させること
で、コアシェル形エマルジョンを製造することが可能と
なる。
上記した各単量体を用いて公知の乳化重合法により製造
することができる。即ち、所望の単量体を混合し、これ
に乳化剤、重合開始剤等を加えて水系で乳化重合を行え
ばよく、一括して仕込み重合する方法、各成分を連続供
給しながら重合する方法などの各種の方法が適用でき
る。また、単量体の供給量を製造工程で変化させること
で、コアシェル形エマルジョンを製造することが可能と
なる。
【0042】乳化重合用の乳化剤としては、アルキル又
はアルキルアリル硫酸塩、アルキル又はアルキルアリル
スルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル又はアルキ
ルアリルエーテル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩
等のアニオン性乳化剤、アルキルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、アルキルベンジルアンモニウムクロライ
ド等のカチオン性乳化剤、ポリオキシエチレンアルキル
フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンカルボン酸エステル等のノニオ
ン性乳化剤などが例示される。乳化剤の使用量はエマル
ジョンに対して要求される性質に応じて変わりうるが、
一般に重合安定性を向上させる目的やエマルジョンの機
械的、化学的安定性を良好にする目的には乳化剤の使用
量は多いことが望ましく、乾燥皮膜の耐水性を向上させ
るためには逆に使用量が少ない方が望ましい。通常は単
量体の合計100質量部に対して、0.1〜5質量部程
度の範囲内で目的に応じて使用量が決められる。
はアルキルアリル硫酸塩、アルキル又はアルキルアリル
スルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル又はアルキ
ルアリルエーテル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩
等のアニオン性乳化剤、アルキルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、アルキルベンジルアンモニウムクロライ
ド等のカチオン性乳化剤、ポリオキシエチレンアルキル
フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンカルボン酸エステル等のノニオ
ン性乳化剤などが例示される。乳化剤の使用量はエマル
ジョンに対して要求される性質に応じて変わりうるが、
一般に重合安定性を向上させる目的やエマルジョンの機
械的、化学的安定性を良好にする目的には乳化剤の使用
量は多いことが望ましく、乾燥皮膜の耐水性を向上させ
るためには逆に使用量が少ない方が望ましい。通常は単
量体の合計100質量部に対して、0.1〜5質量部程
度の範囲内で目的に応じて使用量が決められる。
【0043】重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過
硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素、t-ブチ
ルハイドロパーオキサイド、アゾビスアミジノプロパン
塩酸塩等の水溶性タイプ、ベンゾイルパーオキサイド、
キュメンハイドロパーオキサイド、ジブチルパーオキサ
イド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クミル
パーオキシネオデカノエート、クミルパーオキシオクト
エート、アゾビスイソブチロニトリル等の油溶性タイプ
などが用いられる。また更に必要に応じ、酸性亜硫酸ナ
トリウム、ロンガリット、L-アスコルビン酸、糖類、
アミン類などの還元剤を併用したレドックス系も使用す
ることができる。それらの使用量は単量体の合計量10
0質量部に対して0.01〜3質量部程度とすればよ
い。重合反応は通常35〜90℃程度で行えばよく、反
応時間は通常3〜10時間程度とすればよい。
硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素、t-ブチ
ルハイドロパーオキサイド、アゾビスアミジノプロパン
塩酸塩等の水溶性タイプ、ベンゾイルパーオキサイド、
キュメンハイドロパーオキサイド、ジブチルパーオキサ
イド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クミル
パーオキシネオデカノエート、クミルパーオキシオクト
エート、アゾビスイソブチロニトリル等の油溶性タイプ
などが用いられる。また更に必要に応じ、酸性亜硫酸ナ
トリウム、ロンガリット、L-アスコルビン酸、糖類、
アミン類などの還元剤を併用したレドックス系も使用す
ることができる。それらの使用量は単量体の合計量10
0質量部に対して0.01〜3質量部程度とすればよ
い。重合反応は通常35〜90℃程度で行えばよく、反
応時間は通常3〜10時間程度とすればよい。
【0044】なお、乳化重合の開始時あるいは終了後に
塩基性物質を加えてpHを調整することにより、エマル
ジョンの重合安定性、凍結安定性、機械的安定性、化学
的安定性等を向上させることができる。特に膨潤性粘土
との配合安定性を得るためには、得られるエマルジョン
のpHが5以上となるように調整することが好ましい。
塩基性物質としては、アンモニア、エチルアミン、ジエ
チルアミン、トリエチルアミン、エタノールアミン、ト
リエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、苛性
ソーダ、苛性カリ等を使用することができる。これらの
中でも、成膜後イオンとして残存しないアンモニアが好
適である。合成樹脂水性分散体の粒子径は、一般に50
〜1000nmであるが、粒子径300nm以下、特に
50〜200nm程度の小さい粒子径の水性分散体を使
用すると成膜性が向上し、欠陥の少ない膜ができるため
好ましい。
塩基性物質を加えてpHを調整することにより、エマル
ジョンの重合安定性、凍結安定性、機械的安定性、化学
的安定性等を向上させることができる。特に膨潤性粘土
との配合安定性を得るためには、得られるエマルジョン
のpHが5以上となるように調整することが好ましい。
塩基性物質としては、アンモニア、エチルアミン、ジエ
チルアミン、トリエチルアミン、エタノールアミン、ト
リエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、苛性
ソーダ、苛性カリ等を使用することができる。これらの
中でも、成膜後イオンとして残存しないアンモニアが好
適である。合成樹脂水性分散体の粒子径は、一般に50
〜1000nmであるが、粒子径300nm以下、特に
50〜200nm程度の小さい粒子径の水性分散体を使
用すると成膜性が向上し、欠陥の少ない膜ができるため
好ましい。
【0045】本発明において使用できる膨潤性無機層状
化合物の具体例としては、粘土鉱物、合成マイカ、合成
スメクタイト等を挙げることができる。膨潤性無機層状
化合物は、一般に、マグネシウム等を中心金属にした八
面体層をシリカやアルミニウムを中心金属とした四面体
層で両側から狭んでなる3層構造を有するタイプであ
る。そしてこれらの3層構造シートはアルカリ金属のよ
うな層間陽イオンを介在して積層された構造を形成され
る。層間陽イオンがナトリウムイオンやリチウムイオン
の場合に膨潤性を示し、カリウムイオンの場合は膨潤性
を示さなくなる。
化合物の具体例としては、粘土鉱物、合成マイカ、合成
スメクタイト等を挙げることができる。膨潤性無機層状
化合物は、一般に、マグネシウム等を中心金属にした八
面体層をシリカやアルミニウムを中心金属とした四面体
層で両側から狭んでなる3層構造を有するタイプであ
る。そしてこれらの3層構造シートはアルカリ金属のよ
うな層間陽イオンを介在して積層された構造を形成され
る。層間陽イオンがナトリウムイオンやリチウムイオン
の場合に膨潤性を示し、カリウムイオンの場合は膨潤性
を示さなくなる。
【0046】天然の膨潤性無機化合物である粘土鉱物と
しては、スメクタイト族、バーミキュライト族などの粘
土鉱物を挙げることができる。より具体的には、カオリ
ナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイト、ア
ンチゴライト、クリソタイル、パイロフィライト、モン
モリロナイト、ヘクトライト、テトラシリリックマイ
カ、ナトリウムテニオライト、マーガライト、タルク、
バーミキュライト、ザンソフィライト、緑泥石等を挙げ
ることができる。(より詳細は「粘土鉱物学」、198
8年、白水晴雄著、(株)朝倉書店、等の文献参照のこ
と。)上記述べた中でも、特にスメクタイトが好まし
く、スメクタイトにはモンモリロナイト、ハイデライ
ト、ノントロナイト、サポナイト、鉄サポナイト、ヘク
トライト、ソーコナイト、スチブンサイトなどを挙げる
ことができる。
しては、スメクタイト族、バーミキュライト族などの粘
土鉱物を挙げることができる。より具体的には、カオリ
ナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイト、ア
ンチゴライト、クリソタイル、パイロフィライト、モン
モリロナイト、ヘクトライト、テトラシリリックマイ
カ、ナトリウムテニオライト、マーガライト、タルク、
バーミキュライト、ザンソフィライト、緑泥石等を挙げ
ることができる。(より詳細は「粘土鉱物学」、198
8年、白水晴雄著、(株)朝倉書店、等の文献参照のこ
と。)上記述べた中でも、特にスメクタイトが好まし
く、スメクタイトにはモンモリロナイト、ハイデライ
ト、ノントロナイト、サポナイト、鉄サポナイト、ヘク
トライト、ソーコナイト、スチブンサイトなどを挙げる
ことができる。
【0047】膨潤性無機層状化合物は、上記の天然の粘
土鉱物及びその加工処理品(例えばシランカップリング
剤の表面処理品)、もしくは合成品のいずれであっても
よい。例えば合成スメクタイトとしては、式Na
0.1〜1.0Mg2.4〜2.9Li0.0〜0.6Si3.5〜4.0O
9.0〜10.6(OH及び/又はF)1.5〜2.5で示されるものが
挙げられる。合成スメクタイトや合成マイカの製造方法
には、水熱反応法(特開平6−345419号公報)、
固相反応法、熔融法(特開平5−270815号公報参
照)の3つの合成方法がある。
土鉱物及びその加工処理品(例えばシランカップリング
剤の表面処理品)、もしくは合成品のいずれであっても
よい。例えば合成スメクタイトとしては、式Na
0.1〜1.0Mg2.4〜2.9Li0.0〜0.6Si3.5〜4.0O
9.0〜10.6(OH及び/又はF)1.5〜2.5で示されるものが
挙げられる。合成スメクタイトや合成マイカの製造方法
には、水熱反応法(特開平6−345419号公報)、
固相反応法、熔融法(特開平5−270815号公報参
照)の3つの合成方法がある。
【0048】水熱反応法は、珪酸塩、マグネシウム塩、
アルカリ金属イオン、アルカリ金属塩、フッ素イオンな
ど各種原料を含んだ水溶液あるいは水性スラリーをオー
トクレーブやパイプリアクターの中で100〜400℃
の高温、高圧化のもとで反応させ合成させる方法であ
る。水熱反応法では、結晶の成長が遅いため、一般に大
きな粒子のものが得ることは難しく、一般に粒子径が1
0〜100nmのものがほとんどである。水熱反応にお
いても、低濃度、低温、長時間の条件で合成すれば、粒
子径が1μm以上の大きな粒子を製造することは可能だ
が、製造コストが高くなるといった問題がある。
アルカリ金属イオン、アルカリ金属塩、フッ素イオンな
ど各種原料を含んだ水溶液あるいは水性スラリーをオー
トクレーブやパイプリアクターの中で100〜400℃
の高温、高圧化のもとで反応させ合成させる方法であ
る。水熱反応法では、結晶の成長が遅いため、一般に大
きな粒子のものが得ることは難しく、一般に粒子径が1
0〜100nmのものがほとんどである。水熱反応にお
いても、低濃度、低温、長時間の条件で合成すれば、粒
子径が1μm以上の大きな粒子を製造することは可能だ
が、製造コストが高くなるといった問題がある。
【0049】固相反応法は、タルクと珪フッ化アルカリ
と他の原料とともに400〜1000℃の範囲で数時間
反応させ、合成マイカを製造する方法である。固相反応
は原料のタルクの構造を残したまま元素移動を起こしマ
イカが生成する(トポタキシー)ため、得られる合成マ
イカの品質が原料のタルク物性やその不純物に依存した
り、元素移動を完全にコントロールできないため合成マ
イカの純度や結晶化度が低いといった問題がある。
と他の原料とともに400〜1000℃の範囲で数時間
反応させ、合成マイカを製造する方法である。固相反応
は原料のタルクの構造を残したまま元素移動を起こしマ
イカが生成する(トポタキシー)ため、得られる合成マ
イカの品質が原料のタルク物性やその不純物に依存した
り、元素移動を完全にコントロールできないため合成マ
イカの純度や結晶化度が低いといった問題がある。
【0050】熔融法は、無水珪酸、酸化マグネシウム、
酸化アルミニウム、珪フッ化カリウム、炭酸カリウム、
その他の原料をマイカの熔融点(例えば1500℃)以
上で熔融後、徐冷結晶化し、合成マイカや合成スメクタ
イトを製造する方法である。また、加熱方法の違いによ
り、外熱式熔融法と内熱式熔融法がある。外熱式熔融法
は原料を入れたるつぼを熔融点以上の温度の室に入れて
昇温後、熔融点以下の温度の室に移動させて製造する方
法であるが、ルツボの費用が高いといった問題点があ
る。内熱式熔融法は黒鉛(炭素)電極や金属電極を備え
てた容器中で通電により原料を加熱熔融させた後、冷却
させる方法であり、熔融合成法においては内熱式熔融法
が一般的である。熔融合成法は冷却結晶化した塊を粉
砕、粉級することにより粒子径をコントロールした合成
品を製造することができる。熔融合成法は原料として純
度が高い原料を使用することができ、熔融化するため原
料が均一に混合できるため、結晶化度が高く、粒子径が
大きく、純度の高い合成マイカや合成スメクタイトを製
造することができるといった利点がある。
酸化アルミニウム、珪フッ化カリウム、炭酸カリウム、
その他の原料をマイカの熔融点(例えば1500℃)以
上で熔融後、徐冷結晶化し、合成マイカや合成スメクタ
イトを製造する方法である。また、加熱方法の違いによ
り、外熱式熔融法と内熱式熔融法がある。外熱式熔融法
は原料を入れたるつぼを熔融点以上の温度の室に入れて
昇温後、熔融点以下の温度の室に移動させて製造する方
法であるが、ルツボの費用が高いといった問題点があ
る。内熱式熔融法は黒鉛(炭素)電極や金属電極を備え
てた容器中で通電により原料を加熱熔融させた後、冷却
させる方法であり、熔融合成法においては内熱式熔融法
が一般的である。熔融合成法は冷却結晶化した塊を粉
砕、粉級することにより粒子径をコントロールした合成
品を製造することができる。熔融合成法は原料として純
度が高い原料を使用することができ、熔融化するため原
料が均一に混合できるため、結晶化度が高く、粒子径が
大きく、純度の高い合成マイカや合成スメクタイトを製
造することができるといった利点がある。
【0051】合成無機層状化合物としては、フッ素金雲
母(KMg3AlSi3O10F、熔融法又は固相反応
法)、カリウム四珪素雲母(KMg2.5Si4O10
F2、熔融法)、ナトリウム四ケイ素雲母(NaM
g2.5Si4O10F2、熔融法)、ナトリウムテニ
オライト(NaMg2LiSi4O10F2、熔融
法)、リチウムテニオライト(LiMg2LiSi4O
10F2、熔融法)などの合成マイカ、ナトリウムヘク
トライト(Na0.33Mg2.67Li0.33Si4.0
O10(OH又はF)2、水熱反応法又は熔融法)、リチ
ウムヘクトライト(Na0 .33Mg2.67Li0.33
Si4.0O10(OH又はF)2、水熱反応法又は熔融
法)、サポナイト(Na0.33Mg2.67AlSi4.0
O10(OH)2、水熱反応法)などの合成スメクタイト
が挙げられる。
母(KMg3AlSi3O10F、熔融法又は固相反応
法)、カリウム四珪素雲母(KMg2.5Si4O10
F2、熔融法)、ナトリウム四ケイ素雲母(NaM
g2.5Si4O10F2、熔融法)、ナトリウムテニ
オライト(NaMg2LiSi4O10F2、熔融
法)、リチウムテニオライト(LiMg2LiSi4O
10F2、熔融法)などの合成マイカ、ナトリウムヘク
トライト(Na0.33Mg2.67Li0.33Si4.0
O10(OH又はF)2、水熱反応法又は熔融法)、リチ
ウムヘクトライト(Na0 .33Mg2.67Li0.33
Si4.0O10(OH又はF)2、水熱反応法又は熔融
法)、サポナイト(Na0.33Mg2.67AlSi4.0
O10(OH)2、水熱反応法)などの合成スメクタイト
が挙げられる。
【0052】粘土鉱物の市販品としては、一般にナトリ
ウムベンナイトと呼ばれる天然のベントナイトや、クニ
ピア、スメクトン(クニミネ工業社製)、ビーガム(バ
ンダービルト社製)、ラポナイト(ラポルテ社製)、D
MクリーンA、DMA−350、Na−Ts(トピー工
業製)、ベンゲル(豊順洋行社製)等を挙げることがで
き、これらは単独で用いても、2種以上を混合して用い
ることもできる。
ウムベンナイトと呼ばれる天然のベントナイトや、クニ
ピア、スメクトン(クニミネ工業社製)、ビーガム(バ
ンダービルト社製)、ラポナイト(ラポルテ社製)、D
MクリーンA、DMA−350、Na−Ts(トピー工
業製)、ベンゲル(豊順洋行社製)等を挙げることがで
き、これらは単独で用いても、2種以上を混合して用い
ることもできる。
【0053】本発明において好ましい無機層状化合物
は、水中で容易に膨潤、へき開及び分散するものであ
る。無機層状化合物の溶媒への膨潤性、へき開性の程度
は、所定の試験により評価することができる。
は、水中で容易に膨潤、へき開及び分散するものであ
る。無機層状化合物の溶媒への膨潤性、へき開性の程度
は、所定の試験により評価することができる。
【0054】膨潤性試験について詳述する。無機層状化
合物2gを水100mLにゆっくり加える(100mL
メスシリンダーを容器とする)。静置後、23℃、24
hr後の無機層状化合物分散層と上澄みとの界面の目盛
から前者(無機層状化合物分散層)の体積を読む。この
数値が大きい程、膨潤性が高い。本発明で使用する膨潤
性無機層状化合物は、上記の膨潤性試験において約5m
L以上、より好ましくは約20mL以上の膨潤性を示す
ものであることが好ましい。
合物2gを水100mLにゆっくり加える(100mL
メスシリンダーを容器とする)。静置後、23℃、24
hr後の無機層状化合物分散層と上澄みとの界面の目盛
から前者(無機層状化合物分散層)の体積を読む。この
数値が大きい程、膨潤性が高い。本発明で使用する膨潤
性無機層状化合物は、上記の膨潤性試験において約5m
L以上、より好ましくは約20mL以上の膨潤性を示す
ものであることが好ましい。
【0055】各種膨潤性無機層状化合物の膨潤性を具体
的に例示する。クニピア:65ml/2g以上、スメクト
ン:60ml/2g以上、DMクリーンA、DMA−35
0、Na−Ts:30ml/2g以上、ME−100(コー
プケミカル社製):20ml/2g以上、ベンゲル:38ml
/2g以上、等である。
的に例示する。クニピア:65ml/2g以上、スメクト
ン:60ml/2g以上、DMクリーンA、DMA−35
0、Na−Ts:30ml/2g以上、ME−100(コー
プケミカル社製):20ml/2g以上、ベンゲル:38ml
/2g以上、等である。
【0056】へき開性試験について詳述する。無機層状
化合物30gを水1500mLにゆっくり加え、分散機
(浅田鉄工(株)製、デスパーMH−L、羽根径52m
m、回転数3100rpm、容器容量3L、底面−羽根
間の距離28mm)にて周速8.5m/secで90分
間分散した後(23℃)、分散液100mLをメスシリ
ンダーに入れ60分静置後、上澄みとの界面から、無機
層状化合物分散層の体積を読む。
化合物30gを水1500mLにゆっくり加え、分散機
(浅田鉄工(株)製、デスパーMH−L、羽根径52m
m、回転数3100rpm、容器容量3L、底面−羽根
間の距離28mm)にて周速8.5m/secで90分
間分散した後(23℃)、分散液100mLをメスシリ
ンダーに入れ60分静置後、上澄みとの界面から、無機
層状化合物分散層の体積を読む。
【0057】本発明で使用する膨潤性無機層状化合物の
へき開性は、上記へき開性試験において約5mL以上、
より好ましくは約20mL以上であることが好ましい。
へき開性は、上記へき開性試験において約5mL以上、
より好ましくは約20mL以上であることが好ましい。
【0058】本発明で使用する膨潤性無機層状化合物と
して、より好ましくはイオン交換当量が100g当り1
0ミリ当量以上、より好ましくは50〜200ミリ当
量、特に好ましくは60〜200ミリ当量以上のものが
挙げられる。イオン交当量が10ミリ当量より少ないと
膨潤性や壁開性が小さくなり、200ミリ当量を越えて
大きい場合は無機層状化合物の結晶性が低下し好ましく
ない。一般に、天然及び合成スクメタイトは100g当
り85〜130ミリ当量のイオン交換当量を有するの
で、本発明にとって特に好ましい。
して、より好ましくはイオン交換当量が100g当り1
0ミリ当量以上、より好ましくは50〜200ミリ当
量、特に好ましくは60〜200ミリ当量以上のものが
挙げられる。イオン交当量が10ミリ当量より少ないと
膨潤性や壁開性が小さくなり、200ミリ当量を越えて
大きい場合は無機層状化合物の結晶性が低下し好ましく
ない。一般に、天然及び合成スクメタイトは100g当
り85〜130ミリ当量のイオン交換当量を有するの
で、本発明にとって特に好ましい。
【0059】本発明で使用する膨潤性無機層状化合物と
して、より好ましくはアスペクト比が50〜5000の
ものが挙げられる。
して、より好ましくはアスペクト比が50〜5000の
ものが挙げられる。
【0060】アスペクト比(Z)とはZ=L/aなる関
係で示されるものであり、Lは無機層状化合物の水中で
の平均粒子径(レーザー回折法で測定)であり、aは無
機層状化合物の厚みである。厚みは、防湿層の断面をS
EMやTEMによる写真観察によって求めた値である。
平均粒子径は0.1μm〜100μmが好ましく、とり
わけ0.5μm〜50μmが好ましい。粒子径が0.1
μm未満になるとアスペクト比が小さくなる上、防湿層
中で防湿面に対して平行に並びにくくなり、防湿効果が
不十分になる。粒子径が100μmを超えて大きくなる
と、防湿層から無機層状化合物が突き出てしまうため好
ましくない。
係で示されるものであり、Lは無機層状化合物の水中で
の平均粒子径(レーザー回折法で測定)であり、aは無
機層状化合物の厚みである。厚みは、防湿層の断面をS
EMやTEMによる写真観察によって求めた値である。
平均粒子径は0.1μm〜100μmが好ましく、とり
わけ0.5μm〜50μmが好ましい。粒子径が0.1
μm未満になるとアスペクト比が小さくなる上、防湿層
中で防湿面に対して平行に並びにくくなり、防湿効果が
不十分になる。粒子径が100μmを超えて大きくなる
と、防湿層から無機層状化合物が突き出てしまうため好
ましくない。
【0061】これら膨潤性無機層状化合物の中でも、ナ
トリウム四珪素雲母、ナトリウムテニオライト、リチウ
ムテニオライト、ナトリウムヘクトライト、リチウムヘ
クトライト、サポナイト、天然スメクタイト(モンモリ
ロナイト)が好ましい。これらの中でも、粒子径、アス
ペクト比、結晶性の面からから熔融合成法で製造された
ナトリウム四珪素雲母(トピー工業製、DMA350
等)が特に好ましい。
トリウム四珪素雲母、ナトリウムテニオライト、リチウ
ムテニオライト、ナトリウムヘクトライト、リチウムヘ
クトライト、サポナイト、天然スメクタイト(モンモリ
ロナイト)が好ましい。これらの中でも、粒子径、アス
ペクト比、結晶性の面からから熔融合成法で製造された
ナトリウム四珪素雲母(トピー工業製、DMA350
等)が特に好ましい。
【0062】水不溶性合成樹脂と無機層状化合物の配合
比(質量基準)は30/70〜99.9/0.1が好ま
しい。より好ましくは、40/60〜99.5/0.
5、さらに好ましくは50/50〜99/1である。無
機層状化合物が70部より大きいと防湿性向上効果が頭
打ちとなるばかりか、水不溶性合成樹脂が無機層状化合
物を完全に覆うことができなくなり、ピンホールが発生
し防湿性が悪くなる可能性がある。また、無機層状化合
物が0.1未満だと防湿性向上効果が非常に小さくな
る。
比(質量基準)は30/70〜99.9/0.1が好ま
しい。より好ましくは、40/60〜99.5/0.
5、さらに好ましくは50/50〜99/1である。無
機層状化合物が70部より大きいと防湿性向上効果が頭
打ちとなるばかりか、水不溶性合成樹脂が無機層状化合
物を完全に覆うことができなくなり、ピンホールが発生
し防湿性が悪くなる可能性がある。また、無機層状化合
物が0.1未満だと防湿性向上効果が非常に小さくな
る。
【0063】また、本発明における防湿塗料による防湿
層の塗工量は特に制限はないが、0.5〜20g/m2
が好ましく、より好ましくは1〜14g/m2、最も好
ましくは3〜12g/m2である。
層の塗工量は特に制限はないが、0.5〜20g/m2
が好ましく、より好ましくは1〜14g/m2、最も好
ましくは3〜12g/m2である。
【0064】塗工量が0.5g/m2未満であると、防
湿性が悪く好ましくない。また塗工量が20g/m2を
超えると、防湿性は頭打ちとなるため不経済であり、ま
た防湿層の割合が大きくなるため古紙としての価値が低
下する。
湿性が悪く好ましくない。また塗工量が20g/m2を
超えると、防湿性は頭打ちとなるため不経済であり、ま
た防湿層の割合が大きくなるため古紙としての価値が低
下する。
【0065】本発明の防湿性組成物には、必要に応じ
て、ポリカルボン酸などの分散剤、シリコーン系などの
消泡剤、界面活性剤、保水剤、色合い調整剤、膨潤性無
機層状化合物以外の顔料(炭酸カルシウム、クレー、カ
オリン、マイカ)などを添加したりすることができる。
て、ポリカルボン酸などの分散剤、シリコーン系などの
消泡剤、界面活性剤、保水剤、色合い調整剤、膨潤性無
機層状化合物以外の顔料(炭酸カルシウム、クレー、カ
オリン、マイカ)などを添加したりすることができる。
【0066】以上で述べたような防湿性組成物を紙支持
体に塗工して防湿層を形成する。使用する塗工設備は特
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、スリットダイコーターなどの方式
が好ましい。特にブレードコーター、バーコーター、エ
アナイフコーター、スリットダイコーターなどの塗工表
面をスクレイプするコーターが防湿層形成時に無機層状
化合物の配向を促すという点で好ましい。
体に塗工して防湿層を形成する。使用する塗工設備は特
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、スリットダイコーターなどの方式
が好ましい。特にブレードコーター、バーコーター、エ
アナイフコーター、スリットダイコーターなどの塗工表
面をスクレイプするコーターが防湿層形成時に無機層状
化合物の配向を促すという点で好ましい。
【0067】また本発明に用いる紙支持体は、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、一般的に用いられてい
る晒または未晒クラフト紙(酸性紙又は中性紙)、又は
段ボール用、建材用、白ボ−ル用、チップボ−ル用など
に用いられる板紙などが好適であり、更に好ましくはヤ
ンキ−ドライヤ−などで強制乾燥がなされた片ツヤ紙、
又はカレンダ−処理が施された晒/未晒クラフト紙など
であり、このような紙支持体を用いた場合は、表面の高
平滑性により、防湿層の厚さ方向における平板状顔料の
配向性が、塗工面に対して乱れることなく均一に、平行
に配列しやすくなるため、防湿性能も格段に向上する。
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、一般的に用いられてい
る晒または未晒クラフト紙(酸性紙又は中性紙)、又は
段ボール用、建材用、白ボ−ル用、チップボ−ル用など
に用いられる板紙などが好適であり、更に好ましくはヤ
ンキ−ドライヤ−などで強制乾燥がなされた片ツヤ紙、
又はカレンダ−処理が施された晒/未晒クラフト紙など
であり、このような紙支持体を用いた場合は、表面の高
平滑性により、防湿層の厚さ方向における平板状顔料の
配向性が、塗工面に対して乱れることなく均一に、平行
に配列しやすくなるため、防湿性能も格段に向上する。
【0068】本発明の防湿性積層体は、紙製品の巻取や
平判の包装紙、PPC用紙やインクジェット用紙などの
小判断裁紙用の包装紙、お菓子箱や粉末洗剤箱などの各
種紙器用の原紙(板紙)、段ボール用のライナ及び中
芯、クラフト袋やクラフト多層袋(重袋)などの袋用原
紙、液体用容器の原紙などに使用することができる。
平判の包装紙、PPC用紙やインクジェット用紙などの
小判断裁紙用の包装紙、お菓子箱や粉末洗剤箱などの各
種紙器用の原紙(板紙)、段ボール用のライナ及び中
芯、クラフト袋やクラフト多層袋(重袋)などの袋用原
紙、液体用容器の原紙などに使用することができる。
【0069】
【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、特に断らない限り実施例中の部は質量部を示
す。 <製造例1>窒素置換した攪拌機付きタンクに、軟水5
0部、ラウリル硫酸ナトリウム0.2部、重炭酸ナトリ
ウム0.4部、t−ドデシルメルカプタン0.3部、ス
チレン34部、ブタジエン47部、メタクリル酸19部
を仕込んで混合し、プレエマルジョンを得た。一方、窒
素置換した攪拌機付きオートクレーブに、軟水34部及
びエチレンジアミンテトラ酢酸四ナトリウム塩0.05
部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1部及び過硫酸カリウ
ム0.2部を仕込み、80℃に加熱して、前記プレエマ
ルジョンのうち5%をオートクレーブに添加し、1時間
反応させた。その後過硫酸カリウム0.8部及び軟水2
0部を添加し、残りのプレエマルジョンを4時間かけて
連続的に添加した。プレエマルジョン添加終了後、更に
4時間80℃を保持した後、未反応の単量体を除去し、
5%のアンモニア水溶液でpHを7.5に調整して、酸
変性スチレン−ブタジエン共重合体系ラテックス(ガラ
ス転移温度12℃、粒子径190nm、固形分50%)
を得た。次に、イオン交換水100部に膨潤性無機層状
化合物(DMA350、トピー工業製)5部を徐々に攪
拌しながら加えた。得られた膨潤性無機層状化合物水分
散液に、前記製造した酸変性SBRラテックス100部
を攪拌しながら加え、防湿性組成物Aを作製した。
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、特に断らない限り実施例中の部は質量部を示
す。 <製造例1>窒素置換した攪拌機付きタンクに、軟水5
0部、ラウリル硫酸ナトリウム0.2部、重炭酸ナトリ
ウム0.4部、t−ドデシルメルカプタン0.3部、ス
チレン34部、ブタジエン47部、メタクリル酸19部
を仕込んで混合し、プレエマルジョンを得た。一方、窒
素置換した攪拌機付きオートクレーブに、軟水34部及
びエチレンジアミンテトラ酢酸四ナトリウム塩0.05
部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1部及び過硫酸カリウ
ム0.2部を仕込み、80℃に加熱して、前記プレエマ
ルジョンのうち5%をオートクレーブに添加し、1時間
反応させた。その後過硫酸カリウム0.8部及び軟水2
0部を添加し、残りのプレエマルジョンを4時間かけて
連続的に添加した。プレエマルジョン添加終了後、更に
4時間80℃を保持した後、未反応の単量体を除去し、
5%のアンモニア水溶液でpHを7.5に調整して、酸
変性スチレン−ブタジエン共重合体系ラテックス(ガラ
ス転移温度12℃、粒子径190nm、固形分50%)
を得た。次に、イオン交換水100部に膨潤性無機層状
化合物(DMA350、トピー工業製)5部を徐々に攪
拌しながら加えた。得られた膨潤性無機層状化合物水分
散液に、前記製造した酸変性SBRラテックス100部
を攪拌しながら加え、防湿性組成物Aを作製した。
【0070】<製造例2>スチレン61部、ブタジエン
33部、メタクリル酸6部としたこと以外は、製造例1
と同様にして酸変性スチレン−ブタジエン共重合体系ラ
テックス(ガラス転移温度20℃、粒子径170nm、
固形分50%)、及び防湿性組成物Bを得た。
33部、メタクリル酸6部としたこと以外は、製造例1
と同様にして酸変性スチレン−ブタジエン共重合体系ラ
テックス(ガラス転移温度20℃、粒子径170nm、
固形分50%)、及び防湿性組成物Bを得た。
【0071】<製造例3>スチレン23部、ブタジエン
47部、メタクリル酸30部としたこと以外は、製造例
1と同様にして酸変性スチレン−ブタジエン共重合体系
ラテックス(ガラス転移温度20℃、粒子径170n
m、固形分50%)、及び防湿性組成物Cを得た。
47部、メタクリル酸30部としたこと以外は、製造例
1と同様にして酸変性スチレン−ブタジエン共重合体系
ラテックス(ガラス転移温度20℃、粒子径170n
m、固形分50%)、及び防湿性組成物Cを得た。
【0072】<製造例4>スチレン20部、ブタジエン
43部、メタクリル酸37部としたこと以外は、製造例
1と同様にして酸変性スチレン−ブタジエン共重合体系
ラテックス(ガラス転移温度25℃、粒子径180n
m、固形分50%)、及び防湿性組成物Dを得た。
43部、メタクリル酸37部としたこと以外は、製造例
1と同様にして酸変性スチレン−ブタジエン共重合体系
ラテックス(ガラス転移温度25℃、粒子径180n
m、固形分50%)、及び防湿性組成物Dを得た。
【0073】<製造例5>窒素置換した攪拌機付きタン
クに、軟水50部、ラウリル硫酸ナトリウム0.2部、
重炭酸ナトリウム0.4部、t−ドデシルメルカプタン
0.3部、スチレン58部、ブタジエン36部、メタク
リル酸3.5部、メタクリル酸ジエチルアミノエチル
2.5部を仕込んで混合し、プレエマルジョンを得た。
一方、窒素置換した攪拌機付きオートクレーブに、軟水
34部及びエチレンジアミンテトラ酢酸四ナトリウム塩
0.05部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1部及び過硫
酸カリウム0.2部を仕込み、80℃に加熱して、前記
プレエマルジョンのうち5%をオートクレーブに添加
し、1時間反応させた。その後過硫酸カリウム0.8部
及び軟水20部を添加し、残りのプレエマルジョンを4
時間かけて連続的に添加した。プレエマルジョン添加終
了後、更に4時間80℃を保持した後、未反応の単量体
を除去し、5%のアンモニア水溶液でpHを6.5に調
整して、両性スチレン−ブタジエン共重合体系ラテック
ス(ガラス転移温度12℃、粒子径150nm、固形分
50%)を得た。次に、イオン交換水100部に膨潤性
無機層状化合物(DMA350、トピー工業製)5部を
徐々に攪拌しながら加えた。得られた膨潤性無機層状化
合物水溶液に、前記製造した両性SBRラテックス10
0部を攪拌しながら加え、防湿性組成物Eを作製した。
クに、軟水50部、ラウリル硫酸ナトリウム0.2部、
重炭酸ナトリウム0.4部、t−ドデシルメルカプタン
0.3部、スチレン58部、ブタジエン36部、メタク
リル酸3.5部、メタクリル酸ジエチルアミノエチル
2.5部を仕込んで混合し、プレエマルジョンを得た。
一方、窒素置換した攪拌機付きオートクレーブに、軟水
34部及びエチレンジアミンテトラ酢酸四ナトリウム塩
0.05部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1部及び過硫
酸カリウム0.2部を仕込み、80℃に加熱して、前記
プレエマルジョンのうち5%をオートクレーブに添加
し、1時間反応させた。その後過硫酸カリウム0.8部
及び軟水20部を添加し、残りのプレエマルジョンを4
時間かけて連続的に添加した。プレエマルジョン添加終
了後、更に4時間80℃を保持した後、未反応の単量体
を除去し、5%のアンモニア水溶液でpHを6.5に調
整して、両性スチレン−ブタジエン共重合体系ラテック
ス(ガラス転移温度12℃、粒子径150nm、固形分
50%)を得た。次に、イオン交換水100部に膨潤性
無機層状化合物(DMA350、トピー工業製)5部を
徐々に攪拌しながら加えた。得られた膨潤性無機層状化
合物水溶液に、前記製造した両性SBRラテックス10
0部を攪拌しながら加え、防湿性組成物Eを作製した。
【0074】<製造例6>スチレン57部、ブタジエン
36部、メタクリル酸6部、メタクリル酸ジエチルアミ
ノエチル1部としたこと以外は、製造例5と同様にして
両性スチレン−ブタジエン共重合体系ラテックス(ガラ
ス転移温度15℃、粒子径150nm、固形分50
%)、及び防湿性組成物Fを得た。
36部、メタクリル酸6部、メタクリル酸ジエチルアミ
ノエチル1部としたこと以外は、製造例5と同様にして
両性スチレン−ブタジエン共重合体系ラテックス(ガラ
ス転移温度15℃、粒子径150nm、固形分50
%)、及び防湿性組成物Fを得た。
【0075】<製造例7>スチレン58部、ブタジエン
35部、メタクリル酸1部、メタクリル酸ジエチルアミ
ノエチル6部としたこと以外は、製造例5と同様にして
両性スチレン−ブタジエン共重合体系ラテックス(ガラ
ス転移温度10℃、粒子径140nm、固形分50
%)、及び防湿性組成物Gを得た。
35部、メタクリル酸1部、メタクリル酸ジエチルアミ
ノエチル6部としたこと以外は、製造例5と同様にして
両性スチレン−ブタジエン共重合体系ラテックス(ガラ
ス転移温度10℃、粒子径140nm、固形分50
%)、及び防湿性組成物Gを得た。
【0076】<製造例8>スチレン25部、ブタジエン
47部、メタクリル酸25部、メタクリル酸ジエチルア
ミノエチル3部としたこと以外は、製造例1と同様にし
て両性スチレン−ブタジエン共重合体系ラテックス(ガ
ラス転移温度10℃、粒子径140nm、固形分50
%)、及び防湿性組成物Hを得た。
47部、メタクリル酸25部、メタクリル酸ジエチルア
ミノエチル3部としたこと以外は、製造例1と同様にし
て両性スチレン−ブタジエン共重合体系ラテックス(ガ
ラス転移温度10℃、粒子径140nm、固形分50
%)、及び防湿性組成物Hを得た。
【0077】<実施例1〜8>防湿性組成物A〜Hを、
各々未晒クラフト紙(坪量70g/m2、厚さ100μ
m)に防湿層の塗工量が固形分で10g/m2になるよ
うにメイヤーバーで塗工した後、熱風乾燥機を用いて1
10℃1分間乾燥して防湿積層体を得た。
各々未晒クラフト紙(坪量70g/m2、厚さ100μ
m)に防湿層の塗工量が固形分で10g/m2になるよ
うにメイヤーバーで塗工した後、熱風乾燥機を用いて1
10℃1分間乾燥して防湿積層体を得た。
【0078】<実施例9>防湿組成物Eを未晒クラフト
紙(坪量70g/m2、厚さ100μm)に防湿層の塗
工量が固形分で6g/m2になるようにメイヤーバーで
塗工した後、熱風乾燥機を用いて110℃1分間乾燥し
て防湿積層体を得た。
紙(坪量70g/m2、厚さ100μm)に防湿層の塗
工量が固形分で6g/m2になるようにメイヤーバーで
塗工した後、熱風乾燥機を用いて110℃1分間乾燥し
て防湿積層体を得た。
【0079】<実施例10>防湿組成物Eを未晒クラフ
ト紙(坪量70g/m2、厚さ100μm)に防湿層の
塗工量が固形分で12g/m2になるようにメイヤーバ
ーで塗工した後、熱風乾燥機を用いて110℃1分間乾
燥して防湿積層体を得た。
ト紙(坪量70g/m2、厚さ100μm)に防湿層の
塗工量が固形分で12g/m2になるようにメイヤーバ
ーで塗工した後、熱風乾燥機を用いて110℃1分間乾
燥して防湿積層体を得た。
【0080】<製造例9>スチレン57部、ブタジエン
40部、メタクリル酸3部としたこと以外は、製造例1
と同様にして酸変性スチレン−ブタジエン共重合体系ラ
テックス(ガラス転移温度20℃、粒子径170nm、
固形分50%)、及び防湿性組成物Iを得た。
40部、メタクリル酸3部としたこと以外は、製造例1
と同様にして酸変性スチレン−ブタジエン共重合体系ラ
テックス(ガラス転移温度20℃、粒子径170nm、
固形分50%)、及び防湿性組成物Iを得た。
【0081】<比較例1>防湿性組成物Iを未晒クラフ
ト紙(坪量70g/m2、厚さ100μm)に防湿層の
塗工量が固形分で10g/m2になるようにメイヤーバ
ーで塗工した後、熱風乾燥機を用いて110℃1分間乾
燥して防湿積層体を得た。
ト紙(坪量70g/m2、厚さ100μm)に防湿層の
塗工量が固形分で10g/m2になるようにメイヤーバ
ーで塗工した後、熱風乾燥機を用いて110℃1分間乾
燥して防湿積層体を得た。
【0082】<試験方法>
1)透湿度
JIS−Z−0208(カップ法)B法(40℃90%
RH)で防湿塗工面を外側にして測定した。なお、透湿
度の基準としては、50g/m2・24時間以下であれ
ば防湿積層体として実用性がある。
RH)で防湿塗工面を外側にして測定した。なお、透湿
度の基準としては、50g/m2・24時間以下であれ
ば防湿積層体として実用性がある。
【0083】
【表1】
【0084】
【発明の効果】本発明によって、古紙として再利用可能
な(水離解性を有する)防湿紙であって、超高湿度にお
ける防湿性を飛躍的に高め、かつ低塗工量においても防
湿性及び離解性に優れた防湿積層体を提供することが可
能となった。
な(水離解性を有する)防湿紙であって、超高湿度にお
ける防湿性を飛躍的に高め、かつ低塗工量においても防
湿性及び離解性に優れた防湿積層体を提供することが可
能となった。
Claims (4)
- 【請求項1】 芳香族ビニル系単量体、脂肪族共役ジエ
ン系単量体、及び不飽和脂肪酸単量体を共重合して得ら
れた、不飽和脂肪酸単量体が全単量体成分の5〜40質
量%である共重合体と、膨潤性無機層状化合物を含むこ
とを特徴とする防湿性組成物。 - 【請求項2】 芳香族ビニル系単量体、脂肪族共役ジエ
ン系単量体、不飽和脂肪酸単量体、及びカチオン性ビニ
ル系単量体を共重合して得られた、不飽和脂肪酸単量体
が全単量体成分の2〜40質量%であり、カチオン性ビ
ニル系単量体が全単量体成分の0.5〜10質量%であ
り、不飽和脂肪酸単量体とカチオン性ビニル系単量体の
質量比が0.1〜10である両性共重合体と、膨潤性無
機層状化合物を含むことを特徴とする防湿性組成物。 - 【請求項3】 芳香族ビニル系単量体、脂肪族共役ジエ
ン系単量体、及び不飽和脂肪酸単量体を共重合して得ら
れた、不飽和脂肪酸単量体が全単量体成分の5〜40質
量%である共重合体と、膨潤性無機層状化合物を含む防
湿層を、紙支持体表面に設けたことを特徴とする防湿積
層体。 - 【請求項4】 芳香族ビニル系単量体、脂肪族共役ジエ
ン系単量体、不飽和脂肪酸単量体、及びカチオン性ビニ
ル系単量体を共重合して得られた、不飽和脂肪酸単量体
が全単量体成分の2〜40質量%であり、カチオン性ビ
ニル系単量体が全単量体成分の0.5〜10質量%であ
り、不飽和脂肪酸単量体とカチオン性ビニル系単量体の
質量比が0.1〜10である両性共重合体と、膨潤性無
機層状化合物を含む防湿層を、紙支持体の表面に設けた
ことを特徴とする防湿積層体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002111744A JP2003306894A (ja) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | 防湿性組成物及び防湿積層体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002111744A JP2003306894A (ja) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | 防湿性組成物及び防湿積層体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003306894A true JP2003306894A (ja) | 2003-10-31 |
Family
ID=29394452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002111744A Pending JP2003306894A (ja) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | 防湿性組成物及び防湿積層体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003306894A (ja) |
-
2002
- 2002-04-15 JP JP2002111744A patent/JP2003306894A/ja active Pending
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