JPH0477588A - 耐滑性オーバーコートワニス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 本発明は、紙器、段ボール等の滑り防止を目的とした水
性オーバーコートワニス（以下ＯＰニスという）に関す
るものであり、一般にｍ器、段ボール箱等の表面に塗布
して耐滑性を与え、荷崩れ等の防止に寄与する発明であ
る。

（ｂ）従来の技術 近年、物流の合理化が急速に進展し、特に製品の出荷工
程における無人化、自動化の傾向が多く見られるに至っ
た。

特に我が国のように土地が狭く、地価が異品に高い状況
の下では空間の有効利用のためフォークリフト等による
高所えの積み上げ、或いはヘルドコンベアによる急角度
の荷上げなどが頻繁に行われているが、このような事情
の中において紙器、段ボール容器の表面の滑りによる萄
崩れが重大な問題となるに至った。

従来は、この種の滑り防止のためには、粘着性物質を使
用したものと発泡体を使用したものがあり、粘着性物質
を使用したものとしては、例えば特公昭６３−５２０６
５号公報記載のように、粘着性を有する特定エマルジョ
ンと非粘着性樹脂を混合するもの、及び特開昭６１−１
８６５９７号公報に記載するように、粘着性を有するエ
マルジョンと体質顔料分散物を使用するものがある。

こ＼でいう粘着性を有する特定のエマルジョンとは、エ
チレン酢酸ビニル共重合エマルジョン等であり、非粘着
性樹脂とはスチレンマレイン酸共重合体、スチレンアク
リル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、アクリル樹
脂、マレイン酸樹脂等である。

然しながら、粘着性物質を使用した防滑ニスは耐熱、耐
ブロッキング性に劣るものであり、一方粘着性を有する
エマルジョンと体質顔料を使用した耐滑ニスは、塗布面
が無光沢であり、塗布面の摩擦回数が増加すると体質顔
料の粒子が剥離して著しく耐滑性の低下が見られる等の
大きな欠点があった。

又、発泡体を使用したもの、例えば特開平１−２２８８
３４号公報記載の如く、発泡性粒子を一発泡させるため
に、１２０℃、５秒間の加熱を必要とし、この場合も塗
布面は光沢が失われる欠点を有しいる。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来の防滑方法の欠点を解消して新規で、有
効な耐滑性オーバーコートワニスを開発、提供すること
を目的としてなされたものであるが、一般に段ボール箱
は、コート紙に比して表面が粗面であるため光沢の良さ
を要求されることが比較的少ないが、紙器印刷物は平滑
なコート紙上に酸化重合によって乾燥する油性インキが
使用されているために、印刷面はガラス状の光沢を有し
、これに使用するＯＰニスは、特殊なマットニスの例外
を除き、光沢性がｄ・要とされる。従って、前述したよ
うに、ＯＰニスには光沢を失わず、耐摩擦性を向上する
ことが目的とされていて、現在のＯＰニスには耐摩擦性
を向上させるために微粉末ワックス又はワックスエマル
ジョンが使用されているが、ワンクスを添加することに
より滑性の増大が見られる。

紙器関係で一般に使用されているＯＰニスの滑り角度は
２０度前後であり、軽量の商品を包装する場合は、この
程度の滑り角で余り支障はないが、然しながら近年、包
装の美粧化が進むに従い、紙器印刷物が重量の商品包装
や、外装箱に使用されるケースが増加している。この場
合、商品の積み重ね、運送時の荷崩れによる事故の発生
することは段ボールの場合と同様である。

耐滑性について数値上の明確な規定はないが、現場作業
の状況より推察して耐滑性ニス塗布物の滑り角度は３０
度〜６０度の範囲が要請されるものと考えられている。

又、耐滑性ニスの塗布方法も、当然その作業性が重要な
要素となり、現在ＯＰニスの塗布に使用されている方法
、即ち段ボールの場合は、フレキソ印刷方式（一部グラ
ビヤ方式もある）、紙器の場合は三本ロールコータ−又
はフレキソコーターによる塗布可能のものであることが
必要である。

本発明の発明者等は耐熱、耐ブロッキング性の障害とな
る粘着性合成樹脂を使用せず、かつ、光沢値を低下させ
るシリカ微粉末や体質顔料を使用することな（、紙器、
段ボールクラフト紙袋等に通常の方法で塗布することが
可能で、高い光沢性、耐熱性、耐摩擦性、耐ブロッキン
グ性を保有する水性の耐滑ニスを提供することを目的と
して、研究の結果この発明を完成したものである。

（ｄ）問題点を解決するための手段 本発明に係るＯＰニスは、コロイダルシリカ複合体粒子
エマルジョンにカゼイン水溶液を特定の割合に混合させ
たことを特徴とするものであって、その使用に当っては
水で希釈することにより、浸漬、スプレーなどの方法に
よって紙面等に使用することも可能であるが、主として
紙器、段ボール等の従来の印刷方式、即ち紙器の場合は
、三本ロールコータ−、フレキソコーター、段ボールの
場合はフレキソ印刷、又はグラビヤ印刷方式によヮて紙
面、及び印刷面に塗布するものである。

本発明に使用するコロイダルシリカ複合体エマルジョン
は、紙器等に塗布した後の乾燥皮膜が充分な耐滑性を保
有し、かつ光沢性、耐熱性を有するものでなければなら
ない。

このような目的に通用出来るコロイダルシリカ複合体エ
マルジョンとしては、コロイダルシリカ含有量が３０重
量％、不揮発分が４０〜４５重量％、粘度１００ＣＰＳ
以下のアクリルエマルジョン及びスチレンアクリルエマ
ルジッンがある。具体例としてはボンコートＤｖ７５９
、ＤＶ７６７、ＤＶ８２３　（大日本インキ化学社製）
、モビニール８０００，８０１０．８０２０．８ｏ３０
（ヘキスト合成社製）等が例示できる。

然し、コロイダルシリカ複合体エマルジョン（以下、複
合体エマルジョンという）は粘度が１０ｏｃｐｓ以下と
低く、そのま＼では印刷通性に欠け、又油性インキの表
面にはバーコーターで塗布してもはじきを生じて表面を
ぬらすことが出来ない。

発明者らは複合体エマルジョンに印刷適性を与えるため
に多くの合成樹脂、例えば重合度やＴｇ、モノマー組成
を変えたアクリル樹脂、スチレン変性アクリル樹脂、ロ
ジン変性マレイン酸樹脂、スチレン変性マレイン酸樹脂
、酢酸ビニル樹脂などとの相溶性を網べたが、殆どの樹
脂が相溶不良であり、又まれに相溶する樹脂があっても
、それは目的とする耐滑性を得ることができないもので
あった。

又、増粘剤を用いて、複合体エマルジョンを増粘させる
ことも検討したが、これはみかけの粘度を調整するのみ
でロールコータ−やフレキソ印刷によって紙面に適量な
ＯＰニスを転移させることが出来ず、貯蔵安定性にも欠
けるものであった。

発明者らは複合体エマルジョンに印刷適性を与える有効
な成分として多くの樹脂の中からカゼイン水溶液が最も
適切なものであることを発見したものである。カゼイン
は組成上から見ればポリアミド状の蛋白質縮合物であり
、多くのアミノ酸が酸アミド結合−ＣＯ・Ｎ）ｌ−によ
って長鎖状に連なった高分子物質である。本発明はカゼ
インそのものに限定されるものではなく、組成上ポリア
ミド状の蛋白質縮合物を主成分とするアルカリ水溶液に
よっても同様の効果が得られるものである。

カゼインは周知の通り牛乳から得られる天然タンパク質
であり、アンモニヤ水などを加えたアルカリ水に可溶で
ある。カゼイン水溶液はカゼインの含有量によって粘度
が異なるが、一般に使用されるのはカゼイン含有量が１
０重量％から３０重量％の範囲内である。１０重置％以
下では水溶液の粘度が低く実用上不便である。３０重量
％以上になると粘度が高く流動性に欠ける。　表−１は
複合体エマルジョンに２０重量％固型分含有のカゼイン
水溶液を混合した時の粘度変化を示したものであるが、
これによって複合体エマルジョンはＥ−複合体粒子エマ
ルジョン、 表−１ Ｃ−２０％カゼイン水溶液、　粘度−〇Ｐ３２８℃表−
２ 表−３ カゼイン水溶液と任意の割合で混合可能であり、混合組
成物の粘度はカゼイン水溶液の混合割合によって自由に
調整出来ることが判る。印刷通性粘度は使用する印刷機
によって相違があるが、フレキソ印刷の場合、５０ＣＰ
Ｓから５０．０ＣＰＳの範囲内にある。ＯＰニスの粘度
が５０ＣＰＳ以下になると紙に転移するニスの量が不足
し、所定の耐滑性を得ることが出来ない。又粘度が５０
０Ｃｐｓを越えるとニスの転移量は増加するが、発泡、
乾燥不良等作業性に支障を生しる。フレキソ印刷時の望
ましい粘度は、１００〜３００ＣＰＳの範囲である。グ
ラビヤ印刷の場合は、１００ＣＰＳ以下の粘度で印刷可
能であるが、三本ロールコク−を使用する場合はフレキ
ソ印刷の場合とほぼ同じ粘度が必要である。油性インキ
面への塗布は前述の如く、複合体エマルジョンのみでは
はじきを生して不可能であるが、本発明では複合体エマ
ルジョンにカゼイン水溶液を１重量％以上混合すること
によって解決した。本発明による耐滑性ＯＰニスの耐滑
性はカゼイン水溶液の混合量によって異なってくる。表
−２は複合体エマルジョンに２０％固型分含有のカゼイ
ン水溶液を混合した場合の耐滑性の変化を測定したもの
である。高い耐滑性を得るためにはカゼイン水溶液の混
合比率が低い割合で使用することが望ましい。耐滑性の
大小は混合物の粘度の場合と同様にカゼイン水溶液の混
合割合を増減することによって調整することができる。

カゼイン水溶液の混合比率が零の場合複合体エマルジョ
ンの粘度は８ＣＰＳであり、三本ロールコータ−やフレ
キソ印刷機による印刷適性に欠ける。カゼイン水溶液の
混合比率が増加すると耐滑性が減少するが、段ボールの
ジュートライナー上に塗布した場合、カゼイン水溶液の
混合比率が８０重量％以上になると滑り角度が３０度以
下になる。

表−２ 注−１）滑り角は傾斜法による静摩擦係数（試料が滑り
始めた時の角度の圧切で表す）。

注−２）試料はジュートライナー（十条製紙２００ｇ／
ｒｒ？）上に隘４バーコーク−を使用して塗布。

２０℃、６０％湿度で２４時間調湿後に使用した。

注−３）滑り角は面対面で５回反復測定して、５回目の
測定値を使用した。

滑り角は塗布するもの＼下地に影響される。段ボールに
使用されるジュートライナーは紙面が粗くＯＰニスの吸
収が大きいために滑り角は低くなる。表−２はジュート
ライナーに磁４バーコータ（約８ミクロンウェット量）
を使用して塗布した場合の滑り角であるが、紙器印刷物
はコート紙に油性インキを使用したものが使用されるた
め表面に塗布されたＯＰニスが下地に浸透する量は極め
て少ない。油性インキの表面に前記混合物を塗布した場
合の滑り角を表−３に示した。

表−３ 注−１）滑り角測定方法は表−２の場合と同し。

注−２）試料はコート紙（大昭和製紙製、Ｚスター）に
油性インキ（大阪印刷インキ製造株式会社製、カルトン
エポック黒）を印刷し、乾燥後に階４バーコーターを使
用してインキ面に塗布したもの。

本発明の目的とする耐ｌｏｐニスを製造する場合は、前
記のコロイダルシリカ複合体粒子エマルジョン９９〜１
０重量％に対し、カゼイン水溶液を、１〜９０ｆｆｉ量
％即ちカゼイン２０％水溶液の場合は固型カゼイン０．
２〜１８％の範囲で混合されるものである。カゼイン水
溶液が１％以下である場合は印刷適性が得られず、９０
％以上の場合は目的とする耐滑性が得られない。

本発明に係わる耐滑ＯＰニスは前記２つの成分を主たる
成分とするものであるが、必要に応じて粘度、或いは乾
燥性を調整するための水或いは水混和性の溶剤、少量の
消泡剤、造膜助剤、ワックス、界面活性剤等の添加剤を
添加することができるものである。

（ｅ）作用 本発明はコロイダルシリカ複合体粒子エマルジョンにカ
ゼイン水溶液を混合せしめたことを特徴とするものであ
る。

カゼイン水溶液を使用することにより、混合物の粘度調
整が自由になり、従来、紙器、段ボール製造に使用され
ている印刷機、即ち三本ロールコ−ターレキソ印刷機、
グラビヤ印刷機などによって印刷が可能な水性ＯＰニス
を得ることが出来た。

又、カゼイン水溶液を使用することにより、複合体粒子
エマルジョンを油性インキの表面に塗布、印刷すること
が可能になり、光沢のある耐滑性ＯＰニスを得ることが
出来た。

本発明によるＯＰニスはシリカ粉末を含有しないために
光沢性を保持し、粘着性樹脂や低分子量の樹脂を使用し
ないために耐熱性、耐プロ７キング性にも優れた新規な
耐滑性を有する水性ｏｐニスである。

以下実施例でもって本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

（ｆ）実施例 表−４の記載配合に従って、コロイダルシリカ複合体粒
子エマルジョンとカゼイン水溶液等を通常の混合攪拌装
置によって混合し、実施例水性ＯＰニス１〜６及び比較
例ＯＰニス１〜４を調整した。実施例及びｍｌの数字は
重量部を示す表−４ エマルジョン（−２）　　：ボンコーＨ）Ｖ７５９、大
日本インキ化学社製 カゼイン水溶液（−３）　　：カゼイン２０ｇ、２５％
アンモニヤｙｊｄｇ。

水７８ｇを混合攪拌して調整した。

ＩＰＡ（−４）　　　　　：イソプロビルアルコールＫ
Ｍ７０（−５）　　　　：シリコンエマルジョン系消ｔ
ｕＪ、信越化学工業社製 粘度　（−６）　　　　　：　ＣＰＳ、２８℃、Ｂ型粘
度計による。

比較例−１ （コロイダルシリカ複合体粒子エマルジョンの代わりに
汎用のスチレンアクリルエマルジョンを使用した場合） ジョンクリル７４Ｊ　　（−７）　　８０カゼイン水溶
液　（−３）　　２０ 水　　　　　　　　　　　　　　６ Ｋ　Ｍ２Ｏ（−５）　　　０．５ １０６．５帖度５２０　ＣＰＳ、 ２８℃ ジョンクリル７４Ｊ　　（−７）　　：スチレンアクリ
ルエマルジョン、ジョンソンポリマー■？１ 比較例−２ （粘着性合成樹脂と非粘着性樹脂を混合使用した場合） スミカフレックス４００　　（−８）　７０ジヨンクリ
ル６２　　　　　（−９）　３０水　　　　　　　　　
　　　　　　　５消泡剤　　　　　　　　　１ 粘度、４２０　ＣＰＳ　、２８℃ スミカフレックス４００　　（−８）　　：エチレン酢
ビエマルジョン、住人化学工業社製 ジョンクリル６２　（−９）　　　　　：スチレンアク
リル樹脂３５％水溶液、ジョンソンポリマー■社製 比較例−３ （軟質の樹脂と体質顔料、微粉末シリカを混合した場合
） エマポ！Ｊ　−８３Ｘ　（−１０＞　４０体質顔料分散
物（−１１’）　４２ ジルトンＲ−２（−１２）　　１２ 水　　　　　　　　　　　　６ 消泡剤　　　　　　　０．５ １００．５　　粘度３００　ＣＰＳ、 ２８℃ エマポＩＪ　−８３χ　（−１０）：軟質のアクリルエ
マルジョン、岐阜上ランク製造−社製 体質顔料分散物（−１１）　　： 硫酸バリウム　　　　３０ 炭酸カルシウム　　　３０ ジョンクリル６２　（−９）　３０ アンモニア水　　　　３ 水　　　　　　　　　　　　６ 消泡剤　　　　　　１ を混合しサンドミルにて分散したもの。

ジルトンＲ−２（−１２）　　：　微粉末シリカ、水沢
化学工業−社製 比較例−４ （発泡体粒子を使用したもの） エマポリ−ＢＧ−２２１（−１３＞　　６４ジルトンＲ
−２（−１２）　　　　２０マイクロスフェア−Ｆ２Ｏ
３ 水　　　　　　　　　　　　　　　１４消泡剤　　　　
　　　　　０．５ １００．５　　粘度、３６０ ＣＰＳ　　２Ｂ　’Ｃ エマポリ−〇Ｇ−２２１（−１３）　　：スチレンアク
リルエマルジョン、岐阜セラック製造ｌ１１）社製マイ
クロスフェア−Ｆ　３０　（−１４）　　：熱膨張性マ
イクロカプセル、松本油ＩＪＦＩ製薬−社製実施例１−
６及び比較例１−４で得たｏｐニスをそれぞれＮｏ、　
４パーコーター（ウェットで約８ミクロン膜厚）を使用
して段ボールジュートライナ（十条製紙、２００ｇ／ｍ
）表面にヘタ状に塗布し、温度２０℃、湿度６０％で一
日調湿した後、傾斜法による滑り角測定試験機によって
漬り角度を測定した。滑り角度は面対面で５回反復測定
して５回目の測定値を使用した。なおｏｐニスを塗布し
ないライナー及び印刷物をブランクとして同様計１ｉ［
ｉした。

耐ブロッキング性については、ＯＰニスの塗布面どうし
を重合わせ、段ボールライナー上の場合は、荷重５００
ｇ／ｃ＋ｉｌをかけ温度５０℃、湿度９０％の条件で、
油性インキ上の場合は、荷重２５０ｇ／ｃれ温度４５℃
、湿度９０％の条件で２４時間放置した後の状態を評価
した。

光沢値はグロスメーターによる」り定値である。

１Ｉｉｉ１熱１Ｂ友表面温度を１８０℃番こ調整したア
イロンでニス塗布面を１０秒間強くこすり、ニス面の１
尺聾を評価した。

段ボールライナー上に塗布した場合の結果を表−５に、
油性インキ上に塗布した場合の結果を表−６に示した。

表−５ 注）油性インキ上とは、Ｒ１テスター（油性インキ展色
ｍ）を使用して、コート紙上に油性インキを印刷して乾
燥させたものである。

（コート紙は大間和製紙製Ｚスター、油性インキは大阪
印刷インキ製、カルトンエポック黒）（ｇ）発明の効果 以上の実施例で示したとおり、本発明に係る耐滑ＯＰニ
スは、従来のものに比べて、耐滑効果、光沢性、耐ブロ
ッキング性、耐熱性に優れるものであり、又粘度調整が
自由に出来るため紙器、段ボール、紙袋等の印刷に使用
する同じ印刷機を使用して塗布出来るため、作業性にも
優れた新規な水性ＯＰニスである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コロイダルシリカ複合体粒子エマルジョンにカゼイン水
   溶液を０．２〜１８％（固型カゼイン重量部）混合せし
   めたことを特徴とする耐滑性の水性オーバーコートワニ
   ス。