JPH06315664A - ラツカーの単回塗布による紙の多層ラツカー塗装法 - Google Patents
ラツカーの単回塗布による紙の多層ラツカー塗装法Info
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- JPH06315664A JPH06315664A JP6032073A JP3207394A JPH06315664A JP H06315664 A JPH06315664 A JP H06315664A JP 6032073 A JP6032073 A JP 6032073A JP 3207394 A JP3207394 A JP 3207394A JP H06315664 A JPH06315664 A JP H06315664A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ラッカーの単回塗布によって紙に多層構造塗
膜を形成する多成分塗料系において、表面張力が、随時
予備処理されていて良い被塗装支持体と、塗装される状
態になっている塗料系との間で、ＤＩＮ（ドイツ国工業
規格）に従って少なくとも１０ｍＮ／ｍ、好ましくは少
なくとも２０ｍＮ／ｍの差があることを特徴とする多成
分塗料系。 【効果】 この塗料系の塗布により、紙の水蒸気および
芳香成分に対する遮断性が改善される。
膜を形成する多成分塗料系において、表面張力が、随時
予備処理されていて良い被塗装支持体と、塗装される状
態になっている塗料系との間で、ＤＩＮ（ドイツ国工業
規格）に従って少なくとも１０ｍＮ／ｍ、好ましくは少
なくとも２０ｍＮ／ｍの差があることを特徴とする多成
分塗料系。 【効果】 この塗料系の塗布により、紙の水蒸気および
芳香成分に対する遮断性が改善される。
Description
【０００１】本発明は、多成分塗料系の単回塗布による
紙へのラッカー塗装法、それによって生ずるラッカー塗
膜の多層構造に関する。
紙へのラッカー塗装法、それによって生ずるラッカー塗
膜の多層構造に関する。
【０００２】単回塗装によって塗布した際に相溶性でな
い成分が分離して多層構造を形成する金属用塗料系は、
特に自動車のラッカー塗装の分野で知られている。適当
な塗料系は例えば、英国特許（ＧＢ）第 1 570 540号お
よび英国特許第 2 046 765A号に粉末ラッカーが、そし
て英国特許第 2 192 399Ａ号に溶液型塗料系が記載され
ている。各成分が層の配列のどの位置に来るかは、正確
には比表面エネルギーの比に依存する。表面エネルギー
が最も低い成分は、最上層を形成し、最も高い成分は、
この場合極性と見做されている被塗装支持体表面に来
る。
い成分が分離して多層構造を形成する金属用塗料系は、
特に自動車のラッカー塗装の分野で知られている。適当
な塗料系は例えば、英国特許（ＧＢ）第 1 570 540号お
よび英国特許第 2 046 765A号に粉末ラッカーが、そし
て英国特許第 2 192 399Ａ号に溶液型塗料系が記載され
ている。各成分が層の配列のどの位置に来るかは、正確
には比表面エネルギーの比に依存する。表面エネルギー
が最も低い成分は、最上層を形成し、最も高い成分は、
この場合極性と見做されている被塗装支持体表面に来
る。
【０００３】比表面エネルギーは表面張力 δ として容
易に測定できる［Roempp著、ChemieLexicon (化学辞典)
第４巻 G. Thieme Verlag社 (Stuttgart) 1991年発
行、3075 - 3076頁参照］。
易に測定できる［Roempp著、ChemieLexicon (化学辞典)
第４巻 G. Thieme Verlag社 (Stuttgart) 1991年発
行、3075 - 3076頁参照］。
【０００４】金属塗装の場合、表面張力が適当な階層に
離れている材料の組み合わせを見付けるのは、金属被塗
装体が極端に高い表面エネルギーを持っているというこ
とがあるので比較的容易である。ちなみに、Handbook o
f Chemistry and Physics（化学および物理便覧）５６
版（CRC Press 社（Cleveland）1975年発行）F 23 -46
頁によると、アルミニウムの値は８７０、そして鉄は１
７００ｍＮ／ｍである。
離れている材料の組み合わせを見付けるのは、金属被塗
装体が極端に高い表面エネルギーを持っているというこ
とがあるので比較的容易である。ちなみに、Handbook o
f Chemistry and Physics（化学および物理便覧）５６
版（CRC Press 社（Cleveland）1975年発行）F 23 -46
頁によると、アルミニウムの値は８７０、そして鉄は１
７００ｍＮ／ｍである。
【０００５】非金属の極性被塗装支持体、例えば紙で
は、表面張力が一般に金属より１０ないし１５倍低く
て、条件は遥かに悪い。
は、表面張力が一般に金属より１０ないし１５倍低く
て、条件は遥かに悪い。
【０００６】紙、カードボードおよびペーパーボードを
包装目的に使用する時、包装する材料を保護するため
に、特に水蒸気および芳香成分に対する高い不透過性が
しばしば必要になる。今までこのような水蒸気不透過層
は、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）を含む塗料系を塗
装して得られることが知られており、今まで特に使用さ
れてきた。しかしエコロジー的には、この用途には有機
ハロゲンを含まない塗料を使用する必要がある。
包装目的に使用する時、包装する材料を保護するため
に、特に水蒸気および芳香成分に対する高い不透過性が
しばしば必要になる。今までこのような水蒸気不透過層
は、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）を含む塗料系を塗
装して得られることが知られており、今まで特に使用さ
れてきた。しかしエコロジー的には、この用途には有機
ハロゲンを含まない塗料を使用する必要がある。
【０００７】ＰＶＤＣ塗装物に代わるものとしては、ポ
リエチレンの押し出し被膜を紙、カードボード、および
ペーパーボード上に形成して遮断性を改善することが知
られている。しかしかなりの量の塗膜層を必要とするた
めに、リサイクルの観点から実際には受け入れられるこ
とは無かった。
リエチレンの押し出し被膜を紙、カードボード、および
ペーパーボード上に形成して遮断性を改善することが知
られている。しかしかなりの量の塗膜層を必要とするた
めに、リサイクルの観点から実際には受け入れられるこ
とは無かった。
【０００８】ＰＶＤＣ塗装代替のもう一つは、水蒸気不
透過性をフッ素化炭化水素を使用して達成する無塩素塗
装物であり[例えばヨーロッパ特許(EP)第 0 462 063 号
参照]、従って有機ハロゲン化合物を無くする要求を満
足するものではない。
透過性をフッ素化炭化水素を使用して達成する無塩素塗
装物であり[例えばヨーロッパ特許(EP)第 0 462 063 号
参照]、従って有機ハロゲン化合物を無くする要求を満
足するものではない。
【０００９】ヨーロッパ特許(EP)第 0 393 451 号は、
パラフィンとスチレン-ブタジエンとの混合物分散液を
基体とし、水蒸気および芳香成分不透過性の紙塗装物を
与えるハロゲン不含有塗料を記載している。不幸なこと
にこれらの塗料は比較的ワックス含量が高いために（共
重合体基準で２０％以上）、脆くなり易く、従って曲げ
た際クラックが入り易い。この現象に対処するには、ポ
リアクリル酸エステルを塗料に添加しなければならない
が、具合が悪く、水蒸気不透過性に悪影響のあることが
知られている。その上、パラフィン成分の融点が低いた
めに（５２ないし５６℃）、耐熱性に制約を受ける。
パラフィンとスチレン-ブタジエンとの混合物分散液を
基体とし、水蒸気および芳香成分不透過性の紙塗装物を
与えるハロゲン不含有塗料を記載している。不幸なこと
にこれらの塗料は比較的ワックス含量が高いために（共
重合体基準で２０％以上）、脆くなり易く、従って曲げ
た際クラックが入り易い。この現象に対処するには、ポ
リアクリル酸エステルを塗料に添加しなければならない
が、具合が悪く、水蒸気不透過性に悪影響のあることが
知られている。その上、パラフィン成分の融点が低いた
めに（５２ないし５６℃）、耐熱性に制約を受ける。
【００１０】従って本発明が指向している問題は、特に
高融点ワックス成分と共重合体バインダーを含む塗料系
を紙の塗装に使用することで特に特徴づけられる。ラッ
カー塗膜が形成される間に、表面張力の階層に対応し
て、ワックスが水蒸気にたいする遮断層として自由表面
に、そして共重合体がセルロース被塗装支持体上に来て
多層構造が形成される。かくして、比較的明確にワック
ス含量を減らして、耐熱性の優れた水蒸気遮断層が得ら
れ、その結果更に添加剤を加えなくても高い折り曲げ強
度を示す。
高融点ワックス成分と共重合体バインダーを含む塗料系
を紙の塗装に使用することで特に特徴づけられる。ラッ
カー塗膜が形成される間に、表面張力の階層に対応し
て、ワックスが水蒸気にたいする遮断層として自由表面
に、そして共重合体がセルロース被塗装支持体上に来て
多層構造が形成される。かくして、比較的明確にワック
ス含量を減らして、耐熱性の優れた水蒸気遮断層が得ら
れ、その結果更に添加剤を加えなくても高い折り曲げ強
度を示す。
【００１１】かくして本発明は、ラッカーの単回塗布に
よって紙に多層構造塗膜を形成する多成分塗料系におい
て、表面張力が、随時予備処理されていて良い被塗装支
持体と、塗装される状態になっている塗料系との間で、
ＤＩＮ（ドイツ国工業規格）に従って少なくとも１０ｍ
Ｎ／ｍ、好ましくは少なくとも２０ｍＮ／ｍの差がある
ことを特徴とする多成分塗料系に関する。
よって紙に多層構造塗膜を形成する多成分塗料系におい
て、表面張力が、随時予備処理されていて良い被塗装支
持体と、塗装される状態になっている塗料系との間で、
ＤＩＮ（ドイツ国工業規格）に従って少なくとも１０ｍ
Ｎ／ｍ、好ましくは少なくとも２０ｍＮ／ｍの差がある
ことを特徴とする多成分塗料系に関する。
【００１２】本発明によって提供される様なこの問題の
解決法は、特許請求している塗料系の自由表面エネルギ
ー比が、上述した金属上の塗膜の場合よりも遥かに好ま
しくない状態なので、驚くべきことである。第１に、紙
被塗装支持体は、約６０ｍＮ／ｍの表面張力しか持って
おらず、これは金属の表面張力よりはかなり低い。そし
て第２に、水性塗料系は特に安定剤を必要とし、これは
界面張力を低下させる効果があり、基本的には塗膜形成
成分が選択的に分離して多層構造を形成しようとするの
に対して逆方向に作用することになる。
解決法は、特許請求している塗料系の自由表面エネルギ
ー比が、上述した金属上の塗膜の場合よりも遥かに好ま
しくない状態なので、驚くべきことである。第１に、紙
被塗装支持体は、約６０ｍＮ／ｍの表面張力しか持って
おらず、これは金属の表面張力よりはかなり低い。そし
て第２に、水性塗料系は特に安定剤を必要とし、これは
界面張力を低下させる効果があり、基本的には塗膜形成
成分が選択的に分離して多層構造を形成しようとするの
に対して逆方向に作用することになる。
【００１３】砕木パルプ、化学木材パルプ、穀物類の
藁、エスパルト草、バガス、リンター、ぼろ、合成およ
び鉱物繊維等、そして故紙も、紙、カードボード、およ
びペーパーボードの原料として使用することができる。
添加成分は一般に、充填剤、例えばカオリン、チョー
ク、および二酸化チタン、染料、顔料、サイジング用バ
インダー、例えば澱粉、カゼイン、およびポリマー分散
液、蛍光増白剤、水分保持剤、湿潤剤、消泡剤、スライ
ム防止剤、保存剤、粘着防止剤等である。
藁、エスパルト草、バガス、リンター、ぼろ、合成およ
び鉱物繊維等、そして故紙も、紙、カードボード、およ
びペーパーボードの原料として使用することができる。
添加成分は一般に、充填剤、例えばカオリン、チョー
ク、および二酸化チタン、染料、顔料、サイジング用バ
インダー、例えば澱粉、カゼイン、およびポリマー分散
液、蛍光増白剤、水分保持剤、湿潤剤、消泡剤、スライ
ム防止剤、保存剤、粘着防止剤等である。
【００１４】紙、カードボード、およびペーパーボード
の製造法および精製法は公知であり、例えばUllmanns E
ncyclopaedie der technischen Chemie (ウルマンの工
業化学百科辞典）、17巻 577 - 635頁、Verlag Chemie
社（Weinheim)1979年発行に詳細に記載されている。
の製造法および精製法は公知であり、例えばUllmanns E
ncyclopaedie der technischen Chemie (ウルマンの工
業化学百科辞典）、17巻 577 - 635頁、Verlag Chemie
社（Weinheim)1979年発行に詳細に記載されている。
【００１５】本発明の塗料塗布用支持体として、それ自
体公知である各種の紙、例えば印刷用紙、筆記用紙、ラ
ベル用紙、包装紙、および壁紙が用いられる。吸収タイ
プのもの、例えば濾紙、吸取紙、トイレットペーパー
は、一般に不透過性ラッカー塗料を塗布されるものでは
ないのであまり適していない。その他の適した被塗装支
持体は、各種のカードボードおよびペーパーボード、例
えば公知の多色刷用紙（代替品）、デュプレックス（２
色刷）およびトリプレックス用カードであり、レザーお
よび麦藁紙である。複合紙を基体とする材料の紙表面も
また、本発明によって塗装することができる。
体公知である各種の紙、例えば印刷用紙、筆記用紙、ラ
ベル用紙、包装紙、および壁紙が用いられる。吸収タイ
プのもの、例えば濾紙、吸取紙、トイレットペーパー
は、一般に不透過性ラッカー塗料を塗布されるものでは
ないのであまり適していない。その他の適した被塗装支
持体は、各種のカードボードおよびペーパーボード、例
えば公知の多色刷用紙（代替品）、デュプレックス（２
色刷）およびトリプレックス用カードであり、レザーお
よび麦藁紙である。複合紙を基体とする材料の紙表面も
また、本発明によって塗装することができる。
【００１６】本発明の塗料塗布に適している溶液、乳化
液または分散液は、天然産ワックスまたは合成ワックス
またはそれらの混合物を含んでいる。天然産ワックスと
しては、例えばカンデリラ、カルナバ、モンタンおよび
パラフィンワックスが挙げられ、合成ワックスとしては
例えば特にパラフィンおよびポリエチレンワックスが挙
げられる。これらの化合物は公知であり、例えばUllman
ns Encyclopaedie dertechnischen Chemie (ウルマンの
工業化学百科辞典）、24巻 1 - 49頁、VerlagChemie社
（Weinheim)1983年発行に詳細に記載されている。
液または分散液は、天然産ワックスまたは合成ワックス
またはそれらの混合物を含んでいる。天然産ワックスと
しては、例えばカンデリラ、カルナバ、モンタンおよび
パラフィンワックスが挙げられ、合成ワックスとしては
例えば特にパラフィンおよびポリエチレンワックスが挙
げられる。これらの化合物は公知であり、例えばUllman
ns Encyclopaedie dertechnischen Chemie (ウルマンの
工業化学百科辞典）、24巻 1 - 49頁、VerlagChemie社
（Weinheim)1983年発行に詳細に記載されている。
【００１７】本発明で使用するワックスをいかに選択す
るかは、一方で塗膜の充分な耐熱性が保証されねばなら
ず、そして他方で塗布した塗料系が完全な塗膜を形成し
なければならないので、その融点範囲に制限される。５
０ないし１２０℃の融点範囲が好ましく、６０ないし９
０℃の融点範囲が特に好ましい。高融点および低融点ワ
ックスの混合物もこの目的には効果的である。分散また
は乳化ワックスの粒子の大きさについては、１.０μｍ
以下が好ましく、特に０.１μｍ以下の粒径が好まし
い。
るかは、一方で塗膜の充分な耐熱性が保証されねばなら
ず、そして他方で塗布した塗料系が完全な塗膜を形成し
なければならないので、その融点範囲に制限される。５
０ないし１２０℃の融点範囲が好ましく、６０ないし９
０℃の融点範囲が特に好ましい。高融点および低融点ワ
ックスの混合物もこの目的には効果的である。分散また
は乳化ワックスの粒子の大きさについては、１.０μｍ
以下が好ましく、特に０.１μｍ以下の粒径が好まし
い。
【００１８】すでに述べたように、塗料は水性溶液、乳
化液または分散液にしてから塗布するのが特に好まし
い。このために、ワックスの乳化性あるいは分散性は、
極性基を公知の方法によって導入することによって本発
明に適するように改善することができる［例えばG.A. R
ussel, J. Am. Chem. Soc., 79(1957) 3871; M. Irving
et al., Polym. Degard. Stab., 5(1983) 467; N. G. G
aylord, J. Polym. Sci. Polym. Lett. Ed., 21(1983)
23 - 30; A. Neyishi et al., J. Appl. Polym.Sci., 2
2(1978) 2953 およびA. Hoff, J. Appl. Polym. Sci.,
29(1984) 465参照］。それに対応する方法も記載されて
いる（例えば、G.M. Gale, Appl. Organomet. Chem., 2
(1988) 17 - 31)。 本発明の塗料を塗布するのに使用する溶液、乳化液およ
び分散液はまた、下記に示すモノマーの少なくとも２種
類からなる重合性バインダーも含んでいる。すなわち、
アクリル酸エステル類、メタアクリル酸エステル類、酢
酸ビニール、ビニールアルコール、エチレン、プロピレ
ン、ブタジエン、スチレン、アクリル酸、メタアクリル
酸、アクリルアミドおよびアクリロニトリルである。ス
チレン-ブタジエン-アクリロニトリルまたはスチレン-
ブタジエン-アクリル酸エステル系が好ましく使用され
る。
化液または分散液にしてから塗布するのが特に好まし
い。このために、ワックスの乳化性あるいは分散性は、
極性基を公知の方法によって導入することによって本発
明に適するように改善することができる［例えばG.A. R
ussel, J. Am. Chem. Soc., 79(1957) 3871; M. Irving
et al., Polym. Degard. Stab., 5(1983) 467; N. G. G
aylord, J. Polym. Sci. Polym. Lett. Ed., 21(1983)
23 - 30; A. Neyishi et al., J. Appl. Polym.Sci., 2
2(1978) 2953 およびA. Hoff, J. Appl. Polym. Sci.,
29(1984) 465参照］。それに対応する方法も記載されて
いる（例えば、G.M. Gale, Appl. Organomet. Chem., 2
(1988) 17 - 31)。 本発明の塗料を塗布するのに使用する溶液、乳化液およ
び分散液はまた、下記に示すモノマーの少なくとも２種
類からなる重合性バインダーも含んでいる。すなわち、
アクリル酸エステル類、メタアクリル酸エステル類、酢
酸ビニール、ビニールアルコール、エチレン、プロピレ
ン、ブタジエン、スチレン、アクリル酸、メタアクリル
酸、アクリルアミドおよびアクリロニトリルである。ス
チレン-ブタジエン-アクリロニトリルまたはスチレン-
ブタジエン-アクリル酸エステル系が好ましく使用され
る。
【００１９】本発明に適した溶液、乳化液または分散液
はまた、このような共重合体の混合物も含むことができ
る。
はまた、このような共重合体の混合物も含むことができ
る。
【００２０】上述の共重合体およびその製造法は公知で
あり、詳細に記載されている［例えば、R. W. Lenz著、
Organic Chemistry of Synthetic High Polymers（合成
高重合体の有機化学）Interscience Publishers社（New
York)1976年発行、 またはEncyclopedia of Polymer Sc
ience and Engineering（ポリマーの科学と技術百科辞
典）Wiley-Interscience社(New York)(1985)、 221 - 22
9頁参照］。
あり、詳細に記載されている［例えば、R. W. Lenz著、
Organic Chemistry of Synthetic High Polymers（合成
高重合体の有機化学）Interscience Publishers社（New
York)1976年発行、 またはEncyclopedia of Polymer Sc
ience and Engineering（ポリマーの科学と技術百科辞
典）Wiley-Interscience社(New York)(1985)、 221 - 22
9頁参照］。
【００２１】本発明に適した共重合体の分子量の限界は
特に、もし分子量があまりに低いと、塗膜に必要な耐熱
性が得られず、一方分子量があまりに高いと、塗料を塗
布した際、完全な塗膜を得るのが困難であるということ
から決まって来る。
特に、もし分子量があまりに低いと、塗膜に必要な耐熱
性が得られず、一方分子量があまりに高いと、塗料を塗
布した際、完全な塗膜を得るのが困難であるということ
から決まって来る。
【００２２】本発明に適した共重合体の組成の変動範囲
はなかんずく、塗料は一方では柔らか過ぎてはいけな
い、さもないと塗膜がロールに巻き上げた状態で貯蔵し
ている際に粘着する（ブロッキング）し、他方では塗料
は脆過ぎてもいけない、さもないと塗膜で覆われた包装
品に機械的な応力が加わった時に、塗料が水蒸気不透過
性を失うことがあるからである。好ましいとして上に挙
げた共重合体系でこの硬軟の階調調整は、ブタジエン含
量（軟質成分）とスチレン含量（硬質成分）の比を変え
ることで達成される。
はなかんずく、塗料は一方では柔らか過ぎてはいけな
い、さもないと塗膜がロールに巻き上げた状態で貯蔵し
ている際に粘着する（ブロッキング）し、他方では塗料
は脆過ぎてもいけない、さもないと塗膜で覆われた包装
品に機械的な応力が加わった時に、塗料が水蒸気不透過
性を失うことがあるからである。好ましいとして上に挙
げた共重合体系でこの硬軟の階調調整は、ブタジエン含
量（軟質成分）とスチレン含量（硬質成分）の比を変え
ることで達成される。
【００２３】部分的に鹸化されたポリビニール酢酸を基
体とした共重合体を使用するときは、９０％以上の加水
分解率および５０,０００以上の分子量が好ましく、ア
クリル酸エステルを含む共重合体の場合は、１５０,０
００以上の分子量が好ましい。
体とした共重合体を使用するときは、９０％以上の加水
分解率および５０,０００以上の分子量が好ましく、ア
クリル酸エステルを含む共重合体の場合は、１５０,０
００以上の分子量が好ましい。
【００２４】本発明で使用される共重合体は更に、カル
ボキシルあるいはヒドロキシル基のような極性基を含む
ことができ、それによって水性系での乳化性あるいは分
散性が改善され、架橋の可能性が得られる。適している
架橋剤は特に、アジリジン類、ジアルデヒド類、尿素お
よびメラミン-ホルムアルデヒド樹脂類、ポリアミド−
エピクロロヒドリン樹脂類、アルカリ金属水酸化物、亜
鉛塩、ジルコニウム塩、およびポリカルボン酸である。
このような系および反応は公知であり、例えばP.Moles,
Polym. Paint Colour J., 181 (1991) 266-267, 282お
よびD. Laemmermann, Melliand Textilber., 73 (1992)
274-279 に記載されている。
ボキシルあるいはヒドロキシル基のような極性基を含む
ことができ、それによって水性系での乳化性あるいは分
散性が改善され、架橋の可能性が得られる。適している
架橋剤は特に、アジリジン類、ジアルデヒド類、尿素お
よびメラミン-ホルムアルデヒド樹脂類、ポリアミド−
エピクロロヒドリン樹脂類、アルカリ金属水酸化物、亜
鉛塩、ジルコニウム塩、およびポリカルボン酸である。
このような系および反応は公知であり、例えばP.Moles,
Polym. Paint Colour J., 181 (1991) 266-267, 282お
よびD. Laemmermann, Melliand Textilber., 73 (1992)
274-279 に記載されている。
【００２５】例えばＮ-ヒドロキシメチル基または熱硬
化性基を取り込む公知の方法で得られる自己架橋性系も
適している[例えばK. Plesske, Kunststoffe, 59 (196
9) 247-251参照]。 上記ワックスおよび共重合体を基体とする本発明の水性
塗料系はまた、共重合体の分散性または乳化性を改善す
るための典型的な補助剤、ならびにポリマー粒子の凝縮
を妨げる安定剤も含むことができる。同補助剤は、一般
に公知のアニオン性、中性、またはカチオン性、低分子
量、オリゴマーまたはポリマー性乳化剤、表面活性剤、
あるいは保護コロイドである［例えばUllmanns Encyclo
paedie der technischen Chemie (ウルマンの工業化学
百科辞典）、第２巻 273-281頁、Verlag Chemie社（Wei
nheim)1972年発行、あるいは同百科辞典第10巻、449-47
3頁1975年発行参照］。更に本発明の溶液、乳化液、あ
るいは分散液は、公知の添加剤、例えば触媒、顔料、溶
媒、均展剤、充填剤、潤滑剤、スペーサー（可塑剤）等
も含むことができる。 本発明で使用する共重合体とワックス、またはその混合
物の、水性溶液、乳化液、または分散液への変換は、そ
れらを水と混和する溶媒、例えばアセトンまたはテトラ
ヒドロフランに溶解してから水を加え、溶媒を除去する
か、または例えば強い剪断力を利用する、例えばUltra-
Turrax 撹拌機、ノズルまたは溶解ディスクを使用する
公知の方法で実施する。
化性基を取り込む公知の方法で得られる自己架橋性系も
適している[例えばK. Plesske, Kunststoffe, 59 (196
9) 247-251参照]。 上記ワックスおよび共重合体を基体とする本発明の水性
塗料系はまた、共重合体の分散性または乳化性を改善す
るための典型的な補助剤、ならびにポリマー粒子の凝縮
を妨げる安定剤も含むことができる。同補助剤は、一般
に公知のアニオン性、中性、またはカチオン性、低分子
量、オリゴマーまたはポリマー性乳化剤、表面活性剤、
あるいは保護コロイドである［例えばUllmanns Encyclo
paedie der technischen Chemie (ウルマンの工業化学
百科辞典）、第２巻 273-281頁、Verlag Chemie社（Wei
nheim)1972年発行、あるいは同百科辞典第10巻、449-47
3頁1975年発行参照］。更に本発明の溶液、乳化液、あ
るいは分散液は、公知の添加剤、例えば触媒、顔料、溶
媒、均展剤、充填剤、潤滑剤、スペーサー（可塑剤）等
も含むことができる。 本発明で使用する共重合体とワックス、またはその混合
物の、水性溶液、乳化液、または分散液への変換は、そ
れらを水と混和する溶媒、例えばアセトンまたはテトラ
ヒドロフランに溶解してから水を加え、溶媒を除去する
か、または例えば強い剪断力を利用する、例えばUltra-
Turrax 撹拌機、ノズルまたは溶解ディスクを使用する
公知の方法で実施する。
【００２６】本発明の塗料を塗布するために使用する溶
液、乳化液、または分散液は、固体成分基準で１０ない
し６０％、好ましくは２０ないし３５％の共重合バイン
ダーと、共重合体基準で、３ないし５０％、好ましくは
５ないし２０％のワックス成分を含んでいる。その濃度
範囲は、実際には主として粘度によって制限され、ラッ
カーを最適に塗布するためには５０ないし６０ｍＰａ
ｓ．ｓｅｃの粘度になるように、調整すべきである。
液、乳化液、または分散液は、固体成分基準で１０ない
し６０％、好ましくは２０ないし３５％の共重合バイン
ダーと、共重合体基準で、３ないし５０％、好ましくは
５ないし２０％のワックス成分を含んでいる。その濃度
範囲は、実際には主として粘度によって制限され、ラッ
カーを最適に塗布するためには５０ないし６０ｍＰａ
ｓ．ｓｅｃの粘度になるように、調整すべきである。
【００２７】初めに説明したように、多層ラッカー塗装
を塗料材料の単回塗布によって実施する際、塗料系個々
の成分の表面張力を適切に階層化して、塗料各成分が明
確な位置を占めることができることがが特に重要であ
る。本発明の塗料に関する限り、共重合バインダーとワ
ックス成分は、表面張力で少なくとも５ｍＮ／ｍ、好ま
しくは少なくとも１０ｍＮ／ｍの差が無くてはならな
い。塗料分散液の表面張力と被塗装支持体の表面張力と
の間には少なくとも１０ｍＮ／ｍ、好ましくは少なくと
も２０ｍＮ／ｍの差があるべきである。
を塗料材料の単回塗布によって実施する際、塗料系個々
の成分の表面張力を適切に階層化して、塗料各成分が明
確な位置を占めることができることがが特に重要であ
る。本発明の塗料に関する限り、共重合バインダーとワ
ックス成分は、表面張力で少なくとも５ｍＮ／ｍ、好ま
しくは少なくとも１０ｍＮ／ｍの差が無くてはならな
い。塗料分散液の表面張力と被塗装支持体の表面張力と
の間には少なくとも１０ｍＮ／ｍ、好ましくは少なくと
も２０ｍＮ／ｍの差があるべきである。
【００２８】同表面張力はＤＩＮ（ドイツ国工業規格）
５３９１４によって測定する。
５３９１４によって測定する。
【００２９】本発明の塗料は片面または両面に、スプレ
ー塗装、ロール塗装、ドクターナイフ塗装、流涎、刷毛
塗装、浸漬塗装、あるいはプリント塗装によって塗布す
ることができる。
ー塗装、ロール塗装、ドクターナイフ塗装、流涎、刷毛
塗装、浸漬塗装、あるいはプリント塗装によって塗布す
ることができる。
【００３０】塗膜は加熱乾燥後、５ないし５０ｇ／
ｍ2、好ましくは１５ないし４０ｇ／ｍ2の単位面積当た
りの重量を持っている。
ｍ2、好ましくは１５ないし４０ｇ／ｍ2の単位面積当た
りの重量を持っている。
【００３１】以下に示す実施例は、本発明塗料の遮断性
は、ワックスと共重合バインダーとの間に相乗効果によ
るものであることを示している。両成分を組み合わせる
ことによって、個々の成分の遮断効果の和よりもかなり
優れた遮断効果が得られている。
は、ワックスと共重合バインダーとの間に相乗効果によ
るものであることを示している。両成分を組み合わせる
ことによって、個々の成分の遮断効果の和よりもかなり
優れた遮断効果が得られている。
【００３２】水蒸気不透過度は［ＤＩＮ（ドイツ国工業
規格）53 122 によって、２３℃／８５％相対湿度下に
測定して］、高々８０ｇ／ｍ2．２４ｈ、好ましくて高
々２０ｇ／ｍ2.２４ｈ、そして更に好ましくは１０ｇ／
ｍ2.２４ｈである。
規格）53 122 によって、２３℃／８５％相対湿度下に
測定して］、高々８０ｇ／ｍ2．２４ｈ、好ましくて高
々２０ｇ／ｍ2.２４ｈ、そして更に好ましくは１０ｇ／
ｍ2.２４ｈである。
【００３３】紙工業でしばしば使用される芳香保留性の
尺度は、空気に対するガーレー(Gurley)透過度で、１０
ｍｂａｒの圧力下、試験をする紙の表面積１００ｃｍ2
を１００ｍｌの空気が通過拡散するのに要する時間によ
って示す。１５０秒以上、好ましくは３００秒以上、そ
して更に好ましくは５００秒以上が、２３℃、相対湿度
６５％で本発明の塗料によって達成される（ラッカー／
ラッカー、５ｂａｒ、０.５秒）。
尺度は、空気に対するガーレー(Gurley)透過度で、１０
ｍｂａｒの圧力下、試験をする紙の表面積１００ｃｍ2
を１００ｍｌの空気が通過拡散するのに要する時間によ
って示す。１５０秒以上、好ましくは３００秒以上、そ
して更に好ましくは５００秒以上が、２３℃、相対湿度
６５％で本発明の塗料によって達成される（ラッカー／
ラッカー、５ｂａｒ、０.５秒）。
【００３４】バインダーとの組み合わせで、遮断効果が
得られるだけでなく、更に塗料のシーリング性もワック
ス成分によって決まってくる。１.５Ｎ／１５ｍｍ以
上、、好ましくは２Ｎ／１５ｍｍ以上、更に好ましくは
３Ｎ／１５ｍｍ以上のシーリン強さが、シーリング温度
に依存して、ある種のパラフィン含有ワックスを１１０
℃以上の温度で使用して達成されることが実施例から知
ることができる。
得られるだけでなく、更に塗料のシーリング性もワック
ス成分によって決まってくる。１.５Ｎ／１５ｍｍ以
上、、好ましくは２Ｎ／１５ｍｍ以上、更に好ましくは
３Ｎ／１５ｍｍ以上のシーリン強さが、シーリング温度
に依存して、ある種のパラフィン含有ワックスを１１０
℃以上の温度で使用して達成されることが実施例から知
ることができる。
【００３５】更に本発明の塗装紙の塗膜は、実施例に示
すように加熱オリーブ油および水を塗布することによっ
て耐脂性および耐湿性が高くなる。
すように加熱オリーブ油および水を塗布することによっ
て耐脂性および耐湿性が高くなる。
【００３６】本発明で塗布された被塗装支持体は、例え
ば食品、切り花、および影響を受け易いばら材料の包装
に使用される。
ば食品、切り花、および影響を受け易いばら材料の包装
に使用される。
【００３７】本発明を以下の実施例によって説明する。
【００３８】
実施例１ 塗布材料として、中度平滑性、褐色クラフトペーパー、
３８０ｇ／ｃｍ2（Neustadt Papier社の一製品：Ｄ-782
0 Titisee-Neustadt)が使用された。塗料は平坦なほぼ
ＤＩＮＡ４シートの塗布側に、ドクターナイフによって
塗装する。３０％のスチレン、ブタジエンおよびアクリ
ロニトリル共重合体（StyrofanR LD 600S; BASF AG社
(Ｄ-6700 Ludwigshafen)製; δ ＝ 47.6 mN/m）、およ
び１０％（共重合体基準）のカルナバワックス［Ultral
ubeR Walsrode 70 90; Surface Chemie社(D-5448 Kaste
llaun)製; 融点：84℃；δ ＝34.3 ｍＮ／ｍ］を含ん
でいる水性分散液が塗布される。このように塗布された
分散液は、乾燥は空気循環式乾燥室中１５０℃で、表面
温度を１３０℃に上げて行った。
３８０ｇ／ｃｍ2（Neustadt Papier社の一製品：Ｄ-782
0 Titisee-Neustadt)が使用された。塗料は平坦なほぼ
ＤＩＮＡ４シートの塗布側に、ドクターナイフによって
塗装する。３０％のスチレン、ブタジエンおよびアクリ
ロニトリル共重合体（StyrofanR LD 600S; BASF AG社
(Ｄ-6700 Ludwigshafen)製; δ ＝ 47.6 mN/m）、およ
び１０％（共重合体基準）のカルナバワックス［Ultral
ubeR Walsrode 70 90; Surface Chemie社(D-5448 Kaste
llaun)製; 融点：84℃；δ ＝34.3 ｍＮ／ｍ］を含ん
でいる水性分散液が塗布される。このように塗布された
分散液は、乾燥は空気循環式乾燥室中１５０℃で、表面
温度を１３０℃に上げて行った。
【００３９】約２３ ｇ／ｍ2の単位面積当たりの重量を
持ち、柔軟で非粘着性の、被塗装支持体に強固に接着し
た塗膜が得られた。塗膜の水蒸気透過値（WVP)は２６ｇ
／ｍ2.２４時間であり、そしてガーレー空気透過度は測
定できない程低かった。塗装紙はオリーブ油滴（１２０
℃）と水滴（２３℃）に対して１時間以上不透過性を維
持した。
持ち、柔軟で非粘着性の、被塗装支持体に強固に接着し
た塗膜が得られた。塗膜の水蒸気透過値（WVP)は２６ｇ
／ｍ2.２４時間であり、そしてガーレー空気透過度は測
定できない程低かった。塗装紙はオリーブ油滴（１２０
℃）と水滴（２３℃）に対して１時間以上不透過性を維
持した。
【００４０】塗装しない材料の WVP値 は８９０ｇ／
ｍ2.２４時間で、ガーレー空気透過度は１３６秒／１０
０ｍｌであった。オリーブ油滴（１２０℃）および水滴
（２３℃）は１時間以内に完全に浸透した。
ｍ2.２４時間で、ガーレー空気透過度は１３６秒／１０
０ｍｌであった。オリーブ油滴（１２０℃）および水滴
（２３℃）は１時間以内に完全に浸透した。
【００４１】実施例２ 紙は実施例１と同様に塗装し、ただ塗料は塗布しなかっ
た側に塗り、実施例１で使用した塗料に代えて、４５.
４％のStyrofanR LD 600 S（実施例１参照）、共重合体
基準で、１０％のパラフィンワックス(Mobil EXD 80/33
8; Mobil Oil社(D-2000 Wedel)の製品；融点：７５℃、
δ ＝ ３５.６ｍＮ／ｍ）を含む水性分散液を使用し
た。
た側に塗り、実施例１で使用した塗料に代えて、４５.
４％のStyrofanR LD 600 S（実施例１参照）、共重合体
基準で、１０％のパラフィンワックス(Mobil EXD 80/33
8; Mobil Oil社(D-2000 Wedel)の製品；融点：７５℃、
δ ＝ ３５.６ｍＮ／ｍ）を含む水性分散液を使用し
た。
【００４２】約１６ｇ／ｍ2の単位面積当たりの重量を
持ち、柔軟で非粘着性の、被塗装支持体に強固に接着し
た塗膜が得られた。塗膜は、１０ｇ／ｍ2.２４時間の水
蒸気透過度（WVP)を有し、そしてガーレー空気透過度は
４３８秒／１００ｍｌであった。塗装紙はオリーブ油滴
（１２０℃）と水滴（２３℃）が１時間２点に別れてお
り（滲んで拡散せず）、不透過性を維持した。
持ち、柔軟で非粘着性の、被塗装支持体に強固に接着し
た塗膜が得られた。塗膜は、１０ｇ／ｍ2.２４時間の水
蒸気透過度（WVP)を有し、そしてガーレー空気透過度は
４３８秒／１００ｍｌであった。塗装紙はオリーブ油滴
（１２０℃）と水滴（２３℃）が１時間２点に別れてお
り（滲んで拡散せず）、不透過性を維持した。
【００４３】非塗装材料の WVP値 は実施例１に対応し
ていた。同紙はシールできず、オリーブ油滴（１２０
℃）および水滴（２３℃）は１時間以内に完全に浸透し
た。
ていた。同紙はシールできず、オリーブ油滴（１２０
℃）および水滴（２３℃）は１時間以内に完全に浸透し
た。
【００４４】実施例３ １００％故紙、Petersliner １４０ｇ／ｍ2（Peters Pa
pier社(D-4650 Gelsenkirchen)を塗布材料として使用し
た。塗料は実施例１と同様に塗布し、ただ実施例１で使
用した塗料系に代えて、４１.７％のStyrofanR LD 600
S（実施例１参照）、共重合体基準で、１０％のUltralu
be W 7090（実施例１参照）を含む水性分散液を使用し
た。
pier社(D-4650 Gelsenkirchen)を塗布材料として使用し
た。塗料は実施例１と同様に塗布し、ただ実施例１で使
用した塗料系に代えて、４１.７％のStyrofanR LD 600
S（実施例１参照）、共重合体基準で、１０％のUltralu
be W 7090（実施例１参照）を含む水性分散液を使用し
た。
【００４５】約１５ｇ／ｍ2の単位面積当たりの重量を
持ち、柔軟で非粘着性の、被塗装支持体に強固に接着し
た塗膜が得られた。塗膜は２５ｇ／ｍ2.２４時間の水蒸
気透過度（WVP)を有し、そしてガーレー空気透過度は１
７４秒／１００ｍｌであった。
持ち、柔軟で非粘着性の、被塗装支持体に強固に接着し
た塗膜が得られた。塗膜は２５ｇ／ｍ2.２４時間の水蒸
気透過度（WVP)を有し、そしてガーレー空気透過度は１
７４秒／１００ｍｌであった。
【００４６】非塗装材料の WVP値 は1253ｇ／ｍ2.２４
時間、そしてガーレー空気透過度は１.７秒／１００ｍ
ｌであった。
時間、そしてガーレー空気透過度は１.７秒／１００ｍ
ｌであった。
【００４７】実施例４ 紙は実施例３と同様に塗装し、ただ実施例１で使用した
塗料の代わりに、４５.４％のStyrofanR LD 600 S（実
施例１参照）、共重合体基準で、１０％のパラフィンワ
ックス Mobil EXD 80/338 （実施例２参照）を含む水性
分散液を使用した。
塗料の代わりに、４５.４％のStyrofanR LD 600 S（実
施例１参照）、共重合体基準で、１０％のパラフィンワ
ックス Mobil EXD 80/338 （実施例２参照）を含む水性
分散液を使用した。
【００４８】約１２ｇ／ｍ2の単位面積当たりの重量を
持ち、柔軟で非粘着性の、被塗装支持体に強固に接着し
た塗膜が得られた。塗膜は、４２ｇ／ｍ2.２４時間の水
蒸気透過度（WVP)を有し、ガーレー空気透過度は１８３
秒／１００ｍｌであった。塗膜は１１０℃で１.８Ｎ／
１５ｍｍそして１２０℃で３.０Ｎ／１４ｍｍのシール
強さを有している。
持ち、柔軟で非粘着性の、被塗装支持体に強固に接着し
た塗膜が得られた。塗膜は、４２ｇ／ｍ2.２４時間の水
蒸気透過度（WVP)を有し、ガーレー空気透過度は１８３
秒／１００ｍｌであった。塗膜は１１０℃で１.８Ｎ／
１５ｍｍそして１２０℃で３.０Ｎ／１４ｍｍのシール
強さを有している。
【００４９】非塗装材料の WVP値 は実施例３に対応し
ていた。
ていた。
【００５０】本発明の主なる特徴及び態様は以下のよう
である。
である。
【００５１】１．ラッカーの単回塗布によって紙に多層
構造塗膜を形成する多成分塗料系において、表面張力
が、随時予備処理されていて良い被塗装支持体と、塗装
される状態になっている塗料系との間で、ＤＩＮ（ドイ
ツ国工業規格）に従って少なくとも１０ｍＮ／ｍ、好ま
しくは少なくとも２０ｍＮ／ｍの差があることを特徴と
する多成分塗料系。
構造塗膜を形成する多成分塗料系において、表面張力
が、随時予備処理されていて良い被塗装支持体と、塗装
される状態になっている塗料系との間で、ＤＩＮ（ドイ
ツ国工業規格）に従って少なくとも１０ｍＮ／ｍ、好ま
しくは少なくとも２０ｍＮ／ｍの差があることを特徴と
する多成分塗料系。
【００５２】２．上記第１項記載の塗料系において、同
塗料系が水性であり、そして有機ハロゲンを含まないこ
とを特徴とする塗料系。
塗料系が水性であり、そして有機ハロゲンを含まないこ
とを特徴とする塗料系。
【００５３】３．上記第１項または第２項記載の塗料系
において、同塗料系がワックス成分と共重合バインダー
とからなり、表面張力が両成分の間で、塗装される状態
で少なくとも５ｍＮ／ｍ、好ましくは少なくとも１０ｍ
Ｎ／ｍの差があることを特徴とする塗料系。
において、同塗料系がワックス成分と共重合バインダー
とからなり、表面張力が両成分の間で、塗装される状態
で少なくとも５ｍＮ／ｍ、好ましくは少なくとも１０ｍ
Ｎ／ｍの差があることを特徴とする塗料系。
【００５４】４．上記第１項ないし第３項いずれか１項
記載の塗料系において、該ワックス成分が５０℃ないし
１２０℃で、好ましくは６０℃ないし９０℃で熔融する
ことを特徴とする塗料系。
記載の塗料系において、該ワックス成分が５０℃ないし
１２０℃で、好ましくは６０℃ないし９０℃で熔融する
ことを特徴とする塗料系。
【００５５】５．上記第４項記載の塗料系において、該
ワックス成分がパラフィンワックスであることを特徴と
する塗料系。
ワックス成分がパラフィンワックスであることを特徴と
する塗料系。
【００５６】６．上記第１項ないし第５項いずれか１項
記載の塗料系において、該共重合バインダーが下記のモ
ノマー、即ちアクリル酸エステル類、メタアクリル酸エ
ステル類、酢酸ビニール、ビニールアルコール、エチレ
ン、プロピレン、ブタジエン、スチレン、アクリル酸、
メタアクリル酸、アクリルアミドおよびアクリロニトリ
ルの中の少なくとも２種類から構成されることを特徴と
する塗料系。
記載の塗料系において、該共重合バインダーが下記のモ
ノマー、即ちアクリル酸エステル類、メタアクリル酸エ
ステル類、酢酸ビニール、ビニールアルコール、エチレ
ン、プロピレン、ブタジエン、スチレン、アクリル酸、
メタアクリル酸、アクリルアミドおよびアクリロニトリ
ルの中の少なくとも２種類から構成されることを特徴と
する塗料系。
【００５７】７．上記第１項ないし第６項いずれか１項
記載の塗料系において、ワックス含量が共重合体基準
で、３ないし５０％、好ましくは５ないし２０％である
ことを特徴とする塗料系。
記載の塗料系において、ワックス含量が共重合体基準
で、３ないし５０％、好ましくは５ないし２０％である
ことを特徴とする塗料系。
【００５８】８．上記第１項ないし第７項いずれか１項
記載の塗料系を塗布した紙材料。
記載の塗料系を塗布した紙材料。
【００５９】９．上記第８項記載の紙材料の、水蒸気お
よび芳香成分不透過性包装容器製造のための使用。
よび芳香成分不透過性包装容器製造のための使用。
【００６０】１０．上記第９項記載の、油脂性湿潤製品
を包装するための使用。
を包装するための使用。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ２１Ｈ 19/00 (72)発明者 ウルリヒ・ライナース ドイツ29643ノイエンキルヘン・ブルメン シユトラーセ15 (72)発明者 ゼバステイアン・マイヤー−シユトルク ドイツ33659ビーレフエルト・ブツシユカ ンプシユトラーセ152
Claims (3)
- 【請求項１】 ラッカーの単回塗布によって紙に多層構
造塗膜を形成する多成分塗料系において、表面張力が、
随時予備処理されていて良い被塗装支持体と、塗装され
る状態になっている塗料系との間で、ＤＩＮ（ドイツ国
工業規格）に従って少なくとも１０ｍＮ／ｍ、好ましく
は少なくとも２０ｍＮ／ｍの差があることを特徴とする
多成分塗料系。 - 【請求項２】 上記請求項１記載の塗料系を塗布した紙
材料。 - 【請求項３】 上記請求項２記載の紙材料の、水蒸気お
よび芳香成分不透過性包装容器製造のための使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4303834.4 | 1993-02-10 | ||
| DE4303834A DE4303834A1 (de) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | Mehrschichtlackierungen von Papier durch einmaligen Materialauftrag |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06315664A true JPH06315664A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=6480047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6032073A Pending JPH06315664A (ja) | 1993-02-10 | 1994-02-04 | ラツカーの単回塗布による紙の多層ラツカー塗装法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0611846B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06315664A (ja) |
| DE (2) | DE4303834A1 (ja) |
| ES (1) | ES2119913T3 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0871811A1 (en) * | 1996-01-05 | 1998-10-21 | Reichhold Chemicals, Inc. | Latex for packaging applications |
| DE29710761U1 (de) * | 1997-06-20 | 1997-08-28 | Knoeckel, Schmidt & Cie. Papierfabrik GmbH, 67466 Lambrecht | Lebensmittelverpackungsmaterial auf Pergaminbasis |
| DE10103065A1 (de) * | 2001-01-24 | 2002-07-25 | Basf Ag | Wässrige Polymerdispersionen für Barrierebeschichtungen |
| DE102019101671A1 (de) * | 2019-01-23 | 2020-07-23 | Mitsubishi Hitec Paper Europe Gmbh | Barrierepapier umfassend Grasfasern |
| DE102019114196A1 (de) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | Mitsubishi Hitec Paper Europe Gmbh | Barrierematerial, insbesondere Barrierepapier, umfassend mindestens ein lipophiles organisches Material, sowie Zwischenprodukte und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US11549216B2 (en) | 2020-11-11 | 2023-01-10 | Sappi North America, Inc. | Oil/grease resistant paper products |
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