JPH0881897A - 紙および板紙用ホットメルト被覆剤 - Google Patents

紙および板紙用ホットメルト被覆剤

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JPH0881897A
JPH0881897A JP7187347A JP18734795A JPH0881897A JP H0881897 A JPH0881897 A JP H0881897A JP 7187347 A JP7187347 A JP 7187347A JP 18734795 A JP18734795 A JP 18734795A JP H0881897 A JPH0881897 A JP H0881897A
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JP
Japan
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weight
coated paper
coating agent
paper product
plasticizer
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JP7187347A
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Inventor
Thomas F Kauffman
エフ.カウフマン トーマス
Stephen F Hatfield
エフ.ハットフィールド スティーブン
Matthew L Sharak
エル.シャラク マシュー
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National Starch and Chemical Investment Holding Corp
Original Assignee
National Starch and Chemical Investment Holding Corp
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/10Coatings without pigments
    • D21H19/14Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
    • D21H19/24Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/28Polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/04Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones

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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペーパーに塗布する方法を提供する。 【解決手段】 ペーパーに溶融の100%固形分製紙用
塗布剤、組成物を適用することを含んでなるペーパーに
塗布する方法であって、該組成物が少なくとも20モル
%のラクチド成分を含有するポリラクチドホモ−又はコ
ポリマー;約60℃超の環球軟化点(ASTM E−2
6に規定の如く)を有する極性粘着付与剤;0〜50重
量%の可塑剤;0〜30重量%のワックス希釈剤および
0〜3重量%の安定剤を含んでなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】製紙用塗布剤は、多種の産業
の適用に対して用いられている。従って、エマルション
又は溶剤をベースにした製紙用塗布剤は、強度、水抵抗
性および他の性質の強化付与のため種々の内部および外
部サイジング適用において用いられる。最近、ホットメ
ルト製紙用塗布剤が、幾つかの適用において改善された
防湿性を付与するため開発された。ホットメルト系の1
つの主な利点は、キャリヤー流体が欠けていることであ
り、これは一度それを支持体に適用すると塗装フィルム
の乾燥の必要性を排除する。
【0002】
【従来の技術】エマルション又は溶剤をベースにした製
紙用塗布剤が伝統的に用いられそして熱適用塗布剤が特
定の用途を見出し得る領域は、なめらかさおよび水蒸気
伝達抵抗性の如き性質が望ましいタンポン又は膣医用ア
プリケーターに対する被覆剤において直面するようなそ
のような困難な適用においてである。水および水蒸気伝
達抵抗性に関して関連した性質は、食品との接触に直面
するであろう多くの適用、例えば板紙、食品皿および多
層袋の被覆剤において例えば見出されるであろう。
【0003】ホットメルト接着剤組成物が、ベースポリ
マーとしてポリ−ラクチド由来の天然に又は合成的に製
造された生分解性コポリマー、非−石油供給原料をベー
スにせんとして提案された。そのような組成物は石油を
ベースにした材料に依存することを軽減することによ
り、そして土壌と接解した後天然に分解するか又は堆肥
になり得る紙および板紙塗布剤を発展せしめることによ
り当業者の技術を前進させる。
【0004】
【課題を解決するための手段】今や次の内容が見出され
た;すなわち、多様の適用に適した熱適用製紙用塗布剤
組成物が、粘着付着剤と共に配合されるポリラクチド
(すなわち、乳酸の二分子環式エステル)又は他のラク
トン、例えばグリコリドおよびカプロラクトンとそのコ
ポリマーおよび所望によりワックスおよび/又は可塑剤
から製造できる。塗布剤は驚くべきことに高い透湿抵抗
性、高光沢度および秀れた耐ブロッキング性を特徴とす
る。加えて、塗布剤は広範囲の粘度にわたって製造で
き、これは通常の塗布装置を用いそれらを適用に対し特
に適当なものにする。それらは色が明るくそしてそのま
ゝ使い捨て衛生用製品において用いられ、ここで塗布剤
における色はひどく損失なものであるかもしれない。
【0005】その最も広い面において、本発明は熱適用
製紙用塗布剤組成物に関しそして該組成物で塗布された
選択製品に関する。塗布剤組成物は、20〜98重量%
のポリラクチドホモ−又はコポリマー(ここで、コポリ
マーは少なくとも20モル%のラクチド成分(l又はd
又はd,l又はメソ又はその混合物)を含有する)約6
0℃超で環球軟化点(ASTM E−26によって定義
される)を有する5〜50重量%の極性粘着付与剤;5
〜50重量%のワックス希釈剤;0〜50重量%の可塑
剤および0〜3重量%の安定剤を含んでなる。可塑剤は
1〜50重量%の量で使用してもよい。
【0006】追加的に、ポリラクチド以外のポリマー
は、約20重量%未満のレベルでホットメルト接着剤に
配合され得る。代表的配合および適用は以下に論議され
そして実施例によって説明され、しかしこれらは本発明
を制限するものと解してはならない。20〜98重量
%、好ましくは少なくとも30重量%の接着剤の量で存
在して、本発明において用いられる塗布剤の主な成分
は、少なくとも20モル%のラクチド成分を含有するポ
リラクチドのホモ−又はコポリマーを含んでなる。ポリ
ラクチドの一般構造式は以下に示す:
【0007】
【化1】
【0008】本発明で使用するための適当なポリマー
は、10,000〜200,000の範囲内の数平均分
子量(Mn)を有する。ポリ(l−ラクチド)およびポ
リ(d−ラクチド)ホモポリマーは性質において結晶で
ありそして比較的に高融点(すなわち、その分子量およ
び立体純度に応じて約186℃)を有しそして従って不
粘着および熱抵抗である塗布剤を与え、これらのホモポ
リマーはd,lコポリマーよりも好ましい。ポリマーは
酸又は塩基触媒例えばPbO,SnCl2 ,SnC
4 ,ZnCl2 ,SbF5 ,Sb23 又はトリエチ
ルアミンを用い、溶解、沈殿又はメルトプロセスを用
い、乳酸の二分子環式エステルの開環重合により製造で
きる。択一的に、ポリマーは商業的にヘンリーケミカル
ス社から、Resmer(商標)名のもと;ポリサイエ
ンス社からエコロジカルケミカルプロダクツカンパニー
(Eco Chem)から得ることができる。
【0009】ポリ(l−ラクチド)、ポリ(d−ラクチ
ド)、ポリ(d,l−ラクチド)、およびポリ(メソラ
クチド)に加えて、本発明で用いられる適当なポリマー
は又、他のラクトン例えばグリコシド又はカプロラクト
ンを用い共重合により製造できる。従って、ラクチドお
よびグリコシド成分の当モル量を含有するポリ(d,l
−ラクチド−コ−グリコシド)はヘンレイケミカルスか
らレソマー(Resomer)RG502,503,5
04,505および506として入手可能でありそして
本発明で使用するのに適している。ラクチド成分の75
%を含有するResomer RG752,755およ
び756として知られているポリ(d,l−ラクチド−
コ−グリコシド)ポリマー並びにResomer 85
8ポリマー(これは85%ラクチドを含有する)も又適
当である。
【0010】塗布剤組成物において有用な粘着付与樹脂
は、性質において一般に極性でありそして60℃を超え
る環球軟化点を有しそしてロジンおよびロジン誘導体、
テルペン、フェノリックス(phenolics)、純
粋なフェノール樹脂等を含有する。更に詳しくは、有用
な粘着付与樹脂は、あらゆる適合し得る樹脂又はその混
合物例えば(1)天然および変性樹脂、例えばガムロジ
ン、ウッドロジン、ヌル油ロジン、蒸留ロジン、水素化
ロジン、二量化ロジンおよび重合化ロジン;(2)天然
および変性ロジンのグリセロールおよびペンタエリトリ
トールエステル、例えばペイル(pale)のグリセロ
ールエステル、ウッドロジン、水素化ロジンのグリセロ
ールエステル、重合ロジンのグリセロールエステル、水
素化ロジンのペンタエリトリトールエステルおよびロジ
ンのフェノール−変性ペンタエリトリトールエステル;
(3)フェノール変性テルペン樹脂およびその水素化誘
導体、例えば酸性媒質中、二環式テルペンとフェノール
の縮合より得られる樹脂生成物;(4)熱可塑性アルキ
ルフェノール樹脂例えば米国特許4,073,776に
記載された樹脂を含有する。
【0011】前記の粘着付与樹脂の2種又はそれ以上の
混合物、並びに適合性の少ない樹脂の少量(例えば、接
着剤の10%未満)と前記樹脂のブレンドは、幾つかの
配合に対し利用できる。粘着付与剤は、約80%までの
接着物を含んでなることができるけれども、一般に5〜
50重量%、好ましくは10〜30重量%の量で用いら
れる。塗布剤組成物中のこれらの粘着付与剤の使用は、
組成物のコストを低下させる、何故ならそれはより高価
なラクチドポリマーに対する希釈剤として役立つからで
ある。更に、塗布剤組成物中の粘着付与剤の存在は、組
成物を熱適用するとき良好な機械的特性を促進し、同時
に室温で不粘着性表面を与える。そのようなものとし
て、粘着付与剤は、望ましい最終用途の性質に影響する
ことなく紙の表面に対する熱接着を改善する。
【0012】ワックス希釈剤は、それらの接着結合特性
を相当に減少することなく、ホットメルト組成物の溶融
粘度又は凝集性を軟化および/又は減少するために、5
〜50重量%、好ましくは10〜30重量%の量で用い
られる。適当なワックスには、12−ヒドロキシステア
ラミドワックス、水素化ひまし油、酸化合成ワックス、
重量平均分子量約1000以上を有するポリ(エチレン
オキシド)および機能的化合成ワックス例えばエクソン
社からのカルボニル含有エスコマー(Escomer)
H101が含まれる。
【0013】最終−用途の適用に応じて、種々の適合す
る可塑化又は増量油が、約50重量%までの量で組成物
中に存在し得る。好ましく適合し得る可塑剤には、フタ
レート可塑剤、例えばジオクチルフタレート;液体ポリ
エステル例えばハルス社からのダイナコール(Dyna
col)720;ベンゾエート可塑剤例えば1,4−シ
クロヘキサンジメタノール ジベンゾエート(例えばベ
ルシコール社から商業的に入手できるベンゾフレックス
(Benzoflex)352;トリエチルテトラート
およびトリアセチセンのブレンド(モルフレックス社か
ら商業的に入手可能なシトロフレックス(Citrof
lex));ホスフェート可塑剤例えばt−ブチルフェ
ニルジフェニルホスフェート(例えばモンサント社から
商業的に入手できるサンチサイザー(Santiciz
er)154);ポリ(エチレングリコール)およびそ
の誘導体例えばポリ(エチレングリコール)のフェニル
エーテル(例えば、ICI 社より商業的に入手できるパイ
カール(Pycal)94)並びに約60℃未満の環球
融点を有する液体ロジン誘導体例えば水素化ロジンのメ
チルエステル(ハーキュレス社からのヘルコリン(He
rcolyn)D;並びに植物油および動物油例えば脂
肪酸のグリセリルエステルおよびその重合生成物が含ま
れる。
【0014】本発明に含まれてもよい適切な安定剤およ
び酸化防止剤の中には、高分子ヒンダードフェノールお
よび多官能フェノール例えばイオウおよびリン−含有フ
ェノールが存在する。代表的ヒンダードフェノールには
以下の化合物が含まれる:1,3,5−トリメチル−
2,4,6−トリス(3,5−ジ−第三ブチル−4−ヒ
ドロキシ−ベンジル)ベンゼン;ペンタエリトリトール
テトラキス−3−(3,5−ジ−第三ブチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロピオネート;n−オクタデシル
−3,5−ジ−第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネート;4,4′−メチレンビス(2,6−ジ
−第三ブチルフェノール);4,4′−チオビス(6−
第三ブチル−o−クレゾール);2,6−ジ−第三ブチ
ルフェノール;6−(4−ヒドロキシフェノキシ)−
2,4−ビス(n−オクチルチオ)−1,3,5−トリ
アジン;ジ−n−オクタデシル−3,5−ジ−第三ブチ
ル−4−ヒドロキシ−ベンジルホスホネート;2−(n
−オクチルチオ)−エチル3,5−ジ−第三ブチル−4
−ヒドロキシベンゾエート;およびソルビトール ヘキ
サ〔3−(3,5−ジ−第三ブチル−4−ヒドロキシ)
プロピオネート〕。もし用いる場合、安定剤は約0.1
〜3重量%のレベルで存在する。
【0015】任意の添加剤がその性質を改質するために
ホットメルト組成物中に配合してもよい。これらの添加
剤の中には、着色剤例えば二酸化チタン;および充填剤
例えばタルクおよび粘土等が含まれ得る。塗布剤組成物
中には、少量の(例えば約20重量%未満、そして好ま
しくは5〜20重量%の)幾つかの熱可塑性ポリマー、
例えばエチレンビニルアセテート、エチレンアクリル
酸、エチレンメチルアクリレートおよび12〜50%の
酢酸ビニルを含有するエチレンn−ブチルアクリレート
コポリマー並びカプロラクトンポリマーが存在してもよ
い。これらのポリマーは柔軟性、靱性および強度を付与
するため用いられる。択一的にそして特に、熱適用塗布
剤内に20重量%までの幾つかの分解性ポリマー例えば
ポリ(ビニルアルコール)、ヒドロキシエチルセルロー
ス、デンプン、改質デンプン、ポリカプロラクトンポリ
マー(例えばユニオンカーバイド社から入手可能なトー
ン(Tone)ポリマー)、又はポリ(ヒドロオキシブ
チレート/ヒドロキシバレート)を導入することが望ま
しい。
【0016】これらのホット組成物は、当業者に公知の
技術を用いて配合できる。例示的手順は、約40%の全
粘着付与樹脂濃度を、全てのポリマー、ワックス、可塑
剤および安定剤と共に、ジャケット付混合反応がま内
に、好ましくはジャケット付強力ミキサー(これはロー
ターを備えている)内に装入し、次いで温度を約190
℃までの範囲に温度を上昇させることを含む。樹脂が溶
融した後、温度を150〜165℃に低下させる。混合
および加熱を、平滑で均質な素材が得られるまで継続
し、しかる後残りの粘着付与樹脂を完全かつ均一に混合
する。
【0017】前記の如く、熱適用製紙用塗布剤は特に苛
酷な耐湿性の要求がなされる多様の最終用途の適用にお
いて使用できる。従って、塗布剤はタンポンおよび膣医
用アプリケーターに対する塗布剤として並びにペーパー
プレート、食品皿および多層袋において特別な適用を見
出す。塗布剤は常法を用い、100%固形分で溶融した
形で適用される。適用の特定の方法は、塗布剤組成物の
粘度に大きく依存するであろう。従って、高粘度材料は
押出し又は立削り盤塗布技術により適用され、一方より
低い粘度の塗布剤はスプレー法により適用される。決定
的な最終用途に応じ、1m2 当たり5〜50gの塗布量
が用いられる。タンポンアプリケーターに対して通常用
いられるような軽い重量の板紙上への塗布に対し、約
0.5〜2ミルの塗布厚が好ましい。
【0018】以下の例において全ての部は重量部であり
そして温度は特に他を言及しない限り摂氏である。
【0019】
【実施例】
例1 以下のサンプルの調製において、190℃に加熱されそ
して撹拌櫂を備えた強力ミキサーに、40%の粘着付与
樹脂および/又は希釈剤を装入した。樹脂が溶融した
後、次いで撹拌を開始しその後ポリラクチドを1.5時
間にわたって190℃でゆっくり加えこの後温度は17
0℃に低下した。均質な塊が得られるまで加熱および撹
拌を継続し、その後残りの粘着付与樹脂および/又は希
釈剤を混合した。
【0020】粘度の測定を、示すように149又は17
7℃(300又は315°F)でブルックフィールド粘
度計(スピンドル27)を用い30分後に行った。密度
測定を通常の比重技術を用い水中で行った。組成および
物理的特性を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】Polyactide HClは、エコケ
ム社から入手できるポリラクチドホモポリマー(2−ヒ
ドロキシ−プロパン酸)である。Polyactide
941110105はエコケム社から入手できるポリ
ラクチドホモポリマーのロット番号である。Pycal
94はICI 社からのポリエチレングリコールのフェニ
ルエーテルである。
【0023】Foral AXはハーキュテス社からの
水素化ロジンである。Benzoflex S−45は
ベルシュール社からのジエチルグリコールジベンゾエー
トである。Nirez 300はアリゾナケミカルから
のテルペンフェール樹脂である。Kenamide S
はビトコ社からのステアロアミドワックスである。
【0024】Citroflexはモルフレックス社か
らのトリエチルシトレートである。Santicize
r 160はモンサント社からのブチルベンジルフタレ
ートである。上記の如く調製した材料を1〜1.5ミル
の塗布量で軽量板紙上に適用した。サンプルA,B,C
およびDによって表わされる塗布剤は比較的粘性の物質
でありこれは通常の押出しおよび立削り盤塗布技術によ
り適用できる。サンプルE,FおよびGと称された塗布
剤は粘性が少なくそしてスプレー法により適用した。全
ての場合において、塗布剤は平滑で、明るい色であり、
不粘着であり、水抵抗性および生分解性であり、これら
の性質はそれらをしてタンポンおよび膣医用アプリケー
ターにおいて並びにペーパープレート又は皿および多層
袋の如き食品と接触するペーパー製品に対する塗布剤に
おいて理想的にならしめる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 167/04 PKZ 193/04 PDA (72)発明者 スティーブン エフ.ハットフィールド アメリカ合衆国,ニュージャージー 08876,サマービル,ウエスト オーチャ ード 61 (72)発明者 マシュー エル.シャラク アメリカ合衆国,ニュージャージー 08823,フランクリン パーク,レイチェ ル コート 243

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タンポンアプリケーター、膣医用アプリ
    ケーター、ペーパープレート、ペーパートレーおよび多
    層紙袋から成る群から選ばれる塗装紙製品であって、そ
    れらの外観部が溶融された100%固形分の製紙用塗布
    剤組成物で塗布されており、その塗布剤組成物は少なく
    とも20モル%のラクチド成分を含有する20〜98重
    量%のポリラクチドホモ−又はコポリマー;60℃を超
    える環球式軟化点(ASTM E−26により規定)を
    有する2〜80重量%の極性粘着付与剤を含んでなる、
    前記塗装紙製品。
  2. 【請求項2】 タンポンアプリケーター、膣医用アプリ
    ケーター、ペーパープレート、ペーパートレーおよび多
    層紙袋から成る群から選ばれる塗装紙製品であって、そ
    れらの外観部が溶融された100%固形分の製紙用塗布
    剤組成物で塗布されており、その塗布剤組成物は少なく
    とも20モル%のラクチド成分を含有する20〜98重
    量%のポリラクチドホモ−又はコポリマー;60℃を超
    える環球式軟化点(ASTM E−26により規定)を
    有する2〜80重量%の極性粘着付与剤;1〜50重量
    %の可塑剤;5〜50重量%のワックス希釈剤および
    0.1〜3重量%の安定剤を含んでなる、前記塗装紙製
    品。
  3. 【請求項3】 製紙用塗布剤中のポリラクチドポリマー
    がポリ(d,l−ラクチド)ホモポリマーである、請求
    項1又は2記載の塗装紙製品。
  4. 【請求項4】 熱適用製紙用塗布剤組成物が、少なくと
    も20モル%のラクチド成分を含有する20〜70重量
    %のポリラクチドホモ−又はコポリマー、10〜60%
    の粘着付与樹脂、0.1〜3%の安定剤および10〜5
    0%の可塑剤を含んでなる、請求項1又は2記載の塗装
    紙製品。
  5. 【請求項5】 熱適用製紙用塗布剤中のポリラクチド
    が、10,000〜20,000の範囲内の数平均分子
    量を有する、請求項1又は2記載の塗装紙製品。
  6. 【請求項6】 熱適用製紙用塗布剤中の粘着付与樹脂が
    (1)天然および変性ロジン;(2)天然および変性ロ
    ジンのグリセロールおよびペンタエリトリトールエステ
    ル;(3)フェノール変性テルペン樹脂およびその水素
    化誘導体;(4)熱可塑性アルキルフェノール樹脂;お
    よびそれらの混合物から選ばれる、請求項1又は2記載
    の塗装紙製品。
  7. 【請求項7】 熱適用製紙用塗布剤中の可塑剤が、フタ
    レート可塑剤;液体ポリエステル;ベンゾエート可塑
    剤;ホスフェート可塑剤;ポリ(エチレングリコール)
    およびその誘導体;および60℃未満の環球式軟化点を
    有する液体ロジン誘導体から選ばれる、請求項2記載の
    塗装紙製品。
  8. 【請求項8】 熱適用製紙用塗布剤中のワックスが、ヒ
    ドロキシステアロアミドワックス、水素化ひまし油、酸
    化合成ワックス、1000を超える重量を含む平均重量
    を有するポリ(エチレンオキシド)および機能化した合
    成ワックスから成る群から選ばれる、請求項1又は2記
    載の塗装紙製品。
JP7187347A 1994-08-31 1995-07-24 紙および板紙用ホットメルト被覆剤 Pending JPH0881897A (ja)

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US29913794A 1994-08-31 1994-08-31
US299137 1994-08-31

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JP (1) JPH0881897A (ja)
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