JPH0885183A - 防湿性積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来より耐折割れ性を向上させた防湿紙を提供
する。 【構成】本防湿紙は、支持体の一方の面に合成樹脂を含
む下塗り層を形成し、その上に水不溶性合成樹脂とワッ
クス乳化物からなる防湿層を形成した防湿性積層体にお
いて （１）下塗り層の合成樹脂のガラス転移温度が−３０℃
〜０℃、 （２）防湿層のワックスの乳化粒子径が０．１μｍ〜
０．６μｍ であることを特徴とする防湿性積層体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防湿性に優れ、かつ古
紙として再使用が可能な防湿紙に関する。

【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りおよび上質紙や塗
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、ラミネートまたは内部添加し
て耐湿、耐水性を付与した包装紙が使用されている。ま
た、セメント袋、塩袋、飼料袋、肥料袋、ゴミ袋などの
重袋用原紙においては、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必要があ
り、防湿性とともに強度が要求される。このためポリエ
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て袋にして通常使用している。

【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に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点がリサイクルの
面から問題となっている。また、使用済みポリラミ紙
は、廃棄するにしてもユーザーに費用の負担がかかる
上、焼却や埋めたてによる環境汚染の面からもその処理
に困っているのが現状である。

【０００４】使用済みの防湿包装紙を水で離解して紙の
原料として再使用しようという試みも知られており、例
えば特開昭５０−３６７１１号公報には、特定の融点を
有するパラフィンワックスと、特定の軟化点を有する石
油樹脂に、ロジンおよび高級アルコールを加え、有機ア
ミン或いはアンモニア水溶液で乳化し、アルカリでけん
化した水性エマルジョンを調製し、この水性エマルジョ
ンをクラフト紙の片面、または両面上に塗布して、防湿
包装紙を製造する方法が開示されている。しかし、この
方法で得られる防湿包装紙は、軟化点以上に昇温すると
ワックス被膜が融解して紙中にしみ込んだり、ワックス
被膜が塑性変形しやすいため、平判包装で折目が付けら
れると折目から水分が透湿しせっかくの防湿性が発揮で
きないという問題を発生する。

【０００５】特開昭５３−４１５１１号公報には、合成
ゴム系ラテックスとワックスエマルジョンとからなる水
性エマルジョンを用いて防湿包装紙を製造する方法が開
示されている。この方法は、防湿包装紙を製造する際
に、高温乾燥を施すことにより、防湿性の低下、および
製品使用時の折り曲げによる防湿性の低下などを解消し
ようとするものである。しかしながら、この方法では防
湿性はかなり高くなり、折目透湿度も良くなるが、未だ
不十分である。 このため、防湿剤の塗布量を多くする
必要があり、加工紙がブロッキング（熱や圧力によって
粘着性を発現し、塗工面と非塗工面が付着する現象をい
う）を生じやすくる、加工紙製造後の巻取で防湿層中の
ワックスが裏面に転写して滑りやすくなる、またコスト
の面でも不利になるなど、多くの新たな問題を生じてい
る。

【０００６】さらに、特開昭５６−１４８９９７号公報
には少なくともけん化当量のアルカリの存在下に水中に
分散させて得たワックス系エマルジョンと熱可塑性アク
リル系エマルジョンの混合物よりなる紙の防湿加工用組
成物が開示されている。

【０００７】特開昭６１−４７８９６号公報には、特定
の融点を有するパラフィンワックス、マレイン化、若し
くはフマー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、或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上質紙、クラフト
紙などの繊維質基材表面に塗布し、加温下に乾燥する防
湿紙の製造方法が開示されている。

【０００８】しかしながら、上記従来技術ではいずれも
防湿包装した時の耐折割れ性（折目を付けた時の防湿性
の低下）は不十分であって、包装物の角部の折目などか
らの吸湿したり、裏面にワックスが転写して滑りやすく
なるため平判紙の包装や製袋用に使用されることはなか
った。

【０００９】さらに、特開平４−３３４４４７には、最
低造膜温度１℃以上の合成樹脂からなる第１層と、ワッ
クスと重合体からなる第２層を設けることにより防湿性
能を高めたものがあるが、第１層の変形が大きいためか
折割れに対する防湿性は未だ十分でないのが現状であ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐折
割れ性が従来より向上した防湿紙を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、原紙上に
ガラス転移温度が−３０℃〜０℃の合成樹脂を主成分と
した下塗り層が設けられ、さらにその下塗り層上に水不
溶性合成樹脂と乳化粒子径が０．１μｍ〜０．６μｍの
ワックスからなる防湿層を有することを特徴とする防湿
性積層体である。

【００１２】

【作用】防湿層に耐折割れ性を付与するためにはガラス
転移温度（Ｔｇ）の低い合成樹脂を防湿層に使用するこ
とが考えられるが、ガラス転移温度が低くなるとブロッ
キングしやすくなる。逆にガラス転移温度が高すぎると
合成樹脂が脆くなってしまい、折目を付けた時に防湿層
にひび割れなどの欠陥を生じ耐折割れ性がなくなるとい
う問題点がある。そのため防湿層の耐ブロッキング性と
耐折割れ性を両立させることは困難であった。

【００１３】この問題を解決するために本発明者等は鋭
意研究の結果、原紙上にガラス転移温度が−３０℃〜０
℃の合成樹脂を含む下塗り層を形成し、該下塗り層上に
乳化粒子径が０．１μｍ〜０．６μｍのワックスを含む
防湿層を設ければよいことを見出した。

【００１４】本発明の重要な第１点は、下塗り層に使用
される合成樹脂はガラス転移温度が−３０℃〜０℃であ
る点である。該合成樹脂は一般にラテックス、又は水性
エマルジョンとして用いられ、芳香族ビニル単量体、脂
肪族共役ジエン系単量体、エチレン系不飽和脂肪酸単量
体及びその他の共重合可能な単量体から構成される共重
合体、例えば、スチレン・ブタジエン系ラテックス、メ
チルメタクリレート・ブタジエン系ラテックス等の合成
ゴム系ラテックスやアクリル系エマルジョン等を用いる
ことができる。これらの中でも柔軟性に優れているスチ
レン・ブタジエン系ラテックスが好ましい。用いる合成
樹脂のガラス転移温度が０℃を越えると、得られる防湿
紙の耐折割れ性が不十分になる。十分な耐折割れ性を付
与するには−５℃以下が好ましい。また、−３０℃以下
であると耐折割れ性に対する効果も頭打ちとなるうえ、
塗工時の傷、汚れなどが発生し好ましくない。ガラス転
移温度と最低造膜温度は密接な関係にあり、ガラス転移
温度が０℃以下であれば最低造膜温度も０℃以下といっ
てさしつかえない。

【００１５】この下塗り層には、塗工性の改善、ブロッ
キングの防止の為、無機顔料を配合することができる、
例えば、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、無定形シ
リカ、水酸化アルミ、酸化亜鉛、酸化チタン、などを合
成樹脂と顔料の重量比率として１０：９０〜７０：３
０、好ましくは、３０；７０〜５０；５０配合する。こ
の下塗り層の塗工量は特に制限はないが０．１〜２０ｇ
／ｍ²の範囲でありさらに０．５〜１０ｇ／ｍ²が好適で
ある。塗工量がＯ．１ｇ／ｍ²以下になると耐折割れ性
に対する効果がなくなり、 ２０ｇ／ｍ²以上になると効
果が頭打ちになり、コスト高を招くので不経済である。
さらに、この下塗り層の透湿度は特に限定するもので
はなく通常２００〜４０００ｇ／ｍ²／２４ｈｒ程度で
あれば良い。

【００１６】本発明の重要な第２点は、ワックスはエマ
ルジョンとして使用されるがワックスの乳化粒子径によ
り折目の防湿性が大幅に変化するところにある。本発明
者の詳細な観察によると、合成樹脂とワックス乳化物か
らなる防湿層をワックスの融点以上の表面温度となるよ
う加熱乾燥しても、合成樹脂の成膜性が早いためその中
に埋没したワックスの粒子形状は変化せず、ワックスは
初期の粒子形状を保持しつつ互いに弱い接触状態で存在
している。このため、ワックスの乳化粒径が０．６μm
よりもおおきいと折割れを起こした時の塑性変形により
ワックス相互の距離が大きくなったり合成樹脂とワック
スの境界部分に剥離が発生する為か、防湿性の大幅な低
下をもたらすと考えられる。また、ワックスの乳化粒子
径が０．１μｍ以下になるとエマルジョンに含まれる乳
化剤の量が非常に多くなり、その結果防湿性の低下をも
たらしてしまう。

【００１７】本発明に使用するワックス系エマルジョン
は、ワックスの融点が５０℃から８０℃の脂肪族炭化水
素からなるパラフィン成分を含む。例えばパラフィンワ
ックスおよび変性ロジンと多価アルコールとのエステル
化物を主成分として含有するもの、あるいはワックス類
としてマイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワ
ックス等もパラフィンワックスと同様に一般に用いられ
る。さらに、防湿層の滑り防止を付与するためにワック
ス系エマルジョン中には上記の他に液状ポリブテン、ロ
ジン、ポリオキシアルキレンのエーテル化物等を含有す
るワックスエマルジョン（特開昭６１−４７８９６号公
報参照）のようにワックスと相溶性のある他の成分を含
有するものが好ましい。

【００１８】これらパラフィン成分含有物を水中に乳化
するには、（１）溶融したワックスと乳化剤を混合し
て、加温水を注入していくと油中水滴（Ｗ／Ｏ）型の乳
化から可溶化の状態となり、さらに注入をすると反転し
て水中油滴（Ｏ／Ｗ）型の乳化状態とする可溶化法。
（２）界面張力を下げるためにワックスと乳化剤を溶融
化したものを攪拌しながら沸騰水中に注加し乳化液を得
る方法。（３）ホモジナイザー、ホモミキサー、などの
機械力により界面張力以上の力を加えて乳化する方法な
どがある。

【００１９】このようにして乳化したワックスを用い本
発明の効果を発揮するためには、ワックスの乳化粒子径
が０．６μｍ以下さらに好ましくは０．３μｍ以下であ
れば特に制限はない、しかし、乳化粒子径を０．１μm
未満とした場合、多量の乳化剤が必要であり、ワックス
成分を含まない乳化剤のみのミセルが多量に発生する為
有効なワックス量が減少し好ましくない。

【００２０】折割れ透湿度は、防湿層に使用する水不溶
性合成樹脂の最低造膜温度によっても左右される。即
ち、水不溶性合成樹脂の最低造膜温度（ＭＦＴ）が４０
℃以上になると得られる防湿紙の防湿性が不十分とな
る。これは、最低造膜温度が４０℃より高い場合、高い
乾燥温度が長時間必要なため通常の乾燥条件では成膜性
が不十分となったり、さらに製造後防湿層が最低造膜温
度より低い状態になると防湿層に亀裂が生じやすくなる
ため連続被膜が得られず、防湿性が悪くなるのだと考え
られる。この為、一般に防湿層に用いられる水不溶性合
成樹脂の最低造膜温度は４０℃以下好ましくは３０℃以
下が望ましい。

【００２１】防湿層に使用する水不溶性合成樹脂は、一
般にラテックス、又は水性エマルジョンとしてして用い
られ、芳香族ビニル単量体、脂肪族共役ジエン系単量
体、エチレン系不飽和脂肪酸単量体及びその他の共重合
可能な単量体から構成される共重合体、例えば、スチレ
ン・ブタジエン系ラテックス、メチルメタクリレート・
ブタジエン系ラテックス等の合成ゴム系ラテックスやア
クリル系エマルジョン等を用いることができる。

【００２２】前記芳香族ビニル単量体は、得られる共重
合体樹脂に適度な固さと耐水性を付与するものであり、
例えばスチレン、α−メチルスチレン、モノクロルスチ
レン、ビニルトルエンなどから選ぶことができる。とり
わけスチレンが好適である。

【００２３】脂肪族共役ジエン系単量体は、得られる水
不溶性共重合体樹脂に適度な柔軟性を付与するものであ
り、例えば１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−
ブタジエン、２−クロロ−１，３−ジブタシエンなどを
挙げることができ、特に１，３ブタジエンが好適であ
る。

【００２４】エチレン系不飽和酸単量体は、得られる共
重合体樹脂の接着力を高めるとともに、共重合体ラテッ
クスのコロイドとしての安定性を向上させるために有効
なものであり、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン
酸、ブテントリカルボン酸等の不飽和カルボン酸、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
ル及びマレイン酸モノブチルエステルの少なくとも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等の不飽和スルホン酸又はその塩
等をあげることができ、これらのうちアクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、フマル酸等が好適に用いられ
る。

【００２５】上記単量体と共重合可能な他の単量体（コ
モノマー）としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、およびアクリル酸ブチル等
のエチレン性不飽和カルボン酸アルキルエステル、アク
リロニトリル、およびメタクリロニトリル等のエチレン
性不飽和ニトリル、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、およびメタクリル
酸β−ヒドロキシエチル等の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、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、および
ジアセトンアクリルアミド等のエチレン性不飽和カルボ
ン酸アミドおよびその誘導体、アクリル酸グリシジル、
およびメタクリル酸グリシジル等の不飽和カルボン酸グ
リシジルエステル、並びにアクロレイン、およびアリル
アルコール等のビニル化合物等をあげることができる。
これらの単量体（コモノマー）のうち、不飽和カルボン
酸アルキルエステルとしてメタクリル酸メチル、エチレ
ン性不飽和ニトリルとしてアクリロニトリル、不飽和カ
ルボン酸ヒドロキシアルキルエステルとしてアクリル酸
β−ヒドロキシエチル、および不飽和カルボン酸アミド
およびその誘導体としてアクリルアミドが好適に用いら
れる。

【００２６】水不溶性合成樹脂エマルジョンとワックス
エマルジョンとの配合量は、固形分換算で、該水不溶性
合成樹脂エマルジョン：ワックスエマルジョン＝９５：
５〜５０：５０の重量比が好適であるが、ワックスエマ
ルジョンの重量比が５％未満では十分な防湿性が得られ
ず、５０を越えて高くなると折目に対する抵抗性が小さ
くなり、その結果折目が生じた部分の防湿性が悪くな
る。

【００２７】防湿剤の塗工量は、固形分換算で５〜３０
ｇ／ｍ²である。塗工量が３ｇ／ｍ²未満では防湿性が不
十分になり、３０ｇ／ｍ²を越えて高くなると、得られ
る防湿性は塗工量の増大とともに僅かしか向上せず、頭
打ちとなり、コスト高を招くので不経済である。

【００２８】防湿層表面のワックス成分の転写による裏
面の滑りを防止するために支持体裏面に防滑層を形成さ
せる方が望ましい。防滑剤としては、酸化亜鉛、炭酸カ
ルシウム、水酸化アルミニウム、二酸化けい素、ポリス
チレン、アクリルスチレンなどの防滑性を有する微小粒
子径粉体を含む塗液を塗工することにより形成する。普
通この防滑層の塗工量は０．０２〜３ｇ／ｍ²程度であ
る。塗工量が０．０２ｇ／ｍ²以下になると滑り防止効
果が小さくなり、３ｇ／ｍ²より多くなると防滑性の効
果が頭打ちとなって不経済である。

【００２９】下塗り層、防湿層、防滑層のための塗工設
備として特に限定はしないが、エアナイフコーター、バ
ーコーター、ロールコーター、ブレードコーター、ゲー
トロール、サイズプレス等から任意に選択して用いられ
る。

【００３０】原紙としては、機械的離解作用によって水
中で分散しやすいものであれば特に限定はしないが、例
えば広葉樹クラフトパルプや針葉樹クラフトパルプのよ
うな化学パルプ、機械パルプ等から選ばれたパルプを原
料とした上質紙、中質紙、片艶クラフト紙、両更クラフ
ト紙、クラフト伸長紙等が挙げられる。これらの原紙の
坪量に格別の限定はなく、３０〜３００ｇ／ｍ²のもの
が適宜目的に応じて選択されて用いられる。

【００３１】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。

【００３２】

【実施例】

実施例１ ガラス転移温度０℃のスチレンブタジエンラテックス
（商品名：ＳＳＢ１００８Ｃ、日本ゼオン製、固形分４
５重量％）を坪量７０ｇ／ｍ²の未晒両更クラフト紙に
メイヤーバーで固形分として５ｇ／ｍ²になるように手
塗りした後、熱風循環乾燥機を用いて１０５℃で乾燥さ
せ、下塗り層を形成した。次に、最低造膜温度２７℃の
スチレンブタジエンラテックス（商品名：ＯＸ１００７
Ｗ、日本ゼオン製、固形分５０重量％）１００重量部と
乳化粒子径０．２５μｍのワックスエマルジョン（商品
名：ＯＫＷ−４０、荒川化学製、固形分重量４０％、ワ
ックスの融点７０℃）９０重量部を混合して得られた防
湿剤を上記アンダーコート層上にメイヤーバーで固形分
として１２ｇ／ｍ²になるように手塗りした後、熱風循
環乾燥機を用いて１０５℃で乾燥させ防湿層を形成し
た。次に、支持体裏面にポリスチレンエマルジョン（商
品名ＡＴ−９３８、日本ＰＭＣ製、固形分５％）をメイ
ヤーバーで固形分として０．５ｇ／ｍ²になるように手
塗りした後、熱風循環乾燥機を用いて１０５℃で乾燥さ
せ防滑層を形成し防湿紙を製造した。

【００３３】実施例２ 下塗り層に使用する合成樹脂をガラス転移温度−８℃の
スチレンブタジエンラテックス（商品名：Ｔ−２５８
０、日本合成ゴム製、固形分５０％）としたこと以外は
実施例１と同様にして防湿紙を製造した。

【００３４】実施例３ 下塗り層に使用する合成樹脂をガラス転移温度−９℃の
スチレンアクリルエマルジョン（商品名：Ｘ−５９１−
６２０Ｅ、サイデン化学製、固形分４５％）としたこと
以外は実施例１と同様にして防湿紙を製造した。

【００３５】実施例４ 下塗り層に使用する合成樹脂をガラス転移温度−１２℃
のスチレンブタジエンラテックス（商品名ＰＬ−５１８
Ｂ、三井東圧製、固形分５０％）としたこと以外は実施
例１と同様にして防湿紙を製造した。

【００３６】実施例５ 下塗り層に使用する合成樹脂をガラス転移温度−３０℃
のスチレンブタジエンラテックス（商品名Ｌ−１３９
２、旭化成製、固形分５０％）としたこと以外は実施例
１と同様にして防湿紙を製造した。

【００３７】実施例６ 防湿層に使用するワックスエマルジョンを乳化粒子径
０．５５μｍのワックスエマルジョン（商品名：ＯＫＷ
改−ＢＮ−１、荒川化学製、固形分４０％、ワックスの
融点７０℃）としたこと以外は実施例１と同様にして防
湿紙を製造した。

【００３８】比較例１ アンダーコート層を設けなかったこと以外は実施例１と
同様にして防湿紙を製造した。

【００３９】比較例２ アンダーコート層に使用する合成樹脂をガラス転移温度
５℃のスチレンブタジエンラテックス（商品名：ＳＳＢ
１００５、日本ゼオン製、固形分４５％）としたこと以
外は実施例１と同様にして防湿紙を製造した。

【００４０】比較例３ アンダーコート層に使用する合成樹脂をガラス転移温度
２７℃のスチレンブタジエンラテックス（商品名：ＯＸ
１００７Ｗ、日本ゼオン製、固形分５０％）としたこと
以外は実施例１と同様にして防湿紙を製造した。

【００４１】比較例４ 防湿層に使用するワックスに乳化粒子径０．７７μｍの
ワックスエマルジョン（商品名：ＯＫＷ改−ＢＮ−３、
荒川化学製、固形分４０％、ワックスの融点７０℃）と
したこと以外は実施例１と同様にして防湿紙を製造し
た。

【００４２】比較例５ 防湿層に使用するワックスに乳化粒子径１．０１μｍの
ワックスエマルジョン（商品名：ＯＫＷ改−ＢＮ−４、
荒川化学製、固形分４０％、ワックスの融点７０℃）と
したこと以外は実施例１と同様にして防湿紙を製造し
た。

【００４３】比較例６ 防湿層に使用するワックスに乳化粒子径０．１μｍ未満
のワックスエマルジョン（商品名：ＯＫＷ改−ＢＮ−
５、荒川化学製、固形分４０％、ワックスの融点７０
℃）を使用したこと以外実施例１と同様にして防湿紙を
製造した。

【００４４】実施例１〜５ および比較例１〜７で得ら
れた防湿紙を透湿度、耐ブロッキング性を評価するため
の試験に供した。これらの試験法は下記の通りであっ
た。

【００４５】＜試験方法＞ １）透湿度 ＪＩＳ Ｚ０２０８（カップ法）Ｂ法で塗工面を外側に
して測定した。折り目付きの場合はサンプルを二つ折り
にしてミニマシンカレンダーを用いて線圧５０ｋｇ／ｃ
ｍで折り目を付けた後、サンプルを開き、十字の方向に
再度ミニマシンカレンダーを用いて折り目を付けた。透
湿度の値の基準として折り目なしでは５０ｇ／ｍ²・２
４ｈｒ以下、折り目付きでは１００ｇ／ｍ²・２４ｈｒ
以下であれば充分実用性がある。

【００４６】２）粒子径 島津レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−１１０
０ Ｖ２．１０（島津製作所製）によってワックスエマ
ルジョンの乳化粒子径を以下の条件で測定した。なお、
本発明中における粒子径は平均粒子径（積算体積率が５
０％の粒子径）である。 測定範囲：０．１〜４５μｍ 屈折率 ：１．７ 計算方法：直接計算法 測定回数：４回 測定間隔：２秒

【００４７】

【表１】

【００４８】表１から明らかなように、本発明の防湿紙
は、折目に対する抵抗性が向上している。

【００４９】

【発明の効果】本発明の防湿紙は折目に対する抵抗性が
向上した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体の一方の面に合成樹脂を含む下塗
   り層を形成し、その上に水不溶性合成樹脂とワックス乳
   化物からなる防湿層を形成した防湿性積層体において （１）下塗り層の合成樹脂のガラス転移温度が−３０℃
   〜０℃、 （２）防湿層のワックスの乳化粒子径が０．１μｍ〜
   ０．６μｍ であることを特徴とする防湿性積層体。