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JP7622985B2 - Coatings and laminates - Google Patents
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Description

本発明は、塗工性、造膜性に優れる塗工剤であって、ヒートシール性、防水性、耐油性に優れる樹脂層を形成する塗工剤に関する。 The present invention relates to a coating agent that has excellent coatability and film-forming properties and forms a resin layer that has excellent heat sealability, waterproofness, and oil resistance.

従来、ポリオレフィン樹脂を含有する紙用水性接着剤が知られている。例えば、特許文献1に開示された紙用水性接着剤は、紙と様々な熱可塑性樹脂フィルムとの接着剤として好適である。 Conventionally, aqueous adhesives for paper containing polyolefin resins have been known. For example, the aqueous adhesive for paper disclosed in Patent Document 1 is suitable as an adhesive between paper and various thermoplastic resin films.

特開2003-213233号公報JP 2003-213233 A

近年の海洋プラスチック問題に鑑みて、包装材料や使い捨て食品容器等を構成する材料として、熱可塑性樹脂フィルムに代えて、紙を使用することが進められている。紙をこのような材料として使用する際に、紙に塗工される水性塗工剤には、優れた塗工性、造膜性が要求される。
しかしながら、特許文献1に開示された紙用水性接着剤においては、塗工性、造膜性が十分でないことがあり、また、この接着剤から形成された樹脂層は、ヒートシール性、防水性、耐油性が十分でないことがあった。
本発明は、上記のような従来技術の問題に鑑みて、紙または不織布のような塗工剤が浸み込み易い基材に対して、塗工性、造膜性に優れるとともに、形成された樹脂層が、ヒートシール性、防水性、耐油性に優れる塗工剤を提供することを技術的課題とするものである。
In light of the recent marine plastic problem, the use of paper, instead of thermoplastic resin films, has been promoted as a material for packaging materials, disposable food containers, etc. When using paper as such a material, the aqueous coating agent applied to the paper is required to have excellent coatability and film-forming properties.
However, the aqueous paper adhesive disclosed in Patent Document 1 sometimes has insufficient coatability and film-forming properties, and the resin layer formed from this adhesive sometimes has insufficient heat sealability, waterproofness, and oil resistance.
In view of the problems of the conventional techniques as described above, an object of the present invention is to provide a coating agent which has excellent coatability and film-forming properties for substrates such as paper or nonwoven fabric into which the coating agent is easily absorbed, and which forms a resin layer which has excellent heat sealability, waterproofness, and oil resistance.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、酸変性ポリオレフィン樹脂を含有する水性塗工剤に、ウレタン樹脂、アクリル樹脂および水酸基含有化合物から選択される1種以上を含有させた塗工剤が、上記課題を解決することを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は、下記の通りである。
Means for Solving the Problems The present inventors conducted intensive research to solve the above problems, and as a result, discovered that a coating agent comprising an aqueous coating agent containing an acid-modified polyolefin resin and one or more types selected from a urethane resin, an acrylic resin, and a hydroxyl group-containing compound solves the above problems, thereby arriving at the present invention.
That is, the gist of the present invention is as follows.

(1)酸変性ポリオレフィン樹脂と、
ウレタン樹脂および/またはアクリル樹脂と、
水酸基含有化合物(ただし、繊維状セルロースを除く。)と、
水性媒体と、を含有することを特徴とする塗工剤。
(2)ウレタン樹脂および/またはアクリル樹脂の含有量が、酸変性ポリオレフィン樹脂100質量部に対して、10質量部を超え、100質量部以下であることを特徴とする(1)に記載の塗工剤。
(3)紙基材と樹脂層とが積層されてなる積層体であって、
樹脂層が、酸変性ポリオレフィン樹脂と、
ウレタン樹脂および/またはアクリル樹脂と、
水酸基含有化合物(ただし、繊維状セルロースを除く。)と、を含有することを特徴とする積層体。
(4)上記(3)に記載の積層体を含むことを特徴とする包装材料。
(5)上記(3)に記載の積層体を含むことを特徴とする紙容器。
(1) an acid-modified polyolefin resin;
a urethane resin and/or an acrylic resin ;
A hydroxyl group-containing compound (excluding fibrous cellulose) ,
A coating agent comprising: an aqueous medium.
(2) The coating agent according to (1), characterized in that the content of the urethane resin and/or acrylic resin is more than 10 parts by mass and not more than 100 parts by mass per 100 parts by mass of the acid-modified polyolefin resin.
(3) A laminate comprising a paper base material and a resin layer,
The resin layer comprises an acid-modified polyolefin resin,
a urethane resin and/or an acrylic resin ;
A laminate comprising: a hydroxyl group-containing compound (excluding fibrous cellulose) ;
(4) A packaging material comprising the laminate described in (3) above.
(5) A paper container comprising the laminate described in (3) above.

本発明の塗工剤は、酸変性ポリオレフィン樹脂に、ウレタン樹脂、アクリル樹脂および水酸基含有化合物から選択される1種以上を配合した構成であることにより、紙または不織布のような塗工剤が浸み込み易い基材に対して、塗工性、造膜性に優れ、また形成された樹脂層はヒートシール性、防水性、耐油性にも優れものとなる。 The coating agent of the present invention is a compound of an acid-modified polyolefin resin and one or more selected from urethane resin, acrylic resin, and hydroxyl group-containing compound, and therefore has excellent coatability and film-forming properties for substrates such as paper or nonwoven fabric that are easily permeated by the coating agent, and the formed resin layer also has excellent heat sealability, waterproofness, and oil resistance.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の塗工剤は、酸変性ポリオレフィン樹脂と、ウレタン樹脂、アクリル樹脂および水酸基含有化合物から選択される1種以上と、水性媒体と、を含有する。
The present invention will be described in detail below.
The coating agent of the present invention contains an acid-modified polyolefin resin, one or more resins selected from a urethane resin, an acrylic resin, and a hydroxyl group-containing compound, and an aqueous medium.

<酸変性ポリオレフィン樹脂>
本発明の塗工剤を構成する酸変性ポリオレフィン樹脂は、酸変性成分とオレフィン成分とを共重合成分として含有する共重合体であることが好ましい。ポリオレフィン樹脂が酸変性されていることにより、本発明の塗工剤は、造膜性、基材への塗工性が向上する。
<Acid-modified polyolefin resin>
The acid-modified polyolefin resin constituting the coating agent of the present invention is preferably a copolymer containing an acid-modified component and an olefin component as copolymerization components. By modifying the polyolefin resin with an acid, the coating agent of the present invention has improved film-forming properties and coatability onto a substrate.

酸変性成分は、不飽和カルボン酸成分であることが好ましく、不飽和カルボン酸や、その無水物により導入される。不飽和カルボン酸成分としては、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、クロトン酸等のほか、不飽和ジカルボン酸のハーフエステル、ハーフアミド等が挙げられる。中でもアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸が好ましく、特にアクリル酸、無水マレイン酸が好ましい。 The acid-modified component is preferably an unsaturated carboxylic acid component, and is introduced by an unsaturated carboxylic acid or its anhydride. Specific examples of the unsaturated carboxylic acid component include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, etc., as well as half esters and half amides of unsaturated dicarboxylic acids. Among these, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride are preferred, with acrylic acid and maleic anhydride being particularly preferred.

酸変性ポリオレフィン樹脂における酸変性成分の含有量は、特に限定されるものではないが、1~40質量%であることが好ましく、1~30質量%であることがより好ましく、2~20質量%であることがさらに好ましい。酸変性成分の含有量が1質量%未満であると、酸変性ポリオレフィン樹脂は、水性媒体中に安定して分散できない場合があり、40質量%を超えると、形成される樹脂層は、防水性に劣る場合がある。 The content of the acid-modified component in the acid-modified polyolefin resin is not particularly limited, but is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 1 to 30% by mass, and even more preferably 2 to 20% by mass. If the content of the acid-modified component is less than 1% by mass, the acid-modified polyolefin resin may not be able to be stably dispersed in an aqueous medium, and if it exceeds 40% by mass, the resin layer formed may have poor waterproofing.

酸変性ポリオレフィン樹脂を構成するオレフィン成分としては、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン等の炭素数2~6のアルケンが挙げられ、これらの混合物を用いることもできる。中でも、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1-ブテン等の炭素数2~4のアルケンが好ましく、エチレンがより好ましい。 Examples of the olefin components constituting the acid-modified polyolefin resin include alkenes having 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene, propylene, isobutylene, 1-butene, 1-pentene, and 1-hexene, and mixtures of these can also be used. Among these, alkenes having 2 to 4 carbon atoms, such as ethylene, propylene, isobutylene, and 1-butene, are preferred, with ethylene being more preferred.

酸変性ポリオレフィン樹脂におけるオレフィン成分の含有量は、防水性、耐油性を向上させる観点から、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましい。 From the viewpoint of improving waterproofness and oil resistance, the content of the olefin component in the acid-modified polyolefin resin is preferably 50% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more.

酸変性ポリオレフィン樹脂は、基材との密着性を向上させる理由から、(メタ)アクリル酸エステル成分を含有することが好ましい。酸変性ポリオレフィン樹脂における(メタ)アクリル酸エステル成分の含有量は、0.5~40質量%であることが好ましく、1~35質量%であることがより好ましく、3~30質量%であることがさらに好ましく、5~25質量%であることが特に好ましく、10~25質量%であることが最も好ましい。 The acid-modified polyolefin resin preferably contains a (meth)acrylic acid ester component to improve adhesion to the substrate. The content of the (meth)acrylic acid ester component in the acid-modified polyolefin resin is preferably 0.5 to 40% by mass, more preferably 1 to 35% by mass, even more preferably 3 to 30% by mass, particularly preferably 5 to 25% by mass, and most preferably 10 to 25% by mass.

(メタ)アクリル酸エステル成分としては、(メタ)アクリル酸と炭素数1~30のアルコールとのエステル化物が挙げられ、中でも入手のし易さの点から、(メタ)アクリル酸と炭素数1~20のアルコールとのエステル化物が好ましい。そのような化合物の具体例としては、(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)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。これらの混合物を用いてもよい。この中で、基材との密着性を向上させる観点から、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチルがより好ましく、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルがより好ましく、アクリル酸エチルが特に好ましい。なお、「(メタ)アクリル酸~」とは、「アクリル酸~またはメタクリル酸~」を意味する。 The (meth)acrylic acid ester component includes esters of (meth)acrylic acid and alcohols having 1 to 30 carbon atoms, and among these, from the viewpoint of ease of availability, esters of (meth)acrylic acid and alcohols having 1 to 20 carbon atoms are preferred. Specific examples of such compounds include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, and stearyl (meth)acrylate. Mixtures of these may also be used. Among these, from the viewpoint of improving adhesion to the substrate, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, hexyl acrylate, and octyl acrylate are more preferred, ethyl acrylate and butyl acrylate are more preferred, and ethyl acrylate is particularly preferred. Note that "(meth)acrylic acid or more" means "acrylic acid or methacrylic acid or more".

また、酸変性ポリオレフィン樹脂は、上記成分以外に他の成分を酸変性ポリオレフィン樹脂の10質量%以下程度、含有してもよい。他の成分としては、1-オクテン、ノルボルネン類等の炭素数6を超えるアルケン類やジエン類、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エステル類、(メタ)アクリル酸アミド類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル類、ぎ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等のビニルエステル類ならびにビニルエステル類を塩基性化合物等でケン化して得られるビニルアルコール、2-ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、スチレン、置換スチレン、一酸化炭素、二酸化硫黄などが挙げられ、これらの混合物を用いることもできる。 In addition to the above components, the acid-modified polyolefin resin may contain other components in an amount of about 10% by mass or less of the acid-modified polyolefin resin. Examples of other components include alkenes and dienes having more than 6 carbon atoms, such as 1-octene and norbornenes, maleic acid esters, such as dimethyl maleate, diethyl maleate, and dibutyl maleate, (meth)acrylic acid amides, alkyl vinyl ethers, such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether, vinyl esters, such as vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate, and vinyl versatate, as well as vinyl alcohol obtained by saponifying vinyl esters with a basic compound, 2-hydroxyethyl acrylate, glycidyl (meth)acrylate, (meth)acrylonitrile, styrene, substituted styrene, carbon monoxide, and sulfur dioxide, and mixtures of these may also be used.

また、酸変性ポリオレフィン樹脂を構成する酸変性成分は、カルボキシル基の水酸基が、N,N-ジメチルアミノ基、N,N-ジエチルアミノ基等で置換されたN-置換アミド構造を含有していてもよい。 The acid-modified component constituting the acid-modified polyolefin resin may also contain an N-substituted amide structure in which the hydroxyl group of the carboxyl group is replaced with an N,N-dimethylamino group, an N,N-diethylamino group, or the like.

酸変性ポリオレフィン樹脂としては、たとえば、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸-無水マレイン酸共重合体、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピレン、酸変性エチレン-プロピレン樹脂、酸変性エチレン-ブテン樹脂、酸変性プロピレン-ブテン樹脂、酸変性エチレン-プロピレン-ブテン樹脂、あるいはこれらの酸変性樹脂にさらに(メタ)アクリル酸エステル等でアクリル変性したエチレン-(メタ)アクリル酸エステル-不飽和カルボン酸共重合体等が挙げられる。中でも、エチレン-(メタ)アクリル酸-無水マレイン酸共重合体が好ましい。さらに、酸変性ポリオレフィン樹脂は5~40質量%の範囲で塩素化されていてもよい。 Examples of acid-modified polyolefin resins include ethylene-(meth)acrylic acid copolymers, ethylene-(meth)acrylic acid-maleic anhydride copolymers, acid-modified polyethylene, acid-modified polypropylene, acid-modified ethylene-propylene resins, acid-modified ethylene-butene resins, acid-modified propylene-butene resins, acid-modified ethylene-propylene-butene resins, and ethylene-(meth)acrylic acid ester-unsaturated carboxylic acid copolymers in which these acid-modified resins are further acrylic-modified with (meth)acrylic acid esters or the like. Among these, ethylene-(meth)acrylic acid-maleic anhydride copolymers are preferred. Furthermore, the acid-modified polyolefin resins may be chlorinated in the range of 5 to 40% by mass.

酸変性ポリオレフィン樹脂として、アルケマ社製のボンダインシリーズ、エボニックジャパン社製のベストプラストシリーズ、ダウ・ケミカル社製のプリマコールシリーズ、三洋化成社製のユーメックスシリーズ、三井化学社製のアドマーシリーズ、東洋紡社製のトーヨータックシリーズなどの市販品を使用することができる。また、市販の水系のものも使用することができ、日本製紙ケミカル社製のスーパークロンシリーズ、住友精化社製のザイクセンシリーズ、三井化学社製のケミパールシリーズ、東洋紡社製のハードレンシリーズ等を使用することができる。 As acid-modified polyolefin resins, commercially available products such as the Bondine series manufactured by Arkema, the Bestplast series manufactured by Evonik Japan, the Primacol series manufactured by Dow Chemical, the Umex series manufactured by Sanyo Chemical, the Admar series manufactured by Mitsui Chemicals, and the Toyotack series manufactured by Toyobo can be used. Commercially available water-based products can also be used, such as the Superclone series manufactured by Nippon Paper Chemicals, the Zaixen series manufactured by Sumitomo Seika Chemicals, the Chemipearl series manufactured by Mitsui Chemicals, and the Hardlen series manufactured by Toyobo.

<ウレタン樹脂、アクリル樹脂、水酸基含有化合物>
本発明の塗工剤は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂および水酸基含有化合物から選択される1種以上を含有することが必要である。
本発明の塗工剤は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂および水酸基含有化合物から選択される1種以上を含有することで、紙または不織布などの塗工剤が浸み込みやすい基材に対する、表面への塗工性、造膜性が向上する。また、塗膜から形成される樹脂層は、厚みを十分に確保することができ、さらにヒートシール性、防水性、耐油性にも優れるものとなる。
また、本発明の塗工剤は、水酸基含有化合物を含有することで、粘度を調整することができる。これにより、塗工剤が基材に浸み込み難くなり、塗膜の厚みを十分に確保することができる。
<Urethane resin, acrylic resin, hydroxyl group-containing compound>
The coating agent of the present invention must contain at least one type selected from the group consisting of urethane resins, acrylic resins and hydroxyl group-containing compounds.
The coating agent of the present invention contains one or more selected from urethane resins, acrylic resins, and hydroxyl group-containing compounds, thereby improving the surface coatability and film-forming properties of substrates such as paper and nonwoven fabrics into which the coating agent is easily absorbed. In addition, the resin layer formed from the coating film can be ensured to have a sufficient thickness, and furthermore, the coating agent has excellent heat sealability, waterproofness, and oil resistance.
Furthermore, the coating agent of the present invention can adjust its viscosity by containing a hydroxyl group-containing compound, which makes it difficult for the coating agent to penetrate into the substrate, thereby ensuring a sufficient thickness of the coating film.

本発明の塗工剤は、酸変性ポリオレフィン樹脂以外の樹脂成分として、ウレタン樹脂および/またはアクリル樹脂を含有することで、ポリエステル樹脂等の他の樹脂を含有する場合と比較すると、防水性、耐油性に優れる樹脂層を形成することができる。ウレタン樹脂、アクリル樹脂のガラス転移温度は、0℃以上であることが好ましく、10℃以上であることがより好ましく、30℃以上であることがさらに好ましい。 The coating agent of the present invention contains a urethane resin and/or an acrylic resin as a resin component other than the acid-modified polyolefin resin, and thus can form a resin layer that is superior in waterproofness and oil resistance compared to when other resins such as polyester resins are contained. The glass transition temperature of the urethane resin and the acrylic resin is preferably 0°C or higher, more preferably 10°C or higher, and even more preferably 30°C or higher.

塗工剤が、ウレタン樹脂および/またはアクリル樹脂を含有する場合、その含有量は、酸変性ポリオレフィン樹脂100質量部に対して、10質量部を超えることが好ましく、10質量部を超え、100質量部以下であることがより好ましく、12~70質量部であることがさらに好ましく、13~60質量部であることがさらに好ましい。ウレタン樹脂および/またはアクリル樹脂の含有量が10質量部以下であると、塗工剤は、造膜不良となったり、また形成される樹脂層は、ヒートシール性に劣る場合があり、含有量が100質量部を超えると、塗工剤は、塗工性が低下する場合がある。 When the coating agent contains a urethane resin and/or an acrylic resin, the content is preferably more than 10 parts by mass, more preferably more than 10 parts by mass and not more than 100 parts by mass, even more preferably 12 to 70 parts by mass, and even more preferably 13 to 60 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the acid-modified polyolefin resin. If the content of the urethane resin and/or the acrylic resin is 10 parts by mass or less, the coating agent may have poor film formation and the formed resin layer may have poor heat sealability, and if the content exceeds 100 parts by mass, the coating agent may have poor coatability.

水酸基含有化合物としては、例えば、カラギナン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース類、キサンタンガム、グアガム、ペクチン、変性デンプン等の多糖類、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。これらの中でも、塗工剤の粘度を制御しやすいことから、カルボキシメチルセルロース、多糖類が好ましく、耐油性に優れる樹脂層が形成されることから、多糖類がより好ましい。 Examples of hydroxyl group-containing compounds include celluloses such as carrageenan, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose; polysaccharides such as xanthan gum, guar gum, pectin, and modified starch; and polyvinyl alcohol. Among these, carboxymethyl cellulose and polysaccharides are preferred because the viscosity of the coating agent can be easily controlled, and polysaccharides are more preferred because they form a resin layer with excellent oil resistance.

塗工剤が水酸基含有化合物を含有する場合、その含有量は、酸変性ポリオレフィン樹脂100質量部に対して、0.1~10質量部であることが好ましく、0.2~5質量部であることがより好ましい。水酸基含有化合物の含有量が0.2質量部未満であると、塗工剤の粘度を十分に制御することができず、また、形成される樹脂層はヒートシール性に劣る場合があり、含有量が5質量部を超えると、塗工剤は、安定性が低下する場合がある。 When the coating agent contains a hydroxyl group-containing compound, the content is preferably 0.1 to 10 parts by mass, and more preferably 0.2 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the acid-modified polyolefin resin. If the content of the hydroxyl group-containing compound is less than 0.2 parts by mass, the viscosity of the coating agent cannot be adequately controlled, and the resin layer formed may have poor heat sealability, and if the content exceeds 5 parts by mass, the stability of the coating agent may decrease.

本発明の塗工剤は、形成される樹脂層の防水性および耐油性を一層向上させるために、ウレタン樹脂および/またはアクリル樹脂と、水酸基含有化合物とを併せて含有することが好ましい。 The coating agent of the present invention preferably contains a urethane resin and/or an acrylic resin in combination with a hydroxyl group-containing compound in order to further improve the waterproofness and oil resistance of the resin layer formed.

<水性媒体>
本発明の紙用塗工剤を構成する水性媒体は、水または、水を主成分とする液体であり、塩基性化合物や親水性有機溶媒を含有してもよい。水性媒体が親水性有機溶媒を含有することで、塗工剤は、基材への濡れ性が向上し、塗工性および造膜性が向上するという効果が奏される。
<Aqueous medium>
The aqueous medium constituting the paper coating agent of the present invention is water or a liquid mainly composed of water, and may contain a basic compound and a hydrophilic organic solvent. When the aqueous medium contains a hydrophilic organic solvent, the coating agent exhibits the effect of improving the wettability to the substrate, and improving the coatability and film-forming property.

親水性有機溶媒の含有量は、基材への適度な濡れ性付与のために、水性媒体全量に対して1~50質量%であることが好ましく、3~30質量%であることがより好ましく、5~25質量%であることがさらに好ましい。 The content of the hydrophilic organic solvent is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 3 to 30% by mass, and even more preferably 5 to 25% by mass, based on the total amount of the aqueous medium in order to provide the substrate with adequate wettability.

親水性有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノール、n-アミルアルコール、イソアミルアルコール、sec-アミルアルコール、tert-アミルアルコール、1-エチル-1-プロパノール、2-メチル-1-ブタノール、n-ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸-n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸-sec-ブチル、酢酸-3-メトキシブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル等のエステル類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート等のグリコール誘導体、さらには、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、メトキシブタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、アセト酢酸エチル、1,2-ジメチルグリセリン、1,3-ジメチルグリセリン、またはトリメチルグリセリン等が挙げられる。 Examples of hydrophilic organic solvents include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, sec-amyl alcohol, tert-amyl alcohol, 1-ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, n-hexanol, and cyclohexanol; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone, and cyclohexanone; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, and 3-methoxybutyl acetate. Examples of suitable glycerols include esters such as ethyl ether, methyl propionate, ethyl propionate, diethyl carbonate, and dimethyl carbonate; glycol derivatives such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and ethylene glycol ethyl ether acetate; and further, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, methoxybutanol, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, diacetone alcohol, ethyl acetoacetate, 1,2-dimethylglycerin, 1,3-dimethylglycerin, and trimethylglycerin.

塩基性化合物としては、例えば、アンモニア、トリエチルアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、イソプロピルアミン、アミノエタノール、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、エチルアミン、ジエチルアミン、イソブチルアミン、ジプロピルアミン、3-エトキシプロピルアミン、3-ジエチルアミノプロピルアミン、sec-ブチルアミン、プロピルアミン、n-ブチルアミン、2-メトキシエチルアミン、3-メトキシプロピルアミン、2,2-ジメトキシエチルアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン、ピロール、またはピリジン等が挙げられる。 Examples of basic compounds include ammonia, triethylamine, N,N-dimethylethanolamine, isopropylamine, aminoethanol, dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol, ethylamine, diethylamine, isobutylamine, dipropylamine, 3-ethoxypropylamine, 3-diethylaminopropylamine, sec-butylamine, propylamine, n-butylamine, 2-methoxyethylamine, 3-methoxypropylamine, 2,2-dimethoxyethylamine, monoethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, pyrrole, and pyridine.

<添加剤>
本発明の塗工剤は、目的に応じて性能をさらに向上させるために、他の重合体、架橋剤等の添加剤を含有してもよい。
他の重合体としては、特に限定されず、例えば、ポリ酢酸ビニル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビリニデン、スチレン-マレイン酸樹脂、スチレン-ブタジエン樹脂、ブタジエン樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン樹、ポリ(メタ)アクリロニトリル樹脂、(メタ)アクリルアミド樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、変性ナイロン樹脂やロジンなどの粘着付与樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ、必要に応じて複数のものを混合使用してもよい。
<Additives>
The coating agent of the present invention may contain additives such as other polymers and crosslinking agents in order to further improve the performance depending on the purpose.
The other polymers are not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymers, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, styrene-maleic acid resins, styrene-butadiene resins, butadiene resins, acrylonitrile-butadiene resins, poly(meth)acrylonitrile resins, (meth)acrylamide resins, chlorinated polyethylene resins, chlorinated polypropylene resins, tackifier resins such as modified nylon resins and rosin, phenolic resins, silicone resins, and epoxy resins, and a plurality of these may be used in combination as necessary.

架橋剤としては、特に限定されず、例えば、自己架橋性を有する架橋剤、カルボキシル基と反応する官能基を分子内に複数個有する化合物、多価の配位座を有する金属等が挙げられる。具体的には、イソシアネート化合物、メラミン化合物、尿素化合物、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン基含有化合物、ジルコニウム塩化合物、シランカップリング剤等が好ましい。また、これらの架橋剤も複数同時に使用してもよい。 The crosslinking agent is not particularly limited, and examples thereof include a crosslinking agent having self-crosslinking properties, a compound having multiple functional groups in the molecule that react with a carboxyl group, and a metal having a polyvalent coordination site. Specifically, isocyanate compounds, melamine compounds, urea compounds, epoxy compounds, carbodiimide compounds, oxazoline group-containing compounds, zirconium salt compounds, silane coupling agents, and the like are preferred. Furthermore, multiple of these crosslinking agents may be used simultaneously.

架橋剤の含有量は、酸変性ポリオレフィン樹脂100質量部に対し、0.01~80質量部であることが好ましく、0.1~50質量部であることがより好ましく、0.5~30質量部であることがさらに好ましい。架橋剤の含有量が0.01質量部未満の場合には、形成される樹脂層の性能の向上が見込めなくなる傾向にあり、80質量部を超える場合には、加工性等の性能が低下することがある。 The content of the crosslinking agent is preferably 0.01 to 80 parts by mass, more preferably 0.1 to 50 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the acid-modified polyolefin resin. If the content of the crosslinking agent is less than 0.01 parts by mass, the performance of the resin layer formed tends not to improve, and if it exceeds 80 parts by mass, performance such as processability may decrease.

本発明の塗工剤は、さらに必要に応じて、レベリング剤、消泡剤、ワキ防止剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤、耐候剤、難燃剤等の各種薬剤を含有することも可能である。 The coating agent of the present invention may further contain various chemicals such as leveling agents, defoamers, anti-popping agents, pigment dispersants, UV absorbers, weather resistance agents, and flame retardants, as necessary.

<塗工剤>
本発明の塗工剤は、上記酸変性ポリオレフィン樹脂と、ウレタン樹脂、アクリル樹脂および水酸基含有化合物から選択される1種以上と、水性媒体と、を含有するものであり、酸変性ポリオレフィン樹脂は、水性媒体に分散していることが好ましい。
本発明の塗工剤における、樹脂成分の含有率は、塗工条件、目的とする塗膜の厚みや性能等により適宜選択でき、特に限定されないが、粘度を適度に保ち、かつ良好な造膜性を発現させる点で、1~60質量%であることが好ましく、3~55質量%であることがより好ましく、5~50質量%であることがさらに好ましく、10~45質量%であることが特に好ましい。
本発明の塗工剤の粘度は、基材への浸み込みを抑えるために、5~3000mPa・sであることが好ましく、10~2000mPa・sであることがより好ましく、50~1500Pa・sであることがさらに好ましい。塗工剤は、粘度が5mPa・s未満であると塗工困難となる場合があり、粘度が3000mPa・sを超えても、塗工困難となる場合がある。
<Coating agent>
The coating agent of the present invention contains the above-mentioned acid-modified polyolefin resin, one or more compounds selected from a urethane resin, an acrylic resin, and a hydroxyl group-containing compound, and an aqueous medium, and it is preferable that the acid-modified polyolefin resin is dispersed in the aqueous medium.
The content of the resin component in the coating agent of the present invention can be appropriately selected depending on the coating conditions, the desired thickness and performance of the coating film, etc., and is not particularly limited. From the viewpoint of maintaining an appropriate viscosity and exhibiting good film-forming properties, the content is preferably 1 to 60 mass%, more preferably 3 to 55 mass%, even more preferably 5 to 50 mass%, and particularly preferably 10 to 45 mass%.
In order to suppress penetration into the substrate, the viscosity of the coating agent of the present invention is preferably 5 to 3000 mPa·s, more preferably 10 to 2000 mPa·s, and even more preferably 50 to 1500 Pa·s. If the viscosity of the coating agent is less than 5 mPa·s, it may be difficult to apply the coating agent, and if the viscosity exceeds 3000 mPa·s, it may also be difficult to apply the coating agent.

本発明の塗工剤は、紙または不織布のような浸み込み易い基材に対する塗工性および造膜性に優れており、基材に対して、公知の塗工方法、例えば、グラビアロールコーティング、リバースロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、リップコーティング、エアナイフコーティング、カーテンフローコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティング、はけ塗り法等により、基材表面に均一に塗工し、乾燥のための加熱処理に供することにより、均一な樹脂層を基材表面に密着させて形成することができる。加熱装置としては、通常の熱風循環型のオーブンや赤外線ヒーター等を使用すればよい。また、加熱温度や加熱時間としては、経済性等を考慮して、適宜に選択される。 The coating agent of the present invention has excellent coatability and film-forming properties for substrates that are easily permeated, such as paper or nonwoven fabric, and can be uniformly applied to the substrate surface by a known coating method, such as gravure roll coating, reverse roll coating, wire bar coating, lip coating, air knife coating, curtain flow coating, spray coating, dip coating, brush coating, etc., and then subjected to a heat treatment for drying, thereby forming a uniform resin layer in close contact with the substrate surface. As a heating device, a normal hot air circulating oven or an infrared heater, etc., can be used. The heating temperature and heating time are appropriately selected taking into consideration economic efficiency, etc.

本発明の塗工剤は、塗工性に優れているために、1回の塗工で、十分に厚みを維持した樹脂層を形成することができる。
また、本発明の塗工剤は、造膜性に優れているために、ひび割れ、塗工抜け(基材への塗工時の未被覆部分が生じること)等の問題発生を抑制することができ、防水性、耐油性に優れた樹脂層を得ることができる。さらに、形成された樹脂層は、湾曲させても、ひび割れ、塗工抜け等の問題の発生が抑制されている。
また、本発明の塗工剤から形成される樹脂層は、ヒートシール性、耐ブロッキング性の何れにも優れているために、後述の積層体は、成形加工する際の加工性が向上する。
The coating agent of the present invention has excellent coatability and is therefore capable of forming a resin layer with a sufficient thickness by a single coating step.
In addition, since the coating agent of the present invention has excellent film-forming properties, it is possible to suppress problems such as cracking and coating gaps (the occurrence of uncoated areas when coating a substrate), and to obtain a resin layer with excellent waterproofing and oil resistance. Furthermore, even when the formed resin layer is curved, the occurrence of problems such as cracking and coating gaps is suppressed.
Furthermore, since the resin layer formed from the coating agent of the present invention is excellent in both heat sealability and blocking resistance, the laminate described below has improved processability during molding.

<積層体>
本発明の積層体は、紙基材と樹脂層とが積層されてなり、樹脂層が、酸変性ポリオレフィン樹脂と、ウレタン樹脂、アクリル樹脂および水酸基含有化合物から選択される1種以上と、を含有するものである。樹脂層は、本発明の塗工剤を紙基材に塗工し、乾燥させて得ることができる。
<Laminate>
The laminate of the present invention is formed by laminating a paper substrate and a resin layer, and the resin layer contains an acid-modified polyolefin resin and one or more selected from a urethane resin, an acrylic resin, and a hydroxyl group-containing compound. The resin layer can be obtained by applying the coating agent of the present invention to the paper substrate and drying it.

本発明の積層体を構成する樹脂層は、厚みが、0.1~100μmであることが好ましく、0.5~50μmであることがより好ましく、1~20μmであることがさらに好ましい。厚みが上記範囲となるように形成された樹脂層は、厚みの均一性に優れる。 The resin layer constituting the laminate of the present invention preferably has a thickness of 0.1 to 100 μm, more preferably 0.5 to 50 μm, and even more preferably 1 to 20 μm. A resin layer formed to have a thickness within the above range has excellent thickness uniformity.

樹脂層の厚みを調節するためには、塗工に用いる装置やその使用条件を適宜選択することに加えて、目的とする厚みに適した濃度の塗工剤を使用することが好ましい。塗工剤の濃度は、調製時の仕込み組成により調節することができ、また、一旦調製した塗工剤を適宜希釈あるいは濃縮して調節してもよい。 To adjust the thickness of the resin layer, it is preferable to use a coating agent with a concentration suitable for the desired thickness, in addition to appropriately selecting the coating device and operating conditions. The concentration of the coating agent can be adjusted by the charge composition at the time of preparation, or it may be adjusted by appropriately diluting or concentrating the coating agent once prepared.

本発明の積層体を構成する紙基材は、植物等の天然繊維を絡み合わせて製造したものであり、例えば、上質紙、中質紙、再生紙、アート紙、クラフト紙、ロール紙、加工原紙、クロス紙、ボール紙、段ボール等が挙げられる。紙基材は、表面加工されたものでもよく、例えば、バリア性や意匠性などが表面に付与されていてもよい。 The paper substrate constituting the laminate of the present invention is manufactured by intertwining natural fibers such as those from plants, and examples of such substrates include fine paper, medium-quality paper, recycled paper, art paper, craft paper, roll paper, processed base paper, cloth paper, cardboard, and corrugated cardboard. The paper substrate may be surface-treated, and may have, for example, barrier properties or design properties imparted to the surface.

本発明の積層体は、必要な性能を付与するために、積層体の紙基材面や樹脂層面に、例えば、不織布などの基材や、シーラント層、印刷層、トップコート層などの層が設けられてもよい。
これらの基材や層などを設ける方法としては、例えば、接着剤からなる層を介してドライラミネートする方法、熱ラミネートする方法、ヒートシールする方法、または押出しラミネートする法などの公知の方法が挙げられる。
上記接着剤としては、1液タイプのウレタン系接着剤、2液タイプのウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体などが挙げられ、本発明の塗工剤を接着剤として用いてもよい。
In order to impart required performance to the laminate of the present invention, a substrate such as a nonwoven fabric, or a layer such as a sealant layer, a printing layer, or a topcoat layer may be provided on the paper substrate surface or the resin layer surface of the laminate.
Examples of methods for providing these substrates and layers include known methods such as dry lamination via an adhesive layer, thermal lamination, heat sealing, and extrusion lamination.
Examples of the adhesive include one-liquid type urethane adhesives, two-liquid type urethane adhesives, epoxy adhesives, and aqueous dispersions of acid-modified polyolefin resins. The coating agent of the present invention may be used as the adhesive.

<包装材料、紙容器>
本発明の積層体は、包装材料、紙容器の成形材料として用いることができる。
本発明の積層体は、樹脂層がヒートシール性に優れるために、折り曲げたり円筒状に丸めて、端部を重ね合わせて、ヒートシールして成形することができる。また樹脂層は、造膜性に優れる塗工剤で形成されているために、折り曲げたり円筒状に丸めても、ひび割れ等の発生が抑制されており、また加工時に積層体の樹脂層同士が重なり接触しても、ブロッキングの発生が抑制されており、つまり成形加工性に優れる。
本発明の積層体の樹脂層は、成形加工性に優れるために、本発明の積層体を用いて成形した、食品用の包装材料や、食品を入れるための紙容器は、防水性、耐油性に優れたものとなる。
紙容器の形態としては、特に限定されず、紙包材、紙皿、紙コップ等が挙げられる。紙コップは、底部が、折り曲げられて接合部が固定され、ヒダが形成され、また、上部端部が、丸められて接着されて製造されるが、本発明の塗工剤により形成された樹脂層は、こうした形状に追随することができ、良好にヒートシールすることができる。
<Packaging materials, paper containers>
The laminate of the present invention can be used as a packaging material or a molding material for paper containers.
The laminate of the present invention can be molded by folding or rolling it into a cylindrical shape, overlapping the ends, and heat sealing, since the resin layer has excellent heat sealability. Since the laminate is made of a coating agent with excellent adhesion, the occurrence of cracks is suppressed even when it is bent or rolled into a cylindrical shape. Furthermore, even if the resin layers of the laminate overlap and come into contact with each other during processing, there is no blocking. The occurrence of is suppressed, that is, the moldability is excellent.
The resin layer of the laminate of the present invention has excellent moldability, and therefore food packaging materials and paper containers for containing food molded using the laminate of the present invention have excellent waterproof and oil resistance. It will be superior to
The form of the paper container is not particularly limited, and examples thereof include paper packaging, paper plates, paper cups, etc. The bottom of the paper cup is folded and the joint is fixed to form pleats, and the top The edges are rounded and glued during production, and the resin layer formed using the coating agent of the present invention can conform to such shapes and provide good heat sealing.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらによって限定されるものではない。
各種の特性について、以下の方法で測定または評価した。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, although the present invention is not limited to these.
Various characteristics were measured or evaluated by the following methods.

1.融点とガラス転移温度
樹脂10mgをサンプルとし、DSC(示差走査熱量測定)装置(パーキンエルマー社製、DSC7)を用いて、昇温速度10℃/分の条件で測定した。
1. Melting point and glass transition temperature A 10 mg sample of the resin was measured using a DSC (differential scanning calorimetry) device (PerkinElmer, DSC7) at a heating rate of 10° C./min.

2.塗工剤の粘度
デジタル粘度計(ブルックフィールド社製、DV2T)を用い、温度25℃における回転粘度を測定した。
2. Viscosity of Coating Agent The rotational viscosity at a temperature of 25° C. was measured using a digital viscometer (DV2T, manufactured by Brookfield).

3.紙基材への塗工性
積層体の樹脂層の厚みを、ゲージセンサ(小野測器社製、GS-3813B)を用いて計測し、塗工性を次の基準で評価した。
○:樹脂層の厚みが5μm以上
△:樹脂層の厚みが3μm以上、5μm未満
×:樹脂層の厚みが3μm未満
3. Coatability on Paper Substrate The thickness of the resin layer of the laminate was measured using a gauge sensor (GS-3813B, manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.), and the coatability was evaluated according to the following criteria.
◯: Resin layer thickness is 5 μm or more △: Resin layer thickness is 3 μm or more and less than 5 μm ×: Resin layer thickness is less than 3 μm

4.造膜性
積層体の樹脂層表面を、電子顕微鏡(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、卓上走査型電子顕微鏡)を用いて、倍率200倍で観察し、造膜性を次の基準で評価した。
○:ひび割れ、紙基材への未被覆部分がない
△:ひび割れ、紙基材への未被覆部分が部分的にある(全面にわたってはない)
×:ひび割れ、紙基材への未被覆部分が全面にわたってある
4. Film-Forming Property The surface of the resin layer of the laminate was observed at a magnification of 200 times using an electron microscope (tabletop scanning electron microscope manufactured by Thermo Fisher Scientific), and the film-forming property was evaluated according to the following criteria.
○: No cracks or uncoated areas on the paper base. △: Cracks or uncoated areas on the paper base (not across the entire surface).
×: Cracks and uncoated areas on the paper base material are present over the entire surface.

5.ヒートシール性(貼り合わせ強度)
紙基材上に、塗工剤を、バーコーター(No.20)を用いて塗工した後、乾燥した。その後、塗工面同士を貼り合わせ、温度150℃、圧力0.2MPaで5秒間のヒートシール加工を行った。その後、貼り合わせた紙基材の接合面を180度の方向で剥離させ、ヒートシール性を次の基準で評価した。
○:十分に接着しており、剥離時に紙が破損
△:接着しているが、軽く剥離が可能
×:接着していない
5. Heat sealability (bonding strength)
The coating agent was applied to the paper substrate using a bar coater (No. 20) and then dried. The coated surfaces were then bonded together and heat-sealed for 5 seconds at a temperature of 150°C and a pressure of 0.2 MPa. The bonded surfaces of the bonded paper substrates were then peeled off in a 180° direction, and the heat-sealability was evaluated according to the following criteria.
○: Adheres well, and the paper is damaged when peeled off. △: Adheres, but can be easily peeled off. ×: Not adhered.

6.防水性
青色顔料(大日精化社製、EP-700ブルーGA)0.3質量%を含む水を、積層体の樹脂層表面に滴下し、5分後に表面をふき取った。その際の紙の着色度合いを目視で確認し、防水性を次の基準で評価した。
◎:水滴跡が全く無い
○:水滴跡がごく僅かにあり
×:水滴跡あり(水の浸透あり)
Water containing 0.3% by mass of blue pigment (EP-700 Blue GA, manufactured by Dainichi Seika Chemicals Co., Ltd.) was dropped onto the surface of the resin layer of the laminate, and the surface was wiped off after 5 minutes. The degree of coloring of the paper at that time was visually confirmed, and the waterproofness was evaluated according to the following criteria.
◎: No water droplets at all ○: Very few water droplets ×: Water droplets (water has penetrated)

7.耐油性
JAPAN TAPPI T599cm-02紙パルプ試験方法に準じた下記の方法でキット試験をおこなった。
ひまし油、トルエンおよびn-ヘプタンを異なる体積比で混合した試験溶液(キット番号1~12)を、積層体の樹脂層表面に滴下した。滴下して15秒後に、油滴の浸透によって斑点が生じた場合を不合格と判定し、斑点が生じない最高キット番号を、そのサンプルの耐油度とみなして、耐油性を次の基準で評価した。
◎:耐油度10以上
○:耐油度8~9
△:耐油度5~7
×:耐油度4以下
7. Oil resistance A kit test was carried out according to the following method based on JAPAN TAPPI T599cm-02 paper pulp test method.
Test solutions (kit numbers 1 to 12) in which castor oil, toluene and n-heptane were mixed in different volume ratios were dropped onto the resin layer surface of the laminate. If spots were formed due to penetration of the oil droplets 15 seconds after dropping, the sample was judged as failing. The highest kit number that did not produce spots was regarded as the oil resistance of that sample, and the oil resistance was evaluated according to the following criteria.
◎: Oil resistance 10 or more ○: Oil resistance 8 to 9
△: Oil resistance level 5 to 7
×: Oil resistance level 4 or less

8.耐ブロッキング性
積層体の樹脂層面同士を接触させ、25℃雰囲気下、1MPa荷重で1日間静置した。その後サンプルを剥離し、耐ブロッキング性を次の基準で評価した。
◎:ブロッキングなし(剥離抵抗や剥離音なし)
○:剥離に力がいらないが、剥離音がする
△:剥離に力が必要(接着はしていない)
×:接着している
8. Blocking Resistance The resin layer surfaces of the laminates were brought into contact with each other and left to stand for one day under a load of 1 MPa in an atmosphere of 25° C. Thereafter, the samples were peeled off, and the blocking resistance was evaluated according to the following criteria.
◎: No blocking (no peeling resistance or peeling noise)
○: No force is required to peel off, but there is a peeling noise. △: Force is required to peel off (not adhered).
×: Adhered

塗工剤の原料および紙基材として、下記のものを使用した。
1.酸変性ポリオレフィン樹脂
酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体(E-1)の製造
ヒーター付きの密閉できる耐圧ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、100gの酸変性ポリオレフィン樹脂(エチレン-アクリル酸エチル-無水マレイン酸共重合体、無水マレイン酸2質量%、融点105℃、ガラス転移温度0℃未満)、100gのイソプロパノール、4.0gのトリエチルアミン、および296gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌しながら120℃まで加熱することによって、乳白色のポリオレフィン樹脂水性分散体E-1(固形分濃度約20質量%、粘度60mPa・s、水性媒体におけるイソプロパノール比率25質量%)を得た。
The following materials were used as the coating agent raw materials and the paper base material.
1. Production of aqueous dispersion (E-1) of acid-modified polyolefin resin Using a stirrer equipped with a sealable pressure-resistant glass container equipped with a heater, 100 g of acid-modified polyolefin resin (ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer, maleic anhydride 2 mass%, melting point 105 ° C., glass transition temperature less than 0 ° C.), 100 g of isopropanol, 4.0 g of triethylamine, and 296 g of distilled water were charged into a glass container and heated to 120 ° C. with stirring to obtain a milky white polyolefin resin aqueous dispersion E-1 (solid content concentration about 20 mass%, viscosity 60 mPa s, isopropanol ratio in aqueous medium 25 mass%).

酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体(E-2)の製造
酸変性ポリオレフィン樹脂水性分散体(E-1)200gに、水100gおよびジメチルエタノールアミン2.0gを加えた後、エバポレータを用いて溶媒102gの減圧留去処理をおこなうことにより、水性媒体におけるイソプロパノール比率が1質量%未満である酸変性ポリオレフィン樹脂水性分散体(E-2、固形分濃度約20質量%、粘度15mPa・s)を得た。
Preparation of aqueous dispersion (E-2) of acid-modified polyolefin resin 100 g of water and 2.0 g of dimethylethanolamine were added to 200 g of the aqueous dispersion (E-1) of acid-modified polyolefin resin, and then 102 g of the solvent was distilled off under reduced pressure using an evaporator to obtain an aqueous dispersion (E-2) of acid-modified polyolefin resin having an isopropanol ratio of less than 1 mass% in the aqueous medium (solid concentration of about 20 mass%, viscosity of 15 mPa·s).

2.ウレタン樹脂
・ウレタン樹脂エマルション:三井化学社製、タケラック W-6010、固形分濃度30質量%、ガラス転移温度90℃
2. Urethane resin/urethane resin emulsion: Mitsui Chemicals, Takelac W-6010, solid content concentration 30% by mass, glass transition temperature 90° C.

3.アクリル樹脂
・アクリル樹脂Aエマルション:DSM社製、NeoCryl A-6092、固形分濃度43質量%、ガラス転移温度56℃
・アクリル樹脂Bエマルション:DSM社製、NeoCryl A-1092、固形分濃度49質量%、ガラス転移温度9℃
3. Acrylic resin/acrylic resin A emulsion: manufactured by DSM, NeoCryl A-6092, solid content concentration 43% by mass, glass transition temperature 56° C.
Acrylic resin B emulsion: NeoCryl A-1092, manufactured by DSM, solid content concentration 49% by mass, glass transition temperature 9°C

4.水酸基含有化合物
・CMC:カルボキシメチルセルロース、日本製紙社製、サンローズF350HC
・多糖類:キサンタンガム、ダニスコジャパン社製、GRINDSTED Xanthan J
・PVA:ポリビニルアルコール溶液、日本酢ビポバール社製JMR-10Lの10質量%溶液(溶媒:水/イソプロパノール(質量比40/60))
4. Hydroxyl-containing compound CMC: Carboxymethylcellulose, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., Sunrose F350HC
Polysaccharides: Xanthan gum, manufactured by Danisco Japan, GRINDSTED Xanthan J
PVA: polyvinyl alcohol solution, 10% by mass solution of JMR-10L manufactured by Nippon Vinyl Polyvinyl Alcohol Co., Ltd. (solvent: water/isopropanol (mass ratio 40/60))

5.紙基材
日本製紙社製、目付230g/m
5. Paper base material: Nippon Paper Industries Co., Ltd., basis weight 230 g/ m2

実施例1
酸変性ポリオレフィン樹脂水性分散体(E-2)100gに対して、ウレタン樹脂エマルションを20g(固形分質量比100/30)と、イソプロパノール7gを添加し(水性媒体におけるイソプロパノール比率7質量%)、塗工剤を作製した。
作製した塗工液を、紙基材上に、バーコーター(No.20)を用いて塗工し、110℃に設定した熱風乾燥機内で30秒間乾燥させることにより、樹脂層を形成し、積層体を作製した。
Example 1
To 100 g of the acid-modified polyolefin resin aqueous dispersion (E-2), 20 g of the urethane resin emulsion (solid content mass ratio 100/30) and 7 g of isopropanol (isopropanol ratio in the aqueous medium 7% by mass) were added to prepare a coating agent.
The prepared coating liquid was applied onto a paper substrate using a bar coater (No. 20) and dried for 30 seconds in a hot air dryer set at 110°C to form a resin layer and prepare a laminate.

実施例2~15、比較例1~3
表1に記載のように、酸変性ポリオレフィン樹脂水性分散体、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、水酸基含有化合物の種類を変更し、また、各固形分質量比を変更した。また、水性媒体におけるイソプロパノールの量が表1に記載の比率になるように添加して、塗工剤を作製し、実施例1と同様にして積層体を作製した。
Examples 2 to 15, Comparative Examples 1 to 3
The types of the acid-modified polyolefin resin aqueous dispersion, the urethane resin, the acrylic resin, and the hydroxyl group-containing compound were changed, and the mass ratio of each solid content was also changed, as shown in Table 1. In addition, a coating agent was prepared by adding isopropanol to the aqueous medium so as to obtain the ratio shown in Table 1, and a laminate was prepared in the same manner as in Example 1.

実施例、比較例で作製した塗工剤の構成、各種特性の評価結果を表1に示す。 The composition of the coating agents prepared in the examples and comparative examples, and the evaluation results of their various properties are shown in Table 1.

Figure 0007622985000001
Figure 0007622985000001

実施例1~15で得られた塗工剤は、紙への塗工性、造膜性に優れ、形成された樹脂層は、ヒートシール性、防水性、耐油性に優れていた。
特に、実施例3、8においては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂および水酸基含有化合物の種類、並びにそれらの含有量が好ましいものであったため、形成された樹脂層は、防水性、耐油性などの特性にいっそう優れる結果となった。
The coating agents obtained in Examples 1 to 15 were excellent in applicability to paper and film-forming properties, and the formed resin layers were excellent in heat sealability, waterproofness, and oil resistance.
In particular, in Examples 3 and 8, the types and contents of the urethane resin, acrylic resin and hydroxyl group-containing compound were preferable, and as a result, the formed resin layer had even more excellent properties such as waterproofness and oil resistance.

比較例1~3において、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、水酸基含有化合物の何れも含有しない酸変性ポリオレフィン樹脂水性分散体は、紙への塗工性、造膜性に劣り、形成された樹脂層は、ヒートシール性、防水性、耐油性の全てにおいて、実施例よりも劣るものであった。

In Comparative Examples 1 to 3, the aqueous dispersions of acid-modified polyolefin resins that did not contain any of urethane resin, acrylic resin, or hydroxyl group-containing compounds were inferior in coatability and film-forming properties on paper, and the resin layers formed were inferior to those of the Examples in all of heat sealability, waterproofness, and oil resistance.

Claims (5)

酸変性ポリオレフィン樹脂と、
ウレタン樹脂および/またはアクリル樹脂と、
水酸基含有化合物(ただし、繊維状セルロースを除く。)と、
水性媒体と、を含有することを特徴とする塗工剤。
An acid-modified polyolefin resin;
a urethane resin and/or an acrylic resin ;
A hydroxyl group-containing compound (excluding fibrous cellulose) ,
A coating agent comprising: an aqueous medium.
ウレタン樹脂および/またはアクリル樹脂の含有量が、酸変性ポリオレフィン樹脂100質量部に対して、10質量部を超え、100質量部以下であることを特徴とする請求項1に記載の塗工剤。 The coating agent according to claim 1, characterized in that the content of the urethane resin and/or the acrylic resin is more than 10 parts by mass and not more than 100 parts by mass per 100 parts by mass of the acid-modified polyolefin resin. 紙基材と樹脂層とが積層されてなる積層体であって、
樹脂層が、酸変性ポリオレフィン樹脂と、
ウレタン樹脂および/またはアクリル樹脂と、
水酸基含有化合物(ただし、繊維状セルロースを除く。)と、を含有することを特徴とする積層体。
A laminate comprising a paper base material and a resin layer,
The resin layer comprises an acid-modified polyolefin resin,
a urethane resin and/or an acrylic resin ;
A laminate comprising: a hydroxyl group-containing compound (excluding fibrous cellulose) ;
請求項3に記載の積層体を含むことを特徴とする包装材料。 A packaging material comprising the laminate according to claim 3. 請求項3に記載の積層体を含むことを特徴とする紙容器。 A paper container comprising the laminate according to claim 3.
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