(57)【要約】【課題】水性組成物として安定で、かつ、埃の付着やブロッキングが防止された紙器スリップ防止剤の新しい組成を提供する。【解決手段】カルボキシル変性されたゴムラテックス１００重量部（固形物換算）と、コロイダルシリカ２０〜６０重量部（ＳｉＯ２換算）と、ケン化度が９８ｍｏｌ％以上であるポリビニルアルコール５〜２５重量部（固形物換算）とを含有する水分散液からなる紙器スリップ防止剤。ゴムラテックスは、カルボキシル変性されたスチレン・ブタジエンゴムラテックスが好ましく、そのガラス転移温度（Ｔｇ）は−６０℃〜１５℃が好ましく、−５０℃〜−５℃が更に好ましい。コロイダルシリカの平均粒子径は５〜１２ｎｍが好ましい。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボキシル変性されたゴムラテックス１００重量部（固形物換算）と、コロイダルシリカ２０〜６０重量部（ＳｉＯ２換算）と、ケン化度が９８ｍｏｌ％以上であるポリビニルアルコール５〜２５重量部（固形物換算）とを含有する水分散液からなる紙器スリップ防止剤。
【請求項２】
前記ゴムラテックスが、ガラス転移温度（Ｔｇ）−６０℃〜１５℃のものである請求項１に記載のスリップ防止剤。
【請求項３】
前記ゴムラテックスが、ガラス転移温度（Ｔｇ）−５０℃〜−５℃のものである請求項１に記載のスリップ防止剤。
【請求項４】
前記ゴムラテックスが、カルボキシル変性されたスチレン・ブタジエンゴムラテックスである請求項３に記載のスリップ防止剤。
【請求項５】
前記コロイダルシリカの平均粒子径が５〜１２ｎｍである請求項１に記載のスリップ防止剤。
【請求項６】
さらに、増粘剤および／または防腐剤を含有する請求項１に記載のスリップ防止剤。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のスリップ防止剤を、紙器の封函後に該紙器の表面に塗布することを特徴とする紙器スリップ防止方法。
【請求項８】
前記紙器が段ボール箱である請求項７に記載のスリップ防止方法。
【請求項９】
請求項７の方法でスリップを防止された紙器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は段ボール箱やクラフト紙袋等の紙器をパレットに積載して運送する際に、該紙器が荷崩れするのを防止するために紙器の表面に塗布して使用する紙器スリップ防止剤に関するものである。さらに詳しくは、飲料、ビール、食品等を詰めた段ボール箱を積層して輸送する際の振動による荷崩れを防止するために、段ボール箱表面に高い滑り摩擦を付与できるスリップ防止用組成物およびスリップ防止方法、並びに、荷崩れしにくい紙器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パレット上に積み重ねられた段ボール箱等が搬送中に荷崩れするのを防止する方法として、バインディング処理やシュリンク処理が行なわれている。しかし、かかる処理は手間がかかり、コストも高くつくという欠点がある。
【０００３】
また、段ボール箱等の紙器の製造時に、その表面又は底面に、滑り止め用のニスをスリップ防止剤として予め塗布して摩擦係数を高め、積み上げ時のスリップを防止することも行われている。しかし、この場合、段ボール製造時の印刷工程にスリップ防止剤を塗布する設備を追加する必要があり、製造コストを高める原因となっていた。
【０００４】
一方、段ボール箱等の紙器をパレットに積み上げる際、現場にて、紙器の表面にホットメルト型接着剤を点状又は線状に塗布することも行なわれている。しかし、ホットメルト型接着剤を塗布するためには、これを加熱するか、有機溶剤に溶かす必要がある。また、品質検査や配送センターでの小分け作業の際に積み替えが行なわれた場合、該接着剤の荷崩れ防止効果は無くなり、再接着する為には再度接着剤を塗布する必要が生じる。また、荷降ろし時に接着剤塗布箇所で紙が破損することもあり、商品イメージを著しく落すという問題があった。
【０００５】
そこで、加熱や有機溶剤の使用を必要とすることなく、現場にて簡単に塗布できる紙器スリップ防止剤であって、積み替え作業も紙を剥離させることなく楽に行えるものとして、ゴムラテックスと塩化ビニル系及び／又は（メタ）アクリル系重合体エマルジョンとを必須成分とする水ベースの紙器スリップ防止剤（特許文献１参照）や、コロイダルシリカとゴムラテックスなどの有機ポリマーラテックスとポリビニルアルコールやアルギン酸ナトリウムなどの水分散性又は水可溶性の高分子化合物とを必須成分として含有する水分散液からなる紙器スリップ防止剤（特許文献２参照）が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−５３７４２号公報
【特許文献２】特開平１１−２１７５３５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のスリップ防止剤は、何れもゴムラテックスを含有するため、紙器の表面に摩擦係数の高いゴム物性が付与され、高い滑り抵抗性、すなわち、滑り角度の上昇にかかわらず高いスリップ防止効果が保持される点で優れている。しかしながら、これらのスリップ防止剤は、成分の配合によっては、組成物としての安定性に欠けることがあり、また、埃の付着やブロッキングの問題を生じることがあり、かかる問題の解決が望まれていた。
【０００８】
かかる状況に鑑み、本発明は、水性組成物として安定で、かつ、埃の付着やブロッキングが防止された紙器スリップ防止剤の新しい組成を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明によれば、カルボキシル変性されたゴムラテックス１００重量部（固形物換算）と、コロイダルシリカ２０〜６０重量部（ＳｉＯ２換算）と、ケン化度が９８ｍｏｌ％以上であるポリビニルアルコール５〜２５重量部（固形物換算）とを含有する水分散液からなる紙器スリップ防止剤によって達成される。
【００１０】
すなわち、本発明は、カルボキシル変性されたゴムラテックスと微細なコロイダルシリカとを組み合わせるとともに、これにケン化度が９８ｍｏｌ％以上であるポリビニルアルコールをバインダーとして配合することにより、水性組成物として安定な系を形成し、塗布時には適度な粘性を備えて紙器表面に接着し、乾燥時には防滑性は高いがブロッキングせず、埃の付着も少ない塗膜となる組成物を調製した点に特徴を有する。本発明の紙器スリップ防止剤は水性であるため、塗布に際して、そのまま紙器に塗るだけでよく、加熱や有機溶剤を使用する必要はない。また、本発明の構成によれば、組成物全量の３５重量％以下、好ましくは３０重量％以下の低い固形物含量（ＴＳ）で塗布性に優れ、且つ、ブロッキングや埃の付着が低減され、防滑性の良好な組成物を提供できる点で極めて有用である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるカルボキシル変性されたゴムラテックスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−６０℃〜１５℃であることが好ましく、さらに好ましくは−５０℃〜−５℃、特に好ましくは−４０℃〜−１０℃である。ガラス転移温度（Ｔｇ）が１５℃よりも高いと、ゴム弾性が低くなり、荷崩れ防止性が低下する。ガラス転移温度（Ｔｇ）が−６０℃よりも低いとゴム成分が紙器の表面でベト付き易く、ブロッキングや埃の付着を生じる。
【００１２】
かかるゴムラテックスとしては、上記ガラス転移温度（Ｔｇ）の範囲を満たす限り、特に制限はないが、例えば、天然ゴム（ＮＲ）ラテックスの他、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ウレタンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム等の合成ゴムのラテックスが挙げられる。このうち、ＳＢＲラテックス及びＮＢＲラテックスが最も好ましく、特に、塗膜のブロッキング及び埃の付着を防止するためには、ＳＢＲラテックスが好ましい。ゴムラテックスのカルボキシル変性は、例えば、エチレン系不飽和カルボン酸を共重合成分として用いることで容易に行える。エチレン系不飽和カルボン酸の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などのモノまたはジカルボン酸（無水物）を挙げることができる。ゴムラテックス中のカルボキシル基の含有量は、スリップ防止剤の配合や使用形態に応じて適宜選択できる。
【００１３】
本発明で用いるコロイダルシリカは公知であるが、本発明においては、平均粒子径５〜１２ｎｍのものを使用することが好ましく、さらに好ましくは平均粒子径６〜１０ｎｍの範囲内のものが使用される。かかる微細な粒径のコロイダルシリカは、各種製造業者から入手可能であり、例えば、スノーテックス−ＸＳ（日産化学（株）製）、ルドックスＳＭ（デュポン社製）などの商品名で水分散液として販売されているものを用いることができる。該コロイダルシリカは、ゴムラテックス１００重量部（固形物換算）に対して２０〜６０重量部（ＳｉＯ２換算）配合され、好ましくは３５〜４５重量部（ＳｉＯ２換算）配合される。該コロイダルシリカの配合量が６０重量部を越えると、重ね合わせた紙器を分離しにくくなる。該コロイダルシリカの配合量が２０重量部よりも少ないと、十分なスリップ防止効果が得られない。
【００１４】
本発明で用いるポリビニルアルコールは、ケン化度が９８ｍｏｌ％以上であることが必要であり、９９ｍｏｌ％以上であること好ましい。かかるポリビニルアルコールは、完全ケン化型のポリビニルアルコールとして市販されているものの中から適宜選択して使用でき、例えば、ゴーセナ−ルＴ−３３０Ｈ、ゴーセノールＮＬ−０５（何れも日本合成化学社製）などが挙げられる。ポリビニルアルコールのケン化度が９８ｍｏｌ％よりも低い場合、水による粘着性などの問題が生じる。また、ポリビニルアルコールは中性乃至アルカリ性の水中に溶解するに適当な重合度を有するものが好ましく、具体的には、４％水溶液としたときの２０℃における粘度が５〜３５ｍＰａ・ｓのものが好ましい。また、分散性の点から、ポリビニルアルコールはカルボキシル変性されたものを用いることが好ましい。ポリビニルアルコールのカルボキシル変性は、例えば、エチレン系不飽和カルボン酸を共重合成分として用いることで容易に行える。エチレン系不飽和カルボン酸の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などのモノまたはジカルボン酸（無水物）を挙げることができる。ポリビニルアルコール中のカルボキシル基の含有量は、スリップ防止剤の配合や使用形態に応じて適宜選択できる。
【００１５】
該ポリビニルアルコールは、ゴムラテックス１００重量部（固形物換算）に対して５〜２５重量部（固形物換算）配合され、好ましくは１０〜２０重量部（固形物換算）配合される。該ポリビニルアルコールの配合量が２５重量部を越えると、摩擦係数が低下して荷崩れ防止性が低下する。該ポリビニルアルコールの配合量が５重量部よりも少ないと、スリップ防止剤と紙器との接着性が低下する。
【００１６】
更に、本発明のスリップ防止剤には、必要に応じて、防腐又は防黴剤、凍結防止剤、ｐＨ調節剤等の各種添加剤を配合することができる。
【００１７】
防腐又は防黴剤としては、ホルムアルデヒド、安息香酸ナトリウム、フェノール系防腐剤等を用いることができる。フェノール系防腐剤としては、ペンタクロロフェノレート、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エステル等が挙げられる。
【００１８】
凍結防止剤としては、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びこれらのエステル等が挙げられる。スリップ防止剤の安定性の点から、グリセリンが好ましく用いられる。
【００１９】
ｐＨ調節剤は、コロイダルシリカを水中で安定な分散状態に保つために用いられ、スリップ防止剤のｐＨを７よりも大きく１１以下、好ましくは７．５〜１０．５の範囲に調整するに十分な量だけ添加することが好ましい。かかるｐＨ調節剤としては、アンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、安息香酸ナトリウム又はモノエタノールアミンなどが挙げられる。
【００２０】
本発明のスリップ防止剤は、例えば、上記コロイダルシリカの水分散液と、上記ゴムラテックスの水分散液と、ポリビニルアルコールの水分散液とを撹拌混合し、必要に応じて水及び／又は上記添加剤を混合することによって容易に製造することができる。但し、これらの各水分散液には予め界面活性剤が含まれている場合があるため、混合時に一方の分散液が他方の分散液の安定性に影響を与えることがあるが、これらの相性は、使用する分散液の種類に応じて当業者が適宜判断することができる。水としては、イオン交換水を使用することが好ましいが、硬度として５０ｐｐｍ以上の不純物混入水を化学的に処理することによって使用することも可能である。
【００２１】
本発明のスリップ防止剤は、紙器の封函後、パレット積み上げ時に、現場で、ブラシ、ローラーやスプレー等の塗布手段を用いて紙器に塗布することができる。塗膜の乾燥は室温で放置するだけで可能である。かかる使用形態では、本発明のスリップ防止剤は、コロイダルシリカと、ゴムラテックスと、ビニルアルコールとを固形分換算でスリップ防止剤の全重量を基準として０．２〜３５重量％、好ましくは１０〜３０重量％含有する水分散液として調製することが望ましい。
【００２２】
本発明のスリップ防止剤は、ハンドスプレー付の容器等に詰められた形態として提供することもできる。また、段ボール箱やクラフトバッグ等の紙器の製造工程において、その紙表面に本発明のスリップ防止剤を予め塗布しておくことを妨げるものではない。
【００２３】
かくして、本発明の他の局面によれば、本発明のスリップ防止剤を、紙器の封函後に該紙器の表面に塗布することを特徴とする紙器スリップ防止方法が提供される。また、このようにスリップ防止処理された段ボール箱等の紙器は、埃の付着やブロッキングが低減されるため、商品価値の高いものである。
【００２４】
したがって、本発明の更に他の局面によれば、上記スリップ防止方法でスリップを防止された段ボール箱、クラフト紙袋などの紙器が提供される。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
実施例１〜４、比較例１〜２
表１に示す配合にて、各種成分を撹拌混合し、各スリップ防止剤を調製した。
なお、表１で用いたゴムラテックス（ＴＳ＝４５ｗｔ％）の物性は表２に示されるとおりであった。コロイダルシリカは、ルドックスＳＭ（デュポン社製：ＴＳ＝３０ｗｔ％）を用いた。ポリビニルアルコールは、カルボキシル変性型のものであるゴーセナ−ルＴ−３３０Ｈ（日本合成化学社製：ＴＳ＝１０ｗｔ％、ケン化度９９．０ｍｏｌ％以上）を用いた。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
【表２】
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【００２９】
１２５ｍｌ缶ビール包装用（２４個詰め）段ボール箱に該缶ビール２４個を充填し、該箱を閉じた後、上述のように調製したスリップ防止剤を１．０〜１．５ｇづつ該箱の天面の全面に塗布した。
【００３０】
かくしてスリップ防止剤が塗布された段ボール箱を５分間室内で乾燥させた後、ＪＩＳＰ８１４７に従いテスト機のテーブル上に２段に積み重ねて、該テーブルを１分間に３０度の速度で傾斜させて上の箱が下の箱に対して滑り始める傾斜角度を測定した。その結果を表３に示す。なお、流通業界の基準では、この傾斜角度が４０度以上である場合に合格とされている。
【００３１】
また、ブロッキング性については、スリップ防止剤が塗布された段ボール箱の塗布面を、スリップ防止剤が塗布されていない段ボール箱に重ねた後、両者を万力に挟み、室温下４分間２００ｋｇ／ｃｍ２の力で押さえ、その後両者を剥離した時の状態を観察することにより、以下の段階で評価した：
○：ブロッキングなし、
×：塗膜が剥がれた。
その結果を表３に示した。
【００３２】
スリップ防止剤の液安定性については、スリップ防止剤を作製後、５００ｍｌのビンに入れて室温下に放置し、外観を目視で観察することにより、以下の段階で評価した：
○：少量の液分離が生じたが、容易に撹拌均一化できた、
×：液分離が生じ、沈殿物又はゲル化物が生じた。
その結果を表３に示した。
【００３３】
【表３】
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【００３４】
実施例１〜４と比較例１〜２の対比から、カルボキシル変性されたゴムラテックスを用いることにより、ポリビニルアルコールとコロイダルシリカを含有する安定な系を形成できることがわかる。また、実施例１及び４と実施例２との対比から、高い摩擦係数を得るためには、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−５℃以下のゴムラテックスを使用することが好ましいことが示された。また、実施例１及び４と実施例３との対比から、ブロッキングを防止するためには、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−４０℃以上のゴムラテックスを使用することが好ましいことが示された。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、カルボキシル変性されたゴムラテックスと、コロイダルシリカと、ケン化度が９８ｍｏｌ％以上であるポリビニルアルコールとからなる水ベースの安定な紙器スリップ防止剤が得られる。ゴムラテックスは、幅広い分子量分布を備えるため、高い摩擦係数を紙器に付与することができ、高い荷崩れ防止効果が得られる。さらに、ゴムラテックスとして所定のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するものを使用することで、粘着性による荷崩れ防止でなく、高い摩擦係数を活用した荷崩れ防止効果が得られ、埃が紙器表面に付着したりブロッキングを生じるなどの問題を回避でき、紙器の商品価値を高めることができる。