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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-01
(54)【発明の名称】コーティングされた紙物品
(51)【国際特許分類】
B32B 27/10 20060101AFI20240725BHJP
C08F 218/08 20060101ALI20240725BHJP
C08F 8/12 20060101ALI20240725BHJP
B32B 27/30 20060101ALI20240725BHJP
C09D 131/04 20060101ALI20240725BHJP
C09D 133/04 20060101ALI20240725BHJP
C09D 129/04 20060101ALI20240725BHJP
【ＦＩ】
B32B27/10
C08F218/08
C08F8/12
B32B27/30 A
B32B27/30 Z
B32B27/30 102
C09D131/04
C09D133/04
C09D129/04
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023579530
(86)(22)【出願日】2022-06-21
(85)【翻訳文提出日】2023-12-25
(86)【国際出願番号】 US2022034205
(87)【国際公開番号】W WO2023009243
(87)【国際公開日】2023-02-02
(31)【優先権主張番号】63/225,603
(32)【優先日】2021-07-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】590002035
【氏名又は名称】ローム アンド ハース カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＨＭ ＡＮＤ ＨＡＡＳ ＣＯＭＰＡＮＹ
(71)【出願人】
【識別番号】502141050
【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100095360
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 英二
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(72)【発明者】
【氏名】チャン、シャンイー
(72)【発明者】
【氏名】ローパー ザ サード、ジョン エイ．
(72)【発明者】
【氏名】ヘイル、アンドリュー
(72)【発明者】
【氏名】アインスラ、ブライアン アール．
(72)【発明者】
【氏名】カーター、マシュー
【テーマコード（参考）】
4F100
4J038
4J100
【Ｆターム（参考）】
4F100AJ11B
4F100AK21B
4F100AK22B
4F100AK25B
4F100AL01B
4F100CA02B
4F100CA13B
4F100CA18B
4F100DG10A
4F100EH46B
4F100YY00B
4J038CF091
4J038NA04
4J038NA08
4J038PB04
4J038PC10
4J100AD02Q
4J100AG04P
4J100AL03R
4J100AL04R
4J100BA03H
4J100CA04
4J100CA05
4J100CA31
4J100FA20
4J100HA09
4J100HB39
4J100HE12
4J100JA01
(57)【要約】
本発明は、１ｇ／ｍ２～２０ｇ／ｍ２の範囲の乾燥コーティング重量を有するフィルムと重ね合わされた紙又は板紙基材を含む物品であって、フィルムが、ビニルエステル、ビニルアルコール、及びアクリレートモノマーの構造単位を含むコポリマーを含む、物品に関する。コーティングは、耐油性及び耐グリース性、鉱油バリア性能、並びにヒートシール性を提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物品であって、１ｇ／ｍ２～２０ｇ／ｍ２の範囲の乾燥コーティング重量を有するフィルムと重ね合わされた紙又は板紙基材を含み、前記フィルムが、前記フィルムの重量に基づいて、少なくとも５０重量パーセントの１つ以上のポリマーを含み、少なくとも５０パーセントの前記１つ以上のポリマーが、４０～９６重量パーセントのビニルエステルの構造単位と、２～５０重量パーセントのビニルアルコールの構造単位と、０．５～３０重量パーセントのアクリレートモノマーの構造単位と、を含む、物品。
【請求項2】
Ｃ１～Ｃ８直鎖又は分岐アルキルアクリレートモノマーが、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ｎ－ブチルアクリレート、ｎ－ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ－ブチルアクリレート、及び２－エチルヘキシルアクリレートからなる群から選択され、前記ビニルエステルが、酢酸ビニルである、請求項１に記載の物品。
【請求項3】
前記ポリマーが、前記ポリマーの重量に基づいて、８～５０重量パーセントのビニルアルコールの構造単位と、１～２５重量パーセントの前記Ｃ１～Ｃ８直鎖又は分岐アルキルアクリレートモノマーの構造単位と、を含む、請求項２に記載の物品。
【請求項4】
ビニルアルコールの構造単位の濃度が、１３～４０重量パーセントの範囲である場合、前記Ｃ１～Ｃ８直鎖又は分岐アルキルアクリレートモノマーの構造単位の濃度が、３～２０重量パーセントの範囲である、請求項２に記載の物品。
【請求項5】
前記Ｃ１～Ｃ８直鎖又は分岐アルキルアクリレートモノマーが、ｎ－ブチルアクリレートである、請求項３に記載の物品。
【請求項6】
少なくとも６５重量パーセントの１つ以上のポリマーが、酢酸ビニル、ビニルアルコール、及び前記Ｃ１～Ｃ８直鎖又は分岐アルキルアクリレートモノマーの構造単位を含む、請求項２～５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項7】
前記フィルムが、ａ）６０～９５重量パーセントの酢酸ビニル、ビニルアルコール、及び前記アクリレートモノマーの構造単位と、ｂ）５～４０重量パーセントの酢酸アニオンと、を含み、前記重量パーセント範囲が、前記酢酸アニオンと、酢酸ビニル、ビニルアルコール、及び前記アクリレートモノマーの前記構造単位との重量に基づく、請求項２に記載の物品。
【請求項8】
Ｃ１～Ｃ８直鎖又は分岐アルキルアクリレートモノマーが、ｎ－ブチルアクリレートである、請求項４に記載の物品。
【請求項9】
前記コーティングが、界面活性剤、消泡剤、ワックス、分散剤、レオロジー調整剤、顔料、架橋剤、及び着色剤からなる群から選択される少なくとも１つの追加の材料と、前記フィルムの重量に基づいて、５重量パーセント未満の蛍光増白剤と、を更に含む、請求項１に記載の物品。
【請求項10】
組成物が、前記フィルムの重量に基づいて、１重量パーセント未満の蛍光増白剤を更に含む、請求項１に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
本発明は、コーティングされた紙又は板紙物品に関し、より具体的には、部分的に加水分解されたポリ（ビニルエステル－ｃｏ－アクリレート）でコーティングされた紙又は板紙に関する。紙及び板紙は、紙の再生可能性及び生分解性に起因して、プラスチック包装の持続可能な代替物として包装用途においてますます使用されている。多くの用途において、紙及び板紙は、これらの基材を通る油、グリース、湿気、及び酸素の浸透を低減させるために、バリア材料でコーティングされる必要がある。耐油性及び耐グリース性（oil and grease resistance、ＯＧＲ）を達成することは、サンドウィッチのラップ、ポップコーンの袋、及びベーカリー用の箱などの食品サービス用途において使用される紙及び板紙包装体にとって不可欠である。これらの用途のために設計されたバリアコーティングは、典型的には、下層の紙基材に油が飽和しないように遮断するために使用され、これは、材料の外観を変化させ、包装の構造的完全性に悪影響を及ぼし得る。
【0002】
従来のＯＧＲ紙は、パーフルオロカーボン添加剤で処理されており、これは、非常に効果的なバリア材料であるが、規制上の厳しい監視下に置かれている。ポリエチレンなどの押出プラスチックフィルムもまた、紙及び板紙をコーティングするために使用されており、良好なバリア性能を示すことが見出されている。しかしながら、押出コーティングは、オフマシン塗布を必要とし、不必要に厚いフィルムを作製し、それによってコストを増加させ、これらのコーティングされた紙製品の再パルプ化性及びリサイクル性を制限する。
【0003】
水性分散液コーティングは、フルオロケミカル及びポリエチレンコーティングに対する環境に配慮した代替物であり、それらは、紙包装体の改善された再パルプ化性及びリサイクル性を可能にするために、低いコーティング重量で塗布され得る。アクリル、スチレン－アクリル（styrene-acrylic、ＳＡ）、及びスチレン－ブタジエン（styrene-butadiene、ＳＢ）ポリマーに基づく合成ラテックスは、バリアコーティング用途において最も一般的に使用される材料である。これらの組成物は、紙及び板紙基材に優れたＯＧＲを提供し得るが、紙製品の生成及び用途に重要である他のコーティング特性、例えば可撓性（又は折り曲げ性）、耐ブロッキング性、及びヒートシール性が多くの場合不十分である。ポリ（酢酸ビニル）（poly(vinyl acetate)、ＰＶＡｃ）分散液は、紙産業においてコーティング組成物中で従来使用されてきた合成ラテックスの種類である。これらのラテックスは、ＳＡ及びＳＢタイプの結着剤よりも低コスト、熱及び光安定性、接着性、及び耐ブリスター性などの利点を提供する。しかしながら、ＰＶＡｃは、包装用途に必要とされる良好なバリア特性を提供しない。したがって、許容可能な耐油性及び耐グリース性、並びにバリア特性を有する、費用効果が高く、環境に配慮した物品を開発することは、コーティングされた紙及び板紙物品の技術分野における進歩であろう。
【発明の概要】
【0004】
本発明は、１ｇ／ｍ２～２０ｇ／ｍ２の範囲の乾燥コーティング重量を有するフィルムと重ね合わされた紙又は板紙基材を含む物品であって、
フィルムが、フィルムの重量に基づいて、少なくとも５０重量パーセントの１つ以上のポリマーを含み、少なくとも５０パーセントの１つ以上のポリマーが、４０～９６重量パーセントのビニルエステルの構造単位と、２～５０重量パーセントのビニルアルコールの構造単位と、０．５～３０重量パーセントのアクリレートモノマーの構造単位と、を含む、物品を提供することによって、当該技術分野におけるニーズに対処する。
フィルムが、フィルムの重量に基づいて、少なくとも５０重量パーセントの１つ以上のポリマーを含み、少なくとも５０パーセントの１つ以上のポリマーが、４０～９６重量パーセントのビニルエステルの構造単位と、２～５０重量パーセントのビニルアルコールの構造単位と、０．５～３０重量パーセントのアクリレートモノマーの構造単位と、を含む、物品を提供することによって、当該技術分野におけるニーズに対処する。
【0005】
本発明の物品は、耐油性及び耐グリース性、鉱油バリア性能、並びにヒートシール性を有することが示された。
【発明を実施するための形態】
【0006】
本発明は、１ｇ／ｍ２～２０ｇ／ｍ２の範囲の乾燥コーティング重量を有するフィルムと重ね合わされた紙又は板紙基材を含む物品であって、
フィルムが、フィルムの重量に基づいて、少なくとも５０重量パーセントの１つ以上のポリマーを含み、少なくとも５０パーセントの１つ以上のポリマーが、４０～９６重量パーセントのビニルエステルの構造単位と、２～５０重量パーセントのビニルアルコールの構造単位と、０．５～３０重量パーセントのアクリレートモノマーの構造単位と、を含む、物品である。
フィルムが、フィルムの重量に基づいて、少なくとも５０重量パーセントの１つ以上のポリマーを含み、少なくとも５０パーセントの１つ以上のポリマーが、４０～９６重量パーセントのビニルエステルの構造単位と、２～５０重量パーセントのビニルアルコールの構造単位と、０．５～３０重量パーセントのアクリレートモノマーの構造単位と、を含む、物品である。
【0007】
本明細書で使用される場合、指定のモノマーの「構造単位」という用語は、重合後のモノマーの残存物を指す。例えば、ビニルアルコールの構造単位は、図示のとおりであり、
【0008】
【化1】
式中、点線は、構造単位のポリマー骨格への結合点を表す。
【0009】
重ね合わされたフィルムは、ビニルエステル、ビニルアルコール、及びＣ１～Ｃ８直鎖又は分岐アルキルアクリレートの構造単位を含むポリマー粒子の水性分散液から形成される。水性分散液は、有利なことには、２つの工程において調整される。第１の工程では、ビニルエステル及びＣ１～Ｃ８直鎖又は分岐アルキルアクリレートが、乳化重合条件下で共重合して、ポリ（ビニルエステル－ｃｏ－アクリレート）コポリマー粒子の分散液を形成し、次いで、コポリマーが、塩基で部分的に加水分解されて、ビニルエステル、ビニルアルコール、及びアクリレートの構造単位を含むポリマー粒子の分散液を形成する。したがって、ビニルアルコールの構造単位は、出発物質としてビニルアルコールを必要としない。
【0010】
カルボン酸モノマー及びスルホン酸モノマー又はこれらの塩を含む追加のモノマーが、重合反応において使用され得る。好適なカルボン酸モノマーの例としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、及びマレイン酸が挙げられ、好適なスルホン酸モノマーの例としては、２－スルホエチルアクリレート、２－スルホエチルメタクリレート、２－スルホプロピルアクリレート、２－スルホプロピルメタクリレート、ビニルスルホン酸、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、及び２－メタクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、並びにこれらの塩が挙げられる。カルボン酸モノマーの構造単位の濃度は、典型的には、ポリマー粒子の重量に基づいて、０．１～５重量パーセントの範囲であり、スルホン酸モノマーの構造単位の濃度もまた、典型的には、ポリマー粒子の重量に基づいて、０．１～５重量パーセントの範囲である。
【0011】
多エチレン性不飽和モノマーも、乳化重合反応において使用され得、その濃度は、典型的には、モノマーの重量に基づいて、０．１～５重量パーセントの範囲である。好適な多エチレン性不飽和モノマーの例としては、アリルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジアリルマレエート、及びジアリルフタレートが挙げられる。
【0012】
本明細書で使用される場合、「アクリレートモノマー」という用語は、アクリレート又はメタクリレートモノマーを指す。好適なＣ１～Ｃ８直鎖又は分岐アルキルアクリレートモノマー（アルキルアクリレートモノマー）としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ｎ－ブチルアクリレート、ｎ－ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ－ブチルアクリレート、及び２－エチルヘキシルアクリレートが挙げられる。
【0013】
ビニルエステルの例としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、オクタン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、バーサチック酸ビニルが挙げられ、酢酸ビニルが好ましい。フィルム中のビニルエステルの構造単位の濃度は、コポリマーの混合物であるポリマーの重量に基づいて、４０～９６重量パーセントの範囲であり、ビニルアルコールの構造単位の濃度は、ポリマーの重量に基づいて、２重量パーセントから、又は５重量パーセントから、又は８重量パーセントから、５０重量パーセントまで、又は４０重量パーセントまでの範囲である。アルキルアクリレートモノマーの構造単位の濃度は、０．５重量パーセントから、又は１重量パーセントから、３０重量パーセントまで、又は２５重量パーセントまでの範囲であるが、ビニルアルコールの構造単位のより高い濃度でのより狭い範囲にわたって最適であることが見出されており、より具体的には、アルキルアクリレートモノマーの構造単位の濃度は、ビニルアルコールの構造単位の濃度が、１３重量パーセントから、又は２０重量パーセントから、４０重量パーセントまでの範囲である場合、ポリマーの重量に基づいて、３重量パーセントから、又は４重量パーセントから、２０重量パーセントまでの範囲である。
【0014】
ビニルエステル、ビニルアルコール、及びアクリレートの構造単位を含むポリマー粒子の分散液が、酢酸ビニルとアクリレートモノマーとのコポリマーを塩基性条件下で加水分解することによって調製される場合、フィルムは、加水分解副生成物として形成されるカルボン酸の塩を更に含み得る。必要に応じて、塩は、組成物から除去され得る。ビニルエステルが酢酸ビニルである場合、フィルムは、酢酸アニオンと、酢酸ビニル、ビニルアルコール、アクリレートモノマーの構造単位との重量に基づいて、５重量パーセントから、又は８重量パーセントから、４０重量パーセントまで、又は３５重量パーセントまでの範囲の濃度で酢酸アニオンを含み得る。酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、及び酢酸アンモニウムは、酢酸の塩の例であり、酢酸ナトリウムが、最も一般的である。
【0015】
フィルムは、界面活性剤、消泡剤、ワックス、分散剤、レオロジー調整剤、顔料、架橋剤、及び着色剤などの追加の材料を含み得る。フィルム中に蛍光増白剤を含めることは可能であるが、コーティングされた紙又は板紙物品の最終使用用途は、食品包装の分野において最も一般的であるので、このような薬剤を使用しないことが最良である。したがって、蛍光増白剤の濃度は、フィルムの重量に基づいて、好ましくは５重量パーセント未満、より好ましくは１重量パーセント未満、最も好ましくは０重量パーセントである。
【0016】
本発明の物品は、有利なことには、水性組成物を紙又は板紙基材に所望のコーティング重量を達成するのに十分な量で塗布し、次いで、水分が除去されるまで組成物を高温で乾燥させることによって調製される。フィルムは、フィルムの重量に基づいて、少なくとも５０重量パーセント、又は少なくとも６５重量パーセント、又は少なくとも７５重量パーセント、又は少なくとも８５重量パーセント、又は少なくとも９５重量パーセントの１つ以上のポリマーが、ビニルエステル、ビニルアルコール、及びアクリレートモノマーの構造単位を含む、１つ以上のポリマーを含む。フィルムは、アクリル、スチレン－ブタジエン、及びスチレン－アクリルポリマーなどの他のポリマーを含み得る。あるいは、フィルムは、酢酸アニオンと、酢酸ビニル、ビニルアルコール、及びアクリレートモノマーの構造単位との重量に基づいて、６０重量パーセントから、又は６５重量パーセントから、９５重量パーセントまで、又は９２重量パーセントまでの好ましくは酢酸ビニル、ビニルアルコール、及びアクリレートモノマーの構造単位と、５重量パーセントから、又は８重量パーセントから、４０重量パーセントまで、又は３５重量パーセントまでの酢酸アニオンと、を含む。コーティングされた紙又は板紙物品は、耐油バリア性及び耐グリースバリア性を示すことが示されている。
【実施例】
【0017】
中間体実施例１－酢酸ビニル－ブチルアクリレートラテックスの調製
脱イオン水（７８３．０ｇ）を５Ｌの４つ口丸底フラスコに充填し、Ｎ２下で６０℃に加熱した。別個の容器内で、脱イオン水（４５１．０ｇ）、ビニルスルホン酸ナトリウム（３２．０ｇ、水中２５％）、酢酸ナトリウム（４．０ｇ）、ＴＥＲＧＩＴＯＬ（商標）１５－Ｓ－４０界面活性剤（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ又はその関連会社の商標、２２．９ｇ、水中７０％）、Ｄｉｓｐｏｎｉｌ ＦＥＳ ９９３乳化剤（１０６．６ｇ、水中３０％）、氷アクリル酸（８．０ｇ）、ブチルアクリレート（３２．０ｇ）、及び酢酸ビニル（１５５２．０ｇ）を含有するモノマーエマルションを調製した。モノマーエマルションの一部（４４．２ｇ）を、すすぎ（１６．０ｇの水）とともに反応器に添加し、続いて、過硫酸アンモニウム（８．０ｇの水中１．５ｇ）を、すすぎ（８．０ｇの水）とともに添加し、続いて、亜硫酸水素ナトリウム（０．３ｇ）、硫酸第一鉄七水和物（１７ｍｇ）、及び亜ジチオン酸ナトリウム（０．６ｇ）を、すすぎ（８．０ｇの水）とともに８．０ｇの水中で溶解した。２分間保持した後、モノマーエマルションの残部を１２０分間かけて反応器に供給した。過硫酸アンモニウム（４．９ｇ）及びｔ－ブチルヒドロペルオキシド（２．０ｇ）の１２０．０ｇの水中溶液、並びに重亜硫酸ナトリウムの溶液（１２０．０ｇの水中３．２ｇ）を、６４～６６℃の範囲の温度で１３０分間にわたって反応器に同時に供給した。全ての供給及びすすぎが完了したら、反応器を６０℃に冷却し、その後、過硫酸アンモニウム（０．５ｇ）及びｔ－ブチルヒドロペルオキシド（１．７ｇ）の４８．０ｇの水中溶液、並びに重亜硫酸ナトリウムの溶液（４８．０ｇの水中２．７ｇ）を、３０分間にわたって同時に供給した。次いで、反応器を室温に冷却し、水酸化アンモニウム（６．９ｇ、２８重量％）を滴下添加して、ｐＨを６．５～７．５に上昇させた。固形分含有量は、４８重量％であることが判明した。
脱イオン水（７８３．０ｇ）を５Ｌの４つ口丸底フラスコに充填し、Ｎ２下で６０℃に加熱した。別個の容器内で、脱イオン水（４５１．０ｇ）、ビニルスルホン酸ナトリウム（３２．０ｇ、水中２５％）、酢酸ナトリウム（４．０ｇ）、ＴＥＲＧＩＴＯＬ（商標）１５－Ｓ－４０界面活性剤（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ又はその関連会社の商標、２２．９ｇ、水中７０％）、Ｄｉｓｐｏｎｉｌ ＦＥＳ ９９３乳化剤（１０６．６ｇ、水中３０％）、氷アクリル酸（８．０ｇ）、ブチルアクリレート（３２．０ｇ）、及び酢酸ビニル（１５５２．０ｇ）を含有するモノマーエマルションを調製した。モノマーエマルションの一部（４４．２ｇ）を、すすぎ（１６．０ｇの水）とともに反応器に添加し、続いて、過硫酸アンモニウム（８．０ｇの水中１．５ｇ）を、すすぎ（８．０ｇの水）とともに添加し、続いて、亜硫酸水素ナトリウム（０．３ｇ）、硫酸第一鉄七水和物（１７ｍｇ）、及び亜ジチオン酸ナトリウム（０．６ｇ）を、すすぎ（８．０ｇの水）とともに８．０ｇの水中で溶解した。２分間保持した後、モノマーエマルションの残部を１２０分間かけて反応器に供給した。過硫酸アンモニウム（４．９ｇ）及びｔ－ブチルヒドロペルオキシド（２．０ｇ）の１２０．０ｇの水中溶液、並びに重亜硫酸ナトリウムの溶液（１２０．０ｇの水中３．２ｇ）を、６４～６６℃の範囲の温度で１３０分間にわたって反応器に同時に供給した。全ての供給及びすすぎが完了したら、反応器を６０℃に冷却し、その後、過硫酸アンモニウム（０．５ｇ）及びｔ－ブチルヒドロペルオキシド（１．７ｇ）の４８．０ｇの水中溶液、並びに重亜硫酸ナトリウムの溶液（４８．０ｇの水中２．７ｇ）を、３０分間にわたって同時に供給した。次いで、反応器を室温に冷却し、水酸化アンモニウム（６．９ｇ、２８重量％）を滴下添加して、ｐＨを６．５～７．５に上昇させた。固形分含有量は、４８重量％であることが判明した。
【0018】
中間体実施例２－酢酸ビニルとブチルアクリレートとのコポリマーの部分加水分解
中間体１ラテックスのラテックスの一部（３００ｇ、４８％固形分）を室温でジャーに入れ、その後、水酸化ナトリウム溶液（水中１０重量％）を撹拌したラテックスに１時間にわたって滴下添加して、目標加水分解レベルを達成した。部分的に加水分解されたラテックスのｐＨは、９．０～１０．０の範囲であり、固形分は、加水分解度に応じて２７％～４６％の範囲であった。試料を室温で保存し、加水分解度を、以下の節に記載されるように、アセテート基の開裂を介して生成された酢酸のＨＰＬＣ分析によって決定した。
中間体１ラテックスのラテックスの一部（３００ｇ、４８％固形分）を室温でジャーに入れ、その後、水酸化ナトリウム溶液（水中１０重量％）を撹拌したラテックスに１時間にわたって滴下添加して、目標加水分解レベルを達成した。部分的に加水分解されたラテックスのｐＨは、９．０～１０．０の範囲であり、固形分は、加水分解度に応じて２７％～４６％の範囲であった。試料を室温で保存し、加水分解度を、以下の節に記載されるように、アセテート基の開裂を介して生成された酢酸のＨＰＬＣ分析によって決定した。
【0019】
酢酸の高速液体クロマトグラフィー（High Performance Liquid Chromatographic、ＨＰＬＣ）分析
Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ Ｒｅｚｅｘ ＲＯＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ａｃｉｄ Ｈ＋ ２４０×４．６ｍｍカラム（８μｍ粒子径、８％架橋スルホン化スチレンジビニルベンゼン）、Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ Ｃａｒｂｏ－Ｈ４カラムガード、及び２１０ｎｍの波長で動作するＵＶ検出器を装備したＡｇｉｌｅｎｔ １１００ Ｓｅｒｉｅｓ ＨＰＬＣを使用して、ＨＰＬＣ分析を実行した。加水分解されたラテックス試料を１０倍に希釈し、１００，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離した後、上清を０．４５μｍのＰＶＤＦシリンジフィルターを通してろ過した。試料注入量は、５μＬであり、０．４ｍＬ／分の流量及び３５℃のカラム温度で２．５ｍＭのリン酸を用いて分離を実行した。酢酸を使用して、装置を、５０～１０，０００ｐｐｍで外部較正した。
Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ Ｒｅｚｅｘ ＲＯＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ａｃｉｄ Ｈ＋ ２４０×４．６ｍｍカラム（８μｍ粒子径、８％架橋スルホン化スチレンジビニルベンゼン）、Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ Ｃａｒｂｏ－Ｈ４カラムガード、及び２１０ｎｍの波長で動作するＵＶ検出器を装備したＡｇｉｌｅｎｔ １１００ Ｓｅｒｉｅｓ ＨＰＬＣを使用して、ＨＰＬＣ分析を実行した。加水分解されたラテックス試料を１０倍に希釈し、１００，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離した後、上清を０．４５μｍのＰＶＤＦシリンジフィルターを通してろ過した。試料注入量は、５μＬであり、０．４ｍＬ／分の流量及び３５℃のカラム温度で２．５ｍＭのリン酸を用いて分離を実行した。酢酸を使用して、装置を、５０～１０，０００ｐｐｍで外部較正した。
【0020】
加水分解されたラテックスの安定性を評価し、表１に示した。酢酸ビニル（vinyl acetate、ＶＡ）、ブチルアクリレート（butyl acrylate、ＢＡ）、及びビニルアルコールの構造単位の重量パーセンテージは、ポリマーの重量に基づき、酢酸アニオン（ＡｃＯ－）の重量パーセンテージは、加水分解されたコポリマー及びＡｃＯ－の総固形分の重量に基づく。６ヶ月後に未固化のままであった試料は、安定性試験に合格し、３ヶ月以内に固化した試料は、試験に不合格であった。
【0021】
【表1】
【0022】
データは、ラテックスコロイド安定性を達成するためにアクリレートを含めることの重要性を示す。
【0023】
コーティングされた基材の調製
実施例１～７のラテックスをＵＰＭ Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｐｒｏ紙（坪量：６２ｇ／ｍ２）に、５±０．３ｇ／ｍ２の乾燥コーティング重量を達成するように、様々な巻線ロッドを装備した自動コーター（Ｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏａｔｅｒ）を使用して機械方向に塗布した。試料を１００℃で２分間乾燥させた。コーティングされた紙を、ＴＡＰＰＩ ４０２標準に従って、温度制御された部屋内で少なくとも１時間コンディショニングした。
実施例１～７のラテックスをＵＰＭ Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｐｒｏ紙（坪量：６２ｇ／ｍ２）に、５±０．３ｇ／ｍ２の乾燥コーティング重量を達成するように、様々な巻線ロッドを装備した自動コーター（Ｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏａｔｅｒ）を使用して機械方向に塗布した。試料を１００℃で２分間乾燥させた。コーティングされた紙を、ＴＡＰＰＩ ４０２標準に従って、温度制御された部屋内で少なくとも１時間コンディショニングした。
【0024】
３Ｍキット試験
コーティングされた紙試料を、ＴＡＰＰＩ法Ｔ５５９－ｃｍ－１２を使用して、キットスコアの拡大範囲を用いて、耐油性及び耐グリース性について試験した。様々な比のヒマシ油、トルエン、及びヘプタンから構成されたキット溶液を、コーティングされた基材に滴下塗布し、１５秒間放置し、次いで拭き取った。溶媒ブレークスルー又は基材変色のいずれの発生も、そのＫｉｔ溶液について不合格として分類した。所与の試料についてのキットスコアを、そのコーティングされた基材上を通過した最も高い（最もアグレッシブな）キット溶液の数を使用して割り当てた。ＴＡＰＰＩ法において、キットスコアは、キット溶液の組成物について１～１２の範囲である。加えて、以下の表２に示されるように、１６までのキット値を割り当てるために、よりアグレッシブな溶液を調製した。各試料を二重に試験した。
コーティングされた紙試料を、ＴＡＰＰＩ法Ｔ５５９－ｃｍ－１２を使用して、キットスコアの拡大範囲を用いて、耐油性及び耐グリース性について試験した。様々な比のヒマシ油、トルエン、及びヘプタンから構成されたキット溶液を、コーティングされた基材に滴下塗布し、１５秒間放置し、次いで拭き取った。溶媒ブレークスルー又は基材変色のいずれの発生も、そのＫｉｔ溶液について不合格として分類した。所与の試料についてのキットスコアを、そのコーティングされた基材上を通過した最も高い（最もアグレッシブな）キット溶液の数を使用して割り当てた。ＴＡＰＰＩ法において、キットスコアは、キット溶液の組成物について１～１２の範囲である。加えて、以下の表２に示されるように、１６までのキット値を割り当てるために、よりアグレッシブな溶液を調製した。各試料を二重に試験した。
【0025】
【表2】
【0026】
ヘキサン蒸気透過率（Hexane Vapor Transmission Rate、ＨＶＴＲ）
実験を実行する前に、コーティングされた紙試料をドラフト内で一晩コンディショニングした。コーティングされた紙基材を２．５インチの円に裁断した。試薬グレードのｎ－ヘキサン（５ｇ）を、ピペットを使用して透過性カップに入れた。試料のコーティング側を下にしてゴムガスケットの上に置き、蓋を締めて、試料を透過性カップに固定した。試料が取り付けられた透過性カップの初期質量を記録し、２４時間後にカップを再び秤量した。ヘキサン蒸気透過率を計算するために、２４時間後の重量を初期重量から差し引き、次いで０．０００２１２（曝露された試料の面積）で割った。計算は、ｇ／ｍ２・日の単位でヘキサン蒸気透過率を提供する。
実験を実行する前に、コーティングされた紙試料をドラフト内で一晩コンディショニングした。コーティングされた紙基材を２．５インチの円に裁断した。試薬グレードのｎ－ヘキサン（５ｇ）を、ピペットを使用して透過性カップに入れた。試料のコーティング側を下にしてゴムガスケットの上に置き、蓋を締めて、試料を透過性カップに固定した。試料が取り付けられた透過性カップの初期質量を記録し、２４時間後にカップを再び秤量した。ヘキサン蒸気透過率を計算するために、２４時間後の重量を初期重量から差し引き、次いで０．０００２１２（曝露された試料の面積）で割った。計算は、ｇ／ｍ２・日の単位でヘキサン蒸気透過率を提供する。
【0027】
ヒートシール性
コーティングされた紙をヒートシールする能力を、単相Ｓｅｎｔｉｎｅｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｈｅａｔ Ｓｅａｌｅｒを使用して評価した。コーティングされた試料を２インチ×４インチの長方形に裁断し、１９０℃の温度及び１００ｐｓｉの圧力で０．５秒間、ヒートシーラーのクランプ内にコーティングされた側をコーティングされた側に置いた。基材を室温まで冷却した後、２枚のシートを分離した。繊維断裂を伴って分離した試料を合格とみなし、一方、繊維断裂を伴わずに分離した試料を不合格とみなした。試料を二重に試験した。表３は、様々なコーティングのバリア性能を示す。
コーティングされた紙をヒートシールする能力を、単相Ｓｅｎｔｉｎｅｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｈｅａｔ Ｓｅａｌｅｒを使用して評価した。コーティングされた試料を２インチ×４インチの長方形に裁断し、１９０℃の温度及び１００ｐｓｉの圧力で０．５秒間、ヒートシーラーのクランプ内にコーティングされた側をコーティングされた側に置いた。基材を室温まで冷却した後、２枚のシートを分離した。繊維断裂を伴って分離した試料を合格とみなし、一方、繊維断裂を伴わずに分離した試料を不合格とみなした。試料を二重に試験した。表３は、様々なコーティングのバリア性能を示す。
【0028】
【表3】
【0029】
データは、部分的に加水分解されていないラテックス組成物から調製されたコーティングと比較して、部分的に加水分解されたコポリマーから調製されたコーティングについて、改善された耐油性及び耐グリース性、鉱油バリア（より低いＨＶＴＲ）、並びにヒートシール性を示す。
【国際調査報告】