JP2006028650A - 耐水耐油紙 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の目的は、耐油剤等の塗布により耐水耐油性能を発現した紙であっても、塗料の塗布面に対して水性糊による糊貼りを行ったときに塗布面への糊の濡れ性及び食い付きが良く、その結果、接着不良を起こさない耐水耐油紙を提供することである。
【解決手段】
本発明に係る耐水耐油紙は、天然パルプを主成分とする原紙の少なくとも一面に、エマルジョン系耐水耐油剤に顔料を混合した塗料を塗布し乾燥して耐水耐油層を形成して得られ、且つ、糊貼り性を有することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は紙トレーや食品用の包装材等に使用される耐水耐油紙に関するものである。

従来、食品用耐水耐油紙として、パーチメント紙、アルミ箔、フィルム等を板紙の片面に貼合したもの、フッ素系耐水耐油剤で処理した加工紙が一般的に使用されてきた。しかし、抄造時のオンマシンサイズプレスで耐水耐油性能が発現でき、オフマシンにおける加工コストがかからず、耐水耐油性能も樹脂の中で最も高いフッ素加工耐水耐油紙の使用が本命であった。

しかしながら、近年、フッ素系耐水耐油剤メーカーより、フッ素系耐水耐油剤加工紙を電子レンジ・オーブンなどで高温処理すると微量のフッ素系難分解性ガスが発生し、生物を含む環境中に残留する可能性があるとのアピールがあり、代替品の検討が急務となっていた。

フッ素系以外の樹脂による耐水耐油紙は、アクリルエマルジョン耐油剤を塗工する方法(例えば、特許文献１を参照。)、 また、アクリルエマルジョン耐油剤とワックスエマルジョンを併用して塗工する方法（例えば、特許文献２を参照。）により得られるとの文献がある。

しかしながら、何れも、耐油剤等を塗工により、耐水耐油性能の強い皮膜を形成することで、耐水耐油性能を発現させる方法であった。このため、その性質上、製缶、製箱時の水性糊による糊貼り時に、耐水耐油紙の塗布面への糊の濡れ性及び食い付きが悪く、接着不良による剥がれが起きやすいという問題があった。そこで、製缶、製箱時に糊貼り不良を起こさない耐水耐油紙が存在せず、その商品化が要望されていた。
特開２００１−３０３４７５号公報 特開平９−３７９５号公報

本発明の目的は、上記の点に鑑みてなされたもので、耐油剤等の塗布により耐水耐油性能を発現した紙であっても、該塗料の塗布面に対して水性糊による糊貼りを行ったときに該塗布面への糊の濡れ性及び食い付きが良く、その結果、接着不良を起こさない耐水耐油紙を提供することである。

本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意検討を行なった結果、表面被膜剤としてエマルジョン系耐水耐油剤に顔料を混合した塗料を用いることで、耐水耐油能を維持しながら、同時に製缶時、製箱時の糊貼り性を向上させることができることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明に係る耐水耐油紙は、天然パルプを主成分とする原紙の少なくとも一面に、エマルジョン系耐水耐油剤に顔料を混合した塗料を塗布し乾燥して耐水耐油層を形成して得られ、且つ、糊貼り性を有することを特徴とする。

本発明に係る耐水耐油紙では、前記塗料中に含まれるエマルジョン系耐水耐油剤と顔料の固形分比が１００：１〜１００：５０であることが好ましい。

ここで前記顔料は、無機顔料であることが好ましい。親水性があり、且つ膨潤を起こさず安定であるからである。さらに顔料は、多孔質シリカ又は炭酸カルシウムのうち少なくとも１種を含有することがより好ましい。

さらに前記エマルジョン系耐水耐油剤は、アクリルエマルジョン系耐水耐油剤であることが好ましい。

前記塗料の片面あたりの塗布量は、固形分で４〜１５ｇ／ｍ^２であることが好ましい。

天然パルプを主成分とする原紙に、エマルジョン系耐水耐油剤に顔料を混合した塗料を塗布した本発明に係る耐水耐油紙は、耐水性を落とさないレベルで水に対する濡れ性が向上し、耐水耐油紙の塗布面への水性糊の濡れ性及び食い付きが良好に改善される。したがって、製缶時、製箱時に接着不良を著しく減少させることができる。

すなわち、一般的に耐水耐油性能を発現する紙は、水性糊の濡れ性・接着性が耐水耐油性能と相反するため、耐水耐油性能が良好であると水性糊の濡れ性・接着性が不良となりやすい塗布面を有するが、本発明に係る耐水耐油紙はエマルジョン系耐水耐油剤に顔料混合させた塗料を原紙に塗布することにより、高い耐水耐油性能のある皮膜形成が得られると同時に、該塗布面の製缶時、製箱時の糊貼り性を従来に無く、一段と向上させている。

以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。

本実施形態に係る耐水耐油紙は、天然パルプを主成分とする原紙の少なくとも一面に、エマルジョン系耐水耐油剤に顔料を混合した塗料を塗布し乾燥して耐水耐油層を形成して得られ、且つ、糊貼り性を有する。ここで天然パルプを主成分とする原紙とは、天然パルプを５０重量％以上含有するパルプを１層又は少なくとも２層以上の抄き合わせにより抄造して得た原紙であり、この原紙を耐水耐油紙の原紙とする。天然パルプとしては、Ｎ−ＢＫＰ(針葉樹晒クラフトパルプ)やＬ−ＢＫＰ（広葉樹晒クラフトパルプ）に代表される木材漂白化学パルプが主に使用される。必要に応じて、ＧＰ（砕木パルプ）、ＴＭＰ（サーモメカニカルパルプ）、ＢＣＴＭＰ（ケミカルサーモメカニカルパルプ）等の機械パルプ、さらには、竹、ケナフ、麻等の非木材パルプなどを適宜配合することも出来る。その叩解度は特に限定されるものではない。

エマルジョン系耐水耐油剤としては、例えば、アクリルエマルジョン系耐水耐油剤、スチレン-ブタジエン（ＳＢ）系耐水耐油剤、アクリロニトリル-ブタジエン（ＮＢ）系耐水耐油剤、エチレン酢酸ビニル系耐水耐油剤、ポリエチレン系耐水耐油剤、塩化ビニル系耐水耐油剤、塩化ビニリデン系耐水耐油剤、シリコン系耐水耐油剤、アクリルエマルジョン耐油剤とワックスエマルジョンの混合物などがあり、これらのいずれも使用できるが、この中でアクリルエマルジョン系耐水耐油剤が好ましい。

一般的な顔料にはシリカ、炭酸カルシウム、カオリン・クレー、タルク、酸化チタン、サチンホワイト、水酸化アルミニウム、コロイダルシリカ等の無機顔料や、プラスチックビーズ、澱粉粒子等の有機顔料がある。ここで、無機顔料は親水性があり且つ膨潤することもなく安定であるため、本実施形態に係る耐水耐油紙において使用する顔料として好適である。そして、無機顔料の中ではシリカや炭酸カルシウムが最も高い糊貼り性を得られることが判明した。ここでシリカは多孔質シリカが好ましい。そして顔料としては、多孔質シリカ又は炭酸カルシウムのうち少なくとも１種を含有することが望ましい。各種の顔料の中でも、シリカは多孔質の構造を有しており、塗布・乾燥後にシリカの多孔質構造が水性糊に対して濡れ性と接着性が非常に良いため、さらに高い糊貼り性を得ることができる。特に好ましくは、シリカ単独が望ましいが、炭酸カルシウムやタルクと併用しても高い糊貼り性が得られる。併用する場合の他の顔料は特に規定するものではない。また、本実施形態に係る耐水耐油紙における顔料の粒子径は、１〜１２μｍとすることが好ましい。１μｍ未満であると、ハンドリングし難くなることとエマルジョン系耐水耐油剤が形成する耐水耐油層の表面に露出し難くなる。一方、１２μｍを超えると紙にざらつき感が出てしまう。

塗料としては、エマルジョン系耐水耐油剤に顔料を混合したものを塗料とする。塗料を塗布し乾燥することで原紙の表面上に糊貼り性が良好な耐水耐油層が形成される。本発明の有利な一つの実施態様において、上記塗料中のエマルジョン系耐水耐油剤と顔料の固形分比は１００：１〜１００：５０、好ましくは１００：５〜１００：３０の範囲で使用する。１００：１未満では十分に顔料による水性糊の濡れ性、接着性が得られず、高い糊貼り性を得ることができない。１００：５０を超えると耐水耐油のレベルを維持することが難しくなり、好ましくない。

また、塗料においては、主体となるエマルジョン系耐水耐油剤および顔料以外にも耐水化剤、消泡剤、分散剤、保水剤、増粘剤、潤滑剤、湿潤剤、防腐剤、帯電防止剤、印刷適性向上剤等を適宜使用する。助剤については食品衛生法上で問題とされるもの以外であれば、特に限定されるものではない。

本実施形態に係る耐水耐油紙では、塗料の片面の塗布量を固形分で４〜１５ｇ／ｍ^２、好ましくは５〜１２ｇ／ｍ^２、特に好ましくは６〜１０ｇ／ｍ^２とすることが良い。４ｇ／ｍ^２未満では十分に原紙の表面を被覆することができないうえ、基本的な耐水耐油性能の発現が得られにくい。一方、１５ｇ／ｍ^２を超えると製造コストのアップに繋がる。特に好ましくは塗布量６〜１０ｇ／ｍ^２が最も高い耐水耐油性能のある皮膜形成と製缶時、製箱時の糊貼り性を得やすく、望ましい。

塗料の塗布方式としては、一般の塗布方式、例えば、ブレードコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、カーテンコーター、リップコーター、ロッドコーター、ダイコーター、グラビアコーター、チャンプフレックスコーターなどの塗工方式によってオフマシンコーターあるいはオンマシンコーターで塗布する。塗布方式は特に限定されるものではない。

本実施形態に係る耐水耐油紙の製造方法は例えば次の通りである。天然パルプを主成分とする、１層又は少なくとも２層以上の抄き合わせによる原紙の抄造を行なう。次にサイズプレス処理を施し、そして乾燥して原紙を得る。得られた原紙の片面にエマルジョン系耐水耐油剤に顔料を混合した塗料を塗布し、キャレンダー加工処理を行なう。さらに具体的に示せば次の通りである。

耐水耐油紙の原紙の抄造は、長網抄紙機、丸網抄紙機、トップワイヤーの付いた長網抄紙機、短網抄紙機あるいはそれらのコンビネーション抄紙機等で行なわれるが、これに限定されるもではない。原紙の抄造した後、サイズプレス処理を行ない、その後、ドライヤーで乾燥する。そして、引き続き該抄紙機に設備されているエアーナイフコーターにて抄造した原紙の片面にエマルジョン系耐水耐油剤に顔料を混合した塗料を４〜１５ｇ／ｍ^２（固形分）でオンマシン塗布する。そして、これを乾燥後、引き続き該抄紙機に設備されているキャレンダーにて平滑性を与えるためオンマシンキャレンダー処理し、かつ、紙厚等の調整を行なう。このように、耐水耐油紙をオンマシンにて一貫して製造することが好ましい。

なお、本発明は上記の一般的な操作に限定されるものではなく、原紙として一旦巻き取られた後に、オフマシン塗布機やオフマシンキャレンダー装置で後処理を行っても差し支えない。

このようにして得られた耐水耐油紙は、耐水性を落とさないレベルで水に対する濡れ性が向上し、耐水耐油紙の塗布面への水性糊の濡れ性及び食い付きが良好に改善される。その結果、製缶時、製箱時に接着不良を著しく減少させることができる。

以下、実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明の内容は実施例に限定されるものではない。なお、部および％は固形分換算での重量部、重量％を示す。
（実施例１）

Ｌ−ＢＫＰとＮ−ＢＫＰを７０：３０に混合し、叩解機によりＣＳＦ４００ｍｌとなるように叩解処理した。これらのパルプスラリーを、内添サイズ剤としてロジン系エマルジョン（商品名：ＡＬ−１２００、星光ＰＭＣ製）を対パルプで０．４％、硫酸バンドを対パルプで０．１４％添加し、長網抄紙機で坪量２８０ｇ／ｍ^２となるように原紙を１層で抄紙する。そしてサイズプレスにて、表面紙力剤として変性ポリアクリルアミド系樹脂（商品名：ＳＴ-５０００、星光ＰＭＣ製）２．０％としたサイズプレス液を両面で４０ｍｌ／ｍ^２塗布し、ドライヤーで乾燥して原紙を抄造した。上記サイズプレス液を塗布し、乾燥して得た原紙は巻き取ることなく、引き続き該長網抄紙機に設備されているエアーナイフコーターにて下記＜塗料の調製＞に示す塗料を該原紙の片面に８ｇ／ｍ^２（固形分）でオンマシン塗布し、乾燥して耐水耐油紙を得た。

＜塗料の調製＞
アクリルエマルジョン系耐水耐油剤（商品名：ＰＤＸ−７３２６、ジョンソンポリマー製）を固形で１００部、顔料としてシリカ（商品名：トクシールＧＵ−Ｎ、トクヤマ製）を固形で５部の配合にて、混合して塗料を調製した。

＜耐水耐油紙の評価＞
得られた耐水耐油紙は、２３℃−５０％ＲＨの恒温恒湿の環境下で２４時間調湿後、それぞれ下記の方法による評価を行い、その結果を表１に示した。
（耐油性の試験方法）
ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ 紙パルプ試験方法 Ｎｏ．４１：２０００（紙及び板紙−はつ油度試験方法−キット法）による。
（水性糊の糊貼り性の測定方法）
水性糊として酢酸ビニル（商品名：サイビノールＤＢＡ−１５５、サイデン化学製）を、耐水耐油剤塗布面に適量塗布し非塗布面と接着して、すぐ剥がれるようであれば×（不良）とし、接着したままであれば○（優良）と表示した。
（実施例２）

実施例１において、顔料としてシリカの代わりに炭酸カルシウム（商品名：タマパール１２３ＣＳ、奥多摩工業製)を使用して、同様にオンマシン塗布し、乾燥して耐水耐油紙を得た。実施例１と同様にして測定し、その結果を表１に示した。
（比較例１）

実施例１において、シリカ（商品名：トクシールＧＵ−Ｎ、トクヤマ製)を配合しないアクリルエマルジョン系耐水耐油剤（商品名：ＰＤＸ−７３２６、ジョンソンポリマー製）単独の塗料を調製し、オンマシンエアナイフコーターで８ｇ／ｍ^２（固形分）塗布し乾燥して、耐水耐油紙を得た。実施例１と同様にして測定し、その結果を表１に示した。

実施例１ではシリカを塗料に含有させ、実施例２では炭酸カルシウムを塗料に含有させたので、耐油性と水性糊の糊貼り性を同時に満足させることができた。

Claims (6)

1. 天然パルプを主成分とする原紙の少なくとも一面に、エマルジョン系耐水耐油剤に顔料を混合した塗料を塗布し乾燥して耐水耐油層を形成して得られ、且つ、糊貼り性を有することを特徴とする耐水耐油紙。
2. 前記塗料中に含まれるエマルジョン系耐水耐油剤と顔料の固形分比が１００：１〜１００：５０であることを特徴とする請求項１記載の耐水耐油紙。
3. 前記顔料は、無機顔料であることを特徴とする請求項１又は２記載の耐水耐油紙。
4. 前記顔料は、多孔質シリカ又は炭酸カルシウムのうち少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１、２又は３記載の耐水耐油紙。
5. 前記エマルジョン系耐水耐油剤は、アクリルエマルジョン系耐水耐油剤であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の耐水耐油紙。
6. 前記塗料の片面あたりの塗布量は、固形分で４〜１５ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の耐水耐油紙。