JP2019099953A - Oil-proof paper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐油紙に関するものである。 The present invention relates to oil resistant paper.
耐油紙は、洗剤、菓子、乾燥食品等の包装容器用素材として広く使用されている。耐油紙の用途としては様々なものがある。例えば耐油性を付与した板紙は、菓子等の食品用の箱、とりわけ油脂分を大量に含むチョコレート菓子等の箱等として使用される。また、耐油性を付与した薄葉紙は、ファーストフードにおけるハンバーガーや揚げ物を包装する容器、コンビニエンスストアにおけるテイクアウト食材の包装容器等として使用される。 Oil-resistant paper is widely used as a packaging material for detergents, confectionery, dried foods and the like. There are various applications of oil-resistant paper. For example, oil-resistant paperboard is used as a box for food such as confectionery, particularly as a box for chocolate confectionery containing a large amount of fat and oil. In addition, the oil-resistant thin paper is used as a container for packaging hamburgers and fried foods in fast food, a container for take-out food in a convenience store, and the like.
紙に耐油性を付与する手段としては、優れた耐油性を有するフッ素樹脂系の耐油剤が従来から広く使用されている。例えば、紙の表面にフッ素樹脂系耐油剤を塗工して耐油層を設けたクッキングシート、または、紙層間にフッ素樹脂系耐油剤層を設けた菓子箱用の耐油板紙等が存在する。しかし、フッ素樹脂系耐油剤を使用した紙については、１００〜１８０℃の食品調理温度で加熱した場合、長期に残留しやすい成分が発生することが確認されている。長期に残留しやすい成分とは、例えば、炭素数８〜１０のフッ素系アルコール化合物等である。また、これらのフッ素樹脂系耐油剤を使用した紙を焼却した際には、パーフルオロオクタン酸やパーフルオロスルホン酸等のフッ素化合物が発生し、環境に影響を及ぼすことが懸念されている。 As a means for imparting oil resistance to paper, a fluorine resin-based oil-resistant agent having excellent oil resistance has been widely used conventionally. For example, there is a cooking sheet provided with an oil resistant layer by applying a fluorine resin based oil resistant agent on the surface of paper, or an oil resistant paperboard for a confectionery box provided with a fluorine resin based oil resistant agent layer between paper layers. However, it has been confirmed that, in the case of a paper using a fluoroplastic-based oil-resistant agent, when heated at a food cooking temperature of 100 to 180 ° C., a component which tends to remain for a long time is generated. The component which tends to remain in the long term is, for example, a C 8-10 fluoro alcohol compound or the like. In addition, when paper using these fluorocarbon resin-based oilproofing agents is incinerated, fluorochemicals such as perfluorooctanoic acid and perfluorosulfonic acid are generated, which may cause environmental problems.
そのため、フッ素樹脂系耐油剤を使用しない耐油紙が検討されている。例えば特許文献１には、疎水化デンプン、架橋剤、および脂肪酸を含む少なくとも１層の塗工層を、基材の少なくとも片面に、０．５〜２０ｇ／ｍ２設けたことを特徴とする耐油性シート状物（耐油紙）が開示されている。特許文献１に記載の耐油紙は、優れた耐油性を有する。 Therefore, oil-resistant paper which does not use a fluorocarbon resin-based oil-proof agent has been studied. For example, Patent Document 1 is characterized in that 0.5 to 20 g / m 2 is provided on at least one side of a substrate with at least one coating layer containing a hydrophobized starch, a crosslinking agent, and a fatty acid. Sheet (oil resistant paper) is disclosed. The oil-resistant paper described in Patent Document 1 has excellent oil resistance.
しかしながら、特許文献１の耐油紙は、酢酸臭を発生させることがある。酢酸臭は食品の風味に悪影響を及ぼすため、耐油紙を食品の包装の用途に用いる場合には発生しないことが望ましい。 However, the oil-resistant paper of Patent Document 1 may generate an acetic acid odor. Since the odor of acetic acid adversely affects the flavor of food, it is desirable not to occur when oil-resistant paper is used for food packaging applications.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。すなわち本発明は、薄葉であっても油分の抜けや油分のしみの発生を防止することができ、かつ、酢酸臭の発生を低減させることができる耐油紙を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a situation. That is, it is an object of the present invention to provide an oil resistant paper which can prevent the generation of oil loss and oil stain even with a thin leaf, and can reduce the generation of acetic acid odor.
本発明者らは、酢酸臭の原因について検討を進めた。特許文献１の耐油紙に使用する脂肪酸サイズ剤は、成膜性の向上等のために乳化安定剤を含有する。本発明者らは、耐油紙中の脂肪酸サイズ剤の乳化安定剤として、酢酸ナトリウムが使用されることに着目した。耐油紙中に酢酸ナトリウムが存在すると、弱酸の塩である酢酸ナトリウムが紙基材等に含まれる強酸と反応したとき、弱酸遊離反応により酢酸が遊離する。この遊離した酢酸が酢酸臭の原因になると推測された。 The present inventors have investigated the cause of the acetic acid odor. The fatty acid sizing agent used in the oil-resistant paper of Patent Document 1 contains an emulsion stabilizer for the purpose of improving the film forming property and the like. The present inventors noted that sodium acetate is used as an emulsion stabilizer for fatty acid sizing agents in oil-resistant paper. When sodium acetate is present in the oil-resistant paper, when sodium acetate, which is a salt of a weak acid, reacts with a strong acid contained in a paper substrate or the like, acetic acid is liberated by a weak acid release reaction. It was speculated that this liberated acetic acid was responsible for the acetic acid odor.
そこで、本発明者らは、酢酸の遊離を抑制する方法を鋭意検討した。その結果、耐油紙の紙基材のｐＨと、脂肪酸を含有する塗工層（耐油層）のｐＨとの間に所定の関係があれば、上記課題を解決できることを見出した。このような耐油紙は、薄葉であっても優れた耐油性を有し、かつ、酢酸臭を低減させることが可能である。本発明は、以下のような構成を有している。 Therefore, the present inventors diligently studied methods of suppressing the release of acetic acid. As a result, it has been found that if the pH of the paper base of oil resistant paper and the pH of the coating layer (oil resistant layer) containing fatty acid have a predetermined relationship, the above problems can be solved. Such oil resistant paper has excellent oil resistance even in thin leaves and can reduce the odor of acetic acid. The present invention has the following configuration.
（１）紙基材の少なくとも片面に塗工層を有する耐油紙であって、前記塗工層が、デンプンおよびその誘導体から選ばれる少なくとも１種と、脂肪酸サイズ剤と、酢酸ナトリウムとを含有し、前記紙基材のｐＨの値は、前記塗工層のｐＨの値よりも小さく、両者の差が４．０以下であることを特徴とする耐油紙。 (1) An oil resistant paper having a coating layer on at least one side of a paper substrate, wherein the coating layer contains at least one selected from starch and derivatives thereof, a fatty acid sizing agent, and sodium acetate. An oil resistant paper characterized in that the pH value of the paper substrate is smaller than the pH value of the coated layer, and the difference between the two is 4.0 or less.
（２）前記脂肪酸サイズ剤がエピクロロヒドリン変性脂肪酸であることを特徴とする前記（１）に記載の耐油紙。 (2) The oil-resistant paper described in the above (1), wherein the fatty acid sizing agent is an epichlorohydrin modified fatty acid.
（３）前記塗工層が分散剤としてポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の耐油紙。 (3) The oil-resistant paper described in the above (1) or (2), wherein the coating layer contains a polyoxyalkylene alkyl ether as a dispersant.
（４）前記塗工層が、前記塗工層の固形分１００質量部に対して、デンプンおよびその誘導体から選ばれる少なくとも１種を５０質量部以上含有することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の耐油紙。 (4) The coating layer contains 50 parts by mass or more of at least one selected from starch and derivatives thereof with respect to 100 parts by mass of the solid content of the coating layer. The oil-resistant paper of any one of (3).
（５）前記塗工層が、前記塗工層の固形分１００質量部に対して、前記脂肪酸サイズ剤を５〜４９質量部含有することを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の耐油紙。 (5) The coated layer contains 5 to 49 parts by mass of the fatty acid sizing agent with respect to 100 parts by mass of the solid content of the coated layer, any of the above (1) to (4) Oil-resistant paper as described in 1 above.
本発明の耐油紙は、薄葉であっても油分の抜けや油分のしみの発生を防止することができ、かつ、酢酸臭の発生を低減させることができる。 According to the oil-resistant paper of the present invention, even if it is a thin leaf, it is possible to prevent the generation of oil loss and oil stain and to reduce the generation of acetic acid odor.
本発明の実施形態について以下に説明する。ただし、本発明の実施形態は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. However, embodiments of the present invention are not limited to the following embodiments.
（耐油紙）
本実施形態の耐油紙は、紙基材の少なくとも片面に、フッ素樹脂系耐油剤を含まない特定の成分を有した塗工層を有している。この塗工層が耐油層として働くことによって、油分の抜けや油分のしみの発生を防止することが可能となり、薄葉の耐油紙であっても高いレベルの耐油性を発現することが可能となった。
(Oil resistant paper)
The oil-resistant paper of the present embodiment has a coating layer having a specific component not containing a fluorocarbon resin-based oil-resistant agent on at least one side of a paper substrate. By this coating layer acting as an oil resistant layer, it becomes possible to prevent the oil from coming off and the oil from being stained, and it becomes possible to express a high level of oil resistance even with thin oil paper. The
本実施形態の耐油紙の塗工層は、デンプン及びその誘導体から選ばれる少なくとも１種（以下、単に「デンプン類」ともいう）と、脂肪酸サイズ剤と、酢酸ナトリウムとを含有している。以下、塗工層を構成する各成分について説明する。 The coated layer of the oil-resistant paper of the present embodiment contains at least one selected from starch and its derivatives (hereinafter, also simply referred to as "starches"), a fatty acid sizing agent, and sodium acetate. Hereinafter, each component which comprises a coating layer is demonstrated.
（デンプン類）
デンプン類を塗工層に含有させることにより、耐油性を付与することができる。
デンプン類は、特に限定されず、各種公知のものの中から適宜選択して使用することができる。デンプンとしては、例えばデンプンの原料からみると、トウモロコシ、馬鈴薯、小麦、米、タピオカ、甘藷等を原料とするデンプンを使用することができる。また、これらのデンプンを２種類以上組み合わせて使用することもできる。塗工層がデンプン類を含有していると、製袋時等に機械等で耐油紙表面をこすられたときでも、塊状の塗膜粕が発生しにくい。
(Starch)
Oil resistance can be provided by containing starches in a coating layer.
The starches are not particularly limited, and may be suitably selected from various known ones. As starch, for example, in view of the raw material of starch, starch made of corn, potato, wheat, rice, tapioca, sweet potato and the like can be used. Moreover, these starches can also be used in combination of 2 or more types. When the coated layer contains starches, even when the surface of the oil-resistant paper is rubbed by a machine or the like at the time of bag-making, massive coating film wrinkles are not easily generated.
デンプンの誘導体としては、例えば酸化、尿素リン酸エステル化、酢酸エステル化、ヒドロキシエチル化、カチオン化、酵素処理、焙焼化等を行ったデンプン誘導体を使用することができる。また、これらのデンプン誘導体を２種類以上組み合わせて使用することもできる。デンプン誘導体の具体例としては、例えば酸化デンプン、疎水化デンンプン、酢酸デンプン、燐酸エステル化デンプン、アセチル化デンプン、エーテル化デンプン、カチオン化デンプン、カルバミン酸デンプン、ヒドロキシメチル化デンプン、ヒドロキシエチル化デンプン、ヒドロキシプロピル化デンプン等が挙げられる。これらの中では、耐油性をより一層高められる観点から、酸化デンプン、疎水化デンプン、または酸化デンプンと疎水化デンプンを組み合わせたものが好ましく用いられる。 As derivatives of starch, for example, starch derivatives which have been subjected to oxidation, urea phosphate esterification, acetic acid esterification, hydroxyethylation, cationization, enzyme treatment, roasting and the like can be used. Moreover, these starch derivatives can also be used in combination of 2 or more types. Specific examples of starch derivatives are, for example, oxidized starch, hydrophobized starch, acetic acid starch, phosphated starch, acetylated starch, etherified starch, cationized starch, carbamate starch, hydroxymethylated starch, hydroxyethylated starch, Hydroxypropylated starch etc. are mentioned. Among these, from the viewpoint of further enhancing oil resistance, oxidized starch, hydrophobized starch, or a combination of oxidized starch and hydrophobized starch is preferably used.
酸化デンプンは、デンプンを次亜塩素酸ナトリウムで酸化処理することにより得ることができる。デンプン粒子の非結晶部分が酸化処理されることにより、水酸基等が酸化され、カルボキシ基が生成される。この反応により、酸化処理済みのデンプンは、未処理のデンプンよりも酸化されにくくなる。同時に、デンプン分子の加水分解等により、低分子量物質が生成される。この反応により、酸化処理済みのデンプンは、粘度安定性と透明性に優れるという特性も得る。酸化デンプンは、化学的に安定であり、耐油性に優れているため、紙基材に塗工されることによって、紙基材に優れた耐油性を付与することができる。 Oxidized starch can be obtained by oxidizing starch with sodium hypochlorite. By oxidizing the noncrystalline portion of the starch particles, hydroxyl groups and the like are oxidized to form carboxy groups. This reaction makes oxidized starch less susceptible to oxidation than untreated starch. At the same time, low molecular weight substances are produced, such as by hydrolysis of starch molecules. By this reaction, the oxidized starch also has the property of being excellent in viscosity stability and transparency. Since oxidized starch is chemically stable and excellent in oil resistance, it can be applied to a paper substrate to impart excellent oil resistance to the paper substrate.
疎水化デンプンの製造方法は、特に限定されない。疎水化デンプンの製造方法としては、例えば、デンプンをアルミン酸アルカリ又は水酸化アルカリの存在下でオルガノシラン水溶液と密に接触させる方法、シリコーンやアルケニル化合物で誘導体化する方法、水性系においてオクテニルコハク酸無水物やドゼセニルコハク酸無水物等の有機酸無水物とデンプンを反応させる方法、デンプンにアクリロニトリル等の疎水性モノマーや疎水性不飽和酸モノマーを共重合させる方法、コハク酸とデンプンをエステル化する方法、特開２００６−３７３１６号公報に開示されているデンプンとＣ８−２４−アルキルメタクリレート基を有するスチレン−アクリル系ポリマーを混合する方法等を挙げることができる。特に、デンプンとＣ８−２４−アルキルメタクリレート基を有するスチレン−アクリル系ポリマーを混合する疎水化デンプンの製造方法が、耐油性の観点から好ましい。 The method for producing the hydrophobized starch is not particularly limited. As a method for producing hydrophobized starch, for example, a method in which starch is brought into intimate contact with an aqueous organosilane solution in the presence of alkali aluminate or alkali hydroxide, a method of derivatization with silicone or alkenyl compound, octenyl succinic anhydride in an aqueous system Of reacting starch with an organic acid anhydride such as organic acid or dozecenyl succinic anhydride, a method of copolymerizing starch with a hydrophobic monomer such as acrylonitrile or a hydrophobic unsaturated acid monomer, a method of esterification of succinic acid with starch, Examples thereof include a method of mixing starch and a styrene-acrylic polymer having a C 8-24 -alkyl methacrylate group disclosed in JP-A-2006-37316. In particular, a method for producing a hydrophobized starch in which starch and a styrene-acrylic polymer having a C 8-24 -alkyl methacrylate group are mixed is preferable from the viewpoint of oil resistance.
デンプン類の重量平均分子量は、４００００〜１０００００の範囲が好ましく、５００００〜１０００００の範囲がより好ましい。重量平均分子量を４００００以上とすることにより、耐油性をより一層向上させることができる。一方、重量平均分子量を１０００００以下とすることにより、塗工液の粘度上昇を抑え、塗工時の液はねや塗工ムラを抑えることができる。デンプンの重量平均分子量は、原料デンプンの重量平均分子量や置換基の置換度などを適切に設定することによって調整することができる。原料デンプンの重量平均分子量の調整方法としては、例えば、酸加水分解、酸化分解、酵素分解などの従来公知の方法を採用することができる。重量平均分子量は、プルランを基準分子量としたＧＰＣ法で測定することができる。 The weight average molecular weight of the starches is preferably in the range of 40000 to 100000, and more preferably in the range of 50000 to 100000. By setting the weight average molecular weight to 40,000 or more, oil resistance can be further improved. On the other hand, by setting the weight average molecular weight to 100,000 or less, it is possible to suppress the increase in viscosity of the coating liquid and to suppress the splashing and coating unevenness at the time of coating. The weight average molecular weight of starch can be adjusted by appropriately setting the weight average molecular weight of the raw material starch, the degree of substitution of substituents, and the like. As a method of adjusting the weight average molecular weight of the raw material starch, for example, conventionally known methods such as acid hydrolysis, oxidative degradation, enzymatic degradation and the like can be adopted. The weight average molecular weight can be measured by a GPC method using pullulan as a standard molecular weight.
塗工層を構成するデンプン類は、架橋剤で架橋されていてもよい。架橋剤で架橋されたデンプンを塗工層に用いることによって、耐油紙の耐油性を一層向上させることができる。 The starches constituting the coating layer may be crosslinked by a crosslinking agent. The oil resistance of the oil resistant paper can be further improved by using the starch crosslinked by the crosslinking agent in the coating layer.
デンプン類の架橋剤は、特に限定されないが、具体的には、イソシアネート系樹脂、アミノアルデヒド系樹脂、グリオキザール系樹脂、エポキシ系樹脂、カルボジイミド系樹脂、無機金属塩、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エピクロロヒドリン系の化合物等が挙げられる。これらの中でも、安全性、経済性、反応性の観点から、エピクロロヒドリン系架橋剤であることが好ましく、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂が特に好ましい。架橋剤の添加量は、架橋剤の種類、反応するための基の数、反応率にもよるが、デンプン類の固形分に対し、１〜２５質量％添加すればよい。 Although the crosslinking agent for starches is not particularly limited, specifically, isocyanate resins, aminoaldehyde resins, glyoxal resins, epoxy resins, carbodiimide resins, inorganic metal salts, phenol resins, melamine resins, urea resins And epichlorohydrin compounds and the like. Among these, from the viewpoint of safety, economy and reactivity, an epichlorohydrin-based crosslinking agent is preferable, and a polyamide epichlorohydrin resin is particularly preferable. Although the addition amount of the crosslinking agent depends on the type of the crosslinking agent, the number of groups for reaction, and the reaction rate, it may be added in an amount of 1 to 25% by mass based on the solid content of the starch.
（脂肪酸サイズ剤）
脂肪酸サイズ剤は、塗工層中のデンプン類の有する耐油性をさらに向上させるために添加される成分であり、デンプン類との相溶性に優れている。脂肪酸サイズ剤は、従来から紙用の表面サイズ剤として使用されてきたものである。脂肪酸としては、飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸のいずれであってもよいし、植物性脂肪酸であっても動物性脂肪酸であってもよい。
(Fatty acid sizing agent)
The fatty acid sizing agent is a component added to further improve the oil resistance of the starches in the coating layer, and has excellent compatibility with the starches. Fatty acid sizing agents are conventionally used as surface sizing agents for paper. The fatty acid may be either saturated fatty acid or unsaturated fatty acid, and may be vegetable fatty acid or animal fatty acid.
紙用の脂肪酸サイズ剤として代表的なものは、脂肪酸をカチオンで変性させたものである。代表的な脂肪酸サイズ剤の具体例としては、脂肪酸、脂肪酸塩、または機能性を付与するために変性された脂肪酸にポリアミン系のカチオン性定着剤を付与したものが挙げられる。機能性を付与するために変性された脂肪酸としては、エピクロロヒドリン変性剤でエポキシ化されたエピクロロヒドリン変性脂肪酸が好ましい。
本実施形態で使用する脂肪酸サイズ剤としては、高級脂肪酸にポリアミンを反応させてポリアミド縮合物を生成し、さらにエピクロロヒドリン変性剤でエポキシ化したエピクロロヒドリン変性脂肪酸が好ましい。
Typical fatty acid sizing agents for paper are those in which fatty acids are modified with cations. Specific examples of representative fatty acid sizing agents include fatty acids, fatty acid salts, or fatty acids modified to impart functionality to which a polyamine-based cationic fixing agent is applied. As a fatty acid modified to impart functionality, epichlorohydrin modified fatty acid epoxidized with an epichlorohydrin modifier is preferable.
As the fatty acid sizing agent used in the present embodiment, epichlorohydrin-modified fatty acid which is obtained by reacting a higher fatty acid with a polyamine to form a polyamide condensate and further epoxidizing with an epichlorohydrin modifier is preferable.
高級脂肪酸としては、炭素数８〜３０の脂肪族モノカルボン酸又は多価カルボン酸が好ましく、特に炭素数１２〜２５のものが好ましい。脂肪族カルボン酸としては、ステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキン酸、ベヘン酸、トール油脂肪酸、アルキルコハク酸、アルケニルコハク酸等が使用できる。ポリアミンとしては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジプロピレントリアミン、トリプロピレンテトラミンなどのポリアルキレンポリアミン、アミノエチルエタノールアミン等が挙げられる。高級脂肪酸とポリアミンとの縮合反応で得られるものとしては、３価以上のアミンと高級脂肪酸のアミドが好ましい。３価以上のアミンと高級脂肪酸のアミドの具体例としては、ポリエチレンポリアミンと高級脂肪酸の縮合物、ステアリン酸とメラミンの反応物などが挙げられる。脂肪酸と多価アミンの縮合物は、エピクロロヒドリンを用いて４級塩としたものがより好適に使用できる。 As the higher fatty acids, aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 30 carbon atoms or polyhydric carboxylic acids are preferable, and those having 12 to 25 carbon atoms are particularly preferable. As aliphatic carboxylic acid, stearic acid, oleic acid, lauric acid, palmitic acid, arachic acid, behenic acid, tall oil fatty acid, alkyl succinic acid, alkenyl succinic acid and the like can be used. Examples of the polyamine include polyalkylenepolyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, dipropylenetriamine and tripropylenetetramine, and aminoethylethanolamine. As what is obtained by the condensation reaction of a higher fatty acid and a polyamine, an amide of a trivalent or higher amine and a higher fatty acid is preferable. Specific examples of amides of trivalent or higher amines and higher fatty acids include condensates of polyethylene polyamines and higher fatty acids, and reaction products of stearic acid and melamine. The condensation product of a fatty acid and a polyvalent amine is more preferably used as a quaternary salt using epichlorohydrin.
（乳化安定剤）
本実施形態では、脂肪酸サイズ剤の乳化安定剤として、酢酸ナトリウムを必須成分として使用する。酢酸ナトリウム以外の乳化安定剤を併用することも可能である。酢酸ナトリウムの含有量は、脂肪酸サイズ剤に対して５０質量％以下であることが好ましい。また、１〜１０質量％の範囲とすることがより好ましい。
(Emulsification stabilizer)
In the present embodiment, sodium acetate is used as an essential component as an emulsion stabilizer for fatty acid sizing agents. It is also possible to use an emulsion stabilizer other than sodium acetate in combination. The content of sodium acetate is preferably 50% by mass or less based on the fatty acid sizing agent. Further, the range of 1 to 10% by mass is more preferable.
（分散剤）
脂肪酸サイズ剤の皮膜性等を向上させるため、分散剤を添加することが好ましい。分散剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを使用することが好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、塗工液のゲル化を生じさせずに後述する１，３−ジクロロ−２−プロパノール（ＤＣＰ）無害化処理を行える点で、脂肪酸サイズ剤の分散剤として好適である。分散剤の含有量は、脂肪酸サイズ剤に対して１〜５質量％であることが好ましい。
(Dispersant)
It is preferable to add a dispersant in order to improve the film properties and the like of the fatty acid sizing agent. As a dispersant, it is preferable to use a polyoxyalkylene alkyl ether. The polyoxyalkylene alkyl ether is suitable as a dispersant for a fatty acid sizing agent in that it can be subjected to 1,3-dichloro-2-propanol (DCP) detoxification treatment described below without causing gelation of the coating liquid. . The content of the dispersant is preferably 1 to 5% by mass with respect to the fatty acid sizing agent.
一方、本実施形態の耐油紙に不適切な分散剤の例として、例えばグリセリン脂肪酸エステルが挙げられる。グリセリン脂肪酸エステルを分散剤として使用すると、後述する塩基性物質によるＤＣＰ無害化処理において塗工液がゲル化し、成膜が困難になるおそれがある。 On the other hand, as an example of a dispersing agent unsuitable for the oil-resistant paper of this embodiment, a glycerin fatty acid ester is mentioned, for example. When the glycerin fatty acid ester is used as a dispersant, the coating liquid may be gelated in the DCP detoxification treatment with a basic substance described later, and film formation may become difficult.
（塩基性物質）
ＤＣＰはエピクロロヒドリンの合成の際に材料として使用されることがあり、エピクロロヒドリン変性脂肪酸に含有されることがある。そのため、エピクロロヒドリン変性脂肪酸を含有する耐油紙を加熱すると、ＤＣＰが発生することがある。ＤＣＰは化学物質排出把握管理促進法第二種指定化学物質に指定されているため、耐油紙の加熱時における発生を削減することが求められている。
よって、脂肪酸サイズ剤としてエピクロロヒドリン変性脂肪酸を用いる場合、耐油紙中のＤＣＰを無害化することが好ましい。ＤＣＰを無害化する方法としては、塗工液に塩基性物質を添加する方法がある。塩基性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、硝酸ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物や塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物や塩等の無機塩基性物質、あるいは、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ピリジン等の第１、２、３級有機アミン類、あるいは、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシドなどのアンモニウムヒドロキシド類などが使用できる。これらの中では、工業的には無機塩基性物質、特に水酸化ナトリウムが好ましい。
塩基性物質の含有量は、エピクロロヒドリン変性脂肪酸１００質量部に対して０．５〜１０質量部であることが好ましい。
(Basic substance)
DCP may be used as a material in the synthesis of epichlorohydrin and may be contained in epichlorohydrin-modified fatty acids. Therefore, when oil-resistant paper containing epichlorohydrin modified fatty acid is heated, DCP may be generated. Since DCP is designated as Type 2 Designated Chemical Substances in the Chemical Substances Discharge Control Act, it is required to reduce the occurrence of oil-resistant paper when it is heated.
Therefore, when using epichlorohydrin modified fatty acid as a fatty acid sizing agent, it is preferable to make DCP in oilproof paper harmless. As a method of detoxifying DCP, there is a method of adding a basic substance to a coating liquid. Examples of basic substances include hydroxides and salts of alkali metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydrogencarbonate, sodium carbonate, sodium phosphate, sodium nitrate and the like; alkaline earth metals such as calcium hydroxide and magnesium hydroxide Inorganic basic substances such as metal hydroxides and salts, or first, second, thirds such as ammonia, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, pyridine, etc. Tertiary organic amines or ammonium hydroxides such as tetramethyl ammonium hydroxide, tetraethyl ammonium hydroxide, and trimethyl benzyl ammonium hydroxide can be used. Among these, industrially preferred inorganic basic substances, particularly sodium hydroxide.
It is preferable that content of a basic substance is 0.5-10 mass parts with respect to 100 mass parts of epichlorohydrin modified fatty acids.
耐油紙中のＤＣＰの無害化は、デンプン類、脂肪酸サイズ剤、および、酢酸ナトリウムの混合液中に、塩基性物質を添加して撹拌しつつ加熱するという簡便な方法で実現可能である。このＤＣＰ無害化方法は、ＤＣＰを予め無害化した脂肪酸サイズ剤等を必要としないため、低コストである。 Detoxification of DCP in oil-resistant paper can be realized by a simple method of adding a basic substance to a mixture of starches, a fatty acid sizing agent and sodium acetate and heating while stirring. This DCP detoxification method is low in cost because it does not require a fatty acid sizing agent or the like in which DCP has previously been detoxified.
（塗工層）
本実施形態の耐油紙の塗工層は、デンプン類と、脂肪酸サイズ剤と、酢酸ナトリウムとを含有している。塗工層を構成する成分としては、紙基材上に皮膜を形成し、油分のしみと拡がりを抑制する観点から、デンプン類が必須成分であり、かつ主成分であることが好ましい。ここで、主成分とは、塗工層の全固形分の５０質量％以上であることを意味している。塗工層の全固形分中のデンプン類の含有割合は、５０〜９０質量％であることが好ましく、６５〜８５質量％であることがより好ましい。また、デンプン類の塗膜は、製袋時等に機械等で表面をこすられたときに、粉状物の発生が少なく、好ましい。
(Coating layer)
The coated layer of the oil resistant paper of the present embodiment contains starches, a fatty acid sizing agent, and sodium acetate. From the viewpoint of forming a film on a paper substrate and suppressing oil stains and spread as a component constituting the coating layer, it is preferable that starches are an essential component and a main component. Here, the main component means that the total solid content of the coating layer is 50% by mass or more. It is preferable that it is 50-90 mass%, and, as for the content rate of starches in the total solid of a coating layer, it is more preferable that it is 65-85 mass%. In addition, the coating film of starches is preferable because the generation of powdery substances is small when the surface is rubbed by a machine or the like at the time of bag making or the like.
デンプン類の皮膜を形成させる観点から、脂肪酸サイズ剤の含有割合は塗工層の全固形分の５〜４９質量％であることが好ましく、１０〜２５質量％であることがより好ましい。 From the viewpoint of forming a film of starches, the content ratio of the fatty acid sizing agent is preferably 5 to 49% by mass, and more preferably 10 to 25% by mass of the total solid content of the coating layer.
本実施形態の耐油紙は、上記成分を有した塗工層を有することによって、油分が内部にまで浸透することを阻止することができる。また、塗工層の一部は紙基材の一部まで浸透して存在していることから、耐油紙の表面に付着した油分が紙基材の内部に浸透したときであっても油分の拡がりを阻止することができる。 The oil-resistant paper of the present embodiment can prevent oil from penetrating to the inside by having a coated layer having the above-described components. In addition, since a part of the coating layer penetrates and exists to a part of the paper substrate, the oil component adhering to the surface of the oil resistant paper penetrates the inside of the paper substrate even when the oil It can prevent the spread.
塗工層の形成量（固形分）は、特に限定されないが、片面で、１．０〜１０．０ｇ／ｍ２であることが好ましく、２．０〜６．０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。 Although the amount of formation (solid content) of a coating layer is not specifically limited, It is preferable that it is 1.0-10.0 g / m < 2 > and is 2.0-6.0 g / m < 2 > in single side | surface. More preferable.
塗工層は、前記の各種成分の他に、バインダー、顔料などを含んでいてもよい。また、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、着色剤等の通常用いられている各種助剤が適宜使用できる。 The coating layer may contain, in addition to the various components described above, a binder, a pigment, and the like. In addition, various commonly used auxiliary agents such as a dispersant, a thickener, a water retention agent, an antifoaming agent, and a coloring agent can be appropriately used as needed.
バインダーとしては、カゼインやポリビニルアルコール等の水溶性高分子、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、カルボキシメチルセルロース系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂等の水分散液が使用できる。 Examples of the binder include water-soluble polymers such as casein and polyvinyl alcohol, polyester resins, polyurethane resins, styrene-butadiene resins, vinyl acetate resins, ethylene-vinyl acetate resins, acrylonitrile-butadiene resins, polyethylene resins Water dispersions of polypropylene resins, carboxymethylcellulose resins, polyamide resins, vinyl chloride resins, vinylidene chloride resins and the like can be used.
顔料としては、特に限定されないが、例えば、クレー、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、シリカ、アルミノ珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、合成マイカ、二酸化チタン、酸化亜鉛などが使用できる。これらの顔料は１種又は２種以上を混合して使用することができる。 The pigment is not particularly limited. For example, clay, kaolin, talc, calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium carbonate, magnesium oxide, aluminum hydroxide, alumina, silica, magnesium aluminosilicate, calcium silicate, white carbon, bentonite, zeolite, sericite Smectite, calcium sulfate, barium sulfate, synthetic mica, titanium dioxide, zinc oxide and the like can be used. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
（紙基材）
本実施形態の耐油紙に用いる紙基材としては、特に限定されず、各種の紙、板紙を使用することができ、用途に応じて適宜選択することができる。具体的には、晒または未晒クラフト紙、上質紙、中質紙、微塗工紙、塗工紙、板紙、白板紙、ライナー、セミグラシン紙、グラシン紙、片艶紙、パーチメント紙等を紙基材とすることができる。
(Paper base)
It does not specifically limit as a paper base used for oil-resistant paper of this embodiment, A various paper, a paperboard can be used, According to a use, it can select suitably. Specifically, bleached or unbleached kraft paper, high quality paper, medium paper, finely coated paper, coated paper, paperboard, white paperboard, liner, semi-glassine paper, glassine paper, single-gloss paper, parchment paper etc It can be a base material.
紙基材を構成するパルプとしては、特に限定されず、通常製紙用として使用されるあらゆるものが使用できる。例えば、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒サルファイトパルプ（ＬＢＳＰ）、針葉樹晒サルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）等の化学パルプ、ストーングランドパルプ（ＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）等の未晒、半晒、あるいは晒パルプ、亜硫酸パルプ、古紙パルプ等が使用できる。紙基材のパルプとしては、寸法安定性に優れるＬＢＫＰを多く配合することが好ましい。 The pulp constituting the paper base is not particularly limited, and any pulp generally used for papermaking can be used. For example, chemical pulp such as hardwood bleached kraft pulp (LBKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), hardwood bleached sulfite pulp (LBSP), softwood bleached sulfite pulp (NBSP), stone ground pulp (GP), pressed stone Grand pulp (PGW), refiner ground pulp (RGP), chemigland pulp (CGP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), etc. Unbleached, semi-bleached or bleached pulp, sulfite pulp, waste paper Pulp etc. can be used. As the paper base pulp, it is preferable to mix a large amount of LBKP excellent in dimensional stability.
具体的には、紙基材の全パルプ１００質量％のうちＬＢＫＰを６０〜１００質量％含有させることが好ましい。ＬＢＫＰ含有量をこの範囲にすることで、紙基材中に塗工液を浸透させ乾燥させたとき、塗工液中のデンプン類、脂肪酸サイズ剤の濃度が塗工層の表面側に近づくに従って高くなる塗工層を形成することができる。これにより、油抜けと油しみを効果的に抑制することができる。デンプン類が耐油紙の厚さ方向に濃度勾配を持って存在することは、例えばヨウ素デンプン反応で着色することによって、耐油紙の断面等の色の濃さから目視観察で評価することができる。 Specifically, it is preferable to contain 60 to 100% by mass of LBKP in 100% by mass of the total pulp of the paper base. By making the content of LBKP in this range, when the coating liquid penetrates the paper substrate and is dried, the concentrations of starches and fatty acid sizing agents in the coating liquid approach the surface side of the coating layer The coating layer which becomes high can be formed. Thereby, oil loss and oil stains can be effectively suppressed. The presence of starches with a concentration gradient in the thickness direction of the oil resistant paper can be evaluated by visual observation from the color depth of the oil resistant paper, for example, by coloring by iodine starch reaction.
紙基材の坪量は、特に限定されないが、１６〜１５０ｇ／ｍ２であることが好ましい。紙基材の坪量を上記範囲内とすることにより、塗工層を形成する際に必要な強度を保持させることができる。なお、紙基材の坪量は１５０ｇ／ｍ２を超えると、折り目部分で紙基材の座屈が生じやすくなるため、紙基材の割れを生じ、折り目の耐油性が低下し易くなる傾向となる。また、紙基材のＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ 紙パルプ試験方法Ｎｏ．５−２：２０００に準じて測定した王研式透気度は、特に限定されるものではないが、３０〜２００秒であることが好ましい。 The basis weight of the paper base is not particularly limited, but is preferably 16 to 150 g / m 2 . By setting the basis weight of the paper base material within the above range, the strength necessary for forming the coating layer can be maintained. If the basis weight of the paper substrate exceeds 150 g / m 2 , buckling of the paper substrate is likely to occur at the folds, so the paper substrate may be cracked and the oil resistance of the crease may be apt to decrease. It becomes. In addition, as a paper base, JAPAN TAPPI paper pulp test method No. The Oken type air permeability measured according to 5-2: 2000 is not particularly limited, but is preferably 30 to 200 seconds.
紙基材のパルプのＪＩＳ Ｐ８１２１−１９９５に準じて測定したカナダ標準フリーネス（叩解度）は特に限定されないが、塗工液の浸透性、塗工時の紙基材の強度等の観点から、８０〜３５０ｍｌとすることが好ましい。カナダ標準フリーネスのより好ましい範囲は１００〜３００ｍｌである。 Although the Canadian standard freeness (refining degree) measured according to JIS P8121-1995 of pulp of paper base is not particularly limited, it is 80 from the viewpoint of permeability of coating liquid, strength of paper base at the time of coating, etc. It is preferable to set it as-350 ml. A more preferred range of Canadian Standard Freeness is 100-300 ml.
なお、使用するパルプは、例えば、ビーター、ジョルダン、シングルディスク・リファイナー、コニカルリファイナー、円筒型リファイナー、デラックス・ファイナー、ダブル・ディスク・リファイナー（ＤＤＲ）、媒体攪拌ミル、振動式ミル等の叩解機により上述した叩解度となるように調整される。叩解の条件は特に限定されないが、各種リファイナーの刃の形状、回転数、パルプの濃度、パルプの繊維長、パルプの粗度等が叩解後のパルプ物性に影響することを鑑み、適宜叩解条件が選択される。 Pulp used is, for example, beater such as beater, jordan, single disc refiner, conical refiner, cylindrical refiner, deluxe finer, double disc refiner (DDR), medium agitation mill, vibratory mill etc. It adjusts so that it may become the beating degree. Although the conditions for refining are not particularly limited, the refining conditions are appropriately selected in view that the shape of the blades of various refiners, the number of rotations, the concentration of pulp, the fiber length of pulp, the roughness of pulp, etc. affect the physical properties of the pulp after beating. It is selected.
また、紙基材の密度は、特に限定されないが、０．６〜１．２ｇ／ｃｍ３とすることが好ましく、０．７〜１．１ｇ／ｃｍ３とすることがより好ましい。これにより、紙基材の塗工時の強度を高めることができる。紙基材の密度を高める具体的方法としては、紙基材の抄造時に湿紙状態で加圧する方法がある。また、乾燥後にマシンカレンダーやソフトニップカレンダー、グロスカレンダーを使用する方法、あるいは紙基材抄造後にスーパーカレンダーを使用する方法でも、紙基材の密度を高めることができる。その中でも、湿紙時に使用する加圧処理は乾燥後のカレンダー処理と比較しても、紙基材中の水分が高い状態で圧力を与えることが可能であり、効率的に密度を高めることができるため好ましい。 The density of the paper substrate is not particularly limited and is preferably 0.6 to 1.2 g / cm 3, and more preferably to 0.7~1.1g / cm 3. Thereby, the intensity | strength at the time of coating of a paper base material can be raised. As a specific method of increasing the density of the paper substrate, there is a method of pressing in the wet paper state at the time of paper making of the paper substrate. Also, the density of the paper substrate can be increased by a method using a machine calender, a soft nip calender, or a gloss calender after drying, or a method using a super calender after paper-making. Among them, it is possible to apply pressure in a state in which the water content in the paper substrate is high, even if the pressure treatment used for wet paper is compared to the calendering after drying, and the density can be efficiently increased. It is preferable because it can be done.
紙基材のサイズ度は、特に限定されないが、ＪＩＳ Ｐ ８１２２：２００４に準ずるステキヒトサイズ度が０〜１０秒程度の範囲とすることが好ましい。紙基材のサイズ度は、ロジン系、アルキルケテンダイマー系、アルケニル無水コハク酸系、スチレン−アクリル系、高級脂肪酸系、石油樹脂系等の内添サイズ剤の種類や含有量、パルプの種類、平滑化処理等によって制御することができる。内添サイズ剤の含有量は、特に限定されないが、紙基材のパルプ１００質量部に対して０〜０．３質量部程度の範囲が好ましい。内添サイズ剤は、塗工液を適度に浸透させる観点から通常よりも少量添加することが好ましく、添加しなくてもよい。内添サイズ剤の含有量は、より好ましくは紙基材のパルプ１００質量部に対して０〜０．２５質量部、さらに好ましくは０．０５〜０．２５質量部である。 The degree of size of the paper substrate is not particularly limited, but it is preferable to set the size of Stequicht according to JIS P 8122: 2004 to be in the range of about 0 to 10 seconds. The degree of size of the paper substrate is the type and content of internal sizing agents such as rosin type, alkyl ketene dimer type, alkenyl succinic anhydride type, styrene-acrylic type, higher fatty acid type, petroleum resin type, and the type of pulp, It can control by smoothing processing etc. Although content of an internal addition sizing agent is not specifically limited, The range of about 0-0.3 mass part is preferable with respect to 100 mass parts of pulp of a paper base material. The internally added sizing agent is preferably added in a smaller amount than usual from the viewpoint of allowing the coating liquid to permeate properly, and may not be added. The content of the internally added sizing agent is more preferably 0 to 0.25 parts by mass, further preferably 0.05 to 0.25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pulp of the paper base.
紙基材に内添サイズ剤を少量添加することによって、塗工液の濃度が低く、且つ塗工量が多くても、塗工中に紙基材の紙切れが発生するおそれがない。一方、内添サイズ剤の含有量を０．３質量部以下とすることによって、塗工液中のデンプン類等が紙基材中に適度に浸透し、しかも塗工層の表面側に近づくに従って高濃度で存在するような塗工層を形成することができる。 By adding a small amount of internal sizing agent to the paper substrate, there is no risk of paper breakage of the paper substrate during coating even if the concentration of the coating liquid is low and the coating amount is large. On the other hand, by setting the content of the internally added sizing agent to 0.3 parts by mass or less, starches and the like in the coating liquid appropriately penetrate into the paper substrate, and as the surface side of the coating layer is approached. It is possible to form a coating layer which is present in high concentration.
また、紙基材の厚みは、特に限定されないが、２０μｍ以上であることが好ましく、３０μｍ以上であることがより好ましい。また、紙基材の厚みは、５００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以下であることがより好ましい。紙基材の厚みを上記範囲内とすることにより、適度な強度を有することができ、塗工層の塗工適性を高めることができる。 The thickness of the paper substrate is not particularly limited, but is preferably 20 μm or more, and more preferably 30 μm or more. The thickness of the paper substrate is preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less. By setting the thickness of the paper base in the above range, it is possible to have appropriate strength and to improve the coating suitability of the coating layer.
紙基材にはさらに、添加剤を含有させてもよい。添加剤としては、硫酸バンド、カチオン性高分子電解質等に代表される定着剤、クレー、タルク、炭酸カルシウム、焼成カオリン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン、無定形シリカ、尿素−ホルマリン樹脂粒子等に代表される填料類、ポリアクリルアミド系ポリマー、デンプン等に代表される紙力増強剤、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド−ポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂等に代表される湿潤紙力増強剤、その他、濾水剤、青み付けなどの色調調整用の染料、蛍光染料など各種助剤類を挙げることができる。 The paper base may further contain an additive. As additives, fixing agents represented by sulfuric acid bands, cationic polymer electrolytes, etc., clay, talc, calcium carbonate, calcined kaolin, aluminum oxide, aluminum hydroxide, titanium oxide, amorphous silica, urea-formalin resin particles Fillers represented by E.C., polyacrylamide-based polymers, paper-reinforcing agents represented by starches, etc., and wet-paper-strengthening agents represented by melamine resins, urea resins, polyamide-polyamines-epichlorohydrin resins etc. In addition, various auxiliary agents such as drainage agents, dyes for color tone adjustment such as bluing, and fluorescent dyes can be mentioned.
本実施形態の耐油紙は、特に限定されないが、坪量が２０〜１５０ｇ／ｍ２であることが好ましく、２５〜８０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。このような坪量とすることによって、本実施形態の耐油紙は、包装容器や箱等の成型容器用として使用することができる。 Oil paper of the present embodiment is not particularly limited, it is preferable that a basis weight of 20 to 150 g / m 2, and more preferably 25~80g / m 2. By setting it as such basic weight, the oil-resistant paper of this embodiment can be used for molded containers, such as a packaging container and a box.
（耐油紙の製造方法）
＜紙基材の製造工程＞
紙基材は、常法により各種抄紙機により抄紙し、湿紙を形成した後、乾燥させることにより得ることができる。その後、紙基材は、表面サイズプレス処理、マシンカレンダー等による平滑化処理等、常法による処理工程を経て製造される。
(Production method of oil resistant paper)
<Production process of paper substrate>
The paper substrate can be obtained by making paper using various paper machines according to a conventional method, forming a wet paper, and drying it. Thereafter, the paper substrate is manufactured through processing steps according to an ordinary method, such as surface size press treatment, smoothing treatment using a machine calendar, and the like.
抄紙機としては、エアクッションヘッドボックスあるいはハイドロリックヘッドボックスを有する長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、オントップ型ツインワイヤー抄紙機、ヤンキー抄紙機等を挙げることができる。 As a papermaking machine, a Fourdrinier paper machine having an air cushion head box or a hydraulic head box, a twin wire paper machine, an on-top twin wire paper machine, a Yankee paper machine, etc. can be mentioned.
＜塗工液製造工程＞
塗工液は、デンプン類と脂肪酸サイズ剤と酢酸ナトリウム等との混合溶液を、必要に応じて塩基性物質で処理することにより製造される。塗工液の粘度は１５０〜６３０ｍＰａ・ｓが好ましい。塗工液の粘度をこのような範囲にすれば、塗工液のポンプ送液が容易になる、塗工液を均一に塗工することが容易になる、といった効果がある。
ここで、塗工液の粘度は濃度１９〜２２％，液温３０〜４０℃の条件でＢ型粘時計を用いて測定する。
<Coating fluid production process>
A coating liquid is manufactured by processing the mixed solution of starches, a fatty acid sizing agent, sodium acetate etc. with a basic substance as needed. As for the viscosity of a coating liquid, 150-630 mPa * s is preferable. By setting the viscosity of the coating liquid in such a range, it is possible to facilitate pump feeding of the coating liquid and to facilitate uniform coating of the coating liquid.
Here, the viscosity of the coating liquid is measured using a B-type viscosity clock under the conditions of a concentration of 19 to 22% and a liquid temperature of 30 to 40 ° C.
塗工液は、前記の各種成分の他に、バインダー、顔料、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、着色剤等の各種助剤を適宜添加して、調製される。ＤＣＰ無害化のために塩基性物質を添加した後に行う撹拌の際、溶液の温度は６０℃以上であることが好ましく、７０℃以上であることがより好ましく、８０℃以上であることがさらに好ましい。溶液を前記温度に保つ時間は３０分以上であることが好ましい。
塗工液の溶剤としては、通常、水が使用される。塗工液の濃度は、固形分の濃度で、１〜３０％が好ましく、３〜２５％がより好ましい。塗工液の濃度を１〜３０％とすることにより、ゲル化せず塗工することができる。
The coating solution is prepared by appropriately adding various additives such as a binder, a pigment, and, if necessary, a dispersant, a thickener, a water retention agent, an antifoaming agent, and a coloring agent, in addition to the various components described above. Be done. The temperature of the solution is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and still more preferably 80 ° C. or higher when stirring after adding a basic substance for DCP detoxification . The time for which the solution is kept at the above temperature is preferably 30 minutes or more.
Water is usually used as a solvent for the coating liquid. The concentration of the coating solution is preferably 1 to 30%, more preferably 3 to 25%, in terms of the concentration of the solid content. By setting the concentration of the coating liquid to 1 to 30%, it is possible to coat without gelling.
＜塗工工程＞
紙基材の少なくとも片面に、塗工液を塗工し、引き続き乾燥機を通して、塗工液を乾燥させる。
<Coating process>
The coating liquid is applied to at least one side of the paper substrate, and then the coating liquid is dried through a dryer.
塗工液の塗工方法としては、一般に公知の塗工装置を用いることができ、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、スロットダイコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、ブラシコーター、スライドビードコーター、ツーロールサイズプレスコーター、ポンドサイズプレスコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、ショートドウェルコーター、ゲートロールコーター、キャレンダーによるニップコーター等が適宜用いられる。 As a coating method of a coating liquid, a generally known coating apparatus can be used, for example, a blade coater, an air knife coater, a roll coater, a reverse roll coater, a bar coater, a curtain coater, a slot die coater, a gravure coater, Champlex coater, brush coater, slide bead coater, two-roll size press coater, pound size press coater, rod metering size press coater, blade metering size press coater, short dwell coater, gate roll coater, nip coater with calender, etc. Is suitably used.
塗工液の塗工方法としては、生産効率を高めるために、ブレードコーターやバーコーターを用いることが好ましく、ゲートロールコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター等を用いることも好ましい。また、塗工については、オンマシンコーティングが生産効率の点で好ましい。
本実施形態では、ポンドサイズプレスコーターで塗工することが好ましい。これにより、２本のロールの間に塗工液溜りを形成し、その液溜りを紙基材が通過し、さらに２本のロールで絞られることで、紙基材内部に塗工液を浸透させることができる。
As a coating method of a coating liquid, in order to raise production efficiency, it is preferable to use a blade coater and a bar coater, and using a gate roll coater, a rod metering size press coater, a blade metering size press coater, etc. preferable. Moreover, about coating, on-machine coating is preferable at the point of production efficiency.
In this embodiment, it is preferable to coat with a pound size press coater. As a result, a coating liquid reservoir is formed between the two rolls, and the paper base passes through the pool and is further squeezed by the two rolls, whereby the coating liquid penetrates into the paper base. It can be done.
また、本実施形態では塗工層形成後、必要に応じて平滑化処理を行うことができる。平滑化処理は通常のスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー等の平滑化処理装置を用いて、オンマシン又はオフマシンで行われる。なお、本発明の効果を損なわない限りにおいて、塗工層塗工前の紙基材、または塗工層を形成した原紙を平滑化処理することも可能である。 In addition, in the present embodiment, after the formation of the coating layer, smoothing processing can be performed as needed. The smoothing process is performed on-machine or off-machine using a smoothing apparatus such as a conventional super calender, a gross calender, a soft calender or the like. In addition, as long as the effects of the present invention are not impaired, it is also possible to smooth the paper base before the application of the coating layer or the base paper on which the coating layer is formed.
（ＤＣＰ発生量）
耐油紙の加熱時に発生するＤＣＰ濃度は、ヘッドスペース−ガスクロマトグラフ質量分析法（ＨＳ−ＧＣ／ＭＳ）により測定できる。
例えば、耐油紙１０×１０ｃｍ２を半分にカットして蛇腹折りにし、カットした紙片の両方を容量２０ｍｍのＨＳバイアルに詰めて密栓する。このＨＳバイアルを１００℃１０分間加熱したときの揮発成分を測定することで、耐油紙の質量に対して発生したＤＣＰの質量を得られる。このような方法で得られたＤＣＰの質量は、耐油紙の質量に対して、０．６ｐｐｍ以下であることが好ましい。
脂肪酸サイズ剤がＤＣＰを含有する場合であっても、塗工液に塩基性物質を添加して加温することで、塗工液中のＤＣＰが塩基性物質により脱塩素化反応を起こし、グリセリン等に変換されるものと推測される。よって、塩基性物質の添加により、低ＤＣＰ濃度の耐油紙が実現できる。
(DCP generation amount)
The DCP concentration generated at the time of oil-resistant paper heating can be measured by head space gas chromatography mass spectrometry (HS-GC / MS).
For example, 10 × 10 cm 2 of oil resistant paper is cut in half and folded in a serpentine manner, and both cut paper pieces are packed in a 20 mm HS vial and sealed. By measuring the volatile components when this HS vial is heated at 100 ° C. for 10 minutes, the mass of generated DCP can be obtained with respect to the mass of oil resistant paper. The mass of DCP obtained by such a method is preferably 0.6 ppm or less with respect to the mass of oil resistant paper.
Even when the fatty acid sizing agent contains DCP, by adding a basic substance to the coating liquid and heating, the DCP in the coating liquid causes a dechlorination reaction by the basic substance, and glycerin is added. It is presumed to be converted to etc. Therefore, the addition of a basic substance can realize oil-resistant paper with a low DCP concentration.
（紙基材のｐＨ）
上記の紙基材の製造工程で製造した紙基材の紙基材のｐＨは、３．０〜８．０であることが好ましく、５．４〜８．０であることがより好ましい。
紙基材のｐＨは、例えば硫酸バンドの添加量の増減等によって調整することができる。
紙基材のｐＨの測定は、ｐＨ指示薬によって行う。ｐＨ指示薬としては、ＢＴＢ液およびＢＣＰ液が使用できる。
(PH of paper base)
It is preferable that it is 3.0-8.0, and, as for pH of the paper base of the paper base manufactured by the manufacturing process of said paper base, it is more preferable that it is 5.4-8.0.
The pH of the paper base can be adjusted, for example, by increasing or decreasing the addition amount of the sulfuric acid band.
The measurement of the pH of the paper substrate is carried out by means of a pH indicator. As pH indicators, BTB solution and BCP solution can be used.
（塗工層のｐＨ）
上記の塗工液製造工程で調製した塗工層のｐＨは、６．５〜１２．０であることが好ましく、８．９〜１２．０であることがより好ましい。
塗工層のｐＨは、例えば塩基性物質の添加量の増減等によって調整することができる。
塗工層のｐＨの測定は、ｐＨメーターによって行う。
(PH of coated layer)
It is preferable that it is 6.5-12.0, and, as for pH of the coating layer prepared by said coating liquid manufacturing process, it is more preferable that it is 8.9-12.0.
The pH of the coating layer can be adjusted, for example, by increasing or decreasing the addition amount of the basic substance.
The pH of the coated layer is measured by a pH meter.
（塗工層と紙基材のｐＨの差）
紙基材のｐＨの値は、塗工層のｐＨの値よりも小さく、両者の差が４．０以下であることが必要があり、３．５以下であることが好ましい。塗工液と紙基材のｐＨの差が上記の値であることで、塗工層中の酢酸ナトリウムから酢酸が遊離する反応を抑制し、酢酸臭の発生を防ぐことができる。
よって、本実施形態の耐油紙は、酢酸臭の発生が極めて微量で、かつ、薄葉でも優れた耐油性を実現することが可能となる。
(Difference in pH between coated layer and paper substrate)
The pH value of the paper substrate is smaller than the pH value of the coating layer, and the difference between the two needs to be 4.0 or less, preferably 3.5 or less. When the difference between the pH of the coating solution and the pH of the paper substrate is the above value, the reaction of liberating acetic acid from sodium acetate in the coating layer can be suppressed, and the generation of acetic acid odor can be prevented.
Therefore, the oil-resistant paper of the present embodiment can achieve extremely low generation of acetic acid odor and can realize excellent oil resistance even with thin leaves.
以下に実施例を挙げて本発明の耐油紙をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例および比較例中の「部」および「％」は、特に断らない限り、それぞれ「質量部」及び「質量％」を示す。 EXAMPLES The oil resistant paper of the present invention will be more specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, "part" and "%" in an Example and a comparative example show a "mass part" and "mass%", respectively, unless it refuses.
（実施例１） Example 1
＜紙基材の製造＞
カナダ標準フリーネスが３００ｍｌとなるようレファイナーで調整したＬＢＫＰからなるパルプを用い、内添填料として酸化チタン（商品名：タイベークＲ７８０、石原産業社製）を３％配合し、坪量５０ｇ／ｍ２で抄造した非塗工紙を紙基材として用いた。
このようにして得られた紙基材のｐＨは４．６であった。
<Production of paper substrate>
A pulp consisting of LBKP adjusted with a refiner to have a Canadian standard freeness of 300 ml is blended with 3% of titanium oxide (trade name: Thaibeek R780, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) as an internally added filler, and the basis weight is 50 g / m 2 Paper-made uncoated paper was used as a paper substrate.
The pH of the paper substrate thus obtained was 4.6.
＜塗工液の製造＞
酸化デンプン（商品名：エースＡ、王子コーンスターチ社製）水溶液８５部と脂肪酸（商品名：ＰＴ８１０７、星光ＰＭＣ株式会社製）１５部を混合し、水酸化ナトリウムを脂肪酸に対して３．５％添加した後、溶液の温度を８０℃に保って加熱撹拌し、塗工液を調製した。脂肪酸は、分散剤としてポリオキシアルキレンアルキルエーテルを、乳化安定剤として酢酸ナトリウムを含有する。酸化デンプン水溶液の濃度は１８％である。
このようにして得られた塗工層のｐＨは８．５であった。
<Manufacture of coating liquid>
Mix 85 parts of oxidized starch (trade name: Ace A, made by Oji Cornstarch) aqueous solution and 15 parts of fatty acid (trade name: PT8107, made by Hoshiko PMC Co., Ltd.) and add sodium hydroxide 3.5% to fatty acid Then, the temperature of the solution was kept at 80 ° C., and the mixture was heated and stirred to prepare a coating liquid. The fatty acid contains polyoxyalkylene alkyl ether as a dispersant and sodium acetate as an emulsion stabilizer. The concentration of oxidized starch aqueous solution is 18%.
The pH of the coating layer thus obtained was 8.5.
＜塗工＞
上記紙基材に対して、ロッドメタリングサイズプレスコーター（ロッドメタリングサイザー）にて、一方の面に塗工液を乾燥後の形成量が３．０ｇ／ｍ２となるように塗工し、乾燥させた。以上の工程を経ることによって、片面に塗工層を有する耐油紙を得た。この耐油紙の坪量は５０ｇ／ｍ２であった。
<Coating>
With respect to the above-mentioned paper base material, with a rod metal ring size press coater (rod metal ring sizer), the coating liquid is applied so that the formation amount after drying is 3.0 g / m 2. , Dried. By passing through the above steps, an oil resistant paper having a coating layer on one side was obtained. The basis weight of this oil-resistant paper was 50 g / m 2 .
（実施例２）
実施例１の紙基材の紙基材のｐＨを５．４にした以外は、実施例１と同様にして耐油紙を得た。
(Example 2)
An oil resistant paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH of the paper base of the paper base of Example 1 was set to 5.4.
（実施例３）
実施例１の紙基材の紙基材のｐＨを７．８にした以外は、実施例１と同様にして耐油紙を得た。
(Example 3)
An oil resistant paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH of the paper base of the paper base of Example 1 was changed to 7.8.
（比較例１）
実施例１の紙基材の紙基材のｐＨを３．８にした以外は、実施例１と同様にして耐油紙を得た。
(Comparative example 1)
An oil resistant paper was obtained in the same manner as in Example 1, except that the pH of the paper base of the paper base of Example 1 was 3.8.
（比較例２）
実施例１の塗工液の製造において、水酸化ナトリウムの添加量を増やし、塗工層のｐＨを９．９にした以外は、実施例１と同様にして耐油紙を得た。
(Comparative example 2)
An oil resistant paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that in the production of the coating liquid of Example 1, the amount of sodium hydroxide added was increased and the pH of the coated layer was set to 9.9.
かくして得られた耐油紙について、以下の評価を行った。 The following evaluation was performed about the oil-resistant paper obtained in this way.
（紙基材のｐＨの測定方法）
ＢＴＢ液およびＢＣＰ液により、耐油紙の紙基材のｐＨを測定した。
(Method of measuring pH of paper substrate)
The pH of the paper substrate of oil resistant paper was measured by BTB liquid and BCP liquid.
（塗工層のｐＨの測定方法）
ｐＨメーターにより、塗工液のｐＨを測定し、これを塗工層のｐＨとした。
(Method of measuring pH of coated layer)
The pH of the coating solution was measured by a pH meter, and this was used as the pH of the coating layer.
（耐油度の測定方法）
ＴＡＰＰＩ ＵＭ−５５７法（キット法）により耐油紙の表面側の塗工面の耐油度を測定した。なお、本発明において耐油度は６級以上が好ましい。
(Measurement method of oil resistance)
The oil resistance of the coated surface on the front side of the oil resistant paper was measured by the TAPPI UM-557 method (kit method). In the present invention, the oil resistance is preferably sixth grade or higher.
（臭気の評価）
複数の試験者による臭気の官能評価による相対評価を行った。
○：酢酸臭が感じられない
△：微かな酢酸臭が感じられるものの、食品の包装等に用いても問題のない程度である
×：強い酢酸臭を感じ、食品の包装等の用途には不適切である
(Evaluation of odor)
The relative evaluation by sensory evaluation of the odor by several testers was performed.
○: No acetic acid odor is felt Δ: A slight acetic acid odor is felt, but there is no problem when used for food packaging etc. ×: A strong acetic acid odor is felt, and it is not suitable for food packaging etc. Is appropriate
実施例１〜３ならびに比較例１，２についての測定・評価結果を表１に示した。特性の評価において、〇と△のときに合格と判定した。 The measurement and evaluation results for Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1. In the evaluation of the characteristics, it was judged as pass when と and の.
実施例１〜３の耐油紙は、キット法の耐油性において優れており、また、酢酸臭が抑えられていた。特に、紙基材と塗工層とのｐＨの差が３．５以下である実施例２，３においては、酢酸臭は感じられなかった。 The oil-resistant papers of Examples 1 to 3 were excellent in oil resistance of the kit method, and the acetic acid odor was suppressed. In particular, in Examples 2 and 3 in which the difference in pH between the paper base and the coating layer is 3.5 or less, no acetic acid odor was felt.
一方、比較例１の耐油紙は、紙基材と塗工層とのｐＨの差が４．０より大きい。そのため、実施例１〜３と同じ脂肪酸サイズ剤を使用しているにも関わらず、強い酢酸臭が感じられた。 On the other hand, in the oil-resistant paper of Comparative Example 1, the difference in pH between the paper base and the coating layer is greater than 4.0. Therefore, although the same fatty acid sizing agent as in Examples 1 to 3 was used, a strong acetic acid smell was felt.
また、比較例２の耐油紙は、水酸化ナトリウムの添加量の増加によって塗工層のｐＨを増大させているが、比較例１と同じく強い酢酸臭が感じられた。
このことから、酢酸ナトリウムを含有する塗工層自体のｐＨを大きくしても、酢酸の遊離反応を抑制することはできないことが分かった。
Further, in the oil-resistant paper of Comparative Example 2, although the pH of the coating layer was increased by the increase of the addition amount of sodium hydroxide, the same strong acetic acid smell as in Comparative Example 1 was felt.
From this, it was found that the release reaction of acetic acid can not be suppressed even if the pH of the coating layer itself containing sodium acetate is increased.
Claims (5)
前記塗工層が、デンプンおよびその誘導体から選ばれる少なくとも１種と、
脂肪酸サイズ剤と、
酢酸ナトリウムとを含有し、
前記紙基材のｐＨの値は、前記塗工層のｐＨの値よりも小さく、両者の差が４．０以下である
ことを特徴とする耐油紙。 An oil resistant paper having a coating layer on at least one side of a paper substrate,
The coated layer is at least one selected from starch and derivatives thereof,
Fatty acid sizing agent,
Contains sodium acetate and
An oil resistant paper characterized in that the pH value of the paper substrate is smaller than the pH value of the coated layer, and the difference between the two is 4.0 or less.
に記載の耐油紙。 The fatty acid sizing agent is an epichlorohydrin modified fatty acid.
Oil-resistant paper described in.
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