JP2024040898A - Base paper for paper cups and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、プラスチックの使用量を低減し、リサイクル性に優れ、コップや食料用カップなどの立体的な紙容器に好適な加工適性を有する紙コップ用原紙を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、パルプを主成分とする紙基材の少なくとも一方の面に少なくとも１層以上のヒートシール層を有する紙コップ用原紙に関し、前記紙基材の灰分が２．０質量％以下であり、前記紙基材がパルプ１００質量部に対して固形分換算で０．０５～１．０質量部のポリアクリルアミドを含み、前記ヒートシール層がアイオノマーを含むことを特徴とする。【選択図】なし[Object] It is an object of the present invention to provide a paper cup base paper that reduces the amount of plastic used, has excellent recyclability, and has suitable processing suitability for three-dimensional paper containers such as cups and food cups. do. The present invention relates to a base paper for paper cups having at least one heat-sealing layer on at least one side of a paper base material mainly composed of pulp, in which the ash content of the paper base material is 2.0 mass. % or less, the paper base material contains 0.05 to 1.0 parts by mass of polyacrylamide in terms of solid content based on 100 parts by mass of pulp, and the heat seal layer contains an ionomer. [Selection diagram] None
Description
本発明は、プラスチックの使用量を低減した紙コップ用原紙に関する。また、リサイクル性に優れ、コップやトレーなどの立体的な紙容器に好適な加工適性を有する紙コップ用原紙に関する。 The present invention relates to base paper for paper cups that uses less plastic. The present invention also relates to base paper for paper cups that has excellent recyclability and is suitable for processing into three-dimensional paper containers such as cups and trays.
近年、プラスチックゴミ問題が深刻化している。世界のプラスチックの生産量は４億トン／年を超えると言われ、その中でも包装容器セクターでのプラスチック生産量が多く、プラスチックゴミの原因になっている。プラスチックは半永久的に分解せず、そのゴミは自然環境下でマイクロプラスチック化し、生態系に深刻な悪影響を与えている。特に海洋の汚染は著しく、そのプラスチックゴミは回収不可能と言われている。今後、プラスチックの使用を低減することが地球環境にとって必要である。 In recent years, the plastic waste problem has become more serious. The world's plastic production is said to exceed 400 million tons per year, and the packaging and containers sector produces a large amount of plastic, contributing to plastic waste. Plastic does not decompose semi-permanently, and its garbage turns into microplastics in the natural environment, which has a serious negative impact on the ecosystem. The oceans are particularly polluted, and the plastic waste is said to be impossible to collect. In the future, it is necessary for the global environment to reduce the use of plastic.
一方で、プラスチックゴミ対策として微生物によって完全に分解され得る生分解性プラスチックの応用が世界中で提案されている。生分解プラスチックは自然界で一定期間の内に分解されるが、分解されるまではやはりゴミであり、それらの使用量および廃棄量が低減されない限りにおいては、即効性のある対策とは言えない（特許文献１、２参照）。 On the other hand, applications of biodegradable plastics that can be completely decomposed by microorganisms are being proposed around the world as a countermeasure against plastic waste. Biodegradable plastics decompose within a certain period of time in the natural world, but until they are decomposed they are still garbage, and unless the amount of their use and disposal is reduced, this cannot be said to be an immediate measure ( (See Patent Documents 1 and 2).
即効性のある対策手段として、例えば、プラスチックを紙に代替することが提案されており、紙コップにおいても広く使用されている。しかしながら、紙を紙コップに加工する際には、ヒートシール剤として、ポリエチレンやポリプロピレンが多量にラミネートされて使用される。これらプラスチックのラミネート量は、商品コンセプトによって様々だが、概ね片面あたり３０～５０ｇ／ｍ２であり、３００ｇ／ｍ２と多量になる場合もある。従って、プラスチックを紙に代替した紙コップにおいても、依然としてプラスチックの使用量は十分に低減されないという問題があり、早急に、直接的にプラスチックの使用を低減する手段が必要である。 As an immediate countermeasure, it has been proposed, for example, to replace plastic with paper, and this is widely used in paper cups. However, when processing paper into paper cups, a large amount of polyethylene or polypropylene is laminated and used as a heat sealing agent. The amount of these plastics laminated varies depending on the product concept, but is generally 30 to 50 g/m 2 per side, and can be as high as 300 g/m 2 in some cases. Therefore, even in paper cups in which plastic is replaced with paper, there is still a problem that the amount of plastic used is not sufficiently reduced, and there is an urgent need for a means to directly reduce the use of plastic.
本発明は、プラスチックの使用量を低減でき、リサイクル性に優れ、コップやトレーなどの立体的な紙容器に好適な加工適性を有する紙コップ用原紙に関する。ここでいう加工適性とは、ヒートシール性、紙コップのトップカール部の加工適性、折り曲げ部における耐水性（以降、「耐折性」と略称する場合がある）のことを指す。 The present invention relates to base paper for paper cups that can reduce the amount of plastic used, has excellent recyclability, and has suitability for processing into three-dimensional paper containers such as cups and trays. Processability here refers to heat sealability, processability of the top curl part of the paper cup, and water resistance at the folded part (hereinafter sometimes abbreviated as "folding durability").
本発明の他の目的並びに作用効果については、以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。 Other objects and effects of the present invention will be easily understood by those skilled in the art by referring to the following description.
本発明においては、従来のプラスチックラミネート紙（以降、ポリラミ紙と略称する場合がある）のポリエチレンやポリプロピレンの使用量を低減するために、アイオノマーを使用する。すなわち、本発明による紙コップ用原紙は、パルプを主成分とする紙基材の少なくとも一方の面に少なくとも１層以上のヒートシール層を有する紙コップ用原紙であって、前記紙基材の灰分が２．０質量％以下であり、前記紙基材がパルプ１００質量部に対して固形分換算で０．０５～１．０質量部のポリアクリルアミドを含み、前記ヒートシール層がアイオノマーを含むことを特徴とする。アイオノマーはヒートシール性に優れた樹脂であるため、ヒートシール層の塗布量を減らすことが可能となり、従来のポリラミ紙のヒートシール層に使用されているポリエチレンやポリプロピレンと比較してプラスチックの使用量を削減することができる。また、従来のポリラミ紙に比べて離解性が良く、リサイクル性に優れる。ここでアイオノマーとは、金属イオンによる凝集力を利用し高分子を凝集体とした合成樹脂であり、アクリル酸またはメタクリル酸をエチレンなどと組み合わせた合成樹脂である。例えば、アクリル系高分子とエチレンを、ナトリウムや亜鉛などの金属カチオンを加え分子間結合させて製造される。また、灰分が２．０％以下の紙基材とするためには無機鉱物の由来である填料を少量とするか、填料を含まない構成とするほかなく、それによって、紙コップ用原紙をトップカール加工する際の割れ（以下、「トップカール割れ」と言うことがある）が発生しにくく、美粧性や折り曲げ部の耐水性が保たれる。さらに、パルプ１００質量部に対して固形分換算で０．０５～１．０質量部のポリアクリルアミドを含むことで、ポリアクリルアミドがパルプ繊維の絡み合いを補強し紙基材の密度を上げ、その結果ヒートシール層用塗工液が紙基材に浸透することを抑制でき、その結果、耐水性に優れたヒートシール層を付与できる。 In the present invention, an ionomer is used in order to reduce the amount of polyethylene or polypropylene used in conventional plastic laminated paper (hereinafter sometimes abbreviated as polylaminated paper). That is, the base paper for paper cups according to the present invention is a base paper for paper cups having at least one heat-sealing layer on at least one side of a paper base material mainly composed of pulp, wherein is 2.0% by mass or less, the paper base material contains polyacrylamide in an amount of 0.05 to 1.0 parts by mass in terms of solid content based on 100 parts by mass of pulp, and the heat seal layer contains an ionomer. It is characterized by Since ionomer is a resin with excellent heat-sealing properties, it is possible to reduce the amount of heat-sealing layer applied, and the amount of plastic used is reduced compared to polyethylene and polypropylene used in the heat-sealing layer of conventional polylaminated paper. can be reduced. In addition, it has better disintegration properties than conventional polylaminated paper and is excellent in recyclability. Here, the ionomer is a synthetic resin in which polymers are aggregated using the cohesive force of metal ions, and is a synthetic resin in which acrylic acid or methacrylic acid is combined with ethylene or the like. For example, it is produced by adding metal cations such as sodium or zinc to an acrylic polymer and ethylene to cause intermolecular bonding. In addition, in order to create a paper base material with an ash content of 2.0% or less, the only way is to use a small amount of filler derived from inorganic minerals or to create a structure that does not contain filler. Cracks during curling (hereinafter sometimes referred to as "top curl cracks") are less likely to occur, and the cosmetic properties and water resistance of the folded portion are maintained. Furthermore, by including 0.05 to 1.0 parts by mass of polyacrylamide in terms of solid content per 100 parts by mass of pulp, polyacrylamide reinforces the entanglement of pulp fibers and increases the density of the paper base material. It is possible to suppress the penetration of the heat-seal layer coating liquid into the paper base material, and as a result, it is possible to provide a heat-seal layer with excellent water resistance.
本発明においては、前記ヒートシール層の乾燥塗工量が紙基材の片面あたり１～２０ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。このような構成であれば、一方ではヒートシール適性を保持しつつも、プラスチックの使用量が片面あたり３０ｇ／ｍ２、両面で６０ｇ／ｍ２を超える従来のポリラミ紙と比較して、ヒートシール層に含まれるプラスチックの使用量を従来の約３～６７％にまで削減することができる。また、さらに離解性が良く、リサイクル性により優れた紙コップ用原紙を得ることができる。 In the present invention, the dry coating amount of the heat seal layer is preferably in the range of 1 to 20 g/m 2 per side of the paper base material. With this structure, while maintaining heat sealability, the amount of plastic used exceeds 30 g/m 2 on one side and 60 g/m 2 on both sides, compared to conventional polylaminated paper. The amount of plastic used in the layer can be reduced to approximately 3 to 67% of the conventional amount. Moreover, it is possible to obtain base paper for paper cups which has even better disintegration properties and better recyclability.
本発明においては、前記紙基材に含まれるパルプ中に１～５０質量部の針葉樹パルプが含まれることが好ましい。このような構成とすることで、紙基材に適度な強度を付与でき、加工適性がさらに優れ、さらにトップカール割れが発生しにくい紙コップ用原紙を得ることができる。 In the present invention, it is preferable that the pulp contained in the paper base material contains 1 to 50 parts by mass of softwood pulp. With such a configuration, it is possible to provide a paper base paper with appropriate strength, excellent processing suitability, and a base paper for paper cups that is less prone to top curl cracking.
本発明においては、前記紙基材に填料が含まれないことが好ましい。このような構成とすることで、紙基材の灰分がより小さくなり、よりトップカール割れが発生しにくく、より美粧性に優れ折り曲げ部の耐水性がより優れた紙コップ用原紙を得ることができる。なお、填料としては、汎用される填料はすべて含まれるが、例えば、これに限定されることはないが、シリカ、炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、カオリンクレー（カオリン、クレーを含む）、焼成クレー、二酸化チタン、水酸化アルミニウムなどが例示できる。 In the present invention, it is preferable that the paper base material does not contain filler. By adopting such a structure, the ash content of the paper base material becomes smaller, and it is possible to obtain a base paper for paper cups that is less likely to cause top curl cracking, has better cosmetic properties, and has better water resistance at the folded part. can. The filler includes all commonly used fillers, including, but not limited to, silica, calcium carbonate, light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, talc, clay, kaolin, and kaolin clay. (including kaolin and clay), calcined clay, titanium dioxide, and aluminum hydroxide.
本発明においては、前記紙コップ用原紙の耐折回数が２００回以上であることが好ましい。このような構成とすることで、さらにトップカール割れが発生しにくく、より美粧性に優れ折り曲げ部の耐水性がより優れた紙コップ用原紙を得ることができる。 In the present invention, it is preferable that the paper cup base paper has a folding resistance of 200 times or more. With such a configuration, it is possible to obtain a base paper for paper cups that is less likely to cause top curl cracking, has better cosmetic properties, and has better water resistance at the folded portion.
本発明においては、紙コップ用原紙の坪量が１００ｇ／ｍ２～４５０ｇ／ｍ２であることが好ましい。このような構成とすることで、立体的な紙容器としてより適切な剛度を持つ紙コップ用原紙を得ることができる。 In the present invention, the base paper for paper cups preferably has a basis weight of 100 g/m 2 to 450 g/m 2 . With such a configuration, it is possible to obtain base paper for a paper cup having a stiffness more suitable for a three-dimensional paper container.
また、本発明は紙コップ用原紙の製造方法に関する発明としても捉えることができる。本発明にかかる紙コップ用原紙の製造方法は、パルプとポリアクリルアミドを含むパルプスラリーを用いて、灰分２．０％以下であり、パルプ１００質量部に対して固形分換算で０．０５～１．０質量部のポリアクリルアミドを含む紙基材を抄紙する抄紙工程と、前記紙基材にアイオノマーを含むヒートシール層用塗工液を塗工することで紙基材の少なくとも一方の面に少なくとも１層のヒートシール層を設ける塗工工程とを有することを特徴とする。本発明の紙コップ用原紙の製造方法であれば、プラスチックの使用量を低減でき、リサイクル性に優れ、コップやトレーなどの立体的な紙容器に好適な加工適性を有する紙コップ用原紙を得ることができる。 Furthermore, the present invention can also be regarded as an invention related to a method for producing base paper for paper cups. The method for producing base paper for paper cups according to the present invention uses a pulp slurry containing pulp and polyacrylamide, has an ash content of 2.0% or less, and has a solid content of 0.05 to 1% based on 100 parts by mass of pulp. A paper-making step in which a paper base material containing 0.0 parts by mass of polyacrylamide is made, and a heat-sealing layer coating liquid containing an ionomer is applied to the paper base material to at least one surface of the paper base material. It is characterized by having a coating step of providing one heat-sealing layer. The method for producing base paper for paper cups of the present invention can reduce the amount of plastic used, has excellent recyclability, and obtains base paper for paper cups that has processing suitability suitable for three-dimensional paper containers such as cups and trays. be able to.
本発明により、プラスチック使用量が低減でき、リサイクル性に優れ、コップやトレーなどのトップカール加工を行う立体的な紙容器に好適な加工適性を有する紙コップ用原紙を製造することが可能である。本発明の紙コップ用原紙であれば、仮に自然界にゴミとして不適切に放出された場合であっても、自然環境に与えるプラスチックゴミとしての悪影響を小さくすることが可能であり、プラスチックゴミ問題の解決の一助となる。なお、本発明における紙コップ用原紙は、例えば、ホット・アイス飲料用の紙コップ、アイスクリーム等の食料用カップ、ホットスナック等の食料用カップおよびトレー等のトップカール加工を行う紙製容器全般として好適に加工可能である。 According to the present invention, it is possible to produce base paper for paper cups that can reduce the amount of plastic used, has excellent recyclability, and has suitable processing suitability for three-dimensional paper containers that undergo top curl processing such as cups and trays. . The base paper for paper cups of the present invention can reduce the negative impact of plastic waste on the natural environment even if it is inappropriately released as garbage into the natural world, and can help solve the plastic waste problem. This will help solve the problem. Note that the base paper for paper cups in the present invention can be used, for example, for paper cups for hot and iced beverages, cups for food such as ice cream, cups for food such as hot snacks, and general paper containers that undergo top curl processing, such as trays. It can be suitably processed as
次に、本発明について実施形態の一例を示し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。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。 Next, the present invention will be described in detail by showing an example of an embodiment, but the present invention should not be interpreted as being limited to these descriptions. The embodiments may be modified in various ways as long as the effects of the present invention are achieved.
本実施形態において、ヒートシール層は、アイオノマーを含むことを特徴とする。ここでアイオノマーとは、金属イオンによる凝集力を利用し高分子を凝集体とした合成樹脂のことを指し、樹脂と金属カチオンが分子間結合して凝集体となるものすべてを含む。例えば、エチレン・メタクリル酸共重合物の金属塩、エチレン・アクリル酸共重合物の金属塩、エチレン・ウレタン系共重合物の金属塩、エチレン・フッ素系高分子共重合物の金属塩等である。本発明においては、乾燥塗工量が比較的少なくとも低温でのヒートシール強度を付与できることから、アイオノマーの中でもエチレン・アクリル酸またはエチレン・メタクリル酸の共重合物の金属塩が好ましい。塩を形成する金属としては、例えば、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、具体的には、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛の各イオンなどである。本発明においては、前記アイオノマーがエチレン・メタクリル酸共重合物の金属塩である自己乳化型エマルジョンであることが好ましい。ヒートシール層の塗工量が比較的少なくとも、十分なヒートシール強度を有するヒートシール層を設けることができる。本発明の紙コップ用原紙においては、ヒートシール性能に影響を及ぼさない限り、これら以外の樹脂を含んでも良く、さらに複数の樹脂を混合しても良い。ヒートシール層に占めるアイオノマーの割合は、特に限定するものではないが、低塗工量でもヒートシール性を良好とできることから、５０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、９５質量％以上がさらに好ましく、１００質量％が最も好ましい。 In this embodiment, the heat seal layer is characterized by containing an ionomer. Here, the term ionomer refers to a synthetic resin in which polymers are aggregated using the cohesive force of metal ions, and includes all resins that form aggregates through intermolecular bonding of resin and metal cations. For example, metal salts of ethylene/methacrylic acid copolymer, metal salts of ethylene/acrylic acid copolymer, metal salts of ethylene/urethane copolymer, metal salts of ethylene/fluorine polymer copolymer, etc. . In the present invention, metal salts of copolymers of ethylene/acrylic acid or ethylene/methacrylic acid are preferred among ionomers because they can impart heat-sealing strength at relatively low temperatures with a relatively low dry coating amount. Examples of metals that form salts include alkali metal ions and alkaline earth metal ions, specifically sodium, potassium, calcium, magnesium, and zinc ions. In the present invention, it is preferable that the ionomer is a self-emulsifying emulsion in which the ionomer is a metal salt of an ethylene/methacrylic acid copolymer. A heat-sealing layer having sufficient heat-sealing strength can be provided even if the coating amount of the heat-sealing layer is relatively small. The base paper for paper cups of the present invention may contain resins other than these as long as they do not affect the heat-sealing performance, and may further contain a plurality of resins. The proportion of the ionomer in the heat-sealing layer is not particularly limited, but it is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and 95% by mass, since good heat-sealability can be achieved even with a low coating amount. The above is more preferable, and 100% by mass is most preferable.
本発明の実施形態においては、紙基材の少なくとも一方の面に、アイオノマーエマルジョンを含有するヒートシール層用塗工液を塗工し、乾燥することでヒートシール層を設けることができる。ヒートシール層に用いるアイオノマーが水系エマルジョンであることが好ましい。水系エマルジョンを用いることにより、塗工量を比較的低くコントロールすることができ、さらにＶＯＣ排出が無くなることで自然環境に対する負荷をより小さくすることができる。 In an embodiment of the present invention, a heat seal layer can be provided by applying a heat seal layer coating liquid containing an ionomer emulsion to at least one surface of a paper base material and drying the coating liquid. Preferably, the ionomer used in the heat-sealing layer is an aqueous emulsion. By using a water-based emulsion, the amount of coating can be controlled to be relatively low, and furthermore, since VOC emissions are eliminated, the load on the natural environment can be further reduced.
本発明の実施形態においては、ヒートシール層用塗工液には、アイオノマーを含む水系エマルジョンの他に、各種助剤を本発明の目的とする効果を損なわない範囲で添加してもよい。例えば、粘度調整剤、消泡剤、界面活性剤やアルコールなどのレベリング剤、着色顔料、着色染料、ワックスなどの滑剤、クレーや炭酸カルシウムなどの顔料、ポリビニルアルコールやでんぷんなどのバインダー、などである。しかしながら、これらの助剤の添加はヒートシール強度の低下を招きやすいことから添加する場合には少量であることが好ましく、ヒートシール層用塗工液がアイオノマーを含む水系エマルジョンのみからなることがより好ましい。なお、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で上述以外の助剤を含んでもよい。 In the embodiment of the present invention, in addition to the aqueous emulsion containing the ionomer, various auxiliary agents may be added to the coating liquid for the heat seal layer within a range that does not impair the intended effects of the present invention. For example, viscosity modifiers, antifoaming agents, leveling agents such as surfactants and alcohols, colored pigments, colored dyes, lubricants such as waxes, pigments such as clay and calcium carbonate, binders such as polyvinyl alcohol and starch, etc. . However, since the addition of these auxiliaries tends to lead to a decrease in heat-sealing strength, it is preferable that they be added in small amounts, and it is preferable that the coating solution for the heat-sealing layer consists only of an aqueous emulsion containing an ionomer. preferable. Note that auxiliary agents other than those mentioned above may be included as long as the desired effects of the present invention are not impaired.
本発明においてヒートシール層の塗工量は、紙基材の片面あたり固形分換算で１～２０ｇ／ｍ２とすることが好ましい。より好ましくは２～１０ｇ／ｍ２である。紙基材の少なくとも一方の面に設けるヒートシール層の塗工量をこの範囲とすることで十分なヒートシール性と耐水性を得ることができる。塗工量が１ｇ／ｍ２未満の場合には、十分なヒートシール強度と耐水性が得られないおそれがある。逆に２０ｇ／ｍ２を超える場合には、十分なヒートシール強度は得られるが、プラスチックの使用量も増えるためプラスチック削減効果に乏しく、またヒートシール層が厚いので離解しにくく、リサイクル性に劣る紙コップ用原紙となるおそれがある。なお、ヒートシール層を紙基材の両面に設ける場合は、紙基材の両面に設けたヒートシール層の塗工量の合計が固形分換算で３～２５ｇ／ｍ２であることが好ましく、４～２０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。十分なヒートシール強度と耐水性を得つつ、プラスチックの削減効果に優れる。 In the present invention, the coating amount of the heat seal layer is preferably 1 to 20 g/m 2 in terms of solid content per side of the paper base material. More preferably, it is 2 to 10 g/m 2 . By setting the coating amount of the heat-sealing layer provided on at least one surface of the paper base material within this range, sufficient heat-sealability and water resistance can be obtained. If the coating amount is less than 1 g/m 2 , sufficient heat seal strength and water resistance may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 20 g/ m2 , sufficient heat-sealing strength can be obtained, but the plastic reduction effect is poor because the amount of plastic used increases, and since the heat-sealing layer is thick, it is difficult to disintegrate, resulting in poor recyclability. There is a risk that it will become a base paper for paper cups. In addition, when heat-sealing layers are provided on both sides of the paper base material, it is preferable that the total coating amount of the heat-sealing layers provided on both sides of the paper base material is 3 to 25 g/m 2 in terms of solid content, More preferably, it is 4 to 20 g/m 2 . It has sufficient heat-sealing strength and water resistance, while also being effective in reducing plastic usage.
ヒートシール層を紙基材の両面に設ける場合、紙コップの内容物と接触する側の面（以降、「内面」と略称する場合がある）の塗工量を２．５ｇ／ｍ２以上とし、外側の手で触れる面（以降、「外面」と略称する場合がある）の塗工量を０．５ｇ／ｍ２以上とすることが好ましい。また、外面に対する内面のヒートシール層の塗工量の割合を１．５～２０倍の範囲内とすることが好ましい。内面は内容物の種類によるが、ヒートシール層にはヒートシール性のほかに耐水性が求められる場合があり、その場合は固形分換算で２．５ｇ／ｍ２以上のヒートシール層用塗工液を紙基材の内面の全面に均一に形成することでより良好な耐水性を付与することができる。外面はヒートシールの補助としての役割が大きいため、比較的少量の塗工量でもよく、また、紙基材の全面に塗布されていても良いが、紙基材の内面と外面とのヒートシールによる接着に必要な部分にのみ網状、島状、線状などの状態で設けられていても良い。 When heat-sealing layers are provided on both sides of the paper base material, the coating amount on the side that comes into contact with the contents of the paper cup (hereinafter sometimes abbreviated as "inner surface") should be 2.5 g/m2 or more. It is preferable that the coating amount on the outer surface that is touched by hands (hereinafter sometimes abbreviated as "outer surface") is 0.5 g/m 2 or more. Further, it is preferable that the ratio of the coating amount of the heat seal layer on the inner surface to the outer surface is within the range of 1.5 to 20 times. The inner surface depends on the type of contents, but in addition to heat sealing properties, water resistance may be required for the heat seal layer, in which case a coating for the heat seal layer with a solid content of 2.5 g/m 2 or more is required. By uniformly forming the liquid over the entire inner surface of the paper base material, better water resistance can be imparted. Since the outer surface plays a major role in assisting heat sealing, a relatively small amount of coating may be required, and the coating may be applied to the entire surface of the paper base material, but heat sealing between the inner and outer surfaces of the paper base material It may be provided in the form of a net, an island, a line, etc. only in the areas necessary for adhesion.
本発明の実施形態においては、ヒートシール層が各面に２層以上で形成されていても良い。ヒートシール層を２層以上とすることにより紙コップ用原紙の透気度を高くすることができ、さらに耐水性、耐油性、防湿性も付与してポリラミ紙と同レベルのバリア性を得ることができる。ヒートシール層を２層以上とする場合には、紙基材に最も近いヒートシール層最下層の塗工量が他のヒートシール層上層の合計塗工量よりも多い方が好ましい。このように構成することで、包装用紙の透気度をさらに高くすることができ、耐水性、耐油性、防湿性がさらに向上する。ヒートシール層が２層以上である場合にも、紙基材の片面あたりの塗工量は固形分換算で１～２０ｇ／ｍ２とすることが好ましく、２～１０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。また、紙基材の両面の塗工量を合計して固形分換算で３～２５ｇ／ｍ２であることが好ましく、４～２０ｇ／ｍ２とすることがより好ましい。 In an embodiment of the present invention, two or more heat seal layers may be formed on each surface. By having two or more heat-sealing layers, the air permeability of the base paper for paper cups can be increased, and water resistance, oil resistance, and moisture resistance can also be imparted to achieve the same level of barrier properties as polylaminated paper. I can do it. When there are two or more heat-sealing layers, it is preferable that the coating amount of the lowest layer of the heat-sealing layer closest to the paper base material is larger than the total coating amount of the upper layers of the other heat-sealing layers. With this configuration, the air permeability of the packaging paper can be further increased, and water resistance, oil resistance, and moisture resistance are further improved. Even when there are two or more heat-sealing layers, the coating amount per side of the paper base material is preferably 1 to 20 g/m 2 in terms of solid content, and preferably 2 to 10 g/m 2 . More preferred. Further, the total coating amount on both sides of the paper base material is preferably 3 to 25 g/m 2 in solid content, more preferably 4 to 20 g/m 2 .
本発明におけるヒートシール層用塗工液を塗工する方式としては、特に限定するものではなく、一般に使用されている塗工装置が使用できる。例えばエアーナイフコーター、ブレードコーター、グラビアコーター、フレキソコーター、ロッドブレードコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、ダイスロットコーター、チャンプレックスコーター、メータリングブレード式のサイズプレスコーター、ショートドウェルコーター、スプレーコーター、ゲートロールコーター、リップコーター等の公知の各種塗工装置を用いることができる。 The method of applying the heat seal layer coating liquid in the present invention is not particularly limited, and commonly used coating equipment can be used. For example, air knife coater, blade coater, gravure coater, flexo coater, rod blade coater, roll coater, reverse roll coater, bar coater, curtain coater, die slot coater, champlex coater, metering blade type size press coater, short dwell Various known coating devices such as a coater, spray coater, gate roll coater, lip coater, etc. can be used.
本発明の実施形態においては、紙基材とヒートシール層以外に、任意の層を設けても良い。例えば紙基材とヒートシール層の間にアンダー層を設けても良く、ヒートシール層の反対面に印刷層や接着補助層を設けても良い。 In embodiments of the present invention, any layer may be provided in addition to the paper base material and the heat seal layer. For example, an under layer may be provided between the paper base material and the heat seal layer, or a printing layer or an adhesion auxiliary layer may be provided on the opposite side of the heat seal layer.
本発明の実施形態においては、バインダーを含むアンダー層を紙基材とヒートシール層の間に設けてもよい。アンダー層を紙基材とヒートシール層の間に設けることで、ヒートシール層用塗工液が紙基材に浸透することを防ぐ目止め効果が生じるので、少ない塗工量のヒートシール層でも欠点の少ない樹脂膜が形成しやすくなり、プラスチックの使用量を増やすことなくより良好な耐折性を有する紙コップ用原紙を得ることができる。アンダー層の構成としては、顔料とバインダーの併用、若しくはバインダーのみであることが好ましい。例えば、顔料１００質量部に対して、５～５０質量部のバインダーを含むことができる。アンダー層中の顔料およびバインダーとしては、一般の印刷用塗工紙の塗工層に使用される公知の顔料とバインダーを用いることができるほか、アンダー層には、本発明の目的とする効果を損ねない範囲で各種助剤を含んでもよく、例えば、粘度調節剤、柔軟剤、光沢付与剤、耐水化剤、分散剤、流動変性剤、紫外線吸収剤、安定化剤、帯電防止剤、架橋剤、サイズ剤、蛍光増白剤、着色剤、ｐＨ調節剤、消泡剤、可塑剤、防腐剤が含まれていてもよい。アンダー層に用いられる顔料の一例としては、例えば、カオリンクレー、炭酸カルシウム（重質炭酸カルシウムや軽質炭酸カルシウム等）、焼成クレー、タルク、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、炭酸亜鉛、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、珪藻土、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機顔料、またはアクリル、スチレン、塩化ビニル、ナイロンそのものや、これらを共重合して得られる有機顔料（いわゆるプラスチックピグメント（以降、「ＰＰ粒子」と略称する場合がある））などが挙げられる。アンダー層に用いられるバインダーの一例としては、ブタジエン系共重合ラテックス、架橋剤変性澱粉、酸化澱粉、酵素変性澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉、カチオン性澱粉、両性澱粉などの澱粉類、ゼラチン、カゼイン、大豆タンパク、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子、酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂等の合成樹脂類等を例示できる。具体的なアンダー層の構成例としては、顔料として、カオリンクレーを５～３５質量部および重質炭酸カルシウムを６５～９５質量部含み、バインダーとして、リン酸エステル化澱粉を１～５質量部およびスチレンブタジエン共重合ラテックスを１５～４５質量部含む構成等が挙げられる。 In embodiments of the invention, an underlayer containing a binder may be provided between the paper substrate and the heat seal layer. By providing an under layer between the paper base material and the heat seal layer, a sealing effect is created to prevent the coating liquid for the heat seal layer from penetrating into the paper base material, so even with a small coating amount of the heat seal layer. It becomes easier to form a resin film with fewer defects, and base paper for paper cups with better folding durability can be obtained without increasing the amount of plastic used. The structure of the under layer is preferably a combination of a pigment and a binder, or a binder alone. For example, 5 to 50 parts by weight of the binder may be included per 100 parts by weight of the pigment. As the pigment and binder in the under layer, known pigments and binders used in the coating layer of general coated printing paper can be used. Various auxiliary agents may be included as long as they are not detrimental, such as viscosity modifiers, softeners, glossing agents, waterproofing agents, dispersants, flow modifiers, ultraviolet absorbers, stabilizers, antistatic agents, and crosslinking agents. , a sizing agent, an optical brightener, a coloring agent, a pH adjuster, an antifoaming agent, a plasticizer, and a preservative. Examples of pigments used in the under layer include kaolin clay, calcium carbonate (heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, etc.), calcined clay, talc, magnesium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, Inorganic pigments such as zinc sulfate, zinc carbonate, calcium silicate, aluminum silicate, magnesium silicate, diatomaceous earth, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, acrylic, styrene, vinyl chloride, nylon itself, and organic pigments obtained by copolymerizing these. Examples include pigments (so-called plastic pigments (hereinafter sometimes abbreviated as "PP particles")). Examples of binders used in the under layer include starches such as butadiene copolymer latex, crosslinking agent-modified starch, oxidized starch, enzyme-modified starch, esterified starch, etherified starch, cationic starch, and amphoteric starch, gelatin, Synthesis of water-soluble polymers such as casein, soy protein, polyvinyl alcohol, vinyl acetate, ethylene vinyl acetate, polyurethane resins, acrylic resins, polyester resins, polyamide resins, polyvinylidene chloride resins, polylactic acid resins, etc. Examples include resins. A specific example of the structure of the under layer includes 5 to 35 parts by mass of kaolin clay and 65 to 95 parts by mass of heavy calcium carbonate as a pigment, and 1 to 5 parts by mass of phosphoric acid esterified starch as a binder. Examples include a structure containing 15 to 45 parts by mass of styrene-butadiene copolymer latex.
本発明の実施形態においては、紙基材のヒートシール層を設けた面の反対側の面に印刷層を設けてもよい。紙コップ用原紙を紙コップや器として加工した際に、容器の外側面には内容物の表示や宣伝として印刷が行われることがあるが、印刷層を設けることによって良好な印刷適性を与えることができる。また、印刷層の上に印刷を施してからさらにその上にヒートシール層を設けることも可能である。印刷層の構成としては特に限定するものではなく、前述のアンダー層と同様に顔料とバインダーおよび各種助剤を含有させることができ、また、公知の印刷用塗工紙の塗工層と同様の構成とすることができる。 In an embodiment of the present invention, a printing layer may be provided on the surface of the paper base material opposite to the surface on which the heat-sealing layer is provided. When paper cup base paper is processed into paper cups or containers, printing is sometimes done on the outside of the container to indicate the contents or to advertise, but by providing a printing layer it is possible to provide good printing suitability. I can do it. It is also possible to print on the printed layer and then provide a heat seal layer thereon. The structure of the printing layer is not particularly limited, and it can contain pigments, binders, and various auxiliary agents in the same manner as the under layer described above, and may also contain the same coating layer as the coating layer of known coated printing papers. It can be configured as follows.
本発明の実施形態においては、紙コップの胴部分のように１枚の紙コップ用原紙を筒状にヒートシールする場合を想定すると、ヒートシール層とその反対面との接着が良好でなくてはならないが、ヒートシール層を紙基材の片面にのみ設ける場合、ヒートシール層の反対面に接着補助層が設けられていることで、良好なヒートシール性を付与できる。接着補助層中には公知のバインダーを用いることができる。このようなバインダーとしては、ブタジエン系共重合ラテックス、架橋剤変性澱粉、酸化澱粉、酵素変性澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉、カチオン性澱粉、両性澱粉などの澱粉類、ゼラチン、カゼイン、大豆タンパク、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子、ポリエチレンイミン、酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂等の合成樹脂類等を例示できる。これら例示した樹脂は、接着特性に優れるため、アイオノマーとの接着補助剤のように働き、良好なヒートシール性とヒートシール強度を付与できる。これらの樹脂は単独で使用してもよく、複数の樹脂を組み合わせても良い。また、接着補助層にはバインダーの他に、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で各種助剤を添加してもよい。各種助剤としては、例えば、粘度調整剤、消泡剤、界面活性剤やアルコールなどのレベリング剤、着色顔料、着色染料、耐水化剤、ワックスなどの滑剤、クレーや炭酸カルシウムなどの顔料など公知の製紙薬品である。 In the embodiment of the present invention, assuming that a sheet of base paper for a paper cup is heat-sealed into a cylindrical shape such as the body of a paper cup, the adhesion between the heat-seal layer and the opposite surface is not good. However, when the heat-sealing layer is provided only on one side of the paper base material, good heat-sealability can be provided by providing the adhesion auxiliary layer on the opposite side of the heat-sealing layer. A known binder can be used in the adhesion auxiliary layer. Such binders include starches such as butadiene copolymer latex, crosslinking agent-modified starch, oxidized starch, enzyme-modified starch, esterified starch, etherified starch, cationic starch, and amphoteric starch, gelatin, casein, and soybean protein. , water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, synthetic resins such as polyethylene imine, vinyl acetate, ethylene vinyl acetate, polyurethane resins, acrylic resins, polyester resins, polyamide resins, polyvinylidene chloride resins, and polylactic acid resins. I can give examples of the types, etc. Since these exemplified resins have excellent adhesive properties, they act like adhesion aids with the ionomer and can provide good heat sealability and heat seal strength. These resins may be used alone or in combination. Further, in addition to the binder, various auxiliary agents may be added to the adhesion auxiliary layer as long as they do not impair the desired effects of the present invention. Examples of various auxiliary agents include viscosity modifiers, antifoaming agents, leveling agents such as surfactants and alcohols, colored pigments, colored dyes, waterproofing agents, lubricants such as wax, and pigments such as clay and calcium carbonate. paper manufacturing chemicals.
本発明の実施形態においては、紙基材を平滑化処理する工程を含んでも良い。紙基材を平滑化処理する方式としては、特に限定するものではなく、一般に使用されているカレンダー装置が使用できる。例えば、マシンカレンダー、ソフトカレンダー、スーパーカレンダー、グロスキャレンダー、シューニップキャレンダー等の公知の各種平滑化装置を用いることができる。また、片艶クラフト紙などに用いられるような、ヤンキードライヤーの鏡面を転写し平滑化処理する工程を含んでも良い。平滑化処理を行った面にヒートシール層を塗工することで、ヒートシール層用塗工液が紙基材表面に均一に塗工されやすくなることで高い目止め効果も得られ、良好な耐水性を有する紙コップ用原紙を得ることができる。また、紙基材のヒートシール層を設けた面の反対側の面を平滑化することで、ヒートシール時にヒートシール層面と反対面の密着性が増し、ヒートシール強度に優れた紙コップ用原紙を得ることができる。本実施形態においては、紙基材のヒートシール層面および／またはヒートシール層を設けた面の反対側の面の平滑度が５秒以上であることが好ましい。より好ましくは１０秒以上である。本実施形態において、平滑度はＪＩＳ Ｐ ８１１９：１９９８に準拠して、ベック平滑度試験機（ＮＫＥ－Ａ１２７２）にて測定した。 Embodiments of the present invention may include a step of smoothing the paper base material. The method for smoothing the paper base material is not particularly limited, and a commonly used calender device can be used. For example, various known smoothing devices such as a machine calender, soft calender, super calender, gross calender, and shoenip calender can be used. It may also include a step of transferring and smoothing the mirror surface of a Yankee dryer, such as that used for single-gloss kraft paper. By applying the heat seal layer to the smoothed surface, the coating liquid for the heat seal layer can be applied evenly to the surface of the paper base material, resulting in a high sealing effect and a good sealing effect. A water-resistant base paper for paper cups can be obtained. In addition, by smoothing the opposite side of the paper base material to the side on which the heat-sealing layer is provided, the adhesion between the heat-sealing layer and the opposite side increases during heat-sealing, making paper cup base paper with excellent heat-sealing strength. can be obtained. In this embodiment, it is preferable that the smoothness of the heat seal layer surface of the paper base material and/or the surface opposite to the surface provided with the heat seal layer is 5 seconds or more. More preferably, it is 10 seconds or more. In this embodiment, the smoothness was measured using a Beck smoothness tester (NKE-A1272) in accordance with JIS P 8119:1998.
本発明の目的は、プラスチックの使用量を低減することにある。本発明の実施形態においては、プラスチック樹脂であるアイオノマーで構成されたヒートシール層の塗工量が少ないほど、プラスチック量の低減効果が得られる。しかし、ヒートシール層の塗工量を減らすことでヒートシール層は薄く脆くなるので加工工程においてヒートシール層が折れや破けにより欠けが生じて耐水性が低下するおそれがあり、従来のポリラミ紙に使われていた紙基材よりも折れ割れしにくい紙基材を選定しなければならない。 An object of the present invention is to reduce the amount of plastic used. In the embodiment of the present invention, the smaller the coating amount of the heat seal layer made of an ionomer, which is a plastic resin, the more the effect of reducing the amount of plastic can be obtained. However, by reducing the coating amount of the heat seal layer, the heat seal layer becomes thinner and brittle, so there is a risk that the heat seal layer may break or tear during the processing process, resulting in chipping and reduced water resistance. A paper base material that is less prone to folding and cracking than the paper base material used must be selected.
そこで、本発明の実施形態においては、紙基材にポリアクリルアミドを含有させる。ポリアクリルアミドは、紙基材に強度を与える紙力剤としての目的とヒートシール層の耐水性の付与の２つの目的で含まれる。ポリアクリルアミドは紙力剤として用いる際に、パルプとの水素結合が可能なアミノ基が多く含まれるため、少ない添加量で紙力を発揮できる。澱粉などの天然多糖類を紙力剤として使用する場合、ポリアクリルアミドと同等の紙力を発揮するのに添加量が多く必要であり、その結果澱粉樹脂が繊維間を過剰に覆って剛直な紙基材となってしまう。剛直な紙基材は、トップカール加工や折り曲げ加工する際にも割れが発生しやすくなるおそれがあるため不適である。また、ポリアクリルアミドを含有する紙基材は、ポリアクリルアミドがパルプ繊維間の絡み合いを補強することで紙基材の密度が上がり、密度の高い紙基材はヒートシール層用塗工液を吸液しにくくなるので、ヒートシール層が紙基材表面に均一に塗工されやすくなり、良好な耐水性を有する紙コップ用原紙を得ることができる。 Therefore, in an embodiment of the present invention, the paper base material contains polyacrylamide. Polyacrylamide is included for two purposes: as a paper strength agent that imparts strength to the paper base material and to impart water resistance to the heat seal layer. When polyacrylamide is used as a paper strength agent, it can exhibit paper strength with a small amount of addition because it contains many amino groups that can form hydrogen bonds with pulp. When using natural polysaccharides such as starch as a paper strength agent, a large amount is required to achieve the same paper strength as polyacrylamide, and as a result, the starch resin excessively covers the fibers, making the paper stiff and stiff. It becomes a base material. Rigid paper base materials are unsuitable because they may easily crack during top curling or folding. In addition, paper base materials containing polyacrylamide increase the density of the paper base material by reinforcing the entanglement between pulp fibers, and the high-density paper base material absorbs the coating liquid for the heat seal layer. Therefore, the heat-sealing layer is easily coated uniformly on the surface of the paper base material, and a base paper for paper cups having good water resistance can be obtained.
本発明の実施形態においては、紙基材がパルプ１００質量部に対して固形分換算で０．０５～１．０質量部のポリアクリルアミドを含むことを特徴とする。好ましくは、紙基材はパルプ１００質量部に対して０．０５～０．８０質量部、さらには、０．１０～０．５０質量部のポリアクリルアミドを含むとよい。紙基材中のポリアクリルアミドの含有量が０．０５質量部未満の場合、紙基材に十分な強度が付与されず折れ割れが生じやすくなる。。逆に１．０質量部を超える場合、強度は充分に付与されるが離解が困難となる。離解しにくい紙コップ用原紙は、使用後に離解して再利用することが難しくなるため、リサイクルが難しい紙コップ用原紙しか得られない。また、紙料中へのポリアクリルアミドの添加量が多くなりすぎることで抄紙系内が泡立ちやすくなるため、紙基材に欠点や紙切れが発生しやすくなり、操業性が悪化するばかりか、紙力の低下によるトップカール割れが発生するおそれもある。 An embodiment of the present invention is characterized in that the paper base material contains polyacrylamide in an amount of 0.05 to 1.0 parts by mass in terms of solid content based on 100 parts by mass of pulp. Preferably, the paper base material contains polyacrylamide in an amount of 0.05 to 0.80 parts by weight, more preferably 0.10 to 0.50 parts by weight, based on 100 parts by weight of pulp. When the content of polyacrylamide in the paper base material is less than 0.05 parts by mass, sufficient strength is not imparted to the paper base material and bending and cracking are likely to occur. . On the other hand, if it exceeds 1.0 parts by mass, sufficient strength is provided, but disintegration becomes difficult. Paper cup base paper that is difficult to disintegrate becomes difficult to disintegrate and reuse after use, so only paper cup base paper that is difficult to recycle can be obtained. Additionally, if the amount of polyacrylamide added to the paper stock is too large, bubbles will easily form in the papermaking system, which will easily cause defects and paper breaks in the paper base material, which will not only worsen operability but also reduce paper strength. There is also a risk that top curl cracking may occur due to a decrease in
本発明の実施形態において、ポリアクリルアミドとしては、特に限定するものではないが、例えばカチオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ポリアクリルアミド、両性（共重合）ポリアクリルアミド、ノニオン性ポリアクリルアミド、ホフマン変性ポリアクリルアミドが挙げられる。また、ポリアクリルアミドのグラフト重合澱粉を含んでも良い。 In the embodiment of the present invention, examples of the polyacrylamide include, but are not limited to, cationic polyacrylamide, anionic polyacrylamide, amphoteric (copolymerized) polyacrylamide, nonionic polyacrylamide, and Hoffmann-modified polyacrylamide. It will be done. It may also contain graft polymerized starch of polyacrylamide.
本発明の実施形態において、ポリアクリルアミドの配合方法としては、パルプスラリー中に含んでもよく、または製紙後にサイズプレスやゲートロール等で紙基材の内部に含浸させても良い。 In an embodiment of the present invention, the polyacrylamide may be incorporated into the pulp slurry, or may be impregnated into the paper base material using a size press, gate roll, etc. after papermaking.
本発明の実施形態においては、紙基材の灰分が２．０質量％以下であることを特徴とする。好ましくは紙基材の灰分は１．５質量％以下であるとよい。下限は特に限定するものではなく、０質量％であってもよいが、パルプや抄紙に用いる水に含まれる無機物が混入するため、例えば０．１質量％以上となることが一般的である。紙基材の灰分を２．０質量％以下とする方法としては、紙基材に填料を含ませないことや、パルプ原料や使用水をクリーナー等の異物除去装置で処理して無機物を除去することで達成できる。紙基材の灰分が２．０質量％を超えると、トップカール割れが発生しやすい。これは紙基材中の無機物が増えることでパルプの繊維間結合が阻害されて紙基材の紙力が低下することも原因であるが、無機物（特に汎用の填料としても使用されるシリカ、タルク、炭酸カルシウムなど）は、抄紙工程で添加されたポリアクリルアミドを吸着してしまい、ポリアクリルアミドによって得られる紙力向上や耐水性などの効果が発現しにくくなるためと考えられる。前述の通り、従来のポリラミ紙はプラスチックの使用量が多く、ラミネート部分での強度確保が可能であることから紙基材の強度については重要視されていなかった。しかし、本発明の実施形態においてはアイオノマーで構成されたヒートシール層の塗工量を少なくすることができる反面、トップカール割れを抑制できる紙基材の選定が必要となるため、ポリアクリルアミドと灰分の組み合わせが重要となる。紙基材に十分な強度がなく折れ割れが発生すると、紙基材表面に設けられていたヒートシール層も追従して折れ割れを起こし、割れた箇所では耐水性や美粧性が損なわれてしまう。なお、本実施形態において、灰分はＪＩＳ Ｐ ８２５１：２００３「紙、板紙－灰分試験方法－５２５℃燃焼法」に準拠して測定される。 An embodiment of the present invention is characterized in that the paper base material has an ash content of 2.0% by mass or less. Preferably, the ash content of the paper base material is 1.5% by mass or less. The lower limit is not particularly limited and may be 0% by mass, but since inorganic substances contained in the water used for pulp and papermaking are mixed, it is generally 0.1% by mass or more, for example. Methods for reducing the ash content of the paper base material to 2.0% by mass or less include not including filler in the paper base material, and treating pulp raw materials and used water with a foreign matter removal device such as a cleaner to remove inorganic matter. This can be achieved by When the ash content of the paper base exceeds 2.0% by mass, top curl cracking is likely to occur. This is due to the increase in inorganic substances in the paper base material, which inhibits the bonding between pulp fibers and reduces the paper strength of the paper base material. This is thought to be because polyacrylamide (talc, calcium carbonate, etc.) adsorbs polyacrylamide added during the paper-making process, making it difficult to achieve the effects of improving paper strength and water resistance that polyacrylamide provides. As mentioned above, conventional polylaminated paper uses a large amount of plastic, and since strength can be ensured in the laminated portion, the strength of the paper base material has not been considered important. However, in the embodiment of the present invention, while it is possible to reduce the coating amount of the heat seal layer composed of an ionomer, it is necessary to select a paper base material that can suppress top curl cracking. The combination of these is important. If the paper base material does not have sufficient strength and breaks and cracks, the heat-sealing layer provided on the surface of the paper base will follow suit and cause the cracks to break, resulting in loss of water resistance and cosmetic properties at the cracked locations. . In this embodiment, the ash content is measured in accordance with JIS P 8251:2003 "Paper and paperboard - Ash content test method - 525°C combustion method".
本発明の実施形態において用いる紙基材としては、パルプを主成分とする公知の紙基材を用いることができる。紙基材の主成分となるパルプとしては、ＬＢＫＰ（広葉樹晒しクラフトパルプ）、ＮＢＫＰ（針葉樹晒しクラフトパルプ）などの化学パルプ、ＧＰ（砕木パルプ）、ＰＧＷ（加圧式砕木パルプ）、ＲＭＰ（リファイナーメカニカルパルプ）、ＴＭＰ（サーモメカニカルパルプ）、ＣＴＭＰ（ケミサーモメカニカルパルプ）、ＣＭＰ（ケミメカニカルパルプ）、ＣＧＰ（ケミグランドパルプ）などの機械パルプ、ＤＩＰ（脱インキパルプ）などの木材パルプおよびケナフ、バガス、竹、コットンなどの非木材パルプを用いることができる。これらは、単独で使用するか、または任意の割合で混合して使用することが可能である。例えば、パルプとして、ＬＢＫＰ（広葉樹晒しクラフトパルプ）をパルプ中７０～１００質量部使用することができる。また、本発明の目的とする効果を損なわない範囲において、合成繊維をさらに配合することができる。環境保全の観点から、ＥＣＦ（Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ Ｃｈｌｏｒｉｎｅ Ｆｒｅｅ）パルプ、ＴＣＦ（Ｔｏｔａｌ Ｃｈｌｏｒｉｎｅ Ｆｒｅｅ）パルプ、古紙パルプ、植林木から得られるパルプが好ましい。古紙パルプを用いる場合、古紙には填料を多く含むものも存在するので、紙基材全体として灰分が２．０％を超えないように、古紙を配合する割合に注意する必要がある。古紙の種類により推奨される割合は異なる。紙基材の灰分が２．０％を超えない限り、どの種類の古紙を使用してもよい。また、例えば、適切なパルプの叩解度としては、カナダ標準ろ水度（フリーネス）（ＪＩＳ Ｐ ８１２１：１９９５「パルプのろ水度試験方法」）で、２００～７００ｍｌＣＳＦ、好ましくは、２５０～６２０ｍｌＣＳＦ、さらには、４００～５８０ｍｌＣＳＦである。 As the paper base material used in the embodiment of the present invention, a known paper base material containing pulp as a main component can be used. Pulps that are the main component of paper base materials include chemical pulps such as LBKP (hardwood bleached kraft pulp) and NBKP (softwood bleached kraft pulp), GP (groundwood pulp), PGW (pressurized groundwood pulp), and RMP (refiner mechanical pulp). pulp), mechanical pulp such as TMP (thermomechanical pulp), CTMP (chemothermomechanical pulp), CMP (chemimechanical pulp), CGP (chemigrando pulp), wood pulp such as DIP (deinked pulp), kenaf, bagasse Non-wood pulps such as , bamboo, cotton, etc. can be used. These can be used alone or in combination in any proportion. For example, 70 to 100 parts by mass of LBKP (bleached hardwood kraft pulp) can be used as the pulp. Furthermore, synthetic fibers may be further blended within a range that does not impair the desired effects of the present invention. From the viewpoint of environmental conservation, ECF (Elemental Chlorine Free) pulp, TCF (Total Chlorine Free) pulp, waste paper pulp, and pulp obtained from planted trees are preferred. When using waste paper pulp, some waste paper contains a large amount of filler, so it is necessary to pay attention to the ratio of waste paper blended so that the ash content does not exceed 2.0% in the paper base as a whole. The recommended ratio varies depending on the type of waste paper. Any type of waste paper may be used as long as the ash content of the paper base does not exceed 2.0%. For example, suitable pulp freeness is 200 to 700 ml CSF, preferably 250 to 620 ml CSF, according to Canadian standard freeness (JIS P 8121:1995 "Pulp freeness test method"). Furthermore, it is 400 to 580 ml CSF.
本実施形態において、パルプ主成分としてはＬＢＫＰ（広葉樹晒しクラフトパルプ）を使用することが好ましく、さらに、ＬＢＫＰに加えて、ＮＢＫＰ（針葉樹晒しクラフトパルプ）を全パルプ１００質量部に対して１～５０質量部使用することが好ましい。より好ましくは７０～９５質量部のＬＢＫＰおよび５～３０質量部のＮＢＫＰ、例えば、８５～９５質量部のＬＢＫＰおよび５～１５質量部のＮＢＫＰを使用することが好ましい。また、場合によっては古紙パルプを１～２５質量部使用することもできる。ＮＢＫＰがパルプ中に含まれることで紙基材に適度な強度を付与でき、トップカール割れが発生しにくく、美粧性や折り曲げ部の耐水性が保たれた加工適性の良い紙コップ用原紙を得ることができる。また、紙コップ用原紙を紙コップや容器として加工した際に内容物の重さや容器を握る力に対する強度も付与できる。 In this embodiment, it is preferable to use LBKP (bleached hardwood kraft pulp) as the main pulp component, and in addition to LBKP, NBKP (bleached softwood kraft pulp) is added in an amount of 1 to 50 parts by mass based on 100 parts by mass of the total pulp. Preferably, parts by weight are used. More preferably, 70 to 95 parts by weight of LBKP and 5 to 30 parts by weight of NBKP are used, for example 85 to 95 parts by weight of LBKP and 5 to 15 parts by weight of NBKP. Further, depending on the case, 1 to 25 parts by mass of waste paper pulp may be used. By containing NBKP in the pulp, it is possible to impart appropriate strength to the paper base material, to obtain a base paper for paper cups that is resistant to top curl cracking, maintains cosmetic properties and water resistance at the folded part, and has good processing suitability. be able to. Furthermore, when the paper cup base paper is processed into a paper cup or container, it can be given strength against the weight of the contents and the force of gripping the container.
また、紙基材には、パルプとポリアクリルアミドに加えて、各種公知の製紙用添加剤が含まれていてもよい。製紙用添加剤としては、例えば、ポリアクリルアミド以外の内添紙力増強剤、サイズ剤、嵩高剤、歩留り向上剤、濾水性向上剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、蛍光消色剤、ピッチコントロール剤などがある。また、紙基材に湿潤紙力増強剤が含まれている場合は、紙コップ用原紙のリサイクル性が劣るので、紙基材には、湿潤紙力剤が含まれないことが好ましい。各種公知の製紙用添加剤の配合方法としては、パルプスラリー中に含んでもよく、または製紙後にサイズプレスやゲートロール等で紙基材の内部に含浸させても良い。例えば、紙基材には、パルプ１００質量部に対して、０．０５～１．０質量部のサイズ剤を含むことができ、さらには、パルプ１００質量部に対して、０．１～０．４質量部のロジンサイズ剤を含むことができる。 In addition to the pulp and polyacrylamide, the paper base material may also contain various known papermaking additives. Examples of papermaking additives include internally added paper strength enhancers other than polyacrylamide, sizing agents, bulking agents, retention improvers, freeness improvers, colored dyes, colored pigments, optical brighteners, and fluorescent decolorizers. , pitch control agents, etc. Furthermore, if the paper base material contains a wet paper strength agent, the recyclability of the paper cup base paper will be poor, so it is preferable that the paper base material does not contain a wet paper strength agent. Various known papermaking additives may be incorporated into the pulp slurry, or may be impregnated into the paper base material using a size press, gate roll, etc. after papermaking. For example, the paper base material can contain 0.05 to 1.0 parts by mass of a sizing agent based on 100 parts by mass of pulp, and further, 0.1 to 0 parts by mass based on 100 parts by mass of pulp. .4 parts by weight of rosin sizing agent.
紙基材の抄紙方法は、特に限定されるものではなく、長網抄紙機、長網多層抄紙機、円網抄紙機、円網多層抄紙機、長網円網コンビ多層抄紙機、ツインワイヤー抄紙機などの各種抄紙機で製造できる。また、本発明においては、紙基材としては単層抄きでも多層抄きでも、複数層の貼合品であってもよい。 The paper making method for the paper base material is not particularly limited, and includes a Fourdrinier paper machine, a Fourdrinier multilayer paper machine, a cylinder paper machine, a cylinder multilayer paper machine, a Fourdrinier cylinder combination multilayer paper machine, and a twin wire paper machine. It can be manufactured using various paper machines such as paper machines. Further, in the present invention, the paper base material may be a single-layer paper, a multi-layer paper, or a laminated product of multiple layers.
本発明の実施形態において、紙コップ用原紙の耐折回数が２００回以上であることが好ましい。より好ましくは２５０回以上である。耐折回数はＪＩＳ Ｐ ８１１５：２００１に準拠して、抄紙のＭＤ方向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ；抄紙機の進行方向）とＣＤ方向（Ｃｒｏｓｓ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ；抄紙機の幅方向）の両方を測定し、その両方とも２００回以上であることが好ましい。紙コップ用原紙の耐折回数をＭＤ方向とＣＤ方向共に２００回以上とすることで、トップカール割れが発生しにくく、美粧性や折り曲げ部の耐水性が保たれた紙コップ用原紙となる。なお、本実施形態において、耐折回数はＪＩＳ Ｐ ８１１５：２００１「紙及び板紙－耐折強さ試験方法ＭＩＴ試験機法」に準拠して測定される。 In an embodiment of the present invention, it is preferable that the paper cup base paper has a folding resistance of 200 times or more. More preferably, it is 250 times or more. The number of folds is measured in accordance with JIS P 8115:2001 in both the MD direction (Machine Direction; the direction in which the paper machine advances) and the CD direction (Cross Direction; the width direction of the paper machine). It is preferable that the number of times is 200 times or more. By setting the number of folds of the base paper for paper cups to 200 times or more in both the MD direction and the CD direction, the base paper for paper cups becomes less prone to top curl cracking and maintains its cosmetic properties and water resistance at the folded portion. In this embodiment, the number of folds is measured in accordance with JIS P 8115:2001 "Paper and Paperboard - Folding Strength Test Method MIT Test Machine Method".
本発明の実施形態において、紙コップ用原紙の坪量は特に限定するものではないが、例えば１００～４５０ｇ／ｍ２であることが好ましい。この範囲の坪量であれば、紙コップ用原紙により適度な強度を与えつつ、折り曲げ加工を行った際にも割れにくくすることができる。本発明の紙コップ用原紙においては、加工適性に影響を及ぼさない限り、これら以外の坪量の紙コップ用原紙を用いても良い。 In the embodiment of the present invention, the basis weight of the base paper for paper cups is not particularly limited, but is preferably, for example, 100 to 450 g/m 2 . With a basis weight within this range, it is possible to give the paper cup base paper appropriate strength while making it less likely to break when folded. In the base paper for paper cups of the present invention, base papers for paper cups having basis weights other than these may be used as long as the processability is not affected.
次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、例中の「部」、「％」は、特に断らない限りそれぞれ「質量部」、「質量％」を示す。なお、添加部数は、固形分換算の値である。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Further, "parts" and "%" in the examples indicate "parts by mass" and "% by mass", respectively, unless otherwise specified. Note that the number of parts added is a value in terms of solid content.
（実施例１）
（紙基材の作製）
カナディアンスタンダードフリーネス４５０ｍｌｃｓｆの広葉樹晒クラフトパルプ９０部、カナディアンスタンダードフリーネス５２０ｍｌｃｓｆの針葉樹晒クラフトパルプ１０部、カチオン性ポリアクリルアミド（商品名：ポリストロン７０５、荒川化学工業社製）０．３部、中性ロジンサイズ剤（商品名：ＣＣ１６７、星光ＰＭＣ社製）０．２部に水を加えて紙料を調製し、長網多筒式抄紙機を用いて基紙を作製し、キャレンダーによる平滑化処理を行い坪量が２５０ｇ／ｍ２、灰分０．８％である紙基材を得た。
(Example 1)
(Preparation of paper base material)
90 parts of Canadian Standard Freeness 450mlcsf bleached hardwood kraft pulp, 10 parts of Canadian Standard Freeness 520mlcsf softwood bleached kraft pulp, 0.3 part of cationic polyacrylamide (trade name: Polystron 705, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.), neutral rosin. A paper stock was prepared by adding water to 0.2 part of a sizing agent (product name: CC167, manufactured by Seiko PMC), a base paper was prepared using a fourdrinier multi-tube paper machine, and smoothing was performed using a calender. A paper base material having a basis weight of 250 g/m 2 and an ash content of 0.8% was obtained.
（紙コップ用原紙の作製）
上記で得られた紙基材の片面に、水系アイオノマーエマルジョン（商品名：ケミパールＳ－３００、三井化学社製、組成：エチレン・メタクリル酸共重合物の金属塩）を乾燥塗工量が５．０ｇ／ｍ２になるようにエアーナイフコーターを用いて塗工し、乾燥してヒートシール層を設け、坪量２５５ｇ／ｍ２の紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向７６０回、ＣＤ方向３８０回であった。
(Preparation of base paper for paper cups)
Aqueous ionomer emulsion (trade name: Chemipearl S-300, manufactured by Mitsui Chemicals, composition: metal salt of ethylene/methacrylic acid copolymer) was applied to one side of the paper base material obtained above in a dry coating amount of 5. It was coated using an air knife coater to give a coating weight of 0 g/m 2 and dried to form a heat-sealing layer, thereby producing a base paper for paper cups having a basis weight of 255 g/m 2 . The number of times the paper cup base paper could be folded was 760 times in the MD direction and 380 times in the CD direction.
（実施例２）
実施例１で得られた紙コップ用原紙のヒートシール層面に、水系アイオノマーエマルジョン（商品名：ケミパールＳ－３００、三井化学社製、組成：エチレン・メタクリル酸共重合物の金属塩）を用いて２層目のヒートシール層を乾燥塗工量が５．０ｇ／ｍ２となるようにエアーナイフコーターを用いて塗工して乾燥し、２層合わせた合計の乾燥塗工量が１０．０ｇ／ｍ２になるように２層目のヒートシール層を設けた以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向７８１回、ＣＤ方向４０３回であった。
(Example 2)
A water-based ionomer emulsion (trade name: Chemipearl S-300, manufactured by Mitsui Chemicals, composition: metal salt of ethylene methacrylic acid copolymer) was applied to the heat seal layer surface of the base paper for paper cups obtained in Example 1. The second heat-sealing layer was coated using an air knife coater so that the dry coating weight was 5.0 g/m 2 and dried, and the total dry coating weight of the two layers was 10.0 g. A base paper for a paper cup was produced in the same manner as in Example 1, except that a second heat-sealing layer was provided so that the thickness of the base paper was 2/m 2 . The paper cup base paper had a durability of 781 folds in the MD direction and 403 folds in the CD direction.
（実施例３）
実施例１において、ヒートシール層の塗工量を３．０ｇ／ｍ２に変更した以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向７５７回、ＣＤ方向３４９回であった。
(Example 3)
A base paper for a paper cup was produced in the same manner as in Example 1, except that the coating amount of the heat seal layer was changed to 3.0 g/m 2 . The number of times the paper cup base paper could be folded was 757 times in the MD direction and 349 times in the CD direction.
（実施例４）
実施例１において、カチオン性ポリアクリルアミドの添加量を０．１部に変更した以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向５９８回、ＣＤ方向２５３回であった。
(Example 4)
A base paper for a paper cup was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of cationic polyacrylamide added was changed to 0.1 part. The paper cup base paper had a durability of 598 folds in the MD direction and 253 folds in the CD direction.
（実施例５）
実施例１において、カチオン性ポリアクリルアミドの添加量を０．８部に変更した以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向１０３１回、ＣＤ方向９１８回であった。
(Example 5)
A base paper for a paper cup was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of cationic polyacrylamide added was changed to 0.8 parts. The paper cup base paper could be folded 1031 times in the MD direction and 918 times in the CD direction.
（実施例６）
実施例１において、紙料に使用する水をクリーナーに通して水中の無機鉱物を取り除いた水に変更し、灰分が０．４％である紙基材を得た以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向８０５回、ＣＤ方向４２４回であった。
(Example 6)
In Example 1, the same as Example 1 except that the water used for the paper stock was changed to water that had been passed through a cleaner to remove inorganic minerals, and a paper base material with an ash content of 0.4% was obtained. A base paper for paper cups was produced. The paper cup base paper had a durability of 805 folds in the MD direction and 424 folds in the CD direction.
（実施例７）
実施例１において、紙料の広葉樹晒クラフトパルプの配合量を９０部から７０部に変更し、さらに古紙パルプ２０部を配合して紙料を調整し、灰分１．５％である紙基材を使用した以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向６１０回、ＣＤ方向３０９回であった。
(Example 7)
In Example 1, the amount of bleached hardwood kraft pulp in the paper stock was changed from 90 parts to 70 parts, and 20 parts of waste paper pulp was further blended to adjust the paper stock, resulting in a paper base with an ash content of 1.5%. A base paper for a paper cup was produced in the same manner as in Example 1 except that . The paper cup base paper had a durability of 610 folds in the MD direction and 309 folds in the CD direction.
（実施例８）
実施例１で得られた紙コップ用原紙のヒートシール層の反対面に、水系アイオノマーエマルジョン（商品名：ケミパールＳ－３００、三井化学社製、組成：エチレン・メタクリル酸共重合物の金属塩）を用いてヒートシール層を乾燥塗工量が３．０ｇ／ｍ２となるようにエアーナイフコーターを用いて塗工して乾燥し、両面合わせた合計の乾燥塗工量が８．０ｇ／ｍ２になるように反対面にもヒートシール層を設けた以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向８３２回、ＣＤ方向４４１回であった。
(Example 8)
On the opposite side of the heat seal layer of the paper cup base paper obtained in Example 1, a water-based ionomer emulsion (trade name: Chemipearl S-300, manufactured by Mitsui Chemicals, composition: metal salt of ethylene methacrylic acid copolymer) was applied. The heat seal layer was coated using an air knife coater so that the dry coating weight was 3.0 g/m 2 and dried, and the total dry coating weight for both sides was 8.0 g/m 2. A base paper for a paper cup was produced in the same manner as in Example 1, except that a heat seal layer was also provided on the opposite side as shown in Example 2 . The paper cup base paper had a durability of 832 folds in the MD direction and 441 folds in the CD direction.
（実施例９）
（アンダー層用塗工液の調製）カオリンクレー（商品名：コンツアー１５００、イメリス社製）２０部および重質炭酸カルシウム（商品名：カービラックス、イメリス社製）８０部に分散剤（商品名：アロンＴ－５０、東亜合成社製）０．２部を加え、加水してコーレス分散機を用いて水分散し、顔料スラリーを作製した。この顔料スラリーに、バインダーとしてリン酸エステル化澱粉（商品名：ＭＳ４６００、日本食品加工社製）２部およびスチレンブタジエン共重合ラテックス（商品名：Ｌ－１４３２Ｘ、旭化成ケミカルズ社製、粒子径１８２ｎｍ）３０部を添加し、さらに水を加えて分散させ、固形分濃度５０％のアンダー層用塗工液を調製した。
(Example 9)
(Preparation of coating solution for under layer) 20 parts of kaolin clay (trade name: Contour 1500, manufactured by Imerys) and 80 parts of heavy calcium carbonate (trade name: Carvirax, manufactured by Imerys) are mixed with a dispersant (trade name: 0.2 part of Aron T-50 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was added, water was added, and the mixture was dispersed in water using a Coles disperser to prepare a pigment slurry. To this pigment slurry, 2 parts of phosphated starch (product name: MS4600, manufactured by Nihon Shokuhin Kogyo Co., Ltd.) as a binder and 30 parts of styrene-butadiene copolymer latex (product name: L-1432X, manufactured by Asahi Kasei Chemicals, particle size 182 nm) were added as binders. 1, and water was further added to disperse the mixture to prepare a coating liquid for an under layer having a solid content concentration of 50%.
（アンダー層付き紙基材の作製）
実施例１で得られた紙基材の片面に、アンダー層用塗工液を乾燥塗工量が２０ｇ／ｍ２になるようにブレードコーターを用いて塗工、乾燥し、キャレンダーによる平滑化処理を行い坪量が２７０ｇ／ｍ２のアンダー層付き紙基材を作製した。
(Preparation of paper base material with under layer)
On one side of the paper base material obtained in Example 1, the coating solution for the under layer was applied using a blade coater so that the dry coating amount was 20 g/m 2 , dried, and smoothed using a calender. The treatment was carried out to produce a paper base material with an under layer having a basis weight of 270 g/m 2 .
（紙コップ用原紙の作製）
上記で得られたアンダー層付き紙基材のアンダー層面に、水系アイオノマーエマルジョン（商品名：ケミパールＳ－３００、三井化学社製）を乾燥塗工量が５．０ｇ／ｍ２になるようにエアーナイフコーターを用いて塗工し、乾燥してヒートシール層を設け、坪量２７５ｇ／ｍ２の紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向７９０回、ＣＤ方向３８８回であった。
(Preparation of base paper for paper cups)
A water-based ionomer emulsion (product name: Chemipearl S-300, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was applied to the under layer surface of the paper base material with an under layer obtained above using air so that the dry coating amount was 5.0 g/ m2. It was coated using a knife coater and dried to form a heat-sealing layer, thereby producing a base paper for paper cups having a basis weight of 275 g/m 2 . The paper cup base paper had a durability of 790 folds in the MD direction and 388 folds in the CD direction.
（実施例１０）
実施例１において、紙料の広葉樹晒クラフトパルプの配合量を９０部から１００部に変更し、針葉樹晒クラフトパルプを配合しなかったこと以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向５７０回、ＣＤ方向２３３回であった。
(Example 10)
In Example 1, base paper for paper cups was prepared in the same manner as in Example 1, except that the blending amount of the bleached hardwood kraft pulp in the paper stock was changed from 90 parts to 100 parts, and the bleached softwood kraft pulp was not blended. Created. The paper cup base paper had a durability of 570 folds in the MD direction and 233 folds in the CD direction.
（比較例１）
実施例１において、ヒートシール層を設けなかったこと以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向７４１回、ＣＤ方向３５７回であった。
(Comparative example 1)
A base paper for a paper cup was produced in the same manner as in Example 1, except that the heat seal layer was not provided. The number of times the paper cup base paper could be folded was 741 times in the MD direction and 357 times in the CD direction.
（比較例２）
実施例１において、カチオン性ポリアクリルアミド（商品名：ポリストロン７０５、荒川化学工業社製）を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向５１２回、ＣＤ方向１６６回であった。
(Comparative example 2)
A base paper for a paper cup was produced in the same manner as in Example 1, except that cationic polyacrylamide (trade name: Polystron 705, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) was not added. The paper cup base paper had a durability of 512 folds in the MD direction and 166 folds in the CD direction.
（比較例３）
実施例１において、カチオン性ポリアクリルアミド（商品名：ポリストロン７０５、荒川化学工業社製）を１．２％に変更した以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向１３７７回、ＣＤ方向１１２１回であった。
(Comparative example 3)
A base paper for a paper cup was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of cationic polyacrylamide (trade name: Polystron 705, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) was changed to 1.2%. The number of times the paper cup base paper could be folded was 1377 times in the MD direction and 1121 times in the CD direction.
（比較例４）
実施例１において、紙基材のための紙料に軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ－１２１、奥多摩工業社製）を８．５部添加し、灰分５．０％である紙基材を使用した以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向６８４回、ＣＤ方向３０４回であった。
(Comparative example 4)
In Example 1, 8.5 parts of light calcium carbonate (trade name: TP-121, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) was added to the paper stock for the paper base material, and a paper base material with an ash content of 5.0% was used. A base paper for a paper cup was produced in the same manner as in Example 1 except for the following. The paper cup base paper had a durability of 684 folds in the MD direction and 304 folds in the CD direction.
（比較例５）
実施例１において、ヒートシール層に使用する樹脂を水系スチレン・アクリル共重合物エマルジョン（商品名：サイビノール ＥＫ－７５４、サイデン化学社製）に変更した以外は、実施例１と同様にして紙コップ用原紙を作製した。当該紙コップ用原紙の耐折回数はＭＤ方向７６３回、ＣＤ方向３８５回であった。
(Comparative example 5)
A paper cup was prepared in the same manner as in Example 1, except that the resin used for the heat seal layer was changed to a water-based styrene-acrylic copolymer emulsion (trade name: Cybinol EK-754, manufactured by Saiden Chemical Co., Ltd.). A base paper was prepared. The paper cup base paper had a durability of 763 folds in the MD direction and 385 folds in the CD direction.
各実施例および比較例で得られた紙コップ用原紙について、以下に示す方法により評価を行った。得られた結果を表１に示す。 The base paper for paper cups obtained in each Example and Comparative Example was evaluated by the method shown below. The results obtained are shown in Table 1.
（１）灰分
ＪＩＳ Ｐ ８２５１：２００３「紙、板紙－灰分試験方法－５２５℃燃焼法」に準拠して、ヒートシール層を設ける前の紙基材の灰分を測定した。
(1) Ash content The ash content of the paper base material before providing the heat seal layer was measured in accordance with JIS P 8251:2003 "Paper, paperboard - Ash content test method - 525°C combustion method".
（２）ヒートシール強度
得られた紙コップ用原紙を、幅１５ｍｍ、長さ１５ｃｍのサイズに２枚カットし、紙コップ用原紙の一方の面ともう一方の面（実施例１～７、実施例９、比較例１～５においてはヒートシール層と紙基材表面、実施例８においてはヒートシール層面同士）とを重ね合わせ、ホットタック試験機（Ｌａｂｔｈｉｎｋ社製、型番：ＨＴＴ－Ｌ１）で、一定条件（接着幅：１５ｍｍ、温度：１８０℃、圧力０．２ＭＰａ、押し当て時間１．０秒）にてヒートシールした。次いで、ヒートシールしたサンプルを、剥離強度試験機（島津製作所製、型番：オートグラフＡＧＳ－Ｘ）にて、一定条件（剥離速度：３００ｍｍ／分）で剥離して、ヒートシール強度を測定した。数値が大きいほどヒートシール強度が高いことを示す。本発明においては、ヒートシール強度が３．００Ｎ/１５ｍｍ以上で良好なヒートシール強度があると判定した。
(2) Heat sealing strength The obtained base paper for paper cups was cut into two sheets with a width of 15 mm and a length of 15 cm, and one side and the other side of the base paper for paper cups (Examples 1 to 7, In Example 9 and Comparative Examples 1 to 5, the heat-seal layer and the paper base surface, and in Example 8, the heat-seal layer surfaces) were superimposed and tested using a hot tack tester (manufactured by Labthink, model number: HTT-L1). , heat sealing was performed under certain conditions (adhesion width: 15 mm, temperature: 180° C., pressure 0.2 MPa, pressing time 1.0 seconds). Next, the heat-sealed sample was peeled off using a peel strength tester (manufactured by Shimadzu Corporation, model number: Autograph AGS-X) under certain conditions (peel speed: 300 mm/min) to measure the heat seal strength. The larger the number, the higher the heat seal strength. In the present invention, a heat seal strength of 3.00 N/15 mm or more was determined to be good heat seal strength.
（３）トップカール適性
得られた紙コップ用原紙をヒートシール式紙コップ成型機で、１００個／分の速度で紙コップを成型し、トップカール部の割れを目視で調べ、以下の３段階で評価した。
○：割れが全くなく、実用できる。
△：微小な割れがあるが目立たない程度なので、実用できる。
×：大きく目立つ割れがあり、実用できない。
(3) Top curl suitability The obtained base paper for paper cups is molded into paper cups at a speed of 100 pieces/minute using a heat-sealing paper cup molding machine, and cracks in the top curl portion are visually inspected. It was evaluated by
○: No cracks at all, and can be put to practical use.
△: There are small cracks, but they are not noticeable and can be put to practical use.
×: Large and noticeable cracks were present, making it unusable.
（４）折り曲げ部耐水性
得られた紙コップ用原紙を、幅５ｃｍ、長さ１０ｃｍのサイズにカットし、ヒートシール層側を外側に二つ折りにして（実施例８においては塗工量の多い方を外側にした）、折り目部分に沿って５ｋｇの金属製ロールを押し当てて１往復通過させた。折り部は抄紙のＭＤ方向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ；抄紙機の進行方向）が折り目となるようにした。折り曲げ部を開いて、ヒートシール層側の折り曲げ部に、メチレンブルー水溶液（メチレンブルー染料４ｇ／Ｌ）を塗り、１分後に拭き取り、折り曲げ部の染色具合を目視で確認して以下の３段階で評価を行った。
○：折り曲げ部が染色しておらず、実用できる。
△：折り曲げ部の一部が染色しているが、実用できる。
×：折り曲げ部の半分以上が染色している、またはヒートシール層の反対面までメチレンブルー液が浸透しているため、実用できない。
(4) Water resistance of the folded part The obtained base paper for paper cups was cut into a size of 5 cm wide and 10 cm long, and the heat-sealing layer side was folded outward (in Example 8, the amount of coating was large). (with one side facing outward), a 5 kg metal roll was pressed along the fold and passed back and forth once. The folding portion was made so that the MD direction (Machine Direction; the direction of movement of the paper machine) of the paper was the crease. Open the folded part, apply a methylene blue aqueous solution (methylene blue dye 4g/L) to the folded part on the heat-sealing layer side, wipe it off after 1 minute, visually check the degree of staining of the folded part, and evaluate it in the following three stages. went.
○: The folded portion is not dyed and can be put to practical use.
Δ: A part of the folded part is dyed, but it can be put to practical use.
×: Not practical because more than half of the bent portion is dyed or the methylene blue solution has penetrated to the opposite side of the heat seal layer.
（５）離解性
得られた紙コップ用原紙を５ｃｍ角に断裁したものを３０ｇ準備し、離解機に水温２０℃±５の水２Ｌと一緒に入れ、２０分間離解した（サンプル濃度１．５％）。水を入れたビーカーに離解後のスラリー１ｇを溶かし、紙コップ用原紙の離解具合を目視で評価した。
○：パルプ成分の未離解物がなく、実用できる。
△：パルプ成分の一部が未離解であるがほとんどは離解しており、実用できる。
×：パルプ成分の多くが未離解である、もしくは紙の状態を保持しており、実用できない。
(5) Disintegration property 30 g of the obtained paper cup base paper cut into 5 cm squares was prepared, put into a disintegrator together with 2 L of water at a temperature of 20°C ± 5, and disintegrated for 20 minutes (sample concentration 1.5 %). 1 g of the slurry after disintegration was dissolved in a beaker containing water, and the degree of disintegration of the paper cup base paper was visually evaluated.
○: There is no undisintegrated pulp component, and it can be put to practical use.
Δ: Some of the pulp components are undisintegrated, but most of them are disintegrated and can be put to practical use.
×: Most of the pulp components are undisintegrated or maintain a paper state, and cannot be put to practical use.
（６）紙コップ用原紙の耐折回数
ＪＩＳ Ｐ ８１１５：２００１「紙及び板紙－耐折強さ試験方法ＭＩＴ試験機法」に規定される方法によって紙コップ用原紙の耐折回数を測定した。
(6) Number of folds of paper cup base paper The number of folds of paper cup base paper was measured by the method specified in JIS P 8115:2001 "Paper and Paperboard - Folding Strength Test Method MIT Test Machine Method".
表１より明らかなように、実施例１～１０による紙コップ用原紙は比較例１～５で得られた紙コップ用原紙と比較して、ヒートシール強度トップカール適性、折り曲げ部耐水性、離解性に優れていた。この結果が示す様に、本発明によれば、従来のポリエチレンラミネート量と比較してプラスチックの使用量を低減し、離解性に優れることからリサイクル性に優れ、コップやトレーなどの立体的な紙容器に好適な加工適性を有する紙コップ用原紙を提供することができる。 As is clear from Table 1, the base papers for paper cups according to Examples 1 to 10 were superior in heat seal strength, top curl suitability, water resistance at folded parts, and disintegration compared to the base papers for paper cups obtained in Comparative Examples 1 to 5. She had excellent sex. As shown in the results, the present invention reduces the amount of plastic used compared to conventional polyethylene laminates, has excellent disintegration properties, and is therefore highly recyclable, and can be used for three-dimensional paper such as cups and trays. It is possible to provide base paper for paper cups that has suitable processing suitability for containers.
Claims (7)
抄紙工程で得られた紙基材にアイオノマーを含むヒートシール層用塗工液を塗工することで紙基材の少なくとも一方の面に少なくとも１層のヒートシール層を設ける塗工工程を有することを特徴とする、紙コップ用原紙の製造方法。 Using a pulp slurry containing pulp and polyacrylamide, a paper base material having an ash content of 2.0% or less and containing polyacrylamide in an amount of 0.05 to 1.0% by mass in terms of solid content based on 100 parts by mass of pulp is prepared. The papermaking process of making paper,
It has a coating step of forming at least one heat seal layer on at least one surface of the paper base material by applying a heat seal layer coating liquid containing an ionomer to the paper base material obtained in the paper making process. A method for producing base paper for paper cups, characterized by:
Priority Applications (1)
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| JP2022145547A JP2024040898A (en) | 2022-09-13 | 2022-09-13 | Base paper for paper cups and its manufacturing method |
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