JP6756605B2

JP6756605B2 - 耐油紙

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Publication number: JP6756605B2
Application number: JP2016244927A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　寛人; 寛人佐々木; 謙維酒井; 中島　一; 中島　　一
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2020-09-16
Anticipated expiration: 2036-12-16
Also published as: JP2018096014A

Description

本発明は、耐油紙に関する。

耐油紙は、油分を含む食品等の包装材として広く用いられている。耐油紙は、包装された内容物からの油分が外側に染み出さず、外面が油分によって汚れることを防止することができる。

このような耐油紙にあって、十分なキット値を奏しつつ水蒸気透過性等が良好となるよう、基紙と、主成分としてセルロースナノファイバーを含み上記基紙の少なくとも一方の面に積層される被膜とを備える耐油紙が提案されている（特開２０１１−７４５３５号公報参照）。

特開２０１１−７４５３５号公報

本発明者らが検討したところ、上記公報記載の耐油紙は、基紙に積層される被膜が硬いため、包装等のために折り曲げられた際に被膜にピンホールが発生してしまい、キット値が低下してしまうことが判明した。

上記従来の不都合に鑑みて、本発明は、折り曲げられて使用された場合であっても十分なキット値を発揮する耐油紙を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、本発明は、基紙と、主成分としてセルロースナノファイバーを含み上記基紙の少なくとも一方の面に積層される被膜とを備える耐油紙であって、上記被膜が、グリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤を含むことを特徴とする。

当該耐油紙は、主成分としてセルロースナノファイバーを含む被膜が十分なキット値を奏し、さらにこの被膜がグリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤を含むので、被膜が柔軟性に富み、折り曲げられた際に被膜にピンホールが発生しにくく、十分なキット値を維持することができる。

上記被膜がさらにアルギン酸ナトリウムを含むことが好ましく、これにより被膜の柔軟性が向上し、折り曲げに対するキット値の維持効果が向上する。

本発明の耐油紙は、折り曲げられて使用された場合であっても十分なキット値を発揮することができる。

以下、本発明の実施の形態を詳説する。

［耐油紙］
当該耐油紙は、基紙と、この基紙の一方の面に積層される被膜とを備える。上記被膜は、主成分としてセルロースナノファイバーを含み、さらにグリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤を含む。このため、当該耐油紙は、被膜がセルロースナノファイバーを主成分として含むので十分なキット値を奏することができ、さらにこの被膜がグリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤を含むので、貴紙表層における均一な被膜・成膜性に優れ、被膜が柔軟性に富み、折り曲げられた際に被膜にピンホールが発生しにくく、十分なキット値を維持することができる。

＜基紙＞
当該耐油紙の基紙は、原料パルプ及び填料を含有し、さらに、歩留向上剤、紙力増強剤等を適宜含有し得る。また、当該耐油紙は、サイズ材及びサイズ定着材等も適宜含有し得る。この基紙は、原料パルプ及び填料を含有するスラリーを抄紙して得られる。

原料パルプとしては、機械パルプ、化学パルプ、セミケミカルパルプ、合成パルプ等が挙げられる。これらの原料パルプの一部は、機械パルプ、化学パルプ等を含んだ古紙パルプとして提供されてもよい。好ましくはＪＩＳＰ８２５１に準拠した貴紙中の灰分を１６％以下と成るように、貴紙中への填料含有量を抑制することで、グリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤の基材中への過度の浸透を制御し、セルロースナノファイバー、グリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤の均質な被膜形成を可能にし、時に被膜の塗切れが生じがたく、均一な被膜・成膜を得ることが可能になり、キット値の低下を抑制でき、十分なキット値を維持することができる。

上記原料パルプに含有する機械パルプとしては、砕木パルプ（ＧＰ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、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）等の一種又は複数種が利用できる。

一方、上記原料パルプに含有する化学パルプとしては、クラフトパルプ（ＫＰ）、サルファイドパルプ（ＳＰ）、アルカリパルプ（ＡＰ）等の一種又は複数種が利用できる。

上記機械パルプ及び化学パルプは、漂白処理をした晒パルプ（ＢＰ）であってもよく、漂白処理をしていない未晒パルプ（ＵＰ）であってもよく、これら晒パルプ及び未晒パルプの両方を含んでもよい。

また、上記古紙パルプとしては、雑誌古紙又はチラシ古紙から再生した雑誌古紙脱墨パルプ、新聞古紙脱墨パルプ等の一種又は複数種が利用できる。
好ましくは、機械パルプや古紙パルプの様に、吸水や吸油性を強く示すパルプを用いるよりも、クラフトパルプ主体の原料パルプ構成が、セルロースナノファイバー、グリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤の均質な被膜形成を可能にし、被膜形成性を高めることが出来る可能性がある。

基紙の坪量の下限としては、４０ｇ／ｍ^２が好ましく、５０ｇ／ｍ^２がより好ましく、６０ｇ／ｍ^２が特に好ましい。基紙の坪量が上記下限に満たさないと、当該耐油紙の強度が不足するおそれがある。一方、基紙の坪量の上限としては、特に限定されないが、９０ｇ／ｍ^２が好ましく、８０ｇ／ｍ^２がより好ましく、７５／ｃｍ^２が特に好ましい。基紙の坪量が上記上限を超えると、緊度が低下し紙層中へのセルロースナノファイバー、グリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤の基紙中への含浸ムラが生じやすくなり、均質な被膜形成が困難に成ると共に、当該耐油紙の剛度が高くなり、包装するための形状に変形させにくく、折り曲げ部でのキット値低下が生じる問題が発生する。

＜被膜＞
上記被膜は、上述のように主成分としてセルロースナノファイバーを含んでいる。なお、「主成分」とは、最も含有量が多い成分であり、例えば含有量が５０質量％以上の成分を指す。ここで、被膜におけるセルロースナノファイバーの含有量の下限としては、７０質量％が好ましく、７５質量％がより好ましく、８０質量％がさらに好ましい。一方、セルロースナノファイバーの含有量の上限としては、９５質量％が好ましく、９０質量％がより好ましく、８５質量％がさらに好ましい。セルロースナノファイバーの含有量が上記下限を満たさないと、所望のキット値を奏することができないおそれがある。セルロースナノファイバーの含有量が上記上限を超えると、粘度が高くなり被膜性形成が劣ると共に、被膜が硬くなり、特に折り曲げ部でのキット値低下や作業性低下を招くおそれがある。

なお、「セルロースナノファイバー」とは、パルプ繊維を解繊して得られる微細なセルロース繊維をいい、一般的に繊維幅がナノサイズ（１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下）のセルロース微細繊維を含むセルロース繊維をいう。ここで、セルロースナノファイバーは、機械的な処理によって微細化されたものや、機械的処理のみならず化学的処理によっても微細化されたもの等を用いることができる。

上記セルロースナノファイバーは、水分散状態でレーザー回折法により測定される擬似粒度分布曲線において１つのピークを有する。上記擬似粒度分布曲線におけるピークとなる粒径（最頻径）としては５μｍ以上２５μｍ以下が好ましい。セルロースナノファイバーがこのような粒度分布を有する場合、十分に微細化された良好な性能を発揮することができる。なお、「擬似粒度分布曲線」とは、粒度分布測定装置（例えば株式会社セイシン企業のレーザー回折・散乱式粒度分布測定器）を用いて測定される体積基準粒度分布を示す曲線を意味する。

被膜における上記グリセリンの含有量の下限としては、１質量％が好ましく、３質量％がより好ましい。一方、グリセリンの含有量の上限としては、１５質量％が好ましく、８質量％がより好ましい。グリセリンの含有量が上記下限を満たさないと、被膜の柔軟性が不十分となるおそれがある。一方、グリセリンの含有量が上記上限を超えると、相対的にセルロースナノファイバーの含有量が少なくなってしまうおそれがある。元来グリセリンは、食品添加物として、甘味料、保存料、保湿剤、増粘安定剤などの用途として多用されており、好適に食品用途に用いられる薬品である。本発明者らは、グリセリンの効果である増粘安定剤に着目し、被膜中に所望の含有を行うことでセルロースナノファイバーを含有させることによる増粘性の安定化に効果的であることを見出している。

被膜における上記ソルビトールの含有量の下限としては、１質量％が好ましく、３質量％がより好ましい。一方、ソルビトールの含有量の上限としては、１５質量％が好ましく、８質量％がより好ましい。ソルビトールの含有量が上記下限を満たさないと、被膜の柔軟性が不十分となるおそれがある。一方、ソルビトールの含有量が上記上限を超えると、相対的にセルロースナノファイバーの含有量が少なくなってしまうおそれがある。ソルビトールは、商品の甘味料として用いられる薬剤ながら、水分を保持しやすく増粘剤としても多用され、被膜中に所望量含有させることで、被膜成型時にセルロースナノファイバーと組合せる相乗効果で被膜そのものの安定性を高く保つことが可能になり、セルロースナノファイバー、グリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤の均質性を保ちながら、均一な被膜を成型することができる。

被膜における上記湿潤紙力増強剤の含有量の下限としては、０．１質量％が好ましく、０．３質量％がより好ましい。一方、湿潤紙力増強剤の含有量の上限としては、２質量％が好ましく、１質量％がより好ましい。湿潤紙力増強剤の含有量が上記下限を満たさないと、被膜の柔軟性が不十分となるおそれがある。一方、湿潤紙力増強剤の含有量が上記上限を超えると、相対的にセルロースナノファイバーの含有量が少なくなってしまうおそれがある。なお、上記湿潤紙力剤としては、例えばポリアミドエピクロロヒドリン、メラミン樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド、ポリアミドエポキシ、ポリビニルアミン等の公知のものから１種又は２種以上を適宜選択して使用することができる。湿潤紙力増強剤は、紙が濡れた際に紙力の低下を抑制するための薬剤であり、ポリアミドエピクロロヒドリンがティシュペーパーやペーパータオル等に最も多く使用されている。特にカチオン性の、ポリアミドエピクロロヒドリンは、パルプ中のアニオン性基であるカルボキシ基量に依存する傾向が見られ、セルロースナノファイバーとの定着量が大きく、本件発明における課題である折り曲げられて使用された場合であっても十分なキット値を発揮する耐油紙を提供することができる。

上記被膜は、アルギン酸ナトリウムをさらに含有することも可能である。これにより、被膜の柔軟性をさらに向上させることができる。被膜におけるアルギン酸ナトリウムの含有量の下限としては、２質量％が好ましく、４質量％がより好ましい。一方、アルギン酸ナトリウムの含有量の上限としては、１５質量％が好ましく、８質量％がより好ましい。アルギン酸ナトリウムの含有量が上記下限を満たさないと、被膜の柔軟性向上効果が不十分となるおそれがある。一方、アルギン酸ナトリウムの含有量が上記上限を超えると、相対的にセルロースナノファイバーの含有量が少なくなってしまうおそれがある。本発明者等における鋭意検討において、セルロースナノファイバーと同様に植物繊維の一つとも呼ばれ、更に食品添加物として増粘多糖類およびゲル化剤、医薬品用途等多用途に用いられるアルギン酸ナトリウムを含有させることで、セルロースナノファイバーを含有する被膜ながら、滑らかな被膜成型性を醸し出す効果が得られることを見出している。

また、被膜は、ポリノルマルビニールアセトアミドをさらに含有することも可能である。これにより、被膜の柔軟性をさらに向上させることができる。被膜におけるポリノルマルビニールアセトアヒドの含有量の下限としては、０．１質量％が好ましく、０．３質量％がより好ましい。一方、ポリノルマルビニールアセトアヒドの含有量の上限としては、２質量％が好ましく、１質量％がより好ましい。ポリノルマルビニールアセトアヒドの含有量が上記下限を満たさないと、被膜の柔軟性向上効果が不十分となるおそれがある。一方、ポリノルマルビニールアセトアヒドの含有量が上記上限を超えると、相対的にセルロースナノファイバーの含有量が少なくなってしまうおそれがある。

上記被膜は、セルロースナノファイバー、グリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤等の各成分を含む塗工液を基紙の一方の面に塗工することで形成される。

上記被膜の平均厚みの下限としては、３μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、被膜の平均厚みの上限としては、２０μｍが好ましく、１５μｍがより好ましい。被膜の平均厚みが上記下限を満たさないと、所望のキット値を奏することができないおそれがある。一方、被膜の平均厚みが上記上限を超えると、不必要に被膜が厚くなり過ぎるおそれがある。

上記被膜を形成するにあたって塗工液の塗布量（固形分換算）の下限としては、１ｇ／ｍ^２が好ましく、３ｇ／ｍ^２がより好ましい。一方、この塗布量の上限としては、１５ｇ／ｍ^２が好ましく、１０ｇ／ｍ^２がより好ましい。塗布量が上記下限を満たさないと、被膜が薄くなり過ぎ、所望のキット値を奏することができないおそれがある。一方、塗布量が上記上限を超えると、不必要に被膜が厚くなり過ぎるおそれがある。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
基紙として坪量６４．４ｇ／ｍ^２のＰＰＣ用紙（商品名「スタンダードタイプＩＩ」：カウネット株式会社製）を用いた。水にセルロースナノファイバー、グリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤を分散させて塗工液を作成した。この塗工液を上記基紙の一方の面に塗布し、乾燥させて平均厚み１０μｍの被膜を形成して、実施例１の耐油紙を得た。被膜におけるセルロースナノファイバー（ＣＮＦ）、グリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤の含有量は表１に示すとおりである（なお、表において数値は被膜における含有量（質量％）を示し、「−」は０質量％であることを意味する）。用いたセルロースナノファイバーは、水分散状態でレーザー回折法により測定される擬似粒度分布曲線におけるピークとなる粒径（最頻径）は１５μｍであった。また、グリセリンとしては商品名「精製グリセリン」（坂本薬品工業株式会社製）を、ソルビトールとしては商品名「ソルビットＫＫ（６０％）」（ＭＣフードスペシャリティーズ株式会社製）を、湿潤紙力増強剤としては商品名「ＷＳ４０２４」（星光ＰＭＣ株式会社製）を用いた。

［実施例２］
被膜にアルギン酸ナトリウムをさらに含有させ、各成分の含有量を表１に示すとおりとした以外は実施例１と同様の方法によって実施例２の耐油紙を得た。なお、アルギン酸ナトリウムとしては商品名「アルギデラックス」（株式会社キミカ製）を用いた。

［実施例３］
被膜にポリノルマルビニールアセトアヒド（ＰＮＶＡ）をさらに含有させ、各成分の含有量を表１に示すとおりとした以外は実施例１と同様の方法によって実施例３の耐油紙を得た。なお、ポリノルマルビニールアセトアヒドとしては商品名「ＧＥ−１９２−０５３」（昭和電工株式会社製）を用いた。

［実施例４］
被膜にアルギン酸ナトリウム及びポリノルマルビニールアセトアヒドをさらに含有させ、各成分の含有量を表１に示すとおりとした以外は実施例１と同様の方法によって実施例４の耐油紙を得た。なお、アルギン酸ナトリウム及びポリノルマルビニールアセトアヒドは、実施例２及び３と同様のものを用いた。

［比較例１］
被膜の成分を表１に示すとおりの含有量とした以外は実施例１と同様の方法によって比較例１の耐油紙を得た。

［比較例２］
被膜にセルロースナノファイバー及びポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を表１に示す含有量で含有させた以外は実施例１と同様の方法によって比較例２の耐油紙を得た。

［耐油性試験］
実施例１〜４並びに比較例１及び２の耐油紙について、山折り部分（被膜が外側となるように折った部分）と谷折り部分（被膜が内側となるように折った部分）とを作り、平坦部（折り線のない部分）、山折り部分及び谷折り部分においてキット値を測定した。キット値が１０級以上であればＡ判定（優）とし、キット値が９級以上であればＢ判定（良）とし、キット値が９級未満であればＣ判定（不可）とした。その結果を表１に記す。

表１からも明らかなように主成分をセルロースナノファイバーとする被膜に、グリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤を含有させた実施例１〜４の耐油紙は、平坦部のみならず山折り部分及び谷折り部分の耐油性が良好である。一方、比較例１及び２の耐油紙は、平坦部における耐油性が良好であるが、山折り部分では被膜にピンホールが形成されてしまい、十分な耐油性が得られなかった。なお、比較例１及び２の耐油紙の谷折り部分は被膜にピンホールが形成されたものの、一定の耐油性が得られた。

また、実施例２及び４のように被膜にアルギン酸ナトリウムをさらに含有させた場合、折り曲げられた際の耐油性の維持効果が向上した。

本発明の耐油紙は、上述のように折り曲げられて使用された場合であっても十分なキット値を発揮することができるので、油分を含む種々の対象物の包装材として好適に用いることができる。

Claims

基紙と、主成分としてセルロースナノファイバーを含み上記基紙の少なくとも一方の面に積層される被膜とを備える耐油紙であって、
上記被膜が、グリセリン、ソルビトール及び湿潤紙力増強剤を含むことを特徴とする耐油紙。
上記被膜が、アルギン酸ナトリウムをさらに含む請求項１に記載の耐油紙。