JP6891785B2 - Oil resistant paper - Google Patents
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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 material for packaging containers for detergents, confectionery, dried foods, and the like. There are various uses for oil-resistant paper. For example, paperboard with oil resistance is used as a box for foods such as confectionery, especially a box for chocolate confectionery containing a large amount of oil and fat. In addition, oil-resistant tissue paper is used as a container for wrapping hamburgers and fried foods in fast foods, as a wrapping container for take-out ingredients in convenience stores, 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 fluororesin-based oil resistant agent having excellent oil resistance has been widely used conventionally. For example, there are cooking sheets in which a fluororesin-based oil-resistant agent is applied to the surface of paper to provide an oil-resistant layer, or oil-resistant paperboard for confectionery boxes in which a fluororesin-based oil-resistant agent layer is provided between paper layers. However, it has been confirmed that when paper using a fluororesin-based oil resistant agent is heated at a food cooking temperature of 100 to 180 ° C., components that tend to remain for a long period of time are generated. The component that easily remains for a long period of time is, for example, a fluorine-based alcohol compound having 8 to 10 carbon atoms. Further, when paper using these fluororesin-based oil resistant agents is incinerated, fluorine compounds such as perfluorooctanoic acid and perfluorosulfonic acid are generated, and there is a concern that the environment may be affected.
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 that does not use a fluororesin-based oil-resistant agent is being studied. For example, Patent Document 1 is characterized in that at least one coating layer containing a hydrophobic starch, a cross-linking agent, and a fatty acid is provided on at least one side of a base material in an amount of 0.5 to 20 g / m 2. A property 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 that it does not occur when oil-resistant paper is used for packaging food.
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, an object of the present invention is to provide an oil-resistant paper that can prevent oil content from coming off and oil content from stains even if the leaves are thin, 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 proceeded with the study on the cause of the acetic acid odor. The fatty acid sizing agent used for the oil-resistant paper of Patent Document 1 contains an emulsion stabilizer for improving the film-forming property. The present inventors have focused on the use of sodium acetate as an emulsion stabilizer for fatty acid sizing agents in oil-resistant paper. When sodium acetate is present in oil-resistant paper, acetic acid is liberated by a weak acid liberation reaction when sodium acetate, which is a salt of a weak acid, reacts with a strong acid contained in a paper substrate or the like. It was speculated that this liberated acetic acid causes the odor of acetic acid.
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、耐油紙の紙基材と、脂肪酸を含有する塗工層（耐油層）との間に塗工層を設けることで、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 have diligently studied a method for suppressing the release of acetic acid. As a result, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by providing a coating layer between the paper base material of the oil-resistant paper and the coating layer (oil-resistant layer) containing fatty acids. Such oil-resistant paper has excellent oil resistance even if it is a thin leaf, 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、下塗り塗工層と上塗り塗工層とを有する耐油紙であって、前記下塗り塗工層は、デンプンおよびその誘導体から選ばれる少なくとも１種を含有し、前記下塗り塗工層は、酢酸よりも強い酸および酢酸ナトリウムを含有せず、前記下塗り塗工層の形成量が１．０ｇ／ｍ ２ 以上であり、前記上塗り塗工層は、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することを特徴とする耐油紙。 (1) An oil-resistant paper having an undercoating layer and a topcoating layer on at least one side of a paper base material, and the undercoating layer contains at least one selected from starch and its derivatives. The undercoat layer does not contain an acid and sodium acetate stronger than acetic acid, the amount of the undercoat layer formed is 1.0 g / m 2 or more, and the topcoat layer is starch and its derivatives. An oil-resistant paper containing at least one selected from the above, a fatty acid sizing agent, and sodium acetate.
（２）前記下塗り塗工層が、前記下塗り塗工層の固形分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）に記載の耐油紙。 ( 2 ) The undercoating layer contains at least 50 parts by mass or more of at least one selected from starch and its derivatives with respect to 100 parts by mass of the solid content of the undercoating layer. ) Described in oil resistant paper.
（３）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）または（２）に記載の耐油紙。 ( 3 ) The oil-resistant paper according to (1) or (2) above, wherein the fatty acid sizing agent is an epichlorohydrin-modified fatty acid.
（４）前記上塗り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）〜（３）のいずれか１項に記載の耐油紙。 ( 4 ) The oil-resistant paper according to any one of (1) to (3 ) above, wherein the topcoat layer contains a polyoxyalkylene alkyl ether as a dispersant.
（５）前記上塗り塗工層が、前記上塗り塗工層の固形分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）〜（４）のいずれか１項に記載の耐油紙。 ( 5 ) The overcoating layer is characterized by containing at least 50 parts by mass or more of at least one selected from starch and its derivatives with respect to 100 parts by mass of the solid content of the overcoating layer. The oil-resistant paper according to any one of (4 ) to (4).
（６）前記上塗り塗工層が、前記上塗り塗工層の固形分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）〜（５）のいずれか１項に記載の耐油紙。 ( 6 ) The above-mentioned (1) to (5 ), wherein the topcoat coating 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 topcoat coating layer. The oil-resistant paper according to any one of the 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。 The oil-resistant paper of the present invention can prevent oil content from coming off and oil content from stains even if the leaves are thin, and can 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, the 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 containing no fluororesin-based oil-resistant agent on at least one side of the paper base material. By acting as an oil-resistant layer, it is possible to prevent oil from coming off and oil stains from occurring, and even thin-leaved oil-resistant paper can exhibit a high level of oil resistance. It was.
本実施形態における塗工層は、下塗り塗工層と上塗り塗工層の２層からなる。
下塗り塗工層は、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）を含有している。上塗り塗工層は、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。
以下、塗工層を構成する各成分について説明する。
The coating layer in the present embodiment is composed of two layers, an undercoating layer and a topcoating layer.
The undercoat layer contains at least one selected from starch and its derivatives (hereinafter, also simply referred to as "starches"). The topcoat layer contains starches, a fatty acid sizing agent, and sodium acetate.
Hereinafter, each component constituting the coating layer will be described.
（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。
(Starches)
Oil resistance can be imparted by including starches in the coating layer.
The starches are not particularly limited, and can be appropriately selected and used from various known starches. As the starch, for example, from the viewpoint of the raw material of starch, starch made from corn, potato, wheat, rice, tapioca, sweet potato and the like can be used. In addition, two or more types of these starches can be used in combination. When the coating layer contains starches, lumpy coating film residue is less likely to be generated even when the surface of the oil-resistant paper is rubbed with a machine or the like during bag making.
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 the starch derivative, for example, a starch derivative that has been oxidized, urea-phosphate esterified, acetic acid esterified, hydroxyethylated, cationized, enzymatically treated, roasted or the like can be used. Further, two or more kinds of these starch derivatives can be used in combination. Specific examples of starch derivatives include oxidized starch, hydrophobic starch, acetate starch, phosphoric acid esterified starch, acetylated starch, etherified starch, cationized starch, carbamate starch, hydroxymethylated starch, and hydroxyethylated starch. Examples thereof include hydroxypropylated starch. Among these, from the viewpoint of further enhancing oil resistance, oxidized starch, hydrophobic starch, or a combination of oxidized starch and hydrophobic 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 amorphous portion of the starch particles, hydroxyl groups and the like are oxidized to generate carboxy groups. This reaction makes the oxidized starch less susceptible to oxidation than the untreated starch. At the same time, low molecular weight substances are produced by hydrolysis of starch molecules and the like. By this reaction, the oxidized starch also has the characteristics of excellent viscosity stability and transparency. Since the oxidized starch is chemically stable and has excellent oil resistance, it can be applied to the paper base material to impart excellent oil resistance to the paper base material.
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 hydrophobic starch is not particularly limited. Examples of the method for producing the hydrophobic starch include a method of bringing starch into close contact with an aqueous organosilane solution in the presence of an alkali aluminate or an alkali hydroxide, a method of derivatizing with a silicone or an alkenyl compound, and octenyl succinic anhydride in an aqueous system. A method of reacting a substance or an organic acid anhydride such as dozesenyl succinic acid anhydride with starch, a method of copolymerizing a hydrophobic monomer such as acrylonitrile or a hydrophobic unsaturated acid monomer with starch, a method of esterifying succinic acid and starch, JP 2006-37316 Patent starch and C disclosed in Japanese 8-24 - styrene having an alkyl methacrylate group - can be exemplified a method in which mixing an acrylic polymer. In particular, a method for producing hydrophobic starch in which starch and a styrene-acrylic polymer having a C8-24-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 starches is preferably in the range of 40,000 to 100,000, more preferably in the range of 50,000 to 100,000. By setting the weight average molecular weight to 40,000 or more, the 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 an increase in the viscosity of the coating liquid and suppress liquid splashing and coating unevenness during 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 for adjusting the weight average molecular weight of the raw material starch, for example, conventionally known methods such as acid hydrolysis, oxidative decomposition, and enzymatic decomposition can be adopted. The weight average molecular weight can be measured by the GPC method using pullulan as a reference 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 with a cross-linking agent. By using starch crosslinked with a cross-linking agent for the coating layer, the oil resistance of the oil-resistant paper can be further improved.
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。 The cross-linking agent for starches is not particularly limited, but specifically, isocyanate-based resin, aminoaldehyde-based resin, glioxal-based resin, epoxy-based resin, carbodiimide-based resin, inorganic metal salt, phenol resin, melamine resin, and urea resin. , Epichlorohydrin-based compounds and the like. Among these, an epichlorohydrin-based cross-linking agent is preferable, and a polyamide epichlorohydrin resin is particularly preferable, from the viewpoint of safety, economy, and reactivity. The amount of the cross-linking agent added depends on the type of the cross-linking agent, the number of groups for reaction, and the reaction rate, but it may be added in an amount of 1 to 25% by mass with respect to the solid content of the starches.
（脂肪酸サイズ剤）
脂肪酸サイズ剤は、上塗り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 starches in the topcoat coating layer, and has excellent compatibility with starches. Fatty acid sizing agents have conventionally been used as surface sizing agents for paper. The fatty acid may be either a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid, and may be a vegetable fatty acid or an 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。
A typical fatty acid sizing agent for paper is a fatty acid modified with a cation. Specific examples of typical 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 added. As the fatty acid modified to impart functionality, an epichlorohydrin-modified fatty acid epoxidized with an epichlorohydrin modifier is preferable.
As the fatty acid sizing agent used in the present embodiment, an epichlorohydrin-modified fatty acid 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 acid, an aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 30 carbon atoms or a polyunsaturated carboxylic acid is preferable, and those having 12 to 25 carbon atoms are particularly preferable. As the aliphatic carboxylic acid, stearic acid, oleic acid, lauric acid, palmitic acid, araquinic acid, behenic acid, tall oil fatty acid, alkyl succinic acid, alkenyl succinic acid and the like can be used. Examples of the polyamine include polyalkylene polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, dipropylenetriamine and tripropylenetetramine, aminoethylethanolamine and the like. As the product obtained by the condensation reaction of the higher fatty acid and the polyamine, an amide of a trivalent or higher valent amine and a higher fatty acid is preferable. Specific examples of the amide of a trivalent or higher valence amine and a higher fatty acid include a condensate of a polyethylene polyamine and a higher fatty acid, a reaction product of stearic acid and a melamine, and the like. As the condensate of fatty acid and polyvalent amine, a quaternary salt using epichlorohydrin can be more preferably used.
（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。
(Emulsion stabilizer)
In this embodiment, sodium acetate is used as an essential component as an emulsion stabilizer for the fatty acid sizing agent. 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 with respect to the fatty acid sizing agent. Further, it is more preferably in the range of 1 to 10% by mass.
（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、上塗り塗工層用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 property of the fatty acid sizing agent. As the dispersant, it is preferable to use a polyoxyalkylene alkyl ether. The polyoxyalkylene alkyl ether disperses the fatty acid sizing agent in that it can perform the detoxification treatment of 1,3-dichloro-2-propanol (DCP) described later without causing gelation of the coating liquid for the top coating layer. Suitable as an agent. 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上塗り塗工層用塗工液がゲル化し、成膜が困難になるおそれがある。 On the other hand, as an example of a dispersant unsuitable for the oil-resistant paper of the present embodiment, for example, glycerin fatty acid ester can be mentioned. When the glycerin fatty acid ester is used as a dispersant, the coating liquid for the top coating layer may gel in the DCP detoxification treatment with a basic substance described later, which may make it difficult to form a film.
（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等を用いる場合、塗工液のＤＣＰを無害化することが好ましい。
(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 a Class 2 Designated Chemical Substance under the Chemical Substance Emission Control Promotion Law, it is required to reduce the generation of oil-resistant paper during heating.
Therefore, when epichlorohydrin-modified fatty acid or the like is used as the fatty acid sizing agent, it is preferable to detoxify the DCP of the coating liquid.
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。
As a method of detoxifying the DCP, there is a method of adding a basic substance to the coating liquid. Basic substances include hydroxides and salts of alkali metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydrogencarbonate, sodium carbonate, sodium phosphate and sodium nitrate, and alkaline earth such as calcium hydroxide and magnesium hydroxide. Inorganic basic substances such as metal hydroxides and salts, or first, second, such as ammonia, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, pyridine, etc. Tertiary organic amines, ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, and trimethylbenzylammonium hydroxide can be used. Among these, inorganic basic substances, particularly sodium hydroxide, are industrially preferable.
The content of the basic substance is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epichlorohydrin-modified fatty acid.
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 mixed solution of starch, a fatty acid sizing agent, and sodium acetate and heating while stirring. This DCP detoxification method is low cost because it does not require a fatty acid sizing agent or the like in which the DCP is detoxified in advance.
（上塗り塗工層）
本実施形態の耐油紙の上塗り塗工層は、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。上塗り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、上塗り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。上塗り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。
(Top coat coating layer)
The topcoat layer of the oil-resistant paper of the present embodiment contains starches, a fatty acid sizing agent, and sodium acetate. As the component constituting the topcoat coating layer, starches are preferably an essential component and a main component from the viewpoint of forming a film on the paper base material and suppressing the stain and spread of oil. Here, the main component means that the total solid content of the topcoat coating layer is 50% by mass or more. The content ratio of starches in the total solid content of the topcoat coating layer is preferably 50 to 90% by mass, more preferably 65 to 85% by mass. Further, the starch coating film is preferable because it produces less powder when the surface is rubbed with a machine or the like during 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上塗り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 starch film, the content ratio of the fatty acid sizing agent is preferably 5 to 49% by mass, more preferably 10 to 25% by mass of the total solid content of the topcoat coating layer.
上塗り塗工層の形成量（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。 It formed amount of top coat coating layer (solid content) is not particularly limited, on one side, it is preferably 1.0 to 10.0 g / m 2, is 2.0 to 6.0 g / m 2 Is more preferable.
（下塗り塗工層）
本実施形態の耐油紙の下塗り塗工層は、デンプン類を含有しており、酢酸ナトリウムは含有しない。下塗り塗工層を構成する成分としては、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。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、上塗り塗工層中の酢酸ナトリウムが酸性の紙基材と反応して酢酸を遊離させることを抑制する観点等から、下塗り塗工層の主成分にはデンプン類が適切である。ここで主成分とは、下塗り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。下塗り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。
(Undercoat coating layer)
The undercoat layer of the oil-resistant paper of the present embodiment contains starches and does not contain sodium acetate. As a component constituting the undercoat coating layer, starches are preferably an essential component and a main component. Undercoat from the viewpoint of forming a film on the paper base material to suppress the stain and spread of oil, and from the viewpoint of suppressing the sodium acetate in the topcoat coating layer from reacting with the acidic paper base material to liberate acetic acid. Starches are suitable as the main component of the coating layer. Here, the main component means that the total solid content of the undercoat coating layer is 50% by mass or more. The content ratio of starches in the total solid content of the undercoat coating layer is preferably 50 to 90% by mass, more preferably 65 to 85% by mass.
下塗り塗工層の形成量は、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。 Formation of undercoat coating layer is not particularly limited, on one side, is preferably 1.0 to 10.0 g / m 2, and more preferably 2.0 to 6.0 g / m 2.
上塗り塗工層および下塗り塗工層は、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 topcoat coating layer and the undercoat coating layer may contain a binder, a pigment, and the like in addition to the above-mentioned various components. Further, if necessary, various commonly used auxiliary agents such as a dispersant, a thickener, a water retention agent, an antifoaming agent, and a colorant can be appropriately used.
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, and polyethylene resins. , Polypropylene resin, carboxymethyl cellulose resin, polyamide resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin and other aqueous dispersions 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, but for example, clay, kaolin, talc, calcium 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, etc. can be used. These pigments can be used alone or in admixture of two or more.
本実施形態の耐油紙は、上記成分を有した上塗り塗工層および下塗り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し、かつ、酢酸臭を減少させることができる。また、下塗り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。 By having the topcoating layer and the undercoating layer having the above-mentioned components, the oil-resistant paper of the present embodiment can prevent oil from penetrating into the inside and reduce the acetic acid odor. Further, since a part of the undercoat coating layer penetrates to a part of the paper base material and exists, even when the oil content adhering to the surface of the oil-resistant paper permeates into the inside of the paper base material, the oil content Can be prevented from spreading.
（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 material)
The paper base material used for the oil-resistant paper of the present embodiment is not particularly limited, and various types of paper and paperboard can be used, and can be appropriately selected depending on the intended use. Specifically, bleached or unbleached kraft paper, high-quality paper, medium-quality paper, finely coated paper, coated paper, paperboard, white paperboard, liner, semi-glassin paper, glassin paper, single-gloss paper, parchment paper, etc. It can be used as 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。 The pulp constituting the paper base material is not particularly limited, and any pulp usually used for papermaking can be used. For example, chemical pulps such as broadleaf bleached kraft pulp (LBKP), coniferous bleached kraft pulp (NBKP), broadleaf bleached sulphite pulp (LBSP), coniferous bleached sulphite pulp (NBSP), stone ground pulp (GP), pressurized stone. Unbleached, semi-bleached, or bleached pulp, sulfite pulp, waste paper such as ground pulp (PGW), refiner ground pulp (RGP), chemi-grand pulp (CGP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), etc. Pulp etc. can be used.
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。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、紙基材中に下塗り塗工層用塗工液を浸透させ乾燥させたとき、デンプン類の濃度が下塗り塗工層の表面側に近づくに従って高くなる下塗り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。 As the pulp of the paper base material, it is preferable to blend a large amount of LBKP having excellent dimensional stability. Specifically, it is preferable to contain 60 to 100% by mass of LBKP out of 100% by mass of the total pulp of the paper base material. By setting the LBKP content within this range, when the coating liquid for the undercoating layer is infiltrated into the paper substrate and dried, the concentration of starches increases as it approaches the surface side of the undercoating layer. A coating layer can be formed. As a result, oil drainage 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 visually evaluated from the color depth of the cross section of the oil-resistant paper, for example, by coloring with an 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 material 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 required for forming the coating layer can be maintained. If the basis weight of the paper base material exceeds 150 g / m 2 , buckling of the paper base material tends to occur at the creases, so that the paper base material tends to crack and the oil resistance of the folds tends to decrease. It becomes. In addition, JAPAN TAPPI pulp and paper 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、下塗り塗工層用塗工液の浸透性、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。 The Canadian standard freeness (beating degree) measured according to JIS P8121-1995 of paper-based pulp is determined from the viewpoint of the permeability of the coating liquid for the undercoat coating layer, the strength of the paper-based material at the time of coating, and the like. It is preferably 80 to 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。 The pulp used is described above by, for example, a beater such as a beater, a Jordan, a single disc refiner, a conical refiner, a cylindrical refiner, a deluxe finer, a double disc refiner (DDR), a medium stirring mill, or a vibrating mill. It is adjusted so that the degree of beating is adjusted. The conditions for beating are not particularly limited, but the beating conditions are appropriately set in consideration of the fact 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 characteristics of pulp after beating. Be 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. As a result, the strength of the paper base material at the time of coating can be increased. As a specific method for increasing the density of the paper base material, there is a method of pressurizing the paper base material in a wet paper state at the time of papermaking. Further, the density of the paper base material can also be increased by a method of using a machine calendar, a soft nip calendar, or a gloss calendar after drying, or a method of using a super calendar after making a paper base material. Among them, the pressure treatment used for wet paper can apply pressure in a state where the water content in the paper base material is high, even when compared with the calendar treatment after drying, and it is possible to efficiently increase the density. 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、下塗り塗工層用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 base material is not particularly limited, but it is preferable that the degree of stekihito size according to JIS P 8122: 2004 is in the range of about 0 to 10 seconds. The size of the paper substrate is determined by the type and content of internal sizing agents such as rosin, alkyl ketene dimer, alkenyl succinic anhydride, styrene-acrylic, higher fatty acid, and petroleum resin, and the type of pulp. It can be controlled by smoothing or the like. The content of the internal sizing agent is not particularly limited, but is preferably in the range of about 0 to 0.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pulp of the paper base material. The internal sizing agent is preferably added in a smaller amount than usual from the viewpoint of appropriately permeating the coating liquid for the undercoat coating layer, and may not be added. The content of the internal sizing agent is more preferably 0 to 0.25 parts by mass, still more preferably 0.05 to 0.25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pulp of the paper base material.
紙基材に内添サイズ剤を少量添加することによって、下塗り塗工層用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、下塗り塗工層用塗工液中のデンプン類等を紙基材中に適度に浸透させることができる。また、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、塗工層の表面側に近づくに従ってデンプン類が高濃度で存在するような下塗り塗工層を形成することもできる。 By adding a small amount of internal sizing agent to the paper base material, even if the concentration of the coating liquid for the undercoat coating layer is low and the amount of coating is large, there is a risk that the paper base material will run out during coating. There is no. On the other hand, by setting the content of the internal sizing agent to 0.3 parts by mass or less, starches and the like in the coating liquid for the undercoat coating layer can be appropriately permeated into the paper base material. Further, by setting the content of the internal sizing agent to 0.3 parts by mass or less, it is possible to form an undercoat coating layer in which starches are present in a higher concentration as the coating layer approaches the surface side. ..
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 base material is not particularly limited, but is preferably 20 μm or more, and more preferably 30 μm or more. The thickness of the paper base material is preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less. By setting the thickness of the paper base material within the above range, it is possible to have an appropriate strength and 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 substrate may further contain an additive. Examples of the additive include a sulfuric acid band, a fixing agent typified by a cationic polymer electrolyte, clay, talc, calcium carbonate, calcined kaolin, aluminum oxide, aluminum hydroxide, titanium oxide, amorphous silica, urea-formaldehyde resin particles. Fillers typified by, polyacrylamide-based polymers, paper strength enhancers typified by starch, etc., wet paper strength enhancers typified by melamine resin, urea resin, polyamide-polyamine-epichlorohydrin resin, etc. In addition, various auxiliary agents such as drainage agents, dyes for adjusting color tone such as bluish tint, 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. With such a basis weight, the oil-resistant paper of the present embodiment can be used for molded containers such as packaging containers and boxes.
（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。
(Manufacturing method of oil resistant paper)
<Manufacturing process of paper base material>
The paper base material can be obtained by making paper with various paper machines by a conventional method, forming wet paper, and then drying. After that, the paper base material is manufactured through a treatment step by a conventional method such as a surface size press treatment and a smoothing treatment by a machine calendar or 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。 Examples of the paper machine include a long net paper machine having an air cushion head box or a hydraulic head box, a twin wire paper machine, an on-top type twin wire paper machine, and a Yankee paper machine.
＜上塗り塗工層用塗工液の製造工程＞
上塗り塗工層用塗工液は、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。
<Manufacturing process of coating liquid for top coating layer>
The coating liquid for the top coating layer is produced by treating a mixed solution of starches, a fatty acid sizing agent, sodium acetate and the like with a basic substance, if necessary. The viscosity of the coating liquid is preferably 150 to 630 mPa · s. If the viscosity of the coating liquid is set within such a range, there are effects such that the pumping liquid of the coating liquid becomes easy and the coating liquid can be applied uniformly.
Here, the viscosity of the coating liquid is measured using a B-type viscous clock under the conditions of a concentration of 19 to 22% and a liquid temperature of 30 to 40 ° C.
上塗り塗工層用塗工液は、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。
上塗り塗工層用塗工液の溶剤としては、通常、水が使用される。上塗り塗工層用塗工液の濃度は、固形分の濃度で、１０〜３０％が好ましく、１３〜２５％がより好ましい。上塗り塗工層用塗工液の濃度を１０〜３０％とすることにより、ゲル化せず塗工ことができる。
In addition to the above-mentioned various components, the coating liquid for the topcoat coating layer contains various auxiliary agents such as binders, pigments, and if necessary, dispersants, thickeners, water-retaining agents, defoamers, and colorants. Prepared by adding. When stirring after adding a basic substance for DCP detoxification, the temperature of the solution is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and even more preferably 80 ° C. or higher. .. The time for keeping the solution at the temperature is preferably 30 minutes or more.
Water is usually used as the solvent for the coating liquid for the topcoat coating layer. The concentration of the coating liquid for the top coating layer is preferably 10 to 30%, more preferably 13 to 25%, in terms of solid content. By setting the concentration of the coating liquid for the top coating layer to 10 to 30%, coating can be performed without gelation.
＜下塗り塗工層用塗工液の製造工程＞
下塗り塗工層用塗工液は、デンプン類を溶剤に溶解させることにより製造される。
下塗り塗工層用塗工液は、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。 下塗り塗工層用塗工液の溶剤としては、通常、水が使用される。下塗り塗工層用塗工液の濃度は、固形分の濃度で、1〜１０％が好ましく、３〜６％がより好ましい。下塗り塗工層用塗工液の濃度を１〜１０％とすることにより、原紙内に含浸させることができる。
<Manufacturing process of coating liquid for undercoat coating layer>
The coating liquid for the undercoat coating layer is produced by dissolving starches in a solvent.
In addition to the above-mentioned various components, the coating liquid for the undercoat coating layer contains various auxiliary agents such as binders, pigments, and if necessary, dispersants, thickeners, water-retaining agents, defoamers, and colorants. Prepared by adding. Water is usually used as the solvent for the coating liquid for the undercoat coating layer. The concentration of the coating liquid for the undercoat coating layer is preferably 1 to 10%, more preferably 3 to 6%, in terms of the concentration of the solid content. By setting the concentration of the coating liquid for the undercoat coating layer to 1 to 10%, the base paper can be impregnated.
＜塗工工程＞
紙基材の少なくとも片面に、下塗り塗工層用塗工液を塗工し、引き続き乾燥機を通して、下塗り塗工層用塗工液を乾燥させる。次に、上塗り塗工層用塗工液を塗工し、引き続き乾燥機を通して、上塗り塗工層用塗工液を乾燥させることによって、下塗り塗工層および上塗り塗工層を形成することができる。
<Coating process>
The coating liquid for the undercoating layer is applied to at least one side of the paper substrate, and then the coating liquid for the undercoating layer is dried through a dryer. Next, the undercoating layer and the topcoating layer can be formed by applying the coating liquid for the topcoating layer and then drying the coating liquid for the topcoating layer through a dryer. ..
下塗り塗工層用塗工液および上塗り塗工層用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 for the undercoating layer coating liquid and the topcoating layer coating liquid, generally known coating equipment can be used, for example, a blade coater, an air knife coater, a roll coater, and a reverse roll coater. , Bar coater, curtain coater, slot die coater, 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, A short dwell coater, a gate roll coater, a nip coater by a calender, or the like is appropriately used.
下塗り塗工層用塗工液および上塗り塗工層用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 for the undercoating layer coating liquid and the topcoating layer coating liquid, it is preferable to use a blade coater or a bar coater in order to increase production efficiency, and a gate roll coater or a rod metering size. It is also preferable to use a press coater, a blade metering size press coater, or the like. As for coating, on-machine coating is preferable in terms of production efficiency.
In this embodiment, it is preferable to apply with a pound size press coater. As a result, a coating liquid pool is formed between the two rolls, the paper base material passes through the liquid base material, and the coating liquid is further squeezed by the two rolls to permeate the coating liquid into the inside of the paper base material. Can be made to.
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。 Further, in the present embodiment, after the coating layer is formed, a smoothing treatment can be performed as needed. The smoothing process is performed on-machine or off-machine using a smoothing process device such as a normal super calendar, gloss calendar, or soft calendar. It is also possible to smooth the paper base material before coating the coating layer or the base paper on which the coating layer is formed, as long as the effects of the present invention are not impaired.
（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、上塗り塗工層用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 when the oil-resistant paper is heated can be measured by headspace-gas chromatograph mass spectrometry (HS-GC / MS).
For example, oil-resistant paper 10 × 10 cm 2 is cut in half and folded into a bellows, and both of the cut pieces of paper are packed in an HS vial having a capacity of 20 mm and sealed. By measuring the volatile components when this HS vial is heated at 100 ° C. for 10 minutes, the mass of DCP generated relative to the mass of oil-resistant paper can be obtained. The mass of the DCP obtained by such a method is preferably 0.6 ppm or less with respect to the mass of the oil-resistant paper.
Even when the fatty acid sizing agent contains DCP, the DCP in the coating liquid is dechlorinated by the basic substance by adding a basic substance to the coating liquid for the top coating layer and heating it. It is presumed that it causes a reaction and is converted to glycerin or the like. Therefore, oil-resistant paper having a low DCP concentration can be realized by adding a basic substance.
このように、本実施形態の耐油紙は、薄葉でも優れた耐油性を有し、かつ、上塗り塗工層中の酢酸ナトリウムから酢酸が遊離する反応を下塗り塗工層が抑制することにより、酢酸臭の発生を減少させることが可能となる。 As described above, the oil-resistant paper of the present embodiment has excellent oil resistance even with thin leaves, and acetic acid is suppressed by the undercoating layer suppressing the reaction of acetic acid being liberated from sodium acetate in the topcoating layer. It is possible to reduce the generation of odor.
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。 The oil-resistant paper of the present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, "parts" and "%" in Examples and Comparative Examples indicate "parts by mass" and "% by mass", respectively.
（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３．８であった。
<Manufacturing of paper base material>
Using pulp made of LBKP adjusted with a refiner so that the Canadian standard freeness is 300 ml, 3% of titanium oxide (trade name: Thai Bake r780, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) is blended as an internal filler, and the basis weight is 50 g / m 2 . The uncoated paper that was made was used as the paper base material.
The pH of the paper substrate thus obtained was 3.8.
＜上塗り塗工層用塗工液の製造＞
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、上塗り塗工層用塗工液を調製した。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上塗り塗工層のｐＨは８．５であった。
<Manufacturing of coating liquid for top coating layer>
85 parts of an aqueous solution of oxidized starch (trade name: Ace A, manufactured by Oji Corn Starch) and 15 parts of fatty acid (trade name: PT8107, manufactured by Seikou PMC Co., Ltd.) are mixed, and 3.5% of sodium hydroxide is added to the fatty acid. After that, the temperature of the solution was maintained at 80 ° C. and heated and stirred to prepare a coating liquid for the top coating coating layer. The fatty acid contains polyoxyalkylene alkyl ether as a dispersant and sodium acetate as an emulsion stabilizer. The concentration of the aqueous starch oxide solution is 18%.
The pH of the topcoat layer thus obtained was 8.5.
＜下塗り塗工層用塗工液の製造＞
酸化デンプン（商品名：エースＡ、王子コーンスターチ社製）水溶液を９％に調製し、下塗り塗工層用塗工液を得た。
<Manufacturing of coating liquid for undercoat coating layer>
An aqueous solution of oxidized starch (trade name: Ace A, manufactured by Oji Cornstarch) was prepared at 9% to obtain a coating liquid for an undercoat coating layer.
＜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、一方の面に下塗り塗工層用塗工液を乾燥後の形成量が１．０ｇ／ｍ２となるように塗工し、乾燥させた。次に、下塗り塗工層上に、上塗り塗工層用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 a rod metering size press coater (rod metering sizer), the amount of the undercoating layer coating liquid formed on one surface of the paper substrate after drying is 1.0 g / m 2. It was coated and dried. Next, the coating liquid for the topcoat coating layer was applied onto the undercoat coating layer so that the amount formed after drying was 3.0 g / m 2, and the mixture was dried. 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の下塗り塗工層の形成量を３．０ｇ／ｍ２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 amount of the undercoating layer formed in Example 1 was set to 3.0 g / m 2.
（比較例１）
実施例１の下塗り塗工層を塗工しなかった以外は、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 undercoat coating layer of Example 1 was not applied.
（比較例２）
実施例１の下塗り塗工層を塗工せず、かつ、上塗り塗工層用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、上塗り塗工層の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)
In the production of the coating liquid for the topcoating layer without coating the undercoating layer of Example 1, the amount of sodium hydroxide added was increased and the pH of the topcoating layer was set to 9.9. Obtained an oil-resistant paper in the same manner as in Example 1.
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 oil-resistant paper thus obtained was evaluated as follows.
（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 base material of the oil-resistant paper was measured with the BTB solution and the BCP solution.
（上塗り塗工層のｐＨの測定方法）
ｐＨメーターにより、上塗り塗工層用塗工液のｐＨを測定し、これを上塗り塗工層のｐＨとした。
(Method of measuring pH of topcoat layer)
The pH of the coating liquid for the topcoat coating layer was measured with a pH meter, and this was taken as the pH of the topcoat 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。
(Measuring method of oil resistance)
The oil resistance of the coated surface on the surface 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 grade 6 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)
Relative evaluation was performed by sensory evaluation of odor by multiple testers.
◯: No acetic acid odor is felt △: A slight acetic acid odor is felt, but there is no problem even if it is used for food packaging, etc. ×: A strong acetic acid odor is felt, and it is not suitable for use in food packaging, etc. Appropriate
実施例１，２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。 Table 1 shows the measurement / evaluation results of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. In the evaluation of the characteristics, it was judged as acceptable when it was 〇 and Δ.
実施例１，２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、下塗り塗工層の形成量が３．０ｇ／ｍ２である実施例２においては、酢酸臭は感じられなかった。 The oil-resistant papers of Examples 1 and 2 were excellent in the oil resistance of the kit method, and the acetic acid odor was suppressed. In particular, in Example 2 in which the amount of the undercoat coating layer formed was 3.0 g / m 2 , no acetic acid odor was felt.
一方、比較例１の耐油紙は、紙基材と上塗り塗工層との間に下塗り塗工層が塗工されていない。そのため、実施例１，２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 undercoat coating layer is not coated between the paper base material and the topcoat coating layer. Therefore, a strong acetic acid odor was felt even though the same fatty acid sizing agent as in Examples 1 and 2 was used.
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上塗り塗工層の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上塗り塗工層自体の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, the pH of the topcoat coating layer was increased by increasing the amount of sodium hydroxide added, but a strong acetic acid odor was felt as in Comparative Example 1.
From this, it was found that the acetic acid liberation reaction could not be suppressed even if the pH of the topcoating layer itself containing sodium acetate was increased.
Claims (6)
前記下塗り塗工層は、デンプンおよびその誘導体から選ばれる少なくとも１種を含有し、
前記下塗り塗工層は、酢酸よりも強い酸および酢酸ナトリウムを含有せず、
前記下塗り塗工層の形成量が１．０ｇ／ｍ ２ 以上であり、
前記上塗り塗工層は、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する
ことを特徴とする耐油紙。 An oil-resistant paper having an undercoating layer and a topcoating layer on at least one side of a paper base material.
The undercoat layer contains at least one selected from starch and its derivatives and contains.
The undercoat layer does not contain acids stronger than acetic acid and sodium acetate,
The amount of the undercoat coating layer formed is 1.0 g / m 2 or more, and the amount is 1.0 g / m 2.
The topcoat coating layer is an oil-resistant paper containing at least one selected from starch and its derivatives, a fatty acid sizing agent, and sodium acetate.
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