JP7828798B2

JP7828798B2 - 透明紙及び透明紙の製造方法

Info

Publication number: JP7828798B2
Application number: JP2022042805A
Authority: JP
Inventors: 慶一佐藤
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2026-03-12
Anticipated expiration: 2042-03-17
Also published as: JP2023136876A

Description

本発明は、透明紙及び透明紙の製造方法に関する。

透明紙や半透明紙（以下、これらを「透明紙」と総称する。）は、食品包装用、薬包用、窓付き封筒等の一定の可視性を必要とする用途に好適に使用されている。その他にも、粘着シートの剥離紙等にも使用されている。

このような透明紙に関するものとして、特許文献１には、パルプと、常圧下における融点が３５℃以上のワックスとを少なくとも含有し、パルプがカナダ標準ろ水度３００ｍＬ以上６００ｍＬ以下、及びパルプの少なくとも１種がＬＢＫＰであり、かつ、ＬＢＫＰの含有量が全パルプ量の７０質量％以上である透明紙が開示されている。

また、特許文献２には、原紙に８個以上のエチレンオキシド鎖を有するアクリレートを含浸し、放射線照射により硬化することを特徴とする透明紙が開示されている。

特開２０２０－０２９６２６号公報特開平０３－１４６７９８号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２をはじめとする、従来の透明紙では、透明紙として十分な透明性を維持しつつ、耐熱性及び耐水性を高いレベルで両立させることについては、いまだ改善の余地がある。例えば、特許文献１に開示されている透明紙では、ワックスがマイグレーションしてしまうといった問題もある。よって、透明紙として、一定の透明性を維持しつつ、耐熱性や耐水性のバランスを向上することが求められている。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、透明紙として十分な透明性を維持しつつ、耐熱性及び耐水性に優れた、透明紙及び透明紙の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上述した目的を達成するために鋭意検討した結果、パルプを含む基材に、透明化剤が含浸された透明紙であり、透明化剤は、（ａ）水酸基を２個以上有するエステルと、（ｂ）メチロール基、メトキシ基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を有する、メラミン化合物又はイソシアネート化合物と、を含む組成物の硬化物であり、（ａ）成分に対する（ｂ）成分の質量比（ｂ／ａ）は、１５質量％以上であり、基材の坪量に対する透明化剤の割合は、１０質量％以上である、透明紙とすることに知見を得て、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下のとおりである。

（１）
パルプを含む基材に、透明化剤が含浸された透明紙であり、前記透明化剤は、（ａ）水酸基を２個以上有するエステルと、（ｂ）メチロール基、メトキシ基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を有する、メラミン化合物又はイソシアネート化合物と、を含む組成物の硬化物であり、前記（ａ）成分に対する前記（ｂ）成分の質量比（ｂ／ａ）は、１５質量％以上であり、前記基材の坪量に対する前記透明化剤の割合は、１０質量％以上である、透明紙である。
（２）
前記メラミン化合物は、アルキル化メラミンである、（１）に記載の透明紙である。
（３）
前記基材の少なくとも一方の表面に、さらにバリア層を有する、（１）又は（２）に記載の透明紙である。
（４）
ＪＩＳＰ８１４９に準拠する不透明度が、６０％以下である、（１）～（３）のいずれかに記載の透明紙である。
（５）
パルプを含む基材に、透明化剤が含浸された透明紙の製造方法であり、パルプを含む基材に、透明化剤組成物を含浸させる工程と、前記基材を乾燥させる工程と、を含み、前記透明化剤組成物は、（ａ）水酸基を２個以上有するエステルと、（ｂ）メチロール基、メトキシ基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を有する、メラミン化合物又はイソシアネート化合物と、（ｃ）有機溶剤と、を含み、前記（ａ）成分に対する前記（ｂ）成分の質量比（ｂ／ａ）は、１５質量％以上であり、前記基材の坪量に対する前記透明化剤の割合は、１０質量％以上である、透明紙の製造方法である。
（６）
前記透明化剤組成物の固形分濃度は、３５質量％以上７０質量％以下である、（５）に記載の透明紙の製造方法である。
（７）
前記透明化剤組成物の粘度は、４０ｍＰａ・ｓ以下である、（５）又は（６）に記載の透明紙の製造方法である。
（８）
前記メラミン化合物は、アルキル化メラミンである、（５）～（７）のいずれかに記載の透明紙の製造方法である。
（９）
前記透明化剤組成物を含浸させる工程は、前記基材に対して前記透明化剤組成物を塗工する工程であり、前記基材には、前記透明化剤組成物が塗工される表面とは反対側の表面に、バリア層が設けられている、（５）～（８）のいずれかに記載の透明紙の製造方法である。
（１０）
前記透明紙のＪＩＳＰ８１４９に準拠する不透明度が、６０％以下である、（５）～（９）のいずれかに記載の透明紙の製造方法である。

本発明によれば、透明紙として十分な透明性を維持しつつ、耐熱性及び耐水性に優れた、透明紙及び透明紙の製造方法を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る透明紙の断面模式図である。図２は、第２実施形態に係る透明紙の断面模式図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。

そして、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

また、本明細書中、特に断りがない限り、「（メタ）アクリル」はメタクリル及びアクリルを包含するものとする。例えば、（メタ）アクリルは、メタクリル、アクリル、又はその両方を意味するものである。

＜透明紙＞

図１は、第１実施形態に係る透明紙の断面模式図である。

本実施形態に係る透明紙１は、パルプを含む基材１０に、透明化剤が含浸された透明紙１であり、透明化剤は、（ａ）水酸基を２個以上有するエステルと、（ｂ）メチロール基、メトキシ基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を有する、メラミン化合物又はイソシアネート化合物と、を含む組成物の硬化物であり、（ａ）成分に対する（ｂ）成分の質量比（ｂ／ａ）は、１５質量％以上であり、基材１０の坪量に対する透明化剤の割合は、１０質量％以上である。なお、本明細書の「透明紙」とは、透明又は半透明の薄い紙であり、一般に「透明紙」と呼ばれている紙や、「半透明紙」と呼ばれている紙等も包含するものである。

本実施形態によれば、十分な透明性を維持しつつ、優れた耐熱性及び耐水性を、透明紙１に付与できる。その理由としては、定かではないが、以下のように推測される。

まず、（ａ）成分と（ｂ）成分が基材１０の内部まで含浸して、硬化反応することによって、その硬化物が、基材１０の内部に含浸された状態で存在し得る。この硬化物が、透明化剤として、基材１０の内部の空隙を効果的に充填する。基材１０の内部の空隙がなければ、光散乱が起こらなくなるため、十分な透明性を発現させることができるものと考えられる。

さらに、基材１０の内部で（ａ）成分と（ｂ）成分が架橋反応的に硬化するため、透明化剤のマイグレーションや表面への滲み出し等を効果的に抑制できるため、優れた耐熱性及び耐水性を付与できるものと考えられる。例えば、夏場等における車のダッシュボード等のような高温環境下で長期間にわたって保管・静置しても、透明紙１の透明化剤成分が熱溶融して、紙表面に染み出してしまうことを防止できる（ただし、本実施形態の作用効果はこれらに限定されない。）。

（基材）

基材１０の坪量の上限は、１００ｇ／ｍ^２未満であることが好ましく、８０ｇ／ｍ^２以下であることがより好ましく、７０ｇ／ｍ^２以下であることが更に好ましく、６５ｇ／ｍ^２以下であることがより更に好ましい。また、坪量の下限は、強度の観点から、３０ｇ／ｍ^２以上であることが好ましく、４０ｇ／ｍ^２以上であることがより好ましく、５０ｇ／ｍ^２以上であることが更に好ましく、６０ｇ／ｍ^２以上であることがより更に好ましい。坪量を上記の範囲とすることで、（ａ）成分と（ｂ）成分が基材１０の内部まで含浸して十分な透明性を付与することができる。

基材１０の厚みの上限は、透明性の観点から、１００μｍ以下であることが好ましく、６５μｍ以下であることがより好ましい。また、厚みの下限は、強度の観点から、３０μｍ以上であることが好ましく、５０μｍ以上であることがより好ましい。

基材１０は、少なくともパルプを含有しているものであればよく、その材料は特に限定されず、用途に応じて適宜選択することができる。基材１０としては、例えば、晒又は未晒クラフト紙（酸性紙又は中性紙）、上質紙、中質紙、微塗工紙、塗工紙、ライナー、セミグラシン紙、グラシン紙、片艶紙、白板紙等が挙げられる。

従来は、透明紙としての透明性を確保する手法として、パーチメント紙等のような、硫酸等によって酸性処理が施された紙基材を使用することがある。しかしながら、本実施形態によれば、このような酸性処理を施した紙基材を使用しなくても、十分な透明性を付与できる。すなわち、本実施形態の好適な一態様として、酸性処理が施されていない基材１０を用いることが挙げられる。

また、従来は、透明紙としての透明性を確保する別の手法として、パルプを高叩解処理した紙基材を使用することがある。例えば、パルプを高度に叩解した原料を用いて抄紙した後、強スーパーカレンダー処理して繊維間を密着させることで、パルプ繊維内、シート内の空気を極力排除して抄造するといった手法を用いることがある。このような高叩解処理が施された透明紙は、パルプの叩解度が７０°ＳＲ以上９０°ＳＲ以下程度の範囲である。しかしながら、この手法では、抄紙機上での脱水が不十分になる傾向にあるため、生産性が悪く、透明化も限界があるといった問題がある。この点、本実施形態によれば、高叩解処理を施した紙基材を使用しなくても、十分な透明性を付与できる。すなわち、本実施形態で使用する基材１０は、叩解されていてもよいが、必ずしも叩解する必要がない、という利点も有する。そして、叩解処理を省略したり簡略化したりすることができるため、簡便な製造方法であり、叩解動力、すなわち消費電力原単位の低減にも寄与し得るため、製造コストの観点からも、優れているといった利点も期待できる。すなわち、本実施形態の好適な一態様として、基材１０は、パルプを主成分とし、当該パルプのショッパーリグラー法に基づく叩解度が６０°ＳＲ以下のものを用いることが好ましく、４０°ＳＲ以下のものを用いることがより好ましく、３０°ＳＲ以下のものを用いることが更に好ましい。

（透明化剤）

透明化剤は、基材１０に含浸されたものであり、（ａ）水酸基を２個以上有するエステルと、（ｂ）メチロール基、メトキシ基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を有する、メラミン化合物又はイソシアネート化合物と、を含む組成物の硬化物である。上述したように、本実施形態では、（ａ）成分及び（ｂ）成分を、基材１０に含浸させて、これらを硬化させることによって、基材１０中に、硬化物として透明化剤を存在させることができる。

従来は、透明化剤として、油類可塑剤、流動パラフィン、ポリスチロール樹脂、水系の高分子材料であるスチレン系共重合物等の高分子や、高融点の化合物等の透明化剤等を用いており、このような透明化剤を紙基材の表面に塗布することによって、透明紙の透明性を向上させることを試みたりしている。しかし、この手法では、透明紙を長期保管中等に、外部からの熱により、透明化剤の成分がマイグレーションしてしまい、透明紙の表面に透明化剤の成分が滲み出ててしまうといった問題がある。また、従来の水系の透明化剤は、塗工時に使用する塗工液が高粘度になりやすい傾向にあるため、透明化剤の塗工がうまくいかず、紙基材の表面に塗工液が留まってしまい、紙基材の内部まで浸透させることが難しい。そのため、紙基材の内部の空隙を、透明化剤によって十分に充填することができず、透明性の向上が不十分であるといった問題もある。

この点、本実施形態によれば、（ａ）成分、（ｂ）成分、及び溶媒を含有する液状の透明化剤組成物を塗工液として用いることもできるため、これらを基材１０の内部に、より深く含浸させることができ、基材１０の内部に存在する空隙にも入り込ませることができる。そして、（ａ）成分と（ｂ）成分が硬化反応することによって、これらの硬化物が、透明化剤として、基材中の紙内部の空隙を効果的に充填する。よって、上述した従来の手法において起こり得る、透明化剤の成分のマイグレーションや、透明性の向上が不十分といった問題の発生を効果的に抑制できる。

（ａ）成分は、水酸基を２個以上有するエステルである。（ａ）成分の具体例としては、例えば、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等が挙げられる。

ソルビタン脂肪酸エステルとしては、例えば、ソルビタンが有する４個の水酸基のうち、１個又は２個の水酸基に脂肪酸が結合したエステル（ソルビタン脂肪酸モノエステル、ソルビタン脂肪酸ジエステル等）や、ポリオキシアルキレンソルビタンの水酸基に脂肪酸が結合したエステル等を使用できる。ソルビタン脂肪酸エステルの具体例としては、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノミリスチレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンジオレエート、ソルビタンジステアレート、ソルビタンジミリスチレート、ソルビタンジラウレート等のソルビタン脂肪酸エステル；ポリオキシアルキレンソルビタンモノオレエート（例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシプロピレンソルビタンモノオレエート等）、ポリオキシアルキレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシアルキレンソルビタンモノミリスチレート、ポリオキシアルキレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシアルキレンソルビタンジオレエート（例えば、ポリオキシエチレンソルビタンジオレエート、ポリオキシプロピレンソルビタンジオレエート等）、ポリオキシアルキレンソルビタンジステアレート、ポリオキシアルキレンソルビタンジミリスチレート、ポリオキシアルキレンソルビタンジラウレート等のポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸が挙げられる。

なお、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸としては、そのポリオキシアルキレン基が、エチレンオキシドユニットが１～２０（好ましくは２～１０、より好ましくは３～９）であるポリオキシエチレン基や、プロピレンオキシドユニットが１～２０（好ましくは２～１０、より好ましくは３～９）であるポリオキシプロピレン基であるものを使用できる。

グリセリン脂肪酸エステルとしては、例えば、グリセリンが有する３つの水酸基のうち、１個の水酸基に脂肪酸がエステル結合をしたものや、ポリグリセリンの水酸基に脂肪酸がエステル結合したものを使用できる。グリセリン脂肪酸エステルの具体例としては、グリセリンモノオレエート、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノミリスチレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンジオレエート、グリセリンジステアレート、グリセリンジミリスチレート、グリセリンジラウレート等のグリセリン脂肪酸エステル；ポリグリセリンにオレイン酸がエステル化したもの；ポリグリセリンにステアリン酸がエステル化したもの；ポリグリセリンにミリスチン酸がエステル化したもの；ポリグリセリンにラウリン酸がエステル化したもの等が挙げられる。

ショ糖脂肪酸エステルとしては、例えば、ショ糖が有する水酸基に脂肪酸が結合したエステル等を使用できる。ショ糖脂肪酸エステルの具体例としては、ショ糖オレイン酸エステル、ショ糖ベヘン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステル、ショ糖パルミチン酸エステル、ショ糖ミリスチン酸エステル、ショ糖ラウリン酸エステル、ショ糖エルカ酸エステル等が挙げられる。

ペンタエリスリトール脂肪酸エステルとしては、ペンタエリスリトールモノオレエート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールモノミリスチレート、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールジオレエート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールジミリスチレート、ペンタエリスリトールジラウレート等が挙げられる。

（ｂ）成分は、メチロール基、メトキシ基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を有する、メラミン化合物又はイソシアネート化合物である。（ｂ）成分は、（ａ）成分と架橋反応可能な反応基として、これらの基を有していればよく、（ａ）成分と（ｂ）成分が基材１０中で硬化物として存在することができる。

メラミン化合物の具体例としては、メチロールメラミン、アルキル化メラミン（メチル化メラミン、エチル化メラミン、プロプル化メラミン、ブチル化メラミン等）、メトキシメラミン、イミノ型メラミン、イミノ－メチロール型メラミン等のメラミン化合物、及びこれらのいずれか１つに由来する構成単位を含む樹脂（メラミン樹脂）からなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。これらのメラミン化合物及びメラミン樹脂は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

イソシアネート化合物としては、（ａ）成分との硬化性の観点から、イソシアネート基を分子中に２個以上（好ましくは２個以上４個以下、より好ましくは２個以上３個以下）有する、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート等が挙げられる。

脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。

脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、シクロペンチルジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート、４，４’－ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。

芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、ニトロジフェニルジイソシアネート、ジフェニルプロパンジイソシアネート、ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルプロパンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、ジメトキシジフェニルジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。

また、２官能又は３官能以上のイソシアネートの多量体（２量体、３量体等）や誘導体（例えば、多価アルコールと２分子以上の多官能イソシアネートとの付加反応生成物）等であってもよい。

これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

製造時に（ａ）成分及び（ｂ）成分とともに使用可能な溶媒としては、例えば、トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類；ヘプタン，ヘキサン，ペンタン，イソオクタン等の脂肪族炭化水素類；エタノール、メタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル類；ジエチルエーテル（ＤＭＥ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、四塩化炭素等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

（ａ）成分に対する（ｂ）成分の質量比（ｂ／ａ）の下限は、（ａ）成分及び（ｂ）成分の硬化性を十分に維持し、それによって耐熱性及び耐水性等を維持する観点から、１５質量％以上であり、２０質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることがより好ましく、３５質量％以上であることが更に好ましい。また、質量比（ｂ／ａ）の上限は、７０質量％以下であることが好ましく、６０質量％以下であることがより好ましく、５０質量％以下であることが更に好ましく、４５質量％以下であることがより更に好ましい。

基材１０の坪量に対する透明化剤の割合（透明化剤の割合」、質量％）の下限は、透明性の観点から、１０質量％以上であり、１２質量％以上であることが好ましく、１５質量％以上であることがより好ましく、１８質量％以上であることが更に好ましい。また、透明化剤の割合の上限は、製造コストや透明性付与の観点から、４０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましく、２５質量％以下であることが更に好ましい。なお、基材１０の坪量に対する透明化剤の割合（透明化剤の割合）は、例えば、マイヤーバーのセル容積等を選定することによって、調整することができる。

ここでいう基材１０の坪量に対する透明化剤の割合（「透明化剤の割合」、質量％）は、下記の式１に準拠して求めることができる。
透明化剤の割合（質量％）＝透明化剤の乾燥付着量（ｇ／ｍ^２）／基材の坪量（ｇ／ｍ^２）×１００・・・（式１）
式１の「透明化剤の乾燥付着量」は、基材１０の単位面積当たりの透明化剤の乾燥付着量をいう。

図２は、第２実施形態に係る透明紙の断面模式図である。

第２実施形態は、第１実施形態の透明紙１にバリア層２０を設けた点で相違する。このように、本実施形態では、基材１０の少なくとも一方の表面に、さらにバリア層２０を有することが好ましい。バリア層２０は、基材１０の一方の表面（片面）にのみ設けられていることが好ましい。本実施形態の製造時には、（ａ）成分及び（ｂ）成分を含有する液状の透明化剤組成物を基材１０の表面に塗工して、その内部に含浸させた上で硬化させることにより、透明化剤を基材１０の内部に配置させることができる。このような手法を採用する場合、バリア層２０を片面にのみ設けることによって、透明化剤組成物をバリア層２０とは反対側の表面から基材１０に塗工すれば、バリア層２０側の表面から透明化剤組成物が浸透漏れしてしまうことを効果的に防止できる。

バリア層２０を設ける利点を更に説明すると、基材１０の塗工面と反対側の表面（裏面）にバリア層２０を配置しておくことによって、透明化剤組成物の裏面への浸透漏れを防ぐことができるだけでなく、塗工機でのガイドロール等の部材の汚染も防止できる。よって、ロールサポート式の塗工機等によって大量生産することも可能となる。

バリア層２０としては、目止め層等として使用可能な材料を採用することができる。例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、スチレンブタジエンゴム、澱粉、ポリエチレン、シリコーン、フッ素等が挙げられる。その目止め層は、バインダー以外にも、カオリン、タルク、チタン、シリカ等のフィラーや、填料等が含まれていてもよい。

透明紙１、２のＪＩＳＰ８１４９に準拠する不透明度の上限は、６０％以下であることが好ましく、５５％以下であることがより好ましく、５０％以下であることが更に好ましい。また、不透明度の下限は、３％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましく、１０％以上であることが更に好ましく、４０％以上であることがより更に好ましく、４５％以上であることが一層更に好ましい。

＜製造方法＞

本実施形態に係る製造方法の好適例としては、例えば、パルプを含む基材１０に、透明化剤が含浸された透明紙１の製造方法であり、パルプを含む基材１０に、透明化剤組成物を含浸させる工程と、基材１０を乾燥させる工程と、を含み、透明化剤組成物は、（ａ）水酸基を２個以上有するエステルと、（ｂ）メチロール基、メトキシ基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を有する、メラミン化合物又はイソシアネート化合物と、（ｃ）有機溶剤と、を含み、（ａ）成分に対する（ｂ）成分の質量比（ｂ／ａ）は、１５質量％以上であり、基材１０の坪量に対する透明化剤の割合は、１０質量％以上である、透明紙の製造方法が挙げられる。

本実施形態に係る製造方法における、（ａ）成分に対する（ｂ）成分の質量比（ｂ／ａ）の下限は、（ａ）成分及び（ｂ）成分の硬化性を十分に維持し、それによって耐熱性及び耐水性等を維持する観点から、１５質量％以上であり、２０質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることがより好ましく、３５質量％以上であることが更に好ましい。また、質量比（ｂ／ａ）の上限は、７０質量％以下であることが好ましく、６０質量％以下であることがより好ましく、５０質量％以下であることが更に好ましく、４５質量％以下であることがより更に好ましい。

透明化剤組成物は、（ｃ）有機溶剤中に、上記した（ａ）成分及び（ｂ）成分を含有する。有機溶剤としては、（ａ）成分及び（ｂ）成分を溶解可能なものを使用できる。有機溶剤の具体例としては、トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類；酢酸エチル等の酢酸エステル類；ヘキサン等の脂肪族炭化水素；シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類；１，２－ジクロロエタン等のハロゲン化アルカン類；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類；ｔｅｒｔ－ブチルメチルエーテル等のエーテル類；メチルエチルケトン等のケトン類等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なお、透明化剤組成物は、非水系であることが好ましく、水を含有しないことがより好ましい。

透明化剤組成物は、さらに、（ｄ）触媒を含有してもよい。触媒を含有することによって、（ａ）成分と（ｂ）成分の硬化を促進させることができるため、好ましい。（ｄ）触媒としては、例えば、ｐ－トルエンスルホン酸、硫酸等の酸触媒；メチルアセトアセテート触媒、エチルアセトアセテート触媒等のアルキルアセテート触媒；アミン類；及びジルコニウム等からなる群より選ばれる少なくとも１種を使用できる。

透明化剤組成物は、必要に応じて、フィラー、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、老化防止剤、撥水剤（ワックス等）、耐油剤（フッ素樹脂等）等を更に含有してもよい。

透明化剤組成物の固形分濃度は、３５質量％以上７０質量％以下であることが好ましい。固形分濃度の下限は、４０質量％以上であることがより好ましく、５５質量％以上であることが更に好ましい。ここでいう固形分濃度とは、透明化剤組成物における不揮発成分の割合をいう。不揮発成分とは、５０℃、３時間の条件で揮発しない成分をいう。固形分濃度は、組成物を５０℃で３時間加熱した後の質量と、加熱前の質量と、から求めることができる。

透明化剤組成物の粘度は、４０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。粘度の下限は、１０ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、１３ｍＰａ・ｓ以上であることがより好ましい。粘度を上記範囲とすることにより、透明化剤組成物を基材１０の内部に含浸させやすくでき、その結果、透明化剤組成物を基材１０の内部で硬化させることができ、透明性を一層向上させることができる。

透明化剤組成物を基材１０に含浸させる方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。例えば、バーコーター、ダイコーター、グラビアコーター、ロールコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、サイズプレスコーター等の塗工機を用いて含浸させることができる。

なお、透明紙２のように、基材１０がバリア層２０を有している場合、透明化剤組成物を含浸させる工程は、基材１０に対して透明化剤組成物を塗工する工程であり、基材１０には、透明化剤組成物が塗工される表面とは反対側の表面に、バリア層２０が設けられていることが好ましい。この場合、透明化剤組成物を塗工する際は、バリア層２０が設けられた面とは反対側の基材１０の表面から塗工することが好ましい。これにより、上述した液状である透明化剤組成物の浸透漏れ等を効果的に防止できる。

バリア層２０を有する基材１０を用いる製造方法では、あらかじめバリア層２０が設けられた基材１０を準備して、これを用いることが好ましい。バリア層２０を基材に形成する方法としては、特に限定されず、公知の方法によって行うことができる。例えば、バーコーター、ダイコーター、グラビアコーター、ロールコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、サイズプレスコーター等の塗工機を用いてバリア層２０を形成することができる。

続いて、基材１０に透明化剤組成物を含浸させた後、基材１０を乾燥させる。透明化剤組成物中の溶媒が乾燥留去されることによって、反応性を有する（ａ）成分と（ｂ）成分が基材１０の内部で硬化して、硬化物となる。なお、乾燥としては、溶媒を留去して、（ａ）成分と（ｂ）成分との反応が開始可能な状態にできればよく、その手法は特に限定されない。例えば、成分の種類によっては自然乾燥でもよいが、９０～１５０℃程度のドライヤー乾燥によってもよい。さらには、加熱してもよい。加熱条件は、上記の硬化反応が促進可能な条件であればよいが、例えば、加熱温度は、９０～１５０℃であることが好ましく、１１０～１４０℃であることがより好ましい。また、加熱時間は、０．５～４分間であることが好ましく、１～２分間であることがより好ましい。

加熱後には、必要に応じて加湿、プレス、カレンダー、アニール、コロナ処理等の後処理を行ってもよい。これらは、公知の条件を採用することもできる。

以上説明したように、本実施形態に係る透明紙１、２は、透明紙として十分な透明性を維持しつつ、耐熱性及び耐水性に優れるという利点を有する。そのため、内容物・封入物の視認性が求められる各種製品、例えば、紙製のクリアファイル、封筒用紙、食品包材、箱類や封筒類の窓材等の材料として、好適に使用できる。また、本実施形態に係る透明紙１、２は、紙基材ベースであるため、透明性を有するプラスチックフィルムの代替材料としても有望であり、近年の脱プラスチック化の要求にも資する。

以下の実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。なお、％及び部は、特に断りのない限り、質量基準に基づくものである。

本実施例において使用した材料等は、以下のとおりである。
（基材）
・リンテック社製、商品名「（Ｋ）原紙シロ」：
パルプとして、Ｎ材及びＬ材を含有し、高叩解度処理及び酸性処理が施されていない、パルプの叩解度２０°ＳＲである用紙、坪量６４ｇ／ｍ^２
・リンテック社製、商品名「マルＭ原紙シロＰ」：
パルプとして、Ｎ材及びＬ材を含有し、高叩解度処理及び酸性処理が施されていない、叩解度２５°ＳＲである用紙、坪量１１０ｇ／ｍ^２
・リンテック社製、商品名「マルＭ原紙シロＰ」：
パルプとして、Ｎ材及びＬ材を含有し、高叩解度処理及び酸性処理が施されていない、叩解度２５°ＳＲである用紙、坪量１００ｇ／ｍ^２
（透明化剤成分）
・ソルビタンモノオレエート：
花王社製、商品名「レオドールＳＰ－Ｏ１０Ｖ」）、凝固点－１２．５℃
・ソルビタンモノオレエート：
花王社製、商品名「レオドールＴＷ－Ｏ１０６Ｖ」）、融点７．５℃
・グリセリン脂肪酸エステル：
三菱ケミカル社製、商品名「リョート（ＴＭ）ポリグリエステルＯ－５０Ｄ」、分子中に水酸基を２個以上有し、ポリグリセリンにオレイン酸がエステル化したもの（平均重合度が約１０のデカグリセリン）
・ペンタエリスリトールモノオレート：
花王社製、商品名「エキセパールＰＥ－ＭＯ」
・ショ糖脂肪酸エステル：
三菱ケミカル社製、商品名「リョート（ＴＭ）シュガーエステルＥＲ－１９０」：ショ糖脂肪酸エステル
・ＰＶＡ：
クラレ社製、商品名「クラレポバールＰＶＡ３－９８」、ケン化ポリビニルアルコール
・メチル化メラミン：
日本カーバイド工業社製、商品名「ニカラックＭＷ－３０」、重量平均重合度１．５
・多官能イソシアネート：
旭化成社製、商品名「デュラネート（ＴＭ）ＭＦＡ－７５Ｂ」、ヘキサメチレンジイソシアネート（２官能イソシアネート）、溶剤として酢酸ブチル、固形分７５質量％
・ｐ－トルエンスルホン酸
昭和電工マテリアルズ製、商品名「ドライヤー９００」

＜実施例１＞

（透明化剤組成物の調製）
まず、（ａ）成分としてソルビタンモノオレエート１００質量部、（ｂ）成分としてメチル化メラミン４０質量部、及び（ｄ）成分として触媒（ｐ－トルエンスルホン酸）１０質量部を、トルエンに混合して、固形分濃度（「塗工液濃度」）が６６質量％であり、粘度が３８ｍＰａ・ｓである透明化剤組成物（塗工液）を準備した。
なお、塗工液の固形分濃度（「塗工液濃度」）とは、透明化剤組成物における不揮発成分の割合をいい、不揮発成分とは、５０℃、３時間の条件下で揮発しない材料である。固形分濃度は、不揮発成分の質量と溶媒の質量から算出した。また、塗工液の粘度（「粘度」）は、振動式粘度計によって求めた。

（透明紙の作製）
次に、パルプを含有する基材１０として表１に記載の基材を準備し、それに、マイヤーバーを用いて、所定の塗工条件となるようセル容積の番手を選択して塗工液を塗布した。そして、熱風乾燥オーブンで１４０℃、１分の条件で加熱して、（ａ）成分と（ｂ）成分を、基材１０の内部で硬化させて、透明化剤とした。透明化剤の乾燥付着量は１７．２ｇ／ｍ^２であり、透明化剤の割合は２１質量％である、透明紙１（図１参照）を得た。
「透明化剤の乾燥付着量（ｇ／ｍ^２）」は、基材１０の単位面積当たりの透明化剤の乾燥付着量をいう。そして、基材１０の坪量に対する透明化剤の割合（「透明化剤の割合」、質量％）は、以下の式１に準拠して算出した。
透明化剤の割合（質量％）＝透明化剤の乾燥付着量（ｇ／ｍ^２）／基材の坪量（ｇ／ｍ^２）×１００・・・（式１）

＜実施例２～７＞

表１に記載の条件に変更した点以外は、実施例１と同様にして、透明紙を作製した。

＜比較例１、２＞

表１に記載の基材を、塗工液によって処理することなく、そのまま使用した。

＜比較例３～７＞

表１に記載の条件に変更した点以外は、実施例１と同様にして透明紙を作製した。

＜評価＞

得られた各透明紙について、以下に示す方法に準拠して各物性の評価を行った。

（不透明度）
ＪＩＳＰ８１４９の測定方法に準じて、測定した。

（耐熱性）
まず、透明紙を３０ｍｍ角となるようカットしてサンプルとした。そして、サンプルを、「ガラス板（５０ｍｍ角、ソーダガラス厚み３ｍｍ）／油取り紙（５０ｍｍ角、市販品（ダイソー社製））／透明紙（３０ｍｍ角）／ＰＥＴフィルム（５０ｍｍ角、ＰＥＴ厚み５０μｍ）／重り（５００ｇ）」の順になるように重ねて、試験片を準備した。
そして、この試験片を、１６０℃の熱風オーブンに３０分間静置した。そして、試験片を取り出して、室温まで静置した。その後、試験片を剥がして、油取り紙のサンプル（透明紙）と接する油取り紙の表面に、透明紙の成分が染み出しているか、蛍光灯下で、目視確認した。
「〇」：染み出しが確認されなかった。
「×」：染み出しが確認された。

（耐水性）

まず、透明紙を３０ｍｍ角となるようカットしてサンプルとした。そして、サンプルを、蒸留水を入れた水槽中に１分間浸水させた。その後、水槽中からサンプルを取り出して、ウエスを用いて、サンプルの紙表裏面の水分をふき取った。そして、以下の評価基準に基づき、耐水性を判断した。
「〇」：ウエスによって、透明紙の表面から水分を容易に除去できて、浸水前後で、紙の表面の劣化が確認できなかった。
「×」：ウエスによって、透明紙の表面から水分を容易に除去することが難しく、浸水後にふき取った紙は、少なくとも、その表面が水分で湿ってしまった。

各実施例及び各比較例の製造条件を表１に示し、その評価結果を表２に示す。

以上より、本実施例によれば、透明紙として十分な透明性を維持しつつ、耐熱性及び耐水性に優れた透明紙であることが少なくとも確認された。さらに、基材として高叩解度処理や酸性処理を施していない基材であっても、優れた物性を発揮でき、基材の材料選択の制約も緩和できることが確認できた。また、透明紙の製造方法としても、叩解処理を省略することができるため、簡便な方法であり、叩解動力、すなわち消費電力原単位の低減にも寄与し得ることも確認された。

１、２：透明紙、
１０：基材、
２０：バリア層

Claims

パルプを含む基材に、透明化剤が含浸された透明紙の製造方法であり、
パルプを含む基材に、透明化剤組成物を含浸させる工程と、
前記基材を乾燥させる工程と、
を含み、
前記透明化剤組成物は、（ａ）水酸基を２個以上有するエステルと、（ｂ）メチロール基、メトキシ基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を有する、メラミン化合物又はイソシアネート化合物と、（ｃ）有機溶剤と、を含み、
前記（ａ）成分に対する前記（ｂ）成分の質量比（ｂ／ａ）は、１５質量％以上であり、
前記基材の坪量に対する前記透明化剤の割合は、１０質量％以上であり、
前記透明化剤組成物を含浸させる工程は、前記基材に対して前記透明化剤組成物を塗工する工程であり、
前記基材には、前記透明化剤組成物が塗工される表面とは反対側の表面に、バリア層が設けられている、
透明紙の製造方法。
前記透明化剤組成物の固形分濃度は、３５質量％以上７０質量％以下である、
請求項１に記載の透明紙の製造方法。
前記透明化剤組成物の粘度は、４０ｍＰａ・ｓ以下である、
請求項１又は２に記載の透明紙の製造方法。
前記メラミン化合物は、アルキル化メラミンである、
請求項１～３のいずれか一項に記載の透明紙の製造方法。
前記透明紙のＪＩＳＰ８１４９に準拠する不透明度が、６０％以下である、
請求項１～４のいずれか一項に記載の透明紙の製造方法。
請求項１～５のいずれか一項に記載の製造方法を用いて製造された、透明紙。