JPH08209590A - 耐油紙及びその製造方法 - Google Patents

耐油紙及びその製造方法

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JPH08209590A
JPH08209590A JP1284995A JP1284995A JPH08209590A JP H08209590 A JPH08209590 A JP H08209590A JP 1284995 A JP1284995 A JP 1284995A JP 1284995 A JP1284995 A JP 1284995A JP H08209590 A JPH08209590 A JP H08209590A
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JP
Japan
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oil
paper
polyvinyl alcohol
resistant
coating layer
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JP1284995A
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Yuji Kawasaki
裕司 川崎
Tomofumi Narishima
倫史 成島
Yasutoku Nanri
泰徳 南里
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 紙皿や食品包装などに使用される耐油性、耐
水性、成型性に優れた耐油紙を提供する。 【構成】 コッブ吸水度100g/m2 以下の単層抄き
である内添サイズ紙の少なくとも一方の面に、ノニオン
性あるいはカチオン性のポリビニルアルコールの塗工
層、並びにフッ素系耐油剤の塗工層を順次塗工してなる
耐油紙。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は紙皿や食品包装などに使
用される耐油紙に関するものである。
【0002】
【従来の技術】耐油紙は「耐油性をもたせた紙の総称。
高度に粘性叩解した化学パルプで製造した紙、耐油脂性
の材料処理した紙などがある。油脂性食品の包装などに
用いられる。」と定義されている(JIS Z010
8)。
【0003】紙を耐油化するためには、加工処理面の臨
界表面張力を油性物質の表面張力より小さくすることが
必要である。このような機能を有する薬品を耐油剤と称
し、主に過フッ素炭化水素のアクリルレートまたはリン
酸エステルなどのフッ素系化合物を用いたものが、耐油
紙の主流となっている。耐油紙としては、この他にもグ
ラシン紙、ポリエチレン加工紙、塩化ビニリデン加工
紙、防湿セロハン及びアルミ箔ラミネート紙などがある
が、紙の表面張力を下げ,濡れの現象から油の浸透を防
止するという点から、やはり、フッ素系耐油剤で処埋し
た加工紙が耐油紙の本命である。
【0004】フッ素系の耐油剤は、耐油性を発現するパ
ーフルオロアルキル基と紙の表面に定着させるためのリ
ン酸エステル基などの官能基を分子の両端に有してい
る。このうち、紙に定着させるための官能基は親水性で
あり、アニオン性あるいはノニオン性を帯びているのが
一般的である。フッ素系耐油剤の耐油性は、リン酸エス
テル基などがその親水性によって紙に定着すること、パ
ーフルオロアルキル基が紙表面で外側に向けて配向し、
加工処理面の表面張力が油性物質の表面張力より低くな
ることによって発現する。言い換えれば、紙に耐油剤の
定着を阻害する物質が存在していると、パーフルオロア
ルキル基の紙表面での配向が乱れ、耐油性は発現しな
い。
【0005】フッ素系耐油剤がロジンサイズ剤などの内
添サイズ紙に加工しても耐油性が発現しないのはこのた
めであり、耐油性を発現させるためには、無サイズ紙に
加工するのが望ましい。しかし、食品包装や紙皿などに
使用される耐油紙に要求される性能としては、食品中に
含まれている油をはじくことと同時に、食品中に含まれ
ている水分が紙中に浸透しにくいこと、更に成型性が良
好であることが要求される。ここでいう成型性良好と
は、耐油紙を紙皿等に成型後に食品を載せた場合に、容
器が変形しにくいことを意味する。一般的には、耐油性
としてはキット値(TAPPI UM−557)が8以
上であることが望ましく、これはサラダ油をはじくレベ
ルである。一般に無サイズ紙に加工した耐油紙は、耐油
性を有しているが耐水性がないため、食品包装や紙皿な
どには使用できないという問題がある。
【0006】この矛盾した要求を満たすため、耐油紙の
製造は多層抄きの特徴を利用して行なわれているのが一
般的である。つまり、フッ素系耐油剤で耐油性を付与す
る無サイズ紙の層と耐水性を付与した内添サイズ紙の層
を抄き合わせて製造している。このように多層抄きで製
造された耐油紙は、食品包装や紙皿用に要求される耐油
性、耐水性を同時に満たすことができる。しかしなが
ら、多層抄きは、長網と円網抄紙機の抄き合せであり、
長網抄紙機の単層抄きに比べて引っ張り強度の縦/横比
の値が大きくなり、このため変形しやすく紙皿などの成
型品の製造には問題があった。
【0007】その他にフッ素系耐油剤にイオン封止剤、
界面活性剤などを併用することにより、耐水性のある単
層抄きの内添サイズ紙に耐油性を付与することが提案さ
れているが、多層抄きの耐油紙に比べ耐油剤の歩留まり
が悪くなり、操業性が低下するという問題があった。ま
た、耐油剤をカチオン化アクリルポリマ−などと併用し
て内添することによっても耐油性を付与することが可能
であるが、操業性の低下が避けられないという問題があ
った。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このような状況に鑑
み、本発明は、少量のフッ素系耐油剤を付与した場合に
も十分な耐油性を発揮し、耐水性及び成型性にも優れた
耐油紙を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、原紙とし
て単層抄きの内添サイズ紙を用い、更にこの原紙上にフ
ッ素系耐油剤を塗工するに際して、前塗工によりノニオ
ン性あるいはカチオン性のポリビニルアルコールの塗工
層を設けることによって、上記課題が解決できることを
見出だし、本発明を成すに至った。即ち、本発明に係る
耐油紙は、コッブ吸水度100g/m2 以下の単層抄き
である内添サイズ紙の少なくとも一方の面に、ノニオン
性あるいはカチオン性のポリビニルアルコールの塗工
層、並びにフッソ素系耐油剤の塗工層を順次設けてなる
ことを特徴とする。
【0010】本発明においては、原紙としてコッブ吸水
度100g/m2 以下の単層抄きである内添サイズ紙を
用いる。コッブ吸水度は耐水性を考慮して100g/m
2 以下であり、好ましくは30g/m2 以下とする。本
発明で前塗工に使用するポリビニルアルコールは、耐油
剤に対する原紙の目留め、内添薬品の封止効果の点か
ら、好ましくは完全鹸化型のポリビニルアルコール、カ
チオン変性ポリビニルアルコール又はシラノール基変性
ポリビニルアルコールが使用される。これらのポリビニ
ルアルコールは、重合度1000〜2500であること
が好ましく、特に重合度1500〜2000であること
が望ましい。重合度が1000未満の場合、低粘度のた
め、原紙への浸透が大きくなり原紙の目留め効果等が充
分に発揮されず耐油性が低下する傾向にあり、また重合
度が2500を越えると粘度が極めて高くなるために、
実際の操業に支障を起こす可能性がある。尚、一般に完
全鹸化型とは鹸化度95モル%以上を意味する。
【0011】本発明においては、既述した通り前塗工に
用いるバインダーを特定のポリビニルアルコ−ルに限定
しているが、これら以外の部分鹸化型ポリビニルアルコ
ール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、酸化
デンプン、リン酸エステル化デンプン、スチレンブタジ
エンラテックスなどを用いた場合、これらのバインター
が持つアセテート基、カルボキシル基、アルデヒド基、
カルボキシル基などの官能基あるいは塗工乾燥後の塗工
層が疎水性になるため、耐油剤の定着を阻害してしま
う。従って、本発明においては、その効果を損なわない
限り、他のバインダーを併用することができるが、その
併用割合は自ずから制限される。
【0012】ポリビニルアルコール及び耐油剤の塗工
は、前塗工のポリビニルアルコールの塗工層が乾燥後
に、耐油剤を塗工する二段塗工が望ましい。ポリビニル
アルコールを塗工して乾燥を行わず湿った状態で耐油剤
を塗工する方法は、技術的に困難で、しかも適切な塗工
量が得られないという問題に加えて、ポリビニルアルコ
ールの塗工量を均一に調整することが難しい。本発明で
用いる塗工方法は、サイズプレス、キャレンダーサイズ
プレスの組合せで行うことが望ましいが、エアナイフ、
バーブレード、ペントブレードなどの組み合わせによっ
ても行なうことができ、その組み合わせは特に限定され
ない。
【0013】
【作用】本発明においては、フッ素系耐油剤の塗工に先
だって、特定されたポリビニルアルコールの前塗工を行
うが、このようにして形成された層構成機能について
は、次のように説明される。
【0014】先ずポリビニルアルコールは、その親水性
の故に原紙の上に良好な被膜を形成する。更にこのポリ
ビニルアルコールは、ノニオン性或いはカチオン性であ
るので、このポリビニルアルコールの上に塗工されるフ
ッ素系耐油剤の分子の両端の官能基のうち、アニオン性
或いはノニオン性を帯びた官能基の定着が促進される。
【0015】この結果、耐油剤の塗工層は、ノニオン性
或いはカチオン性のポリビニルアルコールの塗工層を介
して、原紙と強固に接着されると共に、もう一方の官能
基である耐油性を発現するパーフルオロアルキル基が外
側に向けて乱れることなく配向するので、良好な耐油機
能を発揮することができる。
【0016】
【実施例】以下に本発明を実施例により説明する。
【0017】[実施例1]コッブ汲水度が24g/
2 、坪量が260g/m2 の表1に示すパルプ配合お
よび内添処方の上質紙に、マイヤーバーを用いて片面に
完全鹸化型ポリビニルアルコール(重合度:1700)
を1.0g/m2 塗工し、シリンダードライヤーによっ
て100°Cで30秒間乾燥した。この処理面にフッ素
系耐油剤(旭硝子製、商品名:AG―530)をマイヤ
ーバーを用いて0.8g/m2 塗工した後、シリンダー
ドライヤーで100°Cで30秒間乾燥し、耐油紙を作
製した。
【表1】 [実施例2]完全鹸化型ポリビニルアルコールに代え
て、カチオン変性ポリビニルアルコール(重合度:17
00)を用いて、実施例1と同様の試験を行なった。
【0018】[実施例3]完全鹸化型ポリビニルアルコ
ールに代えて、シラノール基変性ポリビニルアルコール
(重合度:1700)を用いて、実施例1と同様の試験
を行なった。
【0019】[比較例1]完全鹸化型ポリビニルアルコ
ール(重合度:1700)に代えて、完全鹸化型ポリビ
ニルアルコール(重合度:500)を用いて、実施例1
と同様の試験を行った。
【0020】[比較例2]完全鹸化型ポリビニルアルコ
ールに代えて、部分鹸化型ポリビニルアルコール(重合
度:1700)を用いて、実施例1と同様の試験を行な
った。
【0021】[比較例3]完全鹸化型ポリビニルアルコ
ールに代えて、カルボキシル基変性ポリビニルアルコー
ル(重合度:1700)を用いて、実施例1と同様の試
験を行なった。
【0022】[比較例4]コッブ吸水度60g/m2
多層抄きの板紙を原紙として用いた以外は、実施例1と
同様の試験を行なった。
【0023】[比較例5]完全鹸化型ポリビニルアルコ
ールに代えて、酸化デンプンを用いて、実施例1と同様
の試験を行なった。
【0024】[比較例6]完全鹸化型ポリビニルアルコ
ールに代えて、スチレンブタジエンラテックスを用い
て、実施例1と同様の試験を行なった。
【0025】[比較例7]実施例1の上質紙にマイヤー
バーを用いて、耐油剤(旭硝子製、商品名AG―53
0)を片面に0.8g/m2 塗工し、シリンダードライ
ヤーを用いて100°Cで乾燥させ耐油紙を作製した。
【0026】以上の実施例及び比較例で作製した各耐油
紙について、その耐油性並びに成型性を次の要領で試
験、評価し、結果を表2に示した。
【0027】
【表2】 (1)耐油性:TAPPI UM−557による耐油度
(キット値) (2)成型性:ポリスチレンペ−パ−用容器成型機を用
いて、耐油紙を皿型に成型し、型保持性及び断紙の有無
を目視観察し、○(良好)、△(型保持性が劣る)、×
(型保持性が劣り、断紙あり)を基準として評価した。
【0028】
【発明の効果】本発明は、原紙とフッ素系耐油剤に塗工
層との間にノニオン性又はカチオン性のポリビニルアル
コールの塗工層を設けたことによって、フッ素系耐油剤
に悪影響を及ぼす内添薬品の封止、およびフッ素系耐油
剤に対する原紙の目留め処理の効果が得られ、その結
果、本発明に係る耐油紙は単層抄きの内添サイズ紙を原
紙として用いることが可能になり、耐油性、耐水性に加
えて、優れた成型性を有する。また、本発明に係る製造
法によれば、専用の多層抄き原紙を必要としないので、
原紙の調達が容易であり、加えて抄紙機上で二段塗工に
より製造することができるので、操業性が良く、製造コ
ストも有利である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コッブ吸水度100g/m2 以下の単層
    抄きである内添サイズ紙の少なくとも一方の面に、ノニ
    オン性あるいはカチオン性のポリビニルアルコールの塗
    工層、並びにフッ素系耐油剤の塗工層を順次設けてなる
    耐油紙。
  2. 【請求項2】 前記ポリビニルアルコールが完全ケン化
    型ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルア
    ルコール及びカチオン変性ポリビニルアルコールから選
    択されることを特徴とする請求項1に記載の耐油紙。
  3. 【請求項3】 前記ポリビニルアルコールの重合度が1
    000〜2500である請求項1又は2に記載の耐油
    紙。
  4. 【請求項4】 コッブ吸水度100g/m2 以下の単層
    抄きである内添サイズ紙の少なくとも一方の面に、ノニ
    オン性あるいはカチオン性のポリビニルアルコールを塗
    工乾燥後、フッ素系の耐油剤を塗工することを特徴とす
    る耐油紙の製造方法。
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