WO2014098240A1 - 耐水耐油紙およびその製造方法 - Google Patents
耐水耐油紙およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014098240A1 WO2014098240A1 PCT/JP2013/084358 JP2013084358W WO2014098240A1 WO 2014098240 A1 WO2014098240 A1 WO 2014098240A1 JP 2013084358 W JP2013084358 W JP 2013084358W WO 2014098240 A1 WO2014098240 A1 WO 2014098240A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- water
- oil
- resistant
- paper
- fluorine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/28—Starch
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/36—Polyalkenyalcohols; Polyalkenylethers; Polyalkenylesters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/10—Coatings without pigments
- D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
- D21H19/20—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/80—Paper comprising more than one coating
- D21H19/82—Paper comprising more than one coating superposed
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/80—Paper comprising more than one coating
- D21H19/82—Paper comprising more than one coating superposed
- D21H19/824—Paper comprising more than one coating superposed two superposed coatings, both being non-pigmented
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/16—Sizing or water-repelling agents
Definitions
- the present invention relates to a water and oil resistant paper and a method for producing the same.
- Fluorinated water and oil resistant paper treated with a fluorinated water and oil resistant agent has a barrier property against liquids (water, oil, etc.), and is therefore used as food packaging containers, food packaging papers, and the like.
- fluorinated water-resistant and oil-resistant paper has air permeability and humidity does not stay inside, so it is also used for applications that require air permeability (such as packaging for frying). Yes.
- fluorine-containing compounds perfluorooctanoic acid, precursors thereof, analogs, etc.
- Rf group perfluoroalkyl group
- Attempts to reduce environmental accumulation are being made by the US Environmental Protection Agency. Therefore, there is a demand for a fluorine-based water- and oil-resistant agent comprising a fluorine-containing polymer having an Rf group having 6 or less carbon atoms and a perfluoropolyether with a small environmental burden.
- a fluorine-containing polymer having an Rf group having 6 or less carbon atoms or a perfluoropolyether group has insufficient oil resistance to actual oil as compared with a fluorine-containing polymer having an Rf group having 7 or more carbon atoms.
- Non-fluorinated water and oil resistant agents include acrylic polymers.
- Patent Document 1 discloses a paper base paper in which an undercoat layer for sealing is provided on the surface of a paper base material and a topcoat layer containing an acrylic polymer is provided on the undercoat layer in order to impart water resistance and oil resistance. ing.
- the paper base paper has the following problems. -Acrylic polymers are inferior in oil resistance compared to fluorine-based water and oil resistant agents. -Since the acrylic polymer layer does not have air permeability, moisture tends to stay inside. ⁇ Water and oil permeate from the crease part of the paper container base paper, and water resistance and oil resistance are remarkably reduced.
- An object of the present invention is to provide a water- and oil-resistant paper having good oil resistance against real oil and a method for producing the same, even though a fluoropolymer having no polyfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms is used.
- the water- and oil-resistant paper of the present invention comprises a paper base, a first layer containing a water-soluble or water-dispersible binder provided on at least one surface of the paper base, and the first layer. And a second layer containing a fluorine-containing polymer not having a polyfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms.
- the paper base material may be a non-coated paper obtained by making a paper with a Canadian standard freeness (CSF) of 350 to 550 mL and using one kind alone or a mixture of two or more kinds at an arbitrary mixing ratio. preferable.
- CSF Canadian standard freeness
- the water-soluble or water-dispersible binder is preferably starch or polyvinyl alcohol.
- the starch is preferably at least one selected from the group consisting of raw starch, oxidized starch, phosphate esterified starch and hydroxyethyl etherified starch.
- the fluorine-containing polymer is preferably a fluorine-containing polymer having a structural unit based on (meth) acrylate having a C 1-6 perfluoroalkyl group.
- the amount of the water-soluble or water-dispersible binder contained in the first layer is preferably 1.0 g / m 2 or more.
- the amount of the fluorine-containing polymer contained in the second layer is preferably 0.1 to 3 g / m 2 .
- a first coating solution containing a water-soluble or water-dispersible binder is applied to at least one surface of a paper substrate, and further a polyfluoroalkyl having 7 or more carbon atoms.
- a second coating solution containing a fluorine-containing polymer having no group and an aqueous medium is applied.
- the aqueous medium water or water containing a water-soluble organic solvent is preferable.
- the concentration of the water-soluble or water-dispersible binder in the first coating liquid is preferably 1 to 15% by mass.
- the concentration of the fluoropolymer in the second coating solution is preferably 0.3 to 2.0% by mass.
- the first coating liquid is applied so that the amount of the water-soluble or water-dispersible binder is 1.0 g / m 2 or more.
- the second coating solution is preferably applied so that the amount of the fluoropolymer is 0.1 to 3.0 g / m 2 . It is preferable to dry the coating liquid at a temperature lower than 120 ° C. after the application of the first coating liquid and / or after the application of the second coating liquid.
- the water and oil resistant paper obtained by the production method of the present invention uses a fluorine-containing polymer having no polyfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms, reduces environmental burden, has good oil resistance against real oil, and has air permeability. Also excellent.
- the “layer” means a coating film formed by applying a coating liquid on the surface of a paper substrate or another layer. There may be a part where the coating film is not continuous (such as a part where air-permeable holes are formed), and a part of the coating film penetrates into the paper base material or another layer and the paper base material or another There may be portions present inside the layer.
- “No polyfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms” means that perfluoro has an impact on the environment in the analytical value of LC-MS / MS by the method described in WO2009 / 081822.
- PFOA octanoic acid
- PFOS perfluorooctane sulfonic acid
- analogs content when the solid content concentration is 20% by mass
- polyfluoroalkyl group means a group in which a part of hydrogen atoms of an alkyl group is substituted with a fluorine atom.
- perfluoroalkyl group means a group in which all hydrogen atoms of an alkyl group are substituted with fluorine atoms.
- Structural unit means a unit derived from a monomer formed by polymerization of the monomer.
- (Meth) acrylate means either or both of acrylate and methacrylate.
- the water and oil resistant paper of the present invention is provided on a paper base, a first layer containing a water-soluble or water-dispersible binder provided on at least one surface of the paper base, and the first layer. And a second layer containing a fluorine-containing polymer having no polyfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms.
- Examples of the paper base material include non-coated paper.
- Examples of the non-coated paper include paper made by mixing one kind of pulp alone or by mixing two or more kinds at an arbitrary blending ratio. Pulp bleached kraft pulp (NBKP), hardwood bleached kraft pulp (LBKP), groundwood pulp (GP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), deinked pulp (DIP), etc. Is mentioned. Of these, softwood bleached kraft pulp or hardwood bleached kraft pulp is preferred.
- the pulp preferably has a Canadian standard freeness (CSF) adjusted to 350 to 550 mL. If the CSF of the pulp is 350 mL or more, the effect of the water and oil resistant agent is likely to be exhibited. If the CSF of the pulp is 550 mL or less, the paper strength is sufficient.
- Pulp CSF can be adjusted by beating the pulp. When two or more types of pulp are used, the CSF may be adjusted by mixing separately beaten pulp, or the CSF may be adjusted by beating the previously mixed pulp.
- the paper base material may contain a filler.
- the filler include at least one selected from fillers used in ordinary papermaking. Fillers include kaolin, calcined kaolin, delaminated kaolin, clay, calcined clay, delaminated clay, illite, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, light calcium carbonate-silica composite, magnesium carbonate, barium carbonate, dioxide Examples include inorganic fillers such as titanium, zinc oxide, silicon oxide, amorphous silica, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, and magnesium hydroxide.
- a sizing agent may be internally added to the paper base material, or a sizing agent may be externally added.
- the sizing agent include rosin sizing agent, rosin emulsion sizing agent, and ⁇ -carboxylmethyl saturated fatty acid in the case of acidic papermaking.
- rosin sizing agent for neutral papermaking alkyl ketene dimer, alkenyl succinic anhydride, cationic polymer sizing agent and the like can be mentioned.
- the addition amount of the sizing agent is not particularly limited.
- a surface sizing agent rosin sizing agent, synthetic resin sizing agent, etc.
- the paper base material may contain a fixing agent, a dry paper strength agent, a wet strength paper strength agent, a sulfuric acid band, a yield improver, a dye, a pigment and the like as long as the quality is not affected.
- the paper base material can be appropriately manufactured by a known paper machine.
- the papermaking conditions are not particularly limited. Examples of the paper machine include a long net paper machine, a twin wire paper machine, and a circular net paper machine.
- the first layer is an undercoat layer containing a water-soluble or water-dispersible binder provided on at least one surface of the paper substrate.
- the first layer may contain a known additive or the like as necessary.
- water-soluble binder examples include starch, polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA), carboxymethyl cellulose, casein, and modified products thereof.
- Water-dispersible binders include conjugated diene polymers (styrene-butadiene copolymers, styrene-acrylonitrile copolymers, etc.), vinyl polymers (acrylic polymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, etc.), modified products thereof, etc. Is mentioned.
- starch or PVA is preferable because it is inexpensive and easily available.
- starch examples include at least one selected from the group consisting of raw starch, oxidized starch, cationized starch, phosphate esterified starch, hydroxyethyl etherified starch, and enzyme-modified starch. From the viewpoint, at least one selected from the group consisting of raw starch, oxidized starch, phosphate esterified starch, and hydroxyethyl etherified starch is preferable, and oxidized starch is more preferable because it has a low viscosity and is suitable for coating.
- the amount of water-soluble or water-dispersible binder included in the first layer is preferably 1.0 ⁇ 5.0g / m 2, more preferably 1.0 ⁇ 3.0g / m 2, 2.0 ⁇ 3 0.0 g / m 2 is more preferable.
- the amount of the water-soluble or water-dispersible binder is 1.0 g / m 2 or more, the oil resistance is sufficiently exhibited. If the amount of the water-soluble or water-dispersible binder is 5.0 g / m 2 or less, a wide range of coating machines can be used.
- the second layer is a topcoat layer that includes a fluorine-containing polymer that does not have a polyfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms and is provided on the first layer.
- the second layer may contain a water-soluble or water-dispersible binder, a known additive, and the like as necessary.
- fluorine-containing polymer which does not have a C7 or more polyfluoroalkyl group
- the well-known fluorine-containing polymer used as a water-proof oil-proof agent is mentioned.
- Specific examples include a fluorine-containing polymer having a structural unit based on a (meth) acrylate having an R f group having 1 to 6 carbon atoms, a tetrafluoroethylene-vinyl ether copolymer, a perfluoroether derivative, and the like, and has excellent oil resistance. Therefore, a fluorine-containing polymer having a structural unit based on (meth) acrylate having an R f group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
- the R f group having 1 to 6 carbon atoms may be linear or branched, but is preferably linear.
- the amount of fluoropolymer contained in the second layer is preferably 0.1 ⁇ 3 g / m 2, more preferably 1 ⁇ 3g / m 2, 2 ⁇ 3g / m 2 is more preferred.
- the amount of the fluorine-containing polymer can be calculated from the fluorine atom content by the pyrohydrolysis combustion method.
- the second layer preferably contains a water-soluble or water-dispersible binder, and more preferably contains starch, PVA, etc., from the viewpoint of more water and oil resistance.
- starch raw starch, cationized starch, oxidized starch, phosphate esterified starch, or hydroxyethyl etherified starch is preferable from the viewpoint of availability and price.
- the amount of the water-soluble or water-dispersible binder contained in the second layer is preferably 20 g / m 2 or less, more preferably 1 to 15 g / m 2 , and further preferably 2 to 14 g / m 2 . If the amount of the water-soluble or water-dispersible binder is 20 g / m 2 or less, it is advantageous in terms of cost and operation. When the amount of the water-soluble or water-dispersible binder is 1 g / m 2 or more, the water / oil resistance is sufficiently exhibited.
- water solubility or water dispersibility is provided between the paper substrate and the second layer containing a fluoropolymer having no polyfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms. Since it has the 1st layer containing a binder, compared with the conventional water-proof oil-proof paper which does not have the 1st layer, oil resistance to real oil is good.
- the fluorine-containing polymer contained in the second layer does not have a polyfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms, it also has the following advantages. ⁇ Environmental impact is small compared to those using fluorine-containing polymers having polyfluoroalkyl groups with 7 or more carbon atoms.
- the water and oil resistant agent contained in the second layer is a fluorine-based water and oil resistant agent (fluorinated polymer), the following advantages are also obtained. ⁇ Excellent oil resistance compared to non-fluorinated water and oil resistant agents. ⁇ Unlike non-fluorinated water and oil resistant paper, it has air permeability and humidity does not stay inside. -Water and oil are difficult to penetrate from the crease, and water and oil resistance is unlikely to deteriorate.
- a first coating solution containing a water-soluble or water-dispersible binder is applied to at least one surface of a paper substrate, and further a polyfluoroalkyl having 7 or more carbon atoms.
- a second coating solution containing a fluorine-containing polymer having no group and an aqueous medium is applied.
- the first coating liquid contains a water-soluble or water-dispersible binder.
- the first coating liquid may be a solution obtained by dissolving or dispersing a water-soluble or water-dispersible binder in an aqueous medium.
- the 1st coating liquid may contain additives, such as a dispersing agent, a viscosity modifier, a water retention agent, an antifoamer, a lubricant, a dye, and a pH adjuster, as needed.
- aqueous medium examples include water or water containing a water-soluble organic solvent, and water is preferable from the viewpoint of availability and safety.
- water-soluble organic solvent include the following compounds. Propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol, tripropylene glycol, diacetone alcohol and the like.
- the content of the water-soluble organic solvent in the aqueous medium is preferably 5% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less. Among these, 0 to 0.5% by mass is particularly preferable.
- the concentration of the water-soluble or water-dispersible binder in the first coating liquid is preferably 1 to 15% by mass, and more preferably 5 to 15% by mass.
- starch is preferably 1 to 15% by mass, more preferably 3 to 10% by mass
- PVA is preferably 1 to 15% by mass, more preferably 3 to 10% by mass.
- the second coating liquid contains a fluorine-containing copolymer having no polyfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms and an aqueous medium.
- the second coating solution may be a solution obtained by further dissolving or dispersing a water-soluble or water-dispersible binder in an aqueous medium.
- the water-soluble or water-dispersible binder is the same as that described in the second layer.
- the 2nd coating liquid may contain additives, such as a sizing agent, a pigment, a dispersing agent, a viscosity modifier, a water retention agent, an antifoamer, a lubricant, a dye, and a pH adjuster, as needed.
- the aqueous medium is the same as that used for the first coating liquid.
- commercially available fluorine-based water and oil resistant agents AG-E060 (Asahi Glass Co., Ltd.), CAPSTONE P620, P623 (DuPont), Solvera PT5060, PT5045 (Solvay), Unidyne TG8111 (Daikin) May be used.
- the concentration of the fluoropolymer in the second coating solution is preferably from 0.3 to 2.0% by mass, more preferably from 1.0 to 1.5% by mass, from the viewpoint of coating suitability.
- the concentration of the water-soluble or water-dispersible binder in the second coating solution is preferably 1 to 15% by mass and more preferably 3 to 10% by mass from the viewpoint of coating suitability. What is necessary is just to select the ratio of the additive in a 2nd coating liquid suitably according to the use etc. of water-resistant oil-resistant paper.
- Examples of the coating machine include a size press machine, a coater, and a printing machine.
- Examples of the size press include a two-roll size press, a film transfer size press, and a calendar size press.
- Examples of the coater include a roll coater, an air knife coater, a die coater, a blade coater, a bar coater, a bill blade coater, and a short dwell blade coater.
- Examples of the printing machine include a gravure printing machine, a flexographic printing machine, and an offset printing machine.
- a two-roll size press is preferable from the viewpoint of coating suitability such as viscosity.
- the first coating liquid has a water-soluble or water-dispersible binder amount of 1.0 to 5.0 g / m 2 (preferably 1.0 to 3.0 g / m 2 , more preferably 2.0 to 3). (0.0 g / m 2 ) is preferably applied.
- the second coating solution is applied so that the amount of the fluorine-containing polymer is 0.1 to 3 g / m 2 (preferably 1 to 3 g / m 2 , more preferably 2 to 3 g / m 2 ). Is preferred.
- the amount of the water-soluble or water-dispersible binder is 20 g / m 2 or less (preferably 1 to 15 g / m 2 , More preferably, the coating is performed so as to be 2 to 14 g / m 2 ).
- the coating liquid may be dried at less than 120 ° C. after the application of the first coating liquid and / or after the application of the second coating liquid.
- the drying temperature is more preferably from 80 to 110 ° C, further preferably from 90 to 110 ° C.
- the first coating liquid is dried, and subsequently, after the second coating liquid is applied, the second coating liquid is dried.
- Examples of the method include drying the first coating liquid after coating, and subsequently coating the second coating liquid.
- the first coating liquid containing a water-soluble or water-dispersible binder is applied to at least one surface of the paper substrate, and the number of carbon atoms is further increased. Since it is a method of applying the second coating liquid containing a fluorine-containing polymer having 7 or more polyfluoroalkyl groups and an aqueous medium, it does not have a paper base material and a polyfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms.
- the water and oil resistant paper of the present invention having a first layer containing a water-soluble or water-dispersible binder between the second layer containing a fluoropolymer can be obtained. That is, it is possible to produce a water- and oil-resistant paper that has better oil resistance to actual oil than a conventional water- and oil-resistant paper that does not have the first layer.
- Paper substrate LBKP and NBKP were mixed at 60:40 (mass ratio) and beaten with a beating machine so that the CSF was 500 mL to obtain a pulp slurry.
- rosin-based emulsion AL-1200 manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.
- a sulfuric acid band was added at 0.1% by mass with respect to the pulp.
- / m 2 or paper so that 300 g / m 2, a basis weight of the paper substrate and basis weight of 40 g / m 2 to obtain a paper substrate of 300 g / m 2.
- Coating machine As a coating machine, a two-roll size press machine (manufactured by Wernwe Mathis, HVF) was used.
- Oxidized starch 1 manufactured by Nippon Shokuhin Kako Co., Ltd., MS # 3600
- Oxidized starch 2 manufactured by Avebe, Perfectafilm A150
- Oxidized starch 3 manufactured by Abebe, Perfectafilm X150
- PVA1 was used as PVA.
- PVA1 manufactured by Kuraray Co., Ltd., Kuraray Poval PVA117
- Fluorine-based water and oil resistant agent As the fluorine-based water- and oil-resistant agents, the following fluorine-based water and oil-resistant agents 1 to 4 were used. Fluorinated water and oil resistant agent 1: AG-E060 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
- Fluorine-based water and oil resistant agent 2 CAPSTONE P620 manufactured by DuPont (containing 20% by mass of the fluorine-containing polymer 2 having a structural unit based on an acrylate having an R f group having 6 carbon atoms)
- Fluorine-based oil and oil resistant agent 3 CAPSTONE P623 manufactured by DuPont (containing 20% by mass of fluoropolymer 3 having a structural unit based on an acrylate having an R f group having 6 carbon atoms)
- Fluorine-based water and oil resistant agent 4 Unidyne TG8111 manufactured by Daikin (containing 20% by mass of fluorine-containing polymer 4 having a structural unit based on an acrylate having an R f group having 6 carbon atoms)
- Example 1 An aqueous solution of oxidized starch 1 adjusted to 10% by mass on a paper substrate having a basis weight of 40 g / m 2 is applied using a two-roll size press machine so that the amount of oxidized starch 1 is 2 g / m 2. And dried at 105 ° C. for 1 minute. What mixed the aqueous solution of the oxidized starch 1 and the fluorine-based water and oil resistant agent 1 at a mass ratio of 10/1, using a two-roll size press machine, the amount of the oxidized starch 1 was 2 g / m 2 , the fluorine-containing polymer 1 was applied at a rate of 0.4 g / m 2 and dried at 105 ° C.
- Example 1 summarizes the basis weight of the paper base used in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, the amount of oxidized starch, and the like. The results of the oil resistance test obtained in Example 1 are also shown in Table 2 together with the results obtained in Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 4.
- Example 2 Apply an aqueous solution of oxidized starch 2 adjusted to 10% by mass to a paper base with a basis weight of 300 g / m 2 using a two-roll size press machine so that the amount of oxidized starch 2 is 14 g / m 2. And dried at 110 ° C. for 2 minutes. What mixed the aqueous solution of the oxidized starch 2 and the fluorine-based water and oil resistant agent 2 at a mass ratio of 28/3, using a two-roll size press machine, the amount of oxidized starch 2 was 14 g / m 2 , the fluorine-containing polymer 2 was applied at a rate of 3 g / m 2 and dried at 110 ° C. for 2 minutes to obtain a water- and oil-resistant paper.
- Example 3 The oxidized starch 3 is used in place of the oxidized starch 1, the fluorine-based water-resistant oil-resistant agent 4 is used in place of the fluorine-based water-resistant oil-resistant agent 1, and the aqueous solution of the oxidized starch 3 and the fluorine-based water-resistant oil-resistant agent 4 are 40/1 in mass. Except for coating the mixture in a ratio using a two-roll size press so that the amount of oxidized starch 3 is 2 g / m 2 and the amount of fluoropolymer 4 is 0.1 g / m 2 . In the same manner as in Example 1, a water and oil resistant paper was obtained.
- Example 4 A mixture of an aqueous solution of oxidized starch 3 and a fluorine-based water- and oil-resistant agent 4 in a mass ratio of 8/1 is used to measure the amount of oxidized starch 3 of 2 g / m 2 and the fluorine-containing polymer 4 using a two-roll size press machine. A water- and oil-resistant paper was obtained in the same manner as in Example 3 except that the amount was 0.5 g / m 2 .
- Example 5 A water- and oil-resistant paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that PVA1 was used instead of the oxidized starch 1 of the first layer, and that the fluorine-based water-resistant oil-resistant agent 3 was used instead of the fluorine-based water-resistant oil-resistant agent 1.
- Comparative Example 2 A paper base having a basis weight of 40 g / m 2 is coated with a non-fluorine-based water- and oil-resistant agent containing acrylic polymer (manufactured by Daiichi Paints Co., Ltd., Harville B-7), and the amount of acrylic polymer is 10 g / The coating was applied to m 2 and dried at 105 ° C. for 4 minutes to obtain a water and oil resistant paper.
- a non-fluorine-based water- and oil-resistant agent containing acrylic polymer manufactured by Daiichi Paints Co., Ltd., Harville B-7
- the water and oil resistant paper of the present invention does not use a fluorine-containing polymer having a polyfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms, has a low environmental load, has air permeability, and is excellent in oil resistance. It is useful as food wrapping paper.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む、実油に対する耐油性が良好である耐水耐油紙およびその製造方法の提供。 紙基材と、前記紙基材の少なくとも一方の表面に設けられた、水溶性または水分散性バインダを含む第1の層と、前記第1の層の上に設けられた、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む第2の層とを有する耐水耐油紙、並びに水溶性または水分散性バインダを含む第1の塗工液と、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーおよび水性媒体を含む第2の塗工液とを塗工する耐水耐油紙の製造方法。
Description
本発明は、耐水耐油紙およびその製造方法に関する。
食品接触用途の耐水耐油剤は、大きくフッ素系耐水耐油剤と非フッ素系耐水耐油剤とに区別される。
フッ素系耐水耐油剤で処理されたフッ素系耐水耐油紙は、液体(水、油等)に対するバリア性を有することから、食品包装容器、食品包装紙等として用いられている。
また、フッ素系耐水耐油紙は、非フッ素系耐水耐油紙と異なり、通気性を有し、湿度が内部にこもらないため、通気性が必要な用途(フライ類の包装等)にも用いられている。
フッ素系耐水耐油剤で処理されたフッ素系耐水耐油紙は、液体(水、油等)に対するバリア性を有することから、食品包装容器、食品包装紙等として用いられている。
また、フッ素系耐水耐油紙は、非フッ素系耐水耐油紙と異なり、通気性を有し、湿度が内部にこもらないため、通気性が必要な用途(フライ類の包装等)にも用いられている。
近年、炭素数7以上のペルフルオロアルキル基(以下、ペルフルオロアルキル基をRf基と記す。)を有する含フッ素化合物(ペルフルオロオクタン酸、その前駆体、類縁体等)による環境負荷が懸念されており、米国環境保護局等によって環境への蓄積を削減する試みがなされようとしている。そのため、環境負荷の小さい炭素数6以下のRf基やペルフルオロポリエーテルを有する含フッ素ポリマーからなるフッ素系耐水耐油剤が求められている。
しかし、炭素数6以下のRf基またはペルフルオロポリエーテル基を有する含フッ素ポリマーは、炭素数7以上のRf基を有する含フッ素ポリマーと比べて実油に対する耐油性が不充分である。
しかし、炭素数6以下のRf基またはペルフルオロポリエーテル基を有する含フッ素ポリマーは、炭素数7以上のRf基を有する含フッ素ポリマーと比べて実油に対する耐油性が不充分である。
非フッ素系耐水耐油剤としては、アクリル系ポリマー等が挙げられる。特許文献1には、耐水耐油性を付与するために、紙基材の表面に目止め用の下塗り層を設け、下塗り層の上にアクリル系ポリマーを含む上塗り層を設けた紙器原紙が開示されている。しかし、該紙器原紙には、下記の問題がある。
・アクリル系ポリマーは、フッ素系耐水耐油剤と比べて耐油性に劣る。
・アクリル系ポリマーの層は通気性を有しないため、湿気が内部にこもりやすい。
・紙器原紙の折り目の部分から水や油が浸透し、耐水耐油性が著しく低下する。
・アクリル系ポリマーは、フッ素系耐水耐油剤と比べて耐油性に劣る。
・アクリル系ポリマーの層は通気性を有しないため、湿気が内部にこもりやすい。
・紙器原紙の折り目の部分から水や油が浸透し、耐水耐油性が著しく低下する。
本発明は、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを用いているにもかかわらず、実油に対する耐油性が良好である耐水耐油紙およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の耐水耐油紙は、紙基材と、前記紙基材の少なくとも一方の表面に設けられた、水溶性または水分散性バインダを含む第1の層と、前記第1の層の上に設けられた、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む第2の層とを有する。
前記紙基材としては、カナダ標準濾水度(CSF)が350~550mLのパルプを、1種単独でまたは2種以上を任意の配合率で混合して抄紙した非塗工紙であることが好ましい。
前記紙基材としては、カナダ標準濾水度(CSF)が350~550mLのパルプを、1種単独でまたは2種以上を任意の配合率で混合して抄紙した非塗工紙であることが好ましい。
前記水溶性または水分散性バインダは、でんぷんまたはポリビニルアルコールであることが好ましい。
前記でんぷんは、生でんぷん、酸化でんぷん、リン酸エステル化でんぷんおよびヒドロキシエチルエーテル化でんぷんからなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
前記含フッ素ポリマーとしては、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマーであることが好ましい。
前記第1の層に含まれる水溶性または水分散性バインダの量は、1.0g/m2以上であることが好ましい。
前記第2の層に含まれる含フッ素ポリマーの量は、0.1~3g/m2であることが好ましい。
前記でんぷんは、生でんぷん、酸化でんぷん、リン酸エステル化でんぷんおよびヒドロキシエチルエーテル化でんぷんからなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
前記含フッ素ポリマーとしては、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマーであることが好ましい。
前記第1の層に含まれる水溶性または水分散性バインダの量は、1.0g/m2以上であることが好ましい。
前記第2の層に含まれる含フッ素ポリマーの量は、0.1~3g/m2であることが好ましい。
本発明の耐水耐油紙の製造方法は、紙基材の少なくとも一方の表面に、水溶性または水分散性バインダを含む第1の塗工液を塗工し、さらに炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーおよび水性媒体を含む第2の塗工液を塗工する方法である。
前記水性媒体としては、水、または水溶性有機溶媒を含む水が好ましい。
前記第1の塗工液中の水溶性または水分散性バインダの濃度は、1~15質量%が好ましい。
前記第2の塗工液中の含フッ素ポリマーの濃度は、0.3~2.0質量%が好ましい。
前記水性媒体としては、水、または水溶性有機溶媒を含む水が好ましい。
前記第1の塗工液中の水溶性または水分散性バインダの濃度は、1~15質量%が好ましい。
前記第2の塗工液中の含フッ素ポリマーの濃度は、0.3~2.0質量%が好ましい。
本発明の耐水耐油紙の製造方法においては、前記第1の塗工液を、前記水溶性または水分散性バインダの量が1.0g/m2以上となるように塗工することが好ましい。
本発明の耐水耐油紙の製造方法においては、前記第2の塗工液を、前記含フッ素ポリマーの量が0.1~3.0g/m2となるように塗工することが好ましい。
前記第1の塗工液の塗工後および/または前記第2の塗工液の塗工後に、前記塗工液を120℃未満で乾燥させることが好ましい。
本発明の耐水耐油紙の製造方法においては、前記第2の塗工液を、前記含フッ素ポリマーの量が0.1~3.0g/m2となるように塗工することが好ましい。
前記第1の塗工液の塗工後および/または前記第2の塗工液の塗工後に、前記塗工液を120℃未満で乾燥させることが好ましい。
本発明の製造方法で得られる耐水耐油紙は、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを用いており、環境負荷が低減され、実油に対する耐油性も良好で、通気性にも優れている。
以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「層」とは、紙基材または別の層の表面に塗工液を塗工して形成される塗膜を意味する。塗膜が連続していない部分(通気性の孔が形成されている部分等)があってもよく、塗膜の一部が紙基材または別の層に浸透して紙基材または別の層の内部に存在している部分があってもよい。
「炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない」とは、国際公開第2009/081822号に記載の方法によるLC-MS/MSの分析値において、環境への影響が指摘されている、ペルフルオロオクタン酸(PFOA)やペルフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)およびその前駆体、並びに類縁体の含有量(固形分濃度20質量%とした場合の含有量)が検出限界以下であることを意味する。
「ポリフルオロアルキル基」とは、アルキル基の一部の水素原子がフッ素原子に置換された基を意味する。
「ペルフルオロアルキル基」とは、アルキル基のすべての水素原子がフッ素原子に置換された基を意味する。
「構成単位」とは、モノマーが重合することによって形成された該モノマーに由来する単位を意味する。重合反応によって直接形成された単位であってもよく、ポリマーを処理することによって該単位の一部が別の構造に変換された単位であってもよい。
「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または両方を意味する。
「層」とは、紙基材または別の層の表面に塗工液を塗工して形成される塗膜を意味する。塗膜が連続していない部分(通気性の孔が形成されている部分等)があってもよく、塗膜の一部が紙基材または別の層に浸透して紙基材または別の層の内部に存在している部分があってもよい。
「炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない」とは、国際公開第2009/081822号に記載の方法によるLC-MS/MSの分析値において、環境への影響が指摘されている、ペルフルオロオクタン酸(PFOA)やペルフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)およびその前駆体、並びに類縁体の含有量(固形分濃度20質量%とした場合の含有量)が検出限界以下であることを意味する。
「ポリフルオロアルキル基」とは、アルキル基の一部の水素原子がフッ素原子に置換された基を意味する。
「ペルフルオロアルキル基」とは、アルキル基のすべての水素原子がフッ素原子に置換された基を意味する。
「構成単位」とは、モノマーが重合することによって形成された該モノマーに由来する単位を意味する。重合反応によって直接形成された単位であってもよく、ポリマーを処理することによって該単位の一部が別の構造に変換された単位であってもよい。
「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または両方を意味する。
<耐水耐油紙>
本発明の耐水耐油紙は、紙基材と、紙基材の少なくとも一方の表面に設けられた、水溶性または水分散性バインダを含む第1の層と、第1の層の上に設けられた、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む第2の層とを有する。
本発明の耐水耐油紙は、紙基材と、紙基材の少なくとも一方の表面に設けられた、水溶性または水分散性バインダを含む第1の層と、第1の層の上に設けられた、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む第2の層とを有する。
(紙基材)
紙基材としては、非塗工紙が挙げられる。
非塗工紙としては、パルプの1種を単独で、または2種以上を任意の配合率で混合して抄紙したものが挙げられる。
パルプとしては、針葉樹の晒しクラフトパルプ(NBKP)、広葉樹の晒しクラフトパルプ(LBKP)、砕木パルプ(GP)、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)、脱墨パルプ(DIP)等が挙げられる。これらの中で、針葉樹の晒しクラフトパルプ、または広葉樹の晒しクラフトパルプが好ましい。
紙基材としては、非塗工紙が挙げられる。
非塗工紙としては、パルプの1種を単独で、または2種以上を任意の配合率で混合して抄紙したものが挙げられる。
パルプとしては、針葉樹の晒しクラフトパルプ(NBKP)、広葉樹の晒しクラフトパルプ(LBKP)、砕木パルプ(GP)、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)、脱墨パルプ(DIP)等が挙げられる。これらの中で、針葉樹の晒しクラフトパルプ、または広葉樹の晒しクラフトパルプが好ましい。
パルプとしては、カナダ標準濾水度(CSF)が350~550mLに調整されたものが好ましい。パルプのCSFが350mL以上であれば、耐水耐油剤の効果が発現しやすい。パルプのCSFが550mL以下であれば、紙力が充分となる。パルプのCSFは、パルプを叩解することによって調整できる。2種以上のパルプを用いる場合、別々に叩解したパルプを混合してCSFを調整してもよく、あらかじめ混合したパルプを叩解してCSFを調整してもよい。
紙基材は、填料を含んでいてもよい。
填料としては、通常の抄紙において用いられる填料から適宜選択した少なくとも1種が挙げられる。填料としては、カオリン、焼成カオリン、デラミネーティッドカオリン、クレー、焼成クレー、デラミネーティッドクレー、イライト、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム-シリカ複合物、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等の無機填料等が挙げられる。
填料としては、通常の抄紙において用いられる填料から適宜選択した少なくとも1種が挙げられる。填料としては、カオリン、焼成カオリン、デラミネーティッドカオリン、クレー、焼成クレー、デラミネーティッドクレー、イライト、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム-シリカ複合物、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等の無機填料等が挙げられる。
紙基材には、サイズ剤が内添されていてもよく、サイズ剤が外添されていてもよい。
サイズ剤としては、酸性抄きの場合、ロジン系サイズ剤、ロジンエマルジョン系サイズ剤、α-カルボキシルメチル飽和脂肪酸等が挙げられる。中性抄きの場合、中性抄紙用ロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、カチオンポリマー系サイズ剤等が挙げられる。サイズ剤の添加量は、特に限定されない。サイズプレス等を用いた外添において、表面サイズ剤(ロジン系サイズ剤、合成樹脂系サイズ剤等)を用いてもよい。
サイズ剤としては、酸性抄きの場合、ロジン系サイズ剤、ロジンエマルジョン系サイズ剤、α-カルボキシルメチル飽和脂肪酸等が挙げられる。中性抄きの場合、中性抄紙用ロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、カチオンポリマー系サイズ剤等が挙げられる。サイズ剤の添加量は、特に限定されない。サイズプレス等を用いた外添において、表面サイズ剤(ロジン系サイズ剤、合成樹脂系サイズ剤等)を用いてもよい。
紙基材は、品質に影響のない範囲で、定着剤、乾燥紙力剤、湿潤紙力剤、硫酸バンド、歩留り向上剤、染料、顔料等を含んでいてもよい。
紙基材は、公知の抄紙機によって適宜製造できる。抄紙条件は、特に限定されない。抄紙機としては、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、円網抄紙機等が挙げられる。
紙基材は、公知の抄紙機によって適宜製造できる。抄紙条件は、特に限定されない。抄紙機としては、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、円網抄紙機等が挙げられる。
(第1の層)
第1の層は、紙基材の少なくとも一方の表面に設けられた、水溶性または水分散性バインダを含む下塗り層である。第1の層は、必要に応じて、公知の添加剤等を含んでいてもよい。
第1の層は、紙基材の少なくとも一方の表面に設けられた、水溶性または水分散性バインダを含む下塗り層である。第1の層は、必要に応じて、公知の添加剤等を含んでいてもよい。
水溶性バインダとしては、でんぷん、ポリビニルアルコール(以下、PVAと記す。)、カルボキシメチルセルロース、カゼイン、これらの変性物等が挙げられる。
水分散性バインダとしては、共役ジエン系ポリマー(スチレン-ブタジエン系コポリマー、スチレン-アクリルニトリル系コポリマー等)、ビニル系重合体(アクリル系ポリマー、エチレン-酢酸ビニル系コポリマー等)、これらの変性物等が挙げられる。
水溶性または水分散性バインダとしては、安価で、入手しやすい点から、でんぷん、またはPVAが好ましい。
水分散性バインダとしては、共役ジエン系ポリマー(スチレン-ブタジエン系コポリマー、スチレン-アクリルニトリル系コポリマー等)、ビニル系重合体(アクリル系ポリマー、エチレン-酢酸ビニル系コポリマー等)、これらの変性物等が挙げられる。
水溶性または水分散性バインダとしては、安価で、入手しやすい点から、でんぷん、またはPVAが好ましい。
でんぷんとしては、生でんぷん、酸化でんぷん、カチオン化でんぷん、リン酸エステル化でんぷん、ヒドロキシエチルエーテル化でんぷん、および酵素変性でんぷんからなる群から選ばれる少なくとも一種が挙げられ、価格、入手のしやすさの点から、生でんぷん、酸化でんぷん、リン酸エステル化でんぷん、およびヒドロキシエチルエーテル化でんぷんからなる群から選ばれる少なくとも一種が好ましく、粘度が低く塗工に適している点から、酸化でんぷんがより好ましい。
第1の層に含まれる水溶性または水分散性バインダの量は、1.0~5.0g/m2が好ましく、1.0~3.0g/m2がより好ましく、2.0~3.0g/m2がさらに好ましい。水溶性または水分散性バインダの量が1.0g/m2以上であれば、耐油性能が充分に発現する。水溶性または水分散性バインダの量が5.0g/m2以下であれば、幅広い塗工機の使用が可能となる。
(第2の層)
第2の層は、第1の層の上に設けられた、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む上塗り層である。
第2の層は、必要に応じて、水溶性または水分散性バインダ、公知の添加剤等を含んでいてもよい。
第2の層は、第1の層の上に設けられた、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む上塗り層である。
第2の層は、必要に応じて、水溶性または水分散性バインダ、公知の添加剤等を含んでいてもよい。
炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーとしては、耐水耐油剤として用いられている公知の含フッ素ポリマーが挙げられる。具体的には、炭素数1~6のRf基を有する(メタ)アクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマー、テトラフルオロエチレン-ビニルエーテルコポリマー、ペルフルオロエーテル誘導体等が挙げられ、耐油性に優れる点から、炭素数1~6のRf基を有する(メタ)アクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマーが好ましい。
炭素数1~6のRf基は、直鎖状でも、分岐状でもかまわないが、直鎖状が好ましい。
炭素数1~6のRf基は、直鎖状でも、分岐状でもかまわないが、直鎖状が好ましい。
第2の層に含まれる含フッ素ポリマーの量は、0.1~3g/m2が好ましく、1~3g/m2がより好ましく、2~3g/m2がさらに好ましい。含フッ素ポリマーの量が0.1g/m2以上であれば、耐水耐油性が充分に発現する。含フッ素ポリマーの量が3g/m2以下であれば、コスト面で有利である。
含フッ素ポリマーの量は、ピロヒドロリシス燃焼法によるフッ素原子含有量から算定できる。
含フッ素ポリマーの量は、ピロヒドロリシス燃焼法によるフッ素原子含有量から算定できる。
第2の層は、耐水耐油性がより発現する点から、水溶性または水分散性バインダを含むことが好ましく、でんぷん、PVA等を含むことがより好ましい。
でんぷんとしては、入手のしやすさと価格の点から、生でんぷん、カチオン化でんぷん、酸化でんぷん、リン酸エステル化でんぷん、またはヒドロキシエチルエーテル化でんぷんが好ましい。
でんぷんとしては、入手のしやすさと価格の点から、生でんぷん、カチオン化でんぷん、酸化でんぷん、リン酸エステル化でんぷん、またはヒドロキシエチルエーテル化でんぷんが好ましい。
第2の層に含まれる水溶性または水分散性バインダの量は、20g/m2以下が好ましく、1~15g/m2がより好ましく、2~14g/m2がさらに好ましい。水溶性または水分散性バインダの量が20g/m2以下であれば、コスト面、操業面で有利である。水溶性または水分散性バインダの量が1g/m2以上であれば、耐水耐油性が充分に発現する。
(作用効果)
以上説明した本発明の耐水耐油紙にあっては、紙基材と、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む第2の層と間に、水溶性または水分散性バインダを含む第1の層を有するため、第1の層を有しない従来の耐水耐油紙に比べ、実油に対する耐油性が良好である。
以上説明した本発明の耐水耐油紙にあっては、紙基材と、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む第2の層と間に、水溶性または水分散性バインダを含む第1の層を有するため、第1の層を有しない従来の耐水耐油紙に比べ、実油に対する耐油性が良好である。
また、第2の層に含まれる含フッ素ポリマーが、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しないため、下記の利点も有する。
・炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有する含フッ素ポリマーを用いたものに比べ、環境負荷が小さい。
また、第2の層に含まれる耐水耐油剤がフッ素系耐水耐油剤(含フッ素ポリマー)であるため、下記の利点も有する。
・非フッ素系耐水耐油剤を用いたものに比べ、耐油性に優れる。
・非フッ素系耐水耐油紙と異なり、通気性を有し、湿度が内部にこもらない。
・折り目の部分から水や油が浸透しにくく、耐水耐油性が低下しにくい。
・炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有する含フッ素ポリマーを用いたものに比べ、環境負荷が小さい。
また、第2の層に含まれる耐水耐油剤がフッ素系耐水耐油剤(含フッ素ポリマー)であるため、下記の利点も有する。
・非フッ素系耐水耐油剤を用いたものに比べ、耐油性に優れる。
・非フッ素系耐水耐油紙と異なり、通気性を有し、湿度が内部にこもらない。
・折り目の部分から水や油が浸透しにくく、耐水耐油性が低下しにくい。
<耐水耐油紙の製造方法>
本発明の耐水耐油紙の製造方法は、紙基材の少なくとも一方の表面に、水溶性または水分散性バインダを含む第1の塗工液を塗工し、さらに炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーおよび水性媒体を含む第2の塗工液を塗工する方法である。
本発明の耐水耐油紙の製造方法は、紙基材の少なくとも一方の表面に、水溶性または水分散性バインダを含む第1の塗工液を塗工し、さらに炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーおよび水性媒体を含む第2の塗工液を塗工する方法である。
(第1の塗工液)
第1の塗工液は、水溶性または水分散性バインダを含む。第1の塗工液は、水溶性または水分散性バインダを水性媒体に溶解または分散させたものであってもよい。第1の塗工液は、必要に応じて、分散剤、粘度調整剤、保水剤、消泡剤、滑剤、染料、pH調整剤等の添加剤を含んでいてもよい。
第1の塗工液は、水溶性または水分散性バインダを含む。第1の塗工液は、水溶性または水分散性バインダを水性媒体に溶解または分散させたものであってもよい。第1の塗工液は、必要に応じて、分散剤、粘度調整剤、保水剤、消泡剤、滑剤、染料、pH調整剤等の添加剤を含んでいてもよい。
水性媒体としては、水、または水溶性有機溶媒を含む水が挙げられ、入手のしやすさ、安全性の点から、水が好ましい。
水溶性有機溶媒の好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。
プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ダイアセトンアルコール等。
水溶性有機溶媒の好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。
プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ダイアセトンアルコール等。
水性媒体中の水溶性有機溶媒の含有量は、5質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましい。なかでも、0~0.5質量%が特に好ましい。
第1の塗工液中の水溶性または水分散性バインダの濃度は1~15質量%が好ましく、5~15質量%がより好ましい。特に、塗工適性の点から、でんぷんの場合、1~15質量%が好ましく、3~10質量%がより好ましく、PVAの場合、1~15質量%が好ましく、3~10質量%がより好ましい。
第1の塗工液における添加剤の割合は、耐水耐油紙の用途等に応じて適宜選択すればよい。
第1の塗工液における添加剤の割合は、耐水耐油紙の用途等に応じて適宜選択すればよい。
(第2の塗工液)
第2の塗工液は、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素共重合体および水性媒体を含む。
第2の塗工液は、さらに水溶性または水分散性バインダを水性媒体に溶解または分散させたものであってもよい。
水溶性または水分散性バインダは、第2の層で記載したものと様態も同様である。
第2の塗工液は、必要に応じて、サイズ剤、顔料、分散剤、粘度調整剤、保水剤、消泡剤、滑剤、染料、pH調整剤等の添加剤を含んでいてもよい。
第2の塗工液は、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素共重合体および水性媒体を含む。
第2の塗工液は、さらに水溶性または水分散性バインダを水性媒体に溶解または分散させたものであってもよい。
水溶性または水分散性バインダは、第2の層で記載したものと様態も同様である。
第2の塗工液は、必要に応じて、サイズ剤、顔料、分散剤、粘度調整剤、保水剤、消泡剤、滑剤、染料、pH調整剤等の添加剤を含んでいてもよい。
水性媒体としては、第1の塗工液に用いたものと同様である。
第2の塗工液として、市販のフッ素系耐水耐油剤(AG-E060(旭硝子社製)、CAPSTONE P620、P623(DuPont社製)、ソルベラPT5060、PT5045(Solvay社製)、ユニダインTG8111(ダイキン社製)等を用いてもよい。
第2の塗工液として、市販のフッ素系耐水耐油剤(AG-E060(旭硝子社製)、CAPSTONE P620、P623(DuPont社製)、ソルベラPT5060、PT5045(Solvay社製)、ユニダインTG8111(ダイキン社製)等を用いてもよい。
第2の塗工液中の含フッ素ポリマーの濃度は、塗工適性の点から、0.3~2.0質量%が好ましく、1.0~1.5%質量がより好ましい。
第2の塗工液中の水溶性または水分散性バインダの濃度は、塗工適性の点から、1~15質量%が好ましく、3~10質量%がより好ましい。
第2の塗工液における添加剤の割合は、耐水耐油紙の用途等に応じて適宜選択すればよい。
第2の塗工液中の水溶性または水分散性バインダの濃度は、塗工適性の点から、1~15質量%が好ましく、3~10質量%がより好ましい。
第2の塗工液における添加剤の割合は、耐水耐油紙の用途等に応じて適宜選択すればよい。
(塗工)
塗工機としては、サイズプレス機、コータ、印刷機等が挙げられる。
サイズプレス機としては、ツーロールサイズプレス機、フイルムトランスファーサイズプレス機、キャレンダーサイズプレス機等が挙げられる。
コータとしては、ロールコータ、エアナイフコータ、ダイコータ、ブレードコータ、バーコータ、ビルブレードコータ、ショートドエルブレードコータ等が挙げられる。
印刷機としては、グラビア印刷機、フレキソ印刷機、オフセット印刷機等が挙げられる。
塗工機としては、粘度等の塗工適性の点から、ツーロールサイズプレス機が好ましい。
塗工機としては、サイズプレス機、コータ、印刷機等が挙げられる。
サイズプレス機としては、ツーロールサイズプレス機、フイルムトランスファーサイズプレス機、キャレンダーサイズプレス機等が挙げられる。
コータとしては、ロールコータ、エアナイフコータ、ダイコータ、ブレードコータ、バーコータ、ビルブレードコータ、ショートドエルブレードコータ等が挙げられる。
印刷機としては、グラビア印刷機、フレキソ印刷機、オフセット印刷機等が挙げられる。
塗工機としては、粘度等の塗工適性の点から、ツーロールサイズプレス機が好ましい。
第1の塗工液は、水溶性または水分散性バインダの量が1.0~5.0g/m2(好ましくは1.0~3.0g/m2、より好ましくは2.0~3.0g/m2)となるように塗工することが好ましい。
第2の塗工液は、含フッ素ポリマーの量が0.1~3g/m2(好ましくは1~3g/m2、より好ましくは2~3g/m2)となるように塗工することが好ましい。
第2の塗工液が水溶性または水分散性バインダを含む場合、第2の塗工液は、水溶性または水分散性バインダ量が20g/m2以下(好ましくは1~15g/m2、より好ましくは2~14g/m2)となるように塗工することが好ましい。
第2の塗工液は、含フッ素ポリマーの量が0.1~3g/m2(好ましくは1~3g/m2、より好ましくは2~3g/m2)となるように塗工することが好ましい。
第2の塗工液が水溶性または水分散性バインダを含む場合、第2の塗工液は、水溶性または水分散性バインダ量が20g/m2以下(好ましくは1~15g/m2、より好ましくは2~14g/m2)となるように塗工することが好ましい。
本発明の製造方法においては、製造設備の点から、第1の塗工液の塗工後および/または第2の塗工液の塗工後に、塗工液を120℃未満で乾燥させることが好ましい。乾燥温度は、80~110℃がより好ましく、90~110℃がさらに好ましい。
具体的には、例えば第1の塗工液を塗工後に、第1の塗工液を乾燥させ、続いて第2の塗工液を塗工後に、第2の塗工液を乾燥させる方法、第1の塗工液を塗工後に乾燥させ、続いて第2の塗工液を塗工させる方法等が挙げられる。
具体的には、例えば第1の塗工液を塗工後に、第1の塗工液を乾燥させ、続いて第2の塗工液を塗工後に、第2の塗工液を乾燥させる方法、第1の塗工液を塗工後に乾燥させ、続いて第2の塗工液を塗工させる方法等が挙げられる。
(作用効果)
以上説明した本発明の耐水耐油紙の製造方法にあっては、紙基材の少なくとも一方の表面に、水溶性または水分散性バインダを含む第1の塗工液を塗工し、さらに炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーおよび水性媒体を含む第2の塗工液を塗工する方法であるため、紙基材と、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む第2の層と間に、水溶性または水分散性バインダを含む第1の層を有する本発明の耐水耐油紙を得ることができる。すなわち、第1の層を有しない従来の耐水耐油紙に比べ、実油に対する耐油性が良好である耐水耐油紙を製造できる。
以上説明した本発明の耐水耐油紙の製造方法にあっては、紙基材の少なくとも一方の表面に、水溶性または水分散性バインダを含む第1の塗工液を塗工し、さらに炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーおよび水性媒体を含む第2の塗工液を塗工する方法であるため、紙基材と、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む第2の層と間に、水溶性または水分散性バインダを含む第1の層を有する本発明の耐水耐油紙を得ることができる。すなわち、第1の層を有しない従来の耐水耐油紙に比べ、実油に対する耐油性が良好である耐水耐油紙を製造できる。
以下に、本発明に関わる実施例と比較例を記載する。ただし、本発明は実施例のみに限定して解釈されるものではない。
(耐油性試験)
TAPPI KIT法:
TAPPI UM-557の規定に準拠して、ひまし油、およびn-ヘキサンの混合比が異なる試験液の1滴を、耐水耐油紙の表面に滴下し、15秒後に試験液の浸透による耐水耐油紙の表面の色の変化を目視にて評価した。試験の結果は、表面の色が濃くならない試験液のうち、数字が最も大きい試験液の番号で表す。数字が大きい方が耐油性に優れる。
TAPPI KIT法:
TAPPI UM-557の規定に準拠して、ひまし油、およびn-ヘキサンの混合比が異なる試験液の1滴を、耐水耐油紙の表面に滴下し、15秒後に試験液の浸透による耐水耐油紙の表面の色の変化を目視にて評価した。試験の結果は、表面の色が濃くならない試験液のうち、数字が最も大きい試験液の番号で表す。数字が大きい方が耐油性に優れる。
実油試験法:
耐水耐油紙を5cm×5cmの正方形に断裁し、対角線で折り目をいれた。実油(大豆油(日清オイリオ社製)、ヘルシーリセッタ(日清オイリオ社製)、バター(雪印メグミルク社製))の適量を耐水耐油紙の表面に滴下し、60℃、65%RHの環境下に静置し、一定時間経過後の実油の浸透の様子を裏面から目視にて観察し、評価した。
○:全く浸透がない。
△:一部に浸透がみられる。
×:全面に浸透している。
耐水耐油紙を5cm×5cmの正方形に断裁し、対角線で折り目をいれた。実油(大豆油(日清オイリオ社製)、ヘルシーリセッタ(日清オイリオ社製)、バター(雪印メグミルク社製))の適量を耐水耐油紙の表面に滴下し、60℃、65%RHの環境下に静置し、一定時間経過後の実油の浸透の様子を裏面から目視にて観察し、評価した。
○:全く浸透がない。
△:一部に浸透がみられる。
×:全面に浸透している。
(紙基材)
LBKPとNBKPとを60:40(質量比)で混合し、叩解機によってCSFが500mLとなるように叩解し、パルプスラリーを得た。パルプスラリーに、内添サイズ剤としてロジン系エマルジョン(星光PMC社製、AL-1200)を対パルプで0.2質量%、硫酸バンドを対パルプで0.1質量%添加し、坪量が40g/m2または300g/m2となるように抄紙し、坪量が40g/m2の紙基材および坪量が300g/m2の紙基材を得た。
LBKPとNBKPとを60:40(質量比)で混合し、叩解機によってCSFが500mLとなるように叩解し、パルプスラリーを得た。パルプスラリーに、内添サイズ剤としてロジン系エマルジョン(星光PMC社製、AL-1200)を対パルプで0.2質量%、硫酸バンドを対パルプで0.1質量%添加し、坪量が40g/m2または300g/m2となるように抄紙し、坪量が40g/m2の紙基材および坪量が300g/m2の紙基材を得た。
(塗工機)
塗工機として、ツーロールサイズプレス機(Wernwe Mathis社製、HVF)を使用した。
塗工機として、ツーロールサイズプレス機(Wernwe Mathis社製、HVF)を使用した。
(水溶性バインダ)
でんぷんとしては、下記の酸化でんぷん1~3を使用した。
酸化でんぷん1:日本食品化工社製、MS#3600
酸化でんぷん2:Avebe社製、Percectafilm A150
酸化でんぷん3:Avebe社製、Perfectafilm X150
PVAとしては、下記PVA1を使用した。
PVA1:クラレ社製、クラレポバールPVA117
でんぷんとしては、下記の酸化でんぷん1~3を使用した。
酸化でんぷん1:日本食品化工社製、MS#3600
酸化でんぷん2:Avebe社製、Percectafilm A150
酸化でんぷん3:Avebe社製、Perfectafilm X150
PVAとしては、下記PVA1を使用した。
PVA1:クラレ社製、クラレポバールPVA117
(フッ素系耐水耐油剤)
フッ素系耐水耐油剤としては、下記フッ素系耐水耐油剤1~4を使用した。
フッ素系耐水耐油剤1:旭硝子社製、AG-E060(炭素数6のRf基を有するアクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマー1を20質量%含む。)
フッ素系耐水耐油剤2:DuPont社製、CAPSTONE P620(炭素数6のRf基を有するアクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマー2を20質量%含む。)
フッ素系耐水耐油剤3:DuPont社製、CAPSTONE P623(炭素数6のRf基を有するアクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマー3を20質量%含む。)
フッ素系耐水耐油剤4:ダイキン社製、ユニダインTG8111(炭素数6のRf基を有するアクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマー4を20質量%含む。)
フッ素系耐水耐油剤としては、下記フッ素系耐水耐油剤1~4を使用した。
フッ素系耐水耐油剤1:旭硝子社製、AG-E060(炭素数6のRf基を有するアクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマー1を20質量%含む。)
フッ素系耐水耐油剤2:DuPont社製、CAPSTONE P620(炭素数6のRf基を有するアクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマー2を20質量%含む。)
フッ素系耐水耐油剤3:DuPont社製、CAPSTONE P623(炭素数6のRf基を有するアクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマー3を20質量%含む。)
フッ素系耐水耐油剤4:ダイキン社製、ユニダインTG8111(炭素数6のRf基を有するアクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマー4を20質量%含む。)
(実施例1)
坪量40g/m2の紙基材に、10質量%に調整した酸化でんぷん1の水溶液を、ツーロールサイズプレス機を用いて酸化でんぷん1の量が2g/m2となるように塗工し、105℃で1分間乾燥した。前記酸化でんぷん1の水溶液とフッ素系耐水耐油剤1を10/1の質量比で混合したものを、ツーロールサイズプレス機を用いて、酸化でんぷん1の量が2g/m2、含フッ素ポリマー1の量が0.4g/m2、となるように塗工し、105℃で1分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。得られた耐水耐油紙について耐油性試験を行った。
実施例1~5、および比較例1~4で使用した紙基材の坪量、酸化でんぷんの量等については、表1にまとめて示した。
また、実施例1で得られた耐油性試験の結果についても、実施例2~5、および比較例1~4で得られた結果とあわせて、表2に示した。
坪量40g/m2の紙基材に、10質量%に調整した酸化でんぷん1の水溶液を、ツーロールサイズプレス機を用いて酸化でんぷん1の量が2g/m2となるように塗工し、105℃で1分間乾燥した。前記酸化でんぷん1の水溶液とフッ素系耐水耐油剤1を10/1の質量比で混合したものを、ツーロールサイズプレス機を用いて、酸化でんぷん1の量が2g/m2、含フッ素ポリマー1の量が0.4g/m2、となるように塗工し、105℃で1分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。得られた耐水耐油紙について耐油性試験を行った。
実施例1~5、および比較例1~4で使用した紙基材の坪量、酸化でんぷんの量等については、表1にまとめて示した。
また、実施例1で得られた耐油性試験の結果についても、実施例2~5、および比較例1~4で得られた結果とあわせて、表2に示した。
(実施例2)
坪量300g/m2の紙基材に、10質量%に調整した酸化でんぷん2の水溶液を、ツーロールサイズプレス機を用いて酸化でんぷん2の量が14g/m2となるように塗工し、110℃で2分間乾燥した。前記酸化でんぷん2の水溶液とフッ素系耐水耐油剤2を28/3の質量比で混合したものを、ツーロールサイズプレス機を用いて、酸化でんぷん2の量が14g/m2、含フッ素ポリマー2の量が3g/m2、となるように塗工し、110℃で2分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。
坪量300g/m2の紙基材に、10質量%に調整した酸化でんぷん2の水溶液を、ツーロールサイズプレス機を用いて酸化でんぷん2の量が14g/m2となるように塗工し、110℃で2分間乾燥した。前記酸化でんぷん2の水溶液とフッ素系耐水耐油剤2を28/3の質量比で混合したものを、ツーロールサイズプレス機を用いて、酸化でんぷん2の量が14g/m2、含フッ素ポリマー2の量が3g/m2、となるように塗工し、110℃で2分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。
(実施例3)
酸化でんぷん1の代わりに酸化でんぷん3を、フッ素系耐水耐油剤1の代わりにフッ素系耐水耐油剤4を用い、かつ、前記酸化でんぷん3の水溶液とフッ素系耐水耐油剤4を40/1の質量比で混合したものを、ツーロールサイズプレス機を用いて、酸化でんぷん3の量が2g/m2、含フッ素ポリマー4の量が0.1g/m2、となるように塗工した以外は、実施例1と同様にして耐水耐油紙を得た。
酸化でんぷん1の代わりに酸化でんぷん3を、フッ素系耐水耐油剤1の代わりにフッ素系耐水耐油剤4を用い、かつ、前記酸化でんぷん3の水溶液とフッ素系耐水耐油剤4を40/1の質量比で混合したものを、ツーロールサイズプレス機を用いて、酸化でんぷん3の量が2g/m2、含フッ素ポリマー4の量が0.1g/m2、となるように塗工した以外は、実施例1と同様にして耐水耐油紙を得た。
(実施例4)
酸化でんぷん3の水溶液とフッ素系耐水耐油剤4を8/1の質量比で混合したものを、ツーロールサイズプレス機を用いて、酸化でんぷん3の量が2g/m2、含フッ素ポリマー4の量が0.5g/m2、となるように塗工した以外は、実施例3と同様にして耐水耐油紙を得た。
酸化でんぷん3の水溶液とフッ素系耐水耐油剤4を8/1の質量比で混合したものを、ツーロールサイズプレス機を用いて、酸化でんぷん3の量が2g/m2、含フッ素ポリマー4の量が0.5g/m2、となるように塗工した以外は、実施例3と同様にして耐水耐油紙を得た。
(実施例5)
第1の層の酸化でんぷん1の代わりにPVA1を、フッ素系耐水耐油剤1の代わりにフッ素系耐水耐油剤3を、用いた以外は、実施例1と同様にして耐水耐油紙を得た。
第1の層の酸化でんぷん1の代わりにPVA1を、フッ素系耐水耐油剤1の代わりにフッ素系耐水耐油剤3を、用いた以外は、実施例1と同様にして耐水耐油紙を得た。
(比較例1)
坪量40g/m2の紙基材に、フッ素系耐水耐油剤1を、ツーロールサイズプレス機を用いて含フッ素ポリマー1の量が0.1g/m2となるように塗工し、100℃で1分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。
坪量40g/m2の紙基材に、フッ素系耐水耐油剤1を、ツーロールサイズプレス機を用いて含フッ素ポリマー1の量が0.1g/m2となるように塗工し、100℃で1分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。
(比較例2)
坪量40g/m2の紙基材に、アクリル系ポリマーを含む非フッ素系耐水耐油剤(第一塗料製造社製、ハービルB-7)を、バーコータを用いてアクリル系ポリマーの量が10g/m2となるように塗工し、105℃で4分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。
坪量40g/m2の紙基材に、アクリル系ポリマーを含む非フッ素系耐水耐油剤(第一塗料製造社製、ハービルB-7)を、バーコータを用いてアクリル系ポリマーの量が10g/m2となるように塗工し、105℃で4分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。
(比較例3)
坪量40g/m2の紙基材に、シロキサン系ポリマーを含む非フッ素系耐水耐油剤(BASF社製、DEHYDRAN3185)を、バーコータを用いてシロキサン系ポリマーの量が10g/m2となるように塗工し、105℃で4分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。
坪量40g/m2の紙基材に、シロキサン系ポリマーを含む非フッ素系耐水耐油剤(BASF社製、DEHYDRAN3185)を、バーコータを用いてシロキサン系ポリマーの量が10g/m2となるように塗工し、105℃で4分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。
(比較例4)
坪量40g/m2の紙基材に、10質量%に調整した酸化でんぷん1の水溶液とフッ素系耐水耐油剤1を10/1の質量比で混合したものを、ツーロールサイズプレス機を用いて酸化でんぷん1の量が2.0g/m2、含フッ素ポリマー1の量が0.4g/m2、となるように塗工し、105℃で1分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。
坪量40g/m2の紙基材に、10質量%に調整した酸化でんぷん1の水溶液とフッ素系耐水耐油剤1を10/1の質量比で混合したものを、ツーロールサイズプレス機を用いて酸化でんぷん1の量が2.0g/m2、含フッ素ポリマー1の量が0.4g/m2、となるように塗工し、105℃で1分間乾燥し、耐水耐油紙を得た。
表2の結果から、実施例1~5の本発明の耐水耐油紙においては、3種の実油試験において、殆ど浸透がないことが確認された。比較例1~4においては、ほとんどの場合、浸透が認められた。
実施例3については、含フッ素ポリマーの塗工面における量が少量であり、他の実施例の結果と比較して、若干性能が劣っていた。
実施例3については、含フッ素ポリマーの塗工面における量が少量であり、他の実施例の結果と比較して、若干性能が劣っていた。
本発明の耐水耐油紙は、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有する含フッ素ポリマーを用いておらず、環境負荷が少なく、通気性を有し、耐油性にも優れており、食品包装容器、食品包装紙等として有用である。
なお、2012年12月21日に出願された日本特許出願2012-279126号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
なお、2012年12月21日に出願された日本特許出願2012-279126号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (14)
- 紙基材と、
前記紙基材の少なくとも一方の表面に設けられた、水溶性または水分散性バインダを含む第1の層と、
前記第1の層の上に設けられた、炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーを含む第2の層と
を有することを特徴とする耐水耐油紙。 - 前記紙基材が、カナダ標準濾水度(CSF)が350~550mLのパルプを、1種単独でまたは2種以上混合して抄紙した非塗工紙である、請求項1に記載の耐水耐油紙。
- 前記含フッ素ポリマーが、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに基づく構成単位を有する含フッ素ポリマーである請求項1または2に記載の耐水耐油紙。
- 前記水溶性または水分散性バインダが、でんぷんまたはポリビニルアルコールである、請求項1~3のいずれか一項に記載の耐水耐油紙。
- 前記でんぷんが、酸化でんぷん、リン酸エステル化でんぷんおよびヒドロキシエチルエーテル化でんぷんからなる群から選ばれる少なくとも一種である、請求項4に記載の耐水耐油紙。
- 前記第1の層に含まれる水溶性または水分散性バインダの量が、1.0g/m2以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載の耐水耐油紙。
- 前記第2の層に含まれる含フッ素ポリマーの量が、0.1~3g/m2である、請求項1~6のいずれか一項に記載の耐水耐油紙。
- 紙基材の少なくとも一方の表面に、水溶性または水分散性バインダを含む第1の塗工液を塗工し、さらに炭素数7以上のポリフルオロアルキル基を有しない含フッ素ポリマーおよび水性媒体を含む第2の塗工液を塗工することを特徴とする耐水耐油紙の製造方法。
- 前記水性媒体が、水、または水溶性有機溶媒を含む水である請求項8に記載の耐水耐油紙の製造方法。
- 前記第1の塗工液中の水溶性または水分散性バインダの濃度が、1~15質量%である請求項8または9に記載の耐水耐油紙の製造方法。
- 前記第2の塗工液中の含フッ素ポリマーの濃度が、0.3~2.0質量%である請求項8~10のいずれか一項に記載の耐水耐油紙の製造方法。
- 前記第1の塗工液を、前記水溶性または水分散性バインダの量が1.0g/m2以上となるように塗工する、請求項8~11のいずれか一項に記載の耐水耐油紙の製造方法。
- 前記第2の塗工液を、前記含フッ素ポリマーの量が0.1~3g/m2となるように塗工する、請求項8~12のいずれか一項に記載の耐水耐油紙の製造方法。
- 前記第1の塗工液の塗工後および/または前記第2の塗工液の塗工後に、前記塗工液を120℃未満で乾燥させる、請求項8~13のいずれか一項に記載の耐水耐油紙の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012279126A JP2016029220A (ja) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | 耐水耐油紙およびその製造方法 |
JP2012-279126 | 2012-12-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2014098240A1 true WO2014098240A1 (ja) | 2014-06-26 |
Family
ID=50978553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/084358 WO2014098240A1 (ja) | 2012-12-21 | 2013-12-20 | 耐水耐油紙およびその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016029220A (ja) |
WO (1) | WO2014098240A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3184693A4 (en) * | 2014-08-19 | 2018-01-24 | Kuraray Co., Ltd. | Paper composite, packaging material and method for producing paper composite |
CN112900132A (zh) * | 2021-03-06 | 2021-06-04 | 嘉兴市丰莱桑达贝纸业有限公司 | 冲压纸杯湿硅纸 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6769210B2 (ja) * | 2016-09-26 | 2020-10-14 | 王子ホールディングス株式会社 | 耐油紙及びその製造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08209590A (ja) * | 1995-01-30 | 1996-08-13 | Nippon Paper Ind Co Ltd | 耐油紙及びその製造方法 |
JP2011038204A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd | 多層抄き耐油板紙及びその製造方法並びにそれを用いた耐油性紙製容器 |
JP2012219220A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Tokushu Tokai Seishi Co Ltd | 撥水耐油剤及び撥水耐油紙、並びに、撥水耐油紙の製造方法 |
-
2012
- 2012-12-21 JP JP2012279126A patent/JP2016029220A/ja active Pending
-
2013
- 2013-12-20 WO PCT/JP2013/084358 patent/WO2014098240A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08209590A (ja) * | 1995-01-30 | 1996-08-13 | Nippon Paper Ind Co Ltd | 耐油紙及びその製造方法 |
JP2011038204A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd | 多層抄き耐油板紙及びその製造方法並びにそれを用いた耐油性紙製容器 |
JP2012219220A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Tokushu Tokai Seishi Co Ltd | 撥水耐油剤及び撥水耐油紙、並びに、撥水耐油紙の製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3184693A4 (en) * | 2014-08-19 | 2018-01-24 | Kuraray Co., Ltd. | Paper composite, packaging material and method for producing paper composite |
US10370796B2 (en) | 2014-08-19 | 2019-08-06 | Kuraray Co., Ltd. | Paper composite, packaging material, and production method of paper composite |
CN112900132A (zh) * | 2021-03-06 | 2021-06-04 | 嘉兴市丰莱桑达贝纸业有限公司 | 冲压纸杯湿硅纸 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016029220A (ja) | 2016-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10378152B2 (en) | Environment-friendly packaging paper for food | |
Fernandes et al. | Production of coated papers with improved properties by using a water-soluble chitosan derivative | |
CN109072555B (zh) | 具有针对脂肪的增强的抗性的用于食物的轻质包装纸 | |
JP5406438B2 (ja) | 吸湿・耐油板紙 | |
WO2014098240A1 (ja) | 耐水耐油紙およびその製造方法 | |
JP6003793B2 (ja) | 耐油紙及び耐油紙の製造方法 | |
JP2016068363A (ja) | 煙草用包装材料 | |
JP2009120996A (ja) | 耐水耐油紙及びその製造方法 | |
JP2019116715A (ja) | 新聞用紙 | |
JP5312249B2 (ja) | 耐油紙 | |
JP5955019B2 (ja) | 食品包装シート用原紙及び食品包装シート | |
JP6459956B2 (ja) | 耐油紙 | |
Ovaska | Oil and grease barrier properties of converted dispersion-coated paperboards | |
JP6420782B2 (ja) | 水彩画用紙及びその製造方法 | |
JP6994343B2 (ja) | 耐油紙および耐油紙の製造方法 | |
JP4279286B2 (ja) | 耐油紙及びその製造方法 | |
JP2011256467A (ja) | 耐油紙 | |
JP5630035B2 (ja) | 耐油紙およびその製造方法 | |
JP6636407B2 (ja) | 耐水耐油紙及びその製造方法 | |
WO2016182028A1 (ja) | 耐油紙および耐油紙の製造方法 | |
JP4492270B2 (ja) | 中性サイジング方法および中性サイジング紙 | |
EP4234810B1 (en) | A fluorochemical-free grease-barrier paper | |
Mesic et al. | Effects of application temperature in paper surface sizing with temperature-responsive starch on water repellency and flexographic printability | |
JP7298648B2 (ja) | 耐水性紙 | |
JP2000136494A (ja) | 紙の内添サイジング方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13866098 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13866098 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |