WO2021095709A1 - 耐油紙及び耐油紙の製造方法 - Google Patents

耐油紙及び耐油紙の製造方法 Download PDF

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公人 関
和美 峯村
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大王製紙株式会社
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    • D21H19/22Polyalkenes, e.g. polystyrene

Definitions

  • the present invention relates to oil-resistant paper and a method for producing oil-resistant paper.
  • Oil-resistant paper is used, for example, in paper containers, food trays, food wrapping paper, cigarette cartons, medical applications, and the like.
  • Fluororesin-based resins that utilize oil resistance are widely known as oil-resistant agents, but in recent years, acrylic resin-based ones have been used due to the accumulation of organic fluororesins in the body and the generation of harmful gases under high-temperature conditions.
  • Polyvinyl alcohol-based resins and the like have become known (Patent Document 1). Acrylic resin-based ones and polyvinyl alcohol resin-based ones are intended to ensure oil resistance by a film forming function.
  • the method of internally adding an oil resistant agent to the base material causes a deterioration in the yield of the oil resistant agent, and the method of separately applying the oil resistant agent to the base material by, for example, a printing machine complicates the manufacturing process. Therefore, it is preferable to apply an oil resistant agent to the surface of the base paper at the papermaking stage to impart oil resistance, in order to reduce the man-hours and the amount of materials such as the oil resistant agent used, and the tsubo is particularly high.
  • the coating form is suitable for the amount of paperboard (thick paper).
  • the main object of the present invention is to provide an oil-resistant paper that satisfies oil resistance and has no coating defects.
  • the oil-resistant paper of the present invention that solves the above problems is An oil resistant layer is formed on at least one side of the base paper,
  • the oil-resistant layer contains a polyvinyl alcohol-based resin and a styrene-acrylic copolymer resin as main components, and the content of the polyvinyl alcohol-based resin is 15 to 50 mass by mass with respect to 100 parts by mass of the styrene-acrylic copolymer resin. It is characterized by being a part.
  • the method for producing the oil-resistant paper of the present invention is: An oil-resistant agent containing a polyvinyl alcohol-based resin and a styrene-acrylic copolymer resin as main components is applied to at least one side of the base paper obtained by papermaking the paper material at 15 ° C. or higher and lower than 40 ° C. to form an oil-resistant layer. It has a process of forming and then processing the calendar, The content of the polyvinyl alcohol-based resin is 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the styrene-acrylic copolymer resin.
  • the oil resistant agent contains a polyvinyl alcohol-based resin and a styrene-acrylic copolymer resin as main components, and the content of the polyvinyl alcohol-based resin is 15 to 50 mass by mass with respect to 100 parts by mass of the styrene-acrylic copolymer resin.
  • An oil-resistant layer is formed by applying a portion to at least one side of the base paper.
  • the styrene-acrylic copolymer resin is provided in the form of an emulsion.
  • polyvinyl alcohol-based resin examples include unmodified fully saponified polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, and examples of the modified polyvinyl alcohol include ethylene-modified polyvinyl alcohol, carboxy-modified polyvinyl alcohol and silicon-modified polyvinyl alcohol. Examples thereof include acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol and diacetone group-modified polyvinyl alcohol.
  • the styrene-acrylic copolymer resin and the polyvinyl alcohol-based resin are contained in a solid content mass ratio of 90:10 to 65:35. More preferably, the solid content mass ratio of the styrene-acrylic copolymer resin and the polyvinyl alcohol-based resin is 85:15 to 75:25. Further, it is also preferable that the content of the polyvinyl alcohol-based resin is 15 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the styrene-acrylic copolymer resin. If the amount of polyvinyl alcohol-based resin forming the hydrophilic film is small, the water resistance tends not to be satisfied.
  • the polyvinyl alcohol-based resin has a role of protecting the styrene-acrylic copolymer resin, and when the amount of the polyvinyl alcohol-based resin is small, the amount of residue of the oil-resistant agent tends to be increased. On the other hand, if the amount of the polyvinyl alcohol-based resin is excessively large, the viscosity of the coating liquid of the oil-resistant agent becomes high, the pump transportability tends to deteriorate, and the coating suitability tends to deteriorate.
  • the above-mentioned oil-resistant layer contains 1.0 to 10.0 parts by mass of paraffin wax as a release agent with respect to 100 parts by mass of the styrene-acrylic copolymer resin.
  • Paraffin wax also improves oil resistance. It also has the effect of preventing debris from adhering to the calendar roll during calendar processing.
  • oil-resistant paper having a basis weight of the base paper of 180 to 1310 g / m 2 , especially 250 to 600 g / m 2 used for paper containers, for example, the total amount of one-sided coating of the oil-resistant layer.
  • the base paper is preferably a paper having a plurality of middle layers and a pair of surface layers formed on the front and back surfaces of the middle layer.
  • the number of layers of the middle layer is not limited, but 2 to 7 layers, particularly 4 to 5 layers are preferable.
  • Basis weight is measured according to JIS-P8124 (2011).
  • the basis weight of each layer of the multilayer paper does not have to be uniform, and the basis weight of the surface layer and the middle layer is not particularly limited, but the basis weight of one surface layer is preferably 30 to 260 g / m 2.
  • the basis weight of the entire middle layer is preferably 600 to 950 g / m 2.
  • Paper thickness is measured in accordance with "Paper and Paperboard-Thickness and Density Test Method" described in JIS-P8118 (2014).
  • the thickness of the multilayer paper is preferably 180 to 1870 ⁇ m.
  • the base paper density (excluding the oil-resistant layer) of the oil-resistant paper is preferably 0.70 to 1.00 g / cm 3 , and particularly preferably 0.80 to 0.95 g / cm 3.
  • the density of the multilayer paper can be adjusted by the pulp freeness and ash content of the surface layer or the middle layer, and the calendar process.
  • the pulp that constitutes the base paper is mainly composed of softwood kraft pulp and hardwood kraft pulp.
  • the used paper pulp can be blended within 20% by weight, for example, it is not suitable for food use, and a 100% virgin pulp product is desirable.
  • softwood kraft pulp examples include softwood unbleached kraft pulp (NUKP), softwood semi-bleached kraft pulp (NSBKP), and softwood bleached kraft pulp (NBKP).
  • softwood kraft pulp examples include hardwood unbleached kraft pulp (LUKP), hardwood semi-bleached kraft pulp (LSBKP), and hardwood bleached kraft pulp (LBKP).
  • LKP hardwood unbleached kraft pulp
  • LSBKP hardwood semi-bleached kraft pulp
  • LLKP hardwood bleached kraft pulp
  • the paper becomes thicker and sufficient strength can be secured.
  • the hardwood craft is relatively rigid and easily densified. Since it contains a large amount of pulp, the pair of surface layers can obtain high-density and rigid characteristics and are excellent in strength. Further, the surface layer has a high effect of suppressing the penetration of water or oil components derived from an object such as food into the inside.
  • the middle layer has good flexibility.
  • Each layer of the multilayer paper may be, for example, chemical pulp such as broadleaf sulfite pulp or coniferous sulfite pulp, or pulp chemically or mechanically produced from non-wood fibers such as kenaf, hemp, and reed.
  • chemical pulp such as broadleaf sulfite pulp or coniferous sulfite pulp
  • pulp chemically or mechanically produced from non-wood fibers such as kenaf, hemp, and reed.
  • non-wood fibers such as kenaf, hemp, and reed.
  • the multilayer paper of the embodiment is one that comes into direct contact with an object such as food when used for, for example, paper tableware. Therefore, the other pulp used for the multilayer paper is preferably chemical pulp, and more preferably ECF pulp, TCF pulp, and unbleached kraft pulp (UKP).
  • ECF pulp is a chlorine-free bleached chemical pulp produced by bleaching with chlorine dioxide (ClO 2 ) without using chlorine
  • TCF pulp is a completely chlorine-free bleached chemical pulp produced by bleaching with oxygen (O), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), and ozone (O 3 ) without using chlorine (Cl 2). That is, since ECF pulp and TCF pulp have a trace amount or 0 chlorine ion content, they have an advantage that there is little risk of producing organic chlorine compounds such as dioxins even by low-temperature incineration, resulting in an environmental load. Can be reduced. In addition, unbleached kraft pulp can be used to resemble the color of wood (ice bar, etc.), and by omitting the bleaching process, it is possible to reduce the environmental load such as energy reduction and CO 2 reduction. ..
  • the base paper (including the multilayer paper composed of the surface layer and the middle layer) contains a sizing agent and a paper strength enhancer as an additive for papermaking.
  • a sizing agent can be added to each layer of the multilayer paper in order to further suppress the penetration of water or oil components derived from an object such as food into the inside.
  • the sizing agent include a styrene-based sizing agent, an alkyl keten dimer (AKD), an alkenyl succinic anhydride (ASA), a neutral rosin sizing agent, a rosin sizing agent, and a modified rosin emulsion sizing agent.
  • a rosin sizing agent and a modified rosin emulsion sizing agent are preferable.
  • the rosin sizing agent is conventionally known in the paper manufacturing field and is not particularly limited.
  • the rosin-based substance include fortified rosins obtained by modifying rosins such as gum rosin, wood rosin and tall oil rosin with ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and acrylic acid or their anhydrides.
  • rosin esters obtained by reacting rosins with polyhydric alcohols such as glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, and diglycerin can be mentioned.
  • the rosin-based sizing agent includes those obtained by emulsifying these alone or a mixture thereof, and those obtained by emulsifying alone and then mixing them. Further, the emulsified product to which various polymers are added in order to further improve the size expression is also included.
  • the content of the sizing agent on the surface layer is preferably 0.5 kg / t or more and 5.0 kg / t or less in terms of solid content.
  • the content of the sizing agent in the middle layer is preferably 2.0 kg / t or more and 5.0 kg / t or less in terms of solid content.
  • "kg / t" indicates the mass (kg) per 1 ton of pulp. Water resistance can be improved by setting the content of the sizing agent within the above range.
  • Paper power enhancer A paper strength enhancer can be added to each layer of the multilayer paper. By adding a paper strength enhancer, various strengths suitable for use as paper tableware can be imparted to each layer. In addition, by adding a resin-based paper strength agent internally, it becomes difficult for the oil-resistant agent to soak into the oil-resistant agent (resin), and the coating becomes easier.
  • the paper strength enhancer various known ones such as polyacrylamide resin, polyamide resin, polyamine resin, acrylic resin, melamine resin, urea resin, and polyamide epichlorohydrin resin can be used. Among these, it is preferable to use an amphoteric paper strength enhancer.
  • amphoteric polyacrylamide include a copolymer of acrylamide and the anionic monomer and the cationic monomer, a Mannig modified product of a copolymer of acrylamide and the anionic monomer, and a Hofmann decomposition product.
  • amphoteric polyacrylamide is particularly preferable, and since amphoteric polyacrylamide has a self-fixing function, even if it is added to improve the inter-paper strength, there is no excess of cations. , The modified rosin emulsion sizing agent can be stably fixed.
  • the content of the paper strength enhancer in each layer is preferably 12.0 kg / t to 30.0 kg / t in terms of solid content.
  • various paper strengths such as interlayer strength of multilayer paper can be imparted. If the content of the paper strength enhancer is less than the above range, the interlayer strength may not be sufficient.
  • the improvement of the interlayer strength becomes almost flat, and further, the yield of the added paper strength enhancer decreases, so that stains and foaming in the paper machine system are caused. It may occur and the operability may decrease.
  • the oil-resistant paper may contain various other papermaking additives as long as the effects intended by the present invention are not impaired.
  • examples of other additives that can be added to the oil-resistant paper include known paper-making chemicals.
  • an oil-resistant agent containing a polyvinyl alcohol-based resin and a styrene-acrylic copolymer resin as main components is applied to one or both sides of the base paper obtained by papermaking the paper material to make it oil-resistant. Layers are formed and then calendared.
  • Pulp fibers are dispersed in water to prepare a slurry.
  • a slurry corresponding to each of the plurality of layers is prepared.
  • paper is made with a paper machine at a pH of 6 or more and 8 or less to obtain a base paper.
  • a paper machine at a pH of 6 or more and 8 or less to obtain a base paper.
  • the paper making method is not particularly limited, and a known paper machine, that is, a paper machine such as a long net, a circular net, a hybrid former, or a gap former can be used.
  • an oil resistant agent is applied to at least one of the front surface and the back surface of the base paper using a coating device such as a size press, a metering size press, a gate roll coater, a blade coater, and a calender roll.
  • a coating device such as a size press, a metering size press, a gate roll coater, a blade coater, and a calender roll.
  • the oil resistant layer can be formed.
  • the oil resistant agent is preferably applied at a temperature of 15 ° C. or higher and lower than 40 ° C. It is desirable to disperse the oil resistant agent in water and apply it.
  • a method for adjusting the temperature of the oil resistant agent a method known in the paper industry can be used.
  • smoothing may be performed using a calendar device such as a nip calendar, a super calendar, a machine calendar, or a soft calendar.
  • a calendar device such as a nip calendar, a super calendar, a machine calendar, or a soft calendar.
  • the base paper shown in the table was made with a circular net multi-cylinder paper machine, and the oil resistant agent was transferred and coated with a calendar roll, and then calendared to obtain an oil resistant paper.
  • the oiliness was evaluated as follows. Japan TAPPI Pulp and Paper Test Method (No. 41) The oil resistance (oil repellency) of paper and paperboard was measured according to the oil repellency test method-kit method. The test operation is shown below. (1) Oil repellency by changing the coating amount of oil resistant agent (styrene-acrylic copolymer resin emulsion, paraffin wax, polyvinyl alcohol (PVA) as a component), oil resistant agent temperature, and physical properties of base paper. The samples used for the test (Test Examples 8 to 18) were used. (2) The base paper is formed by laminating seven layers of wet paper. The paper density, paper thickness, and density of the entire base paper are as shown in Tables 2 and 3. (3) The oil repellency (oil resistance) of the oil-resistant paper having an oil-resistant layer on the surface (felt surface) of the base paper was measured. (4) Good oiliness is 8 or more.
  • oil resistant agent styrene-acrylic copolymer resin emulsion, paraffin
  • the state of streak defects was also evaluated according to the following criteria. ⁇ : There are no streak defects on the surface of the oil-resistant paper, and the appearance is good. ⁇ : There are streak defects on the surface of the oil-resistant paper, but there is no problem in performance. X: There are many streak defects on the surface of the oil-resistant paper, and the oil repellency of the streak defects may decrease.
  • the composition of the base paper in the samples is as follows.
  • the surface layer was made from 100 parts by mass of pulp slurry having a freeness of 420 mL and an NBKP: LBKP ratio of 20:80.
  • the middle layer was made from 100 parts by mass of pulp slurry having a freeness of 480 mL and an NBKP: LBKP ratio of 20:80.
  • These pulp slurries were made together in a multi-layer structure of surface layer, middle layer and surface layer using a multi-layer paper machine with a wire part of a circular net.
  • the basis weight of the pair of surface layer 100 g / m 2 in each layer, the middle layer is set to 280 g / m 2, and a total basis weight 380 g / m 2.
  • B-type viscosity (cps)
  • the B-type viscosity was measured in accordance with JIS-Z8803 (2011) "Method for measuring liquid viscosity”.
  • the B-type viscosity is the resistance torque when the oil resistant agent is agitated, and the higher the viscosity, the more energy required for agitation.
  • the oil-resistant paper of the present invention can be suitably used for coating paper tableware, paper medical equipment, and paper furniture.

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Abstract

【課題】耐油性を満足するとともに、塗工欠陥のない耐油紙を提供する。 【解決手段】基紙の少なくとも片面に、耐油層が形成され、前記耐油層は、ポリビニルアルコールとスチレン-アクリル共重合樹脂とを主成分として、前記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、スチレン-アクリル共重合樹脂100質量部に対して、15~50質量部とすることで解決できる。

Description

耐油紙及び耐油紙の製造方法
 本発明は耐油紙及び耐油紙の製造方法に関する。
 耐油紙は、例えば紙器、食品用トレー、食品用包装紙、たばこのカートン、医療用途などに用いられている。
 耐油剤としては、耐油性を利用したフッソ系樹脂のものが広く知られているが、有機フッ素樹脂の体内蓄積、高温条件下での有害ガスの発生などから、近年では、アクリル樹脂系のもの、ポリビニルアルコール系樹脂のものなどが知られてようになっている(特許文献1)。アクリル樹脂系のもの及びポリビニルアルコール樹脂系のものは、被膜形成機能によって耐油性を確保しようとするものである。
 基材に耐油剤を内添する方法では耐油剤の歩留まりの悪化を招き、また別途、例えば印刷機等で耐油剤を基材に塗布する方法では製造工程が複雑化する。そのため、抄紙段階で、基紙の表面に耐油剤を塗工することで耐油性を付与することが、工数の低減、耐油剤等の材料の使用量を低減するうえで好ましいとともに、特に高い坪量の板紙(厚紙)においては塗工形態が適している。
 他方、板紙(厚紙)への塗工では、低坪量で高密度の上質紙などの塗工と異なり、具体的な要因は不明であるが(一つの要因として紙の密度などが関係する可能性がある。)、耐油剤液の一部がカスとなって基紙の表層に留まり、そのままでカレンダー加工がなされると、カスがカレンダーロールに転写され、最終的に、紙にスジ状の欠陥が発生してしまう事態を招来する。
特開2015-155582号公報
 したがって、本発明の主たる課題は、耐油性を満足するとともに、塗工欠陥のない耐油紙を提供することにある。
 上記課題を解決した本発明の耐油紙は、
 基紙の少なくとも片面に、耐油層が形成され、
 前記耐油層は、ポリビニルアルコール系樹脂とスチレン-アクリル共重合樹脂とを主成分とし、前記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、前記スチレン-アクリル共重合樹脂100質量部に対して、15~50質量部である、ことを特徴とする。
 また、本発明の耐油紙の製造方法は、
 紙料を抄紙して得た基紙の少なくとも片面に、ポリビニルアルコール系樹脂とスチレン-アクリル共重合樹脂とを主成分とする耐油剤を15℃以上40℃未満で塗工して、耐油層を形成し、その後にカレンダー加工する工程を有し、
 前記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、スチレン-アクリル共重合樹脂100質量部に対して、10~50質量部である、ことを特徴とする。
 本発明によれば、耐油性を満足するとともに、塗工欠陥のない耐油紙を提供することができる。
 以下、本発明を実施するための形態を詳説する。
 (耐油剤)
 耐油剤としては、ポリビニルアルコール系樹脂とスチレン-アクリル共重合樹脂とを主成分とし、前記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量が、前記スチレン-アクリル共重合樹脂100質量部に対して、15~50質量部とするものを使用し、基紙の少なくとも片面に塗工することにより、耐油層が形成される。
 スチレン-アクリル共重合樹脂はエマルジョン形態で提供されるものが望ましい。
 ポリビニルアルコール系樹脂としては、未変性の完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコールや変性ポリビニルアルコールが挙げられ、変性ポリビニルアルコールとしては、エチレン変性ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、珪素変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、ジアセトン基変性ポリビニルアルコール等が挙げられる。
 スチレン-アクリル共重合樹脂とポリビニルアルコール系樹脂とが固形分質量部比で、90:10~65:35で含有されているのが望ましい。より好ましい、スチレン-アクリル共重合樹脂とポリビニルアルコール系樹脂との固形分質量部比は、85:15~75:25である。また、ポリビニルアルコール系樹脂の含有量が、スチレン-アクリル共重合樹脂100質量部に対して、15~50質量部含有されてなるものも好ましい。
 親水性被膜を形成するポリビニルアルコール系樹脂が少ないと、耐水性を満足しない傾向がみられる。さらに、ポリビニルアルコール系樹脂は、スチレン-アクリル共重合樹脂を保護する役割があり、ポリビニルアルコール系樹脂が少ないと、耐油剤のカスの析出量が多くなる傾向がある。他方、ポリビニルアルコール系樹脂が過度に多いと、耐油剤の塗工液の粘度が高くなり、ポンプ搬送性が悪化し、また塗工適性が悪くなる傾向がある。
 さらに、前述の耐油層中に、スチレン-アクリル共重合樹脂100質量部に対し、剥離剤としてパラフィンワックスを1.0~10.0質量部含有させるのがより望ましい。パラフィンワックスも耐油性を向上させる。また、カレンダー加工する際に、カレンダーロールにカスが付着するのを防止する効果も奏する。
 前記基紙の坪量が、180~1310g/m2である、特に紙製容器などに利用される250~600g/m2である耐油紙を対象にし、例えば耐油層の片面塗工量の合計が2.0~8.0g/m2、特に2.2~6.0g/m2で塗工を抄造工程内(オンマシン塗工)で行うときに、既述のスジ欠陥を抑制できる効果が顕著にあらわれる。
 坪量が高い耐油紙を得るには、前記基紙は、複数層の中層と、この中層の表裏に形成された一対の表層とを有する、抄き合わせのものが好ましい。中層の層数としては、限定はないものの、2~7層、特に4~5層が好適である。
 坪量は、JIS-P8124(2011)に準拠して測定される。多層紙の各層の坪量は均等である必要はなく、表層及び中層の坪量は、特に限定されるものではないが、表層1層の坪量としては、30~260g/m2が好ましい。また、中層全体の坪量としては、600~950g/m2が好ましい。
 紙厚は、JIS-P8118(2014)に記載の「紙及び板紙-厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定される。当該多層紙の紙厚としては、180~1870μmが好ましい。
 耐油紙の基紙密度(耐油層を除く)としては、0.70~1.00g/cm3、特に0.80~0.95g/cm3が好ましい。例えば、当該多層紙の密度は、表層又は中層のパルプフリーネスや灰分、カレンダー工程によって調節することができる。
 基紙を構成するパルプ、すなわち、表層及び中層のパルプが、針葉樹クラフトパルプ及び広葉樹クラフトパルプを主成分としているものが望ましい。古紙パルプを例えば20重量%以内で配合できるものの、例えば食品用途などについては適しておらず、100%バージンパルプ品であるのが望ましい。
 当該針葉樹クラフトパルプとして、例えば、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)、針葉樹半晒クラフトパルプ(NSBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)などを挙げることができる。また、当該広葉樹クラフトパルプとして、例えば、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、広葉樹半晒クラフトパルプ(LSBKP)、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)を挙げることができる。これらの中で、加工後の製品の外観及び強度を両立できる観点から、針葉樹晒クラフトパルプ及び広葉樹晒クラフトパルプを用いることが好ましい。
 針葉樹クラフトパルプ及び広葉樹クラフトパルプを混合して配合することが望ましい。紙厚が厚くなり、十分な強度を確保できる。
 また、多層の耐油紙の場合では、表層において前記針葉樹晒クラフトパルプにおける前記広葉樹晒クラフトパルプに対する質量比を5/95以上15/85以下にすることで、比較的剛直で高密度化しやすい広葉樹クラフトパルプを多く含有するので、一対の表層は高密度で剛直な特性を得ることができ、強度に優れる。さらに、表層は、食品等の被対象物由来の水分又は油成分の内部への浸透抑制効果が高い。
 一方、前記中層における前記針葉樹クラフトパルプの前記広葉樹クラフトパルプに対する質量比を20/80以上40/60以下にすることで、柔軟性に富む針葉樹クラフトパルプを多く含有するので、中層は良好な柔軟性を備える。
 当該多層紙の各層は、必要に応じて、例えば広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の化学パルプ、あるいは、ケナフ、麻、葦等の非木材繊維から化学的にまたは機械的に製造されたパルプ等の公知の種々のパルプを適宜組合せて使用することができる。
 実施の形態の多層紙は、例えば紙製食器に用いられ場合には、食品等の被対象物に直接接触されるものである。このため、当該多層紙に使用するその他のパルプとしては、化学パルプであることが好ましく、中でも、ECFパルプ、TCFパルプ、未晒クラフトパルプ(UKP)がより好ましい。ECFパルプとは、塩素(Cl2)を使用せず、二酸化塩素(ClO2)で漂白して製造した無塩素漂白化学パルプである。TCFパルプとは、塩素(Cl2)を使用せず、酸素(O)や過酸化水素(H22)、オゾン(O3)で漂白して製造した完全無塩素漂白化学パルプである。すなわち、ECFパルプ及びTCFパルプは、塩素イオンの含有量が微量または0であるため、低温焼却によってもダイオキシン類等の有機塩素化合物が生成される危険が少ないとの利点があり、結果として環境負荷を軽減できる。また、未晒クラフトパルプは、使用することで木材(アイスバー等)の色目に似せる事ができ、漂白工程を省くことでエネルギーの削減及びCO2の削減といった環境負荷の軽減を図ることができる。
 基紙(表層及び中層からなる多層紙を含む)には、製紙用添加剤としてサイズ剤及び紙力増強剤を含有することが好ましい。
 (サイズ剤)
 当該多層紙は、食品等の被対象物由来の水分又は油成分の内部への浸透をより抑制するために、各層にサイズ剤を添加することができる。サイズ剤としては、スチレン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー(AKD)、アルケニル無水琥珀酸(ASA)、中性ロジンサイズ剤、ロジンサイズ剤、変性ロジンエマルジョンサイズ剤などが挙げられる。これらの中でもロジンサイズ剤及び変性ロジンエマルジョンサイズ剤が好ましい。
 前記ロジンサイズ剤は、製紙分野で従来公知のものであって、特に限定されない。ロジン系の物質は、例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等のロジン類をフマル酸、マレイン酸、アクリル酸等のα,β-不飽和カルボン酸あるいはその無水物で変性した強化ロジンや、前記ロジン類をグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセリン等の多価アルコールを反応させて得られるロジンエステルを挙げることができる。また、本発明において、ロジン系サイズ剤には、これらの単独またはその混合物をエマルジョン化したもの、単独でエマルジョン化した後に混合したものも含まれる。さらに、前記エマルジョン化したものに、サイズ発現性をより向上させるために各種ポリマーを添加したものも含まれる。
 表層のサイズ剤の含有量としては、固形分で0.5kg/t以上5.0kg/t以下が好ましい。また、中層のサイズ剤の含有量としては、固形分で2.0kg/t以上5.0kg/t以下が好ましい。なお、「kg/t」はパルプ1tあたりの質量(kg)を示す。サイズ剤の含有量を前記範囲とすることで、耐水性を向上できる。
 (紙力増強剤)
 当該多層紙は、各層に紙力増強剤を添加することができる。紙力増強剤を添加することで、各層に紙製食器として用いるために適切な諸強度を付与できる。また、樹脂系の紙力剤を内添することで、耐油剤(樹脂)塗工時に耐油剤が染み込み難くなり、塗工しやすくなる。
 紙力増強剤としては、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミン系樹脂、アクリル樹脂系、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂など公知の種々のものを使用できる。これらの中でも、両性紙力増強剤を使用することが好ましい。両性ポリアクリルアミドとしては、アクリルアミドと前記のアニオン性モノマー及びカチオン性モノマーの共重合物、アクリルアミドと前記のアニオン性モノマーとの共重合物のマンニッヒ変性物、ホフマン分解物等が挙げられる。本発明者らの知見では、特に両性ポリアクリルアミドが好ましく、両性ポリアクリルアミドは、自己定着機能を有しているため、紙間強度を向上させるべく増添したとしても、カチオン過多になることがなく、変性ロジンエマルジョンサイズ剤を安定的に定着させることができる。
 各層の紙力増強剤の含有量としては、固形分で12.0kg/t~30.0kg/tが好ましい。前記紙力増強剤の含有量を前記範囲とすることで、多層紙の層間強度などの各種紙力を付与することができる。紙力増強剤の含有量が前記範囲を下回ると層間強度が十分でないおそれがある。一方、紙力増強剤の含有量が前記範囲を超えると層間強度の向上はほぼ横ばいとなり、さらに、添加した紙力増強剤の歩留りが低下することで、抄紙機系内の汚れ、発泡などが発生し、操業性が低下するおそれがある。
 (その他の添加剤)
 また、当該耐油紙は、本発明の目的とする効果を損ねない範囲でその他の各種製紙用添加剤を含有させてもよい。当該耐油紙に添加可能なその他の添加剤としては、例えば、公知の製紙用薬剤などが挙げられる。
 [製造方法]
 耐油紙を製造するに際しては、紙料を抄紙して得た基紙の片面又は両面に、ポリビニルアルコール系樹脂とスチレン-アクリル共重合樹脂とを主成分とする耐油剤を塗工して、耐油層を形成し、その後にカレンダー加工する。
 さらなる具体例としては次のとおりである。
 (1)パルプ繊維を水に分散させてスラリーを調成する。複数層の基紙を製造する場合は、複数層各々に対応するスラリーを調成する。
 (2)次に、これらの原料スラリーを用いて、6以上8以下のpHの下で抄紙機にて抄紙して基紙を得る。複数層の基紙を製造する場合は、各層の抄合せで抄紙する。抄紙手法は特に限定されるものではなく、公知の抄紙機、すなわち長網、円網、ハイブリッドフォーマー、ギャップフォーマー等の抄紙機を使用することができる。
 抄紙後、サイズプレス、メタリングサイズプレス、ゲートロールコーター、ブレードコーター、カレンダーロールなどの塗工装置等を使用して、基紙における表面及び裏面の少なくともいずれか一方に、耐油剤を塗工して耐油層を形成することができる。
 耐油剤は、温度15℃以上40℃未満で塗工するのが好ましい。耐油剤は水に分散させて、塗工するのが望ましい。ここで、耐油剤の温度調整方法は、製紙産業で公知の方法を用いることができる。
(3)次に、加圧ロールによりプレスし、水分を除去する。
(4)ドライヤーシリンダーにて乾燥する。
 乾燥後には、ニップカレンダー、スーパーカレンダー、マシンカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置を用いて平滑化処理を行ってもよい。平滑化処理を行うことにより、耐油紙に高い光沢度が付与されて高級感を有する製品となる。
 <その他の実施形態>
 本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
 水を所定量入れたタンクに、ポリビニルアルコールを投入し、加熱溶解させ1時間以上放置する。その後、このタンクにスチレン-アクリル共重合樹脂エマルジョン及びパラフィンワックスを投入し、攪拌して、耐油剤を得た。
 表に示す基紙に、円網多筒式抄き合わせ抄紙機により抄紙するとともに、前記耐油剤をカレンダーロールで転写塗工し、その後にカレンダー処理して耐油紙を得た。
 (析出試験)
 耐油紙(試験例1~7)について、マロン式機械的安定度試験(JIS K 6828-3(2003))に準拠して析出試験を行った。
 析出率(%)は次の計算で求めた。
 析出率(%)=析出物の質量(g)/塗工液(耐油剤)の質量(g)×100
 析出試験結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 耐油剤の温度をほぼ一定にして、PVAの割合を増加させた場合は、析出率が低い傾向となった(試験例2~4)。また、耐油剤中の薬剤等の割合を一定にして、耐油剤の温度を低下させると、析出率が低い傾向となった(試験例6、7)。
 (製品評価試験)
 試料(試験例8~18)について、はつ油度、スジ欠陥の状態を評価した。結果を表2、3に示した。
 はつ油度の評価は、次記のとおり行った。JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法(No.41)紙及び板紙のはつ油度試験方法-キット法-に準拠して耐油度(はつ油度)を測定した。試験操作を次記に示す。
 (1)耐油剤(スチレン-アクリル共重合樹脂エマルジョン、パラフィンワックス、ポリビニルアルコール(PVA)を成分に有するもの)の塗工量や耐油剤温度、基紙の物性を種々変えて、はつ油度試験に用いる試料(試験例8~18)とした。
 (2)基紙は、湿紙が7層、貼り合せて形成されたものである。基紙全体の米坪(坪量)、紙厚、密度は表2、表3に示すとおりである。
 (3)基紙の表面(フェルト面)に耐油層が備わった耐油紙について、はつ油度(耐油度)を測定した。
 (4)はつ油度が8以上のものを良好とする。
 前記試験例8~18について、併せてスジ欠陥の状態を以下の基準で評価した。
 ○:耐油紙の表面にスジ欠陥がなく、外観が良好である。
 △:耐油紙の表面にスジ欠陥が存在するが、性能に問題ないレベルである。
  ×:耐油紙の表面にスジ欠陥が多数存在し、スジ欠陥箇所のはつ油度が低下する可能性がある。
 試料(試験例8~18)における基紙の配合は次記のとおりである。表層は、フリーネス420mLのNBKP:LBKP比が20:80の100質量部のパルプスラリーを原料とした。中層は、フリーネス480mLのNBKP:LBKP比が20:80の100質量部のパルプスラリーを原料とした。これらパルプスラリーをワイヤーパートが円網の多層抄紙機を用いて表層、中層及び表層の多層構造で抄き合わせた。各層の坪量は一対の表層が100g/m2、中層が280g/m2とし、全坪量380g/m2とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 (その他)
 ・[坪量(g/m2)]
 JIS-P8124(2011)に記載の「紙及び板紙-坪量測定方法」に準拠して測定した。
 ・[紙厚(μm)]
 JIS-P8118(2014)に記載の「紙及び板紙-厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定した。
 ・[密度(g/cm3)]
 JIS-P8118(2014)に記載の「紙及び板紙-厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定した。
 ・[B型粘度(cps)]
 B型粘度は、JIS-Z8803(2011)の「液体の粘度測定方法」に準拠して測定した。B型粘度は耐油剤を攪拌したときの抵抗トルクであり、高いほど攪拌に必要なエネルギーが多くなることを意味する。
 本発明の耐油紙は、紙製食器、紙製医療器具、紙製家具への塗工に好適に用いることができる。

Claims (7)

  1.  基紙の少なくとも片面に、耐油層が形成され、
     前記耐油層は、ポリビニルアルコール系樹脂とスチレン-アクリル共重合樹脂とを主成分とし、
     前記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、スチレン-アクリル共重合樹脂100質量部に対して、15~50質量部である、
     ことを特徴とする耐油紙。
  2.  前記基紙の密度が、0.70~1.00g/cm3である請求項1に記載の耐油紙。
  3.  さらに、前記耐油層中に、スチレン-アクリル共重合樹脂100質量部に対し、パラフィンワックスが1.0~10.0質量部含有されている、
     請求項1又は請求項2に記載の耐油紙。
  4.  前記基紙の坪量が、180~1310g/m2である、
     請求項2又は請求項3に記載の耐油紙。
  5.  前記基紙は、複数層の中層と、この中層の表裏に形成された一対の表層とを有し、前記表層及び中層のパルプが、針葉樹クラフトパルプ及び広葉樹クラフトパルプを主成分としている、請求項4に記載の耐油紙。
  6.  前記耐油層の片面塗工量の合計が2.0~8.0g/m2である請求項4記載の耐油紙。
  7.  紙料を抄紙して得た基紙の少なくとも片面に、ポリビニルアルコール系樹脂とスチレン-アクリル共重合樹脂とを主成分とする耐油剤を15℃以上40℃未満で塗工して、耐油層を形成し、その後にカレンダー加工する工程を有し、
     前記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、スチレン-アクリル共重合樹脂100質量部に対して、10~50質量部である、
     ことを特徴とする耐油紙の製造方法。 
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