JP2017119921A - 耐油紙 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】紙基材の少なくとも片面に、下塗り塗工層と上塗り塗工層とを有する耐油紙であって、前記下塗り塗工層は、酸化デンプンと、脂肪酸サイズ剤およびアルキルケテンダイマーの少なくとも1つとを含有し、前記上塗り塗工層は、酸化デンプンおよびスチレンブタジエン共重合体の少なくとも1つを含有することを特徴とする耐油紙である。
【選択図】なし
Description
本実施形態の耐油紙は、紙基材の少なくとも片面に、フッ素樹脂系耐油剤を含まない特定の成分を有した下塗り塗工層と上塗り塗工層とを有している。特定の成分を有した下塗り塗工層と上塗り塗工層の2つの耐油層を有していることによって、両者の相乗効果が生まれ、油分の抜けや油分のしみが発生することを防止することが可能となり、薄葉の耐油紙であっても高いレベルの耐油性を発現させることが可能となった。
下塗り塗工層は、酸化デンプンと、脂肪酸サイズ剤およびアルキルケテンダイマーの少なくとも1つとを含有している。下塗り塗工層を構成する成分としては、紙基材上に皮膜を形成し、油分のしみと拡がりを抑制する観点から、酸化デンプンが必須成分であり、かつ主成分であることが好ましい。ここで、主成分とは、下塗り塗工層の全固形分の50質量%以上であることを意味している。下塗り塗工層の全固形分中の酸化デンプンの含有割合は、50〜90質量%が好ましく、65〜85質量%がより好ましい。また、酸化デンプンの塗膜は、製袋時等に機械等で表面をこすられたときに、粉状物の発生が少なく、好ましい。
本実施形態の耐油紙に用いる紙基材としては、特に限定されず、各種の紙、板紙を使用することができ、用途に応じて適宜選択することができる。具体的には、晒または未晒クラフト紙、上質紙、中質紙、微塗工紙、塗工紙、板紙、白板紙、ライナー、セミグラシン紙、グラシン紙、片艶紙、パーチメント紙等が挙げられる。
<紙基材の製造方法>
紙基材は、常法により各種抄紙機により抄紙され、湿紙を形成した後、乾燥させることにより得ることができる。その後、表面サイズプレス処理マシンカレンダー等による平滑化処理等、常法による処理工程を経て製造される。
塗工液は、前記の各種成分の他に、バインダー、顔料、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、着色剤等の各種助剤を適宜添加して、調製される。塗工液の溶剤としては、通常、水が使用される。下塗り塗工層用塗工液の濃度は、固形分の濃度で、2〜10%が好ましく、4〜8%がより好ましい。上塗り塗工層用塗工液の濃度は、固形分の濃度で、10〜20%が好ましく、12〜18%がより好ましい。下塗り塗工層用塗工液の濃度を2〜10%とすることにより、紙基材になるべく浸透させて、油分のしみの拡がりを効果的に抑えることができる。一方、上塗り塗工層用塗工液の濃度を10〜20%とすることにより、紙基材になるべく浸透させずに塗工層として油分の浸透をブロックすることができる。すなわち、下塗り塗工層用塗工液よりも上塗り塗工層用塗工液の方が濃度が高く、耐油紙の上塗り塗工層から下塗り塗工層にかけて塗工液に濃度勾配があることが好ましい。
紙基材の少なくとも片面に、下塗り塗工層用塗工液を塗工し、引き続き乾燥機を通して、塗工液を乾燥させる。次に、上塗り塗工層用塗工液を塗工し、引き続き乾燥機を通して、塗工液を乾燥させることによって、各塗工層を形成することができる。
[A液(下塗り塗工層用塗工液)の調製]
以下、固形分換算の部数で酸化デンプン(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)水溶液の75部、脂肪酸サイズ剤(商品名:サイズパインDL−FA20、荒川化学社製)15部、ポリアミド・エピクロロヒドリン系架橋剤(ポリアミドエピクロルヒドリン樹脂、商品名:WS4024、星光PMC社製)10部からなる組成物を混合し、水を加えて固形分濃度8%の下塗り塗工層用塗工液(A液)を得た。
以下、固形分換算の部数で酸化デンプン(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)水溶液の75部、脂肪酸サイズ剤(商品名:サイズパインDL−FA20、荒川化学社製)15部、ポリアミド・エピクロロヒドリン系架橋剤(ポリアミドエピクロルヒドリン樹脂、商品名:WS4024、星光PMC社製)10部からなる組成物を混合し、水を加えて固形分濃度15%の上塗り塗工層用塗工液(B液)を得た。
以下、固形分換算の部数で酸化デンプン(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)水溶液の30部、脂肪酸サイズ剤(商品名:サイズパインDL−FA20、荒川化学社製)15部、重質炭酸カルシウム(商品名:FMT−97、ファイマテック社製)55部からなる組成物を混合し、水を加えて固形分濃度15%の上塗り塗工層用塗工液(C液)を得た。
カナダ標準フリーネスが220mlとなるようレファイナーで調整したLBKPからなるパルプを用い、内添填料として酸化チタン(商品名:R780、石原産業社製)を3%配合した坪量43.6g/m2で抄造した非塗工紙を紙基材として用いた。この紙基材の両面に、ポンドサイズプレスコーターにて、A液を乾燥後の塗工量が両面で3g/m2となるように塗工し、乾燥させることにより、下塗り塗工層を形成して下塗り原紙を得た。この下塗り原紙を用いて、フィルムトランスファーコーターとしてロッドメタリングサイズプレスコーター(ロッドメタリングサイザーともいう)にて、一方の面にB液を乾燥後の塗工量が1.7g/m2となるように塗工し、他方の面にC液を乾燥後の塗工量が1.7g/m2となるように塗工し、乾燥させた。以上の工程を経ることによって、表面側にA液を用いた下塗り塗工層とB液を用いた上塗り塗工層とを形成し、裏面側にA液を用いた下塗り塗工層とC液を用いた上塗り塗工層とを形成して、表面と裏面の両面に下塗り塗工層と上塗り塗工層とを有する耐油紙を得た。この耐油紙の坪量は50g/m2であった。また、紙基材のステキヒトサイズ度は1秒以下であった。
実施例1の耐油紙の作製において、上塗り塗工層用塗工液として、C液に代えてB液を用いた以外は、実施例1と同様にして耐油紙を得た。
[D液(下塗り塗工層用塗工液)の調製]
以下、固形分換算の部数で酸化デンプン(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)水溶液の90部、アルキルケテンダイマー(商品名:AD1606、星光PMC製)10部からなる組成物を混合し、水を加えて固形分濃度8%の下塗り塗工層用塗工液(D液)を得た。
以下、固形分換算の部数で酸化デンプン(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)水溶液の90部、アルキルケテンダイマー(商品名:AD1606、星光PMC製)10部からなる組成物を混合し、水を加えて固形分濃度15%の上塗り塗工層用塗工液(E液)を得た。
以下、固形分換算の部数で酸化デンプン(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)水溶液の30部、重質炭酸カルシウム(商品名:FMT−97、ファイマテック社製)70部からなる組成物を混合し、水を加えて固形分濃度15%の上塗り塗工層用塗工液(F液)を得た。
実施例1の耐油紙の作製において、A液に代えてD液を用いて、B液に代えてE液を用いて、C液に代えてF液を用いた以外は、実施例1と同様にして耐油紙を得た。
[G液(上塗り塗工層用塗工液)の調製]
以下、固形分換算の部数でカルボキシ変性ポリビニルアルコール(商品名:T330H、日本合成化学社製)水溶液の6部、カオリン(商品名:HTクレー、BASFジャパン社製)水分散液の60部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:A6160、Tg:20℃、平均粒径135nm、旭化成社製)の34部からなる組成物を混合し、水を加えて固形分濃度30%の上塗り塗工層用塗工液(G液)を得た。
以下、固形分換算の部数で酸化デンプン(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)水溶液の2.5部、カオリン(商品名:HTクレー、BASFジャパン社製)水分散液の67.5部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:A6160、Tg:20℃、平均粒径135nm、旭化成社製)の30部からなる組成物を混合し、水を加えて固形分濃度35%の上塗り塗工層用塗工液(H液)を得た。
実施例1の耐油紙の作製において、B液に代えてG液を用いて、C液に代えてH液を用いた以外は、実施例1と同様にして耐油紙を得た。
実施例1のA液及びB液の調製において、架橋剤を用いなかった以外は、実施例1と同様にして耐油紙を得た。
実施例2のA液及びB液の調製において、架橋剤を用いなかった以外は、実施例2と同様にして耐油紙を得た。
実施例4のA液の調製において、架橋剤を用いなかった以外は、実施例4と同様にして耐油紙を得た。
実施例1のB液の調製において、酸化デンプンの量を75部に代えて40部とし、脂肪酸サイズ剤の量を15部に代えて50部とした以外は、実施例1と同様にして耐油紙を得た。
実施例1の耐油紙の作製において、下塗り塗工層を形成せずに、紙基材の表面側にB液を用いた上塗り塗工層を形成し、裏面側にC液を用いた上塗り塗工層を形成して、上塗り塗工層だけの単層構造とした以外は、実施例1と同様にして耐油紙を得た。
実施例4の耐油紙の作製において、下塗り塗工層を形成せずに、紙基材の表面側にG液を用いた上塗り塗工層を形成し、裏面側にH液を用いた上塗り塗工層を形成して、上塗り塗工層だけからなる単層構造とした以外は、実施例4と同様にして耐油紙を得た。
比較例1のB液の調製において、架橋剤を用いなかった以外は、比較例1と同様にして耐油紙を得た。
TAPPI UM−557法(キット法)により耐油紙の表面側の塗工面の耐油度を測定した。なお、本発明において耐油度は5級以上が好ましい。
耐油紙の表面側の塗工面上に、サラダ油を含浸させた3×3cmの正方形のろ紙を載せ、30分経過後、ろ紙を取り除き、油を拭き取った後、耐油紙への油のしみ広がりを目視観察し、下記の基準で評価した。3級以上が好ましいと判定した。
5級:全くしみが見えない。
4級:小さなしみがほとんど見られない。
3級:しみが僅かに見られるが、その広がりがほとんどない。
2級:しみが広がって見られるが、その広がりが不完全なろ紙(正方形)の形である。
1級:しみが著しく、完全なろ紙(正方形)の形まで広がっている。
白色のコピー用紙の上に耐油紙を裏面が重なるようにして載せ、耐油紙の表面側の塗工面上に、サラダ油を1滴のせ、4×4cmのプラスチック板を更にのせ、更にプラスチック板の上に100gの重りを載せ、30分経過後の、耐油紙の下に敷いたコピー用紙への油の抜けを目視観察し、下記の基準で評価した。○以上が好ましいと判定した。
◎:全く油が抜けず、コピー用紙に油のしみが全く見られない。
○:油抜けがほとんどなく、コピー用紙に油のしみがほとんどみられない。
△:油が抜けており、コピー用紙に小さなしみが数点見られる。
×:油が著しく抜けており、コピー用紙に大きなしみが見られる。
摩擦係数測定機(佐川製作所製)上にA4にカットされた耐油紙の裏面側を向い合せて重ねてのせ、6×10cmの寸法の1000gの重りを更にのせ、下側の耐油紙を固定したまま、上側の耐油紙に載せた重りを150mm/minの速度で45mm引張り、その時の耐油紙の裏面同士の静摩擦係数を測定した。本発明においては、耐油紙の製造過程あるいは耐油紙を用いた加工時に、山崩れや巻ずれを起こす虞があることから、例えば袋状に加工して内容物を包装する等の用途においては、裏面同士の静摩擦係数が高い方が好ましい。摩擦係数が0.3以上であるとき、好ましいと判定した。
Claims (11)
- 紙基材の少なくとも片面に、下塗り塗工層と上塗り塗工層とを有する耐油紙であって、
前記下塗り塗工層は、酸化デンプンと、脂肪酸サイズ剤およびアルキルケテンダイマーの少なくとも1つとを含有し、
前記上塗り塗工層は、酸化デンプンおよびスチレンブタジエン共重合体の少なくとも1つを含有する
ことを特徴とする耐油紙。 - 前記紙基材の表面と裏面の両面に、前記下塗り塗工層と前記上塗り塗工層とを有することを特徴とする請求項1に記載の耐油紙。
- 前記紙基材の表面の前記上塗り塗工層は、酸化デンプンと脂肪酸サイズ剤、酸化デンプンとアルキルケテンダイマー、スチレンブタジエン共重合体、のいずれか1つを含有することを特徴とする請求項2に記載の耐油紙。
- 前記紙基材の裏面の前記上塗り塗工層が、無機微粒子をさらに含有することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の耐油紙。
- 前記下塗り塗工層および前記上塗り塗工層の少なくとも一方が、架橋剤で架橋されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の耐油紙。
- 前記架橋剤が、エピクロルヒドリン系架橋剤であることを特徴とする請求項5に記載の耐油紙。
- 前記紙基材が、内添サイズ剤を紙基材のパルプ100質量部に対して0〜0.3質量部含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の耐油紙。
- 前記紙基材のパルプのカナダ標準フリーネスが80〜350mlであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の耐油紙。
- 坪量が20〜150g/m2であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の耐油紙。
- 前記下塗り塗工層および前記上塗り塗工層の塗工量の合計が片面で1〜10g/m2であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の耐油紙。
- 前記紙基材が、広葉樹晒クラフトパルプを紙基材の全パルプ100質量%のうち60〜100質量%含有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の耐油紙。
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