JP7513077B2 - Water-resistant paper, food containers, cutlery - Google Patents
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Description
本発明は、耐水性紙ならびにこれを用いてなる食品容器およびカトラリーに関する。 The present invention relates to waterproof paper and food containers and cutlery made from the same.
飲料、食品等の各種容器や、食品用カトラリー（例えば、箸、スプーン、フォーク等）として、従来プラスチック製品が使用されてきたが、環境負荷低減を目的として、紙製品への転換が望まれている。
従来、基紙の片面にポリエチレンフィルムをラミネートしたポリエチレンラミネート紙が、飲料、食品等の各種容器に使用されてきたが、再生時にポリエチレンフィルムの除去が困難であり、再生利用性に劣るという問題があった。
このような問題に対応するために、抄紙工程での性能の付与や、塗工による性能の付与により、耐水性等を付与することが行われてきた。
特許文献１には、耐水性、ヒートシール性、トップカール適性、グラビア印刷適性等の加工適性がポリエチレンラミネート紙と同等であり、かつ資源の有効利用のための再生利用性に優れたカップ原紙、紙皿原紙等の紙器原紙を提供することを目的として、基紙の少なくとも片面に目止め用の下塗り層、耐水耐油層からなる上塗り層を設けた紙器原紙において、下塗り層が顔料／バインダー樹脂層からなり塗工量が片面当り４～１５ｇ／ｍ２、上塗り層の耐水耐油層の樹脂塗工量が片面当り２ｇ／ｍ２以上であり、かつ下記Ａ～Ｄの要件を満足することを特徴とする紙器原紙が記載されている。
Ａ．基紙のコッブの吸水度が５０ｇ／ｍ２以下、平滑度が１０秒以上である。
Ｂ．下塗り層の使用顔料がアスペクト比５～３０、平均粒子径が０．５～３０μｍである。
Ｃ．下塗り層の配合比率が顔料１００重量部に対してバインダー樹脂が１０～１００重量部である。
Ｄ．上塗り層に使用する耐水耐油樹脂がゲル分率７０％以上を有し、塗工層の臨界表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以上である水分散系樹脂を使用する。
Plastic products have traditionally been used for various containers for beverages, food, etc., and food cutlery (e.g., chopsticks, spoons, forks, etc.), but there is a desire to switch to paper products in order to reduce the environmental impact.
Conventionally, polyethylene laminated paper, which has a polyethylene film laminated on one side of a base paper, has been used for various containers for beverages, foods, etc., but there has been a problem in that it is difficult to remove the polyethylene film when recycling, making it poorly recyclable.
In order to deal with such problems, attempts have been made to impart properties such as water resistance to the paper during the papermaking process or by coating.
Patent Document 1 describes a paper container base paper such as a cup base paper or a paper plate base paper that has processing suitabilities such as water resistance, heat sealability, top curl suitability, and gravure print suitability equivalent to those of polyethylene laminated paper and has excellent recyclability for effective use of resources, and is characterized in that the paper container base paper has an undercoat layer for sealing and a topcoat layer consisting of a water- and oil-resistant layer on at least one side of a base paper, the undercoat layer being a pigment/binder resin layer with a coating amount of 4 to 15 g/ m2 per side, the water- and oil-resistant layer of the topcoat layer having a resin coating amount of 2 g/ m2 or more per side, and that satisfies the following requirements A to D.
A. The water absorption of the base paper's cob is 50 g/ m2 or less, and the smoothness is 10 seconds or more.
B. The pigment used in the undercoat layer has an aspect ratio of 5 to 30 and an average particle size of 0.5 to 30 μm.
C. The blending ratio of the undercoat layer is 10 to 100 parts by weight of the binder resin to 100 parts by weight of the pigment.
D. The water- and oil-resistant resin used in the topcoat layer is a water-dispersible resin having a gel fraction of 70% or more and a critical surface tension of the coating layer of 25 dyn/cm or more.
また、特許文献２には、プラスチックの使用量を低減することができる包装用紙を提供することを目的として、紙基材の少なくとも一方の面に少なくとも１層のヒートシール層を有する包装用紙であって、前記ヒートシール層がアイオノマーを含み、前記ヒートシール層の乾燥塗工量が全層で２～１０ｇ／ｍ２であり、前記ヒートシール層が少なくとも一方の面に２層以上形成されていることを特徴とする包装用紙が記載されている。 Furthermore, Patent Document 2 describes a packaging paper having at least one heat seal layer on at least one side of a paper base material, the heat seal layer containing an ionomer, a dry coating weight of the heat seal layer being 2 to 10 g/ m2 in total, and two or more layers of the heat seal layer being formed on at least one side, for the purpose of providing a packaging paper that can reduce the amount of plastic used.
特許文献１および２に記載された耐水性紙では、熱水への耐水性が十分ではなく、また、耐エッジウィック性に劣るという問題があった。
本発明は、冷水のみならず、熱水に対しても耐水性を有するとともに、耐エッジウィック性に優れた耐水性紙を提供することを目的とする。
The waterproof papers described in Patent Documents 1 and 2 have problems in that they are insufficient in hot water resistance and also have poor edge wicking resistance.
An object of the present invention is to provide a waterproof paper which is resistant not only to cold water but also to hot water and has excellent edge wicking resistance.
本発明者は、耐水性層にエチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーを配合するとともに、紙基材が特定の耐エッジウィック性能を有するとき、上記の課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の＜１＞～＜１８＞に関する。
＜１＞ 紙基材の少なくとも一方の面に、エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーを配合してなる耐水性層を少なくとも１層有し、浸漬時間１０分における７０℃の１質量％オクチルフェノールエトキシレート（オキシエチレン基の平均付加モル数９．５）に対するエッジウィック値が、２．０ｇ／１０００ｍｍ２以下である、耐水性紙。
＜２＞ 前記耐水性層を少なくとも最上層に有する、＜１＞に記載の耐水性紙。
＜３＞ 前記最上層に位置する耐水性層の塗工量が１．０ｇ／ｍ２以上１０ｇ／ｍ２以下である、＜２＞に記載の耐水性紙。
＜４＞ 前記耐水性層を少なくとも２層有する、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜５＞ 前記耐水性層を２層有し、下層の耐水性層の塗工量が、上層の耐水性層の塗工量より多い、＜４＞に記載の耐水性紙。
＜６＞ 前記下層の耐水性層の塗工量が、１．５ｇ／ｍ２以上１５ｇ／ｍ２以下である、＜５＞に記載の耐水性紙。
＜７＞ 前記紙基材の両面に耐水性層を有する、＜１＞～＜６＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜８＞ 前記耐水性層のエチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーの配合量が樹脂成分中の５０質量％以上である、＜１＞～＜７＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜９＞ 前記エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーが、エチレン－アクリル酸共重合体のアンモニウム塩である、＜１＞～＜８＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１０＞ 前記紙基材が、サイズ剤としてロジンを配合してなる、＜１＞～＜９＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１１＞ 前記紙基材中のロジンの配合量が、０．２質量％以上１．５質量％以下である、＜１０＞に記載の耐水性紙。
＜１２＞ 透気度が１，０００秒以上である、＜１＞～＜１１＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１３＞ 接触時間３０分における２０℃の水のＣｏｂｂ吸水度が１０ｇ／ｍ２以下である、＜１＞～＜１２＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１４＞ 接触時間３０分における９０℃の水のＣｏｂｂ吸水度が３０ｇ／ｍ２以下である、＜１＞～＜１３＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１５＞ ヒートシール性を有する、＜１＞～＜１４＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１６＞ 食品容器用またはカトラリー用である、＜１＞～＜１５＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１７＞ ＜１＞～＜１５＞のいずれかに記載の耐水性紙を用いてなる、食品容器（例えば、紙コップ）。
＜１８＞ ＜１＞～＜１５＞のいずれかに記載の耐水性紙を用いてなる、カトラリー。
The present inventors have found that the above problems can be solved by incorporating an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer in the water-resistant layer and by providing a paper base material with specific edge wick resistance, and have thus completed the present invention.
That is, the present invention relates to the following <1> to <18>.
<1> A waterproof paper having at least one waterproof layer containing an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer on at least one surface of a paper base, and having an Edgewick value of 2.0 g/1000 mm2 or less for 1% by mass octylphenol ethoxylate (average number of moles of oxyethylene groups added: 9.5) at 70°C after 10 minutes of immersion.
<2> The waterproof paper according to <1>, which has the waterproof layer as at least an uppermost layer.
<3> The waterproof paper according to <2>, wherein the coating weight of the waterproof layer located in the uppermost layer is 1.0 g/ m2 or more and 10 g/ m2 or less.
<4> The waterproof paper according to any one of <1> to <3>, which has at least two waterproof layers.
<5> The waterproof paper according to <4>, which has two waterproof layers, and the coating amount of the lower waterproof layer is greater than the coating amount of the upper waterproof layer.
<6> The waterproof paper according to <5>, wherein the coating weight of the lower waterproof layer is from 1.5 g/ m2 to 15 g/ m2 .
<7> The waterproof paper according to any one of <1> to <6>, which has waterproof layers on both sides of the paper base material.
<8> The waterproof paper according to any one of <1> to <7>, wherein the content of the ethylene-acrylic acid copolymer ionomer in the waterproof layer is 50% by mass or more in the resin component.
<9> The waterproof paper according to any one of <1> to <8>, wherein the ethylene-acrylic acid copolymer ionomer is an ammonium salt of an ethylene-acrylic acid copolymer.
<10> The waterproof paper according to any one of <1> to <9>, wherein the paper base material contains rosin as a sizing agent.
<11> The waterproof paper according to <10>, wherein the amount of rosin in the paper base material is 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less.
<12> The waterproof paper according to any one of <1> to <11>, having an air permeability of 1,000 seconds or more.
<13> The waterproof paper according to any one of <1> to <12>, having a Cobb water absorbency in water at 20°C after a contact time of 30 minutes of 10 g/m2 or less .
<14> The waterproof paper according to any one of <1> to <13>, having a Cobb water absorbency of 30 g/m2 or less in water at 90°C after a contact time of 30 minutes.
<15> The waterproof paper according to any one of <1> to <14>, which has heat sealability.
<16> The waterproof paper according to any one of <1> to <15>, which is for use in a food container or cutlery.
<17> A food container (for example, a paper cup) made using the waterproof paper according to any one of <1> to <15>.
<18> Cutlery made using the waterproof paper according to any one of <1> to <15>.
本発明によれば、冷水のみならず、熱水に対しても耐水性を有するとともに、耐エッジウィック性に優れた耐水性紙を提供することができる。 The present invention provides water-resistant paper that is resistant not only to cold water but also to hot water, and has excellent edge wicking resistance.
［耐水性紙］
本発明の耐水性紙は、紙基材の少なくとも一方の面に、エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーを配合してなる耐水性層を少なくとも１層有し、浸漬時間１０分における７０℃の１質量％オクチルフェノールエトキシレート（オキシエチレン基の平均付加モル数９．５）に対するエッジウィック値が、２．０ｇ／１０００ｍｍ２以下である。
本発明によれば、冷水のみならず、熱水に対しても耐水性を有するとともに、耐エッジウィック性に優れた耐水性紙を提供することができる。
上述した効果が得られる詳細な理由は不明であるが、一部は以下のように考えられる。本発明では、耐水性層にエチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーが配合されており、これにより、冷水のみならず、熱水に対しても耐水性を有するものと考えられるが、その理由については不明である。
また、浸漬時間１０分における７０℃の１質量％オクチルフェノールエトキシレート（オキシエチレン基の平均付加モル数９．５）に対するエッジウィック値が、２．０ｇ／１０００ｍｍ２以下であることにより、耐エッジウィック性に優れた耐水性紙が得られたものと考えられる。
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
[Water-resistant paper]
The waterproof paper of the present invention has at least one waterproof layer containing an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer on at least one surface of a paper base material, and has an Edgewick value of 2.0 g/1000 mm2 or less for 1% by mass octylphenol ethoxylate (average number of moles of oxyethylene groups added: 9.5) at 70°C after immersion for 10 minutes.
According to the present invention, it is possible to provide waterproof paper which is resistant not only to cold water but also to hot water and has excellent edge wicking resistance.
The detailed reason why the above-mentioned effects are obtained is unclear, but part of it is thought to be as follows: In the present invention, the water-resistant layer contains an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer, which is thought to provide water resistance not only to cold water but also to hot water, but the reason for this is unclear.
Furthermore, it is believed that the edge wick value for 1% by mass octylphenol ethoxylate (average number of moles of oxyethylene groups added: 9.5) at 70°C after an immersion time of 10 minutes was 2.0 g/1000 mm2 or less , thereby resulting in water-resistant paper with excellent edge wick resistance.
The present invention will now be described in further detail.
＜耐水性層＞
本発明において、耐水性紙は、紙基材の少なくとも一方の面に耐水性層を少なくとも１層有し、該耐水性層は、エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーを配合してなる。
なお、「耐水性層はエチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーを配合してなる」とは、少なくとも耐水性層を作製する際に、その原料としてエチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーが使用されていることを意味し、製造後において、耐水性層がアイオノマーの形で樹脂を含有していなくてもよい。同様に、以下の説明において、「配合」の文言は、原料として当該成分が使用されていることを意味するものであり、製造後において、当該成分が異なる化合物等になっていてもよいことを意味する。
なお、本発明の耐水性紙は、耐水性層を紙基材の両方の面に有していてもよい。
<Water-resistant layer>
In the present invention, the waterproof paper has at least one waterproof layer on at least one surface of a paper base material, and the waterproof layer contains an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer.
The phrase "the water-resistant layer is blended with an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer" means that at least when the water-resistant layer is produced, the ethylene-acrylic acid copolymer ionomer is used as a raw material, and the water-resistant layer does not have to contain the resin in the form of an ionomer after production. Similarly, in the following description, the wording "blended" means that the component is used as a raw material, and means that the component may be a different compound, etc. after production.
The waterproof paper of the present invention may have waterproof layers on both sides of the paper base.
〔エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマー〕
本発明において、耐水性層は、エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーが配合されてなる。
本発明者等は鋭意検討した結果、エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーが配合されてなる耐水性層は、エチレン－メタクリル酸共重合体アイオノマーを配合してなる耐水性層に比べて、熱水への耐水性に顕著に優れることを見出した。
ここで、エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーとは、エチレン－アクリル酸共重合体を陽イオンで中和したものである。陽イオンとしては、金属イオン、アンモニウムイオン（ＮＨ４
＋）、有機アンモニウムイオンが例示される。
金属イオンとしては、リチウムイオン（Ｌｉ＋）、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）、カリウムイオン（Ｋ＋）等のアルカリ金属イオン、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）等のアルカリ土類金属イオン、亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）、銅イオン（Ｃｕ２＋）等の遷移金属イオン等が例示される。
本発明において、これらの中でも、熱水に対する耐久性（耐熱水性）に優れる観点から、陽イオンがアンモニウムイオンまたは有機アンモニウムイオンであることが好ましく、アンモニウムイオンであることがより好ましい。すなわち、エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーが、エチレン－アクリル酸共重合体のアンモニウム塩または有機アンモニウム塩であることが好ましく、エチレン－アクリル酸共重合体のアンモニウム塩であることがより好ましい。
[Ethylene-acrylic acid copolymer ionomer]
In the present invention, the water-resistant layer contains an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer.
As a result of extensive investigations, the present inventors have found that a water-resistant layer containing an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer has significantly superior water resistance to hot water compared to a water-resistant layer containing an ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer.
Here, the ethylene-acrylic acid copolymer ionomer refers to an ethylene-acrylic acid copolymer neutralized with a cation, such as a metal ion, an ammonium ion (NH 4 + ), or an organic ammonium ion.
Examples of metal ions include alkali metal ions such as lithium ion (Li + ), sodium ion (Na + ), and potassium ion (K + ), alkaline earth metal ions such as magnesium ion (Mg2 + ) and calcium ion (Ca2 + ), and transition metal ions such as zinc ion (Zn2 + ) and copper ion (Cu2 + ).
In the present invention, from the viewpoint of excellent durability against hot water (hot water resistance), the cation is preferably an ammonium ion or an organic ammonium ion, and more preferably an ammonium ion. That is, the ethylene-acrylic acid copolymer ionomer is preferably an ammonium salt or an organic ammonium salt of an ethylene-acrylic acid copolymer, and more preferably an ammonium salt of an ethylene-acrylic acid copolymer.
エチレン－アクリル酸共重合体中のアクリル酸の共重合比率は、とくに限定されないが、耐水性の観点から、好ましくは１質量％以上、より好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは１０質量％以上であり、そして、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下である。 The copolymerization ratio of acrylic acid in the ethylene-acrylic acid copolymer is not particularly limited, but from the viewpoint of water resistance, it is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, even more preferably 10% by mass or more, and preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less.
エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーの耐水性層中での配合量は、耐水性、とくに熱水に対する耐水性の観点から、耐水性層の樹脂成分中、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、よりさらに好ましくは９０質量％以上、とくに好ましくは９５質量％以上であり、１００質量％以下である。
ここで、耐水性層の樹脂成分とは、耐水性層が含有する高分子成分、すなわち、重量平均分子量が１，０００以上である化合物を意味する。
From the viewpoint of water resistance, particularly water resistance to hot water, the amount of the ethylene-acrylic acid copolymer ionomer blended in the water-resistant layer is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more, but not more than 100% by mass, of the resin components in the water-resistant layer.
The resin component of the water-resistant layer means a polymer component contained in the water-resistant layer, that is, a compound having a weight-average molecular weight of 1,000 or more.
耐水性層には、上述したエチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーに加えて、他の成分を添加してもよい。
他の成分としては、例えば、粘度調整剤；消泡剤；界面活性剤、アルコール等のレベリング剤；着色顔料、着色染料等の着色剤；無機顔料、合成樹脂等のアンチブロッキング剤などが例示される。
なお、これらの成分は、耐水性およびヒートシール性を悪化させる傾向があることから、他の成分の含有量の合計は、耐水性層の固形分中、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下であり、下限値は０質量％である。
In addition to the above-mentioned ethylene-acrylic acid copolymer ionomer, other components may be added to the water-resistant layer.
Examples of other components include viscosity adjusters; antifoaming agents; leveling agents such as surfactants and alcohols; colorants such as color pigments and color dyes; and antiblocking agents such as inorganic pigments and synthetic resins.
Since these components tend to deteriorate water resistance and heat sealability, the total content of other components is preferably 50 mass % or less, more preferably 30 mass % or less, and even more preferably 10 mass % or less, of the solid content of the water-resistant layer, with the lower limit being 0 mass %.
耐水性層は、エチレン－アクリル酸共重合体を含有する耐水性層用塗工液を調製し、これを、紙基材の少なくとも一方の面に塗工することにより得られる。
耐水性層用塗工液は、水性ディスパージョンであることが好ましい。すなわち、耐水性層塗工液は、界面活性剤等の乳化剤、分散剤を含有しないことが好ましい。
The water-resistant layer is obtained by preparing a coating liquid for the water-resistant layer containing an ethylene-acrylic acid copolymer and coating this on at least one surface of the paper base material.
The coating liquid for the water-resistant layer is preferably an aqueous dispersion, i.e., the coating liquid for the water-resistant layer preferably does not contain an emulsifier such as a surfactant or a dispersant.
耐水性層用塗工液を塗工する方法としては、とくに限定されず、一般に使用されている塗工装置から適宜選択して使用すればよい。例えば、エアナイフコーター、ブレードコーター、グラビアコーター、ロッドブレードコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、ダイスロットコーター、チャンプレックスコーター、メータリングブレード式のサイズプレスコーター、ショートドウェルコーター、スプレーコーター、ゲートロールコーター、リップコーター等の公知の各種塗工装置が挙げられる。 The method for applying the coating liquid for the water-resistant layer is not particularly limited, and any commonly used coating device may be appropriately selected and used. Examples include various known coating devices such as an air knife coater, blade coater, gravure coater, rod blade coater, roll coater, reverse roll coater, bar coater, curtain coater, die slot coater, champlex coater, metering blade type size press coater, short dwell coater, spray coater, gate roll coater, and lip coater.
〔耐水性層の好ましい態様〕
本発明の耐水性紙は、紙基材の少なくとも一方の面に耐水性層を有していればよく、両面に有することも好ましい。
耐水性層を両面に有することにより、例えば、結露が生じるような用途（例えば、冷水用紙コップ等）にも好適に適用可能となる。
[Preferred embodiment of water-resistant layer]
The waterproof paper of the present invention may have a waterproof layer on at least one side of the paper base, and it is also preferable to have the waterproof layer on both sides.
By providing water-resistant layers on both sides, the paper can be suitably used in applications where condensation occurs (such as paper cups for cold water, etc.).
耐水性紙は、少なくとも一方の面の最上層に耐水性層を有することが好ましい。紙基材の最上層にエチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーを含有する耐水性層を有することにより、耐水性が付与されるとともに、ヒートシール性を付与することができる。
最上層の耐水性層の塗工量は、耐水性およびヒートシール性に優れる耐水性層とする観点から、好ましくは１．０ｇ／ｍ２以上、より好ましくは１．２ｇ／ｍ２以上、さらに好ましくは１．５ｇ／ｍ２以上、よりさらに好ましくは１．８ｇ／ｍ２以上であり、そして、好ましくは１０ｇ／ｍ２以下、より好ましくは７．０ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは５．０ｇ／ｍ２以下である。
The waterproof paper preferably has a waterproof layer on the top layer of at least one side. By having a waterproof layer containing an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer on the top layer of the paper base material, waterproofness and heat sealability can be imparted.
From the viewpoint of obtaining a water-resistant layer having excellent water resistance and heat sealability, the coating amount of the uppermost water-resistant layer is preferably 1.0 g/ m2 or more, more preferably 1.2 g/ m2 or more, even more preferably 1.5 g/ m2 or more, still more preferably 1.8 g/ m2 or more, and is preferably 10 g/ m2 or less, more preferably 7.0 g/ m2 or less, and even more preferably 5.0 g/ m2 or less.
本発明において、耐水性紙は、耐水性をより向上させる観点から、耐水性層を少なくとも２層以上有することが好ましく、２層有することがより好ましい。２層の耐水性層を有する場合、下層の耐水性層と、上層の耐水性層は、直接接していることが好ましい。
２層の耐水性層を有する場合、耐水性向上の観点から、下層の耐水性層の塗工量は、上層の耐水性層の塗工量よりも多いことが好ましい。下層の耐水性層の塗工量と、上層の耐水性層の塗工量との比（下層／上層）は、好ましくは１．０／１超、より好ましくは１．１／１以上、さらに好ましくは１．２／１以上、よりさらに好ましくは１．３／１以上であり、そして、好ましくは５．０／１以下、より好ましくは３．０／１以下、さらに好ましくは２．５／１以下である。
２層の耐水性層を有する場合、耐水性向上および耐水性層の塗工量減少の観点から、下層の耐水性層の塗工量は、好ましくは１．５ｇ／ｍ２以上、より好ましくは３．０ｇ／ｍ２以上、さらに好ましくは４．０ｇ／ｍ２以上であり、そして、好ましくは１５ｇ／ｍ２以下、より好ましくは１２ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは９ｇ／ｍ２以下、よりさらに好ましくは８ｇ／ｍ２以下である。
In the present invention, from the viewpoint of further improving water resistance, the waterproof paper preferably has at least two waterproof layers, more preferably has two waterproof layers. When the waterproof paper has two waterproof layers, it is preferable that the lower waterproof layer and the upper waterproof layer are in direct contact with each other.
When the film has two water-resistant layers, the coating amount of the lower water-resistant layer is preferably greater than that of the upper water-resistant layer from the viewpoint of improving water resistance. The ratio of the coating amount of the lower water-resistant layer to that of the upper water-resistant layer (lower layer/upper layer) is preferably greater than 1.0/1, more preferably 1.1/1 or more, even more preferably 1.2/1 or more, still more preferably 1.3/1 or more, and is preferably 5.0/1 or less, more preferably 3.0/1 or less, and even more preferably 2.5/1 or less.
When the film has two water-resistant layers, from the viewpoint of improving water resistance and reducing the coating amount of the water-resistant layer, the coating amount of the lower water-resistant layer is preferably 1.5 g/ m2 or more, more preferably 3.0 g/ m2 or more, even more preferably 4.0 g/ m2 or more, and preferably 15 g/ m2 or less, more preferably 12 g/ m2 or less, even more preferably 9 g/ m2 or less, and still more preferably 8 g/ m2 or less.
＜その他の層＞
本発明の耐水性紙は、上述した耐水性層に加えて、他の層を有していてもよい。他の層としては、耐水性層の下層に、顔料層を有する態様が例示され、顔料層が目止め層として機能し、耐水性が向上するので好ましい。
顔料層は、顔料と接着剤（バインダー）を含んでなる。
接着剤はとくに制限されないが、例えば、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系、ブタジエン・メチルメタクリレート系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系等の各種共重合体、ポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合体、およびアクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成系接着剤；カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類；酸化澱粉、陽性澱粉、尿素燐酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉等のエーテル化澱粉、デキストリン等の澱粉類；カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロース誘導体等が挙げられる。接着剤（バインダー）は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、接着剤の好ましい一態様としては、合成系接着剤と澱粉類とを併用することが挙げられる。
<Other demographics>
The waterproof paper of the present invention may have other layers in addition to the waterproof layer described above. An example of the other layers is a pigment layer below the waterproof layer, which is preferable because the pigment layer functions as a sealing layer and improves the waterproofness.
The pigment layer contains a pigment and an adhesive (binder).
The adhesive is not particularly limited, and examples thereof include synthetic adhesives such as styrene-butadiene, styrene-acrylic, ethylene-vinyl acetate, butadiene-methyl methacrylate, vinyl acetate-butyl acrylate copolymers, polyvinyl alcohol, maleic anhydride copolymers, and acrylic acid-methyl methacrylate copolymers; proteins such as casein, soy protein, and synthetic protein; starches such as oxidized starch, cationic starch, urea phosphate esterified starch, etherified starch such as hydroxyethyl etherified starch, and dextrin; cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxymethyl cellulose. The adhesive (binder) may be used alone or in combination of two or more. In addition, a preferred embodiment of the adhesive is the use of a synthetic adhesive and starches in combination.
顔料層に使用される顔料としてはとくに制限されないが、例えば、カオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、焼成クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料；密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料；などが例示される。顔料は１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。 The pigments used in the pigment layer are not particularly limited, but examples include inorganic pigments such as kaolin, clay, engineered kaolin, delaminated clay, calcined clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, talc, titanium dioxide, barium sulfate, calcium sulfate, zinc oxide, silicic acid, silicates, colloidal silica, and satin white; organic pigments such as solid, hollow, or core-shell types; and the like. The pigments may be used alone or in combination of two or more types.
顔料層の塗工量は、目止めとしての機能の観点から、例えば２ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２以下である。 The coating amount of the pigment layer is, for example, from 2 g/m 2 to 40 g/m 2 in view of the function of sealing.
顔料層の塗工液は、上述した顔料、接着剤（バインダー）、および水系媒体を混合して調製すればよく、上記の塗工液には、顔料および接着剤（バインダー）に加え、必要に応じて各種成分を添加してもよい。各種成分としては、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤、界面活性剤、等の、通常の塗工液に配合される各種助剤が例示される。 The coating liquid for the pigment layer may be prepared by mixing the above-mentioned pigment, adhesive (binder), and aqueous medium. In addition to the pigment and adhesive (binder), various components may be added to the above-mentioned coating liquid as necessary. Examples of the various components include various auxiliary agents that are usually mixed into coating liquids, such as dispersants, thickeners, water retention agents, defoamers, water resistance agents, colorants, and surfactants.
＜紙基材＞
本発明の耐水性紙は、紙基材上の少なくとも一方の面に、耐水性層を少なくとも１層有する。
紙基材は、少なくとも表層、裏層、および中層を含む３層以上の紙層を有することが好ましい。
原紙を構成するパルプとしては、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）等の化学パルプ；砕木パルプ（ＧＰ）、加圧式砕木パルプ（ＰＧＷ）、リファイナーメカニカルパルプ（ＲＭＰ）、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）、ケミメカニカルパルプ（ＣＭＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）等の機械パルプ；古紙パルプ；ケナフ、バガス、竹、コットン等の非木材繊維パルプ；合成パルプ等が挙げられる。これらのパルプは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組合わせて用いてもよい。
<Paper base material>
The waterproof paper of the present invention has at least one waterproof layer on at least one surface of a paper substrate.
The paper substrate preferably has three or more paper layers including at least a surface layer, a back layer, and an intermediate layer.
Examples of pulp constituting the base paper include chemical pulps such as bleached hardwood kraft pulp (LBKP) and bleached softwood kraft pulp (NBKP), mechanical pulps such as groundwood pulp (GP), pressurized groundwood pulp (PGW), refiner mechanical pulp (RMP), thermomechanical pulp (TMP), chemi-thermomechanical pulp (CTMP), chemi-mechanical pulp (CMP) and chemi-ground pulp (CGP), waste paper pulp, non-wood fiber pulp such as kenaf, bagasse, bamboo and cotton, synthetic pulp, etc. These pulps may be used alone or in combination of two or more.
パルプの叩解度は、とくに限定するものではないが、カナダ標準濾水度（ＣＳＦ）として、２００～６５０ｍＬが好ましく、３５０～６００ｍＬがより好ましい。パルプのＣＳＦが前記範囲内であれば、食品容器またはカトラリーとして必要な紙力が得られやすい。２００ｍＬ以上であれば、繊維間結合が高くなりすぎず、成形加工での折り曲げ工程で、圧縮、引張などの応力が折り部の最表層に集中し、樹脂層が破壊される現象の発生を抑えることができ、良好な加工適性を維持することができる。また、６５０ｍＬ以下であれば、紙表面の平滑性が良好となり、印刷適性を維持することができる。
ＣＳＦは、ＪＩＳ Ｐ ８１２１－２：２０１２「パルプ－ろ水度試験方法－第２部：カナダ標準ろ水度法」に従って測定される。
The degree of beating of the pulp is not particularly limited, but is preferably 200 to 650 mL, more preferably 350 to 600 mL, in terms of Canadian Standard Freeness (CSF). If the CSF of the pulp is within the above range, the paper strength required for food containers or cutlery is easily obtained. If the CSF is 200 mL or more, the interfiber bond is not too high, and the occurrence of a phenomenon in which stress such as compression and tension is concentrated on the outermost layer of the folded part during the folding process in the molding process, causing the resin layer to be destroyed, can be suppressed, and good processability can be maintained. Also, if the CSF is 650 mL or less, the smoothness of the paper surface is good, and printability can be maintained.
CSF is measured according to JIS P 8121-2:2012 "Pulp-Freeness Test Method-Part 2: Canadian Standard Freeness Method".
紙基材は耐エッジウィック性向上の観点から、サイズ剤としてロジンが配合されていることが好ましい。耐水性紙が多層の紙層を有する場合、ロジンは、一部の層に配合されていてもよいが、各層に配合されていることが好ましく、各層の含有量が下記の好ましい含有量の範囲であることがより好ましい。
サイズ剤としてのロジンは、とくに限定されず、ロジンエマルションサイズ剤、強化ロジンサイズ剤のいずれでもよいが、好ましくはロジンエマルションサイズ剤である。
紙基材中のサイズ剤としてのロジンの含有量は、耐エッジウィック性向上の観点から、好ましくは０．２質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、さらに好ましくは０．８質量％以上であり、そして、好ましくは１．５質量％以下、より好ましくは１．２質量％以下である。
From the viewpoint of improving edge wick resistance, the paper base material preferably contains rosin as a sizing agent. When the waterproof paper has multiple paper layers, rosin may be contained in some of the layers, but it is preferable that rosin is contained in each layer, and it is more preferable that the content of rosin in each layer is within the following preferable content range.
The rosin used as the sizing agent is not particularly limited, and may be either a rosin emulsion sizing agent or a fortified rosin sizing agent, with a rosin emulsion sizing agent being preferred.
From the viewpoint of improving edge wick resistance, the content of rosin as a sizing agent in the paper base material is preferably 0.2 mass% or more, more preferably 0.5 mass% or more, even more preferably 0.8 mass% or more, and is preferably 1.5 mass% or less, more preferably 1.2 mass% or less.
紙基材へのその他の添加剤としては、例えばｐＨ調整剤（炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム等）、乾燥紙力剤（ポリアクリルアミド、澱粉等）、湿潤紙力剤（ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂、メラミン－ホルムアルデヒド樹脂、尿素－ホルムアルデヒド樹脂のいずれか）、濾水歩留り向上剤、消泡剤、填料（炭酸カルシウム、タルク等）、染料等が挙げられる。これらの添加剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組合わせて用いてもよい。
添加剤の含有量は、とくに限定されず、通常用いられている範囲であってよく、含有しなくてもよい。
Other additives to the paper base material include, for example, pH adjusters (sodium bicarbonate, sodium hydroxide, etc.), dry strength agents (polyacrylamide, starch, etc.), wet strength agents (polyamide-epichlorohydrin resin, melamine-formaldehyde resin, urea-formaldehyde resin), drainage yield improvers, defoamers, fillers (calcium carbonate, talc, etc.), dyes, etc. These additives may be used alone or in combination of two or more.
The content of the additive is not particularly limited, and may be within a range that is usually used, or may not be contained.
紙基材の坪量、紙厚は、とくに限定されるものではないが、例えば紙コップ用途であれば坪量２００ｇ／ｍ２以上３５０ｇ／ｍ２以下、紙厚３００μｍ以上４５０μｍ以下などが好適である。
紙基材の坪量は、ＪＩＳ Ｐ ８１２４：２０１１に準拠して測定される。
また、紙基材の紙厚は、ＪＩＳ Ｐ ８１１８：２０１４に準拠して測定される。
The basis weight and thickness of the paper base material are not particularly limited, but for example, for paper cup applications, a basis weight of 200 g/ m2 to 350 g/ m2 and a paper thickness of 300 μm to 450 μm are suitable.
The basis weight of the paper substrate is measured in accordance with JIS P 8124:2011.
The thickness of the paper base material is measured in accordance with JIS P 8118:2014.
〔紙基材の製造方法〕
紙基材を製造する方法としては、パルプと、ロジンとを含有する紙料を抄紙する方法が挙げられる。なお、紙料は、ロジン以外の他の添加剤をさらに含有してもよい。他の添加剤としては、例えば前記で挙げた内添薬品が挙げられる。
紙料は、パルプスラリーにロジンおよび必要に応じて他の添加剤を添加することにより調製できる。
パルプスラリーは、パルプを水の存在下で叩解することにより得られる。パルプの叩解方法、叩解装置はとくに限定されず、公知の叩解方法、叩解装置と同様であってよい。
紙料におけるパルプの含有量は、とくに限定されず、通常用いられている範囲であってよい。例えば、紙料の総質量に対して、６０質量％以上１００質量％未満である。
[Method of manufacturing paper base material]
The method for producing the paper base material includes a method of making a paper stock containing pulp and rosin. The paper stock may further contain other additives other than rosin. Examples of the other additives include the internal additives listed above.
The stock can be prepared by adding rosin and, optionally, other additives to the pulp slurry.
The pulp slurry can be obtained by beating pulp in the presence of water. The method and apparatus for beating the pulp are not particularly limited, and may be the same as known beating methods and apparatuses.
The content of pulp in the stock is not particularly limited and may be within a range that is usually used, for example, 60% by mass or more and less than 100% by mass based on the total mass of the stock.
紙料の抄紙は定法により実施できる。例えば、紙料をワイヤ等に流延させ、脱水して湿紙を得て、必要に応じて複数の湿紙を重ね、この単層または多層の湿紙をプレスし、乾燥させる方法が挙げられる。このとき、複数の湿紙を重ねない場合は単層抄きの紙が得られ、複数の湿紙を重ねる場合は多層抄きの紙が得られる。
複数の湿紙を重ねる際に、湿紙の表面（他の湿紙を重ねる面）に接着剤を塗布してもよい。
The papermaking process can be carried out by a standard method. For example, the papermaking process can be carried out by casting the paper onto a wire or the like, dehydrating the paper to obtain a wet paper, stacking multiple wet papers as necessary, pressing the single-layer or multi-layer wet paper, and drying the resulting paper. If multiple wet papers are not stacked, a single-layer paper is obtained, and if multiple wet papers are stacked, a multi-layer paper is obtained.
When multiple wet papers are stacked, an adhesive may be applied to the surface of the wet paper (the surface on which other wet papers are stacked).
＜耐水性紙の物性＞
本発明の耐水性紙は、透気度が１，０００秒以上であることが好ましく、より好ましくは１０，０００秒以上、さらに好ましくは９９，９９９秒以上である。透気度の上限は、とくに限定されないが、例えば１，０００，０００秒以下である。
透気度を上記範囲内とすることにより、空気を遮断する意味での遮断性が高くなり、耐水性にさらに優れる耐水性紙が得られる。とくに、耐水性層を２層以上有する場合や、耐水性層の下層として顔料層を設けた場合には、透気度を高くすることができる。
透気度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１７：２００９に準拠して測定される。
<Water-resistant paper properties>
The waterproof paper of the present invention preferably has an air permeability of 1,000 seconds or more, more preferably 10,000 seconds or more, and even more preferably 99,999 seconds or more. The upper limit of the air permeability is not particularly limited, but is, for example, 1,000,000 seconds or less.
By setting the air permeability within the above range, the barrier property in terms of blocking air is enhanced, and a waterproof paper having even more excellent water resistance can be obtained. In particular, when the waterproof paper has two or more waterproof layers, or when a pigment layer is provided as an underlayer of the waterproof layer, the air permeability can be increased.
The air permeability is measured in accordance with JIS P 8117:2009.
本発明の耐水性紙は、冷水への耐水性の観点から、接触時間３０分における２０℃の水のＣｏｂｂ吸水度が、好ましくは１０ｇ／ｍ２以下、より好ましくは８ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは５ｇ／ｍ２以下、よりさらに好ましくは３ｇ／ｍ２以下である。下限はとくに限定されない。
Ｃｏｂｂ吸水度は、ＪＩＳ Ｐ ８１４０：１９９８に準拠して測定される。
また、本発明の耐水性紙は、熱水への耐水性の観点から、接触時間３０分における９０℃の水のＣｏｂｂ吸水度が、好ましくは３０ｇ／ｍ２以下、より好ましくは１５ｇ／ｍ２以下である。下限はとくに限定されない。
Ｃｏｂｂ吸水度は、ＪＩＳ Ｐ ８１４０：１９９８に準拠して測定される。
From the viewpoint of cold water resistance, the water-resistant paper of the present invention has a Cobb water absorbency in water at 20°C after a contact time of 30 minutes of preferably 10 g/ m2 or less, more preferably 8 g/ m2 or less, even more preferably 5 g/ m2 or less, and even more preferably 3 g/ m2 or less. There is no particular lower limit.
The Cobb water absorbency is measured in accordance with JIS P 8140:1998.
From the viewpoint of hot water resistance, the water-resistant paper of the present invention has a Cobb water absorbency in water at 90° C. for a contact time of 30 minutes of preferably 30 g/m 2 or less, more preferably 15 g/m 2 or less. There is no particular lower limit.
The Cobb water absorbency is measured in accordance with JIS P 8140:1998.
本発明の耐水性紙は、耐エッジウィック性の観点から、浸漬時間１０分における７０℃の１質量％オクチルフェノールエトキシレート（オキシエチレン基の平均付加モル数９．５）に対するエッジウィック値が、２．０ｇ／１０００ｍｍ２以下、好ましくは１．５ｇ／１０００ｍｍ２以下、より好ましくは１．２ｇ／１０００ｍｍ２以下である。
エッジウィック値は、実施例に記載の方法により測定される。
なお、オクチルフェノールエトキシレートは下記式で表される。
From the viewpoint of Edgewick resistance, the waterproof paper of the present invention has an Edgewick value for 1 mass% octylphenol ethoxylate (average number of moles of oxyethylene groups added: 9.5) at 70°C after immersion for 10 minutes of 2.0 g/1000 mm2 or less, preferably 1.5 g/1000 mm2 or less, and more preferably 1.2 g/1000 mm2 or less .
The edge wick value is measured by the method described in the Examples.
Octylphenol ethoxylate is represented by the following formula.
上記式中、ｎは、１モルの化合物当りのオキシエチレン基の平均付加モル数を表し、ｎ＝９．５である。
オクチルフェノールエトキシレート（オキシエチレン基の平均付加モル数９．５）は、Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標）Ｘ－１００として、入手できる。
In the above formula, n represents the average number of moles of oxyethylene groups added per mole of the compound, and n=9.5.
Octylphenol ethoxylate (average number of moles of oxyethylene groups added: 9.5) is available as Triton® X-100.
本発明の耐水性層は、紙コップ等の液体容器に用いることが好ましい。紙容器に使用する場合には、耐水性層がヒートシール性を有することが成形性の観点から好ましい。
成形の一例を挙げると、必要に応じて耐水性紙の表面に印刷を施し、製造する液体容器の形状に対応した形状に打抜き加工し、折り曲げ加工し、重なり部分をヒートシールにより貼り合わせて液体容器とされる。
本発明の耐水性紙は、耐水性、ヒートシール性に優れるため、成形加工性にも優れる。さらに、耐エッジウィック性にも優れるため、液体容器とすることにとくに好適である。
The water-resistant layer of the present invention is preferably used for liquid containers such as paper cups, etc. When used for paper containers, it is preferable that the water-resistant layer has heat sealability from the viewpoint of formability.
As an example of the molding process, the surface of waterproof paper is printed as necessary, and then the paper is punched out into a shape corresponding to the shape of the liquid container to be manufactured, folded, and the overlapping parts are heat sealed to form a liquid container.
The waterproof paper of the present invention has excellent water resistance and heat sealability, and is therefore excellent in formability. Furthermore, it also has excellent edge wicking resistance, making it particularly suitable for use as a liquid container.
本発明の耐水性紙は、食品容器、カトラリー（とくに、食卓用カトラリー）用として好適に使用される。
より具体的には、紙コップ、紙皿、紙トレー、紙製の食品容器、スプーン、フォーク、ナイフ、箸、ストロー等が例示される。これらの中でも、とくに紙コップに好適に使用される。従って、本発明は、上記の耐水性紙を用いてなる食品容器（例えば、紙コップ）またはカトラリーについても提供する。
The waterproof paper of the present invention is suitable for use in food containers and cutlery (particularly table cutlery).
More specifically, examples of the waterproof paper include paper cups, paper plates, paper trays, paper food containers, spoons, forks, knives, chopsticks, straws, etc. Among these, the waterproof paper is particularly suitable for use in paper cups. Therefore, the present invention also provides food containers (e.g., paper cups) or cutlery made of the waterproof paper.
また、本発明は、以下の＜１＞～＜１７＞に関するものであってもよい。
＜１＞ 紙基材の少なくとも一方の面に耐水性層を少なくとも１層有する耐水性紙であって、接触時間３０分における９０℃の水のＣｏｂｂ吸水度が３０ｇ／ｍ２以下であり、浸漬時間１０分における７０℃の１質量％オクチルフェノールエトキシレート（オキシエチレン基の平均付加モル数９．５）に対するエッジウィック値が、２．０ｇ／１０００ｍｍ２以下である、耐水性紙。
＜２＞ 前記耐水性層を少なくとも最上層に有する、＜１＞に記載の耐水性紙。
＜３＞ 前記最上層に位置する耐水性層の塗工量が１．０ｇ／ｍ２以上１０ｇ／ｍ２以下である、＜２＞に記載の耐水性紙。
＜４＞ 前記耐水性層を少なくとも２層有する、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜５＞ 前記耐水性層を２層有し、下層の耐水性層の塗工量が、上層の耐水性層の塗工量より多い、＜４＞に記載の耐水性紙。
＜６＞ 前記下層の耐水性層の塗工量が、１．５ｇ／ｍ２以上１５ｇ／ｍ２以下である、＜５＞に記載の耐水性紙。
＜７＞ 前記紙基材の両面に耐水性層を有する、＜１＞～＜６＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜８＞ 透気度が１，０００秒以上である、＜１＞～＜７＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜９＞ 接触時間３０分における２０℃の水のＣｏｂｂ吸水度が１０ｇ／ｍ２以下である、＜１＞～＜８＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１０＞ 前記紙基材が、サイズ剤としてロジンを配合してなる、＜１＞～＜９＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１１＞ 前記紙基材中のロジンの配合量が、０．２質量％以上１．５質量％以下である、＜１０＞に記載の耐水性紙。
＜１２＞ 前記耐水性層は、エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーを配合してなる、＜１＞～＜１１＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１３＞ 前記エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーが、エチレン－アクリル酸共重合体のアンモニウム塩である、＜１２＞に記載の耐水性紙。
＜１４＞ ヒートシール性を有する、＜１＞～＜１３＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１５＞ 食品容器用またはカトラリー用である、＜１＞～＜１４＞のいずれかに記載の耐水性紙。
＜１６＞ ＜１＞～＜１４＞のいずれかに記載の耐水性紙を用いてなる、食品容器（例えば、紙コップ）。
＜１７＞ ＜１＞～＜１４＞のいずれかに記載の耐水性紙を用いてなる、カトラリー。
The present invention may also relate to the following items <1> to <17>.
<1> A water-resistant paper having at least one water-resistant layer on at least one surface of a paper base, the water-resistant paper having a Cobb water absorbency of 30 g/ m2 or less in water at 90°C after a contact time of 30 minutes, and an Edgewick value of 2.0 g/1000 mm2 or less for 1 mass% octylphenol ethoxylate (average number of moles of oxyethylene groups added: 9.5) at 70°C after an immersion time of 10 minutes.
<2> The waterproof paper according to <1>, which has the waterproof layer as at least an uppermost layer.
<3> The waterproof paper according to <2>, wherein the coating weight of the waterproof layer located in the uppermost layer is 1.0 g/ m2 or more and 10 g/ m2 or less.
<4> The waterproof paper according to any one of <1> to <3>, which has at least two waterproof layers.
<5> The waterproof paper according to <4>, which has two waterproof layers, and the coating amount of the lower waterproof layer is greater than the coating amount of the upper waterproof layer.
<6> The waterproof paper according to <5>, wherein the coating weight of the lower waterproof layer is from 1.5 g/ m2 to 15 g/ m2 .
<7> The waterproof paper according to any one of <1> to <6>, which has waterproof layers on both sides of the paper base material.
<8> The waterproof paper according to any one of <1> to <7>, having an air permeability of 1,000 seconds or more.
<9> The waterproof paper according to any one of <1> to <8>, having a Cobb water absorbency of 10 g/m2 or less in water at 20°C after a contact time of 30 minutes.
<10> The waterproof paper according to any one of <1> to <9>, wherein the paper base material contains rosin as a sizing agent.
<11> The waterproof paper according to <10>, wherein the amount of rosin in the paper base material is 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less.
<12> The waterproof paper according to any one of <1> to <11>, wherein the waterproof layer contains an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer.
<13> The waterproof paper according to <12>, wherein the ethylene-acrylic acid copolymer ionomer is an ammonium salt of an ethylene-acrylic acid copolymer.
<14> The waterproof paper according to any one of <1> to <13>, which has heat sealability.
<15> The waterproof paper according to any one of <1> to <14>, which is for use in food containers or cutlery.
<16> A food container (for example, a paper cup) made using the waterproof paper according to any one of <1> to <14>.
<17> Cutlery made using the waterproof paper according to any one of <1> to <14>.
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。 The features of the present invention are explained in more detail below with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing contents, processing procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the specific examples shown below.
［実施例１］
＜紙基材の作製＞
原料パルプとしてＮＢＫＰ２０部、ＬＢＫＰ８０部を離解し、パルプスラリーを得た。得られたパルプスラリー１００質量部（固形分換算）に対し、硫酸バンド１．６質量部、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン（ＰＡＥ）０．１５質量部、ロジン０．８５質量部を添加し紙料スラリーを調製した。この紙料スラリーを長網抄紙機で抄紙して乾燥させ、坪量が３３０ｇ／ｍ２、紙厚が４１５μｍの紙基材を作製した。
[Example 1]
<Preparation of paper substrate>
20 parts of NBKP and 80 parts of LBKP were disintegrated as raw pulp to obtain a pulp slurry. 1.6 parts of aluminum sulfate, 0.15 parts of polyamide polyamine epichlorohydrin (PAE), and 0.85 parts of rosin were added to 100 parts of the obtained pulp slurry (solid content equivalent) to prepare a paper stock slurry. This paper stock slurry was made into paper on a Fourdrinier paper machine and dried to produce a paper base material with a basis weight of 330 g/ m2 and a paper thickness of 415 μm.
＜塗工液の調製＞
エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマー（エチレン－アクリル酸共重合体アンモニウム塩、アクリル酸共重合比率２１．１質量％）に、消泡剤（ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル）を配合して、固形分中のエチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーの含有量が９８．５質量％、消泡剤の含有量が１．５質量％であり、固形分濃度２９質量％の塗工液を調製した。
<Preparation of Coating Fluid>
An antifoaming agent (polyoxyalkylene fatty acid ester) was blended with an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer (ethylene-acrylic acid copolymer ammonium salt, acrylic acid copolymerization ratio 21.1% by mass) to prepare a coating liquid having a solid content of 29% by mass, with the ethylene-acrylic acid copolymer ionomer content being 98.5% by mass and the antifoaming agent content being 1.5% by mass in the solid content.
＜耐水性紙の作製＞
紙基材の片面に、下塗り層として、上記塗工液を塗工量（固形分）が３．０ｇ／ｍ２となるように、エアナイフコーターを用いて塗工し、乾燥させたのち、同じ面に上塗り層として、上記塗工液を塗工量（固形分）が３．０ｇ／ｍ２となるように、エアナイフコーターを用いて塗工し、乾燥させた。
もう一方の面に、上記塗工液を塗工量（固形分）が１．０ｇ／ｍ２となるように、エアナイフコーターを用いて塗工し、乾燥させ、耐水性紙を作製した。
<Preparation of waterproof paper>
The above coating liquid was applied as an undercoat layer to one side of a paper substrate using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 3.0 g/ m2 , and then dried. Then, the above coating liquid was applied as a topcoat layer to the same side using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 3.0 g/ m2 , and then dried.
The above coating solution was applied to the other surface using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 1.0 g/ m2 , and then dried to prepare a waterproof paper.
［実施例２］
表面下塗り層の塗工量（固形分）を５．０ｇ／ｍ２、裏面の塗工量（固形分）を３．０ｇ／ｍ２に変更した以外は実施例１と同様にして、耐水性紙を作製した。
[Example 2]
Waterproof paper was prepared in the same manner as in Example 1, except that the coating amount (solid content) of the front surface undercoat layer was changed to 5.0 g/m 2 and the coating amount (solid content) of the back surface was changed to 3.0 g/m 2 .
［実施例３］
表面下塗り層の塗工量（固形分）を７．０ｇ／ｍ２に変更した以外は実施例２と同様にして、耐水性紙を作製した。
[Example 3]
A waterproof paper was prepared in the same manner as in Example 2, except that the coating amount (solid content) of the surface undercoat layer was changed to 7.0 g/ m2.
［比較例１］
紙基材の内添サイズ剤をＡＫＤ０．３０質量部に変更した以外は実施例２と同様にして、耐水性紙を作製した。
[Comparative Example 1]
A waterproof paper was prepared in the same manner as in Example 2, except that the internal sizing agent of the paper base material was changed to 0.30 parts by mass of AKD.
［比較例２］
塗工液のアイオノマーをエチレン－メタクリル酸共重合体アイオノマー（エチレン－メタクリル酸共重合体ナトリウム塩）に変更し、表面下塗り層の塗工量（固形分）５．０ｇ／ｍ２、表面上塗り層の塗工量（固形分）５．０ｇ／ｍ２、裏面の塗工量（固形分）を５．０ｇ／ｍ２に変更し、耐水性紙を作製した。
[Comparative Example 2]
The ionomer in the coating liquid was changed to an ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer (ethylene-methacrylic acid copolymer sodium salt), the coating amount (solid content) of the surface undercoat layer was changed to 5.0 g/ m2 , the coating amount (solid content) of the surface topcoat layer was changed to 5.0 g/ m2 , and the coating amount (solid content) of the back surface was changed to 5.0 g/ m2 , to produce waterproof paper.
上記実施例および比較例で得られた耐水性紙について、以下の評価を行った。
［透気度］
透気度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１７：２００９に準拠して測定した。
The waterproof papers obtained in the above Examples and Comparative Examples were evaluated as follows.
[Air permeability]
The air permeability was measured in accordance with JIS P 8117:2009.
［Ｃｏｂｂ吸水度］
Ｃｏｂｂ吸水度は、ＪＩＳ Ｐ ８１４０：１９９８に準拠して、接触時間３０分にて測定した。水の温度は２０℃と９０℃にて測定した。
より具体的には、２０℃または９０℃の水に３０分間接触させ、接触前後の質量差から測定した。
[Cobb Water Absorbency]
The Cobb water absorbency was measured at a contact time of 30 minutes in accordance with JIS P 8140:1998, with the water temperatures being 20°C and 90°C.
More specifically, the sample was contacted with water at 20° C. or 90° C. for 30 minutes, and the mass difference before and after the contact was measured.
［エッジウィック値］
まず、ＪＩＳ Ｐ ８１１８：２０１４に準拠し、紙基材の厚さ（紙厚）を測定した。その後、市販のポリエチレンフィルムを紙基材の両面にラミネートし、端面が露出するように６０ｍｍ×９０ｍｍに切り出して試験片を作製し、試験片の質量（浸漬前質量）を測定した。この試験片を７０℃の１質量％Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標） Ｘ－１００に１０分間浸漬させ、表面の水分を拭き取った後、該試験片の質量（浸漬後質量）を測定した。そして、次式により、紙基材の１質量％Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標） Ｘ－１００に対するエッジウィック値を求めた。
また、同様の測定方法で浸漬時間１０分における７０℃のイオン交換水、７０℃の１．５質量％コーヒー（ネスレ日本株式会社製、ＮＥＳＣＡＦＥ Ｅｘｃｅｌｌａ）に対するエッジウィック値を求めた。
エッジウィック値［ｇ／１０００ｍｍ２］＝（浸漬後質量（ｇ）－浸漬前質量（ｇ））／紙厚（ｍｍ）／周の長さ（ｍｍ）
[Edgewick value]
First, the thickness (paper thickness) of the paper substrate was measured according to JIS P 8118:2014. Then, a commercially available polyethylene film was laminated on both sides of the paper substrate, and a test piece was prepared by cutting it to 60 mm x 90 mm so that the end faces were exposed, and the mass of the test piece (mass before immersion) was measured. This test piece was immersed in 1% by mass Triton (registered trademark) X-100 at 70 ° C. for 10 minutes, and the moisture on the surface was wiped off, and the mass of the test piece (mass after immersion) was measured. Then, the Edgewick value of the paper substrate for 1% by mass Triton (registered trademark) X-100 was calculated by the following formula.
Further, the Edgewick value was determined by a similar measurement method for 10 minutes of immersion in ion-exchanged water at 70° C. and 1.5% by mass coffee (NESCAFE Excella, manufactured by Nestle Japan Ltd.) at 70° C.
Edgewick value [g/1000 mm 2 ]=(mass after immersion (g)−mass before immersion (g))/paper thickness (mm)/circumference (mm)
［ヒートシール性］
サンプルを２．５ｃｍ×１５ｃｍにカットし、塗工面（表）と塗工面（裏）または塗工面（表）と原紙面が密着するように重ね合わせたのち、ヒートシールテスターを用いて、温度１５０℃、圧力０．２ＭＰａで１０秒間シールした後、室温まで冷却し、重ねたサンプルを手で剥がした時の様子を下記評価基準に基づいて評価した。
Ａ：完全に接着している
Ｂ：部分的に接着している
Ｃ：まったく接着していない
[Heat sealability]
The samples were cut to 2.5 cm x 15 cm and overlapped so that the coated side (front) and the coated side (back) or the coated side (front) and the base paper side were in close contact with each other. They were then sealed for 10 seconds at a temperature of 150°C and a pressure of 0.2 MPa using a heat seal tester, and then cooled to room temperature. The overlapping samples were then peeled off by hand and the appearance was evaluated according to the following evaluation criteria.
A: Completely bonded B: Partially bonded C: Not bonded at all
表１の結果から、エチレン－アクリル酸共重合体アイオノマーを配合してなる耐水性層を少なくとも１層有し、耐エッジウィック性能が特定の範囲である耐水性紙は、透気度が高く、耐水性に優れ、さらに、ヒートシール性にも優れるものであった。
一方、サイズ剤としてＡＫＤを含有する比較例１では、耐エッジウィック性能が低く、本発明の要件を満たすものではなかった。さらに、エチレン－メタクリル酸共重合体アイオノマーを使用した比較例２では、透気度が低く、また、耐水性にも劣るものであった。
From the results in Table 1, it can be seen that the waterproof paper having at least one waterproof layer containing an ethylene-acrylic acid copolymer ionomer and having edge wick resistance within a specific range has high air permeability, excellent water resistance, and also excellent heat sealability.
On the other hand, Comparative Example 1, which contained AKD as a sizing agent, had low edge wicking resistance and did not satisfy the requirements of the present invention. Furthermore, Comparative Example 2, which used an ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer, had low air permeability and was also poor in water resistance.
Claims (19)
接触時間３０分における９０℃の水のＣｏｂｂ吸水度が３０ｇ／ｍ２以下であり、
浸漬時間１０分における７０℃の１質量％オクチルフェノールエトキシレート（オキシエチレン基の平均付加モル数９．５）に対するエッジウィック値が、２．０ｇ／１０００ｍｍ２以下であり、
紙基材の坪量が２００ｇ／ｍ ２ 以上３５０ｇ／ｍ ２ 以下であり、
食品容器用またはカトラリー用である、
耐水性紙。 A waterproof paper having at least one waterproof layer on at least one surface of a paper substrate,
The Cobb water absorption in water at 90°C after a contact time of 30 minutes is 30 g/ m2 or less;
The Edgewick value for 1% by mass octylphenol ethoxylate (average number of moles of oxyethylene groups added: 9.5) at 70°C after immersion for 10 minutes is 2.0 g/1000 mm2 or less ,
The basis weight of the paper base material is 200 g/m 2 or more and 350 g/m 2 or less,
For food containers or cutlery ,
Water-resistant paper.
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