JP7619376B2 - Water-resistant paper, food containers, paper cups, paper lids, and method for manufacturing water-resistant paper - Google Patents
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Description
本発明は、耐水性紙およびこれを用いてなる食品容器、紙コップ、及び及び紙蓋に関する。また、耐水性紙の製造方法にも関する。The present invention relates to water-resistant paper and food containers, paper cups, and paper lids made using the same. It also relates to a method for manufacturing the water-resistant paper.
飲料、食品等の各種容器(トレー、カップ等)及びその蓋や、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。 Traditionally, plastic products have been used for various containers (trays, cups, etc.) and their lids for beverages and food, as well as 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.
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。 Traditionally, polyethylene laminated paper, which has a polyethylene film laminated to one side of a base paper, has been used for various containers for beverages, food, etc., but there was a problem that it was difficult to remove the polyethylene film when recycling, making it poorly recyclable.
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。 To address these issues, efforts have been made to impart properties such as water resistance during the papermaking process or through coating.
また、特許文献1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 1 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に記載された耐水性紙は、紙コップに加工した際、トップカール部の割れが生じ、加工適性に問題があった。The waterproof paper described in Patent Document 1 had problems with its suitability for processing, as cracks occurred in the top curl when it was processed into paper cups.
そこで、本発明は、耐水性を有し、かつ加工適性に優れた耐水性紙を提供することを目的とする。Therefore, the present invention aims to provide a waterproof paper that is water resistant and has excellent processing suitability.
本発明者らは、耐水性紙の引張強度を所定範囲内に調節することによって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。The inventors discovered that the above problems could be solved by adjusting the tensile strength of the waterproof paper within a specified range, and thus completed the present invention.
すなわち、本発明は、以下の<1>~<20>に関する。
<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、横方向の引張強度が19.0kN/m以下である、耐水性紙。
<2> 横方向の破断伸びが5.3%以上である、<1>に記載の耐水性紙。
<3> 横方向の引張弾性率が3.7GPa以下である、<1>または<2>に記載の耐水性紙。
<4> 横方向のテーバー剛度が10mN・m以下である、<1>~<3>のいずれかに記載の耐水性紙。
<5> 前記紙基材を構成するパルプ全量に対する針葉樹晒クラフトパルプの含有量が、5~50質量%である、<1>~<4>のいずれかに記載の耐水性紙。
<6> 前記紙基材は、3層以上の紙層を有する、<1>~<5>のいずれかに記載の耐水性紙。
<7> 縦方向と横方向の引張強度の比が、1.40以上3.00以下である、<1>~<6>のいずれかに記載の耐水性紙。
<8> 前記耐水性層の合計塗工量が、4~50g/m2である、<1>~<7>のいずれかに記載の耐水性紙。
<9> 前記紙基材の少なくとも一方の面に前記耐水性層を少なくとも3層有する、<1>~<8>のいずれかに記載の耐水性紙。
<10> 前記紙基材の両面に耐水性層を有する、<1>~<9>のいずれかに記載の耐水性紙。
<11> 前記耐水性層は、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体を含有する、<1>~<10>のいずれかに記載の耐水性紙。
<12> ヒートシール性を有する、<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20g/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50g/m2以下である、<1>~<13>のいずれかに記載の耐水性紙。
<15>JAPAN TAPPI No.41に準拠して測定される耐油度が6以上である、<1>~<14>のいずれかに記載の耐水性紙。
<16> 食品容器用である、<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。
<18> <1>~<15>のいずれかに記載の耐水性紙を用いてなる、紙コップ。
<19> <1>~<15>のいずれかに記載の耐水性紙を用いてなる、紙蓋。
<20> オンマシン方式で紙基材上に耐水性層用塗工液を塗工する塗工工程を有し、該塗工工程は、塗工幅が2000mm以上であり、塗工速度が100m/min以上である、<1>~<16>のいずれかに記載の耐水性紙の製造方法。
<21> 下記(i)および(ii)の少なくとも一方を満たす、<1>~<16>のいずれかに記載の耐水性紙:
(i)縦方向のテーバー剛度が7.0mN・m以下である
(ii)縦方向の引張強度が15.0kN/m以上20.0kN/m以下である。
That is, the present invention relates to the following <1> to <20>.
<1> A waterproof paper having at least one waterproof layer on at least one surface of a paper base, the waterproof paper having a tensile strength in the transverse direction of 19.0 kN/m or less.
<2> The waterproof paper according to <1>, having a transverse breaking elongation of 5.3% or more.
<3> The waterproof paper according to <1> or <2>, having a tensile modulus in the transverse direction of 3.7 GPa or less.
<4> The waterproof paper according to any one of <1> to <3>, having a Taber stiffness in the lateral direction of 10 mN·m or less.
<5> The waterproof paper according to any one of <1> to <4>, wherein the content of softwood bleached kraft pulp relative to the total amount of pulp constituting the paper base material is 5 to 50 mass%.
<6> The waterproof paper according to any one of <1> to <5>, wherein the paper base material has three or more paper layers.
<7> The waterproof paper according to any one of <1> to <6>, wherein the ratio of tensile strength in the machine direction to that in the cross direction is 1.40 or more and 3.00 or less.
<8> The waterproof paper according to any one of <1> to <7>, wherein the total coating amount of the waterproof layer is 4 to 50 g/ m2 .
<9> The waterproof paper according to any one of <1> to <8>, wherein at least three waterproof layers are formed on at least one surface of the paper base material.
<10> The waterproof paper according to any one of <1> to <9>, which has waterproof layers on both sides of the paper base material.
<11> The waterproof paper according to any one of <1> to <10>, wherein the waterproof layer contains an ethylene-(meth)acrylic acid copolymer.
<12> The waterproof paper according to any one of <1> to <11>, which has heat sealability.
<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 20 g/m2 or less.
<14> The waterproof paper according to any one of <1> to <13>, having a Cobb water absorbency of 50 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 an oil resistance of 6 or more as measured in accordance with JAPAN TAPPI No. 41.
<16> The waterproof paper according to any one of <1> to <15>, which is for use as a food container.
<17> A food container made using the waterproof paper according to any one of <1> to <15>.
<18> A paper cup made using the waterproof paper according to any one of <1> to <15>.
<19> A paper lid made using the waterproof paper according to any one of <1> to <15>.
<20> The method for producing waterproof paper according to any one of <1> to <16>, further comprising a coating step of coating a coating liquid for a waterproof layer on a paper substrate by an on-machine method, the coating step having a coating width of 2000 mm or more and a coating speed of 100 m/min or more.
<21> The waterproof paper according to any one of <1> to <16>, which satisfies at least one of the following (i) and (ii):
(i) The Taber stiffness in the machine direction is 7.0 mN·m or less. (ii) The tensile strength in the machine direction is 15.0 kN/m or more and 20.0 kN/m or less.
本実施形態の耐水性紙は、紙基材の少なくとも一方の面に耐水性層を少なくとも1層有する耐水性紙であって、横方向の引張強度が19.0kN/m以下である。本実施形態の耐水性紙は、耐水性を有し、かつ加工適性に優れる。
紙コップは、口当たりや取り付ける蓋との嵌合の観点から、通常、端部にトップカール部を有する。また、紙コップに取り付けたまま飲料を飲むことを想定して使用される紙蓋の場合は、紙蓋の端部にもトップカール部を設けることがある。このような紙コップまたは紙蓋の成型においては、耐水性紙の横方向が紙コップまたは紙蓋の水平方向となるように成型する。その際、詳細なメカニズムは不明であるが、耐水性紙の横方向の引張強度を19.0kN/m以下に調整することで、加工を施す部分(例えば、紙コップまたは紙蓋に成型する場合には、トップカール処理を施す部分)の柔軟性が高くなり、加工適性が良好となる(トップカール部の割れやしわが生じにくくなる)と推測される。但し、上記メカニズムは推測によるものであり、本発明の効果が奏するメカニズムはこれに制限されるものではない。本明細書中、耐水性紙における「横方向」とは、構成する紙基材のCD方向(抄紙方向と直交する方向)を意味する。また、耐水性紙における「縦方向」とは、構成する紙基材のMD方向(抄紙方向)を意味する。さらに、本発明の好ましい形態では、適切なテーバー剛度を有する耐水性紙とすることで、優れたサイドシール性が得られる。更に好ましい形態では、オンマシン方式で紙基材上に耐水性層用塗工液を塗工したことから、優れた生産効率が得られる。
The waterproof paper of this embodiment is a waterproof paper having at least one waterproof layer on at least one surface of a paper base material, and has a tensile strength in the transverse direction of 19.0 kN/m or less. The waterproof paper of this embodiment is waterproof and has excellent processability.
A paper cup usually has a top curl portion at its end from the viewpoint of mouthfeel and fitting with a lid to be attached. In addition, in the case of a paper lid that is used assuming that a beverage is drunk while attached to the paper cup, a top curl portion may also be provided at the end of the paper lid. In forming such a paper cup or paper lid, the lateral direction of the water-resistant paper is formed to be the horizontal direction of the paper cup or paper lid. In this case, although the detailed mechanism is unknown, it is speculated that by adjusting the lateral tensile strength of the water-resistant paper to 19.0 kN/m or less, the flexibility of the part to be processed (for example, the part to be top curled when formed into a paper cup or paper lid) is increased, and the processing suitability is improved (cracks and wrinkles are less likely to occur in the top curl part). However, the above mechanism is based on speculation, and the mechanism by which the effects of the present invention are achieved is not limited to this. In this specification, the "lateral direction" in the water-resistant paper means the CD direction (direction perpendicular to the paper-making direction) of the constituent paper base material. In addition, the "longitudinal direction" of the waterproof paper means the MD direction (papermaking direction) of the paper substrate. Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the waterproof paper has an appropriate Taber stiffness, thereby obtaining excellent side sealing properties. In a further preferred embodiment, the coating liquid for the waterproof layer is applied on the paper substrate by the on-machine method, thereby obtaining excellent production efficiency.
以下、本実施形態の耐水性紙の構成および物性について、さらに詳細に説明する。 The structure and physical properties of the waterproof paper of this embodiment are described in further detail below.
本明細書中、「X~Y」で表される数値範囲は、Xを下限値、Yを上限値として含む数値範囲を意味する。数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。また、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの両方を含む総称である。In this specification, the numerical range represented by "X to Y" means a numerical range including X as the lower limit and Y as the upper limit. When the numerical range is described in stages, the upper and lower limits of each numerical range can be combined in any way. In addition, "(meth)acrylic" is a generic term including both acrylic and methacrylic.
<紙基材>
本実施形態の耐水性紙を構成する紙基材は、3層以上の紙層を有することが好ましく、4層以上の紙層を有することがより好ましく、5層以上の紙層を有することがさらに好ましい。紙層を3層以上とすることで、所望の坪量および紙厚を実現できる他、各層の坪量、フリーネス等を調整して、耐水性紙の物性を所望の範囲に調整することができる。紙層の上限は、特に限定されないが、好ましくは7層以下、より好ましくは6層以下である。
<Paper base material>
The paper base material constituting the waterproof paper of this embodiment preferably has three or more paper layers, more preferably has four or more paper layers, and even more preferably has five or more paper layers. By having three or more paper layers, the desired basis weight and paper thickness can be achieved, and the physical properties of the waterproof paper can be adjusted to the desired range by adjusting the basis weight, freeness, etc. of each layer. The upper limit of the paper layers is not particularly limited, but is preferably seven layers or less, more preferably six layers or less.
紙基材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。中でも、LBKPとNBKPを併用することが好ましい。Pulps constituting the paper base material 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); recycled paper pulp; non-wood fiber pulps such as kenaf, bagasse, bamboo, and cotton; and synthetic pulp. These pulps may be used alone or in combination of two or more. Of these, it is preferable to use LBKP and NBKP in combination.
紙基材を構成するパルプ全量に対する針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)の含有量は、加工適性、平滑性および耐水性の観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上、さらにより好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下、さらにより好ましくは45質量%以下、さらに一層好ましくは40質量%以下であり、35質量%以下または30質量%以下であってもよい。The content of softwood bleached kraft pulp (NBKP) relative to the total amount of pulp constituting the paper base material is, from the standpoints of processability, smoothness and water resistance, preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, even more preferably 15% by mass or more, even more preferably 20% by mass or more, and is preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less, even more preferably 50% by mass or less, even more preferably 45% by mass or less, even more preferably 40% by mass or less, and may be 35% by mass or less or 30% by mass or less.
紙基材を構成するパルプ全量に対する広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)の含有量は、加工適性、平滑性および耐水性の観点から、好ましくは40質量%以上、より好ましくは45質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上、さらにより好ましくは55質量%以上、さらに一層好ましくは60質量%以上であり、65質量%以上または70質量%以上であってもよく、そして、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは85質量%以下、さらにより好ましくは80質量%以下である。The content of hardwood bleached kraft pulp (LBKP) relative to the total amount of pulp constituting the paper base material is, from the standpoints of processability, smoothness and water resistance, preferably 40% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, even more preferably 50% by mass or more, even more preferably 55% by mass or more, even more preferably 60% by mass or more, and may be 65% by mass or more or 70% by mass or more, and is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, even more preferably 85% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or less.
紙基材が3層以上の紙層を有する場合において、紙基材の外層(表層および裏層)を構成するパルプ全量に対する針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)の含有量は、加工適性、平滑性および耐水性の観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上、さらにより好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下、さらにより好ましくは45質量%以下、さらに一層好ましくは40質量%以下であり、35質量%または30質量%以下であってもよい。紙基材が3層以上の紙層を有する場合において、中層を構成するパルプ全量に対する針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)の含有量は、0質量%以上であってもよく、外層と同様の数値範囲内であってもよい。When the paper base material has three or more paper layers, the content of softwood bleached kraft pulp (NBKP) relative to the total amount of pulp constituting the outer layer (surface layer and back layer) of the paper base material is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, even more preferably 15% by mass or more, even more preferably 20% by mass or more, and preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less, even more preferably 50% by mass or less, even more preferably 45% by mass or less, even more preferably 40% by mass or less, and may be 35% by mass or 30% by mass or less, from the viewpoint of processing suitability, smoothness and water resistance. When the paper base material has three or more paper layers, the content of softwood bleached kraft pulp (NBKP) relative to the total amount of pulp constituting the middle layer may be 0% by mass or more, and may be within the same numerical range as the outer layer.
紙基材が3層以上の紙層を有する場合において、紙基材の外層(表層および裏層)を構成するパルプ全量に対する広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)の含有量は、加工適性、平滑性および耐水性の観点から、好ましくは40質量%以上、より好ましくは45質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上、さらにより好ましくは55質量%以上、さらに一層好ましくは60質量%以上であり、65質量%または70質量%以上であってもよく、そして、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは85質量%以下、さらにより好ましくは80質量%以下である。紙基材が3層以上の紙層を有する場合において、中層を構成するパルプ全量に対する広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)の含有量は、100質量%以下であってもよく、外層と同様の数値範囲内であってもよい。When the paper base material has three or more paper layers, the content of hardwood bleached kraft pulp (LBKP) relative to the total amount of pulp constituting the outer layer (front layer and back layer) of the paper base material is preferably 40% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, even more preferably 50% by mass or more, even more preferably 55% by mass or more, even more preferably 60% by mass or more, and may be 65% by mass or 70% by mass or more, and preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, even more preferably 85% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or less, from the viewpoint of processing suitability, smoothness and water resistance. When the paper base material has three or more paper layers, the content of hardwood bleached kraft pulp (LBKP) relative to the total amount of pulp constituting the middle layer may be 100% by mass or less, and may be within the same numerical range as the outer layer.
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(以下、CSFまたはフリーネスとも称する)として、200以上800mL以下が好ましく、350以上700mL以下がより好ましい。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、成型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、800mL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。さらに、耐水性紙の横方向の引張強度を所望の範囲内とし、加工適性を向上させる観点から、パルプの叩解度は、CSFとして、好ましくは420mL以上、より好ましくは450mL以上である。The degree of beating of the pulp is not particularly limited, but is preferably 200 to 800 mL, more preferably 350 to 700 mL, in terms of Canadian Standard Freeness (hereinafter also referred to as CSF or freeness). 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 stress such as compression and tension is concentrated on the outermost layer of the folded part during the folding process in the molding process, and the occurrence of the phenomenon in which the resin layer is destroyed can be suppressed, and good processing suitability can be maintained. Furthermore, if the CSF is 800 mL or less, the smoothness of the paper surface is good, and printability can be maintained. Furthermore, from the viewpoint of setting the lateral tensile strength of the water-resistant paper within the desired range and improving processing suitability, the degree of beating of the pulp is preferably 420 mL or more, more preferably 450 mL or more, in terms of CSF.
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。 CSF is measured in accordance with JIS P 8121-2:2012 "Pulp - Freeness test method - Part 2: Canadian standard freeness method".
紙基材への添加剤としては、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(ポリアミドポリアミン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)、内添サイズ剤(ロジン系、アルキルケテンダイマー等)、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種以上を組み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い。 Additives for paper base materials include, for example, pH adjusters (sodium bicarbonate, sodium hydroxide, etc.), dry strength agents (polyacrylamide, starch, etc.), wet strength agents (polyamide polyamine epichlorohydrin resin, melamine-formaldehyde resin, urea-formaldehyde resin), internal sizing agents (rosin-based, alkyl ketene dimer, etc.), 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 additives is not particularly limited and may be within the range commonly used.
紙基材の坪量は、とくに限定されるものではないが、例えば紙コップまたは紙蓋用途であれば、好ましくは180g/m2以上、より好ましくは200g/m2以上であり、そして、好ましくは350g/m2以下である。さらに、サイドシール性の向上の観点からは、紙基材の坪量は、好ましくは300g/m2以下、より好ましくは250g/m2以下である。また、紙基材の紙厚も、とくに制限されるものではないが、例えば紙コップまたは紙蓋用途であれば、好ましくは220μm以上、より好ましくは300μm以上であり、そして、好ましくは450μm以下である。さらに、サイドシール性の向上の観点からは、紙基材の紙厚は、好ましくは350μm以下、より好ましくは300μm以下である。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 of the paper substrate is not particularly limited, but for example, for paper cups or paper lids, it is preferably 180 g/m 2 or more, more preferably 200 g/m 2 or more, and preferably 350 g/m 2 or less. Furthermore, from the viewpoint of improving side sealability, the basis weight of the paper substrate is preferably 300 g/m 2 or less, more preferably 250 g/m 2 or less. The thickness of the paper substrate is also not particularly limited, but for example, for paper cups or paper lids, it is preferably 220 μm or more, more preferably 300 μm or more, and preferably 450 μm or less. Furthermore, from the viewpoint of improving side sealability, the thickness of the paper substrate is preferably 350 μm or less, more preferably 300 μm or less. The basis weight of the paper substrate is measured in accordance with JIS P 8124:2011. The thickness of the paper substrate 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、添加剤をさらに含有してもよい。添加剤としては、例えば前記で挙げた添加剤が挙げられる。紙料は、パルプスラリーに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(固形分)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]
A method for producing a paper base material includes a method of making a paper stock containing pulp. The paper stock may further contain additives. Examples of additives include the additives listed above. The paper stock can be prepared by adding additives to a pulp slurry. The pulp slurry is obtained by beating pulp in the presence of water. The pulp beating method and beating device are not particularly limited, and may be the same as known beating methods and beating devices. The pulp content in the paper stock is not particularly limited, and may be within a range that is usually used. For example, it is 60% by mass or more and less than 100% by mass with respect to the total mass of the paper stock (solid content).
抄紙方法は、特に限定されるものではなく、長網抄紙機、長網多層抄紙機、円網抄紙機、円網多層抄紙機、長網円網コンビ多層抄紙機、ツインワイヤー抄紙機などの各種抄紙機を用いて抄紙することができる。オンマシンコーターに搭載された抄紙機を用いて抄紙を行うことで、抄紙から耐水性層の塗工までを一貫して生産でき、生産効率を大幅に向上することができる。
抄紙において、抄紙幅は、2000mm以上であることが好ましく、3000mm以上であることがより好ましく、4000mm以上であることがさらに好ましい。抄紙幅の上限は、特に限定されないが、たとえば10000mm以下である。また、抄紙速度は、100m/min以上であることが好ましく、200m/min以上であることがより好ましく、400m/min以上であることがさらに好ましい。抄紙速度の上限も、特に限定されないが、たとえば2000m/min以下である。
The papermaking method is not particularly limited, and papermaking can be performed using various papermaking machines such as a Fourdrinier papermaking machine, a multi-layer Fourdrinier papermaking machine, a cylinder papermaking machine, a multi-layer cylinder papermaking machine, a multi-layer Fourdrinier cylinder papermaking machine, a twin-wire papermaking machine, etc. By performing papermaking using a papermaking machine mounted on an on-machine coater, the entire process from papermaking to coating of the water-resistant layer can be performed in an integrated manner, and production efficiency can be significantly improved.
In papermaking, the papermaking width is preferably 2000 mm or more, more preferably 3000 mm or more, and even more preferably 4000 mm or more. The upper limit of the papermaking width is not particularly limited, but is, for example, 10000 mm or less. The papermaking speed is preferably 100 m/min or more, more preferably 200 m/min or more, and even more preferably 400 m/min or more. The upper limit of the papermaking speed is also not particularly limited, but is, for example, 2000 m/min or less.
紙基材としては、単層抄きでもよく、多層抄きでもよく、あるいは複数層の貼合品であってもよい。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、湿紙のおもて面(他の湿紙を重ねる面)に接着剤を塗布してもよい。また、耐油度を向上させる観点から、プレス・乾燥させた後に、おもて面に顔料層を設けてもよい。The paper base material may be a single layer, a multilayer, or a laminate of multiple layers. The paper stock can be made by a standard method. For example, the paper stock can be cast onto a wire or the like, dehydrated to obtain a wet paper, and multiple wet papers can be stacked as necessary, and this single or multilayer wet paper can be pressed and dried. In this case, if multiple wet papers are not stacked, a single layer paper is obtained, and if multiple wet papers are stacked, a multilayer paper is obtained. When multiple wet papers are stacked, an adhesive can be applied to the front surface of the wet paper (the surface on which other wet papers are stacked). In order to improve oil resistance, a pigment layer can be provided on the front surface after pressing and drying.
<耐水性層>
本実施形態の耐水性紙は、紙基材の少なくとも一方の面に、耐水性層を少なくとも1層有する。ヒートシール性の観点から、耐水性層は最上層に設けられていることが好ましい。
<Water-resistant layer>
The waterproof paper of the present embodiment has at least one waterproof layer on at least one surface of a paper base material. From the viewpoint of heat sealability, the waterproof layer is preferably provided as the uppermost layer.
本実施形態の耐水性紙は、紙基材の少なくとも一方の面に耐水性層を3層以上有することが好ましい。そのような形態とすることで、下層側の耐水性層にピンホール等の塗工欠陥が発生したとしても、上層側の耐水性層でカバーできるため、良好な耐水性を発現することができる。例えば、紙コップまたは紙蓋に使用する場合は、内側となる面(接液面ともいう)に耐水性層を3層以上有することが好ましい。さらに、冷水用紙コップまたは紙蓋のように結露が生じる用途に使用する場合は、外側となる面(接液面とは反対側の面、印刷面ともいう)に耐水性層を1層以上有することが好ましく、2層以上有することがより好ましく、3層以上有することがさらに好ましい。さらに、紙コップに取り付けたまま飲料を飲むことを想定して使用される紙蓋の場合、外側となる面が飲み口面となることがあるため、当該面にも耐水性層を1層以上有することが好ましく、2層以上有することがより好ましく、3層以上有することがさらに好ましい。すなわち、本実施形態の耐水性紙は、耐水性層を紙基材の両面に有することが好ましい。紙基材の両面に耐水性層を有すると、サイドシール性を高めることができる点においても好ましい。The water-resistant paper of this embodiment preferably has three or more water-resistant layers on at least one side of the paper base material. By adopting such a form, even if a coating defect such as a pinhole occurs in the lower water-resistant layer, it can be covered by the upper water-resistant layer, so that good water resistance can be exhibited. For example, when used for a paper cup or paper lid, it is preferable to have three or more water-resistant layers on the inner surface (also called the liquid-contacting surface). Furthermore, when used for an application where condensation occurs, such as a cold water paper cup or paper lid, it is preferable to have one or more water-resistant layers on the outer surface (the surface opposite to the liquid-contacting surface, also called the printed surface), more preferably two or more layers, and even more preferably three or more layers. Furthermore, in the case of a paper lid that is used assuming that a beverage is drunk while attached to a paper cup, the outer surface may be the drinking mouth surface, so it is preferable to have one or more water-resistant layers on that surface, more preferably two or more layers, and even more preferably three or more layers. That is, it is preferable that the water-resistant paper of this embodiment has water-resistant layers on both sides of the paper base material. It is also preferable to have a water-resistant layer on both sides of the paper base material in that the side sealability can be improved.
耐水性層は、耐水性およびヒートシール性の観点から、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体を含有することが好ましく、ブロッキング抑制および設備汚れ防止の観点から、エチレン-メタクリル酸共重合体を含有することがより好ましい。エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体としては市販品、合成品のいずれも使用することができ、市販品の具体例としては、三井化学株式会社製のケミパールシリーズ(S-100、S-300、S-500)、丸芳化学株式会社製のMYE-30ER、MYE-30MAZ、デュポン社製のサーリンシリーズ、三井・デュポン・ポリケミカル社製のハイミランシリーズ、東邦化学工業株式会社製のハイテックSC-100、BASFジャパン社製Joncryl HPB-4110、DOWケミカルジャパン社製のRHOBARR320、ヘンケルジャパン社製AQUENCE EPIX BC212F、中央理化工業株式会社製のアクアテックスAC-3100、が挙げられる。From the viewpoints of water resistance and heat sealability, it is preferable that the water-resistant layer contains an ethylene-(meth)acrylic acid copolymer, and from the viewpoints of suppressing blocking and preventing equipment contamination, it is more preferable that the water-resistant layer contains an ethylene-methacrylic acid copolymer. The ethylene-(meth)acrylic acid copolymer may be either a commercially available product or a synthetic product. Specific examples of commercially available products include the Chemipearl series (S-100, S-300, S-500) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., MYE-30ER and MYE-30MAZ manufactured by Maruyoshi Chemical Co., Ltd., the Surlyn series manufactured by DuPont, the Himilan series manufactured by Mitsui-DuPont Polychemicals, Hi-Tec SC-100 manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd., Joncryl HPB-4110 manufactured by BASF Japan, RHOBARR320 manufactured by Dow Chemical Japan, AQUEENCE EPIX BC212F manufactured by Henkel Japan, and Aquatex AC-3100 manufactured by Chuo Rika Kogyo Co., Ltd.
耐水性層中のエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体の含有量は、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。From the viewpoint of water resistance, the content of ethylene-(meth)acrylic acid copolymer 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, even more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less, of the resin components of the water-resistant layer.
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。Here, the resin component of the water-resistant layer means a polymer component contained in the water-resistant layer, i.e., a compound having a weight average molecular weight of 1,000 or more.
耐水性層は、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体に加え、有機粒子を含有することが好ましい。
有機粒子は、融点または軟化点が100℃以上であることが好ましい。有機粒子の融点または軟化点が100℃以上であると、乾燥時に有機粒子が溶融または軟化することなく、優れたブロッキング性が得られる。さらに、塗工時のロール汚れを抑制することができる。また、融点または軟化点が100℃以上である有機粒子を含有させると、耐水性が向上する。その理由は不明であるが、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体と有機粒子の融点(または軟化点)差により、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体の成膜時に生じる亀裂が、後から溶融する有機粒子で埋まり、耐水性層のクラックおよびピンホールが低減するためと考えられる。ただし、本発明の効果は、上記メカニズムによって制限されるものではない。
有機粒子の融点または軟化点は、好ましくは110℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは125℃以上であり、上限は特に限定されないが、好ましくは240℃以下、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは160℃以下である。
有機粒子の融点または軟化点は、環球法軟化点、JIS K2207:2006により測定される。
The water-resistant layer preferably contains organic particles in addition to the ethylene-(meth)acrylic acid copolymer.
The organic particles preferably have a melting point or softening point of 100° C. or higher. When the melting point or softening point of the organic particles is 100° C. or higher, the organic particles do not melt or soften during drying, and excellent blocking properties are obtained. Furthermore, roll contamination during coating can be suppressed. Furthermore, when organic particles having a melting point or softening point of 100° C. or higher are contained, water resistance is improved. Although the reason for this is unclear, it is believed that due to the difference in melting point (or softening point) between the ethylene-(meth)acrylic acid copolymer and the organic particles, cracks that occur during film formation of the ethylene-(meth)acrylic acid copolymer are filled with the organic particles that melt later, reducing cracks and pinholes in the water-resistant layer. However, the effects of the present invention are not limited by the above mechanism.
The melting point or softening point of the organic particles is preferably 110° C. or higher, more preferably 120° C. or higher, and even more preferably 125° C. or higher. There is no upper limit, but it is preferably 240° C. or lower, more preferably 200° C. or lower, and even more preferably 160° C. or lower.
The melting point or softening point of the organic particles is measured by the ring and ball softening point method, JIS K2207:2006.
有機粒子は、耐水性層用塗工液を水系塗工液とすることが好ましい観点から、水分散性の有機粒子であることが好ましい。すなわち、有機粒子は、水分散液として耐水性層用塗工液に配合されることが好ましい。また、ヒートシール性、耐水性を向上させる観点から、有機粒子の水分散液は、界面活性剤、分散剤等の使用が少ない、または使用されていないことが好ましい。From the viewpoint that it is preferable to use an aqueous coating liquid for the water-resistant layer, it is preferable that the organic particles are water-dispersible organic particles. In other words, it is preferable that the organic particles are blended into the coating liquid for the water-resistant layer as an aqueous dispersion. Also, from the viewpoint of improving heat sealability and water resistance, it is preferable that the aqueous dispersion of the organic particles contains little or no surfactants, dispersants, etc.
有機粒子は、例えば、ポリエステル粒子、アクリル粒子、ポリスチレン粒子、ナイロン粒子、シリコーン粒子、ポリオレフィン粒子等が挙げられるが、上記の観点から、ポリオレフィン粒子であることが好ましい。
ポリオレフィン粒子を構成するポリオレフィン樹脂としては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセンなどのオレフィンの重合体を挙げることができる。ポリオレフィン樹脂は、上記例示したオレフィンの単独重合体であってもよいし、共重合体であってもよい。また、ポリオレフィン樹脂は変性されていてもよい。なお、変性としては、例えば、アニオン変性、カチオン変性などが例示され、変性による水への分散性が向上したポリオレフィン粒子を使用することも好ましい。
ポリオレフィン粒子は、ポリエチレン粒子、ポリプロピレン粒子、およびプロピレン-エチレン共重合体樹脂粒子よりなる群から選択される少なくとも1つであることがより好ましい。
ポリエチレンは、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンであってもよく、ポリプロピレンは高密度ポリプロピレン、低密度ポリプロピレンであってもよく、特に限定されない。
Examples of the organic particles include polyester particles, acrylic particles, polystyrene particles, nylon particles, silicone particles, and polyolefin particles, and from the above-mentioned viewpoint, polyolefin particles are preferred.
Examples of the polyolefin resin constituting the polyolefin particles include polymers of olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, and 1-hexene. The polyolefin resin may be a homopolymer or copolymer of the olefins listed above. The polyolefin resin may be modified. Examples of the modification include anion modification and cation modification, and it is also preferable to use polyolefin particles whose dispersibility in water has been improved by modification.
The polyolefin particles are more preferably at least one selected from the group consisting of polyethylene particles, polypropylene particles, and propylene-ethylene copolymer resin particles.
The polyethylene may be high density polyethylene or low density polyethylene, and the polypropylene may be high density polypropylene or low density polypropylene, and there is no particular limitation.
有機粒子の形状は特に限定されず、球状であってもよく、不定形であってもよいが、球状であることが好ましい。なお、球状とはアスペクト比3以下であることをいう。The shape of the organic particles is not particularly limited and may be spherical or amorphous, but is preferably spherical. Note that spherical means an aspect ratio of 3 or less.
有機粒子の平均粒径は、耐ブロッキング性の観点から、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.02μm以上、さらに好ましくは0.03μm以上であり、そして、ヒートシール性維持の観点から、好ましくは50μm以下、より好ましくは30μm以下、さらに好ましくは15μm以下、よりさらに好ましくは10μm以下である。
なお、有機粒子の平均粒径が耐水性層の膜厚よりも大きいか、同程度であると、塗膜表面に凹凸が形成され、その結果、耐ブロッキング性に優れ、また、ロール汚れが抑制される。上記理由からは、有機粒子の平均粒径は、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、さらに好ましくは5μm以上である。
The average particle size of the organic particles is, from the viewpoint of blocking resistance, preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.02 μm or more, and even more preferably 0.03 μm or more, and, from the viewpoint of maintaining heat sealability, preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less, even more preferably 15 μm or less, and even more preferably 10 μm or less.
In addition, when the average particle size of the organic particles is larger than or approximately the same as the film thickness of the water-resistant layer, unevenness is formed on the coating film surface, resulting in excellent blocking resistance and suppression of roll staining. For the above reasons, the average particle size of the organic particles is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm or more, and even more preferably 5 μm or more.
また、有機粒子の平均粒径が膜厚よりも小さく、例えば、1.0μm未満であると、耐水性層を設ける際に、耐水性層用塗工液に含まれる水分の蒸発とともに有機粒子が塗膜表面に配向し、耐水性層表面を保護するため、耐ブロッキング性に優れ、また、ロール汚れが抑制される。上記理由からは、有機粒子の平均粒径は、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.3μm以下、さらに好ましくは0.1μm以下である。
有機粒子の平均粒径は、レーザー回折法の原理によるレーザー回折式粒度分布測定装置やコールカウンター法により測定される。
In addition, when the average particle size of the organic particles is smaller than the film thickness, for example, less than 1.0 μm, when the water-resistant layer is provided, the organic particles are oriented on the coating film surface as the water contained in the coating liquid for the water-resistant layer evaporates, protecting the surface of the water-resistant layer, thereby providing excellent blocking resistance and suppressing roll staining. For the above reasons, the average particle size of the organic particles is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.3 μm or less, and even more preferably 0.1 μm or less.
The average particle size of the organic particles is measured by a laser diffraction particle size distribution measuring device based on the principle of the laser diffraction method or by a cole counter method.
耐水性層中の有機粒子の含有量は、耐ブロッキング性の観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1.0質量%以上、さらに好ましくは1.5質量%以上であり、そして、ヒートシール性の観点から、40質量%以下であり、好ましくは35質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは25質量%以下、よりさらに好ましくは15質量%以下、特に好ましくは10質量%以下である。
耐水性層中のエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体と有機粒子の含有量の質量比(エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体/有機粒子)は、耐ブロッキング性および耐水性に向上の観点から、好ましくは60/40以上、より好ましくは70/30以上、さらに好ましくは75/25以上であり、そして、好ましくは99.5/0.5以下、より好ましくは99/1以下、さらに好ましくは98/2以下である。
From the viewpoint of blocking resistance, the content of organic particles in the water-resistant layer is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1.0% by mass or more, and even more preferably 1.5% by mass or more, and from the viewpoint of heat sealability, it is 40% by mass or less, preferably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, even more preferably 25% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less.
From the viewpoint of improving blocking resistance and water resistance, the mass ratio of the ethylene-(meth)acrylic acid copolymer to the organic particles in the water-resistant layer (ethylene-(meth)acrylic acid copolymer/organic particles) is preferably 60/40 or more, more preferably 70/30 or more, even more preferably 75/25 or more, and is preferably 99.5/0.5 or less, more preferably 99/1 or less, even more preferably 98/2 or less.
耐水性層は、上述したエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、及び有機粒子に加えて、他の成分を含有してもよい。The water-resistant layer may contain other components in addition to the ethylene-(meth)acrylic acid copolymer and organic particles described above.
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。 Examples of other components include viscosity adjusters; defoamers; leveling agents such as surfactants and alcohols; colorants such as color pigments and color dyes; and anti-blocking agents such as inorganic pigments and synthetic resins.
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。Since these components tend to deteriorate water resistance and heat sealability, the total content of other components is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less, of the solid content of the water-resistant layer, with the lower limit being 0% by mass.
耐水性層は、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体及び必要に応じて有機粒子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。The water-resistant layer is obtained by preparing a coating liquid for the water-resistant layer containing an ethylene-(meth)acrylic acid copolymer and, if necessary, organic particles, and applying this to at least one side of the paper base material.
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。
耐水性層用塗工液に配合されるエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体は、アイオノマーの形態であってもよい。ここで、アイオノマーとは、共重合体を陽イオンで中和したものである。すなわち、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-ウレタン系共重合体を陽イオンで中和した合成樹脂は、全てアイオノマーに該当する。アイオノマーは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。陽イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン等の金属イオン、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。
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.
The ethylene-(meth)acrylic acid copolymer blended in the coating liquid for the water-resistant layer may be in the form of an ionomer. Here, the ionomer is a copolymer neutralized with a cation. That is, synthetic resins obtained by neutralizing an ethylene-methacrylic acid copolymer, an ethylene-acrylic acid copolymer, and an ethylene-urethane copolymer with a cation all fall under the category of ionomers. The ionomer may be used alone or in combination of two or more types. Examples of the cation include metal ions such as sodium ions and potassium ions, ammonium ions (NH 4 + ), and organic ammonium ions.
紙基材上に耐水性層用塗工液を塗工する方法としては、特に限定されず、抄紙工程と連続して行なわれる方法(いわゆるオンマシン方式)、紙基材を一度巻き取って、別途塗工機で耐水性層用塗工液を塗工する方法(いわゆるオフマシン方式)のいずれであってもよいが、生産効率の観点からはオンマシン方式が好ましい。
オンマシン方式(オンマシンコーター)で耐水性層用塗工液を塗工する際、塗工幅は、2000mm以上であることが好ましく、3000mm以上であることがより好ましく、4000mm以上であることがさらに好ましい。塗工幅の上限は、特に限定されないが、たとえば10000mm以下である。また、塗工速度は、100m/min以上であることが好ましく、200m/min以上であることがより好ましく、500m/min以上であることがさらに好ましい。塗工速度の上限も、特に限定されないが、たとえば2000m/min以下である。オンマシンコーターを用いることで、抄紙幅と塗工幅を広くとることができ、より高速抄紙が可能となり、耐水性紙の生産効率をより高めることができる。
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 onto the paper base material is not particularly limited, and may be either a method performed continuously with the papermaking process (the so-called on-machine method), or a method in which the paper base material is once wound up and the coating liquid for the water-resistant layer is applied separately using a coating machine (the so-called off-machine method). From the viewpoint of production efficiency, the on-machine method is preferred.
When the coating liquid for the water-resistant layer is applied by the on-machine method (on-machine coater), the coating width is preferably 2000 mm or more, more preferably 3000 mm or more, and even more preferably 4000 mm or more. The upper limit of the coating width is not particularly limited, but is, for example, 10000 mm or less. The coating speed is preferably 100 m/min or more, more preferably 200 m/min or more, and even more preferably 500 m/min or more. The upper limit of the coating speed is also not particularly limited, but is, for example, 2000 m/min or less. By using an on-machine coater, the papermaking width and the coating width can be made wider, making it possible to make paper at a higher speed, and thus improving the production efficiency of the water-resistant paper.
The method for applying the coating solution for the water-resistant layer is not particularly limited, and may be appropriately selected from commonly used coating devices, such as an air knife coater, a blade coater, a gravure coater, a rod blade coater, a roll coater, a reverse roll coater, a bar coater, a curtain coater, a die slot coater, a champlex coater, a metering blade type size press coater, a short dwell coater, a spray coater, a gate roll coater, and a lip coater.
耐水性層の1層あたりの塗工量は、特に限定されないが、好ましくは1~10g/m2である。耐水性紙における耐水性層の合計塗工量は、好ましくは8g/m2以上、好ましくは10g/m2以上、より好ましくは15g/m2以上、さらに好ましくは20g/m2以上である。上限は、特に限定されないが、好ましくは50g/m2以下、より好ましくは40g/m2以下、さらに好ましくは30g/m2以下である。耐水性紙を紙コップまたは紙蓋として使用する場合、内側となる面(接液面)側の耐水性層の合計塗工量は、好ましくは2g/m2以上、より好ましくは5g/m2以上、さらに好ましくは8g/m2以上である。上限は、特に限定されないが、好ましくは20g/m2以下である。また、外側となる面(印刷面)側にも耐水性層を設ける場合、当該側の耐水性層の合計塗工量は、好ましくは2g/m2以上、より好ましくは5g/m2以上、さらに好ましくは8g/m2以上である。上限は、特に限定されないが、好ましくは20g/m2以下である。 The coating weight of the water-resistant layer per layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 g/ m2 . The total coating weight of the water-resistant layers in the water-resistant paper is preferably 8 g/ m2 or more, preferably 10 g/ m2 or more, more preferably 15 g/m2 or more , and even more preferably 20 g/ m2 or more. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 50 g/m2 or less, more preferably 40 g/m2 or less, and even more preferably 30 g/m2 or less . When the water-resistant paper is used as a paper cup or a paper lid, the total coating weight of the water-resistant layers on the inner surface (liquid-contacting surface) is preferably 2 g/m2 or more , more preferably 5 g/m2 or more , and even more preferably 8 g/m2 or more . The upper limit is not particularly limited, but is preferably 20 g/m2 or less. When a water-resistant layer is also provided on the outer surface (printed surface), the total coating amount of the water-resistant layer on that side is preferably 2 g/m2 or more , more preferably 5 g/m2 or more, and even more preferably 8 g/m2 or more . There is no particular upper limit, but it is preferably 20 g/m2 or less.
<他の層>
本実施形態の耐水性紙は、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、紙基材と耐水性層の間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。
<Other layers>
The waterproof paper of this embodiment may have other layers in addition to the waterproof layer described above. An example of the other layers is a pigment layer between the paper base material and the waterproof layer, which is preferable because the pigment layer functions as a sealing layer and improves waterproofness. The pigment layer contains a pigment and an adhesive (binder).
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。 The adhesive is not particularly limited, but examples 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 types. In addition, a preferred embodiment of the adhesive is the use of a synthetic adhesive in combination with starches.
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。顔料層の塗工方法は、特に限定されず、<耐水性層>の項で記載した塗工方法を採用することができる。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 auxiliaries that are typically blended into coating liquids, such as dispersants, thickeners, water retention agents, defoamers, water-resistant agents, colorants, and surfactants. The coating method for the pigment layer is not particularly limited, and the coating methods described in the section on <Water-resistant layer> can be used.
<耐水性紙の物性>
[引張強度]
本実施形態の耐水性紙は、横方向の引張強度が19.0kN/m以下である。耐水性紙の横方向の引張強度が19.0kN/m以下であることで、加工を施す部分(例えば、紙コップ及び紙蓋に成型する場合には、トップカール処理を施す部分)の柔軟性が高くなり、加工適性が良好となる(トップカール部の割れやしわが生じにくくなる)と考えられる。耐水性紙の横方向の引張強度は、柔軟性をさらに高め、加工適性をさらに向上させる観点から、好ましくは17.0kN/m以下、より好ましくは15.0kN/m以下、さらに好ましくは14.0kN/m以下である。さらに、加工適性とその他の性能の両立の観点からは、好ましくは13.0kN/m以下、より好ましくは12.0kN/m以下、さらに好ましくは11.0kN/m以下、さらにより好ましくは10.0kN/m以下である。また、耐水性紙の横方向の引張強度の下限は、特に限定されないが、加工適性の観点からは、好ましくは6.0kN/m以上、より好ましくは6.5kN/m以上、さらに好ましくは7.0kN/m以上、さらにより好ましくは8.0kN/m以上であり、9.0kN/m以上であってもよい。耐水性紙の横方向の引張強度は、紙基材を構成するパルプの配合、叩解度(フリーネス)または繊維長、乾燥紙力剤の添加量、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。
<Water-resistant paper properties>
[Tensile strength]
The water-resistant paper of this embodiment has a lateral tensile strength of 19.0 kN/m or less. It is believed that the flexibility of the part to be processed (for example, the part to be top curled when molded into a paper cup or paper lid) is increased, and the processing suitability is improved (cracks and wrinkles are less likely to occur in the top curl part). From the viewpoint of further increasing the flexibility and further improving the processing suitability, the lateral tensile strength of the water-resistant paper is preferably 17.0 kN/m or less, more preferably 15.0 kN/m or less, and even more preferably 14.0 kN/m or less. Furthermore, from the viewpoint of achieving both processing suitability and other performance, it is preferably 13.0 kN/m or less, more preferably 12.0 kN/m or less, even more preferably 11.0 kN/m or less, and even more preferably 10.0 kN/m or less. The lower limit of the tensile strength in the transverse direction of the waterproof paper is not particularly limited, but from the viewpoint of processing suitability, it is preferably 6.0 kN/m or more, more preferably 6.5 kN/m or more, even more preferably 7.0 kN/m or more, even more preferably 8.0 kN/m or more, and may be 9.0 kN/m or more. The tensile strength in the transverse direction of the waterproof paper can be adjusted to within the above range by adjusting the blending of the pulp constituting the paper base material, the beating degree (freeness) or fiber length, the amount of dry strength agent added, the papermaking speed, the J/W ratio, the shaking conditions in the CD direction of the papermaking wire (for example, shaking on/off, vibration frequency, vibration width), etc.
耐水性紙の縦方向の引張強度は、加工適性のさらなる向上の観点から、好ましくは14.0kN/m以上、より好ましくは15.0kN/m以上であり、18.0kN/m以上、20.0kN/m以上、または21.0kN/m以上であってもよく、そして、好ましくは30.0kN/m以下、より好ましくは28.0kN/m以下、さらに好ましくは27.0kN/m以下、さらにより好ましくは26.0kN/m以下、さらに一層好ましくは21.0kN/m以下、特に好ましくは20.0kN/m以下である。縦方向の引張強度は、紙基材を構成するパルプの配合、叩解度(フリーネス)または繊維長、乾燥紙力剤の添加量、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。From the viewpoint of further improving processing suitability, the longitudinal tensile strength of the waterproof paper is preferably 14.0 kN/m or more, more preferably 15.0 kN/m or more, and may be 18.0 kN/m or more, 20.0 kN/m or more, or 21.0 kN/m or more, and is preferably 30.0 kN/m or less, more preferably 28.0 kN/m or less, even more preferably 27.0 kN/m or less, even more preferably 26.0 kN/m or less, even more preferably 21.0 kN/m or less, and particularly preferably 20.0 kN/m or less. The longitudinal tensile strength can be adjusted within the above range by adjusting the composition of the pulp constituting the paper base material, the beating degree (freeness) or fiber length, the amount of dry strength agent added, the papermaking speed, the J/W ratio, the conditions of shaking in the CD direction of the papermaking wire (e.g., shaking on/off, vibration frequency, vibration width), etc.
耐水性紙の縦方向および横方向の引張強度の比(縦方向/横方向)は、加工適性、平滑性および耐水性の観点から、好ましくは1.40以上、より好ましくは1.45以上、さらに好ましくは1.50以上、さらにより好ましくは1.60以上であり、そして、好ましくは3.00以下、より好ましくは2.50以下であり、2.30以下であってもよい。引張強度比は、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。The ratio of the tensile strength in the longitudinal direction to the transverse direction (longitudinal direction/transverse direction) of the water-resistant paper is preferably 1.40 or more, more preferably 1.45 or more, even more preferably 1.50 or more, even more preferably 1.60 or more, from the viewpoints of processing suitability, smoothness and water resistance, and is preferably 3.00 or less, more preferably 2.50 or less, and may be 2.30 or less. The tensile strength ratio can be adjusted within the above range by adjusting the papermaking speed, J/W ratio, the shaking conditions of the papermaking wire in the CD direction (e.g., shaking on/off, vibration frequency, vibration width), etc.
耐水性紙の横方向および縦方向の引張強度は、JIS P 8113:2006に準拠して測定される値を採用するものとする。The transverse and longitudinal tensile strength of water-resistant paper shall be values measured in accordance with JIS P 8113:2006.
[破断伸び]
耐水性紙の横方向の破断伸びは、好ましくは4.5%以上、より好ましくは5.0%以上、さらに好ましくは5.3%以上、さらにより好ましくは5.4%以上であり、5.5%以上であってもよい。耐水性紙の横方向の破断伸びを上記下限値以上とすることで、加工を施す部分(例えば、紙コップまたは紙蓋に成型する場合には、トップカール処理を施す部分)の伸びが良くなり、加工適性が向上する(トップカール部の割れやしわが生じにくくなる)と考えられる。また、耐水性紙の横方向の破断伸びの上限は、特に限定されないが、加工適性の観点からは、好ましくは8.0%以下、より好ましくは7.5%以下であり、7.0%以下であってもよい。横方向の破断伸びは、紙基材を構成するパルプの配合、叩解度(フリーネス)または繊維長、乾燥紙力剤の添加量、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。
[Elongation at break]
The horizontal breaking elongation of the waterproof paper is preferably 4.5% or more, more preferably 5.0% or more, even more preferably 5.3% or more, even more preferably 5.4% or more, and may be 5.5% or more. By making the horizontal breaking elongation of the waterproof paper equal to or more than the above lower limit, it is considered that the elongation of the part to be processed (for example, the part to be top curled when molded into a paper cup or paper lid) is improved, and the processing suitability is improved (cracks and wrinkles are less likely to occur in the top curl part). In addition, the upper limit of the horizontal breaking elongation of the waterproof paper is not particularly limited, but from the viewpoint of processing suitability, it is preferably 8.0% or less, more preferably 7.5% or less, and may be 7.0% or less. The transverse breaking elongation can be adjusted to within the above range by adjusting the composition of the pulp constituting the paper base material, the degree of beating (freeness) or fiber length, the amount of dry strength agent added, the papermaking speed, the J/W ratio, and the shaking conditions of the papermaking wire in the CD direction (e.g., shaking on/off, vibration frequency, vibration amplitude), etc.
耐水性紙の縦方向の破断伸びは、好ましくは1.5%以上、より好ましくは1.8%以上であり、2.0%以上、または2.1%以上であってもよく、そして、好ましくは4.0%以下、より好ましくは3.0%以下、さらにより好ましくは2.5%以下である。縦方向の破断伸びは、紙基材を構成するパルプの配合、叩解度(フリーネス)または繊維長、乾燥紙力剤の添加量、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。The longitudinal breaking elongation of the waterproof paper is preferably 1.5% or more, more preferably 1.8% or more, may be 2.0% or more, or 2.1% or more, and is preferably 4.0% or less, more preferably 3.0% or less, and even more preferably 2.5% or less. The longitudinal breaking elongation can be adjusted within the above range by adjusting the composition of the pulp constituting the paper base material, the beating degree (freeness) or fiber length, the amount of dry strength agent added, the papermaking speed, the J/W ratio, the shaking conditions of the papermaking wire in the CD direction (e.g., shaking on/off, vibration frequency, vibration width), etc.
耐水性紙の縦方向および横方向の破断伸びの比(縦方向/横方向)は、加工適性の観点から、好ましくは0.60以下、より好ましくは0.50以下、さらに好ましくは0.45以下である。その下限は、特に限定されないが、好ましくは0.10以上、より好ましくは0.20以上である。破断伸び比は、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。From the viewpoint of processing suitability, the ratio of the longitudinal and transverse breaking elongation of the water-resistant paper (longitudinal/transverse) is preferably 0.60 or less, more preferably 0.50 or less, and even more preferably 0.45 or less. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.10 or more, more preferably 0.20 or more. The breaking elongation ratio can be adjusted within the above range by adjusting the papermaking speed, J/W ratio, and the shaking conditions of the papermaking wire in the CD direction (e.g., shaking on/off, vibration frequency, vibration width), etc.
耐水性紙の横方向および縦方向の破断伸びは、JIS P 8113:2006に準拠して測定される値を採用するものとする。The breaking elongation in the transverse and longitudinal directions of waterproof paper shall be the values measured in accordance with JIS P 8113:2006.
[引張弾性率]
耐水性紙の横方向の引張弾性率は、好ましくは3.7GPa以下、より好ましくは3.5GPa以下、さらに好ましくは3.2GPa以下である。耐水性紙の横方向の引張弾性率を上記上限値以下とすることで、加工を施す部分(例えば、紙コップまたは紙蓋に成型する場合には、トップカール処理を施す部分)が変形しやすくなり、加工適性が向上する。また、耐水性紙の横方向の引張弾性率の下限は、特に限定されないが、加工適性の観点からは、好ましくは1.5GPa以上、より好ましくは1.7GPa以上であり、2.0GPa以上であってもよい。横方向の引張弾性率は、紙基材を構成するパルプの配合、叩解度(フリーネス)または繊維長、乾燥紙力剤の添加量、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。
[Tensile modulus]
The tensile modulus of the water-resistant paper in the lateral direction is preferably 3.7 GPa or less, more preferably 3.5 GPa or less, and even more preferably 3.2 GPa or less. By making the tensile modulus of the water-resistant paper in the lateral direction equal to or less than the above upper limit, the part to be processed (for example, the part to be subjected to the top curl treatment when molded into a paper cup or a paper lid) becomes easy to deform, and the processing suitability is improved. In addition, the lower limit of the tensile modulus of the water-resistant paper in the lateral direction is not particularly limited, but from the viewpoint of processing suitability, it is preferably 1.5 GPa or more, more preferably 1.7 GPa or more, and may be 2.0 GPa or more. The tensile modulus of the lateral direction can be adjusted within the above range by adjusting the blending of the pulp constituting the paper base material, the beating degree (freeness) or fiber length, the amount of dry paper strength agent added, the papermaking speed, the J/W ratio, the conditions of shaking in the CD direction of the papermaking wire (for example, shaking on/off, vibration frequency, vibration width), etc.
本実施形態の耐水性紙について、縦方向の引張弾性率は、加工適性のさらなる向上の観点から、好ましくは4.5GPa以上、より好ましくは5.0GPa以上であり、そして、好ましくは10.0GPa以下、より好ましくは9.0GPa以下、さらに好ましくは8.0GPa以下である。縦方向の引張弾性率は、紙基材を構成するパルプの配合、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。For the waterproof paper of this embodiment, the longitudinal tensile modulus is preferably 4.5 GPa or more, more preferably 5.0 GPa or more, and preferably 10.0 GPa or less, more preferably 9.0 GPa or less, and even more preferably 8.0 GPa or less, from the viewpoint of further improving processing suitability. The longitudinal tensile modulus can be adjusted within the above range by adjusting the pulp composition constituting the paper base material, the papermaking speed, the J/W ratio, the shaking conditions of the papermaking wire in the CD direction (e.g., shaking on/off, vibration frequency, vibration width), etc.
耐水性紙の縦方向および横方向の引張弾性率の比(縦方向/横方向)は、加工適性のさらなる向上の観点から、好ましくは1.60以上、より好ましくは1.80以上、さらに好ましくは2.00以上であり、そして、好ましくは4.00以下、より好ましくは3.50以下であり、3.00以下であってもよい。引張弾性率比は、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。From the viewpoint of further improving processing suitability, the ratio of the tensile modulus in the longitudinal direction and the transverse direction (longitudinal direction/transverse direction) of the waterproof paper is preferably 1.60 or more, more preferably 1.80 or more, even more preferably 2.00 or more, and is preferably 4.00 or less, more preferably 3.50 or less, and may be 3.00 or less. The tensile modulus ratio can be adjusted within the above range by adjusting the papermaking speed, J/W ratio, and the shaking conditions in the CD direction of the papermaking wire (e.g., shaking on/off, vibration frequency, vibration width), etc.
耐水性紙の横方向および縦方向の引張弾性率は、JIS P 8113:2006に準拠して測定される値を採用するものとする。The tensile modulus of elasticity in the transverse and longitudinal directions of water-resistant paper shall be the values measured in accordance with JIS P 8113:2006.
[テーバー剛度]
耐水性紙の横方向のテーバー剛度は、好ましくは10mN・m以下、より好ましくは6.0mN・m以下、さらに好ましくは4.0mN・m以下である。耐水性紙の横方向のテーバー剛度を上記上限値以下とすることで、耐水性紙を横方向に丸めて筒状に成型した際に、優れたサイドシール性が得られる。すなわち、上記物性を満たす耐水性紙を用いて紙コップを成型すると、サイドシール性に優れ、サイドシール部から液漏れしにくい紙コップまたは紙蓋が得られる。また、耐水性紙の横方向のテーバー剛度の下限は、特に限定されないが、加工適性の観点からは、好ましくは2.0mN・m以上、より好ましくは2.5mN・m以上である。横方向のテーバー剛度は、紙基材の厚さ、紙基材を構成するパルプの配合、叩解度(フリーネス)、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。
[Taber stiffness]
The Taber stiffness of the water-resistant paper in the horizontal direction is preferably 10 mN·m or less, more preferably 6.0 mN·m or less, and even more preferably 4.0 mN·m or less. By making the Taber stiffness of the water-resistant paper in the horizontal direction equal to or less than the above upper limit, excellent side sealing properties can be obtained when the water-resistant paper is rolled in the horizontal direction to be molded into a cylindrical shape. In other words, when a paper cup is molded using water-resistant paper that satisfies the above physical properties, a paper cup or paper lid that has excellent side sealing properties and is less likely to leak liquid from the side seal portion can be obtained. In addition, the lower limit of the Taber stiffness of the water-resistant paper in the horizontal direction is not particularly limited, but from the viewpoint of processing suitability, it is preferably 2.0 mN·m or more, more preferably 2.5 mN·m or more. The Taber stiffness in the lateral direction can be adjusted within the above range by adjusting the thickness of the paper base material, the composition of the pulp that constitutes the paper base material, the degree of beating (freeness), the papermaking speed, the J/W ratio, and the shaking conditions of the papermaking wire in the CD direction (e.g., shaking on/off, vibration frequency, vibration amplitude), etc.
耐水性紙の縦方向のテーバー剛度は、加工適性のさらなる向上の観点から、好ましくは25mN・m以下、より好ましくは15mN・m以下、さらに好ましくは10mN・m以下、さらにより好ましくは9.0mN・m以下、さらに一層好ましくは7.0mN・m以下である。また、耐水性紙の縦方向のテーバー剛度の下限は、特に限定されないが、好ましくは4.0mN・m以上である。縦方向のテーバー剛度は、紙基材の厚さ、紙基材を構成するパルプの配合、叩解度(フリーネス)、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。From the viewpoint of further improving processing suitability, the Taber stiffness in the longitudinal direction of the water-resistant paper is preferably 25 mN·m or less, more preferably 15 mN·m or less, even more preferably 10 mN·m or less, even more preferably 9.0 mN·m or less, and even more preferably 7.0 mN·m or less. The lower limit of the Taber stiffness in the longitudinal direction of the water-resistant paper is not particularly limited, but is preferably 4.0 mN·m or more. The Taber stiffness in the longitudinal direction can be adjusted within the above range by adjusting the thickness of the paper base material, the composition of the pulp constituting the paper base material, the degree of beating (freeness), the papermaking speed, the J/W ratio, the shaking conditions in the CD direction of the papermaking wire (e.g., shaking on/off, vibration frequency, vibration width), etc.
耐水性紙の縦方向および横方向のテーバー剛度の比(縦方向/横方向)は、サイドシール性のさらなる向上の観点から、好ましくは1.5以上、より好ましくは1.8以上であり、2.5以上、3.0以上、または3.5以上であってもよい。その上限は、加工適性のさらなる向上の観点から、好ましくは5.0以下、より好ましくは4.0以下、さらに好ましくは3.0以下である。テーバー剛度比は、抄紙速度、J/W比、抄紙ワイヤーのCD方向へのシェーキングの条件(例えば、シェーキングのオン/オフ、振動数、振動幅)等を調整することにより、上記範囲内に調節することができる。The ratio of the Taber stiffness in the longitudinal and transverse directions of the water-resistant paper (longitudinal/transverse) is preferably 1.5 or more, more preferably 1.8 or more, and may be 2.5 or more, 3.0 or more, or 3.5 or more, from the viewpoint of further improving the side sealability. The upper limit is preferably 5.0 or less, more preferably 4.0 or less, and even more preferably 3.0 or less, from the viewpoint of further improving the processing suitability. The Taber stiffness ratio can be adjusted within the above range by adjusting the papermaking speed, J/W ratio, and the shaking conditions of the papermaking wire in the CD direction (e.g., shaking on/off, vibration frequency, vibration width), etc.
耐水性紙の横方向および縦方向のテーバー剛度は、JIS P 8125:2000に準拠して測定される値を採用するものとする。The Taber stiffness in the transverse and longitudinal directions of waterproof paper shall be values measured in accordance with JIS P 8125:2000.
[透気度]
本実施形態の耐水性紙は、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3,000秒以上、さらに好ましくは10,000秒以上、さらにより好ましくは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。
[Air permeability]
The waterproof paper of the present embodiment preferably has an air permeability of 1,000 seconds or more, more preferably 3,000 seconds or more, even 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.
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。By setting the air permeability within the above range, the air barrier properties are improved, and water-resistant paper with even better water resistance can be obtained. In particular, when there are two or more water-resistant layers, or when a pigment layer is provided as an underlayer of a water-resistant layer, the air permeability can be increased.
透気度は、JIS P 8117:2009に準拠して測定される値を採用するものとする。The air permeability shall be the value measured in accordance with JIS P 8117:2009.
[Cobb吸水度]
本実施形態の耐水性紙は、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20g/m2以下、より好ましくは15g/m2以下、さらに好ましくは10g/m2以下、さらにより好ましくは8g/m2以下、さらに一層好ましくは5g/m2以下である(下限は0g/m2)。Cobb吸水度は、JIS P 8140:1998に準拠して測定される値を採用するものとする。
[Cobb Water Absorbency]
From the viewpoint of cold water resistance, the water-resistant paper of this embodiment has a Cobb water absorbency in water at 20°C after a contact time of 30 minutes of preferably 20 g/m2 or less , more preferably 15 g/m2 or less , even more preferably 10 g/m2 or less , still more preferably 8 g/m2 or less , and even more preferably 5 g/m2 or less (the lower limit is 0 g/ m2 ). The Cobb water absorbency is a value measured in accordance with JIS P 8140:1998.
また、本実施形態の耐水性紙は、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50g/m2以下、より好ましくは35g/m2以下、さらに好ましくは25g/m2以下、さらにより好ましくは15g/m2以下、さらにより好ましくは10g/m2以下である(下限は0g/m2)。Cobb吸水度は、JIS P 8140:1998に準拠して測定される値を採用するものとする。 From the viewpoint of hot water resistance, the water-resistant paper of this embodiment has a Cobb water absorbency in 90°C water after a contact time of 30 minutes of preferably 50 g/m2 or less , more preferably 35 g/m2 or less , even more preferably 25 g/m2 or less , even more preferably 15 g/m2 or less, and even more preferably 10 g/m2 or less (the lower limit is 0 g/ m2 ). The Cobb water absorbency is a value measured in accordance with JIS P 8140:1998.
[耐油度]
本実施形態の耐水性紙は、油分を含む食品(スープ、コーヒー等)への適用の観点からは、耐油度が6以上であることが好ましく、8以上であることがより好ましく、10以上であることがさらに好ましい(耐油度は最大12)。耐水性紙の耐油度は、JAPAN TAPPI No.41(キット法)に準拠して測定される値を採用するものとする。なお耐油度は、紙基材と耐水性層との間に顔料層などを備えることや、耐水性層の積層数や種類を調節することなどにより、所望の値とすることができる。
[Oil resistance]
From the viewpoint of application to foods containing oil (soup, coffee, etc.), the water-resistant paper of this embodiment preferably has an oil resistance of 6 or more, more preferably 8 or more, and even more preferably 10 or more (maximum oil resistance of 12). The oil resistance of the water-resistant paper is a value measured in accordance with JAPAN TAPPI No. 41 (kit method). The oil resistance can be adjusted to a desired value by providing a pigment layer between the paper base material and the water-resistant layer, or by adjusting the number and type of layers of the water-resistant layer.
[リサイクル率]
本実施形態の耐水性紙のリサイクル率は、環境負荷の観点から、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上である。リサイクル率は、実施例に記載の方法により測定される値を採用するものとする。
[Recycling rate]
From the viewpoint of environmental load, the recycle rate of the waterproof paper of the present embodiment is preferably 90% or more, and more preferably 93% or more. The recycle rate is a value measured by the method described in the examples.
[坪量・紙厚]
本実施形態の耐水性紙の坪量は、とくに限定されるものではないが、例えば紙コップまたは紙蓋用途であれば、好ましくは200g/m2以上であり、そして、好ましくは400g/m2以下である。さらに、サイドシール性の向上の観点からは、耐水性紙の坪量は、好ましくは300g/m2以下、より好ましくは260g/m2以下である。耐水性紙の坪量は、JIS P 8124:2011に準拠して測定される。
[Basis weight/paper thickness]
The basis weight of the waterproof paper of this embodiment is not particularly limited, but for example, for paper cups or paper lids, it is preferably 200 g/ m2 or more and preferably 400 g/m2 or less. Furthermore, from the viewpoint of improving side sealing properties, the basis weight of the waterproof paper is preferably 300 g/m2 or less , more preferably 260 g/m2 or less. The basis weight of the waterproof paper is measured in accordance with JIS P 8124:2011.
本実施形態の耐水性紙の紙厚も、とくに制限されるものではないが、例えば紙コップまたは紙蓋用途であれば、好ましくは220μm以上であり、そして、好ましくは500μm以下である。さらに、サイドシール性の向上の観点からは、耐水性紙の紙厚は、好ましくは400μm以下、より好ましくは300μm以下である。耐水性紙の紙厚は、JIS P 8118:2014に準拠して測定される。The thickness of the water-resistant paper of this embodiment is not particularly limited, but for example, for paper cups or paper lids, it is preferably 220 μm or more and preferably 500 μm or less. Furthermore, from the viewpoint of improving side sealing properties, the thickness of the water-resistant paper is preferably 400 μm or less, more preferably 300 μm or less. The thickness of the water-resistant paper is measured in accordance with JIS P 8118:2014.
<耐水性紙の用途>
本実施形態の耐水性紙は、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型性の観点から好ましい。
<Uses of water-resistant paper>
The water-resistant paper of the present embodiment is preferably used for liquid containers such as paper cups, etc. When used for paper containers, it is preferable from the viewpoint of formability that the water-resistant layer has heat sealability.
成型の一例を挙げると、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。本実施形態の耐水性紙は、耐水性、ヒートシール性に優れるため、成型加工性にも優れる。As an example of molding, the surface of the water-resistant paper is printed as necessary, 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 water-resistant paper of this embodiment has excellent water resistance and heat sealability, and is therefore also excellent in moldability.
本実施形態の耐水性紙は、加工適性に優れるため、食品容器用として好適に使用される。より具体的には、紙コップ(アイス用、ホット用)、紙皿、紙トレー、紙製の食品容器、紙蓋、スプーン、フォーク、ナイフ、箸、ストロー等が例示される。特に、本実施形態の耐水性紙は、紙コップ及び紙蓋(特に紙コップ用紙蓋)のトップカール加工のように曲率の高い加工にも耐えうる加工適性を有するため、紙コップ及び紙蓋(特に紙コップ用紙蓋)に好適に使用することができる。従って、本発明の別の形態として、上記の耐水性紙を用いてなる食品容器(特に、紙コップ、紙蓋)についても提供する。The water-resistant paper of this embodiment has excellent processing suitability and is therefore suitable for use as a food container. More specifically, examples include paper cups (for iced drinks, for hot drinks), paper plates, paper trays, paper food containers, paper lids, spoons, forks, knives, chopsticks, straws, and the like. In particular, the water-resistant paper of this embodiment has processing suitability that can withstand high curvature processing such as top curl processing of paper cups and paper lids (particularly paper lids for paper cups), and is therefore suitable for use as paper cups and paper lids (particularly paper lids for paper cups). Therefore, as another aspect of the present invention, food containers (particularly paper cups and paper lids) made of the above-mentioned water-resistant paper are also provided.
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。また、特にことわりがない限り、「%」および「部」は、それぞれ、「質量%」および「質量部」を表す。また、実施例および比較例の操作は、特にことわりがない限り、室温(20~25℃)、常湿(40~50%RH)の条件で行った。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. Furthermore, unless otherwise specified, "%" and "parts" represent "% by mass" and "parts by mass", respectively. Furthermore, the operations of the examples and comparative examples were carried out at room temperature (20-25°C) and normal humidity (40-50% RH) unless otherwise specified.
実施例および比較例で使用した原材料は、以下の通りである。
・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金属塩の水系分散液、商品名「ケミパールS300」、三井化学株式会社製
・消泡剤:商品名「ビスマーKS-38E」、株式会社日新化学研究所製
・有機粒子A:高密度PE(HDPE)、商品名「AQUACER 272N」、BYK社製、平均粒径30μm
・有機粒子B:低分子量PE+変性PO(変性ポリオレフィン、低分子量PO)、商品名「ケミパールW400」、三井化学株式会社製、平均粒径4μm
The raw materials used in the examples and comparative examples are as follows.
Ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer: aqueous dispersion of ethylene-methacrylic acid copolymer metal salt, trade name "CHEMIPEARL S300", manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. Defoamer: trade name "BISMAR KS-38E", manufactured by Nissin Chemical Laboratory Co., Ltd. Organic particle A: high density PE (HDPE), trade name "AQUACER 272N", manufactured by BYK, average particle size 30 μm
Organic particles B: low molecular weight PE + modified PO (modified polyolefin, low molecular weight PO), product name "Chemipearl W400", manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., average particle size 4 μm
[実施例1]
<紙基材の作製>
叩解したLBKP(CSF460mL)および叩解したNBKP(CSF650mL)を70%、30%の割合で混合したパルプスラリー100質量部(固形分換算)に対し、弱酸性ロジンサイズ剤0.8質量部、湿潤紙力増強剤0.15質量部、硫酸バンド1.45質量部を添加し、外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF460mL)、叩解したNBKP(CSF650mL)を70%、30%の割合で混合したパルプスラリー100質量部(固形分換算)に対し、弱酸性ロジンサイズ剤0.8質量部、湿潤紙力増強剤0.15質量部、硫酸バンド1.7質量部を添加し、中層(第2層~第4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材を得た。なお、抄紙速度は600m/min.とした。
[Example 1]
<Preparation of paper substrate>
To 100 parts by mass (solid content equivalent) of pulp slurry in which beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed at a ratio of 70% and 30%, 0.8 parts by mass of weak acidic rosin sizing agent, 0.15 parts by mass of wet strength agent, and 1.45 parts by mass of aluminum sulfate were added to prepare a stock for the outer layers (1st layer, 5th layer). Similarly, to 100 parts by mass (solid content equivalent) of pulp slurry in which beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed at a ratio of 70% and 30%, 0.8 parts by mass of weak acidic rosin sizing agent, 0.15 parts by mass of wet strength agent, and 1.7 parts by mass of aluminum sulfate were added to prepare a stock for the middle layers (2nd layer to 4th layer). These paper stocks were used to make paper using a 5-layer Fourdrinier paper machine to obtain paper base materials. The papermaking speed was 600 m/min.
<耐水性用塗工液の作製>
(a)塗工液A(グラビアコーター用塗工液)の作製
エチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーに、消泡剤を配合して、固形分中のエチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーの含有量が97.5質量%、消泡剤の含有量が2.5質量%であり、固形分濃度30質量%の塗工液Aを調製した。
<Preparation of Water-Resistant Coating Fluid>
(a) Preparation of Coating Solution A (Coating Solution for Gravure Coater) An antifoaming agent was blended with an ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer to prepare Coating Solution A having a solid content of 30 mass%, with the ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer content being 97.5 mass% and the antifoaming agent content being 2.5 mass% in the solid content.
(b)塗工液B(エアナイフコーター用塗工液)の作製
エチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマー、消泡剤を配合して、固形分中のエチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーの含有量が97.5質量%、消泡剤の含有量が2.5質量%であり、固形分濃度28質量%の塗工液Bを調製した。
(b) Preparation of Coating Solution B (Coating Solution for Air Knife Coater) An ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer and an antifoaming agent were mixed to prepare Coating Solution B having a solid content of 28 mass%, with the ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer content being 97.5 mass% and the antifoaming agent content being 2.5 mass% in the solid content.
<耐水性紙の作製>
坪量が320g/m2、紙厚が415μmの紙基材の片面(おもて面)に、上記塗工液Aを、塗工量(固形分)が2.5g/m2となるように、グラビアコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、表1層目と称する)を形成したのち、同じ面に、再度塗工液Aを、塗工量(固形分)が2.5g/m2となるように、グラビアコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、表2層目と称する)を形成した。同じ面に、上記塗工液Bを、塗工量(固形分)が5g/m2となるように、エアナイフコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、表3層目と称する)を形成したのち、再度塗工液Bを、塗工量(固形分)が5g/m2となるように、エアナイフコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、表4層目と称する)形成し、計4層の耐水性層を形成させた。
<Preparation of waterproof paper>
The above-mentioned Coating Liquid A was applied to one side (front side) of a paper base material having a basis weight of 320 g/ m2 and a paper thickness of 415 μm using a gravure coater so that the coating amount (solid content) was 2.5 g/ m2 , and then dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the first front layer). Thereafter, Coating Liquid A was again applied to the same side using a gravure coater so that the coating amount (solid content) was 2.5 g/ m2 , and then dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the second front layer). On the same surface, the above-mentioned Coating Liquid B was applied using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 5 g/ m2 , and then dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the third layer on the front surface). Thereafter, Coating Liquid B was again applied using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 5 g/ m2 , and then dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the fourth layer on the front surface), thereby forming a total of four water-resistant layers.
紙基材のもう一方の面(裏面)に、上記塗工液Aを、塗工量(固形分)が2.5g/m2となるように、グラビアコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、裏1層目と称する)を形成したのち、同じ面に、再度塗工液Aを、塗工量(固形分)が2.5g/m2となるように、グラビアコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、裏2層目と称する)を形成した。同じ面に、上記塗工液Bを、塗工量(固形分)が5g/m2となるように、エアナイフコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、裏3層目と称する)を形成し、計3層の耐水性層を形成させた。なお、塗工速度は120m/min.とした。 The other side (rear side) of the paper substrate was coated with the above-mentioned coating liquid A using a gravure coater so that the coating amount (solid content) was 2.5 g/m 2 , and then dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the first back layer). The same side was coated with the above-mentioned coating liquid A again using a gravure coater so that the coating amount (solid content) was 2.5 g/m 2 , and then dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the second back layer). The same side was coated with the above-mentioned coating liquid B using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 5 g/m 2, and then dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the third back layer), forming a total of three water-resistant layers. The coating speed was 120 m/min.
[実施例2]
叩解したLBKP(CSF460mL)および叩解したNBKP(CSF650mL)を80%、20%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF460mL)、叩解したNBKP(CSF650mL)を80%、20%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして中層(第2~4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材を得た。上記得られた紙基材のおもて面に、実施例1と同様にして塗工液を1~3層目まで塗工して、耐水性層(表1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 2]
The stock for the outer layers (first layer, fifth layer) was prepared in the same manner as in Example 1, except that beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed in a ratio of 80% and 20%. Similarly, the stock for the middle layers (second to fourth layers) was prepared in the same manner as in Example 1, except that beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed in a ratio of 80% and 20%. Using these stocks, paper was made using a five-layer fourdrinier papermaking machine to obtain a paper base material. The coating liquid was applied to the front surface of the obtained paper base material up to the first to third layers in the same manner as in Example 1 to form water-resistant layers (first to third layers on the surface), and water-resistant paper was produced.
[実施例3]
実施例2と同様にして紙基材を得た。紙基材のおもて面に、実施例1と同様にして塗工液を1~4層目まで塗工して耐水性層(表1~4層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 3]
A paper substrate was obtained in the same manner as in Example 2. The coating liquid was applied to the front surface of the paper substrate in the same manner as in Example 1 up to the fourth layer to form water-resistant layers (first to fourth layers on the front surface), thereby producing water-resistant paper.
[実施例4]
実施例2と同様にして紙基材を得た。実施例1と同様にして、紙基材のおもて面に耐水性層(表1~3層目)を形成したのち、紙基材の裏面に耐水性層(裏1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 4]
A paper substrate was obtained in the same manner as in Example 2. In the same manner as in Example 1, a water-resistant layer (front 1st to 3rd layers) was formed on the front surface of the paper substrate, and then a water-resistant layer (reverse 1st to 3rd layers) was formed on the reverse surface of the paper substrate to produce a water-resistant paper.
[実施例5]
<基紙の作製>
実施例2と同様にして紙基材を得た。実施例1と同様にして、紙基材のおもて面に耐水性層(表1~4層目)を形成したのち、紙基材の裏面に耐水性層(裏1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 5]
<Preparation of base paper>
A paper substrate was obtained in the same manner as in Example 2. In the same manner as in Example 1, a water-resistant layer (front 1st to 4th layers) was formed on the front surface of the paper substrate, and then a water-resistant layer (reverse 1st to 3rd layers) was formed on the reverse surface of the paper substrate to produce a water-resistant paper.
[実施例6]
叩解したLBKP(CSF460mL)および叩解したNBKP(CSF650mL)を90%、10%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF460mL)、叩解したNBKP(CSF650mL)を90%、10%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして中層(第2~4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材を得た。実施例1と同様にして、紙基材のおもて面に耐水性層(表1~4層目)を形成したのち、紙基材の裏面に耐水性層(裏1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 6]
The stock for the outer layers (first layer, fifth layer) was prepared in the same manner as in Example 1, except that beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed in a ratio of 90% and 10%. Similarly, the stock for the middle layers (second to fourth layers) was prepared in the same manner as in Example 1, except that beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed in a ratio of 90% and 10%. Using these stocks, paper was made using a five-layer fourdrinier papermaking machine to obtain a paper base material. In the same manner as in Example 1, a water-resistant layer (front first to fourth layers) was formed on the front surface of the paper base material, and then a water-resistant layer (back first to third layers) was formed on the back surface of the paper base material to produce a water-resistant paper.
[実施例7]
叩解したLBKP(CSF460mL)および叩解したNBKP(CSF650mL)を45%、55%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF460mL)、叩解したNBKP(CSF650mL)を45%、55%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして中層(第2~4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材を得た。実施例1と同様にして、紙基材のおもて面に耐水性層(表1~4層)を形成したのち、紙基材の裏面に耐水性層(裏1~3層)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 7]
The stock for the outer layers (first layer, fifth layer) was prepared in the same manner as in Example 1, except that beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed in a ratio of 45% and 55%. Similarly, the stock for the middle layers (second to fourth layers) was prepared in the same manner as in Example 1, except that beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed in a ratio of 45% and 55%. Using these stocks, paper was made using a five-layer fourdrinier papermaking machine to obtain a paper base material. In the same manner as in Example 1, a water-resistant layer (front layers 1 to 4) was formed on the front surface of the paper base material, and then a water-resistant layer (back layers 1 to 3) was formed on the back surface of the paper base material to produce a water-resistant paper.
[実施例8]
叩解したLBKP(CSF460mL)および叩解したNBKP(CSF650mL)を50%、50%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF460mL)、叩解したNBKP(CSF650mL)を50%、50%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして中層(第2~4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材を得た。実施例1と同様にして、紙基材のおもて面に耐水性層(表1~4層)を形成したのち、紙基材の裏面に耐水性層(裏1~3層)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 8]
The stock for the outer layers (first layer, fifth layer) was prepared in the same manner as in Example 1, except that beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed in a ratio of 50%:50%. Similarly, the stock for the middle layers (second to fourth layers) was prepared in the same manner as in Example 1, except that beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed in a ratio of 50%:50%. Using these stocks, paper was made using a five-layer fourdrinier papermaking machine to obtain a paper base material. In the same manner as in Example 1, a water-resistant layer (front layers 1 to 4) was formed on the front surface of the paper base material, and then a water-resistant layer (back layers 1 to 3) was formed on the back surface of the paper base material to produce a water-resistant paper.
[実施例9]
叩解したLBKP(CSF460mL)および叩解したNBKP(CSF650mL)を40%、60%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF460mL)、叩解したNBKP(CSF650mL)を40%、60%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして中層(第2~4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材を得た。実施例1と同様にして、紙基材のおもて面に耐水性層(表1~4層)を形成したのち、紙基材の裏面に耐水性層(裏1~3層)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 9]
The stock for the outer layers (first layer, fifth layer) was prepared in the same manner as in Example 1, except that beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed in a ratio of 40% and 60%. Similarly, the stock for the middle layers (second to fourth layers) was prepared in the same manner as in Example 1, except that beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed in a ratio of 40% and 60%. Using these stocks, paper was made using a five-layer fourdrinier papermaking machine to obtain a paper base material. In the same manner as in Example 1, a water-resistant layer (front layers 1 to 4) was formed on the front surface of the paper base material, and then a water-resistant layer (back layers 1 to 3) was formed on the back surface of the paper base material to produce a water-resistant paper.
[比較例1]
叩解したLBKP(CSF460mL)100%からパルプスラリーを調製した以外は、実施例1と同様にして外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF460mL)を100%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして中層(第2~4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材を得た。実施例1と同様にして、紙基材のおもて面に耐水性層(表1~4層)を形成したのち、紙基材の裏面に耐水性層(裏1~3層)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Comparative Example 1]
The stock for the outer layers (first layer, fifth layer) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the pulp slurry was prepared from 100% beaten LBKP (CSF 460 mL). Similarly, the stock for the middle layers (second to fourth layers) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the beaten LBKP (CSF 460 mL) was mixed at a ratio of 100%. Using these stocks, paper was made using a five-layer fourdrinier papermaking machine to obtain a paper base material. In the same manner as in Example 1, a water-resistant layer (front layers 1 to 4) was formed on the front surface of the paper base material, and then a water-resistant layer (back layers 1 to 3) was formed on the back surface of the paper base material to produce a water-resistant paper.
[比較例2]
叩解したLBKP(CSF400mL)100%からパルプスラリーを調製した以外は、実施例1と同様にして外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF400mL)を100%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして中層(第2~4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材を得た。実施例1と同様にして、紙基材のおもて面に耐水性層(表1~4層)を形成したのち、紙基材の裏面に耐水性層(裏1~3層)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Comparative Example 2]
The stock for the outer layers (first layer, fifth layer) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the pulp slurry was prepared from 100% beaten LBKP (CSF 400 mL). Similarly, the stock for the middle layers (second to fourth layers) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the beaten LBKP (CSF 400 mL) was mixed at a ratio of 100%. Using these stocks, paper was made using a five-layer fourdrinier papermaking machine to obtain a paper base material. In the same manner as in Example 1, a water-resistant layer (front layers 1 to 4) was formed on the front surface of the paper base material, and then a water-resistant layer (back layers 1 to 3) was formed on the back surface of the paper base material to produce a water-resistant paper.
[評価方法]
上記実施例1~9及び比較例1~2の耐水性紙に対し、以下の測定・評価を行った。結果を表1及び表2に示す。
<坪量>
耐水性紙の坪量は、JIS P 8124:2011に準拠して測定した。
[Evaluation method]
The following measurements and evaluations were carried out on the waterproof papers of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2. The results are shown in Tables 1 and 2.
<Basance weight>
The basis weight of the waterproof paper was measured in accordance with JIS P 8124:2011.
<紙厚>
耐水性紙の紙厚は、JIS P 8118:2014に準拠して測定した。
<Paper thickness>
The thickness of the waterproof paper was measured in accordance with JIS P 8118:2014.
<透気度>
耐水性紙の透気度は、JIS P 8117:2009に準拠して測定した。
<Air permeability>
The air permeability of the waterproof paper was measured in accordance with JIS P 8117:2009.
<引張強度、破断伸び、引張弾性率>
耐水性紙の引張強度、破断伸び、引張弾性率は、JIS P 8113:2006に準拠して測定した。なお、耐水性紙の縦方向は、構成する紙基材の抄紙方向(MD方向)を表す。また、耐水性紙の横方向は、構成する紙基材の抄紙方向と直交する方向(CD方向)を表す。
<テーバー剛度>
耐水性紙のテーバー剛度は、JIS P 8125:2000に準拠して測定した。
<Tensile strength, elongation at break, tensile modulus>
The tensile strength, breaking elongation, and tensile modulus of the waterproof paper were measured in accordance with JIS P 8113:2006. The longitudinal direction of the waterproof paper refers to the papermaking direction (MD direction) of the paper base material. The transverse direction of the waterproof paper refers to the direction perpendicular to the papermaking direction of the paper base material (CD direction).
<Taber stiffness>
The Taber stiffness of the waterproof paper was measured in accordance with JIS P 8125:2000.
<Cobb吸水度>
Cobb吸水度は、得られた耐水性紙を10cm角に裁断し、JIS P 8140:1998に準拠して20℃または90℃のイオン交換水を耐水性紙の表面に30分間接触させ、接触前後の質量差から、JIS P 8140:1998に準拠して測定した。
<Cobb Water Absorbency>
The obtained waterproof paper was cut into a 10 cm square, and the surface of the waterproof paper was brought into contact with ion-exchanged water at 20° C. or 90° C. for 30 minutes in accordance with JIS P 8140:1998, and the Cobb water absorbency was measured from the difference in mass before and after the contact in accordance with JIS P 8140:1998.
<リサイクル性>
得られた耐水性紙を絶乾重量で約50g量り取り、2cm各程度に刃物を用いずに手で裁断し、水道水を加えて濃度3%とし、ディスインテグレーター(熊谷理機工業株式会社製 No.2532)を用いて、21℃、3000rpmで10分間処理して完全にパルプ繊維が離解したパルプスラリーを調製した。このパルプスラリーをスリット幅0.2mm(8カット)、流量10L/分で、10分間スクリーン処理後に残渣を得た。仕込み絶乾重量に対する絶乾残渣重量の割合を残渣率とし、これを100%から差し引いてパルプの透過率を算出したものをリサイクル率とした。
<Recyclability>
The obtained waterproof paper was weighed out to about 50 g in bone dry weight, cut into pieces of about 2 cm each by hand without using a blade, and tap water was added to make the concentration 3%, and the paper was treated at 21°C and 3000 rpm for 10 minutes using a disintegrator (No. 2532, manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.) to prepare a pulp slurry in which the pulp fibers were completely disintegrated. The pulp slurry was screened for 10 minutes with a slit width of 0.2 mm (8 cuts) and a flow rate of 10 L/min to obtain a residue. The ratio of the bone dry residue weight to the charged bone dry weight was defined as the residue rate, and the pulp transmittance was calculated by subtracting this from 100%, which was defined as the recycle rate.
<加工適性>
得られた耐水性紙を、表面が内側(接液面)、裏面が外側(印刷面)となるように、かつ、構成する紙基材のCD方向がカップの水平方向となるようにカップ状に成型し、トップカール処理した際のカップのトップカール部分の成型性を以下の基準に基づいて評価した。なお、トップカール処理は以下のような方法で行った。カップ上端の開口部周縁に金型をあてることにより開口部を広げ、カール直径約3mmのカール形状が施された金型をあて、カップ外側に向かってカールさせた。続けてカップを下方へ押し込み、下方にセットされたカール形状が施された金型の曲面に沿って、基材を内側へ巻き込んだ。加工適性は以下の基準に基づいて評価した。
上記方法にて紙コップを10,000個成型し、トップカール部分の不良対象(割れ、紙層剥離、カール不足、しわ)を検査し、不良率=不良個数÷紙コップ成型数×100の式でトップカール部分の不良率を算出した。
〔評価基準〕
A:トップカール部分の不良率は1%以下である(実用上問題はない)
B:トップカール部分の不良率は1%を超えて2%以下である(実用上問題はない)
C:トップカール部分の不良率は2%を超えて3%以下である(実用上問題はない)
D:トップカール部分の不良率は3%を超えて10%以下である(実用上問題がある)
E:トップカール部分の不良率は10%を超える(実用上問題がある)
<Processing suitability>
The obtained waterproof paper was molded into a cup shape with the front side (liquid-contacting surface) on the inside and the back side (printing surface) on the outside, and the CD direction of the constituent paper substrate was the horizontal direction of the cup, and the moldability of the top curl part of the cup when top curled was evaluated based on the following criteria. The top curling was performed in the following manner. The opening was widened by applying a metal mold to the periphery of the opening at the top end of the cup, and a metal mold with a curl shape of about 3 mm in diameter was applied to curl the cup toward the outside. The cup was then pushed downward, and the substrate was rolled inward along the curved surface of the metal mold with a curl shape set below. The processing suitability was evaluated based on the following criteria.
Using the above method, 10,000 paper cups were molded and the top curl portion was inspected for defects (cracks, paper layer peeling, insufficient curl, wrinkles). The defect rate of the top curl portion was calculated using the formula: Defective rate = number of defective cups / number of paper cups molded x 100.
[Evaluation Criteria]
A: The defect rate of the top curl portion is 1% or less (no problem in practical use)
B: The defect rate of the top curl portion is more than 1% and 2% or less (no problem in practical use)
C: The defect rate of the top curl portion is more than 2% and 3% or less (no problem in practical use)
D: The defect rate of the top curl portion is more than 3% and 10% or less (problematic in practical use)
E: The defect rate of the top curl portion exceeds 10% (problematic in practical use)
<耐ブロッキング性>
サンプルを5cm角にカットし、表面と裏面(片面塗工の場合は紙基材)が密着するように重ね合わせ、ブロッキングテスターに挟んで65℃にて30分加熱後、圧力0.5kg/cm2で30分加圧した。室温まで冷却後に下記の通り評価した。
〔評価基準〕
A:抵抗なく剥がれる
B:僅かに抵抗がある
C:抵抗が大きく、塗工面が僅かに剥がれる
D:かなりの抵抗があり塗工面が剥がれる(紙剥けがある)
<Blocking resistance>
The sample was cut into a 5 cm square, overlapped so that the front and back surfaces (paper substrate in the case of one-sided coating) were in close contact, and then sandwiched between a blocking tester and heated at 65°C for 30 minutes, followed by application of a pressure of 0.5 kg/ cm2 for 30 minutes. After cooling to room temperature, the sample was evaluated as follows.
[Evaluation Criteria]
A: Peels off without resistance B: There is slight resistance C: There is a lot of resistance, and the coated surface peels off slightly D: There is considerable resistance, and the coated surface peels off (paper peels off)
<生産効率>
耐水性紙の生産効率を以下の評価基準で判定した。
〔評価基準〕
1分間当たりに生産される耐水性紙をm(メートル)/分で示す。
A:生産速度が400m/分以上であり、生産効率が非常に良い。
B:生産速度が200m/分以上400m/分未満であり、生産効率がやや良い。
C:生産速度が200m/分未満であり、生産効率が非常に悪い。
<Production efficiency>
The production efficiency of waterproof paper was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation Criteria]
The amount of waterproof paper produced per minute is expressed in m (meter)/min.
A: The production speed is 400 m/min or more, and the production efficiency is very good.
B: The production speed is 200 m/min or more and less than 400 m/min, and the production efficiency is somewhat good.
C: The production speed is less than 200 m/min, and the production efficiency is very poor.
<平滑性>
得られた耐水性紙の裏面(カップ外側面)の平滑性を以下の基準に基づいて目視で評価した。
〔評価基準〕
A:平滑性が高く、印刷適性が高い、塗工ムラの発生がない
B:平滑性が低く、印刷適性が若干悪い、塗工ムラが見られる
C:平滑性が非常に低く、印刷適性が悪い、塗工ムラが非常に多い。
<Smoothness>
The smoothness of the back surface (outer surface of the cup) of the obtained waterproof paper was visually evaluated based on the following criteria.
[Evaluation Criteria]
A: High smoothness, high printability, no coating unevenness. B: Low smoothness, slightly poor printability, coating unevenness. C: Very low smoothness, poor printability, very much coating unevenness.
<サイドシール性>
得られた耐水性紙を縦方向15cm×横方向25cmに裁断し、表面が内側となるように、横方向に丸めて径7.5cmの筒状にし、耐水性紙が重なり合う部分(紙コップ胴部のサイド部にあたる、サイドシール幅0.7cm)のヒートシール性を以下の基準に基づいて評価した。なお、ヒートシールは、中部総業株式会社製「CS-205」を使用し、温度250℃、圧力0.1MPa、接着時間2秒の条件で実施した。
〔評価基準〕
A:接着強度が強く、筒の外側から手で押して形を歪めても容易に剥離しない。
B:接着強度が若干弱く、筒の外側から手で押して形を歪めると、接着部分の一部が剥離する。
C:接着強度が弱く、筒の外側から手で押して形を歪めると、接着部分の約半分が剥離する。
<Side sealing performance>
The obtained waterproof paper was cut into a length of 15 cm x width of 25 cm, and rolled horizontally with the surface facing inward to form a cylinder with a diameter of 7.5 cm. The heat sealability of the overlapping part of the waterproof paper (corresponding to the side of the body of the paper cup, side seal width 0.7 cm) was evaluated based on the following criteria. Heat sealing was performed using "CS-205" manufactured by Chubu Sogyo Co., Ltd., at a temperature of 250°C, a pressure of 0.1 MPa, and a bonding time of 2 seconds.
[Evaluation Criteria]
A: The adhesive strength is strong, and the film does not easily peel off even if the film is pushed by hand from the outside of the tube and the shape is distorted.
B: The adhesive strength is slightly weak, and when the tube is pushed by hand from the outside and the shape is distorted, part of the adhesive part peels off.
C: The adhesive strength is weak, and when the shape of the tube is distorted by pressing with a hand from the outside, about half of the adhesive portion peels off.
<耐油度>
JAPAN TAPPI No.41(キット法)に準拠し、耐水性紙表面の耐油度を評価した。値(キット値)が高いほど撥油性が高いことを示す。
<Oil resistance>
The oil resistance of the waterproof paper surface was evaluated according to JAPAN TAPPI No. 41 (kit method). A higher value (kit value) indicates higher oil repellency.
表1および表2の結果からわかるように、横方向の引張強度が適切な値であることにより、得られた耐水性紙をカップ状に成型した際にトップカール部分に割れ、しわ等のない優れた加工適性を有する耐水性紙が得られた。好ましい形態として、紙基材を構成するパルプ全量に対するNBKP含有量が20~50%である実施例1~5、8~9によれば、更に伸び、引張弾性率が適切な値となり、より優れた加工適性を有する耐水性紙が得られた。
一方で、紙基材を構成するパルプ全量に対するNBKP含有量が10%である実施例6によれば、横方向の引張強度が高く、優れた加工適性を有する耐水性紙であるものの、トップカール部分に若干の割れ、しわが発生した。
また、紙基材を構成するパルプ全量に対するNBKP含有量が55%である実施例7によれば、加工適性は良好であったが、表面の平滑性に若干劣ることにより、カップ用途とした際の印刷適性が悪化する傾向にあった。さらに、塗工液の塗工時にムラが発生し、Cobb吸水度が悪化する傾向にあった。
一方、紙基材を構成するパルプ全量に対するNBKP含有量が0%である比較例1によれば、横方向の引張強度および引張弾性率が高すぎ、横方向の破断伸びが低すぎることにより、トップカール部分に大きな割れ、しわが発生した。また、比較例2は、LBKPの叩解度を高くした以外は比較例1と同処方であるが、横方向の引張強度が高く、トップカール部分に大きな割れ、しわが発生した。
As can be seen from the results in Tables 1 and 2, by having an appropriate value for the tensile strength in the transverse direction, when the obtained waterproof paper was molded into a cup shape, waterproof paper having excellent processability without cracks or wrinkles at the top curl portion was obtained. As a preferred embodiment, according to Examples 1 to 5 and 8 to 9 in which the NBKP content relative to the total amount of pulp constituting the paper base material was 20 to 50%, waterproof paper having further appropriate values for elongation and tensile modulus was obtained, and thus having better processability.
On the other hand, in Example 6, in which the NBKP content relative to the total amount of pulp constituting the paper base material was 10%, the paper was water-resistant with high tensile strength in the lateral direction and excellent processing suitability, but some cracks and wrinkles occurred in the top curl portion.
In addition, in Example 7, in which the NBKP content relative to the total amount of pulp constituting the paper base material was 55%, the processing suitability was good, but the surface smoothness was slightly inferior, so the printability tended to deteriorate when used for cups. Furthermore, unevenness occurred during application of the coating liquid, and the Cobb water absorbency tended to deteriorate.
On the other hand, in Comparative Example 1, in which the NBKP content relative to the total amount of pulp constituting the paper base material was 0%, the lateral tensile strength and tensile modulus were too high, and the lateral breaking elongation was too low, causing large cracks and wrinkles in the top curl portion. In Comparative Example 2, which has the same formulation as Comparative Example 1 except that the beating degree of LBKP was increased, the lateral tensile strength was high, causing large cracks and wrinkles in the top curl portion.
[実施例10]
<紙基材の作製>
叩解したLBKP(CSF400mL)および叩解したNBKP(CSF530mL)を75%、25%の割合で混合したパルプスラリー100質量部(固形分換算)に対し、弱酸性ロジンサイズ剤0.67質量部、湿潤紙力増強剤0.84質量部、硫酸バンド1.9質量部を添加し、外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF390mL)からなるパルプスラリー100質量部(固形分換算)に対し、弱酸性ロジンサイズ剤0.5質量部、湿潤紙力増強剤0.3質量部、硫酸バンド1.8質量部を添加し、中層(第2層~第4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、坪量が224g/m2、紙厚が268μmの紙基材を得た。なお、抄紙速度は600m/min.とした。
[Example 10]
<Preparation of paper substrate>
To 100 parts by mass (solid content equivalent) of pulp slurry made of beaten LBKP (CSF 400 mL) and beaten NBKP (CSF 530 mL) mixed at a ratio of 75% and 25%, 0.67 parts by mass of weak acidic rosin sizing agent, 0.84 parts by mass of wet strength agent, and 1.9 parts by mass of aluminum sulfate were added to prepare a stock for the outer layers (first layer, fifth layer). Similarly, to 100 parts by mass (solid content equivalent) of pulp slurry made of beaten LBKP (CSF 390 mL), 0.5 parts by mass of weak acidic rosin sizing agent, 0.3 parts by mass of wet strength agent, and 1.8 parts by mass of aluminum sulfate were added to prepare a stock for the middle layers (second layer to fourth layer). Using these stocks, paper was made using a five-layer papermaking Fourdrinier machine to obtain a paper base material with a basis weight of 224 g/m 2 and a paper thickness of 268 μm. The papermaking speed was 600 m/min.
<耐水性用塗工液の作製>
(a)塗工液C(グラビアコーター用塗工液)の作製
エチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーに、消泡剤を配合して、固形分中のエチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーの含有量が98.9質量%、消泡剤の含有量が1.1質量%であり、固形分濃度30質量%の塗工液Cを調製した。
(b)塗工液D(エアナイフコーター用塗工液)の作製
エチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーに、消泡剤を配合して、固形分中のエチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーの含有量が98.9質量%、消泡剤の含有量が1.1質量%であり、固形分濃度28質量%の塗工液Dを調製した。
(c)塗工液E(顔料層塗工液)の作製
カオリン/SBR(スチレン・ブタジエン・ラバー)=4/6のVB2160(マイケルマン・ジャパン社製)に、消泡剤を配合して、固形分中のVB2160の含有量が98.9質量%、消泡剤の含有量が1.1質量%であり、固形分濃度40.0質量%の顔料層塗工液(塗工液E)を調製した。
(d)塗工液F(顔料層下塗り塗工液)の作製
カオリン/重炭/ラテックス/澱粉の含有量が25/75/10.5/4の固形分濃度が45.0質量%の顔料層下塗り塗工液(塗工液F)を調製した。
(e)塗工液G(顔料層上塗り塗工液)の作製
カオリン/重炭/ラテックス/澱粉の含有量が24/76/12.5/1.0の固形分濃度が45.0質量%の顔料層上塗り塗工液(塗工液G)を調製した。
(f)塗工液H(グラビアコーター用塗工液)の作製
エチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーに、消泡剤を配合して、固形分中のエチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーの含有量が98.9質量%、消泡剤の含有量が1.1質量%であり、固形分濃度28質量%の塗工液Hを調製した。
(g)塗工液I(エアナイフコーター用塗工液)の作製
エチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーに、有機粒子Bと消泡剤を配合して、固形分中のエチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーの含有量が96.9質量%、低分子量PE+変性POの含有量が2.0質量%であり、消泡剤の含有量が1.1質量%であり、固形分濃度28質量%の塗工液Iを調製した。
(h)塗工液Jの作製
エチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーに、有機粒子Bと消泡剤を配合して、固形分中のエチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーの含有量が92.9質量%、低分子量PE+変性POの含有量が6.0質量%であり、消泡剤の含有量が1.1質量%であり、固形分濃度28質量%の塗工液Jを調製した。
(i)塗工液Kの作製
エチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーに、有機粒子Aと消泡剤を配合して、固形分中のエチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーの含有量が93.9質量%、高密度PEの含有量が5.0質量%であり、消泡剤の含有量が1.1質量%であり、固形分濃度28質量%の塗工液Kを調製した。
(j)塗工液Lの作製
エチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーに、有機粒子Aと消泡剤を配合して、固形分中のエチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマーの含有量が78.9質量%、高密度PEの含有量が20.0質量%であり、消泡剤の含有量が1.1質量%であり、固形分濃度28質量%の塗工液Lを調製した。
<Preparation of Water-Resistant Coating Fluid>
(a) Preparation of Coating Solution C (Coating Solution for Gravure Coater) An antifoaming agent was added to the ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer to prepare Coating Solution C having a solid content of 30 mass% with an ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer content of 98.9 mass% and an antifoaming agent content of 1.1 mass% in the solid content.
(b) Preparation of Coating Solution D (Coating Solution for Air Knife Coater) An antifoaming agent was blended with the ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer to prepare Coating Solution D having a solid content of 28 mass% with an ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer content of 98.9 mass% and an antifoaming agent content of 1.1 mass% in the solid content.
(c) Preparation of Coating Liquid E (Pigment Layer Coating Liquid) A defoamer was added to VB2160 (manufactured by Michelman Japan) having a kaolin/SBR (styrene-butadiene rubber) ratio of 4/6 to prepare a pigment layer coating liquid (Coating Liquid E) having a solids concentration of 40.0% by mass, with the VB2160 content being 98.9% by mass and the defoamer content being 1.1% by mass in the solids.
(d) Preparation of Coating Fluid F (Pigment Layer Undercoat Coating Fluid) A pigment layer undercoat coating fluid (Coating Fluid F) having a solids concentration of 45.0 mass % and a kaolin/heavy carbon/latex/starch content ratio of 25/75/10.5/4 was prepared.
(e) Preparation of Coating Fluid G (Pigment Layer Topcoat Coating Fluid) A pigment layer topcoat coating fluid (Coating Fluid G) having a kaolin/heavy carbon/latex/starch content of 24/76/12.5/1.0 and a solids concentration of 45.0 mass % was prepared.
(f) Preparation of Coating Solution H (Coating Solution for Gravure Coater) An antifoaming agent was added to the ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer to prepare Coating Solution H having a solid content of 28 mass% with an ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer content of 98.9 mass% and an antifoaming agent content of 1.1 mass% in the solid content.
(g) Preparation of Coating Fluid I (Coating Fluid for Air Knife Coater) Organic particles B and an antifoaming agent were blended with an ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer to prepare Coating Fluid I having a solid content of 28 mass%, where the content of the ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer in the solid content was 96.9 mass%, the content of the low-molecular-weight PE + modified PO was 2.0 mass%, and the content of the antifoaming agent was 1.1 mass%.
(h) Preparation of Coating Solution J The organic particles B and an antifoaming agent were blended with the ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer to prepare Coating Solution J having a solid content of 28 mass%, in which the ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer content in the solid content was 92.9 mass%, the low-molecular-weight PE + modified PO content was 6.0 mass%, and the antifoaming agent content was 1.1 mass%.
(i) Preparation of Coating Solution K Organic particles A and an antifoaming agent were blended with an ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer to prepare Coating Solution K having a solid content of 28 mass%, in which the ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer content in the solid content was 93.9 mass%, the high-density PE content was 5.0 mass%, and the antifoaming agent content was 1.1 mass%.
(j) Preparation of Coating Solution L The organic particles A and an antifoaming agent were blended with the ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer to prepare Coating Solution L having a solid content of 28 mass%, in which the ethylene-methacrylic acid copolymer ionomer content in the solid content was 78.9 mass%, the high-density PE content was 20.0 mass%, and the antifoaming agent content was 1.1 mass%.
<耐水性紙の作製>
上記紙基材の片面(おもて面)に、上記塗工液Cを、塗工量(固形分)が2.5g/m2となるように、グラビアコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、表1層目と称する)を形成したのち、同じ面に、再度塗工液Cを、塗工量(固形分)が2.5g/m2となるように、グラビアコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、表2層目と称する)を形成した。同じ面に、上記塗工液Dを、塗工量(固形分)が5g/m2となるように、エアナイフコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、表3層目と称する)を形成し、計3層の耐水性層を形成させた。なお、塗工速度は120m/min.とした。
<Preparation of waterproof paper>
The coating liquid C was applied to one side (front side) of the paper substrate using a gravure coater so that the coating amount (solid content) was 2.5 g/m 2 , and then dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the first surface layer). The same side was again coated with the coating liquid C using a gravure coater so that the coating amount (solid content) was 2.5 g/m 2 , and then dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the second surface layer). The same side was coated with the coating liquid D using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 5 g/m 2 , and then dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the third surface layer), forming a total of three water-resistant layers. The coating speed was 120 m/min.
[実施例11]
実施例10で製造した紙基材のおもて面に、実施例10と同様にして、塗工液を1~3層目まで塗工して、耐水性層(1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。紙基材のもう一方の面(裏面)に、上記塗工液Cを、塗工量(固形分)が2.5g/m2となるように、グラビアコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、裏1層目と称する)を形成したのち、同じ面に、再度塗工液Cを、塗工量(固形分)が2.5g/m2となるように、グラビアコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、裏2層目と称する)を形成した。同じ面に、上記塗工液Dを、塗工量(固形分)が5g/m2となるように、エアナイフコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、裏3層目と称する)を形成し、計3層の耐水性層を形成させた。
[Example 11]
The coating liquid was applied to the front surface of the paper substrate produced in Example 10 in the same manner as in Example 10, up to the 1st to 3rd layers, to form a water-resistant layer (1st to 3rd layers), to produce a water-resistant paper. The other surface (rear surface) of the paper substrate was coated with the above-mentioned coating liquid C using a gravure coater so that the coating amount (solid content) was 2.5 g/m 2 , and dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the back first layer). The same surface was coated with the above-mentioned coating liquid D using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 5 g/m 2 , and dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the back third layer), forming a total of three water-resistant layers.
[実施例12]
<紙基材の作製>
叩解したLBKP(CSF400mL)および叩解したNBKP(CSF530mL)を60%、40%の割合で混合したパルプスラリー100質量部(固形分換算)に対し、弱酸性ロジンサイズ剤2.4質量部、湿潤紙力増強剤0.14質量部、硫酸バンド1.25質量部を添加し、外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF330mL)からなるパルプスラリー100質量部(固形分換算)に対し、弱酸性ロジンサイズ剤1.5質量部、湿潤紙力増強剤0.14質量部、硫酸バンド1.5質量部を添加し、中層(第2層~第4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、更におもて面に、塗工液Fを塗工量(固形分)が15g/m2となるようにロッドコーターを用いて塗工して、更にその上に、塗工液Gを塗工量(固形分)が10g/m2となるようにブレードコーターを用いて塗工して、おもて面に顔料層を有する、坪量が229g/m2、紙厚が257μmの紙基材を得た。なお、抄紙速度は600m/min.とした。また、塗工速度は120m/min.とした。
[Example 12]
<Preparation of paper substrate>
To 100 parts by mass (solids equivalent) of pulp slurry made of beaten LBKP (CSF 400 mL) and beaten NBKP (CSF 530 mL) mixed at a ratio of 60% and 40%, 2.4 parts by mass of weak acidic rosin sizing agent, 0.14 parts by mass of wet strength agent, and 1.25 parts by mass of aluminum sulfate were added to prepare a stock for the outer layers (first and fifth layers). Similarly, to 100 parts by mass (solids equivalent) of pulp slurry made of beaten LBKP (CSF 330 mL), 1.5 parts by mass of weak acidic rosin sizing agent, 0.14 parts by mass of wet strength agent, and 1.5 parts by mass of aluminum sulfate were added to prepare a stock for the middle layers (second to fourth layers). These paper materials were used to make a five-layer paper using a fourdrinier paper machine, and then coating solution F was applied to the front surface using a rod coater to a coating amount (solid content) of 15 g/ m2 , and coating solution G was further applied thereon using a blade coater to a coating amount (solid content) of 10 g/ m2 , to obtain a paper base material having a pigment layer on the front surface, a basis weight of 229 g/ m2 , and a paper thickness of 257 μm. The papermaking speed was 600 m/min. The coating speed was 120 m/min.
<耐水性紙の作製>
上記紙基材の片面(おもて面)に、実施例10と同様にして、塗工液を1~3層目まで塗工して、耐水性層(おもて1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
<Preparation of waterproof paper>
The coating liquid was applied to one side (front side) of the above paper base material in the same manner as in Example 10 to form water-resistant layers (front 1st to 3rd layers) to produce water-resistant paper.
[実施例13]
実施例12と同様にして調製した紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材の坪量が225g/m2、紙厚が263μmの紙基材を得た。実施例10と同様にして、紙基材の片面(おもて面)に、塗工液を1~3層目まで塗工して、耐水性層(おもて1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 13]
Using the paper material prepared in the same manner as in Example 12, a paper base material with a basis weight of 225 g/ m2 and a thickness of 263 μm was produced using a fourdrinier paper machine with five layers. In the same manner as in Example 10, the coating liquid was applied to one side (front side) of the paper base material up to the first to third layers to form water-resistant layers (front first to third layers) to produce water-resistant paper.
[実施例14]
実施例12と同様にして調製した紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、おもて面に顔料層を有する、紙基材の坪量が225g/m2、紙厚が263μmの紙基材を得た。
紙基材の片面(おもて面)に、実施例10と同様にして塗工液を1~3層目まで塗工して耐水性層(おもて1~3層目)を形成した。紙基材のもう一方の面(裏面)に、実施例11と同様にして耐水性層(裏1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 14]
Using the paper stock prepared in the same manner as in Example 12, paper was made using a five-layer Fourdrinier paper machine to obtain a paper base material having a pigment layer on the front surface, a basis weight of 225 g/m 2 , and a paper thickness of 263 μm.
On one side (front side) of the paper substrate, the coating liquid was applied for 1 to 3 layers to form water-resistant layers (front 1 to 3 layers) in the same manner as in Example 10. On the other side (reverse side) of the paper substrate, water-resistant layers (reverse 1 to 3 layers) were formed in the same manner as in Example 11 to produce water-resistant paper.
[実施例15]
実施例12と同様にして調製した紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材の坪量が220g/m2、紙厚が252μmの紙基材を得た。紙基材のおもて面に、上記塗工液Eを、塗工量(固形分)が4.5g/m2となるように、エアナイフコーターを用いて塗工して、乾燥させ、顔料層を形成したのち、同じ面に、実施例10と同様にして耐水性層(おもて1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 15]
Using the paper material prepared in the same manner as in Example 12, a five-layer papermaking machine was used to make a paper base material with a basis weight of 220 g/ m2 and a paper thickness of 252 μm. The front surface of the paper base material was coated with the above-mentioned coating liquid E using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 4.5 g/ m2 , and dried to form a pigment layer. Then, water-resistant layers (front 1st to 3rd layers) were formed on the same surface in the same manner as in Example 10 to produce a water-resistant paper.
[実施例16]
<耐水性紙の作製>
実施例12と同様に調製した紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材の坪量が228g/m2、紙厚が260μmの紙基材を得た。紙基材のおもて面に、上記塗工液Eを、塗工量(固形分)が4.5g/m2となるように、エアナイフコーターを用いて塗工して、乾燥させ、顔料層を形成した。その後、同じ面に、上記塗工液Hを、塗工量(固形分)が2.0g/m2となるように、グラビアコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、おもて1層目と称する)を形成したのち、同じ面に、再度塗工液Hを、塗工量(固形分)が2.0g/m2となるように、グラビアコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、おもて2層目と称する)を形成した。同じ面に、上記塗工液Iを、塗工量(固形分)が4g/m2となるように、エアナイフコーターを用いて塗工して、乾燥させ、耐水性層(以下、おもて3層目と称する)を形成し、計3層の耐水性層を形成させた。
[Example 16]
<Preparation of waterproof paper>
Using the same paper material prepared as in Example 12, a paper base material with a basis weight of 228 g/ m2 and a thickness of 260 μm was obtained using a 5-layer papermaking machine. The above-mentioned coating liquid E was applied to the front surface of the paper base material using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 4.5 g/m2 , and dried to form a pigment layer. After that, the above-mentioned coating liquid H was applied to the same surface using a gravure coater so that the coating amount (solid content) was 2.0 g/ m2 , and dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the front first layer), and then the same surface was again coated with the coating liquid H using a gravure coater so that the coating amount (solid content) was 2.0 g/ m2 , and dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the front second layer). On the same surface, the above-mentioned Coating Solution I was applied using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 4 g/ m2 , and then dried to form a water-resistant layer (hereinafter referred to as the third layer on the front side), thereby forming a total of three water-resistant layers.
[実施例17]
実施例12と同様にして調製した紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材の坪量が224g/m2、紙厚が268μmの紙基材を得た。紙基材のおもて面に、上記塗工液Eを、塗工量(固形分)が4.5g/m2となるように、エアナイフコーターを用いて塗工して、乾燥させ、顔料層を形成したのち、同じ面に、上記塗工液Hと塗工液Jとを使用し、実施例16と同様にして耐水性層(おもて1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 17]
A paper base material prepared in the same manner as in Example 12 was made on a 5-layer Fourdrinier paper machine to obtain a paper base material with a basis weight of 224 g/ m2 and a paper thickness of 268 μm. The front surface of the paper base material was coated with the above-mentioned Coating Liquid E using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 4.5 g/ m2 , and dried to form a pigment layer. Then, the above-mentioned Coating Liquid H and Coating Liquid J were used to form water-resistant layers (front 1st to 3rd layers) on the same surface in the same manner as in Example 16, to produce a water-resistant paper.
[実施例18]
実施例12と同様にして調製した紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材の坪量が229g/m2、紙厚が257μmの紙基材を得た。紙基材のおもて面に、上記塗工液Eを、塗工量(固形分)が4.5g/m2となるように、エアナイフコーターを用いて塗工して、乾燥させ、顔料層を形成したのち、同じ面に、上記塗工液Hと塗工液Kとを使用し、実施例16と同様にして耐水性層(おもて1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 18]
A paper base material prepared in the same manner as in Example 12 was made on a 5-layer Fourdrinier paper machine to obtain a paper base material with a basis weight of 229 g/ m2 and a paper thickness of 257 μm. The front surface of the paper base material was coated with the above-mentioned Coating Liquid E using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 4.5 g/ m2 , and dried to form a pigment layer. Then, on the same surface, the above-mentioned Coating Liquid H and Coating Liquid K were used to form water-resistant layers (front 1st to 3rd layers) in the same manner as in Example 16, to produce a water-resistant paper.
[実施例19]
実施例12と同様にして調製した紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材の坪量が225g/m2、紙厚が263μmの紙基材を得た。紙基材のおもて面に、上記塗工液Eを、塗工量(固形分)が4.5g/m2となるように、エアナイフコーターを用いて塗工して、乾燥させ、顔料層を形成したのち、同じ面に、上記塗工液Hと塗工液Lとを使用し、実施例16と同様にして耐水性層(おもて1~3層目)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 19]
A paper base material prepared in the same manner as in Example 12 was made on a 5-layer Fourdrinier paper machine to obtain a paper base material with a basis weight of 225 g/ m2 and a paper thickness of 263 μm. The front surface of the paper base material was coated with the above-mentioned Coating Liquid E using an air knife coater so that the coating amount (solid content) was 4.5 g/ m2 , and dried to form a pigment layer. Then, the above-mentioned Coating Liquid H and Coating Liquid L were used on the same surface to form water-resistant layers (front 1st to 3rd layers) in the same manner as in Example 16, to produce a water-resistant paper.
[実施例20]
叩解したLBKP(CSF350mL)100%からパルプスラリーを調製した以外は、実施例12と同様にして外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF350mL)を100%の割合で混合した以外は、実施例1と同様にして中層(第2~4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、5層抄きの長網抄紙機を用いて抄紙し、紙基材を得た。この際、耐水性紙の引張強度の縦横比が3.06となるように、J/W比を高めに調整した。実施例1と同様にして、紙基材のおもて面に耐水性層(表1~4層)を形成したのち、紙基材の裏面に耐水性層(裏1~3層)を形成し、耐水性紙を作製した。
[Example 20]
The stock for the outer layers (first layer, fifth layer) was prepared in the same manner as in Example 12, except that the pulp slurry was prepared from 100% beaten LBKP (CSF 350 mL). Similarly, the stock for the middle layers (second to fourth layers) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the beaten LBKP (CSF 350 mL) was mixed at a ratio of 100%. Using these stocks, paper was made using a five-layer fourdrinier papermaking machine to obtain a paper base material. At this time, the J/W ratio was adjusted to be high so that the aspect ratio of the tensile strength of the water-resistant paper was 3.06. In the same manner as in Example 1, a water-resistant layer (front layers 1 to 4) was formed on the front surface of the paper base material, and then a water-resistant layer (back layers 1 to 3) was formed on the back surface of the paper base material to produce a water-resistant paper.
[実施例21]
<紙基材の作製>
叩解したLBKP(CSF460mL)および叩解したNBKP(CSF650mL)を60%、40%の割合で混合したパルプスラリー100質量部(固形分換算)に対し、弱酸性ロジンサイズ剤0.8質量部、湿潤紙力増強剤0.15質量部、硫酸バンド1.45質量部を添加し、外層(第1層、第5層)用の紙料を調製した。同様に、叩解したLBKP(CSF460mL)、叩解したNBKP(CSF650mL)を60%、40%の割合で混合したパルプスラリー100質量部(固形分換算)に対し、弱酸性ロジンサイズ剤0.8質量部、湿潤紙力増強剤0.15質量部、硫酸バンド1.7質量部を添加し、中層(第2層~第4層)用の紙料を調製した。これらの紙料を用いて、オンマシンコーター(株式会社IHIフォイトペーパーテクノロジー製、型番:長網多層)の5層抄きの長網抄紙機を用いて、抄紙幅4200mm、抄紙速度200m/minで抄紙した。引き続き、オンマシンコーターを用いて、耐水性層を以下のようにして塗工した。塗工幅4200mm、塗工速度200m/minにて、塗工液Fを塗工量(固形分)が4.5g/m2となるようにロッドコーターを用いて両面に同時塗工して顔料層を形成し、更に顔料層おもて面に塗工液Jを塗工量(固形分)が5.0g/m2となるようにブレードコーターを用いて塗工して、更に裏面に、塗工液Jを塗工量(固形分)が5.0g/m2となるようにブレードコーターを用いて塗工して、両面に耐水性層を有する、坪量が260g/m2、紙厚が340μmの耐水性紙を作製した。
[Example 21]
<Preparation of paper substrate>
To 100 parts by mass (solid content equivalent) of pulp slurry in which beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed at a ratio of 60% and 40%, 0.8 parts by mass of weak acidic rosin sizing agent, 0.15 parts by mass of wet strength agent, and 1.45 parts by mass of aluminum sulfate were added to prepare a stock for the outer layers (1st layer, 5th layer). Similarly, to 100 parts by mass (solid content equivalent) of pulp slurry in which beaten LBKP (CSF 460 mL) and beaten NBKP (CSF 650 mL) were mixed at a ratio of 60% and 40%, 0.8 parts by mass of weak acidic rosin sizing agent, 0.15 parts by mass of wet strength agent, and 1.7 parts by mass of aluminum sulfate were added to prepare a stock for the middle layers (2nd layer to 4th layer). Using these paper materials, a paper was made using a 5-layer Fourdrinier papermaking machine with an on-machine coater (manufactured by Voith Paper Technology Co., Ltd., model number: Fourdrinier multilayer) at a paper width of 4200 mm and a papermaking speed of 200 m/min. Subsequently, a water-resistant layer was coated using the on-machine coater as follows. At a coating width of 4,200 mm and a coating speed of 200 m/min, Coating Liquid F was simultaneously applied to both sides using a rod coater to a coating amount (solid content) of 4.5 g/ m2 to form a pigment layer, and Coating Liquid J was then applied to the front side of the pigment layer using a blade coater to a coating amount (solid content) of 5.0 g/ m2 , and Coating Liquid J was then applied to the back side using a blade coater to a coating amount (solid content) of 5.0 g/ m2 to produce a waterproof paper with water-resistant layers on both sides, a basis weight of 260 g/ m2 , and a paper thickness of 340 μm.
[実施例22]
オンマシンコーターの抄紙速度および塗工速度を400m/minに変更した以外は、実施例21と同様にして、坪量が258g/m2、紙厚が338μmの耐水性紙を作製した。
[Example 22]
A waterproof paper having a basis weight of 258 g/m 2 and a thickness of 338 μm was prepared in the same manner as in Example 2-1 , except that the paper making speed and coating speed of the on-machine coater were changed to 400 m/min.
[実施例23]
オンマシンコーターの抄紙速度および塗工速度を600m/minに変更した以外は、実施例21と同様にして、坪量が256g/m2、紙厚が337μmの耐水性紙を作製した。
[Example 23]
A waterproof paper having a basis weight of 256 g/m 2 and a thickness of 337 μm was prepared in the same manner as in Example 2-1 , except that the paper making speed and coating speed of the on-machine coater were changed to 600 m/min.
[実施例24]
オンマシンコーターの抄紙速度および塗工速度を800m/minに変更した以外は、実施例21と同様にして、坪量が263g/m2、紙厚が344μmの耐水性紙を作製した。
[Example 24]
A waterproof paper having a basis weight of 263 g/m 2 and a thickness of 344 μm was prepared in the same manner as in Example 2-1 , except that the paper making speed and coating speed of the on-machine coater were changed to 800 m/min.
[実施例25]
オンマシンコーターの抄紙速度および塗工速度を1000m/minに変更した以外は、実施例21と同様にして、坪量が259g/m2、紙厚が337μmの耐水性紙を作製した。
[Example 25]
A waterproof paper having a basis weight of 259 g/m 2 and a thickness of 337 μm was prepared in the same manner as in Example 2-1 , except that the paper making speed and coating speed of the on-machine coater were changed to 1000 m/min.
[実施例26]
耐水性紙の坪量および紙厚が下記値になるように抄紙条件を変更した以外は、実施例21と同様にして、坪量が250g/m2、紙厚が327μmの耐水性紙を作製した。
[Example 26]
Waterproof paper with a basis weight of 250 g/m 2 and a thickness of 327 μm was produced in the same manner as in Example 21, except that the papermaking conditions were changed so that the waterproof paper had the following basis weight and thickness.
[実施例27]
耐水性紙の坪量および紙厚が下記値になるように抄紙条件を変更した以外は、実施例23と同様にして、坪量が344g/m2、紙厚が468μmの耐水性紙を作製した。
[Example 27]
Waterproof paper with a basis weight of 344 g/m 2 and a thickness of 468 μm was produced in the same manner as in Example 23, except that the papermaking conditions were changed so that the waterproof paper had the following basis weight and thickness.
実施例10~27に対し、上記実施例1~9及び比較例1に対して行った評価と同様の評価を行った。結果を表3及び表4並びに表5及び表6に示す。Examples 10 to 27 were evaluated in the same manner as Examples 1 to 9 and Comparative Example 1. The results are shown in Tables 3 and 4, as well as Tables 5 and 6.
表3及び4の結果からわかるように、実施例10~15によれば、実施例1~9に比べて、耐水性紙を横方向に丸めて筒状に成型した際に、耐水性紙の横方向のテーバー剛度が適切な値であることから、反発力が小さいため、優れたサイドシール性が得られた。
また、実施例16~19によれば、有機粒子を含有していることから、優れた耐ブロッキング性が得られた。一方、実施例20は、他の実施例に比べて縦方向のテーバー剛度が高すぎるためか、トップカール部分の不良の発生率が高くなり、加工適性がやや劣っていた。
更に、実施例21~27によれば、オンマシン方式で塗工液をコートしたことから、優れた生産効率が得られた。
As can be seen from the results in Tables 3 and 4, in Examples 10 to 15, when the waterproof paper was rolled horizontally to form a cylindrical shape, the waterproof paper had an appropriate lateral Taber stiffness value compared to Examples 1 to 9, and therefore had a small repulsive force, resulting in excellent side sealing properties.
In addition, according to Examples 16 to 19, excellent blocking resistance was obtained due to the inclusion of organic particles. On the other hand, in Example 20, the Taber stiffness in the longitudinal direction was too high compared to the other Examples, and therefore the occurrence rate of defects in the top curl portion was high, and the processability was somewhat poor.
Furthermore, in Examples 21 to 27, the coating liquid was applied by an on-machine method, and therefore excellent production efficiency was obtained.
なお、本発明については、具体的な実施例を参照して詳細に説明されるが、本発明の趣旨及び範囲から離れることなく、種々の変更、改変を施すことができることは当業者には明らかである。Although the present invention will be described in detail with reference to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
耐水性紙は、食品等の各種容器(トレー、カップ等)及びその蓋や、食品用カトラリー(例えば、箸、スプーン、フォーク等)などに利用することができる。 Water-resistant paper can be used for various containers for food (trays, cups, etc.) and their lids, as well as food cutlery (e.g. chopsticks, spoons, forks, etc.).
Claims (13)
横方向の引張強度が19.0kN/m以下であり、
縦方向と横方向の引張強度の比(縦方向/横方向)が、1.40以上3.00以下であり、
横方向の破断伸びが、4.5%以上であり、
前記紙基材を構成するパルプ全量に対する針葉樹晒クラフトパルプの含有量が、20~50質量%であり、
前記紙基材を構成するパルプ全量に対する広葉樹晒クラフトパルプの含有量が、50~80質量%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 tensile strength in the transverse direction is 19.0 kN/m or less ,
The ratio of tensile strength in the longitudinal direction to that in the transverse direction (longitudinal direction/transverse direction) is 1.40 or more and 3.00 or less,
The transverse elongation at break is 4.5% or more;
The content of softwood bleached kraft pulp relative to the total amount of pulp constituting the paper base material is 20 to 50 mass%;
The water-resistant paper has a hardwood bleached kraft pulp content of 50 to 80% by mass relative to the total amount of pulp constituting the paper base material .
(i)縦方向のテーバー剛度が7.0mN・m以下である
(ii)縦方向の引張強度が15.0kN/m以上20.0kN/m以下である。 The waterproof paper according to any one of claims 1 to 6 , which satisfies at least one of the following (i) and (ii):
(i) The Taber stiffness in the machine direction is 7.0 mN·m or less. (ii) The tensile strength in the machine direction is 15.0 kN/m or more and 20.0 kN/m or less.
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