(57)【要約】【課題】紙基材の折り曲げ部における油の滲み出しを好適に抑制することができる、水性コーティング液を提供する。【解決手段】本発明の水性コーティング液は、フッ素系カチオン系撥液剤と、ポリビニルアルコールとを、１：１．５〜４．５の重量比で含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素系カチオン系撥液剤と、ポリビニルアルコールとを、１：１．５〜４．５の重量比で含む、水性コーティング液。
【請求項２】
前記フッ素系カチオン系撥液剤と、前記ポリビニルアルコールとを、１：１．９〜４．３の重量比で含む、請求項１に記載の水性コーティング液。
【請求項３】
前記フッ素系カチオン系撥液剤及び前記ポリビニルアルコールの合計含有量が、５〜２０％（Ｗ／Ｖ）である、請求項１または２に記載の水性コーティング液。
【請求項４】
紙基材と、前記紙基材の少なくとも一方面に形成されたコーティング層とを備える耐油紙であって、
前記コーティング層は、フッ素系カチオン系撥液剤と、ポリビニルアルコールとを、１：１．５〜４．５の重量比で含む、耐油紙。
【請求項５】
前記コーティング層は、前記フッ素系カチオン系撥液剤と、前記ポリビニルアルコールとを、１：１．９〜４．３の重量比で含む、請求項４に記載の耐油紙。
【請求項６】
前記コーティング層の厚みが、０．１〜１０．０ｇ／ｍ2である、請求項４または５に記載の耐油紙。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の耐油紙の前記コーティング層が内側になるように折り曲げられて箱形に成形されてなる、耐油性成形体。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の水性コーティング液を、紙基材の少なくとも一方面に塗布してコーティング層を形成する工程と、
前記コーティング層が内側になるように前記紙基材を折り曲げて箱形に成形する工程と、
を備える、耐油性成形体の製造方法。
【請求項９】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の耐油紙を、前記コーティング層が内側になるように折り曲げて箱形に成形する工程を備える、耐油性成形体の製造方法。
【請求項１０】
耐油性成形体の折り目からの油の滲み出し抑制方法であって、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の水性コーティング液を、前記紙基材の少なくとも一方面に塗布してコーティング層を形成する工程と、
前記コーティング層が内側になるように前記紙基材を折り曲げて箱形に成形する工程と、
を備える、耐油性成形体の折り目からの油の滲み出し抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性コーティング液、耐油紙、耐油性成形体、耐油性成形体の製造方法、及び耐油性成形体の油の滲み出し抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙包材は、コスト、安全性、廃棄の点で優れており、例えば食品分野などの幅広い分野で使用されている。
【０００３】
紙包材の欠点としては、油分を有する物品を包装すると、油分が紙包材の外面に滲み出してくることが挙げられる。このような欠点への対応としては、紙包材の内面に耐油加工を施すことが代表的である（例えば特許文献１，２を参照）。
【０００４】
しかしながら、従来の耐油加工を施した紙を折り曲げて箱形に成形して紙包材とした場合、折り曲げ部から油が滲み出しやすいという問題がある。特に、包装する物品が工業部品である場合、包材の外側にバーコードやホログラム等を付することで、厳格な管理をしているため、包材の外面に油滲みが発生すると、その読み取りや判別に多大な支障をきたすという問題がある。
【０００５】
紙包材の折り曲げ部の耐油性を低下させないことを目的に、紙の表面に、特定割合のエチレン−ビニルアルコール−ビニルエステル共重合体と炭素数が８以上の脂肪酸から誘導される脂肪酸誘導体を特定量積層する方法が提案されている（特許文献３）。しかしながら、この方法は、必ずしも十分な耐油効果を発揮するとはいえない。
【０００６】
また、特許文献４，５には、紙をフッ素系撥液剤で処理する技術が提案されている。しかしながら、特許文献４の技術は、高価なアニオン変性ポリビニルアルコールを用い、また、特許文献５の技術についても、高価な有機極性溶媒を用いるため、いずれもコストの観点で紙包材を使用する利点が失われ、実用的ではない。
【０００７】
また、特許文献６には、少ない撥液剤で耐油性、耐水性及び水蒸気透過性に優れる紙を提供する技術が開示されている。しかしながら、この技術は、特定の性質を有する紙に、特定のエチレン−ビニルアルコール系重合体と特定のフッ素系カチオン系撥液剤とを特定の割合で含む組成物で被膜を形成するものであり、汎用されている紙基材の折り曲げ部からの油滲み抑制という観点からは、満足できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−６８１８０号公報
【特許文献２】特開２００６−２１９７８６号公報
【特許文献３】国際公開第２０１４／０３８５１６号
【特許文献４】特開２００７−１５４３６９号公報
【特許文献５】特開２０１６−１６６４３０号公報
【特許文献６】国際公開第２０１２／０２７８４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような状況下、本発明は、紙基材の折り曲げ部における油の滲み出しを好適に抑制することができる、水性コーティング液を提供することを主な目的とする。また、本発明は、折り曲げ部における油の滲み出しが好適に抑制される耐油紙、当該耐油紙を折り曲げて箱形に成形した耐油性成形体、当該耐油性成形体の製造方法、及び耐油性成形体の折り目からの油の滲み出し抑制方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとを特定の重量比で含む水性コーティング液を用いて、紙基材の表面にコーティング層を形成することにより、紙基材の折り曲げ部における油の滲み出しが好適に抑制されることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。
【００１１】
即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項１．  フッ素系カチオン系撥液剤と、ポリビニルアルコールとを、１：１．５〜４．５の重量比で含む、水性コーティング液。
項２．  前記フッ素系カチオン系撥液剤と、前記ポリビニルアルコールとを、１：１．９〜４．３の重量比で含む、項１に記載の水性コーティング液。
項３．  前記フッ素系カチオン系撥液剤及び前記ポリビニルアルコールの合計含有量が、５〜２０％（Ｗ／Ｖ）である、項１または２に記載の水性コーティング液。
項４．  紙基材と、前記紙基材の少なくとも一方面に形成されたコーティング層とを備える耐油紙であって、
前記コーティング層は、フッ素系カチオン系撥液剤と、ポリビニルアルコールとを、１：１．５〜４．５の重量比で含む、耐油紙。
項５．  前記コーティング層は、前記フッ素系カチオン系撥液剤と、前記ポリビニルアルコールとを、１：１．９〜４．３の重量比で含む、項４に記載の耐油紙。
項６．  前記コーティング層の厚みが、０．１〜１０．０ｇ／ｍ2である、項４または５に記載の耐油紙。
項７．  項４〜６のいずれか１項に記載の耐油紙の前記コーティング層が内側になるように折り曲げられて箱形に成形されてなる、耐油性成形体。
項８．  項１〜３のいずれか１項に記載の水性コーティング液を、紙基材の少なくとも一方面に塗布してコーティング層を形成する工程と、
前記コーティング層が内側になるように前記紙基材を折り曲げて箱形に成形する工程と、
を備える、耐油性成形体の製造方法。
項９．  項４〜６のいずれか１項に記載の耐油紙を、前記コーティング層が内側になるように折り曲げて箱形に成形する工程を備える、耐油性成形体の製造方法。
項１０．  耐油性成形体の折り目からの油の滲み出し抑制方法であって、
項１〜３のいずれか１項に記載の水性コーティング液を、前記紙基材の少なくとも一方面に塗布してコーティング層を形成する工程と、
前記コーティング層が内側になるように前記紙基材を折り曲げて箱形に成形する工程と、
を備える、耐油性成形体の折り目からの油の滲み出し抑制方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、紙基材の折り曲げ部における油の滲み出しを好適に抑制することができる、水性コーティング液を提供することができる。また、本発明によれば、折り曲げ部における油の滲み出しが好適に抑制される耐油紙、当該耐油紙を折り曲げて箱形に成形した耐油性成形体、当該耐油性成形体の製造方法、及び耐油性成形体の折り目からの油の滲み出し抑制方法を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例の油の滲み出し抑制試験において、評価A：油の滲み出しが全くない結果の具体例の写真である。
【図２】実施例の油の滲み出し抑制試験において、評価B：折り目方向の油の滲み出し幅が１ｃｍ未満の結果の具体例の写真である。
【図３】実施例の油の滲み出し抑制試験において、評価C：折り目方向の油の滲み出し幅が１ｃｍ以上の結果の具体例の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の水性コーティング液、耐油紙、耐油性成形体、耐油性成形体の製造方法、及び耐油性成形体の折り目からの油の滲み出し抑制方法について、以下に、詳述する。
【００１５】
なお、本明細書において、紙包材とは、物品を包装できる形態に成形された紙製の包装材料を意味している。紙包材において、折り曲げ部やコーティング層の有無は問わない。例えば、紙包材には、単に紙を袋状に成形したものや、後述する本発明の耐油性成形体のように、紙基材の表面にコーティング層が形成されたものついても包含される。
【００１６】
１．水性コーティング液
本発明の水性コーティング液は、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとを、重量比１：１．５〜４．５という特定の範囲で含むことを特徴としている。本発明の水性コーティング液は、このような構成を備えていることにより、紙基材の表面にコーティング層を形成し、紙基材の折り曲げ部における油の滲み出しを好適に抑制することができる。本発明の水性コーティング液においては、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとを上記特定の重量比で配合することによって、フッ素系カチオン系撥液剤と紙基材との親和性が特に向上して、紙基材の成形時に油が滲み出しやすくなる折り曲げ部において、油の滲み出しが好適に抑制されていると考えられる。
【００１７】
本発明の水性コーティング液において、フッ素系カチオン系撥液剤は、フッ素系の撥液剤であって、カチオン性のものであれば特に制限されない。より具体的には、フッ素系カチオン系撥液剤としては、炭素数が６以下のパーフルオロアルキル基を有する単量体と、カチオン供与性基を有する単量体との共重合体が挙げられる。
【００１８】
炭素数が６以下のパーフルオロアルキル基を有する単量体及びカチオン供与性基を有する単量体としては、それぞれ、国際公開第２０１７／１７９３１６号に記載のものが好ましい。すなわち炭素数が６以下のパーフルオロアルキル基を有する単量体としては、同国際公開パンフレットの［0021］〜［0031］に記載の以下のものが挙げられる。
【００１９】
炭素数が６以下のパーフルオロアルキル基を有する単量体としては、１個から６個の炭素原子を含む直鎖状または分岐状のパーフルオロアルキル基を有するモノマーであれば、特に制限されない。炭素数が６以下のパーフルオロアルキル基を有するモノマーの具体例としては、好ましくは、下記一般式（ｃ１）で表される含フッ素（メタ）アクリレートモノマーが挙げられる。なお、本発明において、「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレートまたはメタクリレート」を意味し、これに類する表現も同様である。
【００２０】
【化１】
2019196564.tif 000002
【００２１】
一般式（ｃ１）において、Ｒｆ基は、１個から６個の炭素原子を含む直鎖状又は分岐状のパーフルオロアルキル基を示す。A基は、炭素数1〜10の脂肪族基、炭素数6〜10の芳香族基または環状脂肪族基、−SO2N(R1) CH2CH2−基、（但し、R1は炭素数1〜4のアルキル基である。）または−CH2CH(OZ1)CH2−基（但し、Z1は水素原子またはアセチル基である。）または−(CH2)m−SO2−(CH2)n−基 または−(CH2)m−S−(CH2)n−基(但し、mは0〜10、nは1〜10)を示す。B基は、−O−または−NH−を示す。Ｒ11及びＲ12のうち、一方は水素原子を示し、他方は水素原子、１個から４個の炭素原子を含むアルキル基、ハロゲン原子、ＣＦＸ1Ｘ2基（但し、Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、または塩素原子である）、シアノ基、１個から２０個の炭素原子を含む直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基、置換又は非置換のベンジル基、或いは置換又は非置換のフェニル基を示す。
【００２２】
一般式（ｃ１）において、Ｒf基は、アルキル基の水素原子が全てフッ素原子に置換されたパーフルオロ基である。Ｒf基は、直鎖構造であっても分岐構造であってもよい。Ｒf基の炭素数は、好ましくは２個から６個、より好ましくは４個から６個が挙げられる。
【００２３】
Ｒｆ基の具体例としては、−ＣＦ3、−ＣＦ2ＣＦ3、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、−ＣＦ(ＣＦ3)2、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、−ＣＦ2ＣＦ(ＣＦ3)2、−Ｃ(ＣＦ3)3、−(ＣＦ2)4ＣＦ3、−(ＣＦ2)2ＣＦ(ＣＦ3)2、−ＣＦ2Ｃ(ＣＦ3)3、−ＣＦ(ＣＦ3)ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、−(ＣＦ2)5ＣＦ3、−(ＣＦ2)3ＣＦ(ＣＦ3)2等が挙げられる。これらの中でも、特に−(ＣＦ2)5ＣＦ3が好ましい。
【００２４】
Ｒ11又はＲ12がハロゲン原子である場合、好ましいハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【００２５】
一般式（ｃ１）で表される含フッ素（メタ）アクリレートモノマーとしては、好ましくは、次式で表される化合物が挙げられる。CH2=CR'COO(CH2)2Rf、CH2=CR'COOC6H4Rf、CH2=CR'COO(CH2)2N(CH3)SO2Rf、CH2=CR'COO(CH2)2N(C2H5)SO2Rf、CH2=CR'COOCH2CH(OH)CH2Rf、CH2=CR'COOCH2CH(OCOCH3)CH2Rf、CH2=CR'COO(CH2)2SRf、CH2=CR'COO(CH2)2S(CH2)2Rf、CH2=CR'COO(CH2)3SO2Rf、CH2=CR'COO(CH2)2SO2(CH2)2Rf、 CH2=CR'CONH(CH2)2Rf。
【００２６】
これらの式において、R'は、水素原子、１個から４個の炭素原子を含むアルキル基、ハロゲン原子、ＣＦＸ1Ｘ2基（但し、Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、または塩素原子である）、シアノ基、１個から２０個の炭素原子を含む直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基、置換又は非置換のベンジル基、或いは、置換又は非置換のフェニル基を示し、特に、水素原子、ハロゲン原子、またはメチル基を示す。Ｒf基は、前記一般式（ｃ１）と同じである。
【００２７】
また、これらの式において、Ａ基は、Ｓ（硫黄原子）又はＮ（窒素原子）を含まないことが好ましい。Ａ基としてはアルキレン基がより好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等が特に好ましい。
【００２８】
一般式（ｃ１）で表される含フッ素（メタ）アクリレートモノマーとして特に好ましい具体例としては、次式で表される化合物が挙げられる。F(CF2)5CH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)4CH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)6CH2CH2OCOCR'=CH2、H(CF2)6CH2CH2OCOCR'=CH2、H(CF2)4CH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)2CH2CH2OCOCR'=CH2、(CF3)2CFCH2CH2OCOCR'=CH2、(CF3)2CF(CF2)3CH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)6SO2CH2CH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)4SO2CH2CH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)6SCH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)4SCH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)6CH2CH2SCH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)4CH2CH2SCH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)6CH2CH2SO2CH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)4CH2CH2SO2CH2CH2OCOCR'=CH2、F(CF2)6CH2CH2NHCOCR'=CH2、F(CF2)4CH2CH2NHCOCR'=CH2。これらの式において、R'は、水素原子、ハロゲン原子、又はメチル基を示す。
【００２９】
フッ素系カチオン系撥液剤において、当該パーフルオロアルキル基を有する単量体は、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。
【００３０】
フッ素系カチオン系撥液剤における当該パーフルオロアルキル基を有する単量体の割合は、例えば５５〜９９重量％、好ましくは６０〜９５重量％、さらに好ましくは６５〜９０重量％が挙げられる。
【００３１】
カチオン供与性基を有する単量体において、カチオン供与性基としては、国際公開第２０１７／１７９３１６号の［0033］〜［0035］に記載の以下のものが挙げられる。カチオン供与性基を有する単量体としては、カチオン供与性基および炭素―炭素二重結合を有する化合物が挙げられる。カチオン供与性基を有する単量体は、当該共重合体にカチオン性を付与する。
【００３２】
カチオン供与基の具体例としては、下記一般式（c２−１−１）〜（c２−１−３）で表される含窒素モノマー、好ましくは、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノプロピルメタクリレート、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノプロピルアクリレート、またはＮ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルアクリレートまたはそれらの塩、もしくはN-オキシドからなる群から選択されたものであってもよい。アニオン供与基はカルボキシル基またはスルホン酸基であってもよい。好ましくは、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸、アクリルアミド−ｔｅｒｔ−ブチルスルホン酸、またはそれらの塩、からなる群から選択されたものであってもよい。
【００３３】
【化２】
2019196564.tif 000003
【００３４】
一般式（c２−１−１）〜（c２−１−３）において、Ｌは、１〜４個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルキレン基を表し、Ｒ20は、水素原子又はメチル基を示す。Ｒ21、Ｒ22およびＲ23は、同じかまたは異なっており、水素原子、１〜１８個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルキル基、またはヒドロキシエチル基またはベンジル基であるか、またはＲ21およびＲ22は、一体となって２〜３０個の炭素原子を含む２価の有機基を表し、Ｘ-はアニオン基を表す。
【００３５】
フッ素系カチオン系撥液剤において、カチオン供与性基を有する単量体は、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。
【００３６】
フッ素系カチオン系撥液剤におけるカチオン供与性基を有する単量体の割合は、例えば０．１〜４５重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは５〜２０重量％が挙げられる。
【００３７】
フッ素系カチオン系撥液剤においては、前記パーフルオロアルキル基を有する単量体とカチオン供与性基を有する単量体に加えて、国際公開第２０１７／１７９３１６号に記載された他の単量体が共重合されたものであってもよい。
【００３８】
フッ素系カチオン系撥液剤の重量平均分子量は、１０００〜１００００００、好ましくは５０００〜５０００００であってよい。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによりポリスチレン換算で求めた値である。
【００３９】
フッ素系カチオン系撥液剤としては、上記のとおり、国際公開第２０１７／１７９３１６号に記載された含フッ素共重合体を好適に使用することができる。その具体的なものとしては、市販品を挙げることができ、好ましい市販品としては、例えば、商品名ＵＮＩＤＹＮＥ  ＴＧ−８８１１（ＤＡＩＫＩＮ  ＡＭＥＲＩＣＡ製  ２１Ｗ／Ｖ％水分散液）が例示される。
【００４０】
フッ素系カチオン系撥液剤は、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。重合方法は、特に限定されず塊状重合、溶液重合、乳化重合、放射線重合などの種々重合方法を選択できるが、例えば一般的には有機溶剤を用いた溶液重合や、水または有機溶剤と水を併用する乳化重合が選定され、重合後に水で希釈したり、乳化剤を加えて水に乳化することで、水分散体として調製することができる。なお、水分散体におけるフッ素系カチオン系撥液剤の固形分としては、例えば、０．０１〜５０重量％が挙げられる。
【００４１】
フッ素系カチオン系撥液剤は、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００４２】
本発明の水性コーティング液において、フッ素系カチオン系撥液剤と共に含まれるポリビニルアルコールは、紙基材とフッ素系カチオン系撥液剤との親和性を向上させつつ、フッ素系カチオン系撥液剤と共に所定量配合されることで、紙基材の折り曲げ部における油の滲み出しを好適に抑制する。
【００４３】
ポリビニルアルコールとしては、特に制限されず、公知のポリビニルアルコールを使用することができる。ポリビニルアルコールは、酢酸ビニルホモポリマー又は酢酸ビニルと、エチレンなどのオレフィン系モノマーとの共重合体を、アルカリまたは酸を用いて鹸化したものを使用することができる。
【００４４】
ポリビニルアルコールの重合度としては、好ましくは５００〜２０００程度が挙げられる。
【００４５】
ポリビニルアルコールの鹸化度としては、特に制限されないが、紙基材とフッ素系カチオン系撥液剤との親和性を好適に向上させる観点から、好ましくは９５モル％以上が好ましく、９７モル％以上がさらに好ましい。
【００４６】
ポリビニルアルコールとしては、市販品を使用することもできる。ポリビニルアルコールは、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００４７】
ポリビニルアルコールは、水分散体として調製することができる。ポリビニルアルコールの水分散体におけるポリビニルアルコールの固形分としては、例えば、０．０１〜５０重量％が挙げられる。
【００４８】
本発明の水性コーティング液は、例えば、前記のフッ素系カチオン系撥液剤の水分散体と、ポリビニルアルコールの水分散体とを混合することによって、好適に調製することができる。
【００４９】
本発明の水性コーティング液は、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとを１：１．５〜４．５（フッ素系カチオン系撥液剤：ポリビニルアルコール）の重量比で含んでいればよく、紙基材の折り曲げ部における油の滲み出しをより一層好適に抑制する観点からは、１：１．９〜４．３の重量比で含んでいることが好ましい。フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとの割合がこのような特定の範囲であることにより、紙基材の折り曲げ部において、少量でも優れた油滲み出し抑制効果を発揮することができる。
【００５０】
本発明の水性コーティング液は、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとを前記所定の割合で含む水性コーティング液であり、フッ素系カチオン系撥液剤及びポリビニルアルコールに加えて、さらに水を含んでいる。
【００５１】
紙基材の折り曲げ部における油の滲み出しをより一層好適に抑制する観点から、本発明の水性コーティング液において、フッ素系カチオン系撥液剤及びポリビニルアルコールの合計含有量は、好ましくは５〜２０％（Ｗ／Ｖ）、より好ましくは１０〜１５％（Ｗ／Ｖ）である。同様の観点から、本発明の水性コーティング液において、水の含有量としては、好ましくは７０〜９５重量％程度、より好ましくは８０〜９２重量％程度、さらに好ましくは８５〜９０重量％程度が挙げられる。
【００５２】
本発明の水性コーティング液は、フッ素系カチオン系撥液剤、ポリビニルアルコール、及び水に加えて、必要に応じて、デンプン等の他のバインダーや、種々の添加剤（例えば、分散剤、分散助剤、消泡剤、増粘剤、耐水化剤、可塑剤、蛍光増白剤、着色顔料、着色染料、還元剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、香料、脱臭剤など）などを、本発明の効果を阻害しない範囲で適宜含んでいてもよい。
【００５３】
本発明の水性コーティング液は、紙基材の表面に塗布し、乾燥させることによって、コーティング層を形成することができ、当該コーティング層は、紙基材の折り曲げ部において、優れた油滲み出し抑制効果を発揮することができる。
【００５４】
本発明の水性コーティング液を紙基材の表面に塗布する方法としては、特に制限されず、公知の方法、例えば、サイズプレス、ゲートロールコーター、バーコーターなどの装置を用い、紙基材の少なくとも一方面（片面または両面）に、水性コーティング液を塗工する方法を用いることができる。また、紙基材に塗布した水性コーティングの乾燥は、例えば熱風、赤外線、加熱シリンダーやこれらを組み合わせた方法により行うことができる。乾燥条件としては、水性コーティング液に含まれる水が蒸発する条件であれば特に制限されず、例えば１００〜２００℃程度の温度で１秒間〜３０分間程度が挙げられる。
【００５５】
紙基材の表面に形成するコーティング層の厚みは、優れた油滲み出し抑制効果を発揮すれば特に制限されず、紙基材の種類、紙包材の大きさや種類、紙包材で包装する物品の種類などに応じて、本発明の水性コーティング液の塗布量などによって適宜調整する。コーティング層の厚みの具体例としては、例えば０．１〜１０．０ｇ／ｍ2、好ましくは０．５〜８．０ｇ／ｍ2、より好ましくは１．５〜７．０ｇ／ｍ2が挙げられる。
【００５６】
また、本発明の水性コーティング液の塗布対象とする紙基材としては、特に制限されず、本発明の水性コーティング液は、紙包材に使用されている種々の紙基材に対して幅広く使用することができる。特に、本発明の水性コーティング液は、紙基材の折り曲げ部において、優れた油滲み出し抑制効果を発揮することができるため、箱形に折り曲げられて使用される厚紙や段ボール紙に対して、好適に使用することができる。また、本発明の水性コーティング液は、折り曲げ部以外の部分においても、優れた油滲み出し抑制効果を発揮する。このため、折り曲げられることが想定されていないような紙基材（例えば、紙袋用の紙基材など）に対しても、好適に使用することができる。
【００５７】
紙基材の具体例としては、クラフト紙、上質紙、板紙、ライナー、グラシン紙、パーチメント紙等が挙げられる。なお、紙基材の繊維原料はセルロースやセルロース誘導体に限定されない。また、紙基材としては、セルロースやセルロース誘導体以外の原料からできた繊維からなる織物や不織布等も使用できる。
【００５８】
紙基材の厚みとしては、例えば０．１〜１ｍｍ程度が挙げられる。また、段ボールのように、紙基材を複数組み合わせて厚肉化して用いてもよい。紙基材を複数組み合わせる場合についても、紙基材全体としての厚みに特に制約はなく、紙包材の用途に応じて適宜設定される。
【００５９】
なお、紙基材において、本発明の水性コーティング液の塗布対象とする表面には、樹脂加工やアルミニウムラミネートなど、コーティング層の形成を阻害するような層を形成することは望ましくない。本発明の水性コーティング液は、紙基材の表面に直接塗布することが望ましい。
【００６０】
本発明の水性コーティング液は、紙基材の表面にコーティング層を形成することによって、特に、紙基材の折り曲げ部からの油の滲み出しを好適に抑制するが、折り曲げ部以外における油の滲み出し抑制効果も極めて高い。よって、折り曲げ部のない紙包材にも好適に適用することができる。本発明の水性コーティング液を好適に適用できる紙包材としては、例えば、紙の手提げ袋や、コロッケ等を入れる食用品袋等が例示できる。さらに、本発明の水性コーティング液は、紙に性質が似た素材、例えば経木、竹皮などにも適用可能である。
【００６１】
２．耐油紙
本発明の耐油紙は、紙基材と、当該紙基材の少なくとも一方面に形成されたコーティング層とを備える耐油紙であって、コーティング層が、フッ素系カチオン系撥液剤と、ポリビニルアルコールとを、１：１．５〜４．５の重量比で含むことを特徴としている。
【００６２】
本発明の耐油紙は、紙基材の少なくとも一方面に、本発明の水性コーティング液を塗布し、乾燥させることで好適に製造することができる。フッ素系カチオン系撥液剤及びポリビニルアルコールの詳細などは、「１．水性コーティング液」の欄で説明した通りである。
【００６３】
本発明の耐油紙は、本発明の水性コーティング液と同じく、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとを１：１．５〜４．５（フッ素系カチオン系撥液剤：ポリビニルアルコール）の重量比で含んでいればよく、耐油紙の折り曲げ部における油の滲み出しをより一層好適に抑制する観点からは、１：１．９〜４．３の重量比で含んでいることが好ましい。フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとの割合がこのような特定の範囲であることにより、耐油紙の折り曲げ部において、少量でも優れた油滲み出し抑制効果を発揮することができる。
【００６４】
本発明の耐油紙において、コーティング層は、デンプン等の他のバインダーや、種々の添加剤（前記のものなど）などを、本発明の効果を阻害しない範囲で適宜含んでいてもよい。
【００６５】
コーティング層の厚みは、優れた油滲み出し抑制効果を発揮すれば特に制限されず、耐油紙の種類、紙包材の大きさや種類、紙包材で包装する物品の種類などに応じて、本発明の水性コーティング液の塗布量などによって適宜調整する。コーティング層の厚みの具体例としては、例えば０．１〜１０．０ｇ／ｍ2、好ましくは０．５〜８．０ｇ／ｍ2、より好ましくは１．５〜７．０ｇ／ｍ2が挙げられる。
【００６６】
また、紙基材としては、特に制限されず、紙包材に使用されている種々の紙基材を使用することができる。特に、本発明の耐油紙は、耐油紙の折り曲げ部において、優れた油滲み出し抑制効果を発揮することができるため、箱形に折り曲げられて使用される厚紙や段ボール紙に対して、好適に使用することができる。また、本発明の耐油紙は、折り曲げ部以外の部分においても、優れた油滲み出し抑制効果を発揮する。このため、折り曲げられることが想定されていないような紙基材（例えば、紙袋用の紙基材など）であってもよい。
【００６７】
紙基材の具体例としては、クラフト紙、上質紙、板紙、ライナー、グラシン紙、パーチメント紙等が挙げられる。なお、紙基材の繊維原料はセルロースやセルロース誘導体に限定されない。また、紙基材としては、セルロースやセルロース誘導体以外の原料からできた繊維からなる織物や不織布等も使用できる。
【００６８】
紙基材の厚みとしては、例えば０．１〜１ｍｍ程度が挙げられる。また、段ボールのように、紙基材を複数組み合わせて厚肉化して用いてもよい。このように紙基材を複数組み合わせる場合についても、紙基材全体としての厚みに特に制約はなく、紙包材の用途に応じて適宜設定される。
【００６９】
本発明の水性コーティング液を紙基材の表面に塗布して、コーティング層を形成する方法は、特に制限されず、「１．水性コーティング液」の欄で説明した通りである。
【００７０】
前記の通り、紙基材において、本発明の水性コーティング液の塗布対象とする表面には、樹脂加工やアルミニウムラミネートなど、コーティング層の形成を阻害するような層を形成することは望ましくない。すなわち、本発明の耐油紙において、紙基材とコーティング層とは、直接接触していることが好ましい。
【００７１】
３．耐油性成形体
本発明の耐油性成形体は、本発明の耐油紙のコーティング層が内側になるように折り曲げられて箱形に成形されたものである。本発明の耐油紙の詳細については、「２．耐油紙」の欄で説明した通りである。
【００７２】
耐油紙を箱形に成形する方法としては、特に制限されず、例えば、耐油紙を箱の展開図の形に打ち抜き、コーティング層の裏面から折り歯を当てて折り溝を付け、折り溝が外側になるように耐油紙を折り曲げて箱を組み立てることができる。このような作業は、通常用いられている製函機により一連に行うことが出来る。
【００７３】
ここで、折り溝の形状や深さは、用いる紙や箱の形状などに応じて適宜選択できる。なお、コストアップにはつながるが、折り溝を付けた後で、コーティング面の更に上から、あるいは折り溝を付けた方の面に、再度コーティング層を形成してもよい。耐油紙を箱形に成形して、耐油性成形体を組み立てるに際し、接続部を糊等で接着してもよい。
【００７４】
４．耐油性成形体の製造方法
本発明の耐油性成形体は、本発明の水性コーティング液を、紙基材の少なくとも一方面に塗布してコーティング層を形成する工程と、当該コーティング層が内側になるように紙基材を折り曲げて箱形に成形する工程とを備える方法によって、好適に製造することができる。
【００７５】
また、本発明の耐油性成形体は、本発明の耐油紙を、コーティング層が内側になるように折り曲げて箱形に成形する工程を備える方法によっても、好適に製造することができる。
【００７６】
本発明の水性コーティング液や耐油紙、コーティング層、紙基材など、さらに、本発明の水性コーティング液を紙基材の少なくとも一方面に塗布してコーティング層を形成する工程、及びコーティング層が内側になるように折り曲げて箱形に成形する工程の詳細については、それぞれ、前述の通りである。
【００７７】
５．油の滲み出し抑制方法
本発明の油の滲み出し抑制方法は、紙基材が折り曲げられて箱形に成形された耐油性成形体の、折り目からの油の滲み出し抑制方法である。本発明の油の滲み出し抑制方法は、本発明の水性コーティング液を、紙基材の少なくとも一方面に塗布してコーティング層を形成する工程と、コーティング層が内側になるように前記紙基材を折り曲げて箱形に成形する工程とを備えている。
【００７８】
本発明の水性コーティング液、コーティング層、紙基材など、さらに、本発明の水性コーティング液を紙基材の少なくとも一方面に塗布してコーティング層を形成する工程、及びコーティング層が内側になるように前記紙基材を折り曲げて箱形に成形する工程の詳細については、それぞれ、前述の通りである。
【実施例】
【００７９】
以下に実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。但し本発明は実施例に限定されるものではない。
【００８０】
なお、実施例及び比較例で使用したフッ素系カチオン系撥液剤及びポリビニルアルコールは、以下の通りである。
・フッ素系カチオン系撥液剤：ＤＡＩＫＩＮ  ＡＭＥＲＩＣＡ製、商品名ＵＮＩＤＹＮＥ  ＴＧ−８８１１  ２１Ｗ／Ｖ％水分散液
・ポリビニルアルコール水分散液（１０Ｗ／Ｖ％）：クラレ製、商品名ＲＳ−２１１７
【００８１】
＜水性コーティング液の製造＞
（実施例１）
フッ素系カチオン系撥液剤と、ポリビニルアルコールとが表１の重量比（固形分比１：１．９１）となるよう、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコール水分散液を体積比１：４で混合し、均一に撹拌して水性コーティング液を得た。
【００８２】
（実施例２）
フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとが表１，２の重量比（固形分比１：４．２９）となるよう、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコール水分散液を体積比１：９で混合し、均一に撹拌して水性コーティング液を得た。
【００８３】
（比較例１）
フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとが表１，２の重量比（固形分比１：１．１１）となるよう、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコール水分散液を体積比３：７で混合し、均一に撹拌して水性コーティング液を得た。
【００８４】
（比較例２）
フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとが表１，２の重量比（固形分比１：０．９５）となるよう、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコール水分散液を体積比１：１で混合し、均一に撹拌して水性コーティング液を得た。
【００８５】
（比較例３）
フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとが表１，２の重量比（固形分比１：５．００）となるよう、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコール水分散液を体積比１：１０．５で混合し、均一に撹拌して水性コーティング液を得た。
【００８６】
（比較例４）
特許文献３の実施例１の段落［００３２］に記載された（塗工液の調製）に準じて、塗工液を調製して水性コーティング液とした。
【００８７】
＜耐油紙の製造＞
紙基材としての板紙（王子マテリア社製、商品名  ＯＫフレースＰｒｏ、厚さ：０．４ｍｍ）を用意した。紙基材の裏面に、バーコーター（第一理化社製）を用いて、前記の各水性コーティング液を塗布し、乾燥（実施例１，２及び比較例１，２，４については１４０℃で２秒間、比較例３については１４０℃で５秒間）し、紙基材の一方面にコーティング層を形成して耐油紙を得た。なお、試験１に用いた耐油紙については、水性コーティング液の塗布量を調整して、コーティング層を１．１４ｇ／ｍ2形成した。また、試験２に用いた耐油紙については、同様に、コーティング層を５．７０ｇ／ｍ2形成した。
【００８８】
＜試験１：油の滲み出し抑制試験（コーティング層１．１４ｇ／ｍ2）＞
コーティング層が１．１４ｇ／ｍ2形成された前記の耐油紙を、５ｃｍ四方の正方形に切り出して試験片とした。各試験片の表面（水性コーティング液を塗布していない面）に、木型と面板を用いて折り目（深さ：約０．２ｍｍ、紙目と垂直方向）を入れ、折り目を外側にして折り畳んだ後、元通りに広げ、続いて同様に折り目を外側にして９０°に折り曲げた。折り曲げた試験片の折り曲げ部の内側（コーティング層の表面）に、油性赤インキで着色した潤滑油（沖産業社製、商品名ミクロイル）を０．０２ｇ滴下し、経時的に表面（折り目を付けた面）への油の滲み出し状況を目視観察した。そして、油の滲み出しが全くないものをＡ（具体例として、図１の写真を参照）、折り目方向の油の滲み出し幅が１ｃｍ未満のものをＢ（具体例として、図２の写真を参照）、１ｃｍ以上のものをＣ（具体例として、図３の写真を参照）として評価した。結果を表１に示す。
【００８９】
＜試験２：油の滲み出し抑制試験（コーティング層５．７０ｇ／ｍ2）＞
コーティング層が５．７０ｇ／ｍ2形成された前記の耐油紙を、５ｃｍ四方の正方形に切り出して試験片とした。各試験片の表面（水性コーティング液を塗布していない面）に、木型と面板を用いて折り目（深さ：約０．２ｍｍ、紙目方向）を入れ、折り目を外側にして折り畳んだ後、元通りに広げ、続いて同様に折り目を外側にして９０°に折り曲げた。折り曲げた試験片の折り曲げ部の内側（コーティング層の表面）に、油性赤インキで着色した潤滑油（沖産業社製、商品名ミクロイル）を０．０２ｇ滴下し、経時的に表面（折り目を付けた面）への油の滲み出し状況を目視観察した。そして、油の滲み出しが全くないものをＡ、折り目方向の油の滲み出し幅が１ｃｍ未満のものをＢ、１ｃｍ以上のものをＣとして評価した。結果を表２に示す。
【００９０】
【表１】
2019196564.tif 000004
【００９１】
【表２】
2019196564.tif 000005
【００９２】
表１に示される結果から明らかな通り、実施例１，２の耐油紙は、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとを１：１．５〜４．５の重量比で含む水性コーティング液を用いてコーティング層を形成していることから、コーティング層の厚みが１．１４ｇ／ｍ2と少ない場合にも、紙基材の折り曲げ部における油の滲み出しを好適に抑制していた。また、表２に示される結果から、実施例１，２において、コーティング層の厚みを５．７０ｇ／ｍ2に増やした場合には、紙基材の折り曲げ部における油の滲み出しが特に好適に抑制されていた。一方、比較例１〜４の水性コーティング液は、いずれも実施例１，２に比して、紙基材の折り曲げ部における油の滲み出し抑制効果に劣ることが分かる。また、比較例３の水性コーティング液は、ポリビニルアルコールの割合が多いため、粘度が高く、塗布しがたいため、印刷不良や機械の不具合が生じやすく、さらに、乾燥に長時間を要した。
【００９３】
＜試験３：油の滲み出し抑制試験（フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとの固形分比１：２．５）＞
フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコールとが重量比（固形分比１：２．５）となるよう、フッ素系カチオン系撥液剤とポリビニルアルコール水分散液を体積比１：５．２５で混合し、均一に撹拌して水性コーティング液を得た。得られた水性コーティング液について、試験２と同様にして、油の滲み出し抑制試験を行ったところ、実施例１，２と同様の油の滲み出し抑制効果が確認された。
【図１】
2019196564.tif 000006
【図２】
2019196564.tif 000007
【図３】
2019196564.tif 000008