JP2003013391A

JP2003013391A - 生分解性を有する紙シート及び紙容器

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Publication number: JP2003013391A
Application number: JP2001192283A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Yamawaki; 健太郎山脇; Ryukichi Matsuo; 龍吉松尾; Junichi Kaminaga; 純一神永; Yumiko Kato; 友美子加藤; Toshiaki Kakemura; 敏明掛村
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2003-01-15
Anticipated expiration: 2021-06-26
Also published as: JP4852798B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、生分解性、リサイクル性、省資源、
安全性、脱石油溶剤等優れた環境保全型のガスバリアー
性に優れた生分解性を有する紙シート又は紙容器を提供
することを目的とする。【解決手段】紙基材の少なくとも片面に、生分解性樹脂
を塗工又は含浸によって、生分解性樹脂層を形成してな
ることを特徴とする生分解性を有する紙シート及びその
紙シートを成形して容器としたことを特徴とする紙容器
であり、その紙シート又は紙容器の前記生分解性樹脂層
の上に、無機酸化物の薄膜を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品、医薬品、電
子・電気部品、各種工業品などの紙を主体とした包装材
料に用いられる生分解性を有するガスバリアー性紙シー
トや紙容器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、食品、医薬品、電子・電気部
品、各種工業品などの包装材では、ガスバリアー性機能
（耐酸素、耐水蒸気透過性）が必要とされるものが数多
くある。従来、ガスバリアー性機能の付与として、酸素
バリアー性では、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化
物（ＥＶＯＨ）などを、酸素や水蒸気バリアー性では、
ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）を樹脂フィルムにコー
ティングしたり、或いはドライプロセスとして、アルミ
ニウムを蒸着するという方法がある。しかし、ＰＶＤＣ
は焼却時に有害物質の発生が心配され、アルミニウムは
透視性がなく、不燃物であり、リサイクルにおいても分
別し難い課題があった。また、これらの課題を解決した
ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛などの無機
酸化物を蒸着したフィルムが酸素や水蒸気バリアー性に
優れ、且つ透視性が良く、焼却可能である為、各種包装
材料に使用されている。さらに、生分解性樹脂基材から
なる無機酸化物蒸着フィルムが提案され、廃棄後微生物
分解し、堆肥化も可能である為、環境負荷の少ない包装
材料として有望と考えられている。

【０００３】一方、近年の環境保護意識の高まりは、埋
蔵資源である石油由来の材料系から環境負荷の少ない天
然資源由来の材料系への移行に波及している。天然資源
の中でも植物繊維を原料とした紙は、自然再生でリサイ
クルや堆肥化が可能であり、ゴミ焼却時の燃焼熱も低
く、生分解性もある為、合成樹脂系の容器に代わり、紙
容器の需要が増加してきている。

【０００４】そこで、紙を基材として生分解性フィルム
との複合材料が数多く提案され、ガスバリアー性付与に
おいても、紙基材に予め生分解樹脂を積層させたものに
無機酸化物を蒸着させたものも提案された。

【０００５】紙基材に生分解樹脂を積層させる場合に
は、紙と生分解性樹脂フィルムとのラミネーション、紙
への生分解性プラスチックの溶融押出しコーティングな
どの方法が可能である。しかしながら、紙へラミネーシ
ョンや溶融押出しコーティングする場合の接着剤やアン
カー剤に生分解性がなかったり、紙表面の空隙を埋めた
り、平滑にする為に、予め設けられる目止め層と呼ばれ
るものを形成する目止め剤として用いられる薬剤は、石
油由来の合成高分子系のものが使用されていた。また、
パルプモールド容器などの三次元的な基材表面には、前
述の積層方法は不可能であった。そこで、本出願人は、
生分解性樹脂を目止め剤に加え、且つ目止め層をディピ
ング塗工やスプレー塗工によって形成させ得るガスバリ
アー性の良好なパルプモールド容器を提案した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
に鑑みてなされたもので、生分解性、リサイクル性、省
資源、安全性、脱石油溶剤等優れた環境保全型のガスバ
リアー性に優れた紙シート又は紙容器を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、紙基材の少なくとも片面
に、生分解性樹脂を塗工又は含浸によって、生分解性樹
脂層を形成してなることを特徴とする紙シートである。

【０００８】請求項２に係る発明は、前記生分解性樹脂
が、ポリオキシカルボン酸類、ポリ乳酸類、ポリラクト
ン類、脂肪族ポリエステル類、脂肪族−芳香族ポリエス
テル共重合体類、ポリエステルアミド共重合体類、ポリ
エステルウレタン共重合体類、ポリエステルウレア共重
合体類、ポリヒドロキシアルカノエート類、ポリエステ
ルカーボネート共重合体、ポリエステルエーテル共重合
体などのポリエステル系生分解性樹脂及びその誘導体、
又は架橋剤が添加されたものが単独、或いは複数混合さ
れたものであることを特徴とする請求項１記載の紙シー
トである。

【０００９】請求項３に係る発明は、前記生分解性樹脂
が、セルロース、デンプン、デキストラン、プルラン、
ニゲラン、カードラン、ジェラガム、キサンタンガム、
カラギーナン、グアーガム、タマリンドガム、アラビア
ガム、寒天、レバン、アルギン酸、アルギン酸塩、キチ
ン、キトサン、ヘパリン、ローカストビーンガム、マン
ナン、グルカン、ガラクタン、アラバン、キシラン、ペ
クチン、グリコーゲン、ヒアルウロン酸などの天然多糖
類及びその金属塩や誘導体が単独、又は複数混合された
ものであることを特徴とする請求項１記載の紙シートで
ある。

【００１０】請求項４に係る発明は、前記生分解性樹脂
が、ロジン、コーパル、ダンマル、エレミ、エステルガ
ム、リグニン、ウルシ、タンニン、グルテンなどの植物
性樹脂類、又は、シェラック、ゼラチン、カゼイン、コ
ラーゲン、ニカワなどの動物性樹脂類及びこれらの誘導
体が単独、又は複数混合されたものであることを特徴と
する請求項１記載の紙シートである。

【００１１】請求項５に係る発明は、前記生分解性樹脂
が、ポリグルタミン酸、ポリリジン、ポリアスパラギン
酸などのポリアミノ酸類及びこれらの誘導体が単独、又
は複数混合されたものであることを特徴とする請求項１
記載の紙シートである。

【００１２】請求項６に係る発明は、前記生分解性樹脂
が、ポリビニルアルコール及びその誘導体であることを
特徴とする請求項１記載の紙シートである。

【００１３】請求項７に係る発明は、前記生分解性樹脂
が、請求項２〜６のいずれか１項に記載の生分解性樹脂
から選ばれる二種類以上混合されたもの、又はこれらに
層状ケイ酸塩化合物が混合されたものであることを特徴
とする請求項１記載の紙シートである。

【００１４】請求項８に係る発明は、前記生分解性樹脂
の水溶液又は水分散液の形態で紙基材に塗工又は含浸に
よって、生分解性樹脂層を形成したことを特徴とする請
求項１〜７のいずれか１項に記載の紙シートである。

【００１５】請求項９に係る発明は、請求項１記載の紙
シートを成形して容器としたことを特徴とする紙容器で
ある。

【００１６】請求項１０に係る発明は、請求項１又は９
記載の紙シート又は紙容器において、前記生分解性樹脂
層の上に、無機酸化物の薄膜を設けたことを特徴とする
紙シート又は紙容器である。

【００１７】請求項１１に係る発明は、前記無機酸化物
の薄膜が、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマＣＶＤ等の蒸
着薄膜であることを特徴とする請求項１０記載の紙シー
ト又は紙容器である。

【００１８】請求項１２に係る発明は、前記生分解性樹
脂層に加熱処理を施した後、該樹脂層上に無機酸化物の
薄膜を設けたことを特徴とする請求項１０又は１１記載
の紙シート又は紙容器。

【００１９】請求項１３に係る発明は、前記紙基材の少
なくとも片面に無機顔料が塗工されていることを特徴と
する請求項１〜１２のいずれか１項に記載の紙シート又
は紙容器である。

【００２０】請求項１４に係る発明は、前記紙基材又は
紙シートが、カレンダー処理を施されていることを特徴
とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の紙シート
である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施形
態について詳細に説明する。本発明で用いられる紙素材
は、アルカリ再生処理が可能な紙であり、木材などの通
常のパルプ原料、具体的には、針葉樹または広葉樹から
得られる漂白または未漂白の亜硫酸パルプ、クラフトパ
ルプ、砕木パルプ、爆砕パルプ、熱機械パルプ（ＴＭ
Ｐ）、化学熱機械パルプ（ＣＴＭＰ）などから選ばれる
１種類または２種類以上を混ぜたものでも良く、特に限
定されるものではない。場合によっては、最近、古紙の
再生技術の進歩と古紙の再生利用が高まっている為、脱
墨パルプ（ＤＩＰ）などの古紙再生パルプを使用しても
良い。必要により、非木材繊維である麻類、綿（リンタ
ー）、わら、竹、ケナフ、バカス、シオグサ、エスパル
ト、楮、三椏、雁皮、ラミーなどを混合しても良く、レ
ーヨン、テンセル、ポリノジック繊維などの再生セルロ
ースも非木材繊維に含まれる。その他、微生物産生セル
ロース、バロニアセルロース、ホヤセルロースなどでも
構わない。これに、サイズ剤、乾燥紙力増強剤、湿潤紙
力増強剤、染顔料、填料、定着剤などを適宜添加しても
良い。

【００２２】本発明で用いられる生分解樹脂としては、
ポリオキシカルボン酸類は、ポリグリコリドやポリ乳酸
類などが例示でき、特にポリ乳酸類は、乳酸を原料とし
て直接、或いは二量体（ラクチド）から開環重合したも
の何れでも良く、Ｄ−体、Ｌ−体が適宜の比率で配分さ
れているものを示す。ポリラクトン類は、例えば、ε−
カプロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラ
クトン、δ−バレロラクトンなどのラクトン類を単独、
或いは２種以上の共重合体を示す。脂肪族ポリエステル
類は、例えば、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレ
ンサクシネートアジペート共重合体、ポリエチレンサク
シネート共重合体などを示す。脂肪族−芳香族ポリエス
テル類は、例えば、ポリブチレンアジペート中にテレフ
タル酸やイソフタル酸が共重合されているものなどを示
す。ポリヒドロキシアルカノエート類は、ポリヒドロキ
シブチレート、ポリヒドロキシブチレートバリレート共
重合体などで生物産生のものも含まれる。ポリエステル
アミド類は、例えば、ε−カプロラクトンとε−カプロ
ラクタムの共重合体や各種脂肪族ポリエステル中にヘキ
サメチレンジアミンが共重合しているものなどを示す。
ポリエステルウレタン類は、前述の各種脂肪族ポリエス
テル中に２、或いは３官能のイソシアネート類が共重
合、或いは架橋剤として含まれたものである。ポリエス
テルカーボネート共重合体は、各種脂肪族ポリエステル
中にジフェニルカーボネートなどとの共重合によるカー
ボネート結合を有したものを示す。また、以上の各種ポ
リエステル類は、単独、或いは２種類以上で混合したも
のでも良い。架橋剤としては、本発明の主旨を損なわな
い反応可能な多官能試薬であれば良く、例えば、グリセ
ロール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、およ
びペンタエリスリトールなどのポリオール類や、クエン
酸などの多価カルボン酸類、或いは前述の多官能イソシ
アネート類が挙げられる。

【００２３】さらに、本発明で用いられる生分解性樹脂
としては、セルロースを挙げることができる。例えば、
各種微細フィブリル化セルロースや微粉末化セルロース
などが挙げられ、セルロース誘導体としては、ヒドロキ
シメチルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロース、ヒドロキシエチルプロピルセルロー
ス、ジアルデヒドセルロース、ジエステル化セルロース
などが例示できる。デンプン及びその誘導体としては、
アミロペクチン、アミロース、シーゲル、カルボキシメ
チル化澱粉、エピクロルヒドリン澱粉、アリル澱粉、ア
セチル化澱粉、各種ヒドロキシアルキル化澱粉、各種カ
チオン化澱粉、各種アニオン化澱粉、長鎖アルキルエス
テル化澱粉、デキストリン、リン酸塩澱粉、ジアルデヒ
ド澱粉などが例示できる。その他、請求項記載の天然多
糖類、及びその金属塩や誘導体が挙げられる。これら
も、前記同様に、単独、或いは二種類以上混合しても良
い。

【００２４】さらに、本発明で用いられる生分解性樹脂
としては、ロジン誘導体を挙げることができる。例え
ば、マレイン化ロジン、フマル化ロジン、ロジン変性グ
リセリンエステル、ロジン変性ペンタエリスリトールエ
ステル、ロジンハーフエステル、水素化ロジンエステ
ル、ロジンエトキシレート、変性ロジン金属塩などが挙
げられる。その他、請求項記載の植物性樹脂類や動物性
樹脂類、及びこれらの誘導体が単独、或いは複数混合さ
れたものである。

【００２５】さらに、本発明で生分解性樹脂として用い
られる、ポリグルタミン酸、ポリリジン、ポリアスパラ
ギン酸などのポリアミノ酸類は、天然物、或いは合成物
の何れのものでも良い。

【００２６】以上の各種生分解性樹脂は、二種類以上混
合されたものでも良い。混合（ブレンド）タイプの生分
解性樹脂として代表的なものは、キトサン／セルロース
／澱粉のブレンド物や、澱粉／脂肪族ポリエステルのブ
レンド物などが有名である。

【００２７】そして、以上の各種生分解性樹脂のうち少
なくとも一つ、或いは複数のものが、特に水溶液、或い
は水性エマルジョンや水分散液の形態であれば、脱石油
系溶剤となり、より一層環境に配慮したものとなる。も
ちろん、これらの各種生分解性樹脂を石油系溶剤で溶解
したものでも構わないが、ポリエステル系生分解性樹脂
は、ポリラクトン類やポリ乳酸類以外、毒性の高いクロ
ロホルムなどのハロゲン化炭素類にしか主に溶解しない
為、水系エマルジョンや水分散液の形態が望ましいと言
える。また、生分解性樹脂が、メチルセルロースやカル
ボキシメチルセルロース、澱粉やカゼイン、ニカワ、ポ
リビニルアルコールなど水溶性のものであれば、水溶液
として紙基材に塗工や含浸すれば良いが、そうでない場
合は、粉砕機やボールミル、ロールミルなど機械的に乾
式或いは湿式で細分化して水分散液にしたり、乳化剤や
界面活性剤で水性エマルジョン化しても良い。また、乳
化重合によりラテックスにしたものやマイクロカプセル
化した水性エマルジョンでも構わない。

【００２８】また、以上の各種生分解性樹脂やその溶液
で、好ましくは水溶液、或いは水性エマルジョンや水分
散液の紙基材への塗工、或いは含浸方法としては、エア
ナイフコーティング、バーコーティング、ロールコーテ
ィング、グラビアコーティング、キャストコーティン
グ、ブレードコーティング、ゲートロールコーティン
グ、キスロールコーティング或いはディピング法やスプ
レーコーティングなどで塗工、或いは部分含浸が可能で
あり、サイズプレス含浸すれば、紙基材の内部まで含浸
可能である。特に、前記方法による塗工或いは含浸後、
熱板により加圧加熱する為、紙基材表面の空隙を埋め
て、且つ生分解性樹脂が可塑化し均一で表面平滑性の高
い塗膜が得られる。塗工量は５〜３０ｇ／ｍ²が好まし
く、５ｇ／ｍ²未満であると均一な塗膜が得にくくピン
ホールが発生し易くなり、３０ｇ／ｍ²より多いと物性
が飽和し、また極端な場合クラック（凝集破壊）も発生
してしまう。サイズプレスで含浸させる場合の含浸量
は、紙の坪量が大きければその分含浸量が多い程、目止
め効果が向上して、無機酸化物の薄膜を設けたもののガ
スバリアー性が向上する。紙基材の坪量は、特に制限は
ないが、３０〜４００ｇ／ｍ²位の紙から、６００ｇ／
ｍ²位の厚紙でも可能であるので、含浸量は５〜６０ｇ
／ｍ²が適当であり、それ未満或いはそれより多いと、
前述と同様の現象が起り好ましくない。

【００２９】本発明において、生分解性樹脂やその非水
系溶液または水溶液、或いは水性エマルジョンや水分散
液に層状ケイ酸塩化合物を添加することで、塗工、或い
は含浸後に紙基材に対して層状ケイ酸塩化合物が平板状
に配向されて、紙表面の平滑性や耐透気性を向上させる
効果がある。層状ケイ酸塩化合物として具体的には、カ
オリン、雲母族、脆雲母族、パイロフィライト、タル
ク、スメクタイト、バーミキュライト、緑泥石、セプテ
緑泥石、蛇紋石、スチルプノメレーン、モンモリロナイ
トなどの板状または薄片状のものが挙げられる。これら
は紙基材に対して配向可能な粒子径で数十〜数百μｍ程
度の大きさが適当である。

【００３０】また、本発明における紙基材は、片面、或
いは両面に予め無機顔料が塗工されていても良い。この
無機顔料とは填料を示し、クレー、カオリン、炭酸カル
シウム、二酸化チタン、滑石（タルク）などが挙げら
れ、好ましくは、安価で物性的に良好なクレーが適当で
ある。また、これらは、基材である紙の抄造時の内部添
加する場合もあるが、紙力が低下する為、紙基材表面に
塗工して緻密な塗工層を形成させた方が好ましい。

【００３１】この表面平滑性の良好なクレーコート紙に
代表される無機顔料（填料）が塗工された紙をさらにス
ーパーカレンダー加工により優れた平滑性にした加工紙
は、バリアー性を持たせる基材としては好都合であり、
さらにこの加工紙のクレーコート面に目止め層として生
分解性樹脂を塗工、或いは含浸して、さらに熱板による
熱圧押付けにより平滑性、目止め性を向上させ優れたバ
リアー性を付与することができる。また、各種生分解性
樹脂を塗工、或いは含浸した目止め紙シートをスーパー
カレンダー加工しても良い。

【００３２】本発明における無機酸化物の薄膜は、基材
のガスバリア性を向上することを目的に設けられたもの
で、例えば、アルミニウム、ケイ素、亜鉛、マグネシウ
ムなどの酸化物、窒化物などの単体、或いは混合物の無
機金属化合物の蒸着膜で形成されている。この中でも、
価格が安価でバリア性が良好なものは、ケイ素酸化物と
アルミニウム酸化物である。蒸着法としては、真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンプレーティング法のよう
なＰＶＤ（物理蒸着）法の他にプラズマ活性化ＣＶＤ
（化学気相成長）法によって行うことができる。このう
ち経済上好ましくて工程で熱が発生しにくく、且つ容器
など三次元的に蒸着できるのはＣＶＤ法である。

【００３３】無機酸化物層の膜厚は５０〜３０００Å、
より好ましくは１００〜２０００Åの範囲が透明性、バ
リア性の点から有利である。厚さが５０Åより薄いと均
一な薄膜は形成できず、３０００Å以上では物性が飽和
し、またクラックが発生し易くなり逆にガスバリア性が
低下する。

【００３４】本発明のガスバリアー性紙シートの基材で
ある紙シートは、従来の製紙工程で製造でき、抄紙・抄
造、プレス工程、加熱乾燥工程を経て作製できる。ま
た、本発明のガスバリアー性紙容器の基材からなる紙容
器は、公知の方法で作製できる。例えば、プランジャー
型製缶機で打ち抜き４隅を貼りあわせ組み立てて成形し
たり、専用のトレー成形機で熱圧押付成形できるプレス
式成形法や真空成形法、或いは湿式または乾式のパルプ
モールド成形法により、後工程なく紙容器を作製するこ
とが可能である。また、本発明のガスバリアー性紙シー
トを前述の様に組み立てて成形し、本発明のガスバリア
ー性紙容器にしても良い。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の生分解性目止め紙シート、或
いは紙容器についての具体的な実施例を説明する。これ
らをもって、本発明が限定されるものではない。

【００３６】以下の実施例で用いるパルプスラリーは下
記に示す方法に基づいて作製した。（パルプスラリーの作製方法）原料パルプは、針葉樹ク
ラフトパルプ（ＮＢＫＰ）抄紙用原料を、ＪＩＳ−Ｐ８
２０９『パルプ試験用手漉き紙調整方法』に準拠して離
解し、ＪＩＳ−Ｐ８１２１『パルプの濾水度試験方法』
に準拠したカナダ標準濾水度試験方法で３００ｍｌＣＳ
Ｆの濾水度（叩解度）のものをビーターで作製し、固形
分濃度１．０％パルプスラリーを得た。

【００３７】〈実施例１〉パルプスラリーを、坪量約２
５０ｇ／ｍ²になるように標準型手漉き角型抄紙機で市
販の大型掃除機により吸引抄紙し、脱水プレス（３．４
３×１０⁵Ｐａ）を３分間行い、ヤンキードライヤー
（表面温度＝約１２０℃）で加熱乾燥させて厚紙を作製
した。それに市販のポリカプロラクトン（ユニオンカー
バイド(株)製、トーンＰ−７６７）の固形分１０ｗｔ％
ジオキサン溶液をワイヤーバー♯３０で１回塗工し、そ
れを１００℃オーブンで２分間乾燥して、本発明に関わ
る生分解性目止め紙シートの一つを作製した。塗工量
は、約７ｇ／ｍ²であった。

【００３８】〈実施例２〉市販の坪量２５０ｇ／ｍ²の
コートボール紙（王子製紙(株)製、ＵＦコート）のクレ
ーコート層に、市販のポリカプロラクトン（ユニオンカ
ーバイド(株)製、トーンＰ−７６７）を実施例１と以下
同様にして本発明に関わる生分解性目止め紙シートの一
つを作製した。塗工量は、約７ｇ／ｍ²であった。

【００３９】〈実施例３〉実施例１と同様に作製した厚
紙に市販のポリ乳酸（島津製作所(株)製、ラクティ）の
固形分１０ｗｔ％ジオキサン溶液をワイヤーバー♯３０
で１回塗工し、それを１００℃オーブンで２分間乾燥し
て、本発明に関わる生分解性目止め紙シートの一つを作
製した。塗工量は、約７ｇ／ｍ²であった。

【００４０】〈実施例４〉パルプスラリーを、坪量約２
５０ｇ／ｍ²になるように標準型手漉き角型抄紙機で市
販の大型掃除機により吸引抄紙し、そのまま湿紙の上
に、市販のポリ乳酸（島津製作所(株)製、ラクティ）の
固形分１０ｗｔ％ジオキサン溶液をスプレー塗工／含浸
して、再度吸引ろ過し、熱板で加熱加圧（表面温度約１
２０℃、約４×１０⁵Ｐａ）を約２分間行い、本発明に
関わる生分解性目止め紙シートの一つを作製した。含浸
量は約２０ｇ／ｍ²であった。

【００４１】〈実施例５〉実施例４と同様に作製した湿
紙の上に、市販のエステル化澱粉の水分散液（ミヨシ油
化(株)製、ランディ−２００Ｓ）を固形分１０ｗｔ％に
水で希釈混合し、それをスプレー塗工／含浸して、余分
な水分を再度吸引ろ過し、熱板で加熱加圧（表面温度約
１２０℃、約４×１０⁵Ｐａ）を約２分間行い、本発明
に関わる生分解性目止め紙シートの一つを作製した。含
浸量は約２０ｇ／ｍ²であった。

【００４２】〈実施例６〉パルプスラリーを、固形分
０．４ｗｔ％に希釈した。このパルプスラリー４Ｌを雌
型の抄型上に吸引脱水することでモールド中間体を得、
抄網ごと嵌合しあうプレス型にはさみ、パルプモールド
容器を得た。この容器の内面に、市販のエステル化澱粉
の水分散液（ミヨシ油化(株)製、ランディ−２００Ｓ）
を固形分１０ｗｔ％に水で希釈混合したものを、スプレ
ー塗工／含浸して、余分な水分を再度吸引ろ過して、雄
型の金型で加圧乾燥（表面温度約１２０℃、約４×１０
⁵Ｐａ）を約１分間行い、本発明に関わる生分解性目止
め紙容器の一つを作製した。含浸量は約１７ｇ／ｍ²で
あった。

【００４３】〈比較例１〉濾水度３００ＣＳＦのＮＢＫ
Ｐ水分散スラリーを、坪量約２５０ｇ／ｍ²になるよう
に標準型手漉き角型抄紙機で市販の大型掃除機で吸引抄
紙し、脱水プレス（３．４３×１０⁵Ｐａ）を３分間行
い、ヤンキードライヤー（表面温度＝約１２０℃）で加
熱乾燥させ、ＮＢＫＰ原紙を作製した。

【００４４】〈比較例２〉市販の坪量２５０ｇ／ｍ²の
コートボール紙（王子製紙(株)製、ＵＦコート）のクレ
ーコート層に、市販のスチレンブタジエン共重合体ラテ
ックス（固形分＝５０ｗｔ％）ワイヤーバー♯３０で１
回塗工し、それを１００℃オーブンで２分間乾燥して、
目止め紙シートの一つを作製した。塗工量は、約８ｇ／
ｍ²であった。

【００４５】上記の実施例１〜６で得られた生分解性目
止め紙シート、或いは紙容器と比較例１〜２で得られた
サンプルを１ｃｍ×４ｃｍ位の紙片に裁断し、目止め層
側の表面粗さを東京精密（株）製の表面粗さ計サーフコ
ムで中心線平均粗さ（Ｒａ）を測定した。測定条件は、
ＴＲＡＶＥＲＳＬＥＮＧＴＨ＝４ｍｍ、ＣＵＴＯＦＦ
＝０．８ｍｍ、Ｖ−ＭＡＧ＝×２Ｋ、ＳＰＥＥＤ＝０．
３ｍｍ／ｓで行った。その測定結果を表１に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】表１の結果より、本発明の生分解性目止め
紙シート、及び紙容器（実施例１〜６）の表面粗さは非
常に小さく、良好な平滑性であることが判った。また、
熱板で熱圧押付けすることで、さらに平滑性が向上する
ことが判った。また、目止め剤として市販のスチレンブ
タジエン共重合体ラテックスを塗工したものも良好な平
滑性が得られた。

【００４８】次に、本発明のガスバリアー性紙シート、
或いは紙容器について具体的な実施例を説明するが、こ
れらは本発明を限定するものではない。

【００４９】〈実施例７〉実施例１で作製した生分解性
目止め紙シートの目止め層上に、ヘキサメチルジシロキ
サンをモノマーガスとして用い、プラズマ活性化ＣＶＤ
により、膜厚４００Åの無機酸化物の薄膜を設けて、本
発明のガスバリアー性紙シートの一つを得た。

【００５０】〈実施例８〉実施例２で作製した生分解性
目止め紙シートの目止め層上に、ヘキサメチルジシロキ
サンをモノマーガスとして用い、プラズマ活性化ＣＶＤ
により、膜厚４００Åの無機酸化物の薄膜を設けて、本
発明のガスバリアー性紙シートの一つを得た。

【００５１】〈実施例９〉実施例３で作製した本発明に
関わる生分解性目止め紙シートの目止め層上に、ヘキサ
メチルジシロキサンをモノマーガスとして用い、プラズ
マ活性化ＣＶＤにより、膜厚４００Åの無機酸化物の薄
膜を設けて、本発明のガスバリアー性紙シートの一つを
得た。

【００５２】〈実施例１０〉実施例４で作製した生分解
性目止め紙シートの目止め層上に、ヘキサメチルジシロ
キサンをモノマーガスとして用い、プラズマ活性化ＣＶ
Ｄにより、膜厚４００Åの無機酸化物の薄膜を設けて、
本発明のガスバリアー性紙シートの一つを得た。

【００５３】〈実施例１１〉実施例５で作製した生分解
性目止め紙シートの目止め層上に、ヘキサメチルジシロ
キサンをモノマーガスとして用い、プラズマ活性化ＣＶ
Ｄにより、膜厚４００Åの無機酸化物の薄膜を設けて、
本発明のガスバリアー性紙シートの一つを得た。

【００５４】〈実施例１２〉実施例６で作製した生分解
性目止め紙容器の内面に、ヘキサメチルジシロキサンを
モノマーガスとして用い、プラズマ活性化ＣＶＤによ
り、膜厚４００Åの無機酸化物の薄膜を設けて、本発明
のガスバリアー性紙容器の一つを得た。

【００５５】〈比較例３〉比較例１で作製したＮＢＫＰ
原紙に、ヘキサメチルジシロキサンをモノマーガスとし
て用い、プラズマ活性化ＣＶＤにより、膜厚４００Åの
無機酸化物の薄膜を設けた。

【００５６】〈比較例４〉比較例２で作製した市販のス
チレンブタジエン共重合体ラテックスを塗工したコート
ボールの塗工層上にヘキサメチルジシロキサンをモノマ
ーガスとして用い、プラズマ活性化ＣＶＤにより、膜厚
４００Åの無機酸化物の薄膜を設けた。

【００５７】実施例７〜１２で得られた各ガスバリアー
性紙シート、或いは紙容器について、ＪＩＳ−Ｚ０２０
８『防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法）』に準
拠して、本発明の各ガスバリアー性紙シート、或いは紙
容器の目止め層＋無機酸化物薄膜層側を塩化カルシウム
充填側に一律して、４０℃、９０％ＲＨの環境下で保存
した時の水蒸気透過度を測定した。なお、実施例６の容
器状のものに対しては、塩化カルシウムを容器に充填
し、アルミ箔入りラミネートフィルムで容器開口部を密
閉したものを測定した。その結果を表２に示す。

【００５８】

【表２】

【００５９】表２の結果より、本発明の生分解性のある
ガスバリアー性紙シート、或いは紙容器の水蒸気透過度
は、非常に良好なものであることが判った。また、市販
のスチレンブタジエン共重合体ラテックスを目止め層に
施したものも良好な水蒸気バリア性を示した。

【００６０】本発明の生分解性のあるガスバリアー性紙
シート或いは紙容器である実施例７〜１２の試料、及び
比較例１〜４を、各々約１ｃｍ角に裁断して、その各々
５ｇを０．５ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液１．５Ｌ中に加
え、それを標準離解機で約２０分間離解してみた所、本
発明の全ての実施例のものと目止め層を施してない比較
例１、３は完全に離解された。それに対して、比較例２
と比較例４のスチレンブタジエン共重合体ラテックスを
目止め剤として使用したものは、少し固まりが残ってい
た。

【００６１】本発明の生分解性のあるガスバリアー性紙
シート或いは紙容器（実施例７〜１２）、及び比較例１
〜４を１０ｃｍ×１０ｃｍに裁断し、それを畑土壌中に
埋設して生分解性の評価をおこなったところ、約５ヶ月
後、本発明の全ての実施例のものと目止め層を施してな
い比較例１、３はバラバラに分解しており原形を止めて
いなかった。それに対して、比較例２と比較例４のスチ
レンブタジエン共重合体ラテックスを目止め剤として使
用したものは、フィルム状の薄紙片が残存していた。

【００６２】豚ふんとオガクズを混合し水分を約６５％
に調整して約１ヶ月経った堆肥中に、本発明の生分解性
のあるガスバリアー性紙シート或いは紙容器（実施例７
〜１２）、及び比較例１〜４を１０ｃｍ×１０ｃｍに裁
断して埋設し、生分解性の評価をおこなったところ、約
４ヶ月後、本発明の全ての実施例のものと目止め層を施
してない比較例１、３はバラバラに分解しており原形を
止めていなかった。それに対して、比較例２と比較例４
のスチレンブタジエン共重合体ラテックスを目止め剤と
して使用したものは、フィルム状の薄紙片が残存してい
た。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、紙基材に、生分解性樹
脂を塗工又は含浸することによって、生分解性樹脂層を
形成してなる紙シートは、生分解性樹脂層が目止めの作
用をし、さらに、熱板によって熱圧押付け等の熱処理す
ることで、紙の空隙を埋め生分解性樹脂を可塑化し、均
一で表面平滑性の高い生分解性樹脂層からなる塗膜を形
成させることができる。さらに、紙シート或いはそのシ
ートを成形してなる紙容器の生分解性樹脂層からなる塗
膜に無機酸化物の薄膜層を設けることにより、ガスバリ
アー性に優れた紙シート或いは紙容器を提供することが
できる。

【００６４】本発明によって得られる紙シート或いは紙
容器は、環境負荷の小さい紙基材、生分解性樹脂層、及
びその生分解性樹脂層上に設ける無機酸化物の薄膜層と
からなり、生分解性を有し、またアルカリで分解可能で
あるから、古紙の再生が可能であり、焼却処理や堆肥化
しても問題はない。また、紙基材に塗工又は含浸により
生分解性樹脂層を形成する際、その塗工又は含浸液は、
水溶液、水分散液とすることで、溶剤等を使用しないた
めに、塗工又は含浸工程での溶剤の蒸散等の問題がな
く、作業環境の安全性に配慮したものである。このよう
に、本発明により、生分解性、リサイクル性、省資源、
安全性等優れた環境保全型のガスバリアー性に優れた紙
シート又は紙容器を提供することが可能である。

【００６５】本発明の生分解性のあるガスバリアー性紙
シート或いは紙容器は、今後ますます要求される環境保
全型の各種包装材料として、食品、医薬品、電子・電気
部品、各種工業品分野などで好適に使用されるものであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ３２Ｂ 27/20 Ｂ３２Ｂ 27/20 ＡＺ 27/30 １０２ 27/30 １０２ 27/36 ＺＢＰ 27/36 ＺＢＰＢ６５Ｄ 30/02 ＢＲＱＢ６５Ｄ 30/02 ＢＲＱＢＳＧＢＳＧ 65/42 65/42 Ｃ 65/46 65/46 Ｄ２１Ｈ 19/08 Ｄ２１Ｈ 19/08 19/10 19/10 Ｂ 19/20 19/20 Ｂ 19/26 19/26 19/36 19/36 Ｚ 19/40 19/40 25/06 25/06 (72)発明者加藤友美子東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (72)発明者掛村敏明東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内Ｆターム(参考） 3E064 BA01 BA21 BB01 BB03 BC08 BC20 EA30 3E086 AB01 BA04 BA14 BA15 BA24 BB90 CA01 CA28 CA31 4F100 AA03B AA17C AJ02B AJ03B AJ04B AJ07B AJ08B AK41B AK41J AK41K AK45J AK46J AK51J AK54J AL01B AL05B AL06B BA02 BA03 BA07 BA10A BA10C CA02B DA11 DE02B DG10A EH46B EH46C EH66C EJ19 EJ41B EJ82B GB16 JC00 JD02 JL00 JL16 JM01B 4L055 AA02 AC06 AG15 AG18 AG42 AG43 AG44 AG45 AG46 AG47 AG48 AG50 AG51 AG52 AG54 AG82 AH02 AH37 AJ01 AJ02 AJ04 BE08 BE10 BE20 BF08 FA11 FA14 FA19 FA20 FA30 GA05 GA30 GA47 GA50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紙基材の少なくとも片面に、生分解性樹脂
を塗工又は含浸によって、生分解性樹脂層を形成してな
ることを特徴とする紙シート。
【請求項２】前記生分解性樹脂が、ポリオキシカルボン
酸類、ポリ乳酸類、ポリラクトン類、脂肪族ポリエステ
ル類、脂肪族−芳香族ポリエステル共重合体類、ポリエ
ステルアミド共重合体類、ポリエステルウレタン共重合
体類、ポリエステルウレア共重合体類、ポリヒドロキシ
アルカノエート類、ポリエステルカーボネート共重合体
類、ポリエステルエーテル共重合体類などのポリエステ
ル系生分解性樹脂及びその誘導体、又は架橋剤が添加さ
れたものが単独、或いは複数混合されたものであること
を特徴とする請求項１記載の紙シート。
【請求項３】前記生分解性樹脂が、セルロース、デンプ
ン、デキストラン、プルラン、ニゲラン、カードラン、
ジェラガム、キサンタンガム、カラギーナン、グアーガ
ム、タマリンドガム、アラビアガム、寒天、レバン、ア
ルギン酸、アルギン酸塩、キチン、キトサン、ヘパリ
ン、ローカストビーンガム、マンナン、グルカン、ガラ
クタン、アラバン、キシラン、ペクチン、グリコーゲ
ン、ヒアルウロン酸などの天然多糖類及びその金属塩や
誘導体が単独、又は複数混合されたものであることを特
徴とする請求項１記載の紙シート。
【請求項４】前記生分解性樹脂が、ロジン、コーパル、
ダンマル、エレミ、エステルガム、リグニン、ウルシ、
タンニン、グルテンなどの植物性樹脂類、又は、シェラ
ック、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、ニカワなどの
動物性樹脂類及びこれらの誘導体が単独、又は複数混合
されたものであることを特徴とする請求項１記載の紙シ
ート。
【請求項５】前記生分解性樹脂が、ポリグルタミン酸、
ポリリジン、ポリアスパラギン酸などのポリアミノ酸類
及びこれらの誘導体が単独、又は複数混合されたもので
あることを特徴とする請求項１記載の紙シート。
【請求項６】前記生分解性樹脂が、ポリビニルアルコー
ル及びその誘導体であることを特徴とする請求項１記載
の紙シート。
【請求項７】前記生分解性樹脂が、請求項２〜６のいず
れか１項に記載の生分解性樹脂から選ばれる二種類以上
混合されたもの、又はこれらに層状ケイ酸塩化合物が混
合されたものであることを特徴とする請求項１記載の紙
シート。
【請求項８】前記生分解性樹脂の水溶液又は水分散液の
形態で紙基材に塗工又は含浸によって、生分解性樹脂層
を形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１
項に記載の紙シート。
【請求項９】請求項１記載の紙シートを成形して容器と
したことを特徴とする紙容器。
【請求項１０】請求項１又は９記載の紙シート又は紙容
器において、前記生分解性樹脂層の上に、無機酸化物の
薄膜を設けたことを特徴とする紙シート又は紙容器。
【請求項１１】前記無機酸化物の薄膜が、化学蒸着（Ｃ
ＶＤ）、プラズマＣＶＤ等の蒸着薄膜であることを特徴
とする請求項１０記載の紙シート又は紙容器。
【請求項１２】前記生分解性樹脂層に加熱処理を施した
後、該樹脂層上に無機酸化物の薄膜を設けたことを特徴
とする請求項１０又は１１記載の紙シート又は紙容器。
【請求項１３】前記紙基材の少なくとも片面に無機顔料
が塗工されていることを特徴とする請求項１〜１２のい
ずれか１項に記載の紙シート又は紙容器。
【請求項１４】前記紙基材又は紙シートが、カレンダー
処理を施されていることを特徴とする請求項１〜１３の
いずれか１項に記載の紙シート。