【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種製品、特に野菜等生鮮食料品包装するのに適した防湿保冷段ボール箱の素材として好適なライナ、及び防湿保冷段ボール箱に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、段ボール製の保冷箱としては、箱の表面となるライナとして、アルミニウム箔及びアルミニウム蒸着フィルムをラミネートしたライナや、特開平９−１６９３６４公報で見られるように合成樹脂層を介して２枚の紙層を貼り合わせた３層構造の重層紙の表面にアルミニウム粉末などの塗工層を有したライナを使用した保冷箱などが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
アルミニウム箔やアルミニウム蒸着フィルムをラミネートされたライナを用いた段ボール製保冷箱は、再離解が困難であり、古紙原料として再使用できないという問題がある。また、このような保冷箱の表面はアルミニウム箔やアルミニウム蒸着フィルムであって水分をほとんど吸収しないため、フレキソインキによる印刷や、酢ビ系接着剤によるグルージョイントの接合が困難のため、製函にあたっては、ステッチ止めを採用せざるを得ず、通常の段ボールの製函印刷機では製造することができないという問題があった。
また特開平９−１６９３６４公報にある段ボール製保冷箱は、合成樹脂層を介して２枚の紙層を貼り合わせた３層構造の重層紙の表面にアルミニウム粉末などの塗工層を有したライナを使用した保冷箱である。本構成の保冷箱は再離解可能であり、フレキソインキによる印刷性、酢ビ系接着剤による接着性は有しているものの、しかし、重層紙をライナに用いている構成上、製造工程は非常に複雑であって製造コストが高く、生産性が悪い。
本発明は、易離解性で古紙として再使用可能、複雑な製造工程を必要とせず、オンマシン塗工可能、従来のコルゲータで貼合可能、段ボールシートとした後、フレキソフォルダーグルアー（ＦＦＧ）等、従来の段ボール製函印刷機及び接着剤を使用して製函、印刷が可能である防湿保冷ライナ、及び防湿保冷段ボール箱を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の方法をとる。
即ち、本発明の第１は、ライナ原紙の少なくとも片面に合成樹脂と平板状顔料を含む塗工層を有するライナにおいて、防湿塗工層が、アスペクト比５以上の平板状顔料と、アスペクト比３以下であって平均粒子径５〜１５μｍの粒状顔料と、アルミニウム粉体を含有する防湿保冷ライナである。
【０００５】
本発明の第２は、塗工層中にアルミニウム粉体が０．２〜２０質量％含まれる本発明の第１記載の防湿保冷ライナである。
【０００６】
本発明の第３は、少なくとも一方のライナに本発明の第１〜２に記載の防湿保冷ライナを使用して形成した段ボールシートから製造した防湿保冷段ボール箱である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的に説明するにあたり、本発明に塗工層を有するライナにとって重要な特性である、オンマシン塗工適性、オフマシン塗工適性、コルゲータ適性、製函適性について説明する。
【０００８】
オンマシン塗工適性とは、塗料のオンマシン塗工時における適性である。オンマシン塗工は、原紙の抄造とその原紙に塗料を塗工する工程を抄紙機上で１度に行う塗工方式であって、抄紙機のドライヤーパートとドライヤーパートの間に塗工設備があり、抄造された原紙（ライナ）は、この塗工設備で塗料を塗工した後、ドライヤーパートを通って、マシンカレンダーにかかるが、この時の熱と圧力によって、塗工層がマシンカレンダーロールの表面に粘着せず操業できることを指す。
【０００９】
オフマシン塗工適性とは、ライナの塗工層が熱によって粘着現象やブロッキングを起こさないことを指す。
【００１０】
コルゲータ適性とは、塗工されたライナをコルゲータにより貼合したとき、シングルフェーサー（以下ＳＦ）やダブルフェーサー（以下ＤＦ）の熱圧条件でも塗工層がロールや熱盤に粘着せず段ボールシートが得られることを指す。
【００１１】
製函適性とは、塗工ライナにより得られた段ボールシートを製函するとき、ライナ表面に対するフレキソインキによる印刷性、酢酸ビニル系接着剤によるグルージョイント部の接着性が良好であることを指す。
【００１２】
発明者らは、以上述べたオンマシン塗工適性、オフマシン塗工適性、コルゲータ適性、製函適性、更に易離解性を有する防湿ライナ、及び段ボールシートを特願２００１−１８７５１９号で提案している。
この技術の内容は次の通りである。即ち、平板状顔料と、粒状顔料と、合成樹脂エマルジョンを主成分とする防湿塗料を用いることによりオンマシン上での抄造と塗工を１度に行うことを可能にするものである。
【００１３】
本発明防湿保冷ライナは、上記の特性に加えて、更に優れた保冷性と独特の美観を付与せしめたものであり、本発明の構成は、ライナ原紙の少なくとも片面に、アスペクト比５以上の平板状顔料と、平均粒子径が５〜１５μｍであってアスペクト比３以下の粒状顔料と、合成樹脂と、アルミニウム粉体からなる防湿塗工層を有するものである。
【００１４】
まず、アスペクト比５以上の平板状顔料は、その平板性によって塗工層中に平行に積層することで塗工層に防湿性を付与するものである。アスペクト比が５未満の顔料は平板性が不足しているため、塗工時に塗工面に対して平行に配向できなくなるため、優れた防湿性を得ることができない。アスペクト比は大きいほど平板状顔料の塗工層中における層数が多くなるため、高い防湿性能を発揮し、アスペクト比１０以上が更に望ましい。
【００１５】
また、平板状顔料の平均粒子径は１〜１００μｍ、更に好ましくは５〜５０μｍである。平均粒子径が５μｍ未満の平板状顔料は、塗工層中での平板状顔料の配向が支持体に対して平行になりにくく、５０μｍ以上になると平板状顔料の一部が塗工層から突き出たり、平板状顔料の厚みが数μｍ程度となるに伴い、配向した平板状顔料の塗工層中における層数が少なくなってしまうために防湿性能向上効果が減少する。
なお、平均粒子径とは、レーザー回折法で測定したものである。またアスペクト比とは、前記平均粒子径を板状粒子の平均厚さで割った値である。レーザー回折法による粒子径測定は、島津製作所製「レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ２０００Ｊ」等により測定できる。
【００１６】
具体的な平板状顔料としては、フィロケイ酸塩化合物（層状構造を有する層状ケイ酸塩化合物）が挙げられる。フィロケイ酸塩化合物に属するものは、板状または薄片状であって明瞭な劈開を有し、雲母族、パイロフィライト、タルク（滑石）、緑泥石、セプテ緑泥石、蛇紋石、スチルプノメレーン、粘土鉱物がある。これらの中でも雲母族、タルクが好ましい。雲母族には、白雲母（マスコバイト）、絹雲母（セリサイト）、金雲母（フロコパイト）、黒雲母（バイオタイト）、フッ素金雲母（人造雲母）、紅マイカ、ソーダマイカ、バナジンマイカ、イライト、チンマイカ、パラゴナイト、ブリトル雲母などが挙げられる。
これらのフィロケイ酸塩化合物のうち、白雲母、金雲母または絹雲母が粒子径の大きさ、アスペクト比などの点から更に好適である。
【００１７】
なお、防湿層の防湿性を向上させるためには、平板状顔料をカップリング剤で処理することが更に好ましい。カップリング剤としては、親水基部分にＳｉを含むシランカップリング剤、親水基部分にＴｉを含むチタネートカップリング剤、親水基部分にＡｌを含むアルミニウムカップリング剤等が挙げられる。このようなカップリング剤には、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチルアミノエチル）チタネートなどが挙げられる。
カップリング剤の構造は、フィロケイ酸塩化合物等の平板状顔料のような無機化合物と相互作用する親水基と、樹脂のような有機化合物と相互作用する疎水基に大別され、特にその親水基部分はＴｉ、Ａｌ等の金属元素やＳｉに結合したアルコキシ基を加水分解して得られる。一方、カップリング剤の疎水基部分については、疎水基部分が有機オリゴマーである場合、無機化合物表面に高分子有機質の被膜を形成し、表面を完全に疎水化して樹脂マトリックスとの接着性を高める効果がある。また、疎水基部分がエポキシ基、ビニル基、アミノ基等の反応性有機官能基を有する場合、その官能基と樹脂マトリックスの反応性官能基とが架橋し、より一層樹脂マトリックスとの接着性が高まる。
【００１８】
こうしたカップリング剤により、平板状顔料をインテグラルブレンド法や前処理法などで表面処理して使用する。インテグラルブレンド法は平板状顔料と合成樹脂ラテックスを含む塗料にカップリング剤を直接添加する方法である。また、前処理法はあらかじめ平板状顔料をカップリング剤で処理する方法である。カップリング剤の添加量は平板状顔料１００質量部に対して０．１〜５質量部、好ましくは０．５〜２質量部である。添加量が０．１質量部未満の場合、カップリング剤による平板状顔料表面の被覆が不十分となるため好ましくなく、５質量部を超える場合、カップリング剤の効果が頭打ちとなるため不経済である。
【００１９】
次にアスペクト比３以下の粒状顔料について述べる。粒状顔料は、塗工層表面に前記顔料を露出させて粗面化し、塗工層表面とカレンダーロール表面との接触面積を小さくして防湿塗料のカレンダー表面への粘着を防止するものである。従って、粒状顔料のアスペクト比の範囲は３〜１、更に望ましくは２〜１の範囲であって１にできるだけ近い形状が更に望ましい。アスペクト比が３を超えた場合には、防湿層の塗工表面に顔料が露出せず、防湿層の粘着防止効果が得られない。
【００２０】
前記粒状顔料の平均粒子径は５〜１５μｍの範囲であることが必要である。平均粒子径が５μｍ未満の場合は、塗工面に粒状顔料が十分露出せず、塗工面とマシンカレンダー部との接触面積が大きくなるため、粘着防止効果を得ることができない。また１５μｍを超えた場合は、防湿層の塗工面の表面性が悪化し、防湿性が低下する。
【００２１】
また、粒状顔料は、塗工層中、３〜１５質量％含有することが望ましい。３質量％未満の場合には、粒状顔料の量が少なすぎるため、粘着防止効果が十分に得られない恐れがある。また、１５質量％を超えた場合には、防湿層の塗工層の表面性が悪化し、防湿性が低下するおそれがある。なお、粒状顔料はマシンカレンダー等の熱圧より塗工面を保護するものであることから、それ自体耐熱性を有するものであることが望ましい。
具体的にこのような粒状顔料としては、炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、シリカ、クレー等が使用できる。特に重質炭酸カルシウムが好適に用いられる。
【００２２】
本発明で合成樹脂は合成樹脂エマルジョンの形で用いられる。使用される合成樹脂としては、スチレン−ブタジエン系共重合体、アクリル−スチレン系共重合体、メタクリレート−ブタジエン系共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン系共重合体、アクリル系共重合体、ポリエステル系共重合体、ポリウレタン系共重合体などが挙げられる。これらの中でもスチレン−ブタジエン系共重合体が好適である。
【００２３】
スチレン−ブタジエン系共重合体（ＳＢＲ）は、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレンなどの芳香族ビニル化合物と、ブタジエン、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエンなどの共役ジエン化合物、及びこれらと共重合可能なその他の化合物からなる単量体を乳化重合することによって得られる共重合ラテックスである。芳香族ビニル化合物としてはスチレン、また、共役ジエン化合物としては１，３−ブタジエンが好適である。
合成樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）、粒子径、ゲル分率（溶媒としてテトラヒドロフランを用いた時の不溶部分の重量）、分子量などは、特に限定されないが、一般的にＴｇは−１０℃〜４０℃、より好ましくは−５℃〜３５℃、粒子径５０〜５００ｎｍ、ゲル分率は１０〜９０％、特に離解性を向上させたい場合は９０％以上が好適である。また、「平板状顔料：合成樹脂」の配合（固形分重量）比率は３０：７０〜７０：３０、好ましくは３５：６５〜６０：４０である。平板状顔料が３０％未満の場合には、合成樹脂が多く存在するため、十分な離解性が得られない。平板状顔料が７０％を超えた場合には、塗料の皮膜状態が悪化し、十分な防湿性が得られない。
【００２４】
段ボール箱の保冷性を向上させるための手段として、本発明では段ボールシート及び段ボール箱表面の熱の放射率を下げることで、保冷性を向上させるものである。塗工層にアルミニウム粉体を添加することによって、放射率が低下し、断熱性、保冷性が付与するものである。また、塗工面に独特の光沢を付与効果を有するものである。
本発明で使用されるアルミニウム粉体は、アルミ箔またはアルミ粉をボールミル等で更に粉砕、研磨して非常に薄い鱗片としたものであって、その平均粒子径は好適には１０〜２０μｍ、更に好適には１２〜１６μｍのものが用いられる。またその長径が５〜２０μｍのものが好適に用いられる。また厚さが０．０５〜０．３μｍ、更に好適には０．０８〜０．１μｍのものが好適に用いられる。
【００２５】
また、上記アルミ粉体は、塗工層中０．２〜２０質量％含有していることが望ましい。０．２質量％未満の場合には、アルミニウム粉体量が少なすぎるため、放射率が下がらず、防湿保冷効果が十分に得られない恐れがある。また２０質量％以上含有させても、放射率の低下は底を打っており保冷効果はそれ以上向上せず、むしろ防湿性能を悪化させる恐れがある。
更に、アルミニウム粉体は、表面処理剤により表面処理がされており、塗料中で安定なもの、特にアルカリ条件で安定なものを使用することが望ましい。
【００２６】
以上の材料を混合して塗料とするが、必要に応じてポリカルボン酸などの分散剤、消泡剤、界面活性剤、色合い調整剤等を任意に添加することができる。
【００２７】
次に、上記防湿保冷塗料の塗工について述べる。上記塗料の塗工に際して使用可能な塗工設備としては特に限定はなく、公知のものが任意に採用できるが、ブレードコーター、バーコーター、エアナイフコーター等、塗工表面をスクレイプする塗工方式が、平板状顔料の配向を促す傾向があるので更に好ましい。
オンマシンにより本発明の塗料を塗工を行った場合、通常１１０〜１５０℃で３０〜１２０秒間乾燥されたライナは、マシンカレンダー（５０〜１００℃、通常線圧約１０〜３０ｋｇ／ｃｍ）通過時にも塗工層が粘着トラブルを起こさず、通常通り操業可能である。もちろんオフマシン塗工も可能である。
また、本発明における防湿保冷塗料のライナへの塗工量は、片面当たり固形分として、５〜３５ｇ／ｍ２、更に好ましくは７〜３０ｇ／ｍ２である。５ｇ／ｍ２未満の場合には十分な防湿性、保冷性が得られない。また３０ｇ／ｍ２を超えた場合には、効果が頭打ちとなり、不経済である。また離解性が低下する。
【００２８】
本発明で使用されるライナ原紙としては、通常使用されるライナ原紙が任意に使用できるが、耐水性を更に付与するため、耐水化剤を配合して抄紙するか、または抄紙機における乾燥前に耐水化剤を含浸させる等の方法で得られた耐水ライナ原紙を使用することも可能である。
なお、本発明における防湿保冷ライナの透湿度は、ＪＩＳ Ｚ０２０８のカップ法（Ｂ法）で測定して１０〜５００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ、更に好ましくは１５〜３５０ｇ／ｍ２・２４ｈｒである。
【００２９】
次に、前述の防湿保冷ライナを使用して防湿段ボールシートを作製する。
段ボールシートを製造するには、ライナ原紙と中芯原紙との貼合が必要となるが、貼合はコルゲータと呼ばれる段ボールシート製造装置で行われる。コルゲータは、主として、ライナ原紙と中芯原紙を貼合するＳＦ部と、ＳＦ部で貼合した片段の中芯側に、更にライナ原紙を貼合するＤＦ部とから構成される。コルゲータにおける貼合時に、段ボールシートはＳＦ部のプレスロール部で１５０〜２００℃、線圧２０〜４０ｋｇ／ｃｍ加圧時間０．０１〜０．２０秒、ＤＦ部の熱盤部分で温度１５０〜２００℃、線圧０．３ｋｇ／ｃｍという条件で貼合されるが、本発明のライナ原紙は、塗工層表面に粒状顔料が露出し粗面化されているので、コルゲータのプレスロール及び熱盤との塗工面の接触面積が少なく、耐熱性を有するため、塗工面のプレスロールや熱盤への融着トラブルが発生せず、通常のライナ原紙と全く同様に製造することができる。
【００３０】
段ボールシート製造の際には、片面に塗工層を設けたライナを使用し、塗料の非塗工面に、中芯原紙をコルゲータにより貼合して段ボールシートとすることが望ましい。
また、本発明により得た防湿保冷ライナは、段ボールシートのＳＦ側とＤＦ側両面のライナとして用いることができる。どちらか片方のライナとして用い、他方は一般のライナを使用することも可能である。
【００３１】
このようにして得られた段ボールシートは、フレキソフォルダーグルアー（ＦＦＧ）等により、印刷、打ち抜き、グルー接着を行って、本発明の防湿保冷段ボール箱を製造することができる。
【００３２】
【実施例】
本発明を下記の実施例により、更に詳しく説明する。
＜実施例１＞
まず以下に示す構成の塗料Ａを調製する。
［塗料Ａ］
ＳＢＲラテックス １００質量部
（ＨＯＪ４０２７、固形分４８％：日本ゼオン製）
白雲母 ５０質量部
（マイカＡ２１、平均粒子径２２μｍ、アスペクト比２０〜３０：山口雲母工業所製）
アミノシランカップリング剤 ０．５質量部
（ＫＢＭ６０３、有効成分９８％以上：信越化学工業製）
重質炭酸カルシウム ５質量部
（ＢＦ３００、平均粒子径８μｍ、アスペクト比１〜２：備北粉化工業製）
上記調製した塗料Ａに、更にアルミニウムペースト（ＷＪＰ−Ｕ７５ｃ，アルミニウム含有量５０％：東洋アルミニウム製）を、塗料中全固形分に対してアルミ固形分が２．５質量％になるように添加し、塗料を調製した。
上記防湿保冷塗料を、ライナ原紙（ＮＲＫ２２０，２２０ｇ／ｍ２：王子製紙）の片面に２０ｇ／ｍ２塗工、防湿保冷ライナを得た。
次に、前記防湿保冷ライナを表面ライナ及び裏面ライナとして使用、中芯として三興中芯（１６０ｇ／ｍ２）を使用し、防湿保冷ライナ塗工面が段ボールシート表面となるようにしてコルゲータを用いて貼合しＡフルートの段ボールシートを得た。
次に、前記段ボールシートを製函機により製函し、Ａ式形状で、内寸法３４０×２３０×２００ｍｍの防湿保冷段ボール箱を作製した。
【００３３】
＜実施例２＞
アルミペーストを、塗料中全固形分に対してアルミ固形分が１５質量％になるように添加した以外は、実施例１と全く同様に、防湿保冷ライナ及び防湿保冷段ボール箱を得た。
【００３４】
＜実施例３＞
アルミペーストを、塗料中全固形分に対してアルミ固形分が０．５質量％になるように添加した以外は、実施例１と全く同様に、防湿保冷ライナ及び防湿保冷段ボール箱を得た。
【００３５】
＜実施例４＞
アルミペーストを、塗料中全固形分に対してアルミ固形分が０．２質量％になるように添加した以外は、実施例１と全く同様に、ライナ及び段ボール箱を得た。
【００３６】
＜比較例１＞
実施例１で得た塗料Ａを、ライナ原紙（ＮＲＫ２２０，２２０ｇ／ｍ２：王子製紙）に塗工量２０ｇ／ｍ２となるように塗工してライナを得た。更に実施例１と同様に段ボール箱を得た。
【００３７】
＜試験方法＞
１）保冷性能試験
実施例、比較例で得た段ボール箱に、１ｋｇのテストパッケージ（ＪＩＳ Ｂ８６１１準拠，関東化学製）を６個入れた後、クラフトテープのＨ貼で封緘し、５℃に冷却した後、外気温度を３５℃にして、テストパッケージの温度が５℃から１５℃に昇温するまでの時間を測定した。１５℃に昇温するまでの時間が長い方が保冷性能が良い。
【００３８】
２）ライナの放射率測定
Ｄ ａｎｄ Ｓ ＡＥＲＤ放射率計（京都電子工業製）にてライナの放射率を測定した。
【００３９】
３）ライナの透湿度測定
ＪＩＳ Ｚ０２０８「防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法）」により、塗工面を外側にして条件Ｂ（温度４０±０．５℃ 相対湿度９０±２％）で測定した。
【００４０】
４）塗工面同士の粘付き性試験
オンマシン塗工時のマシンカレンダーでの粘付き性を下記の方法で評価した。２枚の塗工ライナの塗工面同士を重ねた状態で、１３０℃に加熱したヒートシーラー（ＴＰ７０１Ｓ：テスター産業）で、面圧２４ｋｇ／ｍ２、（熱盤接触面２．５ｃｍ×０．５ｃｍ）、１０秒間加熱した。前記塗工ライナを取り出した後、塗工面同士の剥離強度を測定した。本発明における実施例、及び比較例は、全て剥離強度が０ｇであり、粘付きが発生しなかったのでオンマシン塗工が可能であった。
（剥離強度が２００ｇ以上のものはではマシンカレンダーで粘付きを起こしオンマシン塗工不可）。
【００４１】
５）離解試験
約３ｃｍ四方の防湿性ライナ８ｇを５００ｍｌの水と共に家庭用ミキサー（刃は繊維を切らないようにヤスリで削り落としたものを使用）で１分３０秒間攪拌した。得られたスラリーで坪量７０ｇ／ｍ２の手抄きシートを作製して、該シートの未離解物（フィルム片、紙片）の有無を目視で評価した。
本発明における実施例、及び比較例は、全て未離解物を含まないものであり、古紙として再利用できるものであった。
【００４２】
６）酢酸ビニル系接着剤のグルージョイント接着性
実施例、比較例で得た段ボールシートを現行のＦＦＧと酢酸ビニル系接着剤を用いてＡ式段ボールとして製函したところ、全て通常段ボールと同様に製函可能であった。
以上の評価の結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【発明の効果】
本発明により、易離解性で古紙として再使用可能、複雑な製造工程を必要とせず、オンマシン塗工可能、従来のコルゲータで貼合可能、段ボールシートとした後、フレキソフォルダーグルアー等、従来の段ボール製函印刷機及び接着剤を使用して製函、印刷が可能である防湿保冷ライナ、及び防湿保冷段ボール箱の提供が可能となった。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liner and a moisture-proof cold-insulated cardboard box suitable as a material for a moisture-proof cold-seal cardboard box suitable for packaging various products, particularly fresh foods such as vegetables.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a cold box made of corrugated cardboard, as a liner serving as the surface of the box, a liner obtained by laminating an aluminum foil and an aluminum vapor-deposited film, or two sheets via a synthetic resin layer as seen in JP-A-9-169364. A cool box using a liner having a coating layer of aluminum powder or the like on the surface of a multi-layer paper having a three-layer structure in which paper layers are bonded has been proposed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
A corrugated cardboard box using a liner laminated with an aluminum foil or an aluminum vapor-deposited film has a problem that it is difficult to re-disintegrate it and cannot be reused as used paper material. In addition, since the surface of such a cold box is made of aluminum foil or aluminum vapor-deposited film and hardly absorbs moisture, it is difficult to print with flexo ink or join glue joints with vinyl acetate adhesive. However, there is a problem that stitching has to be adopted and cannot be manufactured by a normal cardboard box-making printing machine.
Further, a cold box made of corrugated cardboard disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-169364 is a liner having a coating layer of aluminum powder or the like on the surface of a three-layer laminated paper in which two paper layers are bonded via a synthetic resin layer. It is a cool box using. The cold box of this configuration can be re-disintegrated and has printability with flexo ink and adhesiveness with vinyl acetate adhesive.However, the manufacturing process is extremely difficult due to the configuration using multi-layer paper for the liner. Complicated, the production cost is high, and the productivity is poor.
The present invention is easy to disintegrate, can be reused as waste paper, does not require a complicated manufacturing process, can be applied on-machine, can be bonded with a conventional corrugator, and after being made into a corrugated cardboard sheet, flexo folder gluer (FFG), etc. Another object of the present invention is to provide a moisture-proof cold-insulated liner and a moisture-proof cold-insulated cardboard box that can be manufactured and printed using a conventional cardboard box printing machine and an adhesive.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following method to solve the above problems.
That is, a first aspect of the present invention is to provide a liner having a coating layer containing a synthetic resin and a flat pigment on at least one side of a liner base paper, wherein the moisture-proof coating layer has a flat pigment having an aspect ratio of 5 or more and an aspect ratio of 3 or more. This is a moisture-proof cold-insulating liner containing the following, a granular pigment having an average particle diameter of 5 to 15 μm, and aluminum powder.
[0005]
A second aspect of the present invention is the moisture-proof and cool liner according to the first aspect, wherein the coating layer contains 0.2 to 20% by mass of aluminum powder.
[0006]
A third aspect of the present invention is a moisture-proof cold-insulated cardboard box manufactured from a cardboard sheet formed on at least one liner using the moisture-proof cold-insulating liner according to the first or second aspect of the present invention.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, in describing the present invention specifically, on-machine coating suitability, off-machine coating suitability, corrugator suitability, and box making suitability, which are important properties for a liner having a coating layer in the present invention, will be described.
[0008]
On-machine application suitability is the suitability of a paint at the time of on-machine application. On-machine coating is a coating method in which the process of forming a base paper and applying a paint to the base paper is performed once on a paper machine. Coating equipment is provided between a dryer part and a dryer part of the paper machine. Yes, the coated base paper (liner) is coated with paint by this coating equipment, then passes through the dryer part and is applied to the machine calendar. The heat and pressure at this time cause the coating layer to be applied to the machine calendar roll. Refers to the ability to operate without sticking to the surface of
[0009]
Off-machine coating suitability means that the coating layer of the liner does not cause sticking or blocking due to heat.
[0010]
Corrugator suitability means that when a coated liner is bonded with a corrugator, the coating layer does not adhere to rolls or hot plates even under the hot pressure conditions of a single facer (hereinafter SF) or a double facer (hereinafter DF) Indicates that a corrugated cardboard sheet is obtained.
[0011]
The suitability for box making means that when the cardboard sheet obtained by the coating liner is boxed, the printability with the flexo ink on the surface of the liner and the adhesiveness of the glue joint with the vinyl acetate adhesive are good.
[0012]
The present inventors have proposed in Japanese Patent Application No. 2001-187519 the above-described on-machine coating suitability, off-machine coating suitability, corrugator suitability, box making suitability, a moisture-proof liner having further easy disintegration, and a cardboard sheet. I have.
The contents of this technology are as follows. That is, it is possible to perform on-machine papermaking and coating at one time by using a moisture-proof coating mainly composed of a flat pigment, a granular pigment, and a synthetic resin emulsion.
[0013]
The moisture-proof cold-insulating liner of the present invention, in addition to the above-mentioned characteristics, is further provided with excellent cold-retaining properties and a unique aesthetic appearance. The constitution of the present invention is that at least one side of the liner base paper has a flat plate having an aspect ratio of 5 or more. A particulate pigment having an average particle size of 5 to 15 μm and an aspect ratio of 3 or less, a synthetic resin, and a moisture-proof coating layer made of aluminum powder.
[0014]
First, a tabular pigment having an aspect ratio of 5 or more imparts moisture resistance to the coating layer by being laminated in parallel in the coating layer due to its flatness. Since the pigment having an aspect ratio of less than 5 has insufficient flatness, the pigment cannot be oriented in parallel with the coating surface during coating, and therefore, excellent moisture resistance cannot be obtained. The higher the aspect ratio, the greater the number of layers in the coating layer of the tabular pigment, so that high moisture-proof performance is exhibited, and an aspect ratio of 10 or more is more desirable.
[0015]
The average particle diameter of the tabular pigment is 1 to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm. In the case of a tabular pigment having an average particle diameter of less than 5 μm, the orientation of the tabular pigment in the coating layer is unlikely to be parallel to the support, and when it exceeds 50 μm, a part of the tabular pigment protrudes from the coating layer. In addition, as the thickness of the tabular pigment becomes about several μm, the number of layers of the oriented tabular pigment in the coating layer decreases, and the effect of improving the moisture-proof performance decreases.
The average particle size is measured by a laser diffraction method. The aspect ratio is a value obtained by dividing the average particle diameter by the average thickness of the plate-like particles. The particle size can be measured by a laser diffraction method using a “laser diffraction type particle size distribution analyzer SALD2000J” manufactured by Shimadzu Corporation.
[0016]
Specific examples of the tabular pigment include a phyllosilicate compound (a layered silicate compound having a layered structure). Those belonging to the phyllosilicate compounds are plate-like or flaky and have distinct cleavages, mica, pyrophyllite, talc, chlorite, septe chlorite, serpentine, stilpnomeraine There are, clay minerals. Of these, mica and talc are preferred. Mica includes muscovite (muscovite), sericite (sericite), phlogopite (flokopite), biotite (biotite), fluorophlogopite (artificial mica), red mica, soda mica, vanadin mica, illite, Chin mica, paragonite, brittle mica and the like.
Among these phyllosilicate compounds, muscovite, phlogopite or sericite is more preferable in terms of the particle size, aspect ratio, and the like.
[0017]
In order to improve the moisture-proof property of the moisture-proof layer, it is more preferable to treat the flat pigment with a coupling agent. Examples of the coupling agent include a silane coupling agent containing Si in the hydrophilic portion, a titanate coupling agent containing Ti in the hydrophilic portion, and an aluminum coupling agent containing Al in the hydrophilic portion. Examples of such a coupling agent include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, and isopropyl tri (N-aminoethylaminoethyl) titanate.
The structure of the coupling agent is roughly classified into a hydrophilic group that interacts with an inorganic compound such as a plate-like pigment such as a phyllosilicate compound, and a hydrophobic group that interacts with an organic compound such as a resin. The portion is obtained by hydrolyzing a metal element such as Ti or Al or an alkoxy group bonded to Si. On the other hand, as for the hydrophobic group portion of the coupling agent, when the hydrophobic group portion is an organic oligomer, a high molecular organic film is formed on the surface of the inorganic compound, and the surface is completely hydrophobized to enhance the adhesion with the resin matrix. effective. When the hydrophobic group has a reactive organic functional group such as an epoxy group, a vinyl group, or an amino group, the functional group and the reactive functional group of the resin matrix are cross-linked to further improve the adhesiveness with the resin matrix. Increase.
[0018]
With such a coupling agent, the tabular pigment is used after being surface-treated by an integral blending method, a pretreatment method, or the like. The integral blending method is a method in which a coupling agent is directly added to a paint containing a tabular pigment and a synthetic resin latex. Further, the pretreatment method is a method in which a tabular pigment is previously treated with a coupling agent. The amount of the coupling agent to be added is 0.1 to 5 parts by mass, preferably 0.5 to 2 parts by mass, per 100 parts by mass of the tabular pigment. When the addition amount is less than 0.1 part by mass, the coating of the surface of the tabular pigment with the coupling agent is insufficient, which is not preferable. When the addition amount is more than 5 parts by mass, the effect of the coupling agent reaches a peak and is uneconomical. It is.
[0019]
Next, a granular pigment having an aspect ratio of 3 or less will be described. The particulate pigment exposes the pigment on the surface of the coating layer to roughen the surface, and reduces the contact area between the surface of the coating layer and the surface of the calender roll to prevent the moisture-proof paint from sticking to the surface of the calendar. Accordingly, the range of the aspect ratio of the granular pigment is 3 to 1, more preferably 2 to 1, and a shape as close to 1 as possible is more desirable. When the aspect ratio exceeds 3, the pigment is not exposed on the coating surface of the moisture-proof layer, and the adhesion-preventing effect of the moisture-proof layer cannot be obtained.
[0020]
The average particle size of the particulate pigment needs to be in the range of 5 to 15 μm. When the average particle diameter is less than 5 μm, the particulate pigment is not sufficiently exposed on the coated surface and the contact area between the coated surface and the machine calender becomes large, so that the anti-adhesion effect cannot be obtained. On the other hand, when the thickness exceeds 15 μm, the surface properties of the coated surface of the moisture-proof layer deteriorate, and the moisture-proof property decreases.
[0021]
Further, the particulate pigment is desirably contained in the coating layer in an amount of 3 to 15% by mass. If the amount is less than 3% by mass, the amount of the particulate pigment is too small, so that the anti-adhesion effect may not be sufficiently obtained. If the content exceeds 15% by mass, the surface properties of the coating layer of the moisture-proof layer may deteriorate, and the moisture-proof property may decrease. In addition, since the granular pigment protects the coated surface from the heat and pressure of a machine calendar or the like, it is preferable that the granular pigment itself has heat resistance.
Specifically, as such a granular pigment, calcium carbonate, heavy calcium carbonate, silica, clay and the like can be used. Particularly, heavy calcium carbonate is preferably used.
[0022]
In the present invention, the synthetic resin is used in the form of a synthetic resin emulsion. Examples of the synthetic resin used include styrene-butadiene copolymer, acryl-styrene copolymer, methacrylate-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, acrylic copolymer, and polyester copolymer. Examples thereof include a polymer and a polyurethane copolymer. Among these, a styrene-butadiene copolymer is preferred.
[0023]
Styrene-butadiene copolymer (SBR) is composed of an aromatic vinyl compound such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, pt-butylstyrene, chlorostyrene, butadiene, 1,3-butadiene, isoprene, And a conjugated diene compound such as 1,3-dimethyl-1,3-butadiene and 1,3-pentadiene, and a copolymer latex obtained by emulsion polymerization of a monomer composed of another compound copolymerizable therewith. Styrene is preferred as the aromatic vinyl compound, and 1,3-butadiene is preferred as the conjugated diene compound.
The glass transition temperature (Tg), particle size, gel fraction (weight of the insoluble portion when tetrahydrofuran is used as a solvent), molecular weight, and the like of the synthetic resin are not particularly limited, but generally Tg is -10 ° C to 40 ° C. C., more preferably -5.degree. C. to 35.degree. C., a particle size of 50 to 500 nm, and a gel fraction of 10 to 90%, and particularly preferably 90% or more in order to improve disintegration. The ratio (solid content weight) of the “plate-like pigment: synthetic resin” is 30:70 to 70:30, preferably 35:65 to 60:40. When the content of the tabular pigment is less than 30%, sufficient disintegration cannot be obtained because a large amount of synthetic resin is present. When the amount of the tabular pigment exceeds 70%, the state of the coating film deteriorates, and sufficient moisture-proof properties cannot be obtained.
[0024]
In the present invention, as a means for improving the cold-retaining property of the cardboard box, the present invention is to improve the cold-retaining property by lowering the emissivity of heat on the cardboard sheet and the surface of the cardboard box. By adding the aluminum powder to the coating layer, the emissivity is reduced, and heat insulation and cold insulation are imparted. Further, it has an effect of imparting a unique gloss to the coated surface.
The aluminum powder used in the present invention is obtained by further pulverizing and polishing aluminum foil or aluminum powder with a ball mill or the like to obtain very thin scales, and the average particle diameter thereof is preferably 10 to 20 μm, Preferably, those having a size of 12 to 16 μm are used. Further, those having a major axis of 5 to 20 μm are preferably used. Further, those having a thickness of 0.05 to 0.3 μm, more preferably 0.08 to 0.1 μm are preferably used.
[0025]
It is desirable that the aluminum powder be contained in the coating layer in an amount of 0.2 to 20% by mass. If the amount is less than 0.2% by mass, the amount of aluminum powder is too small, so that the emissivity does not decrease, and there is a possibility that the moisture-proof and cooling effect may not be sufficiently obtained. Also, even if it is contained in an amount of 20% by mass or more, the decrease in emissivity is bottoming out and the cooling effect is not further improved, but rather the moisture-proof performance may be deteriorated.
Further, the aluminum powder has been subjected to a surface treatment with a surface treatment agent, and it is desirable to use a powder which is stable in a coating material, particularly, stable under alkaline conditions.
[0026]
The above materials are mixed to form a coating material. If necessary, a dispersant such as a polycarboxylic acid, an antifoaming agent, a surfactant, a color adjusting agent and the like can be optionally added.
[0027]
Next, the application of the above-mentioned moisture-proof cold-keeping paint will be described. The coating equipment that can be used for coating the coating material is not particularly limited, and any known coating equipment can be arbitrarily used.Blade coaters, bar coaters, air knife coaters, and the like, a coating method for scraping the coating surface, It is more preferred because it tends to promote the orientation of the tabular pigment.
When the paint of the present invention is applied by on-machine, the liner dried usually at 110 to 150 ° C. for 30 to 120 seconds is passed through a machine calendar (50 to 100 ° C., usually a linear pressure of about 10 to 30 kg / cm). The coating layer does not cause sticking trouble and can be operated as usual. Of course, off-machine coating is also possible.
The coating amount of the liner moisture cold coating of the present invention, as a solid per side content, 5~35g / m 2, more preferably from 7~30g / m 2. If the amount is less than 5 g / m 2, sufficient moisture-proof and cold-holding properties cannot be obtained. If it exceeds 30 g / m 2 , the effect will level off and it will be uneconomical. In addition, the disintegration is reduced.
[0028]
As the liner base paper used in the present invention, a commonly used liner base paper can be used arbitrarily, but in order to further impart water resistance, a water-proofing agent is blended or paper-made, or before drying in a paper machine. It is also possible to use a water-resistant liner base paper obtained by a method such as impregnation with a water-resistant agent.
The moisture permeability of the moisture-proof cold liner in the present invention, as measured by the cup method of JIS Z0208 (B method) 10~500g / m 2 · 24hr, and more preferably from 15~350g / m 2 · 24hr.
[0029]
Next, a moisture-proof corrugated cardboard sheet is prepared using the above-described moisture-proof and cold-keeping liner.
In order to manufacture a corrugated cardboard sheet, it is necessary to bond a liner base paper and a core base paper, and the bonding is performed by a corrugated sheet manufacturing apparatus called a corrugator. The corrugator is mainly composed of an SF section for bonding the liner base paper and the core base paper, and a DF section for bonding the liner base paper on the middle side of one stage bonded in the SF section. At the time of laminating in a corrugator, the corrugated cardboard sheet is press-rolled in the SF section at 150 to 200 ° C., a linear pressure of 20 to 40 kg / cm, pressurized for 0.01 to 0.20 seconds, and heated in the DF section to a temperature of 150 to 200 ° C. The liner base paper of the present invention is roughened by exposing the particulate pigment to the surface of the coating layer, and is pressed under a condition of 200 ° C. and a linear pressure of 0.3 kg / cm. Since the contact area of the coated surface with the board is small, and it has heat resistance, no trouble occurs in fusing the coated surface to a press roll or a hot plate, and it can be manufactured in exactly the same manner as ordinary liner base paper.
[0030]
In the production of a corrugated cardboard sheet, it is desirable to use a liner having a coating layer on one side, and to paste a core base paper on a non-coated surface of the paint with a corrugator to form a corrugated cardboard sheet.
In addition, the moisture-proof and cool liner obtained by the present invention can be used as a liner on both the SF side and the DF side of a corrugated cardboard sheet. It is also possible to use one of them as a liner and the other to use a general liner.
[0031]
The corrugated cardboard sheet thus obtained can be printed, punched and glued with a flexo folder gluer (FFG) or the like to produce the moisture-proof and cool cardboard box of the present invention.
[0032]
【Example】
The present invention is described in more detail by the following examples.
<Example 1>
First, a paint A having the following structure is prepared.
[Paint A]
100 parts by mass of SBR latex (HOJ4027, solid content 48%: manufactured by Zeon Corporation)
50 parts by mass of mica (mica A21, average particle size 22 μm, aspect ratio 20 to 30: manufactured by Yamaguchi Mica Industrial Co., Ltd.)
Aminosilane coupling agent 0.5 parts by mass (KBM603, active ingredient 98% or more: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
5 parts by mass of heavy calcium carbonate (BF300, average particle diameter 8 μm, aspect ratio 1-2: manufactured by Bihoku Powder Chemical Industry)
To the prepared coating material A, an aluminum paste (WJP-U75c, aluminum content: 50%: made by Toyo Aluminum) was further added so that the aluminum solid content was 2.5% by mass relative to the total solid content in the coating material. And a paint was prepared.
The moisture-proof cold-insulating coating was applied on one side of a liner base paper (NRK220, 220 g / m 2 : Oji Paper) at 20 g / m 2 to obtain a moisture-proof cold-insulating liner.
Next, the moisture-proof cold-insulating liner was used as a front surface liner and a back surface liner, a Sanko center (160 g / m 2 ) was used as the core, and a corrugator was used so that the moisture-proof cold-insulating liner coated surface became the corrugated cardboard sheet surface. To obtain an A-flute corrugated cardboard sheet.
Next, the corrugated cardboard sheet was box-formed by a box-making machine to prepare a moisture-proof and cold-corrugated cardboard box having an A-type shape and an inner size of 340 × 230 × 200 mm.
[0033]
<Example 2>
Except that the aluminum paste was added so that the aluminum solid content was 15% by mass with respect to the total solid content in the coating material, a moisture-proof and cool-keeping liner and a moisture-proof cool-and-keep cardboard box were obtained in exactly the same manner as in Example 1.
[0034]
<Example 3>
Except that aluminum paste was added so that the aluminum solid content was 0.5% by mass with respect to the total solid content in the coating material, a moisture-proof and cool-keeping liner and a moisture-proof and cool-keeping cardboard box were obtained in exactly the same manner as in Example 1.
[0035]
<Example 4>
A liner and a cardboard box were obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the aluminum paste was added so that the aluminum solid content was 0.2% by mass with respect to the total solid content in the paint.
[0036]
<Comparative Example 1>
The coating material A obtained in Example 1 was coated on a liner base paper (NRK220, 220 g / m 2 : Oji Paper) so as to have a coating amount of 20 g / m 2 to obtain a liner. Further, a cardboard box was obtained in the same manner as in Example 1.
[0037]
<Test method>
1) Cooling performance test Six 1 kg test packages (JIS B8611 compliant, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) were put into the cardboard boxes obtained in the working examples and comparative examples, then sealed with kraft tape H and cooled to 5 ° C. After that, the outside air temperature was set to 35 ° C., and the time required for the temperature of the test package to rise from 5 ° C. to 15 ° C. was measured. The longer the time until the temperature is raised to 15 ° C., the better the cooling performance.
[0038]
2) Measurement of emissivity of liner The emissivity of the liner was measured using a D and S AERD emissivity meter (manufactured by Kyoto Electronics Industry).
[0039]
3) Measurement of moisture permeability of liner Measured under condition B (temperature: 40 ± 0.5 ° C., relative humidity: 90 ± 2%) with the coated surface outside according to JIS Z0208 “Test method for moisture permeability of moisture-proof packaging material (cup method)” did.
[0040]
4) Adhesion test between coated surfaces Adhesion on a machine calendar during on-machine application was evaluated by the following method. With the coated surfaces of the two coated liners superposed on each other, a heat sealer (TP701S: Tester Sangyo) heated to 130 ° C. is used to apply a surface pressure of 24 kg / m 2 (contact surface of hot plate 2.5 cm × 0.5 cm). ) Heated for 10 seconds. After taking out the coating liner, the peel strength between the coated surfaces was measured. In all of the examples and comparative examples in the present invention, the peel strength was 0 g and no sticking occurred, so that on-machine coating was possible.
(If the peel strength is 200 g or more, sticking occurs on the machine calendar and on-machine coating is not possible.)
[0041]
5) Disaggregation test 8 g of a moisture-proof liner of about 3 cm square was stirred with 500 ml of water for 1 minute and 30 seconds using a household mixer (a blade was shaved off with a file so as not to cut the fiber). A hand-made sheet having a basis weight of 70 g / m 2 was prepared from the obtained slurry, and the presence or absence of undisintegrated materials (film pieces, paper pieces) of the sheet was visually evaluated.
All of the examples and comparative examples in the present invention did not contain undisintegrated materials and could be reused as used paper.
[0042]
6) Glue Joint Adhesion of Vinyl Acetate Adhesive The corrugated cardboard sheets obtained in Examples and Comparative Examples were prepared as A-type corrugated cardboard using the current FFG and vinyl acetate adhesive, and all were produced in the same manner as normal corrugated cardboard. Box making was possible.
Table 1 shows the results of the above evaluation.
[0043]
[Table 1]
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is easy to disintegrate and can be reused as waste paper, does not require a complicated manufacturing process, can be applied on-machine, can be pasted with a conventional corrugator, and after being made into a corrugated sheet, flexo folder gluer, etc. It has become possible to provide a moisture-proof cold-insulated liner and a moisture-proof cold-insulated cardboard box that can be made and printed using a cardboard box printing machine and an adhesive.
