JP2004231212A

JP2004231212A - 生分解性を有する蓋材

Info

Publication number: JP2004231212A
Application number: JP2003019886A
Authority: JP
Inventors: Eishin Miyake; 英信三宅; Masaki Terada; 正樹寺田; Nobuyuki Yoshiyama; 信行吉山; Kiyoshi Abe; 清阿部
Original assignee: TOMEN CHEMICAL CO Ltd; Nissin Food Products Co Ltd; Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: TOMEN CHEMICAL CO Ltd; Nissin Food Products Co Ltd; Toppan Inc
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】本発明は、蓋材全体が生分解性を有し、埋め立てられたり、ゴミとして自然環境中に散乱したりした場合であっても、分解してそのままの形で残らないため、埋立処理場の寿命を短縮したり、環境を汚染することもない。環境負荷が低減された環境対応に優れ、かつ防湿性、遮光性等の機能を持つ生分解性を有する蓋材を提供することを目的とするものである。
【解決手段】少なくとも、防湿性樹脂層とシーラント層を有する紙基材層を主体とする蓋材であって、前記防湿性樹脂層およびシーラント層が生分解性材料からなることを特徴とする生分解性を有する蓋材である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生分解性を有する蓋材に関するもので、さらに詳細には、生分解性を有し、かつ防湿性、遮光性等の機能を持つ蓋材に関する。この蓋材は、生分解性紙容器、特にカップ状紙容器として好適に使用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題の意識の高まりから包装材料の易廃棄性が必要とされ、易焼却性、リサイクル性の材料を用いた包装材料の消費量が年々増加している。それに伴い、使用後の廃棄物の量も増加している。これらの廃棄物は、現在、主に焼却あるいは土中埋設により処理されている。
【０００３】
食品や非食品等の包装に用いられる、蓋材などの包装材料には、基材としてポリエステルフィルムやナイロンフィルム、ポリプロピレンフィルムなどの汎用のプラスチックを用いる場合が多い。また、包装材料が気相の水と接触した場合の水（湿気）の透過に対する抵抗性、所謂防湿性を付与するために、ポリビニリデンコートフィルム、アルミニウム蒸着フィルム、シリカ蒸着フィルム、延伸もしくは無延伸のポリプロピレンフィルムなどのプラスチックフィルムやアルミニウム箔などの金属箔からなる防湿層を蓋材の構成中に設けることが一般に行われている。
【０００４】
しかしながら、プラスチック材料からなる包装材料の廃棄物等は、微生物分解性（通常「生分解性」という）がなく、使用後に廃棄する際に焼却処分ではなく、埋め立てられたり、ゴミとして自然環境中に散乱したりした場合には、分解せずにそのままの形で残るため、埋立処理場の寿命短縮や環境汚染の原因となっている。今後の包装材料の消費量から考慮すると、現在の処理方法では限界があり、新しい処理方法に対応できる生分解性材料を用いた包装材料や包装容器等の開発が盛んに行われている。
【０００５】
そこで、この様な問題を解決すべく、環境中で分解されて水と二酸化炭素にまでなる生分解性樹脂からなる基材が上市されている。例えば、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシブチレート／ブァリレート［Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ）］、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネート／アジペート（（ＰＢＳＡ）、乳酸を化学重合して得られるポリ乳酸（ＰＬＡ）、乳酸系共重合ポリエステル（ポリ乳酸／脂肪族ポリエステル）、ラクトンの開環重合によって得られるポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリブチルアジペート／テレフタレートや変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの脂肪族・芳香族ポリエステル、酢酸セルロース、でんぷん、キトサン／セルロース／でんぷん、でんぷん／脂肪族ポリエステルなどの天然に由来する天然高分子、その他ポリビニルアルコール等が挙げられる。
【０００６】
生分解性を有する蓋材として、上記に例示した生分解性樹脂を用いて、紙基材層／生分解性樹脂層から構成される蓋材が開発されているが、生分解性樹脂だけでは防湿性、遮光性等の機能は十分でなく、防湿性、遮光性等の機能を要求される蓋材としては用いることができない。
【０００７】
また、紙基材層／カーボンブラックを混練した着色生分解性樹脂層からなる構成の蓋材や紙基材層／天然色素で着色した樹脂層からなる構成の蓋材等も開発されているが、生分解性、遮光性を持つものの十分な防湿性を満足するものは得られない。
【０００８】
さらに、十分な防湿性と遮光性等の機能を持たせるために、紙基材層／アルミニウム箔／生分解性樹脂層の構成からなる蓋材が開発されているが、アルミニウム等の金属からなる金属箔等を用いたものは、防湿性、遮光性に優れるものの、樹脂層に生分解性樹脂を用いたとしても、使用後焼却するとアルミニウム等の残渣の処理の問題や焼却しないで再生利用するとしてもアルミニウム等と紙基材とを分離させるのが困難である。廃棄の際は不燃物として処理しなければならないなどの問題点がある。また、検査の際金属探知器が使用できないなど多くの欠点を有し問題がある。
このように、蓋材全体が生分解性を有し、かつ防湿性、遮光性等の機能を持つ蓋材の開発が望まれていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点や要望点を考慮してなされたものであり、蓋材全体が生分解性を有し、かつ防湿性、遮光性等の機能を持つ生分解性を有する蓋材を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【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記載の発明は、
少なくとも、防湿性樹脂層とシーラント層を有する紙基材層を主体とする蓋材であって、
前記防湿性樹脂層およびシーラント層が生分解性材料からなることを特徴とする生分解性を有する蓋材である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、
請求項１記載の生分解性を有する蓋材において、前記防湿性樹脂層が、天然ガムまたはその誘導体と、天然樹脂、ワックス類またはこれらの誘導体とを混合してなる樹脂組成物からなる樹脂層であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、
請求項１または２記載の生分解性を有する蓋材において、前記防湿樹脂層が、天然系色素により着色されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の生分解性を有する蓋材において、前記紙基材層を蓋材構成中に２層含み、少なくとも１層が漂白処理されていない未晒紙基材であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の生分解性を有する蓋材において、前記紙基材層を構成する紙基材の坪量が、３０〜１００ｇ／ｍ^２の範囲であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る発明は、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の生分解性を有する蓋材の全光線透過率が、０．３％以下であることを特徴とする生分解性を有する蓋材である。
【００１６】
請求項７に係る発明は、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の生分解性を有する蓋材を生分解性紙容器に用いることを特徴とする生分解性を有する蓋材である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例としての好ましい実施形態について説明する。
図１は、本発明の生分解性を有する蓋材の構成の一例を示す断面図である。また、図２は、本発明の蓋材を用いたカップ状紙容器の断面図である。図３は、図２に示したカップ状紙容器の平面図である。
図１に示すように、本発明の一実施例としての生分解性を有する蓋材１０は、外表面より、第１紙基材層１１、防湿性樹脂層１２、第２紙基材層１３、シーラント層１４を順次積層した構成の蓋材であって、紙基材層１１，１３は、元来、天然に由来する紙自体生分解性を有するものであり、また、防湿性樹脂層１２、シーラント層１４も生分解性材料からなり、蓋材全体が生分解性を有することを特徴とするものである。
また、防湿性樹脂層１２は、例えば、天然色素により着色することもでき、さらに、第１紙基材層１１もしくは第２紙基材層１３の少なくともいずれかの紙基材層を着色剤もしくは染料で着色もしくは染色することで、蓋材に防湿性、遮光性等の機能を付与することができる。
【００１８】
本発明における防湿性樹脂層１２は、天然ガムまたはその誘導体と、天然樹脂、ワックス類およびこれらの誘導体から選択される材料を配合してなる組成物からなる生分解性樹脂層であり、蓋材に防湿性能を付与する層である。
【００１９】
天然樹脂、ワックス類としては、エステルガム、ダンマル、コーパル、コパイババルサム、ベンゾインガム、ニュウコウ、オポパナックス、サンダラック、グアヤク、マスチック、ミルラ、レッチュデバカ、カウリガム、ロシン、ファーバルサム、エレミ、チクル、ジェルトン、ソルバ、ペリージョ、ベネズエラチクル、ニガーグッタ、ニスペロ、チクブル、チルテ、グッタカチュウ、ツヌー、ソルビンハ、クラウンガム、マッサランドバチョコレート、マッサランドババラタ、バラタ、ロシディンハ、グアユーレ、グッタペルカ、シェラック、マイクロクリスタリンワックス、オウリキュウリロウ、カルナバロウ、カンデリラロウ、ゲイロウ、コメヌカロウ、サトウキビロウ、ミツロウ、モクロウ、モンタンロウ、油糧種子ロウ、ウルシロウ、シェラックロウ、ラノリンが採用可能で、天然ゴム又はその誘導体にこれらまたはこれらの誘導体の一つ以上を混合する。
【００２０】
防湿樹脂層１２は、イカ墨などの天然色素あるいはカーボンブラックなどの無機微粉末からなる着色剤で着色することで遮光性を付与することができる。着色する色は特に限定されないが黒色が望ましい。
【００２１】
また、本発明で用いられる第１または第２紙基材層１１，１３としての紙基材は、通常用いられる針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、等の化学パルプ、ＧＰ、ＭＰ等の機械パルプ、ケナフ、麻等の非木材原料から得られるパルプなどからなる一般に使用される漂白紙（晒紙）または未漂白紙（未晒紙）等を用いることができる。本発明における第１または第２紙基材層の紙層厚みは、蓋材としての強度低下が大きく変化しない程度であれば特に限定されないが、坪量として３０〜１００ｇ／ｍ２の範囲のものを使用する。
また、第１または第２紙基材層のいずれかの紙基材層が未漂白紙（未晒紙）を用いることが望ましい。
【００２２】
上記の第１または第２紙基材層１１，１３の少なくともいずれかの層をイカ墨などの天然色素あるいはカーボンブラックなどの無機微粉末からなる着色剤で着色または染色することで遮光性を付与することができる。着色する色は特に限定されないが黒色が望ましい。
【００２３】
蓋材の外表面側の第１紙基材層１１の表面には、印刷による任意の配色や絵柄等の印刷層を設けることもできる。この場合は、第２紙基材層１３に、上記の天然色素あるいはカーボンブラックなどの無機微粉末からなる着色剤で着色または染色することで遮光性を付与するのが望ましい。この印刷層は、蓋材として実用的に用いられるために、外観用の文字、図形、記号、絵柄等の美麗な装飾模様が形成されるものである。インキバインダー樹脂として生分解性を有する、例えばポリ乳酸樹脂からなる樹脂に各種顔料、体質顔料及び可塑剤、乾燥剤、安定剤、その他添加剤などを添加されてなる生分解性インキにより構成される層である。形成方法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法などの周知の印刷方式や、また、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアコートなどの周知の塗布方式を用いることができる。厚さは、０．１〜２．０μｍでよい。
【００２４】
もちろん、この生分解性インキを用いて遮光性墨インキとし、上記の第１または第２紙基材層１１，１３の少なくともいずれかの層に遮光性インキ層を設けて遮光性を付与することもできる。
【００２５】
本発明で用いられるシーラント層１４は、本発明の蓋材を、例えば、容器などに形成する際に接着層として設けられるものである。シーラント層に生分解性を付与するために生分解性樹脂を使用する。
【００２６】
生分解性樹脂としては、熱可塑性樹脂でシール性を持つものであれば特に限定されない。例えば、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシブチレート／ブァリレート［Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ）］、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネート／アジペート（（ＰＢＳＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、乳酸系共重合ポリエステル（ポリ乳酸／脂肪族ポリエステル）等が挙げられる。その中でも、特に、ポリ乳酸樹脂は、融点などの調整が比較的容易であって、熱溶着性にも優れることから、好適に用いられる。
【００２７】
シーラント層１４の形成方法としては、溶融押出コートの方法でシーラント層を設けることが好ましいが、ドライラミネーションもしくは熱ラミネーション法による方法でシーラント層を形成することもできる。厚さは目的に応じて決められるが、一般的には１５〜２００μｍの範囲である。
【００２８】
本発明の蓋材は、上記で詳細に説明したように、元来、天然に由来する紙自身生分解性を有する紙基材を主体とし、さらに天然ガム等からなる樹脂層組成物からなる防湿層や蓋材を容器に形成する際の接着剤層として機能するシーラント層が生分解性を有する材料を使用した構成であることから、蓋材全体が、黴、細菌、酵母等の環境中に存在する微生物が産生する酵素の作用によって、ポリマーがオリゴマーやモノマー、あるいはさらに低分子の物質にまで分解される性質を有し、最終的には、水、炭酸ガス、メタン等にまで分解され、埋立処理場や自然環境中において分解する。埋め立てられたり、ゴミとして自然環境中に散乱したりした場合であっても、分解してそのままの形で残らないため、埋立処理場の寿命を短縮したり、環境を汚染することもない。環境負荷が低減された環境対応に優れた蓋材を提供できる。
【００２９】
本発明の蓋材は、さらに防湿性と遮光性能を有するものであって、吸湿を嫌う食品や非食品の生分解性包装紙容器、太陽光や照明等の光線を透過して、保存期間中に内容物の有効成分等を（例えばビタミン等）減少したり、腐敗、変質等の品質低下する内容物を包装する生分解性紙容器の蓋材として好適に用いられる。
【００３０】
例えば、図２に示すように、本発明の生分解性を有する蓋材を生分解性カップ状紙容器に使用した例を示したものである。胴部２１と底部２２とからなる紙カップ本体２０であって、カップ状を呈し、上部にカールされたフランジ部２３が形成された紙容器のフランジ部２３に本発明の生分解性を有する蓋材３０が接着されてなるカップ状紙容器である。
紙容器本体を構成する基材は、例えば、外面から生分解性樹脂層／原紙／白着色樹脂層／生分解性樹脂層からなり、原紙の内外面に生分解性材料からなる樹脂層を形成したものであり、白着色樹脂層は、ポリビニルアルコール樹脂層に酸化チタン顔料と生分解樹脂からなるバインダーを主成分とする生分解性を有する白インキ印刷層を設けて着色する。
フランジ部２３に本発明の生分解性を有する蓋材３０を接着する方法は、ヒートシール、高周波シール、超音波シールなどの接着方法により接着される。
【００３１】
【実施例】
本発明の生分解性を有する蓋材の一例について具体的な実施例を挙げて説明する。
【００３２】
＜実施例１＞
図１に示す構成の蓋材として、防湿層を形成する生分解性材料として、天然ガム、変性エステルロジン、ワックス、ソルバ、グリセリン脂肪酸エステルからなる材料を用いて、天然ガム／変性エステルロジン／ワックス／ソルバ／グリセリン脂肪酸エステルの配合比率（重量比）が、２０／６２．４／１４／２／１．６からなる生分解性組成物にイカ墨色素を５ｗｔ％添加した黒色に着色された生分解性組成物を得た。
この生分解性組成物を溶融押出スロットノズルコート法により、坪量６５ｇ／ｍ２の原紙１１の上に３０ｇ／ｍ２塗布し、防湿性樹脂層１２を形成した。
一方、坪量５０ｇ／ｍ２の未晒紙の原紙１３の上に、５０μｍの厚さの脂肪族ポリエステルのポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）（（株）島津製作所製の商品名「ラクティ」）を溶融押出法により積層し、シーラント層１４を形成した。
次に、上記で得られた片面に防湿性樹脂層１２を形成した原紙１１の防湿性樹脂層１２面と、片面にＰＬＡ樹脂層からなるシーラント層１４を積層した未晒紙原紙１３の基材面とを、１４０℃の温度で熱圧着による熱ラミネーション法により積層して、下記の構成の本発明の生分解性を有する蓋材１０を作成した。
晒原紙１１（６５ｇ／ｍ^２）／着色防湿性樹脂層１２（３０ｇ／ｍ^２）／未晒紙原紙１３（５０ｇ／ｍ^２）／シーラント層１４（ＰＬＡ５０μｍ）
【００３３】
＜比較例１＞
実施例１において、防湿性樹脂層を着色しないで、坪量５０ｇ／ｍ２の未晒原紙の代わりに晒原紙を用いた以外は実施例１と同様にして、下記の構成の蓋材を作成した。
晒原紙（６５ｇ／ｍ^２）／未着色防湿層（３０ｇ／ｍ^２）／晒原紙（５０ｇ／ｍ^２）／シーラント層（ＰＬＡ５０μｍ）
【００３４】
上記の実施例１および比較例１で得られた蓋材について、防湿性（透湿度）、遮光性（全光線透過率）および生分解性について評価した。その結果を表１に示した。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
本発明により、天然に由来する生分解性を有する紙基材を主体とし、さらに防湿性層として機能する天然ガムを主体とする防湿層や蓋材を容器に形成する際の接着剤層として機能するシーラント層が生分解性を有する材料を使用した構成であることから、蓋材全体が、黴、細菌、酵母等の環境中に存在する微生物が産生する酵素の作用によって、最終的には、水、炭酸ガス、メタン等にまで分解され、埋立処理場や自然環境中において分解する。埋め立てられたり、ゴミとして自然環境中に散乱したりした場合であっても、分解してそのままの形で残らないため、埋立処理場の寿命を短縮したり、環境を汚染することもない。環境負荷が低減された環境対応に優れた生分解性を有する蓋材を提供できる。
【００３７】
本発明の生分解性を有する蓋材は、さらに防湿性、遮光性等の性能を有するものであって、吸湿を嫌う食品や非食品の生分解性包装紙容器、あるいは太陽光や照明等の光線を透過して、保存期間中に内容物の有効成分等を減少したり、腐敗、変質等により品質低下する虞のある内容物を包装する生分解性紙容器の蓋材として好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生分解性を有する蓋材の構成の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の生分解性を有する蓋材を用いたカップ状生分解性紙容器の断面図である。
【図３】図２示した本発明の生分解性を有する蓋材を用いたカップ状生分解性紙容器の平面図である。
【符号の説明】
１０、３０・・・蓋材
１１・・・第１紙基材層
１２・・・防湿性樹脂層
１３・・・第２紙基材層
１４・・・シーラント層
２０・・・紙容器本体
２１・・・胴部
２２・・・底部
２３・・・フランジ部

Claims

少なくとも、防湿性樹脂層とシーラント層を有する紙基材層を主体とする構成の蓋材であって、
前記防湿性樹脂層およびシーラント層が生分解性材料からなることを特徴とする生分解性を有する蓋材。
前記防湿性樹脂層が、天然ガムまたはその誘導体と、天然樹脂、ワックス類またはこれらの誘導体とを混合してなる樹脂組成物からなる樹脂層であることを特徴とする請求項１記載の生分解性を有する蓋材。
前記防湿性樹脂層が、天然系色素により着色されていることを特徴とする請求項１または２記載の生分解性を有する蓋材。
前記紙基材層を蓋材構成中に２層含み、少なくとも１層が漂白処理されていない未晒原紙からなる紙基材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の生分解性を有する蓋材。
前記紙基材層を構成する紙基材の坪量が、３０〜１００ｇ／ｍ^２の範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の生分解性を有する蓋材。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の生分解性を有する蓋材の全光線透過率が、０．３％以下であることを特徴とする生分解性を有する蓋材。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の生分解性を有する蓋材を生分解性紙容器に用いることを特徴とする生分解性を有する蓋材。