JP2004352364A - 紙容器用積層材の製造方法及びこの方法により得られた紙容器用積層材を使用して作製された紙容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、表面絵柄層の意匠性が優れると共に、耐摩擦性、耐折曲性等の表面物性の優れた紙容器用積層材の製造方法及びこの方法により得られた紙容器用積層材を使用して作製された紙容器を提供することにある。
【解決手段】 転写シート基体に剥離層と絵柄層と接着剤層が順に設けられた構成の転写シートを使用して、紙基材層と最内面に形成された熱接着性樹脂層とを備えた積層材の前記紙基材層の外面と前記転写シートの前記接着剤層面とをポリエチレン樹脂層にて押出ラミネーションした後に前記転写シート基体を剥離することにより少なくとも紙容器を形成する際に熱接着される前記ポリエチレン樹脂層面の熱接着部を除いた領域に表面絵柄層を形成することを特徴とする紙容器用積層材の製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表面物性および意匠性に優れた紙容器用積層材の製造方法及びこの方法により得られた紙容器用積層材を使用して作製された紙容器に関する。

従来、牛乳の包装に使用する紙容器や紙カップは、印刷層／ポリエチレン層／紙層／ポリエチレン層の構成の積層体からなるものが一般的であり、酒、ワイン、ポテトスナック等の包装に使用するガスバリヤ性の優れた紙容器は、印刷層／ポリエチレン層／紙層／接着層／アルミニウム箔／接着剤／ポリエチレンテレフタレート層／ポリエチレン層の構成の積層体からなるものが一般的に使用されているのであるが、これらの構成の積層体の場合、印刷層は最表面に設けられており、グラビア印刷方式等により絵柄層とオーバープリント層を紙層の外面のポリエチレン層面に直接印刷することによつて形成されているのである。しかしながら、ポリエチレン層面はインキの接着性がよくないために、ポリエチレン層面への接着性を重点にして絵柄印刷用インキないしはオーバープリント用インキの樹脂を選定しなければならず、絵柄印刷用インキないしはオーバープリント用インキに使用する樹脂の種類が限定されてしまう結果、絵柄層およびオーバープリント層における耐摩擦性、耐折曲性等の物性面において充分な強度が得られないという欠点があつた。また、絵柄層およびオーバープリント層をポリエチレン樹脂層面に直接印刷するために表面光沢が劣り意匠性の面においても良くないという欠点があつた。

本発明の目的は、表面絵柄層の意匠性が優れると共に、耐摩擦性、耐折曲性等の表面物性の優れた紙容器用積層材の製造方法及びこの方法により得られた紙容器用積層材を使用して作製された紙容器を提供することにある。

転写シート基体に剥離層と絵柄層と接着剤層が順に設けられた構成の転写シートを使用して、紙基材層と最内面に形成された熱接着性樹脂層とを備えた積層材の前記紙基材層の外面と前記転写シートの前記接着剤層面とをポリエチレン樹脂層にて押出ラミネーションした後に前記転写シート基体を剥離することにより少なくとも紙容器を形成する際に熱接着される前記ポリエチレン樹脂層面の熱接着部を除いた領域に表面絵柄層を形成する紙容器用積層材の製造方法である。このような製造方法を採ることにより、ポリエチレン樹脂層を紙基材層に積層する工程にて表面絵柄層の転写を行うことができるので生産効率がよくなると共に、表面に剥離層が形成されるために耐摩擦性等の表面物性が優れたものとなる。また、表面絵柄層は転写により形成されたものであるので、優れた表面光沢を有し意匠性の優れた紙容器用積層材が得られる。

上記の紙容器用積層材の製造方法において、前記転写シートが前記転写シート基体の前記剥離層を形成する面に、全面ないしは部分的にマット加工が施されたものであることにより、表面全面の光沢を任意に調整することができるし、絵柄に同調させて表面の光沢を部分的に調整することもできるので、優れた意匠性が得られる。

上記の紙容器用積層材の製造方法により得られた紙容器用積層材を用い、これにより前面板と後面板と左右側面板と熱接着片とがそれぞれ折罫を介して連接された筒状胴部形成板と、前記筒状胴部形成板の上端に連接された頂部形成用の頂部成形板と、前記筒状胴部形成板の下端に連接された底部を形成するための底部成形板からなるブランク板を作製し、前記熱接着片と側面板とを熱接着して筒状に形成し、次いで底面及び頂部を熱接着することにより作製されたゲーベルトップ型紙容器である。この構成とすることにより、表面光沢及び意匠性のきわめて優れたものとなる。

上記の紙容器用積層材の製造方法により得られた紙容器用積層材を用い、これにより扇形状の胴部用ブランク板を作製し、両側端縁を接着して円錐台状に形成し、底板を熱接着して取り付けると共に上端縁にカール部を形成することにより作製された紙カップである。この構成とすることにより、表面光沢及び意匠性のきわめて優れたものとなる。

転写シート基体に剥離層と絵柄層と接着剤層が順に設けられた構成の転写シートを使用して、紙基材層と最内面に形成された熱接着性樹脂層とを備えた積層材の前記紙基材層の外面と前記転写シートの前記接着剤層面とをポリエチレン樹脂層にて押出ラミネーションした後に前記転写シート基材を剥離することにより少なくとも紙容器を形成する際に熱接着される前記ポリエチレン樹脂層面の熱接着部を除いた領域に表面絵柄層を形成する紙容器用積層材の製造方法を採ることにより、表面絵柄層は転写により形成されたものであるので、優れた表面光沢を有し意匠性の優れた紙容器用積層材が得られる。また、ポリエチレン樹脂層を紙基材層に積層する工程にて表面絵柄層の転写を行うことができるので生産効率がよくなると共に、表面に剥離層が形成されるために耐摩擦性等の表面物性が優れたものとなり、さらに紙容器を形成する際に熱接着される前記ポリエチレン樹脂層面の熱接着部を除いた領域に表面絵柄層が形成されていることにより、紙容器を製造する際に熱接着性を劣化させることがない。また、前記転写シート基体の前記剥離層を形成する面に、全面ないしは部分的にマット加工が施された前記転写シートを使用することにより、表面全面の光沢を任意に調整することができるし、絵柄に同調させて表面の光沢を部分的に調整することもできるので、優れた意匠性が得られる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の紙容器用積層材の第１実施例の積層構成を示す図、図２は第１実施例の紙容器用積層材からなるゲーベルトップ型紙容器ブランク板の表面の状態を示す平面図、図３は紙容器用ブランク板の側端接着部における積層構成を示す図、図４は表面絵柄層を形成する転写シートの構成を示す図、図５は表面絵柄層を形成する転写工程を示す概略図、図６は本発明の紙容器用積層材の第２実施例の積層構成を示す図、図７は第２実施例の紙容器用積層材からなる紙カップ胴部ブランク板の表面の状態を示す平面図であつて、１は表面絵柄層、１ａは保護層、１ｂは絵柄層、１ｃは接着剤層、２はポリエチレン樹脂層、３は紙基材層、４は接着層、５はガスバリヤ層、６は熱接着性樹脂層、７は側端熱接着部、８は上下熱接着部、９は折罫、１０は転写シート、１１は転写シート基体、１２ａは剥離層、１２ｂは絵柄層、１２ｃは接着剤層をそれぞれ表す。

本発明の紙容器用積層材の第１実施例の積層構成は、図１に示すように、表面から順に表面絵柄層１とポリエチレン樹脂層２と紙基材層３と接着層４とガスバリヤ層５と熱接着性樹脂層６とが積層された積層体からなり、表面絵柄層１は保護層１ａと絵柄層１ｂと接着剤層１ｃによつて構成されている。表面絵柄層１は、ポリエチレン樹脂層２を熱溶融押出しして、紙基材層３と転写シートを積層した後に転写シート基体を剥離する転写印刷により、ポリエチレン樹脂層２の表面に形成されたものである。

第１実施例の紙容器用積層材を使用して作製される紙容器の１例はゲーベルトップ（切り妻屋根）型紙容器であつて、そのブランク板は、図２に示すとおり、前面板と後面板と左右側面板と熱接着片とがそれぞれ折罫を介して連接された筒状胴部形成板と、筒状胴部形成板の上端に連接された端縁に熱接着片を備えた頂部を形成するための頂部成形板と、筒状胴部形成板の下端に連接された底部を形成するための底部成形板とからなる形状であつて、ブランク板の表面の熱接着片における筒貼りするための側端熱接着部７及び内容物を充填して屋根型に頂部を形成して密封するための上下熱接着部８を除いた領域に表面絵柄層１が形成されている。上記ブランク板から作製されたゲーベルトップ型紙容器に内容物を充填して包装が完了した状態で表面に露出する領域全面に表面絵柄層１が形成された状態となつている。

本発明の紙容器用積層材の第２実施例の積層構成は、図６に示すように、表面から順に表面絵柄層１とポリエチレン樹脂層２と紙基材層３と熱接着性樹脂層６とが積層された積層体からなり、表面絵柄層１は保護層１ａと絵柄層１ｂと接着剤層１ｃによつて構成されている。第２実施例の場合も第１実施例と同様に、表面絵柄層１は、ポリエチレン樹脂層２を熱溶融押出しして、紙基材層３と転写シートを積層した後に転写シート基体を剥離する転写印刷により、ポリエチレン樹脂層２の表面に形成されたものである。

第２実施例の紙容器用積層材を使用して作製される紙容器の１例は胴部が第２実施例の紙容器用積層材にて構成された紙カップである。胴部を構成するブランク板の形状は図７に示すとおり、扇形状であって上下の端縁に沿って上下熱接着部８が設けられると共に一方の側端縁に沿って側端熱接着部７が設けられており、上下熱接着部８と側端熱接着部７の領域を除く中央部全面に表面絵柄層１が形成されているので、紙カップに成形された状態で外表面に露出する領域全体に表面絵柄層１が形成されたものとなる。

上記の第１及び２実施例の紙容器用積層材において、表面絵柄層１は保護層１ａと絵柄層１ｂと接着剤層１ｃの３層にて構成されており、絵柄層１ｂは接着剤層１ｃを介してポリエチレン層２に接着されると共に表面に保護層１ａが形成されており、絵柄層１ｂは保護層１ａと接着剤層１ｃにサンドイッチされた状態になつているので、表面絵柄層１は耐磨耗性に優れると共に、折罫９が形成された部分においてもインキの割れないしは剥離が発生しない。また、保護層１ａ及び絵柄層１ｂは接着剤層１ｃを介してポリエチレン層２に接着されているので、保護層１ａ及び絵柄層１ｂを形成するインキに使用する樹脂が制限されることがないので物性の優れた樹脂を使用することが可能になる。表面絵柄層１は耐磨耗性、耐折曲性に優れたゲーベルトップ型紙容器ないしは紙カップが得られる。

本発明の紙容器用積層材を使用して作製されるゲーベルトップ型紙容器ないしは紙カップの、図２ないしは図７に示すブランク板において、側端熱接着部７及び上下熱接着部８に隣接する表面絵柄層１の端縁部は、図３に示すように、保護層１ａは絵柄層１ｂより大きく且つ接着剤層１ｃは保護層１ａより大きく形成されていることが好ましく、表面絵柄層１は転写により形成されるので、上記の構成とすることで、絵柄層１ｂを保護層１ａと共に転写シート基体から完全に剥離させて転写することができると共に、保護層１ａ及び絵柄層１ｂは接着剤層１ｃを介してポリエチレン樹脂層２に完全に接着させることができる。また、側端熱接着部７及び上下熱接着部８に表面絵柄層１が被さることがないので熱接着を完全に行うことができる。

ポリエチレン樹脂層２面に表面絵柄層１を形成するための転写シート１０は、図４に示すように、転写シート基体１１面に剥離層１２ａと絵柄層１２ｂと接着剤層１２ｃが印刷により積層された構成であり、この転写ート１０を使用してポリエチレン樹脂層２面に転写印刷することにより、剥離層１２ａが表面層となって保護層１ａを形成して、保護層１ａと絵柄層１ｂと接着剤層１ｃからなる表面絵柄層１が形成されるものである。転写シート基体１１に形成する剥離層１２ａと絵柄層１２ｂと接着剤層１２ｃの面積に関しては、剥離層１２ａを表面絵柄層１に対応した形状で設け、その上に周縁部にて１ｍｍ以上小さい面積で絵柄層１２ｂを設け、更にその上に周縁部にて剥離層１２ａより１ｍｍ以上大きい面積で接着剤層１２ｃを形成することが好ましい。接着剤層１２ｃはポリエチレン樹脂層２との熱接着性および接着剤層１２ｃ面同士の熱接着性に優れた樹脂を使用するので、転写シート基体１１の全面に接着剤層１２ｃを設けるようにしてもよい。その場合には、転写シートを作製する際に、接着剤層１２ｃを絵柄層１２ｂに見当を合わせて印刷する必要がなくなるので転写シートの印刷が容易となる。

転写シート１０に使用する転写シート基体１１としては、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム、２軸延伸ポリプロピレンフイルム等の耐熱性および寸法安定性に優れた２軸延伸フイルムが使用できる。転写によりポリエチレン層２面に形成される表面絵柄層１の表面状態、即ち保護層１ａの表面状態は、転写シート基体１１の表面状態が転写されて形成されるものであるので、転写シート基体１１の表面状態を変化させることにより表面絵柄層１の表面状態を任意に変化させることができるものである。表面が平滑で光沢のある転写シート基体１１を使用すれば表面絵柄層１の表面は優れた光沢表面が得られる。また、表面に微細凹凸が形成された表面が艶消しの転写シート基体１１を使用すれば、表面絵柄層１の表面は転写シート基体１１の表面の微細凹凸に対応した艶消し状態とすることができる。更に、転写シート基体１１表面の絵柄層１２ｂに対応した位置にマット加工を施しておくことにより、表面絵柄層１の表面を絵柄層１２ｂに対応させて部分艶消しの状態とすることができるので、表面光沢を絵柄に同調させて変化させることが可能になり、意匠に変化をもたせることができるので優れた意匠性を有する紙容器とすることができる。転写シート基体１１面の部分マット加工は、マット剤を含有する印刷インキにて印刷することにより容易に行うことができる。

本実施例における絵柄層１ｂは、印刷絵柄のみにて形成してもよいし、印刷絵柄と金属蒸着層とを組み合わせた構成としてもよい。絵柄層１ｂは、グラビア印刷等により形成されるものであり、インキとしては通常の透明ないしは不透明のインキ、光輝性の金インキ、銀インキ、パールインキ、高彩色インキ、示温インキ、蓄光インキ等を使用することができる。絵柄層１ｂとして金属蒸着層を使用する場合には、紙容器のブランク板における上下熱接着部及び側端熱接着部の領域には金属蒸着層がこないように部分的に設けるようにする必要がある。上下熱接着部及び側端熱接着部の領域に金属蒸着層があると熱接着強度が低下するので好ましくない。金属蒸着層としては一般にアルミニウム蒸着層が使用される。絵柄層１ｂとしてアルミニウム蒸着層を単独で使用する場合には銀色のメタリック調となるので、アルミニウム箔を表面に積層した場合と同様の光沢の優れたメタリック調の意匠が得られる。透明インキによる印刷層とアルミニウム蒸着とを組み合わせることにより、着色されたメタリック調の絵柄が得られる。また、金属蒸着層を印刷絵柄に見当を合わせて部分的に設けることもできるので、デザインの多様化を図って意匠性を高めることができる。

転写シート１０の剥離層１２ａとして使用できる樹脂としては、転写シート基体１１との剥離が良好な樹脂、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂等が使用できる。剥離層１２ａは転写された状態で保護層１ａとなるので、剥離層１２ａに使用する樹脂は耐磨耗性の優れたものを選定することが必要である。絵柄層１２ｂとして使用できる樹脂としては、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、セルロース系樹脂等が使用できる。接着剤層１２ｃは、ポリエチレン樹脂層２に剥離層１２ａおよび絵柄層１２ｂを完全に接着させると共に、ポリエチレン樹脂層２面との熱接着を阻害しない樹脂を選定することが必要であり、上記の性質を有する樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレンの単体ないしはこれらの混合物が使用できる。また、転写シートを接着剤層１２ｃを設けない構成として、ポリエチレンの押出ラミネーションによりポリエチレン樹脂層２面に転写シートの絵柄層１２ｂ面を積層して転写印刷する工程において、転写シートの絵柄層１２ｂ面に全面にポリエチレンイミン等のアンカーコート剤を塗布するようにしてもよい。

転写により紙基材層３の表面に積層されたポリエチレン樹脂層２面に表面絵柄層１を形成する方法は、図４に示すような、転写シート基体１１に剥離層１２ａと絵柄層１２ｂと接着剤層１２ｃが積層された構成の転写シート１０を使用して、転写シート１０の接着剤層１２ｃ面と紙基材層３の外面とを、図５に示すように、ポリエチレンを使用して押出ラミネーションを行うことにより、転写シート１０と紙基材層３とを積層した後に、転写シート基体１１を剥離することにより行われる。押出ししたポリエチレンにより紙基材層３の外面にポリエチレン樹脂層２が形成されるのと同時に、ポリエチレン樹脂層２面に表面絵柄層１を転写することができるので製造工程を簡略化できる。

本発明の液体用紙容器の積層構成において、接着層４としては低密度ポリエチレン、アイオノマー、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ）等が使用できる。ガスバリヤ層５としてはアルミニウム箔、金属蒸着プラスチツクフイルム、金属酸化物蒸着プラスチツクフイルム等が使用できる。熱接着性樹脂層６としては低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体等が使用できる。

転写シート基体として厚さ１６μの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムを使用し、その一方の面にアクリル系樹脂からなるインキにて剥離層を、アクリル・塩化ビニル系樹脂からなるインキにて絵柄層を、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂からなるインキにて接着剤層を、それぞれグラビア印刷により形成して転写シートを作製した。別に、厚さ７μｍのアルミ箔と厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムとをウレタン系接着剤を使用してドライラミネーシヨンにより積層し、その２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム面にアンカーコートを行って４０μｍのポリエチレンフイルムを２０μｍのポリエチレンにて押出ラミネーシヨンして積層し、次いで、上記積層体のアルミ箔面と３２０ｇ／ｍ²の板紙とを２０μｍのエチレン−メタクリル酸共重合体樹脂により押出ラミネーシヨンして積層して紙層を含む積層体を作製した。上記で得た紙層を含む積層体の板紙面と先に作製した転写シートの接着剤層面とを、２０μｍ厚さのポリエチレンにて押出ラミネーションした後に、転写シート基体を剥離することにより表面絵柄層を形成したロール状の紙容器用積層材を作製した。上記で作製した紙容器用積層材を使用して、所定形状に打抜くと同時に折罫を形成してゲーベルトップ型紙容器のブランク板を作製し、そのブランクを常用の方法にて筒貼りした後に、底部及び屋根型の頂部を熱接着により形成してゲーベルトップ型紙容器を作製した。得られたゲーベルトップ型紙容器は優れた表面光沢及び意匠性を有すると共に、表面の耐摩擦性、耐折曲性に優れたものであった。

転写シート基体として厚さ１６μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムを使用し、その一方の面にアクリル系樹脂からなるインキにて剥離層を、アクリル・塩化ビニル系樹脂からなるインキにて絵柄層を、更にアルミニウム蒸着層を必要としない領域に水溶性のインキにて溶解層を、それぞれグラビア印刷により形成した後に、その絵柄層の全面にアルミニウム蒸着層を形成した後に溶解層を溶解除去して、紙容器を作製する際に熱接着部となる領域を除いてアルミニウム蒸着層が形成された転写シートを作製した。３２０ｇ／ｍ²の板紙の一方の面に厚さ２５μｍのポリエチレン樹脂層を押出ラミネーシヨンにより積層した積層体の板紙面と、上記で作製した転写シートのアルミニウム蒸着層面とを、アルミニウム蒸着層面にアンカーコートを行って、２０μｍ厚さのポリエチレン樹脂層を押出ラミネーシヨンすることにより積層した後に転写シート基体を剥離することにより、ポリエチレン層に転写によりメタリック調の表面絵柄層が形成されたロール状の紙容器用積層材を作製した。上記で作製した紙容器用積層材を、扇形状に打ち抜いて胴部ブランクを作製し、通常のカツプ成形機により、両側端縁を接着して円錐台状に形成し、底板を熱接着して取り付けると共に、上端縁にカール部を形成して紙カップを得た。この紙カップは、表面層としてアルミニウム箔を使用したものに匹敵する優れた表面光沢及び意匠性を有するものであった。

本発明の紙容器用積層材の第１実施例の積層構成を示す図。 第１実施例の紙容器用積層材からなるゲーベルトップ型紙容器ブランク板の表面の状態を示す平面図。 紙容器用ブランク板の側端接着部における積層構成を示す図。 表面絵柄層を形成する転写シートの構成を示す図。 表面絵柄層を形成する転写工程を示す概略図。 本発明の紙容器用積層材の第２実施例の積層構成を示す図。 第２実施例の紙容器用積層材からなる紙カップ胴部ブランク板の表面の状態を示す平面図。

符号の説明

１ 表面絵柄層
１ａ 保護層
１ｂ 絵柄層
１ｃ 接着剤層
２ ポリエチレン樹脂層
３ 紙基材層
４ 接着層
５ ガスバリヤ層
６ 熱接着性樹脂層
７ 側端熱接着部
８ 上下熱接着部
９ 折罫
１０ 転写シート
１１ 転写シート基体
１２ａ 剥離層
１２ｂ 絵柄層
１２ｃ 接着剤層

Claims (4)

1. 転写シート基体に剥離層と絵柄層と接着剤層が順に設けられた構成の転写シートを使用して、紙基材層と最内面に形成された熱接着性樹脂層とを備えた積層材の前記紙基材層の外面と前記転写シートの前記接着剤層面とをポリエチレン樹脂層にて押出ラミネーションした後に前記転写シート基体を剥離することにより少なくとも紙容器を形成する際に熱接着される前記ポリエチレン樹脂層面の熱接着部を除いた領域に表面絵柄層を形成することを特徴とする紙容器用積層材の製造方法。
2. 前記転写シートが前記転写シート基体の前記剥離層を形成する面に、全面ないしは部分的にマット加工が施されたものであることを特徴とする請求項１記載の紙容器用積層材の製造方法。
3. 請求項１、２のいずれかに記載の紙容器用積層材の製造方法により得られた紙容器用積層材を用いたゲーベルトップ型容器であって、前記紙容器用積層材により前面板と後面板と左右側面板と熱接着片とがそれぞれ折罫を介して連接された筒状胴部形成板と、前記筒状胴部形成板の上端に連接された頂部形成用の頂部成形板と、前記筒状胴部形成板の下端に連接された底部を形成するための底部成形板からなるブランク板を作製し、前記熱接着片と側面板とを熱接着して筒状に形成し、次いで底面及び頂部を熱接着することにより作製されたことを特徴とするゲーベルトップ型紙容器。
4. 請求項１、２のいずれかに記載の紙容器用積層材の製造方法により得られた紙容器用積層材を用いた紙カップであって、前記紙容器用積層材により扇形状の胴部用ブランク板を作製し、両側端縁を接着して円錐台状に形成し、底板を熱接着して取り付けると共に上端縁にカール部を形成することにより作製されたことを特徴とする紙カップ。