JP2006062160A

JP2006062160A - 遮光性紙容器用積層紙

Info

Publication number: JP2006062160A
Application number: JP2004246297A
Authority: JP
Inventors: Hitomi Kamo; 仁已加茂; Hiroshi Fujisaki; 浩史藤崎
Original assignee: Tokyo Paper Mfg Co Ltd
Current assignee: Tokyo Paper Mfg Co Ltd
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2006-03-09

Abstract

【課題】この発明は、可視光領域、近紫外領域、近赤外領域の全波長域を満遍なく遮光することが可能であり、光線による内容物の変質を防ぎ、衛生性に優れ、尚且つ白色度が高く外観を損なうことがない紙容器用積層紙を提供することにある。
【解決手段】この発明の紙容器用積層紙では、原紙を基材とする紙容器用積層紙において、前記基材の容器外面となる側に遮光性インキ層、隠蔽インキ層の順にインキ層を設け、更にその上に白色材料を含有する白色樹脂層を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面白色度が高く印刷効果に優れた遮光性紙容器用積層紙の改良に関する。

従来よりカップやカートン、トレー、その他の包装容器用資材として紙を主体とした積層体（以下、「積層紙」と略称）が広く使用されている。
しかしながらこの積層紙を包装容器として使用した場合、光線が紙基材を透過することによって内容物、特に食品等の品質に影響を及ぼすことがある。例えば内容物が清酒や緑茶、ヨーグルト、油脂類あるいは高脂肪分のアイスクリーム等の場合、色素変化や味覚低下を引き起こし商品価値を著しく低下させてしまうことがある。
上記のような内容物の劣化を防止するため、使用される積層紙の光の透過を制御（以下、「遮光」と略称）する必要がある。
しかし、内容物の味覚低下を引き起こす波長は内容物の成分ごとに異なり可視光領域、近紫外領域、近赤外領域の全波長域を満遍なく遮光する必要がある。
この様な領域を遮光する目的で従来から紙にアルミニウム箔（以下、「アルミ箔」と略称）を貼合することによって遮光性を付与する積層紙（以下、「遮光性積層紙」と略称）から得られる紙容器が作られていた。
アルミ箔を貼合した遮光性積層紙から得られる紙容器の場合には可視光領域、近紫外領域、近赤外領域の全波長域を満遍なく遮光することが可能であり遮光性能においては十分な効果が得られるが焼却時に焼却炉にアルミ箔の燃えカスが残ったり、アルミ箔が金属であるために品質管理の一環としての金属探知機による内容物の異物検査ができない等の問題があった。

この問題を解決するために、例えば、実開昭５９−１０３８００号公報では、多層抄きの原紙の中層に未晒しパルプ層を設けた遮光性積層紙が提案されているが、この様な遮光性紙基材を用いた場合、通常の晒しパルプ層のみの原紙と比較すると遮光性能は優れているがアルミ箔を貼合した遮光性積層紙と比較すると遮光性能はかなり劣り、また、表層の晒しパルプ層だけでは中層の未晒しパルプ層の色を隠蔽することができずに原紙表面の白色度が不十分であり意匠性に劣り商品価値を損なうという欠点があった。
また、その他の方法としては、例えば、黒色インキを原紙表面に塗布し、その黒色インキ層を隠蔽するためにその上に白色インキ層を設けた遮光性積層紙（特開平０７−０５２３２８号公報）や、黒色樹脂を原紙表面に積層し、その黒色樹脂層を隠蔽するためにその上に白色樹脂層を設けた遮光性積層紙（特開平０９−０２４５８３号公報）、あるいは黒色インキを原紙表面に塗布し、その黒色インキ層を隠蔽するためにその上に白色樹脂層を設けた遮光性積層紙（特開平１０−１２９７４０号公報）等が提案されている。

しかし、これらの方法でも遮光性と表面白色度を兼ね備えた積層紙を得ることは難しかった。即ち、表面白色度を向上させるために黒色インキの塗工量を減らしたり、黒色樹脂層の厚みを薄くすると遮光性能が不十分となり、一方で十分な遮光性能を得るために黒色インキの塗工量を増やしたり、黒色樹脂層の厚みを厚くすると白色インキ、白色樹脂単体では隠蔽することが難しく表面白色度は不十分であった。そのため意匠性・美粧性が劣り商品価値を損なうために、原紙の容器外面となる側には遮光層を設けることができず、原紙の容器内面となる側にしか遮光層を設けることしかできなかった。
特に、紙容器がカップ形状の場合にはカップのトップ部分が外向きにカールして巻き込まれているために蓋材とのシール面はカップ内面側となり、容器内面となる側に遮光層を設けた場合このカップ内面側とシールされた蓋材を剥離する際に白色インキ層や白色樹脂層の一部が剥ぎ取られ、黒色インキ層や黒色樹脂層がカップのトップカール部にて表面に露出し衛生上の問題を生じた。
このような問題点があるため、原紙の容器外面となる側に遮光層を設けることができる白色度の高い遮光性積層紙の開発が待たれていた。
実開昭５９−１０３８００号号公報

本発明者らは上記課題につき鋭意検討を重ねた結果、原紙に遮光性インキ層、隠蔽インキ層、白色樹脂層を設けた積層紙を用いることにより十分な表面白色度と遮光性能が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の解決しようとする課題は、可視光領域、近紫外領域、近赤外領域の全波長域を満遍なく遮光することが可能であり、光線による内容物の変質を防ぎ、衛生性に優れ、尚且つ白色度が高く外観を損なうことがない紙容器用積層紙を提供することにある。

上記課題を達成するために請求項１の発明では、
原紙を基材とする遮光性紙容器用積層紙において、
前記基材の容器外面側となる片面に遮光性インキ層を形成し、該遮光性インキ層の上に隠蔽インキ層を形成し、該隠蔽インキ層の上に白色材料を含有する白色樹脂層を設けてなる、という技術的手段を講じている。
また、請求項２の発明では、
前記遮光性インキ層が黒色インキの層からなり、隠蔽インキ層が白色インキの層からなる、という技術的手段を講じている。
更に、請求項３の発明では、
前記白色材料が酸化チタンであり、白色樹脂層の樹脂成分がポリエチレンである、という技術的手段を講じている。
また、請求項４の発明では、
前記原紙の坪量が１００〜５００ｇ／ｍ^２、白色樹脂層の厚みが１０〜５０μｍの範囲にある、という技術的手段を講じている。

本発明の遮光性紙容器用積層紙は、紙容器用基材として用いることにより可視光領域、近紫外領域、近赤外領域の全波長域を満遍なく遮光することが可能となり、光線による内容物の変質を防ぎ、衛生性に優れ、尚且つ白色度が高く外観を損なうことがない紙容器を提供することができることが可能となる。

以下に、本発明の遮光性紙容器用積層紙の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１の遮光性紙容器用積層紙１は、基材となる原紙２の容器外面となる側に遮光性インキ層３、隠蔽インキ層４の順にインキ層を設け、更にその上に白色材料を含有する白色樹脂層５を設けた構成からなっている。

ここで紙容器とは、原紙を含むものを基材として必要に応じて印刷、断裁、折り曲げるための罫線の付与、所定の形状に成形するための打ち抜きなどを行った後に成形することによって得られるカップ型、ゲーブルトップ型、フラットトップ型、テトラ型、円筒型、組箱等の形状のものが挙げられる。

また、原紙２は、天然繊維、合成繊維またはこれらの混合物を抄造して得られるものである。
抄造に用いられる天然繊維としてはモミ、トドマツ、シラベ、タイワンヒノキ、ヒノキ、スギ、カラマツ、エゾマツ、トウヒ、アカマツ、クロマツ等をパルプ化した針葉樹パルプ、イタヤカエデ、トチノキ、ミズメ、クスノキ、ブナ、ホオノキ、ドロノキ、シナノキ、ヤチダモ、ハリギリ、キリ、ミズナラ、ケヤキ、アカガシ等をパルプ化した広葉樹パルプ等の木材繊維、ケナフ、バガス、サトウキビ、竹、麻等をパルプ化した植物繊維、羊毛、絹糸等の動物繊維、石綿等の鉱物繊維等が挙げられる。
また合成繊維としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン等を繊維化したものを使用できる。

上記の構成原料を混合したスラリーの添加剤には、必要に応じて紙力向上やサイズ性能の付与の目的で従来より使用されている各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の紙力増強剤、サイズ剤などを適宜選択して使用できる。
例えば、紙力増強剤としてはポリアクリルアミド系のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の樹脂、ポリアミンポリアミドおよびその誘導体、カチオン性および両性澱粉などの各種紙力増強剤が使用できる。

サイズ剤としてはロジン系、石油樹脂系、アルキルケテンダイマー系、アルケニル無水コハク酸系などの各種サイズ剤を使用できる。
さらに一般に公知となっている填料、例えば、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、二酸化チタンなどの鉱物質填料も適宜選択して使用できる。
これらの薬品を定着させる目的で硫酸バンドなどの無機系化合物を適宜組み合わせて使用できる。

抄紙用添加助剤としてはＰＨ調整剤、消泡剤、粘剤なども必要に応じて使用できる。
また、サイズプレスコート、ゲートロールコート、キャレンダーコート、ブレードコート、ロールコート、エアナイフコート、バーコート等の塗工方法にて澱粉やポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド系の紙力増強剤、各種表面サイズ剤、顔料等を塗工することも可能である。

原紙２の坪量は、１００〜５００ｇ／ｍ^２の範囲にあることが好ましい。
原紙の坪量が１００ｇ／ｍ^２に満たないと容器にした場合の強度が弱く流通時の衝撃等により容器が変形しやすくなるため実使用上問題を生じる可能性があり、一方、原紙の坪量が５００ｇ／ｍ^２を超えると厚みが厚くなるため容器成型時の段差が大きくなり、この段差を溶融樹脂で十分に埋めることができずに内容物の漏れの発生の危険性がある。

そして、上記原紙２の容器外面となる側に遮光性インキ層３を設ける。
この遮光性インキ層３としては、可視光領域、近紫外領域、近赤外領域の全波長域を満遍なく遮光する必要があるためカーボンブラック又は活性炭等を混入した黒色インキを用いることが好ましい。

また、この遮光性インキ層３のコート量は、ドライで０．５〜１０ｇ／ｍ^２の範囲にあることが好ましい。
遮光性インキ層のコート量が０．５ｇ／ｍ^２に満たないと可視光領域、近紫外領域、近赤外領域の全波長域を満遍なく遮光することができなくなる可能性があり、一方、遮光性インキ層のコート量が１０ｇ／ｍ^２を超えると遮光性インキ層の色を隠蔽インキ層、白色樹脂層にて隠蔽することが困難になり商品価値を損なう虞れがある。

次に、上記遮光性インキ層３を設けた板紙の上に隠蔽インキ層４を設ける。
この隠蔽インキ層４としては、隠蔽効果が最もある白色インキを用いることが好ましい。
この隠蔽インキ層４のコート量もドライで０．５〜１０ｇ／ｍ^２の範囲にあることが好ましい。
隠蔽インキ層のコート量が０．５ｇ／ｍ^２に満たないと隠蔽インキ層の上に白色樹脂層を設けても遮光性インキ層の色を十分に隠蔽することができずに商品価値を損なう可能性があり、一方、隠蔽インキ層のコート量が１０ｇ／ｍ^２を超えると印刷機にて複数回にわたってコートしなければならず、コスト高となると同時に遮光性インキ層と合わせたトータルのインキ層が厚くなり過ぎて白色樹脂層との密着不良を起こす虞れがある。

その次に、原紙２の表面白色度を向上させるために、上記隠蔽インキ層４の上に白色材料を含有する白色樹脂層５を設ける。
この白色樹脂層５に含有する白色材料としては特に制約はなく、酸化チタン、カオリン、サチンホワイト、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等を用いることができるが、隠蔽性、樹脂中での分散性を考慮に入れると酸化チタンを使用することが好ましい。

この白色樹脂層５の厚さは、１０〜５０μｍの範囲にあることが好ましい。
この厚さが１０μｍに満たないと遮光性インキ層を隠蔽することが困難であり商品価値を損なう可能性があり、一方、この厚さが５０μｍを超えるとコスト高になると同時に樹脂層の反発力が大きくなってしまうために容器成形時の成形トラブル発生の可能性がある。

更に、この白色樹脂層５中の白色材料の重量濃度は５〜４０％の範囲にあることが好ましい。
この重量濃度が、５％に満たないと遮光性インキ層３を隠蔽することが困難であり、商品価値を損なう可能性がある。一方、この重量濃度が４０％を超えると押し出しラミネート等による製膜時に膜切れ等が起こり易く製造トラブルの発生の可能性がある。

また、白色樹脂層５を作成するために白色材料を分散させる樹脂に特に制約はなく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、エチレンビニルアセテート共重合体、エチレンビニルアルコール共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体、エチレンアクリル酸共重合体等の熱可塑性樹脂を用いることができるが、容器成形時の熱溶着を考慮に入れるとポリエチレンを用いるのが好ましい。

尚、白色樹脂層５を設ける方法には特に制約はなく、上記白色材料含有樹脂を用い製膜したフィルムをドライラミネート、ウエットラミネート、サンドラミネート等の加工方法にて上記原紙の隠蔽インキ面と貼合したり、上記白色材料含有樹脂を押し出しラミネートにて上記原紙２の隠蔽インキ層３の面上に直接押し出すことにより得られる。
また、ラミネートする工程中あるいは事前にコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理等の物理化学的処理を施すことができ、押し出しラミネート加工時に溶融膜にオゾン処理を施すこともできる。

遮光性紙容器用積層紙１の実施例と、これに対する比較例について以下に説明する。尚、この発明はこれら実施例に制限されるものではない。
［実施例１］
坪量２５０ｇ／ｍ^２の一般カップ用原紙（東京製紙株式会社製）の片面に、黒色インキ（大日本インキ製「ＸＯＳ１２００墨」）を、ドライコート量で４ｇ／ｍ^２にて印刷し、その上に白色インキ（大日本インキ製「ＸＯＳ１２００白」）をドライコート量で２ｇ／ｍ^２にて印
刷。
更に、その上から酸化チタン２０％含有白色ポリエチレン層（大日本インキ製白色マスターバッチ「ペオニーホワイトＬ−１０９６６Ｍ」と東ソー製低密度ポリエチレン「ペトロセン２０４」を重量比２０／４０にて混合）３０μｍを樹脂温度３３０℃にて押し出しラミネートし実施例１の遮光性積層紙を得た。

［実施例２］
坪量２２０ｇ／ｍ^２の耐酸カップ原紙（東京製紙株式会社製）の片面に黒色インキ（大日本インキ製「ＸＯＳ１２００墨」）をドライコート量で４ｇ／ｍ^２にて印刷し、その上に白色インキ（大日本インキ製「ＸＯＳ１２００白」）をドライコート量で２ｇ／ｍ^２印刷する。
更に、その上に酸化チタン１０％含有白色ポリエチレン層（大日本インキ製白色マスターバッチ「ペオニーホワイトＬ−１０９６６Ｍ」と東ソー製低密度ポリエチレン「ペトロセン２０４」を重量比１０／５０にて混合）４５μｍを樹脂温度３３０℃にて押し出しラミネートし実施例２の遮光性積層紙を得た。

［比較例１］
坪量２５０ｇ／ｍ^２の一般カップ用原紙（東京製紙株式会社製）の片面に、黒色インキ（大日本インキ製「ＸＯＳ１２００墨」）をドライコート量で４ｇ／ｍ^２にて印刷し、その上から実施例１と同様の配合比にて調製した酸化チタン２０％含有白色ポリエチレン層３０μｍを樹脂温度３３０℃にて押し出しラミネートし、比較例１の遮光性積層紙を得た。

［比較例２］
坪量２５０ｇ／ｍ^２の一般カップ用原紙（東京製紙株式会社製）の片面に、カーボンブラック３％含有の黒色ポリエチレン層（大日精化製黒色マスターバッチ「ＰＥ−ＭＳＳＣ９００８６ブラック」と東ソー製低密度ポリエチレン「ペトロセン２０４」を重量比１０／９０にて混合）２０μｍとを樹脂温度３３０℃にて押し出しラミネートし、更にその上にから酸化チタン２０％含有白色ポリエチレン層３０μｍを樹脂温度３３０℃にて押し出しラミネートし、比較例２の遮光性積層紙を得た。

［比較例３］
５層抄きの中３層に未晒しパルプを用い表裏１層に晒しパルプを用いて抄造することにより、比較例３となる坪量３００ｇ／ｍ^２の遮光性原紙（東京製紙株式会社製）を得た。

上記各実施例および比較例にて得られた遮光性積層紙および遮光性原紙の遮光性能及び表面白色度の調査を実施した結果を図２に示す。
尚、上記各種評価は以下に記す方法に従い実施した。
その結果、実施例１および２の遮光性積層紙は、遮光性能が優れ、尚且つ表面白色度も高いことが確認された。

［遮光性評価方法］
日本分光（株）社製分光光度計にて定量ろ紙のＮｏ．５Ｃ（東洋濾紙株式会社製）を基準として実施例１〜２、比較例１〜３にて得られた積層紙の測定を波長２５０ｎｍ〜８５０ｎｍの範囲について実施して光線透過率Ｔを求めた。
光線透過率Ｔは定量ろ紙自体の光線透過率をＴｏ、積層紙自体の光線透過率をＴｉとしＴ＝（Ｔｉ／Ｔｏ）×１００にて求めた。

［表面白色度評価方法］
ＪＩＳＰ８１２３に従い、ハンター白色度試験器により実施例１〜２、比較例１〜３にて得られた積層紙の白色度（％）を測定。
尚、晒しパルプを用い表面に印刷を全く施していない原紙の表面白色度が８０〜８５％であるため、この白色度が８０％以上あれば容器外面に用いることができると判断した。

遮光性紙容器用積層紙の断面を示す模式図である。実施例と比較例の評価の結果を示す表である。

符号の説明

１遮光性紙容器用積層紙
２原紙
３遮光性インキ層
４隠蔽インキ層
５白色樹脂層

Claims

原紙を基材とする遮光性紙容器用積層紙において、
前記基材の容器外面側となる片面に遮光性インキ層を形成し、該遮光性インキ層の上に隠蔽インキ層を形成し、該隠蔽インキ層の上に白色材料を含有する白色樹脂層を設けてなることを特徴とする遮光性紙容器用積層紙。
前記遮光性インキ層が黒色インキの層からなり、隠蔽インキ層が白色インキの層からなることを特徴とする請求項１記載の遮光性紙容器用積層紙。
前記白色材料が酸化チタンであり、白色樹脂層の樹脂成分がポリエチレンであることを特徴とする請求項１記載の遮光性紙容器用積層紙。
前記原紙の坪量が１００〜５００ｇ／ｍ^２、白色樹脂層の厚みが１０〜５０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の遮光性紙容器用積層紙。