JP2010195408A

JP2010195408A - 生分解性洗剤カートン

Info

Publication number: JP2010195408A
Application number: JP2009040140A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Mikamo; 弘明三鴨; Mitsuhiro Sano; 充洋佐野; Natsuki Terajima; 夏樹寺島
Original assignee: Oji Packaging Co Ltd; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Packaging Co Ltd
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2010-09-09

Abstract

【課題】
防湿性を有する生分解性材料（天然防湿材料を含む）を配合した、耐油性を有する生分解性樹脂（天然系生分解性樹脂を含む）を主成分とするホットメルト系接着剤で、紙と紙とを貼合してなる防湿性と耐油性を併せ有する紙製生分解性洗剤用カートンを提供する。
【解決手段】
紙（1１）／防湿性・耐油性接着剤層（1２）／紙（1３）の構成で積層（貼合）された、紙を基材とする包装材料であって、接着剤層（1２）の主成分が生分解性・耐油性を有する樹脂（特に天然樹脂）層で、これに防湿性を有する生分解性材料（特に天然防湿材料）を配合して、紙（11）と紙（13）を積層（貼合）してなる防湿性と耐油性を有する生分解性樹脂（あるいは天然樹脂成分のみからなる樹脂）を接着剤として紙と紙を積層（貼合）した、生分解性洗剤用カートンに出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、防湿性と耐油性を有する生分解性包装材料と該生分解性包装材料を用いて作製した洗剤カートン用複合加工紙、及び、同複合加工紙からなる生分解性洗剤カートンに関する。

従来、洗剤カートン用加工紙やそれを用いた洗剤カートンは、塗工白板紙の非塗工面側とクラフト紙や、チップボール紙とを、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂やポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂を用いてサンドウィッチラミネートした加工紙を用い、打ち抜き機で所定の形状に打ち抜いたブランクを製函機にてストレートカートン形状にサイド貼りして後、洗剤メーカー側でフラップ部等の所定部分に糊を着け、成形しながら洗剤粉末を充填していた。そして、防湿性、耐油性等の機能はポリオレフィン系ホットメルト樹脂やポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂膜で発現させおり、これら熱可塑性樹脂には生分解性（廃棄後に各種微生物により水と二酸化炭素等に分解）はなく、また、これら樹脂を含む構成は（財）古紙再生促進センターの分類では禁忌品に分類されているため、古紙にリサイクルにすることも困難なので、使用後の洗剤カートンは、焼却したり埋め立てたりして処分され、地球温暖化や汚染の一つの原因に成っていた。

最近では燃焼時の炭酸ガス発生による地球温暖化問題、廃棄物による環境汚染問題等を解決するため、廃棄後に土中埋設、堆肥混合、コンポスト処理等の方法で使われる微生物で分解されてしまう、生分解性プラスチック（ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリ３−ヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）等）が注目されている。しかし、前記ＰＬＡ、ＰＨＢ等の生分解性プラスチックは概して防湿性が不十分で、生分解性プラスチックをサンドウィッチラミネートした加工紙を用いて成形した洗剤カートンは、水蒸気透過率が従来のポリオレフィン樹脂を使用した洗剤カートンに比して不良のため、粉末洗剤を充填した洗剤カートンを長期間保存した場合、粉末洗剤が水分を吸収してケーキング（固形化）し、消費者が粉末として取り出せない等、実用上の問題があった。（特許文献１）。

特開平０６−１０６６８１号公報

本発明は、生分解性洗剤カートンに関する前記の問題点を解決するため、防湿性を有する生分解性包装材料と該生分解性包装材料を用いて作製した防湿性を有する紙製生分解性洗剤カートンを提供することを課題とする。特に、地球温暖化の原因の炭酸ガスを発生させない為、炭酸ガスを吸収して炭酸同化作用で成育する天然系防湿材料と生分解性樹脂を使用した包装材料と該生分解性包装材料を用いて作製した防湿性を有する紙製生分解性洗剤カートンを提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下の（１）〜（４）の構成を採る。
（１）本発明の第１は、紙／樹脂層／紙の構成であって、樹脂層が、防湿性と耐油性を併せ持つ生分解性接着剤により積層（貼合）されていることを特徴とする洗剤カートン用複合加工紙、及び、同複合加工紙からなる生分解性洗剤カートンである。

（２）本発明の第２は、耐油性を有する合成系生分解性樹脂（ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリ３−ヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ））等に、合成系ワックス類の防湿性付与剤を添加した接着剤を用いることを特徴とする（１）項に記載の洗剤カートン用複合加工紙、及び、同複合加工紙からなる生分解性洗剤カートンである。
このように、合成系生分解性樹脂（ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリ３−ヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）等のポリ乳酸誘導体、又は澱粉由来の変性重合樹脂、のいずれか一つ以上を含む材料等）に、合成系ワックス類及びこれらの誘導体から選択される材料を混合して生分解性を有する防湿層として使用し、紙／防湿・耐油層／紙の構成で積層（貼合）された包装材料は、防湿性、耐油性を有すると共に、全て生分解性を有するので環境に優しい。

（３）本発明の第３、４は、耐油性を有する天然樹脂、天然ゴムまたはその誘導体系の生分解性樹脂に、天然系ワックス類の防湿性付与剤を添加した接着剤を用いることを特徴とする（１）項に記載の洗剤カートン用複合加工紙、及び、同複合加工紙からなる生分解性洗剤カートンである。
前記天然の樹脂又はその誘導体が天然ゴム又はその誘導体であるガッタパーチャー、シェラックで、これに天然ワックス類及びこれらの誘導体、カルナウバワックスから選択される材料を混合して、生分解性を有する防湿層として使用した（１）項記載の紙を基材とする全てが天然素材の極めて環境に優しい、生分解性包装材料である。

（４）本発明の第５は、天然樹脂、天然ゴム、ワックス類及びこれらの誘導体から選択される材料が、エステルガム、コーパル、ベンゾインガム、ニュウコウ、グアヤク、マスチック、ミルラ、カウリガム、ロジン、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、チクブル、チルテ、ツヌー、ソルビンハ、クラウンガム、バラタ、グッタペルカ、ガッタパーチャー、シェラック、カルナウバロウ、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、ラノリンからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする（１）〜（４）項のいずれか１項に記載の複合加工紙を基材とする生分解性包装材料である。

紙／防湿・耐油樹脂層／紙の構成で積層（貼合）された紙を基材とする複合加工紙は、防湿性、耐油性に優れた紙製生分解性洗剤カートンになる。本発明の生分解性複合加工紙を洗剤カートンに使用することにより、環境負荷の低減がはかれ、ごみ処理がし易くなる。また、植物由来の材料のみからなる場合は、炭酸ガスの増加が無く、地球温暖化防止に極めて、有利である。

本発明の生分解性複合加工紙の層構成を示す断面説明図である。本発明の生分解性複合加工紙を使用して作製した生分解性洗剤カートン一例を示す斜視説明図である。

以下、その製造方法を説明する。
本発明の防湿性と耐油性を有する複合加工紙、同複合加工紙からなる生分解性洗剤カートンを実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。

図１は本発明の生分解性複合加工紙の層構成を示す断面説明図であり、図２は本発明の生分解性複合加工紙を使用して作製した生分解性洗剤カートン一例を示す斜視説明図である。

図１において、（１１）、（１３）は紙、（１２）は防湿・耐油樹脂層を示す。

紙（１１）は印刷性を考慮して、塗工白ボール紙、３００〜４５０ｇ／ｍ²程度の坪量、紙（１３）は、カートン成型時の糊接着性を考慮してはチップポール紙、クラフト紙等が利用でき、８０〜１６０ｇ／ｍ²程度の坪量のものが好適に使用できる。

防湿層（１２）は、天然樹脂、天然ゴムとエステルガムを含むものが好ましく、例えば、天然樹脂（ガッタパーチャー）、天然ゴム、エステルガム、変性ロジン、天然ワックスの５つの天然物の混合が良い。この場合、その混合比率は、天然樹脂＋天然ゴム／エステルガム／変性ロジン／天然ワックス＝２０〜３０／５〜１５／５０〜６０／１０〜２０（固形分比）程度が好ましい。また、天然樹脂（ガタパッチャー）や天然ゴムを使用しなくとも、天然ゴムの主成分であるポリイソプレンを含有する天然樹脂の使用も可能で、例えば、ジェルトン、ガッタパーチャー、チクル、ソルバ等をそのまま、もしくは混合して使用することもできる。

天然樹脂のガッタパーチャーは、トランス型のポリイソプレンから出来ており（グッタペルカとも言う）、東南アジアに野生するアカテツ科の常緑高木グッタペルカノキ（Ｐａｌａｑｕｉｕｍｇｕｔｔａ）などのラテックスから作られる天然樹脂の一つである。天然ゴム、ガタパーチャー双方ともポリイソプレンから出来ているが、天然ゴムは弾性を示し、ガタパーチャーは弾性を示さない。この弾性の違いは幾何異性体の性質によるものであり、シス型のポリイソプレン／天然ゴムは分子鎖が折れ曲がった構造をとって不規則な形を取りやすく、分子鎖と分子差の間に多くの隙間を生じ分子間力が比較的小さくなるため、分子同士の結晶化が起こらず軟らかな性質を持つようになる。
それに対してトランス型のポリイソプレン／ガッタパーチャーは分子鎖が直線構造をとりやすく、分子鎖と分子鎖の距離が近くなる為、分子間力が強く作用し分子間で微結晶化を引き起こし、硬い樹脂状の物質となる。従って、このガタパーチャーの高分子構造が本発明に必要な、防湿性と耐油性に極めて有用な性能を発現させている。

ガッタパーチャーは歯科医療での根管充填剤（神経治療終了後に、神経管を封鎖）として充填する非常に生体親和性の良い材料で、鉄やクロム、酸化亜鉛が微量含まれている。また、２重結合をすべて水素化すると、ポリプロピレンやポリエチレンに似たプラスチックになる。

ポリエチレン並みの防湿性を付与させるためには、３０〜４０μｍ程度の塗布厚みが必要になる。紙（１１）への塗布方法は、ダイコートラミネーション法、押し出しラミネーション法によるサンドウィッチラミネーション、あるいはコーティング後にヒートラミネーション（熱ラミネーション）する方法が一般的である。紙（１１）と紙（１３）とを上記方法によりサンドウィッチラミネーションして防湿層（１２）を形成させても良い。

防湿層（１２）には、耐油性も付与する。天然樹脂（ガッタパーチャー）、ＰＨＢ、ＰＬＡ等のポリ乳酸誘導体、又は澱粉由来の変性重合樹脂、シェラック樹脂のいずれかを主材とする層、好ましくはこれらの樹脂そのものからなる層、又はこれらの混合物よりなる層が好ましい。
紙（１３）への塗布方法は、押し出しラミネーション法が一般的であるが、澱粉由来の変性重合樹脂の場合は、溶剤に溶かすかエマルジョン化した液体を加熱処理して被膜化する場合がある。

これら各層の積層（貼合）は、一般的にはつぎのようにして行う。すなわち、紙（１３）側と紙（１１）とを防湿・耐油層（１２）のホットメルトをダイコーター機で、塗布後、サンドウィッチするラミネーション方法である。

このようにして作製した生分解性複合加工紙を、例えば、所望の大きさ、形状に裁断後、製函機でサック貼りする。その後、粉末洗剤メーカーで起函し、所定部に糊を付けて圧着する等で立体形状の洗剤カートンとする。

以下、本発明の防湿・耐油性を有する生分解性洗剤カートンの製造方法の具体的な構成を実施例に基づいて説明する。

＜実施例１＞
紙（１３）として坪量７０ｇ／ｍ² のクラフト原紙を準備する。この原紙にポリ乳酸（ＰＬＡ）にパラフィンワックスを所定量（約２０％（固形分質量比））をホットメルト用ダイコーター機で、４０μｍの厚さに塗布して後、紙（１１）として塗工白ボール紙（坪量４００ｇ／ｍ² ）を圧着して複合加工紙を作製した。ホットメルトダイコーター温度は１８０℃であった。

＜実施例２＞
紙（１３）として坪量７０ｇ／ｍ² のクラフト原紙を準備する。この原紙に天然樹脂であるガッタパーチャー／天然ゴムであるジェルトン／シェラック＝２５／３０／３０を（計８５％（固形分質量比））混合し、カルナウバロウを所定量（１５％（固形分質量比）））添加し、ホットメルト用ダイコーター機で、４０μｍの厚さに塗布して後、紙（１１）の塗工白ボール紙（坪量４００ｇ／ｍ² ）を圧着して複合加工紙を作製した。ホットメルトダイコーター温度は１８０℃であった。

＜実施例３＞
ホットメルト層としては、天然樹脂＋天然ゴム／エステル化ガム／変性ロジン／天然ワックス＝２０／１０／５５／１５の混合材料（計４０％（固形分質量比））に更にエコフレックス（ＢＡＳＦ社製）を（４５％（固形分質量比）を混合、更にカルナウバロウを所定量（１５％（固形分質量比）））添加して、サンドウィッチラミネーションした。このときの防湿層（１２）となる混合材料の厚みは４０μｍで、ホットメルトダイコーター温度は１８０℃であった。

このようにして、坪量４００ｇ／ｍ² の塗工白ボール紙（１１）／厚さ４０μｍの防湿・耐油層（１２）／坪量７０ｇ／ｍ² のクラフト紙（１３）からなる実施例１、実施例２、実施例３の生分解性複合加工紙（１０）を得た。

＜比較例１＞
紙（１３）として坪量７０ｇ／ｍ² のクラフト原紙を準備する。この原紙にＰＬＡを押し出し機で、４０μｍの厚さに塗布して後、紙（１１）として塗工白ボール紙（坪量４００ｇ／ｍ² ）を圧着して複合加工紙を作製した。

＜比較例２＞
（１３）として坪量７０ｇ／ｍ² のクラフト原紙を準備する。この原紙に天然ゴムであるジェルトン／シェラック＝５０／５０を混合し、ホットメルト用ダイコーター機で、４０μｍの厚さに塗布して後、紙（１１）の塗工白ボール紙（坪量４００ｇ／ｍ² ）を圧着して複合加工紙を作製した。

このようにして作製した実施例３種類、比較例２種類、合計５種類の生分解性複合加工紙を適宜に加工し、紙製生分解性洗剤カートンを作製した。

この紙製生分解性カートンの防湿性、耐油性と生分解性を下記の方法により測定、評価した。その結果を表１に示す。
（注＊１）防湿性 ‥ 紙製生分解性カートン内に塩化カルシウム５０ｇを入れ、適当な蓋材で密封シール後、４０℃、９０％Ｒ．Ｈ．の雰囲気下に放置したときの透過した水分による重量変化を測定する。
○：５０ｇ／ｍ² ・ｄａｙ未満、×：粉末洗剤が固化／ケーキング）５０ｇ／ｍ² ・ｄａｙ以上
（注＊２）耐油性 ‥ 粉末洗剤を紙製生分解性カートンに入れ、６０℃に所定時間（１ヶ月以上）放置して、紙への浸透度合いを目視により確認する。
○：しみ込みなし、×：しみ込みあり
（注＊３）生分解性 ‥ ＪＩＳＫ６９５０「プラスチック−活性汚泥による好気性生分解度試験方法」による。

このように、紙／防湿耐油層／紙の構成で積層（貼合）された複合加工紙（実施例１、実施例２、実施例３）を用いて作製した生分解性洗剤カートンは、防湿性、耐油性に優れた生分解性洗剤カートンである。

本発明方法によって得られた生分解性を有する洗剤カートンは、その製造に際しての製造工程数が少なく、しかも、煩雑な工程が必要で無く、安価に供給されるものであり、しかも、防湿性、耐油性に対しても優れた性質を有するものであるから洗剤カートン以外にも高度の利用価値を有する。特に、植物由来の材料のみからなる場合は、炭酸ガスの増加が無く、地球温暖化防止に極めて、有利である。

１０：複合加工紙
１１：紙
１２：防湿・耐油樹脂層
１３：紙

Claims

紙／樹脂層／紙の構成であって、樹脂層が、防湿性と耐油性を併せ持つ生分解性接着剤により積層（貼合）されていることを特徴とする洗剤カートン用複合加工紙、及び、同複合加工紙からなる生分解性洗剤カートン。
耐油性を有する合成系生分解性樹脂（ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリ３−ヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ））等に、合成系ワックス類の防湿性付与剤を添加した接着剤を用いることを特徴とする請求項１に記載の洗剤カートン用複合加工紙、及び、同複合加工紙からなる生分解性洗剤カートン。
耐油性を有する天然樹脂、天然ゴムまたはその誘導体系の生分解性樹脂に、天然系ワックス類の防湿性付与剤を添加した接着剤を用いることを特徴とする請求項１に記載の洗剤カートン用複合加工紙、及び、同複合加工紙からなる生分解性洗剤カートン。
請求項１に記載の樹脂層が、耐油性を有する天然樹脂としてシェラック、また、防湿性を有する天然系ワックスとしてカルナウバワックス、両性能を有する天然樹脂としてガッタパーチャーを用いることを特徴とする洗剤カートン用複合加工紙、及び、同複合加工紙からなる紙製生分解性洗剤カートン。
天然樹脂、天然ゴム、ワックス類及びこれらの誘導体から選択される材料が、エステルガム、コーパル、ベンゾインガム、ニュウコウ、グアヤク、マスチック、ミルラ、カウリガム、ロジン、チクル、ジェルトン、ソルバ、ベネズエラチクル、ニガーグッタ、チクブル、チルテ、ツヌー、ソルビンハ、クラウンガム、バラタ、グッタペルカ、ガッタパーチャー、シェラック、カルナウバロウ、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、ラノリンからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合加工紙を基材とする生分解性包装材料。