JP2019064684A - 断熱容器用積層体、断熱容器、断熱容器用積層体の製造方法、および断熱容器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
発泡前のカバー層11Aは、発泡可能な熱可塑性樹脂から構成されている。発泡可能な熱可塑性樹脂としては、例えば、中・低圧法エチレン単独重合体、高圧法低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体などを挙げることができ、これら以外であっても、後述する基材層から発生する水蒸気によって所望の発泡状態となり得るものを適宜選択して用いることができる。これらの中でも、発泡倍率の向上の観点からは、高圧法低密度ポリエチレンを用いるのが好ましい。なお、以下の説明においては、カバー層11A(11)を構成する高圧法低密度ポリエチレンと、後述する表面層16を構成するポリエチレン系樹脂とを明確に区別するため、カバー層11A(11)を構成する高圧法低密度ポリエチレンについては、「高圧法低密度ポリエチレン(B)」と表記し、表面層16を構成するポリエチレン系樹脂については、「ポリエチレン系樹脂(A)」と表記する。
本実施形態にかかる断熱容器用積層体10A、10にあっては、前記カバー層11A、11上に、表面層16が設けられているが、これは任意の層であり、必ずしも設ける必要はない。表面層16を設けることにより、後述する印刷層が形成される部分(面)を平坦化することができ、意匠性を向上せしめることができる。
本発明の実施形態にかかる断熱容器用積層体10A、10にあっては、前記カバー層11A、11上もしくは表面層16がある場合は表面層16上に印刷層15が設けられており、当該印刷層15はバインダー樹脂としてウレタン樹脂を含み、かつ印刷層の全固形分の合計質量に対する当該ウレタン樹脂の割合が18質量%以上である点にも特徴を有している。このような特定のバインダーを含む印刷層15を用いることにより、印刷層15の追従性を向上せしめることができ、カバー層11Aが発泡状態となった際に当該カバー層11Aの発泡にうまく追従し、表面平滑性を担保でき、優れた意匠性を発揮することができる。なお、このような印刷層15は、必ずしもカバー層11Aもしくは表面層16の全面に形成されている必要はなく、図1や図2に示すように、部分的に形成されていてもよい。
本発明の実施形態にかかる断熱容器用積層体10A、10にあっては、前記印刷層15に加え、発泡抑制層17が設けられている。発泡抑制層17を設けることにより、発泡抑制層17が設けられた部分におけるカバー層11Aの発泡を抑制し、図2に示すように、発泡後の断熱容器用積層体10の外面側に任意の凹凸を形成することができ、意匠性を飛躍的に向上せしめることができる。
基材層12は紙から構成されている。この紙は、断熱容器を構成する基本素材となることから賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有するものを使用することができる。紙としては、例えば、主強度材であり、強サイズ性の晒または未晒の紙基材、あるいは、純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙、ミルク原紙等の各種の紙基材を使用することができる。基材層12は、これらの紙を複数層重ねたものであってもよい。また、紙は、坪量80〜600g/m2程度、好ましくは坪量100〜450g/m2程度であり、厚さ110〜860μm程度、好ましくは140〜640μm程度のものを使用することができる。
本実施形態にかかる断熱容器用積層体10A、10にあっては、基材層12の内面側に水蒸気遮断層13が設けられている。当該層は、基材層12を構成する紙から発生する水蒸気を遮断し、発生した水蒸気を効率良くカバー層11A側に送るために機能する層であり、したがって当該機能を有する層であれば、特に限定されることはない。例えば、カバー層を構成する樹脂よりも融点が5度以上高い樹脂を用いることにより、水蒸気遮断機能に優れており、加えてピンホール耐性にも優れている。
本実施形態にかかる断熱容器用積層体10A、10にあっては、上述した各層の他、種々の機能を発揮する層が含まれていてもよい。
以下に本願発明の実施形態にかかる断熱容器、および断熱容器の製造方法について説明する。
紙から構成される基材層の裏面に310℃の温度でTダイより押し出し、引き取り速度が100m/分、エアギャップ長さが140mmで40μmの厚さになるよう押出しラミネートを行うことで水蒸気遮断層を形成した。さらに、基材層の表面に引き取り速度が60m/分でカバー層を形成した。ついで校正機により、表面層上に白インキを全面印刷した後、色インキをパターン上に印刷し、色インキ上に部分的に発泡抑制層を設けることで発泡前の断熱容器用積層体を得た。その後、当該断熱容器用積層体を裁断して円柱状にし、対流式オーブンを用いて120℃で5分間加熱することでカバー層を発泡させて発泡後の断熱容器用積層体を得た。
上記の作製方法により、以下の構成からなる実施例1の断熱容器用積層体を得た。
・層構成:
発泡抑制層/印刷層/カバー層/基材層/水蒸気遮断層
・発泡抑制層:
乾燥後の発泡抑制層の全固形分の合計質量に対する硝化綿樹脂の割合35質量%
・印刷層:
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合35質量%
・カバー層:
LDPE(東ソー(株)製ペトロセン 212)
密度919kg/m3
MFR13g/10分
溶融温度107℃
発泡前の厚さ60μm
発泡後の厚さ690μm
・基材層:
日本製紙(株)製コップ原紙
坪量280g/m2
・水蒸気遮断層:
MDPE(東ソー(株)製ペトロセン LW04−1)
密度940kg/m3
MFR7g/10分
溶融温度133℃
厚さ40μm
発泡抑制層を以下のものとしたことを除き、実施例1と同じ条件にて実施例2の断熱容器用積層体を得た。
・発泡抑制層:
乾燥後の発泡抑制層の全固形分の合計質量に対するアクリル樹脂の割合35質量%
発泡抑制層を以下のものとしたことを除き、実施例1と同じ条件にて実施例3の断熱容器用積層体を得た。
・発泡抑制層:
乾燥後の発泡抑制層の全固形分の合計質量に対する塩素化ポリプロピレン樹脂の割合35質量%
発泡抑制層を以下のものとしたことを除き、実施例1と同じ条件にて実施例4の断熱容器用積層体を得た。
・発泡抑制層:
乾燥後の発泡抑制層の全固形分の合計質量に対する硝化綿樹脂の割合30質量%
乾燥後の発泡抑制層の全固形分の合計質量に対するテルペン樹脂の割合10質量%
発泡抑制層を以下のものとしたことを除き、実施例1と同じ条件にて実施例5の断熱容器用積層体を得た。
・発泡抑制層:
乾燥後の発泡抑制層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合10質量%
印刷層を以下のものとしたことを除き、実施例1と同じ条件にて実施例6の断熱容器用積層体を得た。なお、実施例1と異なり、発泡後のカバー層の厚さは440μmであった。
・印刷層:
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合18質量%
発泡抑制層と印刷層を以下のものとしたことを除き、実施例1と同じ条件にて実施例7の断熱容器用積層体を得た。なお、実施例1と異なり、発泡後のカバー層の厚さは440μmであった。
・発泡抑制層:
乾燥後の発泡抑制層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合13質量%
・印刷層:
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合18質量%
層構成を以下のものとしたことを除き、実施例1と同じ条件にて実施例8の断熱容器用積層体を得た。
・層構成:
印刷層/発泡抑制層/カバー層/基材層/水蒸気遮断層
水蒸気遮断層を以下に示す3層構造としたことを除き、上記実施例1と同じ条件にて実施例9の断熱容器用積層体を得た。なお、3層構造の水蒸気遮断層は、実施例1における水蒸気遮断層の内側にPETフィルムを積層し、3層構造の水蒸気遮断層全体の57μmの厚さになるようにポリエチレンによる押出しラミネートを行うことで形成した。
・層構成:
発泡抑制層/印刷層/カバー層/基材層/3層構造の水蒸気遮断層
・水蒸気遮断層(1):
MDPE(東ソー(株)製ペトロセン LW04−1)
密度940kg/m3
MFR7g/10分
溶融温度133℃
厚さ15μm
・水蒸気遮断層(2)
PETフィルム(東洋紡(株)製T−4100)
厚さ12μ
・水蒸気遮断層(3):
MDPE(東ソー(株)製ペトロセン LW04−1)
密度940kg/m3
MFR7g/10分
溶融温度133℃
厚さ30μm
カバー層上に、以下に示す表面層を設けたことを除き、上記実施例1〜9それぞれと同じ条件にて実施例10〜18の断熱容器用積層体を得た。なお、表面層は、上記実施例1〜9それぞのカバー層と下記表面層を共押出しすることで形成した。
・表面層:
LLDPE(東ソー(株)製ニポロン−L M72)
密度925kg/m3
溶融温度121℃
厚さ10μm
発泡抑制層を以下のものとしたことを除き、実施例1と同じ条件にて比較例1の断熱容器用積層体を得た。
・発泡抑制層:
乾燥後の発泡抑制層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合35質量%
発泡抑制層と印刷層を以下のものとしたことを除き、実施例1と同じ条件にて比較例2の断熱容器用積層体を得た。なお、実施例1と異なり、発泡後のカバー層の厚さは240μmであった。
・発泡抑制層:
乾燥後の発泡抑制層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合35質量%
・印刷層:
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合10質量%
発泡抑制層と印刷層を以下のものとしたことを除き、実施例1と同じ条件にて比較例3の断熱容器用積層体を得た。なお、実施例1と異なり、発泡後のカバー層の厚さは100μmであった。
・発泡抑制層:
乾燥後の発泡抑制層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合35質量%
・印刷層:
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対する硝化綿樹脂の割合35質量%
発泡抑制層と印刷層を以下のものとしたことを除き、実施例1と同じ条件にて比較例4の断熱容器用積層体を得た。なお、実施例1と異なり、発泡後のカバー層の厚さは70μmであった。
・発泡抑制層:
乾燥後の発泡抑制層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合35質量%
・印刷層:
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するアクリル樹脂の割合35質量%
発泡前後の厚みは、厚み計(ダイヤルシックネスゲージG:(株)尾崎製作所製)を用いて測定し、差分から白インキと色インキを積層した部位の表面層とカバー層の厚みの和を算出し、以下の基準に従って評価した。
A:450μm以上
B:300μm以上450μm未満
C:300μm未満
発泡後の印刷層の表面について、白インキ印刷部と色インキ印刷部との段差を指触し、色インキ印刷部の凹み度合いを以下の基準に従って評価した。
A:白インキ印刷部との段差をほとんど感じない。
B:白インキ印刷部との段差をわずかに感じる。
C:白インキ印刷部との段差をかなり感じる。
発泡後の色インキ印刷部の外観状態を目視による観察と指触を行ない、表面の滑らかさを以下の基準に従って評価した。
A:表面が滑らかで、凹凸を感じない。
B:わずかに凹凸を感じる。
C:かなり凹凸があり、ざらつきを感じる。
発泡後において、発泡抑制層のある部分とない部分におけるカバー層の厚み差を測定することで評価した。
◎:厚み差が200μm以上
○:厚み差が150μm以上200μm未満
×:厚み差が150μm未満
上記発泡厚み、発泡追随性、発泡外観、および発泡抑制効果のそれぞれについての評価結果を表1に示す。
Claims (14)
- 外面側から、カバー層、紙から構成される基材層、前記基材層を構成する紙から発生する水蒸気を遮断する水蒸気遮断層、を有するとともに、
前記カバー層の外面側表面の少なくとも一部には、印刷層を有し、
さらに、前記印刷層の外面側表面、前記印刷層と前記カバー層との間、および前記印刷層が形成されていない部分における前記カバー層の外側面表面、の少なくとも一箇所には、前記カバー層の発泡を抑制する発泡抑制層を有する、断熱容器用積層体であって、
前記カバー層は、発泡可能な熱可塑性樹脂から構成されており、
前記印刷層は、印刷層用バインダーを含み、前記印刷層用バインダーは、ウレタン樹脂を含み、かつ印刷層の全固形分の合計質量に対する前記ウレタン樹脂の割合が18質量%以上であり、
前記発泡抑制層は、発泡抑制層用バインダーを含み、前記発泡抑制層用バインダーは、ウレタン樹脂を含まないか、ウレタン樹脂を含む場合であってもその割合が発泡抑制層の全固形分の合計質量に対して18質量%未満である、ことを特徴とする断熱容器用積層体。 - 前記発泡抑制層用バインダーが、硝化綿樹脂、ビニル系共重合物、ポリアミド樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ロジン系樹脂、ダイマー酸系樹脂、マレイン酸系樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、テルペン樹脂、ケトン樹脂、ブチラール樹脂および石油樹脂からなる群から選択される1または2以上である、ことを特徴とする請求項1に記載の断熱容器用積層体。
- 前記発泡抑制層は、着色剤を含む、ことを特徴とする請求項1または2に記載の断熱容器用積層体。
- 前記発泡可能な熱可塑性樹脂が、高圧法低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、およびエチレン・α−オレフィン共重合体の何れかである、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の断熱容器用積層体。
- 前記印刷層とカバー層との間に表面層を有する、ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の断熱容器用積層体。
- 前記カバー層が発泡している、ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の断熱容器用積層体。
- 少なくともその一部が前記請求項1〜6のいずれか一項に記載の断熱容器用積層体によって構成されていることを特徴とする断熱容器。
- 胴部と底部を有し、
少なくとも前記胴部は、前記請求項1〜6のいずれか一項に記載の断熱容器用積層体によって構成されていることを特徴とする請求項7に記載の断熱容器。 - 外面側から、カバー層、紙から構成される基材層、前記基材層を構成する紙から発生する水蒸気を遮断する水蒸気遮断層、を有するとともに、前記カバー層の外面側表面の少なくとも一部には、印刷層を有し、さらに、前記印刷層の外面側表面、前記印刷層と前記カバー層との間、および前記印刷層が形成されていない部分における前記カバー層の外側面表面、の少なくとも一箇所には、前記カバー層の発泡を抑制する発泡抑制層を有する、断熱容器用積層体の製造方法であって、
カバー層、紙から構成される基材層、前記基材層を構成する紙から発生する水蒸気を遮断する水蒸気遮断層、を有する準備体を用意する工程と、
前記準備体のカバー層表面に、印刷層用バインダーを含み、前記印刷層用バインダーは、ウレタン樹脂を含み、かつ印刷層の全固形分の合計質量に対する前記ウレタン樹脂の割合が18質量%以上である印刷層を、印刷により形成する、印刷層印刷工程と、
前記印刷層の外面側表面、前記印刷層と前記カバー層との間、および前記印刷層が形成されていない部分における前記カバー層の外側面表面、の少なくとも一箇所に、発泡抑制層用バインダーを含み、前記発泡抑制層用バインダーは、ウレタン樹脂を含まないか、ウレタン樹脂を含む場合であってもその割合が発泡抑制層の全固形分の合計質量に対して18質量%未満である発泡抑制層を、印刷により形成する、発泡抑制層印刷工程と、を含む、ことを特徴とする断熱容器用積層体の製造方法。 - 前記印刷層印刷工程と、前記発泡抑制層印刷工程とが同時に行われる、ことを特徴とする請求項9に記載の断熱容器用積層体の製造方法。
- 前記準備体は、前記カバー層の外面側に表面層を有し、
前記印刷層印刷工程においては、前記表面層表面に印刷層が形成され、
前記発泡抑制層印刷工程においては、前記印刷層の外面側表面、前記印刷層と前記表面層との間、および前記印刷層が形成されていない部分における前記表面層の外側面表面、の少なくとも一箇所に発泡抑制層が形成される、ことを特徴とする請求項9または10に記載の断熱容器用積層体の製造方法。 - 請求項9〜11の何れか一項に記載の断熱容器用積層体の製造方法によって製造された断熱容器用積層体を用意する工程と、
前記断熱容器用積層体を所定の形状に打ち抜く打ち抜き工程と、
前記打ち抜かれた断熱容器用積層体を容器形状に成型する成型工程と、
前記容器形状に成型された断熱容器用積層体を加熱してカバー層を発泡せしめる加熱工程と、
を含むことを特徴とする断熱容器の製造方法。 - 請求項9〜11の何れか一項に記載の断熱容器用積層体の製造方法によって製造された断熱容器用積層体を用意する工程と、
前記断熱容器用積層体を所定の形状に打ち抜く打ち抜き工程と、
前記打ち抜かれた断熱容器用積層体を加熱してカバー層を発泡せしめる加熱工程と、
前記カバー層が発泡された状態の断熱容器用積層体を容器形状に成型する成型工程と、
を含むことを特徴とする断熱容器の製造方法。 - 請求項9〜11の何れか一項に記載の断熱容器用積層体の製造方法によって製造された断熱容器用積層体を用意する工程と、
前記断熱容器用積層体を加熱してカバー層を発泡せしめる加熱工程と、
前記カバー層が発泡した状態の断熱容器用積層体を所定の形状に打ち抜く打ち抜き工程と、
前記打ち抜かれた断熱容器用積層体を容器形状に成型する成型工程と、
を含むことを特徴とする断熱容器の製造方法。
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