JP3800073B2 - Molding base paper and paper molding container using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水分を含有する内容物、特に食品類、例えば食肉、野菜、鮮魚等の生鮮食料品、又は弁当、総菜、冷凍食品、菓子類、めん類、スープ類、汁物類、飲料等の各種加工食品を収容するのに好適な、耐水性、及びガスバリアー性を有し、しかもプレス成形適性に優れ、外観が美しい紙製成形容器を得られる成形加工原紙、及び紙製成形容器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、水分を含有する内容物、特に食品類に用いられるトレー等成形容器としては、各種樹脂を原料とした成形容器、例えば、例えば、発泡ポリスチレンビーズをモウルド成形、又は発泡ポリスチレンシートをプレス成形したEPS(発泡スチロール)トレー、その他、PS(スチレン)トレー、PP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)トレー等が広く用いられている。その他にも、主にアルミニウム等の薄い金属をプレス成形したトレー容器が存在する。
また、紙を主体として構成された紙製成形容器も広く用いられている。紙主体の素材は表面に樹脂層としてポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコールなどの各種樹脂を積層した原紙を成形したものが広く用いられている。
このような樹脂層を有する紙製成形容器は、安価かつ軽量であって、酸素バリアー性や水蒸気バリアー性に優れているため、広く使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の成形加工原紙は、特にプレス成形によって紙製成形容器とした場合、得られる容器の深さや外観の滑らかさ、及び容器の強度が不十分であった。
上記の理由から、ガスバリアー性を有し、プレス成形適性に優れ外観が美しく強度が十分な紙製成形容器が得られる成形加工原紙が求められていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題を解決するため、以下の方法をとる。
即ち、本発明は密度が0.3g/cm 3 を越え0.6g/cm3 以下の低密度層、及び0.7g/cm3以上の高密度層を有し、全体の密度が0.4〜0.7g/cm3 、坪量が90〜500g/m 2 の多層紙により構成された成形加工原紙であって、該多層紙の少なくとも片面にガスバリアー層を積層したプレス成形用の成形加工原紙である。
【0005】
本発明の第2は、低密度層が機械パルプ、カールドファイバー、及びマーセル化パルプの少なくとも一つから選ばれるパルプを主体として構成された本発明第1記載の成形加工原紙である。
【0006】
本発明の第3は、ガスバリアー層が熱可塑性樹脂により形成された本発明1〜2記載の成形加工原紙である。
【0007】
本発明の第4は、ガスバリアー層がエチレンビニルアルコール樹脂を含有する本発明第1〜3記載の成形加工原紙である。
【0008】
本発明の第5は、本発明第1〜4の成形加工原紙をプレス成形して成形された紙製成形容器である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明における成形加工原紙は、必要な剛度を得るために多層抄き合わせ抄紙によって得る。即ち層数が少なくとも2層以上を有する多層紙より構成されているものである。また、本発明においては、多層紙全体の密度が0.4〜0.7g/m3であることが必要である。また、このように低密度、即ち嵩高でありながら、剛度の高い多層紙を得るためには、前記多層紙は、密度が0.3g/cm 3 を越え0.6g/cm3 以下の低密度層、及び密度0.7g/m3以上、更に望ましくは0.7〜0.9g/m3の高密度層を有するものとし、低密度層によるヤング率の低下を、高密度層で補完することによって剛度の高い多層紙を得るものである。
【0010】
本発明においては、前述の多層紙が、低密度層と高密度層を少なくとも1層ずつ有すればよいが、嵩高でかつ剛度の高い多層紙を得るためには、高密度層が多層紙の少なくとも片側の外層であることが望ましい。また、多層紙の表裏の外層を共に高密度層とし、低密度層である中層が前記外層に挟まれた構造とすることが、更に効果的である。
なお、本発明においては、多層紙の表裏両面の最も外側の層を外層と呼び、中層とは外層に挟まれた一層あるいは複数の層全てを指すものとする。
【0011】
紙、板紙等のシートの剛度Sは、該シートを片持ち梁と考えたとき、S=E・I/B・W=E・T3/12・W、(E:ヤング率MPa、I:断面二次モーメントN・cm2、B:試料巾mm、W:試料重量kg、T:試料厚さmm)で示される。即ち、剛度Sはヤング率とシート厚さの3乗に比例すると考えることができる。
【0012】
更に、板紙のような多層構造のシートの剛度は、Tappi Nov.1963、Vol.46、No.11のA.T.Lueyによると、同様に前述の式を用い、各層のヤング率と断面二次モーメントから各層の剛度値を求め、それら各層の剛度値の和でシート全体の剛度値が求められるとされる。この考え方に基づけば、紙の厚さ中心からの距離が遠い、即ち、紙厚が厚いほど剛度が得られるので、中層は嵩高にすればよい。また、剛度は厚さの3乗とヤング率の積で示されるので、ヤング率は外層ほど高い方が剛度向上に効果的である。
【0013】
このことから、低密度層の密度は0.3g/cm 3 を越え0.6g/cm3 以下、最も好ましくは0.3g/cm 3 を越え0.5g/cm3 以下である。低密度層の密度を0.3g/cm 3 以下にすると層間強度の低下が激しく、また、0.6g/cm3を越えると、原紙全体の密度を0.4〜0.7g/cm3とすることができない。
【0014】
本発明においては、高密度層の密度は、0.7g/cm3以上であることが必要である。更に望ましくは0.7〜0.9g/cm3である。0.7g/cm3未満だと高密度層のヤング率が低下し、本発明の剛度の向上が期待できない。また、密度0.9g/cm3を越えた場合は、高密度層が緊密になり過ぎて、抄紙段階でこれ以上の高密度層を得ることが困難な場合がある。更に、プレス成形適性が伴わなくなる場合がある。
【0015】
本発明においては、前述したように、剛度を向上させるため、低密度層を中層とし、その両側に高密度化してヤング率を向上させた外層を形成することが好ましいが、片方の外層をのみ高密度層とすることも可能である。この方法により、全体の厚さを薄くすることなく、また、抄き合わせ抄紙時に、紙層内、又は紙層間の空気が外層を透過できず、層間はがれ現象が起きやすくなることを回避することもできる。
【0016】
外層に用いるパルプの種類には特段の制約はないが、NUKP、NBKP、などのN材(針葉樹)パルプの叩解度を高くして剛度を失わないようにしたものが特に望ましい。なお、本発明を効果的なものとするためには、高密度層とした外層の坪量は15〜100g/m2であることが好ましい。即ち15g/m2未満では高ヤング率の紙層を得ることは困難であり、また抄紙すること自体も困難である。一方、前記外層が100g/m2を越えると、相対的に低密度層の坪量が減るために多層紙全体の密度が上がり、0.4〜0.7g/cm3の範囲とすることが困難であるからである。
【0017】
本発明の多層紙の製造は、一般的な板紙を製造するのと同様に多層抄き合わせフォーマを用いて行う。例えば、10ステーション程度の複数のワイヤーパート上に数十g/m2の乾燥米坪に対応するパルプスラリーを順次積層しウエットシートを形成する。
更に具体的に例示すると、最初に外層となる紙層を形成するワイヤーパートに40g/m2程度のパルプ層を形成、脱水したのち毛布に転移させる。次に中層も別のワイヤーパートで同様に紙層を形成し、前記の外層上に必要な層数だけ積層する工程を繰り返して中層を形成する。最後にもう一方の外層となる紙層を形成して本発明の成形加工原紙を得る。
【0018】
本発明において、低密度層の原料として用いるパルプ原料は、JIS P 8121のカナダ標準形に準じたフリーネスが、再離解状態で200〜650mlの範囲となるものを用いることが好適である。
フリーネスが200ml未満の場合、パルプ繊維の水切れが悪いため、搾水されたシートが緻密な構造になりやすく、低密度な紙層構造を得にくくなる。反対にフリーネスが650mlを越えると、シートが低密度になり過ぎて抄紙時にプレス工程で層間剥離を発生してバルーン状の膨れが発生しやすくなる。
なお、再離解状態で200〜650mlのフリーネスを示す紙料は、用いられたパルプ原料の如何に関わらず、カナダ標準型フリーネスで250〜700mlとすることができる。また、使用されたパルプのフリーネスを原紙を再離解して測定することは、良好な操業性を示した製品から必要なパルプ特性を単時間で把握するのに有効である。
【0019】
また、低密度層に用いるパルプ原料は、低密度な紙層を得やすいパルプを主体とすることが好ましい。具体的にこのようなパルプの例として機械パルプが存在し、好適に使用される。
機械パルプは通常は木材、とりわけN材を機械力で破砕した後離解して製造したパルプであり、GP、TMP、RGP等があるが、TMP、RGPがより好ましい。その中でもラジアータパインやサザンパイン、ダグラスファー等が、繊維が剛直で変形しにくいという特徴を有するため、低密度な紙層を得ることができ、またプレス成形時の密度低下も少ないので低密度層の原料として特に好ましい。また、ケナフや葦、竹、サトウキビの砂糖絞り粕であるバガスなど各種非木材原料を使用することも可能である。なお、本発明においては、機械破砕する際に化学薬品を添加して得たパルプや、漂白工程を経たパルプ等、一部化学処理したパルプも機械パルプとして扱うものとする。
【0020】
更に、マーセル化パルプやカールドファイバー等、化学処理により、パルプに低密度化特性を付与したものも原料として好適に使用できる。本発明においては、低密度層の原料として、低密度の紙層を得るのに適した前述のパルプを主体として使用するが、その他、通常用いられる各種木材、もしくは各種非木材を原料とした化学パルプを適宜配合して使用することも可能である。本発明においては、低密度層の密度が0.3g/cm 3 を越え0.6g / cm 3 以下となるように、パルプ原料を選択し、必要に応じて、複数の種類を配合して使用することが可能である。
【0021】
なお、本発明においては、必要に応じて、上記パルプ原料中に一般の抄紙に用いられる填料、顔料、染料、サイズ剤、歩留向上剤、紙力増強剤などを任意に添加することができる。
例えば、硫酸バンド、ロジン系内添サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、無水マレイン酸系サイズ剤、スチレンアクリル酸系サイズ剤、スチレンアクリル系サイズ剤、ニカワ、澱粉、CMC、PVA、AKD等のサイズ剤、フッ素樹脂、ポリアミド系樹脂、ワックスエマルジョン等の撥水剤、尿素−ホルムアルデヒド系樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド系樹脂、ジアルデヒド澱粉、SBR等のラテックスを内添することで本発明の多層紙の耐水性を強化することができる。
また、これらは抄造工程中に紙層間にスプレーしたり、抄造中、もしくは抄造後に原紙表面に塗工する方法で添加することも可能である。
本発明の抄紙時pHは酸性抄紙である4.5付近から中性抄紙の6〜8程度の間で必要に応じて任意に選択することが可能である。
また、本発明の製造に用いられる抄紙機は、抄き合わせ抄紙、多層抄き抄紙が可能であるものならどのようなものでもよく、丸網式のもの、長網式のもの等が適宜使用できる。
【0022】
本発明における成形加工原紙には、必要に応じてその片面、あるいは両面に顔料と接着剤からなる塗工層を設けることができる。このような塗工層を設けることにより、成形加工原紙表面に良好な印刷適性を付与することができる。
前記塗工層に用いられる顔料としては、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、酸化チタン、プラスチックピグメント等既知のものが任意に使用できる。
前記塗工層に用いられる接着剤としては、澱粉、カゼイン、SBRラテックス、ポリビニルアルコールなど既知のものが任意に使用できる。
これらの塗工層は単層、あるいは多層に形成することができる。またその塗工量は全体で20〜30g/m2程度が望ましい。
また、このような塗工層を設ける場合は、塗工層直下の層は、叩解度を高め、表面をより平滑にしておくことが更に好ましい。
このような塗工層は、公知である各種の塗工装置を適宜用いて塗工することができる。また、このような塗工層の上に更に印刷層を設けることが可能である。
【0023】
本発明の成形加工原紙は、前述の多層紙の片面、あるいは両面に、成形容器とした場合に内容物の劣化を防止するために、特に酸素による酸化を防止するために、ガスバリアー層を積層するものである。
このガスバリアー層は、多層紙上に直接、もしくは前記顔料塗工層上、あるいは印刷層上等任意の個所に設けることができる。
なお、本発明におけるガスバリアー層とは、酸素透過度が23℃、50%RH条件で100cc/m2・24hr以下となる層を指すものとする。
ガスバリアー層を積層する方法としては、ガスバリアー性を有する合成樹脂のラミネートや、ガスバリアー性塗料の塗工等が存在し、状況に応じて任意に選択できる。
特に本発明に好適な方法は、熱可塑性のガスバリアー性樹脂を多層紙表面に積層する方法である。
上記樹脂層を多層紙に積層する方法としては、通常用いられるウエットラミネーション、ホットメルトラミネーション、押出ラミネーション、ドライラミネーション、サーマルラミネーション等のいずれでもよく、特に限定されるものではない。
【0024】
本発明で使用するガスバリアー性樹脂としては、塩化ビニリデン樹脂(PVD)、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ナイロン樹脂などが具体例として挙げられる。これらの中でも、ガスバリアー性、成形性の面で塩化ビニリデン樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂が好適である。この中でも、エチレンビニルアルコール樹脂、及びポリビニルアルコール樹脂が最も好適である。
【0025】
エチレンビニルアルコール(以下EVOH)について更に詳述する。EVOHはエチレンと酢酸ビニル共重合体のケン化物であるが、本発明において用いられるEVOHのエチレンと酢酸ビニルのモノマーモル比は、エチレン含量20〜65モル%、好適には25〜55モル%である。また酢酸ビニル成分のけん化度は95モル%以上、好適には98モル%以上の樹脂である。
EVOHのエチレン含量が20モル%未満の場合には、溶融成形時にゲル化しやすいため美麗なフィルム等成形物が得られない恐れがある。また高湿度下でのガスバリアー性が悪化する恐れがある。一方、エチレン含量が65モル%より高い場合には、ガスバリアー性が十分でなくなる恐れがある。また酢酸ビニル成分のけん化度が95モル%未満の場合には、エチレン含量が20モル%未満の場合と同様溶融成形時にゲル化しやすく、長時間にわたる安定な運転ができない恐れがある。
【0026】
また、本発明で用いられるEVOHのMIは、好適には0.5〜15g/10分である。更に本発明にいうEVOHは、5モル%以下の範囲の共重合モノマーで変性されていてもよい。変性用モノマーとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、高級脂肪酸ビニルエステル、アルキルビニルエーテル、N−ビニルピロリドン、N−ノルマルブトキシメチルアクリルアミド、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、N−(2−ジメチルアミノエチル)メタクリルアミド類あるいはその4級化物、N−ビニルイミダゾールあるいはその4級化物等を例示することができる。
【0027】
EVOH樹脂をガスバリアー層として使用する場合、単体の樹脂層として紙に積層してもよいが、紙との密着強度や耐水性、あるいは容器に成形するときの成形性などの面からEVOH層を含む多層の積層体として紙に積層するのが好ましい。
例えば、疎水性熱可塑性樹脂/接着性樹脂/EVOH/接着性樹脂/疎水性熱可塑性樹脂の3種5層共押出フィルムが挙げられる。疎水性熱可塑性樹脂はポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂が好適である。接着性樹脂は酸変性されたポリオレフィン樹脂が好適である。EVOH層を含む多層フィルムは上記3種5層のみならず、4種7層や必要に応じて他の樹脂層を積層したものを用いてもかまわない。
また、EVOH樹脂は湿度が80%以上になると急激に酸素透過度が低下する性質があるが、内容物の水分活性が0.8以上のものを包装する場合は、EVOH層を厚くしたり、吸湿剤を含んだ層を別途設けてEVOHの吸湿を防ぐような多層フィルムを積層してもかまわない。吸湿剤には、シリカゲル、塩化カルシウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ギ酸ナトリウム、塩化ナトリウム、安息香酸ナトリウムなどの水分を吸湿する性質を有するものであれば特に制限はない。
【0028】
また、ガスバリアー性を向上させるためにEVOHと平板状顔料を併用して曲路効果によりガスバリアー性を向上させてもよい。平板状顔料としては、フィロケイ酸塩鉱物(雲母族、パイロフィライト、タルク、緑泥石、セプテ緑石、蛇紋石、スチルプノメレーン、カオリン)、
グラファイト、リン酸塩系誘導体型化合物(リン酸ジルコニウム系化合物)、カルコゲン化合物、スメクタイト族、バーミキュライト族、などを挙げることができる。
【0029】
また、ポリオレインフィン等の合成樹脂フィルム上に、ガスバリアー性樹脂を塗工したものを本発明のガスバリアー層としてもかまわない。
塗工タイプのガスバリアー性樹脂としては、前述のEVOHやPVA、あるいはEVOHと平板状顔料、PVAと平板状顔料、PVAとポリアクリル酸を含むガスバリアー層が好適である。また、珪酸縮合物(珪酸アルカリ、アルコキシドシランの加水分解物、あるいはコロイダルシリカ)とEVOHやPVAからなる有機無機の複合体からなるガスバリアー性塗料を塗工したものも本発明のガスバリアー層として使用できる。
ガスバリアー性塗料の塗工設備としては、特に制限はないが、通常用いられるバーコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ブレードコーター、ゲートロール、サイズプレス、グラビアコーター、ダイコーター等が好適である。塗工量はガスバリアー性樹脂の性質と要求品質によって決定される。
【0030】
なお、本発明において、合成樹脂層(ガスバリアー性樹脂層以外の樹脂層も含む樹脂層の厚さ)は、1〜100μmが好ましく、5〜50μmがより好ましい。合成樹脂層の厚さが1μmより薄いと十分なガスバリアー性、及び耐水性が発現せず、膜強度も不十分なものになりやすい。また、100μmより厚いと不経済であるばかりでなく、プレス成形加工性に劣り、また成形後の紙製成形容器の風合いが好ましくない。
【0031】
また、本発明の成形加工原紙を紙製成形容器として成形する方法は、成形加工原紙をプレス成形して製造する、絞り成形という方法である。本発明の成形加工原紙は、特に、絞り成形による紙製成形容器の製造に特に適したものである。
【0032】
本発明の成形加工原紙の坪量は90〜500g/m2が好適である。90g/m2未満の場合には、成形容器とした後、内容物を装填したときに強度が不足し、容器が歪んだり、原紙が破断するという不都合が発生する。また500g/m2を越えた場合には、原紙が厚くなり過ぎるため、絞り成形時に高い圧力と成形時間が必要になり、不経済かつ非効率になるという不都合が発生する。
【0033】
【実施例】
以下の実施例により、本発明を更に詳しく記載する。なお、特に断りのない限り、濃度や配合量、塗布量などを示す数値は、固型分又は有効成分の質量基準の数値である。
<実施例1>
以下の▲1▼〜▲3▼に示す三種類のパルプを、熊谷理機工業製の実験用配向性抄紙機により、ワイヤースピード300m/minで、この順に順次抄き合わせ抄紙を行った。
▲1▼市販NBKP、450mlcsf、50g/m2
▲2▼ラジアータパインTMP、350mlcsf、180g/m2
▲3▼市販NBKP、450mlcsf、50g/m2
(尚、各紙料は熊谷理機工業製のKRK高濃度ディスクリファイナー型叩解機により所定のフリーネスに叩解した。)
なお、抄き合わせ抄紙の際は、各層の表側(フェルトサイド)へ澱粉(ONL510:王子コーンスターチ製)を澱粉濃度2.0%の水分散液とし、固型分付着量が1.0g/m2となるようにスプレーした後抄き合わせた。
次いで、前記で得た湿紙状の抄き合わせシートをキャレンダー(由利ロール機械製)で、ニップ圧10kg/cm、速度30m/minで、モノプラスチックカンバスシート(敷島カンバス製)に挟み加圧処理する。
次いで該シートをフエロタイプの円筒加熱ドライヤー型乾燥機により乾燥する。
次いで該シートを20℃・65%RHで調湿し、キャレンダー(由利ロール機械製)で、ニップ圧20kg/cm、速度20m/minでキャレンダー処理した後、濃度8.0%のPVA(クラレポバールPVA−KL118:クラレ製)を手塗りで2.0g/m2塗工、更にキャレンダー(由利ロール機械製)でニップ圧40kg/cm、速度20m/min、120℃で熱キャレンダー処理したものを多層紙とした。
該多層紙を、20℃・65%RHで調湿後、坪量、厚さ、密度、Z強度テーバー剛度を測定する。
更に、コロナ処理を施した該成形加工原紙のオモテ面に溶融押出しによりEVOH樹脂(EPF101B:クラレ製)を膜厚40μmでラミネートし、成形加工原紙とした、溶融押出温度は230℃とした。
該成形加工原紙を小判型に打ち抜き、中心から放射状に罫線を刻印する(図1参照)。
前記で打ち抜いた成形加工原紙を、テストプレス成型機(第一工機製)により、雄雌の凹凸形状の小判型の紙製トレー型で130℃、35kg/cm2で加熱加圧処理し、長径約20cm、短径約14cm、高さ約4cmである紙製成形容器を得た(図2参照)。
【0034】
<実施例2>
下記に示す三種のパルプを使用し、また、表面に塗工する際に下記に示す塗工液を使用して、マイヤーバーによる手塗りで乾燥後の重量を下塗り9.0g/m2、上塗り10.0g/m2になるよう塗工し、105℃の熱風乾燥機内(アドバンテック社製)で60秒乾燥した以外は、実施例1と同様の方法で抄き合わせ抄紙を行った。
▲1▼市販NBKP、450mlcsf、50g/m2
▲2▼ラジアータパインTMP300mlcsf/市販NBKP、150mlcsf品=70/30で配合、配合後フリーネス280mlcsf、230g/m2
▲3▼市販NBKP450mlcsf、50g/m2
〔塗料配合〕
上塗り:カオリン(ウルトラホワイト90:エンゲルハード社製)/炭酸カルシウム(ブリリアント15:白石工業製)/酸化チタン(TCA333:トーケムプロダクツ製)=50/35/15、及びラテックス(L1410:旭化成製)/尿素リン酸エステル化澱粉(MS4600:日本食品化工製)=15/5。(固型分重量基準の配合部数、以下同じ。)
下塗り:カオリン(カオブライト:シール社製)/炭酸カルシウム(ソフトン2200:備北粉化)=50/50、及びラテックス(0668:JSR製)/尿素リン酸エステル化澱粉(MS4600:日本食品化工製)=15/5。
次いで、実施例1と全く同様にして成形加工原紙、及び紙製成形容器を得て、同様に測定及び評価を行った。
【0035】
<実施例3>
下記に示す三種のパルプを使用した以外は、実施例1と同様の方法で抄き合わせ抄紙を行った。
▲1▼市販NBKP、450mlcsf、50g/m2
▲2▼ラジアータパインTMP、350mlcsf/市販LBKP、350mlcsf品=70/30で配合、配合後フリーネス350mlcsf、200g/m2
▲3▼市販NBKP380mlcsf、50g/m2
次いで、実施例1と全く同様にして多層紙を得て20℃・65%RHで調湿後、坪量、厚さ、密度、Z強度テーバー剛度を測定した。
【0036】
次いで、後に述べる方法で得たガスバリアー積層体を、コロナ処理を施した前記多層紙のオモテ面に230℃で溶融押出しによりラミネートして成形加工原紙を得た。
該成形加工原紙を、実施例1と同様に小判型に打ち抜き、プレス加工して紙製成形容器を得て、同様に測定及び評価を行った。
[ガスバリアー性積層体の製造方法]
熱可塑性樹脂(アドマーNF518、MI:2.4g/10min、密度0.911g/cm3、融点120℃:三井化学製)を二軸押出機(池貝製、型式PCM−46、L/D41.5、10ブロック)で回転数100rpmで押し出しているところに、最初の混練部分(3ブロック)が終わったところで、サイドフィード用バレルよりNaClを20%を含む水溶液をポンプを用いて注入した。注入量は熱可塑性樹脂に対してNaClが10%になるように注入した。注入位置直後の混練部分を過ぎたところ(6ブロック)で、第二のサイドフィーダー用バレルに二軸押出機を取付け、水分除去及び蒸発に伴う樹脂の吹き出し防止のため空運転させる。
【0037】
次の混練部分(ブロック7)を過ぎたところで弱真空ベントにより圧力70cmHgとし残留水分の一部を取り除いた。更に次の混練部分(9ブロック)を過ぎたところで第二の真空ベントにより圧力5cmHgとし残留水分の一部を取り除いた。最後の混練部分(ブロック10)を過ぎたところで樹脂をストランド状に押し出し、水中に通して冷却、ペレタイザーにてストランドをカットして吸湿性化合物含有樹脂ペレットを得た。ペレットの水分は0.1%以下であった(水分はペレットを110℃で3時間乾燥したときの減少質量より求めた)。また、得られたペレットに含まれるNaCl量は9.5%であった(ペレットを550℃で3時間加熱した残渣量より求めた)。またこのペレットのMIは1.5g/minであった。
【0038】
この吸湿性化合物含有熱可塑性樹脂とEVOH樹脂(EPF101B、MI1.3g/10min、1.19g/cm3、融点183℃:クラレ製)とポリエチレン(LDPE)樹脂(LC522、MI3.8g/10min、密度0.923g/cm3、融点111℃:日本ポリケム製)の3種類の樹脂で、3種5層多層共押出フィルム成形装置(フィードブロック方式:池貝製)を用いてガスバリアー性積層体を製造した。
フィルム製造時の押出機の温度条件は180〜220℃、回転数は吸湿性化合物含有熱可塑性樹脂が32rpm、EVOH樹脂が16rpm、ポリエチレン樹脂が79rpmとした。得られた積層体の構成と各層の厚みは、LDPE樹脂20μm/吸湿性化合物含有熱可塑性樹脂20μm/EVOH樹脂12μm/吸湿性化合物含有熱可塑性樹脂20μm/LDPE樹脂20μm(各層厚さはフィルムの断面電子顕微鏡写真より求める)であった。
【0039】
<実施例4>
下記に示す三種のパルプを使用した以外は、実施例1と同様の方法で抄き合わせ抄紙を行った。
▲1▼市販NBKP、450mlcsf、50g/m2
▲2▼市販マーセル化パルプ300mlcsf/市販NBKP、150mlcsf品=70/30で配合、配合後フリーネス250mlcsf、200g/m2
▲3▼市販NBKP450mlcsf、50g/m2
次いで、実施例1と全く同様にして成形加工原紙、及び紙製成形容器を得て、同様に測定及び評価を行った。
【0040】
<実施例5>
下記に示す三種のパルプを使用した以外は、実施例1と同様の方法で抄き合わせ抄紙を行った。
▲1▼市販NBKP、450mlcsf、50g/m2
▲2▼市販NBKP、150mlcsf品/カールドファイバー(ウェアハウザー製)750mlcsf品=70/30で配合、配合後フリーネス300mlcsf、160g/m2
▲3▼市販NBKP450mlcsf、40g/m2
次いで、実施例1と全く同様にして成形加工原紙、及び紙製成形容器を得て、同様に測定及び評価を行った。
【0041】
<実施例6>
下記に示す三種のパルプを使用した以外は、実施例1と同様の方法で抄き合わせ抄紙を行った。
▲1▼市販NBKP、450mlcsf、50g/m2
▲2▼ケナフTMP、350mlcsf、185g/m2
▲3▼市販NBKP、380mlcsf、50g/m2
次いで、実施例1と全く同様にして成形加工原紙、及び紙製成形容器を得て、同様に測定及び評価を行った。
【0042】
<実施例7>
トレー用原紙のオモテ面にEVOHでなく、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレート樹脂(ダイヤナイトFX−0012、1.335g/cm3、融点260℃:三菱レイヨン製)をラミネートした他は、実施例1と全く同様の方法で成形加工原紙、及び紙製成形容器を得て、同様に測定及び評価を行った。
【0043】
<実施例8>
トレー用原紙のオモテ面にEVOHでなく、厚さ15μmのナイロン樹脂(ナイロンMXD6P6001、MI7.0g/10min、融点237℃:三菱ガス化学製)をラミネートした他は、実施例1と全く同様の方法で成形加工原紙、及び紙製成形容器を得て、同様に測定及び評価を行った。
【0044】
<比較例1>
トレー用原紙のオモテ面にEVOHでなく、ポリエチレン(LDPE)樹脂(LC522、MI3.8g/10min、0.923g/cm3、融点111℃:日本ポリケム製)をラミネートした他は、実施例1と全く同様の方法で成形加工原紙、及び紙製成形容器を得て、同様に測定及び評価を行った。
【0045】
以上実施例、比較例の測定結果、評価結果を表1〜表2に示す。
なお、評価方法は以下の通りである。
【0046】
〔各紙層の密度〕
JIS P 8139の板紙の抄き合わせ層の剥離強さ試験法記載された層間剥離方法で各層の層間を剥離し、厚さ(mm)、坪量(g/m2)を求める。
なお、剥離した各層の厚さは剥離によって毛羽立っており、実際の厚さより厚くなってしまうため、以下の方法で補正ファクター値を算出して、剥離後の各層の厚さ値を補正し、各層の密度を算出する。
補正ファクター値=剥離前の全層厚さ/剥離後の各層厚さの合計値
各層の剥離が上記のJIS P 8139の板紙の抄き合わせ層の剥離強さ試験法記載の層間剥離方法で困難な場合は、多層抄合わせシート試料を60℃の温水に1時間含漬した上で表層と中層、裏層にそれぞれ剥ぎ分ける。剥ぎ取ったそれぞれの層を乾燥して厚さ(mm)、坪量(g/m2)を求める。その後、上記の補正ファクター値を同様に算出して剥離した各層の厚さを補正して、各層の密度を算出する。
【0047】
〔酸素透過度〕
JIS−K−7126 B法(等圧法)で塗工面を酸素検出器側にして23℃50%RH及び23℃100%RH条件で測定した(酸素透過度測定装置:OX−TRAN100型、MOCON社製)。酸素透過度はサンプルをセットして48時間後の値を酸素透過度とした。なお、測定するサンプルは紙製成形容器の底部分からサンプリングした。
【0048】
【表1】
【0049】
【表2】
【0050】
【発明の効果】
本発明によって、耐水性を有しながら生分解性を有し、プレス成形適性に優れ外観が美しく強度が十分で、しかもガスバリアー性を有する紙製成形容器が得られるプレス成形用の成形加工原紙、及び紙製成形容器を得ることが可能となった。
【0051】
【図面の簡単な説明】
【図1】紙製成形容器のブランクシートの平面図
【図2】プレス成形した紙製成形容器の斜視図
【符号の説明】
1:罫線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to water-containing contents, particularly foods such as fresh foods such as meat, vegetables and fresh fish, or various foods such as lunch boxes, prepared dishes, frozen foods, confectionery, noodles, soups, soups and beverages. A paper molded container that is suitable for containing processed foods, has water resistance and gas barrier properties, is excellent in press molding, and has a beautiful appearance.GainThe present invention relates to a molded base paper and a paper molding container.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a molded container such as a tray used for water-containing contents, particularly foods, a molded container made of various resins, for example, molded polystyrene beads are molded, or expanded polystyrene sheets are press molded. EPS (styrene foam) trays, PS (styrene) trays, PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate) trays, etc. are widely used. In addition, there is a tray container in which a thin metal such as aluminum is mainly press-formed.
In addition, a paper molding container mainly composed of paper is also widely used. Paper-based materials are widely used in which a base paper is laminated on the surface with various resins such as polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, vinyl chloride, vinylidene chloride, polyvinyl alcohol, and ethylene vinyl alcohol as a resin layer. ing.
Paper molded containers having such a resin layer are widely used because they are inexpensive and lightweight, and have excellent oxygen barrier properties and water vapor barrier properties.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the conventional base paper for forming is made into a paper-made container by press molding, the depth and smoothness of the container obtained and the strength of the container are insufficient.
For the above reasons, there has been a demand for a molded base paper that has a gas barrier property, has excellent press molding suitability, has a beautiful appearance, and has a sufficient strength.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention takes the following method.
That is, the present invention is densityIs 0.3 g / cm 3 Beyond0.6g / cm3 Less thanLow density layer, and 0.7 g / cm3High density layerAnd the wholedensityBut0.4 to 0.7 g / cm3 The basis weight is 90 to 500 g / m 2 Forming base paper composed of a multilayer paper, and a gas barrier layer is laminated on at least one side of the multilayer paperFor press formingThis is a processed paper.
[0005]
A second aspect of the present invention is the molded base paper according to the first aspect of the present invention, wherein the low density layer is mainly composed of a pulp selected from at least one of mechanical pulp, curled fiber, and mercerized pulp.
[0006]
The third aspect of the present invention is that the gas barrier layer is a thermoplastic resin.ByBeen formedThe present inventionIt is a forming processed base paper described in 1-2.
[0007]
4th of this invention is a gas barrier layer.ButEthylene vinyl alcohol resincontainsIt is a shaping | molding base paper of this invention 1-3.
[0008]
A fifth aspect of the present invention is a paper-made container formed by press-molding the forming base paper of the first to fourth aspects of the present invention.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The forming base paper in the present invention is obtained by multilayered paper making in order to obtain the required rigidity. That is, it is composed of multilayer paper having at least two layers. In the present invention, the density of the entire multilayer paper is 0.4 to 0.7 g / m.3It is necessary to be. In addition, in order to obtain a multilayer paper having a low density, that is, a bulky and high rigidity, the multilayer paper has a density ofIs 0.3 g / cm 3 Beyond0.6g / cm3 Less thanLow density layer, and density 0.7 g / m3More preferably, 0.7 to 0.9 g / m3The high-density multilayer paper is obtained by supplementing the decrease in Young's modulus due to the low-density layer with the high-density layer.
[0010]
In the present invention, the multilayer paper described above may have at least one low-density layer and a high-density layer. However, in order to obtain a bulky and high-stiffness multilayer paper, the high-density layer is made of multilayer paper. It is desirable that the outer layer is at least one side. Further, it is more effective that the outer layers on the front and back sides of the multilayer paper are both high-density layers, and the middle layer, which is a low-density layer, is sandwiched between the outer layers.
In the present invention, the outermost layers on both sides of the multilayer paper are referred to as outer layers, and the middle layer refers to one layer or all of a plurality of layers sandwiched between outer layers.
[0011]
The stiffness S of a sheet of paper, paperboard, etc., when the sheet is considered as a cantilever, S = E · I / B · W = E · T3/ 12 · W, (E: Young's modulus MPa, I: sectional moment of inertia N · cm2B: sample width mm, W: sample weight kg, T: sample thickness mm). That is, it can be considered that the stiffness S is proportional to the cube of the Young's modulus and the sheet thickness.
[0012]
Furthermore, the stiffness of a multi-layered sheet such as paperboard is determined by Tappi Nov. 1963, Vol. 46, no. 11 A.E. T.A. According to Luey, the stiffness value of each layer is obtained from the Young's modulus of each layer and the second moment of section similarly using the above formula, and the stiffness value of the entire sheet is obtained by the sum of the stiffness values of each layer. Based on this concept, the distance from the center of the paper thickness is far, that is, the thicker the paper thickness, the higher the rigidity, so the middle layer may be bulky. Further, since the stiffness is indicated by the product of the cube of the thickness and the Young's modulus, the higher the Young's modulus is, the more effective the stiffness is.
[0013]
From this, the density of the low-density layer is0.3 g / cm 3 Beyond0.6g / cm3 Less than,Most preferably 0.3g / cm 3 Beyond0.5g / cm3 Less thanIt is. The density of the low density layer0.3 g / cm 3 Less thanWhen it is made, the fall of the interlayer strength is severe, and 0.6 g / cm3Exceeds the density of 0.4 to 0.7 g / cm3It can not be.
[0014]
In the present invention, the density of the high-density layer is 0.7 g / cm.3That is necessary. More desirably 0.7-0.9 g / cm3It is. 0.7g / cm3If it is less than that, the Young's modulus of the high-density layer decreases, and the rigidity of the present invention cannot be expected to improve. Also, density 0.9g / cm3In the case of exceeding the above, the high density layer becomes too tight, and it may be difficult to obtain a higher density layer at the paper making stage. Furthermore, there may be no press moldability.
[0015]
In the present invention, as described above, in order to improve rigidity, it is preferable to form a low-density layer as an intermediate layer and to form an outer layer with a higher density on both sides to improve the Young's modulus, but only one outer layer is formed. A high-density layer is also possible. By this method, without reducing the overall thickness, and during the making of paper, it is possible to prevent the air inside the paper layer or between the paper layers from permeating through the outer layer and preventing the phenomenon of peeling between layers. You can also.
[0016]
Although there is no special restriction | limiting in the kind of pulp used for an outer layer, The thing which made the beating degree of N material (coniferous) pulp, such as NUKP and NBKP, high, and does not lose rigidity is especially desirable. In addition, in order to make this invention effective, the basic weight of the outer layer made into the high-density layer is 15-100 g / m.2It is preferable that That is, 15g / m2If it is less than this, it is difficult to obtain a paper layer having a high Young's modulus, and it is also difficult to produce paper. On the other hand, the outer layer is 100 g / m2Exceeding the lower limit, the basis weight of the low density layer is relatively reduced, so the density of the entire multilayer paper is increased, and 0.4 to 0.7 g / cm.3This is because it is difficult to achieve the above range.
[0017]
The production of the multilayer paper of the present invention is performed using a multi-layer stitching former in the same manner as the production of general paperboard. For example, several tens of g / m on multiple wire parts of about 10 stations2The wet slurry is formed by sequentially laminating pulp slurries corresponding to the dry rice tsubo.
More specifically, it is 40 g / m for the wire part that first forms a paper layer as an outer layer.2A pulp layer of a certain degree is formed, dehydrated and then transferred to a blanket. Next, in the middle layer, a paper layer is similarly formed with another wire part, and the step of laminating the required number of layers on the outer layer is repeated to form the middle layer. Finally, a paper layer as the other outer layer is formed to obtain the shaped base paper of the present invention.
[0018]
In the present invention, as the pulp raw material used as the raw material for the low density layer, it is preferable to use a pulp material having a freeness in the range of 200 to 650 ml in the re-disaggregation state in accordance with the Canadian standard form of JIS P 8121.
If the freeness is less than 200 ml, the pulp fibers are poorly drained, so that the squeezed sheet tends to have a dense structure, making it difficult to obtain a low-density paper layer structure. On the other hand, if the freeness exceeds 650 ml, the sheet becomes too low in density, and delamination occurs during the pressing process during paper making, and balloon-like swelling is likely to occur.
In addition, the stock which shows 200-650 ml freeness in a re-disaggregation state can be 250-700 ml by Canadian standard type freeness irrespective of the pulp raw material used. Further, measuring the freeness of the used pulp by re-disaggregating the base paper is effective for grasping necessary pulp characteristics from a product exhibiting good operability in a single hour.
[0019]
Moreover, it is preferable that the pulp raw material used for the low density layer is mainly composed of a pulp from which a low density paper layer can be easily obtained. Specifically, mechanical pulp exists as an example of such a pulp and is preferably used.
Mechanical pulp is usually pulp produced by pulverizing wood, especially N material, and then disaggregating it. There are GP, TMP, RGP and the like, and TMP and RGP are more preferable. Among them, Radiata Pine, Southern Pine, Douglas Fir, etc. have the characteristic that the fiber is rigid and difficult to deform, so it is possible to obtain a low density paper layer, and there is little decrease in density during press molding, so the low density layer Particularly preferred as a raw material. It is also possible to use various non-wood raw materials such as kenaf, straw, bamboo and sugarcane sugarcane bagasse. In the present invention, pulp that has been partially chemically treated, such as pulp obtained by adding chemicals during mechanical crushing or pulp that has undergone a bleaching step, is also handled as mechanical pulp.
[0020]
Furthermore, those obtained by imparting density reduction properties to the pulp by chemical treatment, such as mercerized pulp and curled fiber, can be suitably used as the raw material. In the present invention, as the raw material of the low-density layer, the above-mentioned pulp suitable for obtaining a low-density paper layer is mainly used, but in addition, chemicals using various kinds of commonly used wood or various non-woods as a raw material. It is also possible to mix and use pulp appropriately. In the present invention, the density of the low density layer is0.3 g / cm 3 Over 0.6g / cm 3 Less thanThus, it is possible to select a pulp raw material and mix and use a plurality of types as required.
[0021]
In the present invention, fillers, pigments, dyes, sizing agents, yield improvers, paper strength enhancers, and the like used in general papermaking can be optionally added to the pulp raw material as necessary. .
For example, sulfuric acid band, rosin internal sizing agent, petroleum resin sizing agent, maleic anhydride sizing agent, styrene acrylic acid sizing agent, styrene acrylic sizing agent, glue, starch, CMC, PVA, AKD, etc. Water resistance of the multilayer paper of the present invention by internally adding a water repellent such as an agent, fluororesin, polyamide resin, wax emulsion, and latex such as urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, dialdehyde starch, SBR Sexuality can be strengthened.
They can also be added by spraying between the paper layers during the paper making process, or by coating on the surface of the base paper during or after paper making.
The pH at the time of papermaking according to the present invention can be arbitrarily selected between about 4.5, which is acidic papermaking, and about 6-8, which is neutral papermaking.
In addition, the paper machine used in the production of the present invention may be any machine that can make a combined paper and a multi-layer paper, and a round net type, a long net type, etc. are appropriately used. it can.
[0022]
The forming base paper in the present invention can be provided with a coating layer composed of a pigment and an adhesive on one side or both sides as required. By providing such a coating layer, good printability can be imparted to the surface of the forming raw paper.
As the pigment used in the coating layer, known pigments such as calcium carbonate, kaolin, clay, talc, titanium oxide, and plastic pigment can be arbitrarily used.
As the adhesive used for the coating layer, known ones such as starch, casein, SBR latex, and polyvinyl alcohol can be arbitrarily used.
These coating layers can be formed in a single layer or multiple layers. The total coating amount is 20-30 g / m.2Degree is desirable.
Moreover, when providing such a coating layer, it is still more preferable that the layer immediately under a coating layer raises a beating degree, and makes the surface smoother.
Such a coating layer can be applied by appropriately using various known coating apparatuses. Moreover, it is possible to provide a printing layer further on such a coating layer.
[0023]
The molded base paper of the present invention is formed by laminating a gas barrier layer on one side or both sides of the above-mentioned multilayer paper in order to prevent deterioration of the contents when used as a molded container, particularly to prevent oxidation by oxygen. To do.
The gas barrier layer can be provided directly on the multilayer paper, or at any location such as on the pigment coating layer or the printing layer.
The gas barrier layer in the present invention is 100 cc / m under conditions of oxygen permeability of 23 ° C. and 50% RH.2-It shall refer to the layer that will be 24 hours or less.
As a method of laminating the gas barrier layer, there are a synthetic resin laminate having a gas barrier property, a coating of a gas barrier paint, and the like, and any method can be selected depending on the situation.
A method particularly suitable for the present invention is a method of laminating a thermoplastic gas barrier resin on the surface of a multilayer paper.
The method for laminating the resin layer on the multilayer paper may be any of commonly used wet lamination, hot melt lamination, extrusion lamination, dry lamination, thermal lamination, etc., and is not particularly limited.
[0024]
Specific examples of the gas barrier resin used in the present invention include vinylidene chloride resin (PVD), polyacrylonitrile resin, polyvinyl alcohol resin, ethylene vinyl alcohol resin, polyethylene terephthalate resin, and nylon resin. Among these, vinylidene chloride resin, ethylene vinyl alcohol resin, and polyvinyl alcohol resin are preferable in terms of gas barrier properties and moldability. Among these, ethylene vinyl alcohol resin and polyvinyl alcohol resin are most suitable.
[0025]
The ethylene vinyl alcohol (hereinafter referred to as EVOH) will be described in further detail. EVOH is a saponified product of ethylene and vinyl acetate copolymer. The monomer molar ratio of ethylene and vinyl acetate in EVOH used in the present invention has an ethylene content of 20 to 65 mol%, preferably 25 to 55 mol%. . The saponification degree of the vinyl acetate component is 95 mol% or more, preferably 98 mol% or more.
If the EVOH has an ethylene content of less than 20 mol%, it tends to gel during melt molding, and a molded product such as a beautiful film may not be obtained. In addition, gas barrier properties under high humidity may be deteriorated. On the other hand, when the ethylene content is higher than 65 mol%, the gas barrier property may not be sufficient. Further, when the saponification degree of the vinyl acetate component is less than 95 mol%, it is likely to gel during melt molding as in the case where the ethylene content is less than 20 mol%, and there is a possibility that stable operation for a long time cannot be performed.
[0026]
The MI of EVOH used in the present invention is preferably 0.5 to 15 g / 10 min. Furthermore, EVOH referred to in the present invention may be modified with a copolymerization monomer in the range of 5 mol% or less. As the modifying monomer, propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, higher fatty acid vinyl ester, alkyl vinyl ether, N -Vinylpyrrolidone, N-normal butoxymethylacrylamide, vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyldimethylmethoxysilane, N- (2-dimethylaminoethyl) methacrylamides or quaternized products thereof, N-vinylimidazole or its A quaternized compound etc. can be illustrated.
[0027]
When EVOH resin is used as a gas barrier layer, it may be laminated on paper as a single resin layer. However, the EVOH layer is used in terms of adhesion strength to paper and water resistance, or moldability when molded into a container. It is preferable to laminate | stack on paper as a multilayer laminated body containing.
Examples thereof include a three-type five-layer coextruded film of hydrophobic thermoplastic resin / adhesive resin / EVOH / adhesive resin / hydrophobic thermoplastic resin. The hydrophobic thermoplastic resin is preferably a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene. The adhesive resin is preferably an acid-modified polyolefin resin. As the multilayer film including the EVOH layer, not only the above-mentioned 3 types and 5 layers, but also 4 types and 7 layers or other resin layers laminated as necessary may be used.
In addition, EVOH resin has a property that the oxygen permeability rapidly decreases when the humidity becomes 80% or more, but when packaging the water activity of the content of 0.8 or more, the EVOH layer is thickened, A multilayer film that prevents moisture absorption of EVOH may be laminated by separately providing a layer containing a hygroscopic agent. The hygroscopic agent is not particularly limited as long as it has a property of absorbing moisture such as silica gel, calcium chloride, sodium acetate, potassium acetate, sodium formate, sodium chloride, sodium benzoate and the like.
[0028]
Further, in order to improve the gas barrier property, EVOH and a flat pigment may be used in combination to improve the gas barrier property by a curved path effect. The flat pigments include phyllosilicate minerals (mica, pyrophyllite, talc, chlorite, septite chlorite, serpentine, stilpnomelane, kaolin),
Examples thereof include graphite, phosphate derivative compounds (zirconium phosphate compounds), chalcogen compounds, smectites, vermiculites, and the like.
[0029]
Moreover, what coated the gas barrier resin on synthetic resin films, such as a polyolefin olefin, may be used as the gas barrier layer of this invention.
As the coating type gas barrier resin, the aforementioned EVOH or PVA, or a gas barrier layer containing EVOH and a flat pigment, PVA and a flat pigment, PVA and polyacrylic acid is suitable. In addition, a gas barrier layer of the present invention may be obtained by applying a gas barrier coating composed of an organic-inorganic composite composed of silicic acid condensate (alkali silicate, hydrolyzed alkoxide silane, or colloidal silica) and EVOH or PVA. Can be used.
The coating equipment for the gas barrier paint is not particularly limited, and a commonly used bar coater, air knife coater, roll coater, blade coater, gate roll, size press, gravure coater, die coater and the like are suitable. The coating amount is determined by the properties and required quality of the gas barrier resin.
[0030]
In the present invention, the synthetic resin layer (the thickness of the resin layer including a resin layer other than the gas barrier resin layer) is preferably 1 to 100 μm, and more preferably 5 to 50 μm. When the thickness of the synthetic resin layer is less than 1 μm, sufficient gas barrier properties and water resistance are not exhibited, and the film strength tends to be insufficient. Moreover, when it is thicker than 100 μm, it is not only uneconomical but also inferior in press molding processability, and the texture of the paper molded container after molding is not preferable.
[0031]
In addition, the method of forming the forming base paper of the present invention as a paper molding container is a method called drawing, in which the forming base paper is manufactured by press forming.sois there. The shaped processed base paper of the present invention is particularly suitable for the production of a paper molding container by drawing.
[0032]
The basis weight of the molded base paper of the present invention is 90 to 500 g / m2Is preferred. 90 g / m2If it is less than the above, after forming the molded container, the strength is insufficient when the contents are loaded, and the container is distorted or the base paper is broken. 500g / m2In the case of exceeding the range, since the base paper becomes too thick, a high pressure and a molding time are required at the time of the drawing, which causes inconvenience that it becomes uneconomical and inefficient.
[0033]
【Example】
The following examples further illustrate the invention. Unless otherwise specified, the numerical values indicating the concentration, the blending amount, the coating amount, etc. are numerical values based on the mass of the solid component or active ingredient.
<Example 1>
The following three types of pulp shown in (1) to (3) were sequentially combined in this order at a wire speed of 300 m / min using an experimental orientation paper machine manufactured by Kumagai Riki Kogyo.
(1) Commercial NBKP, 450mlcsf, 50g / m2
(2) Radiata Pine TMP, 350mlcsf, 180g / m2
(3) Commercial NBKP, 450mlcsf, 50g / m2
(In addition, each paper material was beaten to a predetermined freeness by a KRK high concentration disc refiner type beater manufactured by Kumagai Riki Kogyo.)
In the case of making the combined paper, starch (ONL510: manufactured by Oji Corn Starch) is used as an aqueous dispersion with a starch concentration of 2.0% on the front side (felt side) of each layer, and the solid content adhesion amount is 1.0 g / m.2After spraying, it was combined.
Next, the wet-paper-like sheet-making sheet obtained above is sandwiched between a monoplastic canvas sheet (Shikishima canvas) at a nip pressure of 10 kg / cm and a speed of 30 m / min with a calendar (manufactured by Yuri Roll Machinery). To process.
The sheet is then dried with a ferro-type cylindrical heating dryer.
The sheet was then conditioned at 20 ° C. and 65% RH, calendered with a calender (manufactured by Yuri Roll Machinery) at a nip pressure of 20 kg / cm and a speed of 20 m / min, and then PVA with a concentration of 8.0% ( Kuraray Poval PVA-KL118 (manufactured by Kuraray) by hand coating 2.0 g / m2Multi-layer paper was obtained by applying heat calendering at 120 ° C. with a nip pressure of 40 kg / cm, a speed of 20 m / min using a calender (manufactured by Yuri Roll Machinery).
After adjusting the humidity of the multilayer paper at 20 ° C. and 65% RH, the basis weight, thickness, density, and Z strength Taber stiffness are measured.
Further, EVOH resin (EPF101B: manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was laminated with a film thickness of 40 μm by melt extrusion on the front side of the corrugated base paper, and the melt extrusion temperature was 230 ° C.
The forming base paper is punched into an oval mold, and ruled lines are stamped radially from the center (see FIG. 1).
Using the test press molding machine (manufactured by Daiichi Koki Co., Ltd.), the molded base paper punched out in the above is 130 ° C. and 35 kg / cm in a male / female uneven oval paper tray mold.2Then, a paper-molded container having a major axis of about 20 cm, a minor axis of about 14 cm, and a height of about 4 cm was obtained (see FIG. 2).
[0034]
<Example 2>
The following three types of pulp are used, and when the coating is performed on the surface, the coating liquid shown below is used, and the weight after drying by hand coating with a Meyer bar is 9.0 g / m.2, Top coat 10.0g / m2In the same manner as in Example 1, except for drying for 60 seconds in a hot air drier at 105 ° C. (manufactured by Advantech Co., Ltd.), paper was made together.
(1) Commercial NBKP, 450mlcsf, 50g / m2
(2) Radiata pine TMP 300ml csf / commercial NBKP, 150ml csf product = 70/30, freeness after blending 280ml csf, 230g / m2
(3) Commercial NBKP 450mlcsf, 50g / m2
[Contains paint]
Topcoat: Kaolin (Ultra White 90: manufactured by Engelhard) / Calcium carbonate (Brilliant 15: manufactured by Shiroishi Kogyo) / Titanium oxide (TCA333: manufactured by Tochem Products) = 50/35/15, and latex (L1410: manufactured by Asahi Kasei) / Urea phosphate esterified starch (MS4600: manufactured by Nippon Shokuhin Kako) = 15/5. (Number of blending parts based on solid weight, the same shall apply hereinafter)
Undercoat: Kaolin (Caobright: manufactured by Seal) / Calcium carbonate (Softon 2200: Bihoku powdered) = 50/50 and Latex (0668: manufactured by JSR) / Urea phosphate esterified starch (MS4600: manufactured by Nippon Shokuhin Kako) = 15/5.
Subsequently, a molding base paper and a paper molding container were obtained in exactly the same manner as in Example 1, and the measurement and evaluation were performed in the same manner.
[0035]
<Example 3>
Except for using the three types of pulp shown below, paper was made in the same manner as in Example 1.
(1) Commercial NBKP, 450mlcsf, 50g / m2
(2) Radiata pine TMP, 350 ml csf / commercial LBKP, 350 ml csf product = 70/30, freeness after blending 350 ml csf, 200 g / m2
(3) Commercial NBKP 380 ml csf, 50 g / m2
Next, a multilayer paper was obtained in exactly the same manner as in Example 1, and after adjusting the humidity at 20 ° C. and 65% RH, the basis weight, thickness, density, and Z strength Taber stiffness were measured.
[0036]
Next, the gas barrier laminate obtained by the method described later was laminated on the front side of the corona-treated multilayer paper by melt extrusion at 230 ° C. to obtain a forming processed base paper.
The molded base paper was punched into an oval mold in the same manner as in Example 1, pressed to obtain a paper molded container, and similarly measured and evaluated.
[Method for producing gas barrier laminate]
Thermoplastic resin (Admer NF518, MI: 2.4 g / 10 min, density 0.911 g / cm3Melting point 120 ° C. (Mitsui Chemicals) is extruded at a rotational speed of 100 rpm with a twin screw extruder (Ikegai, model PCM-46, L / D 41.5, 10 blocks). ) Was completed, an aqueous solution containing 20% NaCl was injected from the side feed barrel using a pump. The injection amount was such that NaCl was 10% with respect to the thermoplastic resin. After passing the kneading part immediately after the pouring position (6 blocks), a twin screw extruder is attached to the second side feeder barrel, and it is operated idly in order to remove moisture and prevent resin from blowing out due to evaporation.
[0037]
After passing through the next kneading part (block 7), the pressure was set to 70 cmHg by a weak vacuum vent to remove a part of the residual moisture. Further, when the next kneading portion (9 blocks) was passed, the pressure was set to 5 cmHg by a second vacuum vent to remove a part of the residual moisture. After passing through the final kneading portion (block 10), the resin was extruded in a strand shape, passed through water, cooled, and the strand was cut with a pelletizer to obtain hygroscopic compound-containing resin pellets. The moisture content of the pellets was 0.1% or less (the moisture content was determined from the reduced mass when the pellets were dried at 110 ° C. for 3 hours). The amount of NaCl contained in the obtained pellet was 9.5% (obtained from the amount of residue obtained by heating the pellet at 550 ° C. for 3 hours). Moreover, MI of this pellet was 1.5 g / min.
[0038]
This hygroscopic compound-containing thermoplastic resin and EVOH resin (EPF101B, MI 1.3 g / 10 min, 1.19 g / cm3Mp 183 ° C .: Kuraray) and polyethylene (LDPE) resin (LC522, MI 3.8 g / 10 min, density 0.923 g / cm3, Melting point 111 ° C .: manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.), gas barrier laminates were manufactured using a three-type five-layer multilayer coextrusion film forming apparatus (feed block method: manufactured by Ikegai).
The temperature conditions of the extruder during film production were 180 to 220 ° C., and the rotation speed was 32 rpm for the hygroscopic compound-containing thermoplastic resin, 16 rpm for the EVOH resin, and 79 rpm for the polyethylene resin. The structure of the obtained laminate and the thickness of each layer were as follows: LDPE resin 20 μm / hygroscopic compound-containing thermoplastic resin 20 μm / EVOH resin 12 μm / hygroscopic compound-containing thermoplastic resin 20 μm / LDPE resin 20 μm (the thickness of each layer is the cross section of the film) Obtained from an electron micrograph).
[0039]
<Example 4>
Except for using the three types of pulp shown below, paper was made in the same manner as in Example 1.
(1) Commercial NBKP, 450mlcsf, 50g / m2
(2) Commercial mercerized pulp 300 ml csf / commercial NBKP, 150 ml csf product = 70/30, blended freeness 250 ml csf, 200 g / m2
(3) Commercial NBKP 450mlcsf, 50g / m2
Subsequently, a molding base paper and a paper molding container were obtained in exactly the same manner as in Example 1, and the measurement and evaluation were performed in the same manner.
[0040]
<Example 5>
Except for using the three types of pulp shown below, paper was made in the same manner as in Example 1.
(1) Commercial NBKP, 450mlcsf, 50g / m2
(2) Commercially available NBKP, 150 ml csf product / curled fiber (made by Warehauser) 750 ml csf product = 70/30, blended freeness 300 ml csf, 160 g / m2
(3) Commercial NBKP 450mlcsf, 40g / m2
Subsequently, a molding base paper and a paper molding container were obtained in exactly the same manner as in Example 1, and the measurement and evaluation were performed in the same manner.
[0041]
<Example 6>
Except for using the three types of pulp shown below, paper was made in the same manner as in Example 1.
(1) Commercial NBKP, 450mlcsf, 50g / m2
(2) Kenaf TMP, 350mlcsf, 185g / m2
(3) Commercial NBKP, 380mlcsf, 50g / m2
Subsequently, a molding base paper and a paper molding container were obtained in exactly the same manner as in Example 1, and the measurement and evaluation were performed in the same manner.
[0042]
<Example 7>
A polyethylene terephthalate resin with a thickness of 25 μm (Dianite FX-0012, 1.335 g / cm) instead of EVOH on the front side of the base paper for tray3Except for laminating a melting point of 260 ° C. (manufactured by Mitsubishi Rayon), a molded base paper and a paper molded container were obtained in the same manner as in Example 1, and similarly measured and evaluated.
[0043]
<Example 8>
Except for EVOH, a 15 μm thick nylon resin (nylon MXD6P6001, MI 7.0 g / 10 min, melting point 237 ° C .: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was laminated on the front side of the tray base paper, and the same method as in Example 1 Thus, a forming base paper and a paper-made container were obtained, and similarly measured and evaluated.
[0044]
<Comparative Example 1>
Polyethylene (LDPE) resin (LC522, MI 3.8 g / 10 min, 0.923 g / cm) instead of EVOH on the front side of the base paper for tray3, Melting point 111 ° C .: manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.) was obtained in the same manner as in Example 1 to obtain a processed raw paper and a paper molded container, and the measurement and evaluation were performed in the same manner.
[0045]
The measurement results and evaluation results of Examples and Comparative Examples are shown in Tables 1 and 2 above.
The evaluation method is as follows.
[0046]
[Density of each paper layer]
The peel strength test method of the paperboard making layer of JIS P 8139 The interlayer was peeled by the delamination method described, and the thickness (mm), basis weight (g / m2)
In addition, since the thickness of each peeled layer is fluffed by peeling and becomes thicker than the actual thickness, the correction factor value is calculated by the following method, the thickness value of each layer after peeling is corrected, and each layer The density of is calculated.
Correction factor value = total layer thickness before peeling / total value of each layer thickness after peeling
When peeling of each layer is difficult by the delamination method described in the above-mentioned JIS P 8139 paperboard sheet-peeling layer peel strength test method, the multilayer-fabricated sheet sample is impregnated in warm water at 60 ° C. for 1 hour. To separate the surface layer, middle layer and back layer. Each layer peeled off was dried to obtain thickness (mm) and basis weight (g / m2) Thereafter, the correction factor value is similarly calculated to correct the thickness of each peeled layer, and the density of each layer is calculated.
[0047]
[Oxygen permeability]
Measured under conditions of 23 ° C. 50% RH and 23 ° C. 100% RH with the coated surface facing the oxygen detector side by JIS-K-7126 B method (isobaric method) (oxygen permeability measuring device: OX-TRAN100 type, MOCON company) Made). For the oxygen permeability, the value after 48 hours after setting the sample was defined as the oxygen permeability. The sample to be measured was sampled from the bottom of the paper molding container.
[0048]
[Table 1]
[0049]
[Table 2]
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, a paper molded container having water resistance, biodegradability, excellent press molding suitability, beautiful appearance, sufficient strength, and gas barrier properties can be obtained.For press formingFormed base paper, And paper molded containersIt became possible to get.
[0051]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a blank sheet of a paper molding container.
FIG. 2 is a perspective view of a press-molded paper container.
[Explanation of symbols]
1: Ruled line
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