JP3988394B2

JP3988394B2 - Water-resistant paper container and method for producing the same

Info

Publication number: JP3988394B2
Application number: JP2001023286A
Authority: JP
Inventors: 俊也内藤
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP2002225841A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐水性のある紙製容器に関するものであり、さらに詳しくは、紙自体のもつ生分解性が損なわれることがなく確実に安価に耐水性が付与された耐水性紙製容器とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば即席麺用の紙製カップやコーヒー用の紙製カップあるいは弁当用の紙製トレー（容器）などは、プラスチック製の容器に代わり、低コストで軽く廃棄物の焼却処理がし易いなど多くのメリットを有する容器として、食品分野やその他各分野においても数多く広く使用されている。
【０００３】
上記紙製カップは、耐水性が要求されるので、紙カップとして成形後、内面にワックスをコートしたり、あるいはカップ成形前に紙基材内面にポリエチレンフィルムなどが積層されているカップ原紙を成形加工して得られ、また上記紙製トレーは、パルプスラリー（液状）よりモールド成形して得られたパルプモールド容器の内面に、例えば結晶ポリエステルフィルム（Ｃ−ＰＥＴ）やポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム等を圧空あるいは真空成形にて積層させて得られるものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記紙製カップや紙製トレーに耐水性を施す従来技術においては、まず容器内面にポリエチレンやポリエステル等フィルムが積層されているので、紙自体が持っている生分解性を損ない、廃棄に際し環境負荷の低減に寄与できず、かつ特に紙製トレー等への圧空成形等では容器内面の細かい部分まで精巧に積層されなかったり、容器内面のコーナーでは薄肉となったりして歩留りが低下し、また圧空や真空成形に使用するフィルムの無駄（面取りの関係から使用それない部分）が多くできて、材料コストが嵩むという問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するものとして、発明者らは、紙カップや紙製トレー（パルプモールド容器）の内面に、ポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックを静電粉体塗工方法で塗工した紙製容器を提案した。しかしながら、この提案は、高価な生分解性樹脂を多量に必要とし、コストが嵩んだ耐水性紙製容器となるという問題があった。すなわち例えば前者の紙カップ（１４０ｚ）では５０〜１００ｇ／ｍ²の範囲の塗布量を必要とし、後者のパルプモールド容器（φ１６０ｍｍサイズ）に至っては、１００〜１５０ｇ／ｍ²の範囲の多大な塗布量を必要とする。このように特にパルプモールド容器の塗布量を多く必要とするのは、容器表面のセルロース繊維の毛羽立ちが大きく、低塗布量では毛羽立ったセルロース繊維の毛細管現象による内容物のスローリーク（マイクロリーク）が認められるためである。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、紙自体のもつ生分解性を損なわずに、即ち内面に廃棄物に係わる環境問題に配慮された生分解性樹脂が塗布された耐水性紙製容器において、材料コストが嵩まない耐水性紙製容器とその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、少なくとも内面に、生分解性塗工膜が施されている耐水性紙製容器において、該生分解性塗工膜は、ポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックと無機物の混合体でなるベースコート層と、ポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラック単体でなるトップコート層の２層からなることを特徴とする耐水性紙製容器としたものである。
【０００８】
また、請求項２の発明では、前記混合体を構成するポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックと無機物の混合比は、重量比で５対５〜１対９の範囲でなり、前記ベースコート層とトップコート層の厚さの比は、６対４〜９対１の範囲であることを特徴とする請求項１記載の耐水性紙製容器としたものである。
【０００９】
上記請求項１または２の発明によれば、少なくとも内面に、生分解性塗工膜を施すことによって、紙自体の生分解性を損なわれない耐水性紙製容器とすることができ、その生分解性塗工膜を、ポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックと安価で増量剤となる無機物とからなる混合体でなる厚いベースコート層と、ポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラック単体でなる薄いトップコート層の２層で必要厚の生分解性塗工膜とすることによって、使用される高価なポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックを少なくすることのでき、安価な耐水性紙製容器とすることができる。
【００１０】
また、請求項３の発明では、前記ベースコート層およびトップコート層を、静電粉体塗工方法により塗着せしめ、さらに加熱処理せしめることを特徴とする請求項１または２記載の耐水性紙製容器の製造方法としたものである。
【００１１】
上記請求項３の発明によれば、粉末化あるいは繊維状化が容易なポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックの粉末あるいは繊維を静電粉体塗工方法で紙カップやパルプモールド容器の内面に塗着させ、熱処理することによって、紙製容器本体の細かい部分まで均一な厚さに塗着することができるので、製品の歩留りが向上し、かつ塗着されずに未使用の粉末あるいは繊維は回収されて再度使用することができるので、材料コストの嵩まない耐水性紙製容器の製造方法を提供できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を説明する。
本発明は、耐水性のある紙製容器に関するものであり、さらに詳しくは、図１の側断面図に示すように、紙製容器本体（１０）の少なくとも内面に、生分解性塗工膜（２０）を施して、紙自体のもつ生分解性が損なわれずに耐水性が付与された耐水性紙製容器（１）およびその製造方法に関するものである。
【００１３】
そこで本発明の耐水性紙製容器（１）は、図１に示すように、例えば紙製容器本体（１０）の内面に、生分解性塗工膜（２０）が施されていて、その生分解性塗工膜（２０）は、図２の側断面積層図に示すように、紙製容器本体（１０）上のポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックと無機物の混合体でなるベースコート層（２４）と、その上のポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラック単体でなるトップコート層（２２）の２層からなることを特徴とする耐水性紙製容器（１）である。
【００１４】
上記生分解性塗工膜（２０）の形成は、紙製容器本体（１０）の内面のみならず外面にも施してもよく、外面にも施すことによって内容物に対する耐水性に加え、外部からの耐水性をも向上させることができる。
【００１５】
このように、少なくとも紙製容器本体（１０）の内面に、ポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックを主体とした生分解性塗工膜（２０）を施すことによって、紙自体の生分解性を損なわれない環境に配慮された耐水性紙製容器（１）とすることができる。
【００１６】
また本発明では、図２に示すように、生分解性塗工膜（２０）は、ポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックと無機物の混合体でなるベースコート層（２４）と、その上のポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラック単体でなるトップコート層（２２）の２層からなり、このベースコート層（２４）を形成するポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックと無機物との混合体の混合比を、重量比で５対５〜１対９の範囲とし、好ましくは２対８とし、さらに、この混合体でなるベースコート層（２４）とその上のポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラック単体でなるトップコート層（２２）の厚さの比を、６対４〜９対１の範囲とし、好ましくは８対２としたものである。
【００１７】
上記高価なポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックと安価な無機物の混合比で、無機物の割合が５割に満たなく、ベースコート層（２４）とトップコート層（２２）の厚さの比で、ベースコート層（２４）の厚さが６割に満たないと、安価な耐水性紙製容器（１）とすることができず、混合物の無機物の割合が９割を越え、トップコート層（２２）の厚さが全体の１割に満たないと、安価にはなるが耐水性に劣るようになり好ましくない。
【００１８】
また本発明では、図１に示す生分解性塗工膜（２０）の形成方法として、静電粉体塗工方法により図２に示すベースコート層（２４）とトップコート層（２２）の２層に塗着され、さらに加熱処理されて成され、耐水性紙製容器（１）とする製造方法である。
【００１９】
上記静電粉体塗工方法による生分解性塗工膜（２０）の塗着は、図３の側断面概略図に示すように、例えば特殊加工されたチューブ（図示せず）内で摩擦帯電されたポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックの生分解性樹脂粉末（３２）を、スプレーガン（５）から吐出させたあとの空気の流れに沿ってその生分解性樹脂粉末（２２）が進み紙製容器本体（１０）内面に付着する所謂トリボチャージプロセス（摩擦によって帯電される方式）という方法で成される。さらにこの付着した生分解性樹脂粉末（３２）を、熱可塑性合成樹脂であるポリエステル系生分解性樹脂単体の場合は、例えばオーブン中で６０℃〜２００℃程度と生分解性樹脂の種類によって異なる熱処理によって、生分解性塗工膜（２０）としてベースコート層（２４）とトップコート層（２２）を融着形成し、あるいは熱硬化性天然樹脂であるシェラック単体の場合は、例えばオーブン中で１３０℃程度で熱処理して硬化させ生分解性塗工膜（２０）を形成する製造方法である。従ってポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックと無機物の混合体の場合は、上記生分解性樹脂の種類と無機物の種類を勘案して熱処理温度やその時間を選定すればよい。
【００２０】
上記ベースコート層（２４）とトップコート層（２２）でなる生分解性塗工膜（２０）は、前述したように、紙製容器本体（１０）が、例えば１６０ｍｍφ程度のパルプモールド容器では、１００〜１５０ｇ／ｍ²の範囲で塗工され、１４ｏｚ程度の紙カップでは、５０〜１００ｇ／ｍ²の範囲で塗工されると、耐水性に満足な耐水性紙製容器（１）とすることができる。
【００２１】
また上記静電粉体塗工方法として、トリボ（摩擦という意味）チャージプロセスの他、一般的なコロナチャージシステムと言われる方法でもよい。このコロナチャージシステムは、高圧発生装置より−３０〜１００ｋＶの高電圧が、スプレーガン先端のコロナピンに印加され、このコロナピンからコロナ放電が起こり、被塗布物である紙製容器本体との間に電界を作り、この電界内を通過した生分解性樹脂粉末が帯電されて紙製容器本体に付着する方法である。
【００２２】
また前記加熱処理方法として、上記のオーブン加熱の他、雄型で加圧加熱する方法でも赤外線加熱、ホットエアー照射でもよい。
【００２３】
以下に本発明の耐水性とバリア性に優れたパルプ成形体（１）の材料等を説明する。
まず本発明の耐水性紙製容器（１）を構成する紙製容器本体（１０）としては、例えば各種紙を水で溶解してパルプスリラー（あるいは製紙工程の漂白パルプ所謂バージンパルプを水に溶解したものでもよい）とし、このスリラーを表面に金網を取り付けた用途に応じた形状（例えば弁当箱のような開口部が広いトレー状で底部におかずを載せる窪みがあるものなど）の金型あるいは水透過性のセラミック型に所要量流し込み、水を切り、さらに残っている水分を加熱により蒸発させ、さらに寸法精度を要求されるものにはこの雌型の金型と同形の雄型で加熱加圧してパルプモールド容器としての紙製容器本体（１０）が得られる。内容物が食品以外のものであれば、各種紙やバージンパルプに代わり、古紙を利用することによって環境保全に更なる寄与する紙製容器本体（１０）とすることもできる。
【００２４】
また、例えばカップ原紙を用いて、紙カップ成形機にて成形し、グルー（接着剤）止めして得られる紙カップがあり、飲料や即席麺用等の紙製容器本体（１０）とすることもできる。
【００２５】
また、本発明の耐水性紙製容器（１）を構成する生分解性塗工膜（２０）の材料のうち、熱可塑性樹脂であるポリエステル系生分解性樹脂としては、例えば脂肪族ポリエステルが用いられ、この脂肪族ポリエステルとしては、乳酸を主成分にした樹脂のほか、ヒドロキシアルカノエートユニットを有する微生物より産出される脂肪族ポリエステルおよび化学合成による脂肪族ポリエステルが挙げられる。
【００２６】
上記乳酸を主体にした樹脂としては、数平均分子量が１０，０００〜１００，０００である乳酸が好ましく、乳酸とオキシカルボン酸のコポリマーでもよい。また、乳酸はＤ−乳酸、Ｌ−乳酸またはそれらの混合物の何れであっても良い。また、前記オキシカルボン酸は、グリコール酸または６−ヒドロキシカプロン酸を用いることも可能である。
【００２７】
また、上記ヒドロキシアルカノエートユニットを有する微生物より産出される脂肪族ポリエステルとしては、３−ヒドロキシバリレート、３−ヒドロキシブチレート、３−ヒドロキシカプロエート、３−ヒドロキシヘプタノエートおよびそれらの側鎖に種々の官能基を有するＰ（３ＨＡ）共重合体の一つまたは二つ以上の混合物を用いることができる。また、化学合成による脂肪族ポリエステルとしては、数平均分子量として１０，０００〜１００，０００の下記（化１）で示される樹脂、あるいは数平均分子量として２５，０００〜７０，０００の下記（化２）で示される樹脂、またはそれらの樹脂の混合物でもかまわない。
【００２８】
【化１】

（式中ｍは重合度、Ｍは０又は１以上の数、Ｒ₁及びＲ₂は炭素数２〜１０のアルキレン基、シクロ管基、またはシクロアルキレン基であり、Ｒ₃はジまたはポリイソシアナート残基を表す）
【００２９】
【化２】

（式中ｍは重合度。Ｒ₁及びＲ₂は炭素数２〜１０のアルキレン基、シクロ管基、またはシクロアルキレン基を表す。ただし分岐もあり得る）
【００３０】
上記脂肪族ポリエステルの他に、脂肪族芳香族ポリエステルが用いられ、ポリブチレンアジペート／テレフタレート共重合体、変性ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
【００３１】
また、生分解性塗工膜（２０）の材料のうちの一つとして、熱硬化性で天然樹脂であるシェラックが挙げられ、これは体長約０．６〜０．７ｍｍのラックカイガラ虫が分泌する樹脂状物質を熱溶融法、ソーダ法、溶剤抽出法等で精製して得られる熱硬化性天然樹脂である。この樹脂は、生分解性を有するとともに、耐水性、耐油性にも優れ、かつ毒性がないので食品や医薬用の容器には好適な樹脂である。
【００３２】
また、ベースコート層（２４）を構成する無機物としては、例えばタルクや炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウムなどが挙げられ、これらの微粉末と上記ポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックの微粉末あるいは繊維と混合して用いられる。これらの生分解性樹脂粉末（２２）を、２〜３μｍ程度の粒径とすることが、その生分解性樹脂粉末（２２）の帯電適性や成膜適性等から静電粉体塗工法によって生分解性塗工膜（２０）とするには好適な粒径である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。
即ち、少なくとも内面に、生分解性塗工膜が施されている耐水性紙製容器において、該生分解性塗工膜は、ポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックと無機物の混合体でなるベースコート層と、ポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラック単体でなるトップコート層の２層からなり、前記混合体を構成するポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックと無機物の混合比を、重量比で５対５〜１対９の範囲とし、前記ベースコート層とトップコート層の厚さの比を、６対４〜９対１の範囲として、ベースコート層に、安価な無機物を混合し、さらにこのベースコート層の割合を極限まで大きくすることによって、高価なポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックを減らし、コスト低減を図った耐水性紙製容器を提供できる。
したものである。
【００３４】
また、前記ベースコート層およびトップコート層を、静電粉体塗工方法により塗着せしめ、さらに加熱処理せしめる耐水性紙製容器の製造方法としたもので、粉末化あるいは繊維状化が容易なポリエステル系生分解性樹脂もしくはシェラックの粉末あるいは繊維を静電粉体塗工方法で紙カップやパルプモールド容器の内面に塗着させ、熱処理することによって、紙製容器本体の細かい部分まで均一な厚さに塗着することができるので、製品の歩留りが向上し、かつ塗着されずに未使用の粉末あるいは繊維は回収されて再度使用することができるので、材料コストの嵩まない耐水性紙製容器の製造方法を提供できる。
【００３５】
従って本発明は、廃棄物に係わる環境問題に配慮された即席麺やコーヒー用等の紙カップや弁当箱等のパルプモールド容器の耐水性紙製容器として、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐水性紙製容器の位置実施の形態を側断面で表した説明図である。
【図２】本発明の耐水性紙製容器を構成する生分解性塗工膜の一実施の形態を側断面で表した説明図である。
【図３】本発明の耐水性紙製容器の製造方法の一実施の形態を側断面で模式適に表した説明図である。
【符号の説明】
１‥‥耐水性紙製容器
５‥‥スプレーガン
１０‥‥紙製容器本体
２０‥‥生分解性塗工膜
２２‥‥トップコート層
２４‥‥ベースコート層
３２‥‥生分解性樹脂粉末[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-resistant paper container, and more specifically, a water-resistant paper container to which water resistance is surely imparted at a low cost without impairing the biodegradability of the paper itself and its It relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, paper cups for instant noodles, paper cups for coffee, or paper trays (containers) for lunch boxes, instead of plastic containers, are easy to incinerate waste at low cost. As a container having many merits, it is widely used in food and other fields.
[0003]
Since the above paper cups are required to have water resistance, after molding as a paper cup, the inner surface is coated with wax, or a cup base paper in which a polyethylene film is laminated on the inner surface of the paper base before molding the cup is molded. In addition, the paper tray is compressed with, for example, a crystalline polyester film (C-PET), a polypropylene film, a polyethylene film, or the like on the inner surface of a pulp mold container obtained by molding from a pulp slurry (liquid). Or what is obtained by laminating | stacking by vacuum forming is known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology for providing water resistance to the paper cup or paper tray, first, since the film such as polyethylene and polyester is laminated on the inner surface of the container, the biodegradability of the paper itself is impaired, and the paper is discarded. Yield decreases because it cannot contribute to the reduction of environmental impact, and in particular, it is not precisely layered to the fine part of the inner surface of the container in compressed air molding to paper trays, etc., or it becomes thin at the corner of the inner surface of the container, Moreover, there was a problem that the waste of the film used for compressed air or vacuum forming (the portion that is not used due to chamfering) can be increased, and the material cost increases.
[0005]
In order to solve such a problem, the inventors have applied a polyester biodegradable resin or shellac to the inner surface of a paper cup or a paper tray (pulp mold container) by an electrostatic powder coating method. Proposed container. However, this proposal has a problem in that it requires a large amount of expensive biodegradable resin, resulting in an expensive water-resistant paper container. That is, for example, the former paper cup (140z) requires a coating amount in the range of 50 to 100 g / m ² , and the latter pulp mold container (φ160 mm size) has a large coating amount in the range of 100 to 150 g / m ² . Need. In particular, a large amount of pulp mold container requires a large amount of fluffing of cellulose fibers on the surface of the container, and a low amount of coating causes a slow leak (microleak) of contents due to capillary action of the fluffy cellulose fibers. This is because it is recognized.
[0006]
The present invention solves the problems of the prior art, and the problem is that the biodegradability of the paper itself is not impaired, that is, the inner surface is considered environmental issues related to waste. It is an object of the present invention to provide a water-resistant paper container coated with a degradable resin and a method for producing the same, which does not increase the material cost.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object in the present invention, first, in the invention of claim 1, in a water-resistant paper container having a biodegradable coating film on at least an inner surface, the biodegradable coating film is provided. Is a water-resistant paper container comprising a base coat layer made of a polyester-based biodegradable resin or shellac and an inorganic substance, and a top coat layer made of a polyester-based biodegradable resin or shellac alone. It is what.
[0008]
In the invention of claim 2, the mixing ratio of the polyester-based biodegradable resin or shellac and the inorganic material constituting the mixture is in the range of 5 to 5 to 1 to 9 by weight, and the base coat layer and the top The water-resistant paper container according to claim 1, wherein the ratio of the thickness of the coat layer is in the range of 6 to 4 to 9 to 1.
[0009]
According to the first or second aspect of the invention, by applying a biodegradable coating film on at least the inner surface, a water-resistant paper container that does not impair the biodegradability of the paper itself can be obtained. A degradable coating film is made of a polyester base biodegradable resin or shellac and a thick base coat layer made of an inorganic material that is an inexpensive extender, and a thin top coat layer made of a polyester biodegradable resin or shellac alone. By using a two-layer biodegradable coating film with the required thickness, the amount of expensive polyester biodegradable resin or shellac used can be reduced, and an inexpensive water-resistant paper container can be obtained. .
[0010]
Further, in the invention of claim 3, said base coat layer and top coat layer, allowed the coating by electrostatic powder coating method, further be allowed to heat treatment, characterized in claim 1 or 2, waterproof paper made according This is a container manufacturing method.
[0011]
According to the third aspect of the invention, the polyester biodegradable resin or shellac powder or fiber that is easily powdered or made into a fiber is coated on the inner surface of a paper cup or pulp mold container by an electrostatic powder coating method. By applying heat treatment, even a fine part of the paper container body can be applied to a uniform thickness, so that the yield of the product is improved and unused powder or fibers are recovered without being applied. Therefore, it is possible to provide a method for producing a water-resistant paper container that does not increase the material cost.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
The present invention relates to a water-resistant paper container, and more specifically, as shown in the side sectional view of FIG. 1, a biodegradable coating film (at least on the inner surface of the paper container body (10)). 20) to a water-resistant paper container (1) to which water resistance is imparted without impairing the biodegradability of the paper itself, and a method for producing the same.
[0013]
Therefore, as shown in FIG. 1, the water-resistant paper container (1) of the present invention has a biodegradable coating film (20) applied on the inner surface of a paper container body (10), for example. The degradable coating film (20) is a base coat layer (24) composed of a polyester biodegradable resin or a mixture of shellac and an inorganic material on a paper container body (10), as shown in the sectional side sectional view of FIG. ) And a topcoat layer (22) made of polyester-based biodegradable resin or shellac alone on the water-resistant paper container (1).
[0014]
The biodegradable coating film (20) may be formed not only on the inner surface of the paper container body (10) but also on the outer surface. The water resistance of can also be improved.
[0015]
Thus, the biodegradability of the paper itself is impaired by applying the biodegradable coating film (20) mainly composed of polyester-based biodegradable resin or shellac on at least the inner surface of the paper container body (10). It can be set as the water-resistant paper container (1) in consideration of the environment.
[0016]
Further, in the present invention, as shown in FIG. 2, the biodegradable coating film (20) comprises a polyester-based biodegradable resin or a base coat layer (24) made of a mixture of shellac and an inorganic material, and a polyester system thereon. It consists of two layers of a top coat layer (22) made of a biodegradable resin or shellac alone, and the mixing ratio of the polyester-based biodegradable resin or shellac-inorganic mixture forming this base coat layer (24) The ratio is in the range of 5 to 5 to 1 to 9, preferably 2 to 8, and further, the base coat layer (24) made of this mixture and the top coat layer made of a polyester-based biodegradable resin or shellac alone thereon. The thickness ratio of (22) is in the range of 6 to 4 to 9 to 1, preferably 8 to 2.
[0017]
The above-mentioned expensive polyester-based biodegradable resin or shellac is mixed with an inexpensive inorganic substance, the proportion of the inorganic substance is less than 50%, and the base coat layer (24) and the thickness ratio of the top coat layer (22) If the thickness of the layer (24) is less than 60%, an inexpensive water-resistant paper container (1) cannot be obtained, and the proportion of inorganic substances in the mixture exceeds 90%, and the topcoat layer (22) If the thickness is less than 10% of the total, the cost is low but the water resistance is inferior.
[0018]
Further, in the present invention, as a method for forming the biodegradable coating film (20) shown in FIG. 1, two layers of a base coat layer (24) and a top coat layer (22) shown in FIG. This is a production method in which a water-resistant paper container (1) is formed by being applied to the substrate and further heat-treated.
[0019]
Application of the biodegradable coating film (20) by the electrostatic powder coating method is performed by, for example, friction charging in a specially processed tube (not shown) as shown in the schematic side sectional view of FIG. The biodegradable resin powder (22) advances along the air flow after the polyester-based biodegradable resin or shellac biodegradable resin powder (32) is discharged from the spray gun (5). This is performed by a so-called tribocharge process (a method of charging by friction) that adheres to the inner surface of the container body (10). Furthermore, in the case of the polyester-based biodegradable resin alone, which is a thermoplastic synthetic resin, the adhered biodegradable resin powder (32) varies depending on the type of the biodegradable resin, for example, about 60 ° C. to 200 ° C. in an oven. When the base coat layer (24) and the top coat layer (22) are fused and formed as a biodegradable coating film (20) by heat treatment, or in the case of shellac alone, which is a thermosetting natural resin, for example, 130 in an oven. It is a manufacturing method in which the biodegradable coating film (20) is formed by heat treatment at about 0 ° C. and curing. Therefore, in the case of a polyester-based biodegradable resin or a mixture of shellac and an inorganic substance, the heat treatment temperature and the time may be selected in consideration of the kind of the biodegradable resin and the kind of the inorganic substance.
[0020]
As described above, the biodegradable coating film (20) composed of the base coat layer (24) and the top coat layer (22) has a paper container body (10) of, for example, a pulp mold container having a diameter of about 160 mmφ. is coated in the range of to 150 g / m ^2, in 14oz about paper cup, when it is coated in a range of 50 to 100 g / m ^2, to be a satisfactory water-resistant paper container in water resistance (1) it can.
[0021]
In addition to the tribo (meaning friction) charge process, the electrostatic powder coating method may be a method called a general corona charge system. In this corona charge system, a high voltage of −30 to 100 kV is applied from the high voltage generator to the corona pin at the tip of the spray gun, a corona discharge occurs from the corona pin, and an electric field is generated between the paper container main body to be coated. The biodegradable resin powder that has passed through the electric field is charged and attached to the paper container body.
[0022]
In addition to the oven heating described above, the heat treatment method may be a method of pressure heating with a male mold, infrared heating, or hot air irradiation.
[0023]
The material of the pulp molding (1) excellent in water resistance and barrier properties of the present invention will be described below.
First, as the paper container body (10) constituting the water-resistant paper container (1) of the present invention, for example, various papers are dissolved in water to dissolve a pulp chiller (or so-called virgin pulp in papermaking process, so-called virgin pulp). Or a metal mold with a shape corresponding to the application (for example, a lunch box with a wide opening like a lunch box with a dent on the bottom). Pour the required amount into a water-permeable ceramic mold, drain the water, evaporate the remaining moisture by heating, and heat the same mold as this female mold for those that require dimensional accuracy. The paper container main body (10) as a pulp mold container is obtained by pressing. If the content is other than food, it can be a paper container body (10) that further contributes to environmental conservation by using waste paper instead of various paper and virgin pulp.
[0024]
In addition, for example, there is a paper cup obtained by using a cup base paper, molded by a paper cup molding machine, and fastened by glue (adhesive), and can be a paper container body (10) for beverages or instant noodles. .
[0025]
Of the materials of the biodegradable coating film (20) constituting the water-resistant paper container (1) of the present invention, for example, aliphatic polyester is used as the polyester-based biodegradable resin that is a thermoplastic resin. Examples of the aliphatic polyester include a resin mainly composed of lactic acid, an aliphatic polyester produced from a microorganism having a hydroxyalkanoate unit, and a chemically synthesized aliphatic polyester.
[0026]
The resin mainly composed of lactic acid is preferably lactic acid having a number average molecular weight of 10,000 to 100,000, and may be a copolymer of lactic acid and oxycarboxylic acid. The lactic acid may be D-lactic acid, L-lactic acid or a mixture thereof. The oxycarboxylic acid may be glycolic acid or 6-hydroxycaproic acid.
[0027]
Examples of the aliphatic polyester produced from the microorganism having the hydroxyalkanoate unit include 3-hydroxyvalerate, 3-hydroxybutyrate, 3-hydroxycaproate, 3-hydroxyheptanoate and their side chains. One or a mixture of two or more P (3HA) copolymers having various functional groups can be used. Moreover, as aliphatic polyester by chemical synthesis, the resin represented by the following (Chemical Formula 1) having a number average molecular weight of 10,000 to 100,000, or the following (Chemical Formula 2) having a number average molecular weight of 25,000 to 70,000. ) Or a mixture of these resins.
[0028]
[Chemical 1]

(Wherein m is the degree of polymerization, M is a number of 0 or 1 or more, R ₁ and R ₂ are alkylene groups having 2 to 10 carbon atoms, cyclo tube groups, or cycloalkylene groups, and R ₃ is di- or polyisocyanate. Represents a nato residue)
[0029]
[Chemical 2]

(In the formula, m represents the degree of polymerization. R ₁ and R ₂ represent an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, a cyclo tube group, or a cycloalkylene group, but may be branched.)
[0030]
In addition to the aliphatic polyester, an aliphatic aromatic polyester is used, and examples thereof include polybutylene adipate / terephthalate copolymer and modified polyethylene terephthalate.
[0031]
One of the materials of the biodegradable coating film (20) is shellac, which is thermosetting and natural resin, and is secreted by the shellworm of about 0.6 to 0.7 mm in length. It is a thermosetting natural resin obtained by refining the resinous material to be purified by a hot melting method, a soda method, a solvent extraction method or the like. This resin is suitable for food and pharmaceutical containers because it has biodegradability, is excellent in water resistance and oil resistance, and has no toxicity.
[0032]
Examples of the inorganic material constituting the base coat layer (24) include talc, calcium carbonate, titanium dioxide, aluminum hydroxide, and the like. These fine powders and fine powders or fibers of the polyester biodegradable resin or shellac are used. Used in combination with. These biodegradable resin powders (22) having a particle size of about 2 to 3 μm are produced by an electrostatic powder coating method from the chargeability and film formation suitability of the biodegradable resin powder (22). The particle size is suitable for the degradable coating film (20).
[0033]
【The invention's effect】
Since this invention is the above structure, there exist the following effects.
That is, in a water-resistant paper container having a biodegradable coating film on at least an inner surface, the biodegradable coating film is a base coat layer made of a polyester biodegradable resin or a mixture of shellac and an inorganic substance. And a polyester biodegradable resin or a top coat layer made of shellac alone, and the mixing ratio of the polyester biodegradable resin or shellac and the inorganic material constituting the mixture is 5 to 5 by weight ratio. In the range of 1: 9, the ratio of the thickness of the base coat layer to the top coat layer is set in the range of 6: 4 to 9: 1, and an inexpensive inorganic substance is mixed in the base coat layer, and the ratio of the base coat layer is further changed. By making it as large as possible, we can reduce the cost of polyester-based biodegradable resin or shellac and provide water-resistant paper containers that reduce costs
It is a thing.
[0034]
The base coat layer and the top coat layer are coated by an electrostatic powder coating method, and further are heat-treated to produce a water-resistant paper container. Polyester that is easily powdered or made into a fiber A biodegradable resin or shellac powder or fiber is applied to the inner surface of a paper cup or pulp mold container by an electrostatic powder coating method, and heat treated, so that even a fine part of the paper container body has a uniform thickness. Since it can be applied, the yield of the product is improved, and unused powder or fiber is recovered without being applied and can be reused. Can be provided.
[0035]
Therefore, the present invention exhibits an excellent practical effect as a water-resistant paper container for pulp mold containers such as instant noodles, coffee cups, lunch boxes, etc. in consideration of environmental problems related to waste.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a position embodiment of a water-resistant paper container of the present invention in a side cross section.
FIG. 2 is an explanatory view showing a biodegradable coating film according to an embodiment of the water-resistant paper container of the present invention in a side section.
FIG. 3 is an explanatory view schematically showing an embodiment of a method for producing a water-resistant paper container of the present invention in a side cross-sectional view.
[Explanation of symbols]
1 Water-resistant paper container 5 Spray gun 10 Paper container body 20 Biodegradable coating film 22 Top coat layer 24 Base coat layer 32 Biodegradable resin powder

Claims

In a water-resistant paper container having a biodegradable coating film on at least an inner surface, the biodegradable coating film includes a base coat layer made of a polyester biodegradable resin or a mixture of shellac and an inorganic substance, A water-resistant paper container comprising a topcoat layer made of a polyester-based biodegradable resin or shellac alone.

The mixing ratio of the polyester-based biodegradable resin or shellac and the inorganic material constituting the mixture is in the range of 5 to 5 to 1 to 9 by weight, and the ratio of the thickness of the base coat layer to the top coat layer is The water-resistant paper container according to claim 1, wherein the water resistant paper container is in the range of 6 to 4 to 9 to 1.

The method for producing a water-resistant paper container according to claim 1 or 2, wherein the base coat layer and the top coat layer are applied by an electrostatic powder coating method and further heat-treated.