JP3994779B2 - インクジェット印字可能な包装容器、及び印字を施した包装容器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット法により表面に、画像、文字等の情報を記録可能とした包装容器、及び印字を施した包装容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コーヒー、紅茶等の飲料を喫茶するに際し、紙製カップを用いることが多かった。この紙製カップは、飲料の浸透を防止するため、高サイズ度の紙を基材とし、内面には、ポリエチレン等の防水層を設けた防湿材料を用いている。前記紙製カップに、意匠性を高めたり、内容物の表示を行うため、防湿材料に予めグラビア印刷法により、印刷層を設けた後、所定の形状に裁断し、成形するのが一般的であった。
しかしながら、印字が多品種にわたり、それぞれの品種のロットが小さくなる傾向にあり、従来通り、グラビア印刷法により対応すると、印字に必要な版の種類が増加し、さらに品種毎の版替えが頻繁になり、作業効率の低下を招き、ひいてはコストの増加につながるおそれがあった。
また、インクジェット法による印字の向上に伴い、この方式による包装容器への印字を行うことが試みられている。
しかし、紙カップ等の包装容器は、内容物との関係で特殊な素材を用いることが多く、水溶性インクジェットインキの受理性が極端に悪いため、印字後の乾燥の問題、発色性が悪いため、インキジェット法による印字を行うことは実現されていない。
前記問題を解決するため、水溶性インクでなく、溶剤系インクを用いることが考えられるが、食品を包装する包装容器へは、衛生性を考慮するとそのまま適用することは困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記課題を解決し、包装容器への印字が可能で、しかも、内容物、特に液体が漏れるおそれがない、印字可能な包装容器を提供することを目的とする。
また、本発明は、内容物への影響、衛生上の影響のない水性インクで印字可能な包装容器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基材の少なくとも一部を重ね合わせ、熱と圧力によるヒートシールをおこなうことにより形成されるシール部を備える包装容器であって、前記基材が一方の面にインク受容層を、もう一方の面にヒートシール層を備え、前記シール部が該インク受容層と該ヒートシール層を重ね合わせ、ヒートシールをおこなうことにより形成され、前記インク受容層が樹脂と充填剤を備え、且つ、前記充填剤に対する樹脂の比率が５重量％〜５００重量％の範囲内であることを特徴とする包装容器である。
このように、最表層に受容層を設けた構成としたので、素材の影響を受けることなく、インクジェット法により包装容器表面への印字が可能となった。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、前記基材のインク受容層に、インキジェット記録方式により情報が記録されていることを特徴とする請求項１記載の包装容器である。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、前記基材が、紙基材の少なくとも一方の面に前記インク受容層、もう一方の面にヒートシール層を備える積層構造であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の包装容器である。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、前記紙基材のステキヒトサイズ度が４００以上であることを特徴とする請求項３記載の包装容器である。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、前記インク受容層に用いられる充填剤が、フェームドシリカ、またはコロイダルシリカから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の包装容器である。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、前記インク受容層に用いられる樹脂が、水に親和性を有する樹脂であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の包装容器である。
【００１０】
請求項７に記載の発明は、前記シール部部分における、インキ受容層の端部の空隙が０．０１ｃｃ／ｇ未満であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の包装容器である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
包装容器として、紙カップを例として説明する。
一般に紙カップは、内容物の浸透を防いだり、冷たい内容物を収納した場合、カップの外側に結露が発生して、紙基材の強度が低下するのを防止するため、ステキヒトサイズ度を４００秒以上の紙基材が使用される。
そして、内容物と接する面、もしくは両面にポリエチレン等の防湿性、ヒートシール性を有する樹脂層を設けた積層材料として、耐水性、成形性を向上させている。前記紙基材は、インク吸収能力が低いため、印字部がなかなか乾燥できないばかりでなく、文字や画像が滲んでしまい実用性が乏しかった。
【００１４】
本発明は、この前記のようにインクの吸収能力が低い基材であっても、インクジェットにより印字可能としたもので、インク受容層を表面に形成されている素材を用いた包装容器とした。
【００１５】
ここで、包装容器として、内容物と接する層、または両側にポリエチレン等の防湿性、ヒートシール性を有する樹脂層を設けた積層材料とするのがよい。
【００１６】
また、包装容器は、食品として使用する場合が多いから、印字するインクとして、水性のインクを用いることとなる。そのため、インク受容層に水に親和性を有する樹脂を含有することが望ましい。
【００１７】
この樹脂は、具体的に、アミド、アクリル、エステル、ウレタン、ピロリドン類を樹脂骨格中に持つ水やアルコール、またはこれらの混合溶媒に可溶な樹脂、あるいは自己乳化性を有するように、モノマー比を調整したエマルジョンが使用可能である。
特に、ポリビニルアルコールの一部をアセタール化したものが好適に使用できる。
【００１８】
前記インク受容層は、インクジェットインクを吸収しにくい材料を選定するので、インクの吸収は空隙で行うこととなるので、空隙率が高い充填材を用いることが好ましい。
このような充填剤として、例えば、シリカゲル、アルミナ、酸化チタン、珪酸カルシウム、合成ゼオライト、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、またはプラスチックピグメント等の材料を適宜使用することができる。
特に、充填剤の一次粒子中に、細孔を有しないフュームドシリカやコロイダルシリカを用いるのが好ましい。
【００１９】
このように充填剤の一次粒子中に、細孔を有しない充填材を用いることにより、容器として使用しても、液体の浸み出しがなく、安全に使用することができる。
【００２０】
この充填剤は、上記の樹脂と共に混合、分散した塗工液とし、使用する。この時、充填剤と樹脂の配合比は、充填剤に対する樹脂の比率が、５重量％〜５００重量％の範囲とするのが好ましく、より好ましくは、１０重量％〜２５０重量％の範囲である。
ここで、樹脂の配合比率が、５重量％未満であると、受容層の強度が不足し、充填剤が、擦れ等で脱落したり、受容層にひび割れが発生することがある。また、同時に、ヒートシール時の強度が不足し、容器としての性能を満たすことが困難になる。
一方、樹脂の配合比率が、５００重量％を超えると、受容層の空隙が不足し、良好な画像形成が困難となる。
【００２１】
本発明の受容層は、必要に応じて、染料、顔料固着剤、蛍光漂白剤、界面活性剤、消泡剤、ＰＨ調整剤、防黴剤、紫外線吸収剤、分散剤等の添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で、適宜配合してもよい。
【００２２】
本発明の受容層の形成は、充填剤と樹脂、及び添加剤を、分散機を用いて、分散、混合、または溶解すれば、どのような手段で行ってもよい。
また、基材表面への塗布もどのような手段で行ってもよく、例えば、ロールコート法、ブレードコート法、エアナイフコート法、ゲートロールコート法、サイズプレスコート法等のいずれの方法でも良い。その後、例えば、熱風乾燥炉、熱ドラム等を用いて乾燥することで、インク受容層が形成される。
【００２３】
上記の形成された受容層に、インクジェット記録方式により、必要な情報を記録すればよい。
このように記録された基材を、所定の形状に成形し、包装容器とするか、所望の形状に打ち抜いた後、所定の形状に成形し、包装容器とすればよい。この成形時に、ヒートシールを行うのが一般的で、このヒートシールの際の、熱や圧力によって、受容層の空隙が封止され、内容物が浸み出すことが防止することができる。なお、ヒートシール層によるシール部分の、インクジェット受容層の端部の空隙を０．０１ｃｃ／ｇ未満とすることで、内容物の染み出しを防ぐ効果を十分にすることがきる。
なお、受容層の空隙を封止するために、特別な条件を設定する必要がなく、通常の成形条件で行えばよい。
また、受容層は必要に応じて２層以上の構成とすることも可能であり、その場合は、材料を適宜選択する。
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２４】
【実施例】
（実施例１）
インク受容層は、以下に示す組成で調液を行った。

エスレックＫＸ―１に上記溶媒を所定量加え、攪拌し、均一な溶液とした後、充填剤を所定量加え、ボールミルで３０分間分散し、所定の分散液を得た。
次に、図１に示すように、予め片面にポリエチレン１を、２０ｇ／ｍ２張り合わせた、坪量２２０ｇ、サイズ度４００秒の原紙２の、ポリエチレン側と反対側に、インク受容層３を乾燥塗布量が１０．０ｇ・ｍ２となるようにアプリケータを用いて塗布し、１００゜Ｃで５分間乾燥した。
この時、インク受容層３の空隙量Ａを、水銀圧入式細孔分布計で測定した。その結果を表１に示す。
次に、エプソン社製インクジェットプリンター ＥＭ−９００Ｃを用いて印字を行った。
印字は、イエロー、マゼンタ、シアン単色べタ、及び未印字部が互いに接触しあう、市松模様とし、境界の滲み、ベタ均一性を目視により評価を行った。その結果は、表１に示す。
印字後、原紙を１６ｃｍ×１３ｃｍに切り出し、ポリエチレン面が内側になるように、短辺同士を重ね合わせ、筒状に丸め、重なった部分を１８０゜Ｃで、５秒間、加熱しながら、４Ｋｇｆ／ｍ２で加圧し、５ｍｍ幅のシール部を形成した。次に、筒の一方を、１８０゜Ｃで、５秒間加熱しながら、４Ｋｇｆ／ｍ２で加圧し、１０ｍｍ幅のシール部を形成し、容器とした。
このヒートシール部のインク受容層３の空隙量Ｂを水銀圧入式細孔分布計で測定した。その結果を表１に示す。
また、この容器に８０ｍｌの水を入れ、３時間後、側面のヒートシール部からの水の浸みだしを観察した。その結果を表１に示す。
【００２５】
（実施例２）
インク受容層の組成を以下に示す組成とした以外は、実施例１と同様の加工を行い、容器を成形した。また、実施例１と同様の測定を行い、その結果を表１に示す。

【００２６】
（実施例３）
インク受容層の組成を以下に示す組成とした以外は、実施例１と同様の加工を行い、容器を成形した。また、実施例１と同様の測定を行い、その結果を表１に示す。

【００２７】
（比較例１）
インク受容層の組成を以下に示す組成とした以外は、実施例１と同様の加工を行い、容器を成形した。また、実施例１と同様の測定を行い、その結果を表１に示す。

【００２８】
（比較例２）
インク受容層の組成を以下に示す組成とした以外は、実施例１と同様の加工を行い、容器を成形した。また、実施例１と同様の測定を行い、その結果を表１に示す。

【００２９】
【表１】

【００３０】
表１から明らかなように、実施例１〜３の容器は、印字状態が良好で、印字境界の滲みも観察されなかった。
また、空隙量が小さく、水の漏洩も観察されなかった。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の、従来インクジェットでは、印字が困難とされていた、包装容器への印字を可能とし、また、包装容器の本来持っている、密封性を維持することが可能で、小ロットへの対応が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の要部を示す断面説明図である。
１…ポリエチレン
２…原紙
３…インク受容層

Claims (7)

1. 基材の少なくとも一部を重ね合わせ、熱と圧力によるヒートシールをおこなうことにより形成されるシール部を備える包装容器であって、
   前記基材が一方の面にインク受容層を、もう一方の面にヒートシール層を備え、
   前記シール部が該インク受容層と該ヒートシール層を重ね合わせ、ヒートシールをおこなうことにより形成され、
   前記インク受容層が樹脂と充填剤を備え、且つ、前記充填剤に対する樹脂の比率が５重量％〜５００重量％の範囲内であることを特徴とする包装容器。
2. 前記基材のインク受容層に、インキジェット記録方式により情報が記録されていることを特徴とする請求項１記載の包装容器。
3. 前記基材が、紙基材の少なくとも一方の面に前記インク受容層、もう一方の面にヒートシール層を備える積層構造であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の包装容器。
4. 前記紙基材のステキヒトサイズ度が４００以上であることを特徴とする請求項３記載の包装容器。
5. 前記インク受容層に用いられる充填剤が、フェームドシリカ、またはコロイダルシリカから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の包装容器。
6. 前記インク受容層に用いられる樹脂が、水に親和性を有する樹脂であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の包装容器。
7. 前記シール部部分における、インキ受容層の端部の空隙が０．０１ｃｃ／ｇ未満であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の包装容器

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