JP4039006B2

JP4039006B2 - Drawing base paper and paper molding container using the same

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Publication number: JP4039006B2
Application number: JP2001163109A
Authority: JP
Inventors: 良行浅山; 秀幸見門
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: JP2002201598A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業製品等を包装する包装用容器の素材として用いられる成形加工原紙に関するものである。さらに食肉、野菜、鮮魚等の生鮮食料品、あるいは、弁当、総菜、冷凍食品、菓子類、めん類などの各種加工食品等を収容する容器の素材である成形加工原紙に関する。さらに詳しくは、廃棄時の環境負荷が低く、特にプレス成形に適した特性を有する絞り成形加工用原紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、食品容器、あるいは各種工業製品の包装材料として、成形が容易であること、大量生産できること、安価に製造できることなどから、プラスチック製容器が大量に使用されてきた。これらのプラスチック製容器としては、例えば、発泡ポリスチレンビーズをモウルド成形または発泡ポリスチレンシートをプレス成形して得た発泡スチロール容器、またポリプロピレン容器、ポリエチレンテレフタレート容器、ポリ塩化ビニル容器等が広く用いられている。しかしながら、上記のようなプラスチック製容器は、廃棄処分時の環境に対する負荷が高いという問題があった。即ち、埋め立て処理をすると半永久的に分解されず地中に残存し、また、焼却処理をすると、燃焼カロリーが高いため焼却炉を傷めやすいこと、完全燃焼しにくく、特にポリ塩化ビニルを使用したものは、腐食性の強い塩化水素ガスを発生する恐れがあることなどの問題があった。
【０００３】
そこで、近年、環境問題、リサイクル問題、省資源を考慮し、前述のプラスチック製容器に代わるものとして、リサイクルが可能で、廃棄された場合の燃焼カロリーも低く、生分解性能を有し、環境に対する負荷の低いパルプを素材とする容器が求められている。パルプ、もしくはパルプを主体とする素材による三次元形状を有する成形体としては、従来からパルプモウルド容器が存在する。パルプモウルド製容器は、以前から包装容器として広く使用されている。パルプモウルド容器の製造方法は、その目的とする容器形状に対応する凹凸形状を有する網型を作製し、その網型にパルプスラリーを吸引抄紙し、乾燥することで、パルプ原料を所望の形状に成形する方法である。従って、この方法により得られる容器形状はある程度自由度が高いものである。しかしパルプモウルドの製造には時間もかかり生産性に問題があった。さらに、パルプモウルド容器には食品用のトレー容器にはしばしば要求される十分な耐水性や耐油性を付与することは困難でありコスト増加を伴うものであった。
【０００４】
パルプモウルド以外で、パルプを主体した成形品を得る方法として、板紙等のパルプを主体とした基材シートを加熱下でプレス成形する方法が知られている。この方法は、雌雄型の間に予め罫線を入れた基材シートを装填し、熱圧でプレス成形したものである。このようなプレス成形法は、１回のプレスで成形体が得られるため、生産性が非常に高い。しかし、樹脂や金属と異なり、紙パルプを主体とする基材シートは一般に延伸性、延展性、伸縮性に乏しい。従って、ある程度の深さを持つトレーを成形しようとして深いプレス成形を行うと、基材シートがその延伸に耐えられず破断する恐れがある。従って通常の板紙等を基材として使用した場合、いわゆる紙皿と呼ばれるような深さのほとんどない成形容器しか製造することできず、得られる成形体の形状が非常に限られていた。また破断が発生しなくても、罫線部分の折れ目部分に段差が生じたり容器表面を滑らかにすることは難しい。また、トレーの容器口縁部に段差が生じた場合等は、蓋をつけた場合や、またフィルム等でシールをしようとする場合に段差分の隙間ができるため、密閉性が問題となっていた。さらに、紙の折れ目を起点とする破断点がトレーの強度を下げる原因ともなっている。
【０００５】
このような問題を解決するため、例えば特開平５−２８６０２３号では、紙材に波形の屈曲部を多数設けて延伸性を付与した波形紙を金型内で加熱圧搾する方法が、特開平６−１３４８９８号では、全面に亘って凹凸を形成して延伸性を付与した紙材を加湿後に加熱しながらプレス成形する方法が、特開平７−２１４７０５号では、加湿処理の施された原紙を接着剤を介して複数重ねあわせ、次いでコルゲート加工した後プレス成形する方法が開示されている。しかし、これらの方法はいずれも基材シートを予め波形状等にシワづけしておくことによって延伸性を持たせ、プレス加工適性を付与したのちプレス加工するというものである。従って、プレス加工前にシワ付け工程を必要とするばかりでなく、プレス加工後の容器全体にシワが存在し、美観を損なうばかりでなく、強度的にも十分なものではなかった。また、特開平７−３１５３５８号では、段ボールシートを金属型で加熱しながらプレス成形する方法が開示されているが、これは基材に段ボールシートを用いて、そのフルート構造によってプレス加工による歪みをある程度吸収させるものである。しかし、この方法は、基材シートに段ボールシートを使用しなくてはならず、一般的な板紙等の基材に適用できるものではない。また、プレス加工による発生したシワの凹凸を十分に吸収するものではなかった。また、特開平６−２３９３３４号では、パルプ繊維にオレフィン系樹脂を含ませ延伸性を付与したシートをプレス成形する方法が、特開平１０−８３９３では、熱可塑性樹脂繊維とパルプ繊維と混抄して延伸性を向上させたシートを、加熱プレス成形する方法が開示されている。しかし、これらの方法は、紙を主体とする基材シートに熱可塑性樹脂を加えることによって基材シートにプレス加工適性を付与するものであって、紙基材の有するリサイクル性や、廃棄時の環境負荷の少なさなどの特性を損なうものである。
【０００６】
また、上記の方法で得られる基材シートは、これらを加圧プレスして得られる成形体が歪みの大きな曲面部を有する場合、この曲面に発生する折りシワ部分の凹凸が大きく、プレス後も表面が滑らかにならず、成形性が良好とは言えなかった。
【０００７】
また、内容物として、水分を多く含有するものや、または飲料、汁物、またはカップ麺の容器等の液体を入れる場合など、さらに多様な用途に使用するには、トレー形状よりもさらに高さのある側壁を有するプラスチック成形容器やカップ成形容器が使用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、プレス成形時に、基材に亀裂、及び折りシワ部分の凹凸が発生しない良好な成形性と、高い生産性とを有するプレス成形に適した、パルプを主成分とする成形加工原紙を提供することである。本発明は、比較的深いトレー、カップのような用途に適用できる、紙製絞り成形容器（深絞り容器）を提供することを課題とする。特に、フランジの平滑性に優れた紙製絞り成形容器を提供するものである。さらに本発明は、深絞り成形され、軽量であり、容器の胴膨れや底膨れ現象を起こさない、剛性の高い紙製容器を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため以下の構成をとる。
【００１０】
即ち、本発明の第１は、
下記の(1)〜(4)の４つの条件を満足し、
坪量１５〜１００ｇ／ｍ ^２で密度０．７〜０．９ｇ／ｃｍ ³ の高密度層、及び密度０．３〜０．６ｇ／ｃｍ ³ の低密度層を有し、坪量が１００〜５００ｇ／ｍ ^２、全体の密度が０．４〜０．７ｇ／ｃｍ ³ 、かつ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る成形加工原紙を多層抄き合わせフォーマを用いて抄紙した絞り成形加工用原紙である。
(1)引張強度（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が２．０ｋＮ／ｍ以上。
(2)破断伸び（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が１．５％以上。
(3)下記式により定義される限界圧縮応力が１〜１０ＭＰａの範囲。
限界圧縮応力＝Ａ／Ｂ
但し、ＡはＪＩＳ−Ｐ８１２６による圧縮強度、Ｂは圧縮強度測定時における試験片の荷重部分面積を各々示す。
(4)厚さ方向に２０ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧縮応力を加えたときの圧縮変形量が１０％以上。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
本発明の第２は、本発明の第１に記載の絞り成形加工用原紙を、プレス用金型を用いて、温度１００〜１５０℃、プレス圧１０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ ^２条件で絞り成形した紙製成形容器である。
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の成形加工原紙を構成する天然パルプ繊維としては、木材繊維（化学パルプ、機械パルプ）、非木材繊維、古紙パルプなどが必要に応じて任意に使用される。木材繊維のうち化学パルプとしては、木材チップ蒸解時に苛性ソーダと硫化ナトリウムを使用するクラフトパルプや、亜硫酸と亜硫酸水素塩を使用する亜硫酸パルプなどが挙げられる。これらのパルプは未晒品でも、漂白処理を施したものでもよい。また、機械パルプとしては、丸太をグラインダーで磨砕して得られるグラウンドウッドパルプ（ＧＰ）、製材工場の廃材をリファイナーで磨砕（リファイニング）して得られるリファイナーグラウンドウッドパルプ（ＲＧＰ）、木材チップを加熱、リファイニング処理して得られるサーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）などが挙げられる。これらの機械パルプのうち、シートの嵩高さ、及び強度の点からＴＭＰが最適である。なおＴＭＰとしては、木材チップを化学処理した後に加圧下でリファイニングするＣ−ＴＭＰ、さらに漂白処理を施したＢＣ−ＴＭＰ等も含むものとする。また、こうした木材繊維パルプのうち、マツ、カラマツ、スギ、モミ、ヒノキ等の針葉樹から得られる繊維長の長いパルプは紙シートの延伸性、強度を向上させるために好適に使用される。また、本発明の効果を損なわない範囲で、カバ、ブナ、カエデ、ニレ、クリ等の広葉樹から得られる繊維長の短いパルプを併用することもできる。
【００１６】
また、本発明で使用できる非木材繊維としては、コウゾ、ミツマタ、ガンピ、アマ、タイマ、ケナフ、チョマ、ジュート、サンヘンプなどの靱皮繊維類や、木綿、コットンリンターなどの種毛繊維類や、マニラ麻、サイザル麻、エスパルトなどの葉繊維類や、竹、イネワラ、ムギワラ、サトウキビバガスなどの茎繊維類などが挙げられる。特にコウゾ、ミツマタ、ケナフ、マニラ麻、サイザル麻、木綿、コットンリンターなどは、繊維長も長く、本発明原紙の延伸性、強度を向上させることができるため好適に用いられる。非木材繊維の蒸解は、木材繊維と同様の方法で行うことができる。
【００１７】
本発明で使用できる古紙パルプとしては、段ボール古紙、雑誌古紙などが挙げられるが、特に段ボール古紙は紙シートの延伸性、強度を向上させることができ、好適に用いられる。
【００１８】
これらのパルプ繊維は単独で、あるいは２種類以上を併用して使用することができる。また、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて合成樹脂繊維を混合することができる。使用できる合成樹脂繊維としては、例えば、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維などが挙げられる。
【００１９】
上記パルプ繊維から構成される成形加工原紙は引張強度（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が２．０ｋＮ／ｍ以上で、かつ破断伸び（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が１．５％以上であることが好ましい。成形加工原紙の引張強度が２．０ｋＮ／ｍより低い、あるいは破断伸びが１．５％より低いと延伸性が低く、プレス成形時に破断してしまい不適である。上記の範囲に制御するためには、紙層を多層とし、その少なくとも一層にＮＢＫＰを用いるか、紙力増強剤を配合する方法等、公知の方法で制御できる。
【００２０】
また、プレス成形体が歪みの大きい曲面部を有する場合、プレス成形時に曲面部分に折りシワを形成させて歪みを吸収させる必要がある。このとき折りシワ部分は平面方向にアコーディオンのように折り込まれて凹凸を形成し、その後、プレスによりこの凹凸が厚さ方向に圧縮される。このため、良好な成形性を得るためには限界圧縮応力が１〜１０ＭＰａの範囲に、厚さ方向の圧縮率が１０％以上の範囲とする。
なお、本発明における圧縮率とは、荷重２０ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧縮応力を加えたときの厚さ方向の圧縮率を示す。限界圧縮応力が１０ＭＰａを越えると折りシワ部分が十分に折り込まれず、また圧縮率が１０％より低いと折りシワ部分の圧縮成形が不十分となり、良好な成形性が得られなくなる。
【００２１】
限界圧縮応力、厚さ方向の圧縮率が上記範囲にあるためには紙シートの密度を低くする必要があるが、そのためには剛直なパルプ繊維を用いるとよい。一般に、均一な地合の紙シートを得るのにパルプ繊維を叩解して（パルプ繊維に機械的外力を加えて繊維の細胞壁の一部をフィブリル化する）使用するが、本発明では、繊維の剛直性を保持するために叩解を軽度にとどめる必要がある。叩解の程度としては、例えば化学パルプの場合フリーネス（ＴａｐｐｉＴ−２２７カナダ標準型）が５００ｍｌｃｓｆ以上、機械パルプの場合１８０ｍｌｃｓｆ以上、麻パルプ、ケナフパルプの場合５００ｍｌｃｓｆ以上、段ボール古紙パルプの場合５００ｍｌｃｓｆ以上のものが好ましい。パルプ繊維の叩解には、ビーター、コニカル型リファイナー、ドラム型リファイナー、ディスク型リファイナーなどが用いられる。
【００２２】
また、本発明の効果を損なわない範囲で、シート内に発泡剤を混入してシート密度を下げることもできる。発泡剤としては、マイクロカプセル内に低沸点溶剤を封入した熱膨張性マイクロカプセルが使用できる。このカプセルは８０〜２００℃の比較的低温度で短時間の加熱により、直径が約４〜５倍、体積が５０〜１００倍に膨張する平均粒径１０〜３０μｍの粒子である。その構成は、イソブタン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン、低沸点ハロゲン化炭化水素、メチルシラン等の揮発性有機溶媒（膨張剤）を、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル等の共重合体からなる熱可塑性樹脂で包み込んだものであり、カプセルがポリマーの軟化点以上に加熱されると膜ポリマーが軟化しはじめ、内包される膨張剤の蒸気圧が上昇して膜が広がり、カプセルが膨張する。こうした発泡剤は、パルプスラリーに添加され、紙シート抄造時の加熱乾燥により発泡、あるいは発泡剤を含有するシートを高温水に通すことにより発泡する。また、紙シート抄造時シラスバルーンといった軽量無機顔料をパルプスラリー中に添加してシート密度を下げることもできる。
【００２３】
本発明の原紙を抄造するために添加する製紙用薬品としては、通常の抄紙で用いられるのと同様のサイズ剤、紙力剤、歩留まり向上剤等を必要に応じて使用することができる。例えばサイズ剤としてはアルキルケテンダイマー、スチレンアクリル樹脂、ロジン等の内添サイズ剤が使用される。また、紙力剤、歩留まり向上剤としてはポリアクリルアミド系樹脂、ポリアミドエピクロルヒドリン樹脂、ポリエチレンイミン及びその誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリアミン、ポリアミド、ポリアミドポリアミン及びその誘導体、カチオン性及び両性デンプン、酸化デンプン、カルボキシメチル化デンプン、植物ガム、ポリビニルアルコール等の有機系化合物、及び硫酸バンド、アルミナゾル、コロイダルシリカ、ベントナイト等の無機系化合物等を適宜組み合わせて使用することができる。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。
【００２４】
また、本発明においては抄造時に填料を添加することができる。填料としてはタルク、カオリン、焼成カオリン、クレー、ケイソウ土、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、硫酸マグネシウム、シリカ、アルミノ珪酸塩、ベントナイト等の鉱物質填料や、ポリスチレン粒子、尿素ホルマリン樹脂粒子等の有機合成填料等を適宜選択して使用することができる。また、これらを任意に併用して使用してもよい。
【００２５】
さらに、染料、ｐＨ調整剤、スライムコントロール剤、消泡剤、粘剤等の抄紙用添加助剤も用途に応じて適宜使用できる。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。
【００２６】
上記材料からなる原料、薬品のスラリーを常法により抄紙する。抄紙は通常の長網抄紙機、円網抄紙機、短網抄紙機、傾斜抄紙機、各種コンビネーション抄紙機等のいずれでも良く、特に限定されるものではない。また、乾燥は通常の多筒ドライヤー、ヤンキードライヤー、スルードライヤー等のいずれでも良く、特に限定されない。また、本発明において、上記抄紙工程から得られる成形加工原紙は、２層以上の抄き合せ紙である。
【００２７】
このようにして得られる成形加工原紙の坪量は１００〜５００ｇ／ｍ^２の範囲が好ましく、さらに好ましくは２００〜４００ｇ／ｍ^２の範囲である。坪量が１００ｇ／ｍ^２より低いとプレス成形後に得られる成形体に十分な強度が発現せず、また５００ｇ／ｍ^２を越えると折りシワ部分の成形性が低下して好ましくない。前記した方法により、本発明の〜の要件を満たす紙が製造できるが、強度と伸びと剛性と圧縮率形成のバランスをとるためには、クラフトパルプ、または上質古紙を主体とする密度０．７〜０．９ｇ／ｃｍ³の両がいそうの間に、機械パルプを主体とする密度０．７ｇ／ｃｍ³未満の中層を有する、密度０．４〜０．７ｇ／ｃｍ³の多層紙を用いることが最も好ましい。
【００２８】
さらに軽量で胴膨れや底膨れしない剛性の高い深絞り容器を製造するには、密度が０．３〜０．６ｇ／ｃｍ ³ の低密度層と、坪量１５〜１００ｇ／ｍ ^２で密度０．７〜０．９ｇ／ｃｍ³の高密度層を含む２層以上の多層抄き紙であり、かつ、全体の密度が０．４〜０．７ｇ／ｃｍ³の紙を使用する。
【００２９】
本発明の多層抄き紙は、低密度層と高密度層を各々１層有すればよいが、さらに望ましくは表裏の外層を共に高密度層とし、低密度層である中層が挟まれた構造とすることがより嵩高で剛度の高い原紙を得る上でさらに効果的である。
【００３０】
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・Ｔ^３／１２・Ｗ、（Ｅ：ヤング率ＭＰａ、Ｉ：断面二次モーメントＮ・ｃｍ^２、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。
【００３１】
さらに、板紙のような多層構造のシートの剛度は、ＴａｐｐｉＮｏｖ、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。
【００３２】
このことから、中層の密度は０．３〜０．６ｇ／ｃｍ³である。さらに好ましくは０．３〜０．５ｇ／ｃｍ³である。中層の密度を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／ｃｍ^３を越えると、原紙全体の密度を０．４〜０．７ｇ／ｃｍ^３とすることができない。
本発明においては、外層の密度は、０．７〜０．９ｇ／ｃｍ^３であることが必要である。０．７ｇ／ｃｍ^３未満だと外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／ｃｍ^３を越えた場合は原紙の外層表面が緊密になりすぎることによって、抄紙段階でこれ以上の高密度層を得ることは実質的には困難であるばかりか、プレス成形適性が伴わなくなる。
【００３３】
高密度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／ｍ^２である。即ち１５ｇ／ｍ^２未満では高ヤング率の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／ｍ^２を越えると、相対的に低密度層の坪量が減るために原紙全体の密度が上がり、０．４〜０．７ｇ／ｃｍ^３の範囲とすることが困難であるからである。
【００３４】
本発明の多層抄き紙の製造は、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／ｍ^２の乾燥坪量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。さら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／ｍ^２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成形加工原紙を得る。
【００３５】
本発明において、低密度層として用いるパルプは、ＪＩＳ−Ｐ８１２１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す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。
【００３６】
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原料を主体とする。具体的にはこのようなパルプとしては機械パルプが挙げられる。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、ダグラスファー等を原料とするものが、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特に好ましい。しかし、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、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。さらに、マーセル化パルプやカールドファイバー等、化学処理によってパルプを低密度化特性を付与したものも好適に使用できる。本発明においては、低密度層を構成するためには前述のパルプを主体として使用するが、その他、通常用いられる木材を原料とした化学パルプ、または、ケナフ、葦、竹、バガス等の各種非木材を原料とした化学パルプ等を適宜配合して使用することも可能である。
いずれにせよ本発明においては、低密度層の密度が０．３〜０．６ｇ／ｃｍ^３となるように各種のパルプを選択し、必要に応じて複数の種類を配合して使用するものとする。
なお、本発明においては、機械パルプ、マーセル化パルプ、カールドファイバーの少なくともいずれかが成形加工原紙の全パルプ中の５０％以上含まれることがさらに望ましい。
【００３７】
＜その他の説明＞
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。さらに、染料インキ、顔料インキ等の任意のインキを用い、通常用いられる印刷機を使用して印刷層を設けることも可能である。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／ｍ^２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さらに好ましい。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さらに印刷層を設けることが可能である。
【００３８】
本発明の成形加工原紙には、必要に応じてその片面あるいは両面に、液体の浸み込みや液漏れを防止するために、耐水性被膜を設けることができる。この耐水性被膜は、原紙上に直接、もしくは前記顔料塗工層上、あるいは印刷層上、任意の箇所に設けることができる。耐水性被膜を設ける方法としては、耐水性塗料の塗工、合成樹脂のラミネート等が存在し、状況に応じて任意に選択できる。原紙表面に塗工して耐水性をもたせる塗料としては、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス等のワックス類のエマルジョン、ＳＢＲラテックス、ポリ塩化ビニリデンラテックス等のラテックス類、アクリルエマルジョン類、自己乳化型ポリオレフィン類、ポリエチレン系共重合樹脂エマルジョン等の各種合成樹脂エマルジョンが存在する。これら耐水性塗料の塗工設備としては、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、サイズプレス等のいずれでも良く、特に限定されるものではない。また、これらの塗工量は全体で１．０〜２０．０ｇ／ｍ^２程度が好適であり、これら塗工層を単層、もしくは多層に形成することができる。また、原紙表面にラミネートされる合成樹脂層としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の飽和ポリエステル系樹脂、ナイロン等のポリアミド樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂等が挙げられ、これらの合成樹脂を単体、または２種類以上混合あるいは積層したもので被覆して耐水性被膜を形成する。合成樹脂層を積層させる方法としては、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良く、特に限定されるものではない。
【００３９】
より高いプレス圧力で絞り成形を行った場合、容器表面となる成形加工原紙の折りしわの発生する罫線部分に色ムラが発生し、美粧性を著しく阻害し、商品価値を損なうこともある。その問題を解決するため、合成樹脂層中に顔料を混合することが有効である。
【００４０】
合成樹脂中の顔料の配合量は、３〜４０重量％の範囲が好適である。３重量％未満であると、容器表面の色むらの隠蔽効果が十分得られない恐れがある。一方、４０重量％以上配合すると、合成樹脂の物理的、化学的安定性が低下し、安定した合成樹脂層を基材紙上に形成することが困難となる。例えば、Ｔダイでの溶融フィルムのネックインの発生や、合成樹脂層の延展性の欠如による欠落などが発生する。なお、合成樹脂がポリオレフィン系樹脂、顔料が酸化チタンを使用した場合には、酸化チタンの配合量が５〜１０重量％、坪量１５〜６０ｇ／ｍ^２が好ましい。
【００４１】
前記した耐水性塗料、あるいは合成樹脂は、生分解性熱可塑性樹脂でもよい。生分解性の熱可塑性樹脂としては、紙と同等もしくはそれ以上の生分解性を有する樹脂であれば、特にその種類に限定はない。即ち、３−ヒドロキシブチレート・３ヒドロキシバリレート共重合体、３−ヒドロキシブチレート重合体、ポリカプロラクトンなどの脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸などのポリグリコリド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールとデンプンの複合体、セルロースアセテートなどのセルロース誘導体など、合成あるいは天然の樹脂を単独あるいは混合して用いることができる。これらの生分解性の熱可塑性樹脂の中で本発明に特に好適な樹脂は、脂肪族ポリエステルである。生分解性の脂肪族ポリエステルは、原紙に積層する際の加工性に優れ、製品の耐水性においても優れている。これらの熱可塑性樹脂の加工性や物性を向上させる目的で、樹脂に生分解性あるいは、生分解性を有さない樹脂や添加剤を添加することも差し支えない。生分解性を有さない樹脂や添加剤を添加する場合は、その添加量が元の樹脂の重量を越えない範囲で添加することが望ましく、これを越えるとトレー全体の生分解性に悪影響を及ぼす恐れがある。
【００４２】
次に該成形加工原紙のプレス成形について述べる。
＜成形方法について＞
（１）原紙水分調整
本発明の紙製成形容器の製造方法としては、成形加工原紙を容器ブランクシートに打ち抜き、必要箇所に罫線を入れ、雄型と雌型よりなるプレス型に該ブランクシートを挟み、加熱、加圧して成形する、いわゆる絞り成形という製造方法をとる。
このとき、成形加工原紙は、予め調湿し、原紙水分を調節することが好ましい。原紙水分は１０〜２０％の範囲が好ましく、好ましくは１１〜１７％、さらに好ましくは１２〜１５％、最も好適には１２．５〜１４．５％である。なおここでいう原紙水分とは、加工原紙中の全パルプ分の絶乾重量に対する、水分の重量％をいう。原紙水分をこの好適範囲とすると、成形加工原紙の可塑化が起こって成形性が向上し、また、成形時の紙層の破壊を低減することができる。この結果、より深さがあり、外観が滑らかで美しく、しかも高い剛性を有した絞り成形容器を得ることができる。原紙水分が１０％未満であると成形体に十分な剛性が得られず、また２０％を越えると、成形加工原紙にブリスターが発生して原紙の紙層が剥離する、水分量が多くなるため乾燥に時間がかかり生産性が落ちる等の問題が発生する恐れがあり、好ましくない。
なお、原紙水分の調整方法として、プレス成形直前に原紙に水分を供与する方法や、紙の抄造時において、ドライヤーを出た後に加湿し、水分が維持される状態で輸送・保存する方法などが挙げられる。
【００４３】
（２）成形方法
次に、ブランクシートから成形容器を製造する工程について説明する。本発明で絞り成形は一対のプレス用金型により行う。一対の加熱プレス用金型とは、凸状で成形品の内容積部に対応する形状の凸型と、凹状で成形品の外形に対応する形状の凹型である。前記一対のプレス用金型は前後または上下方向に少なくとも片方の型が動くことにより成形品をプレスすることができる。以下説明の便宜上、凸状の型を上型とし、凹状の型を下型とし、上型が下方に移動することによりプレスする方式（図１）で説明する。
【００４４】
ブランクシートを加熱する方法としては、高周波加熱、熱風加熱、赤外線加熱などの方法でもよい。また、金型全体を加熱しておいてもよい。この場合、金型を加熱する手段を必要とする。金型加熱手段としては該プレス用金型に電熱加熱装置を設け加熱することが一般的であるが、プレス用金型に高周波発振機を接続して、高周波を印加して乾燥する手段もある。また、電熱加熱と高周波加熱を併用することもできる。
【００４５】
また、成形時の加熱温度は加工原紙が１００℃〜１５０℃となるような範囲が好ましく、さらに好ましくは１１０〜１４０℃である。１００℃未満であると、成形に時間がかかり生産性が落ちる。また１５０℃を越えると、特に原紙水分が高い場合、ブリスターが発生しやすくなるため好ましくない。成形加工原紙は、前記した加熱されたプレス機械にセットした際に前記所定の温度にすることができる。また、別の手段として、水分を含有する加工原紙にマイクロ波などの電磁波をあてて昇温させてから、プレス機械に導入する方法も可能である。
【００４６】
絞り成形を完了した容器は、金型から取り出し、空冷してもよいが、寸法安定性を高めるためには、高温の容器を冷却用の金型に一定時間だけ固定冷却することも好ましい。
【００４７】
前記加熱プレス用金型の材質としては、アルミニウム、アルミニウム系合金、黄銅、鉄、ステンレス鋼、セラミックなど公知のものが使用できる。
【００４８】
金型を動作させる方法としては、油圧プレス、エアーシリンダー、カム機構のいずれの方法も可能である。本発明で上型と下型のクリアランスを制御する具体的な方式としては、油圧あるいはエアー圧による場合、成形品厚さに応じて、コンピューター制御により圧力を制御してもよいし、ストッパーの位置を制御してもよい。カム機構による場合、予め設計されたカム形状と型の下降速度により制御することが可能である。
【００４９】
プレス成形時のプレス圧力については、１０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲が好ましい。プレス圧力が１０ｋｇｆ／ｃｍ^２より低いと罫線部分の圧縮変形が不十分となり、１００ｋｇｆ／ｃｍ^２を越えると折りシワ部分の紙層が破壊されるため好ましくない。
【００５０】
プレス成形時のプレス時間については、成形性、作業性の点から２〜３０秒の範囲が好ましい。
【００５１】
＜高温・高湿下での原紙特性＞
絞り成形時のような、高温・高湿条件下において、成形加工原紙の破断強度（引張強度）は弱くなり、小さな力で破断するようになる。さらに、高湿条件においては、温度が高い程破断伸びも小さくなり、即ち、破断しやすくなる傾向がある。そのため、高温・高湿下における原紙の引張特性が、絞り成形適性において重要な要件となるが、実際の成形時における紙の温度、水分を測定することは困難である。また、高温・高湿下における紙の引張特性を測定することは容易でない。
【００５２】
しかし、本発明者らは研究の結果、温度２３℃、紙中水分量１４重量％の条件下において、下記の(５)及び(６)の条件を満たす成形加工原紙は、高温・高湿下での絞り成形に適していることを見出した。
(５)縦方向の破断伸び（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が２％、さらに好ましくは３％以上。
(６)縦方向の引張弾性率が１０００〜２０００ＭＰａ、さらに好ましくは１２００〜１８００ＭＰａの範囲。なお、上記の紙中水分量とは、伸びや弾性率測定時点において、紙中の水分重量を紙の全重量（パルプ＋添加剤＋水分）で除した値を指す。紙層の上に合成樹脂層を形成する場合、上記測定は合成樹脂層が存在しない状態の測定である。
【００５３】
上記の温度２３℃、紙中水分量１４重量％での縦方向の破断伸びが２．０％未満の場合、プレス成形加工時、延伸性が低いため破断してしまうという問題が発生する可能性がある。
【００５４】
また、温度２３℃、紙中水分量１４重量％での引張弾性率を２５００ＭＰａ以下の範囲にすると、成形加工原紙のパルプ繊維の流動性が高まり、成形時の折りシワ部分の紙層破壊を低減することができ、この結果、強度の高い成形体を得ることができる。前記引張弾性率が１０００ＭＰａ未満の場合、成形容器の剛性が不足するという問題が発生する恐れがある。前記した第１発明の構成を使用すれば、上記(５)及び(６)の性質を有する成形加工原紙を容易に得ることができる。
【００５５】
＜容器の形状について＞
本発明が対象とする容器は、1枚の紙を一対の凸型と凹型のプレス金型で絞り成形して得られる容器であり、容器上部は開口しており、上部端縁はフランジを有する形態が代表的なものである。またフランジをカーリング成形したものでもよい。
【００５６】
なお、本発明の成形加工原紙を使用した絞り成形容器は、前述のように、従来存在する原紙等を使用したものと比較して表面が滑らかで外観が美しい製品を得ることができるが、特にフランジ部分の平滑性に優れている。即ち、従来の原紙を用いた製品において、０．２０ｍｍ〜０．５０ｍｍであったフランジ部分の凹凸の段差を、本発明においては０．０３ｍｍ〜０．１０ｍｍの範囲にまで減少させることが可能となる。従って、フランジを有するトレー状紙製成形容器の開口部に紙やフィルム等のシート状基材を用いて蓋をする場合、フランジ部の平滑性が高いことによって、シール性が極めて良好となり、密封性の高い容器を得ることが可能となる。
【００５７】
容器の平面図の外形としては、正方形、長方形、円形、楕円形などである。各形の場合、角の部分は通常は丸みを帯びている。図２、図３に、本発明の絞り成形容器の一例を、見取り図として記載する。
【００５８】
＜容器高さについて＞
本発明は、比較的深い紙製絞り成形容器を製造可能な成形加工原紙、及び製造された紙製成形容器に関するものであるが、その深さ（容器高さ）は容器底面積との関係で考慮されるべきものであって、本発明の絞り成形された紙製成形容器容器の底面積をＳ1、高さをＨとした場合、下記（１）式を満たすような深絞り容器を作製することが可能である。
（１）式：０．２≦Ｈ／（Ｓ１）^１／２
【００５９】
また、容器が概略平面状の底部を有さないとき（例えば図４の形状）には、高さＨと上部開口面積Ｓ２との関係において、下記（２）式を満たす深絞り容器を作製することが可能である。
（２）式：０．１５≦Ｈ／（Ｓ２）^１／２
本発明の成形加工原紙を用いれば、上記（１）式、あるいは（２）式を満足する深絞り容器が容易に得られる。
【００６０】
なお、本発明の成形加工原紙を紙製成形容器としての形状に成形するには、絞り成形によらず、原紙を罫線で底面と側面とに区画し、該側面部を折り立てて、さらに側面部のコーナーを折り込むか、重ね合わせて糊付けする等して成形する方法もある（図８参照）。
本発明成形加工原紙は嵩高であるため、罫線を深く入れても紙の破れが生じず、また、罫線を深く入れることにより、折り曲げて接合した部分に隙間ができにくくなり、結果的に内容物の漏れを防止できる。また、本発明の成形加工原紙は、各種一般の紙器の素材や、使い捨て紙製鍋の素材等としても利用できる。
【００６１】
本発明による成形加工原紙は天然パルプを主成分とし、従来の成形加工原紙に比べて良好な成形性を有する。
【実施例】
【００６２】
以下に実施例により本発明をさらに詳しく説明する。なお、本発明は以下実施例に限定されるものではない。なお、特に断らない限り、重量部は固形分重量で示した。
【００６３】
＜実施例１−１＞
ディスクリファイナーを用い、市販ＮＢＫＰを５５０ｍｌｃｓｆ（ＴａｐｐｉＴ−２２７カナダ標準型）に、ラジアータパインＴＭＰを３００ｍｌｃｓｆに、市販ＮＵＫＰを５５０ｍｌｃｓｆに叩解した。これらを紙料とし、多層抄き合せ抄紙機を用いて第１層ＮＢＫＰ４０ｇ／ｍ²、第２層ＴＭＰ２５０ｇ／ｍ²、第３層ＮＵＫＰ４０ｇ／ｍ²の３層構成からなる板紙を抄造し、成形加工原紙とした。この原紙を後述の測定方法により、引張強度、破断伸び、限界圧縮応力、厚さ方向の圧縮変形量を測定した。また、トレー形状に成形して成形性を評価した。
【００６４】
＜参考例１−２＞
ディスクリファイナーで５００ｍｌｃｓｆに叩解した市販ＬＢＫＰ８０部、同じく５００ｍｌｃｓｆに叩解した市販ＮＢＫＰ２０部、発泡性マイクロカプセル粒子（商品名：マツモトマイクロスフェアＦ−３０Ｄ、松本油脂製薬製）１０部からなる紙料を調製した。この紙料から実験用手抄きマシンで坪量１５０ｇ／ｍ^２の紙を抄紙し、回転式ドライヤーで１１０℃で乾燥した。この手抄き紙を成形加工原紙として実施例１−１と同様に評価した。
【００６５】
＜参考例１−３＞
市販ＮＢＫＰをディスクリファイナーで６００ｍｌｃｓｆに叩解した紙料から、実験用手抄きマシンで坪量２６０ｇ／ｍ^２の紙を抄紙し、回転式ドライヤーで１１０℃で乾燥した。この手抄き紙を成形加工原紙として実施例１−１と同様に評価した。
【００６６】
＜参考例１−４＞
ラジアータパインＴＭＰをディスクリファイナーで３００ｍｌｃｓｆに叩解した紙料から、実験用手抄きマシンで坪量２８０ｇ／ｍ^２の紙を抄紙し、回転式ドライヤーで１１０℃で乾燥した。この手抄き紙を成形加工原紙として実施例１−１と同様に評価した。
【００６７】
＜比較例１−１＞
カールドファイバー（ウェアハウザー製）５０重量部とラジアータパインＴＭＰ５０重量部とを未叩解で離解、混合した紙料から、抄紙機を用いて坪量２９０ｇ／ｍ^２の紙を抄紙した。この紙を成形加工原紙として実施例１−１と同様に評価した。
【００６８】
＜比較例１−２＞
成形加工原紙を生産用濾紙（商品名：標準用濾紙Ｎｏ．２、アドバンテック東洋製、坪量１２５ｇ／ｍ^２）とし、実施例１−１と同様に評価した。
【００６９】
＜比較例１−３＞
成形加工原紙をＫライナー（商品名：ＮＲＫ２８０、王子製紙製、坪量２８０ｇ／ｍ^２）とし、実施例１−１と同様に評価した。
【００７０】
＜比較例１−４＞
成形加工原紙をカップ原紙（新富士製紙製、坪量２９０ｇ／ｍ^２）とし、実施例１−１と同様に評価した。
【００７１】
［評価方法］
（１）引張強度
流れ方向、幅方向それぞれに幅１５ｍｍ、長さ２５０ｍｍに裁断した試験片を２３℃、５０％ＲＨの条件で２４時間以上調湿した後、ストログラフＭ２型試験機（東洋精機製作所製）を用いて、ＪＩＳ−Ｐ８１１３に従って引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
【００７２】
（２）破断伸び
流れ方向、幅方向それぞれに幅１５ｍｍ、長さ２５０ｍｍに裁断した試験片を２３℃、５０％ＲＨの条件で２４時間以上調湿した後、ストログラフＭ２型試験機（東洋精機製作所製）を用いて、ＪＩＳ−Ｐ８１１３に従って引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
【００７３】
（３）限界圧縮応力
流れ方向、幅方向それぞれに幅１２．７ｍｍ、長さ１５２．４ｍｍに裁断した試験片を２３℃、５０％ＲＨの条件で２４時間以上調湿した後、デジタル式リングクラッシュテスターＸ−１１０４（オリエンテック製）を用いて、ＪＩＳ−Ｐ−８１２６に従って圧縮強度Ａを測定、さらに圧縮強度測定時における試験片の荷重部分面積Ｂを求め、下記式から算出した。
限界圧縮応力＝Ａ／Ｂ
ここで
限界圧縮応力単位：ＭＰａ
圧縮強度単位：Ｎ
試験片の荷重部分の面積＝試験片の厚さ（ｍｍ）×１５２．４ｍｍ
（試験片の厚さは２３℃、５０％ＲＨの条件で２４時間以上調湿したサンプルをＪＩＳ−Ｐ８１１８に従って測定した値）
【００７４】
（４）圧縮変形量
５０ｍｍ×５０ｍｍの試験片を２３℃、５０％ＲＨの条件で２４時間以上調湿した後、ストログラフＭ２型試験機（東洋精機製作所製）を用いて、圧縮速度１．０ｍｍ／ｍｉｎで試験片１枚を厚さ方向に圧縮して応力−歪み曲線を描き、圧縮応力２０ｋｇｆ／ｃｍ^２における圧縮量（歪み量）を測定した。
【００７５】
（５）成形性
成形加工原紙に図５に示したような２４本の罫線を設けた成形用ブランクシートを得た。このブランクシートを成形用金型とプレス成形機を用いて、プレス圧力３５ｋｇｆ／ｃｍ^２、プレス温度１５０℃、プレス時間５秒で図６のようなトレー形状（長径約２０ｃｍ、短径約１４ｃｍ、高さ約４ｃｍ）に成形した。このときの成形性を次のように３段階に評価した。
○：トレー形状に成形でき、かつ成形体の表面が滑らかである。
△：トレー形状に成形可能であるが、成形体の表面、特に折りシワ部分に大きな凹凸がある。
×：成形の際にブランクが破断してトレー形状に成形不可能。
【００７６】
評価結果を表１、及び表２に示す。
【００７７】
【表１】

【００７８】
【表２】

【００７９】
表１、及び表２より、本発明による成形加工原紙は、成形時に亀裂及び折りシワ部分の凹凸が発生せず、成形性に優れていることがわかる。
【００８０】
【発明の効果】
本発明により、プレス成形時に、基材に亀裂、及び折りシワ部分の凹凸が発生しない良好な成形性と、高い生産性とを有するプレス成形に適した、パルプを主成分とする成形加工原紙を提供することが可能となる。さらに本発明により、比較的深いトレー、カップのような用途に適用できる、紙製絞り成形容器（深絞り容器）を提供することが可能となる。特に、フランジの平滑性に優れた紙製絞り成型容器を提供することが可能となる。加えて本発明により、深絞り成形され、軽量であり、容器の胴膨れや底膨れ現象を起こさない、剛性の高い紙製容器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プレスによる絞り成型方法の模式図
【図２】本発明実施例の斜視図
【図３】本発明実施例の斜視図
【図４】本発明実施例の斜視図
【図５】絞り紙製成形容器のブランクシート平面図
【図６】絞り紙製成形容器の斜視図
【図７】箱成形容器のブランクシート平面図
【図８】箱成形容器の斜視図
【図９】本発明実施例の斜視図
【符号の説明】
１．雄型
２．雌型
３．成形加工原紙
４．罫線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a molded base paper used as a material for a packaging container for packaging industrial products and the like. Further, the present invention relates to a molded paper that is a raw material of a container for storing fresh foods such as meat, vegetables and fresh fish, or various processed foods such as lunch boxes, prepared dishes, frozen foods, confectionery, and noodles. More specifically, the environmental impact during disposal is low, and it has characteristics that are particularly suitable for press molding.ApertureMoldingforIt relates to the base paper.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, plastic containers have been used in large quantities as food containers or packaging materials for various industrial products because they are easy to mold, can be mass-produced, and can be manufactured at low cost. As these plastic containers, for example, foamed polystyrene beads obtained by molding foamed polystyrene beads or press-molding foamed polystyrene sheets, polypropylene containers, polyethylene terephthalate containers, polyvinyl chloride containers, etc. are widely used. However, the plastic container as described above has a problem that the burden on the environment at the time of disposal is high. That is, when it is landfilled, it is not decomposed semi-permanently and remains in the ground, and when incinerated, the burned calories are high and the incinerator is likely to be damaged. However, there are problems such as the possibility of generating highly corrosive hydrogen chloride gas.
[0003]
  Therefore, in recent years, considering environmental problems, recycling problems, and resource saving, it can be recycled as an alternative to the above-mentioned plastic containers, has low combustion calories when discarded, has biodegradability, and is environmentally friendly. There is a need for containers made of low-load pulp. Conventionally, there is a pulp mold container as a molded body having a three-dimensional shape made of pulp or a material mainly composed of pulp. Pulp mold containers have been widely used as packaging containers for some time. A pulp mold container is produced by producing a mesh mold having an irregular shape corresponding to the intended container shape, suction-making pulp slurry into the mesh mold, and drying the pulp raw material.TheThis is a method of forming into a desired shape. Therefore, the container shape obtained by this method has a certain degree of freedom. However, it took a long time to produce the pulp mold and there was a problem in productivity. In addition, it is difficult to impart sufficient water resistance and oil resistance, which is often required for a tray container for food, to the pulp mold container, resulting in an increase in cost.
[0004]
  As a method for obtaining a molded product mainly composed of pulp other than pulp mold, a method is known in which a base sheet mainly composed of pulp such as paperboard is press-molded under heating. This method is a method in which a base sheet with a ruled line is placed between a male and female mold and press-molded with hot pressure. Such a press molding method has a very high productivity because a molded body can be obtained by a single press. However, unlike resin and metal, a base sheet mainly composed of paper pulp is generally poor in stretchability, spreadability, and stretchability. Therefore, if deep press molding is performed in order to mold a tray having a certain depth, the base sheet may not withstand the stretching and may break. Therefore, when ordinary paperboard or the like is used as a base material, only a molded container having almost no depth, which is called a so-called paper tray, can be manufactured, and the shape of the obtained molded body is very limited. Even if no breakage occurs, it is difficult to create a step in the crease part of the ruled line part or to smooth the container surface. In addition, when there is a step at the container mouth edge of the tray, there is a gap for the step when a lid is attached or when sealing with a film or the like. It was. Furthermore, the breaking point starting from the paper fold is also the cause of lowering the strength of the tray.
[0005]
  In order to solve such a problem, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-286603, a method of heating and squeezing corrugated paper in which a plurality of corrugated bent portions are provided in a paper material to impart stretchability is disclosed in -134898 is a method of press forming while heating a paper material that has been provided with stretchability by forming irregularities over the entire surface. In JP-A-7-214705, a humidified base paper is bonded. A method is disclosed in which a plurality of layers are stacked through an agent, and then corrugated and then press-molded. However, all of these methods are such that the base sheet is previously wrinkled into a wave shape or the like to impart stretchability and press working after imparting press workability. Therefore, not only a wrinkling step is required before pressing, but wrinkles are present in the entire container after pressing, which not only detracts from aesthetics but is also not sufficient in strength. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-315358 discloses a method of press forming a corrugated cardboard sheet while heating it with a metal mold. This method uses a corrugated cardboard sheet as a base material, and the flute structure causes distortion due to press working. Somewhat absorbed. However, this method must use a corrugated cardboard sheet as a base sheet, and cannot be applied to a base material such as general paperboard. Moreover, it did not fully absorb the wrinkle irregularities generated by press working. In JP-A-6-239334, a method of press-molding a sheet in which pulp fibers contain an olefinic resin and impart stretchability is disclosed, and in JP-A-10-8393, thermoplastic resin fibers and pulp fibers are mixed. A method of hot press molding a sheet with improved stretchability is disclosed. However, these methods impart pressability to the base sheet by adding a thermoplastic resin to the base sheet mainly composed of paper. It damages the characteristics such as low environmental impact.
[0006]
  In addition, the base sheet obtained by the above method has a large unevenness of the folded wrinkle portion generated on the curved surface when the molded product obtained by press-pressing them has a large curved surface portion. The surface was not smooth and the moldability was not good.
[0007]
  In addition, the contents are higher than the tray shape for use in more diverse applications such as those containing a lot of water, or when putting liquids such as beverages, soups, cup noodle containers, etc. Plastic molded containers and cup molded containers having a certain side wall are used.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
  An object of the present invention is a molding process mainly composed of pulp, which is suitable for press molding having good moldability and high productivity, in which cracks and unevenness of a folded wrinkle portion do not occur during press molding. It is to provide a base paper. An object of the present invention is to provide a paper drawing container (deep drawing container) that can be applied to uses such as relatively deep trays and cups. In particular, the present invention provides a paper drawn container having excellent flange smoothness. Furthermore, the present invention provides a highly rigid paper container that is deep-drawn, lightweight, and does not cause a container swelling or bottom swelling phenomenon.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
[0010]
  That is, the first of the present invention is
  Satisfies the following four conditions (1) to (4)And
  Basis weight 15-100g / m ² At a density of 0.7 to 0.9 g / cm ^Three High density layer, and density 0.3-0.6 g / cm ^Three The basis weight is 100 to 500 g / m. ² The overall density is 0.4 to 0.7 g / cm ^Three In addition, the low-density layer is made by forming a processed base paper mainly composed of a pulp selected from at least one of mechanical pulp, curled fiber, and mercerized pulp using a multi-layer combined former.MoldingforIt is a base paper.
(1) Tensile strength (JIS-P8113) is 2.0 kN / m or more.
(2) Elongation at break (JIS-P8113) is 1.5% or more.
(3) The limit compressive stress defined by the following formula is in the range of 1 to 10 MPa.
    Critical compressive stress = A / B
    However, A shows the compressive strength by JIS-P8126, B shows the load part area of the test piece at the time of compressive strength measurement, respectively.
(4) 20kgf / cm in the thickness direction²The amount of compressive deformation when compressive stress is applied is 10% or more.
[0011]
[0012]
[0013]
  First of the present invention2According to the first aspect of the present inventionApertureMoldingforBase paperUsing a press mold, the temperature is 100 to 150 ° C., the press pressure is 10 to 100 kgf / cm ² Drawing under certain conditionsThis is a paper molded container.
[0014]
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  As natural pulp fibers constituting the molded base paper of the present invention, wood fibers (chemical pulp, mechanical pulp), non-wood fibers, waste paper pulp and the like are arbitrarily used as necessary. Among the wood fibers, the chemical pulp includes kraft pulp using caustic soda and sodium sulfide during wood chip cooking, and sulfite pulp using sulfite and bisulfite. These pulps may be unbleached or bleached. Also, as mechanical pulp, groundwood pulp (GP) obtained by grinding logs with a grinder, refiner groundwood pulp (RGP) obtained by grinding (refining) waste wood from a sawmill, refined wood Examples thereof include thermomechanical pulp (TMP) obtained by heating and refining the chip. Of these mechanical pulps, TMP is optimal in terms of the bulkiness and strength of the sheet. In addition, as TMP, C-TMP which refines under pressure after chemically processing a wood chip | tip, BC-TMP etc. which performed the bleaching process etc. shall be included. Of these wood fiber pulps, pulp having a long fiber length obtained from coniferous trees such as pine, larch, cedar, fir and cypress is preferably used for improving the stretchability and strength of the paper sheet. In addition, a pulp having a short fiber length obtained from hardwood such as birch, beech, maple, elm, chestnut can be used in combination as long as the effect of the present invention is not impaired.
[0016]
  Non-wood fibers that can be used in the present invention include bast fibers such as Kozo, Mitsuma, Ganpi, flax, timer, kenaf, choma, jute, sun hemp, seed hair fibers such as cotton and cotton linter, and Manila hemp. And leaf fibers such as sisal hemp and esparto, and stem fibers such as bamboo, rice straw, wheat straw and sugarcane bagasse. In particular, Kozo, Mitsumata, Kenaf, Manila hemp, sisal hemp, cotton, cotton linter and the like are preferably used because they have a long fiber length and can improve the stretchability and strength of the base paper of the present invention. Non-wood fibers can be cooked in the same manner as wood fibers.
[0017]
  Examples of the used paper pulp that can be used in the present invention include used corrugated cardboard and magazine used paper. In particular, used corrugated paper can improve the stretchability and strength of the paper sheet, and is preferably used.
[0018]
  These pulp fibers can be used alone or in combination of two or more. Moreover, a synthetic resin fiber can be mixed as needed in the range which does not impair the effect of this invention. Examples of synthetic resin fibers that can be used include polyethylene fibers, polypropylene fibers, polyamide fibers, polyethylene terephthalate fibers, and polybutylene terephthalate fibers.
[0019]
  UpThe molded base paper composed of the pulp fiber preferably has a tensile strength (JIS-P8113) of 2.0 kN / m or more and an elongation at break (JIS-P8113) of 1.5% or more. If the tensile strength of the forming base paper is lower than 2.0 kN / m, or the elongation at break is lower than 1.5%, the stretchability is low, and it is unsuitable because it breaks during press forming. To control to the above rangeThe paperIt can be controlled by a known method such as a method in which a layer is formed in multiple layers and NBKP is used in at least one layer or a paper strength enhancer is blended.
[0020]
  Further, when the press-molded body has a curved surface portion having a large strain, it is necessary to form a crease in the curved surface portion during press molding to absorb the strain. At this time, the folded wrinkle portion is folded in the plane direction like an accordion to form irregularities, and then the irregularities are compressed in the thickness direction by pressing. For this reason, in order to obtain favorable moldability, the critical compressive stress is in the range of 1 to 10 MPa, and the compressibility in the thickness direction is in the range of 10% or more.
  The compression rate in the present invention is a load of 20 kgf / cm.²The compressibility in the thickness direction when a compressive stress of is applied is shown. When the limit compressive stress exceeds 10 MPa, the folded wrinkle portion is not sufficiently folded, and when the compression rate is lower than 10%, the compression molding of the folded wrinkle portion becomes insufficient, and good moldability cannot be obtained.
[0021]
  In order for the critical compressive stress and the compressibility in the thickness direction to be in the above ranges, it is necessary to reduce the density of the paper sheet. To that end, it is preferable to use rigid pulp fibers. In general, a pulp sheet is beaten (a mechanical external force is applied to the pulp fiber to fibrillate a part of the cell wall of the fiber) to obtain a paper sheet having a uniform texture. It is necessary to keep beating mildly in order to maintain rigidity. As for the degree of beating, for example, freeness (Tapi T-227 Canadian standard type) for chemical pulp is 500 mlcsf or more for mechanical pulp, 180 mlcsf or more for hemp pulp, kenaf pulp, 500 mlcsf or more for corrugated waste paper pulp Is preferred. A beater, a conical refiner, a drum refiner, a disc refiner, or the like is used for beating the pulp fiber.
[0022]
  In addition, the sheet density can be lowered by mixing a foaming agent in the sheet as long as the effects of the present invention are not impaired. As the foaming agent, thermally expandable microcapsules in which a low boiling point solvent is enclosed in the microcapsules can be used. These capsules are particles having an average particle diameter of 10 to 30 μm that expands to a diameter of about 4 to 5 times and a volume of 50 to 100 times by heating at a relatively low temperature of 80 to 200 ° C. for a short time. The composition consists of a volatile organic solvent (swelling agent) such as isobutane, pentane, petroleum ether, hexane, low-boiling halogenated hydrocarbons, methylsilane, etc., and a thermoplastic comprising a copolymer of vinylidene chloride, acrylonitrile, acrylate ester, etc. When the capsule is heated above the softening point of the polymer, the membrane polymer begins to soften, the vapor pressure of the encapsulating expansion agent increases, the membrane expands, and the capsule expands. Such a foaming agent is added to the pulp slurry and foamed by heat drying during paper sheet making, or foamed by passing a sheet containing the foaming agent through high-temperature water. In addition, a light inorganic pigment such as a white balloon at the time of paper sheet making can be added to the pulp slurry to lower the sheet density.
[0023]
  As the papermaking chemicals added to make the base paper of the present invention, the same sizing agent, paper strength agent, yield improving agent and the like as used in normal papermaking can be used as necessary. For example, an internal sizing agent such as an alkyl ketene dimer, styrene acrylic resin, or rosin is used as the sizing agent. Further, paper strength agents and yield improvers include polyacrylamide resin, polyamide epichlorohydrin resin, polyethyleneimine and derivatives thereof, polyethylene oxide, polyamine, polyamide, polyamide polyamine and derivatives thereof, cationic and amphoteric starch, oxidized starch, carboxymethyl Organic compounds such as modified starch, plant gum, and polyvinyl alcohol, and inorganic compounds such as sulfate band, alumina sol, colloidal silica, and bentonite can be used in appropriate combination. 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.
[0024]
  In the present invention, a filler can be added at the time of papermaking. As fillers, mineral fillers such as talc, kaolin, calcined kaolin, clay, diatomaceous earth, heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, titanium dioxide, magnesium sulfate, silica, aluminosilicate, bentonite, polystyrene particles, Organic synthetic fillers such as urea formalin resin particles can be appropriately selected and used. Moreover, you may use these in combination arbitrarily.
[0025]
  Furthermore, additive agents for papermaking such as dyes, pH adjusters, slime control agents, antifoaming agents, and stickers can be appropriately used depending on the application. 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.
[0026]
  A paper made of the raw materials and chemicals made of the above materials is made by a conventional method. The paper machine may be any of ordinary long paper machine, circular paper machine, short paper machine, inclined paper machine, various combination paper machines, etc., and is not particularly limited. The drying may be any of a normal multi-cylinder dryer, a Yankee dryer, a through dryer, and the like, and is not particularly limited. Further, in the present invention, a forming base paper obtained from the above papermaking processIs 2With more than one layer of laminated paperis there.
[0027]
  The basis weight of the molded base paper thus obtained is 100 to 500 g / m.²Is preferable, and more preferably 200 to 400 g / m.²Range. Basis weight is 100 g / m²If it is lower, sufficient strength is not exhibited in the molded product obtained after press molding, and 500 g / m.²Exceeding this is not preferable because the moldability of the folded wrinkled portion is lowered. According to the above-described method, paper satisfying the requirements of ~ of the present invention can be produced. However, in order to balance strength, elongation, rigidity, and compression rate formation, a density of 0.7 based on kraft pulp or high-quality waste paper is mainly used. ~ 0.9g / cm^ThreeThe density of 0.7 g / cm mainly composed of mechanical pulp^ThreeDensity 0.4-0.7 g / cm with less than middle layer^ThreeIt is most preferable to use a multilayer paper.
[0028]
  TheIn order to manufacture a deep drawing container that is lightweight and has high rigidity and does not swell up or bottom, the density is 0.3.~ 0.6g / cm ^Three ofA low density layer;Basis weight 15-100g / m ² soDensity 0.7-0.9g / cm^ThreeAnd a multi-layered paper having two or more layers, and an overall density of 0.4 to 0.7 g / cm.^ThreeUse paperThe
[0029]
  BookThe multilayer paper of the invention may have one low-density layer and one high-density layer, and more preferably, both the outer layers on the front and back sides are both high-density layers and the middle layer, which is a low-density layer, is sandwiched between them. This is more effective in obtaining a bulky and stiff base paper.
[0030]
  The rigidity 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.
[0031]
  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.
[0032]
  From this, the density of the middle layer is 0.3~0.6 g / cm^ThreeIt is. More preferably 0.3~0.5g / cm^ThreeIt is. The density of the middle layer is 0.3 g / cm³When the following is used, the interlayer strength is drastically reduced, and 0.6 g / cm³Exceeds the density of 0.4 to 0.7 g / cm³It can not be.
  BookIn the invention, the density of the outer layer is 0.7-0.9 g / cm.³It is necessary to be. 0.7 g / cm³If it is less than that, the Young's modulus of the outer layer is lowered, and the rigidity of the present invention cannot be expected to be improved. Also, density 0.9g / cm³In the case of exceeding the upper limit, the outer layer surface of the base paper becomes too tight, so that it is practically difficult to obtain a higher density layer at the paper making stage, and press formability is not accompanied.
[0033]
  There are no particular restrictions on the type of pulp used for the high-density layer, but it is particularly desirable to increase the beating degree of N-material (coniferous) pulp such as NUKP and NBKP so as not to lose rigidity. 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.²InTheThat is, 15 g / m²If it is less than this, it is difficult to obtain a 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 that the density of the entire base paper is increased, and 0.4 to 0.7 g / cm.³This is because it is difficult to achieve the above range.
[0034]
  The production of the multi-layer paper according to the present invention is performed using a multi-layer paper former as in the case of producing a general paperboard. For example, several tens of g / m on multiple wire parts of about 10 stations²DryingBasis weightAre sequentially laminated to form a wet sheet. More specifically, 40 g / m is applied to the wire part that first forms the outer paper 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 molded processed base paper of the present invention.
[0035]
  In the present invention, the pulp used as the low density layer is preferably a pulp having a freeness in the range of 200 to 650 ml in the re-disaggregation state according to the Canadian standard form of JIS-P8121. 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 tends 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.
[0036]
  Moreover, the pulp raw material used for the low-density layer is mainly a pulp raw material from which a low-density paper layer can be easily obtained. Specifically, mechanical pulp is mentioned as such a pulp. 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. Of these, materials made from radiata pine, southern pine, Douglas fir, etc. have the characteristic that the fibers are rigid and difficult to deform, so that a low-density paper layer can be obtained, and density reduction during press molding is also possible. It is particularly preferable because it is small. However, it is also possible to use various non-wood raw materials such as kenaf, straw, bamboo, and sugarcane sugarcane bagasse. In addition, 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. Furthermore, the thing which gave the density reduction characteristic of the pulp by chemical processing, such as mercerized pulp and a curled fiber, can also be used conveniently. In the present invention, the above-mentioned pulp is mainly used for constituting the low-density layer, but in addition, various kinds of chemical pulp such as kenaf, straw, bamboo, bagasse and the like, which are usually used as a raw material, are used. It is also possible to appropriately mix and use chemical pulp made of wood as a raw material.
  In any case, in the present invention, the density of the low density layer is 0.3.~0.6 g / cm³Various pulps are selected so that a plurality of types are blended as necessary.
  In the present invention, it is more desirable that at least one of mechanical pulp, mercerized pulp, and curled fiber is contained in 50% or more of the total pulp of the molded base paper.
[0037]
<Other explanation>
  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. Furthermore, it is also possible to provide a printing layer using any ink such as dye ink and pigment ink and using a commonly used printer. 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. Further, when such a coating layer is provided, it is more preferable that the layer immediately below the coating layer has a higher beating degree and a smoother surface. 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.
[0038]
  The base paper of the present invention can be provided with a water-resistant coating on one or both sides as necessary in order to prevent liquid penetration or liquid leakage. This water-resistant coating can be provided directly on the base paper, on the pigment coating layer, or on the printing layer at an arbitrary location. As a method of providing a water-resistant coating, there are water-resistant paint coating, synthetic resin lamination, and the like, which can be arbitrarily selected according to the situation. Examples of paints that can be applied to the surface of the base paper to provide water resistance include emulsions of waxes such as microcrystalline wax and paraffin wax, latexes such as SBR latex and polyvinylidene chloride latex, acrylic emulsions, self-emulsifying polyolefins, There are various synthetic resin emulsions such as polyethylene copolymer resin emulsions. The coating equipment for these water-resistant paints may be any commonly used bar coater, air knife coater, roll coater, blade coater, gate roll, size press, etc., and is not particularly limited. In addition, the total coating amount is 1.0 to 20.0 g / m.²The coating layer can be formed as a single layer or multiple layers. Synthetic resin layers laminated on the base paper surface include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and polymethylpentene, saturated polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamide resins such as nylon, ethylene vinyl Examples thereof include alcohol copolymers, polystyrene resins, polyacrylonitrile resins, etc. These synthetic resins are coated with a single substance, or a mixture or laminate of two or more kinds to form a water resistant film. The method of laminating the synthetic resin layer may be any of commonly used wet lamination, hot melt lamination, extrusion lamination, dry lamination, thermal lamination, etc., and is not particularly limited.
[0039]
  When drawing is performed at a higher pressing pressure, color irregularities occur in the ruled line portion where the crease of the forming base paper on the surface of the container occurs, which may significantly impair the cosmetics and impair the commercial value. In order to solve the problem, it is effective to mix a pigment in the synthetic resin layer.
[0040]
  The blending amount of the pigment in the synthetic resin is preferably in the range of 3 to 40% by weight. If it is less than 3% by weight, the effect of concealing uneven color on the surface of the container may not be sufficiently obtained. On the other hand, when 40 wt% or more is blended, the physical and chemical stability of the synthetic resin is lowered, and it becomes difficult to form a stable synthetic resin layer on the base paper. For example, the occurrence of a neck-in of a molten film in a T-die or a lack due to lack of spreadability of a synthetic resin layer occurs. When the synthetic resin is a polyolefin resin and the pigment is titanium oxide, the compounding amount of titanium oxide is 5 to 10% by weight,Basis weight15-60g / m²Is preferred.
[0041]
  The above water-resistant paint or synthetic resin may be a biodegradable thermoplastic resin. The biodegradable thermoplastic resin is not particularly limited as long as it is a resin having biodegradability equivalent to or higher than that of paper. That is, 3-hydroxybutyrate-3hydroxyvalerate copolymer, 3-hydroxybutyrate polymer, aliphatic polyester such as polycaprolactone, polyglycolide such as polylactic acid, polyvinyl alcohol, a composite of polyvinyl alcohol and starch, Synthetic or natural resins such as cellulose derivatives such as cellulose acetate can be used alone or in combination. Of these biodegradable thermoplastic resins, a resin particularly suitable for the present invention is an aliphatic polyester. The biodegradable aliphatic polyester is excellent in processability when laminated on a base paper, and is excellent in water resistance of the product. For the purpose of improving the processability and physical properties of these thermoplastic resins, it is possible to add resins and additives that are not biodegradable or biodegradable to the resins. When adding non-biodegradable resins or additives, it is desirable to add them in a range that does not exceed the weight of the original resin, otherwise the biodegradability of the entire tray will be adversely affected. There is a risk.
[0042]
  Next, press forming of the forming base paper will be described.
<About molding method>
(1) Base paper moisture adjustment
  As a method for producing a paper-molded container of the present invention, a forming base paper is punched into a container blank sheet, ruled lines are put in necessary places, the blank sheet is sandwiched between press dies composed of a male mold and a female mold, and heated and pressurized. The so-called draw forming method is used.
  At this time, it is preferable that the forming base paper is preconditioned to adjust the water content of the base paper. The moisture content of the base paper is preferably in the range of 10 to 20%, preferably 11 to 17%, more preferably 12 to 15%, and most preferably 12.5 to 14.5%. Here, the moisture of the base paper refers to the weight% of the water with respect to the absolute dry weight of the total pulp in the processed base paper. If the moisture content of the base paper is within this preferred range, plasticization of the forming base paper occurs, the formability is improved, and breakage of the paper layer during molding can be reduced. As a result, it is possible to obtain a drawn container having a greater depth, a smooth and beautiful appearance, and high rigidity. If the water content of the base paper is less than 10%, sufficient rigidity cannot be obtained in the molded body. If the base paper content exceeds 20%, blisters are generated on the forming base paper and the paper layer of the base paper is peeled off. It may take a long time to dry and may cause problems such as reduced productivity.
  In addition, as a method of adjusting the moisture of the base paper, there are a method of supplying moisture to the base paper immediately before press molding, a method of transporting and storing in a state where moisture is maintained after moisture is removed from the dryer when paper is made. Can be mentioned.
[0043]
(2) Molding method
  Next, the process for producing a molded container from a blank sheet will be described. In the present invention, the drawing is performed by a pair of pressing dies. The pair of heating press molds are a convex mold having a convex shape corresponding to the inner volume of the molded product and a concave mold having a concave shape corresponding to the outer shape of the molded product. The pair of pressing dies can press the molded product by moving at least one of the dies in the front-rear or up-down direction. Hereinafter, for convenience of explanation, a convex mold is used as an upper mold, a concave mold is used as a lower mold, and the upper mold moves downward to perform pressing (FIG. 1).
[0044]
  As a method for heating the blank sheet, a method such as high-frequency heating, hot air heating, or infrared heating may be used. Further, the entire mold may be heated. In this case, a means for heating the mold is required. As the mold heating means, it is common to heat the press mold by providing an electrothermal heating device, but there is also a means for drying by applying a high frequency by connecting a high frequency oscillator to the press mold. . Also, electric heating and high frequency heating can be used in combination.
[0045]
  Further, the heating temperature at the time of molding is preferably in a range where the processed base paper is 100 ° C to 150 ° C, more preferably 110 to 140 ° C. If it is less than 100 ° C., it takes time for molding and productivity is lowered. On the other hand, when the temperature exceeds 150 ° C., particularly when the water content of the base paper is high, blistering tends to occur, which is not preferable. The shaped base paper can be brought to the predetermined temperature when set on the heated press machine. As another means, it is also possible to apply a microwave or other electromagnetic wave to a processing base paper containing moisture and raise the temperature before introducing it into a press machine.
[0046]
  The container that has been drawn may be taken out of the mold and air-cooled. However, in order to improve dimensional stability, it is also preferable that the high-temperature container be fixed and cooled in a cooling mold for a certain period of time.
[0047]
  As the material for the heating press mold, known materials such as aluminum, aluminum-based alloy, brass, iron, stainless steel, and ceramic can be used.
[0048]
  As a method of operating the mold, any method of a hydraulic press, an air cylinder, and a cam mechanism can be used. In the present invention, as a specific method for controlling the clearance between the upper die and the lower die, in the case of hydraulic pressure or air pressure, the pressure may be controlled by computer control depending on the thickness of the molded product, or the position of the stopper May be controlled. In the case of using a cam mechanism, it is possible to control by a pre-designed cam shape and mold lowering speed.
[0049]
  About press pressure at the time of press molding, 10-100 kgf / cm²The range of is preferable. Press pressure is 10kgf / cm²If it is lower, the compression deformation of the ruled line portion becomes insufficient, and 100 kgf / cm.²Exceeding this is not preferable because the paper layer in the folded wrinkled portion is destroyed.
[0050]
  About the press time at the time of press molding, the range of 2-30 seconds is preferable from the point of a moldability and workability | operativity.
[0051]
<Base paper characteristics under high temperature and high humidity>
  Under high-temperature and high-humidity conditions, such as during drawing, the rupture strength (tensile strength) of the formed base paper becomes weak and ruptures with a small force. Further, under high humidity conditions, the higher the temperature, the smaller the elongation at break, that is, the tendency to break easily. For this reason, the tensile properties of the base paper at high temperatures and high humidity are important requirements for drawability, but it is difficult to measure the temperature and moisture of the paper during actual forming. Also, it is not easy to measure the tensile properties of paper under high temperature and high humidity.
[0052]
  However, as a result of research, the present inventors have found that under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a moisture content in the paper of 14% by weight, the molded base paper that satisfies the following conditions (5) and (6) It was found to be suitable for drawing with
(5) Longitudinal breaking elongation (JIS-P8113) is 2%, more preferably 3% or more.
(6) The tensile modulus in the longitudinal direction is in the range of 1000 to 2000 MPa, more preferably 1200 to 1800 MPa. The moisture content in the paper refers to a value obtained by dividing the moisture weight in the paper by the total weight of the paper (pulp + additive + moisture) at the time of measuring elongation and elastic modulus. When a synthetic resin layer is formed on a paper layer, the above measurement is a measurement in a state where no synthetic resin layer exists.
[0053]
  If the elongation at break in the machine direction at a temperature of 23 ° C. and a moisture content in the paper of 14% by weight is less than 2.0%, there is a possibility that the film may break due to low stretchability during press forming. There is.
[0054]
  Moreover, when the tensile modulus at a temperature of 23 ° C. and a moisture content in the paper of 14% by weight is within the range of 2500 MPa or less, the fluidity of the pulp fiber of the forming processed base paper is enhanced, and the paper layer breakage of the folded wrinkle portion during molding is reduced. As a result, a molded body having high strength can be obtained. When the tensile elastic modulus is less than 1000 MPa, there is a possibility that the problem of insufficient rigidity of the molded container may occur. First mentionedMysteriousIf the configuration is used, a molded base paper having the properties (5) and (6) can be easily obtained.
[0055]
<About the shape of the container>
  The container targeted by the present invention is a container obtained by drawing a sheet of paper with a pair of convex and concave press dies, the upper part of the container is open, and the upper edge has a flange. The form is representative. Also, the flange may be curled.
[0056]
  In addition, as described above, the draw-formed container using the molded base paper of the present invention can obtain a product with a smooth surface and a beautiful appearance as compared with those using conventional base paper, etc. Excellent smoothness of flange part. That is, in the product using the conventional base paper, the uneven step of the flange portion that was 0.20 mm to 0.50 mm can be reduced to a range of 0.03 mm to 0.10 mm in the present invention. Become. Therefore, when using a sheet-like substrate such as paper or film to cover the opening of a tray-shaped paper molding container having a flange, the sealing performance becomes extremely good due to the high smoothness of the flange. A highly reliable container can be obtained.
[0057]
  The outline of the plan view of the container is a square, a rectangle, a circle, an ellipse, or the like. For each shape, the corners are usually rounded. In FIG. 2 and FIG. 3, an example of the drawn container of the present invention is described as a sketch.
[0058]
<About container height>
  The present invention relates to a forming base paper capable of producing a relatively deep paper drawn container and a manufactured paper molded container. The depth (container height) is related to the container bottom area. A deep-drawn container that satisfies the following formula (1) is prepared, where S1 is the bottom area and H is the height of the paper-molded container made by drawing according to the present invention. It is possible.
(1) Formula: 0.2 ≦ H / (S1)^1/2
[0059]
  When the container does not have a substantially flat bottom (for example, the shape shown in FIG. 4), a deep-drawn container satisfying the following expression (2) is produced in relation to the height H and the upper opening area S2. It is possible.
(2) Formula: 0.15 ≦ H / (S2)^1/2
  The present inventionThe success ofIf the shaped base paper is used, a deep-drawn container satisfying the above formula (1) or (2) can be easily obtained.
[0060]
  In addition, in order to form the forming raw paper of the present invention into a shape as a paper molding container, the base paper is divided into a bottom surface and a side surface by a ruled line, without drawing, and the side surface portion is folded and further side surfaces are formed. There is also a method of forming by folding the corners of the parts or by overlapping and gluing (see FIG. 8).
  Since the molded base paper of the present invention is bulky, even if the ruled line is deeply inserted, the paper is not torn, and if the ruled line is deeply inserted, it becomes difficult to form a gap in the bent and joined portion, resulting in the contents Can prevent leakage. Further, the molded base paper of the present invention can be used as a material for various general paper containers, a material for disposable paper pans, and the like.
[0061]
  The molded base paper according to the present invention contains natural pulp as a main component and has better formability than conventional molded base paper.
【Example】
[0062]
  The following examples further illustrate the present invention. In addition, this invention is not limited to an Example below. Unless otherwise specified, parts by weight are shown in terms of solid content weight.
[0063]
<Example 1-1>
  Using a disc refiner, commercial NBKP was beaten to 550 mlcsf (Tappi T-227 Canadian standard type), radialatapine TMP was beaten to 300 mlcsf, and commercial NUKP was beaten to 550 mlcsf. These are used as paper stock, and the first layer NBKP is 40 g / m using a multi-layered paper machine.²Second layer TMP 250g / m²3rd layer NUKP 40 g / m²A paperboard having a three-layer structure was made and used as a forming base paper. The base paper was measured for tensile strength, elongation at break, critical compressive stress, and amount of compressive deformation in the thickness direction by the measurement methods described later. Moreover, the moldability was evaluated by molding into a tray shape.
[0064]
<referenceExample 1-2>
  A stock comprising 80 parts of commercially available LBKP beaten to 500 mlcsf with a disc refiner, 20 parts of commercially available NBKP beaten to 500 mlcsf, and 10 parts of expandable microcapsule particles (trade name: Matsumoto Microsphere F-30D, manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku) was prepared. . 150g / m basis weight from this paper with an experimental hand machine²The paper was made and dried at 110 ° C. with a rotary dryer. This handmade paper was evaluated in the same manner as in Example 1-1 as a forming base paper.
[0065]
<referenceExample 1-3>
  The basis weight of 260 g / m is measured by using a hand-made machine for the experiment from paper stock made by beatting commercial NBKP to 600 mlcsf with a disc refiner.²Paper was made and dried at 110 ° C. with a rotary dryer. This handmade paper was evaluated as a forming base paper in the same manner as in Example 1-1.
[0066]
<referenceExample 1-4>
  Radiata pine TMP was crushed to 300mlcsf with a disc refiner, and the basis weight was 280g / m using an experimental handmaking machine.²The paper was made and dried at 110 ° C. with a rotary dryer. This handmade paper was evaluated in the same manner as in Example 1-1 as a forming base paper.
[0067]
<Comparative Example 1-1>
  A paper machine is used to prepare a basis weight of 290 g / m from a stock obtained by disaggregating and mixing 50 parts by weight of carded fiber (manufactured by Warehauser) and 50 parts by weight of Radiata Pine TMP.²Paper was made. This paper was evaluated in the same manner as in Example 1-1 as a forming base paper.
[0068]
<Comparative Example 1-2>
  Formed base paper as production filter paper (trade name: Standard filter paper No. 2, Advantech Toyo, basis weight 125 g / m²And evaluated in the same manner as in Example 1-1.
[0069]
<Comparative Example 1-3>
  Molded base paper is K liner (trade name: NRK280, Oji Paper, basis weight 280 g / m²And evaluated in the same manner as in Example 1-1.
[0070]
<Comparative Example 1-4>
  Molded base paper is cup base paper (Shinfuji Paper, basis weight 290 g / m²And evaluated in the same manner as in Example 1-1.
[0071]
[Evaluation methods]
(1) Tensile strength
  A test piece cut to a width of 15 mm and a length of 250 mm in each of the flow direction and the width direction is conditioned at 23 ° C. and 50% RH for 24 hours or more, and then used with a strograph M2 type tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho). Then, the tensile speed was measured at 20 mm / min according to JIS-P8113.
[0072]
(2) Elongation at break
  A test piece cut to a width of 15 mm and a length of 250 mm in each of the flow direction and the width direction is conditioned at 23 ° C. and 50% RH for 24 hours or more, and then used with a strograph M2 type tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho). Then, the tensile speed was measured at 20 mm / min according to JIS-P8113.
[0073]
(3) Critical compressive stress
  A test piece cut to a width of 12.7 mm and a length of 152.4 mm in each of the flow direction and the width direction was conditioned at 23 ° C. and 50% RH for 24 hours or more, and then a digital ring crush tester X-1104 (Oriente The compressive strength A was measured according to JIS-P-8126, and the load partial area B of the test piece at the time of measuring the compressive strength was determined using the following formula.
Critical compressive stress = A / B
here
Limit compressive stress unit: MPa
Compressive strength unit: N
Area of load part of test piece = thickness of test piece (mm) × 152.4 mm
(The thickness of the test piece is a value measured according to JIS-P8118 for a sample conditioned for 24 hours or more under the conditions of 23 ° C. and 50% RH)
[0074]
(4) Compression deformation
  A 50 mm × 50 mm test piece is conditioned at 23 ° C. and 50% RH for 24 hours or more, and then a test piece at a compression rate of 1.0 mm / min using a strograph M2 type tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho). One sheet is compressed in the thickness direction to draw a stress-strain curve, and the compressive stress is 20 kgf / cm²The amount of compression (distortion amount) was measured.
[0075]
(5) Formability
  A blank sheet for molding was obtained in which 24 ruled lines as shown in FIG. The blank sheet was pressed using a molding die and a press molding machine, and the press pressure was 35 kgf / cm.²6 was formed into a tray shape (major axis: about 20 cm, minor axis: about 14 cm, height: about 4 cm) at a pressing temperature of 150 ° C. and a pressing time of 5 seconds. The moldability at this time was evaluated in three stages as follows.
○: Can be molded into a tray shape, and the surface of the molded body is smooth.
Δ: Although it can be molded into a tray shape, there are large irregularities on the surface of the molded body, particularly on the folded wrinkles.
X: The blank breaks during molding and cannot be formed into a tray shape.
[0076]
  The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
[0077]
[Table 1]

[0078]
[Table 2]

[0079]
From Tables 1 and 2, it can be seen that the molded base paper according to the present invention is excellent in formability without the occurrence of cracks and irregularities in the folded wrinkles during molding.
[0080]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a base paper having pulp as a main component, which is suitable for press molding having good formability and high productivity, in which cracks and unevenness of a folded wrinkle portion do not occur in a base material during press molding. It becomes possible to provide. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a paper-drawn container (deep-drawn container) that can be applied to uses such as relatively deep trays and cups. In particular, it is possible to provide a paper draw-molded container having excellent flange smoothness. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a highly rigid paper container that is deep-drawn, lightweight, and does not cause a container swelling or bottom swelling phenomenon.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a drawing method using a press.
FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view of a blank sheet of a drawn paper molding container.
FIG. 6 is a perspective view of a drawn paper container.
FIG. 7 is a blank sheet plan view of a box-shaped container.
FIG. 8 is a perspective view of a box-shaped container.
FIG. 9 is a perspective view of an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Male mold
2. Female
3. Formed base paper
4). Ruled line

Claims

Satisfy the four conditions of the following (1) to (4),
It has a high density layer with a basis weight of 15 to 100 g / m ² and a density of 0.7 to 0.9 g / cm ³ , and a low density layer with a density of 0.3 to 0.6 g / cm ³ and a basis weight of 100 to 100 g / m ^2. 500 g / m ² , the overall density is 0.4 to 0.7 g / cm ³ , and the low density layer is mainly composed of pulp selected from at least one of mechanical pulp, curled fiber, and mercerized pulp. A base paper for drawing , characterized in that the base paper for forming is formed using a multi-layered former .
(1) Tensile strength (JIS-P8113) is 2.0 kN / m or more.
(2) Elongation at break (JIS-P8113) is 1.5% or more.
(3) The limit compressive stress defined by the following formula is in the range of 1 to 10 MPa.
Critical compressive stress = A / B
However, A shows the compressive strength by JIS-P8126, B shows the load part area of the test piece at the time of compressive strength measurement, respectively.
(4) The amount of compressive deformation when compressive stress of 20 kgf / cm ² is applied in the thickness direction is 10% or more.

A paper molding container, wherein the base paper for drawing processing according to claim 1 is drawn using a pressing die under conditions of a temperature of 100 to 150 ° C and a pressing pressure of 10 to 100 kgf / cm ² .