JP5048702B2 - 断熱紙製容器胴部材用多層シート、その製造方法、及び断熱紙製容器 - Google Patents
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Description
1)紙基材の一方の表面に、低融点の熱可塑性樹脂層が接着剤層を介することなく隣接して配置され、
2)該紙基材の他方の表面には、接着剤層を介して、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層が配置され、
3)該熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層の表面には、接着剤層を介して、高融点の熱可塑性樹脂層が配置され、
4)該高融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂が、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂以外の熱可塑性樹脂であって、該低融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂よりも高融点の熱可塑性樹脂であり、並びに、
5)各接着剤層を形成する接着剤が、示差走査熱量計により測定した融点が該低融点の熱可塑性樹脂の融点よりも高い接着性樹脂である
ことを特徴とする断熱紙製容器胴部材用多層シートが提供される。
(1)紙基材の一方の表面に、接着剤を押出コーティングするとともに、該押出コーティングした接着剤層を介して、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂フィルムを圧接することにより、「紙基材/接着剤層/熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層」の層構成を有する多層シート1を形成する工程1;
(2)該多層シート1の熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂フィルムの表面に、接着剤と高融点の熱可塑性樹脂とを共押出コーティングして、「紙基材/接着剤層/熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層/接着剤層/高融点の熱可塑性樹脂層」の層構成を有する多層シート2を形成する工程2;及び
(3)該多層シート2の紙基材の他方の表面に、低融点の熱可塑性樹脂を押出コーティングして、「低融点の熱可塑性樹脂層/紙基材/接着剤層/熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層/接着剤層/高融点の熱可塑性樹脂層」の層構成を有する多層シート3を形成する工程3;
を含み、
該高融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂が、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂以外の熱可塑性樹脂であって、該低融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂よりも高融点の熱可塑性樹脂であり、かつ、
各接着剤層を形成する接着剤が、示差走査熱量計により測定した融点が該低融点の熱可塑性樹脂の融点よりも高い接着性樹脂である
ことを特徴とする断熱紙製容器胴部材用多層シートの製造方法が提供される。
1)紙基材の一方の表面に、低融点の熱可塑性樹脂層が接着剤層を介することなく隣接して配置され、
2)該紙基材の他方の表面には、接着剤層を介して、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層が配置され、
3)該熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層の表面には、接着剤層を介して、高融点の熱可塑性樹脂層が配置され、
4)該高融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂が、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂以外の熱可塑性樹脂であって、該低融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂よりも高融点の熱可塑性樹脂であり、並びに、
5)各接着剤層を形成する接着剤が、示差走査熱量計により測定した融点が該低融点の熱可塑性樹脂の融点よりも高い接着性樹脂である
との層構成を有している。本発明の多層シートは、付加的な樹脂層を有するものであってもよい。
JIS P 8127に規定されている絶乾水分測定法に準拠し、下記の手順に従って、紙基材の含水率を測定した。
a)25℃、相対湿度50%の雰囲気下に、紙基材を25cm×40cmの大きさの試料に裁断して、その重量(A)を測定する。
b)該試料を加熱オーブンに入れ、130℃で2時間乾燥させて、水分を除去する。
c)試料をオーブンから取り出し、直ちに重量(B)を測定する。
d)含水率=〔(A−B)/A〕×100の式により、含水率(重量%)を測定する。
接着性樹脂及び接着性樹脂組成物の融点は、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定する。本発明において、DSCを用いた接着性樹脂及び接着性樹脂組成物の融点の測定は、以下の方法で行った。第一回目の加熱過程(1st Heat)として、接着性樹脂または接着性樹脂組成物を、昇温速度10℃/分で−50℃から180℃まで加熱して融解する。その後、溶融物を−50℃まで冷却して固化させる。次いで、第二回目の加熱過程(2nd Heat)として、接着性樹脂または接着性樹脂組成物を、昇温速度10℃/分で−50℃から180℃まで加熱し、その際に検知される最高吸熱ピーク温度を融点(Tm)とした。吸熱ピークの高温側の接線と基準線との交点を最終温度〔Tm(end)〕とした。このように、DSCによる最高吸熱ピーク温度及び最終温度は、第2回目の加熱時の測定値とした。
多層シートを、その製造直後に80℃で1分間の加熱した。次いで、引張試験機を用いて、下記の条件でPETフィルムと高融点の熱可塑性樹脂層(MDPE層)との間の接着強度を測定した。
1)引張り試験機:(株)エー・アンド・デイ、卓上引張り試験機STA−1150型
2)測定環境:温度23℃、相対湿度55%RH
3)試料:幅15mm、長さ150mm
4)チャック間距離:100mm
東京理化機械(株)製の送風定温乾燥機ウィンディーオーブンWFO-601SD型(ターンテーブル設置タイプ)温度を130℃に調節した。100mm×100mmの正方形に裁断した多層シート試料を発泡面(低融点の熱可塑性樹脂層面)を上にして、ターンテーブルに載せ、130℃で5分間加熱発泡させた。発泡樹脂層の厚みは、750μmであった。取り出した発泡多層シートを下記基準により評価した。
A:発泡がきめ細かく、火脹れがなく、非発泡面に発泡が見られない。
B:部分的に、発泡が粗い部分と火脹れが見られる。
C:全面的に発泡が粗く、部分的に大きな火脹れがある。非発泡面にも発泡がある。(*)
A:発泡がきめ細かく均一に所定の厚みに発泡している。火脹れがなく、非発泡樹脂層の表面に発泡が見られない。
B:部分的に、発泡が粗い部分と火脹れが見られる。厚み斑がある。非発泡樹脂層の表面に若干発泡が見受けられる。
C:全面的に発泡が粗く、部分的に大きな火脹れがあり、厚み斑が大きい。非発泡樹脂層の表面の発泡が目立つ。
A:非発泡面である内側高融点樹脂層に発泡が見られず、かつ、成型したカップ容器に100℃の熱水を入れた時、PETフィルム層と内側高融点樹脂層とが強固に接着していて、カップの変形破壊が無い。
B:非発泡面である内側高融点樹脂層に部分的な発泡が見られ、かつ、成型したカップ容器に100℃の熱水を入れた時、PETフィルム層と内側高融点樹脂層との間の接着強度が若干弱く、カップがやや変形する。
C:非発泡面である内側高融点樹脂層に発泡が見られ、かつ、成型したカップ容器に100℃の熱水を入れた時、PETフィルム層と内側高融点樹脂層との間の接着強度が弱く、カップの変形破壊が見られる。
150mm×600mmの長方形に裁断した多層シート試料を、前項(4)に記載の方法と同じ方法により発泡させた。図5(a)に示すように、長方形の発泡多層シート501を、発泡樹脂層面が内側になるように長さ方向に二つ折りにした。次いで、図5(b)に示すように、二つ折りにした発泡多層シート502の内側に、臭いの源となる物質503を挟んだ。臭い源として、樟脳(パラゾール)及び洗剤を用いた。図5(c)に示すように、二つ折りした発泡多層シート502の3方をヒートシール504し、臭気源物質を密封した臭いの移行性試験用試料505を作製した。この試料(臭気発生源密封体)505を、図5(d)に示すように、ポリカーボネート製容器506に入れ、蓋507をして密封し、所定時間放置した。
B:僅かに臭いを感じる人がいる、
C:全員臭いを感じる、
D:全員臭いを酷く感じる、
E:全員臭いを酷く感じ、さらに目に沁みる。
官能評価に使用したのと同じ臭いの移行性試験用試料(臭気発生源密封体)を作製した。図6に示すように、この試料603を、径300mm、高さ300mm、コック付きガラス製デシケータ601に入れて、所定時間放置した。所定時間放置後、デシケータのコック(バキュウム口)に臭いセンサー602の吸気用ホースを挿入し、1分間後の数値を測定した。
メーカー:新コスモ電気株式会社製
機種名 :ポータブル型ニオイセンサー XP−329シリーズ汎用型
仕様 :汎用型
接着性樹脂、及び接着性樹脂と中密度ポリエチレン(MDPE)とを溶融ブレンドした接着性樹脂組成物の融点(最高吸熱ピーク温度及びピーク最終温度)を測定した。結果を表1に示す。
(1)MDPE:東ソー(株)製ペトロセン(登録商標)LW04(密度=0.940g/cm3、MFR=6.5g/10分、融点=133℃)
(2)MO F534A:三菱化学社製モディックF534A〔Tm=116℃、Tm(end)=124℃〕
(3)AD SE810:三井化学社製アドマーSE810〔Tm=123℃、Tm(end)=128℃〕
(4)AD SF710:三井化学社製アドマーSF710〔Tm=123℃、Tm(end)=128℃〕
(5)AD NE827:三井化学社製アドマーNE827〔Tm=123℃、Tm(end)=128℃〕
図1及び2に示す工程により、表2に示す層構成を有する多層シートを作製した。多層シートを130℃で5分間加熱発泡させた。発泡樹脂層の厚みは、750μmであった。層構成と結果を表2に示す。
(1)LDPE:東ソー社製P203;低密度ポリエチレン〔密度=0.920g/cm3、MFR=8.0g/10分、Tm=106℃、Tm(end)=112℃〕
(2)紙:日本製紙社製原紙(製品名「コップ原紙#320」、坪量=320g/m2、含水率=7.8重量%)
(3)AD1〜AD15:表1に示した接着剤コード
(4)PET:東洋紡社製二軸延伸フィルム(製品名「東洋紡ポリエステル」)
(5)MDPE:東ソー(株)製ペトロセン(登録商標)LW04(密度=0.940g/cm3、MFR=6.5g/10分、融点=133℃)
(6)樟脳:白元製〔パラゾール(登録商標)、p−ジクロロベンゼン、1包み8g入り〕
(7)洗剤:花王社製〔ニユービーズ(登録商標)〕
(8)*1:完全接着しており、接着強度の測定不可であった。
(9)*2:材料破壊
比較例1及び実施例2で得られた発泡多層シートを用いて、樟脳及び洗剤入りの試験用試料を作製し、経時による臭い移行性を評価した。結果を表3に示す。
比較例1及び実施例2で得られた発泡多層シートを用いて、臭いセンサー試験を行い、また、酸素透過度と水蒸気透過度を測定した。結果を表4に示す
(1)臭いセンサー試験では、有意の差が得られたが、パネラーを用いた官能試験の方が実用的であると考えられる。
(2)酸素透過度:JIS K 7126−1987に規定されている「プラスチックフィルム及びシートの気体透過度試験方法」(差圧法)に従って、東洋精機製作所製の差圧式ガス透過試験機を用いて測定した。
(3)水蒸気透過度:JIS K 7129−1992に規定されている「プラスチックフィルム及びシートの水蒸気透過度試験方法」(感湿センサー法)に従って、Lyssy社製の水蒸気透過度計L80−5000を用いて測定した。
2 紙基材
3,5,8,13,14,16,17,22 ロール群
4,9,15 コロナ放電処理器
6 Tダイ
7 接着剤
10 PETフィルムのロール
11 PETフィルム
18 Tダイ
19 接着剤
20 高融点の熱可塑性樹脂
23 半製品シート巻回ロール
24 半製品シート
25,26,28,29,34,35 ロール群
27 コロナ放電処理器
30 Tダイ
31 低融点の熱可塑性樹脂
32 オゾン発生器
33 多層シート
36 製品多層シートの巻回ロール
301 低融点の熱可塑性樹脂層
302 紙基材層
303 接着剤層
304 PETフィルム層
305 接着剤層
306 高融点の熱可塑性樹脂層
401 発泡熱可塑性樹脂樹脂層
501 発泡多層シート試料
502 二つ折りした発泡多層シート試料
503 臭いの源となる物質
504 ヒートシール部
505 臭いの移行性試験用試料
506 ポリカーボネート製容器
507 蓋
601 デシケータ
602 臭いセンサー
603 臭いの移行性試験用試料
Claims (14)
- 紙基材の一方の表面に低融点の熱可塑性樹脂層が配置された層構成を有し、該低融点の熱可塑性樹脂層が該紙基材からの水分の加熱蒸発によって発泡可能な層である断熱紙製容器胴部材用多層シートにおいて、
1)紙基材の一方の表面に、低融点の熱可塑性樹脂層が接着剤層を介することなく隣接して配置され、
2)該紙基材の他方の表面には、接着剤層を介して、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層が配置され、
3)該熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層の表面には、接着剤層を介して、高融点の熱可塑性樹脂層が配置され、
4)該高融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂が、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂以外の熱可塑性樹脂であって、該低融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂よりも5〜50℃高い融点を有する高融点の熱可塑性樹脂であり、並びに、
5)各接着剤層を形成する接着剤が、酸変性ポリオレフィン樹脂と、中密度ポリエチレンまたは高密度ポリエチレンとの重量比0.5:99.5〜50:50のブレンド物からなる接着性樹脂組成物からなり、示差走査熱量計により測定した融点が該低融点の熱可塑性樹脂の融点よりも高い接着性樹脂である
ことを特徴とする断熱紙製容器胴部材用多層シート。 - 該低融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂が、示差走査熱量計により最高吸熱ピーク温度として測定される融点が105℃以上120℃未満の範囲内にある低密度ポリエチレンである請求項1記載の断熱紙製容器胴部材用多層シート。
- 前記各接着剤層を形成する接着剤が、示差走査熱量計により最高吸熱ピーク温度として測定される融点が120℃以上の接着性樹脂である請求項1または2記載の断熱紙製容器胴部材用多層シート。
- 前記各接着剤層を形成する接着剤が、示差走査熱量計による融点測定時に検知される吸熱ピーク温度の最終温度が130℃以上を示す接着性樹脂である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の断熱紙製容器胴部材用多層シート。
- 該熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層が、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムである請求項1乃至4のいずれか1項に記載の断熱紙製容器胴部材用多層シート。
- 該高融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂が、示差走査熱量計により最高吸熱ピーク温度として測定される融点が120〜135℃の範囲内にある中密度ポリエチレンまたは高密度ポリエチレンである請求項1乃至5のいずれか1項に記載の断熱紙製容器胴部材用多層シート。
- 紙基材の坪量が100〜400g/m2の範囲内であり、その含水率が2〜15重量%の範囲内である請求項1乃至6のいずれか1項に記載の断熱紙製容器胴部材用多層シート。
- 該多層シートが、「低融点の熱可塑性樹脂層/紙基材/接着剤層/熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層/接着剤層/高融点の熱可塑性樹脂層」または「高融点の熱可塑性樹脂層/低融点の熱可塑性樹脂層/紙基材/接着剤層/熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層/接着剤層/高融点の熱可塑性樹脂層」の層構成を有するものである請求項1乃至7のいずれか1項に記載の断熱紙製容器胴部材用多層シート。
- 紙基材の一方の表面に低融点の熱可塑性樹脂層が配置された層構成を有し、該低融点の熱可塑性樹脂層が該紙基材からの水分の加熱蒸発によって発泡可能な層である断熱紙製容器胴部材用多層シートの製造方法において、
(1)紙基材の一方の表面に、接着剤を押出コーティングするとともに、該押出コーティングした接着剤層を介して、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂フィルムを圧接することにより、「紙基材/接着剤層/熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層」の層構成を有する多層シート1を形成する工程1;
(2)該多層シート1の熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂フィルムの表面に、接着剤と高融点の熱可塑性樹脂とを共押出コーティングして、「紙基材/接着剤層/熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層/接着剤層/高融点の熱可塑性樹脂層」の層構成を有する多層シート2を形成する工程2;及び
(3)該多層シート2の紙基材の他方の表面に、低融点の熱可塑性樹脂を押出コーティングして、「低融点の熱可塑性樹脂層/紙基材/接着剤層/熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層/接着剤層/高融点の熱可塑性樹脂層」の層構成を有する多層シート3を形成する工程3;
を含み、
該高融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂が、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂以外の熱可塑性樹脂であって、該低融点の熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂よりも5〜50℃高い融点を有する高融点の熱可塑性樹脂であり、かつ、
各接着剤層を形成する接着剤が、酸変性ポリオレフィン樹脂と、中密度ポリエチレンまたは高密度ポリエチレンとの重量比0.5:99.5〜50:50のブレンド物からなる接着性樹脂組成物からなり、示差走査熱量計により測定した融点が該低融点の熱可塑性樹脂の融点よりも高い接着性樹脂である
ことを特徴とする断熱紙製容器胴部材用多層シートの製造方法。 - 該工程3において、低融点の熱可塑性樹脂と共に高融点の熱可塑性樹脂を共押出コーティングして、「高融点の熱可塑性樹脂層/低融点の熱可塑性樹脂層/紙基材/接着剤層/熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層/接着剤層/高融点の熱可塑性樹脂層」の層構成を有する多層シート4を得る請求項9記載の製造方法。
- 該工程3の後、低融点の熱可塑性樹脂層の表面に、高融点の熱可塑性樹脂を押出コーティングする工程4を付加的に配置して、「高融点の熱可塑性樹脂層/低融点の熱可塑性樹脂層/紙基材/接着剤層/熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂層/接着剤層/高融点の熱可塑性樹脂層」の層構成を有する多層シート4を得る請求項9記載の製造方法。
- 紙基材の表面及び熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂フィルムの表面に、それぞれコロナ放電処理またはオゾン処理を施した後、各工程において(共)押出コーティングを行う請求項9乃至11のいずれか1項に記載の製造方法。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の断熱紙製容器胴部材用多層シートから形成された胴部材と底板部材とが容器の形状に組み立てられ、かつ、該低融点の熱可塑性樹脂層が発泡熱可塑性樹脂層を形成している断熱紙製容器。
- 該発泡熱可塑性樹脂層が、該紙基材よりも外側の位置に配置されている請求項13記載の断熱紙製容器。
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