JPS6367243A - 耐熱性紙容器の製造方法 - Google Patents

耐熱性紙容器の製造方法

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JPS6367243A
JPS6367243A JP20182986A JP20182986A JPS6367243A JP S6367243 A JPS6367243 A JP S6367243A JP 20182986 A JP20182986 A JP 20182986A JP 20182986 A JP20182986 A JP 20182986A JP S6367243 A JPS6367243 A JP S6367243A
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忠彦 葛良
持田 隆明
小林 誠七
飯岡 俊明
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、耐熱性容器の製造方法に関するもので、より
詳細には電子レンジ、電気オーブン、オーブントースタ
−で、内容品を加熱、調理できる#熱性容器の製造方法
に関する。
(従来の技術) 食品等の内容物を手軽に充填し得る容器として、トレー
状の紙容器が広く使用されているが、近年オーブン、電
子レンジ、オーブントースター等の汀及に伴ない、調理
済或いは未調理の食品類をトレー状容器に充填して版売
し、食119に際しては、前述した加熱器中に容器ごと
入れ、加熱乃至はクツキングを行い得る容器の開発が望
まれていこのような要望に答えるものとして、特公昭5
7−41890号公報には、中性近くで紙料調製を行っ
た後、無機填剤を含む水性分散液を浸透させて原紙を抄
造し、次いで原紙両面に耐熱性被膜を付着又は貼合形成
し、容器の内側となる面に耐熱性樹脂を塗布することか
ら成る食品容器用紙の製造方法が記載されている。また
、耐熱性波11りとしては、アルミ箔の他に、ニトロセ
ルローズ系ラッカー、エポキシ系、ウレタン系、フッ素
等の樹脂が使用され、容器内面側には、耐熱性被膜の上
に離型剤として、シリコーン系等の#熱性樹脂が施され
ることも記載されている。
(発明が解決しようとする問題点) 前述した容器は、ウイロ、カステラ等の原料を充填し、
200乃至250℃程度の温度で加熱処理を行う用途に
は使用し得るとしても、オーブントースター等で加熱或
いはクツキングを行う場合には、容器の温度が300℃
以上の高温にも達し、このような高温の用途には耐熱性
の点で未だ十分満足し得るものではなかった。
紙のセルロース繊維は、約260’Oの温度から炭化及
び着色が開始され、約300℃の温度で完全に炭化する
。かくして、紙容器を300℃以上の温度に加熱される
用途に使用する場合には、容器自体の外観が使用に耐え
ない程度に黒色に着色すると共に、容器自体の強度も著
しく失われることになるのである。
紙容器の着色を隠蔽するために、紙基質の表面に、隠蔽
顔料と樹脂結着剤とから成るコート層を設けることが当
然考えられるが、このようなコート紙は一般に成形に必
要な伸びに欠はトレーへのプレス成形性に難点があり、
その成形性を向上させるためにプレス金型を加熱すると
コート層が金型に密着して成形不能となる欠陥を生じ易
く、また金型に密着しないものでも金型表面に樹脂分が
次第に粘ri蓄積して、成形作業性の低下及び成形容器
の外観不良等を生じ易い。金型表面に離型剤を塗布する
ことにより、このような螢光は若干減少するとしても、
上記問題の抜本的な解決とはなっていない。
従って、本発明は、オーブントースタ−1各種オーブン
、電子レンジ等で容器壁が300℃以上の温度に加熱さ
れたときにも、良好な外観特性、容器強度及び香味保持
性を有する耐熱性紙容器を、前述した金型への粘着傾向
なしに、優れた成形作業性をもって製造し得る方法を提
供するにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、上記課題を達成するため、成形材料と
して、紙、U質と紙基質の両面に施された隠蔽顔料含有
熱硬化型塗料被膜とから成り、該熱硬化型塗料は走査型
熱量計で測定して90℃以上130℃以下のガラス転移
点を有するものであり且つ20℃、65%RHで測定し
て縦方向に1.5%以上の伸び及び横方向に4.5%以
りの伸びを有する積層材料を使用し、この材料を加熱さ
れた金型で有底無継目容器形状にプレス成形する。
(作 用) 本発明による耐熱性紙容器を斜視図で示す第1面状の底
壁部1と、この底壁部lに連なる側壁部2a、2b、2
c、2dとから成っており、隣接する側壁部間にはひだ
部3があり、且つ側壁部の上端縁にはフランジ部乃至カ
ール部4が設けられている。
この紙容器の製造に用いる積層材料の断面構造を拡大し
て示す第2図において、この積層材10は、紙基質11
と紙基質の両表面に施された耐熱性被覆層12a 、 
12bとから成っている。
本発明においては、耐熱性被覆層12a、12bとして
、隠蔽顔料含有熱硬化型塗ネ;lを用いることが第一の
特徴である。先ず、この被覆12 a 。
12bとして熱可塑性樹脂を用いるときには、容器への
プレス成形に際して、この被覆が金型へ密着する等の成
形上の不都合を生じ易く、またオーブン等での加熱に際
して悪臭、異味、異臭を発生して食品類の香味(フレー
バー)を損うと共に、容器強度自体も低下する傾向が著
しいが、この塗料成分を熱硬化型樹脂とすることにより
、L述した、この塗料中に含有される隠蔽顔料は、紙基
質11と加熱された高温雰囲気とを熱的に遮断して1紙
基質の加熱下での強度低下傾向を少ないレベルに維持す
る作用を行うと共に、被覆自体にも耐熱性を付与し且つ
紙基質に生成する繊維炭化物を隠蔽して外観を良好に維
持する作用を行う、更に、塗料中に含有される隠蔽顔料
は、金型表面における樹脂粘着物の生成及び蓄積を幾分
減少させる補助的作用をも行う。
本発明は更に、熱硬化型塗料被覆として、走査型熱量計
(D S C)で測定してガラス転移点(Tg)が90
乃至130℃の範囲にあるものを用いることにより、金
型表面への粘着物の形成及び蓄積を防止しながら、その
成形性を向上させたことに第二の特徴を有するものであ
る。ガラス転移とは、周知のように高分子物質がガラス
状のかたい状態からゴム状に変わる現象であり、これが
起る温度がTgであるが、走査型熱量計による測定では
凍結された分子鎖の運動が始まる点として、周状の吸熱
となって表われる。このTgは一般に熱硬化樹脂にあっ
ては架橋の程度が大きくなる程高くなる。
本発明で用いるT、が90乃至130℃の範囲にある熱
可塑性樹脂とは、架橋の程度がほぼ中間に位置するもの
と言うことができる。Tgが90℃より低い場合には、
熱硬化樹脂被覆であっても、加熱された金型表面への粘
着物形成やその蓄積を解消することは困難であり、一方
↑gが130℃よりも高い場合には、被覆の加工性が乏
しくなる結果として積層材の成形性が悪くなる。
本発明において、Tgが90℃以上の熱硬化樹脂を用い
ることにより、金型表面への粘着物付着傾向が抑制され
るのは、次の理由によるものと推定される。即ち8硬化
樹脂中には比較的低分子量の成分や未縮合成分が含有さ
れると考えられるが、T、が90℃以りの樹脂としたこ
とにより分子鎖運動が比較的高温化抑制されることによ
り、また分子鎖間の架橋により前記成分の運動が抑制さ
れることにより、金型表面への移行が抑制されるためで
はないかと考えられる。
本発明に用いる植層材料10は、20℃、65%RHで
′測定して、縦方向に1.5%以上の伸び及び横方向に
4.5%以上の伸びを有していて、これによりプレス成
形で有底無継目状容器の形成が可能となる。
(発明の作用効果) ;に発明によれば、紙基質の両面に樹脂被覆層を設けた
桔層体を使用し、加熱された金型でプレス成形を行なう
場合にも、金型表面への粘着物の付着及び蓄積を防止し
て、良好な成形作業性が得られ、紙積層体に優れた成形
性を保持せしめながら、容器壁が300℃以上の温度に
加熱された場合にも容器の外観特性、容器強度及び香味
保持性を顕著に向上させることが可能となり、電子レン
ジ及びオーブントースタ−の両方の用途に供し得るデュ
アルオーブナブル容器が提供できた。
(発明の詳細な説明) 熱硬化性樹脂 本発明においては、上記測定法によるTgが90で、任
意の熱硬化性樹脂、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂
、フラン−ホルムアルデヒド樹脂。
キシレン−ホルムアルデヒド樹脂、ケトン−ホルムアル
デヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホ
ルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、トリアリ
ルシアヌレート樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、シリコー
ン樹脂等の単独又は2種以上の組合せが使用される。
これらの内でも、本発明では、エポキシ樹脂と、エポキ
シ樹脂に対して反応性を有する基、例えばカルボキシル
基、水酩基、アミン、7f等の官能基を有する反応性ア
クリル樹脂及び/又はビニル樹脂との組合せである。こ
れらのエポキシ/アクリル又はエポキシ/ビニル塗料は
、架橋された条件下で加工性に優れていると共に、金型
表面への粘着物形成が少ないという点で本発明の目的に
特に適したものである。
エポキシ樹脂成分としては、ビスフェノールAとエピ/
\ロヒド゛リン)−ル錦^六壮スごとζ上+I f!1
た芳香族エポキシ樹脂が特に適しており、そのエポキシ
当量は一般に1000乃至4000の範囲内にあるもの
がよい、アクリル樹脂としては、前記官能基を与える単
量体成分として、メタクリル酸、アクリル酸、無水マレ
イン酸のような不飽和カルボン酸又はその無水物: (
メタ)アクリル醜−2−ヒドロキシエチルエステル、(
メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシ基含有単量体; (
メタ)アクリル酸−2−アミノエチルエステル、(メタ
)アクリル酸−2−N、N−ジエチルアミノエチルエス
テル、(メタ)アクリル酸−N−7ミノエチルーアミン
エチルエステル等のアミ7基含有量体の少なくとの1種
と、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例えばメチ
ルメタクリレート、エチルアクリレート等)の少なくと
も1種と、所望によりスチレン等を含む共重合体が挙げ
られる。また、ビニル樹脂としては、塩化ビニル−無水
マレイン酸共重合体、塩化ビニル−アクリル酸−アクリ
ル酸エステル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体部分ケン化物、塩化ビニル−無水マレイン酸スチレン
共重合体、塩化ビニル−メタクリル酩−酢耐ビニル共重
合体ケン化物等のカルボキシル基及び/又は水陸基含有
ビニル樹脂を挙げることができる。
これらの内でも、本発明の目的には、エポキシ−アクリ
ル樹脂、特に水溶性型エポキシ−アクリル樹脂を用いる
ことが好ましい、このようなエポキシ−アクリル樹脂の
適当な例として、アクリル酸もしくはメタクリル酸12
乃至30重量%、およびスチレン、メチルスチレン、ビ
ニルトルエンまたはアクリル酸もしくはメタクリル酸の
炭素数1ないし8のアルキルエステルの1種もしくは2
種以上70ないし88重量%を共重合せしめた数平均分
子zto、oooないし100.000のアルカリ中和
型アクリル系樹脂(A)0、並びに1分子中に平均1.
1個ないし2.0個のエポキシ基を有する数平均分子量
1.400以上の芳香族系エポキシ樹脂(B)を反応せ
しめた残存オキシラン環を有するカルボキシ基過剰のエ
ポキシ樹脂、アクリル系樹脂部分反応物を最終被覆組成
物のpHが5ないし11となる量のアンモニアもしくは
アミンの存在下に水性媒体中に分散せしめたものが挙げ
られる。
隠蔽顔料 隠蔽顔料としては、無毒性或いは低毒性で、隠蔽力の大
きい顔料、特に隠蔽力(JIS K 5101)が40
以下の顔料が使用される。適当な顔料の例は次の通りで
ある。
これらの顔料は単独でも或いは2種以上の組合せでも使
用されるが、好適な顔料は、ルチル型或いはアナターゼ
型のチタンホワイト(二酸化チタン)を主体とするもの
である。勿論、チタンホワイトを単独で使用する代りに
、例えば黄色酸化鉄やベンガラ或いは群青の少量を配合
して、クリーム色、淡いピンク色、淡い青色等の着色コ
ート層としてもよい。更に、この顔料に対して、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルク、クレイ、
ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム等の充填剤乃至
は増量剤を併用することができる。
紙基質 紙としては、針葉樹バルブ、広葉樹バルブ等の天然バル
ブ、ガラス繊維、ロックウール、ステグウール、アスベ
スト、セラミック繊維等の無機譲維;ポリオレフィン、
ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド等の合成樹脂バ
ルブの1種又は2種以上を抄造して得られる天然又は合
成紙を挙げることができる。これらの紙には難燃料兼填
料を配合することができ、例えば水酸化アルミニウム、
水酸化マグネシウム、アルミン酸カルシウム、ドーソナ
イト等を挙げることができる。また、紙の風合い、腰等
を向上させる目的でシリカ、タルク、クレイ、炭酸カル
シウム等を配合することができ、更に抄造性を改善し、
M&維相互の結合乃至固定を行うために、右a樹脂バイ
ンダーを用いることができる。本発明においては、木材
バルブから得られる通常の紙を用いた場合にも、顕著に
優れた#熱性を賦与し得ることが利点である0紙基質の
坪量は100乃至600 gem2、特に150乃至4
00 g/ln2の範囲内にあることが望ましい。
積層材料の製造 本発明に用いる積層材料は、前述した熱硬化性樹脂と隠
蔽顔料とを含有する塗布液を調製し、この塗布液を紙ノ
1(質の両面に塗布し、形成される被覆を硬化させるこ
とにより得られる。
熱硬化性樹脂と1!!蔽顔料との比率は種々変化させ(
1)るが、被覆層の樹脂が下記式 %式%(1) 式中、OAは隠蔽顔料の吸油量(mf/100g)であ
り、dRは樹脂の密度(g/ff1f)を表わし、 kは0.005乃至0.2の数である、を満足する玉j
j:比(RP )で存在することがよい。
木明細書において、前記式(1)は次の意味を有する。
式(1)の右辺における〇八は隠蔽顔料の吸油量(me
 / 100g)であり、これと樹脂の密度dRとの植
は、vA脂が連続相及び顔料が分散相となった均質組成
物を形成し得るという範囲内で、顔料100g!5りの
結着剤のグラム数を意味する。従って、この組成物をガ
ラス板のような上滑で不浸透性の基体表面へ塗布すると
式(1)の右辺におけるkの値が0.01以上では顔料
粒子が外表面に露出することなく内部にも空隙や表面付
近に凹凸のないコート層が形成され、kの値が0.01
未満の場合には顔料粒子が外表面に露出し、或いは内部
にも空隙や表面付近に凹凸のあるコート層が形成される
ことになる。
ところで、本発明で用いる紙基体では樹脂が紙基体の表
面から多少内部に浸透するのを避は得ない。しかしなが
ら、式(1)のkの(+Qが0,2以下となる対顔料樹
脂重量比(RP )では、顔料粒子が外表面に露出し或
いは内部にも空隙や表面近くに凹凸のあるコート層が形
成され、このようなコート層を有する苗層体では5紙基
体と同様の伸びを有し、トレー形状への成形が容易に行
われるのである。式(1)のkの値には、紙基体への隠
蔽顔料の付着力の点で一定の最低基僧値があり、kの値
が0.005を下廻ると隠蔽顔よlの成形時における離
脱等が生じ、また器壁の耐熱強度も低下するよう塗布液
の固形分濃度は、均一塗布性が得られる範囲内で溶媒量
の可及的に低いものであり、一般に20乃至80t1’
:、;量%の範囲が適出である。
塗布にはスプレー塗装、静電塗装、ローラーコーティン
グ、浸漬塗装、電着塗装等の塗布1段が使用される9 紙基体への塗工量は、固形分として2乃至30Q12/
g、特に5乃至20m7/gとすることにより、満足す
べき1耐熱性と加工性との組合せが得られる。
形成される被覆の硬化は、触媒、加熱或いは紫外線又は
放射線照射等のそれ自体公知の手段で行われる。
容器への成形 トレイ、ボウル、カップ等の有底無継目容器への成形は
、雄型及び雌型を加熱し、これらの間に積層材料を供給
し、プレス成形することにより行われる。金型を加熱す
ることにより、積層材料の成形は未加熱の金型を使用す
る場合に比してIlt )’iv的に向上する。金型の
加熱温度は、−股に50乃’+;  I  RQ’(’
!   仕’iL、−Q  n Th’;  I  F
I  nTFMτ席11H)−+2のが望ましい。
本発明を次の例で説明する。
(実施例) 本発明を次の例で説明する。
実施例 l まず次の手順によりチタンホワイトを隠蔽顔料として含
む水性エポキシ−アクリル系塗料を調製した。
(A)カルボキシル基含有アクリル系樹脂の製造スチレ
ン          300.0部アクリル酸エチル
       210.0メタクリル酸       
   90.0過酷化ベンゾイル        12
.0上記組成の混合物の月を窒素ガス置換した4ツロフ
ラスコに仕込み80〜90℃に加熱し。
その温度に保ちつ\残りの3八を2時間かけて徐々に滴
下し、滴下終了後、更にその温度で2時間かきまぜた後
冷却し、酸価93(固形分換算、以下同じ)、固形分5
9.7%、粘度4100cps(25℃、以下粘度はす
べて25℃における測定結果を示す)カルボキシル基含
有樹脂溶液を得た。
(B)エポキシ樹脂溶液の製造 エピコート1007      500  部窒素ガス
置換した4ツロフラスコに全量仕込み、徐々に加熱して
内温を100’Oまで上げ、1時間攪拌完全に溶解した
後80℃まで冷却し、固形分60%のエポキシ樹脂溶液
を得た。
(C)水性被覆用樹脂組成物の調製 上記(B)エポキシ樹脂溶液   50.O■ 2−ジ
メチルアミノエタノール  9.3■ イオン交換水 
       290.74ツロフラスコに■を全量仕
込み、攪拌しなから■を添加して、含有カルボキシル基
に対してほぼ出モル中和を行なった後、内温を80℃ま
で上昇させ、この温度で30分間かきまぜを続けた後室
温まで冷却した。オキシラン%の減少率は83.5%で
あり、粘度もクツキング前に比較してクツキング後は1
.5倍に増粘していた。
上記のようなりッキング後、更に攪拌しなから■を少量
づつ徐々に添加したところ固形分19.8%、粘度36
0CPSの若干乳白色の分散体を得た。
かくして得られた分散体に固形分と等量の吸油量20、
比重4.2であるルチル形酸化チタンおよびイオン交換
水を添加して樹脂と酸化チタンの合計の固形分が35%
となるように調製し、この混合物をボールミル形式のア
トライターによって混練することにより酸化チタンを均
一に分散させた。
かくして得られたチタンホワイト含有水性エポキシ−ア
クリル系塗料をガラス板上に塗布し、190℃で1分間
オーブン中で乾爆キュアーした後、塗料被膜を剥離した
。この塗料被膜のガラス4111足したところ115℃
であった。
次にこのチタンホワイト含有水性エポキシ−アクリル系
塗料を伸び縦2.0%、横6.0%2坪量300 g/
m2で、化学パルプとして針葉樹パルプ(NBKP) 
30wt%、広葉樹パルプ(LBKP) 70vt%を
使用し、無機損料としてタルクを5wt%含む紙基質の
両面にバーコーターで塗;aL、190℃で1分間オー
ブン中で乾繰キュアーした。塗料の塗布量は片面14g
/m2であった。また隠蔽顔ネ4の塗布量は7 g/m
2であった。
かくして得られたチタンホワイト含有エポキシ−アクリ
ル系塗料が両面に塗布された積層体の破断伸びを引張試
験機を用い、引張速度4mm/winで測定したところ
、縦方向は5.8%、また横方向は2.6%であった。
次に、このチタンホワイト含有エポキシ−アクリル系塗
料が両面に塗41された積層体を用い、ブランキング及
び罫線入れを行った後140℃に保持されたプレス金型
によってプレス成型すること深さ2ca+の角型トレー
を得た。
この場合、成形時に塗料が金型に付着したり、脱落した
りすることはなく、またクラックや割れも生じることな
く成形が満足に行えた。
この角型トレーにタレ付きの焼鳥を3串入れ、2日間冷
蔵庫内で保存後、オーブントースタ−で4分間加熱した
。加熱終了後オーブンから焼鳥を取り出し、焼鳥を賞味
したところ適温であり、美味であった。この際角型トレ
ー表面は焦げず、変色は見られなかった。
実施例2〜5.比較例1〜B 実施例1で用いた紙基質の両面に第1表に示す塗料を塗
布量が片面当り固形分14g/m’になるようにバーコ
ーターで塗布し、190℃で4分間オーブン中で乾燥キ
ュアーした。
キュアー後のDSCによるTg及び積層体の破断伸びは
第1表のとおりであった。
次に各々の積層体を用い、ブランキング及び罫線入れを
行った後、140℃に保持されたプレス金型により第1
図に示すような縦16cm、横8.5cm、深さ2. 
Oczの角型トレーに成形した。この場合のプレス成形
性すなわち、金型への塗料付着。
塗料の脱落、塗料のクラック、積層体の破断の程度を第
1表に示す。表から明らかなように、積層体の破断伸び
が少ないものでは積層体が成形時に破断したりクラック
が生じる傾向が認められた。
またTgの低い塗料を用いた場合成形時に金型へ塗料が
付着した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の耐熱性紙容器を示す斜視図であり、 第2図は、1本発明の紙容器の器壁部の断面構造図であ
り。 引照数字lは底壁部、2a、2b、2c及び2dは側壁
部、3はひだ部、4はフランジ部乃至カール部、lOは
壁部、11は紙基質、12a。 12bは耐熱性被覆層を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)紙基質と紙基質の両面に施された隠蔽顔料含有熱
    硬化型塗料被膜とから成り、該熱硬化型塗料は走査型熱
    量計で測定して90℃以上130℃以下のガラス転移点
    を有するものであり且つ20℃、65%RHで測定して
    縦方向に1.5%以上の伸び及び横方向に4.5%以上
    の伸びを有する積層材料を、加熱された金型で有底無継
    目容器形状にプレス成形することを特徴とする耐熱性紙
    容器の製造方法。
  2. (2)熱硬化型塗料がエポキシ−アクリル系又はエポキ
    シ−ビニル系塗料である特許請求の範囲第1項記載の耐
    熱性紙容器の製造方法。
  3. (3)隠蔽顔料含有熱硬化型塗料被膜中の熱硬化型樹脂
    が下記式、 R_P=k・O_A・d_R 式中、O_Aは隠蔽顔料の吸油量(ml/ 100g)であり、d_Rは樹脂の密度 (g/ml)を表わし、 kは0.005乃至0.2の数である、 を満足する重量比(R_P)で存在する特許請求の範囲
    第1項記載の耐熱性紙容器の製造方法。
JP20182986A 1986-04-28 1986-08-29 耐熱性紙容器の製造方法 Granted JPS6367243A (ja)

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