JP2006168080A

JP2006168080A - 断熱性発泡紙製容器の製造法

Info

Publication number: JP2006168080A
Application number: JP2004362076A
Authority: JP
Inventors: Shunsaku Makizono; 俊作牧園; Manabu Matsuzaki; 学松崎
Original assignee: Nisshin Kasei KK; Nissin Food Products Co Ltd
Current assignee: Nisshin Kasei KK; Nissin Food Products Co Ltd
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】外側面に発泡樹脂による断熱層を有する紙製容器において、従来公知の印刷用インキおよび印刷方法を用いて、その容器外側面に印刷を施す場合においても、印刷部分の発泡が妨げられず、均一且つ十分に発泡した発泡樹脂層を有する断熱性発泡紙製容器を提供する。
【解決手段】原紙の片面に高融点の熱可塑性合成樹脂層を、他方の面には低融点の熱可塑性合成樹脂層を設けた基材紙により、前記低融点の熱可塑性合成樹脂層が外側となるように上下開口の筒状胴部材を成型し、当該胴部材に底部材を一体化して容器本体とし、次いで容器本体外側面に印刷を施した後、当該印刷層を形成するインキが軟化状態の内に加熱し、前記低融点の熱可塑性合成樹脂層を発泡させる。
【選択図】なし

Description

本発明は、外側面に発泡樹脂による断熱層を有する断熱性発泡紙製容器に関する。

容器外側面に発泡樹脂による断熱層を設けた紙製容器が、昨今、飲料やカップ麺の容器として使用されている。当該容器外側面に印刷を施した容器としては、容器胴部を構成する原紙の外側面に直接印刷が施され、その外側を発泡樹脂により被覆したもの（特許文献１）、あるいは発泡樹脂の外面に印刷が施されたもの（特許文献２〜５）がある。前記原紙の外側面に直接印刷が施されたものは、被覆する発泡樹脂層の存在により印刷面が不明瞭で美観性に劣り、また外面に印刷が施されたものは、発泡が十分でなかったり、表面が凹凸状になっているのものが殆どであった。

前記技術に関連する発明として、特許文献２には、特定の合成樹脂含有量を有するインキ（塗料）を印刷に使用することにより当該印刷部分の発泡を抑制する技術が開示されている。特許文献３には、印刷パターン（印刷層の厚さの変異）により、発泡層の厚さを部分的に制御する技術が開示されている。特許文献４と特許文献５には、印刷用のインキとして、熱可塑性合成樹脂の発泡時の樹脂の膨張に同調（抑制しない）するという特殊なインキを使用することにより、当該インキによる印刷を施さない場合（部位）と比較して、平滑な印刷面を形成する技術が開示されている。

特開平７−２３２７７４号公報特開平９−９５３６８号公報特開平１０−３４６９０号公報特開平１１−１８９２７９号公報特開２００１−２７０５７１号公報

本発明は、前記従来技術における問題点を解決するものであり、外側面に発泡樹脂による断熱層を有する紙製容器において、従来公知の印刷用インキおよび印刷方法を用いて、その容器外側面に印刷を施す場合においても、印刷部分の発泡が妨げられず、均一且つ十分に発泡した発泡樹脂層を有する断熱性発泡紙製容器を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の知見を得ることができた。従来容器の製造方法においては、胴部材用原紙または熱可塑性合成樹脂フィルムにグラビア印刷等の方法により、印刷を施して乾燥させた後、容器を成型して加熱発泡させる方法が採用されている。そのため、加熱処理の際、熱可塑性合成樹脂層の表面にインキが密着し乾燥した状態で加熱発泡されるため、インキが密着した箇所の熱可塑性合成樹脂層の伸びが悪くなり、その結果、十分に発泡させることができないという仮説を立てた。そこで、成型した容器外側面に印刷を行った後、印刷層を形成するインキが乾燥していない軟化状態の内に加熱して低融点の熱可塑性合成樹脂層を発泡させた結果、印刷を施した部分の熱可塑性合成樹脂層の発泡が抑制されることなく、容器胴部材全面に均一且つ十分に発泡された発泡樹脂層を形成することを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、原紙の片面に高融点の熱可塑性合成樹脂層を、他方の面には低融点の熱可塑性合成樹脂層を設けた基材紙により、前記低融点の熱可塑性合成樹脂層が外側となるように上下開口の筒状胴部材を成型し、当該胴部材に底部材を一体化して容器本体とし、次いで容器本体外側面に印刷を施した後、当該印刷層を形成するインキが軟化状態の内に加熱し、前記低融点の熱可塑性合成樹脂層を発泡させることを特徴とする断熱性発泡紙製容器の製造方法である。

本発明によれば、容器本体外側面に印刷したインキ層が軟化状態の内に加熱することにより、下層の熱可塑性合成樹脂層の発泡による膨張に前記インキの延伸を追従させ、断熱性発泡紙製容器において、従来公知の印刷用インキおよび印刷方法を用いて、その容器外側面に印刷を施す場合においても、印刷部分の発泡が妨げられず、均一且つ十分に発泡した発泡樹脂層を有する断熱性発泡紙製容器を提供することができる。

また、容器外側面に文字や模様のデザインを印刷する場合においても、容器成型後に当該印刷を行う方法を採用するため、各商品毎にデザインの異なる印刷済みの基材紙や印刷済みの容器が不使用在庫として残る無駄がなく、多品種の商品に転用可能な適応力があり、必要に応じて必要数量だけ印刷して発泡させることができるので、容器の製造ロスを減少させることができる。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

本発明に係る断熱性発泡紙製容器は、容器胴部材と底板部材とから構成される。本発明における断熱性発泡紙製容器の製造方法は、基材紙製造工程と、容器本体成型工程と、印刷工程と、加熱発泡工程と、乾燥工程とで構成される。

（１）基材紙製造工程
原紙の片面に高融点の熱可塑性合成樹脂を、他方の面に低融点の熱可塑性合成樹脂を押し出しラミネート等の方法により積層し、本発明の基材紙を製造する。

本発明に用いられる原紙と熱可塑性合成樹脂は、従来公知のものが使用できるが、容器の強度、合成樹脂層の発泡による断熱性、製造適性を考慮して適宜採用される。

原紙としては、坪量が１５０〜３５０ｇ／ｍ^２、水分含量が５〜９％からなるものが製造上好ましい。

高融点の熱可塑性合成樹脂としては、密度０．９３〜０．９５ｇ／ｃｍ^３、融点１３０〜１３５℃、ＭＦＲ（Melt flow rate）４〜８ｇ／１０分の中密度または高密度ポリエチレンが好ましい。一方、低融点の熱可塑性合成樹脂としては、密度０．９１〜０．９２ｇ／ｃｍ^３、融点１０５〜１１０℃、ＭＦＲ（Melt flow rate）８〜１５ｇ／１０分の低密度ポリエチレンが好ましい。

これら熱可塑性合成樹脂を押し出しラミネートにより、高融点の熱可塑性合成樹脂を厚さ１５〜５０μｍ、低融点の熱可塑性合成樹脂を厚さ３０〜７０μｍにて、それぞれ原紙の両面に積層する。

（２）容器本体成型工程
上記基材紙を容器本体胴部の形状のブランク板に打ち抜き加工し、当該ブランク板の低融点の合成樹脂層側が外側となるように、通常の紙容器成型機で底部から上方に向かうに従って外拡する形状を有する上下開口の筒状胴部材を成型し、当該胴部材に底部材を一体化してカップ状の容器本体とする。

（３）印刷工程
上記容器本体成型工程で得られた容器本体の外側面に、文字、図形等のデザインをオフセット印刷の方法により印刷する。

本発明に用いるインキは、印刷後インキの軟化状態を一定時間保つことができるものであれば、従来公知のインキが使用でき、通常のオフセット印刷に使用するものであれば特に限定されるものではない。例えば、酸化重合型インキや、赤外線や紫外線または電子線などを照射して乾燥が促進されるような反応硬化型インキが採用可能である。本発明では、成型容器本体に印刷を行うため、このような容器形態で広く一般的に採用されている紫外線硬化型インキが好ましい。

本発明における「軟化状態」の用語は、印刷後インキが完全に硬化・乾燥していない状態を意味する。例えば、前記酸化重合型インキであれば、室内の温度、湿度等の環境やインキの成分に応じて印刷後加熱発泡させるまでの時間を適宜調整する。また、紫外線硬化型インキ等の反応硬化型インキの場合は、紫外線等の照射を行わない限り、軟化状態を数日間保つことができる。

インキの組成としては、本発明に用いられる原紙や熱可塑性合成樹脂の種類や乾燥条件等に応じて適宜調整される。例えば酸化重合型インキを使用する場合であれば、有機・無機顔料等の顔料と合成樹脂、植物油（乾性油）等のビヒクルと溶剤とからなる主剤と、希釈ワニス等の粘度調整剤と乾燥調整剤とその他ワックス等とからなる助剤から適宜調整して採用できる。また、反応硬化型インキとして紫外線硬化型インキを使用する場合、着色成分として着色顔料（ジスアゾイエロー、カーミン６Ｂ、シアニンブルー、カーボンブラック等）、造膜成分として感光性樹脂（ポリエステル樹脂、ケトン樹脂、エポキシ樹脂等）、および感光性モノマー（アクリレート系やメタクリレート系）、触媒として光重合開始剤（ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、アセトフェノン系、チオキサントン系）、補助剤としてワックス等から適宜調整して採用できる。

印刷方法としては、従来公知の印刷方式が採用できるが、例えば、オフセット印刷があり、その中でもドライオフセット印刷が好ましい。また、カップ等の曲面を有する容器への印刷には曲面印刷を行うことにより印刷を施すことができる。

（４）加熱発泡工程
前記印刷を施した後、当該印刷層を形成するインキが軟化状態の内に加熱し、低融点の熱可塑性合成樹脂層の発泡による膨張に前記インキの延伸を追従させ、容器本体外側面を発泡させる。本工程により、印刷部分の発泡に影響を及ぼすこと無く、均一且つ十分に発泡した発泡樹脂層を形成することができる。

尚、前記加熱発泡工程における加熱温度及び加熱時間は、使用する原紙の水分含量及び低融点の熱可塑性合成樹脂の成分、融点、密度等に応じて、容器本体外側面が均一且つ十分に発泡されるように適宜設定されるものであるが、通常、加熱温度は１１０℃〜２００℃であり、加熱時間は２０秒間〜１２分間である。加熱手段は熱風、電熱、電子線など任意の方法を使用することができ、またオーブン等を使用してもよい。コンベアによる搬送手段を備えたトンネル内で熱風または電熱などによって加熱すれば安価に大量生産することができる。

（５）乾燥工程
前記二次印刷を行った後、加熱発泡させた場合は、発泡後も当該印刷層を形成するインキが軟化状態にあるため、通常、印刷されたインキを乾燥させる必要がある。乾燥手段は、使用するインキによって異なり、使用するインキに応じて乾燥させることができる。例えば、紫外線硬化型インキであれば、紫外線を照射させることでインキを硬化・乾燥させることができる。

本発明を実施例に基づいて、具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例の開示に基づいて限定的に解釈されるべきではない。

以下、具体例により本発明の断熱性発泡紙製容器の効果を説明する。

実施例１
原紙（坪量３００g／ｍ^２、水分含量８％）の片面に低密度ポリエチレン（密度０．９２ｇ／ｃｍ^３）を厚さ６０μｍで押し出しラミネートした。次いで原紙の反対面には中密度ポリエチレン（密度０．９４ｇ／ｃｍ^３）を厚さ４０μｍで押し出しラミネートし、基材紙とした。前記基材紙を容器胴部材用ブランクに打ち抜き、別の原紙から底板部材用ブランクを打ち抜いた。次いで胴部材用ブランクを前記低融点の合成樹脂層側が外側となるように、常用の紙容器成型機で底部から上方に向かうに従って外拡する上下開口の形状を有する筒状胴部材を成型し、当該胴部材に底部材を一体化して容器本体に組み立てた。

この容器本体の胴部表面に紫外線硬化型インキ（東洋インキ株式会社製、「ＵＶインキＦＤシリーズ」）を用いてドライオフセット印刷方式により二色の曲面印刷を行い、当該インキが軟化状態の内にこの容器本体をオーブンに入れ、１２０℃で５分間加熱した。容器胴部の外側面に発泡樹脂層を有する紙製容器が得られ、この容器に紫外線照射を行い十分にインキを硬化・乾燥させて本発明容器を完成した。

前記容器の発泡樹脂層の厚さは曲面印刷を施した部分と施していない部分とで差が見られず、厚さ約１．２ｍｍであり、容器胴部表面が全体に均一且つ十分に発泡されていた。

一方、加熱発泡前の容器本体の胴部表面に前記曲面印刷を施し、次いで紫外線照射でインキを硬化・乾燥させた後、オーブンに入れて前記加熱条件で加熱発泡し対照容器１を製造した。対照容器１の発泡樹脂層全体の厚さは約１．２ｍｍであったが、曲面印刷を施した部分は発泡が抑制され凹状となり十分に発泡されていなかった。

すなわち、本発明の断熱性発泡紙製容器は、外側面に印刷を行った場合においても、印刷部分の発泡に全く影響を与えること無く、均一且つ十分に発泡した発泡樹脂層を形成するものであった。

Claims

原紙の片面に高融点の熱可塑性合成樹脂層を、他方の面には低融点の熱可塑性合成樹脂層を設けた基材紙により、前記低融点の熱可塑性合成樹脂層が外側となるように上下開口の筒状胴部材を成型し、当該胴部材に底部材を一体化して容器本体とし、次いで容器本体外側面に印刷を施した後、当該印刷層を形成するインキが軟化状態の内に加熱し、前記低融点の熱可塑性合成樹脂層を発泡させることを特徴とする断熱性発泡紙製容器の製造方法。