JP7406452B2 - 紙製品用包装体 - Google Patents
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Description
シール部の接着性を向上させるためには、例えばシール部に凹凸のパターンを施すことも考えられるが、その場合、輸送時や運搬時に擦れて包装体に傷がつき易くなる。そこで、凹凸のないパターンにすると、傷がつき難くなるが、今度はシール部が接着し難く、包装体が意図せずに開封してしまう場合がある。そのため、シール部が傷つきにくく、かつ接着性が良好にすることは困難であった。
具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
(2)本発明の第2の態様は、(1)に記載の紙製品用包装体であって、上記包装基材において、上記紙製品と接する側の面の王研式平滑度が、35秒以上1500秒以下であることを特徴とするものである。
(3)本発明の第3の態様は、(1)又は(2)に記載の紙製品用包装体であって、上記包装基材において、上記紙製品と接しない側の面のPPS平滑度が、3μm以上12μm以下であることを特徴とするものである。
(4)本発明の第4の態様は、(1)から(3)のいずれかに記載の紙製品用包装体であって、上記包装基材において、上記紙製品と接しない側の面の王研式平滑度が、6秒以上80秒以下であることを特徴とするものである。
(5)本発明の第5の態様は、(1)から(4)のいずれかに記載の紙製品用包装体であって、上記包装基材のMD方向の曲げこわさが、20μN・m以上330μN・m以下であることを特徴とするものである。
(6)本発明の第6の態様は、(1)から(5)のいずれかに記載の紙製品用包装体であって、上記包装基材のCD方向の曲げこわさが、8μN・m以上145μN・m以下であることを特徴とするものである。
(7)本発明の第7の態様は、(1)から(6)のいずれかに記載の紙製品用包装体であって、上記シール層は、ヒートシール層及び/又は接着剤層であることを特徴とするものである。
(8)本発明の第8の態様は、(7)に記載の紙製品用包装体であって、上記ヒートシール層が、ポリオレフィン系樹脂を含有することを特徴とするものである。
(9)本発明の第9の態様は、(1)から(8)のいずれかに記載の紙製品用包装体であって、上記紙製品が、薄葉紙であることを特徴とするものである。
(10)本発明の第10の態様は、(9)に記載の紙製品用包装体であって、上記薄葉紙が、積層状薄葉紙であることを特徴とするものである。
(11)本発明の第11の態様は、(1)から(10)のいずれかに記載の紙製品用包装体であって、上記包装体が、ガゼット包装又はピロー包装であることを特徴とするものである。
図1は、本発明の紙製品用包装体(以下、単に「包装体」とも言う。)及び紙製品の一例を示す斜視図である。本発明の包装体1は、包装基材10で、紙製品(被包装物)11の全体が覆われ、少なくとも1つのシール部12により紙製品11が密封されている。また、シール部12は、包装基材10が重なり合った端部に備えられる。このとき、図1に示すように、シール部12は包装体1の両端部に略直線で、かつ各シール部12が略平行になるように形成されることが好ましいが、包装体1の密封性(シール部12の接着性)を確保できるのであれば、これ以外の箇所に形成されていたり、形状が異なったりしていてもよく、また、シール部12は3つ以上備えられていてもよく、例えば、図1に示す包装体1の両端部のシール部12の他に、シール部12のそれぞれの略中央部を結び、かつ、シール部12のいずれとも直交するようにシール部がさらに形成されていてもよい(図示しない)。また、包装体1において、包装基材10は紙製品11の全体ではなく一部を覆っていてもよく、紙製品11は密封されていなくてもよい(図示しない)。
なお、シール部12の幅方向の長さは、2mm以上35mm以下であることが好ましく、4mm以上24mm以下であることがより好ましく、6mm以上13mm以下であることが更に好ましい。シール部12の幅方向の長さを上記の数値範囲内にすることで、シール部12の接着性を良好なものとし、包装後の形態に優れる包装体1を得ることができる。
シール部12の表面の二乗平均平方根高さSqは、マイクロスコープを用いて測定する。マイクロスコープとしては、キーエンス株式会社製の製品名「ワンショット3D測定マイクロスコープ VR-3100」を使用することができる。マイクロスコープの画像の観察・測定・画像解析ソフトウェアとしては、キーエンス株式会社製の製品名「VR-H1A」を使用することができる。また、測定条件は、倍率38倍、視野面積8mm×6mmの条件で測定する。なお、測定倍率と視野面積は、適宜変更してもよい。
また、シール部12の測定面は、包装体1に表裏が存在する(包装体1に取り出し口が備えられている)場合は、包装体1の表面側とする。測定箇所は、シール部12において、包装基材10が2枚重ねとなっている箇所を4箇所(4箇所存在しない場合は3箇所、3箇所存在しない場合は2箇所)測定する。なお、図1に示すようにシール部12が2つ備えられる場合は、1つのシール部12で4箇所測定するのではなく、2つのシール部12で合計4箇所となるように(例えば、一方のシール部12で2箇所、他方のシール部12で2箇所)測定する。
次に、シール部12の長手方向に直交するように、作業者が幅方向に線分を引くと、図2(b)に示すような、凹凸を表す(測定)断面曲線(断面プロファイル)が得られる。
ここで、図2(b)の(測定)断面曲線は、シール部12の表面の凹凸を表す(測定)断面曲線であるが、ノイズ(シール部12の表面にある繊維塊や、ヒゲ状に伸びた繊維や、繊維のない部分等に起因した急峻なピーク)をも含んでおり、シール部12の表面の二乗平均平方根高さSqの算出に当たっては、このようなノイズピークを除去する必要がある。
そして、図2(c)に示すグラフにおいて、二乗平均平方根高さSqを求める(解析ソフトウェアが自動的に算出する)。なお、シール部12の二乗平均平方根高さSqは、上述した4箇所、3箇所又は2箇所で求めたそれぞれの二乗平均平方根高さの平均値とする。
包装基材10は、少なくとも紙基材とシール層とを含んでいる。紙基材には、包装体1として形成された際、外面側に印刷が施されていてもよい。また、紙基材は、防水性の確保のために、オーバーコートが施されたオーバーコート紙であってもよい。
紙基材は、木材パルプを主原料として製造される。ここでのパルプとしては、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプ、砕木パルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプや、新聞紙、チラシ、更系雑誌、コート系雑誌、感熱記録紙、感圧記録紙、模造紙、色上質紙、コピー用紙、コンピューターアウトプット用紙、あるいはこれらの混合古紙等の古紙パルプ等、従来において公知であるパルプを単独で、あるいは任意の配合率で混合したものを採用することができる。
まず、0.1M酢酸水溶液と0.1M酢酸ナトリウム水溶液を調製する。約830gの0.1M酢酸水溶液と約160gの0.1M酢酸ナトリウム水溶液を混合してpHが4となるようにし、これを酢酸緩衝液とする。この酢酸緩衝液にセルラーゼオノズカp1500(ヤクルト薬品工業株式会社製)を添加量が1重量%となるように添加する。
セルラーゼオノズカp1500を添加した酢酸緩衝液50mlと、包装基材10(ヒートシール層が形成された紙基材)0.5gとをバイアル瓶に入れて、しっかりと蓋をする。次に、180rpm、40℃の条件で24時間振とうした後、バイアル瓶からヒートシール層を採取し、ヒートシール層部分の質量を測定する。包装基材10(ヒートシール層が形成された紙基材)の質量(0.5g)と採取したヒートシール層の質量から、下記式により、紙基材の坪量を算出する。
紙基材の坪量=
包装基材10の坪量×[(包装基材10の質量-ヒートシール層の質量)/包装基材10の質量]
本発明の包装体1において、包装基材10は、紙基材の他にシール層を含むが、シール層はヒートシール層及び/又は接着剤層であることが好ましい。本発明の包装基材10は、例えば、紙基材/ヒートシール層、紙基材/接着剤層、紙基材/ヒートシール層/接着剤層、紙基材/接着剤層/ヒートシール層等のような層構成を取ることができる。
なお、シール層は後述するように紙基材上に設けるが、紙基材の内部に設ける(例えば、紙基材を抄造する際に、シール層の原料も一緒に抄造して、シール層の原料を含んでシール性を有する包装基材を得る)方式でもよい。
本発明の包装体1において、ヒートシール層は、紙基材の全面に形成されていても、表面の一部、例えば、紙基材同士が積層・接合される部分にのみ形成されていてもよい。紙基材の表面においてヒートシール層を形成する位置、大きさ、及びヒートシール層が占める割合は適宜設定することができる。
まず、0.1M酢酸水溶液と0.1M酢酸ナトリウム水溶液を調製する。約830gの0.1M酢酸水溶液と約160gの0.1M酢酸ナトリウム水溶液を混合してpHが4となるようにし、これを酢酸緩衝液とする。この酢酸緩衝液にセルラーゼオノズカp1500(ヤクルト薬品工業株式会社製)を添加量が1重量%となるように添加する。
セルラーゼオノズカp1500を添加した酢酸緩衝液50mlと、包装基材10(ヒートシール層が形成された紙基材)0.5gとをバイアル瓶に入れて、しっかりと蓋をする。次に、180rpm、40℃の条件で24時間振とうした後、バイアル瓶からヒートシール層を採取し、ヒートシール層部分の質量を測定する。包装基材10(ヒートシール層が形成された紙基材)の質量(0.5g)と採取したヒートシール層の質量から、下記式により、ヒートシール層の坪量を算出する。
ヒートシール層の坪量=
包装基材10の坪量×(ヒートシール層の質量/包装基材10の質量)
本発明の包装体1において、接着剤層は、紙基材、又は紙基材上に形成されたヒートシール層の全面に形成されていても、表面の一部、例えば、紙基材同士が積層・接合される部分にのみ形成されていてもよい。紙基材の表面において接着剤層を形成する位置、大きさ、及び接着剤層が占める割合は適宜設定することができる。
なお、接着剤層の坪量は、包装基材10の坪量と、接着剤層を設ける前にJIS P 8124に準拠して測定した紙基材の坪量とから、下記式により算出する。
接着剤層の坪量=包装基材10の坪量-紙基材の坪量
本発明の包装基材10は、紙基材、シール層以外に、他の層を備えていてもよい。他の層としては、例えば、水蒸気バリア層、酸素バリア層、印刷層、印刷適性向上層、オーバープリント層、遮光層等が挙げられる。これら他の層は、例えば、紙基材とシール層との間、あるいは包装基材10の最上面に設けることができ、1層でもよく、2層以上であってもよい。
包装基材10は、1枚の包装基材10で紙製品11の全体を覆うことにより、紙製品11と接する側の面と紙製品11と接しない側の面があることになる。このとき、紙製品11と接する側の面のPPS平滑度は1.5μm以上4.3μm以下であり、1.7μm以上3.5μm以下であることが好ましく、2.0μm以上2.8μm以下であることがより好ましい。また、紙製品11と接しない側の面のPPS平滑度は、3μm以上12μm以下であることが好ましく、4.2μm以上10.5μm以下であることがより好ましく、5.5μm以上9.0μm以下であることが更に好ましい。PPS平滑度は、値が低い方が平滑であり、本願のような、シール部の表面の二乗平均平方根高さSqが30μm未満である包装体において、紙製品11と接する側の面のPPS平滑度が1.5μm未満であるか、又は紙製品11と接しない側の面のPPS平滑度が3μm未満であると、平滑すぎて包装基材10が所定の位置で曲げ難く、包装体1の包装形態に劣る。また、紙製品11と接する側の面のPPS平滑度が4.3μmを超えるか、又は紙製品11と接しない側の面のPPS平滑度が12μmを超えると、シール部12の接着性に劣る。包装基材10の両面のPPS平滑度を上記の範囲内にすることで、シール部12の接着性を良好なものとし、包装後の形態に優れる包装体1を得ることができる。包装基材10の各面のPPS平滑度は、JIS P 8151:2004に準拠して測定することができる。
なお、包装基材10の紙製品11に接する側の面とは、すなわち、シール層が形成された側の面を指す。そのため、包装基材10のPPS平滑度及び王研式平滑度は、カレンダーで調整することができるが、紙基材そのもののPPS平滑度や王研式平滑度が良好であれば、シール層を設けた後の包装基材10のPPS平滑度や王研式平滑度も良好になり易い。
ティッシュペーパー積層体の密度(g/cm3)=ティッシュペーパー積層体の質量(g)/(ティッシュペーパー積層体の幅(cm)×ティッシュペーパー積層体の奥行(cm)×ティッシュペーパー積層体の高さ(cm))
本発明の包装体1が包装する紙製品11に関して、本発明の包装体1は、特に薄葉紙のような柔らかい紙製品を包装するのに好適に適用できる。薄葉紙としては、ティッシュペーパー、ワイパー、ウエットティッシュ、ペーパーハンドタオル等の積層状薄葉紙を包装する場合に、本発明の包装体1は、特に好適に適用することができる。
なお、1プライ当たりの坪量はJIS P 8124に準拠して測定・算出することができる。また、紙厚は、シックネスゲージ(株式会社尾崎製作所製のダイヤルシックネスゲージ「PEACOCK」)を用いて測定する。測定条件は、測定荷重3.7kPa、測定子直径30mmで、測定子と測定台の間に試料を置き、測定子を1秒間に1mm以下の速度で下ろしたときのゲージを読み取る。また、測定を10回繰り返して測定結果を平均する。
なお、乾燥時の縦方向及び横方向の引張強度は、いずれもJIS P 8113に準拠して測定・算出することができる。
また、上記の坪量、紙厚、引張強度の測定は、JIS P 8111に規定する温湿度条件下(23±1℃、50±2%RH)で平衡状態に保持後に行う。
本発明に係る包装体1の包装形式としては、ピロー包装、ガゼット包装が例示できる。
なお、ピロー包装には、包装基材を垂直方向に送って、被包装物を上から充填しながら包む縦ピロー包装と、包装基材を水平方向に送って、被包装物を包む横ピロー包装がある。薄葉紙を包装する場合は、包装速度や薄葉紙の形態から、横ピロー包装が好ましい。
包装基材の坪量Aは、JIS P 8124に準拠して測定した。
まず、0.1M酢酸水溶液と0.1M酢酸ナトリウム水溶液を調製した。約830gの0.1M酢酸水溶液と約160gの0.1M酢酸ナトリウム水溶液を混合してpHが4となるようにし、これを酢酸緩衝液とした。この酢酸緩衝液にセルラーゼオノズカp1500(ヤクルト薬品工業株式会社製)を添加量が1重量%となるように添加した。
セルラーゼオノズカp1500を添加した酢酸緩衝液50mlと、包装基材(ヒートシール層が形成された紙基材)0.5gとをバイアル瓶に入れて、しっかりと蓋をした。次に、180rpm、40℃の条件で24時間振とうした後、バイアル瓶からヒートシール層を採取し、ヒートシール層部分の質量を測定した。包装基材(ヒートシール層が形成された紙基材)の質量(0.5g)と採取したヒートシール層の質量から、下記式により、紙基材の坪量と、ヒートシール層の坪量を算出した。
紙基材の坪量=
包装基材の坪量×[(包装基材の質量-ヒートシール層の質量)/包装基材の質量]
ヒートシール層の坪量=
包装基材の坪量×(ヒートシール層の質量/包装基材の質量)
上記のようにして求めた包装基材の坪量と、接着剤層を設ける前にJIS P 8124に準拠して測定した紙基材の坪量とから、下記式により、接着剤層の坪量を算出した。
接着剤層の坪量=包装基材の坪量-紙基材の坪量
包装基材の厚さは、JIS P 8118:1998に準拠し、自動昇降式紙厚計スタンダードモデル TM-600(熊谷理機工業株式会社製)を用いて測定した。加圧面の圧力条件は100kPaとした。
包装基材の密度は、JIS P 8118:1998に準拠して測定・算出した。
包装基材の各面のPPS平滑度は、JIS P 8151:2004に準拠して測定・算出した。
包装基材の各面の王研式平滑度は、JIS P 8155:2010に準拠して測定・算出した。
包装基材のMD方向及びCD方向の引張強度は、JIS P 8113に準拠して測定した。
包装基材のMD方向及びCD方向の破断伸びは、JIS P 8113に準拠して測定した。
包装基材のMD方向及びCD方向の引裂強度は、JIS P 8116に準拠して測定した。
包装基材の破裂強度は、JIS P 8112に準拠して測定した。
包装基材のMD方向及びCD方向の曲げこわさは、ISO 2493に記載された方法に準拠し、L&W ベンディングテスター(Lorentzen & Wettre社製)を用いて測定を行った。包装基材は、幅38mm、長さ100mmの試験片について、曲げ角度を15度、曲げ長(試料台のスパン)を10mmとしたときの測定値を曲げ抵抗(荷重)とし、次の算出式によって曲げこわさ(μN・m)を求めた。
曲げこわさ(μN・m)=60×曲げ抵抗(mN)×曲げ長10(mm)2÷(π×曲げ角度15(°)×サンプル幅38(mm))
なお、長さ100mmの試験片を採取できない場合は、試験片の長さを短くすることができる。また、試験片は、取り出し口のミシン目を含まないようにするが、試験片のサイズを確保する上でミシン目を含まなければならないときは、ミシン目を含んでもよい。
(包装基材)
パルプ原料として針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)100重量%を用いた紙基材を用意した。そして、紙基材上に、ヒートシール層として、ポリエチレン層を押出法によって製膜し、包装基材を作製した。作製した包装基材の坪量、紙基材の坪量、及びヒートシール層の坪量と、包装基材の厚さ、密度、各面のPPS平滑度及び王研式平滑度、MD方向及びCD方向の引張強度、MD方向及びCD方向の破断伸び、破裂強度、MD方向及びCD方向の曲げこわさ、並びにMD方向及びCD方向の引裂強度、を測定した結果を表1に示す。
作製した包装基材を用いて、包装基材のMD方向18cm×包装基材のCD方向11cm×高さ5cmの大きさの包装体を作製した。そして、この包装体の中に、紙製品としてティッシュペーパー2プライを50組入れ、ガゼット包装により密封して、ティッシュペーパー包装体を得た。なお、CD方向から紙製品を包みながら包装する形式とした。また、ティッシュペーパー包装体はシール部を3個有していた。
そして、上述の測定方法でシール部の表面の二乗平均平方根高さSqを測定した。二乗平均平方根高さSqは、両端部に略直線で、かつ各シール部が略平行になるように形成された2つのシール部の表面の二乗平均平方根高さを合計で4箇所測定し、それらを平均したものとした。
作製したティッシュペーパー包装体について、シール部から包装基材を開封したときのシール部の接着性(シール部がきちんと接着しているか)及び包装後の形態(包装体の美粧性)をモニター30人で評価した。評価基準は以下のとおりである。
A:シール部の接着が弱い及び/又は基材が所定の位置で曲がっておらず、美粧性に劣ると感じた人 0~1人
B:シール部の接着が弱い及び/又は基材が所定の位置で曲がっておらず、美粧性に劣ると感じた人 2~3人
C:シール部の接着が弱い及び/又は基材が所定の位置で曲がっておらず、美粧性に劣ると感じた人 4~6人
D:シール部の接着が弱い及び/又は基材が所定の位置で曲がっておらず、美粧性に劣ると感じた人 7~15人
E:シール部の接着が弱い及び/又は基材が所定の位置で曲がっておらず、美粧性に劣ると感じた人 16~30人
同じティッシュペーパー包装体を2個作成し、それぞれのシール部同士をこすり付けて、シール部を形成する包装基材の表面に傷がつくかを目視で確認した。評価はモニター30人で行い、傷つき易いと感じた人が5人以下の場合は○、6人以上の場合は×とした。
実施例2~12及び比較例1~5も実施例1と同様にして、表1に示す物性を有する包装基材を作製し、これを用い、実施例1と同様にして、ティッシュペーパー包装体(ガゼット包装)を作製して、シール部の接着性を評価した。ただし、実施例10においては、紙基材上にヒートシール層としてポリエチレン層を設ける代わりに、スチレン-アクリル系接着剤層(接着剤塗布量:10.8g/m2)を設けた。また、実施例11においては、紙製品としてティッシュペーパー2プライを26組、実施例12においては、紙製品としてティッシュペーパー2プライを72組それぞれ入れて、ティッシュペーパー包装体を作製した。なお、比較例5については、シール部のパターンについて、凹凸のあるパターンを設けた。
よって、本発明の包装体は、凹凸のないパターンのシール部を有する場合であっても、シール部が傷つき難く、かつ接着性が良好で、包装後の形態に優れる紙製品用包装体を提供することができる。
10 包装基材
11 紙製品(被包装物)
12 シール部
Claims (11)
- 包装基材で、1以上の紙製品の全体が覆われ、少なくとも1つのシール部により前記紙製品が密封されており、前記シール部の表面の二乗平均平方根高さSqが30μm未満である、包装体であって、
前記包装基材は、少なくとも紙基材とシール層とを含み、
前記包装基材の坪量が、35g/m2以上105g/m2以下であり、
前記シール部は、前記包装基材が重なり合った端部に備えられ、
前記包装基材において、前記紙製品と接する側の面のPPS平滑度が1.5μm以上4.3μm以下であることを特徴とする、紙製品用包装体。 - 前記包装基材において、前記紙製品と接する側の面の王研式平滑度が、35秒以上1500秒以下であることを特徴とする、請求項1に記載の紙製品用包装体。
- 前記包装基材において、前記紙製品と接しない側の面のPPS平滑度が、3μm以上12μm以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の紙製品用包装体。
- 前記包装基材において、前記紙製品と接しない側の面の王研式平滑度が、6秒以上80秒以下であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の紙製品用包装体。
- 前記包装基材のMD方向の曲げこわさが、20μN・m以上330μN・m以下であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の紙製品用包装体。
- 前記包装基材のCD方向の曲げこわさが、8μN・m以上145μN・m以下であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の紙製品用包装体。
- 前記シール層は、ヒートシール層及び/又は接着剤層であることを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載の紙製品用包装体。
- 前記ヒートシール層が、ポリオレフィン系樹脂を含有することを特徴とする、請求項7に記載の紙製品用包装体。
- 前記紙製品が、薄葉紙であることを特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載の紙製品用包装体。
- 前記薄葉紙が、積層状薄葉紙であることを特徴とする、請求項9に記載の紙製品用包装体。
- 前記包装体が、ガゼット包装又はピロー包装であることを特徴とする、請求項1から10のいずれか1項に記載の紙製品用包装体。
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