JP7427956B2 - 紙製包装材の製造方法及び紙製包装袋の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、熱接着性樹脂層を有した紙製包装材及びその製造方法に関する。また本発明は、熱接着により封止される紙製包装袋に関する。
従来の紙製包装袋は特許文献１に開示される。この紙製包装袋は紙基材の一面に熱接着性樹脂層を設けた紙製包装材により形成される。紙基材の他面上には図柄を印刷する印刷層が設けられる。熱接着性樹脂層は紙基材の一面に樹脂フィルムをドライラミネートして形成される。熱接着性樹脂層を内面側に配して対向する熱接着性樹脂層を熱接着することにより、紙製包装袋が形成される。
しかしながら、上記従来の紙製包装袋によると、熱接着性樹脂層が樹脂フィルムにより形成されるためリサイクル性が悪い問題があった。また、紙基材の表面の平滑性が低いため、紙基材上の印刷層により形成されるグラデーション等の図柄の印刷再現性が悪くなる問題があった。これにより、美感の高い紙製包装袋を得ることが困難になっていた。
本発明は、リサイクル性及び図柄の印刷再現性を向上できる紙製包装材、それを用いた紙製包装袋及び紙製包装材の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の紙製包装材の製造方法は、基材フィルム上に剥離剤を塗布して前記剥離剤の硬化膜から成る表面保護層を形成する工程と、前記表面保護層上にインキにより図柄を形成する図柄層を印刷して転写フィルムを形成する工程と、紙基材の一面に熱接着性樹脂を印刷する工程と、前記紙基材の他面と前記転写フィルムの前記図柄層とを接着剤により接着する工程と、前記基材フィルムを剥離する工程と、を備えたことを特徴としている。
また本発明は上記構成の紙製包装材の製造方法において、前記接着層が前記図柄層間に進入して前記表面保護層と接着されることを特徴としている。
また本発明は上記構成の紙製包装材の製造方法において、前記表面保護層がアクリル系剥離剤により形成されることを特徴としている。
また本発明は上記構成の紙製包装材の製造方法において、前記熱接着性樹脂層が水系樹脂膜により形成されること特徴としている。
また本発明の紙製包装材は、紙基材の一面に熱接着性樹脂を印刷した熱接着性樹脂層と、前記紙基材の他面に配される接着剤から成る接着層と、インキにより図柄を形成して前記接着層上に配される図柄層と、前記図柄層上に配された剥離剤の硬化膜から成る表面保護層とを備えたことを特徴としている。
また本発明は上記構成の紙製包装材において、前記接着層が前記図柄層間に進入して前記表面保護層と接着されることを特徴としている。
また本発明の紙製包装袋は、上記構成の紙製包装材の対向する前記熱接着性樹脂層の熱接着により袋状に形成されることを特徴としている。
本発明の紙製包装材の製造方法によると、基材フィルム上に剥離剤の硬化膜から成る表面保護層及び図柄層を設けた転写フィルムと紙基材とを接着した後に基材フィルムが剥離される。これにより、高平滑性の基材フィルム上に形成された図柄層が紙基材に転写されるため、図柄層の印刷再現性を向上することができる。また、熱接着性樹脂層が印刷により形成され、図柄層の下層に押出し樹脂が設けられないため、紙製包装材の樹脂使用量を削減できる。これにより、紙製包装材及び紙製包装袋のリサイクル性を向上することができる。この時、紙製包装材の透気度抵抗度の低下を接着層及び表面保護層により抑制することができる。
また、本発明の紙製包装材及び紙製包装袋によると、紙基材の一面に熱接着性樹脂層を印刷し、他面に接着層を介して図柄層と剥離剤の硬化膜から成る表面保護層とが配される。このため、図柄層を高平滑性の基材フィルム上に形成して紙基材に転写することができ、図柄層の印刷再現性を向上することができる。また、透気度抵抗度の低下を抑制して紙製包装材の樹脂使用量を削減し、紙製包装材及び紙製包装袋のリサイクル性を向上することができる。
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は一実施形態の紙製包装材２０の層構成を示す概略断面図である。紙製包装材２０によって紙製包装袋１（図３参照）が製袋される。紙製包装材２０は紙基材２８の一面に熱接着性樹脂層２９が配され、他面には接着層２４を介して図柄層２３及び表面保護層２２が配される。
紙基材２８は特に限定されないが、上質紙、薄模造紙、晒クラフト紙、未晒クラフト紙、片艶クラフト紙、重袋クラフト紙、純白ロール紙、グラシン紙、白板紙、紙管原紙、ライナー原紙、クレーコート紙、再生紙等を用いることができる。紙基材２８は単層抄きでもよく、多層抄きでもよい。
紙基材２８の坪量は２５～１２５ｇ／ｍ2であると好ましい。紙基材２８の坪量が２５ｇ／ｍ2よりも小さいと紙製包装材２０が破れやすくなり、１２５ｇ／ｍ2よりも大きいと袋状に形成することが困難になる。
熱接着性樹脂層２９は熱接着性樹脂の印刷塗膜から成り、紙基材２８上に水系の熱接着性樹脂を印刷して形成される。これにより、熱接着性樹脂層２９は水系樹脂膜により形成される。
水系樹脂膜は、樹脂が水媒体または親水性媒体中に溶解または分散した液が乾燥して得られる樹脂膜である。具体的には、樹脂を媒体に溶解または分散させるための界面活性剤が残存する樹脂膜、樹脂骨格中に親水性の高いカルボン酸やスルホン酸等が含まれて媒体に溶解または分散可能な樹脂で形成される樹脂膜、これらが共存する樹脂膜等が挙げられる。
熱接着性樹脂の印刷液は水溶性型でもよく、水分散型（コロイダルディスパージョン型、エマルション型）でもよい。対向する熱接着性樹脂層２９を重ね合わせて加圧及び加熱して熱接着することにより、紙製包装袋１（図３参照）が形成される。
水系の熱接着性樹脂の具体例として、水系アクリルエマルション、水系ポリオレフィン（ポリエチレン、ＥＭＡ、ＥＭＡＡ、ＥＶＡ、アイオノマー等）等を挙げることができる。
熱接着性樹脂層２９が印刷塗膜から成るため紙製包装材２０の樹脂使用量を削減してリサイクル性を向上することができる。また、熱接着性樹脂層２９を水系樹脂膜により形成するため、紙製包装材２０のリサイクル時の離解性が向上する。これにより、紙製包装材２０のリサイクル性をより向上することができる。
更に、水系樹脂膜は形成する際にいわゆる油性の有機溶剤（トルエン、ＭＥＫ、酢酸エチル等）を含まない。これにより、紙製包装袋１（図３参照）の内面側に配される熱接着性樹脂層２９の残留溶剤による臭気を防止することができる。従って、紙製包装材２０を食品の包装に適した食品用紙製包装材として用いることができる。尚、残留溶剤が許容される用途の場合は離解性が低下するが、熱接着性樹脂層２９を非水系樹脂により形成してもよい。
表面保護層２２及び図柄層２３は後述する基材フィルム２１（図２参照）上に設けられ、接着層２４によって紙基材２８に接着される。接着層２４はアクリル系接着剤、ウレタン系接着剤等の接着剤により形成される。
表面保護層２２は透明な剥離剤の硬化膜により形成される。表面保護層２２を形成する剥離剤として、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、アクリル系剥離剤、アルキド系剥離剤、長鎖アルキル基系剥離剤等を用いることができる。アクリル系剥離剤に使用されるアクリル系樹脂は幅広い重合度の設計が可能であり、基材や剥離性に応じて設計、使用することができるためより望ましい。
図柄層２３は表面保護層２２上にインキを印刷した印刷塗膜から成り、所望の図柄（文字を含む）を形成する。図柄層２３を形成する複数のインキはウレタン系樹脂、硝化綿樹脂等を主成分とし、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の着色顔料及び白色顔料がそれぞれ含まれる。
図２（ａ）～図２（ｄ）は紙製包装材２０の製造工程を示す概略断面図である。紙製包装材２０は剥離剤塗工工程、図柄印刷工程、熱接着性樹脂層形成工程、接着工程、剥離工程により製造される。
剥離剤塗工工程は図２（ａ）に示すように、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂の基材フィルム２１上に剥離剤を塗布し、乾燥、加熱、紫外線照射等により硬化させる。剥離剤の塗布量は例えば１～３ｇ／ｍ2である。これにより、剥離剤の硬化膜から成る表面保護層２２が形成される。
図柄印刷工程は図２（ｂ）に示すように、表面保護層２２上に図柄を形成する図柄層２３を印刷する。これにより、基材フィルム２１上に表面保護層２２及び図柄層２３を設けた転写フィルム２５が形成される。図柄層２３は基材フィルム２１上の所望位置に分散して設けられるが、全面に設けられてもよい。
熱接着性樹脂層形成工程は図２（ｃ）に示すように、紙基材２８の一面に固形分が例えば１～２０ｇ／ｍ2の水系の熱接着性樹脂を印刷して熱接着性樹脂層２９を形成する。熱接着性樹脂の量が１ｇ／ｍ2よりも少ないと、後述する紙製包装袋１（図３参照）の熱接着部分のシール強度が得られない。熱接着性樹脂層２９の樹脂量が２０ｇ／ｍ2よりも多いと、樹脂使用量が多くなるとともに印刷特性が悪くなる。
接着工程は図２（ｄ）に示すように、紙基材２８の他面（熱接着性樹脂層２９の反対側の面）に接着剤を例えば２～５ｇ／ｍ2で塗布し、転写フィルム２５の図柄層２３と接着して接着層２４を形成する。図柄層２３が分散して設けられる場合は、接着層２４が図柄層２３の間に進入して表面保護層２２と接着される。
剥離工程は接着工程後に基材フィルム２１を剥離する。これにより、図柄層２３及び表面保護層２２が紙基材２８上に転写され、紙製包装材２０（図１参照）が得られる。
図柄層２３は表面保護層２２を介して高平滑性の基材フィルム２１上に印刷される。このため、図柄層２３により形成されるグラデーション等の図柄の印刷再現性を向上することができる。
尚、紙基材２８上に押出し樹脂や樹脂フィルム等の下地層を設け、下地層上に図柄層２３を印刷しても図柄層２３の印刷面を高平滑に形成できる。しかし、下地層によって樹脂使用量が多くなり、紙製包装材２０のリサイクル時の離解性が悪くなる。このため、剥離工程で除去される基材フィルム２１上に図柄層２３を印刷して紙基材２８に転写することで、紙製包装材２０の樹脂使用量を削減して離解性を向上できる。これにより、紙製包装材２０及び紙製包装材２０により形成される紙製包装袋１（図３参照）のリサイクル性を向上することができる。
図３は紙製包装材２０により形成される紙製包装袋１の正面図を示している。紙製包装袋１は背シール部２及び端縁シール部３を有したピロー型に形成される。紙製包装袋１の内部には内容物１０を収納する収納部９が設けられる。内容物１０は個包装（一次包装）された食品（菓子等）、薬品等から成り、紙製包装袋１は内容物１０を二次包装する。
背シール部２は紙製包装材２０を筒状に配した胴部５の両側端部を対向する熱接着性樹脂層２９（図１参照）の熱接着により合掌貼りして形成される。端縁シール部３、４は胴部５の軸方向の両端部を対向する熱接着性樹脂層２９を熱接着して形成される。胴部５の軸方向の両端部は開封のため、例えば鋸歯状に形成される。
収納部９に内容物１０を充填して対向する熱接着性樹脂層２９を熱接着することで内容物１０が紙製包装袋１に封入される。
紙製包装材２０は紙基材２８上に接着層２４及び表面保護層２２を配される。このため、熱接着性樹脂層２９を印刷により形成したことによる紙製包装材２０の透気抵抗度の低下が抑制される。透気抵抗度はＪＩＳ Ｐ８１１７：２００９に定義されるように、単位面積及び単位圧力差当たり、１００ｍＬの空気が透過する時間である。このため、紙製包装袋１の内部に充満する空気の流出が抑制され、内容物１０を封入した紙製包装袋１の搬送時や保管時に内容物１０を保護することができる。
一例として、紙製包装紙２０の透気抵抗度を測定した結果、１５０００秒であった。この紙製包装紙２０の紙基材２８は片艶クラフト紙（坪量６４ｇ／ｍ2）とした。熱接着性樹脂層２９は固形分が４ｇ／ｍ2の水系ポリオレフィンディスパージョンの印刷液により厚み約３～４μｍで印刷した。表面保護層２２はアクリル硝化綿を３ｇ／ｍ2で塗布して形成し、接着層２４はアクリル系接着剤を紙基材２８上に３ｇ／ｍ2で塗布して形成した。
比較のため、図柄層２３を紙基材２８上に印刷して接着層２４及び表面保護層２２を省き、その他は上記と同一に形成した紙製包装紙の透気抵抗度は５０秒であった。
尚、紙製包装袋１はピロー型に形成されるが、自立型の袋、封止された四方シール袋、封止前の三方シール袋等の他の形態に形成してもよい。また、紙製包装袋１を二次包装に用いているが、一次包装に用いてもよい。
本実施形態によると、基材フィルム２１上に剥離剤の硬化膜から成る表面保護層２２及び図柄層２３を設けた転写フィルム２５と紙基材２８とを接着した後に基材フィルム２１が剥離される。これにより、高平滑性の基材フィルム２１上に形成した図柄層２３が紙基材２８に転写されるため、図柄層２３の印刷再現性を向上することができる。
また、紙基材２８の一面に熱接着性樹脂層２９を印刷し、他面に接着層２４、図柄層２３、剥離剤の硬化膜から成る表面保護層２２が順に配される。このため、図柄層２３を高平滑性の基材フィルム２１上に形成して接着層２４により紙基材２８に転写することで、図柄層２３の印刷再現性を向上することができる。
また、熱接着性樹脂層２９が印刷により形成され、図柄層２３の下層に押出し樹脂等が設けられないため、紙製包装材２０の樹脂使用量を削減できる。これにより、紙製包装材２０及び紙製包装袋１のリサイクル性を向上することができる。この時、接着層２４及び表面保護層２２によって紙製包装材２０の透気度抵抗度の低下を抑制することができる。このため、内容物１０を封入した紙製包装材２０の搬送時や保管時に内容物１０を保護することができる。
また、接着層２４が図柄層２３間に進入して表面保護層２２と接着されるので、表面保護層２２の剥離を防止することができる。
また、表面保護層２２がアクリル系剥離剤により形成されるので、基材フィルム２１や剥離性に応じて設計、使用することができ、紙製包装材２０を容易に形成することができる。
また、熱接着性樹脂層２９が水系樹脂膜により形成されるので、紙製包装材２０の離解性が向上してリサイクル性をより向上することができる。また、残留溶剤による臭気を防止して食品用の紙製包装袋１を容易に形成することができる。
本発明によると、食品等の包装袋に利用することができる。
１ 紙製包装袋
２ 背シール部
３、４ 端縁シール部
５ 胴部
９ 収納部
１０ 内容物
２０ 紙製包装材
２１ 基材フィルム
２２ 表面保護層
２３ 図柄層
２４ 接着層
２５ 転写フィルム
２８ 紙基材
２８ａ コート層
２９ 熱接着性樹脂層
２ 背シール部
３、４ 端縁シール部
５ 胴部
９ 収納部
１０ 内容物
２０ 紙製包装材
２１ 基材フィルム
２２ 表面保護層
２３ 図柄層
２４ 接着層
２５ 転写フィルム
２８ 紙基材
２８ａ コート層
２９ 熱接着性樹脂層
Claims (4)
- 基材フィルム上に剥離剤を塗布して前記剥離剤の硬化膜から成る表面保護層を形成する工程と、
前記表面保護層上にインキにより図柄を形成する図柄層を印刷して転写フィルムを形成する工程と、
紙基材の一面に、水系アクリルエマルションまたは水系ポリオレフィンから成る熱接着性樹脂を１～２０ｇ／ｍ２で印刷して熱接着性樹脂層を形成する工程と、
前記紙基材の他面と前記転写フィルムの前記図柄層とを接着剤により接着する工程と、
前記基材フィルムを剥離する工程と、
を備え、前記表面保護層及び前記熱接着性樹脂層が外面に配された紙製包装材を形成する紙製包装材の製造方法。 - 前記接着剤が前記図柄層間に進入して前記表面保護層と接着されることを特徴とする請求項１に記載の紙製包装材の製造方法。
- 前記表面保護層がアクリル系剥離剤により形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の紙製包装材の製造方法。
- 請求項１～請求項３のいずれかに記載の紙製包装材の製造方法により製造された紙製包装材の対向する前記熱接着性樹脂層の熱接着により袋状に形成されることを特徴とする紙製包装袋の製造方法。
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Patent Citations (2)
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