JPH09248863A

JPH09248863A - 発泡加工紙を使用した紙容器の製造方法

Info

Publication number: JPH09248863A
Application number: JP8084551A
Authority: JP
Inventors: Kazuko Yamase; 和子山勢
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-03-14
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、簡単な加工工程でもって、部分的に
平滑な非発泡部分が形成された発泡加工紙を使用した紙
容器を得ることを目的としている。【構成】本発明は、少なくとも外面側から加熱により発
泡する外面熱可塑性樹脂層、紙を主体とする基材層、内
面熱可塑性樹脂層を備えた発泡加工紙を使用した紙容器
の製造方法であって、前記外面熱可塑性樹脂層の表面の
一部にあらかじめ非発泡処理を施し、前記発泡加工紙を
加熱した際に前記非発泡処理を施した部分に非発泡部分
を形成することを特徴とする発泡加工紙を使用した紙容
器の製造方法である。すなわち、前記非発泡処理の方法
として、第一は、薄膜状部材、例えば、透明な粘着テー
プあるいは粘着フィルムを貼り付ける方法、第二は、前
記外面熱可塑性樹脂の軟化温度と略同等の温度の加熱処
理、例えば、熱プレスによる加熱処理で行う方法、そし
て第三は、透明なホットスタンプ箔を転写する方法を用
いることができるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発泡加工紙を使用
した紙容器の製造方法に関するものであり、さらに詳し
くは、熱可塑性合成樹脂の発泡層を有する発泡加工紙を
使用した紙容器において部分的に非発泡部を設ける方法
に関するものである。そして、本発明の発泡加工紙を使
用した紙容器は、断熱性容器などとして利用することが
できるものである。

【０００２】

【従来の技術】断熱性容器としては、発泡性を持つ合成
樹脂、とくに発泡ポリスチレン樹脂を原料とするもの
が、多く使用されている。そして、最近、紙の両面をポ
リエチレン樹脂層で積層された材料を使用した紙カップ
の表面のポリエチレン樹脂層を発泡させた発泡紙カップ
も使用され始めている。その発泡紙カップに、部分的に
非発泡部分を設ける方法としては、表面にスリットを入
れる方法や水蒸気バリア層をコーティングする方法など
が公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の断熱性容器にお
いて、発泡ポリスチレン樹脂による容器は、発泡剤を加
えた樹脂を成形加工することによって製造され、断熱性
では優れているが、使用後、廃棄物として処理しにく
く、環境対応の点で問題がある。また、表面の平滑性が
低く、印刷適性に劣るなどの欠点もある。

【０００４】これらの断熱性容器に対して、断熱性があ
り、印刷適性があり、使用後は廃棄物として捨てやす
く、そして製造工程が簡単でコストが安いという特徴を
持っているのが、表面のポリエチレン樹脂層を発泡させ
た紙カップである。この発泡紙カップは、特公昭４８−
３２２８３号公報にある、ポリエチレン樹脂加工紙を加
熱し、紙の含有水分の蒸気圧により、表面のポリエチレ
ン樹脂層を発泡させ、凹凸模様を製造する方法を応用し
たものである。特開昭５７−１１０４３９号公報では、
胴部材の片側壁面が熱可塑性合成樹脂フィルムの発泡層
がコーティングまたはラミネートされている胴部材およ
び底板部材から成る紙製容器として、その紙カップへの
応用が開示されている。さらに、特開平５−５０５３６
号公報、特開平７−２３２７７４号公報では、ポリオレ
フィン系樹脂層と紙を主体とする基材層との間に、着色
インキによる印刷層を有する断熱性紙容器として、印刷
部分で厚い発泡層を持たせる製造方法が開示されてい
る。

【０００５】これらの断熱性容器をはじめ包装容器で
は、種々の表示を印刷する必要がある。中でもＰＯＳバ
ーコードの印刷があり、このＰＯＳバーコードの判読の
可否は重要である。発泡層を持つ紙容器では、ＰＯＳバ
ーコードの印刷上に発泡層があると、ＰＯＳバーコード
の判読が困難になる。従って、発泡加工紙を使用した紙
容器においては、ＰＯＳバーコードの印刷の部分は発泡
しない非発泡部分を形成する必要がある。この非発泡部
分を形成する方法として、特開平７−２３２７７４号公
報では、熱可塑性樹脂フィルムの一部にスリットを設
け、加熱による発泡において非発泡部分を形成する方
法、あるいは紙と熱可塑性樹脂フィルムの間に部分的に
コーティング材を塗布し、その箇所を非発泡部分とする
方法が開示されている。

【０００６】しかし、今までの発泡加工紙を使用した紙
容器の一部に非発泡部分を設ける方法には、次のような
問題点があった。スリットを設ける方法は、表面の熱可
塑性樹脂フィルムにのみスリットを入れることが難しい
ことと、外観上好ましくない。また、コーティング材を
塗布する方法は、平滑な非発泡面になりにくい。これに
対して本発明は、簡単な加工工程でもって、部分的に平
滑な非発泡面を形成できる発泡加工紙を使用した紙容器
の製造方法を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決すべく検討した結果、少なくとも外面側から
加熱により発泡する外面熱可塑性樹脂層、紙を主体とす
る基材層、内面熱可塑性樹脂層を備えた発泡加工紙を使
用した紙容器の製造方法であって、前記外面熱可塑性樹
脂層の表面の一部にあらかじめ非発泡処理を施し、前記
発泡加工紙を加熱した際に前記非発泡処理を施した部分
に非発泡部分を形成することを特徴とする発泡加工紙を
使用した紙容器の製造方法を見出し、完成したものであ
る。

【０００８】すなわち、前記非発泡処理の方法として、
第一は、薄膜状部材、例えば、透明な粘着テープあるい
は粘着フィルムを貼り付ける方法、第二は、前記外面熱
可塑性樹脂の軟化温度と略同等の温度の加熱処理、例え
ば、熱プレスによる加熱処理で行う方法、そして第三
は、透明なホットスタンプ箔を転写する方法を用いるこ
とができるものである。

【０００９】本発明によれば、簡単な加工工程でもっ
て、部分的に平滑な非発泡部分が形成された発泡加工紙
を使用した紙容器を得ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しながら、本
発明について、詳しく説明する。まず、本発明による発
泡加工紙を使用した紙容器に用いる発泡加工紙１につい
て説明する。図１−ａ、ｂ、ｃそして図２は、発泡加工
紙１の材料構成を示す図である。発泡加工紙１は、紙を
基材層２として、外面側には印刷層３と透明ニス層４が
設けられている。この印刷層３と透明ニス層４を設ける
順序は、図１−ａ、ｂ、ｃに示すように、何れの場合も
可能である。さらに、これらの層は熱可塑性樹脂層（外
面）５によって、被覆されている。基材層２の内面側に
は熱可塑性樹脂層（内面）６がある。また、基材層２と
熱可塑性樹脂層（内面）６との間には、バリア性などを
上げるためにアルミニウムなどの金属蒸着層、シリカな
どの無機蒸着層などのバリア層を設けることもできる。

【００１１】基材層２となる紙の坪量は、１００〜５０
０ｇ／ｍ² の範囲が、紙容器の製造上好ましい。また、
紙の含水率は、３〜１０％、好ましくは、５〜８％の範
囲であることが望ましい。紙の中の水分を蒸発させ、そ
の蒸気圧の力で表面の熱可塑性樹脂層を発泡させる際
に、含水率が３％未満であると発泡不足となり、発泡層
の厚さが得られなかったり、含水率が１０％を越えると
発泡表面が破裂した状態となったりするので好ましくな
い。

【００１２】印刷層３は、前述のように、基材層２の紙
の表面、あるいは透明ニス層４の上に施される。この印
刷層３は、部分的に着色インキで印刷される場合と、全
面的に着色インキで印刷される場合とがある。印刷の位
置、印刷面積の大小、印刷の方法、使用されるインキな
どは、従来公知の技術を適宜選択して用いることができ
る。

【００１３】透明ニス層４は、基材層２の紙の表面、あ
るいは印刷層４の上に設けられる。透明ニスを塗布する
方法としては、印刷やコーティングによる方法がある。
中でも、グラビア印刷による方法が好ましい。透明ニス
の組成は、体質顔料を含んだ合成樹脂が主成分となって
いる。合成樹脂としては、硝化綿、ポリウレタン樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、アクリル樹
脂、これらの２種類以上を混合した樹脂などを用いるこ
とができる。また、体質顔料としては、酸化チタン、炭
酸カルシウム、炭酸マグネシウム、これらの２種類以上
からなる混合物などを用いることができる。透明ニスの
塗布量は、塗布後の乾燥状態で２〜３ｇ／ｍ² が好まし
い。

【００１４】熱可塑性樹脂層（外面）５および熱可塑性
樹脂層（内面）６を形成する熱可塑性樹脂は、低密度ポ
リエチレン樹脂、線状低密度ポリエチレン樹脂、中密度
ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニール共
重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・ア
クリル酸エステル共重合体、エチレン・ビニルアルコー
ル共重合体、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリ塩化ビニール樹脂、ポリスチレン樹脂などを用いる
ことができる。この熱可塑性樹脂層（外面）５および熱
可塑性樹脂層（内面）６は、印刷および透明ニスが施さ
れた基材層２の外面と内面に積層される。積層する方法
には、樹脂を熱溶融して塗布する押し出しコーティング
法、あるいはフィルムになったものを貼り合わせるラミ
ネート法などがある。発泡層となる外面の熱可塑性樹脂
層（外面）５の厚さは、１５〜５０μｍの範囲が好まし
い。１５μｍ未満または５０μｍを越えると発泡しにく
くなる。一方、内面の熱可塑性樹脂層（内面）６の厚さ
は、特に限定されない。また、図２に示すように、内面
の熱可塑性樹脂層（内面）６を発泡させずに、外面の熱
可塑性樹脂層（外面）５だけを発泡させるために、内面
からの水蒸気の蒸発を防ぐ方法として、基材層２と熱可
塑性樹脂層（内面）６の間に、前述したように、アルミ
ニウム箔などのバリア層を設ける方法や、あるいは内面
の熱可塑性樹脂は外面の熱可塑性樹脂より軟化点の高い
熱可塑性樹脂を用いる方法がある。後者の場合、例え
ば、ポリエチレン樹脂を例にとれば、軟化点の高い高密
度ポリエチレン樹脂を内面の熱可塑性樹脂として用いる
ことができる。

【００１５】この発泡加工紙１を使用して種々の紙容器
を製造することができる。例えば、紙カップ、折り畳み
函、紙トレー、組み立て函、液体用紙容器などがある。
これらの紙容器は、発泡加工紙を各紙容器用のブランク
に打ち抜き、それぞれの製造方法により紙容器を作るこ
とができる。発泡層を形成するための加熱発泡の加工
は、ブランクの状態で発泡させる場合と、紙容器に成型
した状態で発泡させる場合とがある。このブランクある
いは紙容器を加熱することにより、紙の中の水分が蒸発
し、その蒸気圧と空気の熱膨張とが加わって作用し、熱
可塑性樹脂（外面）５あるいは熱可塑性樹脂（内面）６
が発泡構造になり、発泡層が形成されることになる。

【００１６】つぎに、部分的に非発泡部を設けた発泡加
工紙１の製造方法について説明する。非発泡部を設ける
方法の第一の方法は、発泡加工紙１を加熱発泡する前の
工程で、あらかじめ非発泡部にしようとする熱可塑性樹
脂層（外面）５の表面部分、例えばＰＯＳバーコード印
刷部分１２に、図３に示すように、薄膜状の材料、例え
ば、粘着テープあるいは透明な粘着フィルム１１を貼り
付ける方法である。粘着テープあるいは粘着フィルム１
１が貼り付けられた部分は、熱可塑性樹層（外面）５に
粘着テープあるいは粘着フィルム１１の層が加わるため
に、紙から発する水蒸気ガスを通しにくくなり、発泡し
ない部分となる。この粘着テープあるいは粘着フィルム
１１の材料としては、基材が延伸ポロプロピレンフィル
ム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニールフィル
ム、セロファンフィルム、ポリスチレンフィルムなどが
あげられる。そして、粘着剤としては、ゴム系、アクリ
ル樹脂系などが主成分の粘着剤を使用することができ
る。また、粘着テープあるいは粘着フィルムは、透明、
半透明、着色されていてもよいが、透明である場合は、
紙容器の印刷層が遮られることがないので好ましい。

【００１７】第二の方法は、発泡加工紙１を加熱発泡す
る前の工程で、あらかじめ非発泡部にしようとする発泡
加工紙１の熱可塑性樹脂層（外面）５の表面部分、例え
ばＰＯＳバーコード印刷部分１２を、図４に示すよう
に、熱板１３で加圧、加熱する。加熱温度は外面の熱可
塑性樹脂の軟化温度に近く、かつ越えない程度の温度で
ある。一例を挙げると、ポリエチレン樹脂の場合は、約
１００°Ｃの表面温度を持つ熱板で発泡前の発泡加工紙
１の最外面であるポリエチレン樹脂層の表面を加圧、加
熱する。加熱する事により発泡前の発泡加工紙１の非発
泡処理がされた部分は、紙層の水分が減少し、後加工で
の加熱発泡工程で発泡せずに、平滑な非発泡部になる。
加熱方法としては、熱プレスによる方法以外に、ホット
エアーで加熱する方法、あるいはマイクロ波で加熱する
方法も利用できる。

【００１８】第三の方法は、発泡加工紙１を加熱発泡す
る前の工程で、あらかじめ非発泡部にしようとする熱可
塑性樹脂層（外面）５の表面部分、例えばＰＯＳバーコ
ード印刷部分１２に、図５−ａ、ｂに示すように、透明
なホットスタンプ箔１４を転写する方法である。図６に
示すような、ベースフィルム２０、剥形層２１、透明樹
脂層２２、接着層２３からなる透明なホットスタンプ箔
１４をホットスタンプ機で転写し、水蒸気を通さない部
分的なバリア層１５を作成し、非発泡部とすることがで
きる。

【００１９】未発泡の発泡加工紙１を発泡させるための
加熱方法としては、熱風、赤外線、遠赤外線、マイクロ
波、高周波などを使う方法があり、静置して加熱する方
法、あるいはコンベアーにより送りながら加熱する方法
がある。加熱条件としては、温度が１００〜２００°Ｃ
の範囲が好ましく、時間としては、１０秒〜５分の範囲
が好ましい。

【００２０】本発明の発泡加工紙１を使用した紙容器の
用途としては、コーヒー、紅茶、スープなどの熱い飲料
用の容器、あるいはインスタントラーメンなどの温める
即席食品用の容器などがある。また、納豆、ヨーグルト
などの発酵食品用の容器として利用できる。原料を中に
入れ発酵させる時、適当な発酵温度下での保温効果が優
れている。

【００２１】

【実施例】次に、本発明について実施例をあげて、さら
に具体的に説明する。〔実施例１〕坪量３４０ｇ／ｍ² 、含水率８．０％の液
体紙容器用原紙の表面に部分的に絵柄およびＰＯＳバー
コードを含む各種表示を、グラビア印刷で印刷し、その
上に同じくグラビア印刷で、体質顔料を含む硝化綿とポ
リウレタン樹脂を主成分とし、トルエン、酢酸エチル、
メチルエチルケトン、イソプロピルアルコールを混合し
たものを溶剤とした透明ニスを用いて加工した。使用し
た版は、線数が１７５線で、深さが３５μであり、塗布
量は、乾燥状態で２．５ｇ／ｍ² であった。さらに外面
には、２０μの厚さの低密度ポリエチレン樹脂層を、内
面には、４０μの低密度ポリエチレン樹脂層を押し出し
コーティング法によって設けた。この積層された発泡加
工紙を打ち抜き加工で液体紙容器用のブランクに形成
し、液体紙容器の製造機で液体紙容器を作成した。この
作製した液体紙容器のＰＯＳバーコード印刷の部分に透
明の粘着フィルムを貼り付けた。使用した粘着フィルム
はポリエステルフィルムにアクリル系樹脂の粘着剤をコ
ーティングしたものである。加工方法は、前記粘着フィ
ルムを離形紙に貼り合わせ、粘着フィルムだけを打ち抜
いた形状にし、ラベラー機で自動的に液体紙容器のＰＯ
Ｓバーコード印刷の部分に粘着フィルムを貼り付けた。
さらにこの液体紙容器を、１２０°Ｃの乾燥機の中で３
分間加熱し、図７に示すように、ＰＯＳバーコード印刷
に非発泡部分を設けた発泡加工紙を使用した液体紙容器
３１を得た。実際に、非発泡部となっているＰＯＳバー
コード印刷を、ＰＯＳバーコードの検証機で確認した結
果、充分に読み取り可能であった。

【００２２】〔実施例２〕坪量２２０ｇ／ｍ² 、含水率
８．０％のカップ原紙の表面に部分的に絵柄およびＰＯ
Ｓバーコードを含む各種表示を、グラビア印刷で印刷
し、その上に同じくグラビア印刷で、体質顔料を含む硝
化綿とポリウレタン樹脂を主成分とし、トルエン、酢酸
エチル、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール
を混合したものを溶剤とした透明ニスを用いて加工し
た。使用した版は、線数が１７５線で、深さが３５μで
あり、塗布量は、乾燥状態で２．５ｇ／ｍ² であった。
さらに外面には、２０μの厚さの低密度ポリエチレン樹
脂層を、内面には、１５μの低密度ポリエチレンと高密
度ポリエチレンを混合したポリエチレン樹脂層を押し出
しコーティング法によって設けた。この積層された発泡
加工紙を打ち抜き加工で胴部用のブランクに形成し、紙
カップ成型機によって紙カップを作成した。この作製し
た紙カップのＰＯＳバーコードの印刷部分を熱プレスで
加熱、圧着した。加工条件としては、加熱温度を１００
°Ｃ、圧着時間を５秒間とした。さらにこの紙カップ
を、１２０°Ｃの乾燥機の中で３分間加熱し、図８に示
すように、ＰＯＳバーコード印刷の部分が非発泡部とな
っている発泡加工紙を使用した紙カップ４１を得た。実
際に、非発泡部となっているＰＯＳバーコード印刷を、
ＰＯＳバーコードの検証機で確認した結果、充分に読み
取り可能であった。

【００２３】〔実施例３〕坪量３５０ｇ／ｍ² 、含水率
８．０％の板紙の表面に部分的に絵柄およびＰＯＳバー
コードを含む各種表示を、グラビア印刷で印刷し、その
上に同じくグラビア印刷で、体質顔料を含む硝化綿とポ
リウレタン樹脂を主成分とし、トルエン、酢酸エチル、
メチルエチルケトン、イソプロピルアルコールを混合し
たものを溶剤とした透明ニスを用いて加工した。使用し
た版は、線数が１７５線で、深さが３５μであり、塗布
量は、乾燥状態で２．５ｇ／ｍ² であった。さらに表面
には、２０μの厚さの低密度ポリエチレン樹脂層を、裏
面には、４０μの低密度ポリエチレンと高密度ポリエチ
レンを混合したポリエチレン樹脂層を押し出しコーティ
ング法によって設けた。この積層された発泡加工紙を打
ち抜き加工でカートン用のブランクにした。この作製し
たカートン用のブランクのＰＯＳバーコード印刷の部分
にホットスタンプ機で透明箔を転写した。転写条件とし
ては、温度を１２０°Ｃ、圧着時間を０．５秒間とし
た。さらにこのカートン用のブランクを、１２０°Ｃの
乾燥機の中で３分間加熱し、外面の熱可塑性樹脂層５を
発泡させた。このブランクを折り畳み、図９に示すよう
に、ＰＯＳバーコード印刷に非発泡部分を設けた発泡加
工紙を使用したカートン５１を得た。このブランクを組
み立ててカートンを作製した。実際に、非発泡部となっ
ているＰＯＳバーコード印刷を、ＰＯＳバーコードの検
証機で確認した結果、充分に読み取り可能であった。

【００２４】なお、前記実施例では、非発泡部分をＰＯ
Ｓバーコード印刷の部分に形成する例を説明したが、非
発泡部分を形成する場所はＰＯＳバーコード印刷の部分
に限られるものではなく、その他の印刷層の部分であっ
てもよく、また、紙容器のどのような位置に設けてもよ
いものであり、さらに、非発泡部分を複数箇所に形成し
てもよいものである。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な加工工程でもっ
て、部分的に平滑な非発泡部分が形成された発泡加工紙
を使用した紙容器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による発泡加工紙を使用した紙容器に使
う発泡加工紙の材料構成を示す図である。

【図２】本発明による発泡加工紙を使用した紙容器に使
う発泡加工紙の別の材料構成を示す図である。

【図３】本発明による発泡加工紙を使用した紙容器の製
造方法の一実施例を示す断面図である。

【図４】本発明による発泡加工紙を使用した紙容器の製
造方法の別の実施例を示す断面図である。

【図５】本発明による発泡加工紙を使用した紙容器の製
造方法のさらに別の実施例を示す断面図である。

【図６】本発明による発泡加工紙を使用した紙容器の製
造に用いるホットスタンプ箔を示す断面図である。

【図７】本発明による発泡加工紙を使用した紙容器の一
実施例を示す平面図および断面図である。

【図８】本発明による発泡加工紙を使用した紙容器の別
の実施例を示す平面図および断面図である。

【図９】本発明による発泡加工紙を使用した紙容器のさ
らに別の実施例を示す平面図および断面図である。

【符号の説明】

１本発明による発泡加工紙を使用した紙容器に使う発
泡加工紙２基材層３印刷層４透明ニス層５熱可塑性樹脂層（外面）６熱可塑性樹脂層（内面）１０ベースフィルム１１離形層１２透明樹脂層１３接着層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも外面側から加熱により発泡す
る外面熱可塑性樹脂層、紙を主体とする基材層、内面熱
可塑性樹脂層を備えた発泡加工紙を使用した紙容器の製
造方法であって、前記外面熱可塑性樹脂層の表面の一部
にあらかじめ非発泡処理を施し、前記発泡加工紙を加熱
した際に前記非発泡処理を施した部分に非発泡部分を形
成することを特徴とする発泡加工紙を使用した紙容器の
製造方法。
【請求項２】前記非発泡処理が、薄膜状部材を貼り付
けることであることを特徴とする請求項１に記載する発
泡加工紙を使用した紙容器の製造方法。
【請求項３】前記非発泡処理が、前記外面熱可塑性樹
脂の軟化温度と略同等の温度の加熱処理であることを特
徴とする請求項１に記載する発泡加工紙を使用した紙容
器の製造方法。
【請求項４】前記非発泡処理が、透明なホットスタン
プ箔を転写することであることを特徴とする請求項１に
記載する発泡加工紙を使用した紙容器の製造方法。