JPH0319992A - 紙製容器用撥水性塗工剤 - Google Patents

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、紙製容器用Ｆ■水性塗工剤に関し、特に内面
がポリエチレンで被覆された紙製容器の外面に撥水性を
付与するのに好適な塗工剤に関するものである。

［従来の技術コ 自動販売機や所謂ファーストフード店、コンビニエンス
ストア等で使用される紙製食品容器を大別すると、コー
ラやジュースのような冷飲料などに用いるコールドタイ
プと、ホットコーヒ、ホットココア、紅茶のような温飲
料等に用いるボッＩ・タイプとがある。

コールドタイプの紙製容器の殆どは、撥水性を付与する
ために内外面にワックスを塗布したものである。例えば
、代表的なワックス塗布カップは、初めに紙を打ち抜い
て次に糊付けによりカップの形状に成型し、その後カッ
プの内外面にワックスを塗布して製造される。このよう
に成型→ワックス塗布の工程をとるのは、紙に初めから
ワックスを塗工したのでは、後の糊付けまたはヒートシ
ールが難しいからである。又、このワックスを塗布した
紙製容器にホッＩ・コーヒのような温飲料等を入れると
ワックスが溶け出してしまい、衛生上好ましくないはか
りか、容器としての強度が著しく劣化してしまう。

他方、ホットタイプの紙製容器は、片方の面を耐水性を
有するポリエチレンフィルムで被覆した紙を用い、打ち
抜き後この面が内側にくるようにして糊付け又はヒート
シールにより成型したものが大部分である。しかし、か
かるホットタイプの紙製容器は、容器内面の撥水性は充
分であるが、コーラやジュースのような冷飲料を入れる
ととりわけ近年では氷が多く使われるので容器外面に結
露が生じ、外面には撥水性がないため紙に水分が吸収さ
れて紙製容器の強度が劣化する欠点があった。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように従来の紙製容器はコールドタイプとホット
タイプとに区別ざれていたので、所謂ファーストフード
店やコンビニエンスストアでは使用上繁雑となり、自動
販売機などでは限られたスペースに別々に収納する必要
があるうえ両者を？Ｍ同することも多く、そのため冷飲
料及び温飲料の何れにも利用できる両用タイプの紙製容
器の提供が強く望まれている。

両用タイプの紙製容器としては、両面をポリエチレンフ
イルムで被覆した紙を用いて製造したものが知られてい
るが、いきおい高価格となりコスト的に用途が限られる
という問題がある。又、静電気が発生しやすく、容器表
面にほこりが付着して衛生上好ましくないはかりか、容
器同志が離れにくくなる等の問題がある。更にはヒート
シールされた部分が熱によって曇って外観が悪化するの
で、充分な加熱が困難がであるという問題もある。

別の手段として、容器の内側となる面をポリエチレンフ
ィルムで被覆し、外側となる面にはワックス等の溌水剤
を塗布することも考えられる。しかしながら、ワックス
等の溌水剤ではヒートシールが困難となり、ヒートシー
ル性を保持するため乙こはサイドシームと呼ばれるヒー
トシール部には｝Ω水剤を塗布しない所謂パターンコー
ティングや部分コーティングが必要になる。その結果、
旧水剤が透明な場合にはＦ（１．水剤コーティングの有
無の検知が困難で、打ち抜き時の見当合わせが面ｆｌＪ
になり、設備的にも高価となると同時に製造工程も複雑
で生産性が低下する。

本発明は、かかる事情にＳＢみ、飲食品容器としてコー
ルドタイプにもホットタイプにも使用できる溌水性の紙
製容器を製造する場合に予め原紙の全面に塗布してもヒ
ートシール性を阻害しないＦａ水性塗工剤を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段コ 本発明は、上記問題点を解決するために、片方の面がポ
リエチレンフィルムで被覆された原紙の他方の面に塗布
するのに好適な有機溶剤にエチレン共重合体、ワックス
系Ｆ（ａ水剤及び離型剤を含有する液状塗工剤を提供す
るものである。

本発明ＭＡ成物に用いるエチレン共重合体は主としてポ
リエチレンフィルムとのヒートシール性を紙に与えるた
めに用いるものであり、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／
酢酸ビニル共重合体等の２元共重合体であっても、又は
エチレン／アクリル酸／マレイン酸共重合体、エチレン
／アクリル酸エステル／マレイン酸共重合体等の３元共
重合体であっても良いし、更にこれらの２元共重合体及
び３元共重合体の塩素化物であってもよい。

エチレン共重合体は有機溶剤に溶解するものである必要
があり、この点でエチレンに対するコモノマのモル比約
１０−３０のものが好ましく、又溶解度が比較的大きい
点ではエチレン共重合体の塩素化物も好ましい。溶解度
及び臭気の点からすると３元共重合体が更に好ましい。

本発明塗工剤に用いるエチレン共重合体は上記の内１種
又は２種以上を用いることができ、同一種であっても規
格が異なるものを２つ以上用いてヒートシール性を向上
させたり、溶解性を向上させることも可能である。尚ポ
リエチレンとヒートシールされるのでエチレン共重合体
以外の共重合体削えは塩化ビニル酢酸ビニル共重合体等
は本発明塗工剤には適さない。

かかるエチレン共重合体が後記ワックス系撥水剤１００
重量部に対して３０重量部未満ではポリエチレンフィル
ムとのヒートシール性が得られず、１００重量部をこえ
るとヒートシール時に金型へのブロッキングが発生しや
すく且つ溶剤に溶解させることも困難になってくる。従
って、エチレン共重合体の前記ワックス系撥水剤１００
重量部にズｌする割合は３０乃至１００重量部が好まし
く、５０乃至７０重量部が更に好ましい。

紙に撥水性を付与するために使用するワックス系渇水剤
としては、バラフィンワックス、バラフィンワックスと
エチレン／酢酸ビニル共重合体との混合物、酸価７０〜
１４０のマレイン化パラフィンワックス、マイクロクリ
スタリンワックス、オゾケライト系ワックス、セレシン
ワックス、フィッシャトロブス系ポリエチレンワックス
、重合度３０００以下のポリエチレンワックス等があげ
られる。特に、有機溶剤に対する溶解度及び分数性並び
に臭気の点において、オゾケライト系ワックスが好まし
くセレシンワックスがより好まし０。

尚、ライスワックスやカルナウバワックス等の植物系ワ
ックス並びに密ロウやラノリン等の動物系ワックスは、
ヒートシール性付与のためのエチレン共重合体との親和
性が不良で且つヒートシール性を阻害するので本発明塗
工剤の撥水剤としては不適である。ワックス系渇水剤は
液状紐成物全体の１〜５０重量％が好ましく、３〜３０
重量％が更に好ましい。特にワックス系撥水剤が５０重
量％をこえると、溶解度の点からエチレン共重合体の比
率が低下するのでポリエチレンフイルムとのヒートシー
ル性が低下して好ましくない。

ワックス系撥水剤の融点は６０乃至１２０℃が好ましく
、８０乃至１００℃がより好ましい。融点が１２０℃以
上になると溶剤に９：ツする溶解度が低下してくるので
、高｝農度化が出来なくなるという問題があり、融点が
６０℃以下になると紙製容器に温飲料を入れたときなど
の際乙こ溶けるという問題が出てくる。例えは自動販売
機におけるホットコーヒの温度は約９２℃であるから、
８０℃乃至１００℃の融点を有するワックス系撥水剤が
好適である。

本発明に用いるワックス系撥水剤は上記の内２種以上と
しても良い事は言うまでもない。例えばセレシンワ・ン
クスとバラフィンワ・ンクスを冫昆合して用いることも
可能である。一般にセレシンワックスと称されるものζ
こは１０乃至３０重量％場合によっては５０乃至８０重
量％のパラフィンワックスを？Ｈ合したものもあり、更
にはバラフィンワンクスを混合する必要がないこともあ
る。

離型剤としては、シリコン化合物、リン酸エステル、ペ
ンダント系樹脂、フッ素活性剤、２級アミン系活性剤、
脂肪酸アミド系ワックス等の通常のものが使用でき、中
でも食品容器としての安全性の面からシリコン化合物が
好ましい。離型剤はヒートシール時のブロッキング乃至
ピッキングを防止するため必要であり、その量はワック
ス系｝Ω水剤１００重量部に対してｌ乃至３０重量部が
好ましい。離型剤が３０重量部をこえると、やはりヒー
トシール性が低下するので注意を要する。

上記の各成分を溶解または分散して液状の翻成物とする
ための有機溶剤としては、例えはトルエン、キシレン、
ヘキサン等が使用できる。又、上記成分以外にも、必要
に応じて通常の消泡剤などを添加することもできる。有
機溶剤の割合は出来るだけ少ない方が良いが、割合が少
ないと粘度が大になるのでコーティング手段と関連でそ
の割合を適切に選ぶ。溶解度の点から制限もあるので通
常は溶剤の割合は全体の６０乃至８０重量％である。　
｝夜状紐成物の塗布方法及び乾燥方法に特に制限はない
。しかし、グラビア印刷機などを利用して紙に印刷を施
す場合には、印刷した後直ちに同じグラビア印刷機で液
状絹成物を塗布及び乾燥する方法が容器製造上便利であ
る。塗布回数は１回でも良いが、複数回塗布すればピン
ホールを誠少させることか出来る。

［作用］ 紙製容器用原紙の片方の面にはラミネートされたポリエ
チレンフィルムを、他方の面にはエチレン共重合体、ワ
ックス系撥水剤、離型剤などを含む本発明塗工剤を塗布
乾燥した皮膜を有するので、両方の面とも飲食品容器と
して充分な耐水性、溌水性をを具え、しかも両方の面の
間で良好なヒートシール性を確保することが出来る。

従って、本発明塗工剤で外面を被覆した溌水紙を用いて
ヒートシールにより製造した容器は、コールドタイプと
して用いると外側表面に結露しても紙への水分浸透を抑
制することができ、又ホットタイプとして用いてもワッ
クスなどが溶け出すことがないので、両用タイプの紙製
容器として使用することが出来る。尚、通常はポリエチ
レンフィルムを被覆した面を容器の内側、即ち飲食品を
入れる側とする。

又、本発明の撥水性塗工剤はヒートシール性に優れてい
るので、ヒートシールする部分にも溌水剤を含んだ本発
明塗工剤を塗布する全面コーティングが可能であり、そ
の結果打ち抜き時にパターン合わせによるロスがなくな
る。しかも、優れたヒートシール性に拘らず同時に離型
性にも優れており、ヒー・トシール時に金型へのプロツ
キングやビッキングが起こり難く、ペンテイングマシン
での容器相互間の滑り性も良好である。

尚、紙製容器用原紙への印刷を前記のように本発明塗工
剤の塗布前に行なうと、その乾燥皮膜が印刷のオーバー
コートとしての役目を果たすので、工程上好都合である
。

［実施例コ 丈旌圀よ 白板紙の片面にラミネー夕により厚さ２０Ｊｉｍのポリ
エチレンフィルムを被覆し、次に他方の面に下記朝成の
塗工剤をロールコータを用いて１０ｇ／ＴＴ１′の割合
で塗布し、充分に熱風乾燥した。

塗工剤： （１）エチレン／酢酸ビニル共重合体（コモノマ含有量
２５重量％） ＮＵＣ３１９５　（日本ユニカ一社製）．．．．．．．
１　０ｗｔ％（２）酸化バラフィンワックス ＯＸ−ＷＥＩＳＳＥＮ　　１５（日本精蝋社製）５ｗｔ
％ （３）シリコーン離型剤 ＴＳＭ６２０　（東芝シリコーン社製）．．．．．．１
ｗｔ％（４）シリコーン消泡剤 ＫＦ９６　（信越化学工業社製）．．．．．．０．１ｗ
ｔ％（５）｝−ルエン　．．．．．．．．．．．．．．
８３．９ｗｔ％得られた撥水紙をカップのサイド部分と
ボトム部分に打ち抜き、サイド部分の扇形両端部をポリ
エチレンフイルムのラミネート面が内側となるように片
面と他方の面とを接して重ね合わせ、この部分を１８０
℃でヒートシールした。その後、ボトム部の糊付成型と
上縁邪の巻き込み成型を行ってカップを製造した。この
紙製カップは充分な強度と耐水性、濤水性を有し、ホッ
トタイプとして使用できることは勿論、コールドタイプ
として冷飲料を入れても外側表面の結露による強度の劣
化が全く起こらなかった。

実施Ｐ７り２ 下記塗工剤絹成物を用いた以外、上記実施例１と同様に
して溌水紙を製造した。

塗工剤朝成物； （１）エチレン／アクリル酸エステル／マレイン酸共重
台体（コモノマ含有量２５重量％）ＮＵＣ６５７０　（
日本ユニカ一社製）．．．．．１０ｗｔ％（２）パラフ
ィンワックス ＳＰ−０１１０　（日本精蝉社製）．．．．．．．．．
．．５ｗｔ％（３）シリコーン離型剤 Ｌ−４５　（日本ユニカ一社製）．．．．．．１ｗｔ％
（４）シリコーン消泡剤 ＫＦ−９６　（信越化学工業社製）．．．．．Ｏ．ｌｗ
ｔ％（５）トルエン．．．．．．．．．．．．．．８３
．９ｗｔ％得られた渇水紙を用いて、上記実施１列１と
同様に製造した紙製カップは、充分な強度と耐水性、撥
水性を有し、ホットタイプとコールドタイプの両用とし
て充分使用できるものであった。

表旌凶旦 下記塗工剤矧成物を用いた以外、上記実施例１と同様に
して畷水紙を製造した。

塗工剤矧成物： （１）エチレン／エチルアクリレート／無水マレイン酸
共重合体（コモノマ含量１５重量％）ボンダイン｝ＩＸ
８０３０　（住化シーデイエフ化学社製）　．．，．．
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３重量
部（２）エチレン／エチルアクリレート／無水マレイン
酸共重合体（コモノマ含量３１重量％）ボンダインＨＸ
８０６０　（住化シーデイエフ化学社製）　．，，，，
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３重量
部（３）セレシンワックス １１．６８３（オランダ国ＪＯＮＫ社製）１０重量部 （４）シリコーン離型剤 ＳＴ　１　０５ＰＡ　（トーしシリコーン社製）１重量
部 （５）ｌ−ルエン．．．．．．．．．．．．．．．，．
８　３重量部得られた順水紙を用いて、上記実施例１と
同様にして製造した紙カップは充分な強度と耐水性、溌
水性を有し、ホットタイプとコールドタイプの両用とし
て充分使用できるものであった。

比較例１ 下記塗工剤組成物を用いた以外、上記実施例１同様にし
て虐水紙を製造した。

塗工剤組成物 （１）塩化ビニル酢酸ビニル共重合体 リューロンＱＡ４３１（東ソー社製） ２０重量部 （２）離型剤 トスバール１２０（東芝シリコーン社製）１重量部 （３）トルエン．．．．．．．．．．．．．．．．．．
．７　９重量部得られた順水紙を約３　ｃｍ　Ｘ　５　
ａｍの紙片に切断して、ポリエチレンフィルムが被覆さ
れた面と塗工剤により被覆された面とが接触するように
２枚の紙片を重ねてヒートシール性を試験した。日本テ
ィー・エム◆シー・社製のヒートシールテスタを使用し
て紙片の剥離強度で判断した。ヒートシール条件は１４
０℃Ｘ１．５ｋｇ／平方印×１．７秒とし、ヒートシー
ル部分を手で引っ張って剥したとき層間剥離即ちピッキ
ングが発生するものを合格基準とした。しかしながら本
比較例によるヒートシール性は不合格であった。

比較例２ 下記塗工剤糺成物を製造した。

塗工剤矧成物； （１）エチレン／エチルアクリレート／無水マレイン酸
共重合体 ボンダインＨＸ８０３０　（住化シーデイエフ社製）５
重量部 （２）カルナウバワックス．．．．．．．．．．　１　
０重量部（３）離型剤 ＧＡＦＡＣ−ＲＳ７１０　（東邦化学社製＞　．．．．
．ｉ重量部（４）トルエン．．．．．．．．．．．．．
．．．．．．．　８　４重量部しかしながら本題成物は
ワックスとエチレン共重合体の親和性が不良で２層に分
離してしまい、塗布することが出来なかった。

［発明の効果］ 本発明によれば、従来と殆ど変わらない設備により、両
方の面とも充分な耐水性、Ｆａ水性を具え且つ両方の面
の間で良好なヒートシール性を有する紙製容器用の溌水
紙を安価に提供できる。

従って、この撥水紙を用いて従来とほぼ同様に製造した
紙製容器は、従来のものがコールドタイプとホットタイ
プとに明確ムこ区別されていた；こもかかわらず、コー
ルドタイプにもホットタイプにも共用できる両用タイプ
として使用でき、自動購売機やファース１・フード店等
での混同使用をなくすことができるなど極めて有用であ
る。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）固形分としてワックス系撥水剤１００重量部に対
   して３０乃至１００重量部のエチレン共重合体と、１乃
   至３０重量部の離型剤とを有することを特徴とする紙製
   容器用撥水性塗工剤。
2. （２）前記ワックス系撥水剤がオゾケライト系ワックス
   である前記請求項（１）に記載の紙製容器用撥水性塗工
   剤。
3. （３）前記ワックス系撥水剤の融点が６０乃至１２０℃
   である前記請求項（１）または（２）の何れかに記載の
   紙製容器用撥水性塗工剤。
4. （４）前記エチレン共重合体が、エチレン／エチルアク
   リレート／無水マレイン酸共重合体である前記請求項（
   １）乃至（３）の何れかに記載の紙製容器用撥水性塗工
   剤。
5. （５）前記エチレン／エチルアクリレート／無水マレイ
   ン酸共重合体の各成分の割合がモル比でエチレン９５乃
   至６８、エチルアクリレート４乃至３０、無水マレイン
   酸１乃至５である前記請求項（１）乃至（４）の何れか
   に記載の紙製容器用撥水性塗工剤。