(57)【要約】【課題】印刷面より生じる残留溶剤を抑制し、印刷面を加熱した際にもハイコントラストで滲みのない高印刷品位を保持し、断熱性、耐熱性、耐水性、耐油性に優れた飲食用断熱性容器を提供する。【解決手段】本発明は、表面が発泡している飲食用断熱性容器であって、該飲食用断熱性容器の胴部材が少なくとも原紙と発泡性の熱可塑性合成樹脂フィルムとの積層構造を有する材料によって形成されており、該熱可塑性合成樹脂フィルムの表面に水性インキを用いた印刷が略全面に施されていることを特徴とする印刷面を有する飲食用断熱性容器である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が発泡している飲食用断熱性容器であって、該飲食用断熱性容器の胴部材が少なくとも原紙と発泡性の熱可塑性合成樹脂フィルムとの積層構造を有する材料によって形成されており、該熱可塑性合成樹脂フィルムの表面に水性インキを用いた印刷が略全面に施されていることを特徴とする印刷面を有する飲食用断熱性容器。
【請求項２】
前記水性インキが、バインダー樹脂として溶解型、ヒドロゾル型、エマルジョン型の天然樹脂又は合成樹脂、若しくはこれらの変性樹脂の単独又は混合物を含有することを特徴とする請求項１記載の印刷面を有する飲食用断熱性容器。
【請求項３】
前記バインダー樹脂が、アクリル系樹脂、アクリル−ウレタン共重合樹脂、スチレン−マレイン酸共重合樹脂、ウレタン系樹脂であることを特徴とする請求項２記載の印刷面を有する飲食用断熱性容器。
【請求項４】
前記バインダー樹脂が、ガラス転移点として−１０〜５０℃であることを特徴とする請求項２又は３記載の印刷面を有する飲食用断熱性容器。
【請求項５】
前記水性インキが、顔料としてアゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、イソインドリン系、キノフタロン系、イソインドリン系の有機顔料、酸化チタン、カーボンブラック、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、弁柄、アルミニウム、パールといった無機顔料を含有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一に記載された印刷面を有する飲食用断熱性容器。
【請求項６】
前記水性インキが、溶剤として水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールの一以上を含有することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一に記載された印刷面を有する飲食用断熱性容器。
【請求項７】
前記水性インキに使用するバインダー樹脂の膜厚６０μｍにおける伸び率が１０００％以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載された印刷面を有する飲食用断熱性容器。
【請求項８】
前記熱可塑性合成樹脂フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルから選択される一であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載された印刷面を有する飲食用断熱性容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、胴部材に印刷が施された飲食用断熱性容器に関し、耐環境性に優れ、印刷面を加熱した際にも高印刷品位を保持する飲食用断熱性容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、カップ入り即席ラーメンやファーストフード店等の飲み物等を入れる容器として飲食用断熱性容器が知られている。
これらの飲食用断熱性容器は、紙と発泡性の熱可塑性合成樹脂フィルムからなる積層発泡シートによって形成されている。積層発泡シートは、一般に軽量で、断熱性や外部応力への緩衝性にも優れ、製造も容易であることから汎用されている。
【０００３】
断熱性容器の胴部材における積層発泡シートは、原紙を、低融点の熱可塑性合成樹脂フィルムと、高融点の熱可塑性合成樹脂フィルムとで挟持した構造を有するものが知られている（特許文献１）。かかる積層発泡シートは、原紙と熱可塑性合成樹脂フィルムとを積層した後、加熱することによって原紙に含まれる水分が加熱されて蒸発する際に、表面の熱可塑性合成樹脂のフィルムを発泡させるという特性を有している（特許文献２）。
【０００４】
ここで、販売される飲食用断熱性容器は、胴部材に商品名等のデザインを印刷する必要があるが、製造工程上、容器の胴部材となる容器用原紙に印刷を施した後、底部材と貼り合わせることによって、容器を組み立てた後、容器全体を加熱し、上記の発泡工程を行う必要もある。そのため、発泡工程後に印刷を施したのでは、文字等が滲んでしまうという問題があった。また発泡工程前に印刷を行っても原紙から蒸発する水分によって文字が滲んでしまう可能性があった。このような問題点に鑑みて、有機溶剤含有インキにより印刷を施し熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆した後、発泡工程を行う技術が創作されている（特許文献３）。
【０００５】
このような容器は、有機溶剤含有インキを用いてグラビア印刷によって仕上げるのであるが、インキに含有されている有機溶剤、すなわち、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、ｎ−プロパノール等が印刷工程や発泡工程時に蒸散するため、刺激臭が強く、引火点が低く、揮発性が高いため爆発の危険があり、人体への健康被害を及ぼしたり、環境への負荷も問題となる。さらに蒸発しきれない溶剤が、断熱性容器に残留溶剤として残り、刺激臭を生じ、内容物たる飲食物の風味を損ない、商品イメージを毀損する危険性がある。
従来、有機溶剤含有インキ以外の水性インキを用いて印刷面が形成された飲食用断熱性容器は開発されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３５９６６８１号公報
【特許文献２】特開昭５７−１１０４３９号公報
【特許文献３】特許第２８２４８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、有機溶剤含有インキの代わりに水、アルコールを基材とする水性インキを使用し、刺激臭をなくし、耐環境性に優れた飲食用断熱性容器を提供することを課題とする。
しかし、水性インキを印刷した原紙の表面に熱可塑性合成樹脂フィルムを積層し発泡工程を行うと、容器の断熱性と印刷面の高印刷品位というトレードオフの関係にある要求特性を充足することが容易でないという問題が想起された。
そこで本発明は、容器胴部における印刷面より生じる残留溶剤を抑制し、印刷面を加熱した際にもハイコントラストで滲みのない高印刷品位を保持し、断熱性、耐熱性、耐水性、耐油性に優れた飲食用断熱性容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明者は以下の構成を採用した。
（１）表面が発泡している飲食用断熱性容器であって、該飲食用断熱性容器の胴部材が少なくとも原紙と発泡性の熱可塑性合成樹脂フィルムとの積層構造を有する材料によって形成されており、該熱可塑性合成樹脂フィルムの表面に水性インキを用いた印刷が施されていることを特徴とする印刷面を有する飲食用断熱性容器である。
（２）前記水性インキが、バインダー樹脂として溶解型、ヒドロゾル型、エマルジョン型の天然樹脂又は合成樹脂、若しくはこれらの変性樹脂の単独又は混合物を含有することを特徴とする上記（１）記載の印刷面を有する飲食用断熱性容器である。
（３）前記バインダー樹脂が、アクリル系樹脂、アクリル−ウレタン共重合樹脂、スチレン−マレイン酸共重合樹脂、ウレタン系樹脂であることを特徴とする上記（２）記載の印刷面を有する飲食用断熱性容器である。
（４）前記バインダー樹脂が、ガラス転移点として−１０〜５０℃であることを特徴とする上記（２）又は（３）記載の印刷面を有する飲食用断熱性容器である。
（５）前記水性インキが、顔料としてアゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、イソインドリン系、キノフタロン系、イソインドリン系の有機顔料、酸化チタン、カーボンブラック、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、弁柄、アルミニウム、パールといった無機顔料を含有することを特徴とする上記（２）乃至（４）のいずれか一に記載された印刷面を有する飲食用断熱性容器である。
（６）前記水性インキが、溶剤として水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールの一以上を含有することを特徴とする上記（２）乃至（５）のいずれか一に記載された印刷面を有する飲食用断熱性容器である。
（７）前記水性インキに使用するバインダー樹脂の膜厚６０μｍにおける伸び率が、１０００％以下であることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれか一に記載された印刷面を有する飲食用断熱性容器である。
（８）前記熱可塑性合成樹脂フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルから選択される一であることを特徴とする上記（１）乃至（７）のいずれか一に記載された印刷面を有する飲食用断熱性容器である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によって、容器胴部における印刷面より生じる残留溶剤が抑制され、印刷面を加熱した際にもハイコントラストで滲みのない高印刷品位が保持され、断熱性、耐熱性、耐水性、耐油性に優れた飲食用断熱性容器が提供されるという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る飲食用断熱性容器は、例えば以下の工程によって製造することができる。
まず容器用原紙の原反ロールをセットし、繰り出された容器用原紙の表面に、発泡性の熱可塑性合成樹脂フィルムを押出積層する。また原紙の裏面にも高密度の熱可塑性合成樹脂フィルム又はアミル箔等を積層するのが好ましい。この際、容器用原紙の底部材としては、片面のみに熱可塑性合成樹脂フィルムを積層しても良い。
ここで、熱可塑性合成樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエステル等が挙げられる。かかる熱可塑性合成樹脂フィルムの厚さは特に制限はないが、印刷模様の見易さという観点からは、２０μｍ〜６μｍ程度が好ましい。
ここで容器用原紙としては、坪量が１００ｇ／ｍ2〜４００ｇ／ｍ2、水分含有量が３〜１０％のものが好ましい。水性インキを用いた際の高印刷品位と断熱性及び製造コストの観点からは、坪量が２８０ｇ／ｍ2〜３２０ｇ／ｍ2、水分含有量が７．５〜８．５％のものが好ましい。
【００１１】
次に繰り出された容器用原紙の表面であって、任意の箇所に水性インキを用いて印刷を施す。水性インキは、油性インキと比較して、残留溶剤が少なく、有害化学物質の排出が少なく、ハイライトの転移性にも優れ、高繊細な印刷が可能となる。印刷方法としては、グラビア印刷やフレキソ印刷等、周知の方法を用いることができる。中でも製造コストを安価にするためにはフレキソ印刷が好ましい。
【００１２】
本発明に用いられる水性インキとしては、水、アルコール系を溶剤として、かかる溶剤中に顔料、バインダー樹脂等が分散されたものを用いる。ここで、アルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられ、これらの１種または２種以上が好ましい。
【００１３】
また顔料としては公知のものを使用することができ、例えば、アゾ系、アゾレーキ系、アントラキノン系、キナクリドン系、イソインドリン系、キノフタロン系、酸化チタン、カーボンブラック、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、弁柄、アルミニウム、パール、チオインジゴ、オキサジン、銅フタロシアニン及びその誘導体、縮合多環顔料及びそれらの混合物又は修飾物、タルク、クレー、酸化チタン、炭酸カルシウム、カーボンブラック、ベンガラ、アンチモンレッド、カドミウムイエロー、コバルトブルー、紺青、群青等が挙げられる。中でもアゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、イソインドリン系、キノフタロン系、イソインドリン系の有機顔料、酸化チタン、カーボンブラック、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、弁柄、アルミニウム、パールといった無機顔料が好ましい。
【００１４】
バインダー樹脂としては、例えば、アクリル系、アクリル−ウレタン共重合樹脂、スチレン−マレイン酸共重合樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン−アクリル酸共重合樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸等のアクリル系重合樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルアルコール、ブチラール樹脂、塩素化ポリプロピレン、スチレン−ブタジエンランダム共重合樹脂、ポリイソプレン、アルキド樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ケトン樹脂、ニトロセルロース、エチルセルロース；ポリビニルピロリドン；イソブチレン−無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。中でもアクリル系、アクリル−ウレタン共重合樹脂、スチレン−マレイン酸共重合樹脂、ウレタン系樹脂が好ましい。
本発明に用いられるバインダー樹脂は、ガラス転移点が−１０〜５０℃であるのが好ましい。ガラス転移点がこの範囲内であれば、熱可塑性合成樹脂フィルムへの接着性及び発泡率の調整に適しているからである。本発明におけるガラス転移点としては、より好ましくは０〜３５℃である。
【００１５】
また本発明に用いられる水性インキとしては、本発明の目的を妨げない範囲において、必要に応じて種々の添加剤を配合しても良い。かかる添加剤としては、ワックス類、分散剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、安定剤、潤滑剤、滑剤等が挙げられる。
さらに本発明に用いられる水性インキとしては、架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、例えば、エポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基、カルボジイミド基およびイソシアネート基などが挙げられ、これらの１種または２種以上が好ましい。
【００１６】
上記顔料等は、攪拌手段を備えた耐圧容器を用いて溶剤に分散させることができる。攪拌手段としては、特に限定されないが、大きな剪断力を生じさせる点から、タービン型攪拌機、コロイドミル、ホモミキサー、ホモジナイザーが好ましい。
このようにして得られた水性インキを用いて製造された容器は、従来の油性インキを用いて製造された容器に比べて、環境への負荷を小さくすることができる。
【００１７】
また水性インキの代わりに、ＵＶ硬化型インキを用いても良い。ＵＶ硬化型インキとしては、カチオン重合方式とラジカル重合方式等が挙げられる。本発明に用いるＵＶ硬化型インキとしては、特にカチオン重合方式のインクを用いるのが好ましい。カチオン重合方式としては、エポキシ、ビニルエーテル、オキセタン等が代表的なモノマーとして用いられる。このようなカチオン重合方式のＵＶ硬化型インクは、米国の食品医薬局（ＦＤＡ）における認可も受けており、非常に安全性の高い物質である。
【００１８】
カチオン重合方式における光開始剤としては、トリアリルスルフォニウム塩、ヨードニウム塩等が挙げられる。光カチオン重合方式は、重合開始剤がＵＶ光照射により酸を発生し、この酸がモノマーに作用することにで付加重合あるいは開環重合が進行する。
またカチオン重合方式のＵＶ硬化型インクは、高印刷品位性の点でも好ましい。発泡工程を経て製造される飲食用容器は、表面に凹凸を有し、緩衝性も有することから被印刷物の中では比較的高画質の印字が困難である。特に発泡工程における水分の蒸発に対抗するための耐性も必要とされる。
【００１９】
カチオン重合方式のＵＶ硬化型インクは、モノマーに揮発性がなくそのまま原紙表面に残留するため、表面に凹凸がある場合や、水分の蒸発に晒される場合であっても高画質の印字が可能である。さらにカチオン重合方式のＵＶ硬化型インクは、高密着性や高硬化膜物性といった特性を有するため、耐水性、耐油性にも優れる。
【００２０】
次に上記工程によって得られた容器用原紙より、容器の胴部材と底部材を打ち抜く。かかる底部材と上述の工程によって得られた胴部材とを、周知の容器製造装置によって容器として組み立てることによって本発明に係る飲食用断熱性容器を製造することができる。
【００２１】
次に組み立てられた容器を加熱する発泡工程に移行する。発泡工程における加熱条件は、上記で得られた容器の条件によって適宜選択される。通常、加熱温度は１００℃〜２００℃であり、加熱時間は２０秒〜５分間が好ましい。加熱手段としては熱風、電熱、電子線等の手段を使用することができる。
【００２２】
本発明に係る飲食用断熱性容器は、印刷面に水性インキを用いることを特徴とする。そして水性インキによる印刷が施された熱可塑性合成樹脂フィルムにおいて、未印刷の場合の飲食用断熱性容器の胴部材における発泡倍率を１００％とした場合、印刷を施した胴部材における発泡倍率が７０〜８５％に製造値を管理するのが好ましい。かかる発泡倍率が高すぎると熱可塑性樹脂が過剰に発泡することによって印刷面における外観意匠が著しく低下するため高印刷品位が得られない。一方、発泡倍率が低すぎると飲食用断熱性容器に要求される断熱性、耐熱性が得られない。このような観点から発泡倍率は、好ましくは７２〜８２％、特に好ましくは７５〜８２％である。
ここで発泡倍率とは、加熱前の基材の厚みをＤ、未印刷の基材を発泡させた後の基材の厚みの増加量を△ｄ１、印刷を施した基材を発泡させた後の基材の厚みの増加量を△ｄ２とする時、
【数１】
2011068381.tif 000002
の数式で計算される百分率で表す。
【００２３】
本発明者は、水性インキを印刷面に使用する際に発泡倍率として上記のパラメータを用いることによって、飲食用断熱性容器の製造条件を管理することができ、結果的に高印刷品位と断熱性、耐熱性というトレードオフの関係にある要求特性を充足する容器を用意に生産できることを見出したのである。
さらに本発明者は、本発明に係る飲食用断熱性容器における印刷面を形成する水性インキとしては、膜厚６０μｍにおける伸び率１０００％以下であることが好ましいことを見出した。伸び率を１０００％以下にすることによって高い印刷品位が得られるという利点がある。
ここで、伸び率の測定は、島津製作所製  引張試験機（ＡＧＳ−１ｋＮＧ）を用いて、試料温度１２５℃、試料巾５ｍｍ、引張速度１０ｍｍ／分の条件で実施したものである。
【実施例】
【００２４】
本発明に係る飲食用断熱性容器の特性を測定するために以下の試験を行った。
（飲食用断熱性容器の胴部材の製造）
まず、３２０ｇｓｍのカップ原紙とポリエチレン系のフィルムを積層した。フィルムの積層には、タンデムＥｘｔｕｄｅｒ（住友重機械工業社製）を用い、容器の外面から内面側にかけて以下の順に所定厚のフィルムの積層を行った。
ＬＤＰＥ（７０μｍ）／原紙（３２０ｇｓｍ）／ＭＤＰＥ（１５μｍ）／ＰＥＴ（１２μｍ）
次に得られた両面ＰＥコート紙に、タンデムＥｘｔｕｄｅｒ−Ｌａｍｉｎａｔｏｒ（住友重機械工業社製）を用い、容器の外面から内面側にかけて以下の構造になるように積層を行った。
ＬＤＰＥ（７０μｍ）／原紙（３２０ｇｓｍ）／ＭＤＰＥ（１５μｍ）／ＰＥＴ（１２μｍ）／ＬＤＰＥ（１５μｍ）／ＭＤＰＥ（１５μｍ）
【００２５】
得られたＰＥＴ／ＭＤＰＥラミ紙の表面に以下のインキを用いてグラビア印刷又はフレキソ印刷によって印刷面を形成した。
ｉ）インキＡ：溶剤ウレタン系（有機溶剤：グラビア印刷）
バインダー樹脂：ウレタン                  １２．０部
顔料          ：酸化チタン                ３２．０部
溶剤          ：トルエン／ＭＥＫ／ＩＰＡ  ５５．５部
添加剤        ：ＷＡＸ、帯電防止剤          ０．５部
ii）インキＢ：溶剤ウレタン系（有機溶剤：グラビア印刷）
バインダー樹脂：ウレタン                  １１．０部
顔料          ：酸化チタン                ３５．０部
溶剤          ：ＭＥＫ／酢エチ／ＩＰＡ    ５３．５部
添加剤        ：ＷＡＸ、帯電防止剤          ０．５部
iii)インキＣ：水性アクリル系（フレキソ印刷）
バインダー樹脂：アクリル                  １２．０部
顔料          ：酸化チタン                ３２．０部
溶剤          ：水／ＩＰＡ                ５５．５部
添加剤        ：ＷＡＸ、消泡剤              ０．５部
iv)インキＤ：水性ウレタン系（フレキソ印刷）
バインダー樹脂：ウレタン                  １６．０部
顔料          ：酸化チタン                ３０．０部
溶剤          ：水／ＩＰＡ                ５３．５部
添加剤        ：ＷＡＸ、消泡剤              ０．５部
ｖ）インキＥ：水性ウレタン系（フレキソ印刷）
バインダー樹脂：ウレタン                  １４．０部
顔料          ：酸化チタン                ３２．５部
溶剤          ：水／ＩＰＡ                ５３．０部
添加剤        ：ＷＡＸ、消泡剤              ０．５部
【００２６】
上記の水性インキを用いて印刷を行いた後、容器の胴部材用に打ち抜き加工をし、以下の実施例及び比較例のためのブランクを得た。
【００２７】
比較例１
インキＡを膜厚２±１μｍになるように塗布したブランクを得た。
比較例２
インキＢを膜厚２±１μｍになるように塗布したブランクを得た。
実施例１
インキＣを膜厚２±１μｍになるように塗布したブランクを得た。
実施例２
インキＤを膜厚２±１μｍになるように塗布したブランクを得た。
比較例３
インキＣを膜厚４±１μｍになるように塗布したブランクを得た。
比較例４
インキＤを膜厚０．７±１μｍになるように塗布したブランクを得た。
比較例５（発泡倍率の高すぎるもの。バインダー樹脂のガラス転移点−４５℃）
インキＥを膜厚２±１μｍになるように塗布したブランクを得た。
【００２８】
【表１】
2011068381.tif 000003
【００２９】
上記表１より、発泡倍率が７０〜８５％の範囲にある実施例１及び２のブランクは、発泡倍率を製造時の管理値とすることによって、トレードオフの関係にある断熱性と印刷品位性を共に充足することができた。すなわち、印刷面を加熱した際にもハイコントラストで滲みのない高印刷品位が得られ、断熱性、耐熱性、耐水性、耐油性に優れていた。
また比較例１及び比較例２のブランクは、印刷品位は要求特性を満たしているが、有機溶剤含有インキを用いているため本発明の目的から外れるものである。
さらに上記インキＥはガラス転移点が−４５℃、バインダー樹脂の伸び率が１３００％であり、発泡倍率が８７％となり、好ましい印刷品位を得られなかった。