(57)【要約】【課題】本発明は、印刷適性、熱可塑性樹脂層の形成性、密着性、及び製造、加工時における割れ、紙粉の抑制性に優れた容器用原紙及びその容器用原紙の製造方法を提供することを主な目的とする。【解決手段】紙基材を用いた容器用原紙であって、紙基材の容器として外面となる側に顔料と水溶性バインダーを含有する顔料塗工層を有し、顔料が軽質炭酸カルシウムを含み、紙基材の容器として内面となる側にポリエチレンイミンを有することを特徴とする容器用原紙。顔料１００質量部に対して水溶性バインダーを２〜１２質量部含有することが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙基材を含む容器用原紙であって、前記紙基材の容器として外面となる側に顔料と水溶性バインダーを含有する顔料塗工層を有し、前記顔料が軽質炭酸カルシウムを含み、前記紙基材の容器として内面となる側にポリエチレンイミンを有することを特徴とする容器用原紙。
【請求項２】
前記顔料塗工層が顔料１００質量部に対して水溶性バインダーを２〜１２質量部含有する、請求項１に記載の容器用原紙。
【請求項３】
前記顔料塗工層が更にカオリンを含み、カオリン及び軽質炭酸カルシウムの質量比率が３５：６５〜６０：４０である、請求項１または２に記載の容器用原紙。
【請求項４】
前記水溶性バインダーが澱粉及びその誘導体、並びにカゼインから選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の容器用原紙。
【請求項５】
前記紙基材が古紙パルプを含まない、請求項１〜４のいずれか１項に記載の容器用原紙。
【請求項６】
前記紙基材が３層以上の紙層を有し、表層と裏層の間に形成された中層がカナディアンスタンダードフリーネス（ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１に基づく）３５０〜４００ｍｌのパルプを含有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の容器用原紙。
【請求項７】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の容器用原紙の製造方法において、前記紙基材の容器として外面となる側に前記顔料塗工層を形成する工程、前記紙基材の容器として内面となる側にポリエチレンイミンをカレンダー塗工により付与する工程を含む、容器用原紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙基材の容器として外面となる側に顔料塗工層を有する容器用原紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アイスクリームやヨーグルト等を充填する容器には、割れない、軽量、焼却が可能といった点から、紙基材が広く利用されている。容器用原紙は、一方の面には印刷が施され、少なくとも他方の面には熱可塑性樹脂層が設けられた積層シートに加工される。その後、容器として成形するために、積層シートに折り曲げ用の罫線加工と容器形状に合わせた打ち抜き加工がおこなわれ、積層シートに入れられた罫線に沿って折り曲げ、組み立てられる。
【０００３】
上記したように、容器は多くの工程を経て加工されるため、使用される容器用原紙には様々な特性が求められる。まず、充填した内容物の紙基材への浸透や、漏れを防止するために、熱可塑性樹脂層にはクラック、厚薄ムラがないこと、紙基材から剥がれ落ちないこと等、高い熱可塑性樹脂層の形成性、密着性が求められる。また、容器用原紙は、罫線加工、打ち抜き、折り曲げ加工がおこなわれるため、これらの加工に対して割れ、紙粉の発生も抑制する必要がある。さらに、容器表面には印刷が施されるが、商品の差別化、広告機能を充実させるため、高い印刷適性が求められる。
【０００４】
これらの特性を付与するため、３層の紙層からなり、層の重量比と内部結合強さを規定した液体容器用原紙が提案されている（特許文献１）。しかしながら、この提案では、折り曲げ加工等に対して割れ、紙粉の発生は抑制できる可能性はあるものの、印刷品質、熱可塑性樹脂層の形成性、密着性に関し、充分満足できるものは得られない。
【０００５】
印刷品質を向上させるため、二酸化チタンを配合した塗工層を２層設けた塗工白板紙が提案されている（特許文献２）。しかしながら、この提案では、印刷品質は向上するものの、容器用原紙特有の加工に供されるものではないため、折り曲げ加工等による割れ、紙粉の抑制、熱可塑性樹脂層の形成性、密着性に対する特性は付与されていない。
【０００６】
また顔料、バインダー等を含有する塗工層を設け、印刷適性を向上させた食品用途の加工用紙、紙器原紙が提案されている（特許文献３、４）。しかしながら、これらの提案では、印刷品質は向上する可能性はあるものの、折り曲げ加工等による割れ、紙粉の抑制は充分なものではなく、熱可塑性樹脂層の形成性、密着性に関しても、満足できるものは得られない。
【０００７】
このように、容器用原紙に求められる様々な特性を、高次元で両立、満足すべきものは、いまだ得られていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９‐２４２９９９
【特許文献２】特開２００６‐３２８５７４
【特許文献３】特開平９‐１５８０８９
【特許文献４】特開２００５‐１０５４６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、印刷適性、熱可塑性樹脂層の形成性、密着性、及び製造、加工時における割れ、紙粉の抑制性に優れた容器用原紙及びその容器用原紙の製造方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、容器用原紙の印刷適性、熱可塑性樹脂層の形成性、密着性、及び製造、加工時における割れ、紙粉の抑制性について鋭意検討した結果、紙基材の容器として外面となる側に軽質炭酸カルシウムと水溶性バインダーを含有する顔料塗工層を有し、紙基材の容器として内面となる側にポリエチレンイミンを有することにより、上記問題点を解決するに至った。即ち、本発明は、下記の容器用原紙に係る。
【００１１】
項１：紙基材を含む容器用原紙であって、前記紙基材の容器として外面となる側に顔料と水溶性バインダーを含有する顔料塗工層を有し、前記顔料が軽質炭酸カルシウムを含み、前記紙基材の容器として内面となる側にポリエチレンイミンを有することを特徴とする容器用原紙。
【００１２】
項２：前記顔料塗工層が顔料１００質量部に対して水溶性バインダーを２〜１２質量部含有する、項１に記載の容器用原紙。
【００１３】
項３：前記顔料塗工層が更にカオリンを含み、カオリン及び軽質炭酸カルシウムの質量比率が３５：６５〜６０：４０である、項１または２に記載の容器用原紙。
【００１４】
項４：前記水溶性バインダーが澱粉及びその誘導体、並びにカゼインから選ばれる少なくとも１種である、項１〜３のいずれか１項に記載の容器用原紙。
【００１５】
項５：前記紙基材が古紙パルプを含まない、項１〜４のいずれか１項に記載の容器用原紙。
【００１６】
項６：前記紙基材が３層以上の紙層を有し、表層と裏層の間に形成された中層がカナディアンスタンダードフリーネス（ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１に基づく）３５０〜４００ｍｌのパルプを含有する、項１〜５のいずれか１項に記載の容器用原紙。
【００１７】
項７：前記項１〜６のいずれか１項に記載の容器用原紙の製造方法において、前記紙基材の容器として外面となる側に前記顔料塗工層を形成する工程、前記紙基材の容器として内面となる側にポリエチレンイミンをカレンダー塗工により付与する工程を含む、容器用原紙の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の容器用原紙は、塗工層強度が高く、印刷適性、熱可塑性樹脂層の形成性、密着性、及び製造、加工時における割れ、紙粉の抑制性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
一般に紙基材を含む容器用原紙は、通常の印刷用塗工紙に比べて剛度が高く、化粧箱等に加工される白板紙に比べてヒートシール等により容器として成形した際の折り曲げ割れ、紙粉が品質上の問題となる。更に、容器用原紙を構成する紙基材に塗工層を設けた場合、折り曲げ加工等による割れ、紙粉の問題が深刻化することや、平滑化処理等の過酷な条件で塗工層が脱落する問題があり、特に顔料塗工層を設けることは容易でない。本発明では、容器用原紙を構成する紙基材の容器として外面となる側に軽質炭酸カルシウムと水溶性バインダーを含有する顔料塗工層を有することにより、印刷適性に優れ、且つ塗工層の強度を高めて、容器として成形する際の折り曲げ加工等や、カレンダー等の平滑化処理において塗工層が脱落する恐れがない。このため、従来、顔料塗工層を有する紙基材にポリエチレンイミン等をカレンダー塗工等により塗布または含浸させる場合、圧力と摩擦により脱落した塗工層の成分が塗料粕となって混入し、容器として成形した際に型が入る等の問題があったが、本発明では、塗布または含浸する手段によらず、このような問題を生じない容器用原紙を得ることができる。
【００２０】
本発明における紙基材は、単層の紙層からなっていてもよく、複数の紙層からなっていてもよい。本発明では、少なくとも容器として成形した際に容器の外面となる側の表層、内面となる側の裏層、及び表層と裏層の間に形成された中層からなる多層構造を有していることが好ましい。多層に抄き合わせることにより、中層に比較的叩解度の高いパルプを用いて層間強度を向上し、層間剥離を防ぐことができる。紙層の数は、３層以上の紙層を有することが好ましいが、上限は特に限定されず、６層程度とすればよく、特に好ましい層数は５層または６層である。
【００２１】
本発明における容器用原紙の坪量は、１００〜５００ｇ／ｍ２程度が好ましく、１４０〜４７０ｇ／ｍ２程度がより好ましい。１００ｇ／ｍ２以上とすることにより、剛度を高めて、容器形成後に内容物を充填する際に問題となる胴膨れを抑制できる。５００ｇ／ｍ２以下とすることにより、容器としての成形性を向上できる。
【００２２】
容器として成形した際に外面となる側には通常、印刷が施される。また、印刷は、内容物に対する耐水性や耐酸性を付与するために外面または内面に設けられる熱可塑性樹脂層に施してもよく、熱可塑性樹脂層にも紙表面の凹凸パターンが反映される。このため、紙表面はできる限り高平滑であることが好ましい。本発明では、容器用原紙の顔料塗工層表面のＪＩＳ  Ｐ  ８１５１に基づくパーカープリントサーフ平滑度を２μｍ以下とすることが好ましく、１．５μｍ以下とすることがより好ましい。２μｍ以下とすることにより、グラビア印刷適性を高めることができる。
【００２３】
本発明における紙基材の紙層を形成する原料パルプとしては、本発明の効果を阻害しない範囲で各種のものが使用でき、化学パルプ（針葉樹、広葉樹）や機械パルプ、古紙パルプ、非木材パルプ、合成パルプ等が挙げられる。これらパルプは単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。
【００２４】
本発明における容器用原紙は、用途を特に限定するものではないが、紙層中に古紙パルプを含まないことにより、ホットドリンク、コールドドリンク、アイスクリーム、ヨーグルト等の食品用途向けに好適に用いることができる。
【００２５】
中層のパルプ配合割合としては、中層のパルプ全固形量のうち針葉樹晒クラフトパルプ（以下、ＮＢＫＰともいう）が５〜３０％であることが好ましい。５％以上とすることにより、層間強度を向上して層間剥離を防ぐことができる。一方、３０％以下とすることにより、紙が締まって密度が高くなり容器としての成形性が悪化するといった問題がない。
【００２６】
表裏層のパルプ配合割合としては、表裏各層におけるパルプの全固形量のうち広葉樹晒クラフトパルプ（以下、ＬＢＫＰともいう）が６０％以上であることが好ましい。これにより、表裏層の平滑性を高めるとともにクッション性を高めて、優れたグラビア印刷適性を得ることができる。
【００２７】
本発明において用いられる原料パルプの混合濾水度は、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１に基づくカナディアンスタンダードフリーネスが３５０〜５００ｍｌの範囲となるものを用いることが好ましい。フリーネスを３５０ｍｌ以上とすることにより、ライン速度を大幅に低下させることなく、抄紙工程での水持ちに由来するトラブルを回避することができる。一方、５００ｍｌ以下とすることにより、紙表面の凹凸を減らして印刷適性を向上でき、紙力を高めることができる。また、抄紙工程でのトラブルを回避するために、表裏層のフリーネスは中層のフリーネスより高く設定することが好ましい。本発明における中層のフリーネスは、３５０ｍｌ以上４００ｍｌ以下であることが好ましく、より好ましくは３６０ｍｌ以上３９０ｍｌ以下である。３５０ｍｌ以上とすることにより、ライン速度を大幅に低下させることなく、抄紙工程での水持ちに由来するトラブルを回避することができる。一方、４００ｍｌ以下とすることにより、層間強度を向上して層間剥離を防ぐことができる。
【００２８】
本発明では表裏層または中層へ柔軟剤を含有させてもよい。柔軟剤を含有させることで繊維間結合を阻害、繊維自体を柔軟にすることができる。よって、積層シートに入れられた罫線に沿って折り曲げ易くなるという作用が働き、多種多様な罫線形状に対応させることが可能となり、容器としての成形性を飛躍的に向上させることができる。
【００２９】
柔軟性を向上させるためには、容器用原紙の全層に柔軟剤を含有させるのがより効果的であるが、表裏層に含有させると表面強度が大きく低下して、容器用原紙の表裏面に設ける熱可塑性樹脂層との接着不良を招いてしまうため好ましくない。よって、中層以外には柔軟剤を含有させないことが好ましい。
【００３０】
本発明に使用できる柔軟剤としては、パルプ繊維表面に弱い疎水化を施し、繊維間結合を阻害できるものであれば特に限定されない。例えば、油脂系非イオン界面活性剤、糖アルコール系非イオン系界面活性剤、多価アルコール型非イオン界面活性剤、高級アルコール、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物、高級アルコールあるいは高級脂肪酸のポリオキシアルキレン付加物、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物のポリオキシアルキレン付加物、高級脂肪酸エステルのポリオキシアルキレン付加物、脂肪酸ポリアミドアミン、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸エピクロルヒドリン重縮合物等が挙げられる。
【００３１】
本発明では原料パルプとともに、必要に応じて種々の内添薬品を使用できる。例えば、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ワックスエマルション等の撥水剤、ロジン系サイズ剤、スチレン・マレイン酸、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸等、天然および合成の製紙用内添サイズ剤、各種紙力増強剤、湿潤紙力剤、澱粉、濾水歩留向上剤、耐水化剤、消泡剤、タルク等の填料、各種染料等を適宜使用することができる。ただし、本発明では、ホットドリンク、コールドドリンク、アイスクリーム、ヨーグルト等の食品用途向けには、紙層中に蛍光染料を含まないことが好ましい。
【００３２】
本発明における抄紙時のｐＨは、酸性抄紙である４．０付近から６〜８程度の中性抄紙領域で必要に応じて任意に選択することが可能である。
【００３３】
本発明の容器用原紙を製造するための抄紙機については、特に限定されないが、３層以上の抄き合わせが可能なマシンが好ましい。例えば、長網抄紙機、短網抄紙機、円網抄紙機等での抄き合わせによって抄紙され、容器用原紙が製造される。
【００３４】
なお本発明においては、特に制限はないが、各種の仕上げ装置、例えば塗工層を形成する塗工工程の前または後、あるいはその両方においてマシンカレンダー、および／またはスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトニップカレンダー等のカレンダーに通紙して平滑化処理することにより、グラビア印刷適性に優れた製品仕上げを施すことができる。
【００３５】
本発明では、紙基材の容器として外面となる側（紙基材の表面側）に、顔料として軽質炭酸カルシウムと水溶性バインダーを含有する顔料塗工層を備えている。これにより、顔料塗工層の強度を高めて、カレンダー等の平滑化処理で塗工層が脱落する恐れがなく、グラビア印刷適性、及び製造、加工時における割れ、紙粉の抑制性に優れた容器用原紙を得ることができる。更に本発明では、紙基材の容器として内面となる側（紙基材の裏面側）にポリエチレンイミンを有するため、そのポリエチレンイミンを付与するための裏面処理に対して、紙基材の反対面である表面側が十分耐え得る強度を有する顔料塗工層を備えたものである。
【００３６】
顔料塗工層は、軽質炭酸カルシウムと水溶性バインダーを含有する塗料を塗布及び乾燥することにより形成することができる。例えば、紙基材の紙層が３層からなる場合、容器として外面となる表層上に塗料を塗布すればよい。本発明では、顔料塗工層が紙基材に近い側から第１塗工層及び第１塗工層上に形成された第２塗工層からなる多層構造を有していることが好ましい。顔料塗工層を多層構造とすることにより、塗工量を所望の範囲に容易に調節することができ、容器としての意匠性を著しく損なう塗工欠陥（未塗工部）の無い塗工面を得ることができる。別言すると、１種の塗料を用いて２以上の塗工層を形成してもよく、また２種以上の塗料を層ごとに使い分けて２以上の塗工層を形成してもよい。本発明における顔料塗工層は、塗工適性にも優れることから、各層を形成する塗料の組成は同一であることが好ましい。
【００３７】
顔料塗工層を形成する塗料は、液温２５℃、６０ｒｐｍにおけるＢ型粘度が１００〜５００ｍＰａ・ｓ、且つ８８００ｒｐｍにおけるハイシェア粘度が５〜１５ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。
【００３８】
塗料の粘度を上記の範囲に調節する方法としては、塗料の固形分濃度を適宜調整するほかに、顔料塗工液の構成成分として、各種顔料の配合比率、バインダーの種類、顔料とバインダーの配合比率、増粘保水剤等の各種助剤の配合等により粘度を調節することができる。塗料の固形分濃度としては、塗料の粘度が上記の範囲に入る固形分濃度であれば特に限定されるものではないが、塗工後の乾燥工程における乾燥負荷の低減や、塗工速度増速による容器用原紙の生産効率向上の観点から、固形分濃度として４５〜５５重量％とすることが好ましい。
【００３９】
顔料塗工層中の全顔料の固形量に占める軽質炭酸カルシウムの含有割合は、３５〜７０質量％が好ましく、４０〜６５質量％以下がより好ましく、４５〜６０質量％以下が更に好ましい。３５質量％以上とすることにより、食品用途としての使用が望ましくない蛍光染料を使用することなく白色度を高めることができ、印刷物の発色性を向上できる。一方、７０質量％以下とすることにより、塗工層を形成する顔料の過度な微細化による塗工層強度不足を防ぎ、カレンダー等による平滑化処理において顔料塗工層の成分が脱落することなく、容器として成形した際に折り曲げ割れや粉落ちを生じる恐れがない。
【００４０】
本発明における顔料塗工層中には、顔料としてカオリンを軽質炭酸カルシウムと併用して含有させることが好ましい。カオリン及び軽質炭酸カルシウムの質量比率は、３５：６５〜６０：４０が好ましく、４０：６０〜５５：４５の範囲がより好ましい。カオリンの比率を３５質量％以上とすることにより、高平滑な塗工面が得られ、グラビア印刷適性に優れ、光沢度を高めることができる。一方、６０質量％以下とすることにより、白色度を高めることができる。
【００４１】
顔料としては、本発明の効果を損なわない範囲で他の顔料を含有することもできる。他の顔料としては、例えば焼成カオリン、タルク、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、サチンホワイト、重質炭酸カルシウム、硫酸カルシウム等の無機顔料、プラスチック中空粒子等の有機顔料が挙げられる。
【００４２】
本発明では、顔料塗工層中の水溶性バインダーの含有量としては、軽質炭酸カルシウムを含む顔料１００質量部に対して２〜１２質量部が好ましく、３〜１０質量部がより好ましく、４〜９質量部が更に好ましく、４〜６質量部が特に好ましい。２質量部以上とすることにより、塗料の保水性を高めて浸み込みムラのない均一な塗工層を形成することができ、グラビア印刷適性を向上できる。また、顔料塗工層の強度を高めて、カレンダー等の平滑化処理や、容器として成形する際の折り曲げ加工等で塗工層が脱落する恐れがない。一方、１２質量部以下とすることにより、グラビア網点欠落率を大幅に減らして、グラビア印刷適性を向上できる。また、光沢度を上げる効果をも得られる。
【００４３】
本発明における水溶性バインダーとしては、各種公知のものを使用することができる。水溶性バインダーの具体例としては、例えば、澱粉及びその誘導体、部分鹸化ポリビニルアルコール、完全鹸化ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、メトキシセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース及びエチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、アクリル酸アミド−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸アミド−アクリル酸エステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、ポリアクリルアミド、アルギン酸ソーダ、ゼラチン、カゼイン等が挙げられる。これらの中でも、塗工層の強度を向上する観点から、澱粉及びその誘導体、並びにカゼインから選ばれる少なくとも１種が好ましく、澱粉及びその誘導体がより好ましい。これら澱粉類の具体例としては、例えば酸化澱粉、陽性澱粉、エステル化澱粉、デキストリン等が挙げられる。これら澱粉類の中でも、酸化澱粉が好ましい。
【００４４】
本発明では、顔料塗工層中にラテックスから得られる共重合体を水溶性バインダーと併用して含有させることが好ましい。ラテックスから得られる共重合体の含有量は、軽質炭酸カルシウムを含む全顔料１００質量部に対して１０〜２５質量部が好ましく、１５〜２０質量部がより好ましい。１０質量部以上とすることにより、塗工層の強度をより一層向上することができる。一方、２５質量部を超えて含有させると塗工層の強度は飽和してしまうため、２５質量部以下とすることにより、製造コストを抑えることができる。
【００４５】
顔料塗工層中の水溶性バインダー及びラテックスから得られる共重合体の質量比率は、５：９５〜３０：７０の範囲が好ましい。水溶性バインダーの質量比率を５以上とすることにより、塗料の保水性を高めて均一な塗工層を形成することができる。一方、３０以下とすることにより、グラビア網点欠落率を大幅に減らして、グラビア印刷適性を向上できる。
【００４６】
ラテックスの具体例としては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、スチレン−メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス等の共役ジエン系共重合体ラテックス、アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステルの重合体または共重合体ラテックス等のアクリル系重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル重合体ラテックス等のビニル系重合体ラテックス、あるいはこれらの各種重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単量体で変性した重合体または共重合体ラテックス等の水分散性バインダーが挙げられる。
【００４７】
また、ラテックスとしては、顔料塗工層の強度をより一層向上する観点から、ゲル分率が７０％以上、ガラス転移温度（以下、Ｔｇともいう）が−３５℃以上１０℃以下のスチレン−ブタジエン共重合体を含有する共重合体ラテックスからなることが好ましい。
【００４８】
本発明における塗工層を形成する方法については特に限定されず、例えばメイヤーバーコーティング、プレーンバーコーティング、エアナイフコーティング、バリバーブレードコーティング、ピュアブレードコーティング、ロッドブレードコーティング、ショートドウェルコーティング、カーテンコーティング、ダイコーティング等の適当な塗工方式を採用することができる。
【００４９】
本発明では、塗料中の顔料によるメイヤーバーやブレードの摩耗が塗工量の変動に影響することから、塗工方式としてはプレーンバーコーティングが好ましい。
【００５０】
顔料塗工層が紙基材に近い側から第１塗工層及び第１塗工層上に形成された第２塗工層からなる多層構造を有している場合、第１塗工層を塗布及び乾燥して形成した後、第１塗工層上に第２塗工層用塗料を塗布及び乾燥して第２塗工層を形成してもよいし、第１塗工層用塗料と第２塗工層用塗料を塗布、積層した後、乾燥させて第１塗工層及び第２塗工層を形成してもよい。本発明では、塗工欠陥（未塗工部）の無い塗工面を得る観点から、第１塗工層用塗料を塗布した後、乾燥させることなく第１塗工層用塗料が湿潤状態のうちに第１塗工層塗布面上に第２塗工層用塗料を塗布し、その後、乾燥させて第１塗工層と第２塗工層を形成することが好ましい。
【００５１】
各塗料の合計の塗工量は、乾燥重量で６〜１５ｇ／ｍ２程度が好ましく、８〜１２ｇ／ｍ２程度がより好ましい。６ｇ／ｍ２以上とすることにより、グラビア印刷適性を向上できる。一方、１５ｇ／ｍ２以下とすることにより、容器として成形した際に塗工層が折り曲げ割れを起こす恐れがない。
【００５２】
容器用原紙は、内容物に対する耐水性や耐酸性を付与する目的から通常、少なくとも容器の内面となる側には熱可塑性樹脂層が設けられる。熱可塑性樹脂層は、ラミネートやコーティング等の公知の手段を用いて設けることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等のポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が挙げられる。更に、容器用原紙と熱可塑性樹脂層の間には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の飽和ポリエステル系樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体等からなるフィルムを中間層として設けてもよい。また、このフィルムの少なくとも片面には、ガスバリア性の機能を担持させるため酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等からなる無機化合物が蒸着されていてもよい。
【００５３】
本発明では、紙基材の少なくとも容器として内面となる側にポリエチレンイミンを有している。これにより、熱可塑性樹脂層の優れた形成性、密着性を得ることができる。紙基材の容器として内面となる側にポリエチレンイミンを付与するためには、例えばポリエチレンイミンの水溶液を紙基材の裏面に塗布または含浸する等の裏面処理を施すことが好ましい。水溶液の濡れ性、熱可塑性樹脂の種類に応じて、ポリビニルアルコール、澱粉、ポリアクリルアミド、アクリル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、スチレン−イソプレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニル−ビニルアルコール系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂などを併用することもできる。
【００５４】
本発明では、紙基材のポリエチレンイミンを有する面とは反対側の表面に軽質炭酸カルシウムを含む特定の顔料塗工層を備えることにより、表裏が密着してしまうブロッキング現象を生じる恐れがないため、特段の乾燥工程を設けることなく、水溶液を用いた裏面処理を行うことができる。
【００５５】
ポリエチレンイミンを用いた裏面処理の方法としては、特に限定されないが、例えばバーコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロッドコーター、ビルブレードコーター、ベルバパーコーター、並びにゲートロールコーター、サイズプレス及びカレンダーサイズプレス等が挙げられる。
【００５６】
これらの方法の中でも、本発明における顔料塗工層は、強度に優れ、カレンダー等による平滑化処理で塗工層が脱落する恐れがないことから、塗工工程と平滑化処理を同時に行うことができるカレンダー塗工によりポリエチレンイミンを付与する態様が本発明の効果を遺憾なく発揮できるため、好ましい。この場合、顔料塗工層側には、カール矯正の観点から水塗りを行なうことが好ましい。
【００５７】
紙基材の容器として内面となる側が有するポリエチレンイミンの存在量は、特に限定されないが、乾燥重量で０．０２〜０．５ｇ／ｍ２程度が好ましく、０．０４〜０．２ｇ／ｍ２程度がより好ましい。０．０２ｇ／ｍ２以上とすることにより、熱可塑性樹脂層の形成性、密着性をより一層向上することができる。一方、０．５ｇ／ｍ２を超えると形成性、密着性が飽和してむしろ低下傾向となるため、０．５ｇ／ｍ２以下とすることが好ましい。
【実施例】
【００５８】
本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。なお、特に断わらない限り、「部」及び「％」は、それぞれ「質量部」及び「質量％」を示す。
【００５９】
実施例１
（紙基材の作製）
パルプ原料としてＮＢＫＰ３６部、ＬＢＫＰ６４部を混合叩解し、カナダ標準濾水度４００ｍｌの表裏層用パルプスラリーを得た。得られたパルプスラリーを用いて、前記パルプ原料１００部に対して、内添紙力増強剤としてポリアクリルアミド（荒川化学工業製、ポリストロン１１７）０．８４部、内添サイズ剤としてロジン系サイズ剤（荒川化学工業製、サイズパインＮ‐７７１）０．６８部、硫酸アルミニウム２．０部をそれぞれ固形分量で混合し、表裏層用の紙料を調成した。
【００６０】
パルプ原料としてＮＢＫＰ１５部、ＬＢＫＰ８５部を混合叩解し、カナダ標準濾水度３８０ｍｌの中層用パルプスラリーを得た。得られたパルプスラリーを用いて、前記パルプ原料１００部に対して、内添紙力増強剤としてポリアクリルアミド（荒川化学工業製、ポリストロン１１７）０．３部、内添サイズ剤としてロジン系サイズ剤（荒川化学工業製、サイズパインＮ‐７７１）０．５部、硫酸アルミニウム１．９部をそれぞれ固形分量で混合し中層用の紙料を調成した。
【００６１】
これらの紙料を用いて５層構造で抄紙し、坪量２９０ｇ／ｍ２の容器用原紙の紙基材を得た。
【００６２】
（顔料塗工層用塗料の調成）
顔料として、カオリン（ＢＡＳＦ製、ウルトラホワイト９０）５０部、軽質炭酸カルシウム（奥多摩工業製、ＴＰ１２３ＣＳ）５０部を使用し、分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム（東亞合成製、アロンＴ５０）０．４部をそれぞれ固形分量で混合し、コーレス分散機を用いて固形分濃度が５９％の顔料スラリーを調成した。
【００６３】
上記の顔料スラリーを用いて、前記顔料の全固形分量１００部に対して、酸化澱粉（王子コーンスターチ製、ＧＲＳ‐Ｔ１１０）６部、ゲル分率８０％、Ｔｇ７℃のスチレン‐ブタジエン共重合体ラテックス（以下、ラテックスＡともいう）１９部をそれぞれ固形分量で混合し、さらに水を加えて固形分濃度４５％の塗料を調成した。
【００６４】
（容器用原紙の作製）
かくして得られた顔料塗工層用塗料を用いて、上記で得られた紙基材表面に、乾燥質量１０ｇ／ｍ２となるようにワイヤーバーを用いて塗工し、更に乾燥させて顔料塗工層を形成した後、金属ロールとウールロールの組合せからなるカレンダーに通紙した。更に、紙基材裏面にプレーンバーを用いて固形分濃度１％のポリエチレンイミン水溶液を乾燥重量で０．２ｇ／ｍ２塗布し、容器用原紙を得た。
【００６５】
実施例２
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、塗料の酸化澱粉の量を６部に代えて２部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００６６】
実施例３
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、塗料の酸化澱粉の量を６部に代えて４部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００６７】
実施例４
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、塗料の酸化澱粉の量を６部に代えて１２部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００６８】
実施例５
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、カオリンの量を５０部に代えて６０部とし、軽質炭酸カルシウムの量を５０部に代えて４０部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００６９】
実施例６
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、カオリンの量を５０部に代えて３５部とし、軽質炭酸カルシウムの量を５０部に代えて６５部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００７０】
実施例７
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、酸化澱粉に代えてカゼイン（日成共益製、アラシッド）を用いた以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００７１】
実施例８
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、ラテックスＡの量を１９部に代えて１４．５部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００７２】
実施例９
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、ラテックスＡの量を１９部に代えて２２部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００７３】
実施例１０
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、ラテックスＡに代えて、ゲル分率８７％、Ｔｇ−３４℃のスチレン‐ブタジエン共重合体ラテックス（以下、ラテックスＢともいう）を用いた以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００７４】
実施例１１
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、ラテックスＡに代えて、ゲル分率５６％、Ｔｇ１８℃のスチレン‐ブタジエン共重合体ラテックス（以下、ラテックスＣともいう）を用いた以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００７５】
実施例１２
実施例１の容器用原紙の作製に代えて、実施例１に記載の顔料塗工層用塗料と紙基材を用いて、紙基材表面に乾燥質量５ｇ／ｍ２となるようにプレーンバーを用いて塗工し、この塗料が湿潤状態のうちに塗工面上に同じ塗料を乾燥質量５ｇ／ｍ２となるようにプレーンバーを用いて重ねて塗工し、その後乾燥させて顔料塗工層を形成した。更に、カレンダーで平滑化処理をするとともに、カレンダー塗工により紙基材裏面に固形分濃度０．８６％のポリエチレンイミン水溶液を乾燥重量で０．０４ｇ／ｍ２塗布し、容器用原紙を得た。
【００７６】
実施例１３
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、塗料の酸化澱粉の量を６部に代えて９部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００７７】
実施例１４
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、カオリンの量を５０部に代えて５５部とし、軽質炭酸カルシウムの量を５０部に代えて４５部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００７８】
実施例１５
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、カオリンの量を５０部に代えて４０部とし、軽質炭酸カルシウムの量を５０部に代えて６０部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００７９】
実施例１６
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、ラテックスＡの量を１９部に代えて１５．０部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００８０】
実施例１７
実施例１の顔料塗工層用塗料の調成において、ラテックスＡの量を１９部に代えて２０部とした以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００８１】
比較例１
実施例１の顔料塗工層用塗液の調成において、酸化澱粉を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００８２】
比較例２
実施例１の顔料塗工層用塗液の調成において、軽質炭酸カルシウムに代えて重質炭酸カルシウム（ファイマテック製、ＦＭＴ１００）を用いた以外は、実施例１と同様にして容器用原紙を得た。
【００８３】
比較例３
実施例１２において、固形分濃度０．８６％のポリエチレンイミン水溶液に代えて、固形分濃度０．８６％のポリビニルアルコール水溶液を用いた以外は、実施例１２と同様にして容器用原紙を得た。
【００８４】
比較例４
実施例１２において、カレンダー塗工により紙基材裏面に固形分濃度０．８６％のポリエチレンイミン水溶液を乾燥重量で０．０４ｇ／ｍ２塗布しなかったこと以外は、実施例１２と同様にして容器用原紙を得た。
【００８５】
かくして得られた容器用原紙について、以下の評価を行った。その結果は、表１に示す通りであった。なお、容器用原紙は、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１１に準じて前処理を行った。
【００８６】
（塗料保水度）
ＡＡ‐ＧＷＲ保水度計（ＳＭＴ製）を用い、孔径０．４μｍフィルター、圧力１００ｋＰａ、接触時間３０秒の条件で測定した。数値が小さいほど保水性の良い塗料である。
【００８７】
（塗工層強度）
ＲＩ印刷機（明製作所）を用い、オフセットインキを使用して顔料塗工層上に印刷した後、塗工層強度（ピッキングの程度）を目視評価した。
○：塗工層強度が優れ、平滑化処理や折り曲げ加工といった過酷な条件での使用においても、塗工層の脱落の恐れが全くない
△：塗工層強度がやや優れ、平滑化処理や折り曲げ加工といった過酷な条件での使用において、条件によっては塗工層の脱落の恐れが僅かにある
×：塗工層強度が劣り、平滑化処理や折り曲げ加工といった過酷な条件での使用において、塗工層の脱落の恐れがある
【００８８】
（グラビア印刷適性）
大蔵省式グラビア印刷試験機を用いてグラビア印刷を行い、網点の欠落の度合いを下記の基準で目視評価した。
○：全階調部分において、ほとんど網点の欠落が認められない
○’：階調部分（低階調部）によっては、やや網点の欠落が認められる
△：高階調部分にも若干の網点の欠落が認められる
×：全階調部分において、網点の欠落が数多く認められる
【００８９】
（密着性）
容器用原紙の裏面に低密度ポリエチレンからなる熱可塑性樹脂層を設け、容器用原紙と熱可塑性樹脂層との間の接着不良部分の有無を目視評価した。
○：接着不良の部分がない。
×：接着不良の部分がある。
【００９０】
（白色度）
顔料塗工層側の白色度を分光白色度測色計（スガ試験機製、ＳＣ‐１０ＷＴ型）を用いて、ＪＩＳ  Ｐ  ８１４８に準じて測定した。
【００９１】
（光沢度）
顔料塗工層側の光沢度を光沢度計（村上色彩技術研究所製、ＧＭ‐２６Ｄ）を用いて、ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１に準じて、入射角／受光角７５度の条件で測定した。
【００９２】
【表１】
2015030955.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明により得られた容器用原紙は、印刷適性、熱可塑性樹脂層の形成性、密着性、及び製造、加工時における割れ、紙粉の抑制性に優れるため、一般食品用、酸性食品用、液体用などの紙容器に適するものであり、特にヨーグルト等の食品用途向けに好適に使用できる。