(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋸歯状の刃を有する紙製の切断刃であって、紙基材に、少なくとも３級アミノ基含有アクリル樹脂からなる主剤とエポキシ基含有シリコン化合物からなる硬化剤とを混合せしめた湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を含浸して硬化させたことを特徴とする切断刃。
【請求項２】
前記紙基材が、竹パルプであることを特徴とする請求項１に記載の切断刃。
【請求項３】
切断刃を有するロールカートンにおいて、該切断刃が請求項１又は２に記載の切断刃であることを特徴とする切断刃付ロールカートン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙製の切断刃に関し、一般的には、例えばラップフィルム、アルミホイル、クッキングペーパー等のロールを収納するロールカートンに取り付けられる切断刃、さらにはこの切断刃を有するロールカートンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭などで食品等の包装に使用されるラップフィルムやアルミホイル等のロールを収納するロールカートンには、これらを必要長さだけ切断するための切断刃を有している。かかる切断刃は、従来は殆どが金属製であったが、近年、ロールカートンの廃棄を容易にするために紙製のものが開発されている。
【０００３】
例えば、特開平７−２０５９７６号公報には、シートカット機能を有する紙器の当該シートカット用の切歯を紫外線硬化型樹脂により硬化させたものが記載されている。
【０００４】
また、特開平４−３３９７５７号公報には、ロールカートンに設けられた厚紙製のカッターの鋸歯状部分を電離性放射線硬化型樹脂により硬化させたものが記載されている。
【０００５】
この他にポリエステル系樹脂やアクリル樹脂等を塗布、含浸させた切断刃や、基材をバルカナイズドファイバー製としたものが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
紙基材の硬化剤として上記の紫外線硬化型樹脂あるいは電離性放射線硬化型樹脂を用いることにより、紫外線あるいは電子線を照射するだけの比較的簡単な工程で所望の硬度を得ることができ、切断刃付ロールカートンの生産性を高めることが可能である。
【０００７】
しかしながら、硬化後の紫外線硬化型樹脂及び電離性放射線硬化型樹脂は硬すぎて逆に脆い性質を有するものが多く、特に塗工量が多いと割れが発生する場合があった。
【０００８】
また、ポリエステル系樹脂やアクリル樹脂等を含浸させた切断刃や、バルカナイズドファイバー製切断刃は、高温多湿環境下に長時間放置すると水分を吸って刃先がふやけ、切れ味が悪くなる場合があった。
【０００９】
さらに、紫外線硬化型樹脂は、紫外線の照射によって表面乾燥はするが紙中間層に含浸している樹脂が未乾燥のまま硬化しないことがあり、このような場合にはラップ等を切断すると刃先が崩れ易くなり、耐久性に問題が生じ、また、未硬化の成分が切断刃内部に残っているため衛生上の問題と臭いの問題がある。一方、電離性放射線硬化型樹脂は、イニシャルコストが大きいといった問題もある。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、耐水性・耐久性に優れ、良好な切れ味を安定して発揮できる切断刃、さらにはかかる切断刃を備えるロールカートンを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく成された本発明は、鋸歯状の刃を有する紙製の切断刃であって、紙基材に、少なくとも第３級アミノ基含有アクリル樹脂からなる主剤とエポキシ基含有シリコン化合物からなる硬化剤とを混合せしめた湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を含浸して硬化させたことを特徴としているものである。
【００１２】
また、本発明は、切断刃を有するロールカートンにおいて、該切断刃が上記本発明の切断刃であることを特徴としているものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、特に特定の樹脂からなる主剤と硬化剤とを混合せしめた湿気硬化型樹脂を用いることにより本発明の目的に合致した優れた特性を有することを見出したことによってなされたものである。
【００１４】
本発明で用いる湿気硬化型樹脂は、少なくとも３級アミノ基含有アクリル樹脂からなる主剤とエポキシ基含有シリコン化合物からなる硬化剤とを混合せしめた湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂である。
【００１５】
主剤として用いられる３級アミノ基含有アクリル樹脂は、３級アミノ基含有アクリル系単量体の重合体であって、かかる３級アミノ基含有アクリル系単量体としては、例えば２−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、３−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、３−ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００１６】
硬化剤として用いられるエポキシ基含有シリコン化合物としては、エポキシ基と加水分解性シリル基とを併有する化合物が好適であり、これらの両種の反応性基を併有するビニル系重合体や、エポキシ基を有するシランカップリング剤、あるいは該両種の反応性基を併有するシリコーン樹脂などが挙げられる。
【００１７】
前記のエポキシ基と加水分解性シリル基とを併有するビニル系重合体を調製するには、公知慣用の各種の方法を適用することができる。
【００１８】
また、前記のエポキシ基含有シランカップリング剤としては、例えばγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルメチルジエトキシシラン等の各種のエポキシシラン化合物；γ−イソシアネートプロピルトリイソプロペニルオキシシランもしくはγ−イソシアネートプロピルトリトリメトキシシランの如き各種のイソシアネートシラン化合物と、グリシドールとの付加物；あるいは前掲したような各種のエポキシシラン化合物を部分加水分解縮合せしめることによって得られる、一分子中に２個以上のエポキシ基と加水分解性シリル基とを併有する化合物などが挙げられる。
【００１９】
また、前記のエポキシ基と加水分解性シリル基とを併有するシリコーン樹脂としては、例えば環状のテトラシロキサンであって、次のような構造式で示されるような化合物などが挙げられる。
【００２０】
【化１】
0004464508.tif 000002
（但し、式中のＧｌｙは３−グリシドキシプロピル基を表すものとする。）
【００２１】
本発明において用いられる湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を調製するには、（３級アミノ基含有アクリル樹脂中の３級アミノ基のモル数）／（エポキシ基含有シリコン化合物中のエポキシ基のモル数）なる比率が、約０．３〜約３．０の範囲内となるような比率で以て、好ましくは０．５〜２．０の範囲内となるような比率で以て、特に好ましくは０．８〜１．２の範囲内となるような比率で以て混合せしめるようにすればよい。
【００２２】
上記の湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂は、下記のような反応機構で常温硬化が進むものである。
【００２３】
【化２】
0004464508.tif 000003
【００２４】
上記のように、本発明で用いる湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂は、空気中の水分によって反応が進み硬化するものであるため、従来用いられていた紫外線硬化型樹脂あるいは電離性放射線硬化型樹脂に比べ特に耐水性に優れる。
【００２５】
また、上記の湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂には、さらに、上記エポキシ基含有シリコン化合物を除く、加水分解性シリル基および／またはシラノール基を有する化合物を添加することもできる。これにより、耐水性ならびに硬度などの諸性能の面で、より一層、優れる切断刃を得ることができる。
【００２６】
さらに、上記の湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂には、必要に応じて、各種の硬化触媒、充填剤、有機顔料、無機顔料、増粘剤、撥水剤、あるいは分散剤などのような、公知慣用の種々の物質を適宜添加して使用することができる。
【００２７】
以上のようにして得られる湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂は、使用直前に、エポキシ基含有シリコン化合物からなる硬化剤を、その他の成分に混合せしめるという、いわゆる二液型で以て使用される。
【００２８】
本発明の切断刃は、鋸歯状の刃を有する紙製の切断刃であって、紙基材に、上記の湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を含浸して硬化させて得られる。
【００２９】
紙基材としては、上記湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を程良く含浸するものであれば用いることができ、竹パルプ紙、ケナフ紙、中密度紙などは切断刃としての所望の強度が得られ易く好適である。特に竹パルプ紙は、腰があり、繊維が短いため、切断刃に加工した際に先端部が毛羽立つおそれが殆どなく、優れた切れ味と強度が得られる。この紙基材の厚さは用いる材質によっても異なるが、一般に１５０〜５００μｍ程度が好ましく、２００〜３５０μｍ程度が特に好ましい。紙基材の厚さが薄過ぎると、所定の強度・切れ味を持たせることが困難であり、厚過ぎても切れ味が悪くなると共に、多量の湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂が含浸されて硬化期間が長くなり生産性が低下し、また、硬化後に表面の割れやひびが発生するおそれがある。
【００３０】
本発明の切断刃を得るには、紙基材上に、湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を、刷毛塗り、ローラー塗装、浸漬塗装、グラビアコーター塗装、ロール・コーター塗装などといった、公知慣用の種々の塗装方法によって塗装せしめた後に、加熱処理を施す、もしくは、常温に１〜１０日間程度放置して硬化せしめ、硬化後に所望の鋸歯状の刃を有する形状に切断加工すればよい。これにより、とりわけ耐水性・耐久性に優れ、切れ味の良い切断刃が得られる。尚、本発明の切断刃は、予め所定の鋸歯状の刃を有する形状に切断された紙基材に、湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を含浸して硬化させて製造することもできる。
【００３１】
紙基材への湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂の塗布は、固形分換算で２〜２８ｇ／ｍ2程度となるように行うのが好ましく、５〜１０ｇ／ｍ2が特に好ましい。この塗布量が少な過ぎると、所定の強度・切れ味を持たせることが困難であり、逆に多過ぎても切れ味が悪くなると共に、硬化期間が長くなり生産性が低下し、また、硬化後に表面の割れやひびが発生するおそれがある。
【００３２】
以上のようにして得られる本発明の切断刃は、例えばラップフィルム、アルミホイル、クッキングペーパー等のロールを収納するロールカートンに取り付けられる切断刃として好適に利用することができる。
【００３３】
本発明の切断刃付ロールカートンは、図１に示されるように、紙製のロールカートン１の所定の位置に、本発明の切断刃２が接着されたもので、外観上は従来の切断刃付ロールカートンと全く同様である。尚、図１に示される例では、ロールカートン１の蓋体前片３の下端部内側に切断刃２が接着されているが、この切断刃２の接着位置は、本体前壁４の上又は下端部等、従来と同様のいずれの位置であっても良い。
【００３４】
紙製のロールカートン１への切断刃２の接着方法は特に限定されるものではなく、ポリエチレン系接着剤やヒートシール剤等で超音波シール、高周波シール、熱圧着等により、またはエチレン酢酸ビニル共重合体等のホットメルト接着剤、あるいは粘着剤やコールドシール剤を用いることができる。
【００３５】
以下に具体的な切断刃の接着方法の一例として、水性のコールドシール剤を用いた場合の切断刃の接着方法について述べる。
【００３６】
水性コールドシール剤としては、メタクリル酸メチルとアクリル酸の共重合体（Ａ成分）と、アクリル酸エステルとメタクリル酸の共重合体（Ｂ成分）と、ゴム変性ポリメタクリル酸エステル（Ｃ成分）と、シリカ粉とを含有しているものが挙げられる。
【００３７】
Ａ成分は、接着樹脂のベースをなすもので、これをベースとした変性アクリル系の水性コールドシール剤とすることにより、従来の天然ゴム系の水性コールドシール剤における経時劣化を解消することができる。
【００３８】
Ｂ成分は、水性コールドシール剤の印刷特性を向上させて、グラビアコーターでの塗布を可能にするためのもので、Ａ成分１００重量部に対して１２〜６０重量部含有されていることが好ましい。
【００３９】
Ｃ成分は、ポリメタクリル酸エステルに変性ゴムを混合することによって変性したもので、これを添加することによって耐熱性を向上させることができる。Ｃ成分は、Ａ成分１００重量部に対して８０〜２３０重量部配合されていることが好ましい。
【００４０】
本発明で好適に用いられる水性コールドシール剤は、上記Ａ〜Ｃ成分の合計量１００重量部に対してシリカ粉を７〜３５重量部含有していることが好ましい。この範囲でシリカ粉を添加しておくことにより、本水性コールドシール剤の塗布乾燥後のブロッキングを防止することができる。
【００４１】
上記Ａ成分及びＣ成分はエマルジョンとし、Ｂ成分は水溶液として配合することが好ましい。Ａ〜Ｃ成分及びシリカ粉を配合した本水性コールドシール剤は、必要に応じて水で希釈することによってグラビアコーターに供される。希釈は、重量において、含有されるシリカ粉の４〜６倍の含水量となるように行うことが好ましい。
【００４２】
図１に示したような本発明の切断刃付ロールカートンは、例えば上記の水性コールドシール剤を用いた場合には、次のようにして容易に製造することができる。
【００４３】
まず、ロールカートン１と切断刃２にそれぞれ前記水性コールドシール剤の塗布乾燥面を形成する。
【００４４】
ロールカートン１への塗布乾燥面の形成は、ロールカートン１となる原紙における所定の位置（切断刃２を取り付けるべき位置）又はロールカートン１のブランクにおける所定の位置（同上）に前記水性コールドシール剤を塗布し、乾燥させることで行う。これらの塗布作業は、従来と同様にロールコーターで行うこともできるが、前記水性コールドシール剤を用いることにより、グラビアコーターで行うことができる。グラビアコーターで塗布作業を行うと、塗布の位置及び形状の設定が容易かつ正確となり、作業性を向上させることができる。
【００４５】
一方、切断刃２への塗布乾燥面の形成は、鋸歯を形成する前の長尺の原反に対して行うと作業効率がよい。
【００４６】
水性コールドシール剤の塗布後の乾燥は、例えば温風の吹き付け等によって行うことができる。
【００４７】
上記のようにして、ロールカートン１の所定の位置と切断刃２とに水性コールドシール剤の塗布乾燥面を形成した後、通常、ロールカートン１がブランクの状態にあるときに、両塗布乾燥面を合わせて圧接することによって、ロールカートンに切断刃２を接着固定することができる。この後のロールカートン１の組み立て等は従来と全く同様である。
【００４８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４９】
（実施例１〜９）
表１に示すように、３級アミノ基含有アクリル樹脂からなる１種類の主剤とエポキシ基含有シリコン化合物からなる３種類の硬化剤とを用い、これらを混合せしめた３種類の湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を用いて、グラビアコーターによって３種類の紙基材の両面に塗布せしめた後、常温に１週間放置して硬化せしめた。尚、上記の湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂には、主剤の固形分が２５．６重量％となるように溶剤（酢酸エチル）が添加されている。
【００５０】
【表１】
0004464508.tif 000004
【００５１】
表１中の硬化剤の配合量は、主剤１００ｇに対する硬化剤の配合量(溶液重量基準)を示している。また、主剤及び硬化剤は大日本インキ化学（株）製であり、表１中には品番名を示した。これら主剤及び硬化剤の特性を表２に示す。
【００５２】
【表２】
0004464508.tif 000005
【００５３】
この湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を含浸・硬化させる製造工程における作業適性について、以下のように評価した。その結果を表３に示す。
【００５４】
▲１▼作業適性
各紙基材へバーコーターで湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を塗工後、８０℃のオーブンへ１０秒間入れ、その後に塗工された表面へ同じ基材を重ねてローラーで圧縮してその状態を確認する。
◎：ブロッキングなし
○：多少くっつく感じがしたが、問題なく分離できた
【００５５】
また、上記湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を含浸・硬化させる前と後の紙基材の強度試験を以下のようにして行った。その結果を表３に示す。
【００５６】
▲２▼強度
ＪＩＳ  Ｐ８１２６「板紙の圧縮強さ試験方法（リングクラッシュテスト）」により強度試験を行った。
【００５７】
次に、湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を含浸・硬化させた９種類の切断刃の原反を打ち抜き型で打ち抜くことにより、鋸歯状の刃を有する９種類の切断刃を得た。
【００５８】
次に、下記の材料を用いて水性コールドシール剤を調製した。
・メタクリル酸メチルとアクリル酸の共重合体（Ａ成分：固形分５０重量％のエマルジョン）／１００重量部（固形分換算）
・アクリル酸エステルとメタクリル酸の共重合体（Ｂ成分：固形分３０重量％の水溶液）／１３重量部（固形分換算）
・ゴム変性ポリメタクリル酸エステル（ポリメタクリル酸エステルと変性ゴムの混合物：Ｃ成分：固形分５５重量％のエマルジョン）／８２重量部（固形分換算）
・シリカ粉／４０重量部
・水／２００重量部
【００５９】
上記各材料を混合し、消泡剤を適当量添加して水性コールドシール剤を調製した。得られた水性コールドシール剤をグラビアコーターで紙製のロールカートンブランクの所定の位置と、前述のようにして得られた９種類の切断刃に塗布し、それぞれ乾燥させて塗布乾燥面を形成した。その後、この切断刃とロールカートンの塗布乾燥面同士を合わせて圧接することで、切断刃をロールカートンに接着した。
【００６０】
得られた切断刃付ロールカートンから、以下の各検査項目について検査した。その結果を表３に示す。
【００６１】
▲３▼切れ味
各切断刃をカートンに装着し作製したロールカートンにラップフィルムを入れ、２０ｃｍごとに１００回切断し、その切れ味を確認した。
○：１００回後でも切れ味が変わらない
△：１００回後でもラップフィルムを切断できるが、若干切れにくくなった
【００６２】
▲４▼耐水性
温度４０℃、湿度９０％ＲＨの恒温槽に２４時間放置した後、切断刃の状態を肉眼で観察すると共に、ラップのカッティング試験を行った。
【００６３】
【表３】
0004464508.tif 000006
【００６４】
表３中、リングクラッシュテストの左欄は湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂を塗布する前の紙基材についての試験結果、右欄は湿気硬化型シリコン・アクリル樹脂の塗布・硬化後の紙基材（原反）についての試験結果である。
【００６５】
表３に示されるように、本発明による切断刃はいずれも、耐水性に優れ、良好な切れ味を発揮することができた。
【００６６】
一方、バルカナイズドファイバー製の切断刃について同様の耐水性試験を行ったところ、膨潤し、ラップフィルムの切断ができなくなった。また、上記実施例に使用した中密度紙と同じものを紙基材に使用し、紫外線硬化型樹脂を塗布し紫外線を照射して硬化させたものは、中まで硬化しておらず、臭いが発生した。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の切断刃は、耐水性・耐久性に優れ、良好な切れ味を安定して発揮することができる。また、このような切断刃をロールカートンに接着した本発明の切断刃付ロールカートンは、ラップフィルム、アルミホイル、クッキングペーパー等のロールから必要長さだけ切断する際の作業性が良好で、最後まで切れ味が低下することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切断刃付ロールカートンの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  ロールカートン
２  切断刃
３  蓋体前片
４  本体前壁
【図１】
0004464508.tif 000007