(57)【要約】  【課題】  耐油性、離型性、耐熱性、適度な気体透過性を有し、高い成形自由度を有し、繰返使用可能な焼き型として使用できる紙製成形容器、及び該容器を得られる成形容器用原紙を得る。  【解決手段】下記の(１)〜(４)の４つの条件を満足する基材紙の少なくとも片面に剥離剤層が設けられており、透気度（ＪＩＳ−Ｐ８１１７）が、１００〜５０００である成形容器用原紙。  (１)引張強度（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が２.０kN／m以上。  (２)破断伸び（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が１.５％以上。  (３)下記式により定義される限界圧縮応力が１〜１０MPaの範囲。      限界圧縮応力＝Ａ／Ｂ      但し、ＡはＪＩＳ−Ｐ８１２６による圧縮強度、      Ｂは圧縮強度測定時における試験片の荷重部分面積を各々示す。  (４)厚さ方向に２０kgf／cm２の圧縮応力を加えたときの圧縮変形量が１０％以上。前記成形容器用原紙を、プレス成形により成形したことを特徴とする紙製成形容器。  【選択図】    図１
2007314246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の(１)〜(４)の４つの条件を満足する基材紙の少なくとも片面に剥離剤層が設けられており、透気度（ＪＩＳ−Ｐ８１１７）が、１００〜５０００であることを特徴とする成形容器用原紙。
(１)引張強度（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が２．０kN／m以上。
(２)破断伸び（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が１．５％以上。
(３)下記式により定義される限界圧縮応力が１〜１０MPaの範囲。
限界圧縮応力＝Ａ／Ｂ
但し、ＡはＪＩＳ−Ｐ８１２６による圧縮強度、
Ｂは圧縮強度測定時における試験片の荷重部分面積を各々示す。
(４)厚さ方向に２０kgf／cm２の圧縮応力を加えたときの圧縮変形量が１０％以上。
【請求項２】
基材紙の原料パルプとして機械パルプを含むことを特徴とする請求項１に記載の成形容器用原紙。
【請求項３】
密度０．７〜０．９g／cm3の高密度層、及び密度０．７g／cm3未満の低密度層を有し、米坪が１００〜５００g／m２、全体の密度が０．４〜０．７g／cm3、かつ低密度層が機械パルプ、カールドファイバー、及びマーセル化パルプの少なくとも一つから選ばれるパルプを主体として構成された基材紙の少なくとも片面に剥離剤層が設けられており、透気度（ＪＩＳ−Ｐ８１１７）が、１００〜５０００であることを特徴とする成形容器用原紙。
【請求項４】
剥離剤層が、シリコーン樹脂から形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の成形容器用原紙。
【請求項５】
基材紙と剥離剤層との間に、アンダーコート層を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の成形容器用原紙。
【請求項６】
請求項１〜５記載の成形容器用原紙を、プレス成形により成形したことを特徴とする紙製成形容器。
【請求項７】
請求項１〜５記載の成形容器用原紙を、トレイカートンに成形したことを特徴とする紙製成形容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にパン、ケーキ、菓子等の加熱調理により製造する食品の焼き型として好適に使用可能な紙製成形容器を得るための成形容器用原紙、及び紙製成形容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パン、ケーキ、菓子等の加熱調理により製造する食品は、通常、食品の材料を各種の素材からなる焼き型に入れて加熱調理するものである。例えば、紙基材にシリコーン樹脂等の剥離剤層を設け、耐油性、耐熱性、離型性を付与した食品容器用原紙によって焼き型を製造することが行われていた（特許文献１、特許文献２）。
紙を基材とする焼き型は、金属やシリコーン樹脂による焼き型と比較して安価であって、現在でも広く用いられている。しかし、このような紙基材は、場合によってはその強度が十分とは言えない場合がある。
また、このような焼き型としての用途では、底部及び側面部に継ぎ目が無い容器形状が適している。円筒状型の場合はプレス成形によるカップ型容器（特許文献２、図５参照）が、矩形形状型の場合は四隅貼りトレー（特許文献２、図４参照）が好適である。しかし、一般の原紙をプレス成形により成形したカップ型容器の場合、強度及び形状の安定性が十分ではなく、さらに形状の自由度がほとんど無いのが現状であり、複雑、多様な形状の製品を製造することは不可能であった。また、基材に剥離剤を塗工した原紙を使用した場合、剥離剤塗工面の接着剤での接着が困難であり、その結果、生産性、及び形状安定性に問題があった。
また、形状保持性や強度の向上のためにポリエチレンテレフタレート等のフィルムと紙基材を貼合した焼き型を使用することも行われている（特許文献３、特許文献４）。しかし、紙基材とフィルムと貼合することによって紙の易廃棄性及びリサイクル性が損なわれるという問題はあった。また、形状の自由度が無いという問題は解決されていなかった。さらに、フィルムを積層することにより、基材の透気度もしくは水蒸気透過度等の気体透過性が損なわれ、その結果加熱調理時に食品材料から発生する水蒸気等気体が抜けることを阻害して、容器が変形したり、食品の外観に影響が出る場合がある。また調理時に、高温の気体が容器内部に届かないため、食品に焦げ目が付くことを妨げたり、均一な加熱を妨げたりという問題があった。容器底部に孔を設けるなどしてこのような問題に対応していたが、孔あけの工程が余分に必要であり、また食品の外観状問題が生じる場合があった。
さらに、プレス成形による形状の自由度を高めるために、基材紙としてパルプと合成繊維を混抄したものを用いて成形したパン等の焼き型トレーが存在する（特許文献５）。このようなトレーについては、熱可塑性の合成樹脂繊維を多く含むため、焼き型として使用したときの耐熱性が劣り、通気性もないため、繰り返し使用する際の耐久性という面で問題があった。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５３−０８６８１９号公報
【特許文献２】特開２００２−３２６６９１号公報
【特許文献３】特開平０７−２６４９６４号公報
【特許文献４】特開２０００−１０９１５７号公報
【特許文献５】実用新案登録第３１１６８３２号公報
【特許文献６】特開２００２−２０１５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記課題を解決するものである。
即ち、本発明によって、耐油性、離型性、耐熱性、適度な気体透過性を有し、高い成形自由度を有し、かつ繰り返し使用可能な強度及び形状安定性を具備した焼き型として使用できる紙製成形容器、及び該容器を得ることが可能な成形容器用原紙を得ることが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成をとる。
即ち、本発明の第１は、下記の(１)〜(４)の４つの条件を満足する基材紙の少なくとも片面に剥離剤層が設けられており、透気度（ＪＩＳ−Ｐ８１１７）が、１００〜５０００である成形容器用原紙である。
(１)引張強度（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が２．０kN／m以上。
(２)破断伸び（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が１．５％以上。
(３)下記式により定義される限界圧縮応力が１〜１０MPaの範囲。
限界圧縮応力＝Ａ／Ｂ
但し、ＡはＪＩＳ−Ｐ８１２６による圧縮強度、
Ｂは圧縮強度測定時における試験片の荷重部分面積を各々示す。
(４)厚さ方向に２０kgf／cm２の圧縮応力を加えたときの圧縮変形量が１０％以上。
【０００６】
本発明の第２は、基材紙の原料パルプとして機械パルプを含む本発明の第１に記載の成形容器用原紙である。
【０００７】
本発明の第３は、密度０．７〜０．９g／cm3の高密度層、及び密度０．７g／cm3未満の低密度層を有し、米坪が１００〜５００g／m２、全体の密度が０．４〜０．７g／cm3、かつ低密度層が機械パルプ、カールドファイバー、及びマーセル化パルプの少なくとも一つから選ばれるパルプを主体として構成された基材紙の少なくとも片面に剥離剤層が設けられており、透気度（ＪＩＳ−Ｐ８１１７）が、１００〜５０００である成形容器用原紙である。
【０００８】
本発明の第４は、剥離剤層がシリコーン樹脂から形成される本発明の第１〜３のいずれかに記載の成形容器用原紙である。
【０００９】
本発明の第５は、基材紙と剥離剤層との間に、アンダーコート層を設けた本発明の第１〜４のいずれかに記載の成形容器用原紙である。
【００１０】
本発明の第６は、本発明の第１〜５記載の成形容器用原紙を、プレス成形により成形した紙製成形容器である。
【００１１】
本発明の第７は、本発明の第１〜５記載の成形容器用原紙をトレイカートンに成形した紙製成形容器である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって、耐油性、離型性、耐熱性を有し、高い成形自由度を有し、かつ繰り返し使用可能な強度及び形状安定性を具備した焼き型として使用できる紙製成形容器、及び該容器を得ることが可能な成形容器用原紙を得ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明における成形容器用原紙の基材紙を構成するパルプについて以下に述べる。
天然パルプ繊維としては、木材繊維（化学パルプ、機械パルプ）、非木材繊維、古紙パルプなどが必要に応じて任意に使用される。木材繊維のうち化学パルプとしては、クラフトパルプ、亜硫酸パルプ等が挙げられる。これらのパルプは未晒品でも、漂白処理を施したものでもよい。また、機械パルプとしては、グラウンドウッドパルプ（ＧＰ）、リファイナーグラウンドウッドパルプ（ＲＧＰ）、木材チップを加熱、リファイニング処理して得られるサーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）などが挙げられる。
これらの機械パルプのうち、シートの嵩高さ、及び強度の点からＴＭＰが最適である。なおＴＭＰとしては、木材チップを化学処理した後に加圧下でリファイニングするＣ−ＴＭＰ、さらに漂白処理を施したＢＣ−ＴＭＰ等も含むものとする。また、こうした木材繊維パルプのうち、針葉樹から得られる繊維長の長いパルプが原紙の延伸性、強度を向上させるために好適に使用される。
【００１４】
また、非木材繊維としては、コウゾ、ケナフ、ジュート等の靱皮繊維類や、木綿、コットンリンターなどの種毛繊維類や、マニラ麻、サイザル麻等の葉繊維類や、竹、バガス等の茎繊維類などが必要に応じて任意に使用可能である。特にコウゾ、ミツマタ、ケナフ、マニラ麻、サイザル麻、木綿、コットンリンター等は、繊維長も長く、本発明原紙の延伸性、強度を向上させることができるため好適に用いられる。
なお、本発明では、必要に応じて、各種古紙パルプを使用することも可能である。
【００１５】
上記の各種パルプ繊維は単独、あるいは２種類以上を併用して使用することができる。
また、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて合成樹脂繊維を混合することができる。
【００１６】
上記パルプ繊維から構成される本発明の成形容器用原紙の基材紙は、引張強度（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が２．０kN／m以上、好ましくは１０kN／m以上で、かつ破断伸び（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が１．５％以上であることが好ましい。
基材紙の引張強度が２．０kN／mより低い、あるいは破断伸びが１．５％より低いと延伸性が低く、プレス成形時に破断してしまい不適である。
なお、引張強度及び破断伸びを上記範囲に制御するためには、単層の場合、パルプの１部にＮＢＫＰを使用するか、または、紙力増強剤の配合量を調整する方法、あるいは、紙層を多層とし、その少なくとも一層にＮＢＫＰを用いるか、紙力増強剤を配合する方法等、公知の方法で制御できる。
【００１７】
平面の原紙をプレス成形するときに、成形体が歪みの大きい曲面部を有する場合、曲面部分に折りシワを形成させて歪みを吸収させる必要がある。このとき折りシワ部分は平面方向にアコーディオンのように折り込まれて凹凸を形成し、その後、プレスによりこの凹凸が厚さ方向に圧縮される。
このため、良好なプレス成形性を得るためには、基材紙の限界圧縮応力が１〜１０MPaの範囲、好ましくは５〜１０MPaの範囲で、厚さ方向の圧縮率が１０％以上の範囲にあることが好ましい。
なお、本発明における圧縮率とは、荷重２０ｋｇｆ／cm２の圧縮応力を加えたときの厚さ方向の圧縮率を示す。限界圧縮応力が１０MPaを越えると、折りシワ部分が十分に折り込まれず、また圧縮率が１０％より低いと折りシワ部分の圧縮成形が不十分となり、良好な成形性が得られなくなる。
【００１８】
限界圧縮応力、厚さ方向の圧縮率が上記範囲とするためには基材紙密度を低くする必要があるが、そのためには剛直なパルプ繊維を用いるとよい。一般に、均一な地合の紙シートを得るのにパルプ繊維を叩解して（パルプ繊維に機械的外力を加えて繊維の細胞壁の一部をフィブリル化する）使用するが、本発明では、繊維の剛直性を保持するために叩解を軽度に留める必要がある。
叩解の程度としては、例えば化学パルプの場合、フリーネス（Ｔａｐｐｉ  Ｔ−２２７カナダ標準型）が５００ｍｌｃｓｆ以上、機械パルプの場合１８０ｍｌｃｓｆ以上、麻パルプ、ケナフパルプの場合５００ｍｌｃｓｆ以上、段ボール古紙パルプの場合５００ｍｌｃｓｆ以上のものが好ましい。なおパルプ繊維の叩解には、従来使用される各種リファイナーが適宜使用可能である。
【００１９】
また、本発明の効果を損なわない範囲で、基材紙の抄造時に発泡剤を添加して密度を下げることもできる。発泡剤としては、マイクロカプセル内に低沸点溶剤を封入した熱膨張性マイクロカプセル等がある。また、シラスバルーンのような軽量無機顔料を添加して密度を下げることもできる。
【００２０】
本発明の基材紙を抄造するために紙料に添加する製紙用薬品としては、通常の抄紙で用いられるのと同様のサイズ剤、紙力剤、歩留向上剤等を必要に応じて使用することができる。また、これら製紙用薬品は抄造工程中に紙層間にスプレーしたり、抄造中、もしくは抄造後に原紙表面に塗工する方法で添加することも可能である。
また、抄造時に通常の抄紙で用いられるのと同様の填料を必要に応じて任意の組み合わせで添加することができる。
【００２１】
さらに、染料、ｐＨ調整剤、スライムコントロール剤、消泡剤、粘剤等の抄紙用添加助剤も用途に応じて適宜使用できる。
本発明の抄紙時ｐＨは酸性抄紙である４．５付近から中性抄紙の６〜８程度の間で必要に応じて任意に選択することが可能である。
【００２２】
上記材料からなる紙料を常法により抄紙する。使用する抄紙機は、従来用いられている任意の形式の抄紙機を適宜選択可能であり、特に限定されない。また、乾燥においても、従来用いられている任意の形式のドライヤーを適宜選択可能であり、特に限定されない。
また、本発明において、上記抄紙工程から得られる基材紙は、単層でも良く、２層以上の抄合わせ紙でもよい。
【００２３】
このようにして得られる基材紙の坪量は、１００〜５００ｇ／ｍ２の範囲が好ましく、２００〜４００ｇ／ｍ２の範囲が更に好ましい。坪量が１００ｇ／ｍ２より低いとプレス成形後に得られる成形体に十分な強度が発現せず、５００ｇ／ｍ２を越えると折りシワ部分の成形性が低下して好ましくない。
前記した方法により、本発明の(１)〜(４)の要件を満たす紙が製造できるが、強度と伸びと剛性と圧縮率形成のバランスをとるためには、クラフトパルプ、または上質古紙を主体とする密度０．７〜０．９ｇ／ｃｍ3の両外層の間に、機械パルプを主体とする密度０．７ｇ／ｃｍ3未満の中層を有する、密度０．４〜０．７ｇ／ｃｍ3の多層紙を用いることが最も好ましい。
【００２４】
本発明における成形容器用原紙の基材紙としては、密度が０．７ｇ／ｃｍ3未満の低密度層と、密度０．７〜０．９ｇ／ｃｍ3の高密度層を含む２層以上の多層抄き紙であり、かつ、全体の密度が０．４〜０．７ｇ／ｃｍ3の紙を使用することが好ましい。低密度層は好ましくは密度０．２〜０．６５ｇ／ｃｍ3である。
【００２５】
上記多層抄き紙は、低密度層と高密度層を各々１層有すればよいが、さらに望ましくは表裏の外層を共に高密度層とし、低密度層である中層が挟まれた構造とすることがより嵩高で剛度の高い原紙を得る上でさらに効果的である。
【００２６】
紙、板紙等のシートの剛度Ｓは、該シートを片持ち梁と考えたとき、Ｓ＝Ｅ・Ｉ／Ｂ・Ｗ＝Ｅ・Ｔ３／１２・Ｗ、（Ｅ：ヤング率ＭＰａ、Ｉ：断面二次モーメントＮ・ｃｍ２、Ｂ：試料巾ｍｍ、Ｗ：試料重量ｋｇ、Ｔ：試料厚さｍｍ）で示される。即ち、剛度Ｓはヤング率とシート厚さの３乗に比例すると考えることができる。
【００２７】
さらに、板紙のような多層構造のシートの剛度は、Ｔａｐｐｉ Ｎｏｖ、１９６３、Ｖｏｌ．４６、Ｎｏ．１１のＡ．Ｔ．Ｌｕｅｙによると、同様に前述の式を用い、各層のヤング率と断面二次モーメントから各層の剛度値を求め、それら各層の剛度値の和でシート全体の剛度値が求められるとされる。
この考え方に基づけば、紙の厚さ中心からの距離が遠い、即ち、紙厚が厚いほど剛度が得られるので、中層は嵩高にすればよい。また、剛度は厚さの３乗とヤング率の積で示されるので、ヤング率は外層ほど高い方が剛度向上に効果的である。
【００２８】
このことから、中層の密度は０．７ｇ／ｃｍ３未満、さらには０．２〜０．６５ｇ／ｃｍ３が好ましい。さらに好ましくは０．３〜０．6ｇ／ｃｍ３である。
中層の密度を０．２ｇ／ｃｍ３未満にすると層間強度の低下が激しく、また、０．７ｇ／ｃｍ３を越えると、原紙全体の密度を０．４〜０．７ｇ／ｃｍ３とすることができない。
また、外層の密度は、０．７〜０．９ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。０．７ｇ／ｃｍ３未満だと外層のヤング率が低下し、本発明の剛度の向上が期待できない。また、密度０．９ｇ／ｃｍ３を越えた場合は原紙の外層表面が緊密になりすぎることによって、抄紙段階でこれ以上の高密度層を得ることは実質的には困難であるばかりか、プレス成形適性が伴わなくなる。
【００２９】
高密度層に用いるパルプの種類には特段の制約はないが、ＮＵＫＰ、ＮＢＫＰ等のＮ材（針葉樹）パルプの叩解度を高くして剛度を失わないようにしたものが特に望ましい。なお、本発明を効果的なものとするためには、高密度層とした外層の坪量は１５〜１００ｇ／ｍ２であることが好ましい。即ち１５ｇ／ｍ２未満では高ヤング率の層を得ることは困難であり、また抄紙自体も困難である。一方、前記外層が１００ｇ／ｍ２を越えると、相対的に低密度層の坪量が減るために原紙全体の密度が上がり、０．４〜０．７ｇ／ｃｍ３の範囲とすることが困難である。
本発明の基材紙となる多層抄き紙の製造は、一般的な板紙を製造するのと同様に多層抄き合わせフォーマを用いて行う。
【００３０】
本発明において、低密度層として用いるパルプは、ＪＩＳ−Ｐ８１２１のカナダ標準形に準じたフリーネスが再離解状態で２００〜６５０ｍｌの範囲となるものを用いることが好適である。フリーネスが２００ｍｌ未満の場合、パルプ繊維の水切れが悪いため、搾水されたシートが緻密な構造になりやすく、低密度な紙層構造を得にくくなる。反対にフリーネスが６５０ｍｌを越えると、シートが低密度になりすぎて抄紙時にプレス工程で層間剥離を発生してバルーン状の膨れが発生しやすくなる。なお、再離解状態で２００〜６５０ｍｌのフリーネスを示す紙料は、用いられたパルプ原料の如何に関わらず、カナダ標準型フリーネスで２５０〜７００ｍｌとすることができる。
また、使用されたパルプのフリーネスを、原紙を再離解して測定することは、良好な操業性を示した製品から必要なパルプ特性を単時間で把握するのに有効である。
【００３１】
また、低密度層に用いるパルプ原料としては、任意に選択が可能であるが、低密度な紙層を得やすいパルプ原料を主体とすることが好ましい。具体的にはこのようなパルプとしては機械パルプが挙げられる。機械パルプには、ＧＰ、ＴＭＰ、ＲＧＰ等があるが、ＴＭＰ、ＲＧＰが特に好ましい。その中でもラジアータパインやサザンパイン、ダグラスファー等を原料とするものが、繊維が剛直で変形しにくいという特徴のため、低密度な紙層を得ることができ、またプレス成形時の密度低下も少ないので特に好ましい。
なお、本発明においては、機械破砕する際に化学薬品を添加して得たパルプや、漂白工程を経たパルプ等、一部化学処理したパルプも機械パルプとして扱うものとする。さらに、マーセル化パルプやカールドファイバー等、化学処理によってパルプに低密度化特性を付与したものも好適に使用できる。
本発明においては、低密度層を構成するためには前述のパルプを主体として使用するが、その他、通常用いられる木材を原料とした化学パルプ、又は、各種非木材を原料とした化学パルプ等を適宜配合して使用することも可能である。
いずれにせよ、本発明においては、低密度層の密度が０．２ｇ／ｃｍ３以上、０．７ｇ／ｃｍ３未満となるように各種のパルプを選択し、必要に応じて複数の種類を配合して使用することが望ましい。
なお、本発明においては、機械パルプ、マーセル化パルプ、カールドファイバーの少なくともいずれかが、基材紙の全パルプ中の５０％以上含まれることがさらに望ましい。
【００３２】
本発明においては、前述のように得られた基材紙の少なくとも片面に、剥離剤層を設けることを特徴とする。
剥離剤層の形成方法としては、剥離剤液の塗工によるものが好ましい。前記剥離剤液の塗工方法は、ゲートロールコーター、バーコーター、ロールコーター、エアナイフコーター、ブレードコーター等から任意に選択された公知の塗工設備によって塗工することが可能である。さらに好ましくは、低濃度、低粘度のものを塗工するという理由により、グラビアコーター、もしくはバーコーターにより塗工を行うことが好適である。
本発明の剥離剤層は、食材に対する安全性の面、及び食材との剥離性の面から、シリコーン樹脂又はフッ素系樹脂により形成されることが好適であり、中でも安全性の面からシリコーン樹脂が最も好適に用いられる。
【００３３】
本発明において、成形容器用原紙には気体透過性を有することが好ましい。
その理由は、上記原紙よりなる紙製成形容器を焼き型として用いる場合、食品材料のほとんど水分を含むものであり、加熱調理時には、多量の水蒸気が発生する。またパン、焼き菓子等に含まれるベーキングパウダー等から炭酸ガス等の気体も多く発生する。従って、容器に適度な気体透過性を有することにより、容器の変形、及びそれによる食品の外観への影響を避けることが可能となる。
また、水蒸気透過性が十分でない場合、加熱調理時に発生する水蒸気の抜けが妨げられるため、圧力が高まった状態で水蒸気が容器の紙の厚さ方向に急激に抜けようとするため、塗工により設けた剥離剤層にピンホールや剥離等が発生する場合があり、その結果、調理後の食品の離型性が悪化するおそれがある。
また、通気性が十分でない場合、調理時に容器外部の高温の気体が容器内部に届かないため、食品に焦げ目が付くことを妨げたり、均一な加熱を妨げるという問題があった。このような問題には、容器の底部分に孔を空けたりして対処することもできるが、余分な工程が必要だったり、食品の外観に悪影響を与えたりするおそれがあった。
本発明において、上記の理由により成形容器容原紙として必要とされる透気度（ＪＩＳ−Ｐ８１１７）は、具体的には１００〜５０００秒である。５０００秒を越える場合には、通気性、水蒸気透過性が十分でなく、調理時に中の食品に焦げ目が付くことが妨げられたり、剥離剤層にピンホールが発生したりする問題が発生する。また、１００秒未満の場合には、剥離剤層の形成が十分でなく、焼き型として利用した場合、食品との離型性が発揮されない。
【００３４】
本発明において剥離剤層は、シリコーン樹脂またはフッ素系樹脂もしくはこれらを含有する樹脂から形成される。
本発明において剥離剤層を形成するために使用可能なフッ素系樹脂として、具体的には、ポリ４フッ化エチレン樹脂、４−フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体樹脂、エチレン−４フッ化エチレン共重合体樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂等を用いることができる。これらは単独、又は任意の２種以上を混合して用いることができる。
【００３５】
また、本発明において剥離剤層を形成するために使用可能なシリコーン樹脂として、具体的には、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、メチルビニルジクロロシラン等の加水分解及び重合体等が挙げられる。これらは単独、又は任意の２種以上を混合して用いることができる。
また、シリコーン樹脂の形態は、溶剤型、無溶剤型、エマルジョン型のいずれの形態でも用いることができる。中でも臭気、安全性という点から無溶剤型が好適である。
また、シリコーン樹脂の塗工量は０．５〜３．０ｇ／ｍ２が好適であり、塗工量が０．５ｇ／ｍ２に満たない場合、食品との剥離性が劣り、また３．０ｇ／ｍ２を超える場合には経済性を損なうばかりでなく、気体透過性、水蒸気透過性が損なわれるため好ましくない。
【００３６】
本発明においては、剥離剤液の基材紙への浸透を防止して効率的に塗工し、剥離性能を効果的に発揮させるという目的で、基材紙と前述の剥離剤層の間に、アンダーコート層を設けることが好ましい。アンダーコート層とは、ポリビニルアルコール、ポリスチレン−アクリル共重合体等の水溶性樹脂、もしくは水性エマルジョンが、通気性を低下させることなく、剥離剤の浸透防止を効果的に行うという面から特に好ましい。
また、上記下塗り層の塗工量は、０．２〜２．０ｇ／ｍ２が好適であり、さらに好ましくは、０．５〜１．０ｇ／ｍ２である。塗工量が０．２ｇ／ｍ２に満たない場合、食品との剥離性が劣り、また２．０ｇ／ｍ2を超える場合には、気体透過性、水蒸気透過性が損なわれるため好ましくない。
【００３７】
次に該成形容器用原紙のプレス成形、及びプレス成形によって得られた紙製成形容器について述べる。
＜成形方法について＞
（１）原紙水分調整
本発明の紙製成形容器の製造方法としては、成形容器用原紙を容器ブランクシートに打ち抜き、必要箇所に罫線を入れ、雄型と雌型よりなるプレス型に該ブランクシートを挟み、加熱、加圧して成形する、プレス成形（絞り成形）という製造方法をとる。
このとき、成形容器用原紙は、予め調湿して原紙水分を調節することが好ましい。原紙水分は１０〜２０％の範囲が好ましく、好ましくは１１〜１７％、さらに好ましくは１２〜１５％、最も好適には１２．５〜１４．５％である。なお、原紙水分とは、原紙中の全パルプ分の絶乾質量に対する、水分の重量％をいう。原紙水分をこの好適範囲とすると、成形容器用原紙の可塑化が起こって成形性が向上し、成形時の紙層の破壊を低減する。この結果、より深さがあり、外観が滑らかで美しく、しかも高い剛性を有した成形容器を得ることができる。原紙水分が１０％未満であると成形体に十分な剛性が得られず、２０％を越えると、成形加工原紙にブリスターが発生して原紙の紙層が剥離する、水分量が多くなるため乾燥に時間がかかり生産性が落ちる、等の問題が発生する恐れがあり好ましくない。
【００３８】
（２）成形方法
次に、ブランクシートからプレス成形により紙製成形容器を製造する工程について説明する。
本発明でプレス成形は一対のプレス用金型により行う。一対の加熱プレス用金型とは、凸状で成形品の内容積部に対応する形状の凸型と、凹状で成形品の外形に対応する形状の凹型である。前記一対のプレス用金型は前後または上下方向に少なくとも片方の型が動くことにより成形容器をプレス可能である。
【００３９】
本発明においては、プレス時には、ブランクシート、もしくはプレス用金型のいずれかもしくは両方を加熱しておくことが好ましい。ブランクシートの加熱方法としては、高周波加熱、熱風加熱、赤外線加熱等、任意の手段が用いられる。
また、金型加熱手段としては、該プレス用金型に電熱加熱装置を設け加熱することが一般的であるが、高周波発振機を設けて高周波印加により加熱することが出来る。また両者を併用することもできる。
【００４０】
また、成形時の加熱温度は加工原紙が１００〜１５０℃となるような範囲が好ましく、さらに好ましくは１１０〜１４０℃である。１００℃未満であると、成形に時間がかかり生産性が落ちる。また１５０℃を越えると、特に原紙水分が高い場合にブリスターが発生しやすくなるので好ましくない。
【００４１】
プレス成形を完了した容器は、金型から取り出し空冷してもよいが、寸法安定性を高めるためには、高温の容器を冷却用の金型に一定時間だけ固定冷却することも好ましい。
【００４２】
前記加熱プレス用金型の材質としては、アルミニウム、アルミニウム系合金等、公知のものを適宜選択して使用可能である。
【００４３】
金型を動作させる方法としては、油圧、エアー圧、カム機構等、従来使用される公知の機構のものが適宜採用可能である。プレス成形時に上型と下型のクリアランスを制御する方法としては、油圧あるいはエアー圧による場合、成形品厚さに応じて、コンピューター制御により各圧力を制御することができる。また、ストッパーの位置を制御することができる。カム機構による場合、予め設計されたカム形状と型の下降速度により制御可能である。
【００４４】
プレス成形時の圧力は、１０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲が好ましい。圧力が１０ｋｇｆ／ｃｍ２より低いと罫線部分の圧縮変形が不十分となるおそれがあり、また１００ｋｇｆ／ｃｍ２を越えると、折りシワ部分の紙層が破壊されるおそれがあり好ましくない。
プレス成形時のプレス時間については、成形性、作業性の点から２〜３０秒の範囲が好ましい。
【００４５】
＜高温・高湿下での原紙特性＞
プレス成形時のような、高温・高湿条件下において、成形容器用原紙の破断強度（引張強度）は弱くなり、小さな力で破断するようになる。さらに、高湿条件においては、温度が高い程破断伸びも小さくなり、即ち、破断しやすくなる傾向がある。そのため、高温・高湿下における原紙の引張特性が、絞り成形適性において重要な要件となるが、実際の成形時における紙の温度、水分を測定することは困難である。また、高温・高湿下における紙の引張特性を測定することは容易でない。
【００４６】
しかし、本発明者らは研究の結果、温度２３℃、紙中水分量１４重量％の条件下において、下記の及びの条件を満たす成形容器用原紙は、高温・高湿下での絞り成形に適していることを見出した。
（１）縦方向の破断伸び（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）が２％、さらに好ましくは３％以上。
（２）縦方向の引張弾性率が１０００〜２０００ＭＰａ、さらに好ましくは１２００〜１８００ＭＰａの範囲。
なお、上記の紙中水分量とは、伸びや弾性率測定時点において、紙中の水分重量を紙の全重量（パルプ＋添加剤＋水分）で除した値を指す。
なお上記測定は、塗工層が存在しない基材紙の状態での測定である。
【００４７】
上記の温度２３℃、紙中水分量１４重量％での縦方向の破断伸びが２．０％未満の場合、プレス成形加工時、延伸性が低いため破断してしまうという問題が発生する可能性がある。
また、温度２３℃、紙中水分量１４重量％での引張弾性率を２５００ＭＰａ以下の範囲にすると、成形加工原紙のパルプ繊維の流動性が高まり、成形時の折りシワ部分の紙層破壊を低減することができ、この結果、強度の高い成形体を得ることができる。前記引張弾性率が１０００ＭＰａ未満の場合、成形容器の剛性が不足するという問題が発生する恐れがある。
【００４８】
＜容器の形状について＞
本発明が対象とする紙製成形容器は、1枚の紙を一対の凸型と凹型のプレス金型で絞り成形（プレス成形）して得られる容器である。
容器上部は開口しており、上部端縁はフランジを有する形態が代表的なものである。またフランジをカーリング成形したものでもよい。また容器はフランジを有さない形態であってもよい。また、底部は閉口していても開口していてもかまわない。
【００４９】
なお、本発明の成形容器用原紙をプレス成形して得た紙製成形容器は、従来の原紙等を使用したものと比較して、表面が滑らかで外観が美しく、より形状の自由度の高い容器とすることが可能である。即ち、従来の紙製容器では不可能な多種多様な形状の容器を得ることができるばかりか、文字や図形、さらには漫画のキャラクター等の複雑な意匠を有する容器を得ることが可能である。
このような紙製成形容器を焼き型として使用することで、より外観が美しく複雑で多種多様な形状を有する食品を製造することが可能である。
【００５０】
紙製成形容器の平面図の外形としては、正方形、長方形、円形、楕円形など任意に製造することが可能である。各形の場合も、角の部分は通常丸みを帯びている。図１、図２に本発明のプレス成形容器の一例を、見取り図として記載する。
また、上記紙製成形容器は、焼き型として用いられる場合には底面に孔を設けることが可能である。底面に孔を設けることによって、調理の際に熱が伝わり易く、食品に適度に焦げ目や焼き色が付き易くなるという利点、またガス透過性や水蒸気透過性を補うことによって、調理時に食品から発生するガスが逃げ易いので、内圧が高くなりすぎて焼き型、及びそれによって製造する食品が変形することを防ぐという利点がある。
さらに、焼き型として利用する紙製成形容器においては、底面部は必ずしも必要ではなく、例えば筒状であっても良い（図３）。このような場合、底面部はプレス成形後、もしくはプレス成形と同時に打ち抜いて製造することが好適である。また、底面部のない形状の焼き型の場合は、一般に、前記焼き型をオーブン等の調理器具の天板に並べた後に食品の材料を充填し、加熱調理するという方法が取られる。
【００５１】
なお、本発明の成形容器用原紙は、前述したプレス成形以外にも、一般の板紙と同様に通常の製函機を用いて箱やトレイ等の任意の形状に成形することが可能である。
なお、本発明の成形加工原紙をトレイカートン状に加工して焼き型として使用する場合は、ブランクシート（図４）を罫線で底面と側面とに区画し、該側面部を折り立てて、さらに側面部のコーナーを折り畳み、重ね合わせて側面部外側に糊付け等の手段で接合して成形されたタイプのトレイカートン（図５）が、底面及び側面が一枚のブランクシートから構成されていて継ぎ目がなく、従って、内容物が継ぎ目から外に漏れることが無いので特に好適である。
なお、本発明の成形加工原紙は、クラフトパルプや古紙パルプを紙料と用い、多層抄きであっても層間の密度差がなく、本発明の成形容器用原紙よりも全層が高密度で抄造された通常の板紙より、カートン成形時に罫線を深く入れても紙の破れが生じにくい。罫線を深く入れることによって、折り曲げて接合した部分に隙間ができにくくなるため、成形の精度が向上する。従って、本発明の成形容器用原紙によって、より形状が整った紙製成形容器を得ることが可能となる。さらに、罫線を入れる際に、紙の成形性が良いので、シリコーン皮膜が損傷しないという利点がある。
また、本発明の成形加工原紙により得たトレイカートン容器は、前記の通常の板紙を使用したものに対し、同坪量であっても、密度が低く、同一加重を加えた際の厚さ方向の圧縮変形量が大きいため、トレイカートンを形成する際に折り目として入れる罫線を深く入れられることにより、トレイカートンを形成した際の形状安定性に優れている。従って、焼き型としての繰り返しの使用時の耐久性に極めて優れている。
なお、紙製成形容器の形状変更は、ブランクシート打抜きの際の形状、罫線位置、折り曲げ加工成形機の調整により簡便に行うことが可能である。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例によって、本発明を更に具体的に述べる。
＜実施例１＞
ディスクリファイナーを用い、市販ＮＢＫＰを５５０ｍｌｃｓｆ（ＴａｐｐｉＴ−２２７カナダ標準型）に、ラジアータパインＴＭＰを３００ｍｌｃｓｆに、市販ＮＵＫＰを５５０ｍｌｃｓｆに叩解した。
これらを紙料とし、多層抄合わせ抄紙機を用いて第１層ＮＢＫＰ４０ｇ／ｍ2、第２層ＴＭＰ２６０ｇ／ｍ2、第３層ＮＵＫＰ５０ｇ／ｍ2の３層構成からなる３５０ｇ／ｍ２の板紙を抄造して基材紙を得た。この基材紙を後述の測定方法により、引張強度、破断伸び、限界圧縮応力、厚さ方向の圧縮変形量を測定した。
前記基材紙に、シリコーン樹脂剥離剤（KS835，溶剤型：信越化学製）をテストグラビアコーターを用いて固形分２．０g／ｍ２塗工して、本発明の成形容器用原紙を得た。
また、プレス成形により焼き型形状に成形して紙製成形容器を得た。
なお、上記で得た紙製成形容器の形状は図１とし、サイズは上部開口部が８０ｍｍ×８０ｍｍの略四角形、深さ３０ｍｍとした。
【００５３】
＜実施例２＞
第１層ＮＢＫＰ４０ｇ／ｍ2、第２層ＴＭＰ２００ｇ／ｍ2、第３層ＮＵＫＰ４０ｇ／ｍ2の３層構成からなる２８０ｇ／ｍ２の板紙を抄造して基材紙を得た以外は、実施例１と同様にして、本発明の本発明の成形容器用原紙、及び、紙製成形容器を得た。
【００５４】
＜実施例３＞
第１層ＮＢＫＰ４０ｇ／ｍ2、第２層ＴＭＰ２４０ｇ／ｍ2、第３層ＮＵＫＰ５０ｇ／ｍ2の３層構成からなる３３０ｇ／ｍ２の板紙を抄造して基材紙を得た以外は、実施例１と同様にして、本発明の本発明の成形容器用原紙、及び、紙製成形容器を得た。
【００５５】
＜実施例４＞
実施例１で得た基材紙に、アンダーコート層として、ＰＶＡ（デンカポバールＰＶＡ117，電気化学工業製）を固形分０．５ｇ／ｍ２塗工し、さらに実施例１で使用したものと同じシリコーン剥離剤をテストグラビアコーターで固形分１．５g／ｍ２塗工して、成形容器用原紙、及び、紙製成形容器を得た。
【００５６】
＜比較例１＞
実施例１で得た基材紙の表面に、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂（ジュラネックス，ポリプラスチックス製）２５ｇ／ｍ2を、押出しラミネート機を用いてラミネートして成形容器用原紙とした。さらに該成形容器用原紙を、実施例１と同様、プレス成形により紙製成形容器を得た。
【００５７】
＜比較例２＞
ディスクリファイナーを用い、市販ＬＢＫＰを３００ｍｌｃｓｆに叩解した。
上記ＬＢＫＰと、実施例１と同様にして得たＮＢＫＰ、ＮＵＫＰの各紙料を用いて、第１層ＮＢＫＰ４０ｇ／ｍ2、第２層ＬＢＫＰ／ＮＢＫＰ＝７０／３０、２４０ｇ／ｍ2、第３層ＮＵＫＰ５０ｇ／ｍ2の３層構成からなる３３０ｇ／ｍ２の板紙を、実施例１と同様に抄造して基材紙を得た。この基材紙を後述の測定方法により、引張強度、破断伸び、限界圧縮応力、厚さ方向の圧縮変形量を測定した。
該基材紙の表面に、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）樹脂（ＴＰＸ，三井化学製）２０ｇ／ｍ2を、押出しラミネート機を用いてラミネートして成形容器用原紙とした。さらに該成形容器用原紙を、実施例１と同様、プレス成形により紙製成形容器を得た。
【００５８】
＜比較例３＞
実施例１と同様にして得た、ＮＢＫＰ、ＮＵＫＰ、及び比較例２で得たＬＢＫＰの各紙料を用いて、第１層ＮＢＫＰ４０ｇ／ｍ2、第２層ＬＢＫＰ／ＮＢＫＰ＝７０／３０、２２０ｇ／ｍ2、第３層ＮＵＫＰ５０ｇ／ｍ2の３層構成からなる３１０ｇ／ｍ２の板紙を実施例１と同様に抄造して基材紙を得た。この基材紙を後述の測定方法により、引張強度、破断伸び、限界圧縮応力、厚さ方向の圧縮変形量を測定した。
該基材紙の表面に、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂（ジュラネックス，ポリプラスチックス製）２５ｇ／ｍ2を、押出しラミネート機を用いてラミネートして成形容器用原紙とした。さらに該成形容器用原紙を、実施例１と同様、プレス成形により紙製成形容器を得た。
【００５９】
＜比較例４＞
市販のアルミ製の焼き型（品番２８１、東洋アルミエコープロダクツ製）を焼き型として評価した。
【００６０】
＜比較例５＞
比較例３で得られた基材紙の表面に、実施例１と同様にシリコーン樹脂剥離剤を塗工して成形容器用原紙を得た。これを用いて、実施例１と同様、プレス成形により紙製成形容器を得た。
【００６１】
［評価方法］
上記実施例１〜４、比較例１〜４で得た成形容器用原紙、及び紙製成形容器を以下の方法で評価した。その結果を表１に示す。
（１）各紙層の密度
実施例、比較例で得た基材紙を、ＪＩＳ−Ｐ８１３９の板紙の抄き合わせ層の剥離強さ試験法記載された層間剥離方法で各層の層間を剥離し、各層の厚さ(ｍｍ)、坪量(ｇ／ｍ2)を求める。なお、剥離した各層の厚さは剥離によって毛羽立っており、実際の厚さより厚くなってしまうため、以下の方法で補正ファクター値を算出して、剥離後の各層の厚さ値を補正し、各層の密度を算出する。
補正ファクター値＝剥離前の全層厚さ／剥離後の各層厚さの合計値
各層の剥離が上記のＪＩＳ−Ｐ８１３９の板紙の抄き合わせ層の剥離強さ試験法記載の層間剥離方法で困難な場合は、多層抄合わせシート試料を６０℃の温水に１時間含漬した上で表層と中層、裏層にそれぞれ剥ぎ分ける。剥ぎ取ったそれぞれの層を乾燥して厚さ(ｍｍ)、坪量(ｇ／ｍ2)を求める。その後、上記の補正ファクター値を同様に算出して剥離した各層の厚さを補正して、各層の密度を算出する。
【００６２】
（２）引張強度
実施例、比較例で得た基材紙を、流れ方向、幅方向それぞれに幅１５ｍｍ、長さ２５０ｍｍに裁断した試験片を２３℃、５０％ＲＨの条件で２４時間以上調湿した後、ストログラフＭ２型試験機（東洋精機製作所製）を用いて、ＪＩＳ−Ｐ８１１３に従って引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
【００６３】
（３）破断伸び
実施例、比較例で得た基材紙を、流れ方向、幅方向それぞれに幅１５ｍｍ、長さ２５０ｍｍに裁断した試験片を２３℃、５０％ＲＨの条件で２４時間以上調湿した後、ストログラフＭ２型試験機（東洋精機製作所製）を用いて、ＪＩＳ−Ｐ８１１３に従って引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
【００６４】
（４）限界圧縮応力
実施例、比較例で得た基材紙を、流れ方向、幅方向それぞれに幅１２．７ｍｍ、長さ１５２．４ｍｍに裁断した試験片を２３℃、５０％ＲＨの条件で２４時間以上調湿した後、デジタル式リングクラッシュテスターＸ−１１０４（オリエンテック製）を用いて、ＪＩＳ−Ｐ−８１２６に従って圧縮強度Ａを測定、さらに圧縮強度測定時における試験片の荷重部分面積Ｂを求め、下記式から算出した。
限界圧縮応力＝Ａ／Ｂ
ここで
限界圧縮応力単位：ＭＰａ
圧縮強度単位 ：Ｎ
試験片の荷重部分の面積＝試験片の厚さ（ｍｍ）×１５２．４ｍｍ
（試験片の厚さは２３℃、５０％ＲＨの条件で２４時間以上調湿したサンプルをＪＩＳ−Ｐ８１１８に従って測定した値）
【００６５】
（５）圧縮変形量
実施例、比較例で得た基材紙を、５０ｍｍ×５０ｍｍに裁断した試験片を２３℃、５０％ＲＨの条件で２４時間以上調湿した後、ストログラフＭ２型試験機（東洋精機製作所製）を用いて、圧縮速度１．０ｍｍ／ｍｉｎで試験片１枚を厚さ方向に圧縮して応力−歪み曲線を描き、圧縮応力２０ｋｇｆ／ｃｍ２における圧縮量（歪み量）を測定した。
【００６６】
（６）透気度
各実施例、比較例で得た成形容器用原紙を、ＪＩＳ−Ｐ８１１７に準じて測定した。
【００６７】
（７）プレス成形性
プレス成形された紙製成形容器のコーナー部分の紙層表面の割れの有無、及び、フランジ部分の平滑性の評価を行った。紙層の割れがなく、フランジ部分が平滑につぶれた状態に仕上がるものを○、コーナー部分のいずれか１箇所に紙層の割れが発生したものを△、２箇所以上に紙層の割れが発生、もしくはフランジが平滑になっていないものを×とした。
【００６８】
（８）調理適性
成形容器用原紙をプレス成形して得た焼き型に、冷凍パン生地（味の素製）を充填してオーブンで２２０℃、１５分の加熱調理試験を行ない、調理適性評価を行った。
評価方法は、焼きあがったパンの容器底部と接している部分に焦げ目がつき、完全に焼けているものを○とし、焦げ目がつかず、半焼状態のものを×とした。
【００６９】
（９）離型性
上記（８）の加熱調理試験を、同一容器あたり２０回反復して行ない、パンと焼き型との離型性の評価を行った。評価方法は、焼きあがったパンと焼き型との離型性（パンが抵抗なく剥がれ生地が焼き型に付着しない状態）が２０回目でも維持されているものを○、１５回目以上で離型性が損なわれるものが△、１５回未満で離型性が損なわれるものを×とした。
【００７０】
（１０）形状安定性
評価（８）の加熱調理試験を２０回反復して行なう際に、その都度紙製成形容器の形状歪を目視で観察し、２０回使用後においても、試験前と比較して殆んど歪みが認められなかったものを○、２０回使用後に歪が認められたものを△、数回の使用で歪が認められたものを×とした。
【００７１】
【表１】
2007314246.tif 000003
【００７２】
以下、トレイカートン形状に成形した実施例を示す。
【００７３】
＜実施例５＞
実施例１で得られた成形容器用原紙を用い、所定の形状に打抜くと共に（図４）、罫線で底面と側面とに区画し、該側面部を折り立てて、さらに側面部のコーナーを折り込み、重ね合わせて容器外部側面とコーナー部とを酢酸ビニル系接着剤により貼合し、紙製成形容器を得た（図５）。
【００７４】
＜比較例６＞
比較例５で得られた成形容器用原紙を用い、実施例５と同様にして紙製成形容器を得た。
【００７５】
実施例５、比較例６で得られた紙製成形容器について、前述の実施例１〜４、比較例１〜５と同様の方法で（プレス成形性を除く）評価した。
その結果を表２に示す。
【００７６】
【表２】
2007314246.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の成形容器用原紙をプレス成形して得た実施例の斜視図である。
【図２】本発明の成形容器用原紙をプレス成形して得た他の実施例の斜視図である。
【図３】本発明の成形容器用原紙をプレス成形して得た他の実施例の斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例のブランクシートを示す図である。
【図５】図４のブランクシートをトレイカートン状に成形して得た本発明の他の実施例の斜視図である。
【図１】
2007314246.tif 000005
【図２】
2007314246.tif 000006
【図３】
2007314246.tif 000007
【図４】
2007314246.tif 000008
【図５】
2007314246.tif 000009