(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三層以上に積層された紙の中間層が、カーボンブラックとカチオン性アミン含有定着剤とを含んだ遮光層からなっており、
前記中間層にカーボンブラックが０．４〜２．０ｇ／ｍ２の範囲で含まれることを特徴とする高遮光性を有する容器用紙材。
【請求項２】
容器用紙材が食品用の包装容器に用いられることを特徴とする請求項１に記載の高遮光性を有する容器用紙材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装容器、特に食品用包装容器に使用される高遮光性を有する容器用紙材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙は、従来からカップやカートンなどの包装容器の資材として広く使用されている。
紙を包装容器として使用した場合、光線が紙を透過することによって内容物、特に食品などに影響を及ぼすことがある。
例えば内容物が清酒や緑茶、ヨーグルト、油脂類あるいは高脂肪分のアイスクリームなどの場合、これらのものは光線の影響を受けやすく、色素劣化や品質劣化を引き起こし商品価値を著しく低下させてしまうことがある。
上記のような内容物の劣化を防止するため、使用される紙の光の透過を抑制する（以下、遮光すると言うことがある）必要がある。
しかし、内容物の品質劣化を引き起こす波長は特定されておらず、可視光領域、近紫外領域、近赤外領域の波長を遮光する必要がある。
このような領域を遮光する目的で紙の表面に墨インキなどを印刷する方法や紙にアルミニウム箔（以下、アルミ箔という）を貼合する方法、紙の一部の層を着色する方法により遮光性を有する紙（以下、遮光紙ということがある）が作られている。
これらの方法のうち、紙の表面に印刷して作られる遮光紙の場合には遮光するための印刷を行い、さらに白色度を維持するため、遮光印刷層の上に白色印刷をすることになり生産効率が悪いという難点がある。
また、紙にアルミ箔を貼合して作られる遮光紙の場合には遮光性能においては十分な効果が得られるが、焼却時に焼却炉に燃えかすが残るなど、焼却適性がなく環境問題の一つになっている。
紙の一部の層を着色して作られる遮光紙は、例えば実開昭５９−１０３８００号公報のように未晒しのパルプを用いたり、またはパルプを染料や着色顔料によって着色したり、またはそれらを併用したりして作られている。
未晒しのパルプによって遮光するような紙の場合、その紙は可視光の高波長領域から赤外領域にかけての光線が透過し、十分な遮光効果が得られないという欠点があった。
また、染料によって着色した紙の場合には未晒しパルプによって遮光する紙と同様に可視光の高波長領域から赤外領域にかけての光線が透過し、十分な遮光効果が得られないばかりか内容物によっては染料が溶け出し、内容物の商品価値を低下させてしまことがある。
【０００３】
遮光紙に使用される着色顔料には特開平５−８８２９９号公報のようにカーボンブラックが開示されている。カーボンブラックの定着には従来より硫酸バンドを用いていた。しかし、硫酸バンドを使用した場合には、その強い凝集力から地合を崩し均一な遮光性が得られなかったり、酸性領域以外での抄紙には使用できないなどの難点があった。
この難点を改良した遮光紙として特開平４−１０４１４３号公報のようにカーボンブラックとカチオン染料によって遮光層を設ける方法が開示されている。このような遮光紙の場合にはカーボンブラックの定着にカチオン染料を使用しており、食品容器として使用した場合に定着の目的として使用したカチオン染料が内容物に付着して汚染してしまうという欠点があった。
この欠点は食品容器以外であっても、光線が紙を透過することによって内容物に影響を及ぼす虞れがある物品の容器として使用する場合に共通の問題点であって、この種の技術分野において開発が待たれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記問題点を解消するために鋭意研究の結果創案されたものであって、その主たる課題は、高遮光性を備えており、かつ内容物を汚染することがない高遮光性を有する容器用紙材を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、請求項１の高遮光性を有する容器用紙材の発明では、
三層以上に積層された紙の中間層が、カーボンブラックとカチオン性アミン含有定着剤とを含んだ遮光層からなっており、
前記中間層にカーボンブラックが０．４〜２．０ｇ／ｍ２の範囲で含まれる、という技術的手段を講じている。
また、請求項２の発明では、
前記容器用紙材が食品用の包装容器に用いられる、という技術的手段を講じている。
これにより、光線の波長が２５０ｎｍ〜８５０ｎｍの範囲に抑えられ高遮光性を保持することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の高遮光性を有する容器用紙材の実施の形態について詳細に説明する。
食品包装容器用の紙材は、複数に積層された紙材であって、パルプ層からなる表層と、裏層と、カーボンブラックとカーボンブラックの定着剤であるカチオン性アミン含有定着剤を含む遮光層である中間層とから構成されている。
本発明に使用されるカーボンブラックは公知の方法で製造されたいずれでも使用できる。
【０００７】
カーボンブラックの添加量は０．４〜２．０ｇ／ｍ２の範囲になるように添加することが必要である。
０．４ｇ／ｍ２より少ないと十分な遮光性が得られない。
２．０ｇ／ｍ２を超えて添加した場合、遮光の効果はほぼ飽和に達してしまい、多くする必要がなくコスト高になるばかりか製品の外観が悪化してしまう。
また、カーボンブラックの一部がパルプ繊維に固定され切れず、排水が黒色に着色してしまう恐れがある。
好ましくは０．５〜１．２ｇ／ｍ２の範囲が望ましい。
即ち、前述のように０．４ｇ／ｍ２で遮光の効果は得られるが、０．５ｇ／ｍ２で遮光の効果の確実性が一層高まる。
次ぎに、１．２ｇ／ｍ２までは白色度を高く維持することができる。
これを超えると、白色度が２〜３％落ちてしまい白色度がやや低下する。
【０００８】
本発明に使用されるカチオン性アミン含有定着剤はポリアミン系、ポリアミンポリアミド系の樹脂などが使用できる。
しかし、高分子量の樹脂を用いると地合を崩してしまい均一な遮光性が得られなくなる恐れがあるため、好ましくは低分子量のものを用いるのがよい。
【０００９】
カチオン性アミン含有定着剤は遮光層である中間層の原料に対し、液状で０．５〜４．０部（重量部、以下同じ）の範囲で添加するのが好ましい。
０．５部よりも少ないとカーボンブラックはパルプ繊維に固定できなくなり遮光性能が低下してしまう。
４．０部を超えると抄紙系内のイオンバランスが崩れカーボンブラックの歩留まりが低下する恐れや地合不良を招き均一な遮光性が得られない恐れがある。
さらに好ましくは１．０〜２．０部の範囲である。
【００１０】
本発明において使用される表、裏層のパルプは特に制限はないが、例えば化学パルプ、機械パルプなどの木材天然パルプ、ケナフ、バガス、麻や竹などの非木材天然パルプ、ポリエチレン、ポリプロピレンを原料とした合成パルプなどを挙げることができ、これらを単独あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。
上記の他にレーヨン繊維、ビニロン繊維、アクリル繊維、などの化学繊維を混抄することも可能である。
しかし、均一な地合を形成するためには木材天然パルプを用いるのが好ましい。
【００１１】
中間層に使用されるパルプはカーボンブラックを定着させるため、セルロース系天然パルプを使用する。
例えば、化学パルプ、機械パルプなどの木材天然パルプ、ケナフ、バガス、竹などの非木材天然パルプを挙げることができ、これらを単独あるいは２種以上を組み合わせて使用する。
【００１２】
上記の構成原料を混合したスラリーの添加剤には必要に応じて紙力向上やサイズ性能の付与の目的で従来より使用されている各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の紙力増強剤、サイズ剤などを適宜選択して使用できる。  例えば、紙力増強剤としてはポリアクリルアミド系のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の樹脂、ポリアミンポリアミドおよびその誘導体、カチオン性、および両性澱粉などの各種の紙力増強剤が使用できる。
【００１３】
サイズ剤としてはロジン系、石油樹脂系、アルキルケテンダイマー系、アルケニル無水コハク酸系などの各種サイズ剤を挙げることが出来る。
さらに一般に公知となっている填料、例えば、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、二酸化チタンなどの鉱物質填料も適宜選択して使用できる。これらの薬品を定着させる目的で硫酸バンドなどの無機系化合物を適宜組み合わせて使用できる。
また、抄紙用添加助剤としてはＰＨ調整剤、消泡剤、粘剤なども必要に応じて使用できる。
【００１４】
また、サイズプレスコート、ゲートロールコート、キャレンダーコート、ブレードコート、ロールコート、エアナイフコート、バーコート等の塗工方法にて澱粉やポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド系の紙力増強剤、各種表面サイズ剤、顔料等を塗工することも可能である。
【００１５】
本発明の板紙の抄造に使用される抄紙機としては、円網型、短網型、長網型、コンビネーション型等を挙げることが出来る。
【００１６】
本発明の紙材の板紙の坪量は１５０〜５００ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。
板紙の坪量が１５０ｇ／ｍ２に満たない場合、必要なカーボンブラックの量を中間層に添加した場合に中間層に着色した黒色が紙表面に透けてしまい外観上悪化する。５００ｇ／ｍ２を超えると脱水性の低下や乾燥効率の低下など抄紙性に難点がある。さらに好ましくは２３０ｇ／ｍ２から４００ｇ／ｍ２である。
【００１７】
以上のような構成原料により得られた遮光性紙材は次工程において印刷、フィルムラミネート加工されることが多い。
印刷にはグラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷などが使用できる。
印刷インキにはそれぞれの印刷に合致したグラビアインキ、オフセットインキ、フレキソインキ等が使用できる。
フィルムラミネートに使用される樹脂はポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂などの各種樹脂を挙げることができ、単独またはこれらの積層で使用しても良い。
そして適宜方法によって包装用容器に成形されて使用に供される。固体や液体の食品用として用いられる場合が多いが、光により影響を受ける内容物であれば食品に限定されるものではない。被包装物は気体であってもよい。
【００１８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下において％および部は重量％、重量部を示す。
広葉樹晒しクラフトパルプはＬＢＫＰ、針葉樹晒しクラフトパルプはＮＢＫＰ、広葉樹未晒しクラフトパルプをＬＵＫＰと表示する。
また、以下の実施例、比較例における光線透過率、色落ち、引張り強度の測定方法は次の通りである。
【００１９】
◎光線透過率
日本分光（株）社製分光光度計にて波長２５０ｎｍ〜８５０ｎｍの範囲について測定した。本発明の紙自体の光線透過率の絶対値は小さく測定困難のため、ろ紙を基準として測定を行った。本発明の紙の光線透過率Ｔは次式で表される。定量ろ紙のＮＯ．５Ｃ（商品名、東洋濾紙（株）社製）自体の光線透過率をｔｏ、紙材自体の光線透過率をｔｉとすると
Ｔ＝（ｔｉ／ｔｏ）×１００
【００２０】
◎中間層の均一性
本発明の紙の光線透過率を２０個所につき測定を行い、全波長領域（２５０ｎｍ〜８５０ｎｍ）の光線透過率の平均値から標準偏差σを算出して遮光層である中間層の均一性の指標とした。
【００２１】
◎色落ち
水または１％クエン酸水溶液に試料を２０℃×２４時間浸漬し、試料を取り出した後、ろ紙に挟みプレス圧５ｋｇ/ｃｍ２で４時間プレスする。その後、熱風循環式乾燥機で１０５℃×２時間乾燥し、ろ紙に付着した色を目視で判定した。着色のないのものを○、着色の認められるものを×とした。
【００２２】
◎カーボンブラック定着性
パルプスラリーにカーボンブラックを添加し、定着剤で定着した後、定量ろ紙のＮＯ．６（商品名、東洋濾紙（株）社製）を用いて吸引濾過し、濾液の着色状態を目視にて判定した。着色のないのものを○、着色の認められるものを×とした。
【００２３】
【実施例１】
ＬＢＫＰ５０部とＮＢＫＰ５０部を混合したパルプをパルパーにて離解後、ダブルディスクリファイナーにて紙料濃度４％でカナダ標準ろ水度（Ｃ．Ｓ．Ｆ）４５０ｍｌになるまで叩解してパルプスラリーとした。
このパルプスラリーに湿潤紙力増強剤ＷＳ−５２５（商品名、日本ＰＭＣ（株）社製）０．３１部、アルキルケテンダイマー系サイズ剤ＡＳ−２６２（商品名、日本ＰＭＣ（株）社製）０．３３部、共重合ポリアクリルアミド系紙力増強剤ハーマイドＥＸ−３７０（商品名、ハリマ化成（株）社製）０．３部、ホフマン変性ポリアクリルアミド系紙力増強剤スターガムＫＸ−１２（商品名、星光化学（株）社製）０．３部をパルプ固形分に対し添加してｐＨを７．５に合わせ表層、裏層の抄紙原料とした。
表層、裏層と同様に作製した抄紙原料を紙料濃度０．３％に希釈し、固形分で０．６ｇ／ｍ２になるようにカーボンブラック顔料ブラックＰＰ−８Ｔ１１０６（商品名、住化カラー（株）社製）を添加し、続いてアルキルアミン系定着剤ダイフィックスＹＫ−５０（商品名、大和化学（株）社製）を１．５部添加して中間層の抄紙原料とした。
これらの抄紙原料を円網型抄紙機を用いて表層、中間層、裏層の順で３層抄の構成で、中間層の坪量を５５ｇ／ｍ２になるように抄紙し、全体の坪量３００ｇ／ｍ２の紙材を得た。
この紙材の光線透過率、中間層の均一性、色落ち、カーボンブラック定着性の測定結果を図１〜図４の表に示す。
【００２４】
【実施例２】
実施例１と同様に叩解したパルプスラリーにロジン系サイズ剤ペローザＥ−３６００（商品名、近代化学（株）社製）０．８部、ポリアクリルアミド系紙力増強剤スターガムＡ−１５（商品名、星光化学（株）社製）０．５部、硫酸バンド１．５部をパルプ固形分に対し添加しｐＨを４．５に合わせ表層、裏層の抄紙原料とした。表層、裏層と同様に作製した抄紙原料を紙料濃度０．３％に希釈し、固形分で０．４ｇ／ｍ２になるようにカーボンブラック顔料を添加し、続いてアルキルアミン系定着剤を１．５部添加して遮光層の抄紙原料とした他は実施例１と同様に抄紙した。
このようにして得られた紙材の光線透過率、中間層の均一性、色落ち、カーボンブラック定着性の測定結果を図１〜図４の表に示す。
【００２５】
【実施例３】
カーボンブラック顔料の定着剤をポリアミン系カチオン性定着剤アキュラック４１（商品名、三井サイテック（株）社製）にし、２部添加した他は実施例１と同様に抄紙した。
このようにして得られた紙材の光線透過率、中間層の均一性、色落ち、カーボンブラック定着性の測定結果を図１〜図４の表に示す。
【００２６】
【実施例４】
カーボンブラック顔料を固形分で０．６ｇ／ｍ２になるように添加し、中間層の坪量が４２ｇ／ｍ２になるように全体の坪量２３０ｇ／ｍ２になるように抄紙した他は実施例２と同様に抄紙した。
このようにして得られた紙材の光線透過率、中間層の均一性、色落ち、カーボンブラック定着性の測定結果を図１〜図４の表に示す。
【００２７】
【比較例１】
カーボンブラック顔料を固形分で３．８ｇ／ｍ２になるように添加した他は実施例１と同様に抄紙し紙を得た。
このようにして得られた紙材の光線透過率、中間層の均一性、色落ち、カーボンブラック定着性の測定結果を図１〜図４の表に示す。
【００２８】
【比較例２】
カーボンブラック顔料を固形分で０．２ｇ／ｍ２になるように添加した他は実施例１と同様に抄紙し紙を得た。
このようにして得られた紙材の光線透過率、中間層の均一性、色落ち、カーボンブラック定着性の測定結果を図１〜図４の表に示す。
【００２９】
【比較例３】
カーボンブラック顔料の定着剤を硫酸バンドにし、３部添加した他は実施例４と同様に抄紙した。
このようにして得られた紙材の光線透過率、中間層の均一性、色落ち、カーボンブラック定着性の測定結果を図１〜図４の表に示す。
【００３０】
【比較例４】
ＬＵＫＰ１００部をカナダ標準ろ水度（Ｃ．Ｓ．Ｆ）４５０ｍｌに叩解してパルプスラリーとし、実施例１の湿潤紙力増強剤０．３１部、アルキルケテンダイマー系サイズ剤０．３３部、共重合ポリアクリルアミド系紙力増強剤０．３部、ホフマン変性ポリアクリルアミド系紙力増強剤０．３部を添加して調整したものを中間層の抄紙原料とした他は実施例１と同様に抄紙した。
このようにして得られた紙材の光線透過率、中間層の均一性、色落ちの測定結果を図１〜図３の表に示す。
【００３１】
【比較例５】
実施例１と同様に作製した中間層用の抄紙原料にカチオン染料カヤセルブラックＣＮ−ｌｉｑ（商品名、日本化薬（株）社製）をパルプ固形分に対し２０％添加した他は、実施例１と同様に抄紙した。
このようにして得られた紙材の光線透過率、中間層の均一性、色落ちの測定結果を図１〜図３の表に示す。
【００３２】
【表１】
0004336000.tif 000002
【表２】
0004336000.tif 000003
【００３３】
【発明の効果】
以上の実施例の結果から、光線の波長が２５０ｎｍ〜８５０ｎｍの範囲で高遮光性を有し、かつ内容物を汚染することがない高遮光性の紙材が得られた。
そして、この高遮光性の紙材を用いてカップ状やカートン状その他任意形状の包装容器を製作したが、同様に光線の波長が２５０ｎｍ〜８５０ｎｍの範囲で高遮光性を有し、かつ内容物を汚染することがない包装容器が得られた。
また、容器用紙材は光による影響を受けやすい食品用包装容器に好適であるが、その他の物品にも適用しうることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】各実施例と比較例との光線透過率結果を示す表である。
【図２】各実施例と比較例との中間層の均一性を示す表である。
【図３】各実施例と比較例との色落ち結果を示す表である。
【図４】各実施例と比較例とのカーボンブラック定着性を示す表である。
【図１】
0004336000.tif 000004
【図２】
0004336000.tif 000005
【図３】
0004336000.tif 000006
【図４】
0004336000.tif 000007