IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 日本製紙株式会社の特許一覧

<>
  • 特開-内袋つき紙容器およびその使用方法 図1
  • 特開-内袋つき紙容器およびその使用方法 図2
  • 特開-内袋つき紙容器およびその使用方法 図3
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023098685
(43)【公開日】2023-07-10
(54)【発明の名称】内袋つき紙容器およびその使用方法
(51)【国際特許分類】
   B65D 77/04 20060101AFI20230703BHJP
   D21H 27/10 20060101ALI20230703BHJP
   D21H 21/16 20060101ALI20230703BHJP
   D21H 19/20 20060101ALI20230703BHJP
   B32B 29/08 20060101ALI20230703BHJP
【FI】
B65D77/04 D
D21H27/10
D21H21/16
D21H19/20
B32B29/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022207596
(22)【出願日】2022-12-23
(31)【優先権主張番号】P 2021214231
(32)【優先日】2021-12-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000183484
【氏名又は名称】日本製紙株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100130812
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 淳
(74)【代理人】
【識別番号】100164161
【弁理士】
【氏名又は名称】三宅 彩
(72)【発明者】
【氏名】川真田 友紀
(72)【発明者】
【氏名】橋本 慎吾
(72)【発明者】
【氏名】大根田 真也
【テーマコード(参考)】
3E067
4F100
4L055
【Fターム(参考)】
3E067AA03
3E067AA04
3E067AA05
3E067AB01
3E067AB02
3E067AB08
3E067BA06C
3E067BA12B
3E067BB03B
3E067BB03C
3E067BB15B
3E067BB16B
3E067BB26B
3E067BB26C
3E067BC07C
3E067CA05
3E067CA07
3E067EA01
3E067EA05
3E067EA07
3E067EA08
3E067EA09
3E067EA20
3E067EB17
3E067EB27
3E067FA04
3E067FB15
3E067FC01
3E067GA30
4F100AJ11C
4F100AK03C
4F100AK12C
4F100AK25C
4F100AT00B
4F100BA03
4F100BA07
4F100BA10A
4F100BA10C
4F100DA01A
4F100DC25A
4F100DG10A
4F100DG10B
4F100EH46C
4F100GB16
4F100JB06
4F100JB06C
4F100JD04
4F100JD05C
4F100JD15
4F100JD15C
4F100JK05
4F100YY00C
4L055AA02
4L055AC06
4L055AG51
4L055AG58
4L055AG63
4L055AG71
4L055AH11
4L055AH16
4L055AH23
4L055BE08
4L055CH13
4L055EA10
4L055FA11
4L055FA19
4L055GA05
4L055GA47
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、十分な防水性を備えた内袋つき紙製容器を開発することである。
【解決手段】本発明によって、少なくとも紙容器の内側となる面に、防水層側から測定した30分コッブ吸水度が40g/m以下である防水層を有する紙容器の内側に内袋を設けた、内袋つき紙容器が提供される。より好ましい態様において、内袋つき紙容器に用いられる紙容器は箱の形状をしており、内容物と外気温との温度差により発生する結露による箱の強度低下が発生しにくい。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)紙容器と、
(b)紙容器の内側に設けられた内袋と、を有する内袋つき紙容器であって、
前記紙容器が、少なくとも内側となる面に、防水層側から測定した30分コッブ吸水度が40g/m以下である防水層を有する、内袋つき紙容器。
【請求項2】
前記紙容器が箱形状である、請求項1に記載の内袋つき紙容器。
【請求項3】
前記紙容器が段ボール製である、請求項1または2に記載の内袋つき紙容器。
【請求項4】
前記紙容器に水を入れて24時間放置後の、紙容器の箱圧縮強さ残存率が50%以上である、請求項1~3のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
【請求項5】
前記紙容器の内側となる面において、[水に30分接触させた後の破裂強度]/[水に接触させる前の破裂強度]が50%以上である、請求項1~4のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
【請求項6】
前記内袋が紙製である、請求項1~5のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
【請求項7】
前記内袋の少なくとも内側となる面が、防水層側から測定した30分コッブ吸水度が40g/m以下である防水層を有する、請求項1~6のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
【請求項8】
前記防水層が塗工により設けられている、請求項1~7のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
【請求項9】
前記防水層が、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン樹脂の少なくとも1つの樹脂および撥水性ワックスを含有する防水性樹脂層である、請求項1~8のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
【請求項10】
少なくとも紙容器の内側となる面に、防水層側から測定した30分コッブ吸水度が40g/m以下である防水層を有する紙容器の内側に内袋を設けた、内袋つき紙容器に物を収容する、内袋付き紙容器の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内袋付き紙容器およびその使用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、種々の物品を包装するために、紙基材を用いた種々の形態からなる紙製容器や梱包材等が使用されている。一般に、紙製の容器や梱包材は、紙基材をベース素材とすることから、水蒸気等の透過が極めて容易であり、包装している物品から発生する湿気による強度低下を来すことがある。また、包装、梱包の対象となる物品によっては、外部から侵入する水蒸気等を著しく嫌うものがある。更に、チルド製品等のように氷を一緒に入れて輸送する場合、紙製の容器や梱包材が防水性を具備する必要がある。
【0003】
このため、紙基材の表面に、撥水性を有するワックス組成物を塗工してワックス層を形成する方法、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等をラミネートして樹脂被膜を形成する方法が提案されている。例えば、特許文献1には、紙の少なくとも片面に、ワックスエマルジョンおよび水不溶性合成樹脂エマルジョンと共に界面活性剤を加えた混合液を塗布後、加熱処理を施して、最外層に界面活性剤の層を形成した防湿紙が記載されている。また、特許文献2には、基紙の少なくとも片面に、少なくとも2層の塗工層を有し、最表面に位置する塗工層はワックスを封入したマイクロカプセルを含有し、塗工量が固形分換算0.5g/m以上2.5g/m以下であり、この最表面の塗工層と基紙との間に位置する塗工層はアクリル系共重合体および/またはスチレン系共重合体を含有する防湿ライナが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平10-266096号公報
【特許文献2】特開2011-162899号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
脱プラスチックの流れの中で発泡スチロールを代替する紙製容器が要求されており、そのような容器のひとつとして段ボール箱が注目されている。
段ボール箱を取り扱う上で、特に内容物が海産物や食品のような水分の高い品物の場合、通常のライナを内面に設けた段ボール箱に直接投入、保管した場合箱の強度が低下してしまう。そのため、段ボール箱の内面に用いられるライナについては特許文献1や特許文献2に代表される加工処理を行ったライナを用いる必要がある。
【0006】
しかし、特許文献1のワックス層を形成する方法では、単にワックス組成物を1層塗工しても、透湿度を十分に抑制することは困難であり、透湿度を十分に抑制するためにはワックス組成物を多数回塗工することが必要となり、製造工程が著しく煩雑になる。また、特許文献2のような樹脂被膜でラミネートする方法では、ラミネート加工のため製造工程が煩雑となることに加え、樹脂被膜でラミネートした紙または板紙は、使用後に古紙として回収使用する際の離解性が著しく悪く、再利用化が困難であった。
【0007】
このような事情に鑑み、本発明の課題は、十分な防水性と耐結露性を備えた紙容器の使用方法、およびそれに用いる内袋つき紙容器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討したところ、少なくとも容器の内面となる側に防水性塗工層を設けた紙容器に、さらに内袋を設けることによって十分な防水性を備え、かつ、内容物の温度や保管条件にも影響されない内袋付き紙製容器を開発することに成功した。
【0009】
以下に限定されるものではないが、本発明は、下記の態様を包含する。
[1](a)紙容器と、(b)紙容器の内側に設けられた内袋と、を有する内袋つき紙容器であって、前記紙容器が、少なくとも内側となる面に、防水層側から測定した30分コッブ吸水度が40g/m以下である防水層を有する、内袋つき紙容器。
[2]前記紙容器が箱形状である、[1]に記載の内袋つき紙容器。
[3]前記紙容器が段ボール製である、[1]または[2]に記載の内袋つき紙容器。
[4]前記紙容器に水を入れて24時間放置後の、紙容器の箱圧縮強さ残存率が50%以上である、[1]~[3]のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
[5]前記紙容器の内側となる面において、[水に30分接触させた後の破裂強度]/[水に接触させる前の破裂強度]が50%以上である、[1]~[4]のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
[6]前記内袋が紙製である、[1]~[5]のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
[7]前記内袋の少なくとも内側となる面が、防水層側から測定した30分コッブ吸水度が40g/m以下である防水層を有する、[1]~[6]のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
[8]前記防水層が塗工により設けられている、[1]~[7]のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
[9]前記防水層が、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン樹脂の少なくとも1つの樹脂および撥水性ワックスを含有する防水性樹脂層である、[1]~[8]のいずれかに記載の内袋つき紙容器。
[10]少なくとも紙容器の内側となる面に、防水層側から測定した30分コッブ吸水度が40g/m以下である防水層を有する紙容器の内側に内袋を設けた、内袋つき紙容器に物を収容する、内袋付き紙容器の使用方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、十分な防水性と、内容物と外気温との温度差により発生する結露により箱の強度が低下しにくい、内袋つき紙容器、および内袋つき紙容器の使用方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1図1は、防水性を評価する際に作製した紙容器の概略図である。
図2図2は、防水性を評価する際に作製した内袋の概略図である。
図3図3は、防水性の評価方法を示した写真である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明は、防水性を有する紙容器(紙製容器)の内部に内袋を設けた内袋つき紙容器、および、その使用方法に関する。本発明において防水性とは、1週間以上の長時間水にさらしても水が浸みこまない機能を意味する。また、本発明の好ましい態様において本発明に係る紙容器は、内袋を有しない状態で紙容器本体に水を入れて3週間放置しても水の浸み出しが発生せず容器の形状が変形しない、あるいは、若干変形はみられるが容器形状が維持されるものをいう。
【0013】
本発明に係る内袋つき紙容器の用途には特に制限はなく、例えば、鮮魚や野菜を始めとした食料品などを収容したり、水などの液体やスラリー、エマルジョン、ゲル状の材料などを収容したり、洗剤などの吸湿性のある物品を収容したりする容器として好適に用いることができる。
【0014】
紙容器
本発明に係る内袋つき紙容器を構成する、紙容器に用いられる紙の種類は特に限定されず、包装紙、加工原紙、段ボール原紙、紙器用板紙、雑板紙、厚紙など適宜選択してよく、好ましい形態において、本発明に係る紙容器は段ボール製である。段ボールの厚みは、好ましい態様において2.5~15mmである。段ボールとは、平らな紙(ライナ)と波型の紙(中しん)を接着剤で貼り合わせて作られ、商品の包装や緩衝材、荷物の運送、物品を保管するときなどの様々な用途に好適に使用される。
【0015】
本発明の箱に用いられる段ボールシートは、一般に、ライナと、波型に加工した中しんをコルゲーターを用いて貼り合わせることにより製造することができる。コルゲーターとしては、公知のものを制限なく使用することができるが、一般的なコルゲーターは、シングルフェーサ、ダブルバッカー、カッターによって構成される。また、ライナと中芯原紙を接着するための製糊装置、さらに、糊を溶かすための熱を発生させる装置などが合わせて使用される。
【0016】
また、本発明の箱に用いられる段ボールシートを製造する際、ライナと中芯の接着には接着剤を用いるが、段ボールシート断面における水濡れ、結露および湿気等により段ボール箱の強度が低下しにくくなる観点から、耐水接着剤を使用することが好ましい。耐水接着剤とは、通常の段ボール用接着剤に、耐水化剤を加えたものである。耐水化剤としては特に限定されず、合成樹脂エマルジョンやケトンアルデヒド樹脂等が含まれているものがあげられる。
【0017】
段ボールのライナについては後述するが、用途に応じてクラフトライナ、ジュートライナなどを使用することができる。ライナの坪量も特に制限されず、例えば、ライナ全体の坪量を70~550g/mとすることができ、100~500g/mとしたり、150~450g/mとしたりしてもよい。
【0018】
段ボールを構成する中しんについては、Aフルート、Bフルート、Cフルート、Wフルート、Eフルートなどを特に制限なく使用することができる。中しんの坪量も特に制限されず、120g/m、160g/m、180g/m、強化180g/m、強化200g/mなどを好適に使用することができる。
【0019】
本発明に係る紙容器は、例えば、1枚のブランクシートを用いて折り曲げることにより、また必要に応じ接着剤によって貼合したりすることによって段ボールから製造される。接着剤の種類については特に限定されず、水系、水分散系、溶液系、無溶剤系、固体系等が挙げられ、接着面となる紙基材の表面の状態などに応じて適宜選択することができる。
【0020】
接着剤の使用量は、充分な接着強度を有すれば特に限定されないが、面塗布の場合は0.5~2000g/mとしてもよく、5~1500g/mとしてもよく、10~1000g/mとしてもよい。また線塗布の場合は、アプリケーターのノズル径、ノズルもしくは紙基材の移動速度、塗布時の接着剤粘度、接着する紙基材の幅等に応じて塗布幅を適宜変更することができ、また単位長さあたりの塗布量も特に限定されないが例えば0.1~30g/mとしてもよく、0.5~20g/mとしてもよく、1~15g/mとしてもよい。
【0021】
本発明においては、箱の防水性を確実なものとするため、箱の本体をウォータータイト型の箱とすることが好ましい。ウォータータイト型とは、1枚のブランクシートを折り曲げることにより形成され、底部とすべての側壁部が折曲線を介し連接しており、また、側壁部のすべてが折曲線を介して連接している箱の形状を指す。側壁部の連接部については、箱内面高さのうち底部より50%以上の部分が連接していることが好ましく、70%以上の部分が連接していることがより好ましく、80%以上の部分が連接していることがさらに好ましく、側壁部の高さ部分相当すべてが連接していることが最も好ましい。
【0022】
紙基材を製函して箱などの容器を製造する場合、製函機を用いることができる。使用する製函機は特に制限されず、例えば、垂直式や水平式の製函機を用いることができる。
【0023】
本発明に用いられる内袋つき紙容器は、好ましい態様において、紙容器単体の状態で水を投入し24時間放置後の箱圧縮強さ残存率が50%以上であり、60%以上がより好ましく、70%以上がさらに好ましく、最も好ましくは80%以上であってよい。本発明において箱圧縮強さ残存率は、箱状の紙容器に水を投入し24時間放置した後、水を取り出した紙容器単体に対してJIS Z 0212に準拠して箱圧縮試験機を用い測定した箱圧縮強さを、同一形状・同一寸法で水を投入していない紙容器単体の箱圧縮強さで除した値である。箱圧縮強さ残存率が高いほど、紙容器の内容物として直接液体を入れ、日単位の期間で輸送や保管を行った場合でも十分な強度を維持することができる。
【0024】
ライナ
本発明の紙容器に用いる段ボールのライナについて、その坪量は特に制限されないが、ライナの紙素材が2層以上の紙層を有する多層抄き板紙である場合、ライナの坪量は75~800g/mや200~600g/mとすることができる。
【0025】
本発明の紙容器に用いるライナは、好ましい態様において、防水性を有しており、より好ましい態様において、表面の120秒コッブ吸水度が3g/m以下であり、2g/m以下がより好ましく、1g/m以下であってよい。なお、120秒コッブ吸水度を測定した際に1g/m未満(吸水せず測定限界値未満の場合も含む)である紙においては、好ましい態様において、表面の30分コッブ吸水度が155g/m以下であり、100g/m以下がより好ましく、50g/m以下がさらに好ましく、25g/m以下がさらに好ましく、最も好ましくは10g/m以下であってよい。本発明においてコッブ吸水度は、JIS P8140(コッブ法)に準拠して、100mlの蒸留水を防水層に接触させ、規定時間後に吸収された水の単位面積あたりの重量を測定する。測定時間を伸ばした条件下でもコッブ吸水度が低いほど、防水層の吸水性が低いものとなる。
【0026】
本発明の紙容器に用いるライナは、好ましい態様において防湿性にも優れており、例えば、透湿度は100g/m・24h以下であり、より好ましくは75g/m・24h以下、さらに好ましくは50g/m・24h以下である。ここで、紙の透湿度は、JIS Z 0208に準拠して防水紙の防水層側から測定することができ、数値が小さい程、防湿性が高いことを意味する。
【0027】
本発明の紙容器に用いるライナは、耐油性にも優れており、好ましい態様において、防水層側のはつ油度がキットナンバー7以上であることが好ましく、8以上であることがより好ましく、9以上であることがさらに好ましい。ここで、はつ油度は、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.41「紙及び板紙-はつ油度試験方法-キット法」に準拠してライナの防水層側から測定することができ、キットナンバーの値が大きい程、耐油性が高いことを意味する。
【0028】
本発明の紙容器に用いるライナは、防水面の王研式平滑度が15秒以上であることが好ましく、20秒以上がより好ましく、25秒以上がさらに好ましい。防水紙の防水層の表面の平滑度が上記の範囲であることにより、防水層の表面において高い光沢が得られ、より美粧性に優れた防水紙が得られる。
【0029】
(紙基材)
本発明に係る段ボールに用いられるライナは、紙基材と、紙基材の少なくとも一方の面に設けられた防水層と、を少なくとも有している。本発明において紙基材の坪量は特に制限されず、例えば、10~800g/mとすることができる。紙基材が単層紙である場合、坪量は10~300g/mの範囲で適宜設定することができ、例えば、紙基材がクラフト紙の場合、坪量を30~250g/mの範囲で設定することができる。また、紙基材が2層以上の紙層を有する多層抄き板紙である場合、その坪量は70~800g/mの範囲で適宜設定することができる。
【0030】
本発明に係るライナに用いる紙基材は、防水層を設ける面の120秒コッブ吸水度が25g/m以下、好ましくは20g/m以下、より好ましくは15g/m以下の範囲である。また、本発明に係るライナに用いる紙基材は、120秒コッブ吸水度が5g/m以上であり、好ましくは7g/m以上、より好ましくは10g/m以上である。本発明においては、ワックスなどの撥水剤を塗工するなどして120秒コッブ吸水度を調整することができるが、120秒コッブ吸水度が上記の範囲であることにより、防水塗料の溶媒中に含まれた水分の過剰な浸透による紙力低下防止と、防水塗料中の固形分が紙層表面へ滞留することにより確実な被覆が行われ防水性と防湿性の向上を両立させることができる。
【0031】
本発明に係るライナに用いる紙基材は、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.68「紙及び板紙-はっ水性試験方法」に準拠して測定した撥水度がR4以上であり、R6以上であることが好ましく、R8以上であることがより好ましい。紙基材の撥水度がR4以上であると、防水材を塗工する際、防水材および/または防水材の溶媒に含まれる水分が紙基材へ過剰に浸透することがなく、紙の強度低下を抑制することができる。
【0032】
本発明に係るライナに用いる紙基材は、好ましい態様において防水層を設ける面の点滴吸油度が5秒以上であり、より好ましくは7秒以上、さらに好ましくは10秒以上である。上限は特に限定されないが、好ましくは80秒以下、より好ましくは75秒以下、さらに好ましくは70秒以下である。吸油度が上記の範囲であることにより、防水材に含まれるワックスが紙表面にとどまり紙層に浸み込みにくいことから、紙基材の防水性および防湿性を向上させることができる。紙基材の吸油度は、注射針H5号を備えたマイクロシリンジを用いて、動粘性係数が3cStに調整した軽油1号をサンプル表面に1滴滴下し、表面の光沢がみえなくなるまでの時間を測定する。
【0033】
ライナに用いる紙基材の物性は特に制限されず、防水紙の用途に応じて適宜設定することができる。本発明においては、例えば、縦伸びが1.0~15.0%、横伸びが2.0~12.0%、比圧縮強度が100~350N・m/g、比破裂強度が2.80~5.00kPa・m/gとなるように設定することができる。
【0034】
本発明に係るライナに用いる紙基材は、好ましい態様において、防水層を設ける側より測定した透湿度が1500g/m・24h以上であり、より好ましくは1750g/m・24h以上、さらに好ましくは2000g/m・24h以上である。透湿度の上限は特に限定されないが、好ましい態様において、5000g/m・24h以下であり、より好ましくは4500g/m・24h以下、さらに好ましくは4000g/m・24h以下である。防水層を設ける面の透湿度が上記の範囲であることにより、塗工後の乾燥工程において効率よく防水材および/または防水材の溶媒中の水分を紙層側へ蒸発させることから、均一に被覆する防水層を設けることができ、防水性および防湿性が向上する。
【0035】
本発明に係るライナに用いる紙基材は、好ましい態様において、防水層を設ける面の水接触角が75度以上であり、77度以上であることがより好ましい。水接触角が上記の範囲であることにより、防水材および/または防水材の溶媒中に含まれる水分が紙基材へ過剰に浸透することを防ぎ、紙基材の強度低下を防ぐことができる。
【0036】
ライナに用いる紙基材の原料パルプとしては、特に制限なく公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、砕木パルプ(GP)、リファイナーグラウンドパルプ(RGP)、ケミカルパルプ(CP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)等の木材繊維由来の各種パルプ、ケナフ、バガス、竹、麻、ワラなどから得られた非木材パルプを挙げることができる。
【0037】
ライナに用いる紙基材は、古紙パルプを含有するものであってもよく、また、古紙パルプを含有しないものであってもよい。古紙パルプを含有する場合であって、例えば、紙基材が単層紙である場合、好ましくは全パルプに占める古紙パルプの配合率は10質量%以上、より好ましくは25質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上、最も好ましくは70質量%以上とすることができ、また、100質量%(古紙由来のパルプのみからなる)とすることができる。また、古紙パルプ以外のパルプとしてクラフトパルプを配合してもよく、全量クラフトパルプとしてもよい。また、紙基材が2層以上の紙層を有する多層抄き板紙である場合、1層あたりの古紙パルプ配合率を上記の通りとすることができ、各層における古紙パルプ配合率が異なるものであってもよい。
【0038】
古紙パルプとしては、段ボール古紙、上白、特白、中白、白損等の未印刷古紙を離解した古紙パルプ、上質紙、上質コート紙、中質紙、中質コート紙、更紙等に印刷された古紙、および筆記された古紙、廃棄機密文書等の紙類、雑誌古紙、新聞古紙を離解後脱墨したパルプ(DIP)等を使用することができる。
【0039】
また、ライナに用いる紙基材の抄造では、サイズ剤や撥水剤を内添または外添させることができ、更に、強度を向上させるために紙力増強剤を内添させることができる。サイズ剤としては、例えば、ロジン系サイズ剤、ロジンエマルジョン系サイズ剤、α-カルボキシルメチル飽和脂肪酸等、また、中性ロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー(AKD)、アルケニル無水コハク酸(ASA)、カチオンポリマー系サイズ剤等が挙げられる。また、撥水剤としては、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ワックス等が挙げられる。また、紙力増強剤としては、ポリアクリルアミド(PAM)や変性でん粉等の従来から使用されている紙力増強剤が挙げられる。本発明においては、ワックスを含む撥水剤を、防水層を設ける側に外添させることが好ましく、パラフィン系ワックスを含む撥水剤を外添させることがより好ましい。撥水剤を外添する場合の塗工量は、3g/m以下が好ましく、2g/m以下がより好ましい。
【0040】
また、必要に応じてライナに用いる紙基材に公知の填料を内添させることができる。填料としては、例えば、カオリン、焼成カオリン、デラミネーティッドカオリン、クレー、焼成クレー、デラミネーティッドクレー、イライト、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム-シリカ複合物、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛等の無機填料、及び尿素-ホルマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂等の有機填料等が挙げられる。
【0041】
さらに、ライナに用いる紙基材の品質に影響のない範囲で、硫酸バンド、塩化アルミニウム、アルミン酸ソーダ、塩基性アルミニウム化合物、水溶性アルミニウム化合物、多価金属化合物、シリカゾル等を内添して使用してもよい。
【0042】
紙基材は、公知の抄紙方法で製造される。例えば、長網抄紙機、ギャップフォーマー型抄紙機、ハイブリッドフォーマー型抄紙機、オントップフォーマー型抄紙機、丸網抄紙機等を用いて行うことができるが、これらに限定されない。
【0043】
また、本発明のライナに用いる紙基材の平滑度を調整するため、必要に応じ平滑化処理を行ってもよい。平滑化処理には、通常のカレンダ、スーパーカレンダ、グロスカレンダ、ソフトカレンダ、熱カレンダ、シューカレンダ等の平滑化処理装置を用いることができる。平滑化処理装置は、加圧装置の形態、加圧ニップの数、加温、線圧等を適宜調整してよい。
【0044】
(防水層)
本発明に係る段ボールに用いるライナは、紙基材上に設けられた防水層を有しており、本発明の好ましい態様において防水層は、防水性樹脂層であり、より好ましくは塗工により設けられたものである。また本発明の好ましい態様において、防水層は合成樹脂および撥水性ワックスを含有する。合成樹脂は、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂の少なくとも1種類を含有することが好適である。特に、合成樹脂がスチレン系樹脂および/またはアクリル系樹脂であることが好適である。
【0045】
本発明を構成する防水層が含有することのできるスチレン系樹脂とは、構造中にスチレン骨格を有するスチレン系単量体の共重合割合が50質量%以上であることが好ましく、スチレン系単量体の重合体のみからなるものであってもよい。
【0046】
スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、エチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、α-メチル-p-メチルスチレン等が挙げられる。
【0047】
また、スチレン単量体と共重合可能な単量体として、例えば、メチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、メチルフェニルメタクリレート等のアルキルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等のアルキルアクリレート、メタクリル酸、アクリル酸等の不飽和カルボン酸、マレイン酸、イタコン酸等の無水物である不飽和ジカルボン酸無水物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン等の共役ジエン等が挙げられる。これらは1種単独、あるいは、2種以上の組み合わせで用いることができる。
【0048】
本発明を構成する防水層が含有することのできるアクリル系樹脂とは、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体であるアクリル系単量体の共重合割合が50質量%以上である樹脂であり、アクリル系単量体の重合体のみからなるものであってもよい。
【0049】
アクリル系単量体としては、例えば、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸t-ブチルシクロヘキシル、メタクリル酸メチル等のメタクリル酸エステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソプロピル等のアクリル酸エステル等を挙げることができ、アクリル系樹脂は、これらのアクリル系単量体から選ばれる1種以上の単量体を重合したものであってよい。
【0050】
また、アクリル系単量体と共重合可能な単量体としては、スチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、エチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、α-メチル-p-メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド、無水マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸無水物、メタクリル酸、アクリル酸等の不飽和カルボン酸等が挙げられる。これらは1種単独、あるいは、2種以上の組み合わせで用いることができる。
【0051】
本発明の好ましい態様においては、防水層に撥水性ワックスが含有されている。防水層が含有する撥水性ワックスとしては、例えば、ポリエチレン系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、油脂系合成ワックス(脂肪酸エステル系、脂肪酸アミド、ケトン・アミン類)、水素硬化油等の合成ワックス、蜜蝋、木蝋、パラフィン系ワックス、マイクロクリスタリンワックス等の天然ワックス等を挙げることができる。これらのワックスは、1種単独、あるいは、2種以上の組み合わせで使用することができ、特に、パラフィンを含む炭化水素系ワックスが好適である。
【0052】
本発明では、白色度を向上させることを目的として、防水性を損なわない範囲で防水層に顔料を含有させてもよい。この場合、顔料を含有させることで防水層の表面の白色度が、紙基材の白色度と比較して1%以上高くなっていることが好ましい。このような顔料としては、炭酸カルシウム、酸化チタン、カオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーティッドクレー、タルク、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイト、マイカ、モンモリトナイト等の無機顔料を挙げることができ、これらの顔料を1種単独、あるいは、2種以上の組み合わせで使用することができる。これらの顔料の中で、特に、防水層の防湿性、防水性を阻害し難い点で、粒子が扁平な形状であるカオリンや炭酸カルシウムもしくはマイカが好適である。このような扁平形状の無機顔料は、アスペクト比が10以上であることが好ましい。防水層における顔料の含有量は、5質量%以上、40質量%以下、好ましくは10質量%以上、35質量%以下とすることができる。顔料の含有量が5質量%未満であると、白色度の向上効果が十分に得られず、40質量%を超えると、合成樹脂成分が有する防水層の防湿性、防水性の機能が十分発揮できないことがあるので好ましくない。また、その他の塗工剤として、例えば、バインダー、安定剤、消泡剤、粘性改良剤、保水剤、防腐剤、着色剤等を含有させてもよい。
【0053】
本発明において防水層は、上記のような成分を含有する塗工剤を紙基材上に塗工して乾燥することにより形成することができる。防水層の塗工量は、4~20g/mとすることが好ましく、20g/mを超えると、防水性の更なる向上は望めない一方で、製造コストの増大を来すことがある。
【0054】
本発明の紙容器に用いるライナに設けられた防水層は、好ましい態様において、平均の厚みが5.5~20μmであり、5.6~15μmがより好ましく、5.7~12.5μmがさらに好ましい。ここで、防水層の平均厚みは、サンプルを短冊状に切断し、その断面を任意の10箇所において電子顕微鏡を用いた観察により測定した防水層の厚みの平均値である。
【0055】
また、本発明の紙容器に用いるライナは、防水層の単位厚さ当たりの透湿度が15(g/m・24h)/μm以下が好ましく、10(g/m・24h)/μm以下がより好ましく、7(g/m・24h)/μmがさらに望ましい。ここで、防水層の単位厚さ当たりの透湿度は、ライナの防水層側からJIS Z 0208に準拠して測定した透湿度を平均防水層厚みで除して算出する。
【0056】
本発明の紙容器に用いるライナは、好ましい態様において、例えば、紙基材の少なくとも一方の面に、防水材を塗工し、塗工した防水材を乾燥することによって製造することができる。防水層の形成は、公知の塗工方式を使用して塗工剤を塗工して行うことができ、例えば、エアナイフ塗工、カーテン塗工、ブレード塗工、ゲートロール塗工、ダイ塗工等の塗工方式を用いることができる。また、塗工層は、単層であっても複数層であってもよく、複数の塗工層を順次塗工してもよく、カーテン塗工などにより2層以上を同時に塗工してもよい。塗工層を乾燥する際、好ましくは、乾燥工程出口の塗工層温度が120℃未満となるように調整する。塗工剤を塗工する際の塗工速度は、塗工剤の粘度、目標塗工量を考慮して適宜設定することができる。
【0057】
好ましい態様として、紙基材への塗工剤の塗工を、エアナイフ塗工やカーテン塗工といった輪郭塗工方式により行うことにより、紙基材表面への塗工剤の塗工量が均一となり、したがって塗膜厚みが均一となり、後工程である乾燥工程において塗工層におけるブリスターの発生を抑制することができる。また、接触塗工方式に比べて塗工剤の使用量を低減することができ、製造コストを抑えることができる。
【0058】
紙基材に塗工された塗工剤を乾燥して塗工層とするが、この乾燥工程では、出口での塗工層温度が120℃未満とすることが好ましく、100℃以下となるように調整してもよい。出口での塗工層温度が120℃以上であると、塗工層におけるブリスターの発生率が高くなることがあり、また、塗工層が形成された後に巻き取られた防水ライナにブロッキングが発生することがある。一方、出口での塗工層温度は、60℃以上が好ましく、70℃がより好ましく、80℃以上とすることもできる。出口での塗工層温度が60℃未満であると、場合によって、塗工層が形成された後に巻き取られた防水ライナにブロッキングが発生することがあるだけでなく、塗工層の乾燥が不十分であるため防水、防湿性能を十分に発現できないことがある。
【0059】
乾燥工程出口での塗工層温度の設定は、紙基材の坪量および紙厚を考慮して設定することができる。例えば、紙基材が多層抄き板紙であって坪量および紙厚の大きい段ボールのライナの場合、単層紙であって坪量および紙厚が相対的に小さいクラフト紙に比べて塗工層の表面にブリスターが発生し易い傾向にある。その理由は限定されないが、段ボールのライナの場合、クラフト紙に比べて坪量および紙厚が大きいと共に透気性が低いことが多く、クラフト紙と同じ紙中水分値であっても、乾燥工程において紙基材内部で気化した多くの水分が十分に逃げきれないため、塗工層の表面にブリスターが発生し易くなると考えられる。このため、紙基材の坪量および紙厚が大きいほど、乾燥工程出口での塗工層温度を、上記の範囲内で低目に調整することが好ましい。
ここで、乾燥工程の出口とは、乾燥工程における乾燥ゾーンが1個の場合、当該乾燥ゾーンの出口であり、乾燥工程における乾燥ゾーンが複数個の場合、最も下流側の乾燥ゾーンの出口である。
【0060】
乾燥工程出口での塗工層温度の調整は、乾燥時間、乾燥ゾーンの温度の調節により行うことができる。乾燥時間は、紙基材の送り速度、乾燥ゾーンの個数、長さ、乾燥ゾーンの機器能力(風量、赤外線出力)等で決定される。また、乾燥方式としては、公知の乾燥方式を用いることができ、例えば、蒸気シリンダ加熱乾燥方式、熱風乾燥方式、ガス式赤外線乾燥方式、電気式赤外線乾燥方式等を挙げることができ、これらのいずれか1種、あるいは、2種以上の組み合わせで使用することができる。
【0061】
中しん原紙
得られたライナに、波状に加工した中しん原紙を貼り合わせることにより、本発明に係る段ボールを得ることができる。一般に中しん原紙は、コルゲーターで波状に加工され、その表裏にライナを貼り合わせて、強度の高い段ボールが製造されるが、多層に加工した段ボールや、波状の中しん原紙が表面にでている片面段ボールも知られている。本発明において好ましい態様として、中しんの両面にライナを貼り合わせた段ボール、もしくは多層に加工した段ボールであることが好ましい。
【0062】
中しん原紙の坪量は特に制限されないが、60~250g/mが好ましく、70~240g/mがより好ましく、80~230g/mがさらに好ましい。
【0063】
本発明においては、強化中しんを使用することが好ましく、耐水強化中しんを使用することがより好ましい。強化中しんとは、抄紙工程で紙力剤等を添加することにより、JIS P 3904に規定される中しん原紙の性能を満足する一般中しんと比較し圧縮強度を向上させた中しんを指す。また、耐水強化中しんとは、強化中しんの製造工程にて、さらに耐水剤を添加することにより、圧縮強度だけでなく耐水性を向上させた中しんを指す。内添紙力剤としては、ポリアクリルアミド(PAM)を用いてもよく、その場合の添加量は、紙料固形分に対して0.1%~5.0%が好ましく、0.2%~2.0%がより好ましい。
【0064】
中しん原紙は、原紙の片面または両面に、澱粉系化合物を含む塗工液を塗布することによって設けられたクリア(透明)塗工層を有しても良い。澱粉塗工とは、例えば、ポンド式2ロールサイズプレス、フィルム転写型の塗工方式であるゲートロールコーターやロッドメタリングサイズプレス、非接触塗工方式であるカーテンコーターやスプレーコーターなどのコーター(塗工機)を使用して、澱粉系化合物を含む塗布液(表面処理液)を原紙上に塗布することをいう。
【0065】
澱粉塗工の量は、中しんの強度を損なわない範囲であれば特に制限されず、下限は片面あたり固形分で0.2g/m以上としてもよく、0.8g/m以上としてもよく、2.0g/m以上としてもよく、3.0g/m以上としてもよく、4.0g/m以上としてもよい。上限は特に限定しないが、塗工量を多くすると澱粉をクリア塗工する前の原紙坪量を下げる必要があり、澱粉塗工前の原紙の引張り強度や引裂き強度が低下し、断紙が発生しやすくすることから、澱粉系化合物の塗工量は、片面あたり8.0g/m以下が好ましく、6.0g/m以下としてもよい。
本発明においては、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤等、通常の澱粉塗工に配合される各種助剤を適宜使用できる。
【0066】
本発明において、基紙に澱粉系化合物を塗布するための塗工機としては、例えば2ロールサイズプレス、ゲートロールコーター、ロッドメタリングサイズプレス、ブレードコーター、バーコーター、スプレーコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーターを用いることができる。本発明においては、ゲートロールコーター、ロッドメタリングサイズプレスなどのフィルム転写方式の塗工機を用いても効果を発揮することができる。
【0067】
中しん原紙の原料パルプとしては、後述するが特に制限なく公知のものを使用することができる。本発明の紙容器に用いる中しん原紙のパルプ原料としては、古紙パルプを多く配合することが好ましい。本発明において全パルプに占める古紙パルプの配合率は、50重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましく、80重量%以上がさらに好ましく、90重量%以上であってもよい。本発明の中芯原紙は、古紙パルプを含む紙料から抄造された多層抄き原紙が好ましい。
【0068】
古紙パルプとしては、段ボール古紙、製本、印刷工場、裁断所等において発生する裁落、損紙、幅落としした古紙である上白、特白、中白、白損等の未印刷古紙を解離した古紙パルプ、上質紙、上質コート紙、中質紙、中質コート紙、更紙等に平版、凸版、凹版印刷等、電子写真方式、感熱方式、熱転写方式、感圧記録方式、インクジェット記録方式、カーボン紙などにより印字された古紙、及び水性、油性インクや、鉛筆などで筆記した古紙、新聞古紙を離解後脱墨したパルプ(以下、DIPと記載することがある)、製紙スラッジ、製紙工場排水スカム等を用いることができる。古紙パルプ以外のパルプとして、グランドパルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)、脱墨パルプ(DIP)、針葉樹クラフトパルプ(NKP)など、一般的に抄紙原料として使用されているものも使用できる。
【0069】
中しん原紙に添加する填料としては、例えば、重質炭酸カルシウムや軽質炭酸カルシウムなどの炭酸カルシウム、酸化チタン、クレー、シリカ、タルク、カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化チタン、ベントナイトなどの無機填料;尿素-ホルマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、微小中空粒子等の有機填料;を単独または適宜2種類以上を組み合わせて使用することができる。また、製紙スラッジや脱墨フロス等を原料とした再生填料も使用することができる。
【0070】
酸性抄紙では、前記中性抄紙で使用する填料から、酸溶解性のものを除いた填料が使用され、その単独または適宜2種類以上を組み合わせて使用される。
【0071】
中しん原紙を製造する際、内添用として、公知の製紙用添加剤を使用することができる。製紙用薬品は、特に制限されず、種々の薬品を単独または組み合わせて用いることができる。
【0072】
例えば、歩留剤、濾水性向上剤、凝結剤、硫酸バンド、ベントナイト、シリカ、サイズ剤、乾燥紙力剤、湿潤紙力剤、嵩高剤、染料、蛍光増白剤、pH調整剤、消泡剤、紫外線防止剤、退色防止剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤などの製紙用薬品を用いることができる。製紙用薬品として好適に使用できるものとしては、ポリアクリルアミド系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、カチオン性澱粉、各種変性澱粉、尿素・ホルマリン樹脂、メラミン・ホルマリン樹脂などの内添乾燥紙力増強剤;ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン樹脂などの内添湿潤紙力増強剤;ロジン系サイズ剤、AKD系サイズ剤、ASA系サイズ剤、石油系サイズ剤、中性ロジンサイズ剤などの内添サイズ剤;などを挙げることができる。
【0073】
これらの助剤は、本発明の填料のスラリーに予め添加してから抄紙機に施用してもよく、また、本発明の填料のスラリーと別々に抄紙機に施用してもよい。
【0074】
また、中しん原紙に種々の表面処理を施すことができ、例えば、カレンダによって表面処理を行ってもよく、中芯原紙に滑剤を塗布してもよい。滑剤としては、特にワックス系の滑剤を用いてよく、塗布量としては、0.005g/m~0.1g/mが好ましい。本発明においては、滑剤は、原紙をカレンダに通紙する際に、カレンダロールに滑剤を噴霧し紙に転写する方式が好ましい。このようにすることにより滑剤の塗布以外に、カレンダロールの表面に汚れが付着するのを防止する事が可能となるためである。上記の通り、滑剤を塗布することにより、カレンダロールの表面に汚れが付着するのをより効果的に防止することができる。
【0075】
得られた中しん原紙は、公知のコルゲーターを用いて波型に加工(フルーテッド)することができる。波形加工としては、用途に応じて公知のあらゆる加工を施すことができるが、例えば、Aフルート、Bフルート、Cフルート、Eフルート、Fフルート、Gフルート、AAAフルート、AAフルートなどを中しん原紙に施してもよい。
【0076】
段ボールシートへの加工
本発明の箱に用いられる段ボールシートは、ライナと、波型に加工した中しんをコルゲーターを用いて貼り合わせることにより得られる。
【0077】
コルゲーターとしては、公知のものを制限なく使用することができるが、一般的なコルゲーターは、シングルフェーサ、ダブルバッカー、カッターによって構成される。また、ライナと中芯原紙を接着するための製糊装置、さらに、糊を溶かすための熱を発生させる装置などが合わせて使用される。
【0078】
また、本発明の箱に用いられる段ボールシートを製造する際、ライナと中芯の接着には接着剤を用いるが、段ボールシート断面における水濡れ、結露および湿気等により段ボール箱の強度が低下しにくくなる観点から、耐水接着剤を使用することが好ましい。耐水接着剤とは、通常の段ボール用接着剤に、耐水化剤を加えたものである。耐水化剤としては特に限定されず、合成樹脂エマルジョンやケトンアルデヒド樹脂等が含まれているものがあげられる。
【0079】
本発明の箱に用いられる段ボールシートは、好ましい態様において、[水に30分接触させた後の破裂強度]/[水に接触させる前の破裂強度]が50%以上であり、60%以上がより好ましく、70%以上がさらに好ましく、最も好ましくは80%以上であってよい。この値が高いほど、紙容器に加工した際に内容物と容器周囲の気温との温度差に起因する結露等の影響を受けにくくなり、紙容器の強度を維持することができる。
【0080】
内袋
本発明においては、箱側面および底部の変形を防止する目的、および/または内容物の保温を行う目的で、紙容器内部に内袋を設けて使用することを特徴とする。本発明における内袋の材料については特に限定せず、ポリエチレン、ポリプロピレン、バイオプラスチック等の樹脂製、天然繊維や合成繊維等で製造された布製、新聞紙やクラフト紙、グラシン紙や多層板紙、白板紙、ライナ等の紙製シート等公知の材料により袋状に加工したものを設けてよい。また、前述した防水性ライナや中芯と同一の材料を用いた内袋を作製し用いてもよい。
【0081】
内袋の形状や大きさについては紙容器への収容が可能であれば特に限定されず、二方袋、三方袋、チャック付三方袋、合掌袋、ガゼット袋、底ガゼット袋、スタンド袋、スタンドチャック袋、二方袋、四方柱平底ガゼット袋、サイドシール袋、ボトムシール袋、トレー型、ウォータータイト型など、任意の形状を用いてよい。
【0082】
また、袋状への加工方法についても特に限定されず、熱溶融樹脂(ホットメルト)、糊、テープ、接着剤、ステープラー等公知の接着材料を用いた接着、ヒートシール等材料自身の熱溶融を利用した接着、紐や糸等を用いた編み込みを用いてもよく、また材料自身を折り込み袋状に加工してもよい。
【0083】
本発明においては、使用後のリサイクル性の観点から紙製の内袋を用いることが好ましく、少なくとも内面側に前述した防水層を設けている紙製の内袋を用いることがより好ましく、内面側に防水層を塗工により設けている紙製の内袋を用いることがさらに好ましい。
【実施例0084】
以下に、具体例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の具体例によって限定されるものではない。なお、本明細書において、特に記載しない限り、濃度などは重量基準であり、数値範囲はその端点を含むものとする。
【0085】
ライナの製造
(1)ライナサンプル1-A
段古紙パルプ100%からなる裏層、古紙パルプ100%からなる中層、未晒クラフトパルプ70%および段古紙パルプ30%からなる表層を、裏層:中層:表層=25:60:15の重量比で抄き合わせ、ドライヤにて乾燥後、パラフィン系ワックスおよびロジンを含む撥水剤を表層側に片面塗工し、再度ドライヤにて乾燥後、カレンダを用いて平滑化処理を行ってライナサンプル1-Aを製造した(坪量:約280g/m、表面の120秒コッブ吸水度:13g/m、撥水剤の塗工量:約1g/m)。
【0086】
(2)ライナサンプル1-B
ライナサンプル1-Aの表層側にエアナイフを用いてスチレン・アクリル系樹脂とパラフィン系ワックスを含有する防水材(マイケルマン、VaporCoat2200)を10.0g/m塗布し、乾燥工程出口における塗工層の温度が80℃となるよう熱風乾燥してライナサンプル1-Bを得た(坪量:約290g/m、表面の120秒コッブ吸水度:0.3g/m)。
【0087】
(3)ライナサンプル1-C
段古紙パルプ100%からなる裏層、古紙パルプ100%からなる中層、未晒クラフトパルプ70%および段古紙パルプ30%からなる表層を、裏層:中層:表層=25:60:15の重量比で抄き合わせ、ドライヤにて乾燥後、カレンダを用いて平滑化処理を行ってライナサンプルCを製造した(坪量:約280g/m、表面の120秒コッブ吸水度:30g/m)。
【0088】
(4)ライナサンプル1-D
ライナサンプル1-Cの表層側に、厚さ20μmのポリエチレン製フィルムを積層後、温度80℃に加熱したローラーを用いて接着しラミネート加工したライナサンプル1-Dを得た(坪量:289g/m)。
【0089】
中しん原紙の製造
段古紙パルプ100重量%のパルプスラリーに、防水材0.4%を添加して紙料を調成した。次いで、この紙料から単層で抄紙し、ドライヤにて乾燥後、カレンダを用いて平滑化処理を行って中しん原紙を製造した(坪量:約200g/m)。

各ライナサンプル、および中しん原紙の紙質を表1に示す。
【0090】
【表1】
【0091】
段ボールシート、および段ボール箱の製造
各ライナサンプルから、製函用段ボールシートを作製した(Aフルート、厚み:5mm)。具体的には、各サンプルを表ライナ、ライナサンプル1-Cと同一のライナを裏ライナとして用い、表層側(防水層もしくはラミネート層)が段ボールシートの外側になるように、中しんを介して表ライナと裏ライナを接着して、段ボールシートを製造した。
得られた段ボールシートを、防水層面もしくはラミネート層側が内側となるようにして、図1に示すような蓋つき段ボール箱(本体の内寸:縦28cm×横22cm×深さ13cm、蓋の内寸:縦30cm×横24cm×深さ13cm)を作製した。
【0092】
内袋用の紙サンプルの製造
(1)内袋用紙サンプル2-A
針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)に内添サイズ剤および紙力剤を配合した紙料か
ら抄造したクラフト紙を紙基材として使用した(単層紙、坪量:74g/m、白色度:19%)。 紙基材の片面に、スチレン・アクリル系樹脂とワックスを含有する防水材(VaporCoat2200、マイケルマン、ガラス転移点:39℃)100重量部に対し、シリカ系消泡剤(SNデフォーマー777、サンノプコ)0.5重量部を加えた塗工液を、エアナイフを用いて10.9g/m塗布し、乾燥工程出口における塗工層の温度が80℃となるよう熱風乾燥して内袋用紙サンプル2-Aを得た(坪量:84.9g/m)。
【0093】
(2)サンプル2-B
サンプル1と同じ紙基材を使用し、紙基材の片面に厚さ20μmのポリエチレン製フィルムを積層後、温度70℃に加熱したローラーを用いて接着してラミネート加工した内袋用紙サンプル2-Bとした(坪量:84.8g/m)。
【0094】
(3)サンプル2-C(比較例)
サンプル2-Aと同じ紙基材(クラフト紙)を、加工せず、そのままの状態で内袋用紙サンプル2-Cした(坪量:74g/m)。
【0095】
(4)サンプル2-D(比較例)
脱墨した古紙パルプ(DIP)80重量%と針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)20重量%を混合後、内添サイズ剤および紙力剤を配合した紙料から抄造した紙を、内袋用紙サンプル2-Dとして使用した(単層紙、坪量:70.3g/m、白色度:73%)。

各内袋用紙サンプルの紙質を表2に示す。
【0096】
【表2】
【0097】
紙製内袋の製造
得られたサンプルについて、また、図2に示す形状となるよう1枚のシートを折りこみ、内袋を製造した(縦27.5cm×横21.5cm×深さ12.5cm)。なお、内袋用紙サンプル2-Aにあっては防水層側が内側となるよう、内袋用紙サンプル2-Bにあってはラミネート層が内側となるようにして紙袋をそれぞれ作製した。
また、市販のポリエチレン製袋(縦50cm×横40cm×厚さ0.01mm、容量:10L)を内袋サンプル2-Eとした。
【0098】
サンプルの評価
(坪量) JIS P 8124に準拠して測定した。
(平均塗工層厚み、単位塗工層厚さ当たり透湿度) サンプルを短冊状に切断し、その断面を任意の10箇所において電子顕微鏡を用いた観察により塗工層の厚みを測定し、平均値を算出して平均塗工層厚みとした。また、透湿度を平均塗工層厚みで除して、単位塗工層当たり透湿度を求めた。
(王研式平滑度) JIS P 8155に準拠し、デジタル型王研式透気度平滑度試験機(旭精工)を用いて王研式平滑度を測定した。
(縦伸び、横伸び) JIS P 8113に準拠して測定した。
(比圧縮強さ) JIS P 8126に準拠して圧縮強さを測定し、これを坪量で除して比圧縮強さを算出した。
(比破裂強さ) JIS P 8131に準拠して破裂強さを測定し、これを坪量で除して比破裂強さを算出した。
(コッブ吸水度) JIS P 8140に準拠し、コッブ法により測定を行った。すなわち、100mlの蒸留水を表面(塗工面)に接触させ、規定時間後に吸収された水の単位面積あたりの重量を測定した。なお、測定時間は、通常の規定時間である120秒(2分間)に加え、30分でも測定を行った。
(透湿度) JIS Z 0208に準拠し、表面側(塗工面側)から測定した。
(撥水度) JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.68「紙及び板紙-はっ水性試験方法」に準拠し、表面側(塗工面側)を測定した。
(接触角) 蒸留水をサンプル表面に1滴(50μl)滴下してから1秒後の接触角を接触角測定装置(DAT1100 FIBRO System AB製)により測定した。
(はつ油度) JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.41「紙及び板紙-はつ油度試験方法-キット法」に準拠し、表面側(塗工面側)を測定した。
(点滴吸油度) 注射針H5号を備えたマイクロシリンジを用いて、動粘性係数が3cStに調整した軽油1号をサンプル表面に1滴滴下し、表面の光沢がみえなくなるまでの時間を測定した。
【0099】
(防水性) 図1のように作製した段ボール箱の内側に、図2のように作製した内袋をセットしてから、内袋の内側に水2Lを入れた後(図3)、5℃の冷蔵庫に1日、1週間、2週間、3週間放置し、内袋からの水漏れ状況および段ボール側の濡れ状況を目視にて確認した。評価基準は、下記のとおりである。
○:内袋から水滴などが漏れておらず、段ボール箱も濡れていない。
×:内袋から水が漏れていて、段ボール箱も濡れている。
【0100】
(耐油性) 図1のように作製した段ボール箱の内側に図2のように作製した内袋をセットしてから、内袋の内面に縦5か所×横8か所の計40か所、それぞれ機械油2mlを直径約20mmの円形となるよう滴下した。その後、25℃の室内に放置し、内袋、段ボール箱の内面および外面の油シミ付着状況を、滴下から1時間後および24時間後(1日後)の段階で目視にて確認した。
〇:段ボール箱の外面に、油シミの付着や油の浸み出しが発生していない。
×:段ボール箱の外面に、油シミの付着や油の浸み出しが発生している。
【0101】
(箱圧縮強さ) 防水性試験前の空き箱、防水性試験を1週間行った後の内袋つき段ボール箱から水および内袋を取り出した空き箱を対象に、箱圧縮強さを、JIS Z 0212に準拠し、下記の手順により測定した。
(a)蓋をした状態の箱を圧縮試験機の中央にセットする。
(b)圧縮試験機を起動し、箱上面全体に満遍なく徐々に下方向へ力を加えていく。
(c)箱側面が変形した際の加重を読み取り、箱圧縮強さとする。
また、箱圧縮強さの測定結果から、容器の防水性の指標として、箱圧縮強さ残存率(%)を算出し、以下の指標で評価した。
・残存率=放置後の箱圧縮強さ/放置前の箱圧縮強さ×100
〇:残存率が70%以上である。
×:残存率が70%未満である。
【0102】
(混合リサイクル性)段ボールシートサンプルおよび内袋用紙サンプルを、それぞれ25mm角のサイズに切り取り、段ボールシートサンプル30g:内袋用紙サンプル10gの割合で計り取り、45℃の水1.5Lを加え2%に希釈後、Tappi式離解機を用いて30分間離解を行った。次いで、JIS P 8222に準拠してシート形成およびプレスを行って湿紙を得た後、50℃に熱したプレートにて2時間乾燥して手抄きシートを作製した(坪量:約50g/m)。
次いで、下記の基準に基づいて、手抄きシート表面の様子を目視で評価した。
〇:紙表面に目立つ異物などはなく、リサイクル上問題となる点は特にない。
×:紙表面に異物などが目立ち、リサイクル上問題となる。
【0103】
【表3】
【0104】
表3に示す通り、紙容器内面のライナに防水層を有するライナサンプル1-Bおよびライナサンプル1-Dを用いた紙容器は、内袋の素材に関わらず水を入れて放置しても、紙容器内部からの水漏れが発生しておらず、水の浸みだしによる紙容器本体への影響はなかった。また、機械油に対しても、油の浸みだしによる紙容器本体への影響はなかった。さらに、ライナに防水塗工層を有する紙素材を用いた紙容器(ライナサンプル1-B)は、離解試験を行っても異物などが無く、リサイクル性に優れていることが示された。
【0105】
一方、防水層を有しない紙容器(ライナサンプル1-A、ライナサンプル1-C)はリサイクル性に優れるものの、防水材を塗工していないため、水や機械油の浸み出しが発生しており、浸み出した水や油が段ボール箱を濡らしていた。
【0106】
上記の実験結果から、本発明の内袋つき紙容器は、特に液体を対象とする包装材として好適に使用できることがわかった。
【符号の説明】
【0107】
1 紙容器(蓋付箱)
2 箱本体
3 蓋体
4 底部
5 折線
6 側面部
7 折線
8 側面部
9、10、11 折線
12 折込部
13a,13b 突片部
14 凹部
15a、15b 突部
16 折線
17 係止片部
18a,18b 嵌合口
19 連接部
20 切り込み
21 上部開口部
22 天板部
23 折線
24 側面部
25 折線
26 側面部
27 折線
28 折り重ね片
29 折線
30 突片
31 切断線部
31a 切断線部の一部
32 切り込み
33 開口端部
D 深さ
H 高さ
W1 縦幅
41 内袋本体
42 シート
43 第1基準線
44 第1折線部
45 第2基準線
46 第2折線部
47 四角形部
48 交点
49 角部
50 第3折線部
51 折り重なり部
52 四角形折り重なり部
53 シール部
54 底部
55、56 側壁部
図1
図2
図3