JP2019108169A - 断熱容器用積層体、断熱容器および断熱容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表面に印刷層が設けられた断熱容器用材料であって、発泡後においても印刷層表面の平滑性に優れ、所望の意匠を実現可能な断熱容器用積層体を提供すること。【解決手段】外面側から、印刷層、表面層、カバー層、紙から構成される基材層、前記基材層を構成する紙から発生する水蒸気を遮断する水蒸気遮断層、を少なくとも有する断熱容器用積層体において、前記カバー層を、高圧法低密度ポリエチレンから構成し、前記表面層を、ＪＩＳ Ｋ６９２２−２（２００５年）により測定される融点温度が、前記カバー層を構成する高圧法低密度ポリエチレンの融点温度よりも高いポリエチレン系樹脂から構成し、前記印刷層を、バインダーとしてウレタン樹脂を含み、かつ印刷層の全固形分の合計質量に対する当該ウレタン樹脂の割合が１８質量％以上とする。【選択図】図２

Description

本発明は断熱容器用積層体、断熱容器、および断熱容器の製造方法に関する。

従来より、紙から構成される基材の一方の面に発泡層が設けられ他方の面に非発泡層が設けられた断熱容器用積層体が知られている。例えば、特許文献１には、表面側から、発泡した低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）／紙／中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）からなる層構成の断熱容器が開示されている。

特開昭５７−１１０４３９号公報

上記特許文献１に開示されている断熱容器を含め、一般の断熱容器やこれを成形するための断熱容器用積層体は、基材となる紙の表面に発泡させるための樹脂（特許文献１においては低密度ポリエチレン）を設け、裏面側にも別の樹脂（特許文献１においては中密度ポリエチレン）を設けることで断熱容器用積層体とし、これを加熱することにより紙に含まれる水分を蒸発させ、この水蒸気によって表面側の樹脂（特許文献１においては低密度ポリエチレン）を発泡せしめる、いわゆる水蒸気発泡によって製造されている。

このような断熱容器用積層体にあっては、表面側の樹脂の上に意匠性を付与するための印刷層が設けられる場合がある。しかしながら、印刷層が設けられている部分と設けられていない部分、さらには印刷層が設けられている部分であってもその印刷層の厚さが厚い部分と薄い部分などがあった場合、それぞれの部分によってそれぞれの部分の下に位置する表面側の樹脂の発泡の程度が異なってくることがあり、これに起因して印刷層表面に段差が生じてしまい、意匠性が損なわれることがあった。

本発明はこのような状況においてなされたものであり、表面に印刷層が設けられた断熱容器用積層体であって、表面層を所望する程度に発泡せしめることができ、発泡後においても印刷層表面の平滑性に優れ、さらに所望の意匠を実現可能な断熱容器用積層体、および当該断熱容器用積層体を用いて成形された断熱容器、さらには、断熱容器用積層体を用いた断熱容器の製造方法を提供することを主たる課題とする。

上記課題を解決するための本願発明は、外面側から、印刷層、表面層、カバー層、紙から構成される基材層、前記基材層を構成する紙から発生する水蒸気を遮断する水蒸気遮断層、を少なくとも有する断熱容器用積層体であって、前記カバー層は、少なくとも高圧法低密度ポリエチレンから構成されており、前記表面層は、ＪＩＳ Ｋ６９２２−２（２０１０年）により測定される融点が、前記カバー層を構成する高圧法低密度ポリエチレンの融点よりも高いポリエチレン系樹脂から構成されており、前記印刷層は、バインダーとしてウレタン樹脂を含み、かつ印刷層の全固形分の合計質量に対する当該ウレタン樹脂の割合が１８質量％以上であることを特徴とする。

上記の発明にあっては、前記印刷層が複数の印刷層を重ねた積層構造を有しており、すべての印刷層が、バインダーとしてウレタン樹脂を含み、かつ各印刷層の全固形分の合計質量に対する当該ウレタン樹脂の割合が１８質量％以上であってもよい。

また、前記表面層の厚さと発泡前の前記カバー層の厚さの比が１：２〜１：３０であってもよい。

また、前記カバー層が発泡していてもよい。

また、前記表面層の厚さと発泡後の前記カバー層の厚さの比が１：１５〜１：３６０であってもよい。

また、発泡後の前記カバー層の厚さが３００〜９００μｍであってもよい。

上記課題を解決するための別の本願発明は、胴部と底部を有する断熱容器であって、少なくとも前記胴部は、上記本願発明の断熱容器用積層体によって構成されていることを特徴とする。

さらに、上記課題を解決するための別の本願発明は、胴部と底部を有する断熱容器の製造方法であって、少なくとも前記胴部を、上記本願発明の断熱容器用積層体によって構成し、その後、前記胴部を構成する断熱容器用積層体を加熱することで断熱容器用積層体のカバー層を発泡させることを特徴とする。

本願発明の断熱容器用積層体によれば、表面層上に印刷層が設けられているにも拘わらず、表面層を所望する程度に発泡せしめることができる。また、表面層が発泡した後においても印刷層表面の平滑性を良好な状態とすることができる。したがって、所望の意匠を実現することができる。

本願発明の断熱容器にあっても、前記本願発明の断熱容器用積層体を用いて成形されていることから、上記と同様の作用効果を奏する。

本願発明の断熱容器の製造方法においても、前記本願発明の断熱容器用積層体を用いて成形されていることから、上記と同様の作用効果を奏する。

本願発明の実施形態にかかる、カバー層が発泡していない状態の断熱容器用積層体の断面図である。 本願発明の実施形態にかかる、カバー層が発泡した状態の断熱容器用積層体の断面図である。

以下、本願発明の実施形態にかかる断熱容器用積層体、断熱容器、および断熱容器の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本願発明の実施形態にかかる、カバー層が発泡していない状態の断熱容器用積層体の断面図である。

図２は、本願発明の実施形態にかかる、カバー層が発泡した状態の断熱容器用積層体の断面図である。

図１に示すように、本実施形態にかかる断熱容器用積層体１０Ａは、外面側から、印刷層１５、表面層１６、カバー層１１Ａ、および紙から構成される基材層１２を、この順に隣接して積層されているとともに、前記カバー層１１Ａが積層されていない側の基材層１２の面に、当該基材層１２を構成する紙から発生する水蒸気を遮断する水蒸気遮断層１３が少なくとも積層されていることで構成されている。

そして、図２に示すように、図１に示す本実施形態にかかる断熱容器用積層体１０Ａを加熱することにより、基材層１２を構成する紙から発生する水蒸気によってカバー層を構成する低密度ポリエチレンが発泡状態となる。

なお、本明細書においては、カバー層（１１Ａ）が発泡していない状態、およびカバー層（１１）が発泡している状態のいずれの状態をも断熱容器用積層体（１０Ａ、１０）と表現する。また、断熱容器用積層体を用いて断熱容器を形成した際に、当該断熱容器の外側に位置する側を「外面側」とし、断熱容器の内側に位置する側を「内面側」とする。図１および図２においては、上側が「外面側」であり、下側が「内面側」である。

以下に、断熱容器用積層体１０Ａ、１０を構成する各層について説明する。

（カバー層）
発泡前のカバー層１１Ａは、少なくとも高圧法低密度ポリエチレンから構成されている。なお、以下の説明においては、カバー層１１Ａ（１１）を構成する高圧法低密度ポリエチレンと、後述する表面層１６を構成するポリエチレン系樹脂とを明確に区別するため、カバー層１１Ａ（１１）を構成する高圧法低密度ポリエチレンについては、「高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）」と表記し、表面層１６を構成するポリエチレン系樹脂については、「ポリエチレン系樹脂（Ａ）」と表記する。

本実施形態におけるカバー層１１Ａを構成する高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）は、従来公知の高圧法ラジカル重合法により得ることができる。

高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）のＪＩＳ Ｋ６９２２−１（１９９７年）により測定されたメルトマスフローレート（以下、単に「ＭＦＲ」と記す）は、４〜１００ｇ／１０分の範囲であると、発泡性に優れるため好ましく、より好ましくは１０〜３０ｇ／１０分、さらに好ましくは１０〜２５ｇ／１０分である。

また、高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）のＪＩＳ Ｋ６９２２−１（１９９７年）により測定された密度（以下、単に「密度」と記す）は、発泡性に優れるため、８７０〜９３５ｋｇ／ｍ^３であることが好ましく、より好ましくは８９０〜９３５ｋｇ／ｍ^３、さらに好ましくは９００〜９２５ｋｇ／ｍ^３の範囲である。

本実施形態におけるカバー層１１Ａを構成する高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）には、必要に応じて、酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤等、ポリオレフィン樹脂に一般に用いられている添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加してもかまわない。

さらに、高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）には、他のポリオレフィンを混合してもかまわない。このとき、発泡性に優れるため、混合比率は高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）が５０〜９９重量％、他のポリオレフィンが１〜５０重量％であることが好ましい。

高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）に混合されるポリオレフィンとしては、エチレン・α−オレフィン共重合体、ポリプロピレン、ポリブテンなどが挙げられ、発泡性に優れることから、密度が８５０ｋｇ／ｍ^３以上９２０ｋｇ／ｍ^３未満のエチレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）が好ましい。

このようなエチレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）に用いるα−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセンなどを挙げることができ、これらの１種または２種以上が用いられる。

さらに、エチレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）を得るための方法は特に限定するものではなく、チーグラー・ナッタ触媒やフィリップス触媒、メタロセン触媒を用いた高・中・低圧イオン重合法などを例示することができ、このような共重合体は、市販品の中から便宜選択することができる。

本実施形態におけるカバー層１１Ａを構成する高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）にポリオレフィンを混合する時は、高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）のペレットとポリオレフィンのペレットを固体状態で混合したペレット混合物であってもよいが、単軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリー等で溶融混練した混合物の方が、品質の安定した製品が得られるので好ましい。溶融混練装置を用いる場合、溶融温度はポリエチレン系樹脂の融点〜３００℃程度が好ましい。

さらに、本実施形態において、後述する表面層１６を構成するポリエチレン系樹脂（Ａ）の１９０℃において、円錐−円板レオメーターを用いて動的粘弾性を測定することで求められる損失弾性率Ｇ”（Ｐａ）が５００Ｐａである角速度ω（ｓ^−１）における貯蔵弾性率Ｇ’_ａ（５００）が、同様の方法により求めたカバー層１１Ａに用いられる高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）のＧ’_ｂ（５００）よりも小さいことが、安定した押出成形が可能となり、優れた発泡外観が得られるため好ましい。また、Ｇ’_ｂ（５００）が９５Ｐａ以下であると優れた発泡外観が得られるため好ましい。

このような発泡前のカバー層１１Ａの厚さは特に限定されないが、経済性の観点から、１０〜１５０μｍが好ましく、さらに断熱性に優れることから、より好ましくは３０〜１００μｍ、さらに好ましくは３０〜８０μｍである。

図１に示す発泡前のカバー層１１Ａは、上述のように基材層１２上に形成された後、加熱されることで基材層１２を構成する紙から発生する水蒸気によって、図２に示す発泡状態のカバー層１１となる。

このときの加熱温度は、材料である低密度ポリエチレンの融点以上であり、断熱容器用積層体１０が変質しない範囲であれば特に限定されないが、通常、１００〜２００℃であり、好ましくは１１０〜１６０℃、より好ましくは１１０〜１２５℃である。加熱時間についても、特に限定されないが、通常、１０秒〜５分程度である。加熱方法は、特に限定されず、従来公知の方法により加熱することができるが、例えば、熱風、赤外線、遠赤外線、マイクロ波、高周波等により加熱することが挙げられる。

発泡後のカバー層１１の厚さも特に限定されないが、断熱性と発泡外観に優れることから、２０〜１２００μｍが好ましく、より好ましくは３００〜９００μｍ、さらに好ましくは４００〜７００μｍである。

（表面層）
本実施形態にかかる断熱容器用積層体１０Ａ、１０にあっては、前記カバー層１１Ａ、１１上に、ＪＩＳ Ｋ６９２２−２（２０１０年）により測定される融点が、前記カバー層１１Ａ、１１を構成する高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）の融点よりも高いポリエチレン系樹脂（Ａ）から構成されている表面層が設けられている点に特徴を有している。このような材質から構成される表面層１６を設けることにより、カバー層１１Ａを、後述する印刷層１５の影響を受けることなく、均一に発泡せしめることができる。より具体的には、例えば、後述する印刷層１５が白インキ印刷部と色インキ印刷部とから構成される場合であっても、白インキ印刷部と色インキ印刷部との間の段差を２００μｍ未満に抑えることが可能となる。

表面層１６を構成するポリエチレン系樹脂（Ａ）としては、中・低圧法エチレン単独重合体、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体などが挙げられるが、エチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ）、中・低圧法エチレン単独重合体（Ａ）が、カバー層１１Ａの発泡倍率を向上させることができ、積層体外観にも優れるため、特に好ましい。

エチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ）に用いるα−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセンなどを挙げることができ、これらの１種または２種以上が用いられる。

このようなエチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ）を得るための方法は特に限定するものではなく、チーグラー・ナッタ触媒やフィリップス触媒、メタロセン触媒を用いた高・中・低圧イオン重合法などを例示することができる。このような共重合体は、市販品の中から便宜選択することができるが、積層体外観に優れるため、チーグラー・ナッタ触媒を用いた重合法により得られたエチレン・α−オレフィン共重合体が特に好ましい。

また、中・低圧法エチレン単独重合体（Ａ）は、従来公知の中・低圧イオン重合法により得ることができる。

本実施形態における表面層１６を構成するポリエチレン系樹脂（Ａ）のＭＦＲが０．１〜１００ｇ／１０分、より好ましくは３〜５０ｇ／１０分の範囲であると、積層体を成形する際に加工が容易になる。

また、表面層１６を構成するエチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ）及び中・低圧法エチレン単独重合体（Ａ）には、高圧法低密度ポリエチレンやポリプロピレンなどの他のポリオレフィンを配合してもよく、これらの他のポリオレフィンの配合比は１〜３０重量％がラミネート成形性と積層体外観の点から好ましい。

さらに、表面層１６を構成するポリエチレン系樹脂（Ａ）には、必要に応じて、酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤等、ポリオレフィン樹脂に一般に用いられている添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加してもかまわない。

表面層１６の厚さについても特に限定されないが、外観に優れることから、１〜２０μｍが好ましく、より好ましくは４〜１２μｍである。

また、表面層１６と発泡前のカバー層１１Ａの厚さの比が１：２〜１：３０であると断熱性と発泡外観のバランスに優れることから好ましく、より好ましくは１：４〜１：１２であり、さらに好ましくは１：６〜１：１０である。

そして、表面層１６の厚さと発泡後のカバー層１１の厚さの比が１：１５〜１：３６０であると断熱性と発泡外観のバランスに優れることから好ましく、より好ましくは１：４５〜１：２４０であり、さらに好ましくは１：８０〜１：１５０である。なお、発泡後のカバー層１１の厚さは、基材１２として坪量の大きい紙や水分量の高い紙を用いたり、発泡前のカバー層１１Ａの厚さを厚くすることにより、前記好ましい比率以上の厚さとすることも可能であるが、これ以上の厚さにしても断熱性や意匠性が飛躍的に向上することはなく、通常サイズの断熱容器に用いる場合にあってはオーバースペックとなると考えられる。

（印刷層）
本発明の実施形態にかかる断熱容器用積層体１０Ａ、１０にあっては、前記表面層１６上に印刷層１５が設けられており、当該印刷層１５はバインダー樹脂としてウレタン樹脂を含み、かつ刷層層の全固形分の合計質量に対する当該ウレタン樹脂の割合が１８質量％以上である点にも特徴を有している。このような特定のバインダーを含む印刷層１５を用いることにより、印刷層１５の追従性を向上せしめることができ、カバー層１１Ａが発泡状態となった際に当該カバー層１１Ａの発泡にうまく追従し、表面平滑性を担保でき、優れた意匠性を発揮することができる。なお、このような印刷層１５は、必ずしも表面層１６の全面に形成されている必要はなく、図１や図２に示すように、部分的に形成されていてもよい。

また、当該印刷層１５は、必ずしも単層である必要はなく、図１や図２に示すように、複数の印刷層（図１や図２においては、印刷層１５ａ、１５ｂ、および１５ｃの三層）を重ねた積層構造を有していてもよく、この場合においては、すべての印刷層（１５ａ、１５ｂ、および１５ｃ）が、バインダーとしてウレタン樹脂を含み、かつ各印刷層（１５ａ、１５ｂ、および１５ｃ）の全固形分の合計質量に対する当該ウレタン樹脂の割合がそれぞれ１８質量％以上であることが好ましい。

ここで、本願明細書でいう「ウレタン樹脂」とは、従来から当技術分野で使用される一般的なウレタン樹脂又はウレタンウレア樹脂等の変性ウレタン樹脂を含む広義のウレタン樹脂を意図している。また、本発明において使用するウレタン樹脂は、その製造方法によって、特に限定されるものではなく、ウレタン樹脂に関する公知又は周知の方法を適用して得られる様々なウレタン樹脂であってよい。特に限定するものではないが、本発明において、ウレタン樹脂の好ましい一実施形態として、ポリオール化合物と有機ジイソシアネートとを反応させて得られるウレタン樹脂が挙げられる。また、別の実施形態として、ウレタン樹脂のプレポリマーをアミン化合物又はアミド化合物によって変性して得られる、変性ウレタン樹脂が挙げられる。

このような印刷層１５の成分にあっては、バインダー樹脂としてウレタン樹脂を含み、かつ印刷層の全固形分の合計質量に対する当該ウレタン樹脂の割合が１８質量％以上であることを除き、特に限定されることはなく、所望する意匠を実現するために、各種顔料や染料、さらにはワックスなどの添加剤を自由に用いることができる。

また、ウレタン樹脂以外に用いられるバインダー樹脂としては、硝化綿樹脂、ビニル系共重合物、ポリアミド樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ロジン系樹脂、ダイマー酸系樹脂、マレイン酸系樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、テルペン樹脂、ケトン樹脂、ブチラール樹脂、石油樹脂などが挙げられる。これらは単独で、または２種以上を混合して用いることができる。

さらに、着色剤として、一般に印刷インキで使用されている無機、有機顔料や染料を使用できる。無機顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化クロム、シリカ、カーボンブラック、アルミニウム、マイカ（雲母）などが挙げられる。一方、有機顔料としては、溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料、縮合多環顔料などが挙げられる。着色剤は単独で、または色相及び濃度の調整等を目的として２種以上を混合して用いることもできる。

その他、インキとしての機能性付与、印刷品質や各種耐性を向上させるために、必要に応じて顔料分散剤、レベリング剤、ワックス、架橋剤、界面活性剤、消泡剤、可塑剤、チタンキレート、光安定化剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、難燃剤などの添加剤を含むこともできる。

印刷層１５の形成方法についても特に限定されないが、例えばグラビア印刷やオフセット印刷などによって形成してもよい。

印刷層１５の厚さについても特に限定されず、所望の意匠を実現するために適宜設計可能であるが、通常は０．１〜１０μｍ程度である。

（基材層）
基材層１２は紙から構成されている。この紙は、断熱容器を構成する基本素材となることから賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有するものを使用することができる。紙としては、例えば、主強度材であり、強サイズ性の晒または未晒の紙基材、あるいは、純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙、ミルク原紙等の各種の紙基材を使用することができる。基材層１２は、これらの紙を複数層重ねたものであってもよい。また、紙は、坪量８０〜６００ｇ／ｍ^２程度、好ましくは坪量１００〜４５０ｇ／ｍ^２程度であり、厚さ１１０〜８６０μｍ程度、好ましくは１４０〜６４０μｍ程度のものを使用することができる。

なお、上述の通り、カバー層１１Ａを発泡せしめるにあたり基材層１２を構成する紙に含まれる水分が必要となるため、当該基材層１２に前述のカバー層１１Ａや後述する水蒸気遮断層１３を設ける前の段階、もしくはこれらを設けるのと同時に、さらには断熱容器用積層体１０Ａが形成された後にこれを加熱する前の段階、などいずれかの段階において当該基材層１２を構成する紙の水分量を調整する水分調整工程を行ってもよい。カバー層１１Ａをどの程度発泡せしめるかにもよるが、例えば紙に含まれる水分割合が２〜８％程度となるように調整することが好ましく、坪量が２５０ｇ／ｍ^２の紙を用いる場合にあっては、当該水分調整工程を行うのが好ましい。水分調整工程の具体的な方法は特に限定することはなく、例えば紙を水に漬け込んでもよい。

（水蒸気遮断層）
本実施形態にかかる断熱容器用積層体１０Ａ、１０にあっては、基材層１２の内面側に水蒸気遮断層１３が設けられている。当該層は、基材層１２を構成する紙から発生する水蒸気を遮断し、発生した水蒸気を効率良くカバー層１１Ａ側に送るために機能する層であり、したがって当該機能を有する層であれば、特に限定されることはない。

水蒸気遮断層１３の材質としては、例えばポリエチレン系樹脂（Ｃ）やクレー（Ｄ）を挙げることができる。

水蒸気遮断層１３としてのポリエチレン系樹脂（Ｃ）の密度は、断熱性に優れることから、密度が９２５〜９７０ｋｇ／ｍ^３の範囲が好ましく、より好ましくは９３０〜９７０ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは９３５〜９６５ｋｇ／ｍ^３である。

このようなポリエチレン系樹脂（Ｃ）は、カバー層１１Ａを構成する高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）と比べて融点が高く、水蒸気遮断性能も高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）に比べて優れており、加えてピンホール耐性にも優れているため、本実施形態にかかる断熱容器用積層体１０Ａ、１０において水蒸気遮断層１３として好適に用いることができる。

ポリエチレン系樹脂（Ｃ）としては、エチレン単独重合体、若しくは、エチレン・α−オレフィン共重合体、及びこれらの組成物であり、その分子鎖の形態は直鎖状でもよく、炭素数６以上の長鎖分岐を有していてもよい。このようなポリエチレン系樹脂（Ｃ）は、特に限定されるものではなく、前記密度範囲を外れなければよい。

前記エチレン単独重合体としては、中・低圧法エチレン単独重合体、高圧法低密度ポリエチレンなどを例示することができる。中・低圧法エチレン単独重合体は、従来公知の中・低圧イオン重合法により得ることができる。また高圧法低密度ポリエチレンは、従来公知の高圧ラジカル重合法により得ることができる。

前記エチレン・α−オレフィン共重合体に用いるα−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセンなどを挙げることができ、これらの１種または２種以上が用いられる。エチレン・α−オレフィン共重合体を得るための方法は特に限定するものではなく、チーグラー・ナッタ触媒やフィリップス触媒、メタロセン触媒を用いた高・中・低圧イオン重合法などを例示することができる。このような共重合体は、市販品の中から便宜選択することができる。

ポリエチレン系樹脂（Ｃ）には、必要に応じて、酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤等、ポリオレフィン樹脂に一般に用いられている添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加してもかまわないが、断熱容器の最内層として用いられることから添加剤を含まない（無添加である）ことが好ましい。

ポリエチレン系樹脂（Ｃ）から構成される水蒸気遮断層１３の形成方法については特に限定することはなく、上記カバー層１１と同様、押出コートや予め作製したフィルムのラミネート、ドライラミネーション等が用いられる。

また、ポリエチレン系樹脂（Ｃ）から構成される水蒸気遮断層１３の厚さについても特に限定されないが、通常、１０〜５０μｍ程度であることが好ましい。

一方で、クレー（Ｄ）を水蒸気遮断層１３の材料として用いる場合、つまりクレーコート層を水蒸気遮断層１３とする場合、当該クレーコート層は、クレーを含む塗工液を基材層１２に塗布し、基材層１２の前記カバー層が設けられてない側の面にクレーの粒子が敷き詰められたものである。用いられるクレー（Ｄ）としては、一般的にクレー、粘土と呼ばれるものであれば、特に限定されないが、カオリン、タルク、ベントナイト、スメクタイト、バーミキュライト、雲母、緑泥石、木節粘土、ガイロメ粘土、ハロイサイト、マイカ等が用いられる。クレーとしては、このうちカオリン、タルクを用いることが好ましく、カオリンは隠蔽性・吸水性に優れ、タルクは硬度が低く（モース硬度１）、耐熱性に優れるため、耐熱性の向上や成型時の寸法安定性の向上が期待できる。

クレーコート層は、クレー（Ｄ）の他に、顔料として、炭酸カルシウム、二酸化チタン、非晶質シリカ、発泡性硫酸バリウム、サチンホワイト等を含んでいることが好ましい。顔料として炭酸カルシウムや二酸化チタンを用いることにより、クレーコート層の面の平滑度を上げることができ、かつ、隠蔽性を高めることが可能となる。さらに、炭酸カルシウムは安価であるため、好適に用いられる。

クレーコート層を塗工するための塗工液は、溶媒に上記クレー（Ｄ）と、バインダーと、必要に応じて他の顔料や添加剤を含むものである。溶媒としては、通常、水、アルコール等が用いられる。バインダーとしては、通常、ラテックス系のバインダー（例えば、スチレンブタジエンラテックス、アクリル系ラテックス酢酸ビニル系ラテックス）、水溶性のバインダー（例えば、デンプン（変性デンプン、酸化デンプン、ヒドロキシエチルエーテル化デンプン、リン酸エステル化デンプン）、ポリビニルアルコール、カゼイン等）等が用いられる。添加剤としては、顔料分散剤、消泡剤、発泡防止剤、粘度調整剤、潤滑剤、耐水化剤、保水剤、色材、印刷適性改良剤等が用いられる。

クレーコート層用塗工液の配合割合も、特に限定されないが、クレー：顔料：バインダー＝１〜２０％：５０〜９０％：１０〜３０％程度であることが好ましい。

クレーコート層の塗工方法は、特に限定されず、従来公知の塗工方法が用いられるが、エアナイフコート、ブレードコート、ショートドウェルコート、キャストコート等の塗工方法が用いられる。

クレーコート層の塗工量や厚さは、特に限定されないが、通常、乾燥後の坪量が５〜４０ｇ／ｍ^２であり、好ましくは１０〜４０ｇ／ｍ^２である。乾燥後の坪量が５ｇ／ｍ^２未満であると、基材層１２を構成する紙から発生する水蒸気を効率良く遮断することができず、カバー層１１を所望の発泡状態とすることができないおそれがあり、乾燥後の坪量が４０ｇ／ｍ^２を超えると、断熱容器用積層体１０全体の厚さが厚くなり過ぎ、製造適性が悪くなる場合がある。

なお、現在は、紙からなる基材層１２に上述の材料等からなるクレーコート層が既に形成された材料が市販されているのでこれを用いてもよい。この場合には、他の層を適切な位置に設ければよい。

また、通常の場合、クレーコート層は、紙の印刷適性を向上させるために設けられる。クレーコート層が形成された紙上に印刷を行うと、印刷品質が向上するためである。本実施形態にかかる断熱容器用積層体１０にあっては、クレーコート層を基材層１２の内側、すなわち、包装材料１０における印刷層を設けない面に形成し、基材層１２の紙から発生する水蒸気が透過することを防止して、当該水蒸気がカバー層１１側に出ていくようにしている点において、従来からのクレーコート層とはその作用効果が異なっている。

水蒸気遮断層１３は、必ずしも単層である必要はなく、二層以上の積層構造を有していてもよい。例えば、製函性を付与するために、クレーコート層の内面にポリエチレン系樹脂を積層してもよい。

（その他の層）
本実施形態にかかる断熱容器用積層体１０Ａ、１０にあっては、上述した各層の他、種々の機能を発揮する層が含まれていてもよい。

例えば、本実施形態にかかる断熱容器用積層体にバリア性を付与する場合にあっては、水蒸気遮断層１３の内側にＰＥＴフィルム、無機酸化物が蒸着されたフィルムや、アルミニウム箔などの金属箔、ＭＸナイロンなどから構成されるバリア層を設けてもよい。

また、上述した各層間にそれぞれの層同志の密着性を向上せしめることを目的として、従来公知の各種接着層を設けてもよい。

（断熱容器、および断熱容器の製造方法）
以下に本願発明の実施形態にかかる断熱容器、および断熱容器の製造方法について説明する。

本実施形態にかかる断熱容器は、胴部と底部を有する断熱容器であって、少なくとも前記胴部は、上記で説明した断熱容器用積層体１０、１０Ａによって構成されていることを特徴とする。つまり、本実施形態にかかる断熱容器の胴部を構成する断熱容器用積層体のカバー層は、発泡前状態であってもよく、発泡後の状態であってもよいが、最終製品としての断熱容器のカバー層は発泡後の状態となっている。

このような断熱容器の製造方法としては、少なくとも前記胴部を、カバー層１１Ａが発泡する前の断熱容器用積層体１０Ａによって構成し、断熱容器用積層体１０Ａを加熱することで断熱容器用積層体のカバー層を発泡させてもよい。より具体的には、本実施形態にかかる断熱容器用積層体１０Ａ（発泡前）を形成した後、打ち抜き、端面をスカイブ・ヘミングして内容物が端面に接触しないようにし、成型機内で底部、および必要に応じてトップ部を熱風加熱、火炎加熱等によりヒートシールして容器形状とし、その後加熱することによりカバー層を発泡せしめることで断熱容器としてもよい。

この断熱容器の形状については、用途・目的等に応じて適宜に決定すればよく、例えばゲーベルトップ型、ブリック型、フラットトップ型等の形状やカップ型等の形状が挙げられる。また、この断熱容器の注出口には、たとえばポリエチレン製のキャップ、プルタブ型の開封機構等を適宜に設けてもよい。

本実施形態にかかる断熱容器に充填される内容物についても特に限定されず、様々な固体や液体を内容物とすることができる。例えば、断熱容器の形状がカップ型の場合、その内容物は乾麺や味噌汁、各種スープなどが想定される。

実施例及び比較例を示して本願発明をさらに具体的に説明する。

（断熱容器用積層体の作製）
紙から構成される基材層の裏面に３１０℃の温度でＴダイより押し出し、引き取り速度が１００ｍ／分、エアギャップ長さが１４０ｍｍで４０μｍの厚さになるよう押出しラミネートを行うことで水蒸気遮断層を形成した。さらに、基材層の表面に引き取り速度が６０ｍ／分で表面層とカバー層を共押しすることで表面層とカバー層を形成した。ついでグラビア校正機により、表面層上に白インキを全面印刷した後、色インキをパターン状に印刷することで発泡前の断熱容器用積層体を得た。その後、当該断熱容器用積層体を裁断して円柱状にし、対流式オーブンを用いて１２０℃で５分間加熱することでカバー層を発泡させて発泡後の断熱容器用積層体を得た。

（実施例１）
上記の作製方法により、以下の構成からなる実施例１の断熱容器用積層体を得た。
・層構成：
印刷層／表面層／カバー層／基材層／水蒸気遮断層
・印刷層：
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合３５質量％
・表面層：
ＬＬＤＰＥ（東ソー（株）製ニポロン−Ｌ Ｍ７２）
密度９２５ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ２０ｇ／１０分
溶融温度１２１℃
厚さ１０μｍ
・カバー層：
ＬＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ２１２）
密度９１９ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ１３ｇ／１０分
溶融温度１０７℃
発泡前の厚さ６０μｍ
発泡後の厚さ７００μｍ（表面層を含む）
・基材層：
日本製紙（株）製コップ原紙
坪量２８０ｇ／ｍ^２
・水蒸気遮断層：
ＭＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ＬＷ０４−１）
密度９４０ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ７ｇ／１０分
溶融温度１３３℃
厚さ４０μｍ

（実施例２）
上記の作製方法により、以下の構成からなる実施例２の断熱容器用積層体を得た。
・層構成：
印刷層／表面層／カバー層／基材層／水蒸気遮断層
・印刷層：
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合３５質量％
・表面層：
ＬＬＤＰＥ（東ソー（株）製ニポロン−Ｌ Ｍ７２）
密度９２５ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ２０ｇ／１０分
溶融温度１２１℃
厚さ５μｍ
・カバー層：
ＬＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ２１２）
密度９１９ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ１３ｇ／１０分
溶融温度１０７℃
発泡前の厚さ６０μｍ
発泡後の厚さ７００μｍ（表面層を含む）
・基材層：
日本製紙（株）製コップ原紙
坪量２８０ｇ／ｍ^２
・水蒸気遮断層：
ＭＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ＬＷ０４−１）
密度９４０ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ７ｇ／１０分
溶融温度１３３℃
厚さ４０μｍ

（実施例３）
上記の作製方法により、以下の構成からなる実施例３の断熱容器用積層体を得た。
・層構成：
印刷層／表面層／カバー層／基材層／水蒸気遮断層
・印刷層：
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合３５質量％
・表面層：
ＬＬＤＰＥ（東ソー（株）製ニポロン−Ｌ Ｍ７２）
密度９２５ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ２０ｇ／１０分
溶融温度１２１℃
厚さ２．５μｍ
・カバー層：
ＬＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ２１２）
密度９１９ｋｇ／ｍ^３
溶融温度１０７℃
ＭＦＲ１３ｇ／１０分
発泡前の厚さ７０μｍ
発泡後の厚さ７５０μｍ（表面層を含む）
・基材層：
日本製紙（株）製コップ原紙
坪量２８０ｇ／ｍ^２
・水蒸気遮断層：
ＭＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ＬＷ０４−１）
密度９４０ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ７ｇ／１０分
溶融温度１３３℃
厚さ４０μｍ

（実施例４）
上記の作製方法により、以下の構成からなる実施例４の断熱容器用積層体を得た。
・層構成：
印刷層／表面層／カバー層／基材層／水蒸気遮断層
・印刷層：
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合３５質量％
・表面層：
ＬＬＤＰＥ（東ソー（株）製ニポロン−Ｌ Ｍ６５）
密度９２０ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ２０ｇ／１０分
溶融温度１２０℃
厚さ１０μｍ
・カバー層：
ＬＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ２１２）
密度９１９ｋｇ／ｍ^３
溶融温度１０７℃
ＭＦＲ１３ｇ／１０分
発泡前の厚さ６０μｍ
発泡後の厚さ７００μｍ（表面層を含む）
・基材層：
日本製紙（株）製コップ原紙
坪量２８０ｇ／ｍ^２
・水蒸気遮断層：
ＭＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ＬＷ０４−１）
密度９４０ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ７ｇ／１０分
溶融温度１３３℃
厚さ４０μｍ

（実施例５）
上記の作製方法により、以下の構成からなる実施例５の断熱容器用積層体を得た。
・層構成：
印刷層／表面層／カバー層／基材層／水蒸気遮断層
・印刷層：
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合２５質量％
・表面層：
ＬＬＤＰＥ（東ソー（株）製ニポロン−Ｌ Ｍ７２）
密度９２５ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ２０ｇ／１０分
溶融温度１２１℃
厚さ５μｍ
・カバー層：
ＬＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ２１２）
密度９１９ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ１３ｇ／１０分
溶融温度１０７℃
発泡前の厚さ６０μｍ
発泡後の厚さ６００μｍ（表面層を含む）
・基材層：
日本製紙（株）製コップ原紙
坪量２８０ｇ／ｍ^２
・水蒸気遮断層：
ＭＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ＬＷ０４−１）
密度９４０ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ７ｇ／１０分
溶融温度１３３℃
厚さ４０μｍ

（実施例６）
上記の作製方法により、以下の構成からなる実施例６の断熱容器用積層体を得た。
・層構成：
印刷層／表面層／カバー層／基材層／水蒸気遮断層
・印刷層：
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合１８質量％
・表面層：
ＬＬＤＰＥ（東ソー（株）製ニポロン−Ｌ Ｍ７２）
密度９２５ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ２０ｇ／１０分
溶融温度１２１℃
厚さ５μｍ
・カバー層：
ＬＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ２１２）
密度９１９ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ１３ｇ／１０分
溶融温度１０７℃
発泡前の厚さ６０μｍ
発泡後の厚さ４００μｍ（表面層を含む）
・基材層：
日本製紙（株）製コップ原紙
坪量２８０ｇ／ｍ^２
・水蒸気遮断層：
ＭＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ＬＷ０４−１）
密度９４０ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ７ｇ／１０分
溶融温度１３３℃
厚さ４０μｍ

（比較例１）
上記の作製方法により、以下の構成からなる比較例１の断熱容器用積層体を得た。
・層構成：
印刷層／表面層／カバー層／基材層／水蒸気遮断層
・印刷層：
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合３５質量％
・表面層：
ＬＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ２１３）
密度９１８ｋｇ／ｍ^３
溶融温度１０２℃
ＭＦＲ８ｇ／１０分
厚さ１０μｍ
・カバー層：
ＬＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ２１２）
密度９１９ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ１３ｇ／１０分
溶融温度１０７℃
発泡前の厚さ６０μｍ
発泡後の厚さ６５０μｍ（表面層を含む）
・基材層：
日本製紙（株）製コップ原紙
坪量２８０ｇ／ｍ^２
・水蒸気遮断層：
ＭＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ＬＷ０４−１）
密度９４０ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ７ｇ／１０分
溶融温度１３３℃
厚さ４０μｍ

（比較例２）
上記の作製方法により、以下の構成からなる実施例２の断熱容器用積層体を得た。
・層構成：
印刷層／表面層／カバー層／基材層／水蒸気遮断層
・印刷層：
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合１０質量％
・表面層：
ＬＬＤＰＥ（東ソー（株）製ニポロン−Ｌ Ｍ７２）
密度９２５ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ２０ｇ／１０分
溶融温度１２１℃
厚さ５μｍ
・カバー層：
ＬＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ２１２）
密度９１９ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ１３ｇ／１０分
溶融温度１０７℃
発泡前の厚さ６０μｍ
発泡後の厚さ２５０μｍ（表面層を含む）
・基材層：
日本製紙（株）製コップ原紙
坪量２８０ｇ／ｍ^２
・水蒸気遮断層：
ＭＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ＬＷ０４−１）
密度９４０ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ７ｇ／１０分
溶融温度１３３℃
厚さ４０μｍ

（比較例３）
上記の作製方法により、以下の構成からなる比較例３の断熱容器用積層体を得た。
・層構成：
印刷層／カバー層／基材層／水蒸気遮断層
・印刷層：
乾燥後の印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合３５質量％
・カバー層：
ＬＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ２１２）
密度９１９ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ１３ｇ／１０分
溶融温度１０７℃
発泡前の厚さ６０μｍ
発泡後の厚さ７００μｍ（表面層を含む）
・基材層：
日本製紙（株）製コップ原紙
坪量２８０ｇ／ｍ^２
・水蒸気遮断層：
ＭＤＰＥ（東ソー（株）製ペトロセン ＬＷ０４−１）
密度９４０ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ７ｇ／１０分
溶融温度１３３℃
厚さ４０μｍ

上記実施例１〜６および比較例１〜３それぞれの断熱容器用積層体について、発泡厚み、発泡追随性、発泡外観について評価した。各評価については以下の通りである。

（発泡厚み）
発泡前後の厚みは、厚み計（ダイヤルシックネスゲージＧ：（株）尾崎製作所製）を用いて測定し、差分から白インキと色インキを積層した部位の表面層とカバー層の厚みの和を算出し、以下の基準に従って評価した。
Ａ：４５０μｍ以上
Ｂ：３００μｍ以上４５０μｍ未満
Ｃ：３００μｍ未満

（発泡追随性）
発泡後の印刷層の表面について、白インキ印刷部の厚みと、この白インキ印刷部に積層された色インキ印刷部の厚みを厚み計（ダイヤルシックネスゲージＧ：（株）尾崎製作所製）を用いて測定し、その差分を段差とした。そして、この段差について以下の基準に従って評価した。
Ａ：白インキ印刷部と色インキ部分の段差が１００μｍ未満
Ｂ：白インキ印刷部と色インキ部分の段差が１００μｍ以上２００μｍ未満
Ｃ：白インキ印刷部と色インキ部分の段差が２００μｍ以上

（発泡外観）
発泡後の色インキ印刷部の外観状態を目視による観察と指触を行ない、表面の滑らかさを以下の基準に従って評価した。
Ａ：表面が滑らかで、凹凸を感じない。
Ｂ：わずかに凹凸を感じる。
Ｃ：かなり凹凸があり、ざらつきを感じる。

（評価結果）
上記発泡厚み、発泡追随性、および発泡外観のそれぞれについての評価結果を表１に示す。

上記表１からも明らかなように、本願発明の実施例にかかる断熱容器用積層体によれば、発泡厚み、発泡追随性、および発泡外観の何れの評価結果も優れていることが分かる。一方で、比較例１にかかる断熱容器用積層体にあっては、表面層を構成する樹脂の融点がカバー層を構成する樹脂の融点よりも低いため、発泡追随性および発泡外観の評価が低くなっている。また、比較例２にかかる断熱容器用積層体にあっては、印刷層の全固形分の合計質量に対するウレタン樹脂の割合が１８質量％よりも少ないので、発泡厚みが不十分となっている。また、比較例３にかかる断熱容器用積層体にあっては、表面層が設けられていないため、発泡追随性および発泡外観の評価が低くなっている。

１０…断熱容器用積層体（発泡後）
１０Ａ…断熱容器用積層体（発泡前）
１１…カバー層（発泡後）
１１Ａ…カバー層（発泡前）
１２…基材層
１３…水蒸気遮断層
１５…印刷層
１６…表面層

Claims (1)

1. 外面側から、印刷層、表面層、カバー層、紙から構成される基材層、前記基材層を構成する紙から発生する水蒸気を遮断する水蒸気遮断層、を少なくとも有する断熱容器用積層体であって、
   前記カバー層は、少なくとも高圧法低密度ポリエチレンから構成されており、
   前記表面層は、ＪＩＳ Ｋ６９２２−２（２０１０年）により測定される融点が、前記カバー層を構成する高圧法低密度ポリエチレンの融点よりも高いポリエチレン系樹脂から構成されており、
   前記印刷層は、バインダーとしてウレタン樹脂を含み、かつ印刷層の全固形分の合計質量に対する当該ウレタン樹脂の割合が１８質量％以上であり、さらに、
   前記カバー層は、発泡しており、その厚さが３００〜９００μｍであり、
   前記印刷層が、白インキを印刷した白インキ印刷部と、当該白インキ印刷部上に色インキを印刷した色インキ印刷部との積層構造を有しており、
   前記白インキ印刷部と色インキ部の段差が２００μｍ未満である
   ことを特徴とする断熱容器用積層体。

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