紙皿の防水層が剥がれないコーティング温度と厚み制御

紙皿製造における防水層とは何か

紙皿は、パーティやイベント、テイクアウトなど、あらゆる場面で使用される使い捨て食器の代表格です。
最近は環境配慮の観点からプラスチック製品の代替として改めて注目されています。
しかし、紙皿にとって大きな課題となるのは「耐水性」です。
その解決策が「防水層（コーティング）」の設計と適切な管理です。

一般的な紙皿の防水層は、ポリエチレン（PE）やポリプロピレン（PP）、一部ではPLAなどのバイオマスプラスチック素材などが使われています。
この防水層がしっかり機能すれば、汁物や油分の多い料理でも紙皿本体がふやけずに使えます。
しかし「コーティングが剥がれる」というトラブルが発生すれば、紙皿はすぐに役に立たなくなり、クレームやロスの原因になります。

防水層がしっかり紙の表面に密着し、必要な厚みで均一に形成されることは、最も基本であり、かつ奥の深い技術領域です。
ここには「コーティング温度」と「厚み制御」という二大要素が密接に絡み合っています。

コーティング工程における温度と厚みの重要性

コーティング温度とは

防水層を構成する材料は多くの場合、樹脂を溶融もしくは液状化した上で、紙の表面に塗布・圧着されます。
このときの「コーティング温度」は、材料の溶融度合い（流動性）と、紙への浸透・密着性を大きく左右します。

コーティング温度が低すぎると、以下のような問題が発生します。

・樹脂が十分に溶融せず、紙表面にムラが出る
・紙との接着が弱く、物理的な力や温度変化で剥がれやすくなる
・気泡や面粗さが残る

逆に、温度が高すぎると

・紙の繊維自体が熱で損傷を受けたり、蒸気圧による変形が起こる
・樹脂が過度に浸透しすぎて防水機能が逆に低下したり、コスト増になる
・表面が焼け、外観不良や異臭・風味低下の原因となる

そのため最適なコーティング温度を見極めることが、防水層剥離の防止と品質安定のカギです。

厚み制御の難しさとポイント

防水層の「厚み」も耐久性・耐水性に直結します。

・薄すぎる場合 → 隙間やピンホールが残り、水漏れや浸透が起きやすい
・厚すぎる場合 → 硬化ムラ・コストアップ・廃棄時の環境負荷増大

紙加工メーカーでは、1ミクロン単位で防水層の厚み管理を行うことが当たり前になっていますが、現実には機械の摩耗やコートバランスの変化、紙自体の品質ばらつきなどで常に変動しています。

また、防水層の厚みが不均一の場合、薄い部分から剥離・水漏れトラブルが頻発します。だからこそ「厚み制御」は生産現場で最も神経を使うポイントの一つです。

剥がれを引き起こす要因──昭和から続くアナログ現場の実態

現場で見逃されがちな要注意ポイント

防水層の剥離には、設計上・材料上の課題だけでなく、現場運用特有のさまざまな要因が絡みます。

・紙原紙の水分量調整がうまくいっていない
・使用材料がロットや季節、天候で微妙に異なる
・コーター機械自体のメンテが後回し・型落ち

実際、現場では「前回と同じ設定なのに今日は何となく剥がれる」「蒸気や温度の調整が感覚頼みになっている」といった“昭和的アナログ慣習”が未だ色濃く残っています。

管理記録やパラメータはあるけど「誰がどう見ても同じ温度設定でやっているのに…」という事例も多く、そこを現場の職人技・経験値で埋めている工場長さんも多いはずです。

品質管理の落とし穴

検査工程においても、抜き取り検査手法や試験溶液の温度、連続稼働時の初期不良率など、品質安定のボトルネックはいくつも存在します。
そのため、「なぜ剥がれるのか」を現場ごとに徹底的に洗い直してみる、ロット管理をきめ細かくする、再発防止のフィードバックループを早く回す、などの地道な改善が極めて重要です。

バイヤー・サプライヤー視点から考える品質・コストバランス

なぜ防水層剥離がビジネス重大リスクなのか

防水層の剥離トラブルは、単なる品質問題にとどまりません。

・納品後のクレームコスト（返品、廃棄、信用毀損）
・サプライチェーンの混乱と調整コスト
・ブランドイメージ、法人顧客の信頼損失

これらはすべて、調達購買バイヤーや営業部門、開発部門にとって重大なリスクになります。
「仕様外れ」は調達現場の日常茶飯事ですが、紙皿のように単価が低い製品であっても、数万～数十万ロットの不良が発生すれば損害は甚大です。

現場力とバイヤー連携で“付加価値”を作る

バイヤー目線では、ともすれば「価格・納期・量」だけで目利きをしがちです。
しかし紙皿のようにコスト競争が熾烈な商材ほど、「剥がれない」「一定以上の見た目と機能性が担保されている」か否かが最終的には決定打になります。

工場長・現場リーダー・開発担当が「どこまで徹底した厚み制御・条件管理をしているか」をバイヤーも見極め、技術提案や相互フィードバックができるサプライヤーを選ぶことが、安定供給体制構築の秘訣です。

現場目線から提案したい「防水層剥離ゼロ」のための取り組み

1. コーティング温度と紙原紙水分（湿度）を全ロット記録し、異常点をすぐトレースできる仕組みを作る
2. 厚み測定は自動化・IoT化し、実績データを日々蓄積して工程能力を数字で“見える化”する
3. 新材料（バイオマス系、防水性樹脂の新配合）に応じた「工程ごとの標準作業」を必ず見直し、データで検証する
4. 品質異常が発生したらバイヤー・品質管理など全関係部署が即座に情報共有し、初期対応・再発防止のフローをスピーディに回す
5. 一見、コストアップに見えても、歩留まり（不良率）改善でトータルコスト削減になるポイントを技術連携で探る

紙皿の防水層は一見地味ですが、実はバイヤーと現場技術者の連携・情報共有の良し悪しがそのまま品質とビジネスの強さに直結しています。