CN109562876A - 液体用纸容器的制造方法及液体用纸容器 - Google Patents
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Abstract
提供一种抑制制造成本、提高成品率的液体用纸容器制造方法、以及提高耐水性、成形性高的液体用纸容器。本发明的一个方案涉及的液体用纸容器的制造方法具有：贴合工序，其中不对阻隔性层叠膜层(3)的蒸镀面(3a)进行电晕处理，而是借助第1粘接性树脂层(4)使基材(1)的一个面与阻隔性层叠膜层(3)所具备的蒸镀面(3a)贴合；层叠工序，其中至少将第2粘接性树脂层(6)层叠于阻隔性层叠膜层(3)的与蒸镀面(3a)相反一侧的面上；以及成形工序，其中在贴合工序之后且在层叠工序之后，将至少具备基材(1)、第1粘接性树脂层(4)、阻隔性层叠膜层(3)和第2粘接性树脂层(6)的层叠体(10)成形为盒状。
Description
技术领域
本发明涉及液体用纸容器的制造方法及通过该制造方法而得到的液体用纸容器。
背景技术
一直以来，作为果汁饮料、茶、咖啡、乳饮料、汤等液体饮料、日本酒、烧酒等酒类的容器，已知有液体用纸容器(例如，参照专利文献1)。
对于该液体用纸容器而言，有屋顶型、砖块型或圆筒型等形状的容器。例如，对于砖块型液体用纸容器而言，对在纸层的正面和背面具有热塑性树脂层的包装材料施加容器用边线，并在包装材料的端部贴合边缘保护带，将其成形为筒状使包装材料端部彼此重叠贴合，从而制成筒状形状，将该筒状包装材料的下端部沿横截方向密封，在筒中填充有内容物的状态下进行液中密封并分隔之后，成形为立体形状，由此制造液体用纸容器。
即，如图10所示，这种液体用纸容器是将依次具有热塑性树脂层1002、基材1001、第1粘接性树脂层1004、阻隔性层叠膜层1003、锚固涂布层1007、热塑性树脂层1005和密封剂层1006的层叠体1010成形而得到的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4793562号公报
发明内容
发明所要解决的课题
这种液体用纸容器中如前所述填充液体饮料，因此优选尽可能不使用锚固涂布层。另外，优选以高水平维持耐水性。
然而，现有的粘接性树脂通过氢键或范德华力而与基材粘接，因此在耐水性方面存在改善的余地。因此，需要即使在高湿度环境下也会抑制粘接强度的降低，不设置锚固涂布层也会充分发挥作为液体用纸容器的强度的液体用纸容器及其制造方法。
因此，本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种通过减少工序数而抑制制造成本，提高成品率的液体用纸容器制造方法。另外，本发明的目的在于提供一种不仅充分发挥氧或水蒸气等阻隔性，而且还提高耐水性的液体用纸容器。
用于解决课题的手段
本发明具有以下方案。
[1]一种液体用纸容器的制造方法，具有：
贴合工序，其中，不对阻隔性层叠膜层的蒸镀面进行电晕处理，而借助第1粘接性树脂层使基材的一个面与所述阻隔性层叠膜层所具备的所述蒸镀面贴合；
层叠工序，其中，至少将第2粘接性树脂层层叠于所述阻隔性层叠膜层的与所述蒸镀面相反一侧的面上；以及
成形工序，其中，在所述贴合工序之后，并且在所述层叠工序之后，将至少具备所述基材、所述第1粘接性树脂层、所述阻隔性层叠膜层和所述第2粘接性树脂层的层叠体成形为盒状。
[2]一种液体用纸容器的制造方法，具有：
层叠工序，其中，不对阻隔性层叠膜层所具备的蒸镀面进行电晕处理而层叠第1粘接性树脂层；
贴合工序，其中，借助第2粘接性树脂层使所述阻隔性层叠膜层的与所述蒸镀面相反一侧的面与基材的一个面贴合；以及
成形工序，其中，在所述层叠工序之后，并且在所述贴合工序之后，将至少具备所述基材、所述第2粘接性树脂层、所述阻隔性层叠膜层和所述第1粘接性树脂层的层叠体成形为盒状。
[3]一种液体用纸容器的制造方法，其中，
在所述成形工序之前还具有在所述基材的另一个面上设置热塑性树脂层的工序，
在所述层叠工序中，借助所述第2粘接性树脂层在所述阻隔性层叠膜层的与所述蒸镀面相反一侧的面上层叠密封剂层。
[4]一种液体用纸容器的制造方法，其中，
在所述成形工序之前，还具有在所述基材的另一个面设置热塑性树脂层的工序，
在所述层叠工序中，借助所述第1粘接性树脂层在所述阻隔性层叠膜层的所述蒸镀面层叠密封剂层。
[5]一种液体用纸容器，其是将至少具有阻隔性层叠膜层、第1粘接性树脂层、第2粘接性树脂层和基材的层叠体成形而得到的，
该第1粘接性树脂层层叠于所述阻隔性层叠膜层的一个面上，
该第2粘接性树脂层层叠于所述阻隔性层叠膜层的另一个面上，
该基材层叠于所述第1粘接性树脂层的与所述阻隔性层叠膜层侧相反一侧的面以及所述第2粘接性树脂层的与所述阻隔性层叠膜层侧相反一侧的面中的任意一者上，
所述第1粘接性树脂层层叠有形成于所述阻隔性层叠膜层的一个面上的蒸镀面作为非电晕处理面。
[6]一种液体用纸容器，其中，所述层叠体还具有：
热塑性树脂层，其层叠于所述基材的与所述阻隔性层叠膜层侧相反一侧的面上；以及
密封剂层，其层叠于所述第1粘接性树脂层的与所述阻隔性层叠膜层侧相反一侧的面以及所述第2粘接性树脂层的与所述阻隔性层叠膜层侧相反一侧的面中的任意另一者上。
发明的效果
根据本发明，可以提供抑制制造成本、提高成品率的液体用纸容器的制造方法、以及提高耐水性的液体用纸容器。
附图说明
[图1]为表示样品1的液体用纸容器的制造方法的流程图。
[图2]为在样品1的液体用纸容器的制造方法中各工序的沿厚度方向的剖面图。
[图3](a)为样品1的液体用纸容器的沿厚度方向的剖面图。(b)为砖块型的液体用纸容器的斜视图。
[图4]为表示样品2的液体用纸容器的制造方法的流程图。
[图5]为在样品2的液体用纸容器的制造方法中各工序的沿厚度方向的剖面图。
[图6]为表示样品3的液体用纸容器的制造方法的流程图。
[图7]为在样品3的液体用纸容器的制造方法中各工序的沿厚度方向的剖面图。
[图8]为表示样品4的液体用纸容器的制造方法的流程图。
[图9]为在样品4的液体用纸容器的制造方法中各工序的沿厚度方向的剖面图。
[图10]为现有的液体用纸容器的沿厚度方向的剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图对液体用纸容器的制造方法及液体用纸容器的实施方式具体地进行说明。但是，本发明的具体结构并不限于下述实施方式的内容，即使在不脱离本发明主旨的范围内存在设计变更等，它们也包含于本发明中。
(液体用纸容器的制造方法)
图1为表示本实施方式的液体用纸容器的制造方法的流程图。另外，图2为在本实施方式的液体用纸容器的制造方法中各工序的沿厚度方向的剖面图。
如图1所示，本实施方式的液体用纸容器的制造方法包括：第1挤出层压工序S1、第2挤出层压工序S2、第3挤出层压工序S3、裁切工序S4和成形工序S5。需要说明的是，也可以根据需要追加印刷工序和边线加工工序。
<第1挤出层压工序>
第1挤出层压工序S1为如下工序：准备由图2(a)所示的纸制成的基材1，在该基材1的一个面上通过挤出层压设置成为热塑性树脂层2的低密度聚乙烯从而形成图2(b)所示的层叠体。
需要说明的是，也可以在第1挤出层压工序S1之前，对基材1或热塑性树脂层2的表面进行电晕处理，并利用印刷墨对该电晕处理面进行凹版印刷，以进行设置印刷层的印刷工序。优选对基材1进行该印刷，也可以对热塑性树脂层2的表面进行该印刷。进而，也可以将基材1冲切成规定的液体用纸容器的空白，同时进行将折线通过压线而形成边线的边线加工工序。
<第2挤出层压工序>
第2挤出层压工序S2为如下工序：如图2(c)所示，通过熔融挤出层压法，借助第1粘接性树脂层4使基材1的另一个面与氧化铝蒸镀聚酯膜等阻隔性层叠膜层3的蒸镀面(涂布面)3a贴合。此时，阻隔性层叠膜层3的蒸镀面3a不进行使该涂布面改性的电晕处理等表面处理。即，技术特征在于，在第2挤出层压工序S2中，在不借助锚固剂的情况下将阻隔性层叠膜层3的蒸镀面3a作为与第1粘接性树脂层4的贴合面而进行层叠，并且不对蒸镀面3a进行电晕处理等表面处理。这样，借助第1粘接性树脂层4，利用熔融挤出层压法将不对蒸镀面3a进行电晕处理的阻隔性层叠膜层3与基材1层叠，从而可以实现工序的省略，因此可以减少处理时间和在锚固涂布工序中所产生的损耗，可以缩短生产时间、提高成品率。需要说明的是，在本发明中，本工序相当于“贴合工序”。
<第3挤出层压工序>
第3挤出层压工序S3为如下工序：如图2(d)所示，使用第2粘接性树脂层6，利用挤出层压法在阻隔性层叠膜层3的与蒸镀面3a相反一侧的面上层叠密封剂层5，以制作层叠体10。第2粘接性树脂层6例如使用热熔融性树脂。作为使用的热熔融性树脂，例如可以使用将低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、离聚物树脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMMA)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、甲基戊烯聚合物、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃系树脂用丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸等不饱和羧酸进行改性而得到的酸改性聚烯烃系树脂等树脂。
需要说明的是，针对阻隔性层叠膜层3的与蒸镀面3a相反一侧的面，根据需要也可以进行表面处理(电晕放电处理、臭氧处理等)。
在这里，密封剂层5是通过挤出层压将利用T型模具将无添加的低密度聚乙烯挤出后的熔融树脂与第2粘接性树脂层一起层叠于阻隔性层叠膜层3上而形成的。
在本发明中，本工序相当于“层叠工序”。
<裁切工序>
裁切工序为如下工序：通过裁切加工将以宽幅连续制作的片状的层叠体10加工成带状，并切断为规定的长度。
<成形工序>
成形工序为将在裁切工序中被切断成规定长度的层叠体10(例如)成形为盒状的工序。
(液体用纸容器的结构)
图3为表示本实施方式的液体用纸容器的结构沿厚度方向的剖面图。
如图3所示，通过上述制造方法得到的本实施方式的液体用纸容器是将依次具有热塑性树脂层2、基材1、第1粘接性树脂层4、阻隔性层叠膜层3、第2粘接性树脂层6和密封剂层5的层叠体10成形而得到的。需要说明的是，层叠体10至少具有阻隔性层叠膜层3、和在阻隔性层叠膜层3的未经过电晕处理的蒸镀面3a一侧层叠的第1粘接性树脂层4。另外，也可以设为依次层叠有基材1、热塑性树脂层2、第1粘接性树脂层4和阻隔性层叠膜层3的层叠体10。在该情况下，热塑性树脂层2和第1粘接性树脂层4是通过共挤出层压而制作的。通过设为上述层结构，从而能够削减制造成本。
<基材>
基材1中使用的纸只要能够保持液体用纸容器的成形性、保型性、强度等就没有特别的限制，根据目的适当地选择液体用纸容器的形状、容量等。具体而言，优选单位面积质量为50～600g/m2左右的板纸，更优选单位面积质量为200～600g/m2左右的板纸。如果单位面积质量小，则无法获得充分的容器性能，如果单位面积质量大，则成形性变差。
<热塑性树脂层>
对于在层叠体10的“外侧”设置的热塑性树脂层2而言，例如可以选择低密度聚乙烯树脂(LDPE)、中密度聚乙烯树脂(MDPE)、高密度聚乙烯树脂(HDPE)、直链状低密度聚乙烯树脂(L-LDPE)、乙烯-α-烯烃共聚物等乙烯系树脂，均聚丙烯树脂、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物等聚丙烯系树脂等，另外，也可以使用将上述烯烃系树脂通过接枝聚合等进行了酸改性而得到的改性聚烯烃树脂。即，热塑性树脂层2只要是具有密封性的聚烯烃就没有特别的限制。作为热塑性树脂层2的材料，例如可列举出“NOVATEC LC600A(日本ポリエチレン株式会社制)”。另外，热塑性树脂层2的厚度优选为5～200μm左右，更优选为10～50μm左右。
在这里，虽然未图示，但是也可以在基材1或热塑性树脂层2的外侧设置由印刷墨形成的印刷层。此时，对基材1或热塑性树脂层2的表面进行电晕处理，从而能够提高与印刷墨的密合性。
对于上述印刷墨而言，例如可以使用凹版墨、柔性墨、丝网墨、胶印墨，只要通过各自的印刷方式来设置印刷层即可。凹版墨、柔性墨、丝网墨由着色剂(有机颜料、无机颜料、染料等)、介质(将由合成树脂制成的粘结剂溶解于醇、酯、酮、醇衍生物、芳香族烃、脂肪族烃等有机溶剂中而得到的)和助剂(稳定剂、增滑剂等)构成。
另外，上述胶印墨由着色剂(有机颜料、无机颜料)、介质(合成树脂、干性油、有机溶剂)和助剂(粘度调节剂、干燥调节剂等)构成。
<第1粘接性树脂层>
在通过挤出层压使基材1和阻隔性层叠膜层3贴合时，第1粘接性树脂层4使用热熔融性树脂。作为使用的热熔融性树脂，例如可以使用利用丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸等不饱和羧酸将低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、离聚物树脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMMA)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、甲基戊烯聚合物、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃系树脂进行改性而得到的酸改性聚烯烃系树脂等树脂。
它们当中，作为第1粘接性树脂层4，特别优选三井化学株式会社制的ADMER SE810(用马来酸酐进行接枝共聚后的聚乙烯)。
另外，第1粘接性树脂层4的熔融挤出温度优选295～305℃。如果该温度为低温，则变得粘接力不足，如果为高温，则树脂发生分解。
第1粘接性树脂层4的厚度在不阻碍本发明目的的范围内根据用途适当确定，优选10～100μm，更优选10～50μm。如果第1粘接性树脂层4的厚度为5μm以下，则不会显现出充分的粘接强度。
另外，基材1侧的面及蒸镀面3a侧均不进行表面处理(电晕放电处理、臭氧处理等)。如果进行表面处理，则初始粘接强度高于未处理时的情况，但在高湿度环境下强度降低显著。需要说明的是，关于基材1侧的面，也可以根据需要对基材1的表面进行锚固涂布剂等的处理。
另外，也可以通过干式层压使基材1和阻隔性层叠膜层3贴合。对于该情况的第1粘接性树脂层4而言，使用干式层压用的粘接剂。作为干式层压用的粘接剂，只要适当选择即可，例如优选使用将聚酯多元醇或聚酯聚氨酯多元醇用于主剂、将异氰酸酯类固化剂用于固化剂而得的聚氨酯类粘接剂。作为干式层压用的粘接剂的涂布量，以干燥固化后计优选为1～6g/m2。
<阻隔性层叠膜层>
作为阻隔性层叠膜层3，从容易废弃的观点出发，优选在阻隔性树脂膜或基材膜上设置阻隔层而成的阻隔性层叠膜。
[阻隔性树脂膜]
上述阻隔性树脂膜例如也可以使用乙烯-乙烯醇共聚物膜(EVOH)、聚乙烯醇膜(PVA)、双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯或双轴拉伸尼龙膜与乙烯-乙烯醇共聚物的层叠膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)皂化物等的膜、以及将上述膜中的1种或2种以上组合而成的层叠膜。
对于上述阻隔性层叠膜而言，例如可以使用通过真空蒸镀法、溅射法等在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)等膜上设置涂敷有聚偏二氯乙烯的涂敷膜、层压有铝箔的铝箔层压膜、铝金属、无机氧化物(氧化硅、氧化铝等)的蒸镀薄膜层而成的铝蒸镀膜或无机氧化物蒸镀膜、以及将上述膜中的1种或2种以上组合而成的层叠膜等。
在这里，上述蒸镀层(蒸镀膜)也可以为2层以上。另外，也可以根据需要与任意的基材(尼龙等常规的食品包装树脂层或膜)组合。
需要说明的是，对于在上述阻隔性层叠膜中使用的基材膜而言，例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯，聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等聚烯烃，尼龙-6、尼龙-66等聚酰胺(PA)，聚碳酸酯(PC)，聚丙烯腈(PAN)，聚酰亚胺(PI)等的未拉伸或拉伸膜。
并且，也可以在基材膜与蒸镀薄膜层之间设置底漆涂布层、或者进行底漆处理，而设置为用于提高基材膜与蒸镀薄膜层之间的密合性的阻气性树脂膜。作为底漆涂布层的材料，例如优选选自溶剂溶解性或水溶性的聚酯树脂、异氰酸酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸类树脂、乙烯醇树脂、乙烯乙烯醇树脂、乙烯基改性树脂、环氧树脂、含噁唑啉基树脂、改性苯乙烯树脂、改性有机硅树脂或烷基钛酸酯等。它们可以单独使用或组合两种以上使用。在底漆处理的形成中，可以使用电晕处理、RIE(反应离子蚀刻)处理等放电处理。通过在等离子体中产生的自由基或离子，能够对基材膜的表面赋予官能团，获得提高密合性的化学效果。
在这里，在阻隔性层叠膜层(阻隔性层叠膜)3中，在层叠第1粘接性树脂层4的面(蒸镀面)一侧不进行电晕处理。
作为阻隔性层叠膜层3，例如特别优选如下结构：将基材膜设为PET，并且作为涂布层，在蒸镀薄膜层上设置阻气性被覆层。
阻气性被覆层是为了防止蒸镀薄膜层的各种二次损伤、并且赋予高阻隔性而设置的。从获得优异的阻隔性的观点出发，该阻气性被覆层优选含有选自由含羟基高分子化合物、金属醇盐、金属醇盐水解物及金属醇盐聚合物组成的组中的至少1种作为成分。
作为含羟基高分子化合物，具体而言，例如可列举出聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉等水溶性高分子，特别是在使用聚乙烯醇的情况下阻隔性特别优异。
金属醇盐是由通式：M(OR)n(M表示Si、Ti、Al、Zr等金属原子，R表示-CH3、-C2H5等烷基，n表示与M的价数对应的整数)所示的化合物。具体而言，可列举出四乙氧基硅烷[Si(OC2H5)4]、异丙醇铝[Al(O-iso-C3H7)3]等。四乙氧基硅烷、异丙醇铝在水解后在水系溶剂中相对稳定，故优选。另外，作为金属醇盐的水解物及聚合物，例如作为四乙氧基硅烷的水解物或聚合物，可列举出硅酸(Si(OH)4)等，作为异丙醇铝的水解物或聚合物，可列举出氢氧化铝(Al(OH)3)等。
<密封剂层>
为了设置密封剂层5，通过将从T型模具挤出的熔融树脂借助第2粘接性树脂层6而层叠于阻隔性层叠膜层3的挤出层压、或者通过将从T型模具挤出的熔融树脂成膜而得到的浇铸膜，来设置树脂膜。
另外，使用可以在200℃以下的挤出温度下成膜的基于吹胀法的树脂膜，经由第2粘接性树脂层6而层叠于阻隔性层叠膜层3，或者通过利用T型模具在低于300℃的挤出温度下成膜，直列式地经由第2粘接性树脂层6而贴合于阻隔性层叠膜层3的Neelam法，来设置树脂膜。
作为密封剂层5的基于吹胀法的树脂膜、或者通过Neelam法设置的树脂膜中所使用的热熔融性树脂，例如可以通过丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸等不饱和羧酸将低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、离聚物树脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMMA)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、甲基戊烯聚合物、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃系树脂进行改性而得到的酸改性聚烯烃系树脂等树脂。厚度优选为20～70μm左右。
在这里，作为密封剂层5，特别优选使用低密度聚乙烯(LDPE)，更优选使用无添加低密度聚乙烯。该无添加低密度聚乙烯是未添加增滑剂或防粘连剂、抗氧化剂等添加剂的树脂。
另外，在使用基于吹胀法的树脂膜作为密封剂层5的情况下，可以通过挤出层压来贴合。此时，使用热熔融性树脂作为第2粘接性树脂层6。作为使用的热熔融性树脂，例如可以使用通过丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸等不饱和羧酸将低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、离聚物树脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMMA)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、甲基戊烯聚合物、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃系树脂进行改性而得到的酸改性聚烯烃系树脂等树脂。
密封剂层5的厚度根据用途适当确定，优选3～70μm左右。
另外，密封剂层5也可以使用基于吹胀法的树脂膜，通过干式层压进行贴合。在通过干式层压进行贴合的情况下，将干式层压用的粘接剂用于第2粘接性树脂层6。作为干式层压用的粘接剂，适当选择即可，例如优选使用将聚酯多元醇或聚酯聚氨酯多元醇用于主剂、将异氰酸酯类固化剂用于固化剂而得的聚氨酯类粘接剂。作为干式层压用的粘接剂的涂布量，以干燥固化后计优选为1～6g/m2。
作为密封剂层5，通过T型模具在低于300℃的挤出温度下成膜，直列式地使其与阻隔性层叠膜层3贴合时，作为夹在中间的第2粘接性树脂层6，使用干式层压用的粘接剂。作为干式层压用的粘接剂，只要适当选择即可，例如，优选使用将聚酯多元醇或聚酯聚氨酯多元醇用于主剂、将异氰酸酯类固化剂用于固化剂而得的聚氨酯类粘接剂。作为干式层压用的粘接剂的涂布量，以干燥固化后计优选为1～6g/m2。
作为“密封剂层”，只要是具有密封性的聚烯烃就没有特别的限制，优选LLDPE。“密封剂层”的膜厚优选为8～300μm左右，更优选为20～60μm左右。另外，也可以根据需要加入添加物。
另外，作为第2粘接性树脂层的材料，优选“NUCREL AN4228C(“三井·デュポンポリケミカル公司制)”、“ADMER SE810(三井化学株式会社制)”。
使用以上述方式形成的层叠体10而制盒，从而能够获得液体用纸容器。
作为液体用纸容器的形状，例如可列举出：由棱柱形的主体部和平坦的底部构成的、顶部为山墙顶型(屋顶型)的液体用纸容器，或者顶部为平坦的块型(砖型)的液体用纸容器(参照图3(b))，或者顶部的前方为倾斜部且后方为平坦的液体用纸容器等。
实施例
以下，参照图1～9对液体用纸容器及其制造方法的实施例进行说明。
(样品1)
首先，作为“第1挤出层压工序”，准备由纸制成的基材1(350g/m2、密度0.78g/cm3)(图2(a))，在该基材1的一个面上通过挤出层压设置成为热塑性树脂层2的低密度聚乙烯从而形成图2(b)所示的层叠体。作为热塑性树脂层2的材料，使用“NOVATEC LC600A(日本ポリエチレン株式会社制)”。热塑性树脂层2的厚度设为30μm。
具体而言，使用挤出层压机在以下的条件下形成图2(b)所示的层叠体。
·挤出温度：320℃以上
·表面处理：对基材1的一个面进行电晕处理(50Wh/m2)
接下来，作为“第2挤出层压工序”，通过挤出层压法借助第1粘接性树脂层4的低密度聚乙烯使基材1的另一个面与阻隔性层叠膜层3的蒸镀面(涂布面)3a贴合。作为阻隔性层叠膜层3，使用了这样的膜：对12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的一个表面实施由反应离子蚀刻进行的处理，并依次层叠氧化铝蒸镀层、涂布包含聚乙烯醇及四乙氧基硅烷的水解物的涂液并使其干燥而成的阻气性被覆层。阻隔性层叠膜层3的厚度设为12μm。另外，作为第1粘接性树脂层4的材料，使用了“ADMER SE810(三井化学株式会社制)”。第1粘接性树脂层4的厚度设为20μm。需要说明的是，对基材1的另一个面以及阻隔性层叠膜层3的两个表面均不进行表面处理。
具体而言，在以下的条件下形成图2(c)所示的层叠体。
·挤出温度：300℃
·表面处理：无处理
接下来，作为“第3挤出层压工序”，使用第2粘接性树脂层6通过共挤出层压法在阻隔性层叠膜层3的与蒸镀面3a相反一侧的面上层叠密封剂层5从而形成图2(d)所示的层叠体10。第2粘接性树脂层6使用了“NUCREL AN4228C(三井·デュポンポリケミカル株式会社制)”。第2粘接性树脂层6的厚度设为20μm。另外，作为密封剂层5的材料，使用了“EvolueSP1071C(株式会社プライムポリマー制)”。密封剂层5的厚度设为30μm。
具体而言，在以下的条件下形成图2(d)所示的层叠体10。
·挤出温度：310～320℃
·表面处理：对阻隔性层叠膜层的密封剂层一侧的面进行电晕处理(50Wh/m2)
对于以上述方式制作的片状的层叠体10，作为“裁切工序”，将其加工成带状，并切断为规定的长度，作为“成形工序”，将在裁切工序中被切断为规定的长度的层叠体10成形为盒状。即，弯曲成矩形后将端部重叠，形成底部，并且在顶部安装开口栓，制作了样品1的液体用纸容器。
(样品2)
对上述样品1中的基材1的另一个面以及阻隔性层叠膜层3的蒸镀面进行了电晕处理，除此以外，与样品1同样地制作样品2的液体用纸容器。在这里，基材1的另一个面是指在基材1中隔着第1粘接性树脂层4而设置阻隔性层叠膜层3一侧的面。即，在样品2中，对基材1的两个表面以及阻隔性层叠膜层3的两个表面进行了电晕处理(50Wh/m2)。在样品2中，如图4所示，包括第1挤出层压工序S101、第2挤出层压工序S102、第3挤出层压工序S103、裁切工序S104和成形工序S105。
首先，作为“第1挤出层压工序”，准备由纸制成的基材101(350g/m2、密度0.78g/cm3)(图5(a))，通过挤出层压在该基材101的一个面上设置成为热塑性树脂层102的低密度聚乙烯从而形成图5(b)所示的层叠体。作为热塑性树脂层102的材料，使用了“NOVATECLC600A(日本ポリエチレン株式会社制)”。热塑性树脂层102的厚度设为30μm。
具体而言，使用挤出层压机，在以下的条件下形成图5(b)所示的层叠体。
·挤出温度：320℃以上
·表面处理：对基材101的一个面进行电晕处理(50Wh/m2)
接下来，作为“第2挤出层压工序”，通过挤出层压法借助第1粘接性树脂层104的低密度聚乙烯使基材101的另一个面与阻隔性层叠膜层103的蒸镀面(涂布面)103a贴合。作为阻隔性层叠膜层103，使用了这样的膜：对12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的一个表面实施由反应离子蚀刻进行的处理，并依次层叠氧化铝蒸镀层、涂布包含聚乙烯醇及四乙氧基硅烷的水解物的涂液并使其干燥而成的阻气性被覆层。阻隔性层叠膜层103的厚度设为12μm。另外，作为第1粘接性树脂层104的材料，使用了“ADMER SE810(三井化学株式会社制)”。第1粘接性树脂层104的厚度设为20μm。
具体而言，在以下的条件下，形成图5(c)所示的层叠体。
·挤出温度：300℃
·表面处理：对基材101的另一个面进行电晕处理(50Wh/m2)
：对阻隔性层叠膜层103的蒸镀面103a侧进行电晕处理(50Wh/m2)
接下来，作为“第3挤出层压工序”，使用第2粘接性树脂层106通过共挤出层压法在阻隔性层叠膜层103的与蒸镀面103a相反一侧的面上层叠密封剂层105从而形成图5(d)所示的层叠体110。第2粘接性树脂层106使用了“NUCREL AN4228C(三井·デュポンポリケミカル株式会社制)”。第2粘接性树脂层106的厚度设为20μm。另外，作为密封剂层105的材料，使用了“Evolue SP1071C(株式会社プライムポリマー制)”。密封剂层105的厚度设为30μm。
具体而言，在以下的条件下，形成图5(d)所示的层叠体110。
·挤出温度：310～320℃
·表面处理：对阻隔性层叠膜层103的密封剂层105一侧的面进行电晕处理(50Wh/m2)
对于以上述方式制作的片状的层叠体110，作为“裁切工序”，将其加工成带状，并切断为规定的长度，作为“成形工序”，将在裁切工序中被切断为规定的长度的层叠体110成形为盒状。即，弯曲成矩形后将端部重叠，形成底部，并在顶部安装开口栓，制作了样品2的液体用纸容器。
(样品3)
在上述的样品1中，作为“第2挤出层压工序”，通过挤出层压法借助第1粘接性树脂层的低密度聚乙烯使基材的另一个面与阻隔性层叠膜层的与蒸镀面相反一侧的面贴合，作为“第3挤出层压工序”，使用第2粘接性树脂层通过共挤出层压法将阻隔性层叠膜层的蒸镀面与密封剂层层叠，除此以外，与样品1同样地制作样品3的液体用纸容器。在样品3中，如图6所示，包括第1挤出层压工序S201、第2挤出层压工序S202、第3挤出层压工序S203、裁切工序S204和成形工序S205。
首先，作为“第1挤出层压工序”，准备由纸制成的基材201(350g/m2、密度0.78g/cm3)(图7(a))，通过挤出层压在该基材201的一个面上设置成为热塑性树脂层202的低密度聚乙烯从而形成图7(b)所示的层叠体。作为热塑性树脂层202的材料，使用了“NOVATECLC600A(日本ポリエチレン株式会社制)”。热塑性树脂层202的厚度设为30μm。
具体而言，使用挤出层压机，在以下的条件下形成图7(b)所示的层叠体。
·挤出温度：320℃以上
·表面处理：对基材201的一个面进行电晕处理(50Wh/m2)
接下来，作为“第2挤出层压工序”，通过挤出层压法借助第1粘接性树脂层204的低密度聚乙烯使基材201的另一个面与阻隔性层叠膜层203的蒸镀面(涂布面)203a相反一侧的面贴合。作为阻隔性层叠膜层203，使用了这样的膜：对12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的一个表面实施由反应离子蚀刻进行的处理，并依次层叠氧化铝蒸镀层、涂布包含聚乙烯醇及四乙氧基硅烷的水解物的涂液并使其干燥而成的阻气性被覆层。阻隔性层叠膜层203的厚度设为12μm。另外，作为第1粘接性树脂层204的材料，使用了“ADMER SE810(三井化学株式会社制)”。第1粘接性树脂层204的厚度设为20μm。
具体而言，在以下的条件下，形成图7(c)所示的层叠体。
·挤出温度：300℃
·表面处理：对基材201的另一个面不进行处理
：对于阻隔性层叠膜层203的蒸镀面(涂布面)203a相反一侧的面进行电晕处理(50Wh/m2)
接下来，作为“第3挤出层压工序”，使用第2粘接性树脂层206通过共挤出层压法在阻隔性层叠膜层203的蒸镀面203a上层叠密封剂层205从而形成图7(d)所示的层叠体210。第2粘接性树脂层206使用了“NUCREL AN4228C(三井·デュポンポリケミカル株式会社制)”。第2粘接性树脂层206的厚度设为20μm。另外，作为密封剂层205的材料，使用了“EvolueSP1071C(株式会社プライムポリマー制)”。密封剂层205的厚度设为30μm。
具体而言，在以下的条件下，形成图7(d)所示的层叠体210。
·挤出温度：310～320℃
·表面处理：无处理
对于以上述方式制作的片状的层叠体210，作为“裁切工序”，将其加工成带状，并切断为规定的长度，作为“成形工序”，将在裁切工序中被切断为规定长度的层叠体210成形为盒状。即，弯曲成矩形后将端部重叠，形成底部，并在顶部安装开口栓，制作了样品3的液体用纸容器。
(样品4)
在形成于上述样品1中的阻隔性层叠膜层的内侧(以阻隔性层叠膜层3为基准，与基材侧相反的一侧)的面上的蒸镀面上形成锚固涂布层，并且对阻隔性层叠膜层的外侧(阻隔性层叠膜层的与蒸镀面相反的一侧)的面进行了电晕处理，除此以外，与样品1同样地制作样品4的液体用纸容器。在样品4中，如图8所示，包含第1挤出层压工序S301、第2挤出层压工序S302、第3挤出层压工序S303、第4挤出层压工序S304、裁切工序S305和成形工序S306。
作为“第1挤出层压工序”，准备由纸制成的基材301(350g/m2、密度0.78g/cm3)(图9(a))。另一方面，在阻隔性层叠膜层303的蒸镀面303a上形成锚固涂布层307，通过挤出层压法在锚固涂布层307上层叠热塑性树脂层305从而形成图9(b)所示的层叠体。作为阻隔性层叠膜层303的材料，使用了与样品1中的阻隔性层叠膜层3相同的材料。阻隔性层叠膜层303的厚度设为12μm。作为热塑性树脂层305的材料，使用了“NOVATEC LC600A(日本ポリエチレン株式会社制)”。热塑性树脂层305的厚度设为20μm。
具体而言，使用挤出层压机，在以下的条件下形成图9(b)所示的层叠体。
·挤出温度：290℃以下
·表面处理：无处理
·作为锚固涂布剂，使用了双液固化型的脂肪族酯系聚氨酯树脂。
接下来，作为“第2挤出层压工序”，通过挤出层压法在热塑性树脂层305上层叠密封剂层306从而形成图9(c)所示的层叠体。作为密封剂层306的材料，使用了“EvolueSP1071C(株式会社プライムポリマー制)”。密封剂层306的厚度设为30μm。
具体而言，在以下的条件下形成图9(c)所示的层叠体。
·挤出温度：290℃以下
·表面处理：无处理
接下来，作为“第3挤出层压工序”，通过挤出层压法借助第1粘接性树脂层304的低密度聚乙烯使基材301的一个面与阻隔性层叠膜层303的与蒸镀面303a相反一侧的面贴合从而形成图9(d)所示的层叠体。作为第1粘接性树脂层304的材料，使用了“NUCREL AN4228C(三井·デュポンポリケミカル株式会社制)”。第1粘接性树脂层304的厚度设为20μm。
具体而言，在以下的条件下形成图9(d)所示的层叠体。
·挤出温度：310～320℃
·表面处理：对基材301的一个面进行电晕处理(50Wh/m2)
接下来，作为“第4挤出层压工序”，通过挤出层压法在基材301的另一个面上设置成为热塑性树脂层302的低密度聚乙烯从而形成图9(e)所示的层叠体。作为热塑性树脂层302的材料，使用了“NOVATEC LC600A(日本ポリエチレン株式会社制)”。热塑性树脂层302的厚度设为30μm。具体而言，在以下的条件下形成图9(e)所示的层叠体310。
·挤出温度：320℃以上
·表面处理：对基材301的另一个面进行电晕处理(50Wh/m2)
对于以上述方式制作的片状的层叠体310，作为“裁切工序”，将其加工成带状，并切断为规定的长度，作为“成形工序”，将在裁切工序中被切断为规定长度的层叠体310成形为盒状。即，弯曲成矩形后将端部重叠，形成底部，并在顶部安装开口栓，制作了样品4的液体用纸容器。
<评价>
针对所制作的样品1、2、3、4各自的液体用纸容器，在以下的条件下进行耐水性试验，并进行评价。
[耐水性试验的概要]
高湿环境下保存后层压强度评价
·测定机(株式会社岛津制作所制：小型台式试验机EZ-TESTL)
·样品尺寸15mm宽度
·拉伸速度300mm/分钟
<基于有无电晕处理导致的层压强度>
如表1所示，将对阻隔性层叠膜层的蒸镀面未进行电晕处理的样品1的片状的层叠体以及对上述蒸镀面进行了电晕处理的样品2的片状的层叠体分别设为测定样品。针对各样品，在40℃90％环境下，使其浸渍于水中并保存1周。利用测定机(株式会社岛津制作所制：小型台式试验机EZ-TESTL)测定将保存后的样品调节成15mm宽度后的样品的层压强度。测定值为平均值。将测定结果示于表1中。需要说明的是，在表1中，层压强度的单位为[N/15mm]。
[表1]
[耐水性试验的评价]
在该耐水性试验中，将层压强度为2.0[N/15mm]以上的情况评价为“液体用纸容器的耐水性优异”。表1中的样品2的层压强度显示为“0.2以下”，但是这表示为拉伸试验机的检测极限以下。
如表1所示，可知：与样品2的液体用纸容器相比，样品1的液体用纸容器在高湿度环境下保存后的层压强度评价方面为优异。
另外，可知：样品1的液体用纸容器即使在高湿度环境下也会维持粘接强度，在不进行表面处理条件下将粘接性树脂ADMER SE810粘接至保持内容物质量及容器外观的阻隔性层叠膜层上，以成为容器的外侧的方式形成在阻隔性层叠膜层的蒸镀薄膜层上，从而在40℃90％环境下保存1个月后也能够作为容器保持充分的强度。
<由阻隔性层叠膜层的蒸镀面的朝向产生的层压强度>
另一方面，也对阻隔性层叠膜层的蒸镀面的朝向与层压强度之间的关系进行了测定。
如表2所示，将设定了阻隔性层叠膜层的蒸镀面的朝向以及层压侧的样品1及样品3的层叠体成形为盒状，以制作测定样品，在40℃90％环境下(株式会社奥野技研研究所制：高温多湿槽)保存1个月。利用测定机(株式会社岛津制作所制：小型台式试验机EZ-TESTL)测定将保存后的样品调节成15mm宽度的样品的层压强度。将测定结果示于表2中。需要说明的是，在表2中，层压强度的单位为[N/15mm]。
[表2]
关于该蒸镀面的朝向与层压强度的关系，将层压强度为2.0[N/15mm]以上的情况评价为“液体用纸容器的耐水性优异”。
如表2所示，可知：在成形为盒状而制成液体用纸容器时，将阻隔性层叠膜层的蒸镀面设为外侧的样品1以及将阻隔性层叠膜层的蒸镀面设为内侧的样品3的各液体用纸容器的耐水性均优异。
<基于有无锚固涂布层导致的层压强度>
进一步，针对有无锚固涂布层与层压强度的关系进行了测定。
如表3所示，将未设置锚固涂布层的样品1的层叠体以及设置有锚固涂布层的样品4的层叠体分别成形为盒状而制成测定样品。并且，针对各样品，在40℃90％环境下使其浸渍于水中并保存1周。用测定机(株式会社岛津制作所制：小型台式试验机EZ-TESTL)测定将保存后的样品调节成15mm宽度后的样品的层压强度。测定值为平均值。将测定结果示于表3中。需要说明的是，在表3中，层压强度的单位为[N/15mm]。
[表3]
如表3所示，与样品4的液体用纸容器相比，样品1的液体用纸容器在耐水性方面同样优异。但是，样品1的液体用纸容器的制造方法未形成成为控制生产速度的锚固涂布层，因此与样品4的液体用纸容器的制造方法相比，可以减少工序和生产损耗，提高成品率。
[液体用纸容器的成形性的评价]
作为液体用纸容器的成形性的评价，针对样品1的片状的层叠体10及由样品4得到的片状的层叠体310，分别测定基于有无锚固涂布层的边线折叠部的屈服角及屈服值。将该结果示于表4中。
在这里，屈服角(°)和此时的屈服值(N)使用折叠刚度测定机(株式会社片山拔型制作所制，BST-150)进行测定。具体而言，分别对纵向(MD)的边线及横向(TD)的边线进行90°折叠试验，对于弯曲应力，将包装材料从弹性变形到塑性变形的行为变化点的折叠角和其最大应力作为屈服角及屈服值，进行测定。各自的值为平均值。
在该成形性的评价中，只要纵边线的屈服角(°)为45(°)以下且屈服值(N)为1.50(N)以下，横边线的屈服角(°)为30(°)以下且屈服值(N)为2.00(N)以下，则图3(b)所示的方案的液体用纸容器的成形性优异。
[表4]
如表4所示，可知：与样品4的液体用纸容器相比，样品1的液体用纸容器没有锚固涂布层，因此图3(b)所示的方案的液体用纸容器的成形性高。
另外，与样品4的液体用纸容器相比，样品1的液体用纸容器没有锚固涂布层，因此容器的死摺性(dead-fold characteristics)(保持弯曲形状的性质)成为良好，因此成形性提高。
工业实用性
本发明的液体用纸容器的制造方法及液体用纸容器使用了这样的层叠体：其耐水性及成形性高，均衡性良好地兼具作为包装用膜所需的死摺性、透明性、尺寸稳定性、刚性以及印刷性所有的特性。因此，期待适宜用于液体饮料及食品用途，特别是蒸煮或高压釜杀菌用的液体用纸容器。需要说明的是，本发明的液体用纸容器的制造方法及液体用纸容器并不限于此。
符号的说明
10 层叠体
1 基材
2 热塑性树脂层
3 阻隔性层叠膜层
3a 蒸镀面(阻隔性层叠膜层的蒸镀层一侧的面)
4 第1粘接性树脂层
5 密封剂层
6 第2粘接性树脂层
Claims (6)
1.一种液体用纸容器的制造方法，其特征在于，具有：
贴合工序，其中，不对阻隔性层叠膜层的蒸镀面进行电晕处理，而是借助第1粘接性树脂层使基材的一个面与所述阻隔性层叠膜层所具备的所述蒸镀面贴合；
层叠工序，其中，至少将第2粘接性树脂层层叠于所述阻隔性层叠膜层的与所述蒸镀面相反一侧的面上；以及
成形工序，其中，在所述贴合工序之后且在所述层叠工序之后，将至少具备所述基材、所述第1粘接性树脂层、所述阻隔性层叠膜层和所述第2粘接性树脂层的层叠体成形为盒状。
2.一种液体用纸容器的制造方法，其特征在于，具有：
层叠工序，其中，不对阻隔性层叠膜层所具备的蒸镀面进行电晕处理而层叠第1粘接性树脂层；
贴合工序，其中，借助第2粘接性树脂层使所述阻隔性层叠膜层的与所述蒸镀面相反一侧的面与基材的一个面贴合；以及
成形工序，其中，在所述层叠工序之后且在所述贴合工序之后，将至少具备所述基材、所述第2粘接性树脂层、所述阻隔性层叠膜层和所述第1粘接性树脂层的层叠体成形为盒状。
3.根据权利要求1所述的液体用纸容器的制造方法，其特征在于，
在所述成形工序之前还具有在所述基材的另一个面上设置热塑性树脂层的工序，
在所述层叠工序中，借助所述第2粘接性树脂层在所述阻隔性层叠膜层的与所述蒸镀面相反一侧的面上层叠密封剂层。
4.根据权利要求2所述的液体用纸容器的制造方法，其特征在于，
在所述成形工序之前还具有在所述基材的另一个面上设置热塑性树脂层的工序，
在所述层叠工序中，借助所述第1粘接性树脂层在所述阻隔性层叠膜层的所述蒸镀面上层叠密封剂层。
5.一种液体用纸容器，特征在于，其是将至少具有阻隔性层叠膜层、第1粘接性树脂层、第2粘接性树脂层和基材的层叠体成形而得到的，
该第1粘接性树脂层层叠于所述阻隔性层叠膜层的一个面上，
该第2粘接性树脂层层叠于所述阻隔性层叠膜层的另一个面上，
该基材层叠于所述第1粘接性树脂层的与所述阻隔性层叠膜层侧相反一侧的面以及所述第2粘接性树脂层的与所述阻隔性层叠膜层侧相反一侧的面中的任一者上，
所述第1粘接性树脂层层叠有形成于所述阻隔性层叠膜层的一个面上的蒸镀面作为非电晕处理面。
6.根据权利要求5所述的液体用纸容器，其特征在于，
所述层叠体还具有：
热塑性树脂层，其层叠于所述基材的与所述阻隔性层叠膜层侧相反一侧的面上；以及
密封剂层，其层叠于所述第1粘接性树脂层的与所述阻隔性层叠膜层侧相反一侧的面以及所述第2粘接性树脂层的与所述阻隔性层叠膜层侧相反一侧的面中的任意另一者上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190402 |