JP2002219782A - 紙容器用積層材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】紙容器用積層材料からブランクを打ち抜き加工
する際の良好なカッティング性と、製函時や内容物充填
後の熱封緘時の低温シール性との両方を満足出来るシー
ラント層を有する紙容器用積層材料を提供することにあ
る。 【解決手段】紙層２を基材とし、紙層２にガスバリア層
４、プラスチックフイルム層５、シーラント層１０を積
層した積層体において、シーラント層１０が低密度ポリ
エチレン樹脂層７に、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂９
５〜８０重量％に対し低密度ポリエチレン樹脂５〜２０
重量％の配合割合でブレンドした混合物樹脂層８を積層
したものからなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酒類、飲料、調味
料、油類などの内容物を充填する紙容器用の積層材料に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】紙容器用積層材料としては、表面から順
に熱可塑性樹脂層、紙層、接着性樹脂層、ガスバリア
層、プラスチックフイルム層、接着剤層、シーラント層
が積層された多層構成のものが多く使用されており、従
来、この多層構成のガスバリア層としてはアルミニウム
箔やアルミニウムの蒸着薄膜が使用され、積層材料のシ
ーラント層の最内面低密度ポリエチレン樹脂が主に使用
されていた。近年、循環型社会構築の為のリサイクル使
用の観点から、ガスバリア層としてアルミニウム箔に替
えて酸化アルミニウムや酸化珪素などの無機酸化物の蒸
着薄膜が使用されるようになってきたのと同時に、内容
物の充填機の高速化に伴い、シーラント層の最内面とし
てはより低温シール性の熱可塑性樹脂、主に直鎖状低密
度ポリエチレン樹脂が使用されるようになってきた。紙
容器を作成するには、先ず前記紙容器用積層材料を指定
寸法に打ち抜いたブランクをそのままあるいは貼り加工
を行ったものを、充填包装システムに装填し、システム
上で製函及び内容物の充填を実施した後密封する方法が
一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの紙容器用積層
材料を指定寸法に打ち抜いてブランクを作成する方法と
しては、一般的に平圧式で打ち抜く方法とロータリー式
で打ち抜く方法があるが、大量生産するにはロータリー
式が適している。ロータリー式にも２種類あり、押し切
り方式は積層材料の厚み方向の面をすべて当て切るの
で、確実に切れるが抜き刃と積層材料等との接触面が多
くなるので接触摩擦が大であり、能率が落ちる。一方、
クリアランス方式は接触面が少なくなるので抜刃の接触
摩耗が少なく、抜き刃の耐久性が良く、繋ぎが入らない
ので仕上がりがきれいであるなどのメリットがあり多く
使用されている。

【０００４】図５は紙容器用積層材料からロータリー式
のクリアランス方式でブランクを打ち抜く方法を示した
説明図である。紙容器用積層材料２００を、上方の抜き
刃３１１を持つ抜きローラー３１０と下方のアンビルロ
ーラー３２０とで打ち抜き加工して、ブランク２１０を
作成するものである。この際、図５に示すように、抜き
ローラー３１０の抜き刃３１１の刃先とアンビルローラ
ー３２０の表面との間に約１０μｍのクリアランスを設
けるため、図４に示す従来の紙容器用積層材料２００の
場合、図６（ａ）に示す如く、そのシーラント層１０の
最内面の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層９の一部が９
ａの如く数μｍ前後の厚さでカットされないで残った状
態となり、後でこの残った部分９ａを引きちぎりカット
しようしても、図６（ｂ）の９ｂに示すように、引きち
ぎりカットが不十分となり、抜き残りや破れなどのトラ
ブルを発生し易かった。

【０００５】従来の紙容器用積層材料は、そのシーラン
ト層１０の最内面が低密度ポリエチレン樹脂の場合はブ
ランクを打ち抜く際にカッテイング性は良いが、低温シ
ール性が不足であり、最内面が直鎖状低密度ポリエチレ
ン樹脂の場合は低温シール性は良好であるが、樹脂自体
の強度が強いのでカッティング性が悪いなど、カッティ
ング性と低温シール性の両方を満足させる紙容器用積層
材料はなかった。

【０００６】そこで、本発明の課題は紙容器用積層材料
からブランクを打ち抜き加工する際の良好なカッティン
グ性と、製函時や内容物充填後の熱封緘時の低温シール
性との両方を満足出来るシーラント層を有する紙容器用
積層材料を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、紙層を基材とし、紙層にガスバリア層、プラス
チックフイルム層、シーラント層を積層した積層体にお
いて、シーラント層が低密度ポリエチレン樹脂層に、直
鎖状低密度ポリエチレン樹脂９５〜８０重量％に対し低
密度ポリエチレン樹脂５〜２０重量％の配合割合でブレ
ンドした混合物樹脂層を積層したものからなることを特
徴とする紙容器用積層材料である。

【０００８】次に、請求項２に係る発明は、上記請求項
１に係る発明において、前記シーラント層の低密度ポリ
エチレン樹脂層と混合物樹脂層とが共押出法で積層され
ていることを特徴とする紙容器用積層材料である。

【０００９】

【作用】本発明によれば、紙容器用積層材料のシーラン
ト層が低密度ポリエチレン樹脂層と、直鎖状低密度ポリ
エチレン樹脂に対し低密度ポリエチレン樹脂をブレンド
した混合物樹脂層とからなっており、かつ、これらの２
層の樹脂層が押出機のダイスの中で前もって高温で積層
された後、同時に押し出される共押出法で積層されてい
るので、低密度ポリエチレン樹脂層と混合物樹脂層の密
着が非常に強固であると共に、積層材料の最内面が直鎖
状低密度ポリエチレン樹脂に低密度ポリエチレン樹脂を
ブレンドしたものからなっているので適度に脆い性質を
有し、ロータリー式のクリアランス方式でブランクを打
ち抜きする時に、カッティング性が良く、かつ、製函時
や内容物充填後の熱封緘時の低温シール性も有した両方
の機能を兼ね備えている。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の紙容器用積層材料１００
の側断面図を図１に示す。表面から内面に向け厚み方向
に順に、熱可塑性樹脂層１、紙層２、接着性樹脂層３、
ガスバリア層４、プラスチックフイルム層５、接着剤層
６，シーラント層１０からなっており、前記シーラント
層１０が低密度ポリエチレン樹脂層７と、直鎖状低密度
ポリエチレン樹脂に低密度ポリエチレン樹脂をブレンド
した混合物樹脂層８の２層から構成されている。

【００１１】前記シーラント層１０は、本発明では低密
度ポリエチレン樹脂層７と、直鎖状低密度ポリエチレン
樹脂９５〜８０重量％に対し低密度ポリエチレン樹脂５
〜２０重量％の配合割合でブレンドされた混合物樹脂層
８とが、共押出ラミネート機のダイスの中で前もって高
温で積層された後、プラスチックフイルム層５上に接着
剤層６を介して同時に押し出される共押出法で積層され
ていることが必要である。

【００１２】前記シーラント層１０は、図１に示す如く
積層材料１００の最内面側が直鎖状低密度ポリエチレン
樹脂に低密度ポリエチレン樹脂をブレンドした混合物樹
脂層８からなっているので、低密度ポリエチレン樹脂を
配合したことにより適度に脆くなっており、図２の方法
で紙容器用積層材料１００から上方の抜き刃３１１を持
つ抜きローラー３１０と下方のアンビルローラー３２０
とで打ち抜き加工して、図３（ａ）の如く混合物樹脂層
８の数μｍの厚さの未カット部８ａを残してブランクを
打ち抜き、図３（ｂ）に示すように積層材料１００から
ブランク１１０を引きちぎりカットする際、容易に分離
できる良好なカッティング性を有する。さらに、直鎖状
低密度ポリエテレン樹脂を配合していることにより低温
シール性も兼ね備えているため、後工程の製函及び内容
物の充填後の熱封緘時の高速化にも対応できる特徴を有
している。さらに、低密度ポリエチレン樹脂層７と混合
物樹脂層８とが共押出法で積層されているので両層間の
密着強度も強固であり、従来のポリエチレンサンド方式
の積層方法に比べても製造効率が良い。

【００１３】前記シーラント層１０の厚みは一般的に６
０μｍ程度のものが多く使用され、その場合の低密度ポ
リエチレン樹脂層７と混合物樹脂層８の厚み比は、樹脂
層７：樹脂層８＝２０〜４０μｍ：４０〜２０μｍが多
く用いられる。本発明では特に限定しない。

【００１４】さらに、本発明の紙容器用積層材料のその
他の層構成について説明を加える。

【００１５】前記熱可塑性樹脂層１としては、一般的に
ポリオレフィン系樹脂が使用されるが、より好ましいの
は低密度ポリエチレン樹脂である。厚みは１０〜２０μ
ｍのものが良く使用される。

【００１６】前記紙層２としては、一般的に坪量３５０
〜４５０ｇ／ｍ² の板紙が使用される。

【００１７】前記接着性樹脂層３としては、ポリエチレ
ン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン
・エチルアクリレート共重合体樹脂、エチレン・アクリ
ル酸共重合体樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹
脂、アイオノマー樹脂などのいずれかが用いられる。本
発明では特に限定しない。

【００１８】前記ガスバリア層４としては、アルミニウ
ム箔あるいは厚さ５〜３００×１０^-3μｍのアルミニウ
ム又は酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化錫、酸化マグ
ネシウムなどの無機酸化物蒸着薄膜などが使用される
が、より好ましくは酸化アルミニウム若しくは酸化珪素
の蒸着薄膜である。なお、無機酸化物蒸着薄膜を形成す
る方法としては、通常の真空蒸着法が生産性を考慮すれ
ば優れている。

【００１９】前記プラスチックフイルム層５としては、
厚さ２０〜３０μｍの二軸延伸ポリプロピレンフイル
ム、厚さ１５〜２５μｍの二軸延伸ナイロンフイルム、
厚さ６〜１２μｍの二軸延伸ポリエステルフイルムなど
が使用できるが、より好ましくは二軸延伸ポリエステル
フイルムである。

【００２０】前記接着剤層６としては、一般的に二液硬
化型のポリウレタン系接着剤が使用される。

【００２１】なお、その他の各層の積層方法は以下のと
おりである。

【００２２】熱可塑性樹脂層１は公知の溶融押出コーテ
ィング法で紙層２に積層される。この際、紙層２の表面
はコロナ処理法などで表面処理されていた方が接着強度
が強く、より好ましい。この紙層２とガスバリア層４は
溶融押出された接着性樹脂層３を介してサンドラミネー
ション法で積層される。ガスバリア層４とプラスチック
フイルム層５はガスバリア層４がアルミニウム箔の場合
は公知のドライラミネート法で積層され、ガスバリア層
４が無機酸化物薄膜などの場合は蒸着法で積層される。

【００２３】

【実施例】次に、本発明の紙容器用積層材料を、以下に
具体的な実施例に従って説明するが、本発明がこれらの
実施例に限定されるものではない。

【００２４】＜実施例１＞熱可塑性樹脂層１として密度
０．９２０ｇ／ｃｍ³ のポリエチレン樹脂を、紙層２と
して坪量４００ｇ／ｍ² の板紙を、接着性樹脂層３とし
てエチレン・エチルアクリレート樹脂を、ガスバリアー
層４及びプラスチックフイルム層５として厚さ４０×１
０^-3μｍの酸化珪素を蒸着した厚さ１２μｍの二軸延伸
ポリエステルフイルムを準備した。まず、前記ポリエチ
レン樹脂を前記板紙の上に厚さ２０μｍで公知の方法で
押出コーティングし、その反対面の紙面にエチレン・エ
チルアクリレート樹脂を押出ラミネート機で厚さ３０μ
ｍで押出し、前記酸化珪素を蒸着した二軸延伸ポリエス
テルフイルムの蒸着面とサンドラミネーションし、積層
シートを得た。つぎに、前記積層シートのポリエステル
フイルム面に、シーラント層１０として、厚さ２０μｍ
の低密度ポリエチレン樹脂（密度＝０．９２０ｇ／ｃｍ
³ ）からなる低密度ポリエチレン樹脂層７と、直鎖状低
密度ポリエチレン樹脂（密度＝０．９１０ｇ／ｃｍ³ ）
に対し低密度ポリエチレン樹脂（密度＝０．９２０ｇ／
ｃｍ³ ）を１０重量％ブレンドした厚さ４０μｍの混合
物樹脂からなる混合物樹脂層８を、ポリウレンタン系の
接着剤層６を介して、共押出ラミネート機で同時に押出
して積層し、本発明の紙容器用積層材料１００を得た。

【００２５】＜実施例２＞実施例１において、シーラン
ト層１０として、厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹
脂（密度＝０．９２０ｇ／ｃｍ³ ）からなる低密度ポリ
エチレン樹脂層７と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂
（密度＝０．９１０ｇ／ｃｍ³ ）に対し低密度ポリエチ
レン樹脂（密度＝０．９２０ｇ／ｃｍ³ ）を２０重量％
ブレンドした厚さ４０μｍの混合物樹脂からなる混合物
樹脂層８を、ポリウレンタン系の接着剤層６を介して、
共押出ラミネート機で同時に押出して積層した以外は、
同様にして本発明の紙容器用積層材料１００を得た。

【００２６】＜比較例１＞実施例１において、シーラン
ト層１０として、厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹
脂（密度＝０．９２０ｇ／ｃｍ³ ）からなる低密度ポリ
エチレン樹脂層７と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂
（密度＝０．９１０ｇ／ｃｍ³ ）に対し低密度ポリエチ
レン樹脂（密度＝０．９２０ｇ／ｃｍ³ ）を３０重量％
ブレンドした厚さ４０μｍの混合物樹脂からなる混合物
樹脂層８を、ポリウレンタン系の接着剤層６を介して、
共押出ラミネート機で同時に押出して積層した以外は、
同様にして比較用の紙容器用積層材料を得た。

【００２７】＜比較例２＞実施例１において、シーラン
ト層１０として、厚さ６０μｍの低密度ポリエチレン樹
脂（密度＝０．９２０ｇ／ｃｍ³ ）からなる低密度ポリ
エチレン樹脂層７だけを、ポリウレンタン系の接着剤層
６を介して、押出ラミネート機で押出して積層した以外
は、同様にして比較用の紙容器用積層材料を得た。

【００２８】＜比較例３＞実施例１において、シーラン
ト層１０として、厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹
脂（密度＝０．９２０ｇ／ｃｍ³ ）からなる低密度ポリ
エチレン樹脂層７と、厚さ４０μｍの直鎖状低密度ポリ
エチレン樹脂（密度＝０．９１０ｇ／ｃｍ³ ）単体から
なる樹脂層８を、ポリウレンタン系の接着剤層６を介し
て、共押出ラミネート機で同時に押出して積層した以外
は、同様にして比較用の紙容器用積層材料を得た。

【００２９】＜評価＞実施例１〜２及び比較例１〜３で
作成した液体用紙容器用積層材料を用いて、図２又は図
５の方法で、そのカッティング性を評価すると共に、充
填包装システムで製函及び熱封緘時の低温シール性を評
価した。その結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１から実施例１〜２の紙容器用積層材料
はカッティング性及び低温シール性共に良好であった。
比較例１及び比較例２はカッティング性は良好であった
が、低温シール性は不良であった。比較例３は低温シー
ル性は良好であったが、カッティング性が不良であっ
た。上述の如く本発明の紙容器用積層材料は、ブランク
を打ち抜く時のカッティング性と製函や内容物充填後の
熱封緘時の低温シール性の両方を満足していることがわ
かる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の紙容器用積層材料は、そのシー
ラント層が低密度ポリエチレン樹脂層と、直鎖状低密度
ポリエチレン樹脂９５〜８０重量％に対し低密度ポリエ
チレン樹脂５〜２０重量％ブレンドした混合物樹脂層と
の２層からなっているので、この積層材料からロータリ
ークリアランス方式でブランクを打つ抜く際カットされ
ないで残った部分の引きちぎり不良がない良好なカッテ
ィング性と、低温シール性との両方を兼ね備えているの
で、ブランク打ち抜き時の作業性の向上と、この積層材
料を用いた紙容器の製函及びその紙容器に内容物を充
填、熱封緘する時の高速化にも十分対応出来る。さら
に、シーラント層の低密度ポリエチレン樹脂層と混合物
樹脂層とが共押出法で積層されているので積層材料製造
時の作業効率も良く、両層間の密着強度も強固であるの
で、紙容器を作成し内容物を充填した場合の保存性等も
優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙容器用積層材料の側断面図である。

【図２】本発明の紙容器用積層材料からロータリー式の
クリアランス方式でブランクを打ち抜き加工する状態を
示す説明図である。

【図３】（ａ）は、本発明の紙容器用積層材料からブラ
ンクを打ち抜く際、抜きローラーの抜き刃が切り込んだ
状態を示す説明図であり、（ｂ）は、その積層材料から
ブランクを引きちぎって分離した状態を示す説明図であ
る。

【図４】従来の紙容器用積層材料の側断面図である。

【図５】従来の紙容器用積層材料からロータリー式のク
リアランス方式でブランクを打ち抜き加工する状態を示
す説明図である。

【図６】（ａ）は、従来の紙容器用積層材料からブラン
クを打ち抜く際、抜きローラーの抜き刃が切り込んだ状
態を示す説明図であり、（ｂ）は、その積層材料からブ
ランクを引きちぎっても分離し得ない状態を示す説明図
である。

【符号の説明】

１…熱可塑性樹脂層 ２…紙層 ３…接着性樹脂層 ４…ガスバリア層 ５…プラスチックフイルム層 ６…接着剤層 ７…低密度ポリエチレン樹脂層 ８…混合物樹脂層 ８ａ…未カット部 ９…直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層 ９ａ…未カット部 ９ｂ…引きちぎり不良部 １０…シーラント層 １００、２００…紙容器用積層材料 １１０，２１０…ブランク ３１０…抜きローラー ３１１…抜き刃 ３２０…アンビルローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E060 BC01 BC04 DA30 EA03 EA13 3E086 AB01 AD02 BA04 BA14 BA15 BA24 BB01 CA01 CA11 DA08 4F100 AA20 AK01C AK06D AK06E AK41 AK51 AK63E AK70 AL05E AT00C BA05 BA07 BA10A CB03 DG10A EH20 EH23 EH66 GB16 JD02B JL01 JL12 JL12D JL12E

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙層を基材とし、紙層にガスバリア層、プ
   ラスチックフイルム層、シーラント層を積層した積層体
   において、シーラント層が低密度ポリエチレン樹脂層
   に、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂９５〜８０重量％に
   対し低密度ポリエチレン樹脂５〜２０重量％の配合割合
   でブレンドした混合物樹脂層を積層したものからなるこ
   とを特徴とする紙容器用積層材料。
2. 【請求項２】前記シーラント層の低密度ポリエチレン樹
   脂層と混合物樹脂層とが共押出法で積層されていること
   を特徴とする紙容器用積層材料。