JP2004001897A - 液体用紙容器 - Google Patents

Abstract

【課題】　低温ヒートシール性、ガスバリヤー性、保香性、遮光性が優れ、かつ低価格の液体用紙容器を提供することにある。
【解決手段】　紙層からなる基材層と、アルミ蒸着層を備えたプラスチック層からなる中間層と、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体層からなる内層と、を備えた積層体からなる液体用紙容器。該積層体の層構成中に、一つないし二つ以上の着色層を備えている。
【選択図】図１

Description

　本発明は、清酒、焼酎などアルコール等の飲料を包装するゲーベルトツプ型の液体用紙容器に関する。

　従来、ガスバリヤー性の優れた液体用紙容器としては、高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）／紙／ＬＤＰＥ／アルミ箔／接着剤／２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）／ＬＤＰＥ又は中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）からなる構成のものが一般的に使用されている。また、上記構成において、アルミ箔とＰＥＴとの積層工程を省略した低価格の、ＬＤＰＥ／紙／ＬＤＰＥ／アルミ蒸着層／ＰＥＴ／ＬＤＰＥ、ないしはＬＤＰＥ／紙／ＬＤＰＥ／シリカ蒸着層／ＰＥＴ／ＬＤＰＥからなる構成のものも知られている。

　しかしながら、上記構成の液体用紙容器においては、内層が高圧法低密度ポリエチレンないしは中密度ポリエチレンで構成されているので、低温ヒートシール性が十分でなく充填時の密封シール性が良くないという欠点がある上に、前者の構成においては、液体用紙容器の内層として高圧法低密度ポリエチレンを使用した場合には、高圧法低密度ポリエチレン中に含まれる低分子量物が内容物に移行して、内容物の味覚が劣化するという問題があるし、中密度ポリエチレンを使用した場合には、ヒートシール温度が高くなつて加工性が悪くなりヒートシール部にて液洩れが発生するという問題があり、さらに、アルミ箔とＰＥＴのラミネーシヨン工程が必要であり工程が増えるためにコストアツプになると共にアルミ箔が廃棄物処理の面で問題となるという欠点がある。また、後者の構成においては、前者の構成のものよりも低価格になり廃棄物処理面では向上するが、前者の構成の場合と同様に、液体用紙容器の内層として高圧法低密度ポリエチレンを使用した場合には、内容物の味覚が劣化するという問題があるし、中密度ポリエチレンを使用した場合においては、低温ヒートシール性が劣り、且つ熱伝導性に優れるアルミ箔層がないため、局部的に過熱状態となりＰＥＴ層が溶融破壊されると共にピンホールが発生してガスバリヤー性の低下と共に液洩れが発生して実用的には使用しにくいという欠点がある。また、遮光性においても、前者の構成ほどに完璧なまでには至らない。

　本発明の目的は、低温ヒートシール性、ガスバリヤー性、保香性、遮光性が優れ且つ低価格の液体用紙容器を提供することにある。

　紙層からなる基材層と、アルミ蒸着層を備えたプラスチック層からなる中間層と、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体層からなる内層とを備えた積層体からなることを特徴とする液体用紙容器である。

　前記積層体の層構成中に着色層を備えたことを特徴とする上記の液体用紙容器である。

　前記プラスチック層が２軸延伸ポリエチレンテレフタレート、２軸延伸ナイロン、２軸延伸ポリプロピレン、のいずれかであることを特徴とする上記の液体用紙容器である。

　前記αオレフインが、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１─オクテン、デセンから選ばれる１または２以上であることを特徴とする上記の液体用紙容器である。

　紙層からなる基材層と、アルミ蒸着層を備えたプラスチック層からなる中間層と、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体からなる内層と、を備えた積層構成の液体用紙容器とすることにより、内層を形成するシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体はきわめて低温シール性に優れると共に保香性に優れるので、内容物充填時におけるシール部からの液洩れの発生を防止することができると共に内容物の味覚を劣化させることのない、ガスバリヤー性および遮光性の優れた液体用紙容器が得られる。

　図１は本発明の液体用紙容器の１実施例の積層構成を示す図、図２は本発明の液体用紙容器の他の実施例の積層構成を示す図、図３は本発明の液体用紙容器の他の実施例の積層構成を示す図であつて、１は紙層、２はアルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層、2aはアルミ蒸着層、2bは２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層、３はシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体層、４、５、６はポリエチレン層、８は印刷層をそれぞれ表す。

　本発明の液体用紙容器は、紙層からなる基材と、ガスバリヤー性の優れたアルミ蒸着層を備えたプラスチック層からなる中間層と、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体層からなる内層と、を備えた構成を特徴とする紙容器であつて、ガスバリヤー性、保香性が優れ且つ低温ヒートシール性に優れるので、機械での充填適性が良好であり、内容物の洩れがない密封性の良好な液体用紙容器が得られる。

　また、本発明の液体用紙容器は、該液体用紙容器の層構成中に一つないし二つ以上の着色層を備えた構成を特徴とする紙容器であり、該着色層を備えることにより、アルミニウム箔を用いた構成の遮光性と同等の液体用紙容器を得ることができる。

　中間層となる「アルミ蒸着層を備えたプラスチック層」としては、２軸延伸ポリエチレンテレフタレート、２軸延伸ナイロン、２軸延伸ポリプロピレン等の２軸延伸プラスチックフイルムに、アルミ蒸着層を形成したフイルムが使用できる。アルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムが最も適している。

　また、上記の２軸延伸プラスチックフイルムは、通常クリアーなタイプの２軸延伸プラスチックフィルムを使用するが、所望の色と濃度に着色された２軸延伸プラスチックフイルムを用いることで、遮光性においても優れたものとなる。

　内層には、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体を使用する。従来から使用されている高圧法低密度ポリエチレンを使用した場合には、高圧法低密度ポリエチレン中に含まれる低分子量物が内容物に移行して味覚を劣化させる上に、スリツプ性が良くなく、低温ヒートシール性が十分でないために充填時の密封性が劣るという欠点があるのに対して、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体においては、シングルサイト触媒は、全ての活性点の性質が同一であるため、狭い分子量分布の均一なポリマーが生成し、低分子量物の含有量が非常に少ないため、味覚を劣化させることなく、且つきわめて優れた低温ヒートシール性が得られる。

　シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体における、エチレンと共重合されるコモノマーであるαオレフインとしては、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１─オクテン、デセン等であり、これらのαオレフインは単独でないしは２以上組み合わせて使用される。αオレフインの重合比率は１〜５０モル％とすることが好ましい。シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体の物性は、密度が０．８８〜０．９３ｇ／ｃｍ² であり、前記密度に対応するＤＳＣ法融点は７０〜１２０℃であり、密度低下に伴い直線的に融点も低下する性質を有する。密度が０．９０５〜０．９１０ｇ／ｃｍ² のものは、ヒートシール強度は８５℃付近で立ち上がり、１００℃で十分なヒートシール強度が得られる。これは低密度ポリエチレンと比較すると約２０℃、酢酸ビニルを１０％含有するＥＶＡと比較しても約１０℃低温ヒートシール性が優れている。更に、ヒートシール強度、ホツトタツク性に関しても線状低密度ポリエチレン以上の優れた物性を有している。

　本発明の液体用紙容器の１実施例の積層構成は図１に示すように、ポリエチレン層４と紙層１とポリエチレン層５と２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層2bにアルミ蒸着層2aを形成した構成のアルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層２とシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体層３とが順に積層された構成である。基材層となる紙層１としては２００〜５００ｇ／ｍ² の厚さの紙が使用される。ポリエチレン層４およびポリエチレン層５は高圧法低密度ポリエチレンからなる層である。中間層はアルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層２であり、内層はシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体層３で構成されるが、低温ヒートシール性を確保するためには５〜４０μの厚さとするのが好ましい。シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体層３は２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層2b面に押出ラミネーシヨンする方法ないしはフイルムに成形してドライラミネーシヨンする方法により形成できる。ポリエチレン層４とポリエチレン層５は無添加の高圧法低密度ポリエチレンが使用されるのが普通であるが、ポリエチレン層５に代えて、接着性の優れたアイオノマー樹脂、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を使用してもよい。

　本発明の液体用紙容器の他の実施例の積層構成は図２に示すように、ポリエチレン層４と紙層１とポリエチレン層５とアルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層２とポリエチレン層６とシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体層３とが順に積層された構成である。液体用紙容器の場合には中間層の内側に積層するヒートシール性樹脂層の厚さを６０μ程度に厚くするのが好ましいのであるが、現時点ではシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体はポリエチレンに比較して高価であるために、ヒートシール性樹脂層をポリエチレン層６とシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体層３を積層した構成とすることにより低価格化を図つた積層構成である。ポリエチレン層６としては無添加の高圧法低密度ポリエチレンないしは線状低密度ポリエチレンが使用される。内面のヒートシール性樹脂層を形成するには個々の層を押出ラミネーシヨンする方法、２層を共押出ラミネーシヨンする方法、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体のフイルムをポリエチレン層６により押出ラミネーシヨンする方法により形成できる。

　本発明の液体用紙容器の他の実施例の積層構成は図３に示すように、アルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層２の２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層2b面に所望の色と濃度のベタ印刷層８を形成している以外は、図２に示す構成と同様である。所望の色と濃度のベタ印刷層８を設けることで、従来のアルミ箔を用いた構成のものと同等の優れた遮光性を備えることができる。尚、所望の色と濃度のベタ印刷層８は、アルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層２、或いは、紙層１のどちらに設けても構わないが、アルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層２に設ける場合、アルミ蒸着層2a面では、印刷インキに含まれる有機溶剤により、アルミ蒸着層が影響を受けて、ガスバリアー性が低下することもあるので、図３に示すようにアルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層2b面に設ける方が良く、また、紙層１の場合は、意匠性の制約を受けない裏面に設けることが好ましい。

　４００ｇ／ｍ² の板紙の一方の面に高圧法低密度ポリエチレン（密度：０．９２３、メルトインデツクス（ＭＩ）：３．７）を２５μの厚さで押出コーテイングし、他方の面に、１２μのアルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムのアルミ蒸着面を、高圧法低密度ポリエチレン（密度：０．９２３、ＭＩ：３．７）を２５μの厚さで押出してサンドラミネーシヨンした。次いで、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム面に、アンカーコートを行つた後、シングルサイト触媒を使用して重合することにより得られたエチレン−１−ヘキセン共重合体（密度：０．９０５、ＭＩ：１１、以下ＥＣ−ＳＰＥという）を３０μの厚さで、２回押出ラミネーシヨンを行うことにより６０μの厚さに積層することにより、ＬＤＰＥ２５μ／板紙４００ｇ／ＬＤＰＥ２５μ／アルミ蒸着ＰＥＴ１２μ／ＥＣ−ＳＰＥ６０μの構成の積層体を作製した。

　シングルサイト触媒を使用して重合することにより得られたエチレン−１−ヘキセン共重合体（密度：０．９１０、ＭＩ：２．２）をインフレーション方式にて成形して、厚さ３０μのフイルム（以下、Ｆ−ＳＰＥという）を得た。別に、４００ｇ／ｍ² の板紙の一方の面に高圧法低密度ポリエチレン（密度：０．９２３、ＭＩ：３．７）を２５μの厚さで押出コーテイングし、他方の面に１２μのアルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムのアルミ蒸着層面を、高圧法低密度ポリエチレン（密度：０．９２３、ＭＩ：３．７）を２５μの厚さで押出してサンドラミネーシヨンした。次いで、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム面に、上記の３０μ厚さのＳＰＥフイルムを高圧法低密度ポリエチレン（密度：０．９２３、ＭＩ：３．７）を３０μの厚さで押出してサンドラミネーシヨンを行い、ＬＤＰＥ２５μ／板紙４００ｇ／ＬＤＰＥ２５μ／アルミ蒸着ＰＥＴ１２μ／ＬＤＰＥ３０μ／Ｆ−ＳＰＥ３０μの構成の積層体を作製した。

　１２μのアルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム面に、酸化チタン４０％を含有したポリウレタン系白インキでベタ印刷し、３ｇ／ｍ² の印刷層を形成した以外は、実施例２と同様にして、ＬＤＰＥ２５μ／板紙４００ｇ／ＬＤＰＥ２５μ／アルミ蒸着ＰＥＴ１２μ／印刷層／ＬＤＰＥ３０μ／Ｆ−ＳＰＥ３０μの構成の積層体を作製した。

比較例１

　４００ｇ／ｍ² の板紙の一方の面に高圧法低密度ポリエチレン（密度：０．９２３、ＭＩ：３．７）を２５μの厚さで押出コーテイングした。別に厚さ７μのアルミ箔と厚さ１２μの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムをドライラミネーシヨンにより積層した。上記板紙の他方の面に、アルミ箔と２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムの積層体のアルミ箔面を、高圧法低密度ポリエチレン（密度：０．９２３、ＭＩ：３．７）を２５μの厚さで押出してサンドラミネーシヨンした。次いで、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム面に、アンカーコートを行つた後、高圧法低密度ポリエチレン（密度：０．９２３、ＭＩ：３．７）を２０μの厚さで押出して、高圧法低密度ポリエチレン（密度：０．９２４、ＭＩ：４．０）からなる４０μの厚さのフイルムを、サンドラミネーシヨンして、ＬＤＰＥ２５μ／板紙４００ｇ／ＬＤＰＥ２５μ／アルミ箔７μ／ＰＥＴ１２μ／ＬＤＰＥ２０μ／ＬＤＰＥフイルム４０μの構成の積層体を作製した。

比較例２

　比較例１において、厚さ７μのアルミ箔と厚さ１２μの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムをドライラミネーシヨンしてなる積層体を、１２μのアルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムに変えた以外は、比較例１と同様にして、ＬＤＰＥ２５μ／板紙４００ｇ／ＬＤＰＥ２５μ／アルミ蒸着ＰＥＴ１２μ／ＬＤＰＥ２０μ／ＬＤＰＥフイルム４０μの構成からなる積層体を作製した。

　実施例１、２および比較例１、２で作製した積層体を使用して、打抜、サツク貼り工程を実施して１．８リツトル用の液体用紙容器を作製した。上記液体用紙容器を汎用型リクローズキヤツプ付・ゲーベルトツプ充填機（ＤＬＡ−５５ＫＳ、能力２７５０本／時）を使用して、６５℃の熱水を充填して、熱風による加熱とプレスパツド埋め込み加圧板による加圧冷却により密封した。加圧条件は一定（６０ｋｇ／ｃｍ² ）とし、熱風の温度を変えてヒートシールして、段差部およびセンターシール部の密封性をチエツクした結果は表１のとおりである。

　次に、実施例３および比較例１、２で作製した積層体を使用して、スガ試験機製ＳＭカラーコンピュータ（型式ＳＭ５１Ｓ２Ｂ）を用いて、全光線透過率（％）を測定した。その測定結果を表２にまとめて示す。

本発明の液体用紙容器の１実施例の積層構成を示す図である。 本発明の液体用紙容器の他の実施例の積層構成を示す図である。 本発明の液体用紙容器の他の実施例の積層構成を示す図である。

符号の説明

１　紙層
２　アルミ蒸着２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層
2a　アルミ蒸着層
2b　２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層
３　シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体層
４、５、６　ポリエチレン層
８　印刷層

Claims (4)

1. 　紙層からなる基材層と、アルミ蒸着層を備えたプラスチック層からなる中間層と、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−αオレフイン共重合体層からなる内層と、を備えた積層体からなることを特徴とする液体用紙容器。
2. 　前記積層体の層構成中に着色層を備えたことを特徴とする、請求項１記載の液体用紙容器。
3. 　前記プラスチック層が、２軸延伸ポリエチレンテレフタレート、２軸延伸ナイロン、２軸延伸ポリプロピレン、のいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載の液体用紙容器。
4. 　前記αオレフインが、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１─オクテン、デセンから選ばれる１または２以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の液体用紙容器。
   

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