JP2009073007A

JP2009073007A - 紙容器用積層材料及び液体用紙容器

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Publication number: JP2009073007A
Application number: JP2007243680A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Nakamura; 行宏中村
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2007-09-20
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2009-04-09

Abstract

【課題】低温シール性を有し、さらに内容物に接する面の滑り性が良好な紙容器用積層材料及びそれを用いた液体用紙容器を提供することにある。
【解決手段】板紙からなる基材層の一方の面にポリオレフィン系樹脂を積層し、他方の面に少なくとも、接着性樹脂層、ガスバリア層、シーラント層を積層した積層体からなる紙容器用積層材料において、該シーラント層がＬＤＰＥからなる接液側樹脂層と、ＬＬＤＰＥ単独又はＬＬＤＰＥとＬＤＰＥとのブレンド樹脂からなるラミネート側樹脂層との二層構成からなり、前記接液側樹脂層の厚さとラミネート側樹脂層の厚さの比率が接液側樹脂層／ラミネート側樹脂層＝１／１〜１／９であり、前記ブレンド樹脂がＬＬＤＰＥ１５〜９５重量％とＬＤＰＥ８５〜５重量％の配合割合の混練樹脂であり、その紙容器用積層材料からなる液体用紙容器。
【選択図】図１

Description

果汁飲料、ジュース、お茶類、コーヒー、乳飲料、スープ等のノンアルコール飲料や清酒、焼酎等のアルコール飲料を包装する紙容器に使用する紙容器用積層材料及びそれを用いた液体用紙容器に関するものである。

従来、紙容器用積層材料としては、外側から順に、ポリオレフィン系樹脂層、基材層、接着性樹脂層、ガスバリア層、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、前記シーラント層としては、低温シール性を付与する為に直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を使用する場合が多い。しかしながら、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂からなるシーラント層を有する紙容器用積層材料を用いて製函した液体用紙容器は、内容物に接する面に使用している直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の摩擦係数が大きくて滑り性が劣ることに起因して、充填包装機で液体内容物を充填包装する時の充填適性が悪い問題を有していた。

本発明の課題は、低温シール性を有し、さらに内容物に接する面の滑り性が良好な紙容器用積層材料及びそれを用いた液体用紙容器を提供することにある。

本発明の請求項１に係る発明は、板紙からなる基材層の一方の面にポリオレフィン系樹脂を積層し、他方の面に少なくとも、接着性樹脂層、ガスバリア層、シーラント層を積層した積層体からなる紙容器用積層材料において、該シーラント層が低密度ポリエチレン樹脂からなる接液側樹脂層と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂単独又は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂とのブレンド樹脂からなるラミネート側樹脂層との二層構成からなり、前記接液側樹脂層の厚さとラミネート側樹脂層の厚さの比率が接液側樹脂層／ラミネート側樹脂層＝１／１〜１／９であることを特徴とする紙容器用積層材料である。

本発明の請求項２に係る発明は、板紙からなる基材層の一方の面にポリオレフィン系樹脂を積層し、他方の面に少なくとも、接着性樹脂層、ガスバリア層、シーラント層を積層した積層体からなる紙容器用積層材料において、該シーラント層が低密度ポリエチレン樹脂からなる接液側樹脂層と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂単独又は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂とのブレンド樹脂からなる中間樹脂層と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂単独又は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂とのブレンド樹脂からなるラミネート側樹脂層との三層構成からなり、前記接液側樹脂層の厚さと、中間樹脂層とラミネート側樹脂層の合計厚さの比率が接液側樹脂層／中間樹脂層＋ラミネート側樹脂層＝１／１〜１／９であることを特徴とする紙容器用積層材料である。

本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係る発明において、前記ブレンド樹脂が直鎖状低密度ポリエチレン樹脂１５〜９５重量％と低密度ポリエチレン樹脂８５〜５重量％の配合割合の混練樹脂であることを特徴とする紙容器用積層材料である。

本発明の請求項４に係る発明は、上記請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の紙容
器用積層材料を用いて、該シーラント層面が内容物に接するようにして製函したものからなることを特徴とする液体用紙容器である。

本発明の紙容器用積層材料は、板紙からなる基材層の一方の面にポリオレフィン系樹脂を積層し、他方の面に少なくとも、接着性樹脂層、ガスバリア層、シーラント層を積層した積層体からなる紙容器用積層材料において、該シーラント層が低密度ポリエチレン樹脂からなる接液側樹脂層と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂単独又は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂とのブレンド樹脂からなるラミネート側樹脂層との二層構成からなり、前記接液側樹脂層の厚さとラミネート側樹脂層の厚さの比率が接液側樹脂層／ラミネート側樹脂層＝１／１〜１／９であるか、あるいは該シーラント層が低密度ポリエチレン樹脂からなる接液側樹脂層と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂単独又は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂とのブレンド樹脂からなる中間樹脂層と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂単独又は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂とのブレンド樹脂からなるラミネート側樹脂層との三層構成からなり、前記接液側樹脂層の厚さと、中間樹脂層とラミネート側樹脂層の合計厚さの比率が接液側樹脂層／中間樹脂層＋ラミネート側樹脂層＝１／１〜１／９であり、前記ブレンド樹脂が直鎖状低密度ポリエチレン樹脂１５〜９５重量％と低密度ポリエチレン樹脂８５〜５重量％の配合割合の混練樹脂であるので、低温シール性があり、さらにシーラント層表面の滑り性が良く、製函適性が良好であり、さらに、シーラント層の樹脂のシール時の流動性が良い。よって、前記紙容器用積層材料からなる液体用紙容器は、液体内容物を充填包装する時のトップ部のシール性が良好で、液漏れなどが発生しない。

本発明の紙容器用積層材料を、実施の形態に沿って以下に詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の紙容器用積層材料の一実施形態を示す側断面図であり、紙容器用積層材料（１０）は外側から厚み方向に順に、ポリオレフィン系樹脂層（１２）、基材層（１１）、接着性樹脂層（１３）、ガスバリア層（１４）、接着剤層（１５）、シーラント層（２０）が積層された構成で、前記シーラント層（２０）はラミネート側樹脂層（１６）と接液側樹脂層（１７）の二層構成になっており、（ｂ）は紙容器用積層材料の他の実施形態を示す側断面図であり、紙容器用積層材料（１０′）は外側から厚み方向に順に、ポリオレフィン系樹脂層（１２）、基材層（１１）、接着性樹脂層（１３）、ガスバリア層（１４）、接着剤層（１５）、シーラント層（２１）が積層された構成で、前記シーラント層（２１）は、ラミネート側樹脂層（１６）と中間樹脂層（１８）と接液側樹脂層（１７）の三層構成になっている。

前記紙容器用積層材料（１０、１０′）は、ガスバリア層（１４）と接着剤層（１５）の間に、さらに、二軸延伸ポリエステルフィルムなどからなる補強フィルム層を接着剤を介して積層した構成でも構わない。

前記基材層（１１）は、坪量２００〜５００ｇ／ｍ²の板紙からなっている。

前記ポリオレフィン系樹脂層（１２）には、主に、厚みが３〜４０μｍの低密度ポリエチレン樹脂が使用され、積層方法は公知の溶融押出ラミネーション法で積層する。

前記接着性樹脂層（１３）には、低密度ポリエチレン樹脂、エチレン・アクリル酸共重合樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合樹脂、アイオノマー樹脂などが使用可能である。厚みは５〜５０μｍが好ましい。

前記ガスバリア層（１４）は、単層構成又は積層構成の材料からなっており、単層構成
の材料としては、エチレン・ビニルアルコール共重合体フィルム、アルミニウム箔などが使用され、積層構成の材料としては、アルミニウム蒸着ポリエステルフィルム、二軸延伸ポリエステルフィルムの片面に少なくとも、酸化珪素若しくは酸化アルミニウムなどの無機酸化物の蒸着薄膜層を積層したガスバリア性フィルムなどが使用される。

前記接着剤層（１５）は、ポリウレタン系接着剤からなっており、水酸基を持った主剤とイソシアネート基を持った硬化剤とを２液混合して使用する２液型の接着剤が使用され、塗布量は１〜５ｇ／ｍ²（乾燥状態）が良い。

前記ラミネート側樹脂層（１６）及び中間樹脂層（１８）は、密度が０．８９５〜０．９２０ｇ／ｃｍ³、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．２〜２０ｇ／１０分の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）単独、又は前記ＬＬＤＰＥ１５〜９５重量％と密度が０．９１５〜０．９２６ｇ／ｃｍ³、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．２〜２０ｇ／１０分の低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）８５〜５重量％の配合割合の混練樹脂からなっている。

前記接液側樹脂層（１７）は、密度が０．９１５〜０．９２６ｇ／ｃｍ³、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．２〜２０ｇ／１０分の低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）からなっている。

前記シーラント層（２０）は、ラミネート側樹脂層（１６）と接液側樹脂層（１７）の二層構成になっており、層の厚さ比率は、ラミネート側樹脂層（１６）／接液側樹脂層（１７）＝１／１〜９／１である。総厚は３０〜９０μｍが好ましい。内容物に接する接液側樹脂層（１７）が上記記載の低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）からなっていることで、シーラント層（２０）の滑り性が良くなり、低温シール性も有する。さらに、ラミネート側樹脂層（１６）と接液側樹脂層（１７）の厚さ比率が前記範囲内にあることで、シーラント層（２０）の樹脂のシール時の流動性が良くなる。

前記シーラント層（２１）は、ラミネート側樹脂層（１６）と中間樹脂層（１８）と接液側樹脂層（１７）との三層構成になっており、厚さ比率は、ラミネート側樹脂層（１６）と中間樹脂層（１８）の合計厚さ／接液側樹脂層（１７）の厚さ＝１／１〜９／１である。総厚は３０〜９０μｍが好ましい。内容物に接する接液側樹脂層（１７）が上記記載の低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）からなっていることで、シーラント層（２１）の滑り性が良くなり、低温シール性も有する。さらに、ラミネート側樹脂層（１６）と中間樹脂層（１８）の合計厚さと接液側樹脂層（１７）の厚さの比率が前記範囲内にあることで、シーラント層（２１）の樹脂のシール時の流動性が良くなる。

本発明の液体用紙容器は、前記紙容器用積層材料（１０）または紙容器用積層材料（１０′）を用いて、それぞれシーラント層（２０）又はシーラント層（２１）面が内容物に接するように製函したものからなっている。液体用紙容器の形態としては、特に限定されないが、例えば、フラットトップタイプあるいはゲーベルトップタイプの角型の液体用紙容器などがある。

本発明の紙容器用積層材料及び液体用紙容器を具体的な実施例を挙げて説明する。

基材層（１１）として、坪量４００ｇ／ｍ²の板紙を使用し、ポリオレフィン系樹脂層（１２）及び接着性樹脂層（１３）の樹脂として、低密度ポリエチレン樹脂を使用し、ガスバリア層（１４）として、厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムの片面に厚さ５０ｎｍの酸化珪素薄膜層、ポリビニルアルコール樹脂を主成分とする厚さ０．５μｍの
乾燥皮膜からなるガスバリ性被膜層を積層したガスバリア性フィルムを使用し、接着剤層（１５）として、ポリウレタン系接着剤を使用し、シーラント層（２０）として、密度が０．９１５ｇ／ｃｍ³、メルトフローレートが４．０ｇ／１０分の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層／密度が０．９２０ｇ／ｃｍ³、メルトフローレートが６．０ｇ／１０分の低密度ポリエチレン樹脂層＝３／１（厚さ比率）の総厚６０μｍの二層共押出フィルムを使用して、低密度ポリエチレン樹脂（２０μｍ）／板紙（坪量４００ｇ／ｍ²）／低密度ポリエチレン樹脂（３０μｍ）／ガスバリア性フィルム／ポリウレタン系接着剤（乾燥塗布量５ｇ／ｍ²）／二層共押出フィルム（６０μｍ）の構成の本発明の紙容器用積層材料（１０）を作成した。さらに、前記紙容器用積層材料（１０）を用いて紙容器製造機で内容量１０００ｍｌのゲーベルトップタイプの本発明の液体用紙容器を作成した。

以下に、本発明の比較用の実施例について説明する。

シーラント層として、厚み６０μｍで、密度が０．９１５ｇ／ｃｍ³、メルトフローレートが４．０ｇ／１０分の直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを使用した以外は、実施例１と同様にして、比較用の紙容器用積層材料を作成した。さらに、前記紙容器用積層材料を用いて紙容器製造機で内容量１０００ｍｌのゲーベルトップタイプの比較用の液体用紙容器を作成した。

シーラント層として、厚み６０μｍで、密度が０．９２０ｇ／ｃｍ³、メルトフローレートが７．０ｇ／１０分の低密度ポリエチレンフィルムを使用した以外は、実施例１と同様にして、比較用の紙容器用積層材料を作成した。さらに、前記紙容器用積層材料を用いて紙容器製造機で内容量１０００ｍｌのゲーベルトップタイプの比較用の液体用紙容器を作成した。

〈評価〉
実施例１の本発明の紙容器用積層材料及び実施例２〜３の比較用の紙容器用積層材料のシーラント層の静摩擦係数を以下の方法で測定した。さらに、実施例１の本発明の液体用紙容器及び実施例２〜３の比較用の液体用紙容器に自動充填包装機で水を充填密封し、その時のトップ部のシール性の良否を評価した。その結果を表１に示す。
（１）静摩擦係数の測定方法
作成した紙容器用積層材料のシーラント層の静摩擦係数を、ＪＩＳＫ７１２５の摩擦係数試験方法に準拠した方法で測定した。

表１に示すように、実施例１の本発明の紙容器用積層材料は、シーラント層の静摩擦係数は小さくて滑り性が良好であり、その紙容器用積層材料を用いて製函した液体用紙容器に水を充填、密封時のトップ部のシール性も良好であった。他方、実施例２の比較用の紙容器用積層材料は、シーラント層の静摩擦係数は大きくて滑り性が悪く、実施例３の比較用の紙容器用積層材料を用いて製函した液体用紙容器に水を充填、密封時のトップ部のシール性は不良であった。

（ａ）は本発明の紙容器用積層材料の一実施形態を示す側断面図であり、（ｂ）は紙容器用積層材料の他の実施形態を示す側断面図である。

符号の説明

１０，１０′…紙容器用積層材料
１１…基材層
１２…ポリオレフィン系樹脂層
１３…接着性樹脂層
１４…ガスバリア層
１５…接着剤層
１６…ラミネート側樹脂層
１７…接液側樹脂層
１８…中間樹脂層
２０，２１…シーラント層

Claims

板紙からなる基材層の一方の面にポリオレフィン系樹脂を積層し、他方の面に少なくとも、接着性樹脂層、ガスバリア層、シーラント層を積層した積層体からなる紙容器用積層材料において、該シーラント層が低密度ポリエチレン樹脂からなる接液側樹脂層と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂単独又は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂とのブレンド樹脂からなるラミネート側樹脂層との二層構成からなり、前記接液側樹脂層の厚さとラミネート側樹脂層の厚さの比率が接液側樹脂層／ラミネート側樹脂層＝１／１〜１／９であることを特徴とする紙容器用積層材料。
板紙からなる基材層の一方の面にポリオレフィン系樹脂を積層し、他方の面に少なくとも、接着性樹脂層、ガスバリア層、シーラント層を積層した積層体からなる紙容器用積層材料において、該シーラント層が低密度ポリエチレン樹脂からなる接液側樹脂層と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂単独又は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂とのブレンド樹脂からなる中間樹脂層と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂単独又は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂とのブレンド樹脂からなるラミネート側樹脂層との三層構成からなり、前記接液側樹脂層の厚さと、中間樹脂層とラミネート側樹脂層の合計厚さの比率が接液側樹脂層／中間樹脂層＋ラミネート側樹脂層＝１／１〜１／９であることを特徴とする紙容器用積層材料。
前記ブレンド樹脂が直鎖状低密度ポリエチレン樹脂１５〜９５重量％と低密度ポリエチレン樹脂８５〜５重量％の配合割合の混練樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の紙容器用積層材料。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の紙容器用積層材料を用いて、該シーラント層面が内容物に接するようにして製函したものからなることを特徴とする液体用紙容器。