JP2009073502A - 紙容器用積層材料と該積層材料を用いて作製した紙容器 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷適性に優れた紙容器用積層材料と該積層材料を用いて作製した紙容器を提供すること。
【解決手段】紙を基材とし、少なくとも最外層（１２）と最内層（１３）がポリエチレンからなる紙容器用積層材料（１０）において、紙には片面塗工紙（１１）が用いられ、該片面塗工紙の塗工層（１１ａ）が最外層のポリエチレンの内面側に接するように配置され、最外層のポリエチレン層（１２）には、最外層のポリエチレン層から塗工層を介して、紙の中間にまで達する微細孔（１４）が多数穿孔されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ジュース、清酒等の飲料物、パーマ洗剤、シャンプー等の液状物を収容する紙容器に使用する積層材料と該積層材料を用いて作製した紙容器に関するものであり、特には、カラー画像の再現性に優れた紙を基材とする積層材料と該積層材料を用いて作製した紙容器に関する。

従来、ジュース、清酒等の飲料物、パーマ洗剤、シャンプー等の液状物を収容する紙容器に使用する積層材料に使用する紙基材としては、紙の表面に塗料の塗工してないノーコート紙を使用していた。

コート紙を使用すると、組み立てた紙容器に内容物を充填し、開口部を加熱シールする際に、紙に含有される水分によってコート層と紙層の間に水分が水蒸気となって発泡するという問題があった。
但し、コート紙は、ノーコート紙に比較して表面の平滑性に優れているため、印刷適性に優れている。

本発明は、紙容器用積層材料と該積層材料を用いて作製した紙容器に関する以上のような問題に鑑みてなされたもので、印刷適性に優れた紙容器用積層材料と該積層材料を用いて作製した紙容器を提供することを課題とする。

本発明の請求項１の発明は、紙を基材とし、少なくとも最外層と最内層がポリエチレンからなる紙容器用積層材料において、前記紙には片面塗工紙が用いられ、該片面塗工紙の塗工層が最外層のポリエチレンの内面側に接するように配置され、前記最外層のポリエチレン層には、該最外層のポリエチレン層から片面塗工紙の塗工層を介して、紙層の中間にまで達する微細孔が多数穿孔されていることを特徴とする、紙容器用積層材料である。

このように請求項１に記載の発明によれば、紙には片面塗工紙が用いられ、該片面塗工紙の塗工層が最外層のポリエチレンの内面側に接するように配置され、前記最外層のポリエチレン層には、該最外層のポリエチレン層から片面塗工紙の塗工層を介して、紙層の中間にまで達する微細孔が多数穿孔されているので、紙の上に塗工層が設けられ、その上に表面ポリエチレン層が積層された構成となるため、表面は非常に平滑に仕上がり、その上に印刷層を設けると、その印刷層は再現性に優れた印刷層となる。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記最外層のポリエチレン層から塗工層を介して紙層の中間にまで達する多数の微細孔は、前記紙容器用積層材料が紙容器として成形される際に熱風が当たる位置とその近傍に設けられていることを特徴とする、紙容器用積層材料である。

このように請求項２に記載の発明によれば、最外層のポリエチレン層から塗工層を介して紙層の中間にまで達する多数の微細孔は、前記紙容器用積層材料が紙容器として成形される際に熱風が当たる位置とその近傍に設けられているので、紙容器に成形する際に、加熱、加圧シール等行っても、加熱する際に発生した水蒸気は、紙から最外層のポリエチレンにまで達する多数の微細孔によって外部に放出されてポリエチレン層と塗工層の間に水
蒸気が溜まって発泡する等の現象は発生しない。

また、請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記紙基材と最内層のポリエチレン層との間には中間層が設けられていることを特徴とする、紙容器用積層材料である。

このように請求項３に記載の発明によれば、紙基材と最内層のポリエチレン層との間には中間層が設けられているので、例えば、中間層にバリア性に優れた材料を使用することによりさらにバリア性に優れた紙容器用積層材料とすることができる。

また、請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙容器用積層材料を用いて作製した紙容器である。

また、請求項５の発明は、前記紙容器が頂部が切り妻屋根型の四角柱状紙容器である。

このように本発明の紙容器用積層材料は、平滑性に富んだクレーコート層の上に印刷を施すことができるので、カラー画像の再現性に優れた印刷層を形成することができる。また、表ポリエチレン層を貫通して紙層に達する微細孔が多数形成されているので、紙容器に成形する際に、加熱、加圧シール等行っても、加熱する際に発生する水蒸気は、紙から最外層のポリエチレンにまで達する多数の微細孔によって外部に放出されてポリエチレン層と塗工層の間に水蒸気が溜まって発泡する等の現象は生じない。

本発明を一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
本発明の紙容器用積層材料（１０）は、例えば、図１に示すように、紙（１１）を基材とし、少なくとも最外層（１２）と最内層（１３）がポリエチレンからなる紙容器用積層材料（１０）に関するものである。

そして、紙には片面塗工紙（１１）が用いられ、該片面塗工紙の塗工層（１１a）が最外層（１２）のポリエチレンの内面側に接するように配置されてなり、最外層（１２）のポリエチレン層には、該最外層のポリエチレン層から塗工層（１１a）を介して、紙層（１１ｂ）の中間にまで達する微細孔（１４）が多数穿孔されているものである。

最外層のポリエチレン層（１２）から塗工層（１１a）を介して、紙紙層（１１ｂ）の中間にまで達する深さに設けられる多数の微細孔（１４）は、直径を０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度、微細孔の間隔は１ｍｍ〜１５ｍｍ程度とすることが好ましい。

また、微細孔を設ける位置としては、全面に入れても良いし、部分的に入れても良い。しかし、紙容器用積層材料（１０）を用いて紙容器に成形するに際し、熱風があたり、ヒートシールする場所を中心に設けても良い。そうすることにより、熱風をあてた際に、紙に含まれている水分が加熱され、水蒸気になり、その水蒸気は微細孔（１４）を通して外界に抜けるため、塗工層（１１a）と最外層（１２）のポリエチレン層の間に水蒸気が留まって発泡するということは発生しなくなる。
図３は、紙容器用積層材料（１０）を用いて作製する紙容器（１）の一例で、頂部（３）が切り妻屋根型をした四角柱状容器を展開した平面図で、網掛け部分が微細孔の効果が認められる部分である。

図２は、本発明の紙容器用積層材料の別の実施形態の断面説明図である。図２において、１５は中間層を示す。
すなわち、紙基材（１１）と最内層（１３）のポリエチレン層の間に中間層（１５）を設けた構成とすることもできる。中間層（１５）としては、例えば、[紙側]ポリエチレン／アルミニウム箔／ポリエチレンテレフタレートフィルム[最内層ポリエチレン側]、[紙側]ポリエチレン／酸化ケイ素蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム[最内層ポリエチレン側]、[紙側]ポリエチレン／酸化アルミニウム蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム[最内層ポリエチレン側]等の複合フィルムを挙げることができる。中間層（１５）を設けることにより、例えば、バリア性に優れた中間層を設けることにより紙容器用積層材料のバリア性がさらに良くなる。

本発明の紙容器用積層材料を用いて作製される紙容器としては、図２に示す頂部が切り妻屋根型の四角柱状紙容器のほかに、頂部がフラットな六面体状紙容器、あるいは紙カップ状容器、円筒状紙容器、角筒状紙容器等熱シールにより成形加工される紙容器があげられる。

具体的な実施例を以下に詳述する。
<実施例１>
先ず、紙基材（１１）となる片面塗工紙、最内層（１３）となるポリエチレンフィルム、中間層（１５）となるアルミニウム箔とポリエチレンテレフタレートフィルムを準備した。
つぎに、ドライラミネート法により、中間層（１５）となるアルミニウム箔とポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせ、そのポリエチレンテレフタレートフィルム側に最内層（１３）となるポリエチレンフィルムを貼り合わせ、アルミニウム箔／ポリエチレンテレフタレートフィルム／ポリエチレンフィルムの３層構成からなる複合フィルムを作製した。

ついで押し出しラミネート法により、片面塗工紙と先に作製した３層構成の複合フィルムを貼り合わせ、[外側]ポリエチレン（１２）／片面塗工紙（１１）／アルミニウム箔・ポリエチレンテレフタレートフィルム（１５）／ポリエチレンフィルム（１３）[接液側]の５層構成からなる実施例１の紙容器用積層材料を作製した（図２参照）。

作製した実施例１の紙容器用積層材料の最外層のポリエチレン面にグラビア印刷法により印刷して印刷層（１６）を設けると同時に、図３、図４に示すような四枚の側壁板（２１、２１、２１、２１）とこの側壁板の一枚に連設されると共に隣接する側壁板に接続する糊代片（２２）とを有する四角筒状の胴部（２）とこの胴部の一方の開口端部に折り曲げ線を介して形成された切り妻屋根型をした頂部（３）と、胴部の他方の開口端部に折り曲げ線を介して形成された底部（４）とからなる四角柱状の紙容器ブランクに打ち抜いた。

作製した紙容器ブランクの外側よりハーフカット加工により片面塗工紙の略中間の深さまで直径０．２ｍｍの微細孔を８ｍｍの間隔で穿孔した。穿孔個所は図３に示すように、頂部（３）のトップシール部分と底部（４）のボトムシール部分である。

紙容器ブランクの側壁板（２１）を縦方向の折り曲げ線に沿って折り曲げ、糊代片（２２）の上に折り曲げた側壁板（２１）の裏面を重ねて、糊代片（２２）の表面と側壁板（２１）の裏面を接着させ、スリーブ状に成形する（実施例１のスリーブとする）。
なお、糊代片（２２）の端縁は、あらかじめ、端面が露出しないように、例えば、ブランクを構成する紙容器用積層材料（１０）の厚みの半分を削除（スカイブ）し、削り取った残りの半分を削除面が内側になるように折り返す（ヘミング）、スカイブヘミング加工を行ったり、プラスチック製のテープを貼るなどの紙端面露出防止策を講じておくと良い。

出来上がった実施例１のスリーブを、専用のＥＰ−ＰＡＫ充填機（充填能力；２０００本／時間、四国化工機株式会社製）を用いて３５０℃で熱シールし、実施例１のスリーブを用いた液状内容物が充填された、紙容器を作製した。

<実施例２>
実施例１の紙容器用積層材料を用いて、実施例１と同様に最外層のポリエチレン面にグラビア印刷法により印刷して印刷層（１６）を設けると同時に、図３、図４に示すような四枚の側壁板（２１、２１、２１、２１）とこの側壁板の一枚に連設されると共に隣接する側壁板に接続する糊代片（２２）とを有する四角筒状の胴部（２）とこの胴部の一方の開口端部に折り曲げ線を介して形成された切り妻屋根型をした頂部（３）と、胴部の他方の開口端部に折り曲げ線を介して形成された底部（４）とからなる四角柱状の紙容器ブランクに打ち抜いた。

このブランクを微細孔を設けずに実施例１と同様にスリーブ状に成形し、比較例となる実施例２のスリーブとした。

出来上がった実施例２のスリーブを、専用のＥＰ−ＰＡＫ充填機（充填能力；２０００本／時間、四国化工機株式会社製）を用いて３５０℃で熱シールし、比較例となる実施例２のスリーブを用いた液状内容物が充填された、紙容器を作製した。

<実施例３>
紙基材を片面塗工紙の代わりに、従来一般的に使用されているノーコート紙を使用した以外は実施例２と同じ材料、方法を用いて比較例となる実施例３のスリーブを作製した。

この実施例３のスリーブを、専用のＥＰ−ＰＡＫ充填機（充填能力；２０００本／時間、四国化工機株式会社製）を用いて３５０℃で熱シールし、比較例となる実施例３のスリーブを用いた液状内容物が充填された、紙容器を作製した。

以上のようにして作製した実施例１種類、比較例２種類のスリーブ、および紙容器について、グラビア印刷による印刷再現性と熱シール適性を下記の方法により評価した。その結果を表１に示す。
・印刷再現性 …最外層のポリエチレン面に設けた印刷層の印刷再現性を目視観察した。・熱シール適性…ＥＰ−ＰＡＫ充填機で製函充填時、頂部と底部のシール部分の発泡現象の有無を目視観察した。

本発明の紙容器用積層材料の一実施例を示す、断面説明図である。 本発明の紙容器用積層材料の別の実施例を示す、断面説明図である。 本発明の紙容器用積層材料を用いて作製した紙容器のブランクの一実施例を示す、展開説明図である。 図３のブランクを組み立てた紙容器の斜視説明図である。

符号の説明

１‥‥紙容器
２‥‥胴部
３‥‥頂部
４‥‥底部
１０‥‥紙容器用積層材料
１１‥‥紙基材、片面塗工紙
１１ａ‥塗工層
１１ｂ‥紙層
１２‥‥最外層、ポリエチレン層
１３‥‥最内層、ポリエチレン層
１４‥‥微細孔
１５‥‥中間層
１６‥‥印刷層
２１‥‥側壁板
２２‥‥糊代片

Claims (5)

1. 紙を基材とし、少なくとも最外層と最内層がポリエチレンからなる紙容器用積層材料において、
   前記紙には片面塗工紙が用いられ、該片面塗工紙の塗工層が最外層のポリエチレンの内面側に接するように配置され、
   前記最外層のポリエチレン層には、該最外層のポリエチレン層から片面塗工紙の塗工層を介して、紙層の中間にまで達する微細孔が多数穿孔されていることを特徴とする、紙容器用積層材料。
2. 前記最外層のポリエチレン層から塗工層を介して紙層の中間にまで達する多数の微細孔は、前記紙容器用積層材料が紙容器として成形される際に熱風が当たる位置とその近傍に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の紙容器用積層材料。
3. 前記紙基材と最内層のポリエチレン層との間には中間層が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の紙容器用積層材料。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙容器用積層材料を用いて作製した紙容器。
5. 前記紙容器は、頂部が切り妻屋根型をした四角柱状容器であることを特徴とする、請求項４に記載の紙容器。

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