JP2010264984A

JP2010264984A - 紙製液体容器

Info

Publication number: JP2010264984A
Application number: JP2009115254A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Nagasaki; 能徳長崎
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2009-05-12
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2010-11-25

Abstract

【課題】円筒状の胴部と、その底部を封鎖する底板部と、天面を封鎖する天板部とで構成された紙製液体容器において、容器胴部に付着した汚れや口紅などを容易に払拭できる、易拭き取り機能を付した紙製液体容器を提供する。
【解決手段】胴部の外面を、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有する合成樹脂層で構成する。このフッ素化合物が胴部の外面に撥水性および撥油性を付与せしめ、その結果、付着した汚れや口紅などの拭き取りが容易となる。
【選択図】図５

Description

本発明は、果汁飲料、お茶、液状スープなどの内容物を収納した紙製液体容器に関し、易拭き取り性を有する容器胴部を具備した紙製液体容器に関するものである。

近年、使用後における廃棄処理の簡便さなどの理由から、果汁飲料、お茶、液状スープなどの液体食品の分野において、飲み口部が開封用タブ材で覆われた紙製容器が広く使用されている。この紙製容器の形状としては、例えば図６に示す円筒状容器がある（特許文献１〜３）。

この紙製容器は、円筒状の胴部と、その底部を封鎖する底板部と、天面を封鎖する天板部とで構成されている。天板部には開口部が設けられており、この開口部を覆ってタブ材が貼り付けられている。この紙製容器は、まず、筒状胴部の底部と天面に前記底板部と天板部とを取り付け、天板部の開口部から飲料などの液体内容物を充填した後、タブ材を開口部周囲に熱接着して製造される。タブ材は剥離可能に熱接着されており、このタブ材を剥離して液体内容物を取り出すことができる。

ところで、円筒状の胴部、底板部及び天板部は、それぞれ、紙基材の内外面に合成樹脂層を積層した積層体から構成されており、内面側の合成樹脂層によって液密に組み立てられている。また、内容物の酸化を防ぐため、その層構成中にガスバリア層を含む積層体を使用してこれら胴部、底板部及び天板部を構成していることもある。ガスバリア層としては、真空蒸着などの方法で樹脂フィルム上に設けられた無機薄膜が好適に用いられている。積層体の層構成の例を挙げれば、例えば、その外面側から順に、外面のポリエチレン樹脂、紙基材、無機薄膜を設けた樹脂フィルム、合成樹脂からなる内面シーラント層の積層体が例示できる。また、外面のポリエチレン樹脂の代わりにポリエステル樹脂を使用したり、外面のポリエチレン樹脂と紙基材との間にポリエステルフィルムを設けて、その強度を補強した積層体が用いられることもある。

図６に示す円筒状容器は、これをいわゆる缶飲料と同大同形状に構成することにより自動販売機で販売することが可能であることから、広く普及しつつある。図７に示すものは角筒状の容器で、積み重ねなどの取り扱いに利便性の高い容器である。

特開平０８−１４３０３１号公報特開２００３−１７０９５６号公報特開２００３−３１２７５３号公報

しかしながら、上記従来技術による紙製液体容器の胴部は、最外面がポリエチレン樹脂あるいはポリエステル樹脂であるため、積層体の加工時や容器成型時に水性あるいは油性の汚れが付着した場合、完全に拭き取ることができず、不良品となり製品ロスとなる場合があった。

また、内容物を食する際に付着した口紅やリップクリームを拭き取ることができず、見た目が劣るため、商品購買の意欲を減衰させてしまうという問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたものであり、容器胴部に付着した汚れや口紅などを容易に払拭できる、易拭き取り機能を付した紙製液体容器を提供することを課題とする。

すなわち、請求項１に記載の発明は、筒状の胴部と、その底部を封鎖する底板部と、天面を封鎖する天板部とで構成される紙製液体容器であって、筒状の前記胴部が紙基材とその内外面に積層された合成樹脂層とを有する積層体で構成される容器において、
前記胴部の外面を構成する合成樹脂層が、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有することを特徴とする紙製液体容器である。

また、請求項２に記載の発明は、前記胴部の外面を構成する合成樹脂層が、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有するポリエチレン樹脂から成ることを特徴とする請求項１に記載の紙製液体容器である。

次に、請求項２に記載の発明は、前記胴部が、その外面側から順に、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有するポリエチレン樹脂層、紙基材、無機薄膜を設けた樹脂フィルム、合成樹脂からなる内面シーラント層を積層した積層体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙製液体容器である。

また、請求項３に記載の発明は、前記胴部が、その外面側から順に、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有するポリエチレン樹脂層、ポリエステル樹脂層、紙基材、無機薄膜を設けた樹脂フィルム、合成樹脂からなる内面シーラント層を積層した積層体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙製液体容器である。

本発明に係る容器は、紙基材を主体とした積層体からなる紙製容器であるので、内容物の長期保存性に優れるのみならず、容器胴部最外層のポリエチレン樹脂層がパーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有するため、撥水性および撥油性を付与せしめ、結果、付着した汚れや口紅などの拭き取りが容易となる。

従って本発明に係る容器は、清涼飲料水等液体食品を収納する紙製容器として、容器胴部の易拭き取り性を付した点で、優れた実用上の効果を発揮する。

（ａ）は本発明に係る積層体の層構成の例を示す断面説明図、（ｂ）は別の例を示す断面説明図本発明に係る紙製液体容器の製造工程の例を示す斜視図（ａ）は本発明に係る紙製液体容器の製造工程の例を示す斜視図、（ｂ）はその断面説明図本発明に係る紙製液体容器の製造工程の例を示す斜視図本発明に係る紙製液体容器の例を示す斜視図従来の紙製液体容器の例を示す斜視図従来の紙製液体容器の別の例を示す斜視図

本発明に係る積層体は容器胴部を構成するもので、紙基材とその内外両面に積層された合成樹脂層とを有するものである。最内面に積層された合成樹脂層は、この積層体を筒状に丸めて胴部を形成する際に、シーラント層として機能する。また、最外面に積層された
合成樹脂層は、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有する必要があり、汚れを防止する。これら合成樹脂層としては、代表的なものとしてポリオレフィンやポリエステルが例示できる。なお、本発明に係る積層体は、このほかの層を有するものであってもよい。例えば、ガスバリア層である。

図面の図１（ａ）は本発明に係る積層体の層構成の例を示す断面説明図である。この積層体は、外面側から順に、ポリエチレン樹脂層、板紙からなる基材、接着層、ガスバリア層、接着層、シーラント層が積層されて構成されている。なお、ポリエチレン樹脂層はパーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有するものである。また、ガスバリア層は、ポリエステルフィルムに無機酸化物の薄膜を真空蒸着して得られた蒸着ポリエステルフィルムと、この無機酸化物薄膜面に積層されたポリエステルフィルムとの積層フィルムから構成されたものである。

また、図面の図１（ｂ）は本発明に係る積層体の層構成の別の例を示す断面説明図である。この積層体は、外面側から順に、ポリエチレン樹脂層、ポリエステル樹脂層、板紙からなる基材、接着層、ガスバリア層、接着層、シーラント層が積層されて構成されている。なお、ポリエチレン樹脂層はパーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有しており、ガスバリア層は、ポリエステルフィルムに無機酸化物の薄膜を真空蒸着して得られた蒸着ポリエステルフィルムと、この無機酸化物薄膜面に積層されたポリエステルフィルムとの積層フィルムから構成されている。

これらの積層体においては、前述のように、板紙からなる紙基材の外側にフッ素化合物含有ポリエチレン樹脂層が積層されているので、これらの積層体を用いた紙容器胴部の最外層は、撥水性および撥油性が発現し、汚れや口紅などが付着しても容易に拭き取ることが可能となる。さらに、紙基材の内面側にガスバリア層が積層されているので、酸素ガスの外からの侵入及び内容物などに含まれる各種香気性成分ガスの外側への揮散が極めて少なく、内容物の品質保持機能に優れている。

次に、本発明に係る紙製液体容器を製造するときには、図２に示すように、この積層体を筒状に加工して胴部とする。そして、その開口した底部に底板部を適用し、胴部周縁部で巻締めてこの底部を封鎖し、他方、開口した天面に天板部を適用し胴部周縁部で巻締めてこの天面を封鎖する（図３参照）。なお、天板部は開口部を備えており、この開口部から飲料などの液体内容物を充填することができる（図４参照）。内容物充填後、この開口部を覆うタブ材を適用し、開口部の周囲で剥離可能にシールすることにより、紙製液体容器を封鎖して、本発明に係る紙製液体容器を得ることができる（図５参照）。また、液体内容物を取り出す場合には、前記タブ材を剥離して開口部を露出すればよい。また、この容器を廃棄する際には、底板部、天板部及び筒状胴部を分離し、更にこの筒状胴部を展開して廃棄することができる。なお、図示の例は円筒状の胴部を有するものであるが、これに限らず、角筒状、カップ状、円錐状、中央部が膨らんだオーバル状など各種形状のものであってよい。

天板部及び底板部は、前記積層体と同一の材料によって構成することができる。但し、天板部に前記積層体と同一の材料を適用する場合には、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有するポリエチレン樹脂層の上に、フッ素化合物を含有しないポリエチレン樹脂層を積層した積層体を利用することが望ましい。すなわち、外面側から順に、フッ素化合物を含有しないポリエチレン樹脂層、フッ素化合物を含有するポリエチレン樹脂層、板紙からなる基材、接着層、ガスバリア層、接着層、シーラント層を積層した積層体である。あるいは、外面側から順に、フッ素化合物を含有しないポリエチレン樹脂層、フッ素化合物を含有するポリエチレン樹脂層、ポリエステル樹脂層、板紙からなる基材、接着層、ガスバリア層、接着層、シーラント層を積層した積層体である。フッ素化合物を含有しないポリエチレン樹脂層を積層することにより、タブ材とのシール性を向上させることが可能となる。

次に、前記積層体を構成する各材料について説明する。

外面のポリエチレン樹脂層はパーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有するものである。外面を構成する合成樹脂はポリエチレン樹脂に限られないが、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有する必要がある。フッ素化合物の存在により、表面張力をさげ、低エネルギーの表面を形成することが可能となり、易拭き取り性を付与するものである。フッ素化合物としては、炭素数１〜２０のパーフルオロアルキル基、好ましくは炭素数４〜１２、さらに好ましくは炭素数６ないし８のパーフルオロアルキル基を有する化合物が挙げられる。具体的には、メガファックＦ−１７８ＲＭ、ＥＳＭ−１、ＭＣＦ−３５０ＳＦ（ＤＩＣ株式会社製）が挙げられる。添加量はポリエチレン１００重量部に対し０．０１〜５重量部が好ましい。０．０１重量部未満であると、有効な撥水性および撥油性を得ることができず、５重量部より多いと隣接する層との密着性が低下する。

また、ポリエチレン樹脂は低密度ポリエチレン樹脂が好ましく、この層の厚さは１０〜５０μｍが望ましい。１０μｍ未満であると加工が難しく、５０μｍより厚いとコストが高くなる。積層方法としては公知の溶融押出し法が挙げられる。

次に、前記ポリエステル樹脂層は、前記紙材の含有水分の安定のため、外部からの衝撃緩和のため、さらには内容物の紙材への浸透を妨げるために用いられるものである。その厚さは１０〜１００μｍであることが好ましい。１０μｍ未満であると加工が難しい。１００μｍより厚いとコストが高くなり、また、廃棄の際に筒状胴部を展開することが難しくなる。更に好ましくは厚さ５〜２５μｍである。ポリエステル樹脂としてはポリエチレンテレフタレートや２，６−ポリエチレンナフタレートなどが挙げられる。また、このポリエステル樹脂として、フィルム状の樹脂を用いる場合は二軸延伸されたフィルムを使用することが好ましい。

次に、紙基材としては坪量５０〜５００ｇ／ｍ^２の紙材を用いることが好ましく利用できる。５０ｇ／ｍ^２未満であると有効な耐久性を得ることができず、５００ｇ／ｍ^２より多いと加工が難しくなる。

また、前記ガスバリア層としては、図１（ａ）（ｂ）に例示した積層フィルムの他に、容器外部からの酸素の透過を防止するものであれば、任意のものが使用できる。代表的なガスバリア層として、金属の薄膜を備える合成樹脂フィルムや無機酸化物の薄膜を備える合成樹脂フィルムが例示できる。金属としてはアルミニウムが例示でき、無機酸化物としては酸化ケイ素や酸化アルミニウムなどが例示できる。これら金属又は無機酸化物は、真空蒸着法、スパッタリング法、あるいはＣＶＤなどの真空製膜法によって、合成樹脂フィルム上に薄膜の形で製膜することができる。その厚みは１０〜１００ｎｍでよい。合成樹脂フィルムとしては、ポリエステルフィルムの他、ポリプロピレンフィルム、ポリアミドフィルムなどが利用できるが、中でも、厚さ１０〜１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。１０μｍ未満のポリエチレンテレフタレートフィルムを使用すると加工が難しい。１００μｍより厚いとコストが高くなり、また、容器を展開して廃棄する際にその展開が難しい。また、前記薄膜を保護するため、この薄膜面に別の合成樹脂フィルムを積層してもよい。例えば、ポリエステルフィルムである。

次に、シーラント層としては、シール性があり、臭気等が少ない樹脂であれば使用できる。比較的低温でシールでき、容器を廃棄する際に剥離して分離し易いことから、ポリプ
ロピレン樹脂に高密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂を適量ブレンドしたブレンド樹脂が好ましく利用できる。厚みは１０μｍ〜１００μｍの範囲のものを使用することが好ましい。１０μｍ未満であるとシール不良を起こしやすい。また、１００μｍより厚いとシーラント層に熱が伝わりにくくなりシール不良を起こしやすくなる。

また、これら各層を接着する前記接着層としては、接着性樹脂や接着剤のどちらを使用することもできる。接着性樹脂としてはポリエチレン、エチレン／メタクリル酸共重合体、エチレン／メタクリル酸エステル共重合体、エチレン／アクリル酸共重合体、エチレン／アクリル酸エステル共重合体等の樹脂が用いられ、厚みは１０μｍ〜３０μｍの範囲が好ましい。積層方法は公知の溶融押出法で積層する。接着剤としてはポリウレタン系接着剤が利用でき、その塗布量は１ｇ／ｍ^２〜５ｇ／ｍ^２（乾燥状態）が良く、公知のグラビアコーティング法で塗布することができる。

以下、本発明に係る紙製液体容器について具体的に実施例を挙げてさらに詳しく説明する。

＜実施例１＞
＜積層体の製造＞
積層体を構成する材料として、次の紙基材、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物、ポリエチレン樹脂、ポリエステルフィルム、蒸着フィルム、シーラント層を準備した。なお、接着剤としてはポリウレタン系接着剤を使用した。

紙基材・・・坪量３２０ｇ／ｍ^２の板紙
パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物・・・メガファックＦ−１７８ＲＭ（ＤＩＣ株式会社製）
ポリエチレン樹脂・・・密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３の低密度ポリエチレン
ポリエステルフィルム・・・厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム
蒸着フィルム・・・ポリエステルフィルム上に膜厚５０ｎｍの酸化ケイ素薄膜を備えるポリエステルフィルム（厚さ１２μｍ）
シーラント層・・・高密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂をブレンドした無延伸ポリプロピレンフィルム（厚さ３５μｍ）
まず、前記フッ素化合物をポリエチレン樹脂に混合してフッ素化合物を１重量部含むポリエチレン樹脂を製造し、これを紙基材の片面に厚さ６０μｍとなるように溶融押出しラミネートした。

次に、ポリウレタン系接着剤を使用して、紙基材面に、順次、ポリエステルフィルム、蒸着フィルム、シーラント層を接着して積層体を製造した。なお、各層を接着するポリウレタン系接着剤の量は、いずれも、１ｇ／ｍ^２である。こうして得られた積層体を積層体（Ａ）とする。積層体（Ａ）の層構成は「フッ素化合物含有低密度ポリエチレン樹脂（６０μｍ）／紙基材／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／二軸延伸ポリエステルフィルム（１２μｍ）／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／酸化ケイ素蒸着膜（５０ｎｍ）／二軸延伸ポリエステルフィルム（１２μｍ）／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／シーラント層」である。

＜タブ材の製造＞
次に、タブ材用積層体を製造した。タブ材は、紙材と合成樹脂などを積層した積層体で構成されるもので、この積層体を構成する材料は、次の紙材、ポリエステルフィルム、蒸着フィルム、シーラント層である。

紙材・・・坪量８３ｇ／ｍ^２の紙
ポリエステルフィルム・・・厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム
蒸着フィルム・・・ポリエステルフィルム上に膜厚５０ｎｍの酸化ケイ素薄膜を備えるポリエステルフィルム（厚さ１２μｍ）
シーラント層・・・高密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂をブレンドした無延伸ポリプロピレンフィルム（厚さ３５μｍ）
次に、ポリウレタン系接着剤を使用して、紙材の片面にポリエステルフィルムを接着した。次いで、ポリウレタン系接着剤を使用して、その紙材面に、順次、ポリエステルフィルム、蒸着フィルム、シーラント層を接着してタブ材用積層体を製造した。なお、各層を接着するポリウレタン系接着剤の量は、いずれも、１ｇ／ｍ^２である。また、このタブ材用積層体の層構成は「二軸延伸ポリエステルフィルム（１２μｍ）／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／紙材／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／二軸延伸ポリエステルフィルム（１２μｍ）／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／酸化ケイ素蒸着膜（５０ｎｍ）／二軸延伸ポリエステルフィルム（１２μｍ）／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／シーラント層」である。

そして、このタブ材用積層体を所定の形状に打ち抜いてタブ材を製造した。

＜紙製液体容器の製造＞
前記積層体（Ａ）およびタブ材を用いて、および紙容器製造機および液体充填機により、図２〜図５に示す製造工程にしたがって、図５の円筒状紙製液体容器を製造した。なお、容器の直径は５３ｍｍ、内容量は２３５ｍｌである。また、内容物として水を２００ｍｌ充填した。

＜評価＞
油性ペン（ハイマッキー黒色（ゼブラ株式会社製））を使用してこの紙製液体容器の胴部を汚し、その拭き取り性を評価したところ、容易に拭き取りが可能であった。

＜実施例２＞
＜積層体の製造＞
実施例１と同様の材料を使用して積層体（Ｂ）を製造した。但し、積層体（Ｂ）は、外面のフッ素化合物含有低密度ポリエチレン樹脂と紙基材との間にポリエステルフィルムを介在させた点で積層体（Ａ）と異なっている。すなわち、積層体（Ｂ）の層構成は「フッ素化合物含有低密度ポリエチレン樹脂（６０μｍ）／二軸延伸ポリエステルフィルム（１２μｍ）／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／紙基材／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／二軸延伸ポリエステルフィルム（１２μｍ）／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／酸化ケイ素蒸着膜（５０ｎｍ）／二軸延伸ポリエステルフィルム（１２μｍ）／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／シーラント層」である。

＜紙製液体容器の製造＞
積層体（Ｂ）と前記タブ材とを使用して、実施例１と同様に円筒状紙製液体容器を製造した。

＜評価＞
実施例と同様に拭き取り性を評価したところ、容易に拭き取りが可能であった。

＜比較例＞
＜積層体の製造＞
実施例１と同様に積層体（Ｃ）を製造した。但し、積層体（Ｃ）はその外面側のポリエチレン樹脂にフッ素化合物を含まないものである。すなわち、積層体（Ｃ）の層構成は「フッ素化合物を含有しない低密度ポリエチレン樹脂（６０μｍ）／紙基材／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／二軸延伸ポリエステルフィルム（１２μｍ）／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／酸化ケイ素蒸着膜（５０ｎｍ）／二軸延伸ポリエステルフィルム（１２μｍ）／ポリウレタン系接着剤（１ｇ／ｍ^２）／シーラント層」である。

＜紙製液体容器の製造＞
積層体（Ｃ）と前記タブ材とを使用して、実施例１と同様に円筒状紙製液体容器を製造した。

＜評価＞
実施例と同様に拭き取り性を評価したところ、１０回繰り返し実施してもインキの残りが確認された。

Claims

筒状の胴部と、その底部を封鎖する底板部と、天面を封鎖する天板部とで構成される紙製液体容器であって、筒状の前記胴部が紙基材とその内外面に積層された合成樹脂層とを有する積層体で構成される容器において、
前記胴部の外面を構成する合成樹脂層が、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有することを特徴とする紙製液体容器。
前記胴部が、その外面側から順に、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有するポリエチレン樹脂層、紙基材、無機薄膜を設けた樹脂フィルム、合成樹脂からなる内面シーラント層を積層した積層体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙製液体容器。
前記胴部が、その外面側から順に、パーフルオロアルキル基を有するフッ素化合物を含有するポリエチレン樹脂層、ポリエステル樹脂層、紙基材、無機薄膜を設けた樹脂フィルム、合成樹脂からなる内面シーラント層を積層した積層体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙製液体容器。