JP2013151296A - 液体用紙容器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】容器外側となる紙基材1上面に少なくとも熱可塑性樹脂層2を積層し、前記紙基材1下面に少なくとも、第一の接着層、バリア層3、第二の接着層、シーラント層5を順次に積層してなる積層体により成形された液体用紙容器において、第二の接着層に280℃の低温押し出しによる接着性熱可塑性樹脂を用いて前記バリア層3と前記シーラント層5とがラミネートされている積層体を用いたことを特徴とする液体用紙容器。
【選択図】図1
Description
この積層体のポリエステル層とシーラント層との貼り合わせは、通常はポリエステルフィルムからなるポリエステル層に二液硬化型ポリウレタン系などのドライラミネート用接着剤を塗布してから、シーラント層を押出ラミネートすることにより行っていた。そして、このような積層体は適度のラミネート強度やガスバリア性などを有しており、食品や医薬品などを包装するための包装材料として広く使用されている。
特に内容物の飲料成分としてアルコールを含有する場合にはこの接着剤由来成分の溶出による充填や保存の過程での風味変質の問題は深刻であった。
例えば、特許文献1には、有機ポリオール化合物、有機ポリイソシアネート化合物、鎖延長剤を反応して得られるNH基およびNH2基を有するポリウレタン樹脂であって、分子量とアミン価が特定の範囲にあるポリウレタン樹脂と、有機ポリイソシアネート化合物とを配合した接着剤組成物が提案されている。
で混合してなる第1接着層が形成され、その上にイソシアネート化合物からなる第2接着層が形成され、その上にシーラント層が押出しラミネート法又は熱ラミネート法により積層され、第2の接着層と第1の接着層とが反応して形成された架橋反応物で基材とシーラント層が強固に接着されている積層体が提案されている。
接着層の強度低下に対するこのような対策は同時に接着層に含まれる低分子量物質の溶出を抑制する付随的な効果もあると考えられるが、逆に接着層中の低分子量物質を増加させる効果も考えられる。
従来は、接液面から紙容器の材料に含まれる低分子物質が溶出することが内容物の香りや味に影響することを防止するための対策として、環状ポリオレフィンなどからなる吸収層をシーラント層に用いるなどの対応が行われてきた。
案されている。
そこで、本発明者は、紙容器を構成する積層体の内容物に近い接液側でバリア層とシーラント層を接着する際に用いられる接着層の加工条件を検討した結果、接着層樹脂を押し出すときの加工温度を特定の値とすることによって、接着強度を落とすことなく、樹脂臭を減少させて内容液の風味変質を防止することが出来る液体用紙容器とすることが可能であることを見出し本発明を完成するに至った。
その課題とするところは、紙容器を構成する積層体の内容物に近い接液側でバリア層とシーラント層を接着する際に用いられる接着層樹脂層を樹脂臭を発生しがたい条件で押し出しラミネートすることによって、内容液側に放出されてくる接着剤由来成分を減少させて内容液の風味変質を防止することが出来る液体用紙容器を提供することにある。
アンカーコート剤を用いる場合でも、従来のドライラミネートの場合の接着剤の塗布量に比べてアンカーコート剤の塗布量を押さえることが出来る。
また、押し出し温度を低温とすることで起こり得る接着力の低下を防止する手段としてはバリア層表面に対するオゾン処理等の方法によることも可能であり、充填適性、紙容器生産適性等の従来の液体用紙容器としての機能性を保持したままで内容物の味覚改良に寄与する液体用紙容器とすることが可能である。
請求項3に係る液体用紙容器によれば、アンカーコート層を用いることによって接着性がsらに向上する。
そのため、食品や飲料等が充填されている場合、特にアルコール飲料の容器として、その食品や飲料等が本来有する味やにおい等の味覚的な特徴を損わせることがすくない液体用紙容器として好適に使用することが出来るようになる。
図1(A)に示した積層体は、容器外側となる紙基材(1)の上面に熱可塑性樹脂層(2)を積層し、下面に接着層(7)、バリア層(3)、接着層(4)、シーラント層(5)を順次に積層してなる積層体である。外側の熱可塑性樹脂層(2)の表面には印刷インキ層(6)が必要に応じて設けられている。
本発明の液体用紙容器に用いる積層体を構成する熱可塑性樹脂層(2)としては、主に低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)等のポリエチレン系樹脂が用いられ、押し出し加工により紙表面にコートを行なう。インキの密着性を向上させるために印刷時に押し出し面にコロナ処理を行なうことが多い。
ア層(3)の接着を行なうものであり、バリア層(3)の上に、押し出し加工による高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)、エチレンーメタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレンーアクリル酸共重合体(EAA)、アイオノマー、ポリプロピレン(PP)等の接着性のある熱可塑性樹脂層が用いられる。厚みとしては10μm〜60μmの範囲が適当であり、10μm以下では充分な接着強度が得られない。
その際、アンカーコート、オゾン処理、コロナ処理等を施すことによって接着強度を向上させることも可能である。
アルミニウム箔とポリエステルフィルムをドライラミネートしたフィルムでもよい。この場合アルミニウム箔の厚みは5μm〜15μm程度、ポリエステルフィルムの厚みは6μm〜25μm程度がよい。
それらの一方の面にコロナ処理などの必要な表面処理がなされていてその上に接着層が安定的に形成できるようになっていれば、いずれのタイプのフィルムでもバリア層基材として使用可能である。
その際、例えばバリア層(3)の接液面側にアンカーコート、オゾン処理、コロナ処理等を施すことによって接着強度を向上させることも可能である。アンカーコート剤の塗布量は0.01g/m2から1.0g/m2の範囲が適当である。
具体的には、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体などのエチレン系樹脂や、ホモ・ブロック・ランダムの各ポリプロピレン樹脂や、プロピレン−αオレフィン共重合体などのプロピレン系樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体やエチレン−メタクリル酸共重合体などのエチレン−α,β不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチルやエチレン−アクリル酸エチルやエチレン−メタクリル酸メチルやエチレン−メタクリル酸エチルなどのエチレン−α,β不飽和カルボン酸共重合体のエステル化物、カルボン酸部位をナトリウムイオン、亜鉛イオンで架橋した、エチレン−α,β不飽和カルボン酸共重合体のイオン架橋物、エチレン−無水マレイン酸グラフト共重合体やエチレン−アクリル酸エチル−無水マレイン酸のような三元共重合体に代表される酸無水物変性ポリオレフィン、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体などのエポキシ化合物変性ポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる樹脂の単体あるいは2種以上のブレンド物などにより設けられる。
シーラント層は単層で形成されていてもよく、多層でも構わない。厚みは特に限定はないが30μm〜100μmの範囲が好ましい。通常はTダイ法またはインフレーション法により製膜されるが、押し出しラミネート法により「バリア層/ポリエチレン押し出し層/ポリエチレン押し出し層」の構成としてもよい。
図1(A)に示した例ではバリア層として蒸着プラスチックフィルムを用いたが図1(B)の例ではバリア層としてバリア性の高いアルミニウム箔を用い中間層としてポリエステル、ポリプロピレン、ナイロンなどのプラスチックの非蒸着フィルムを用いた構成例を示した。
外側の熱可塑性樹脂層(2)の表面には印刷インキ層(6)が必要に応じて設けられている。
押し出し温度を低温にすることで起こり得る接着力の低下を防止するためにアンカーコート剤を用いるアンカーコート剤の塗布量を押さえることが出来る。
それにより充填適性、紙容器生産適性等の従来の液体用紙容器としての機能性を保持したままで内容物の味覚改良に寄与する液体用紙容器とすることが可能である。
そのため、食品や飲料等が充填されている場合にも、その食品や飲料等が本来有する味やにおい等の味覚的な特徴を損わせることがすくない液体用紙容器として好適に使用することが出来るようになる。
すなわち作製方法の一つとしては、前記バリア層の無機化合物蒸着面にコロナ処理などの表面処理を行い、アンカーコート剤を押出ラミネートの塗工部において塗工して接着層を設ける。
その後に、この接着層上に、LLDPEからなる接着層をダイ下温度280℃で押し出しLLDPEフィルムからなるシーラント層を積層し、バリア層/接着層/シーラント層の三層からなる構成の積層体(内層フィルム)を得る方法が例示できる。
えると熱分解等による樹脂臭が強くなり、その結果内容物の味覚に悪影響を与える。
また、このときのオゾン処理条件としては、5mg/m2〜20mg/m2が好ましい。5mg/m2未満では押出樹脂の酸化不足により層間ラミネート強度が不十分となり、20mg/m2を超えると過度の酸化により押出樹脂の凝集力が低下し、その結果層間ラミネート強度が不十分となる。
上記押出温度にオゾン処理条件を適宜組み合わせることによって、低温で押し出しラミネートした場合でも層間ラミネート強度がさらに向上した積層体を得ることができる。
次工程で印刷、ブランクス形状に打ち抜き加工を行い、さらに加熱溶着によりスリーブを作成する。具体的にはこの紙を基材とした積層体を容器の形状に合わせて所定の形状に打ち抜き、同時に折曲げ用の罫線を入れたブランクスとして成形する。そのブランクスを罫線に沿って折曲げ、組み立てて必要な部分を接着することによって本発明の液体用紙容器を製造することが出来る。
一般的な紙箱ブランクスを折り曲げて箱を形成する場合には、まず、ブランクス(B)を給紙部から折りぐせ部に供給して折ぐせを付けた後、底折り部に供給して底板を内側に折込んで側板に重ねると共に、耳部を外側に折込む。
次に、糊付け部において、耳部の裏面側と接着フラップの表面側に接着材層をそれぞれ形成した後、残りの底板を内側に折り曲げて側板に重ねる。
次に、本折り部において、側板を折込んで一方の底板を他方の底板に折り重ねることにより、一方の底板の耳部の接着材層が他方の底板に接着すると共に、接着フラップの接着材層が側板に接着し、折り畳まれた状態の紙箱(スリーブ)を完成する。
この折り畳まれた状態の紙箱に充填装置によってボトム成形後に内容物の充填と必要な部分の封止を行うことによって内容物の充填された容器を作成する。
図3(A)に示したフラット型の液体用紙容器も同様に図3(B)に示したブランクスから通常の方法で容易に製造することが出来る。
以下、本発明の実施例を説明する。
以下の層構成の積層体を作成した。
LDPE樹脂層(20μm)/板紙(350g/m2)/EMAA(20μm)/アルミナ蒸着PETフィルム(12μm)/アンカーコート(0.5g/m2)/LDPE(30μm)/シーラントLLDPEフィルム(30μm)。
厚みが12μmのアルミナ蒸着二軸延伸PETフィルムを使用し、その蒸着面にアンカーコート剤をグラビアコート法で塗工してアンカーコート層を形成しながら、厚み30μmのLDPE樹脂を前記アンカー層上に押し出し温度280℃、加工速度80m/minで押し出してシーラント層としてのLLDPEフィルムを積層し、内層フィルムを得た。アンカーコート層の乾燥後の塗布量は0.5g/m2であった。
コロナ処理面に印刷を施し印刷寸法に合わせて、ゲーベルトップ型の柱状容器(図2B)となるようなブランクス形状に打ち抜き加工をし、さらに必要部分を加熱溶着により接着して折り畳まれた状態(スリーブ状態)の紙容器を得た。
さらに、充填工程に於いて、容器のボトム成形後に内容物として20%エタノール水溶液を充填してからトップ成形して充填済み容器を作成した。
シーラントLLDPEフィルムとアルミナ蒸着PETフィルムを接着する接着層として用いる樹脂をLDPE樹脂からLLDPE樹脂に代えた他は実施例1と同様にして充填済み容器を作成した。
シーラントLLDPEフィルムとアルミナ蒸着PETフィルムを接着する接着層として用いる樹脂の押し出し温度を320℃に代えた他は実施例1と同様にして充填済み容器を作成した。
シーラントLLDPEフィルムとアルミナ蒸着PETフィルムを接着する接着層としてウレタン系接着剤による接着層(乾燥時塗布量2.0g/m2)を用い、シーラント層として厚みが60μmのLLDPEフィルムを用いた他は実施例1と同様にして充填済み容器を作成した。
実施例1,2および比較例1,2で作成した液体用紙容器の充填成型前の物性試験および充填成型後の物性試験および味覚試験を行なった。
充填成型後の物性試験および味覚試験は以下の項目である。
・味覚試験…40℃で1週間保存し、比較例1と実施例1、実施例2、比較例2とを3点識別法により比較して比較例1との相対評価を行なった。
・シールチェック…充填成型後に充分なシールが出来ているか(漏れがないか)を確認した。
・落下試験…80cmの高さより5回落下させ破袋なきことを確認した。
・シール強度…紙容器のパネル貼り合わせ部強度を測定した。
・ラミネート強度…紙容器に用いた積層体のラミネート強度を測定した。
・罫線入り具合と折れ曲げ強度…充填可能な充填適性のある罫線が入っているかを確認した。
結果は表1に示した。実施例1および実施例2の液体用紙容器は味覚試験において比較例1および比較例2の液体用紙容器に比べて明らかに味覚向上が認められた他は液体用紙容器としての充填適性と紙容器としての物性差は認められなかった。
表1の評価結果で◎は味覚変化なし、○は良好、△は味覚変化ややありを意味する。
2…熱可塑性樹脂層
3…バリア層
4…接着層
5…シーラント層
6…印刷インキ層
7…接着層
9…接着層
10…中間層
Claims (3)
- 容器外側となる紙基材上面に少なくとも熱可塑性樹脂層を積層し、前記紙基材下面に少なくとも、第一の接着層、バリア層、第二の接着層、シーラント層を順次に積層してなる積層体により成形された液体用紙容器において、第二の接着層に280℃の低温押し出しによる接着性熱可塑性樹脂を用いて前記バリア層と前記シーラント層とがラミネートされている積層体を用いたことを特徴とする液体用紙容器。
- 前記接着性熱可塑性樹脂は低密度ポリエチレン、または直鎖上低密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項1に記載の液体用紙容器。
- 前記第二の接着層と前記バリア層の間もしくは前記第二の接着層と前記シーラント層との間にアンカーコート層が積層されていることを特徴とする請求項1または2に記載の液体用紙容器。
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