JP2017137088A - 液体用紙容器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の解決しようとする課題は、表面に光輝感の高い金属光沢を有し、製造工程においてバブリングが発生しにくい液体用紙容器を提案するものである。【解決手段】水蒸気バリア層とシーラント層を有する内層フィルムと、紙基材と、表面に厚さが１０ナノメーター以上９０ナノメーター以下の金属蒸着層を有するフィルムとが接着樹脂によって積層され、外層に熱可塑性樹脂層を有する積層シートが成型されてなる液体用紙容器である。【選択図】図２

Description

本発明は、表面に高い金属光沢を有し、内容物の保存性に優れた液体用紙容器に関する。

近年、内容物の保存性に優れた紙容器が広く用いられている。紙容器は、再生産が可能な木材パルプを主原料としており、使用後も製紙原料としてリサイクルが可能である。このため、紙容器は、地球環境保護に対する意識の高まりに伴い、びん、缶、プラスチック容器等に比較して地球環境に対する負荷が少ない容器として評価されてきている。

しかし反面紙容器は、びん、缶、プラスチック容器等に比較して意匠面において高級感に欠けるという欠点がある。この欠点を補う一つの手段として、表面に金属光沢を付与した紙容器が種々提案されている。

特許文献１に記載された紙容器は、金属酸化物蒸着層を含むガスバリア層とシーラント層を有する内層フィルムと、紙基材と、裏面に遮光層を有し表面に金属蒸着層を有する薄紙とを接着樹脂によって積層してなり、最外層に熱可塑性樹脂層を設けてなる積層シートからなる紙容器である。

特許文献２、特許文献３に記載された紙容器は、金属蒸着フィルム層を紙層の外側に用いることによって、良好な金属光沢を示すようにした紙容器である。

ところで、紙容器に、内容物の長期保存性を付与しようとした場合、紙層の内側に、ガスバリア性を有する層を設ける必要がある。ガスバリア性を有する層としては、少なくとも水蒸気バリア性を備えた層を用いる場合が多い。

紙層は、通常内部に少量の水分を保持している。紙容器を成型する段階で、熱が印加された場合に、紙層内部の水分が水蒸気となる。紙層の外側に蒸着層が存在しない場合には、この発生した水蒸気が外側に抜けるため、特に問題は生じない。

しかし、紙層の内面に水蒸気バリア層を設け、外面に通常の蒸着フィルムを設けた場合、紙層内部に発生した水蒸気の逃げ場がなくなり、気泡を生じる場合がある。

この現象をバブリングと称するが、バブリングが発生すると、紙容器の外観を著しく損ねるばかりでなく、容器としての保存性能にも支障が生じる。

特開２０１０−５２７６１号公報 特開平１１−３３４７５６号公報 特開２００２−３７０３０７号公報

本発明の解決しようとする課題は、表面に光輝感の高い金属光沢を有し、製造工程においてバブリングが発生しにくい液体用紙容器を提案するものである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、水蒸気バリア層とシーラント層を有する内層フィルムと、紙基材と、表面に厚さが１０ナノメーター以上９０ナノメーター以下の金属蒸着層を有するフィルムとが、接着樹脂によって積層されており、外層に熱可塑性樹脂層を有する積層シートが、成型されてなる液体用紙容器である。
また、請求項２に記載の発明は、前記水蒸気バリア層が、アルミニウム箔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である。
また、請求項３に記載の発明は、前記水蒸気バリア層が、金属酸化物蒸着層を含むガスバリアフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の紙容器である。

本発明に係る液体用紙容器は、紙基材の内面側に水蒸気バリア層を有するため、保存性に優れている。また紙基材の外側に金属蒸着層を有するフィルムを設けたことにより、光輝感の高い金属光沢を発現する。また金属蒸着層の厚さを１０ナノメーター以上９０ナノメーター以下としたことにより、金属光沢を損なうことなく、必要な水蒸気透過性を担保することが可能となり、製造工程におけるバブリングの発生を未然に防ぐことができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記水蒸気バリア層が、アルミニウム箔である場合には、水蒸気バリア性に加えて遮光性をも発揮するため、さらに安定した保存性を確保することが可能となる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記水蒸気バリア層が、金属酸化物蒸着層を含むガスバリアフィルムである場合においては、容器ごと電子レンジで加熱することが可能となり、紙容器の利便性が高まる。

図１は、本発明に係る液体用紙容器の一実施態様を示した斜視図である。 図２は、本発明に係る液体用紙容器を構成する積層シートの一実施態様を示した断面説明図である。 図３は、本発明に係る液体用紙容器を構成する積層シートの他の実施態様を示した断面説明図である。

図面に従って、本発明に係る液体用紙容器について詳細に説明する。
図１は、本発明に係る液体用紙容器１の一実施態様を示す斜視図である。本発明に係る液体用紙容器１の形状については、図１に一例を示したような口栓付きのいわゆるゲーブルトップ型紙容器に限らず、ブロック形状や、円筒形の紙缶形状、カップ形状等任意である。

図２は、本発明に係る液体用紙容器を構成する積層シートの断面説明図である。
本発明に係る液体用紙容器１を構成する積層シート２は、水蒸気バリア層１０とシーラント層１１を有する内層フィルム１２と、紙基材８と、表面に厚さが１０ナノメーター以上９０ナノメーター以下の金属蒸着層５を有するフィルム６とを接着樹脂７、９によって積層してなり、外層に熱可塑性樹脂層３を有する。

図２に示した実施態様においては、熱可塑性樹脂層３の下に印刷絵柄層４が設けられているが、印刷絵柄層は、熱可塑性樹脂層３の上に設けてもよい。

紙基材８としては、一般的に紙パック原紙が用いられるが、紙強度や衛生性の点で、坪量が２５０〜４５０ｇ／ｍ２程度のバージンパルプ１００％の紙パック原紙が好ましい。通常紙箱に使用される厚紙を用いることもできる。
水蒸気バリア層１０としては、アルミニウム箔、エチレンビニルアルコール共重合体層、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリ塩化ビニリデンコートフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（以下、ＰＥＴフィルムと略す）の他、二酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機物をＰＥＴフィルム等の表面に蒸着したガスバリアフィルムが好ましく用いられる。ガスバリアフィルムに用いる無機物としては、珪素、アルミニウム、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、錫などの酸化物であり、特に酸化アルミニウムや酸化珪素や酸化マグネシウムなどが好ましい。

水蒸気バリア層１０としてアルミニウム箔を選択した場合、十分なガスバリア性に加えて十分な遮光性も得られるため、長期保存性において優れている。しかし、容器ごと電子レンジで加熱することはできない。

一方、水蒸気バリア層１０として金属酸化物蒸着層を含むガスバリアフィルムを選択した場合には、容器ごと電子レンジに入れて加熱することができる。

シーラント層１１としては、ポリオレフィン系樹脂が一般的に使用され、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、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、ホモポリプロピレン、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレンブロック共重合体、プロピレン・αオレフィン共重合体などのポリプロピレン系樹脂などが使用される。
次に、表面に金属蒸着層５を有するフィルム６について説明する。
基材となるフィルム６については、厚さが４〜１２マイクロメーター程度のＰＥＴフィルムが最も一般的に使用される。この表面に形成する金属蒸着層５としては、アルミニウム蒸着層が最も一般的である。この時、アルミニウム蒸着層を形成するのに先立って、フィルム６の表面に蒸着アンカーコート層を設けてもよい。こうすることにより、アルミニウム蒸着層の金属光沢度が向上すると共に、アルミニウム蒸着層のフィルムに対する密着性が向上する。

図２に示した実施態様においては、フィルム６の上面すなわち、紙容器の外側面に金属蒸着層５が形成されているが、図３に示した実施態様のように、金属蒸着層５をフィルム６の下面すなわち、紙容器の内側面に形成しても良い。

次に、以上の各層を積層シート２として貼り合せる工程について説明する。積層方法については、特に限定されるものではない。一例としては、まず押出機からシーラント層１１となる樹脂を押し出して、水蒸気バリア層１０のシートと一体化し、内層フィルム１２を作成する。次に別の押出機から接着樹脂層７を押し出して、紙基材８と、表面に金属蒸着層５を有するフィルム６とを貼り合せる。この時使用する接着樹脂としては、いわゆるポリサンド用樹脂が使用可能であり、具体的にはＥＭＡＡ（エチレン−メタクリル酸共重合体）、ＥＡＡ（エチレン−アクリル酸共重合体）等を添加した低密度ポリエチレン樹脂が好適に用いられる。次に紙基材８と、表面に金属蒸着層５を有するフィルム６とを貼り合せたものと、内層フィルム１２とを同様にして押出機から接着樹脂層９を押し出して貼り合せ、一体化して積層シート２とする。この時同時にフィルム６の表面にポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂を押し出して熱可塑性樹脂層３を形成することができる。

フィルム６には、金属蒸着層５を設けた後に、予め印刷絵柄層４を形成しておくことに
より、紙容器として必要な情報を表示すると共に意匠性の高い紙容器とすることができる。

以上のようにして得られた積層シート２を所定のブランク形状に打ち抜き、罫線に沿って折り曲げて、さらにのりしろ部分を加熱接着することにより、液体用紙容器１が成型される。

のりしろ部分を加熱する際に、紙基材８に含まれていた水分が蒸発して水蒸気となるが、紙容器の内面側には、水蒸気バリア層１０が存在するので、紙基材８から発生した水蒸気は透過することが出来ない。

一方、紙容器の外面側には、金属蒸着層５を有するフィルム６が存在する。この時、金属蒸着層５の厚さが９０ナノメーターを超えるような厚さであると、水蒸気透過性が小さくなり、紙基材層から発生した水蒸気は、逃げ場を失ってバブリングを発生させる恐れがある。

金属蒸着層５の厚さは、薄いほど水蒸気透過性が高まるが、１０ナノメーター未満であると、意匠的に十分な金属光沢が得られない。

従って、金属蒸着層５の厚さとしては、１０ナノメーター以上９０ナノメーター以下とするのが好ましい。

＜実施例１＞
以下実施例に基づき、本発明に係る液体用紙容器について具体的に説明する。
水蒸気バリア層として、厚さ６マイクロメーターのアルミニウム箔と、支持層として厚さ１２マイクロメーターのＰＥＴフィルムとを貼り合わせたシートを使用した。このシートのＰＥＴフィルム面に押出機からシーラント層として直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）を６０マイクロメーターの厚さに押し出して一体化し、内層フィルムを作成した。

次に厚さ１２マイクロメーターのＰＥＴフィルムに厚さ１０ナノメーターのアルミニウム蒸着層を形成した蒸着フィルムを用意し、この蒸着面にグラビア印刷機によりＹＭＣＫ＋特色２色からなる印刷絵柄を形成した。

蒸着フィルムの裏面と、紙層として坪量３８０ｇ／ｍ２の厚紙（ノーコートアイボリー）の表面とを、押出機より押出した接着樹脂（ＬＤＰＥにＥＭＡＡ、ＥＡＡを添加）を用いて貼り合せた。次にこうして得られた貼り合せ紙と先に作成した内層フィルムとを、同様に押出機から押し出した同じ接着樹脂を用いて貼り合せ、同時に蒸着フィルムの表面にポリエチレン樹脂を押し出して、熱可塑性樹脂層を形成した。
以上により得られた積層シートを所定の形状に打抜き、口栓を取り付け、成型して図１に示した形状の液体容器となるべきブランクスを作成した。成型時のヒートシール条件は、温度２５０℃、圧力０．２ＭＰａ、圧締時間１秒とした。成型工程において、バブリングの発生は認められなかった。また得られた紙容器の外観は、実用上十分な光輝感をもった金属光沢を有するものであった。

＜実施例２＞
蒸着フィルムの金属蒸着層の厚さを２０ナノメーターとした以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。成型工程において、バブリングの発生は認められなかった。また得られた紙容器の外観は、十分な光輝感をもった金属光沢を有するものであった。

＜実施例３＞
蒸着フィルムの金属蒸着層の厚さを３０ナノメーターとした以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。成型工程において、バブリングの発生は認められなかった。また得られた紙容器の外観は、十分な光輝感をもった金属光沢を有するものであった。

＜実施例４＞
蒸着フィルムの金属蒸着層の厚さを４０ナノメーターとした以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。成型工程において、バブリングの発生は認められなかった。また得られた紙容器の外観は、高い光輝感をもった金属光沢を有するものであった。

＜実施例５＞
蒸着フィルムの金属蒸着層の厚さを５０ナノメーターとした以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。成型工程において、バブリングの発生は認められなかった。また得られた紙容器の外観は、高い光輝感をもった金属光沢を有するものであった。

＜実施例６＞
蒸着フィルムの金属蒸着層の厚さを６０ナノメーターとした以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。成型工程において、バブリングの発生は認められなかった。また得られた紙容器の外観は、高い光輝感をもった金属光沢を有するものであった。

＜実施例７＞
蒸着フィルムの金属蒸着層の厚さを７０ナノメーターとした以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。成型工程において、バブリングの発生は認められなかった。また得られた紙容器の外観は、高い光輝感をもった金属光沢を有するものであった。

＜実施例８＞
蒸着フィルムの金属蒸着層の厚さを８０ナノメーターとした以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。成型工程において、バブリングの発生は認められなかった。また得られた紙容器の外観は、高い光輝感をもった金属光沢を有するものであった。

＜実施例９＞
蒸着フィルムの金属蒸着層の厚さを９０ナノメーターとした以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。成型工程において、バブリングの発生は認められなかった。また得られた紙容器の外観は、高い光輝感をもった金属光沢を有するものであった。

＜実施例１０＞
水蒸気バリア層を、厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムにアルミニウム蒸着層を形成した
アルミ蒸着フィルムを使用した以外は、実施例４と同様にして、液体用紙容器を作成した。成型工程において、バブリングの発生を認められなかった。また、得られた紙容器の外観は、高い光輝感をもった金属光沢を有するものであった。

＜比較例１＞
蒸着フィルムの金属蒸着層の厚さを５ナノメーターとした以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。成型工程において、バブリングの発生は認められなかったが、出来上がった液体用紙容器の外観は、金属光沢感が十分なものではなかった。

＜比較例２＞
蒸着フィルムの金属蒸着層の厚さを１００ナノメーターとした以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。出来上がった液体用紙容器の外観は、金属光沢感に非常に優れるものであったが、成型工程において、バブリングの発生が認められた。
以上の結果をまとめたものを表１に示す。

表１に示されたように、金属蒸着層の厚さが１０ナノメーター以上９０ナノメーター以下の範囲において、良好なバブリング耐性と優れた金属光沢を伴った液体用紙容器が得られる。

１・・・液体用紙容器
２・・・積層シート
３・・・熱可塑性樹脂
４・・・印刷絵柄層
５・・・金属蒸着層
６・・・フィルム
７・・・接着樹脂層
８・・・紙基材
９・・・接着樹脂層
１０・・・水蒸気バリア層
１１・・・シーラント層
１２・・・内層フィルム

Claims (3)

1. 水蒸気バリア層とシーラント層を有する内層フィルムと、紙基材と、表面に厚さが１０ナノメーター以上９０ナノメーター以下の金属蒸着層を有するフィルムとが、接着樹脂によって積層されており、外層に熱可塑性樹脂層を有する積層シートが、成型されてなる液体用紙容器。
2. 前記水蒸気バリア層は、アルミニウム箔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。
3. 前記水蒸気バリア層は、金属酸化物蒸着層を含むガスバリアフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の紙容器。