JP2020152453A - ポリオレフィン樹脂層を備える積層体およびそれを備える包装製品 - Google Patents
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Abstract
Description
少なくとも、第1の熱可塑性樹脂層と、紙基材層と、ポリオレフィン樹脂層と、第2の熱可塑性樹脂層とをこの順に備える積層体を備える液体用紙容器であって、
前記ポリオレフィン樹脂層が、バイオマス由来の低密度ポリエチレンのみで構成されるか、または、バイオマス由来の低密度ポリエチレンと化石燃料由来の低密度ポリエチレンの混合樹脂で構成され、
前記ポリオレフィン樹脂層中のバイオマス度が5%以上であり、
前記積層体がさらにバリア層を備える、液体用紙容器が提供される。
本発明の態様においては、前記ポリオレフィン樹脂層が、前記バイオマス由来の低密度ポリエチレンを5質量%以上含むことが好ましい。
本発明の態様においては、前記第1の熱可塑性樹脂層が、バイオマス由来の低密度ポリエチレンで構成されるか、または、バイオマス由来の低密度ポリエチレンと化石燃料由来の低密度ポリエチレンとの混合樹脂で構成されることが好ましい。
本発明の態様においては、前記第2の熱可塑性樹脂層が、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、高密度ポリエチレンのいずれかであることが好ましい。
本発明の態様においては、前記第2の熱可塑性樹脂層が、バイオマス由来の材料を含むことが好ましい。
本発明の態様においては、前記バリア層が、無機物もしくは無機酸化物の蒸着膜または金属箔からなることが好ましい。
本発明の態様においては、前記積層体の最内層が前記第2の熱可塑性樹脂層であることが好ましい。
本発明の態様においては、前記積層体の最外層が前記第1の熱可塑性樹脂層であることが好ましい。
本発明による積層体は、第1の熱可塑性樹脂層と、紙基材層と、バイオマスポリオレフィンを含むポリオレフィン樹脂層と、第2の熱可塑性樹脂層とをこの順に備えるものである。積層体を用いて液体用紙容器を作製した場合に、液体用紙容器の外側に位置する積層体の層を第1の熱可塑性樹脂層とし、液体用紙容器の内側に位置する積層体の層を第2の熱可塑性樹脂層とする。積層体は、バイオマスポリオレフィンを含むポリオレフィン樹脂層を備えることで、従来に比べて化石燃料の使用量を削減することができ、環境負荷を減らすことができる。また、本発明による積層体は、従来の化石燃料から得られる原料から製造されたポリオレフィン樹脂の積層体と比べて、機械的特性等の物性面で遜色がないため、従来のポリオレフィン樹脂の積層体を代替することができる。
図1に示される積層体10は、第1の熱可塑性樹脂層11と、紙基材層12と、ポリオレフィン樹脂層13と、第2の熱可塑性樹脂層14とをこの順に備えるものである。積層体10を備える液体用紙容器の場合、第1の熱可塑性樹脂層11が液体用紙容器の外側に位置し、第2の熱可塑性樹脂層14が液体用紙容器の内側に位置する。
図2に示される積層体20は、第1の熱可塑性樹脂層11と、紙基材層12と、接着層15と、バリア層16と、ポリオレフィン樹脂層13と、第2の熱可塑性樹脂層14とをこの順に備えるものである。積層体20を備える液体用紙容器の場合、第1の熱可塑性樹脂層11が液体用紙容器の外側に位置し、第2の熱可塑性樹脂層14が液体用紙容器の内側に位置する。
図3に示される積層体30は、第1の熱可塑性樹脂層11と、紙基材層12と、接着層15と、プラスチックフィルム17と、接着層15と、ポリオレフィン樹脂層13と、第2の熱可塑性樹脂層14とをこの順に備えるものである。積層体30を備える液体用紙容器の場合、第1の熱可塑性樹脂層11が液体用紙容器の外側に位置し、第2の熱可塑性樹脂層14が液体用紙容器の内側に位置する。
なお、いずれの積層体においても、印刷層または熱可塑性樹脂層等をさらに積層してもよい。
以下、積層体を構成する各層について説明する。
本発明において、紙基材層は、ポリオレフィン樹脂層を保持する基材層としての機能を果たすものであり、積層体に包装製品としての強度を付与できるものが好ましい。紙基材層として用いる紙は、100g/m2以上700g/m2以下、好ましくは150g/m2以上600g/m2以下、より好ましくは200g/m2以上500g/m2以下の坪量を有するものである。紙基材層としては、白板紙全般を対象とするが、特に安全性の観点から天然パルプを用いたアイボリー紙、ミルクカートン原紙、カップ原紙等の使用が好ましい。
本発明において、ポリオレフィン樹脂層は、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーの重合体であるバイオマスポリオレフィンを含むものであり、化石燃料由来のポリオレフィンをさらに含んでもよい。ポリオレフィン樹脂層は、ポリオレフィン樹脂層全体に対して、5質量%以上100質量%以下のバイオマスポリオレフィンと0質量%以上95質量%以下の化石燃料由来のポリオレフィンとを含んでもよく、5質量%以上100質量%未満のバイオマスポリオレフィンと0質量%超過95質量%以下の化石燃料由来のポリオレフィンとを含んでもよく、25質量%以上75質量%以下のバイオマスポリオレフィンと25質量%以上75質量%以下の化石燃料由来のポリオレフィンとを含んでもよい。ポリオレフィン樹脂層全体として、下記のバイオマス度を実現できればよい。本発明においては、ポリオレフィン樹脂層がバイオマスポリオレフィンを含むことで、従来に比べて化石燃料由来のポリオレフィンの量を削減し環境負荷を減らすことができる。
Pbio(%)=PC14/105.5×100
本発明において、バイオマスポリオレフィンは、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーの重合体である。バイオマス由来のエチレンには、後述の製造方法により得られたものを用いることが好ましい。原料であるモノマーとしてバイオマス由来のエチレンを用いているため、重合されてなるポリオレフィンはバイオマス由来となる。なお、ポリオレフィンの原料モノマーは、バイオマス由来のエチレンを100質量%含むものでなくてもよい。
バイオマスポリオレフィンの密度は、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行った後、JIS K7112−1980のうち、A法に規定された方法に従って測定される値である。バイオマスポリオレフィンの密度が0.91g/cm3以上あれば、バイオマスポリオレフィンを含むポリオレフィン樹脂層の剛性を高めることができ、包装製品の内層として好適に用いることができる。また、バイオマスポリオレフィンの密度が0.93g/cm3以下であれば、バイオマスポリオレフィンを含むポリオレフィン樹脂層の透明性や機械的強度を高めることができ、包装製品の内層として好適に用いることができる。
本発明において、バイオマスポリオレフィンの原料となるバイオマス由来のエチレンの製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法により得ることができる。以下、バイオマス由来のエチレンの製造方法の一例を説明する。
本発明において、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーの重合方法は、特に限定されず、従来公知の方法により行うことができる。重合温度や重合圧力は、重合方法や重合装置に応じて、適宜調節するのがよい。重合装置についても特に限定されず、従来公知の装置を用いることができる。以下、エチレンを含むモノマーの重合方法の一例を説明する。
例えば、重合触媒として、チーグラー・ナッタ触媒等のマルチサイト触媒や、メタロセン系触媒等のシングルサイト触媒を用いて、気相重合、スラリー重合、溶液重合、および高圧イオン重合のいずれかの方法により、1段または2段以上の多段で行うことが好ましい。
熱可塑性樹脂層は、従来公知の熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。上述の通り、積層体を用いて液体用紙容器を作製した場合に、液体用紙容器の外側に位置する積層体の層を第1の熱可塑性樹脂層とし、液体用紙容器の内側に位置する積層体の層を第2の熱可塑性樹脂層とする。積層体が、熱可塑性樹脂層をさらに備えることで、従来の積層体と同様の耐熱性、耐圧性、耐水性、ヒートシール性、耐ピンホール性、耐突き刺し性、およびその他の物性を付与させることができる。
印刷層は、装飾、内容物の表示、賞味期間の表示、製造者、販売者などの表示、その他などの表示や美感の付与のために、文字、数字、絵柄、図形、記号、模様などの所望の任意の印刷模様を形成する層である。印刷層は、必要に応じて設けることができ、例えば、紙基材層のポリオレフィン樹脂層とは反対側の面や第1の熱可塑性樹脂層の紙基材層とは反対側の面に設けることができる。印刷層は、紙基材層の全面に設けてもよく、あるいは一部に設けてもよい。印刷層は、従来公知の顔料や染料を用いて形成することができ、その形成方法は特に限定されない。
バリア層は、無機物および/または無機酸化物からなるものであり、無機物もしくは無機酸化物の蒸着膜または金属箔からなるものが好ましい。蒸着膜は、従来公知の無機物または無機酸化物を用いて、従来公知の方法により形成することができ、その組成および形成方法は特に限定されない。積層体が、バリア層をさらに有することで、酸素ガスおよび水蒸気等の透過を阻止するガスバリア性や、可視光および紫外線等の透過を阻止する遮光性を、付与ないし向上させることができる。なお、積層体は、バリア層を2層以上有してもよい。バリア層を2層以上有する場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。
本発明においては、他の層として各種プラスチックフィルムを用いてもよい。例えば、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、延伸ナイロンフィルム、延伸ポリプロピレンフィルム、ナイロン6/メタキシリレンジアミンナイロン6共押共延伸フィルムまたはポリプロピレン/ エチレン−ビニルアルコール共重合体共押共延伸フィルム等のいずれか、またはこれらの2以上のフィルムを積層した複合フィルムであってもよい。なお、プラスチックフィルムには、ポリビニルアルコールなどがコーティングされていてもよい。
接着層は、ドライラミネート法により2層を接着する場合に、積層しようとする層の表面に、接着剤を塗布して乾燥させることにより形成される接着剤層とすることができる。
接着剤としては、例えば、1液型あるいは2液型の硬化ないし非硬化タイプのビニル系、(メタ)アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ゴム系、その他などの溶剤型、水性型、あるいは、エマルジョン型などの接着剤を用いることができる。上記のラミネート用接着剤のコーティング方法としては、例えば、ダイレクトグラビアロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、リバースロールコート法、フォンテン法、トランスファーロールコート法、その他の方法で積層体を構成する層の塗布面に塗布することができる。塗布量としては、0.1g/m2以上10g/m2以下(乾燥状態)が好ましく、1g/m2以上5g/m2以下(乾燥状態)がより好ましい。
本発明による積層体の製造方法は特に限定されず、ドライラミネート法、溶融押出しラミネート法、サンドラミネート法等の従来公知の方法を用いてにより製造することができる。本発明においては、サンドラミネート法を用いて、溶融押出ししたポリオレフィン樹脂層を介して、他の層を積層することが好ましい。また、ポリオレフィン樹脂層と、他の層とを、共押し出し法により積層してもよい。
本発明による積層体は、液体紙容器、紙カップ、ラベル材料、蓋材等の包装製品に使用することができる。
本発明による液体用紙容器は、バリア性に優れることから、日本酒、焼酎、ワインなどのアルコール類、牛乳などの乳飲料、オレンジジュースやお茶などの清涼飲料などの食品、カーワックス、シャンプーや洗剤などの化学製品など液体全般の包装紙容器として好適に用いることができる。本発明による積層体を用いて紙容器を形成した場合について説明する。例えば、図4に示す液体用紙容器40は、図1〜3に示す積層体に罫線加工を施した後、形成することができる。
本発明者らは、ポリオレフィン樹脂の原料であるエチレンに着目し、従来の化石燃料から得られるエチレンに代えて、バイオマス由来のエチレンをその原料としたバイオマスポリオレフィン(以下、単に「バイオマスポリオレフィン」ということがある)を含むポリオレフィン樹脂層を備える積層体は、従来の化石燃料から得られるエチレンを用いて製造されたポリオレフィン(以下、単に「化石燃料由来のポリオレフィン」ということがある)からなるポリオレフィン樹脂層を備える積層体と、機械的特性等の物性面で遜色ないものが得られるとの知見を得た。本発明はかかる知見によるものである。
したがって、本発明の他の態様の目的は、従来の化石燃料由来のポリオレフィンからなるポリオレフィン樹脂層を備える積層体と機械的特性等の物性面で遜色ない、バイオマスポリオレフィンを含むポリオレフィン樹脂層を備える積層体を提供することである。
本発明の他の態様においては、
少なくとも、第1の熱可塑性樹脂層と、紙基材層と、ポリオレフィン樹脂層と、第2の熱可塑性樹脂層とをこの順に備える積層体であって、
前記ポリオレフィン樹脂層が、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーの重合体であるバイオマスポリオレフィンを含み、
前記ポリオレフィン樹脂層中のバイオマス度が5%以上である、積層体が提供される。
本発明の他の態様においては、前記ポリオレフィン樹脂層が、化石燃料由来のポリオレフィンをさらに含むことが好ましい。
本発明の他の態様においては、前記ポリオレフィン樹脂層が、前記バイオマスポリオレフィンを5質量%以上100質量%以下、および前記化石燃料由来のポリオレフィンを0質量%以上95質量%以下含むことが好ましい。
本発明の他の態様においては、前記ポリオレフィン樹脂層が、ポリエチレンを含むことが好ましい。
本発明の他の態様においては、前記第1または第2の熱可塑性樹脂層が、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、およびエチレン−メタクリル酸共重合体からなる群から選択される樹脂材料を含むことが好ましい。
本発明の他の態様においては、前記積層体の製造方法であって、
前記紙基材層と前記第2の熱可塑性樹脂層とを、溶融押出しした前記ポリオレフィン樹脂層を介して貼り合わせる、積層体の製造方法が提供される。
本発明の他の態様においては、前記積層体を備える包装製品が提供される。
本発明の他の態様においては、前記積層体を備える液体用紙容器であって、
前記液体用紙容器の最内層が前記第2の熱可塑性樹脂層である、液体用紙容器が提供される。
本発明の他の態様による積層体は、少なくとも、紙基材層と、バイオマスポリオレフィンを含むポリオレフィン樹脂層とを備えることで、従来に比べて化石燃料の使用量を削減することができ、環境負荷を減らすことができる。また、本発明の他の態様による積層体は、従来の化石燃料由来のポリオレフィン樹脂の積層体と比べて機械的特性等の物性面で遜色がないため、従来の化石燃料由来のポリオレフィン樹脂の積層体を代替することができる。
下記の参考例、参考比較例、実施例、および比較例において、バイオマス度とは、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素濃度の値である。
スクリュー径:90mm
スクリュー型式:フルフライト
L/D:28
Tダイ:11S型ストレートマニホールド
Tダイ有効開口長:560mm
<積層体1の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量320g/m2)を用意し、一方の面に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ17μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を押出しながら、このポリオレフィン樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ20μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンフィルム(大日本印刷社製:SKL、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、ポリオレフィン樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体1を得た。
<積層体2の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量320g/m2)を用意し、一方の面に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を、320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ17μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)50質量部と化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)50質量部とをドライブレンドした混合樹脂を押出しながら、このポリオレフィン樹脂層(バイオマス度:48%、厚さ20μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンフィルム(大日本印刷社製:SKL、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、ポリオレフィン樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体2を得た。
<積層体3の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量320g/m2)を用意し、一方の面に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ17μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ28μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンフィルム(大日本印刷社製:SKL、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体3を得た。
<積層体4の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量400g/m2)を用意し、一方の面に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を、320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ20μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来のエチレン−メタクリル酸共重合体(三井デュポンポリケミカル社製、ニュクレルN0908C)を押し出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度0%、厚さ20μm)を介して、アルミニウム箔(東洋アルミ社製、1N30、厚さ7μm)と化石燃料由来のポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製:E5100、厚さ12μm)とを2液硬化型接着剤(DICグラフィックス製:主剤LX−703A/硬化剤KR−90)を用いてドライラミネートしたドライラミネートフィルムのアルミニウム箔面を貼り合せた。続いて、ドライラミネートフィルムのポリエチレンテレフタレートフィルム面上に、2液硬化型アンカー剤(三井化学社製:A3210/A3075)をコーティングして、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を押出しながら、このポリオレフィン樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ20μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンフィルム(大日本印刷社製:SKL、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、バリア層、接着剤層、プラスチックフィルム、アンカーコート層、ポリオレフィン樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体4を得た。
<積層体5の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量400g/m2)を用意し、一方の面に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を、320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ20μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来のエチレン−メタクリル酸共重合体(三井デュポンポリケミカル社製、ニュクレルN0908C)を押し出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度0%、厚さ20μm)を介して、アルミニウム箔(東洋アルミ社製、1N30、厚さ7μm)と化石燃料由来のポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製:E5100、厚さ12μm)とを2液硬化型接着剤(DICグラフィックス製:主剤LX−703A/硬化剤KR−90)を用いてドライラミネートしたドライラミネートフィルムのアルミニウム箔面を貼り合せた。続いて、ドライラミネートフィルムのポリエチレンテレフタレートフィルム面上に、2液硬化型アンカー剤(三井化学社製:A3210/A3075)をコーティングして、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)50質量部と化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)50質量部とをドライブレンドした混合樹脂を押出しながら、このポリオレフィン樹脂層(バイオマス度:48%、厚さ20μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンフィルム(大日本印刷社製:SKL、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、バリア層、接着剤層、プラスチックフィルム、アンカーコート層、ポリオレフィン樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体5を得た。
<積層体6の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量400g/m2)を用意し、一方の面に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を、320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ20μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来のエチレン−メタクリル酸共重合体(三井デュポンポリケミカル社製、ニュクレルN0908C)を押し出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度0%、厚さ20μm)を介して、アルミニウム箔(東洋アルミ社製、1N30、厚さ7μm)と化石燃料由来のポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製:E5100、厚さ12μm)とを2液硬化型接着剤(DICグラフィックス製:主剤LX−703A/硬化剤KR−90)を用いてドライラミネートしたドライラミネートフィルムのアルミニウム箔面を貼り合せた。続いて、ドライラミネートフィルムのポリエチレンテレフタレートフィルム面上に、2液硬化型アンカー剤(三井化学社製:A3210/A3075)をコーティングして、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ20μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンフィルム(大日本印刷社製:SKL、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、バリア層、接着剤層、プラスチックフィルム、アンカーコート層、接着樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体6を得た。
<積層体7の作製>
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1として、アルミニウムの蒸着膜が形成された化石燃料由来のポリエチレンテレフタレートフィルム(サイチ工業社製、MWR7、厚さ12μm)を準備した。
<積層体8の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量400g/m2)を用意し、一方の面に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を、320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:48%、厚さ20μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来のエチレン−メタクリル酸共重合体(三井デュポンポリケミカル社製、ニュクレルN0908C)を押し出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度0%、厚さ20μm)を介して、上記の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1の蒸着面を貼り合せた。
続いて、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1のポリエチレンテレフタレートフィルム面上に、2液硬化型アンカー剤(三井化学社製:A3210/A3075)をコーティングして、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)50質量部と化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)50質量部とをドライブレンドした混合樹脂を押出しながら、このポリオレフィン樹脂層(バイオマス度:48%、厚さ20μm)を介して、化石燃料由来の直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(大日本印刷社製:DYS−01N、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、バリア層、プラスチックフィルム、アンカーコート層、ポリオレフィン樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体8を得た。
<積層体9の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量400g/m2)を用意し、一方の面に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を、320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ20μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来のエチレン−メタクリル酸共重合体(三井デュポンポリケミカル社製、ニュクレルN0908C)を押し出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度0%、厚さ20μm)を介して、上記の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1の蒸着面を貼り合せた。続いて、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1のポリエチレンテレフタレートフィルム面上に、2液硬化型アンカー剤(三井化学社製:A3210/A3075)をコーティングして、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ20μm)を介して、化石燃料由来の直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(大日本印刷社製:DYS−01N、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、バリア層、プラスチックフィルム、アンカーコート層、接着樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体9を得た。
<積層体10の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量400g/m2)を用意し、一方の面にバイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を、320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ20μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を押出した接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ15μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製、T4100、厚さ12μm)を貼り合わせた。続いて、該ポリエチレンテレフタレートフィルム上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を押出しながら、このポリオレフィン樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ20μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンフィルム(大日本印刷社製:SKL、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、プラスチックフィルム、アンカーコート層、ポリオレフィン樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体10を得た。
<積層体11の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量400g/m2)を用意し、一方の面にバイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)50質量部と化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)50質量部とをドライブレンドした混合樹脂を、320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:48%、厚さ20μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を押出した接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ15μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製、T4100、厚さ12μm)を貼り合わせた。続いて、該ポリエチレンテレフタレートフィルム上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)50質量部と化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)50質量部とをドライブレンドした混合樹脂を押出しながら、このポリオレフィン樹脂層(バイオマス度:48%、厚さ20μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンフィルム(大日本印刷社製:SKL、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、プラスチックフィルム、アンカーコート層、ポリオレフィン樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体11を得た。
<積層体12の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量400g/m2)を用意し、一方の面に化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を、320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ20μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を押出した接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ15μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製、T4100、厚さ12μm)を貼り合わせた。続いて、該ポリエチレンテレフタレートフィルム上にアンカーコート剤(東洋モートン社製、EL540/CAT−RT32)を塗布乾燥し、アンカーコート層を形成した。その後、アンカーコート層上に、サンドラミネート法を用いて、化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)を押出しながら、この接着樹脂層(バイオマス度:0%、厚さ20μm)を介して、化石燃料由来のポリエチレンフィルム(大日本印刷社製:SKL、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、プラスチックフィルム、アンカーコート層、接着樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体12を得た。
<積層体13の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量320g/m2)を用意し、一方の面にバイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ17μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)を押出しながら、このポリオレフィン樹脂層(バイオマス度:95%、厚さ20μm)を介して、バイオマス由来の低密度ポリエチレンフィルム(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、ポリオレフィン樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体13を得た。
<積層体14の作製>
紙基材層としてミルクカートン原紙(クリアウォーター社製、坪量320g/m2)を用意し、一方の面にバイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)50質量部と化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)50質量部とをドライブレンドした混合樹脂を、320℃の樹脂温度、ライン速度100m/分で溶融押出しラミネートして、第1の熱可塑性樹脂層(バイオマス度:48%、厚さ17μm)を形成した。次に、紙基材層の第1の熱可塑性樹脂層と反対側の面に、サンドラミネート法を用いて、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)50質量部と化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)50質量部とをドライブレンドした混合樹脂を押出しながら、このポリオレフィン樹脂層(バイオマス度:48%、厚さ20μm)を介して、バイオマス由来の低密度ポリエチレンフィルム((Braskem社製、SBC818、密度:0.918g/cm3、MFR:8.1g/10分、バイオマス度:95%)50質量部と化石燃料由来の低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、LC520、密度:0.923g/cm3、MFR:3.6g/10分、バイオマス度:0%)50質量部とをドライブレンドした混合樹脂、厚さ40μm)を貼り合わせて、第1の熱可塑性樹脂層、紙基材層、ポリオレフィン樹脂層、第2の熱可塑性樹脂層が順に積層された積層体14を得た。
<液体用紙容器の作製>
上記積層体1〜14を雄型と雌型で押圧することにより、罫線加工を施すとともに、紙容器用のブランクに打ち抜いた。その後、液体紙容器充填機「DR−10」にて、シール温度条件の中心値をトップヒーター温度320℃、ボトムヒーダー温度340℃として、ブランクを製函して図4に示す形態の紙容器1〜14を作製した。
上記で作製した液体用紙容器1〜14の頂部と底部を切り取った後、頂部および底部に試験液(ミクロチェック浸透液(タイホーコーザイ製))を注入し、室温で30分間放置した後、ミクロチェック洗浄液(タイホーコーザイ製)にて洗浄を行った。その後ホットエアーで加熱し頂部および底部を平板状に開封し、液漏れ及びピンホールを下記の評価基準にて目視で評価した。評価結果を表1に示した。
(液漏れの評価基準)
○:トップシール部およびボトムシール部からの液漏れが無く、液体用紙容器としての性能が良好であった。
×:トップシール部およびボトムシール部からの液漏れが有り、液体用紙容器としての性能が不良であった。
(ピンホールの評価基準)
○:頂部および底部にピンホールが無く、液体用紙容器としての性能が良好であった。
×:頂部および底部にピンホールが有り、液体用紙容器としての性能が不良であった。
11 紙基材層
12 ポリオレフィン樹脂層
13 熱可塑性樹脂層
14 バリア層
15 プラスチックフィルム
16 接着層
40 液体紙容器
41 胴部
42 底部
43 上部
44 傾斜板
45 折込部
46 のりしろ
Claims (8)
- 少なくとも、第1の熱可塑性樹脂層と、紙基材層と、ポリオレフィン樹脂層と、第2の熱可塑性樹脂層とをこの順に備える積層体を備える液体用紙容器であって、
前記ポリオレフィン樹脂層が、バイオマス由来の低密度ポリエチレンのみで構成されるか、または、バイオマス由来の低密度ポリエチレンと化石燃料由来の低密度ポリエチレンの混合樹脂で構成され、
前記ポリオレフィン樹脂層中のバイオマス度が5%以上であり、
前記積層体がさらにバリア層を備える、液体用紙容器。 - 前記ポリオレフィン樹脂層が、前記バイオマス由来の低密度ポリエチレンを5質量%以上含む、請求項1に記載の液体用紙容器。
- 前記第1の熱可塑性樹脂層が、バイオマス由来の低密度ポリエチレンで構成されるか、または、バイオマス由来の低密度ポリエチレンと化石燃料由来の低密度ポリエチレンとの混合樹脂で構成される、請求項1または2に記載の液体用紙容器。
- 前記第2の熱可塑性樹脂層が、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、高密度ポリエチレンのいずれかである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体用紙容器。
- 前記第2の熱可塑性樹脂層が、バイオマス由来の材料を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体用紙容器。
- 前記バリア層が、無機物もしくは無機酸化物の蒸着膜または金属箔からなる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の液体用紙容器。
- 前記積層体の最内層が前記第2の熱可塑性樹脂層である、請求項1〜6のいずれか一項に液体用紙容器。
- 前記積層体の最外層が前記第1の熱可塑性樹脂層である、請求項1〜7のいずれか一項に液体用紙容器。
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