JP2022118071A - packaging material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、包装材料に関し、詳しくは清酒、焼酎、ワイン等のアルコール飲料やコーヒー、ジュース、牛乳等の液体飲料やスープ、出汁、麺つゆ等の液体食品を包装する包装材料に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a packaging material, and more particularly to a packaging material for packaging alcoholic beverages such as sake, shochu and wine, liquid beverages such as coffee, juice and milk, and liquid foods such as soup, soup stock and mentsuyu.
従来、アルコール飲料や液体飲料や液体食品等の内容物を包装する包装容器に用いられる包装材料としては、紙基材層と、内容物の保存性を高めるために酸素や水蒸気等のガス遮断性を備えたバリア層と、熱融着性樹脂からなる熱融着性樹脂層が積層された積層体が用いられることが広く知られている。しかし、熱融着性樹脂層の内容物と接する側にはシール性・密封性が優れているポリエチレン樹脂が一般的に用いられている。 Conventionally, packaging materials used for packaging containers for packaging contents such as alcoholic beverages, liquid beverages, and liquid foods include a paper base layer and a gas barrier such as oxygen and water vapor to improve the storage stability of the contents. It is widely known that a laminate is used in which a barrier layer provided with and a heat-fusible resin layer made of a heat-fusible resin are laminated. However, polyethylene resin is generally used for the side of the heat-fusible resin layer that comes into contact with the contents because of its excellent sealability.
しかしながら、熱融着性樹脂層の内容物と接する最内面にポリエチレン樹脂を用いるために内容物に含まれる成分の一部がポリエチレン樹脂に吸着されたり、特に吟醸酒の場合、吟醸酒特有の微量の香気成分が吸着され、吟醸酒の風味が損なわれるという問題がある。一方、バリア層と熱融着性樹脂層の間に介在する接着層の臭気が最内面の熱融着性樹脂層のポリエチレン樹脂層を透過して内容物に移行し内容物の味覚が低下するという問題がある。 However, since polyethylene resin is used for the innermost surface in contact with the content of the heat-sealable resin layer, some of the components contained in the content may be adsorbed by the polyethylene resin. There is a problem that the flavor of ginjo sake is impaired due to the adsorption of the aromatic components. On the other hand, the odor of the adhesive layer interposed between the barrier layer and the heat-fusible resin layer permeates the polyethylene resin layer of the innermost heat-fusible resin layer and migrates to the contents, resulting in a decrease in the taste of the contents. There is a problem.
このような問題を解決するために表面に少なくとも熱可塑性樹脂層を有し、裏面に少なくともガスバリア層とシーラント層(熱融着性樹脂層ともいう。)を有する液体用紙容器であって、シーラント層の内容物が接する面に環状オレフィン系樹脂層を用いた構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。環状オレフィン系樹脂は内容物に含まれる成分の一部が吸着されることを抑制(以下、非吸着性という。)したり、接着層の臭気が内容物へ移行することを抑制(以下、非透過性という。)できる特性を有している。特許文献1は内容物と接する面に環状オレフィン系樹脂層が用いられているために非吸着性、非透過性を備えた液体用紙容器である。
In order to solve such problems, a liquid paper container having at least a thermoplastic resin layer on the front surface and at least a gas barrier layer and a sealant layer (also referred to as a heat-fusible resin layer) on the back surface, wherein the sealant layer A configuration has been proposed in which a cyclic olefin resin layer is used on the surface with which the contents of the container come into contact (see, for example, Patent Document 1). The cyclic olefin resin suppresses the adsorption of some of the components contained in the contents (hereinafter referred to as non-adsorption), and suppresses the transfer of the odor of the adhesive layer to the contents (hereinafter referred to as non-adsorption). permeation).
しかしながら、特許文献1に記載された液体用紙容器に用いる包装材料は、シーラント層の内面に環状オレフィン系樹脂が用いられているために従来の内面にポリエチレン樹脂を用いた包装材料に比べ、シーラント層同士を加熱圧着する際、加熱温度を高くする必要があり、シーラント層を加熱したとき、紙基材層に含まれる空気が膨張したり、あるいは水分が気化して膨張することにより紙基材層とバリア層との間に気泡が発生(以下、バブリングという。)するという問題がある。特に、液体用紙容器の場合、包装材料の内面及び外面の両面から同時に加熱されるためによりバブリングが発生しやすい。
However, the packaging material used for the liquid paper container described in
そこで本発明は、上記問題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは内容物に含まれる成分の吸着を抑制(非吸着性)し、接着層の臭気が内容物へ移行することを抑制(非透過性)することができ、包装材料の熱融着部を加熱圧着する際、加熱時にバブリングが発生することを抑制できる包装材料を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and its object is to suppress the adsorption of the components contained in the contents (non-adsorbability), and to transfer the odor of the adhesive layer to the contents. The object of the present invention is to provide a packaging material capable of suppressing (non-permeable) the occurrence of bubbling during heating when the heat-sealed portion of the packaging material is thermocompression-bonded.
本発明は、上記課題を達成するために、請求項1記載の本発明は、順に少なくとも熱可塑性樹脂層、紙基材層、接着樹脂層、バリア層、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を含む熱融着性樹脂層を備えた包装材料であって、前記紙基材層が、密度0.780g/cm3以上0.850g/cm3以下の紙基材であることを特徴とする包装材料である。
In order to achieve the above object, the present invention according to
また、請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の包装材料において、前記熱融着性樹脂層が、前記バリア層の側から順に少なくともポリオレフィン樹脂層、第1の環状オレフィン共重合体樹脂層、第2の環状オレフィン共重合体樹脂層を備え、前記第1の環状オレフィン共重合体樹脂層が、前記環状オレフィン共重合体からなる樹脂を80質量%以上含み、前記第2の環状オレフィン共重合体樹脂層が、前記環状オレフィン共重合体からなる樹脂を10質量%以上80質量%以下含むことを特徴とするものである。
Further, the present invention according to
また、請求項3記載の本発明は、請求項1または請求項2に記載の包装材料において、前記接着樹脂層の厚さが、15μm以上50μm以下であることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the packaging material according to the first or second aspect, the adhesive resin layer has a thickness of 15 μm or more and 50 μm or less.
また、請求項4記載の本発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の包装材料において、前記バリア層が、金属箔または樹脂フィルムの一方の面に無機酸化物若しくは金属が蒸着された蒸着層を有する蒸着フィルムであることを特徴とするものである。
Further, the present invention according to
また、請求項5記載の本発明は、請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の包装材料において、前記熱融着性樹脂層の前記バリア層の側に備える前記ポリオレフィン樹脂層が、少なくともポリエチレン樹脂層と直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層を備えることを特徴とするものである。
Further, according to the present invention of claim 5, in the packaging material according to any one of
本発明の包装材料は、内容物と接する面に環状オレフィン共重合体からなる熱融着性樹脂層が用いられているために内容物に含まれる成分の吸着を抑制(非吸着性)でき、また、接着層の臭気が内容物へ移行することを抑制(非透過性)できるので内容物の味覚が損なわれることを防止できる。また、包装材料の熱融着部を加熱圧着する際、加熱時にバブリングが発生することを抑制することができる。 The packaging material of the present invention uses a heat-sealable resin layer made of a cyclic olefin copolymer on the surface that comes into contact with the contents, so that adsorption of the components contained in the contents can be suppressed (non-adsorptive). In addition, since the odor of the adhesive layer can be suppressed (impermeable) from transferring to the contents, it is possible to prevent the taste of the contents from being spoiled. In addition, when the heat-sealed portion of the packaging material is thermocompression-bonded, it is possible to suppress the occurrence of bubbling during heating.
上記の本発明について、図面等を用いて以下に詳述する。
図1は本発明に係る包装材料を用いた包装容器の一実施形態を示す斜視図、図2は本発明の第1実施形態に係る包装材料の層構成を示す概略断面図、図3は本発明の第2実施形態に係る包装材料の層構成を示す概略断面図、図4は本発明の第3実施形態に係る包装材料の層構成を示す概略断面図、図5は本発明に係る包装材料を用いた液体用紙容器の組立完成前の胴貼りされ折り畳まれた状態から起函され筒状にされた状態を示す斜視図、図6は本発明に係る包装材料を用いた液体用紙容器の組立完成前における頂部の加熱前にくせ折りした状態を示す斜視図、図7はチャンバー部を備えた装置本体の頂部用加熱部を説明する説明図であり、図中の100、200、300は包装材料、110は熱可塑性樹脂層、120は紙基材層、130は接着樹脂層、140はバリア層、141は樹脂フィルム、142は蒸着層、150は接着層、160は熱融着性樹脂層、161はポリオレフィン樹脂層、161aはポリエチレン樹脂層、161bは直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層、162は第1の環状オレフィン共重合体樹脂層、163は第2の環状オレフィン共重合体樹脂層、10は液体用紙容器、10’は組立完成前の液体用紙容器、11は胴部熱融着部、12は頂部熱融着部、13は注出口部、14は開口頂端部、14’はくせ折りされた開口頂端部、15は開口底端部、16は穴部、17は頂部、18は底部、20はチャンバー部、21は外面加熱部、22は内面加熱部をそれぞれ示す。
The present invention described above will be described in detail below with reference to the drawings and the like.
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a packaging container using the packaging material according to the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the layer structure of the packaging material according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the layer structure of the packaging material according to the second embodiment of the invention, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the layer structure of the packaging material according to the third embodiment of the invention, and FIG. Fig. 6 is a perspective view showing a state in which a paper container for liquid using the material is put into a cylindrical shape from a state in which the paper container for liquid has been folded and stuck to the body before completion of assembly; Fig. 7 is a perspective view showing a crooked state before heating of the top portion before completion of assembly, and Fig. 7 is an explanatory view for explaining the heating portion for the top portion of the main body of the apparatus provided with the chamber portion, in which 100, 200, 300
〔第1実施形態〕
図1は本発明に係る包装材料を用いた包装容器の一実施形態を示す斜視図であり、液体用紙容器10の例を示す。
[First embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a packaging container using the packaging material according to the present invention, showing an example of a
液体用紙容器10は、例えば、包装材料100(図2参照)を所定の罫線と切刃を備えた打抜型で所定の外郭形状に打抜いて得られた展開状態(以下、ブランクという。)とし、罫線で折り曲げブランクの端部を重ね合わせて所定幅の胴部熱融着部11を設け、胴部熱融着部11を例えばフレームシールを行い筒状とし、その後、充填機で底部熱融着部(図示しない)、頂部熱融着部12を加熱圧着して箱状に形成されたゲーブルトップ型容器を示している。胴部熱融着部11、頂部熱融着部12、底部熱融着部は包装材料100の最内層の熱融着性樹脂層160(図2参照)を対向させて熱融着したものである。なお、図1では頂部熱融着部12は見えているが、胴部熱融着部11は例えば注出口部13の反対側の図1において上下方向の一方の隅に帯状に設けられており見えないので破線で示しており、底部熱融着部は図示していない。液体用紙容器10の中には清酒、焼酎等の酒類、ジュース、お茶、水、コーヒー、乳飲料等の液体飲料、スープ等の液体食品が図示しないが充填され密封されており、液体用紙容器10の頂部17には、使用に際し、内容物等を簡単に注出できるように注出口本体とキャップを備えた注出口部13が設けられている。また、図示しないが、通常、外側となる熱可塑性樹脂層110(図2参照)の外面にグラビア印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法等により印刷が施されている。
The paper container for
図2は本発明の第1実施形態に係る包装材料100の層構成を示す概略断面図である。
包装材料100は、順に少なくとも熱可塑性樹脂層110、紙基材層120、接着樹脂層130、バリア層140、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を含む熱融着性樹脂層160を備えた構成である。また、バリア層140と熱融着性樹脂層160は接着層150を介して積層されている。接着層150は必要に応じて設けられるものである。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the layer structure of the
The
図2に示すように熱融着性樹脂層160は、バリア層140の側から順に少なくともポリオレフィン樹脂層161、第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162、第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163を備えている。熱融着性樹脂層160は、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を含んでおればよいものであって、図2に示す構成に限定されるものではないが、好ましい態様である。
As shown in FIG. 2, the heat-sealable resin layer 160 includes at least a polyolefin resin layer 161, a first cyclic olefin copolymer resin layer 162, and a second cyclic olefin copolymer resin layer in order from the
つぎに包装材料100を構成する各層について説明する。
紙基材層120は液体用紙容器10をリジッドにするために賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有するミルクカートン原紙、カップ原紙、板紙等が使用され、その紙の密度が0.780g/cm3以上0.850g/cm3以下であることを特徴とする。紙基材層120に用いる原紙の密度を規定することにより、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を含む熱融着性樹脂層160であっても、後述するが熱融着部を加熱圧着する際、バブリングが発生することを抑制することができる。原紙の密度が0.780g/cm3 未満になると、剛性、腰、強度が不足し、リジッドな液体用紙容器10が得られず、原紙の密度が0.850g/cm3を超えると熱融着部を加熱したとき発生する紙基材層の原紙に含まれる空気が膨張したり、あるいは水分が気化して膨張することにより発生する気泡が紙基材層120を通して外部へ逃げにくくなり、バブリングが発生しやすくなる。また、原紙の坪量としては100~450g/m2程度のものが使用される。
Next, each layer constituting the
For the
紙基材層120の上面に形成される熱可塑性樹脂層110は、液体用紙容器10に耐水性を付与すると共に、熱可塑性樹脂層110を対向させて熱融着させるものであり、ポリオレフィン系樹脂が使用され、主に低密度ポリエチレンが使用される。熱可塑性樹脂層110は低密度ポリエチレンを熱溶融押出法で紙基材層120の上にラミネートされる。熱可塑性樹脂層110の表面には通常印刷が施されるので印刷インキの接着性を向上させるためにコロナ放電処理等の表面処理を施すのが好ましい。
The
接着樹脂層130は押出ラミネート法、共押出ラミネート法等の方法によって紙基材層120とバリア層140とを接着する樹脂層から成っている。押出ラミネート法及び共押出ラミネート法に用いられる樹脂としては、低密度ポリエチレン、アイオノマー、エチレン-アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン-アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)等の樹脂が使用される。
The
接着樹脂層130の厚さとしては、15μm以上50μm以下であることが好ましい。厚さが15μm未満になると紙基材層120とバリア層140との接着力が不足し、厚さ50μmを超えると液体用紙容器充填密封装置にて液体用紙容器にするとき、成形不良が発生しやすくなる。
The thickness of the
バリア層140はガスバリア性を有し、酸素や水蒸気が外部から包装材料100を透過して液体用紙容器10の内部へ侵入することを防止し、また、液体用紙容器10内に充填されている内容物が有する例えば香気成分等が包装材料100を透過して液体用紙容器10の外部へ逸散することを防止する役割を果たす。バリア層140には、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムやナイロンフィルム等の樹脂フィルム141(図3参照)にアルミニウム等の金属や酸化珪素、酸化アルミニウム等を蒸着した蒸着層142(図3参照)を有する蒸着フィルムや、アルミニウム等の金属箔を用いることができる。アルミニウム箔はガスバリア性と、遮光性等の機能を付与させるものであり、厚さ5~20μmの軟質、半硬質、硬質又は合金タイプ等のアルミニウム箔が使用される。なお、バリア層140として蒸着フィルムを用いる場合、蒸着層142が接着樹脂層130側に位置するように積層される。
The
接着層150はバリア層140と熱融着性樹脂層160とを接着するために必要に応じて設けられる。接着層150としては、ウレタン系2液硬化型接着剤等や接着樹脂が用いられ、ドライラミネート法や押出ラミネート法で形成される。接着樹脂としては接着樹脂層130と同じ樹脂が使用できる。
The
熱融着性樹脂層160として、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を含むことが好ましい。環状オレフィン共重合体としては、例えば、エチレン・環状オレフィン共重合体ランダム共重合体、環状オレフィン共重合体の開環共重合体の水素化物、グラフト変性したエチレン・環状オレフィン共重合体ランダム共重合体、グラフト変性した環状オレフィン共重合体の開環共重合体などが挙げられる。環状オレフィン共重合体からなる樹脂としては、具体的にはポリプラスチックス株式会社製TOPAS(登録商標)、三井化学株式会社製APEL(登録商標)、日本ゼオン株式会社製ZEONOR(登録商標)、ZEONEX(登録商標)等が挙げられる。 It is preferable that the heat-fusible resin layer 160 contains a resin made of a cyclic olefin copolymer. Examples of the cyclic olefin copolymer include random copolymers of ethylene/cyclic olefin copolymers, hydrides of ring-opened copolymers of cyclic olefin copolymers, and random graft-modified ethylene/cyclic olefin copolymers. Examples thereof include ring-opening copolymers of cyclic olefin copolymers that are coalesced or graft-modified. Specific examples of resins made of cyclic olefin copolymers include TOPAS (registered trademark) manufactured by Polyplastics Co., Ltd., APEL (registered trademark) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., ZEONOR (registered trademark) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., and ZEONEX. (registered trademark).
熱融着性樹脂層160としては、環状オレフィン樹脂からなる単層でもよいが、2層以上の多層が好ましい。図2に示すように熱融着性樹脂層160は、接着層150の側から順に少なくともポリオレフィン樹脂層161、第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162、第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163を備える。ポリオレフィン樹脂層161のポリオレフィン樹脂としては、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、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレンが使用できるが、ポリエチレン系樹脂が好ましい。第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162は、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を80質量%以上含み、第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163は、環状オレフィン共重合体からなる樹脂を10質量%以上80質量%以下含むことが好ましい。これら3層のポリオレフィン樹脂層161、第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162、第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163は共押出して共押出フィルムとして用いることもできる。熱融着性樹脂層160の合計厚さとしては、厚さ30μm以上、80μm以下程度である。
The heat-fusible resin layer 160 may be a single layer made of a cyclic olefin resin, but preferably a multilayer of two or more layers. As shown in FIG. 2, the heat-fusible resin layer 160 includes at least a polyolefin resin layer 161, a first cyclic olefin copolymer resin layer 162, and a second cyclic olefin copolymer resin layer in order from the
熱融着性樹脂層160を構成するポリオレフィン樹脂層161はバリア層140または接着層150とのラミネート強度を高めるための層であり、第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162、第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163は環状オレフィン共重合体を含有することにより、接着層150の成分が液体用紙容器10へ移行することを防止すると共に内容物の成分が熱融着性樹脂層160に吸着されることを防止する。よって、内容物の品質を保持でき、特に内容物が液体の場合、香気成分の吸着が防止でき内容物の味覚を良好に保持できる。このように環状オレフィン共重合体樹脂は非吸着性と非透過性を備えている。一方、胴部熱融着部11、頂部熱融着部12及び底部熱融着部を熱融着するとき、低密度ポリエチレンに比べ環状オレフィン共重合体樹脂は熱融着温度を高くする必要がある。そのために、第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162に含まれる環状オレフィン共重合体の含有量を多くして非吸着性と非透過性を高め、第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163に含まれる環状オレフィン共重合体の含有量を第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162に含まれる環状オレフィン共重合体の含有量より少なくすることにより、非吸着性、非透過性を備えつつ、熱融着温度が高くなることを抑え加熱圧着する温度の選択範囲を広くすることができる。つまり、環状オレフィン共重合体が有する非吸着性等の効果と熱融着温度が低密度ポリエチレンに比べ高くなる性質とを環状オレフィン共重合体樹脂の含有量をコントロールすることにより、非吸着性等と熱融着性を両立することができる。
The polyolefin resin layer 161 that constitutes the heat-fusible resin layer 160 is a layer for increasing the strength of lamination with the
〔第2実施形態〕
図3本発明の第2実施形態に係る包装材料200の層構成を示す概略断面図である。第2実施形態の包装材料200は、バリア層140が、樹脂フィルム141の一方の面に無機酸化物若しくは金属が蒸着された蒸着層142を有する蒸着フィルムであり、それ以外は第1実施形態と同様であり、同じ符号を付して説明を省略する。なお、バリア層140の蒸着層142は接着樹脂層130側に配することが好ましい。
[Second embodiment]
< Figure 3 >It is the outline cross section diagram which shows the layer constitution of the
〔第3実施形態〕
図4は本発明の第3実施形態に係る包装材料300の層構成を示す概略断面図である。第3実施形態の包装材料300は、熱融着性樹脂層160の構成が異なるだけでそれ以外は第1実施形態と同様であり、同じ符号を付して説明を省略する。包装材料300の熱融着性樹脂層160は、接着層150の側から順に少なくともポリオレフィン樹脂層161、第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162、第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163を備えており、接着層150の側に備えるポリオレフィン樹脂層161が2層からなり、少なくともポリエチレン樹脂層161aと直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層161bを備える。ポリエチレン樹脂層161aが接着層150の側、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層161bが第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162の側に配されている。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the layer structure of the
ポリオレフィン樹脂層161のポリエチレン樹脂層161aは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が用いられるが低密度ポリエチレンが好ましく、接着層150と良好に接着できる。第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162の側に配された直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層161bは第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162と良好に接着する。また、ポリエチレン樹脂層161aの低密度ポリエチレンは直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層161bと良好に接着する。したがって、ポリオレフィン樹脂層161をこのように多層とすることにより、それぞれの層と隣接する層との層間接着が良好となり液体用紙容器10の熱融着性樹脂層160同士を熱融着した接着強度が高いものとできる。
The polyethylene resin layer 161a of the polyolefin resin layer 161 may be made of low-density polyethylene, medium-density polyethylene, or high-density polyethylene. The linear low-density polyethylene resin layer 161 b arranged on the side of the first cyclic olefin copolymer resin layer 162 adheres well to the first cyclic olefin copolymer resin layer 162 . Also, the low-density polyethylene of the polyethylene resin layer 161a adheres well to the linear low-density polyethylene resin layer 161b. Therefore, by making the polyolefin resin layer 161 multi-layered in this way, the interlayer adhesion between each layer and the adjacent layer is improved, and the adhesion strength obtained by heat-sealing the heat-sealable resin layers 160 of the
次に、バブリングが発生する状態について理解を深めるために図5、図6、図7を参照しながら頂部熱融着部12の加熱圧着される状態を説明する。 Next, in order to deepen the understanding of the state in which bubbling occurs, the state in which the top heat-sealed portion 12 is heat-sealed will be described with reference to FIGS.
まず、液体用紙容器10の組立について説明する。包装材料に罫線を施し、所定の形状に打抜いたブランク(図示しない)から図1で示すような液体用紙容器10を組み立てるには、略矩形のブランクを折り畳み対向する一方の端部を例えばフレームシールにより胴部熱融着部11を熱融着して筒貼りし、組立完成前の筒状に胴貼りされ折り畳まれたフラットな状態とする。これを液体用紙容器充填密封装置に供給して、図5に示すように折り畳まれたフラットな状態の液体用紙容器を起函し両端に開口頂端部14と開口底端部15を備えた角筒状にされた組立完成前の液体用紙容器10’とし、まず底部側の折罫で折り込み加熱、圧着して底部を成形し、開口頂端部14より内容物を充填後、頂部形成板をくせ折りしてゲーブルトップ型(切妻型)を成形し、その後、内面を加熱し、最後に頂部形成板の頂部熱融着部12を重合して圧着接合し頂部を形成することにより液体用紙容器10の組立が完成する。なお、注出口部13は内容物充填前に例えばブランクの所定位置に注出口部13の外径よりやや大きい円形状に打ち欠いた穴部16に取り付けられる。
First, the assembly of the
図5は液体用紙容器の組立完成前の胴貼りされ折り畳まれた状態から起函され筒状にされた状態を示す斜視図である。起函され筒状にされた組立完成前の液体用紙容器10’は、両端が開口とされ、一方に開口頂端部14と他方に開口底端部15を有している。まず開口底端部15を折罫で折り込み加熱、圧着して底部を成形し、内容物が開口頂端部14から充填される。その後、図6に示すように頂部形成板を折罫によりくせ折りする。なお、図6には図を簡明にするために注出口部13は省略している。
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the paper container for liquid has been erected into a cylindrical shape from a state in which the paper container for liquid has been assembled and folded. The unassembled paper container 10' for liquid, which has been erected into a cylindrical shape, is open at both ends, and has an open
つぎに図7を参照しながらくせ折りされた開口頂端部14’の頂部熱融着部12の内面及び外面が同時に加熱される状態について説明する。図7に示すように加熱装置本体(図示しない)は、外面加熱部21と内面加熱部22が設けられたチャンバー部20を備えており、チャンバー部20がくせ折りされた開口頂端部14’に覆い被さるように下降して加熱し、加熱後、上昇してくせ折りされた開口頂端部14’より離脱するという動作をするものである。加熱に際し、下降したチャンバー部20は液体用紙容器のくせ折りされた開口頂端部14’に覆い被さり、くせ折りされた開口頂端部14’の内面及び外面は、内面加熱部22及び外面加熱部21により内外から囲まれた状態となり、装置本体内の熱風供給部より供給される所定温度に加熱された空気を外面加熱部21及び内面加熱部22の多数の熱風噴射小孔(図示しない)より図7に太線の矢印で示す如く、くせ折りされた開口頂端部14’の接着すべき頂部熱融着部12に向けて熱風を噴射するように構成されており、頂部熱融着部12の内面の熱融着性樹脂層160及び外面の熱可塑性樹脂層110が同時に加熱溶融される。加熱後、チャンバー部20を備えた装置本体は上昇し、くせ折りされた開口頂端部14’より離脱する。次に頂部加圧装置(図示しない)で圧着接合され頂部熱融着部12を形成することにより、図1に示すゲーブルトップ型の液体用紙容器10が完成する。頂部熱融着部12を圧着接合するために通常300℃以上の高温熱風が頂部熱融着部12を含む部分に吹き付けられる。このとき、熱風温度が高温になるほど、バブリングが発生しやすくなる。したがって、熱融着性樹脂層160に環状オレフィン共重合体が含まれていると従来の低密度ポリエチレンに比べ熱融着温度を高くしなければならず、バブリングの発生防止策が必要になる。
Next, with reference to FIG. 7, the state in which the inner surface and the outer surface of the top heat-sealed portion 12 of the crimped open top end portion 14' are heated at the same time will be described. As shown in FIG. 7, the heating device main body (not shown) includes a
しかし、本発明の包装材料100、200、300は、紙基材層120が、密度0.780g/cm3以上0.850g/cm3以下とすることにより、熱融着性樹脂層160の内容物と接する側が環状オレフィン共重合体樹脂であっても頂部熱融着部12にバブリングが発生することを抑制することができる。すなわち、頂部熱融着部12が加熱されたとき、紙基材層に含まれる空気が膨張したり、あるいは水分が気化して膨張することにより発生した気泡が、紙基材層120の密度が前記の範囲に規定されているので紙基材層120が通気口となって外部に逃げるためと考えられる。また、底部熱融着部についても同様にバブリングが発生することを抑制することができる。
However, in the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、代表的な構成例について次に列挙する。
(1)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/接着樹脂層130/バリア層140/接着層150/熱融着性樹脂層160〔ポリオレフィン樹脂層161/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163〕<第1実施形態>
(2)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/接着樹脂層130/バリア層140/熱融着性樹脂層160〔ポリオレフィン樹脂層161/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163〕
(3)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/接着樹脂層130/バリア層140/接着層150/熱融着性樹脂層160〔ポリオレフィン樹脂層161(ポリエチレン樹脂層161a/直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層161b)/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163〕<第3実施形態>
(4)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/接着樹脂層130/バリア層140/熱融着性樹脂層160〔ポリオレフィン樹脂層161(ポリエチレン樹脂層161a/直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層161b)/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163〕<第3実施形態>
(5)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/接着樹脂層130/バリア層140(蒸着層142/樹脂フィルム141)/接着層150/熱融着性樹脂層160〔ポリオレフィン樹脂層161/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163〕<第2実施形態>
(6)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/接着樹脂層130/バリア層140(蒸着層142/樹脂フィルム141)/熱融着性樹脂層160〔ポリオレフィン樹脂層161/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163〕
(7)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/接着樹脂層130/バリア層140(蒸着層142/樹脂フィルム141)/接着層150/熱融着性樹脂層160〔ポリオレフィン樹脂層161(ポリエチレン樹脂層161a/直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層161b)/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163〕
(8)熱可塑性樹脂層110/紙基材層120/接着樹脂層130/バリア層140(蒸着層142/樹脂フィルム141)/熱融着性樹脂層160〔ポリオレフィン樹脂層161(ポリエチレン樹脂層161a/直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層161b)/第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162/第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163〕
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and representative configuration examples are listed below.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
さらに実施例を挙げて、本発明を詳しく説明する。 Further, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[実施例1]
まず、厚さ17.5μmのポリエチレン樹脂層161a、厚さ10μmの直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層161b、厚さ5μmの第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162、厚さ7.5μmの第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163を順に積層した総厚さ40μmの環状オレフィン共重合体からなる樹脂を含む熱融着性樹脂層160を多層インフレーション法により製膜して共押出フィルムを作製した。各層には次の樹脂または樹脂組成物を用いた。
ポリエチレン樹脂層161a:低密度ポリエチレン(MFR4.0g/10分、密度0.923g/cm3)
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層161b:直鎖状低密度ポリエチレン(MFR2.3g/10分、密度0.914g/cm3)
第1の環状オレフィン共重合体樹脂層162:環状オレフィンコポリマーCOC(ポリプラスチックス株式会社製、TOPAS)
第2の環状オレフィン共重合体樹脂層163:環状オレフィンコポリマーCOC(ポリプラスチックス株式会社製、TOPAS)40質量%、直鎖状低密度ポリエチレン(MFR2.0g/10分、密度0.904g/cm3)45質量%、低密度ポリエチレン(MFR4.0g/10分、密度0.923g/cm3)5質量%、アンチブロッキング剤マスターバッチ(住友化学株式会社製、EMB-21)10質量%を十分に混錬して樹脂組成物を調整した。
[Example 1]
First, a polyethylene resin layer 161a with a thickness of 17.5 μm, a linear low-density polyethylene resin layer 161b with a thickness of 10 μm, a first cyclic olefin copolymer resin layer 162 with a thickness of 5 μm, a second layer with a thickness of 7.5 μm. A heat-fusible resin layer 160 containing a resin made of a cyclic olefin copolymer having a total thickness of 40 μm, in which the cyclic olefin copolymer resin layers 163 of No. 2 are laminated in order, is formed by a multi-layer inflation method to prepare a coextruded film. did. The following resins or resin compositions were used for each layer.
Polyethylene resin layer 161a: low-density polyethylene (MFR 4.0 g/10 minutes, density 0.923 g/cm 3 )
Linear low-density polyethylene resin layer 161b: Linear low-density polyethylene (MFR 2.3 g/10 minutes, density 0.914 g/cm 3 )
First cyclic olefin copolymer resin layer 162: cyclic olefin copolymer COC (manufactured by Polyplastics Co., Ltd., TOPAS)
Second cyclic olefin copolymer resin layer 163: cyclic olefin copolymer COC (manufactured by Polyplastics Co., Ltd., TOPAS) 40% by mass, linear low-density polyethylene (MFR 2.0 g/10 minutes, density 0.904 g/cm 3 ) 45% by mass, 5% by mass of low-density polyethylene (MFR 4.0 g/10 min, density 0.923 g/cm 3 ), and 10% by mass of anti-blocking agent masterbatch (EMB-21, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was kneaded to prepare a resin composition.
つぎに紙基材層120として坪量400g/m2 の、密度0.828g/cm3の板紙を用い、バリア層140として厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)の片面に酸化アルミニウムの蒸着層(VM)を有する酸化アルミニウム蒸着PETフィルム(VMPET)を用い、板紙の一方の面にアンカーコート剤(AC)を塗布し、接着樹脂層130の樹脂としてエチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)を用い、板紙のAC面とVMPETのVM(蒸着層)とをEMAAを厚さ25μmで押出しながらサンドイッチラミネート法で積層した。次に接着層150の樹脂としてエチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)を用い、熱融着性樹脂層160として作製した前記共押出フィルムのポリエチレン樹脂層161a面とVMPETのPET面とをEMAAを厚さ25μmで押出しながらサンドイッチラミネート法で積層した。次に板紙の他方の面にアンカーコート剤(AC)を塗布し、熱可塑性樹脂層110として低密度ポリエチレン(LDPE)を使用して厚さ25μmで押出コーティング法により積層し、そのLDPEの表面にコロナ放電処理を施し、グラビア印刷法またはオフセット印刷法でコロナ放電処理した面に印刷して印刷層を設けて包装材料を作製した。得られた包装材料の構成は、<印刷層/LDPE25μm/板紙400g/m2/EMAA25μm/VMPET12μm/EMAA25μm/熱融着性樹脂層40μm>なる液体用紙容器用包装材料とした。
Next, paperboard having a basis weight of 400 g/m 2 and a density of 0.828 g/cm 3 was used as the
[実施例2]
紙基材層120として坪量400g/m2、密度0.783g/cm3の板紙を用いた以外は実施例1と同様にして包装材料を作製した。
[Example 2]
A packaging material was produced in the same manner as in Example 1, except that a paperboard having a basis weight of 400 g/m 2 and a density of 0.783 g/cm 3 was used as the
[実施例3]
紙基材層120として坪量410g/m2、密度0.840g/cm3の板紙を用いた以外は実施例1と同様にして包装材料を作製した。
[Example 3]
A packaging material was produced in the same manner as in Example 1, except that a paperboard having a basis weight of 410 g/m 2 and a density of 0.840 g/cm 3 was used as the
[比較例1]
紙基材層120として坪量400g/m2、密度0.722g/cm3の板紙を用いた以外は実施例1と同様にして包装材料を作製した。
[Comparative Example 1]
A packaging material was produced in the same manner as in Example 1, except that a paperboard having a basis weight of 400 g/m 2 and a density of 0.722 g/cm 3 was used as the
[比較例2]
紙基材層120として坪量400g/m2、密度0.855g/cm3の板紙を用いた以外は実施例1と同様にして包装材料を作製した。
[Comparative Example 2]
A packaging material was produced in the same manner as in Example 1, except that a paperboard having a basis weight of 400 g/m 2 and a density of 0.855 g/cm 3 was used as the
実施例1~3及び比較例1~2で得られた液体用紙容器用包装材料を用いて容量1.8リットルのゲーブルトップ型液体用紙容器を作製し、包装材料の加工適性及び充填適性について評価を行い、結果を表1に示した。 Using the liquid paper container packaging materials obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, a gable top liquid paper container with a capacity of 1.8 liters was produced, and the processability and filling suitability of the packaging material were evaluated. and the results are shown in Table 1.
評価方法及び評価基準は次のとおりである。
〔加工適性〕
包装材料を所定の罫線と所定のブランク形成用切刃を備えた抜型を搭載した打抜き機で打抜きブランクを作製した。次に、ブランクを折り曲げながら一方の対向する端縁を胴部熱融着部11として重ね合わせフレームシールを行い、製函機にて貼加工して筒状の折り畳まれた液体用紙容器とした。
[バブリング状態]
貼加工して筒状の折り畳まれた液体用紙容器の胴部熱融着部11についてバブリング状態を目視検査した。評価基準はバブリング発生ありを?、バブリング発生なしを○とした。
[貼り曲がり状態]
筒状の折り畳まれた液体用紙容器の貼加工状態を目視検査した。評価基準は筒状の折り畳まれた液体用紙容器の一方の開口部側の幅寸法と他方の開口部側の幅寸法を比べ、1.0mm未満であれば良好として○、1.0mm以上は貼り曲がりありとして?とした。
The evaluation method and evaluation criteria are as follows.
[Processability]
A blank was produced by punching the packaging material with a punching machine equipped with a cutting die having predetermined ruled lines and a predetermined blank forming cutting edge. Next, while the blank was folded, one of the opposing edges was used as the trunk heat-sealed portion 11 to overlap and frame-seal.
[Bubbling state]
The state of bubbling was visually inspected for the body heat-sealed portion 11 of the paper container for liquid that had been pasted and folded into a cylindrical shape. Is there bubbling as an evaluation criterion? , No occurrence of bubbling was evaluated as ○.
[Bent state]
The lamination condition of the cylindrical folded liquid cartons was visually inspected. The evaluation criteria are comparing the width dimension of one opening side of the cylindrical folded paper container for liquid and the width dimension of the other opening side. Assuming there is a curve? and
〔充填適性〕
筒状のカートン組立装置等を搭載した紙容器充填密封装置で折り畳まれた液体用紙容器を起函して組立てて、図1に示すゲーブルトップ型の液体用紙容器10を作製した。
[バブリング発生温度]
チャンバー部の温度を290℃から330℃の間で10℃毎に変化させ、バブリングが発生する温度を測定した。
バブリング発生の有無は次にようにして確認した。図1に示す液体用紙容器10を頂部17と底部18との間で水平方向に切断して上下に二分し供試サンプルとした。供試サンプルの頂部17及び底部18の切断口を上にして切断口から試験液を入れ、切断口を上にして約1時間静置した。その後、熱融着部の紙基材層120に試験液が浸透して着色していないかを目視検査した。着色が認められたものを?、着色がなかったものを〇とし、?の評価になった温度をバブリング発生温度とした。試験液としては、ミクロチェック浸透液
(イチネンケミカルズ)を用いた。
[成形性]
頂部17または底部18で罫線に沿って包装材料を折り込んだ際、折り込みズレが発生したり、折り込みシワが発生したものを成形不良として?とした。成形不良がなく良好なものを〇とした。なお、頻度は少ないが折り込みズレ、シワ等の成形不良が認められたものを△とした。
[Filling suitability]
The folded paper container for liquid was erected and assembled by a paper container filling and sealing device equipped with a cylindrical carton assembling device or the like to produce a gable-top paper container for
[Bubbling temperature]
The temperature of the chamber part was changed from 290° C. to 330° C. in increments of 10° C., and the temperature at which bubbling occurred was measured.
The presence or absence of bubbling was confirmed as follows. The
[Moldability]
When the packaging material is folded along the ruled lines at the
表1に示すように実施例1~3は良好な加工適性及び充填適性が得られ、特に加工適性及び充填適性においてバブリングの発生が認められず、良好であった。比較例1はバブリングは良好であったが貼り曲がりが認められ、加工適性が劣るものであった。また、充填適性において、バブリング発生温度は330℃で良好であったが、成形不良が発生した。比較例2については加工適性においてバブリングの発生が認められ加工適性が劣った。また充填適性においては、300℃でバブリングの発生が認められ、成形性においても板紙の剛度が強すぎ約10%の頻度で成形不良が認められ、十分なものではなかった。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 3, good processability and filling suitability were obtained. In Comparative Example 1, bubbling was good, but bending was observed in sticking, and the workability was poor. In terms of filling aptitude, the temperature at which bubbling occurred was good at 330°C, but molding defects occurred. In Comparative Example 2, bubbling was observed in the processability, and the processability was poor. In terms of filling suitability, occurrence of bubbling was observed at 300° C., and in terms of moldability, the rigidity of the paperboard was too high, and molding defects were observed at a frequency of about 10%, which was not sufficient.
10 液体用紙容器
10’ 組立完成前の液体用紙容器
11 胴部熱融着部
12 頂部熱融着部
13 注出口部
14 開口頂端部
14’ くせ折りされた開口頂端部
15 開口底端部
16 穴部
17 頂部
18 底部
20 チャンバー部
21 外面加熱部
22 内面加熱部
100、200、300 包装材料
110 熱可塑性樹脂層
120 紙基材層
130 接着樹脂層
140 バリア層
141 樹脂フィルム
142 蒸着層
150 接着層
160 熱融着性樹脂層
161 ポリオレフィン樹脂層
161a ポリエチレン樹脂層
161b 直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層
162 第1の環状オレフィン共重合体樹脂層
163 第2の環状オレフィン共重合体樹脂層
10 Paper container for liquid 10' Paper container for liquid before assembly completion 11 Body heat-sealed part 12 Top heat-sealed
Claims (5)
前記熱融着性樹脂層が、前記バリア層の側から順に少なくともポリオレフィン樹脂層、第1の環状オレフィン共重合体樹脂層、第2の環状オレフィン共重合体樹脂層を備え、
前記第2の環状オレフィン共重合体樹脂層に含まれる環状オレフィン共重合体の含有量が第1の環状オレフィン共重合体樹脂層に含まれる環状オレフィン共重合体の含有量より少ないことを特徴とする包装材料。 A packaging material comprising, in order, at least a thermoplastic resin layer, a paper base layer, an adhesive resin layer, a barrier layer, and a heat-fusible resin layer containing a resin composed of a cyclic olefin copolymer,
The heat-fusible resin layer comprises, in order from the barrier layer side, at least a polyolefin resin layer, a first cyclic olefin copolymer resin layer, and a second cyclic olefin copolymer resin layer,
The content of the cyclic olefin copolymer contained in the second cyclic olefin copolymer resin layer is less than the content of the cyclic olefin copolymer contained in the first cyclic olefin copolymer resin layer. packaging material.
前記第2の環状オレフィン共重合体樹脂層が、前記環状オレフィン共重合体からなる樹脂を10質量%以上80質量%以下含むことを特徴とする請求項1に記載の包装材料。 The first cyclic olefin copolymer resin layer contains 80% by mass or more of the resin made of the cyclic olefin copolymer,
The packaging material according to claim 1, wherein the second cyclic olefin copolymer resin layer contains 10% by mass or more and 80% by mass or less of the resin composed of the cyclic olefin copolymer.
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