JP2023144880A

JP2023144880A - 液体紙容器

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Publication number: JP2023144880A
Application number: JP2022052068A
Authority: JP
Inventors: 智彦真鍋; Tomohiko Manabe; 康司大塚; Yasushi Otsuka
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2022-03-28
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2023-10-11

Abstract

【課題】デラミネーションを防止できる液体紙容器を提供する。【解決手段】外面側から順に、熱可塑性を有する外面接着層５２、紙製の紙基材層５４、バリア基材層６４上に蒸着した蒸着膜から成る第１バリア層６２、熱可塑性のシーラント層７３を積層したブランク板１０により形成される液体用紙容器１において、シーラント層７３の外面側に隣接してエチレン－ビニルアルコール共重合体樹脂から成る第２バリア層７２を設けた。【選択図】図３

Description

本発明は、液体を収納する液体紙容器に関する。

飲料、洗浄剤等の包装に使用される従来の液体紙容器は特許文献１に開示されている。この液体紙容器は紙層の外面にポリエチレン層を積層し、内面にバリア層、耐内容物層及びシーラント層を順に積層したブランク板を折曲して形成される。バリア層はアルミニウム箔から成り、酸素及び水蒸気を遮蔽する。耐内容物層はナイロンを含み、シーラント層に亀裂が生じた際に耐内容物層によりアルカリ性の内容物がバリア層に侵入することを妨げる。これにより、アルカリ性の内容物によるアルミニウム箔の腐食等を防止する。

特開平０８－１１８６０号公報（第２頁－第７頁、第１図）

しかしながら、上記従来の液体紙容器によると、ナイロンを含む耐内容物層とシーラント層とがドライラミネート接着剤または押出樹脂により接着される。この時、アルカリ性または酸性の内容物によってドライラミネート接着剤または押出樹脂の下地のアンカーコート剤が劣化してデラミネーションが発生する問題があった。

本発明は、デラミネーションを防止できる液体紙容器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、外面側から順に、熱可塑性を有する外面接着層、紙製の紙基材層、バリア基材層上に蒸着した蒸着膜から成る第１バリア層、熱可塑性のシーラント層を積層したブランク板により形成される液体用紙容器において、前記シーラント層の外面側に隣接してエチレン－ビニルアルコール共重合体樹脂から成る第２バリア層を設けたことを特徴としている。

また本発明は上記構成の液体紙容器において、前記バリア基材層と前記第２バリア層との間にドライラミネート接着剤が配されることを特徴としている。

また本発明は上記構成の液体紙容器において、前記第２バリア層の外面側に熱可塑性の熱可塑性樹脂層を有し、前記バリア基材層と前記熱可塑性樹脂層とが前記ドライラミネート接着剤により接着されることを特徴としている。

また本発明は上記構成の液体紙容器において、アンカーコート剤を設けた前記バリア基材層と前記第２バリア層との間に熱可塑性の層間接着層が配されることを特徴としている。

また本発明は上記構成の液体紙容器において、前記第２バリア層の外面側に熱可塑性の熱可塑性樹脂層を有し、前記バリア基材層と前記熱可塑性樹脂層とが前記層間接着層により接着されることを特徴としている。

また本発明は上記構成の液体紙容器において、前記第１バリア層の内面側に隣接する熱可塑性の層間接着層が配されることを特徴としている。

また本発明は上記構成の液体紙容器において、前記第２バリア層の外面側に熱可塑性の熱可塑性樹脂層を有し、前記第１バリア層と前記熱可塑性樹脂層とが前記層間接着層により接着されることを特徴としている。

本発明によると、蒸着膜から成る第１バリア層を有し、熱可塑性のシーラント層の外面側に隣接するエチレン－ビニルアルコール共重合体樹脂の第２バリア層が設けられる。これにより、アルカリ性または酸性の強い内容物の場合であっても第２バリア層によって外面側への内容物の浸透が防止される。従って、内容物による液体紙容器のデラミネーションを防止することができる。

本発明の第１実施形態の液体紙容の斜視図本発明の第１実施形態の液体紙容器のブランク板を示す平面図本発明の第１実施形態の液体紙容器のブランク板の層構成を示す断面図本発明の第２実施形態の液体紙容器のブランク板の層構成を示す断面図本発明の第３実施形態の液体紙容器のブランク板の層構成を示す断面図

＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は第１実施形態の液体紙容器の斜視図である。液体紙容器１はゲーベルトップ型に構成され、酒類（日本酒、ワイン、焼酎等）、飲料類（コーヒー、乳飲料、ジュース、お茶等）、調味料（ドレッシング等）、衛生用品（シャンプー、リンス等）、洗浄剤（洗剤、漂白剤等）等の液状の内容物が充填される。特に液体紙容器１はＰＨの大きい内容物またはＰＨの小さい内容物の充填に適している。

液体紙容器１は本体部２と注出部材３とを備えている。本体部２は紙基材層５４（図３参照）を有するブランク板１０（図２参照）を箱形状に折曲して形成される。本体部２は筒状の胴部５の底面が底面部６により塞がれ、胴部５の天面が傾斜屋根部７により塞がれる。注出部材３は樹脂成形品から成り、内容物の注出口を形成してキャップ３ａにより開閉される。

図２は液体紙容器１の本体部２を展開したブランク板１０の平面図を示している。ブランク板１０は所定位置に折り線９が設けられ、矩形の背面板１１、側面板１２、前面板１３、側面板１４、糊代片１５が一方向に順に連設される。

背面板１１の上端には天井背面板３１が連設され、下端には底面板２１が連設される。側面板１２の上端には天井側面板３２が連設され、下端には底面板２２が連設される。前面板１３の上端には天井前面板３３が連設され、下端には底面板２３が連設される。側面板１４の上端には天井側面板３４が連設され、下端には底面板２４が連設される。糊代片１５の上端には糊代片３５が連設され、下端には糊代片２５が連設される。天井前面板３３には注出部材３（図１参照）を取り付ける挿通孔３３ａが設けられる。

天井前面板３３及び天井背面板３１の上端面は水平に形成される。天井側面板３２、３４の上端面３２ｄ、３４ｄは両側端から中央に向かって傾斜した凸面に形成される。

ブランク板１０は折り線９で折曲して糊代片１５、糊代片２５及び糊代片３５で熱接着することにより、筒状に形成される。即ち、一端の側面板１４に連設される糊代片１５が他端の背面板１１に熱接着されることによって、周方向に閉じた状態の筒状の胴部５（図１参照）が形成される。

一端の底面板２４に連設される糊代片２５が他端の底面板２１に熱接着されることによって、底面部６（図１参照）が下端を開放して周方向に閉じた状態に形成される。一端の天井側面板３４に連設される糊代片３５が他端の天井背面板３１に熱接着されることによって、傾斜屋根部７（図１参照）が上端を開放して周方向に閉じた状態に形成される。

底面部６は各底面板２１～２４を折り線９で折り畳み、熱接着により胴部５の底面を塞いだ状態で固着される。

傾斜屋根部７の天井前面板３３には挿通孔３３ａに挿入された注出部材３が挿通孔３３ａの周囲に熱接着される。そして、天井前面板３３、天井背面板３１、天井側面板３２及び天井側面板３４を折り線９で折曲し、所定箇所を熱接着される。これにより、傾斜屋根部７は胴部５の天面を塞いだ状態で固着される。

図３はブランク板１０の層構成を示す断面図である。ブランク板１０は外面側から順に外面接着層５２、紙基材層５４、層間接着層６１、第１バリア層６２、バリア基材層６４、熱可塑性樹脂層７１、第２バリア層７２、シーラント層７３を積層して形成される。

紙基材層５４の外面及び内面にはそれぞれ、イミン系、ウレタン系、アクリル系等のアンカーコート剤５３、５５が印刷により形成される。バリア基材層６４と熱可塑性樹脂層７１との間には、エポキシ系、アクリル系等のドライラミネート接着剤６５が配される。

紙基材層５４は例えば坪量が１３０～４５０ｇ／ｍ²の板紙により形成される。外面接着層５２は熱可塑性樹脂により形成され、ブランク板１０の外面を熱接着する熱接着層を構成する。外面接着層５２は例えば厚みが１５～３５μｍのポリエチレン（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）等により形成される。ＥＣ（Extrusion Coating）法により、紙基材層５４に設けたアンカーコート剤５３上に外面接着層５２が押し出して積層される。これにより、紙基材層５４の表面を樹脂で覆うコート紙５０が形成される。

外面接着層５２の外面はコロナ処理され、グラビア印刷またはオフセット印刷により所定位置に印刷層５１が形成される。

尚、アンカーコート剤５３、５５を省き、紙基材層５４の表面にコロナ処理を施してもよい。

層間接着層６１は熱可塑性樹脂から成り、例えば厚みが１５～３５μｍのエチレン・アクリル酸樹脂（ＥＡＡ）、エチレン・メタクリル酸共重合樹脂（ＥＭＡＡ）等により形成される。層間接着層６１により後述するバリアフィルム６０が紙基材層５４上に接着される。

第１バリア層６２はバリア基材層６４上に蒸着された蒸着膜により形成される。バリア基材層６４は、例えば厚みが９～２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ナイロンフィルム等により形成される。バリア基材層６４の一面に第１バリア層６２を蒸着してバリアフィルム６０が形成される。

第１バリア層６２は金属蒸着膜（アルミニウム蒸着膜等）または無機酸化物蒸着膜（シリカ蒸着膜、アルミナ蒸着膜等）により形成される。第１バリア層６２はガスバリア性を有し、液体紙容器１内への酸素、水蒸気等の侵入を防止する。

第１バリア層６２はバリア基材層６４の外面側に配され、層間接着層６１に隣接する。エチレン・アクリル酸樹脂及びエチレン・メタクリル酸共重合樹脂は金属及び酸化物との接着性が優れる。このため、層間接着層６１によりコート紙５０とバリアフィルム６０とを確実に接着することができる。

第２バリア層７２はエチレン－ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＯＨ）により例えば２～１２μｍの厚みに形成される。エチレン－ビニルアルコール共重合体樹脂は液体の浸透を防止し、特にＰＨの高いアルカリ及びＰＨの低い酸に対しても浸透を防止することができる。

シーラント層７３は熱可塑性樹脂から成り、例えば厚み１５～８０μｍの低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、メタロセン触媒を用いて重合した直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等により形成される。

熱可塑性樹脂層７１はシーラント層７３と同様の熱可塑性樹脂から成り、例えば、厚みが１５～８０μｍの低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）により形成される。

熱可塑性樹脂層７１、第２バリア層７２及びシーラント層７３はＥＣ法により積層され、シーラントフィルム７０を形成する。シーラントフィルム７０はドライラミネート接着剤６５によってバリアフィルム６０とドライラミネートされる。

第２バリア層７２の両面に熱可塑性樹脂層７１及びシーラント層７３を設けることにより、シーラントフィルム７０のカールを抑制することができる。尚、熱可塑性樹脂層７１を省いてシーラントフィルム７０を形成してもよい。また、バリアフィルム６０上にアンカーコート剤を設け、第２バリア層７２、シーラント層７３を順に押し出して積層してもよい。

上記構成のブランク板１０を折曲して所定箇所の対向するシーラント層７３同士、対向する外面接着層５２同士、対向するシーラント層７３と外面接着層５２がそれぞれ熱接着され、液体紙容器１が形成される。

液体紙容器１の内面側のシーラント層７３に亀裂が生じた際に、第２バリア層７２によって内容物の外面側への浸透を防止できる。このため、アルカリ性または酸性の強い内容物の場合であっても、ドライラミネート接着剤６５に内容物が到達しないためドライラミネート接着剤６５の劣化が防止される。従って、ドライラミネート接着剤６５の劣化によるデラミネーションを防止することができる。

本実施形態によると、蒸着膜から成る第１バリア層６２を有し、熱可塑性のシーラント層７３の外面側に隣接するエチレン－ビニルアルコール共重合体樹脂の第２バリア層７２が設けられる。これにより、アルカリ性または酸性の強い内容物の場合であっても第２バリア層７２によって外面側への内容物の浸透が防止される。従って、内容物による液体紙容器１のデラミネーションを防止することができる。

また、バリア基材層６４と第２バリア層７２との間にドライラミネート接着剤６５が配される。このため、バリア基材層６４を含むフィルム（バリアフィルム６０）と第２バリア層７２を含むフィルム（シーラントフィルム７０）とがドライラミネート接着剤６５により接着される。これにより、第１バリア層６２の内面側に第２バリア層７２を配した液体紙容器１を容易に実現することができる。

また、第２バリア層７２の外面側に熱可塑性の熱可塑性樹脂層７１を有し、バリア基材層６４と熱可塑性樹脂層７１とがドライラミネート接着剤６５により接着される。これにより、熱可塑性樹脂層７１、第２バリア層７２、シーラント層７３を積層したシーラントフィルム７０のカールを防止することができる。

＜第２実施形態＞
次に、図４は第２実施形態の液体紙容器１のブランク板１０の層構成を示す断面図を示している。説明の便宜上、前述の図３と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第１実施形態に対し、バリアフィルム６０とシーラントフィルム７０との接着方法が異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

第１バリア層６２を含むバリアフィルム６０は内面側のバリア基材層６４上にアンカーコート剤６６を配し、熱可塑性樹脂により形成される層間接着層６７が押し出される。層間接着層６７によりバリアフィルム６０とシーラントフィルム７０とが接着される。

層間接着層６７は例えば、厚みが１０～４０μｍのポリエチレン（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）等により形成される。層間接着層６７と熱可塑性樹脂層７１との間にこれらと異なる熱可塑性樹脂を設けてもよい。

尚、熱可塑性樹脂層７１を省いてシーラントフィルム７０を形成してもよい。また、バリアフィルム６０に設けたアンカーコート剤６６上に、第２バリア層７２、シーラント層７３を順に押し出して積層してもよい。

本実施形態によると、第１実施形態と同様に、第２バリア層７２によって外面側への内容物の浸透が防止される。このため、アンカーコート剤６６の劣化を防止し、内容物による液体紙容器１のデラミネーションを防止することができる。

また、バリア基材層６４と第２バリア層７２との間に熱可塑性の層間接着層６７が配される。このため、バリア基材層６４を含むフィルム（バリアフィルム６０）と第２バリア層７２を含むフィルム（シーラントフィルム７０）とが層間接着層６７により接着される。これにより、第１バリア層６２の内面側に第２バリア層７２を配した液体紙容器１を容易に実現することができる。

また、第２バリア層７２の外面側に熱可塑性の熱可塑性樹脂層７１を有し、バリア基材層６４と熱可塑性樹脂層７１とが層間接着層６７により接着される。これにより、熱可塑性樹脂層７１、第２バリア層７２、シーラント層７３を積層したシーラントフィルム７０のカールを防止することができる。

＜第３実施形態＞
次に、図５は第３実施形態の液体紙容器１のブランク板１０の層構成を示す断面図を示している。説明の便宜上、前述の図４と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第２実施形態に対し、バリアフィルム６０の配置が異なっている。その他の部分は第２実施形態と同様である。

バリアフィルム６０は内面側に第１バリア層６２を配し、熱可塑性樹脂の層間接着層６７を介してシーラントフィルム７０と接着される。層間接着層６７は例えば厚みが１５～３０μｍのエチレン・アクリル酸樹脂（ＥＡＡ）、エチレン・メタクリル酸共重合樹脂（ＥＭＡＡ）等により形成される。金属及び酸化物との接着性の高い層間接着層６７が第１バリア層６２に隣接するため、バリアフィルム６０上のアンカーコート剤６６（図４参照）を省くことができる。

尚、熱可塑性樹脂層７１を省いてシーラントフィルム７０を形成してもよい。また、バリアフィルム６０上に層間接着層６７、第２バリア層７２、シーラント層７３を順に押し出して積層してもよい。

本実施形態によると、第１、第２実施形態と同様に、第２バリア層７２によって外面側への内容物の浸透が防止される。このため、層間接着層６７の外面の微小な凹凸に内容物が蓄積されることによる第１バリア層６２と層間接着層６７との間のデラミネーションを防止することができる。

また、第１バリア層６２の内面側に隣接する熱可塑性の層間接着層６７が配される。このため、第１バリア層６２の内面側に第２バリア層７２を配した液体紙容器１を容易に実現することができる。

また、第２バリア層７２の外面側に熱可塑性の熱可塑性樹脂層７１を有し、第１バリア層６２と熱可塑性樹脂層７１とが層間接着層６７により接着される。これにより、熱可塑性樹脂層７１、第２バリア層７２、シーラント層７３を積層したシーラントフィルム７０のカールを防止することができる。

第１～第３実施形態において、液体紙容器１がゲーベルトップ型であるが、直方体形状のフラット型の液体紙容器であってもよい。

以下に各実施形態の液体紙容器１の評価を行うために形成した実施例について説明する。

実施例１は、前述の図３に示した第１実施形態の液体紙容器１のブランク板１０と同じ層構成のブランク板を用いて内寸２００ｍｍ×２００ｍｍの三方シールパウチを形成した。実施例１の各層は以下の通りである。
外面接着層５２：厚み２０μｍのポリエチレン（ＰＥ）
紙基材層５４：坪量４２０ｇ／ｍ²
層間接着層６１：厚み２０μｍのエチレン・アクリル酸樹脂（ＥＡＡ）
第１バリア層６２：シリカ蒸着膜
バリア基材層６４：厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
熱可塑性樹脂層７１：厚み２０μｍの直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）
第２バリア層７２：厚み４μｍのエチレン－ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＯＨ）、
シーラント層７３：厚み２０μｍの直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）

実施例２は、前述の図４に示した第２実施形態の液体紙容器１のブランク板１０と同じ層構成のブランク板を用いて実施例１と同じ三方シールパウチを形成した。実施例２の各層は以下の通りである。
外面接着層５２：厚み２０μｍのポリエチレン（ＰＥ）
紙基材層５４：坪量４２０ｇ／ｍ²
層間接着層６１：厚み２０μｍのエチレン・アクリル酸樹脂（ＥＡＡ）
第１バリア層６２：シリカ蒸着膜
バリア基材層６４：厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
層間接着層６７：厚み２０μｍのポリエチレン（ＰＥ）
熱可塑性樹脂層７１：厚み２０μｍの直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）
第２バリア層７２：厚み４μｍのエチレン－ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＯＨ）、
シーラント層７３：厚み２０μｍの直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）

実施例３は、前述の図５に示した第３実施形態の液体紙容器１のブランク板１０と同じ層構成のブランク板を用いて実施例１と同じ三方シールパウチを形成した。実施例３の各層は以下の通りである。
外面接着層５２：厚み２０μｍのポリエチレン（ＰＥ）
紙基材層５４：坪量４２０ｇ／ｍ²
層間接着層６１：厚み２０μｍのエチレン・アクリル酸樹脂（ＥＡＡ）
バリア基材層６４：厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
第１バリア層６２：シリカ蒸着膜
層間接着層６７：厚み２０μｍのエチレン・アクリル酸樹脂（ＥＡＡ）
熱可塑性樹脂層７１：厚み２０μｍの低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）
第２バリア層７２：厚み４μｍのエチレン－ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＯＨ）、
シーラント層７３：厚み２０μｍの直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）

［比較例１］
また、比較のために比較例を作成した。比較例１は実施例１のシーラントフィルム７０に替えて厚み６０μｍの直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いた。

［比較例２］
比較例２は実施例２のシーラントフィルム７０に替えて厚み４０μｍの直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いた。

［比較例３］
比較例３は実施例３のシーラントフィルム７０に替えて厚み４０μｍの直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いた。

上記の各実施例及び各比較例の液体紙容器１について、デラミネーションの評価を行った。各三方シールパウチにＰＨ３．０またはＰＨ１１．０の濃縮洗浄剤の内容物を２００ｍＬ充填し、４０℃で２４週間後まで放置して定期的にデラミネーションの発生状態を調べた。各実施例及び各比較例の試験数は１０個である。

ＰＨ３．０の内容物の場合の評価結果を表１に示し、ＰＨ１１．０の内容物の場合の評価結果を表２に示す。表１、表２において、すべての三方シールパウチにデラミネーションが発生しなかった場合を「○」で示し、１個以上の三方シールパウチにデラミネーションが発生した場合を「×」で示している。

表１、表２から明らかなように、第２バリア層７２を設けることにより、液体紙容器１のデラミネーションを防止することができる。

本発明によると、液体紙容器に利用することができる。

１液体紙容器
２本体部
３注出部材
３ａキャップ
５胴部
６底面部
７傾斜屋根部
９折り線
１０ブランク板
１１背面板
１２、１４側面板
１３前面板
１５、２５、３５糊代片
２１～２４底面板
３１天井背面板
３２、３４天井側面板
３２ｄ、３４ｄ上端面
３３天井前面板
３３ａ挿通孔
５０コート紙
５１印刷層
５２外面接着層
５３、５５、６６アンカーコート剤
５４紙基材層
６０バリアフィルム
６１、６７層間接着層
６２第１バリア層
６４バリア基材層
６５ドライラミネート接着剤
７０シーラントフィルム
７１熱可塑性樹脂層
７２第２バリア層
７３シーラント層

Claims

外面側から順に、熱可塑性を有する外面接着層、紙製の紙基材層、バリア基材層上に蒸着した蒸着膜から成る第１バリア層、熱可塑性のシーラント層を積層したブランク板により形成される液体用紙容器において、前記シーラント層の外面側に隣接してエチレン－ビニルアルコール共重合体樹脂から成る第２バリア層を設けたことを特徴とする液体用紙容器。
前記バリア基材層と前記第２バリア層との間にドライラミネート接着剤が配され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２バリア層の外面側に熱可塑性の熱可塑性樹脂層を有し、前記バリア基材層と前記熱可塑性樹脂層とが前記ドライラミネート接着剤により接着されることを特徴とする請求項２に記載の液体用紙容器。
アンカーコート剤を設けた前記バリア基材層と前記第２バリア層との間に熱可塑性の層間接着層が配され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２バリア層の外面側に熱可塑性の熱可塑性樹脂層を有し、前記バリア基材層と前記熱可塑性樹脂層とが前記層間接着層により接着されることを特徴とする請求項４に記載の液体用紙容器。
前記第１バリア層の内面側に隣接する熱可塑性の層間接着層が配され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２バリア層の外面側に熱可塑性の熱可塑性樹脂層を有し、前記第１バリア層と前記熱可塑性樹脂層とが前記層間接着層により接着されることを特徴とする請求項６に記載の液体用紙容器。