JP3145196B2

JP3145196B2 - バリヤー性紙複合容器

Info

Publication number: JP3145196B2
Application number: JP19379692A
Authority: JP
Inventors: 英樹黒川; 裕孝角田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1992-07-21
Filing date: 1992-07-21
Publication date: 2001-03-12
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: JPH0631849A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバリヤー性複合容器に関
し、さらに詳しくは充填機によるシール時の熱によって
も劣化することがない安定した酸素バリヤー性を有して
いるとともに充分な強度を有し、しかも焼却後に灰分が
残らず、焼却処理により容易に廃棄することができるバ
リヤー性紙複合容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】基材層に少なくとも内面層と酸素バリヤ
ー層とが積層されてなる複合包装材料により形成された
複合容器は、たとえば清酒、ジュース、牛乳、ミネラル
ウォーター等の各種飲料が充填される液体用カートンと
して広く利用されるに至っている。

【０００３】そして、従来の液体用カートンにおける酸
素バリヤー層の形成材料としては、積層体中にアルミ箔
の層を一層介在させることが一般に行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】アルミ箔を酸素バリヤ
ー層に用いて形成された液体用カートンにおいては、充
填機によるシール時の熱によってもアルミ箔の酸素バリ
ヤー性は劣化することがなく、したがって、安定した酸
素バリヤー性は得られるものの、焼却適性が劣るために
廃棄処理が容易ではないという欠点があった。

【０００５】本発明はかかる事情に基づいてなされたも
のであり、本発明の目的は、充填機によるシール時の熱
によっても劣化することがない安定した酸素バリヤー性
を有しているとともに充分な強度を有し、しかも焼却後
に灰分が残らず、焼却により容易に廃棄処理することが
できるバリヤー性紙複合容器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の構成は、紙からなる層を有する基材層に、
少なくとも内面層と酸素バリヤー層とが積層されてなる
複合包装材料により形成されたバリヤー性複合容器にお
いて、上記酸素バリヤー層がけい素酸化物（ＳｉＯ_x）
蒸着層を有する二軸延伸樹脂フィルムからなるとともに
該酸素バリヤー層と上記内面層とが接着剤層を介して積
層されていることを特徴とするバリヤー性紙複合容器で
あり、前記二軸延伸樹脂フィルムが二軸延伸ポリエステ
ルフィルムであるバリヤー性紙複合容器であり、前記二
軸延伸樹脂フィルムが二軸延伸ポリビニルアルコールフ
ィルムであるバリヤー性紙複合容器であり、前記二軸延
伸樹脂フィルムが二軸延伸エチレン−ビニルアルコール
共重合体フィルムであるバリヤー性紙複合容器である。

【０００７】

【作用】本発明のバリヤー性紙複合容器は、基材層に少
なくとも内面層と酸素バリヤー層とが接着剤層を介して
積層された複合包装材料からなり、酸素バリヤー層はけ
い素酸化物（ＳｉＯ_x）蒸着層を有する二軸延伸樹脂フ
ィルムにより形成されている。ここで、酸素バリヤー層
には酸素バリヤー性に優れているとともに焼却後に灰分
を残さないけい素酸化物（ＳｉＯ_x）蒸着層と充分な強
度を有する二軸延伸樹脂フィルムとの積層体が用いられ
ているため、このバリヤー性複合容器は安定した酸素バ
リヤー性を有しているとともに、焼却後においても灰分
が残らず、したがって焼却適性が高く、しかも充分な強
度を有している。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。

【０００９】図１に示すように、このバリヤー性紙複合
容器の形成材料は基材層１に少なくとも酸素バリヤー層
２と内面層３とが積層されてなるものである。

【００１０】基材層１としては、支持体１１とポリオレ
フィン系樹脂層１２との積層体が好適に用いられる。こ
こで、支持体１１としては、たとえば紙、二軸延伸ポリ
エステルフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムな
どを特に好適に用いることが可能であり、この支持体１
１の厚さは、通常、１００〜８００μｍ程度であり、好
ましくは１００〜６００μｍ程度である。また、ポリオ
レフィン系樹脂層１２は、たとえばポリプロピレン、ポ
リエチレンなどのポリオレフィン系樹脂により形成され
るが、各種ポリオレフィン系樹脂のなかでも、好ましい
のは低密度ポリエチレンである。このポリオレフィン系
樹脂層１２の厚さは、通常、１０〜５０μｍ程度であ
り、好ましくは２０〜３０μｍ程度である。

【００１１】上記の支持体１１とポリオレフィン系樹脂
層１２とは、たとえば押出しラミネートされて基材層１
が形成される。

【００１２】基材層１にはポリサンド層４を介して酸素
バリヤー層２が積層されている。

【００１３】ここで、ポリサンド層４は、複合包装材料
の製造工程において、酸素バリヤー層２と内面層３との
積層体と基材層１とを熱融着する作用乃至機能を有する
層であり、次に詳述する酸素バリヤー層２を構成するカ
ルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層２３上にカルボキ
シル基含有ポリエチレン樹脂を押し出しながら基材層１
を熱融着させることにより形成される。このようなポリ
サンド層４の厚さは、通常、１０〜３０μｍ程度であ
る。

【００１４】酸素バリヤー層２は、けい素酸化物（Ｓｉ
Ｏ_x）の薄膜層２１が蒸着された二軸延伸樹脂フィルム
層２２を有する層であり、たとえば、けい素酸化物（Ｓ
ｉＯ_x）の薄膜層２１が蒸着された二軸延伸樹脂フィル
ム層２２とカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層２３
とを積層してなる三層積層体が好適に用いられる。

【００１５】けい素酸化物（ＳｉＯ_x）の薄膜層２１
は、二軸延伸樹脂フィルム層２２上に例えば二酸化けい
素（ＳｉＯ₂）薄膜を蒸着することにより形成されてい
る。このけい素酸化物（ＳｉＯ_x）の薄膜の形成方法と
しては、たとえばイオンビーム法、電子ビーム法などの
真空蒸着法が好適に採用される。

【００１６】このようなけい素酸化物（ＳｉＯ_x）の薄
膜層２１の厚さは、通常、２０ｎｍ以上であり、好まし
くは３０〜１５０ｎｍ程度である。ただし、この厚さが
３０ｎｍ未満であると、酸素バリヤー性が充分に発現し
ないことがある。一方、１５０ｎｍを超えると、この薄
膜層２１にクラックが入り易くなって酸素バリヤー性が
劣化する恐れが生じるとともにコストが割高となり、好
ましくない。

【００１７】けい素酸化物（ＳｉＯ_x）の薄膜層２１が
蒸着される二軸延伸樹脂フィルム層２２は、たとえばポ
リエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン−ビニルアル
コール共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂などの熱可塑性
樹脂を二軸延伸してなるフィルムにより形成されてい
る。これらの各種二軸延伸樹脂フィルムのなかでも、好
ましいのは二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ポ
リビニルアルコールフィルム、二軸延伸エチレン−ビニ
ルアルコール共重合体フィルムである。

【００１８】この二軸延伸樹脂フィルム層２２の厚さ
は、通常、１２〜２５μｍ程度であり、好ましくは１２
〜１６μｍ程度である。

【００１９】図１に示した複合包装材料においては、二
軸延伸樹脂フィルム層２２におけるけい素酸化物（Ｓｉ
Ｏ_x）の薄膜層２１が蒸着されている面とは反対側の面
にはカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層２３が積層
されている。このカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂
層２３は、酸素バリヤー層２にヒートシール性を付与す
る作用乃至機能を有する層であり、カルボキシル基含有
ポリエチレン樹脂層２３を形成するカルボキシル基含有
ポリエチレン樹脂としては、たとえばエチレン−メタク
リル酸共重合樹脂（ＥＭＡＡ）、エチレン−アクリル酸
共重合樹脂（ＥＡＡ）、アイオノマー樹脂、エチレン−
無水マレイン酸共重合樹脂、エチレン−エチルアクリレ
ート−無水マレイン酸共重合樹脂などが挙げられる。た
とえばこれらのカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂に
より形成されるカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層
２３の厚さは、通常、１０〜３０μｍ、好ましくは１０
〜２０μｍである。

【００２０】酸素バリヤー層２におけるけい素酸化物
（ＳｉＯ_x）の薄膜層２１が形成されている面には接着
剤層５を介して内面層３が積層されている。

【００２１】ここで、内面層３は、容器の形状に形成し
たときに、内容物と接する層であり、形成材料としては
ポリエチレン樹脂が好ましく、低密度ポリエチレンは特
に好ましい。

【００２２】この内面層３の厚さは、通常、４０〜１０
０μｍ程度であり、好ましくは６０〜１００μｍ程度で
ある。

【００２３】酸素バリヤー層２と内面層３との間に介在
する接着剤層５は、イソシアネート系接着剤を好適に用
いて形成されている。ここで、イソシアネート系接着剤
としては、たとえばポリエステルポリウレタン系接着
剤、ポリエーテルポリウレタン系接着剤を主剤とし、こ
のような主剤にトリレンジイソシアネート、キシレンジ
イソシアネートなどの硬化剤を添加させる二液硬化タイ
プの接着剤が挙げられる。

【００２４】この接着剤層５の厚さは、通常、２〜１０
ｇ／ｍ²、好ましくは２〜５ｇ／ｍ²である。

【００２５】このような構成の複合包装材料からなるバ
リヤー性紙複合容器の形態としては、たとえば図２に示
すようなゲーベルトップ型の有底容器５０が挙げられ
る。そして、このバリヤー性複合容器は、たとえば清
酒、ジュース、ミネラルウォーター、牛乳などが充填さ
れる液体用カートンに好適に利用可能である。

【００２６】次に、実験例を示し、このバリヤー性紙複
合容器についてさらに詳細に説明する。実験例１けい素酸化物（ＳｉＯ_x）の蒸着層（厚さ０．０７μ
ｍ）を有する二軸延伸ポリエステルフィルム（厚さ１２
μｍ、三菱化成ポリテック社製「テックバリアＵ」）を
用いてなる酸素バリヤー層（厚さ１２．０７μｍ）の蒸
着層側にイソシアネート接着剤（武田薬品工業社製「タ
ケラックＡ−５１５」及び「タケネートＡ−５０」）を
塗布して接着剤層（厚さ５ｇ／ｍ²）を形成し、この接
着剤層に低密度ポリエチレン樹脂フィルム（タマポリ社
製「Ａ−１」）を用いてなる内面層（厚さ１００μｍ）
を積層して酸素バリヤー層と内面層との２層積層体を得
た。

【００２７】次いで、上記の２層積層体における内面層
とは反対側の面にアンカーコート剤（武田薬品工業社製
「タケラックＡ−３１０」及び「タケネートＡ−３」）
を塗布してアンカーコート層（厚さ３ｇ／ｍ²）を形成
し、このアンカーコート層の上にカルボキシル基含有ポ
リエチレン樹脂（三井デュポンポリケミカル社製「ニュ
ークレル０９０８Ｃ」）を押出ラミネートして厚さ１５
μｍのカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層を形成す
ることにより内面層と酸素バリヤー層とカルボキシル基
含有ポリエチレン樹脂層との３層積層体を作成した。

【００２８】一方、坪量４００ｇ／ｍ²の耐酸紙を用い
てなる支持体の片面に低密度ポリエチレン樹脂（三井石
油化学工業社製「ミラソン１６ｓｐ」）を押出ラミネー
トして厚さ３０μｍのポリオレフィン系樹脂層を形成す
ることにより２層積層体構造の基材層を作成した。

【００２９】次に、上記の基材層における耐酸紙の露出
している片面にカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂
（三井デュポンポリケミカル社製「ニュークレル０９０
８Ｃ」）を押出しながら上記の３層積層体のカルボキシ
ル基含有ポリエチレン樹脂層を熱融着することにより複
合包装材料を作成した。

【００３０】得られた複合包装材料を所定の大きさに打
ち抜いた後、所定の製函工程により８５ｍｍ×８５ｍ
ｍ、高さ３００ｍｍの大きさでゲーベルトップ型の有底
容器サンプルを作成し、この有底容器サンプルについて
酸素バリヤー性、容器強度および焼却性を測定した。

【００３１】結果を表１に示す。

【００３２】なお、酸素バリヤー性、容器強度および焼
却性はそれぞれ下記の条件で測定した。酸素バリヤー性；常温、常圧下で有底容器サンプルの酸
素透過量を測定した。なお、この測定にはモダンコント
ロール社製「オキシトラン」を使用した。容器強度；３０ｃｍの高さから有底容器サンプルを底面
側から落下させ、液洩れ状態を判定し、（液洩れした容
器数）／（落下試験を行なった容器数）の割合で評価し
た。焼却性；有底容器サンプル１個を完全に焼却処理して灰
分の残り具合を判定した。

【００３３】

【表１】比較実験例１前記実験例１において、けい素酸化物（ＳｉＯx ）の蒸
着層を有する二軸延伸ポリエステルフィルム（三菱化成
ポリテック社製「テックバリアＵ」）と低密度ポリエチ
レン樹脂フィルム（タマポリ社製「Ａ−１」）からなる
内面層とを接着層により積層して２層積層体を作成する
のに代えてけい素酸化物（ＳｉＯ_x）の蒸着層を有する
二軸延伸ポリエステルフィルム（三菱化成ポリテック社
製「テックバリアＵ」）の蒸着層側に２０μｍの低密度
ポリエチレン樹脂（三井石油化学工業社製「ミラソン１
６ｓｐ」）を押出しながら厚さ８０μｍの内面層を熱融
着させラミネートして２層積層体を作成したほかは、前
記実験例１と同様にして複合包装材料を形成した。

【００３４】次いで、上記の複合包装材料を用いて前記
実験例１と同様にして有底容器サンプルを作成し、得ら
れた有底容器サンプルについて酸素バリヤー性、容器強
度および焼却性を測定した。

【００３５】結果を表１に示す。

【００３６】比較実験例２前記実験例１において、けい素酸化物（ＳｉＯx ）の蒸
着層を有する二軸延伸ポリエステルフィルム（厚さ１２
μｍ、三菱化成ポリテック社製「テックバリアＵ」）を
用いてなる酸素バリヤー層に代えてポリエステルフィル
ム（厚さ１２μｍ、東洋紡社製「Ｅ４１００」）とアル
ミ箔（厚さ９μｍ、東海金属社製「ＩＮ−３０」）との
２層積層体を用いてなる酸素バリヤー層を形成したほか
は、前記実験例１と同様にして複合包装材料を形成し
た。

【００３７】次いで、上記の複合包装材料を用いて前記
実験例１と同様にして有底容器サンプルを作成し、得ら
れた有底容器サンプルについて酸素バリヤー性、容器強
度および焼却性を測定した。

【００３８】結果を表１に示す。

【００３９】結果の検討表１から明らかなように、実験例１の有底容器サンプル
は良好な酸素バリヤー性および高い強度を有しており、
しかも焼却後に灰分を残さず、良好な焼却性を有してい
ることが確認された。これに対し、比較実験例１の有底
容器サンプルは強度および焼却性は良好ではあるが、実
験例１の有底容器サンプルに比較して酸素バリヤー性が
劣っていた。その理由は、比較実験例１の有底容器サン
プルにおいては、酸素バリヤー層と内面層とが押出ラミ
ネートにより積層されているため、押出ラミネートの際
の熱によりけい素酸化物の蒸着層がダメージを受けたも
のと推測される。一方、比較実験例２の有底容器サンプ
ルは、酸素バリヤー性および強度は良好であるものの焼
却後に灰分が残り、焼却性が劣っていた。

【００４０】

【発明の効果】以上に詳述したとおり、本発明によれ
ば、充填機によるシール時の熱によっても劣化すること
のない安定した酸素バリヤー性を有しているとともに充
分な強度を有しており、しかも焼却後に灰分が残らず、
焼却性に優れ、焼却による廃棄処理が容易なバリヤー性
紙複合容器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバリヤー性紙複合容器の形成材料に好
適に用いられる複合包装材料の構成例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の一実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…基材層２…酸素バリヤー層３…内面層５…接着剤層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ３２Ｂ 27/30 １０２Ｂ３２Ｂ 27/30 １０２ 27/36 27/36 29/00 29/00 Ｂ６５Ｄ 5/00 Ｂ６５Ｄ 5/00 Ｚ 5/56 5/56 Ａ // Ｂ２９Ｋ 23:00 29:00 67:00 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】紙からなる層を有する基材層に、少なく
とも内面層と酸素バリヤー層とが積層されてなる複合包
装材料により形成されたバリヤー性紙複合容器におい
て、上記酸素バリヤー層がけい素酸化物（ＳｉＯ_x）蒸
着層を有する二軸延伸樹脂フィルムからなるとともに該
酸素バリヤー層と上記内面層とが接着剤層を介して積層
されていることを特徴とするバリヤー性紙複合容器。
【請求項２】前記二軸延伸樹脂フィルムが二軸延伸ポ
リエステルフィルムである請求項１記載のバリヤー性紙
複合容器。
【請求項３】前記二軸延伸樹脂フィルムが二軸延伸ポ
リビニルアルコールフィルムである請求項１記載のバリ
ヤー性紙複合容器。
【請求項４】前記二軸延伸樹脂フィルムが二軸延伸エ
チレン−ビニルアルコール共重合体フィルムである請求
項１記載のバリヤー性紙複合容器。