JP3765879B2

JP3765879B2 - Paper container

Info

Publication number: JP3765879B2
Application number: JP14874896A
Authority: JP
Inventors: 井上　　徹
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2016-05-20
Also published as: JPH09309162A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミネラルウォーター、ジュース、液体調味料あるいは清酒、焼酎などのアルコール系飲料等を包装する紙容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゲーベルトップ型や、ブリック（煉瓦）型等の紙容器は、容器としての密封性、保存性、剛度或いは強度等を確保するために各種の素材フィルムをラミネートした積層体を用いて形成されるが、その一般的な仕様として、PE/ 紙/PE 、PE/ 紙/PE/AL/PET/PE 、PE/ 紙/PE/ SiO_x蒸着/PET/PE 、等があり、シーラントのPEは、LDPE、MDPEが用いられている。｛略号は、PE: ポリエチレン、LDPE: 高圧法低密度ポリエチレン、MDPE: 中密度ポリエチレン、PET:ポリエステルフィルム、AL: アルミ箔、 SiO_xシリカ｝。
前記のシーラントとして、積層体を形成する際の加工性、容器を成型する時ののヒートシール性が良い点等の利点から、最も多く用いられているのが、高圧法低密度ポリエチレンである。しかし、LDPEは、低分子量成分を多く含むので、該低分子量成分の一部の溶出、逆に内容物成分の前記シーラント層への吸着により内容物の味覚を劣化させることがあった。
そのために、前記シーラントとして中密度ポリエチレンを用いるケースもあった。前記中密度ポリエチレンは、LDPEのように低分子量成分は含まないが、製函（前記紙容器の成型）の際のヒートシール温度を前記LDPEより高くする必要があり、高温でシールすると樹脂が酸化し、該酸化臭が内容物に移行し、味覚に悪い影響を及ぼすことがある。
【０００３】
以上に述べたようなシーラントの問題を解決する方法として、本発明者らによって従来のLDPEやMDPEに代えてS-PEをシーラントとして用いる技術が提案されている。前記S-PEは、LDPEのような低分子量成分を含有しないので、樹脂臭の移行がなく、また、内容物成分の吸着も少ない。さらに、低密度のS-PEの低温シール性を利用する場合には、該低密度のS-PEは加熱時の流動性が高く、シール部の厚みが薄くなる（シール痩せ）状態となりやすい。前記シール痩せの程度が進むと、紙容器に落下等の衝撃が加わった場合等にシール部または、シール部の周縁部でシーラントが、剥離したり、裂けたりして、内容物の漏れの原因となることがある。
また、ゲーベルトップ型紙容器においてはセンターシール部の段差の密封をする際の間隙部にトンネル状の細孔を残し易い。すなわち、密封性の点で不安が残る。前記課題に対して、S-PEのより高い密度のグレードを用いることが考えられるが、中密度、高密度のS-PEを用いるとヒートシール温度が高くなるため前記樹脂が酸化して内容物に酸化臭が移行して味覚の劣化の要因となることがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
紙容器としての密封性がよく、内容物の味覚に悪い影響を与えることなく、フィルムとして滑り性がよく、ラミネート工程、フレームシールまたはヒートシール適性、充填包装機の適性として問題のない紙容器を提供する。
【０００５】
【課題を解決する手段】
紙容器の基材層とラミネートする紙容器シーラント層が、少なくとも以下の３層からなっており、まず、内容物に接する層として、シングルサイト系触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体（以下Ｓ−ＰＥと記す）であって、メルトインデックス（以下ＭＩと記す）が０．２〜２０（ｇ／１０分、以下単位を略す）、密度（以下Ｄと記す）が０．８９０〜０．９２５（ｇ／ｃｍ、以下単位は略す）の樹脂であり、また、中間層として、Ｓ−ＰＥであって、ＭＩが０．２〜２０、Ｄが０．８９０〜０．９２５の樹脂とＳ−ＰＥおよび／又はポリエチレン（以下ＰＥと記す）であって、ＭＩが０．２〜２０、Ｄが０．９２６〜０．９６５の樹脂とのブレンド物からなる層であって、さらに、直接前記紙容器の基材層にラミネートする層が、ＭＩを０．２〜２０、Ｄを０．９２６〜０．９６５とするＳ−ＰＥおよび／またはＰＥであり、前記中間層の中で、Ｓ−ＰＥおよび／またはＰＥ（ＭＩが０．２〜２０、Ｄが０．８９０〜０．９２５）の樹脂１００重量％に対して、Ｓ−ＰＥおよび／またはＰＥ（ＭＩが０．２〜２０、Ｄが０．９２６〜０．９６５）の樹脂のブレンド割合を１〜７０重量％とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による紙容器の実施例を示す斜視図（１−１）および容器を構成する積層体の構成例を示す断面図（１−２）であり、図２は、密封性のレベルを確認する方法についての説明図である。
ゲーベルトップ型等の紙容器Ｐにおいては、板紙１を芯素材として、種々の素材をラミネートした積層体を用いて容器の成形をするのが一般的であり、その積層体の構成は、本発明においては、紙容器基材層ＢＦと紙容器シーラント層ＳＦとをラミネートすることによって、紙容器成形用の積層体としている。
前記シーラントは内容物に直接に接触する材料であり、内容物の物性を変化あるいは劣化させることなく、内容物が前記紙容器Ｐから漏れないようにする密封機能性のあるものでなくてはならない。
密封された紙容器Ｐのいかなる部位からも液漏れがあってはならないことはいうまでもないが、さらに、内容物の長期保存性のためには、空気の流通もあってはならない。すなわち、気密性も要求される。
たとえば、ゲーベルトップ紙容器の場合、容器の構造上、漏れ、気密性を損ないやすい部位としては、貼着板の接合端部（以下段差シール部という）SD及びゲーベル（屋根）の中のセンターシール部SCである。
いずれも、容器を形成している積層体の折り曲げ段差部を溶融樹脂により確実に密封する際に特に注意すべき箇所といえる。
【０００７】
本発明においては、紙容器Ｐのシーラント層ＳＦを３層構成のフィルムとすることによって、紙容器として要求される性能、機能を付与することができた。
すなわち、前記シーラント層の３層構成は、内容物に接する面から、溶解度指数（MI）が 0.2〜20、密度が 0.890〜0.925 のS-PE（最内層）、MI 0.2〜20密度、 0.890〜0.925 のS-PEとMI 0.2〜20、0.926 〜0.965 のS-PEおよび／またはPEとのブレンドPE（中間層）、MI 0.2〜20、密度 0.926〜0.965 のS-PEおよび／またはPE（最外層）の順に積層された紙容器とする。
紙容器の基材層ＢＦとのラミネートは前記最外層８となる。
【０００８】
本発明の紙容器のシーラント層ＳＦとしての３層の構成は、シール性（密封性）あるいは、内容物の味覚の劣化防止等複数の課題に対する解決を目的とした発明であり、結果として満足すべきシーラント層ＳＦを得ることができた。
シールの密封性は、前述のように、紙容器成形の際のヒートシール部における段差シール部SDやセンターシール部SCに溶融樹脂を充填することが重要であり、また、ヒートシールはできるだけ低温度でシールできることが、前記内容物の味覚の劣化防止の面から望ましい。低密度のS-PEは、低温シール性に優れ、低分子量成分が少ないために、内容物の味覚保持の点で望ましいシーラントである。
本発明においては、従来のポリエチレン及びS-PEともにその密度を区別し、概ね次のように表現する。
低密度 0.890 〜0.925
中密度 0.926 〜0.940
高密度 0.941 〜0.965
S-PEは分子量分布が狭く、低分子量成分が少ないため、移臭が少ない。また、低温ヒートシール性が優れている。
【０００９】
最内層の樹脂としては、内容物の味覚の保持のために、低分子量成分の少ないS-PEを用いる。前記のS-PEは低温シール性を確保し、内容物に悪影響を及ぼさないシール樹脂である。該S-PEは、溶解度指数が 0.2〜20、密度が0.890 〜0.925 の範囲のものとした。MIを 0.2〜20としたのは、製膜時の加工適性、すなわち、MIが0.2 以下のS-PEでは、製膜機械の押し出しがしにくく、また、MIが20以上になると、押し出しの際の溶融膜が不安定となり、均一な層となり難いためである。また、密度を 0.890〜0.925 としたのは、低密度のS-PEの低温シール性を利用するためであり、0.890 以下の密度のものは上市されておらず、0.926 以上のS-PEでは、シール温度が高くなり、内容物の味覚に影響する。
シーラント層を前記低密度のS-PE単体とすることが考えられるが、その場合には、ヒートシールの際に加熱圧着する部分の熱融着部が薄くなる現象（シール痩せ）が現れ、紙容器として内容物が充填された状態で、落下などによる衝撃で、前記シール痩せ部分において、亀裂または破れとなり、滲み出し、漏れ事故となることがある。
【００１０】
本発明者は、前記紙容器の段差部に生ずる空隙を埋める溶融樹脂としてはその溶融粘度が密封に密接に関係することを見いだした。すなわち、前記段差シール部やセンターシール部の空隙を埋めるのには・溶融した樹脂の粘度が、低すぎないことが重要であり、本発明のシーラントの３層の密度勾配は、この点を考慮したものである。
前記３層シーラントの中間層を、前記S-PEと同じMIが 0.2〜20、密度が0.890 〜0.925 のS-PEと少なくとも前記最内層に用いたS-PEよりも高い密度を持つS-PEおよび／またはPE樹脂をブレンドした樹脂からなる層とする。
すなわち、前記中間層の樹脂としては、MI 0.2〜20、密度が0.890 〜0.925 のS-PEに対して、MI 0.2〜20、密度が0.926 〜0.965 のS-PEおよび／またはPEを1 〜70重量％の範囲でブレンドする。前記ブレンドの割合が1 重量％未満であると、粘度調整の効果が期待できず、逆にそのブレンド割合が70重量％を超えると、前記溶融粘度が高くなり、密封のための流動性がなくなる。
中間層として、最内層に用いたものと同じMIおよび密度範囲を有するS-PEと、前記S-PEよりも密度の高いS-PEおよび／またはPEをブレンドした樹脂を積層することにより、最内層のS-PEの加熱時の溶融粘度を高めて、段差部及びセンターシール部にある空隙部を溶融した樹脂により充満し、微小な隙間をも形成しない容器としての密封が容易となるのである。
【００１１】
前記低密度のS-PEにブレンドする前記密度の高いS-PEおよび／またはPEは、前記ヒートシール時のシーラントとしての溶融粘度をコントロールするのが目的であり、MIを0.2 〜20、密度を0.925 〜0.965 のS-PEとするのは、前記溶融粘度を適性な範囲とするためであり、ブレンドする密度の高いS-PEおよび／またはPEの密度が0.925 以下であると前記溶融粘度は密封効果を示すほどの上昇を示さず、密度が0.966 以上とすると、前記空隙を埋めるほどの流動性は得られない。
前記MIは、製膜の可能範囲であり、0.2 以下のMIでは、製膜時に押し出し難く、また、20以上のMIを有する樹脂であると、溶融膜が不安定となり、加工性が極端に悪くなる。
【００１２】
そして最外層には、MI 0.2〜20、密度 0.926〜0.965 のS-PEおよび／またはPE、すなわち、中密度〜高密度のS-PEおよび／またはPEとする。
最外層に中〜高密度のS-PEおよび／またはPEとするのは、シーラントフィルムとして３層共押出により製膜する際に、フィルムを巻き取る( ロール状に) が、例えば、製膜時の余熱により、前記フィルムの表裏が熱融着を起こすのを防止する効果( 耐熱性) あるいは3 層フィルムとして剛性が高くなるので、シワの発生がなくなり、ラミネート加工性がよくなる。
最外層がS-PEであれば、より低臭のシーラントとなるがPEとのブレンド物でも可能である。
本発明者は、紙容器の成形時において、シーラントの溶融粘度が密封に関係することを見いだした。すなわち、前記段差シール部やセンターシール部の空隙を埋めるのには・溶融した樹脂の粘度が、極端に低すぎないことが重要であり、本発明のシーラントの３層の密度勾配は、この点を考慮したものである。
シーラント層の中間層に低密度S-PEと中高密度のS-PEおよび／またはPEとブレンドしたPE層を設けることにより、ゲーベルトップのセンターシール部の段差部を埋めるのに適した溶融粘度を示し、前記段差部にトンネル状の細かい孔が発生することもなくセンター部のシール埋まりがより低温で安定する。
さらにシーラント層の中間層に低密度S-PEと中高密度のS-PEおよび／またはPEとブレンドしたPE層を設けることにより、低密度S-PE単層のシーラントの紙容器において見られるシール痩せを改善することができる。前記シール痩せの改善も、前記低密度S-PEの加熱時の溶融粘度が低くなるために現れる現象であり、本発明による中密度または高密度のS-PEまたはPEをブレンドすることにより、シール痩せの程度が減ってシール性に安定度を増す。
【００１３】
以上詳細に説明したように、本発明のシーラントを最内面の樹脂を低密度のS-PEとし、最外層の紙容器基材とラミネートする面の樹脂を中〜高密度のS-PEまたはPEとし、中間層は前記最内層に使用する樹脂と同じ範囲のMIと密度を有するS-PEと、MI 0.2〜20、 0.925〜0.965 のS-PEおよび／またはPEとのブレンド樹脂とすることにより、内容物の味覚の劣化を防止し、包装容器として密封性を良くし、低密度S-PE単層のシーラントと比較してシール痩せを防止する。これは前記タイプの中間層が低密度S-PEの加熱時の過剰な流動性を制御する効果によるためである。さらに、ゲーベルトップ型紙容器等におけるセンターシール部の段差の密封効果も前記低密度の加熱時の過剰流動性の制御効果によって、安定した密封性を有する紙容器となる。
【００１４】
最外層に中密度のS-PEおよび／またはPEを用いることにより、シーラントとして製膜する工程で製膜時の余熱によりまたはフィルム巻取の温度変化により表裏が融着するいわゆるブロッキングによるトラブルを防止し、かつ、内面の低密度のS-PE面との滑りを良くして、加工の各工程におけるシワの発生を防止するためである。
【００１５】
本発明に用いる３層構成のシーラントを製膜する方法としては、紙容器の基材に、前記最外層樹脂、中間層樹脂、最内層樹脂の順に溶融押出コート（イクストルージョンコート法）してもよいが、インフレーション法または、キャスト法による共押出製膜法によって前記３層フィルムとして製膜した後、紙容器の基材とラミネートすることが好ましい。共押出法により製膜したほうが、各層毎に積層する工程よりも工程数が少なくて経済的に有利であるだけでなく、シーラント層としても安定した品質が得られる。前記安定した品質とは、共押出による製膜法は、押し出し法による積層法よりも低温で加工できるため、樹脂の劣化も少なく、又、シーラント層としての厚さも均一なものが得られる。
【００１６】
本発明において使用するシーラントフィルムを３層共押出による製膜法によって製膜する場合、製膜時にスリッターして発生するフィルムの両側に発生する耳屑は、前記３層の中間層に再度混入してもよく、使用原料において無駄のない製膜が可能であり、無駄のない製膜法といえる。
【００１７】
【実施例】
本発明による材質構成例と比較例とを次のような仕様により作成し、種々の評価をした。すなわち、
PE³⁰/ 紙^400g/ EMAA^10-40/AL⁹/ DL/PET¹²/ PE^10-30/ PEフィルム⁴⁰ という仕様において、最内層の PE フィルム⁴⁰のみを代えて、以下の実施例、比較例とした。
▲３▼ 実施例１ S-PE (密度0.925 以上)/S-PE (密度0.925 以下)[層厚さ比1: 1]
▲４▼ 実施例２ S-PE (密度0.925 以上と0.925 以下のブレンド) / S-PE( 密度 0.925以下)[層厚さ比1:1]
▲１▼比較例１ LDPE
▲２▼比較例２ MDPE
注) ▲３▼及び▲４▼は共押出し多層フィルム、▲４▼の中間層のブレンドは、
密度0.926 以上：密度0.925 以下は１：１とした。
使用材料グレード
LDPE 住友化学スミカセン F200(MI 2.0 D 0.923)
MDPE 三菱化学ユカロン MK90(MI 4.0 D 0.931)
S-PE (密度0.925 以下) ダウケミカル AFFINITY PF1140(MI 1.6 D 0.895)
S-PE (密度0.925 以上) ダウケミカル AFFINITY HF1030(MI 2.5 D 0.935)
【００１８】
［味覚試験］
内容物：酒、65℃充填、20℃、暗所に保存後、15名のパネルにより、官能試験を行い、味覚の変化を3 段階として、それぞれ段階に評価した人数を示した。
結果は表−１の通りである。

「結果」
実施例１味覚変化無し
実施例２味覚変化無し
比較例１味覚変化大（LDPE)
比較例２味覚変化無し
［密封性試験］
図２はゲーベルトップ型容器の天部における密封性のレベルを確認する方法についての説明図である。密封性はシーチェック液による密封性のテスト方法によった。即ち、味覚試験に使用したものと同じ仕様の紙容器の成形とともに、80℃に加熱したミネラルウォーターを充填し、密封シールをした。24時間後、紙容器をその胴部にて水平に切断し、充填されたミネラルウォーターを捨て、カートン上部の天地を逆にして、中にシーチェック液を入れて、漏れまたは滲み込みの程度をセンターシール部SC及び段差シール部SDについてチェックした。シールチェック液が、センターシール部SCの先端C-3 まで滲み込んだ場合は、密封性としては不完全であり、Ｃ-1で止まり、それ以上滲み込まなければ完全なシールである。
シールチェック液；『エージレスチェック液』（三菱瓦斯化学株式会社製商品名）
判別レベルの表示はつぎの通りである。
×─────殆ど密封されているが、数％の確率でシールチェック液が滲み出す程度の漏れがある。
△─────静的なテスト、すなわち、シールチェック液での漏れはないがシール部の断面確認で、密封度に心配がある。（劣悪な輸送条件や強度の衝撃により漏れの危険が予想される）。
○─────略完全なシールであり、余程のアクシデントが無い限り漏れる事は無い。
◎─────完全な密封が成されている。漏れはない。
得られた結果は、表−２の通りである。
（以下余白）

「結果」
▲１▼ 上記のシール性の評価に際し、このLDPE仕様を基準とする。
▲２▼ シール温度安定せず
▲３▼ シール温度 LDPE 仕様−60℃でセンターシール部安定
シール温度 LDPE 仕様−60℃で段差部安定
▲４▼ シール温度 LDPE 仕様−60℃でセンターシール部、段差部ともに安定
「シール痩せ測定方法」
その他S-PE３層▲４▼はS-PE２層▲３▼に比べてシール痩せがしにくく、圧が強い場合でも良好である。上下とも金属のシールバーで180 ℃、20Kg/m²、１秒シールで２層▲３▼は５％、３層▲４▼は２％厚み減少。

注）シール痩せが起こるとカートンを落下させた時に液漏れがしたり、また充填時に液漏れが発生したりする。
【００１９】
【発明の効果】
本発明による紙容器とすることによって、微妙な風味を重視する内容物の味覚を劣化させることなく保存が可能で、紙容器として漏れが生じやすい、段差シール部やセンターシール部の密封が安定してできるようになった。さらに、シーラントフィルムとして製膜する工程、紙容器の基材とのラミネート工程のいずれの工程においても、フィルムとして加工し易く、成形充填機でも、シール痩せ等がなく、輸送時にも安定した紙容器となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による紙容器の実施例の斜視図と容器を形成するための積層体の断面図
【図２】密封性のレベルを確認する方法についての説明図
【符号の説明】
１紙
２表面PE
３サンドイッチラミネーション層
４アルミ箔
５，７ドライラミネート層
６ポリエステルフィルム
７ドライラミネート層
８ MI 0.2〜20、密度 0.926〜0.965 、のS-PE層および／またはPE層
９ MI 0.2〜20、密度 0.890〜0.925 のS-PEと、MI 0.2〜20、密度0.
926 〜0.965 のS-PEおよび／またはPEとのブレンド樹脂からなる層
１０ 0.2 〜20、密度が 0.890〜0.925 のS-PE
ＢＦ基材層
ＳＦ紙容器シーラント層
Ｐ紙容器
Ｘ注出口
ＴＳトップシール部
ＳＣセンタシール部
ＳＤ段差シール部
Ｂプレスパッドによる押圧跡
Ｃ−１〜Ｃ−３シールチェック液の滲み程度の目安
Ｋ印刷[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paper container for packaging mineral water, juice, liquid seasoning or alcoholic beverages such as sake and shochu.
[0002]
[Prior art]
A paper container such as a gobel top type or a brick (brick) type is formed by using a laminate in which various material films are laminated in order to ensure the sealing performance, storage stability, rigidity or strength as a container. as its general specification, PE / paper / PE, PE / paper / PE / AL / PET / PE , PE / paper / PE / SiO _x evaporation / PET / PE, there are equal, PE sealants, LDPE MDPE is used. {Abbreviations: PE: polyethylene, LDPE: high pressure low density polyethylene, MDPE: medium density polyethylene, PET: polyester film, AL: aluminum foil, SiO _x silica}.
As the sealant, high-pressure low-density polyethylene is most often used because of advantages such as good processability when forming a laminate and good heat sealability when molding a container. However, since LDPE contains a large amount of low molecular weight components, the taste of the content may be deteriorated by elution of a part of the low molecular weight component and conversely, adsorption of the content component to the sealant layer.
Therefore, in some cases, medium density polyethylene is used as the sealant. The medium density polyethylene does not contain a low molecular weight component like LDPE, but the heat seal temperature during box making (molding of the paper container) needs to be higher than that of the LDPE. In addition, the oxidized odor may migrate to the contents and adversely affect the taste.
[0003]
As a method for solving the above-described sealant problem, the present inventors have proposed a technique using S-PE as a sealant in place of conventional LDPE and MDPE. Since the S-PE does not contain a low molecular weight component like LDPE, there is no migration of resin odor and there is little adsorption of content components. Furthermore, when utilizing the low-temperature sealability of low-density S-PE, the low-density S-PE has high fluidity when heated and tends to be in a state where the thickness of the seal portion is thin (seal thinning). When the seal fading progresses, the sealant may peel off or tear at the periphery of the seal part or the seal part when an impact such as a drop is applied to the paper container, causing leakage of the contents It may become.
Further, in the gable top type paper container, it is easy to leave tunnel-like pores in the gap portion when the step of the center seal portion is sealed. That is, anxiety remains in terms of sealing performance. Although it is conceivable to use a higher-density grade of S-PE in response to the above-mentioned problem, the use of medium-density and high-density S-PE increases the heat seal temperature, so the resin oxidizes and the contents Oxidized odors may shift to cause deterioration of taste.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
A paper container that has good sealing properties as a paper container, does not adversely affect the taste of the contents, has good sliding properties as a film, is suitable for laminating processes, frame seal or heat seal, and suitability for filling and packaging machines. provide.
[0005]
[Means for solving the problems]
The base layer of the paper container and the paper container sealant layer to be laminated are composed of at least the following three layers. First, as a layer in contact with the contents, ethylene-α / olefin copolymer polymerized using a single-site catalyst A coalescence (hereinafter referred to as S-PE) having a melt index (hereinafter referred to as MI) of 0.2 to 20 (g / 10 minutes, hereinafter abbreviated as unit) and a density (hereinafter referred to as D) of 0.890. -0.925 (g / cm, hereinafter abbreviated units) resin, and as an intermediate layer, S-PE, MI is 0.2-20, D is 0.890-0.925. A layer made of a blend of a resin and S-PE and / or polyethylene (hereinafter referred to as PE) having a MI of 0.2 to 20 and a D of 0.926 to 0.965, Laminate directly on the base layer of the paper container That layer is 0.2 to 20 a MI, an S-PE and / or PE to 0.926 to 0.965 to D, in the intermediate layer, the S-PE and / or PE (MI S-PE and / or PE (MI is 0.2 to 20, D is 0.926 to 0.965) with respect to 100% by weight of the resin having 0.2 to 20 and D of 0.890 to 0.925) The blend ratio of the resin of 1) to 70% by weight.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view (1-1) showing an embodiment of a paper container according to the present invention and a cross-sectional view (1-2) showing an example of a laminated body constituting the container, and FIG. It is explanatory drawing about the method of confirming.
In a paper container P such as a gobeltop type, it is common to form a container using a laminate obtained by laminating various materials using the paperboard 1 as a core material, and the configuration of the laminate is the present invention. In, the paper container base material layer BF and the paper container sealant layer SF are laminated to form a laminate for forming a paper container.
The sealant is a material that comes into direct contact with the contents, and must have a sealing function that prevents the contents from leaking from the paper container P without changing or deteriorating the physical properties of the contents. .
Needless to say, there should be no leakage from any part of the sealed paper container P. Furthermore, for the long-term preservation of the contents, there must be no air flow. That is, airtightness is also required.
For example, in the case of a gobeltop paper container, as a part where the leakage and airtightness are likely to be lost due to the structure of the container, the joint end portion (hereinafter referred to as a step seal portion) SD of the sticking plate and the center seal in the gobel (roof) Department SC.
In any case, it can be said that it should be particularly noted when the bent stepped portion of the laminate forming the container is reliably sealed with molten resin.
[0007]
In the present invention, by making the sealant layer SF of the paper container P into a film having a three-layer structure, the performance and function required for the paper container can be provided.
That is, the three-layer structure of the sealant layer has a solubility index (MI) of 0.2 to 20 and a density of 0.890 to 0.925 (innermost layer), MI 0.2 to 20 density, 0.890 to 0.890 Blends of 0.925 S-PE with MI 0.2-20, 0.926-0.965 S-PE and / or PE (intermediate layer), MI 0.2-20, density 0.926-0.965 S-PE and / or PE (most Assume paper containers stacked in the order of the outer layer.
Lamination with the base material layer BF of the paper container becomes the outermost layer 8.
[0008]
The configuration of the three layers as the sealant layer SF of the paper container of the present invention is an invention aimed at solving multiple problems such as sealing properties (sealing properties) or preventing deterioration of the taste of the contents, and is satisfied as a result. A power sealant layer SF could be obtained.
As described above, it is important for the sealing performance of the seal that the molten resin is filled in the step seal portion SD and the center seal portion SC in the heat seal portion at the time of paper container molding. It is desirable from the standpoint of preventing deterioration of the taste of the contents. Low-density S-PE is an excellent sealant from the viewpoint of maintaining the taste of the contents because it has excellent low-temperature sealing properties and low low molecular weight components.
In the present invention, the density of both conventional polyethylene and S-PE is distinguished and generally expressed as follows.
Low density 0.890 to 0.925
Medium density 0.926 to 0.940
High density 0.941 to 0.965
S-PE has a narrow molecular weight distribution and few low molecular weight components, so there is little odor removal. Moreover, the low temperature heat sealability is excellent.
[0009]
As the innermost layer resin, S-PE having a low molecular weight component is used to maintain the taste of the contents. The S-PE is a sealing resin that ensures a low temperature sealing property and does not adversely affect the contents. The S-PE had a solubility index of 0.2 to 20 and a density of 0.890 to 0.925. The MI was set to 0.2 to 20 because the processability during film formation, that is, with S-PE with MI of 0.2 or less, the film forming machine was difficult to extrude. This is because the molten film becomes unstable and hardly forms a uniform layer. The reason why the density is set to 0.890 to 0.925 is to use the low-temperature sealability of low-density S-PE, and those with a density of 0.890 or less are not on the market. The seal temperature becomes high and affects the taste of the contents.
It is conceivable that the sealant layer is made of the low-density S-PE alone. In that case, a phenomenon (seal thinning) occurs in which the heat-sealed portion of the portion to be heat-bonded during heat sealing becomes thin, and the paper When the contents are filled as a container, an impact caused by dropping or the like may cause cracks or tears in the thinned portion of the seal, ooze out, and cause a leakage accident.
[0010]
The present inventor has found that the melt viscosity of the molten resin filling the gap formed in the step portion of the paper container is closely related to sealing. In other words, it is important that the viscosity of the molten resin is not too low in order to fill the gaps in the step seal portion and the center seal portion. The density gradient of the three layers of the sealant of the present invention takes this point into consideration. It is a thing.
The intermediate layer of the three-layer sealant is composed of an S-PE having the same MI of 0.2 to 20 as the S-PE and a density of 0.890 to 0.925, and at least a higher density than the S-PE used for the innermost layer. And / or a layer made of a resin blended with PE resin.
That is, as the resin for the intermediate layer, S-PE and / or PE having a MI of 0.2 to 20 and a density of 0.926 to 0.965 is 1 to 70 with respect to an S-PE of MI 0.2 to 20 and a density of 0.890 to 0.925. Blend in the weight percent range. If the blend ratio is less than 1% by weight, the effect of adjusting the viscosity cannot be expected. Conversely, if the blend ratio exceeds 70% by weight, the melt viscosity becomes high and the fluidity for sealing is lost. .
As the intermediate layer, S-PE having the same MI and density range as that used for the innermost layer and a resin blended with S-PE and / or PE having a higher density than the S-PE are laminated to form the intermediate layer. The melt viscosity during heating of the inner layer S-PE is increased, and the gaps in the stepped part and the center seal part are filled with the molten resin, which makes it easy to seal as a container that does not form minute gaps. .
[0011]
The high-density S-PE and / or PE blended with the low-density S-PE is for the purpose of controlling the melt viscosity as a sealant during the heat sealing, and the MI is 0.2 to 20, and the density is The reason why S-PE of 0.925 to 0.965 is used is to set the melt viscosity within a suitable range. When the density of S-PE and / or PE with high density to be blended is 0.925 or less, the melt viscosity is hermetically sealed. When the density is 0.966 or more, the fluidity enough to fill the void cannot be obtained.
The MI is a possible range of film formation. When the MI is 0.2 or less, it is difficult to extrude at the time of film formation, and when the resin has an MI of 20 or more, the molten film becomes unstable and the workability is extremely poor. Become.
[0012]
The outermost layer is made of S-PE and / or PE having MI of 0.2 to 20 and density of 0.926 to 0.965, that is, medium-to-high density S-PE and / or PE.
The medium to high density S-PE and / or PE is used as the outermost layer when the film is wound (in a roll shape) when forming a film by co-extrusion as a sealant film. The effect of preventing heat fusion between the front and back of the film due to the remaining heat (heat resistance) or the rigidity of the three-layer film is increased, so that the generation of wrinkles is eliminated and the laminate processability is improved.
If the outermost layer is S-PE, the sealant has a lower odor, but a blend with PE is also possible.
The inventor has found that the melt viscosity of the sealant is related to sealing during the molding of the paper container. That is, in order to fill the gaps in the step seal portion and the center seal portion, it is important that the viscosity of the molten resin is not extremely low, and the density gradient of the three layers of the sealant of the present invention is Is taken into account.
By providing a PE layer blended with low-density S-PE and medium-high-density S-PE and / or PE in the intermediate layer of the sealant layer, the melt viscosity suitable for filling the stepped part of the center seal part of the Gobeltop is obtained. As shown in the figure, the tunnel filling in the center portion is stabilized at a lower temperature without generating a tunnel-like fine hole in the stepped portion.
Furthermore, by providing a PE layer blended with low-density S-PE and medium-density S-PE and / or PE in the intermediate layer of the sealant layer, the seal thinness seen in paper containers of low-density S-PE single-layer sealant Can be improved. The improvement of the seal thinning is also a phenomenon that appears because the melt viscosity during heating of the low-density S-PE is low. By blending the medium-density or high-density S-PE or PE according to the present invention, the seal Reduces the degree of skinnyness and increases the stability of the sealing performance.
[0013]
As described in detail above, the sealant of the present invention is made of low-density S-PE as the resin on the innermost surface, and the medium-high-density S-PE or PE as the resin on the surface laminated with the outermost paper container substrate. And the intermediate layer is a blend resin of S-PE having MI and density in the same range as the resin used for the innermost layer and S-PE and / or PE of MI 0.2-20, 0.925-0.965. , Prevents the taste of the contents from deteriorating, improves the sealing performance as a packaging container, and prevents seal fading compared to a low-density S-PE single layer sealant. This is because the intermediate layer of the above-mentioned type is due to the effect of controlling excessive fluidity during heating of the low density S-PE. Further, the sealing effect of the step difference of the center seal part in a gobbel top type paper container or the like also becomes a paper container having a stable sealing property due to the control effect of the excess fluidity at the time of the low density heating.
[0014]
By using medium-density S-PE and / or PE as the outermost layer, it prevents the so-called blocking problem that the front and back are fused due to residual heat during film formation or temperature change during film winding in the process of forming a sealant. In addition, this is to improve the slippage of the inner surface with the low-density S-PE surface and prevent the generation of wrinkles in each processing step.
[0015]
As a method for forming a three-layer sealant for use in the present invention, the outermost layer resin, the intermediate layer resin, and the innermost layer resin are subjected to melt extrusion coating (extrusion coating method) in this order on the base material of the paper container. However, it is preferable that the film is formed as the three-layer film by an inflation method or a coextrusion film forming method by a casting method, and then laminated with a base material of a paper container. Forming a film by the coextrusion method is economically advantageous because the number of steps is smaller than the step of laminating each layer, and stable quality can be obtained as a sealant layer. The stable quality means that the film-forming method by coextrusion can be processed at a lower temperature than the lamination method by the extrusion method, so that the resin is less deteriorated and the thickness as the sealant layer is uniform.
[0016]
When the sealant film used in the present invention is formed by a film formation method by three-layer coextrusion, the ear dust generated on both sides of the film generated by slitting at the time of film formation is mixed again into the intermediate layer of the three layers. In other words, it is possible to form a film without waste in the raw material used, and it can be said that this is a film formation method without waste.
[0017]
【Example】
Material configuration examples and comparative examples according to the present invention were prepared according to the following specifications, and various evaluations were made. That is,
In the specification of PE ³⁰ / paper ^400g / EMAA ^10-40 / AL ⁹ / DL / PET ¹² / PE ^10-30 / PE film ⁴⁰ , only the innermost PE film ⁴⁰ was replaced, and the following examples and comparative examples did.
(3) Example 1 S-PE (density 0.925 or more) / S-PE (density 0.925 or less) [layer thickness ratio 1: 1]
(4) Example 2 S-PE (Blend with a density of 0.925 or more and 0.925 or less) / S-PE (Density of 0.925 or less) [Layer thickness ratio 1: 1]
(1) Comparative Example 1 LDPE
(2) Comparative Example 2 MDPE
Note) (3) and (4) are co-extruded multilayer films, and blend of (4) intermediate layer is
Density 0.926 or more: Density 0.925 or less was set to 1: 1.
Material grade used
LDPE Sumitomo Chemical Sumikasen F200 (MI 2.0 D 0.923)
MDPE Mitsubishi Chemical Yucaron MK90 (MI 4.0 D 0.931)
S-PE (Density 0.925 or less) Dow Chemical AFFINITY PF1140 (MI 1.6 D 0.895)
S-PE (density 0.925 or higher) Dow Chemical AFFINITY HF1030 (MI 2.5 D 0.935)
[0018]
[Taste test]
Contents: Sake, filled at 65 ° C, stored at 20 ° C in the dark, then a sensory test was conducted by a panel of 15 people, and the change in taste was classified into 3 stages, indicating the number of people evaluated in each stage.
The results are shown in Table-1.

"result"
Example 1 No taste change Example 2 No taste change Comparative Example 1 Large taste change (LDPE)
Comparative Example 2 No taste change [Sealing test]
FIG. 2 is an explanatory diagram of a method for confirming the level of hermeticity at the top of the gobeltop container. The sealability was determined by a sealability test method using a sea check solution. That is, a paper container having the same specification as that used in the taste test was formed, and mineral water heated to 80 ° C. was filled and hermetically sealed. After 24 hours, cut the paper container horizontally at its torso, discard the filled mineral water, turn the top and bottom of the carton upside down, put the sea check solution inside, and check the degree of leakage or soaking. The center seal part SC and the step seal part SD were checked. When the seal check solution soaks up to the tip C-3 of the center seal portion SC, the sealing performance is incomplete, and it stops at C-1, and if it does not soak, it is a perfect seal.
Seal check solution: “Ageless check solution” (trade name, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.)
The display of the discrimination level is as follows.
× ─────Although it is almost sealed, there is a leak that causes the seal check solution to ooze out with a probability of several percent.
△ ───── Static test, that is, there is no leakage with the seal check solution, but there is a concern about the sealing degree by checking the cross section of the seal part. (Leakage risk due to poor transport conditions and strong impact).
○ ───── It is a nearly perfect seal and will not leak as long as there is not much accident.
◎ ───── Complete sealing is achieved. There is no leak.
The obtained results are as shown in Table 2.
(The following margin)

"result"
(1) Based on this LDPE specification, the above-mentioned sealability is evaluated.
▲ 2 ▼ Seal temperature not stable ▲ 3 ▼ Seal temperature LDPE specification -60 ° C, center seal part stable seal temperature LDPE specification -60 ° C, stable step part ▲ 4 ▼ Seal temperature LDPE specification -60 ° C, center seal part, step "Seal thinness measurement method"
In addition, the S-PE 3 layer (4) is less likely to lose the seal than the S-PE 2 layer (3) and is good even when the pressure is high. Metal seal bar on both top and bottom, 180 ° C, 20Kg / m ² , 2 layers (3) reduced by 5% and 3 layers (4) decreased by 2% with 1 second seal.

Note) If seal thinning occurs, liquid leakage may occur when the carton is dropped, or liquid leakage may occur during filling.
[0019]
【The invention's effect】
By using the paper container according to the present invention, it is possible to store the contents with an emphasis on subtle flavor without deteriorating the taste, and it is easy to leak as a paper container, and the sealing of the step seal part and the center seal part is stable. Can now. Furthermore, it is easy to process as a film in any of the process of forming a film as a sealant film and the process of laminating with a base material of a paper container. It became.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a paper container according to the present invention and a cross-sectional view of a laminate for forming the container. FIG. 2 is an explanatory view of a method for confirming the level of sealing performance.
1 Paper 2 Surface PE
3 Sandwich lamination layer 4 Aluminum foil 5, 7 Dry laminate layer 6 Polyester film 7 Dry laminate layer 8 MI 0.2-20, density 0.926-0.965, S-PE layer and / or PE layer 9 MI 0.2-20, density 0.890- 0.925 S-PE, MI 0.2-20, density 0.
926 to 0.965 S-PE and / or a layer of blend resin with PE 10 0.2 to 20 S-PE having a density of 0.890 to 0.925
BF Substrate layer SF Paper container sealant layer P Paper container X Outlet TS Top seal part SC Center seal part SD Step seal part B Press marks C-1 to C-3 Guideline for the degree of bleeding of the seal check liquid K Printing

Claims

The base material layer of the paper container and the paper container sealant layer to be laminated consist of at least the following three layers. First, as a layer in contact with the contents, an ethylene-α / olefin copolymer polymerized using a single-site catalyst It is a coalescence (hereinafter referred to as S-PE), a melt index (hereinafter referred to as MI) of 0.2 to 20, a unit is abbreviated below, and a density (hereinafter referred to as D) of 0.890 to 0.925 ( g / cm ³ (hereinafter abbreviated in units)) , and as an intermediate layer, S-PE having MI of 0.2 to 20, D of 0.890 to 0.925 and S— PE and / or polyethylene (hereinafter referred to as PE) comprising a blend of a resin having MI of 0.2 to 20 and D of 0.926 to 0.965, and further directly The layer laminated to the base material layer of the container 0.2 to 20 of I, paper container, which is a S-PE and / or PE to 0.926 to 0.965 of D.

Among the intermediate layers, S-PE and / or PE (100% by weight of S-PE and / or PE (MI is 0.2 to 20, D is 0.890 to 0.925) resin) The paper container according to claim 1, wherein the blend ratio of the resin having MI of 0.2 to 20 and D of 0.926 to 0.965) is 1 to 70% by weight.