JP6119106B2

JP6119106B2 - 液体用紙容器

Info

Publication number: JP6119106B2
Application number: JP2012076889A
Authority: JP
Inventors: 亮廣瀬
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP2013203467A

Description

本発明は、牛乳、ジュース、スープなどの液体食品や酒類、洗剤、薬液等を収納するための液体用紙容器に関する。

従来、牛乳、ジュース、スープなどの液体食品を収納する紙容器に対して長期保存性を付与したり、酒類、洗剤、各種薬液などの浸透性の高い液体を収納するために、紙にアルミニウム箔を貼り合せたアルミ箔ラミネート紙を用いたガスバリア性紙容器が一般的に用いられてきた。

しかしアルミニウム箔を用いた紙容器は、リサイクル適性が劣る事や焼却処理時のスラグの発生が多い事などの問題により、近年アルミニウムを用いないバリア性紙容器が用いられるようになってきた。

特許文献１に記載されたガスバリア性積層フィルムや、特許文献２に記載された積層体は、いずれも本願出願人の出願になるアルミニウム箔に替わるガスバリア性フィルムであり、フィルム上に無機化合物からなる蒸着層とアルコキシドまたはその加水分解物と水溶性高分子を含むコーティング層を有することを特徴としている。

特許文献１、２に記載されたガスバリア性フィルムは、透明であり、かつアルミニウム箔に匹敵するガスバリア性を有するため、ガスバリア性を必要とされるさまざまな用途に広く用いられている。このフィルムを紙と貼り合せることによってガスバリア性紙容器を実現することができる。

特許第２７９００５４号公報特許第４０８５８１４号公報

特許文献１および２に記載されたガスバリア性フィルムは、アルコキシドまたはその加水分解物と水溶性高分子被膜を必須とするものであるため、塗布後の乾燥に時間がかかり、生産性が悪く、従って高価であるという問題を抱えている。

本発明の解決しようとする課題は、アルミニウム箔を使用しないガスバリア性紙容器を能率良く、安価に提供することである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、表面樹脂層、紙層、ポリオレフィン系樹脂層、ガスバリア層、接着性樹脂層または接着剤層、内層樹脂層が積層された液体用紙容器であって、前記ガスバリア層は、蒸着層、基材フィルム層、ポリアクリル酸コーティング層をこの順に有する液体用紙容器である。

本発明に係る液体用紙容器は、ガスバリア層が基材フィルムに蒸着層と、ポリアクリル酸コーティング層を設けただけの簡単な構造であるので、能率よく安価に製造できる。

削除。

本発明に係る液体用紙容器に用いるガスバリア層は、基材フィルムに蒸着層とポリアクリル酸コーティング層を設けただけの簡単な構造でありながら、実用的に十分なガスバリア性を発揮する。このため、アルミニウム箔を使用しないガスバリア性紙容器が容易に得られる。

ポリアクリル酸コーティング剤は、乾燥速度も速いのでガスバリアフィルムを能率的に生産することができ、これを用いた紙容器のコストも低減することができる。

図１は、本発明に係る液体用紙容器の一例を示した斜視図である。図２は、本発明に係る液体用紙容器の他の例を示した斜視図である。図３は、本発明に係る液体用紙容器を構成する積層体の一実施態様を示した断面模式図である。図４は、本発明に係る液体用紙容器に用いられるガスバリア層の一参考態様を示した断面説明図である。図５は、本発明に係る液体用紙容器に用いられるガスバリア層の一実施態様を示した断面説明図である。図６は、実施例１に示した液体用紙容器を構成する積層体を示した断面模式図である。

以下図面を参照しながら本発明に係る液体用紙容器について詳細に説明する。
図１、図２は、本発明に係る液体用紙容器（１）の例を示した斜視図である。図１に示した液体用紙容器（１）は、一般にゲーブルトップ型と呼ばれる液体用紙容器であり、図２に示した液体用紙容器（１）は、一般にフラットトップ型と呼ばれる液体用紙容器である。本発明に係る液体用紙容器（１）は、これらの形状に限定されるものではなく、さまざまな形状の液体用紙容器とすることができる。

図３は、本発明に係る液体用紙容器（１）を構成する積層体（２）の一実施態様を示した断面模式図である。積層体（２）は、紙層（３）の表面側に表面樹脂層（５）と印刷インキ層（６）を有する。紙容器の内面側となる紙層（３）の裏面側には、ポリオレフィン系樹脂層（７）、ガスバリア層（４）、接着性樹脂層または接着剤層（８）、内層樹脂層（９）が積層されている。

図４は、本発明に係る液体用紙容器（１）に用いられるガスバリア層（４）の一参考態様を示した断面説明図である。図４に示した参考態様においては、ガスバリア層（４）は、基材フィルム層（１１）、蒸着層（１２）、ポリアクリル酸コーティング層（１３）をこの順に有することを特徴とする。すなわち、基材フィルム層（１１）の一方の面に蒸着層（１２）とポリアクリル酸コーティング層（１３）が順に設けられている。

図５は、本発明に係る液体用紙容器（１）に用いられるガスバリア層（４）の一実施態様を示した断面説明図である。図５に示した実施態様においては、ガスバリア層（４）は、蒸着層（１２）、基材フィルム層（１１）、ポリアクリル酸コーティング層（１３）をこの順に有することを特徴とする。すなわち基材フィルム層（１１）の一方の面に蒸着層（１２）が、他の面にポリアクリルコーティング層（１３）が積層されている。

ガスバリア層（４）は、図４に示した構成でも図５に示した構成でもどちらでも良く、また積層体（２）の中でのガスバリア層（４）の向きも、それぞれどちらの面を内面側に配置しても良い。

ガスバリア層（４）の基材フィルム層（１１）としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂フィルム、延伸ポリプロピレン樹脂フィルム（ＯＰＰ）、無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム（ＣＰＰ）などが使用できる。厚さは６〜２５μｍが適当である。

蒸着層（１２）の蒸着種としては、アルミニウム、錫などの金属や、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化珪素（シリカ）などの金属酸化物が使用できる。蒸着層（１２）の厚さは、５〜１００ｎｍである。

ポリアクリル酸コーティング層（１３）は、分子量１０万〜１００万のポリ（メタ）アクリル酸を含む樹脂組成物溶液をコーティングして形成する。塗布厚さは０．５〜１００μｍ程度が適当である。ポリアクリル酸コーティング層（１３）を形成するために使用する樹脂組成物としては、特開平７−１６５９４２に開示された公知のポリ（メタ）アクリル酸コーティング材料等が使用できる。

紙層（３）としては、坪量２００〜５００ｇ／ｍ^２、密度０．６〜１．１ｇ／ｃｍ^３程度の紙が使用できる。バージンパルプを１００％使用したカートン原紙は好ましく使用できる。

表面樹脂層（５）は、低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）、または直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）を押出し加工によって紙層（３）の表面にコートする。印刷インキ層（６）の密着性を高めるため、印刷前に表面樹脂層（５）の表面にコロナ処理を施すことが好ましい。

ポリオレフィン系樹脂層（７）は、紙層（３）とガスバリア層（４）を接着させるための層である。ポリオレフィン系樹脂層（７）としては、高密度ポリエチレン樹脂（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン樹脂（ＭＤＰＥ）、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、エチレン−メタアクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、アイオノマー樹脂、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂が使用できる。ポリオレフィン系樹脂層（７）の厚さは１０〜３０μｍである。

接着性樹脂層または接着剤層（８）は、バリア層（４）と内層樹脂層（９）を接着させるための層であり、接着性樹脂であれば、ＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥを押出し加工によって形成する。接着剤としては、ドライラミネート用接着剤を使用する。接着剤の塗布量は、０．５〜５．０ｇ／ｍ^２の範囲である。

内層樹脂層（９）は、液体用紙容器（１）の最内面を形成する層である。内層樹脂層（９）としては、熱可塑性樹脂の単層もしくは多層構成が用いられる。材質としては、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＬＬＤＰＥなどが適している。ＬＬＤＰＥは最も望ましい。内層樹脂層（９）の厚さは、３０〜１００μｍが適当である。

以下実施例に基づき、本発明に係る液体用紙容器について具体的に説明する

ガスバリア層として厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムを基材フィルムとし、この表面側にシリカを蒸着し、裏面側にポリアクリル酸をコーティングした。

内層樹脂層として、厚さ６０μｍのＬＬＤＰＥフィルムとガスバリア層のポリアクリル酸コーティング面とをドライラミネートによって貼り合せて内装フィルムとした。

坪量３００ｇ／ｍ^２のカートン原紙と前記内装フィルムのシリカ蒸着面をＥＭＡＡ（厚さ３０μｍ）のルーダー加工によって貼り合せ、紙の貼り合せ反対面に対してもＬＤＰＥ（厚さ２０μｍ）のルーダー加工を行い、表面のＬＤＰＥ面にコロナ処理を施した。このようにして得られた積層体の断面模式図を図６に示す。

印刷、ブランクス形状への抜き加工の後、加熱溶着によってスリーブを作成し、次いでボトム成形、トップ成形の手順で図１に示した形状の液体用紙容器を作成した。

実施例１において、ガスバリア層の向きを逆向きとした以外は、実施例１と同様にして液体紙容器を作成した。

＜参考例１＞
実施例１において、ガスバリア層の層構成を紙側から順に基材フィルム層／蒸着層／ポリアクリル酸コーティング層とした以外は、実施例１と同様にして液体紙容器を作成した。

＜参考例２＞
参考例１において、ガスバリア層の向きを逆向きとした以外は、参考例１と同様にして液体用紙容器を作成した。

＜比較例１＞
実施例１において、ガスバリア層のポリアクリルコーティング層を施さなかった以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。

＜比較例２＞
実施例１において、ガスバリア層のシリカ蒸着層を施さなかった以外は、実施例１と同様にして、液体用紙容器を作成した。

＜比較例３＞
ガスバリア層として、シリカ蒸着を施した厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムとポリアクリル酸コーティングを施した厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムをドライラミネートした材料を使用した。それ以外は実施例１と同様にして液体用紙容器を作成した。

＜比較例４＞
ガスバリア層として、厚さ６．５μｍのアルミニウム箔と厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムをドライラミネートした材料を使用した。それ以外は実施例１と同様にして液体用紙容器を作成した。

上記で得られたそれぞれの液体用紙容器について容器の状態におけるガスバリア性の測定を行った。
＜水蒸気透過度＞測定装置：ＭＯＣＯＮ社製ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３３
測定条件：４０℃、９０％ＲＨ
＜酸素透過度＞測定装置：ＭＯＣＯＮ社製ＯＸＩＴＲＡＮ−２／２１
測定条件：２０℃、６０％ＲＨ
また、工程数を含めたコストの評価を行った。

結果を表１に示す。

表中、○は良好、△は使用可能、×は使用不可を示す。

表１の結果から実施例１〜２及び参考例１〜２の液体用紙容器は、いずれもバランスのとれた性能を示していることが分かる。ガスバリア層における層構成を一部省略した比較例１、２では、ガスバリア性能が劣る。蒸着層とポリアクリル酸コーティング層を別のフィルムに施して貼り合せた比較例３では、ガスバリア性能は良好であるが、コスト面で問題がある。なお、従来のアルミニウム箔を使用した比較例４では、ガスバリア性能は良好である。

本発明に係る液体用紙容器は、実用的に十分なガスバリア性能を持った、アルミニウム箔を使用しない液体用紙容器として、さまざまな用途に使用可能である。

１・・・液体用紙容器
２・・・積層体
３・・・紙層
４・・・ガスバリア層
５・・・表面樹脂層
６・・・印刷インキ層
７・・・ポリオレフィン系樹脂層
８・・・接着性樹脂層または接着剤層
９・・・内層樹脂層
１１・・・基材フィルム層
１２・・・蒸着層
１３・・・ポリアクリル酸コーティング層

Claims

表面樹脂層、紙層、ポリオレフィン系樹脂層、ガスバリア層、接着性樹脂層または接着剤層、内層樹脂層が積層された液体用紙容器であって、前記ガスバリア層は、蒸着層、基材フィルム層、ポリアクリル酸コーティング層をこの順に有する液体用紙容器。