JPH09142455A

JPH09142455A - 紙容器

Info

Publication number: JPH09142455A
Application number: JP30436195A
Authority: JP
Inventors: Yoshinaga Shirosugi; 嘉良白杉
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1995-11-22
Filing date: 1995-11-22
Publication date: 1997-06-03
Anticipated expiration: 2015-11-22
Also published as: JP3077573B2

Abstract

(57)【要約】【目的】低温シール性、機械的強度、及び樹脂埋りが
良好であり、内容物への樹脂臭の臭い移りがない紙容器
を得る。【構成】内層として、シングルサイト触媒を用いて重
合された直鎖低密度ポリエチレンとマルチサイト触媒を
用いて重合された低密度ポリエチレンのブレンドからな
るヒートシール層を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、牛乳、ジュース等
の液体を収容し得る紙容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液体用の紙容器として、マル
チサイト触媒により重合されたポリオレフィン例えば低
密度ポリエチレン等からなるヒートシール層を内層とし
て、その外層に紙、印刷層、及び保護層等を積層した積
層材から構成されたものが多く利用されている。しかし
ながら、マルチサイト触媒を用いて重合された低密度ポ
リエチレンは、そのフィルムの透明性、及び機械的強度
が良好ではなく、樹脂臭の臭い移りがあり、また、その
低温シール性についてもまだ改良の余地があった。

【０００３】このようなことから、近年、マルチサイト
触媒により重合されたポリオレフィンを、シングルサイ
ト触媒を用いて重合されたポリオレフィン例えば特開平
７−１４８８９５号公報に記載されているようなシング
ルサイト触媒を用いて重合されたエチレン−αオレフィ
ン共重合体に代替することが試みられている。シングル
サイト触媒を用いて重合されたポリオレフィンを用いる
と、マルチサイト触媒を用いて重合されたポリオレフィ
ンを用いた場合に比べ、その機械的強度が向上し、樹脂
臭の臭い移りがなくなる。また、その低温シール性及び
ホットタック性が向上するので、生産性がよくなる。し
かしながら、紙容器のヒートシール工程特に紙容器のト
ップ及びボトムシール工程では、加熱から圧着までに時
間のずれがある場合が多く、このような場合にヒートシ
ールされた部分の樹脂埋りまたは接着に不良が発生する
という問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、低温シール性及び機械的強度が
良好であり、内容物への樹脂臭の臭い移りが少なく、か
つそのヒートシール工程で、良好なシール性を示し、樹
脂埋り不良が発生しない改良された紙容器を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、紙層、及びシ
ングルサイト触媒を用いて重合された直鎖低密度ポリエ
チレンとマルチサイト触媒を用いて重合された低密度ポ
リエチレンのブレンドから実質的になる内層を有する紙
容器を提供する。

【０００６】

【発明の実施の形態】発明者らは、シングルサイト触媒
を用いて重合された直鎖低密度ポリエチレンを用いた紙
容器のヒートシール性及び樹脂埋り不良を改善すべく、
鋭意研究を行なった。

【０００７】シングルサイト触媒を用いて重合された直
鎖低密度ポリエチレンは、組成分布、分子量分布が狭
く、結晶ラメラが薄く、かつタイ分子の数が多い。この
ため、低密度化により低融点にすることができ、これを
用いたフィルムは、低温シール性に優れる。また、フィ
ルムのホットタック性及び機械的特性が他の低密度ポリ
エチレン類よりも良好である。

【０００８】また、このシングルサイト触媒を用いて重
合された直鎖低密度ポリエチレンは、他の低密度ポリエ
チレン類と比較して、樹脂特有の原料臭がほとんどな
く、包装体の最内層として使用しても、内容物に臭い移
りが少ない。

【０００９】しかしながら、このシングルサイト触媒を
用いて重合された直鎖低密度ポリエチレンのみをヒート
シール層として利用して紙容器を形成すると、ボトム部
分の樹脂埋り不良が発生する。樹脂埋り不良は、例えば
紙容器のボトム部分を形成する際に、その密封片を折り
込んで互いに接着することにより、密封片間に段差が生
じ、この段差間に溶融した樹脂が十分に流れ込まないた
めに発生する。また、接着不良は、紙容器のトップの部
分を折り込んで密閉する場合に、多く発生する。これ
は、一旦接着しても、溶融した樹脂が固化するまでに、
紙の反発により、接着部分に剥離する力が加わり、発生
するものである。このボトム部の樹脂埋り不良及びトッ
プ部の接着不良は、樹脂のメルトフローレート、メルト
テンション、及び溶融粘度に起因すると考えられる。

【００１０】メルトフローレートは、マルチサイト触媒
を用いて重合された低密度ポリエチレンよりも、シング
ルサイト触媒を用いて重合された直鎖低密度ポリエチレ
ンの方が大きいが、メルトテンションはマルチサイト触
媒を用いて重合された低密度ポリエチレンの方が大き
い。これは、加熱、圧着により、溶融した低密度ポリエ
チレンが隙間に満たされた状態で、ここに強い剥離力を
与えた場合、マルチサイト触媒を用いて重合された低密
度ポリエチレンよりも、シングルサイト触媒を用いて重
合された直鎖低密度ポリエチレンの方が逃げやすいこと
を意味する。

【００１１】また、見かけの溶融粘度は、低剪断速度に
おいてはシングルサイト触媒を用いて重合された直鎖低
密度ポリエチレンの方が小さく、高剪断速度では、シン
グルサイト触媒を用いて重合された直鎖低密度ポリエチ
レンの方が大きい。これは、溶融樹脂にかかる剪断速度
が高いとき、シングルサイト触媒を用いて重合された直
鎖低密度ポリエチレンは流れ難いので、樹脂埋りが悪い
ことを示す。

【００１２】したがって、シングルサイト触媒を用いて
重合された直鎖低密度ポリエチレンのメルトテンション
をあげ、この直鎖低密度ポリエチレンの流動性をよくす
ることが、樹脂埋り不良の改善に有効である。

【００１３】このようなことから、本発明者らは、紙容
器の内層として、シングルサイト触媒を用いて重合され
た直鎖低密度ポリエチレンとマルチサイト触媒を用いて
重合された低密度ポリエチレンとをブレンドしたものを
用いることを見出だした。

【００１４】シングルサイト触媒を用いて重合された直
鎖低密度ポリエチレンとマルチサイト触媒を用いて重合
された低密度ポリエチレンとのブレンドを行なうことに
より、溶融粘度は下がるものの、シングルサイト触媒を
用いて重合された直鎖低密度ポリエチレンの低温シール
性、ホットタック性及び機械的特性をある程度維持しつ
つ、メルトテンションを上げることができる。これによ
り、加熱圧着後、紙の反発で密封部分にはがれる方向の
力が加わった場合、及び密封部に段差が生じた場合であ
っても、低密度ポリエチレンが流れ易くなり、また圧着
された隙間から逃げ難くなるため、樹脂埋りが良好とな
る。

【００１５】シングルサイト触媒を用いて重合された直
鎖低密度ポリエチレンとマルチサイト触媒を用いて重合
された低密度ポリエチレンとのブレンド比は、好ましく
は９０／１０ないし７０／３０、さらに好ましくは８０
／２０である。

【００１６】本発明の紙容器には、そのヒートシール層
として、このようにして得られた樹脂を用いる。尚、シ
ングルサイト触媒を用いて重合された直鎖低密度ポリエ
チレンとマルチサイト触媒を用いて重合された低密度ポ
リエチレンとのブレンドには、例えば酸化防止剤、紫外
線吸収剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、滑剤、
難燃化剤、無機及び有機充填剤、染料、及び顔料等の添
加剤を加えることができる。

【００１７】ここで、シングルサイト触媒とは、メタロ
セン系遷移金属化合物と有機アルミニウム化合物とから
なる触媒をいう。メタロセン系遷移金属化合物として
は、例えばＩＶＢ族から選択される遷移金属元素例えば
チタン、ジルコニウム、ハフニウムに、シクロペンタジ
エニル基、置換シクロペンタジエニル基、インデニル
基、テトラヒドロインデニル基、置換テトラヒドロイン
デニル基、フルオニル基、または置換フルオニル基が１
ないし２結合しているか、あるいはこれらのうち２つの
基が共有結合で架橋したものが結合しており、他に水素
原子、酸素原子、ハロゲン原子、アルキル原子、アルコ
キシ原子、アリール基、アセチルアセトナート基、カル
ボニル基、窒素分子、酸素分子、ルイス塩基、ケイ素原
子を含む置換基、不飽和炭化水素等の配位子を有するも
のがあげられる。

【００１８】また、有機アルミニウム化合物としては、
アルキルアルミニウム、または鎖状あるいは環状アルミ
ノキサン等があげられる。ここで、アルキルアルミニウ
ムとしては、トリエチルアルミニウム、トリイソブチル
アルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチ
ルアルミニウムクロリド、メチルアルミニウムジクロリ
ド、エチルアルミニウムジクロリド、ジメチルアルミニ
ウムフルオリド、ジイソブチルアルミニウムハイドライ
ド、ジエチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミ
ニウムセスキクロリド等があげられる。

【００１９】また、鎖状あるいは環状アルミノキサン
は、アルキルアルミニウムと水とを接触させることによ
り生成される。さらに、上記シングルサイト触媒は、シ
リカゲル、ゼオライト、珪藻土等の無機物質担体に担持
させることができる。

【００２０】重合法としては塊状重合、溶液重合、懸濁
重合、気相重合等があげられる。以下、図面を参照し、
本発明を具体的に説明する。図１は、本発明の紙容器の
一実施形態を示す図である。図２は、図１に示す紙容器
の一部を切り取った様子を示す図、図３は、図２の断面
１０の部分拡大図である。

【００２１】図１に示すように、この紙容器１は、屋根
形の頂部３及び平底状の底部２を有する中空の角筒形容
器であり、ゲーベルトップ型と呼ばれる。この紙容器１
は、図３に示すように、例えば内層１１、紙層１２、及
び外層１３からなる積層体によって構成される。この内
層１１及び外層１３のうち、少なくとも紙容器１の内層
は、シングルサイト触媒を用いて重合された直鎖低密度
ポリエチレンとマルチサイト触媒を用いて重合された低
密度ポリエチレンとを例えば８０／２０の比率でブレン
ドしたものからなる。

【００２２】図４は、本発明の紙容器を構成する積層体
の他の実施形態を示す。この積層体２０は、外表面に印
刷層１８が形成された紙容器に使用されるもので、内層
１７、紙層１２、及び外層１９からなる。内層１７は、
シングルサイト触媒を用いて重合された直鎖低密度ポリ
エチレンとマルチサイト触媒を用いて重合された低密度
ポリエチレンのブレンド（８０／２０）からなる。

【００２３】また、図５は、本発明の紙容器を構成する
積層体のさらに他の実施形態を示す。この積層体３０
は、バリヤー性を有する紙容器に使用されるもので、内
層１７、酸化ケイ素蒸着層３３、ポリエステル層３２、
低密度ポリエチレン層３４、低密度ポリエチレン層３
５、紙層１２、及び外層１９が順に積層された構成を有
する。酸化ケイ素蒸着層３３はポリエステル層３２上に
予め蒸着されている。内層１７と酸化ケイ素蒸着層３３
との間及びポリエステル層３２と低密度ポリエチレン層
３４との間には、接着性を向上するために、好ましくは
アンカー層が設けられる。

【００２４】内層１７は、シングルサイト触媒を用いて
重合された直鎖低密度ポリエチレンとマルチサイト触媒
を用いて重合された低密度ポリエチレンのブレンド（８
０／２０）からなり、紙容器の内層として用いられる。
アンカー層は、例えばウレタン系樹脂、飽和ポリエステ
ル／イソシアネート化合物からなる樹脂からなり、酸化
ケイ素蒸着ポリエステル層３２と内層１７あるいは低密
度ポリエチレン層３４との接着性を向上するために用い
られる。低密度ポリエチレン層３４、及び低密度ポリエ
チレン層３５は、各々層間を接着するため、及び全体の
剛性を確保するために設けられる。

【００２５】図５に示す構造を有する積層体を用いて図
１に示すような紙容器を形成し、得られた紙容器につい
て、耐衝撃試験を行なった。使用した積層体の構成は、
具体的には以下の通りである。

【００２６】積層体１：低密度ポリエチレン２０μｍ／
紙３２０ｇ／ｍ² ／低密度ポリエチレン４０μｍ／低密
度ポリエチレン１５μｍ／アンカー層／酸化ケイ素蒸着
ポリエステル層１２μｍ／シングルサイト触媒を用いて
重合された直鎖低密度ポリエチレンとマルチサイト触媒
を用いて重合された低密度ポリエチレンのブレンド（８
０／２０）からなる層６０μｍここで、酸化ケイ素が蒸
着されたポリエステル層は、酸化ケイ素蒸着層が内層と
なる低密度ポリエチレンのブレンド層側を向くように配
置した。

【００２７】また、シングルサイト触媒を用いて重合さ
れた直鎖低密度ポリエチレンとしては、三井石油化学社
製ＳＰ−２０４０、マルチサイト触媒を用いて重合さ
れた低密度ポリエチレンとしては、三井石油化学社製
Ｍ−４０１ＰＣを使用した。

【００２８】また、比較として、シングルサイト触媒を
用いて重合された直鎖低密度ポリエチレンとマルチサイ
ト触媒を用いて重合された低密度ポリエチレンのブレン
ド（８０／２０）からなる層の代わりに、マルチサイト
触媒を用いて重合された低密度ポリエチレン（三井石油
化学社製Ｍ−４０１ＰＣ）層６０μｍを積層して形成
された積層体２を用いて同様の紙容器を形成し、同様に
耐衝撃試験を行なった。

【００２９】落下試験１００ｃｍの高さから最高２０回落下させ、何回目に破
裂するか調べた。その結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１に示すように、落下試験の結果、本発
明にかかる紙容器は、その耐衝撃性に優れていることが
わかる。圧縮試験また他の耐衝撃試験として積層体１からなる紙容器及び
比較のための積層体２からなる紙容器を、各々縦方向、
横方向、及び別の横方向に圧縮し、その強度を調べた。
図６ないし図８にその圧縮方向を表す図を示す。尚、図
中５０は圧縮手段を示す。その試験結果を表２ないし表
４に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】上記表２ないし表４から明らかなように、
本発明の紙容器は、従来のマルチサイト触媒を用いて重
合された低密度ポリエチレンを用いた紙容器よりも、耐
衝撃性が非常によい。

【００３６】本発明の紙容器の形状は、図１に示すよう
なゲーベルトップ型紙容器に限定されるものではない。
図９に、本発明の他の実施形態を表す図、図１０に、図
９の断面を概略的に表す図を示す。図９に示すように、
本発明の紙容器は、円筒形状であってもよい。この紙容
器は、例えば図５に示すような積層体を用いて形成する
ことができる。その構造は、図１０に示すように、積層
体からなるシートを湾曲させて筒状にし、合致した両端
辺を互いに封止することにより形成された円筒状の容器
本体１２０と、容器本体１２０の２つの開口の一方に設
けられた浅いカップ型の底部材１３０と、他方の開口に
設けられ、浅いカップ型を有し、その底部にシール部材
１４０で剥離可能に封止された取り出し口１１１を有す
る蓋部材１１０とから基本的に構成されている。容器本
体１２０の開口端は、各々、その端部から所定の長さだ
け内側に折り込まれた折り返し片１２１、１２２を有
し、折り返し片１２２と本体１２０との隙間には、底部
材１３０の側壁１３２が差し込まれ、折り返し片１２１
と本体１２０との隙間には、蓋部材１１０の側壁１１２
が差し込まれ、各々、加熱により巻き込み封止されてい
る。

【００３７】この容器は、シール部材１４０は摘み片１
４１をきっかけとして引き剥すことにより、取り出し口
１１１から内容物を取り出すことができる。また、この
容器は、低温シール性及び機械的強度共に良好であり、
その樹脂埋りは、ゲーベルトップ型紙容器と同様に十分
で、かつ内容物への樹脂臭の臭い移りが少ないものであ
った。以上のように、本発明の紙容器は、その樹脂埋り
も良好であり、かつ耐衝撃性に優れている。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、低温シール性及び機械
的強度が良好であり、そのヒートシール工程で樹脂埋り
不良が発生せず、かつ内容物への樹脂臭の臭い移りが少
ない高品質の紙容器が得られる。さらに、本発明の紙容
器は、低温シール性に優れるために、生産性がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙容器の一実施形態を示す斜視図

【図２】図２に示す紙容器の一部を切り取った様子を
示す図

【図３】図３の断面１０の部分拡大図

【図４】本発明の紙容器を構成する積層体の他の実施
形態を示す図

【図５】本発明の紙容器を構成する積層体のさらに他
の実施形態を示す図

【図６】圧縮試験における圧縮方向を示す図

【図７】圧縮試験における圧縮方向を示す図

【図８】圧縮試験における圧縮方向を示す図

【図９】本発明の紙容器の他の実施形態を示す斜視図

【図１０】図９の縦断面を概略的に示す図

【符号の説明】

１…紙容器２…底部３…頂部１０…断面１１，１７…内層１３，１９…外層１２…紙層１８…印刷層２０，３０…積層体３２…酸化ケイ素蒸着ポリエステル層３４，３５…低密度ポリエチレン層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紙層、及びシングルサイト触媒を用いて
重合された直鎖低密度ポリエチレンとマルチサイト触媒
を用いて重合された低密度ポリエチレンのブレンドから
実質的になる内層を有する紙容器。