JPH0958650A

JPH0958650A - 紙容器

Info

Publication number: JPH0958650A
Application number: JP23066795A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiko Sakamoto; 辰彦坂本; Hidesada Okasaka; 秀眞岡阪
Original assignee: TOKYO PAPER Manufacturing; TOKYO SEISHI KK
Current assignee: TOKYO PAPER Manufacturing; TOKYO SEISHI KK
Priority date: 1995-08-17
Filing date: 1995-08-17
Publication date: 1997-03-04

Abstract

(57)【要約】【解決手段】ポリアミド樹脂の層を含む樹脂層と、密
度が０．６０〜０．９５ｇ／ｃｍ³ 、長手方向のこわさ
が厚さ１μｍ当たり０．４〜０．９ｇｆ・ｃｍである紙
との積層体からなる紙容器。【効果】液体飲料やオイルなどを充填して長期間保存
しても内容物の劣化、変質がなく、しかも変形による外
観低下が起こらない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体状内容物を充填
するに適した紙容器に関する。さらに詳しくはメタキシ
リレンジアミンとアジピン酸との重縮合反応で生成され
るポリアミド樹脂の層を含む樹脂層と紙との積層体から
なる紙容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、紙と樹脂層との積層体からな
る紙容器は、軽量であること、使用後に回収、再利用が
可能であること、焼却時の発熱量が比較的少ないことな
どの利点から、果汁、アルコ−ル飲料、油類、洗剤など
液状物の容器として広く使用されている。紙と樹脂層と
の積層体からなる紙容器は、積層する樹脂層の種類によ
って酸素、水蒸気などの気体の遮断性（ガスバリア−性
という場合がある）、内容物の風味の保存性等が異なる
ことから、種々の樹脂層を積層した紙容器が提案されて
いる。

【０００３】これらの樹脂層の中で、メタキシリレンジ
アミンとアジピン酸との重縮合反応で生成されるポリア
ミド樹脂の層は、ガスバリア−性が優れ、内容物が酸化
や変質しにくいこと、熱安定性が良好で積層体を容器に
成形する際、熱接着のために加熱しても有害な分解物の
生成が少ないことなどの優れた特性を有していることが
知られている。このためＸＤ−６構造単位を含有する樹
脂層と紙との積層体からなる紙容器（特開昭５３−１１
９９８４号公報、特開平３−４９９５３号公報など）、
あるいはさらに他の種類のポリアミド樹脂層を組み合わ
せた紙との積層体からなる紙容器（特開平６−３０５０
８６号公報）などが提案されている。しかしながら、こ
れらの提案にしたがって紙容器を製造すると、積層体か
ら容器の形状に折り曲げるためのいわゆる罫線を付ける
工程で紙に微小な割れが発生しやすく、また得られた紙
容器に内容物を充填して１〜２週間常温で保存すると容
器が変形して外観が著しく悪化し、商品価値が低下す
る。この現象はメタキシリレンジアミンとアジピン酸と
の重縮合反応で生成される樹脂の機械的性質や吸水性が
関連していると考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、加工性が良好で、内容物を充填した状態で保存
しても、形態の変化が少なく外観の良好なメタキシリレ
ンジアミンとアジピン酸との重縮合反応で生成されるポ
リアミド樹脂層と紙との積層体からなる紙容器を得るこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
について鋭意検討をした結果、メタキシリレンジアミン
とアジピン酸との重縮合反応で生成されるポリアミド樹
脂の層を含む樹脂層と紙との積層体からなる紙容器にお
いて、紙の密度が０．６０〜０．９５ｇ／ｃｍ³ 、長手
方向のこわさが厚さ１μｍ当たり０．４０〜０．９０ｇ
ｆ・ｃｍであることを特徴とする紙容器によって達成さ
れることを見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の紙容器は、メタキシリレ
ンジアミンとアジピン酸との重縮合反応で生成されるポ
リアミド樹脂の層を含む樹脂層と紙との積層体からなる
ものである。

【０００７】本発明において、メタキシリレンジアミン
とアジピン酸との重縮合反応で生成されるポリアミド樹
脂とは、樹脂のすべてがメタキシリレンジアミンとアジ
ピン酸との重縮合反応で生成する構造単位からなるも
の、メタキシリレンジアミンを主体とし小量のパラキシ
リレンジアミンとアジピン酸との重縮合反応で生成する
構造単位からなるもの（以下、メタキシリレンジアミン
とアジピン酸との重縮合反応で生成される構造単位また
はメタキシリレンジアミンを主体とし小量のパラキシリ
レンジアミンとアジピン酸との重縮合反応で生成する構
造単位をＸＤ−６構造単位ということがある）、あるい
はｍ−および／またはｐ−キシリレンジアミンとアジピ
ン酸を主体としそれに他のジアミンあるいはジカルボン
酸を共重合したポリアミド樹脂をいう。これらの共重合
が可能なジアミンの例としてはエチレンジアミン、テト
ラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサ
メチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、オクタメ
チレンジアミンなどが挙げられる。また、これらの共重
合が可能なジカルボン酸の例としてはセバシン酸、コル
ク酸、グルタ−ル酸、アゼライン酸などが挙げられる。
共重合ポリアミド樹脂の場合、樹脂のガスバリア−性、
結晶性を適度に維持するためにＸＤ−６構造単位の含有
量が６０モル％以上であることが好ましい。

【０００８】また、ＸＤ−６構造単位を含有するポリア
ミド樹脂の層は、ＸＤ−６構造単位を９０モル％以上有
するポリアミド樹脂に他のポリアミド樹脂を混合したも
のであってもよく、混合する他のポリアミド樹脂の例と
してはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイ
ロン６１０、ナイロン１２などが挙げられる。さらにま
た、所望によってはポリアミド以外の樹脂、例えばポリ
エチレン、エチレン−ビニ−ルアルコ−ル共重合体、エ
チレン−アクリル酸共重合体、エチレン−無水マレイン
酸共重合体、ポリエステル、ポリカ−ボネ−トなどを少
量混合することができる。樹脂の混合物の場合、ガスバ
リア−性を過度に低下させないために、ＸＤ−６構造単
位を９０モル％以上有するポリアミド樹脂が６０重量％
以上含有することが好ましい。

【０００９】本発明における樹脂層は、単層であって
も、また２層以上の多層のものであってもよいが、その
少なくとも１層はＸＤ−６構造単位を有するポリアミド
樹脂であることが必要である。ＸＤ−６構造単位を含有
するポリアミド樹脂の層に他の樹脂の層を複合した樹脂
層でもよい。ＸＤ−６構造単位を有するポリアミド樹脂
の層に複合する樹脂の例としては、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリビニ−ルアルコ−ル、エチレン−ビニ
ルアルコ−ル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチ
レン、ポリエチレンテレフタレ−トなどのポリエステ
ル、ポリカ−ボネ−トなどが挙げられ、これらの樹脂の
層は未延伸のものでも、１軸または２軸延伸してあるも
のでもよい。樹脂層の厚さは、紙容器の内容物の種類、
性質にもよるが、５〜４０μｍが好ましい。

【００１０】また、これらの樹脂層に、遮光性の付与あ
るいはガスバリア−性の一層の向上などを目的に、アル
ミニュ−ム箔、スズ箔などの金属層を複合することもで
きる。本発明において、ＸＤ−６構造単位を有するポ
リアミド樹脂の層は、本発明の容器を構成する積層体の
任意の位置に設けることができるが、容器の状態にした
際、紙よりも内側に設けることが好ましく、さらには、
紙と容器を成形するときの熱接着に適した低密度ポリエ
チレン、直鎖ポリエチレン、低密度直鎖ポリエチレン、
ポリプロピレンなどのヒ−トシ−ル性樹脂の層との間に
設けるのが好ましい。

【００１１】本発明における積層体を構成する紙は、天
然繊維、合成繊維またはこれらの混合物を抄造して得ら
れるものであれば特に制限はなく、抄造に用いられる天
然繊維としては、針葉樹パルプや広葉樹パルプなどの木
材繊維、綿糸、サトウキビ、竹などをパルプ化した植物
繊維、羊毛、絹糸などの動物性繊維などが挙げられる。
また、合成繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステル、ポリアミド、酢酸セルロ−スなどが
挙げられる。これらの繊維から得られた紙の中で、紙の
機械的性質、熱的性質の面から木材パルプから得られた
ものが好ましく、引っ張り強度が高くなる点から針葉樹
パルプが乾燥状態で全パルプの４０重量％以上を占める
木材パルプから抄造されたものが特に好ましい。

【００１２】また本発明において用いられる紙は、樹脂
層との接着性を向上させるために、オレフィン系、ポリ
エチレンイミン系，イソシアネ−ト系、ポリエステル
系、ポリウレタン系、ビニル系のアンダ−コ−ト剤を紙
の抄造時に含有させるかあるいは抄造後に紙の表面に塗
布されていることが望ましい。これらのアンダ−コ−ト
剤の中でポリエチレンイミン系アンダ−コ−ト剤が好ま
しく用いられる。本発明において用いられる紙は、その
密度が０．６０〜０．９５ｇ／ｃｍ³ であることが必要
であり、特に０．６５〜０．９０ｇ／ｃｍ³ が好まし
い。紙の密度が０．６０ｇ／ｃｍ³ に満たない場合は、
積層体から容器の形状に折り曲げるための罫線を付ける
工程で紙に微小な割れが発生しやすく、良好な紙容器の
生産収率が著しく低下する。これはＸＤ−６構造単位を
含有するポリアミド樹脂の層の弾性率が比較的高いため
に、罫線の高さを他の樹脂を積層した場合より高くする
必要があることに起因していると考えられる。紙の密度
が０．９５ｇ／ｃｍ³を越える場合は、紙自体が折り曲
げにくいうえに、ＸＤ−６構造単位を含有するポリアミ
ド樹脂の層の弾性率が高いため、罫線にそった折り曲げ
が困難になり、得られた容器の形状が不良になる。なお
本発明において、紙の密度とは、ＪＩＳＰ１１１８の
「紙及び板紙の密度と試験方法」に準じて測定した値で
もって定義される。

【００１３】さらに、本発明において用いられる紙の長
手方向のこわさは、厚さ１μｍ当たり０．４０〜０．９
０ｇｆ・ｃｍであることが必要であり、好ましくは０．
４５〜０．８０ｇｆ・ｃｍである。ここで紙の長手方向
とは、紙を抄造する際の長手方向を意味する。通常、容
器用に紙を用いる場合は、紙の長手方向が内容物の重力
を受ける水平方向と平行になるように使用する。紙の長
手方向のこわさが厚が１μｍ当たり０．４０ｇｆ・ｃｍ
未満の場合は、例えば得られたカ−トン状紙容器に果
汁、アルコ−ル飲料など水分の占める割合が多い内容物
を充填して１〜２週間常温で保存すると、容器胴部の水
平方向断面の４角形の折り曲げ部が円形状に変形し、容
器の下部が膨れた状態になって外観が著しく低下する。
また紙の長手方向のこわさが厚が１μｍ当たり０．９０
ｇｆ・ｃｍを越えると、積層体から容器の形状に折り曲
げるための罫線を付ける工程で、罫線の高さを著しく高
くする必要があり、このために樹脂層の微小部分の破壊
（ピンホ−ル）が発生し、ガスバリア−性が低下して、
内容物の劣化を起こしやすい。なお本発明において、紙
のこわさとは、ＪＩＳＰ８１２５の「荷重曲げ方法によ
る板紙のこわさ試験方法」に準じて測定し、１μｍ当た
りに換算した値でもって定義される。

【００１４】樹脂層と紙との積層体を得る方法として
は、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系などの接
着剤を用い、事前にフイルム状にした樹脂層を形成する
各樹脂の層の間ならびに樹脂層と紙とをドライラミネ−
トする方法、樹脂層を構成する樹脂の層を事前にフイル
ム状に成形したものをサンド・ラミネ−トする方法、樹
脂層を形成する樹脂を順次押出ラミネ−トする方法、複
数の押出機ならびにフィ−ドブロックを用いて同時に多
層溶融押出をしてラミネ−トする方法、あるいはサンド
・ラミネ−ト、ドライラミネ−ト、溶融押出ラミネ−ト
を適宜組み合わせた方法などを用いることができる。

【００１５】さらに、樹脂層を形成する各樹脂の層の
間、樹脂層と紙との間の接着性を向上させるために、接
着性の高い樹脂の層を設けたり、ラミネ−トする工程
中、あるいは事前にコロナ処理、プラズマ処理、オゾン
処理などの物理科学的処理をすることができる。接着性
の高い樹脂としては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン、エチレ
ン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタアクリ
ル酸メチル共重合体、無水マレイン酸変性ポリプロピレ
ン、アイオノマ−共重合体などが挙げられる。

【００１６】かくして得られたＸＤ−６構造単位を有す
るポリアミド樹脂の層を少なくとも１層含む樹脂層と紙
との積層体から、目的容器を展開した状態に打ち抜く工
程、罫線を付ける工程、必要によっては内容物と紙の断
面が接触しないように胴部の接着部分を外側に折り曲げ
る工程（スカイブ加工）、胴部を接着する工程、底部な
らびに頭部を成形する工程など通常の容器製造工程を経
て目的の紙容器を得ることができる。

【００１７】上記によって得られた本発明の紙容器は、
種々の形、サイズのカ−トン、カップなどとして、また
果汁、牛乳やヨ−グルトなどの乳飲料、アルコ−ル飲
料、ミネラルウオ−タ−、サラダオイルなど食用油、工
業油、洗剤などの容器として好適に使用することができ
る。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお、実施例、比較例に記載の各物性の測定方
法は以下の通りである。

【００１９】（１）容器の変形量底部と上部が密閉された４角形筒型の胴部を立てた形状
の紙容器において、水平方向とそれに正確に垂直方向に
立てた平面に対し、容器の４角形筒型部分の一部が軽く
接した状態で、４角形筒型部分の最上部の１辺が垂直平
面に平行になるように容器を置いて、前記平行線と垂直
平面との距離を測定した。容器の製造過程で、４角形筒
型部分の折り曲げ性が不良な場合や、容器に内容物を充
填して保存している間に、４角形筒型部分の下部が膨ら
んだり（胴ぶくれ）して容器が変形すると、この測定値
は大きくなる。なお、この値が１０ｍｍ以上のものを形
態不良容器とした。（２）表面欠陥容器１００本について、各容器の４角系筒部の４か所の
折り曲げ部に、紙の微小な割れに伴う表面欠陥があると
発色する検査液（レッドチェック液）を塗布して欠陥の
個数を観察し、容器１００本当たりの個数で表示した。
なお、この値が１０個以上を不良容器とした。（３）容器の気体遮断性６５℃の温水を充填後３週間常温で保存し、容器の４角
形筒型の上部の各面が垂直の場合あるいは容器の内側に
湾曲している場合を気体遮断性良とし、４角形筒型の上
部の各面が容器外側に湾曲している場合を気体遮断性不
良とした。温水を充填後、常温にすると容器内は減圧に
なり、容器の気体遮断性が良い場合は、４角形筒型の上
部の各面は垂直あるいは容器の内側に湾曲し、気体遮断
性不良の場合は各面が容器外側に湾曲する。（４）樹脂の相対粘度樹脂１ｇを９６％硫酸１００ｍｌに溶解し、２５℃で溶
液粘度を測定した値であり、次式から算出した。相対粘度＝樹脂硫酸溶液の落下秒数／硫酸の落下秒数

【００２０】実施例１複数の押出機、フィ−ドブロックならびにＴダイを備え
た共押出しラミネ−タ−を用い、針葉樹パルプ９０重量
％、広葉樹パルプ１０重量％からなり、坪量４０５ｇ／
ｍ² 、密度０．７５，長手方向のこわさが厚が１μｍ当
たり０．７２ｇｆ・ｃｍである紙の面にコロナ処理をし
ながら、若干のｐ−キシリレンジアミンを含有したｍ−
キシリレンジアミンとアジピン酸から合成された相対粘
度３．６のポリアミド樹脂１０μｍ、変性ポリオレフィ
ン「モディクＦ２３ＯＯＫ」（三菱化学製）１０μｍ、
低密度ポリエチレン「ノバテックＬ３００」（三菱化学
製）６０μｍの順にＴダイ内で積層された樹脂を、ＸＤ
−６構造単位のみからなるポリアミド樹脂の層が紙に接
するようにラミネ−トした。さらに、上記ラミネ−トし
た紙の反対面に低密度ポリエチレン「ノバテックＬ３０
０」（三菱化学製）２０μｍを押出しラミネ−トして積
層体を得た。前記の積層体から、打ち抜き、罫線付け、
スカイブ、火炎加熱による胴部の熱接着の各工程を経て
積層体をスリ−ブ状にした後、酒用の成形充填機を用い
て１．８リットルの６５℃の温水を充填した４角形の筒
型の各辺が８５ｃｍ，高さが２５．７ｃｍで上部が屋根
型（ゲ−ベルトップ型）の紙容器を得た。水が充填され
た紙容器を立てた状態で３週間保存した後、表面欠陥の
個数を観察、紙容器の変形量の測定ならびに気体遮断性
の評価をした。結果を表１に示す。

【００２１】比較例１坪量４２０ｇ／ｍ² 、密度０．５５、長手方向のこわさ
が厚が１μｍ当たり０．５７ｇｆ・ｃｍである紙を用い
る以外は実施例１と同様にして、１．８リットルの水を
充填した４角形の筒型の各辺が８５ｃｍ，高さが２５．
７ｃｍで上部が屋根型（ゲ−ベルトップ型）の紙容器を
得た。評価結果を表１に示す。

【００２２】実施例２針葉樹パルプ７０重量％、広葉樹パルプ３０重量％から
なり、ポリエチレンイミン系アンダ−コ−ト剤「ディッ
クドライＡＣ１０８」（大日本インキ化学工業製）をあ
らかじめグラビアで塗布した坪量３１０ｇ／ｍ² 、密度
０．８２、長手方向のこわさが厚が１μｍ当たり０．６
５ｇｆ９・ｃｍである紙を用い、またポリアミド樹脂と
して実施例１で用いたポリアミド樹脂７０重量％と相対
粘度３．３のナイロン６６樹脂３０重量％の混合ポリア
ミド樹脂を使用する以外は実施例１と同様にして、１．
０リットルの温水を充填した４角形の筒型の各辺が７ｃ
ｍ，高さが１９．５ｃｍで上部が屋根型（ゲ−ベルトッ
プ型）の紙容器を得た。評価結果を表１に示す。

【００２３】比較例２広葉樹パルプのみからなり、ポリエチレンイミン系アン
ダ−コ−ト剤「ディックドライＡＣ１０８」（大日本イ
ンキ化学工業製）をあらかじめグラビアで塗布した坪量
３１５ｇ／ｍ² 、密度０．７８、長手方向のこわさが厚
が１μｍ当たり０．３５ｇｆ・ｃｍである紙を使用する
以外は、実施例２と同様にして、１．０リットルの水を
充填した４角形の筒型の各辺がで上部が屋根型（ゲ−ベ
ルトップ型）の紙容器を得た。評価結果を表１に示す。

【００２４】実施例３複数の押出機、押出しラミネ−ト、サンドラミネ−トが
各々可能な口金を備えたラミネ−タ−を用い、針葉樹パ
ルプ８０重量％、広葉樹パルプ２０重量％からなり、坪
量４３０ｇ／ｍ² 、密度０．７９，長手方向のこわさが
厚が１μｍ当たり０．６３ｇｆ・ｃｍである紙の面にコ
ロナ処理をしながら、前もって片面に低密度ポリエチレ
ンを１５μｍ、反対面に６０μｍを積層したＸＤ−６構
造単位のみからなる樹脂７０重量％とナイロン６６樹脂
３０重量％の混合物からなるフイルムの低密度ポリエチ
レンを１５μｍ積層した面とを低密度ポリエチレン「ぺ
トロセン２０４」（東ソ−製）を用い、厚さ１５μｍで
サンドラミネ−トした。ひきつずき紙の反対面に低密度
ポリエチレン「ぺトロセン２０４」（東ソ−製）２０μ
ｍを押出しラミネ−トして樹脂層と紙の積層体を得た。
この積層体を用い、実施例１と同様にして、１．８リッ
トルの水を充填した４角形の筒型で上部が屋根型（ゲ−
ベルトップ型）の紙容器を得た。評価結果を表１に示
す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１の結果から明らかなように、本願発明
の紙容器は表面欠陥ならびに変形が少なく優れた性能を
示すのに対し、密度（比較例１）や長手方向のこわさ
（比較例２）が本発明の範囲をはずれると表面欠陥や変
形が発生して良好な紙容器を得ることができないことが
わかる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の紙容器は、液体飲料やオイルな
どを充填して長期間保存しても内容物の劣化、変質がな
く、しかも容器の外観が良好で、変形によって陳列棚か
らの取り出し難いなどのトラブルが発生しない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メタキシリレンジアミンとアジピン酸と
の重縮合反応で生成されるポリアミド樹脂の層を含む樹
脂層と紙との積層体からなる紙容器において、紙の密度
が０．６０〜０．９５ｇ／ｃｍ³ 、長手方向のこわさが
厚さ１μｍ当たり０．４〜０．９ｇｆ・ｃｍであること
を特徴とする紙容器。
【請求項２】紙が針葉樹から得られたパルプを４０重
量％以上含有しているものであることを特徴とする請求
項１に記載の紙容器。
【請求項３】紙にポリエチレンイミン系アンダ−コ−
ト剤が含有または塗布されていることを特徴とする請求
項１または２に記載の紙容器。