JPH0976435A

JPH0976435A - 紙容器

Info

Publication number: JPH0976435A
Application number: JP7264688A
Authority: JP
Inventors: Toru Inoue; 井上　　徹; Hiroto Tomita; 博人冨田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1997-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】紙容器において、内容物の味覚に悪い影響を
与えることなく、滑り性をよくし、ラミネート工程、フ
レームシール、充填包装機のそれぞれの適性として問題
のない紙容器を提供する。【解決手段】密度0.890 〜0.925g/m³、メルトインデ
ックス0.5 〜10の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樹脂に、密度0.93
0 〜0.965g/m³、メルトインデックス0.5 〜10のポリエ
チレンを 1〜10重量％ブレンドしてインフレーション法
によって製膜Ｓし、あるいは、前記エチレン−α・オレ
フィン共重合体と密度0.930 〜0.965g/m³、メルトイン
デックス0.5 〜10のポリエチレンをブレンドした樹脂Ｓ
−１と他の樹脂Ｓ−２とを共押出インフレーションによ
って製膜ＳＭし、前記エチレン−α・オレフィン共重合
体と密度0.930 〜0.965 のポリエチレンをブレンドした
樹脂層Ｓ又はＳ−１を内面にした紙容器Ｐとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】紙容器を構成する積層体を作
成する工程および容器の成形工程において、安定して使
用することができ、内容物の味覚に影響を与えない材料
に関するものであり、ミネラルウォーター、ウーロン
茶、日本酒、焼酎等の容器として用いられる紙容器に関
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が使用されている。
｛略号は、PE: ポリエチレン、LDPE: 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、SiOx: 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、容器を成形す
るとき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( 以
下、LDPEという) 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
内容物成分の吸着により内容物の味覚を劣化させること
があった。又、中密度ポリエチレン( 以下、MDPEとい
う) は、LDPEのように低分子量成分は含まないが、製函
（前記紙容器の成形）の際のヒートシール温度を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、内容物の味覚に悪い影響を及ぼすことがある。

【０００３】以上のような、シーラントの問題を解決す
る方法として、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をシーラントとして
用いる技術が提案されている。しかし、前記エチレン−
α・オレフィン共重合体は、一般的にフィルムとして、
滑り性が悪いので、充填包装機等での製函時の機械適性
に影響することがあった。対策として滑剤等を添加する
ことにより、滑り性は改良されるが、逆に、内容物の味
覚が劣化することがあるため、滑剤を添加しないで解決
する方法が求められていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】シーラント層として、
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をを用いる際に、内容物の味覚に悪
い影響を与えることなく、滑り性を良くし、ラミネート
工程、フレームシール、充填包装機の適性として問題の
無い紙容器を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】密度が 0.890〜0.925g/c
m³、メルトインデックスが 0.5〜10のシングルサイト系
触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合
体に密度が 0.930〜0.965 g/cm³ 、メルトインデックス
が 0.5〜10のポリエチレンを 1〜10重量％ブレンドした
樹脂をインフレーションによる製膜法によってフィルム
化し、該フィルムを最内層としたことを特徴とする紙容
器とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】紙容器においては、板紙を芯素材
として、種々の素材を積層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、例え
ば、 (表) PE/紙/PE/AL/DL/PET/PE-S (接液面) のよう
なものである。｛略号、以下同じ。PE: ポリエチレン、
AL: アルミ箔、DL: ドライラミネーション、PET:ポリエ
ステルフィルム、PE-S: 接液層シーラント｝前記構成の
なかで、接液層であるPE-Sの材質および物性は極めて重
要である。液体を主とする容器であることは、内容物が
漏れないことは当然であり、更に、食品や飲料等の容器
として使用する場合は内容物の味覚に悪い影響を与えて
はならない。

【０００７】低密度ポリエチレンは、低分子量成分を含
有しており、該低分子量成分は、ヒートシール等の加熱
により特有の臭いを発生して、その臭いが内容物に移行
することがあり、また、内容物の成分を選択的に吸着し
て、味覚に悪い影響を及ぼすことがある。そこで、シー
ル性がよくて低分子量成分等を含有しない樹脂として、
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という) に着目し、接液
層シーラントとして用いることにした。前述の紙、AL、
PET 等の各種素材フィルム等をラミネートした基材に、
前記接液層シーラントとして積層するが、前記S-PEを押
し出しコート法により、直接押出しする方法と、Ｔダイ
キャスト法で一旦製膜したフィルムを、ポリエチレン等
によりサンドイッチラミネーションする或いはイソシア
ネート系接着剤によるドライラミネーションする方法、
インフレーション法により製膜したフィルムを、前記の
ラミネーション法と同様に前記基材に貼合することがで
きる。

【０００８】内容物に対する接液層シーラントの影響、
即ち味覚を劣化させる要因として、フィルム化の際の樹
脂への加熱温度の程度がある。前記直接押出しする方法
は、最も高い温度に加熱し、前記Ｔダイキャスト製膜法
の樹脂への加熱温度もかなり高温である。最も低温でフ
ィルム化できるのがインフレーション製膜法であり、シ
ーラントとして最も多く用いられるLDPEのインフレーシ
ョン法によるフィルム化の際の樹脂温をＴ℃とすると、
その製膜法と、製膜時の樹脂温度の概略の関係は、インフレーション法Ｔ℃ キャスト法Ｔ℃＋ 40〜 50 ℃ 押出コート法Ｔ℃＋ 130〜150 ℃ となり、この関係はS-PEの場合も略同じであり、加熱に
よる樹脂の劣化に起因する味覚への影響のみから製膜法
を選択すれば、インフレーション法が最も優れていると
言える。

【０００９】接液層シーラント用の樹脂としてS-PEを選
択し、該S-PEをインフレーション法により製膜して、前
記ラミネート基材とラミネートするが、接液層シーラン
トとして、前記S-PE単層ではなく、共押出等により、中
密度ポリエチレン等との多層フィルムとし、S-PEを接液
面として、基材と積層して用いると、密封性の点で効果
のあることが、本発明者らの研究で明らかになってい
る。S-PEの単層、他の樹脂との共押出し多層のいずれの
方法であっても、インフレーション法であれば、S-PEの
表面状態は、鏡面となり、フィルムの巻き上げの際にフ
ィルム同志が滑らないためにシワが入りやすく、シワが
発生するとラミネート工程において支障を来す。前記直
接押し出しコート法およびＴダイキャスト法において
は、マット加工した表面を有する冷却ロールを用いれ
ば、フィルムの表面に前記冷却ロールのマット面が賦型
されてマット面を有するフィルムを得ることができる
が、前述のように加工温度が高いために、味覚への影響
が心配されるのである。更に、前記基材とドライラミネ
ートをする場合は、ラミネート面にコロナ放電等の表面
処理をするが、該処理面と接液層S-PE面とがブロッキン
グすることがある。インフレーションによるフィルムの
滑り性の改善の一般的な技法としては、滑剤等の添加剤
を加えるが、味覚を重視する内容物の場合には、前記添
加物の臭いが内容物が有する微妙な味覚や風味に影響を
及ぼすので、これらの添加物の使用は望ましくない。

【００１０】図１は、本発明の対象である紙容器の接液
層シーラントの断面模式図であり、（ａ）は本発明によ
るS-PEとHDPEとをブレンドした樹脂によりインフレーシ
ョン法により製膜された単層シーラント、（ｂ）は前記
ブレンド樹脂により構成される層Ｓ−１とS-PE単体また
は他の樹脂により構成される層からなる共押出多層シー
ラントＳＭを示す。図２は、代表的なゲーベルトップ型
紙容器の外観斜視図である。本発明者らは前記S-PEの表
面の滑り性の改良およびフィルム巻き取り時のブロッキ
ング防止の方法に関して、鋭意研究の結果、密度が 0.8
90〜0.925g/cm³、メルトインデックスが 0.5〜10のシン
グルサイト系触媒を用いて重合したエチレン−α・オレ
フィン共重合体樹脂に、密度が 0.930〜 0.965g/cm³ 、
メルトインデックスが0.5 〜10のポリエチレン（以下、
HDPEという) を 1〜10重量％ブレンドしてインフレーシ
ョン製膜をするとフィルムの表面に、滑り性を良くする
凹凸を発生させることができることを見いだし、かつ、
このフィルムが、内容物の味覚に対し、悪い影響を及ぼ
すことなく、前記ラミネートの工程、包装機械適性にお
いても、極めて良好な適性を有することを確認した。

【００１１】具体的な方法としては、前記ブレンド樹脂
を用いてインフレーション法にて製膜するが、前記S-PE
とHDPEとのブレンドは製膜機械のホッパー内にて、攪拌
しながら行ってもよいが、望ましくは、回転式ブレンダ
ー等を用いて、均質な混合を行う。ブレンドするHDPE
は、前記範囲内において、効果を示す。製膜時の樹脂温
度は、S-PEの通常の温度例えば170 ℃程度で行えばよ
い。また、前記、0.930 〜0.965g/cm³の密度のHDPEの
添加量は、 1〜10重量％の範囲がよいが、更に好ましく
は、3 〜6 ％であり、ブレンド量が 1重量％未満である
と、S-PEの表面に目的にあった凹凸を設けることができ
ず、前記ブレンド量が10重量％を超えると、製膜が不安
定となり、均質なフィルムを得るのが困難になる。

【００１２】以上に説明した方法により、製膜したフィ
ルムの表面には、微少な凹凸が形成され、この凹凸によ
って、フィルム表面の滑り性が改善されるのである。本
発明により得られるフィルム表面の凹凸についての測定
は後述の実施例を含め、三次元表面粗さ・輪郭形状測定
機（日本電計株式会社製）によった。この方法は、物体
の表面を直接触針方式で３次元測定するものである。本
発明により設けられた凹凸は、凸部と凹部の高低差が1
〜3 μｍであれば、表面滑りがよく、フィルムとして巻
取状態でのブロッキングのトラブルも発生しない。前記
凹部と凸部の高低差に影響する要因は、密度が 0.890〜
0.925g/cm³、メルトインデックスが 0.5〜10のシングル
サイト系触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィ
ン共重合体と密度が 0.930〜0.965g/cm³、メルトインデ
ックスが0.5 〜10のポリエチレンとのブレンドにおい
て、両樹脂の密度およびメルトインデックスの差の大き
い方が凹凸の高低差が出やすい、又、前記ブレンドする
樹脂の比において、エチレン−α・オレフィン共重合体
の比率の大きいほど凹凸の高低差が出やすい。

【００１３】図１（ｂ）は、多層の接液層シーラントに
おいて本発明を適用したフィルムの断面図である。多層
フィルムの接液層シーラントＳＭを用いる場合も最内層
となるS-PE樹脂にHDPEをブレンドすることにより、S-PE
表面に微少な凹凸を生成させることができる。共押出す
る樹脂層が、２層であっても、３層であっても少なくと
も最内面の層Ｓ−１に本発明の方法により、微少な凹凸
を形成させることによって、滑りのよい接液層を得るこ
とができる。

【００１４】たとえば、最内層を本発明によるエチレン
−α・オレフィン共重合体にHDPEをブレンドした樹脂と
して、他の層の樹脂として密度0.935g/cm³のポリエチレ
ンをインフレーションによる共押出法で、厚み( 30μｍ
／30μｍ）として製膜し、基材と積層して、ゲーベルト
ップ型等の容器とする工程において安定して使用するこ
とができ、また、得られた容器のトップおよびボトムの
センターシール部の段差部等における密封性も良く、内
容物の味覚に影響しない接液層シーラントとなる。ま
た、基材との貼合をドライラミネーション法とする場合
には、前記密度0.935g/cm³のポリエチレンの表面にコロ
ナ放電により処理するが、フィルム製膜後、巻取りとし
た時に、該処理面と前記内面シーラント層の面とでブロ
ッキングすることはない。

【００１５】本発明による紙容器は、内面シーラント表
面の滑り性を改善したために、例えば、ゲーベルトップ
型容器の包装機において容器を成形する際に、筒貼りし
た状態のスリーブをフォーミング用のマンドレルに挿入
してボトム部を形成後、キャリヤーバスケットへ供給す
るために、前記マンドレルからリジェクトするが、従来
のインフレーション製膜によるフィルムでは、前記マン
ドレルへの脱着に問題を起こすことがあったが、本発明
による紙容器においては、全く問題も無く、スムーズな
脱着を行うことができた。

【００１６】

【実施例】PE³⁰／紙^400g／PE³⁰／ SiO_x−VMPET¹²／PE
F⁶⁰という仕様においてポリエチレンフィルム(PEF⁶⁰)
を本発明によるインフレ・S-PE／S-PE+HDPE 10重量％
（多層）、通常のインフレ・S-PE (単層) 、キャスト・
S-PE( 単層・フルマット仕様) 、インフレ・S-PE／S-PE
+HDPE 10重量％（多層）の３種類のフィルムを性膜サン
プルを試作した。また、比較として、S-PEを押出法によ
り基材へコートしたものを用意したが、上記４種類の積
層体材質構成仕様は下記の通りである。構成１ PE³⁰／紙^400g／PE³⁰／ SiO_x−VMPET¹²／DL／《S-PE/ S-PE+HDPE10 重量％》構成２ PE³⁰／紙^400g／PE³⁰／ SiO_x−VMPET¹²／DL／S-PE⁶⁰（インフレ法・単層) 構成３ PE³⁰／紙^400g／PE³⁰／ SiO_x−VMPET¹²／DL／S-PE⁶⁰( キャスト法・単層) 構成４ PE³⁰／紙^400g／PE³⁰／ SiO_x−VMPET¹²／AC／S-PE⁶⁰( 押出コート法・2 回) ＜補足説明＞は本発明によるインフレーションフィル
ムで、S-PE単体層とS-PEにHDPEを10重量％ブレンドして
製膜した層との２層共押出フィルムであり、S-PE／S-PE
＋HDPEの厚みは30/30 で合計60μｍである。はS-PEの
インフレーションフィルムである。はＴダイキャスト
法により製膜したフィルムで、製膜の際に使用した冷却
ロールはマット表面のものを用いた。のS-PEは、30μ
ｍずつを2 回押し出しコートして60μｍとした。ACはア
ンカーコート) 。の押し出しコートの際に使用した冷
却ロールもマット表面のものを用いた。使用材料は、シ
ングルサイト系触媒を用いて重合したエチレン−α・オ
レフィン共重合体として、ダウ AFFINITY PF1140( 密度
0.895 、MI1.6 、ダウケミカル株式会社製、商品名)
と、密度0.930 〜0.965 のポリエチレン( S-PE) とし
て、三菱ポリエチ HB320( 密度0.951 、MI0.25、三菱化
学株式会社製、商品名) とである。

【００１７】製膜工程の状況としては、、ともに問
題はなかったが、は、フィルムの巻き取りの際に、シ
ワの発生は見られた。製膜直後に基材とラミネートした
ので、シーラントでの巻取状態でのブロッキングはなか
った。本実施例のサンプル作成としては支障なかった。
は、Ｔダイキャスト法により製膜したが、マット表面
の冷却ロールを用いたため、シワやブロッキングの現象
は無かった。は、マット表面の冷却ロールを装備した
押出しコート機によりコートしたので、前記シワの発生
やブロッキングはなかった。因みに、本比較例において
は、30μｍずつの 2回コートを行い、計60μｍの厚みと
した。

【００１８】ラミネートおよびフレームシールの状況と
しては、いずれも特に支障なく、内容量 1.8リットルの
ゲーベルトップ型紙容器としてのスリーブを作成した。

【００１９】充填包装機を用い、80℃に加熱したミネラ
ルウォーターを充填したが、構成２のS-PEのインフレ製
膜品のマンドレルへの脱着にやや問題があり、スムーズ
にできなかった。また、各構成の容器のシールチェック
を実施したが、特に漏れは無かった。

【００２０】各構成の滑り性および味覚に関する官能試
験を以下の通り実施した。＜滑り性のデータ＞測定機：ヘイドン滑り測定機を用い、測定法は、ASTM 1
894 によった。滑り性の測定結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】測定面：いずれも、接液面となるフィルム面（結果）の通常のインフレによるものが、特に滑り難
く、前述のように、製膜の際のシワ発生や包装機械適性
が悪いなどの問題がある。およびのフィルムは、製
膜の際にいずれもマット表面を装備した冷却ロールを用
いたので、滑りの点においては問題がなかった。＜官能評価＞前記の密封性および滑り性の試験に作成し
たと同一の材質を用い、シール部加熱温度条件も、 300
〜 360℃の温度範囲にして、内容物としては、ミネラル
ウォーターを80℃に加熱して充填し、40℃にて 1ケ月保
存後、15名のパネラーによる官能評価で、味覚の劣化
が、大、小、無の３段階の人数で示した。官能評価の結
果を表１に示す。（以下余白）

【００２２】

【表２】（結果）およびのインフレーション法により製膜し
たS-PEを用いたものは、いずれも味覚の劣化が殆ど認め
られなかったのに対し、Ｔダイキャスト法および押し出
しコート法によるS-PEフィルムを接液層とした紙容器に
おいては、樹脂の酸化臭が、ミネラルウォーターに移行
したと思われる味覚の劣化が見られた。以上述べたよう
に、本発明によるフィルムを内面に積層した紙容器は、
滑り性、味覚の保持の両面においてすぐれ、実用上、き
わめて有用なものである。

【００２３】

【発明の効果】本発明により、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樹脂
をインフレーンョン法により製膜しても、従来のよう
に、滑りの悪さによる、シワの発生やブロッキング等の
途中工程の支障がなくなり、又、紙容器成形時のマンド
レルへの脱着もスムーズに行えるようになった。微妙な
風味を大切にする内容物を充填しても、低分子量成分の
ない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の特性がそのまま発揮され、容
器の密封性の良さとともに、前記内容物の風味を損なう
ことの無い紙容器を提供することができるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙容器の内面フィルムの断面拡大図。

【図２】本発明の紙容器の斜視図。

【符号の説明】

Ｓ（S-PE＋HDPE）ブレンド樹脂を用いてインフレーシ
ョン製膜した単層。Ｓ−１（S-PE＋HDPE）ブレンド樹脂層。Ｓ−２ S-PE又は他の樹脂層。ＳＭＳ−１とＳ−２の多層共押出フィルム。Ｐ紙容器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密度が 0.890〜0.925g/cm³、メルトイン
デックスが 0.5〜10の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に密度が 0.9
30〜0.965g/cm³、メルトインデックスが0.5 〜10のポリ
エチレンを1〜10重量％ブレンドした樹脂をインフレー
ションによる製膜法によってフィルム化し、該フィルム
を最内層としたことを特徴とする紙容器。