(57)【要約】【課題】紙基材を使用した紙容器用の包装材料であって、有機溶剤が残留するおそれがなく、しかも、加熱時に内面フィルムに発泡現象が生じない包装材料とこれを使用して製造した紙容器とを提供すること。【解決手段】紙基材１２の片面にアンカーコート層１３を形成し、このアンカーコート層上に溶融押出樹脂１４を介して内面側フィルム１５を積層して包装材料１０を製造する際、前記アンカーコート層を水系ポリエチレンディスパージョン樹脂で形成する。【選択図】図１
2020111345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙基材の片面にアンカーコート層を有し、このアンカーコート層上に溶融押出樹脂を介してフィルムを積層して構成される包装材料において、
前記アンカーコート層が水系ポリエチレンディスパージョン樹脂で構成されていることを特徴とする包装材料。
【請求項２】
前記アンカーコート層の塗布量が０．５ｇ／ｍ２以上であることを特徴とする請求項１に記載の包装材料。
【請求項３】
前記溶融押出樹脂がポリエチレン樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の包装材料。
【請求項４】
前記フィルムがガスバリア性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の包装材料。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の包装材料を使用して、かつ、前記フィルムを内面側する紙容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙基材を使用して製造した液体用紙容器と、この紙容器を構成する包装材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙基材を使用して製造した液体用紙容器は周知である。このような液体用紙容器としては、例えば、紙カップ、ゲーベルトップ型液体用紙容器、フラットトップ型液体用紙容器、円筒型液体用紙容器等が知られている。
【０００３】
いずれの形式の液体用紙容器においても、紙基材の内面側に液体遮断性のフィルムを積層した包装材料を使用しており、その胴部はこの包装材料を丸めてその両端同士を加熱シールして形成している。また、ゲーベルトップ型液体用紙容器、フラットトップ型液体用紙容器あるいは円筒型液体用紙容器においては、その頂部及び底部に熱風を吹きかけて内面側の樹脂層を溶融し、こうして溶融した樹脂層を圧着することで密封している。
【０００４】
このように紙基材に内面フィルムを積層した包装材料を加熱するときには、紙基材に含まれる水分や空気が膨張し、その結果、内面フィルム表面が発泡することがある。このような発泡現象は、紙容器の品質を不安定にし、内容物の漏れやバリア性の劣化を引き起こすことがある。
【０００５】
そこで、このような発泡現象を防止するため、特許文献１の発明では、紙基材に二液硬化型ウレタン系アンカーコート剤を塗布し、このアンカーコート層面と内面フィルムとを溶融押出樹脂を介して積層している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５７７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的な二液硬化型ウレタン系アンカーコート剤は有機溶剤に溶解して塗布するものであり、その溶剤の一部が残留するおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、紙基材を使用した紙容器用の包装材料であって、有機溶剤が残留するおそれがなく、しかも、加熱時に内面フィルムに発泡現象が生じない包装材料とこれを使用して製造した紙容器とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明は、紙基材の片面にアンカーコート層を有し、このアンカーコート層上に溶融押出樹脂を介してフィルムを積層して構成される包装材料において、
前記アンカーコート層が水系ポリエチレンディスパージョン樹脂で構成されていることを特徴とする包装材料である。
【００１０】
次に、請求項２に記載の発明は、前記アンカーコート層の塗布量が０．５ｇ／ｍ２以上であることを特徴とする請求項１に記載の包装材料である。
【００１１】
次に、請求項３に記載の発明は、前記溶融押出樹脂がポリエチレン樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の包装材料である。
【００１２】
次に、請求項４に記載の発明は、前記フィルムがガスバリア性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の包装材料である。
【００１３】
次に、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の包装材料を使用して、かつ、前記フィルムを内面側とする紙容器である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、アンカーコート剤として有機溶剤を含有しない水系ディスパージョン樹脂を使用するため、有機溶剤が残留するおそれがない。しかも、後述する実施例から分かるように、この水系ディスパージョン樹脂として水系ポリエチレンディスパージョン樹脂を使用する場合、加熱時に内面フィルムに発泡現象が生じることがないのである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の包装材料の具体例の断面説明図である。
【図２】図２は本発明の紙容器の第１の具体例の斜視図である。
【図３】図３は本発明の紙容器の第２の具体例の斜視図である。
【図４】図４は本発明の紙容器の第３の具体例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の具体例を説明する。図１は本発明の包装材料の具体例の断面説明図である。
【００１７】
この包装材料１０は紙を基材１２とするものである。そして、その一方の面に外面側樹脂層１１が積層されている。また、その反対面にはアンカーコート層１３が塗布形成されている。
【００１８】
そして、この紙基材１２と内面側フィルム１５とが、その間に溶融押出樹脂１４を介して積層されている。
【００１９】
紙基材１２は、製造する紙容器に応じて選択すればよい。例えば、坪量２５０〜４００ｇ／ｍ２の紙基材である。
【００２０】
また、アンカーコート層１３としては、水系ポリエチレンディスパージョン樹脂を使用する必要がある。アンカーコート層１３が水系であり、有機溶剤を含有しないため、このアンカーコート層１３に有機溶剤が残留するおそれがない。また、水系ポリエチレンディスパージョン樹脂を紙基材に塗布してアンカーコート層１３を形成すると、この水系ポリエチレンディスパージョン樹脂が紙基材１２の繊維間の空隙を埋めて紙容器内側への水分の流れを抑制し、また、溶融押出樹脂１４の紙基材１２への投錨が強化され、加熱時の発泡を抑制する。このため、紙基材と内面側フィルム１５との剥離を防止することができる。
【００２１】
アンカーコート層１３は、任意の塗布方法を用いて紙基材１２に塗布乾燥することによって形成することができる。例えば、グラビアコーティング法、ロールコーティング法等である。なお、アンカーコート層１３の塗布量は０．５ｇ／ｍ２以上であることが望ましい。塗布量がこれより少ないと、その機能を十分に発揮することができず、加熱時に発泡現象を引き起こすことがある。
【００２２】
内面側フィルム１５は内面を構成するフィルムである。単層構造と多層構造のいずれであってもよいが、その最内面はヒートシール性を有することが望ましい。また、収容する内容物に応じて、ガスバリア性とすることが望ましい。
【００２３】
ガスバリア性の内面側フィルム１５としては、その層構成の一部にガスバリア層を含む多層構造のフィルムを使用することができる。例えば、樹脂フィルム、ガスバリア層、ヒートシール性樹脂層をこの順に積層した多層構造のフィルムである。
【００２４】
ガスバリア層としては、例えば、金属箔、金属蒸着層を有する金属蒸着フィルム、ガスバリア性無機蒸着層を有する無機蒸着フィルムを使用することができる。これらはいずれも周知であるが、金属箔としてはアルミニウム箔を例示できる。また、金属蒸着フィルムとしては、その代表例として、ポリエステルフィルムやポリアミドフィルムを蒸着基材として、アルミニウムを蒸着したフィルムを例示できる。また、無機蒸着フィルムとしては、ポリエステルフィルムやポリアミドフィルムを蒸着基材として、酸化ケイ素又は酸化アルミニウムを蒸着したフィルムを例示できる。
【００２５】
ヒートシール性樹脂も周知である。例を挙げると、低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂を例示できる。
【００２６】
次に、溶融押出樹脂１４は、この樹脂を加熱溶融し、紙基材１２と内面側フィルム１５との間に押出して圧着することにより、これら紙基材１２と内面側フィルム１５とを接着するものである。紙基材１２は、そのアンカーコート層１３が溶融押出樹脂１４に接触するように配置する必要がある。また、内面側フィルム１５は、ヒートシール性樹脂が溶融押出樹脂１４の反対側に位置するように配置することが望ましい。
【００２７】
溶融押出樹脂１４は、これらアンカーコート層１３及び内面側フィルム１５の両者と強固に接着するものであれば任意の樹脂が使用できる。アンカーコート層１３がポリエチレン樹脂で構成されているため、好適には、溶融押出樹脂１４もポリエチレン樹脂である。なお、溶融押出樹脂１４と接触する内面側フィルム１５の表面もポリエチレン樹脂で構成されていることが望ましい。
【００２８】
なお、外面側樹脂層１１は紙容器の外面を構成して紙容器を汚染や損傷から防ぐものである。また、紙容器製造の際に、外面側樹脂層１１と内面側フィルム１５とを互いにシールすることもあるから、この場合には、外面側樹脂層１１もヒートシール可能な樹脂で構成することが望ましい。例えば、前述のポリオレフィン樹脂である。
【００２９】
この包装材料１０は、例えば、紙基材１２にアンカーコート層１３を設け、溶融押出樹脂１４を介して内面側フィルム１５を積層した後、外面側樹脂層１１を形成することで製造することができる。また、紙基材１２に外面側樹脂層１１を形成した後、アンカーコート層１３を設け、溶融押出樹脂１４を介して内面側フィルム１５を積層することで製造してもよい。
【００３０】
この包装材料１０は、紙カップ、ゲーベルトップ型液体用紙容器、フラットトップ型液体用紙容器、円筒型液体用紙容器等の紙容器の素材として使用できる。図２は円筒型液体用紙容器Ａの例を示す斜視図、図３はゲーベルトップ型液体用紙容器Ｂの例を示す斜視図、図４は紙カップＣの例を示す斜視図で、これらはいずれも公知の方法で製造することが可能である。
【実施例】
【００３１】
（実施例１）
紙基材として、日本製紙（株）製ＮＣＡＮ−Ｇ３２０（カップ原紙，坪量３２０ｇ／ｍ２）を使用した。
【００３２】
また、内面側フィルムとして、紙容器外面側から、ポリエチレン樹脂層、ポリエステルフィルム、無機蒸着フィルム、ポリエチレン樹脂層をこの順に積層した多層構造のフィルムを使用した。なお、無機蒸着フィルムは、ポリエステルフィルムを蒸着基材として、酸化アルミニウムを蒸着したフィルムである。
【００３３】
そして、まず、紙基材の片面にポリエチレン樹脂を積層して外面側樹脂層を形成した。
【００３４】
また、その反対側に水系ポリエチレンディスパージョン樹脂を塗布乾燥して、アンカーコート層を形成した。その塗布量は０．５ｇ／ｍ２である。
【００３５】
次に、ポリエチレン樹脂を溶融押出成型機に投入し、この樹脂を溶融して、前記紙基材と内面側フィルムとの間に押出し、圧着することにより、全体を一体に接着積層した。なお、紙基材の向きは、前記アンカーコート層が溶融押出ポリエチレン樹脂に接触する向きに配置した。また、内面側フィルムの向きは、溶融押出ポリエチレン樹脂から順に、ポリエチレン樹脂層、ポリエステルフィルム、無機蒸着フィルム、ポリエチレン樹脂層となる向きである。
【００３６】
こうして得られた包装材料を使用して、図２に示す円筒型液体用紙容器を製造した。すなわち、まず、前記包装材料を丸め、その両端を重ねてヒートシールすることにより、円筒状胴部を形成した。次に、その頂部及び底部に、それぞれ、別途準備した蓋材及び底材を適用し、これらを加熱して筒状胴部に接合した。
【００３７】
（実施例２）
水系ポリエチレンディスパージョン樹脂の塗布量を４．０ｇ／ｍ２とした外は、実施例１と同様に包装材料を製造し、また、円筒型液体用紙容器を製造した。
【００３８】
（実施例３）
水系ポリエチレンディスパージョン樹脂の塗布量を６．０ｇ／ｍ２とした外は、実施例１と同様に包装材料を製造し、また、円筒型液体用紙容器を製造した。
【００３９】
（比較例１）
アンカーコート層を形成することなく、溶融押出ポリエチレン樹脂を介して紙基材と内面側フィルムとを接着積層した外は、実施例１と同様に包装材料を製造し、また、円筒型液体用紙容器を製造した。
【００４０】
（比較例２）
水系ポリエチレンディスパージョン樹脂の代わりに２液硬化型ウレタン系アンカーコート剤を使用した外は、実施例１と同様に包装材料を製造し、また、円筒型液体用紙容器を製造した。なお、２液硬化型ウレタン系アンカーコート剤の塗布量は０．５ｇ／ｍ２である。
【００４１】
（比較例３）
２液硬化型ウレタン系アンカーコート剤の塗布量を４．０ｇ／ｍ２とした外は、比較例２と同様に包装材料を製造し、また、円筒型液体用紙容器を製造した。
【００４２】
（比較例４）
２液硬化型ウレタン系アンカーコート剤の塗布量を６．０ｇ／ｍ２とした外は、比較例２と同様に包装材料を製造し、また、円筒型液体用紙容器を製造した。
【００４３】
（比較例５）
水系ポリエチレンディスパージョン樹脂の代わりにポリエチレンイミン系アンカーコート剤を使用した外は、実施例１と同様に包装材料を製造し、また、円筒型液体用紙容器を製造した。なお、ポリエチレンイミン系アンカーコート剤の塗布量は０．５ｇ／ｍ２である。
【００４４】
（比較例６）
ポリエチレンイミン系アンカーコート剤の塗布量を４．０ｇ／ｍ２とした外は、比較例２と同様に包装材料を製造し、また、円筒型液体用紙容器を製造した。
【００４５】
（評価）
これら実施例１〜３、比較例１〜６の円筒型液体用紙容器について、３つの観点から評価した。
【００４６】
すなわち、まず、残留した有機溶剤の有無である。この残留溶剤の検出は、前記紙基材と内面側フィルムとを圧着した直後の各包装材料から１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切り出した試験片をガラス瓶に封入し、８０℃、２０分の条件で保存した後、このガラス瓶中の気体に含まれる有機溶剤をガスクロマトグラフィーで分析することにより行った。なお、ガラス瓶中の気体中の有機溶剤は、酢酸エチル、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、酢酸ノルマルプロピル、トルエンの５種類である。
【００４７】
そして、その有機溶剤の総量が３．０ｍｇ／ｍ２未満の場合を「○」、３．０〜５．０ｍｇ／ｍ２の場合を「△」、５．０ｍｇ／ｍ２以上の場合を「×」と評価した。
【００４８】
次に、発泡現象の有無を評価した。この評価は、各紙容器を肉眼観察することにより行った。そして、発泡現象が見られなかった場合を「○」、発泡現象が観察された場合を「×」と評価した。
【００４９】
最後に、これら各紙容器にテレピン油を収容し、３０分以上放置して、漏れが生じるか否かを観察した。この漏れの有無については、各紙容器について１０００個試験を行い、漏れの生じた紙容器の数を数えた。
【００５０】
この結果を表１に示す。なお、表中、「水系ＰＥディスパージョン」は「水系ポリエチレンディスパージョン樹脂」を意味する。
【００５１】
【表１】
2020111345.tif 000003
【００５２】
（考察）
この結果から分かるように、アンカーコート層を設けなかった場合（比較例１）には発泡現象を防ぐことはできず、また、剥離（デラミネーション）を生じて内容物の漏れも発生し易い。ポリエチレンイミン系アンカーコート剤を使用してアンカーコート層を形成した場合（比較例５〜６）にも発泡現象が発生し、内容物の漏れは減少するものの、これを十分に防ぐことはできない。
【００５３】
一方、２液硬化型ウレタン系アンカーコート剤を使用してアンカーコート層を形成した場合（比較例２〜４）には、発泡現象を防ぐことができ、内容物の漏れも発生しない。しかしながら、この場合には有機溶剤が残留するため、この残留溶剤が内容物に混入するおそれを払拭することができない。
【００５４】
これに対し、水系ポリエチレンディスパージョン樹脂を使用してアンカーコート層を形成した場合（実施例１〜３）には、発泡現象を防ぐことができて、内容物の漏れも発生せず、しかも、有機溶剤が残留するおそれもない。しかも、わずか０．５ｇ／ｍ２の塗布量で十分である。
【符号の説明】
【００５５】
１０：包装材料    １１：外面側樹脂層    １２：紙基材    １３：アンカーコート層  
１４：溶融押出樹脂    １５：内面側フィルム
Ａ：円筒型液体用紙容器    Ｂ：ゲーベルトップ型液体用紙容器    Ｃ：紙カップ
【図１】
2020111345.tif 000004
【図２】
2020111345.tif 000005
【図３】
2020111345.tif 000006
【図４】
2020111345.tif 000007