(57)【要約】本発明は、主に、レトルト殺菌される液体食品の保持に用いられる紙容器用積層材料及び液体用紙容器に関する。この紙容器用積層材料（１０）は、耐熱水加工紙（１１）の片面に緩衝層（１２）、バリア層（１３）、シーラント層（１４）が順次積層されている。これにより、液体用紙容器（２０）を成形する際に、紙容器用積層材料（１０）を折り曲げても、緩衝層が緩衝材として作用し、ピンホールの発生を阻止できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱水加工紙（１１）の片面に緩衝層（１２）、バリア層（１３）、シーラント層（１４）を順次積層したことを特徴とする紙容器用積層材料。
【請求項２】
前記緩衝層（１２）が、ナイロン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂から選ばれたいずれか１つ、もしくはこれらの樹脂の混合物からなることを特徴とする請求項１に記載の紙容器用積層材料。
【請求項３】
前記緩衝層（１２）が、１０〜７０μｍの厚さで構成されていることを特徴とする請求項２に記載の紙容器用積層材料。
【請求項４】
前記緩衝層（１２）の引張弾性係数は、前記バリア層（１３）の引張弾性係数よりも低いことを特徴とする請求項３に記載の紙容器用積層材料。
【請求項５】
前記緩衝層（１２）が、１０〜７０μｍの厚さで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙容器用積層材料。
【請求項６】
前記緩衝層（１２）の引張弾性係数は、前記バリア層（１３）の引張弾性係数よりも低いことを特徴とする請求項５に記載の紙容器用積層材料。
【請求項７】
前記緩衝層（１２）の引張弾性係数は、前記バリア層（１３）の引張弾性係数よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の紙容器用積層材料。
【請求項８】
前記緩衝層（１２）の引張弾性係数は、前記バリア層（１３）の引張弾性係数よりも低いことを特徴とする請求項２に記載の紙容器用積層材料。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の紙容器用積層材料（１０）を用いて作製した液体用紙容器。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、紙容器用積層材料及び液体用紙容器に係り、特に、ピンホールを発生させず、レトルト処理が可能な紙容器用積層材料及び液体用紙容器に関する。
背景技術
常温で長期間の流通が可能な食品用の容器として、金属缶、プラスチック成形容器、軟包装フィルムを主体とするレトルトパウチ等が流通している。しかしながら、近年は環境問題が重要視され、容器類並びに包装材料の易廃棄性が必要とされ、易焼却性、リサイクル性の必要が高まっている。
ボトル、トレー等のプラスチック成形容器、および紙とプラスチックからなる複合容器の分野においても、プラスチックを大幅に低減した容器や、廃棄時に紙とプラスチックの易分離が可能な複合容器等が種々提案されている。特にエコロジー対応の紙容器のニーズが高まっている。
一方、板紙とアルミニウム箔等のガスバリア層とをポリエチレン、ポリプロピレン等の防湿性を有する熱可塑性樹脂層でサンドウィッチした積層材料を用いて、カップ状や箱状に形成した紙容器が知られている。
この紙容器は、熱可塑性樹脂層を表面に積層することにより、板紙と水分あるいは湿気との表面からの直接の接触が回避されている。しかし、この紙容器では、熱水を利用したレトルト処理等の加熱処理を施すと、積層材料の端面から板紙中に吸水してしまう。
加熱処理後に容器を冷却しても、レトルト処理時に吸収した水分が蒸発できず、板紙に残ってしまう。これにより、板紙の層間強度や剛度等を低下させ、ひいては包装容器としての強度を低下させる問題がある。
以上のような紙容器の問題を解決するため、発明者等は、板紙に代えて、シラン系樹脂、メラミン系樹脂、イソシアネート系樹脂、アクリル系樹脂等から選ばれる樹脂を紙に含浸した耐熱水加工紙を用いる方法を試みた。詳しくは、この耐熱加工紙と、バリア層やシーラント層とを接着剤や低密度ポリエチレン樹脂を介して複合させた積層材料を形成した。続いて、この積層材料を紙容器に成形してレトルト処理する方法を試みた。
しかしながら、この方法は、レトルト処理が可能となるものの、例えばブリック形状の容器の成形時のように、何層にも重なった紙を深い角度で折り曲げる場合、折り曲げ部分からピンホールが発生し易い等の問題がある。
本発明の目的は、ピンホールを発生させず、レトルト処理可能な紙容器用積層材料及び液体用紙容器を提供することである。
発明の開示
上記目的を達成するために、本発明の紙容器用積層材料は下記の如く構成されている。
（１）本発明の紙容器用積層材料は、耐熱水加工紙の片面に緩衝層、バリア層、シーラント層を順次積層している。
このような積層構造により、紙容器に成形する際、積層材料を何層かに重ねて折り曲げても緩衝層が緩衝材の役割を果してバリア層にピンホールが発生することがない。
（２）本発明の紙容器用積層材料は、（１）に記載の構成において、緩衝層が中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂から選ばれたいずれか１つ、もしくはこれらの樹脂の混合物から構成してもよい。
（３）本発明の紙容器用積層材料は、（１）又は（２）に記載の構成において、緩衝層が、１０〜７０μｍの厚さで構成してもよい。
上記（２）又は（３）に記載の紙容器用積層材料によれば、緩衝層の素材及び／又は厚さを規定しているので、積層材料を折り曲げても緩衝層が十分な緩衝効果を発揮する。
（４）本発明の紙容器用積層材料は、上記（１）から（３）のいずれかに記載の構成において、緩衝層の引張弾性係数がバリア層の引張弾性係数よりも低い値となっている。
これにより、緩衝層における緩衝材の役割を容易且つ確実に実現することができる。
（５）本発明の液体用紙容器は、（１）から（４）のいずれかに記載の紙容器用積層材料を用いて作製されている。
発明を実施するための最良の形態
本発明の紙容器用積層材料を一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。図１は、本発明の紙容器用積層材料の一実施形態を示す断面説明図である。この紙容器用積層材料１０は、耐熱水加工紙１１の片面に緩衝層１２、バリア層１３、シーラント層１４が順次積層された構成からなる。
耐熱水加工紙１１は、紙基材に樹脂を含浸または塗布して得られる。
紙基材としては、例えば下記（１１ａ）〜（１１ｆ）の如き、様々な種類の紙を用いることが可能である。
（１１ａ）１００％バージンパルプからなる紙。
（１１ｂ）１００％再生故紙からなる紙。
（１１ｃ）上記（１１ａ）と（１１ｂ）とを任意の割合で混合した紙。
（１１ｄ）上記（１１ａ）〜（１１ｃ）のいずれかであると共に、針葉樹から得られるＮＢＫＰ（針葉樹晒クラフトパルプ）材と広葉樹から得られるＬＢＫＰ（広葉樹晒クラフトパルプ）材とを任意の割合で混合した紙。
（１１ｅ）上記（１１ａ）〜（１１ｄ）における木材パルプ以外のケナフ、バンブー等の植物繊維材料からなる紙。
（１１ｆ）上記（１１ａ）〜（１１ｅ）の紙をクレーコート処理した紙。
また、カップ原紙等のように、抄き合わせ層の剥艘強度が強く、耐熱水性を有する紙は、特に好ましく使用できる。ここで、カップ原紙は、各々１００％バージンパルプのＮＢＫＰ材とＬＢＫＰ材とを混合し、サイズ剤、紙力増強剤等を添加することにより、得られる紙である。
耐熱水加工紙１１は、これらの紙基材に、耐熱水性を付与できる樹脂を含浸または塗布して得られる。耐熱加工紙１１としては、さらに必要に応じ、湿潤時の紙力増強剤や耐水化剤、撥水剤を含浸加工することが可能である。また、これらの紙基材に抄紙段階あるいは抄紙後の二次加工段階で、剛性、耐水性を付与する樹脂を含浸加工しても良い。ここで言う繊維構造物、紙基材は、パルプ等からなる繊維構造物を全て包含し、いわゆる紙の種類に限定されるものではない。
耐熱水性を付与する場合、含浸または塗布する樹脂としては、シラン系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、イソシアネート系樹脂などの熱硬化性樹脂のほかに、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂などの熱可塑性樹脂なども要求される耐熱水温度により選択使用することが可能である。また、付加機能として高い撥水性が要求される場合でも、必要な耐熱水性を損なわない範囲であれば、撥水性の要求レベルに応じて上記の樹脂材料を複合もしくは混合して使用することが可能である。
さらに、乾燥強度および耐水性、湿潤強度を付与する場合は、含浸する樹脂として、ポリビニールアルコール樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、澱粉等が使用可能である。
また、湿潤時紙力増強剤としては、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、澱粉、ポリアミドアミン、そのエピクロルヒドリン変性体、さらには各種ラテックスが使用可能である。各種ラテックスとしては、例えば、天然ゴムラテックス、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ポリクロロプレン等の合成ゴムラテックス、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンもしくはこれらの共重合体の樹脂ラテックスなどがある。
耐熱水紙となる繊維構造物の基材としては、抄紙工程もしくは抄紙後の二次加工の工程において含浸（内添もしくは外添）することにより、紙部材の厚み方向全体にわたり均等に前述の樹脂を配することができる。
また、抄紙段階で樹脂を含浸するため、本発明の積層材料として所望する機能レベルに応じて、含浸紙の密度や厚み、内添する樹脂量など任意に決定することができる。
続いて、紙基材に抄紙段階あるいは抄紙後の二次加工として剛性、耐水性、耐熱水性を付与する樹脂を含浸する方法について述べる。この外添による含浸方法としては、繊維構造物を含浸剤中に浸し過剰量の含浸剤を一時的に付与できるディッピング法や、好ましくは、含浸剤を一定量だけ塗工または含浸させるグラビアコーティング法やロールコーティング法などがある。また、外添による含浸方法としては、基材繊維構造物の表裏から含浸剤を含浸させることも可能である。
さらに２ユニット以上あるグラビア含浸方法では、始めに、紙基材内部に含浸させる含浸剤を片面もしくは両面より施し、基材内部にまで含浸剤を浸透させる。その後、最後のユニットで紙基材の表面にコーティング被膜層の形成等が可能になる。得られた含浸紙は、例えば含浸紙の内部全体に湿潤紙力増強剤などが含浸されて高い湿潤強度を有する。また、含浸紙の表層に撥水剤等を配することにより、高い撥水効果を付与できる。すなわち、紙基材に含浸剤を供給可能な方法であれば、紙基材や含浸剤に応じて、所望の含浸方法を使用できる。さらに、これらの含浸方法は、二次的な加工であるので、抄紙工程に比較すると少量の加工であり、安価に実行できる。
紙基材に含浸させる含浸剤としては、耐水性、耐熱性をより向上させる観点から、イソシアネート系樹脂が好ましい。
イソシアネート系樹脂は、紙基材に含浸されると、紙の湿潤強度を向上させる性質をもつ。イソシアネートと紙中の水分とにより形成される尿素化合物が極めて高い耐熱性、耐水性、耐熱水性を有するので、イソシアネート系樹脂は紙基材の吸水性を著しく低減できる。従って、イソシアネート系樹脂含浸紙を用いた紙容器は、乾燥状態のみならず、湿潤状態にあっても、保形性、座屈強度などが極めて優れている。また、イソシアネート系樹脂を含浸させた耐熱水加工紙を用いた紙容器は、ボイル殺菌やレトルト殺菌工程等の熱水条件下でも極めて高い保形性を示し、耐熱水性を有している。
含浸するイソシアネート系樹脂としては、周知のポリイソシアネート化合物が使用可能となっている。周知のポリイソシアネート化合物としては、例えば、フェニレンジイソシアネート（ＰＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、４，４’ジイソシアネートジフェニルメタン（ＭＤＩ）等の芳香族ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）等の芳香族脂肪族ジイソシアネート、水添ＴＤＩ、水添ＸＤＩ、水添ＭＤＩ、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等の脂肪族、もしくは脂環状ジイソシアネートおよびこれらの誘導体であるポリオール付加物、ビュレット体、３量体である３官能基以上のポリイソシアネート、リジントリイソシアネート（ＬＴＩ）等の３官能基イソシアネートのほか、イソシアネートを含む各種のオリゴマー、ポリマーがある。
この耐熱水加工紙１１を用いた紙容器に液体食品を充填する場合には、ＸＤＩまたはＩＰＤＩを用いることが好ましい。
含浸量は、含浸紙の湿潤時の引張り強度が、乾燥時の１０％以上有するように設定すれば良い。このような設定によれば、耐熱性、耐水性を向上でき、湿潤時における容器の保形性、剛性を維持することができる。
緩衝層１２は、耐熱水加工紙１１と後記するバリア層１３との間に位置する層で、緩衝性や耐熱性を必要とするため、ポリアミド（ナイロン）樹脂、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムが好ましく使用できる。
緩衝層１２の厚さは１０〜７０μｍ程度が望ましく、より好ましくは３０〜５０μｍである。
緩衝層１２の厚さが１０μｍ未満になると、容器に成形する際や、レトルト処理時にかかる応力や熱等によるストレスに対して十分な緩衝性を得られず、ピンホールを発生し易くするという問題を生じる。緩衝層１２の厚さが７０μｍを越えると、経済的でない上、成形性を悪くするという問題が発生する。
なお、緩衝層１２は、柔軟性及び可塑性を有し、バリア層１３のストレスを緩和する層であれば、名称を任意に変更してもよい。例えば緩衝層１２は、緩衝層の名称に代えて、クッション層１２、緩和層１２、可塑性層１２又は柔軟層１２等といった任意の名称で呼んでもよい。
バリア層１３は、緩衝層１２の内側に設けられ、ガスバリア性や水蒸気バリア性を付与する層である。バリア層１３としては、例えば一軸延伸ないし二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリオレフィンなどの延伸フィルム上に、酸化アルミニウムや酸化ケイ素などの無機化合物の薄膜を物理蒸着あるいは化学蒸着などの蒸着法により２０〜５００ｎｍ程度の厚さに設けた無機化合物蒸着プラスチックフィルム、アルミニウム箔（Ａｌ）等が好ましく使用できる。また、バリア層１３の厚さは７〜３０μｍ程度が好適である。
なお、バリア層１３としてどのタイプを選択するかは、使用目的、用途等により適宜考慮して決めれば良い。
シーラント層１４は、熱封緘性と共に、耐レトルト性を必要とするため、耐熱性に優れたキャストポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルムや線状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）フィルムが好ましく使用できる。シーラント層１４の厚さは３０〜１００μｍ程度が好適である。
紙容器用積層材料１０は、耐熱水加工紙１１、緩衝層１２、バリア層１３、シーラント層１４の各層を、公知の貼り合わせ方法である二液反応型のポリエステル樹脂系やポリエーテル樹脂系の接着剤を用いたドライラミネート法やエクストルージョンラミネート法など既知のラミネート法により積層して作製される。
このように作製された紙容器用積層材料１０を、紙容器成形機に取り付け、例えば、図２に示すような、ブリック形状の紙容器２０に成形する。
紙容器成形機のタイプとしては、シートタイプ、スリーブタイプ又はロールタイプがある。シートタイプは、ブランクに打ち抜いた紙容器用積層材料１０を紙容器２０に成形する方式である。スリーブタイプは、筒状に半成形された紙容器用積層材料１０を紙容器２０に成形する方式である。ロールタイプは、ロール状の紙容器用積層材料１０を紙容器２０に成形する方式である。本実施形態の紙容器用積層材料１０はいずれのタイプの紙容器成形機にも対応できることはいうまでもない。
また、この紙容器用積層材料１０を用いて成形可能な紙容器は、ブリック形状の紙容器のみならず、屋根型容器、四面体容器、カップ型容器等にも使用可能である。
［実施例］
以下、各実施例により本発明を詳細に説明する。なお、実施例１は、緩衝層１２の有無による効果を確認する内容である。実施例２は、緩衝層１２の耐熱性による効果を確認する内容である。
（実施例１）
先ず、坪量が１８０ｇ／ｍ２のカップ原紙にイソシアネート樹脂をディッピング法により含浸処理し、耐熱水加工紙１１を作製した。
この耐熱水加工紙１１の片面に緩衝層１２である厚さ４０μｍのＣＰＰフィルムを接着剤を用いてドライラミネート法により貼り合わせ、耐熱水加工紙１１と緩衝層１２との複合紙を作製した。なお、接着剤は、二液反応型ポリエステル樹脂系接着剤であるタケラックＡ５１５（三井武田ケミカル株式会社製）である。
一方、シーラント層１４である厚さ５０μｍのＣＰＰフィルムと、バリア層１３である厚さ９μｍのＡｌとを前述したタケラックＡ５１５を用いてドライラミネート法により貼り合わせ、シーラント層１４とバリア層１３との複合フィルムを作製した。
次に、複合紙の緩衝層１２面と、複合フィルムのバリア層１３面とを対向させ、前述したタケラックＡ５１５を用いてドライラミネート法により貼り合わせた。
これにより、実施例１の紙容器用積層材料１０は作製された。実施例１の紙容器用積層材料１０は、耐熱水加工紙（１８０ｇ／ｍ２、１１）／接着剤（図示せず）／ＣＰＰフィルム（４０μｍ、１２）／接着剤（図示せず）／Ａｌ（９μｍ、１３）／接着剤（図示せず）／ＣＰＰフィルム（５０μｍ、１４）からなる層構成を備えている。
（比較例１）
比較例１の紙容器用積層材料５０（図３参照）は、緩衝層１２を用いない以外は、実施例１と同様の材料、方法を用いて作製された。
比較例１の紙容器用積層材料５０は、耐熱水加工紙（１８０ｇ／ｍ２、１１）／接着剤（図示せず）／Ａｌ（９μｍ、１３）／接着剤（図示せず）／ＣＰＰフィルム（５０μｍ、１４）からなる層構成を備えている。
（比較例２）
比較例２の紙容器用積層材料は、緩衝層として、厚さ４０μｍのＣＰＰフィルムの代わりに厚さ２０μｍ、融点１１０℃の低密度ポリエチレンフィルムを用いた以外は実施例１と同じ材料、方法を用いて作製された。
比較例２の紙容器用積層材料は、耐熱水加工紙（１８０ｇ／ｍ２）／接着剤（図示せず）／低密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）／接着剤（図示せず）／Ａｌ（９μｍ）／接着剤（図示せず）／ＣＰＰフィルム（５０μｍ）からなる層構成を備えている。
このような実施例１種類、比較例２種類、合計３種類の紙容器用積層材料を、ブリック形状の紙容器を成形可能なスリーブタイプの紙容器成形機にセットして、所望容量のブリック形状の紙容器を成形した。なお、紙容器への充填物は水である。
この紙容器の成形後とレトルト処理後の容器底部分のピンホールの発生状況を下記の方法によりチェック観察した。その結果を表１に示す．
レトルト処理条件としては、１２１℃、３０分であり、定差圧レトルト装置を用いた。
ピンホールチェックは、５個の紙容器をそれぞれ横方向に切断した後、紙容器の底部にピンホールチェック液である染色浸透探傷剤Ｒ−１ＡＮＴ（栄進化学株式会社製）を満たして１０分間放置した後、底部の裏面から探傷剤の浸透状態を目視観察し、ピンホールの発生した個数を測定する手順で実行した。なお、表１中、例えば０／５の記載は、５個の紙容器のうち、ピンホールの発生した紙容器の個数が０である旨を示す。
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表１に示すように、ストレスの緩衝層１２として厚さ４０μｍのＣＰＰフィルムを用いた実施例１によれば、レトルト処理後でもピンホールの発生しない紙容器を成形できることが確認された。
（実施例２）
実施例２ａ〜２ｃ
実施例１と同様に、耐熱水加工紙１１、緩衝層１２、バリア層１３及びシーラント層１４からなる紙容器用積層材料１０を作製した。但し、緩衝層１２及びバリア層１３は、それぞれ後述する表２に示す構成としている。すなわち、実施例２ａ〜２ｃの緩衝層１２は、厚さ１５μｍのナイロンフィルム又は厚さ５０のＣＰＰフィルムである。また、実施例２ａ〜２ｃのバリア層１３は、セラミック蒸着された厚さ１２μｍのＰＥＴフィルム又は厚さ９μｍのアルミニウム箔である。ここで、セラミック蒸着されたＰＥＴフィルムは、ＧＬフィルム（凸版印刷株式会社製）である。また、耐熱水加工紙１１及びシーラント層１４は実施例１と同様である。
比較例２ｄ，２ｅ
比較例２ｄは、実施例２ａのうち、緩衝層１２を省略した構成である。比較例２ｅは、実施例２ｂ，２ｃの緩衝層１２に代えて、１１０℃の融点をもつＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）を緩衝層に用いた構成である。なお、比較例２ｅのＬＤＰＥの融点は、後述するレトルト処理の温度よりも低い値となっている。
次に、この実施例２ａ〜２ｃ及び比較例２ｄ，２ｅの紙容器用積層材料１０，５０等を用い、以下の手順（ｉ）〜（ｖｉｉ）に沿って紙容器２０を作製した。
（ｉ）紙容器用積層材料１０のシートを紙容器２０に必要な大きさに打ち抜き、折り曲げ部分に罫線を入れる。
（ｉｉ）得られた紙容器用積層材料１０を一端が開放された袋状に成型し、接着部分をシールする。
（ｉｉｉ）この袋状の紙容器用積層材料１０に液体食品の一例として水を充填する。
（ｉｖ）充填後の紙容器用積層材料１０の開放端を密封し、接着部分をシールして紙容器２０’を作製する。
（ｖ）密封後の紙容器２０’の四隅を折り曲げて４つの耳部を形成し、各耳部を容器本体に接着してブリック形状の紙容器２０を成型する。
（ｖｉ）ブリック形状の紙容器２０を１２１℃、３０分の条件でレトルト処理する。
（ｖｉｉ）レトルト処理後、紙容器２０を乾燥させる。
結果を表２に示す。
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（結果）
実施例２ａ〜２ｃによれば、表２に示したように、ピンホールを発生させず、レトルト処理可能な紙容器用積層材料１０及び液体用紙容器２０を提供できることを確認した。
一方、比較例２ｄ，２ｅは、以下の問題が発生した。
比較例２ｄは、手順（ｉ）の罫線入れ時、手順（ｉｉ）（ｖ）の形成時、手順（ｖｉ）のレトルト処理時の各段階で折り曲げの角になる部分に紙の破れが発生した。この理由は、座屈性のある耐熱加工紙１１と、柔軟性に乏しいＰＥＴフィルム（バリア層１３）とを接着剤で直接貼り合わせた比較例２ｄの構成により、物理的及び／又は熱的なストレスが折り曲げの角になる部分（耳部の先端及び基端）に集中したため、と考えられる。
ここで、このようなストレスについて、罫線入れの工程を例に挙げて図４〜図１３により説明する。始めに、図４に一部を示すように、比較例２ｄの積層材料５０は、折曲げ用の罫線に対応したパターンの溝６１が形成された下側台６０上と、この溝６１に対向したパターンの罫線刃７１が形成された上側台（図示せず）との間に配置される。
次に、図５に示すように、積層材料５０は、溝６１と罫線刃７１とに挟まれ、罫線が描かれる。このとき、耐熱加工紙１１、バリア層１３及びシーラント層１４は、それぞれ図中の矢印のように伸びる。
図５の罫線入れの後、図６に示すように、積層材料５０は、溝６１と罫線刃７１から開放される。
このとき、図７に示すように、耐熱加工紙１１は、伸びた後の罫線の形状を塑性変形によって維持する。一方、バリア層１３は、僅かに残った弾性により、矢印１３ｓのように収縮する。このため、両者１１，１３の界面に大きなずれ（図７中のｘ）が生じる。このずれｘは、バリア層１３等にピンホールやクラックを発生させ、ひいては図８〜図１１に示すように浮きｆや破れ１１ｂを生じさせる、と考えられる。
ここで、浮きｆは、図８に示すように、ずれｘにより、耐熱加工紙１１とバリア層１３とが剥離して発生する。破れ１１ｂは、図９に示すように、ずれｘにより、耐熱加工紙１１とバリア層１３とが剥離しないとき、耐熱加工紙１１に生じる。図９に示す破れ１１ｂが大きくなると、図１０に示すように、耐熱加工紙１１に段差が生じる。また、浮きｆと破れ１１ｂは、図１１に示すように、同時に生じる場合もある。
一方、実施例２ａの場合、図４〜図６と同様の罫線入れの後、図１２に示すように、バリア層１３が前述同様に矢印１３ｓのように収縮する。
しかしながら、実施例２ａの場合、図１３に示すように、バリア層１３の収縮に応じて中間の緩衝層１２が変形し、バリア層１３の弾性力を緩和する。このため、実施例２ａ〜２ｃでは、各層１１〜１３間の界面に大きなずれを生じさせない、と考えられる。
以上が比較例２ｄに生じたストレスの説明である。なお、比較例２ｄのバリア層１３がアルミニウム箔の場合、アルミニウム箔の形状保持性が良いことから、上述した収縮によるストレスとは異なり、罫線刃７１に引っ張られるストレスにより、裂けるようなクラックがバリア層１３に入る。しかしながら、本実施例２ｂ，２ｃによれば、罫線刃７１の引張りに応じて緩衝層１２が変形し、バリア層１３への引張力を緩和するので、前述同様に、各層１１〜１３間の界面に大きなずれを生じさせない、と考えられる。
続いて、比較例２ｅの結果を述べる。
比較例２ｅは、手順（ｖｉ）のレトルト処理の後、耐熱加工紙１１とバリア層１３との間に浮きが発生した。この理由は、緩衝層１２として用いたＬＤＰＥ（融点１１０℃）がレトルト温度１２１℃の時、シール強度が不足した為と考えられる。
以上の結果に基づく本発明者の検討によれば、レトルト処理を施す紙容器２０の場合、緩衝層１２としては、次の条件（ｃ１），（ｃ２）に示すように、耐熱性及び柔軟性の両者を併せ持つことが好ましいことが分かった。但し、レトルト処理をしない紙容器２０の場合は、これらの条件（ｃ１），（ｃ２）に限定されないことは言うまでもない。
（ｃ１）緩衝層１２は、加熱殺菌の温度にてバリア層１３との間のシール強度が１．５Ｎ以上あれば、耐熱性が満足される。補足すると、緩衝層１２は、加熱殺菌の温度において、仮に溶融したとしても、溶融張力によりシール強度が１．５Ｎ以上あればよい。なお、ここでいうシール強度１．５Ｎ以上は、＜接着＞ＪＩＳ  Ｋ６８５４に規定のＴ字剥離法で測定した値である。シール強度は、前述したＴ字剥離法の値と等価な値であれば、他の測定法（例、＜接着＞ＪＩＳ  Ｋ６８５４に規定の１８０度剥離法）による値を指標に用いてもよい。
（ｃ２）緩衝層１２は、引張弾性係数がバリア層１３の引張弾性係数よりも低い値であれば、柔軟性が満足される。具体的には、緩衝層１２の引張弾性係数（引張弾性率）は０．１〜２．１（×９．８×１０４［Ｎ／ｃｍ２］）の範囲内にあればよい。
これらの条件（ｃ１）（ｃ２）を満たす代表的な樹脂としては、例えば表３に示すように、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン及びナイロン等がある。
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表３の引張弾性係数は、公知文献“「プラスチック読本」改訂１４版、編集：大阪市立工業研究会、プラスチック読本編集委員会、プラスチック協議会、発行所：（株）プラスチックス・エージ”に基づく。
なお、本発明者の検討によれば、上述した各条件（ｃ１），（ｃ２）を満たす方法以外に、柔軟性に乏しいバリア層１３の厚さを上げてピンホールの発生を阻止する方法も考えられた。しかしながら、バリア層１３の厚さを上げる旨の方法は、次の２つの理由により、本発明に含めなかった。第１の理由は、Ａ１などの金属箔のバリア層の場合、デッドホールド性（成形後の形状保持性）があり、成形性が大きく落ちない反面、価格が高くなり、経済的に不利になるためである。第２の理由は、ＰＥＴを基材とした蒸着バリアフィルムの場合、柔軟性に乏しいＰＥＴ基材を厚くすると、積層材料が硬くなるので、罫線加工をしても折り曲げしにくく、成型性が非常に悪くなるからである。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明にかかる紙容器用積層材料及び液体用紙容器は、ピンホールを発生させずにレトルト処理可能な紙容器を成形する場合に有用であり、特に、何重かに重なった折り曲げ部分を有するブリック形状の紙容器に用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の紙容器用積層材料の一実施形態を示す断面説明図である。
図２は、本発明の紙容器用積層材料を用いて成形した紙容器の一実施形態を示す斜視説明図である。
図３は、従来の紙用器用積層材料の一例を示す断面説明図である。
図４〜図１１は、従来の紙容器用積層材料における罫線入れによるストレスを説明するための断面図である。
図１２及び図１３は、本発明の紙容器用積層材料におけるストレスの緩和を説明するための断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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