(57)【要約】【課題】紙容器、特にバリア性を必要とする飲料用紙容器において、容器成型時に加熱による発泡を低減させ、ピンホール発生による不良容器の発生率を低減させる。【解決手段】バリア性を有するバリアフィルム（２）にヒートシール性を有するシーラント樹脂層（１）を積層した積層体を有する内層材と、紙基材（５）の外面に保護層としての樹脂層（６）を積層した外層材とを、熱溶融させた樹脂から形成された接着性樹脂層（４）で貼り合わせた包材であって、接着性樹脂層（４）の樹脂のＭＦＲが１．５〜５．０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあることを特徴とする包材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バリア性を有するバリアフィルムにヒートシール性を有するシーラント樹脂層を積層した積層体を有する内層材と、紙基材の外面に保護層としての樹脂層を積層した外層材とを、熱溶融させた樹脂から形成された接着性樹脂層で貼り合わせた包材であって、
接着性樹脂層の樹脂のＭＦＲが１．５〜５．０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあることを特徴とする包材。
【請求項２】
接着性樹脂層の樹脂のＭＦＲが１．５〜２．５ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の包材。
【請求項３】
１８０℃の熱風で加熱したときに、発泡を開始するまでの時間が５秒以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の包材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の包材を用いて成型した容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包材及び容器に関し、中身に飲料等の液体を充填して長期間保存することも可能なバリア性を有する液体用紙容器を成型するための包材、及び、この液体用紙容器に好適に利用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
バリア性を有する液体用紙容器を成型する包材の一般的な構成は、バリア性を有するバリアフィルムとヒートシール性を有するシーラント層から成る内層材と、紙の外面に保護層としての樹脂層を設けた紙製外層材とからなり、内層材と外層材を熱溶融させたポリエチレンなどの樹脂を接着層として貼り合わせた構成が一般的である（例えば特許文献１参照）。すなわち、容器の外面側から、保護層、紙、接着性樹脂層、バリア層、シーラント層とした構成である。
【０００３】
上記のような紙包材を用いて液体紙容器を形成する方法としては、紙包材に予め罫線を加工して、その罫線に合せて折込を入れ角型の容器に形成する方法や容器をトップ材、サイド材、ボトム材といったパーツに分けて、それらの部材を組合せて円筒形容器にする方法がある。罫線に合せて折り込むことで容器の型を形成する角型容器では、貼り合わせ部をヒートシールするためにのみ加熱すれば良いが、各パーツから成る円筒形の容器の場合は、加熱しながら各パーツを所定の形に曲げをつけたり所定の型に形成したりする必要があり、従ってヒートシール時の加熱の他に曲げや形成の加熱が必要であり、角型容器に比べて容器成型時に受ける熱量が大きくなる。
【０００４】
このような紙包材を用いて容器形成する場合、特に成形時に受ける熱量の大きい円筒形の容器を形成する場合には、成型時の加熱により紙の中の水分が蒸発し、紙と接着性樹脂層の界面に侵入してそこに水蒸気による空隙を生じるいわゆる発泡現象を起こす場合がある。発泡現象により紙と接着性樹脂層の間に空隙ができると、その後の加熱時に、その空隙の部分のバリアフィルムは紙による熱受容の効果を受けることが出来ず、バリアフィルムに過剰な熱がかかり、ピンホールを生じてしまう。すなわち容器形成時の過加熱によってバリアフィルムを含む内層材にピンホールが生じ、容器のバリア性を低下させてしまうといった問題がある。
【０００５】
また、容器のガスバリア性を向上させるには、紙包材の端面からのガスの侵入も防ぐ必要があり、我々の開発した円筒形状の紙容器では端面もプロテクトして、ガスの侵入を防ぐ構造を採っているが、このような端面をプロテクトした容器では、紙中からの水蒸気の逃げ場が塞がれているため、よりいっそう発泡が生じやすいリスクがある。
【０００６】
紙中の水蒸気が、紙と接着性樹脂層の界面に侵入して空隙を生じる現象は、樹脂の加熱時の硬さと相関が高く、樹脂が軟らかいほど、紙との界面で蒸発しようする水分の水蒸気圧に負けて発泡してしまう。従って紙との界面に存在する樹脂すなわち外層材と内層材を貼り合わせるための樹脂が、熱溶融時に硬い程発泡のリスクは低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−３０８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発泡現象は紙との界面を有する樹脂の熱溶融時の硬さに影響をうけることから、適切な熱溶融粘度の樹脂を選定することが、発泡のリスクを低減させるにつながる。すなわち、熱溶融粘度が高いほど発泡リスクは小さくなるが、樹脂の押し出し加工がしづらくなるため、発泡は抑えられるが押し出し加工可能な樹脂の選定が重要である。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、紙容器、特にバリア性を必要とする飲料用紙容器において、容器成型時に加熱による発泡を低減させ、ピンホール発生による不良容器の発生率を低減させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、バリア性を有するバリアフィルムにヒートシール性を有するシーラント樹脂層を積層した積層体を有する内層材と、紙基材の外面に保護層としての樹脂層を積層した外層材とを、熱溶融させた樹脂から形成された接着性樹脂層で貼り合わせた包材であって、接着性樹脂層の樹脂のＭＦＲが１．５〜５．０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあることを特徴とする包材である。
【００１１】
請求項１の発明は、バリア性を有するバリアフィルムにヒートシール性を有するシーラント樹脂層を積層した積層体を有する内層材と、紙基材の外面に保護層としての樹脂層を積層した外層材とを、熱溶融させた樹脂から形成された接着性樹脂層で貼り合わせた包材であって、接着性樹脂層の樹脂のＭＦＲが１．５〜５．０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあるので、１８０℃の熱風で加熱したときに、発泡を開始するまでの時間が５秒以上になって、容器の加熱成型時の発泡を抑制することが可能となるとともに、接着性樹脂層の押し出し加工が可能であるという効果がある。
【００１２】
また、請求項２の発明は、接着性樹脂層の樹脂のＭＦＲが１．５〜２．５ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の包材である。
【００１３】
請求項２の発明は、接着性樹脂層の樹脂のＭＦＲが１．５〜２．５ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあるので、より発泡抑制効果が高いという効果がある。
【００１４】
また、請求項３の発明は、１８０℃の熱風で加熱したときに、発泡を開始するまでの時間が５秒以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の包材である。
【００１５】
請求項３の発明は、１８０℃の熱風で加熱したときに、発泡を開始するまでの時間が５秒以上の包材あるので、この包材を用いて容器成型すると発泡が抑制されるという効果がある。
【００１６】
また、請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の包材を用いて成型した容器である。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の包材を用いて成型した容器であるので、発泡による不良発生率が極めて小さいという効果がある。
【発明の効果】
【００１８】
以上、本発明は、紙容器、特にバリア性を必要とする飲料用紙容器において、容器成型時に加熱による発泡を低減し、ピンホール発生による不良容器の発生率を低減することが可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の包材の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
【００２１】
本発明の実施形態の包材は、図１に示すように、バリア性を有するバリアフィルム２にヒートシール性を有するシーラント樹脂層１が積層されており、バリアフィルム２のシーラント樹脂層が積層されていない側に接着性樹脂層との密着性を良くするための樹脂層３が積層された内層材の樹脂層３と、紙基材５の外面に保護層としての樹脂層６が積層されている外層材の紙基材５とが、熱溶融させた樹脂から形成された接着性樹脂層４で貼り合わされているものである。
【００２２】
バリアフィルムとしては、シリカ等の無機蒸着フィルムやアルミ蒸着フィルム、アルミ箔積層ＰＥＴフィルム、ナイロン系バリアフィルム、エチレンビニルアルコール系のバリアフィルムなど各種バリアフィルムを用いることが可能であるが、本発明の包材を用いて成型する容器の用途が飲料であることから、耐水性に優れるシリカ系蒸着フィルムやアルミ箔積層ＰＥＴフィルムなどが好適である。
【００２３】
シーラント樹脂層としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンとポリ酢酸ビニルの共重合樹脂など、一般的にヒートシール層として用いられる樹脂を用いることができるが、加熱成型時の発泡を抑制するためには、シール温度も低い方が好ましく、従ってシーラント樹脂層としては低融点のものが望ましい。
【００２４】
接着性樹脂層との密着を良くするための樹脂層としては、低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレンを用いることができる。
【００２５】
接着性樹脂層となる樹脂としては、各種樹脂を試した結果、熱溶融時の粘度がなるべく高くかつ押出し成型可能な樹脂として、ＭＦＲが１．５〜５．０ｇ／１０ｍｉｎ、さらに望ましくはＭＦＲが１．５〜２．５ｇ／１０ｍｉｎの範囲にある低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン、またはそれらのブレンド樹脂が好適である。またエチレン系アイオノマー樹脂も良好である。
【００２６】
紙基材としては、飲料用容器用として好ましいカップ原紙で坪量２００ｇ〜３２０ｇの紙材が好適である。
【００２７】
紙基材の表側に積層する樹脂としては、物理強度をある程度求められることから、中密度から高密度のポリエチレン樹脂を用いることが好ましい。
【００２８】
紙容器の成型は、本発明の包材から作成された底材、サイド材、トップ材の三つのパーツを加熱成型して円筒状の容器にする成型機を用いて行った。成型手順は、最初にトップ材を加圧しながら曲げくせをつけ、これを円筒状にしたサイド材の一方の開口部に挿入し、加熱しながらトップ材とサイド材を貼り合わせる。このときトップ材の端面はサイド材で巻き込みながらプロテクトする。この一連の工程の前に、サイド材の内面およびトップ材の内面は２５０〜４００℃の熱風で加熱される。その後同様にしてボトム材も貼り合わせる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明の実施例について説明し、本発明の理解に供する。なお、実施例は、本発
明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない
【００３０】
［実施例１］
シリカ蒸着ＰＥＴフィルム上に融点１００℃の低密度ポリエチレンをシーラント樹脂層として積層し反対側にポリエチレンを積層した内層材と、坪量２６０ｇ／ｍ２の紙の片側にポリエチレンを積層した外層材との間にＭＦＲは１．５ｇ／１０ｍｉｎであるポリエチレン樹脂を接着性樹脂層としサンドラミネートを行い本発明の実施例１の包材を得た。
【００３１】
［実施例２］
シリカ蒸着ＰＥＴフィルム上に融点１００℃の低密度ポリエチレンをシーラント樹脂層として積層し反対側にポリエチレンを積層した内層材と、坪量２６０ｇ／ｍ２の紙の片側にポリエチレンを積層した外層材との間にＭＦＲは３．７ｇ／１０ｍｉｎであるポリエチレン樹脂を接着性樹脂層としサンドラミネートを行い本発明の実施例２の包材を得た。
【００３２】
［比較例 1］ 
シリカ蒸着ＰＥＴフィルム上に融点１００℃の低密度ポリエチレンをシーラント樹脂層として積層し反対側にポリエチレンを積層した内層材と、坪量２６０ｇ／ｍ２の紙の片側にポリエチレンを積層した外層材との間にＭＦＲは１４．０ｇ／１０ｍｉｎであるポリエチレン樹脂を接着性樹脂層としサンドラミネートを行い本発明の比較例１の包材を得た。
【００３３】
こうして得られた実施例１〜２及び比較例１を距離２０ｍｍ離した場所からドライヤーで１８０℃の熱風を当て発泡までの時間を測定した。その結果を表１に示す。ここで、発泡するまでの時間が５秒以上である場合は、発泡時間を○とし、発泡するまでの時間が５秒未満である場合は、発泡時間を×とした。この結果比較例１に比べ実施例１〜２が熱による発泡を抑制できることを確認した。
【００３４】
また、こうして得られた実施例１〜２及び比較例１の包材を、円筒型紙容器成型装置を用いて、各実施例及び比較例毎に５００本の成形テストを行った。成型性評価および発泡による不良発生率を表１に示す。比較例にくらべ実施例１〜２の方が不良発生率が著しく低い結果が得られた。
【００３５】
【表１】
2015112831.tif 000003
【符号の説明】
【００３６】
１・・・シーラント樹脂層
２・・・バリアフィルム
３・・・接着性樹脂層との密着性を良くするための樹脂層
４・・・接着性樹脂層
５・・・紙基材
６・・・保護層としての樹脂層
【図１】
2015112831.tif 000004