(57)【要約】【課題】紙を基材とする積層体で作製される各種の紙容器の分野において、レトルト殺菌処理や電子レンジなどによる加熱を安全に行うことのできる耐熱性、耐水性、耐内容物性などの性能を備え、且つ残留溶剤の問題もない紙容器用積層体及びそれを用いた紙容器を提供する。【解決手段】紙容器用積層体を、例えば、紙１と該紙１に積層されたポリプロピレン系樹脂層３ａ，３ｂ　を有する積層体で形成し、該紙１には、密度が０．６０〜１．００ｇ／ｃｍ３　の紙を用い、また、該ポリプロピレン系樹脂層３ａ，３ｂ　は、紙面に水性アンカーコート剤２ａ，２ｂ　を塗布、乾燥した後、その上に押し出しコートなどで積層して構成する。そして、この紙容器用積層体を成形して紙容器を作製する。【選択図】　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性紙容器に用いる紙を基材とする積層体であって、該積層体が、少なくとも紙と、その一方の面に積層されたポリプロピレン系樹脂層とを有し、該紙が密度０．６０〜１．００ｇ／ｃｍ３　の紙であって、且つ該ポリプロピレン系樹脂層が、水性アンカーコート剤を介して該紙面に積層されていることを特徴とする紙容器用積層体。
【請求項２】
前記水性アンカーコート剤が、ポリプロピレン系樹脂または変性ポリオレフィン系樹脂の水系エマルジョンもしくはディスパージョンであることを特徴とする請求項１記載の紙容器用積層体。
【請求項３】
前記ポリプロピレン系樹脂層が、エチレン含有量が１０モル％以下のプロピレン−エチレン共重合体で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の紙容器用積層体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の紙容器用積層体を用いてなる紙容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙容器用積層体およびそれを用いた紙容器に関し、特に、残留溶剤がなく、且つ、電子レンジ加熱やレトルト殺菌処理などに耐える耐熱性などの性能を備えた紙容器用積層体およびそれを用いた紙容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内容物を密封する紙容器としては、丸形、角形などのカップ型紙容器のほか、ゲーベルトップタイプやブリックタイプなどの箱型紙容器などがあり、これらの紙容器の材料には、通常、紙を基材とし、その容器の内側となる面または両側の面に低密度ポリエチレンなどの熱接着性、耐水性などを有する熱可塑性樹脂を積層した積層体が使用されていた。
このような紙容器は、紙を主体とすることから、使用後の廃棄処理の際、焼却も容易であり、また、紙を分離、リサイクルすることも比較的容易であることから、用途も益々拡大する方向にあり、例えば、内容物の充填後、レトルト殺菌処理を施すとか、内容物を取り出す際、電子レンジで再加熱するような内容物の容器としても、安全に使用できることが求められるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、レトルト殺菌処理では、例えば、１２０〜１３５℃の高温に加熱され、また、電子レンジによる加熱では、内容物に油分が多く含まれる場合、容易に１００℃以上の高温になるため、前記のような紙容器では、紙に積層された低密度ポリエチレンなどの耐熱性が不足し、使用できない問題があった。
このような問題を解決するため、紙に積層する熱可塑性樹脂を、耐熱性が高く、且つ熱接着性を有するポリプロピレンに変更することが考えられるが、例えば、紙にポリプロピレンを押し出しコートした場合、その積層強度が低密度ポリエチレンの場合よりも弱くなり、容器の製造の際のホットエアーやフレームシーラーなどの熱接着のための加熱により、紙とポリプロピレンの積層面に剥がれを発生する問題があった。
【０００４】
紙にポリプロピレンを押し出しコートする際の積層強度を向上させる方法として、例えば、ポリプロピレンを押し出しコートする前に、紙面にアンカーコート剤を塗布する方法、或いは、塩素化ポリプロピレンの溶液、または塩素化ポリプロピレンをバインダーに用いたインキなどを下引きとして塗布する方法があるが、これらは通常有機溶剤系であり、トルエン、メチルエチルケトン、その他石油系溶剤などを多量に含んでおり、コート面が紙の場合、特に浸透しやすく、残留溶剤が多くなり、衛生面および臭気の移行などの点から、食品用容器には適さない問題があった。
また、塗布作業の環境中においても、溶剤蒸気が存在するようになり、作業者に対して健康上好ましくない影響を与えるばかりではなく、火災の危険性もあり好ましくない。更に、塗布時に揮発した溶剤は、１００％回収することは困難であり、大気汚染の原因となり地球環境の保護という観点からも好ましくない。
【０００５】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、紙容器用積層体およびそれを用いた紙容器であって、残留溶剤の問題がなく、各種飲料やスープ、その他食品類などを安全に密封包装することができると共に、内容物の密封後、レトルト殺菌処理や、内容物の電子レンジなどによる再加熱にも耐える耐熱性などの性能を備えた紙容器用積層体およびそれを用いた紙容器を生産性よく提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、以下の本発明により解決することができる。
即ち、請求項１に記載した発明は、耐熱性紙容器に用いる紙を基材とする積層体であって、該積層体が、少なくとも紙と、その一方の面に積層されたポリプロピレン系樹脂層とを有し、該紙が密度０．６０〜１．００ｇ／ｃｍ３　の紙であって、且つ該ポリプロピレン系樹脂層が、水性アンカーコート剤を介して該紙面に積層されていることを特徴とする紙容器用積層体からなる。
【０００７】
本発明において、紙容器用積層体の基材に用いる紙は、密度が０．６０〜１．００ｇ／ｃｍ３　の範囲であることが、紙容器の成形を良好に行い、且つ、必要な性能を紙容器に付与できると共に、紙面に水性アンカーコート剤を介して積層するポリプロピレン系樹脂層を、押し出しコートなどにより、生産性よく且つ接着性よく積層できる点で適当である。
紙の密度が０．６０未満の場合は、紙の繊維間の結合力が弱くなり、紙の層内剥離や割れが発生しやすくなると共に、レトルト殺菌処理を施すと紙の端面からの水分吸収が極端に多くなるため好ましくない。また、密度が１．００ｇ／ｃｍ３　を超える場合は、繊維間が締まった状態になり、剛性も強くなり、例えば、紙カップ型の容器を作製する場合、トップカールなどの成形適性が低下し、また、ゲーベルトップタイプやブリックタイプなどの箱型容器の場合は、押し罫の効果が低下し、折り曲げ適性の低下や、箱の起きトルクの増大を生じ、容器の成形適性が低下するため好ましくない。
【０００８】
また、本発明において、水性アンカーコート剤は、水溶性、または、水分散型のエマルジョンもしくはディスパージョンのアンカーコート剤を指すものである。
このような水性アンカーコート剤としては、ポリプロピレン系、変性ポリオレフィン系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、ポリエチレンイミン系、ポリブタジエン系、ポリウレタン系、ポリエステル系樹脂のエマルジョンもしくはディスパージョンのほか、ポリ塩化ビニルエマルジョン、ウレタンアクリル樹脂エマルジョン、シリコンアクリル樹脂エマルジョン、酢酸ビニルアクリル樹脂エマルジョン、アクリル樹脂エマルジョン、そして、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、クロロプレンラテックス、ポリブタジエンラテックスなどのゴム系ラテックス、ポリアクリル酸エステルラテックス、ポリ塩化ビニリデンラテックス、或いはこれらのラテックスのカルボキシル変性物、また、水溶性アンカーコート剤としては、ポリビニルアルコール、水溶性エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンオキサイド、水溶性アクリル樹脂、水溶性エポキシ樹脂、水溶性セルロース誘導体、水溶性ポリエステル、水溶性イソシアネート、水溶性リグニン誘導体などの水溶液を使用することができる。
【０００９】
これらの中でもポリプロピレン系または変性ポリオレフィン系樹脂のエマルジョンもしくはディスパージョンは、紙に対するポリプロピレン系樹脂層の積層強度を一層強くでき、且つ、耐熱性、耐水性にも優れる点で好ましく、更に、平均粒径が５．０μｍ以下、好ましくは２．０μｍ以下のポリプロピレン系樹脂エマルジョンもしくはディスパージョンは、紙表面に適度の深さに浸透して固着し、且つ耐熱性、耐水性などにも優れる点で一層好ましい。
上記アンカーコート剤の塗布方法としては、例えば、グラビアコート法、リバースロールコート法、ナイフコート法、キスコート法などで塗布することができ、その塗布量としては、乾燥時の塗布量で０．１〜５ｇ／ｍ２　が好ましい。
【００１０】
前記ポリプロピレン系樹脂層に用いるポリプロピレン系樹脂としては、耐熱性の点ではプロピレンのホモポリマーがよいが、押し出しコート適性やヒートシールなどの熱接着適性を向上させるためには、例えば、プロピレンと、エチレンやブテン−１などのα−オレフィンとの共重合体が適している。
例えば、プロピレンとエチレンの共重合体では、コモノマーのエチレンの含有量が数モル％から３０モル％程度のものまで製造されているが、エチレンの含有量が１１モル％以上になると、耐熱性の低下と共に、フレームシールやホットエアシールなどシール時の加熱条件によっては、発泡などによりピンホールを生じやすくなるため、エチレンの含有量は数モル％〜１０モル％程度の範囲であることが一層好ましい。
上記のほか、ポリプロピレンに不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはエステル単量体などをグラフト重合または共重合したポリプロピレン系樹脂も使用することができる。
【００１１】
上記グラフト重合する場合、グラフト成分としては、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはエステルなどの単量体があり、具体的には、アクリル酸、メタアクリル酸、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸ジ−ｎ−ブチル、マレイン酸、マレイン酸無水物、フマル酸、イタコン酸、イタコン酸無水物、５−ノルボルネン−２，３−無水物、シトラコン酸、シトラコン酸無水物、クロトン酸、クロトン酸無水物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カルシウム、アクリル酸マグネシウムなどが挙げられる。これらの中でも、コストおよびグラフト重合の容易さなどから無水マレイン酸をポリプロピレンにグラフト重合したポリプロピレン系樹脂を好ましく使用することができる。
【００１２】
以上のようなポリプロピレン系樹脂は、押し出しコートを高速で行い、且つ、紙の水性アンカーコート剤塗布面の微細な凹凸部に容易に押し込んで一層接着性よく積層するためには、そのＭＦＲが２０〜５０の範囲であることが好ましく、３０〜４０の範囲が更に好ましい。
前記ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲが２０未満の場合は、熱流動性が低く、押し出しコートなどで紙の水性アンカーコート剤塗布面に積層した際、表面の微細な凹凸部に入り込みにくくなり、物理的な接着強度を得にくくなるため好ましくない。また、前記ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲが５０を超える場合は、熱流動性が高すぎて、均一な被膜の形成が難しくなるため好ましくない。
【００１３】
また、このようなポリプロピレン系樹脂は、紙容器用積層体で作製する紙容器の形状や用途により、前記紙の一方の面（容器の内側となる面）のみに水性アンカーコート剤を介して積層してもよいが、例えば、紙容器に内容物を密封後、レトルト殺菌処理を施すような場合は、紙容器用積層体の両面が、熱接着性（ヒートシール性）と共に、耐熱性、耐水性などを有することが必要であり、その場合には、前記紙の両面に水性アンカーコート剤を介してポリプロピレン系樹脂を積層することができる。
【００１４】
前記のような構成を採ることにより、紙容器への成形性、熱接着性がよく、且つ、紙容器に必要な剛性、耐熱性、耐水性、耐内容物性などの性能を付与できると共に、前記紙にポリプロピレン系樹脂層を積層する際にも、紙面に水性のアンカーコート剤が塗布されているので、残留溶剤もなく、押し出しコートなどにより接着性よく積層することができ、また、積層されたポリプロピレン系樹脂層は耐熱性、耐水性、耐内容物性にも優れているので、電子レンジ加熱やレトルト殺菌処理を行う食品用紙容器にも好適に使用することのできる紙容器用積層体を生産性よく製造することができる。
【００１５】
請求項２に記載した発明は、前記水性アンカーコート剤が、ポリプロピレン系樹脂または変性ポリオレフィン系樹脂の水系エマルジョンもしくはディスパージョンであることを特徴とする請求項１記載の紙容器用積層体からなる。
【００１６】
このような構成を採ることにより、請求項１に記載した発明の作用効果に加えて、水性アンカーコート剤に用いたポリプロピレン系樹脂または変性ポリオレフィン系樹脂の水系エマルジョンもしくはディスパージョンは、紙に塗布することにより、その表面層に適度に浸透して接着すると共に、その上に押し出しコートなどにより積層されるポリプロピレン系樹脂層とも良好に熱接着するので、ポリプロピレン系樹脂層の積層強度を一層向上させることができる。
また、ポリプロピレン系樹脂の水系エマルジョンもしくはディスパージョンで、その平均粒径が５．０μｍ以下、好ましくは２．０μｍ以下のものは、前述したように、紙表面に適度の深さに浸透して固着し、且つ耐熱性、耐水性などにも一層優れる点で更に好ましい。
【００１７】
請求項３に記載した発明は、前記ポリプロピレン系樹脂層が、エチレン含有量が１０モル％以下のプロピレン−エチレン共重合体で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の紙容器用積層体からなる。
【００１８】
本発明の紙容器用積層体において、基材の紙に水性アンカーコート剤を介して積層されるポリプロピレン系樹脂層は、前述したように、耐熱性、耐水性、耐内容物性などに優れると共に、その押し出しコートなどの加工適性、および紙容器に成形する際のフレームシール、ホットエアシールなどによるヒートシール適性などにも優れることが好ましく、そのためにはポリプロピレン系樹脂層として、エチレン含有量が１０モル％以下のプロピレン−エチレン共重合体を用いることが一層好ましい。
エチレン含有量が１０モル％を超えると紙容器に成形する際のフレームシールやホットエアシールなどの加熱により発泡しやすく、その結果ピンホールが発生するため好ましくない。
プロピレン−エチレン共重合体のエチレン含有量を、１０モル％以下、例えば５〜１０モル％の範囲とすることにより、ポリプロピレンの耐熱性や剛性などの長所をそれほど損なうことなく、押し出し加工適性、ヒートシール適性、および低温時の衝撃強さなどを向上させることができる。
【００１９】
従って、前記のような構成を採ることにより、請求項１または２に記載した発明の作用効果に加えて、耐熱性、耐水性、耐内容物性などに優れると共に、ポリプロピレン系樹脂を押し出しコートなどで紙に積層する際の加工適性およびその接着性がよく、また、紙容器に成形する際のフレームシールやホットエアシールなどのヒートシール適性にも一層優れた紙容器用積層体を生産性よく提供することができる。
【００２０】
請求項４に記載した発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の紙容器用積層体を用いてなる紙容器である。
【００２１】
前記紙容器の形状は、特に限定はされず、例えば、ゲーベルトップタイプやブリックタイプなどの箱型紙容器のほか、丸形、角形などのカップ型紙容器、或いは円筒状または角筒状の紙容器、更にはトレー状の紙容器であってもよい。
このような紙容器は、胴部などの接合部において、特に紙容器の内側に紙の端面が露出する場合は、スカイブ・ヘミング、ヘミング、テープ貼りなどの公知の端面処理方法を用いて、紙の端面を隠し、耐水性や密封性を向上させることができる。
【００２２】
また、前記紙容器には、内容物の取り出し口として、例えばポリプロピレン単体またはポリプロピレンをシーラント層に用いた積層体などで作製した蓋材や、プルタブ形式の開封機構などを容器の形状に応じて適宜に設けることができる。更には、紙容器にレーザー光照射や機械的手段による開封用のハーフカット線もしくはハーフカットのミシン目線などを設けて取り出し口を形成してもよい。
【００２３】
このような構成を採ることにより、請求項１乃至３のいずれかに記載した紙容器用積層体の優れた成形性、熱接着性（ヒートシール性）を利用して生産性よく紙容器を製造できると共に、紙容器用積層体の優れた耐熱性、耐水性、耐内容物性などの性能を紙容器に付与することができるので、内容物を安全に密封包装することができると共に、内容物密封後のレトルト殺菌処理や、電子レンジなどによる再加熱を安全に行うことのできる耐熱性、耐水性、耐内容物性などの性能を備えた紙容器を提供することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４は、それぞれ本発明の紙容器用積層体の一実施例の構成を示す模式断面図である。
また、図５は、本発明の紙容器用積層体を用いて製造される紙容器の一実施例の構成を示す斜視図であり、図６は、図５に示した紙容器の製造に用いるブランク板の平面図であり、また、図５に示した紙容器の展開図でもある。
尚、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの図面に限定されるものではない。
【００２５】
図１は、本発明の紙容器用積層体の第１の実施例の構成を示す模式断面図であり、図１に示した紙容器用積層体１０ａ　は、最も簡単な構成であり、紙１の一方の面（紙容器を成形した時、紙容器の内側になる面）に水性アンカーコート剤２ａ　を介してポリプロピレン系樹脂層３ａ　を押し出しコートなどにより積層して構成したものである。
このような構成の紙容器用積層体１０ａ　は、紙容器の形状が、カップ型の紙容器やトレー形式の紙容器などであって、外側の面が特に耐水性などを必要としない場合に使用できる構成であり、内容物を密封包装する場合は、ヒートシール可能な蓋材を別に用意することにより、例えば、紙容器の上部周縁のフランジ部などに蓋材をヒートシールして密封することができる。
【００２６】
このような構成を採ることにより、紙１にポリプロピレン系樹脂層３ａ　を押し出しコートなどで積層する際、その積層面に水性アンカーコート剤２ａ　を塗布、乾燥し、その上にポリプロピレン系樹脂層３ａ　を接着性よく積層できるので、残留溶剤の問題がなく、また、内容物が接触する紙容器の内面には、ヒートシール性を有すると共に、耐熱性、耐水性、耐内容物性などに優れたポリプロピレン系樹脂層３ａ　が積層されているので、例えば、低密度ポリエチレンなどが積層された紙容器用積層体と比較して耐熱性が高く、内容物を電子レンジで再加熱するような用途の紙容器にも安全に使用することができる。
【００２７】
図２は、本発明の紙容器用積層体の第２の実施例の構成を示す模式断面図であり、図２に示した紙容器用積層体１０ｂ　は、紙１の両方の面に水性アンカーコート剤２ａ　、２ｂ　を介してポリプロピレン系樹脂層３ａ　、３ｂ　を押し出しコートなどにより積層して構成したものである。
このような構成の紙容器用積層体１０ｂ　は、紙１の両方の面に水性アンカーコート剤２ａ　、２ｂ　を介してポリプロピレン系樹脂層３ａ　、３ｂ　が積層されているので、ポリプロピレン系樹脂層３ａ　、３ｂ　の紙１に対する接着性もよく、また、残留溶剤の問題もない。
そして、両面のポリプロピレン系樹脂層３ａ　、３ｂ　は、ヒートシール性を有すると共に、耐熱性、耐水性、耐内容物性などに優れているので、前記カップ型やトレー形式の紙容器はもとより、ゲーベルトップタイプやブリックタイプなどの箱型紙容器、或いは、上下に蓋材または底材を設けた円筒状もしくは角筒状の紙容器など任意の形状の紙容器に使用することができる。
また、用途に関しても、前記内容物を電子レンジで再加熱するような用途の紙容器のほか、内容物を密封後、レトルト殺菌処理を施すような用途の紙容器にも好適に使用することができる。
【００２８】
図３は、本発明の紙容器用積層体の第３の実施例の構成を示す模式断面図であり、図３に示した紙容器用積層体１０ｃ　は、前記図２に示した紙容器用積層体１０ｂ　の構成において、更に、ガスバリヤー性を付加するため、紙１の容器内側となる面、即ち、図３において、紙１の下側に水性アンカーコート剤２ａ　を介して積層されたポリプロピレン系樹脂層３ａ　面に、更に、ポリプロピレン系樹脂層３ｃ　、接着剤層４ａ　、ガスバリヤー層５、接着剤層４ｂ　、ポリプロピレン系樹脂層３ｄ　が、この順に積層されるように追加して構成したものである。
【００２９】
この場合、ガスバリヤー層５と、その両側のポリプロピレン系樹脂層３ｃ　、３ｄ　とは、その接着強度を一層強くするために、接着剤層４ａ　、４ｂ　を介して積層したものであり、このような構成の紙容器用積層体１０ｃ　は、接着剤層４ａ　、４ｂ　に、例えば、２液硬化型ポリウレタン系接着剤などのドライラミネート用接着剤を用いて、ガスバリヤー層５の両面に、予めフィルム状に製膜したポリプロピレン系樹脂層３ｃ　、３ｄ　をドライラミネート方式で貼り合わせて、中間層にガスバリヤー層５が積層された積層フィルムＦａ　を作製し、そのポリプロピレン系樹脂層３ｃ　面と、別に作製した紙１の一方の面に水性アンカーコート剤２ｂ　を介してポリプロピレン系樹脂層３ｂ　が押し出しコートなどで積層され、もう一方の面に水性アンカーコート剤２ａ　が塗布された積層体の水性アンカーコート剤２ａ　面とを、その間にポリプロピレン系樹脂層３ａ　を溶融押し出しして圧着し、貼り合わせる押し出しラミネート法（サンドイッチラミネート法）で貼り合わせて製造することができる。
【００３０】
尚、前記のような方法で積層フィルムＦａ　を作製する場合は、ガスバリヤー層５の両面に貼り合わせるポリプロピレン系樹脂層３ｃ　、３ｄ　のうち、紙１側に貼り合わせるポリプロピレン系樹脂層３ｃ　は、ヒートシール性は必要ではなく、強度および耐熱性、耐水性などに優れていることが好ましく、そのためには例えば２軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰフィルム）を好適に使用することができ、また、もう一方の面に貼り合わせるポリプロピレン系樹脂層３ｄ　は、紙容器用積層体１０ｃ　の最内層となるものでヒートシール性が必要となるため、無延伸ポリプロピレンフィルム（ＣＰＰフィルム）を好適に使用することができる。
また、紙容器の使用方法や用途によっては、前記ガスバリヤー層５と、その両面に積層されるポリプロピレン系樹脂層３ｃ　、３ｄ　との積層方法をドライラミネート法に代えてアンカーコート剤を介する押し出しコート法で積層することもできる。
【００３１】
前記ガスバリヤー層５としては、アルミニウム箔などの金属箔のほか、アルミニウムなどの金属、またはシリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化錫、酸化マグネシウムなどの無機酸化物の蒸着層を延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのポリエステルフィルムや、延伸ナイロンフィルムなどのポリアミドフィルムなどに設けた蒸着フィルム、或いはエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ＭＸＤ６（ポリメタキシリレンアジパミド）の延伸フィルムなどのガスバリヤー性フィルムを使用することができ、これらの中から紙容器の用途に応じて適宜選択して使用することができる。
即ち、紙容器の用途として、充填された内容物を電子レンジで再加熱するような用途の紙容器に使用する場合は、上記ガスバリヤー層のうち、アルミニウム箔などの金属箔や金属の蒸着層は不適当であり、その他のシリカやアルミナなどの無機酸化物の蒸着層、または前記ガスバリヤー性フィルムを使用することができる。
【００３２】
前記金属または無機酸化物の蒸着層は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などのＰＶＤ法、或いはプラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法などのＣＶＤ法により基材フィルム上に形成することができ、その厚みは１００〜１０００Åの範囲が適当である。
このような金属または無機酸化物の蒸着層は、単独の層で形成してもよいが、複数の層で形成することもでき、それによりガスバリヤー性を一層向上させることができる。
また、前記金属または無機酸化物の蒸着層は、その接着性を向上させ、或いは亀裂などの損傷を防止して優れたガスバリヤー性を有効に発揮させるため、その上下の面に接着性向上層、保護層、ガスバリヤー性向上層などの目的で、反応型アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シランカップリング剤を含有させたアクリル系樹脂、金属アルコキシドを含有させた水溶性高分子、エチレン−ビニルアルコール共重合体などの樹脂層を設けて複合層としてガスバリヤー層を形成することができる。
【００３３】
前記のような構成を採ることにより、紙容器用積層体１０ｃ　は、基材の紙１の内側の中間層に前記ガスバリヤー層５が設けられると共に、その最外層と最内層に、ヒートシール性を有し、且つ耐熱性、耐水性、耐内容物性などに優れたポリプロピレン系樹脂層３ｂ　またはポリプロピレン系樹脂層３ｄ　が積層されているので、前記図２に示した構成の紙容器用積層体１０ｂ　で説明した作用効果に加えて、優れたガスバリヤー性を付与することができる。従って、この紙容器用積層体１０ｃ　を用いて製造した紙容器にも優れたガスバリヤー性が付与され、充填された内容物の保存性を向上させることができる。
【００３４】
図４は、本発明の紙容器用積層体の第４の実施例の構成を示す模式的断面図であり、図４に示した紙容器用積層体１０ｄ　は、前記図３に示した紙容器用積層体の構成において、紙１の容器内側となる面に、その中間層として積層したガスバリヤー層５の内側の面に、接着剤層４ｂ　を介して更に保護フィルム層６を追加して貼り合わせて構成したものである。
即ち、図４において、紙１の下側に水性アンカーコート剤２ａ　を介して積層されたポリプロピレン系樹脂層３ａ　面に、更に、ポリプロピレン系樹脂層３ｃ　、接着剤層４ａ　、ガスバリヤー層５、接着剤層４ｂ　、保護フィルム層６、接着剤層４ｃ　、ポリプロピレン系樹脂層３ｄ　が、この順に積層されるように貼り合わせて構成したものである。
【００３５】
このような構成は、ガスバリヤー層５としてアルミニウム箔などの金属箔を用いた場合に特に適する構成であり、紙容器用積層体１０ｄ　を、例えばゲーベルトップタイプやブリックタイプなどの箱型紙容器に成形すると、折り曲げ部やヒートシール部などに金属箔のクラックを生じやすい問題があり、これを防ぐためには金属箔の内側の面に保護フィルム層６を積層することが好ましい。
このような保護フィルム層６としては、耐熱性および機械的強度に優れたフィルムを用いることが好ましく、例えば、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）や２軸延伸ナイロンフィルム（ＯＮフィルム）などを好適に使用することができる。
【００３６】
このような構成の紙容器用積層体１０ｄ　の製造は、前記図３に示した紙容器用積層体１０ｃ　で説明した製造方法と同様な方法で生産性よく製造することができる。即ち、接着剤層４ａ　、４ｂ　、４ｃ　に、例えば２液硬化型ポリウレタン系接着剤などのドライラミネート用接着剤を用い、また、ポリプロピレン系樹脂層３ｃ　には、例えば２軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰフィルム）を用い、ポリプロピレン系樹脂層３ｄ　には、例えば無延伸ポリプロピレンフィルム（ＣＰＰフィルム）を用いて、ドライラミネート法で、ポリプロピレン系樹脂層３ｃ　／接着剤層４ａ　／ガスバリヤー層５／接着剤層４ｂ　／保護フィルム層６／接着剤層４ｃ　／ポリプロピレン系樹脂層３ｄ　の順に貼り合わせた積層フィルムＦｂ　を作製し、そのポリプロピレン系樹脂層３ｃ　面と、別に作製した紙１の一方の面に水性アンカーコート剤２ｂ　を介してポリプロピレン系樹脂層３ｂ　が押し出しコートなどで積層され、もう一方の面に水性アンカーコート剤２ａ　が塗布された積層体の水性アンカーコート剤２ａ　面とを、その間にポリプロピレン系樹脂層３ａ　を溶融押し出しして圧着し、貼り合わせる押し出しラミネート法で貼り合わせて製造することができる。
【００３７】
このような構成を採ることにより、前記図３に示した紙容器用積層体で説明した作用効果に加えて、ガスバリヤー層５の容器内側となる面に接着剤層４ｂ　を介して保護フィルム層６が積層されているので、ガスバリヤー層５にアルミニウム箔などの金属箔を使用した場合でも、紙容器の成形の際に金属箔に発生しやすいクラックの発生を防止することができるので、その優れたガスバリヤー性を有効に利用でき、内容物の保存性を一層確実に向上させることができる。
【００３８】
以上、図１〜図４は、本発明の紙容器用積層体のごく基本的な構成を示したものであり、本発明は、これらに限定されるものではなく、様々な追加構成、或いは変形構成を採ることができる。
例えば、紙容器用積層体に文字、絵柄などの印刷加工を施す場合は、図１〜図４に示した各紙容器用積層体の最外面に、適宜にコロナ放電処理やオゾン処理などの易接着性処理を施して印刷してもよく、また、印刷層を最外面ではなく内側の層に形成したい場合は、例えば、延伸または無延伸ポリプロピレンフィルムに裏刷り形式で印刷し、その印刷フィルムを、印刷面を紙１の外面に対向させ、両者の間にポリプロピレン系樹脂層３ｂ　の樹脂を用いて押し出しラミネートする方法で紙１の外面に積層し、印刷層を内側の層に形成することができる。
更に、紙１の外面に直接印刷加工を施し、その上に水性アンカーコート剤２ｂ　を塗布した後、ポリプロピレン系樹脂層３ｂ　を押し出しコートして積層することもできる。
【００３９】
尚、本発明において、紙容器用積層体の基材に用いる紙１としては、前述のように、基本的には密度が０．６０〜１．００ｇ／ｃｍ３　の紙を用いるが、紙容器を成形し、内容物を密封した後、レトルト殺菌処理を施すような場合は、更に、紙自体が耐水性に優れることが好ましく、そのためには、紙に強サイズ加工を施して、例えば紙のステキヒト・サイズ度（ＪＩＳ　Ｐ８１２２の試験方法に準拠）を４００秒以上とし、紙のエッジウィック（紙の両面にフィルムを貼り、四方をカッターで断裁して切り口を露出させ、そのサンプルを１時間水中に浸漬し、切り口より浸透した水の質量を測定し、１０００ｍｍ２　の切り口面積からの浸透量に換算した値）が０．５ｇ／１０００ｍｍ２　以下になるようにすることが好ましい。
このような紙１の米坪量は、紙容器の形式や寸法により、適宜に決定してよいが、通常、８０〜６００ｇ／ｍ２　程度の範囲が適当である。
【００４０】
次に、図５は、本発明の紙容器用積層体を用いて製造される紙容器の一実施例の構成を示す斜視図である。
図６は、図５に示した紙容器の製造に用いるブランク板の平面図であり、また、図５に示した紙容器の展開図でもある。
【００４１】
図５に示した紙容器１００は、ブリックタイプの箱型紙容器として形成したものであり、このような紙容器１００は、ロール状の紙容器用積層体を成形充填機に供給し、紙容器の成形と内容物の充填およびシールをインラインで行う方法と、一旦、図６に示した構成のブランク板２０を作製した後、例えば、両側の胴部シール片２５ａ　、２５ｂ　の内面同士を合掌貼り形式で熱接着して、一方に倒してスリーブ状の容器半製品を形成し、次いで、底部の熱接着および折り畳みなどを行って底部を形成し、上部の開口部から内容物を充填した後、上部の熱接着および折り畳みなどを行って紙容器１００を完成させる方法の大別して二通りの方法があり、いずれの方法を採ることもできる。
只、前者の方法は、紙容器の成形と内容物の充填およびシールをインラインで行うため、装置は大がかりになるが、生産性がよく大量生産に適する方法であり、後者の方法は、ブランク板の製造を別工程で行うため、押し罫などを一層効果的に形成することができ、容器寸法が比較的大きく、しっかりした角形の紙容器を作製する場合に適する方法である。
【００４２】
図６に示したブランク板２０は、外形が矩形状の紙容器用積層体で形成され、上部から下部にかけて、上部シール片２６、上部形成部２３ａ　〜２３ｅ　、胴部形成部２２ａ　〜２２ｅ　、底部形成部２４ａ　〜２４ｅ　、底部シール片２７が、この順にそれぞれ縦方向と横方向の押し罫２１を介して連設され、左右の端縁部には胴部シール片２５ａ　、２５ｂ　が、それぞれ縦方向の押し罫２１を介して設けられている。尚、図６において破線は総て押し罫２１を示すものである。
また、上部形成部２３ｂ　、２３ｄ　と底部形成部２４ｂ　、２４ｄ　には、それぞれ三角形または逆三角形の押し罫２１が設けられ、図６に示したブリックタイプの紙容器１００を成形した時、側部の四隅に三角状の折り畳み部３０を形成できるように構成されている。
上記折り畳み部３０は、紙容器の使用適性や外観などを考慮して、任意の方向に折り畳んで、容器本体に熱接着して固定することができる。
【００４３】
前記ブランク板２０を用いて紙容器１００を形成する手順は、先ず、ブランク板２０を、縦方向の押し罫２１を利用して容器胴部に対応する形状のマンドレルに巻き付けて角筒状とし、突き合わされた左右の端縁部の胴部シール片２５ａ　、２５ｂ　の内面同士を合掌貼り形式にホットエアなどで加熱して熱接着させ、その熱接着部を一方に倒して熱接着させ偏平にする。次いで、底部形成部２４ｂ　、２４ｄ　の逆三角形の押し罫２１を利用して、この部分を外側に折り出すようにくせ折りし、底部シール片２７の内面をホットエアなどで加熱して、内面同士を熱接着し、その熱接着部を一方に倒して底部の両側に形成される三角状の折り畳み部を、この場合、容器の底面側に折り返して容器底面に熱接着して固定し底部を形成する。
【００４４】
次に、上部の開口部から内容物を充填し、充填後、上部形成部２３ｂ　、２３ｄ　の三角形の押し罫２１を利用して、この部分を外側に折り出すようにくせ折りし、上部シール片２６の内面をホットエアなどで加熱して、内面同士を熱接着し、その熱接着部を一方に倒して上部の両側に形成される三角状の折り畳み部３０を、下側に折り返して容器側面に熱接着して上部を形成し、ブリックタイプの紙容器１００を完成させることができる。
【００４５】
【実施例】
次に、本発明の紙容器用積層体およびそれを用いた紙容器について、実施例を示して具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００４６】
（実施例１）
基材の紙に、密度が０．９７ｇ／ｃｍ３　で、米坪量が３００ｇ／ｍ２　の紙を用いて、その一方の面（容器の内側となる面）に、水性アンカーコート剤としてポリプロピレン系樹脂エマルジョン〔商品名　ケミパール　ＥＰ１００Ｈ　三井化学（株）製〕を乾燥時の塗布量が２ｇ／ｍ２　となるように塗布、加熱乾燥し、次いで、その上にポリプロピレン系樹脂としてエチレン含有量が略５モル％のプロピレン−エチレン共重合体（密度０．９０ｇ／ｃｍ３　、融点１６９℃、ＭＦＲ２０）を厚みが３０μｍになるように押し出しコートして紙容器用積層体を作製し、次いで、これをカップ形状に成形して実施例１のカップ型の紙容器を作製した。尚、上記カップ型の紙容器の容量は３００ｍｌとした。
【００４７】
上記紙容器用積層体の構成は、外側から、紙（米坪量３００ｇ／ｍ２　）／水性アンカーコート剤／ポリプロピレン系樹脂層（厚み３０μｍ）である。
【００４８】
（実施例２）
基材の紙に、密度が０．９７ｇ／ｃｍ３　で、米坪量が３００ｇ／ｍ２　の紙を用いて、その一方の面（容器の外側となる面）に、水性アンカーコート剤としてポリプロピレン系樹脂エマルジョン〔商品名　ケミパール　ＥＰ１００Ｈ　三井化学（株）製〕を乾燥時の塗布量が２ｇ／ｍ２　となるように塗布、加熱乾燥し、その上にポリプロピレン系樹脂としてエチレン含有量が略５モル％のプロピレン−エチレン共重合体（密度０．９０ｇ／ｃｍ３　、融点１６９℃、ＭＦＲ２０）を厚みが２０μｍになるように押し出しコートし、次いで、もう一方の面（容器の内側となる面）に、水性アンカーコート剤として前記と同じポリプロピレン系樹脂エマルジョンを、乾燥時の塗布量が２ｇ／ｍ２　となるように塗布、加熱乾燥し、この積層体の水性アンカーコート剤塗布面と、別にドライラミネート法で貼り合わせて作製したＯＰＰフィルム（厚み１５μｍ）／接着剤層／アルミニウム箔（厚み７μｍ）／接着剤層／ＰＥＴフィルム（厚み１２μｍ）／接着剤層／ＣＰＰフィルム（厚み６０μｍ）の構成（但し、接着剤層には２液硬化型ポリウレタン系接着剤を使用）の積層フィルムのＯＰＰフィルム面とを、両者の間にポリプロピレン系樹脂層としてエチレン含有量が略５モル％のプロピレン−エチレン共重合体（密度０．９０ｇ／ｃｍ３　、融点１６９℃、ＭＦＲ２０）を厚みが１５μｍになるように溶融押し出しして圧着し、貼り合わせる押し出しラミネート法で貼り合わせて下記構成の紙容器用積層体を作製した。
【００４９】
（外側）ポリプロピレン系樹脂層（厚み２０μｍ）／水性アンカーコート剤／紙（米坪量３００ｇ／ｍ２　）／水性アンカーコート剤／ポリプロピレン系樹脂層（厚み１５μｍ）／ＯＰＰフィルム（厚み１５μｍ）／接着剤層／アルミニウム箔（厚み７μｍ）／接着剤層／ＰＥＴフィルム（厚み１２μｍ）／接着剤層／ＣＰＰフィルム（厚み６０μｍ）
【００５０】
上記構成の紙容器用積層体を用いて、図５に示した構成のブリックタイプの箱型紙容器を作製することとし、図６に示した構成のブランク板を作製した後、これを箱型に成形して実施例２のブリックタイプの箱型紙容器を作製した。
尚、上記箱型紙容器の容量は３００ｍｌとし、上部シール部は、内容物としてパスタソースを充填した後、その接着面をホットエアで加熱して熱接着し密封した。
【００５１】
（実施例３）
前記実施例２で作製した紙容器用積層体の構成において、紙の内面側に押し出しラミネート法で貼り合わせた積層フィルムの構成のうち、アルミニウム箔（厚み７μｍ）とその内側に貼り合わせたＰＥＴフィルム（厚み１２μｍ）とに代えて、シリカを厚み４００Åに蒸着したＰＥＴフィルム（厚み１２μｍ）を用いてて貼り合わせたほかは、総て実施例２と同様に加工して実施例３の紙容器用積層体およびそれを用いたブリックタイプの箱型紙容器を作製した。
【００５２】
上記紙容器用積層体の構成は、外側から、ポリプロピレン系樹脂層（厚み２０μｍ）／水性アンカーコート剤／紙（米坪量３００ｇ／ｍ２　）／水性アンカーコート剤／ポリプロピレン系樹脂層（厚み１５μｍ）／ＯＰＰフィルム（厚み１５μｍ）／接着剤層／シリカ蒸着層（厚み４００Å）・ＰＥＴフィルム（厚み１２μｍ）／接着剤層／ＣＰＰフィルム（厚み６０μｍ）である。
【００５３】
（比較例１）
前記実施例１で作製した紙容器用積層体の構成において、紙の一方の面に、水性アンカーコート剤を塗布することなく、直接紙面に前記ポリプロピレン系樹脂、即ち、エチレン含有量が略５モル％のプロピレン−エチレン共重合体を押し出しコートして積層したほかは、総て実施例１と同様に加工して比較例１の紙容器用積層体およびそれを用いたカップ型の紙容器を作製した。
但し、上記構成の紙容器用積層体では、紙とポリプロピレン系樹脂層との積層強度が弱く、カップ型の紙容器の成形の際、ヒートシール部に紙とポリプロピレン系樹脂層との剥がれが発生し、良好なカップ型の紙容器を作製することができなかった。
【００５４】
上記紙容器用積層体の構成は、外側から、紙（米坪量３００ｇ／ｍ２　）／ポリプロピレン系樹脂層（厚み３０μｍ）である。
【００５５】
（比較例２）
前記実施例２で作製した紙容器用積層体の構成において、紙の両面に塗布した水性アンカーコート剤を、いずれも取り除き、紙面に直接、前記ポリプロピレン系樹脂層が押し出しコートまたは押し出しラミネートにより積層されるように形成したほかは、総て実施例２と同様に加工して、比較例２の紙容器用積層体およびそれを用いたブリックタイプの箱型紙容器を作製した。
この場合も、紙容器用積層体の紙の両面に積層されたポリプロピレン系樹脂層の積層強度が弱く、箱型紙容器の成形の際、ホットエアなどによる熱シール部に紙とポリプロピレン系樹脂層との剥がれが発生し、良好な箱型紙容器を作製することができなかった。
【００５６】
上記紙容器用積層体の構成は、外側から、ポリプロピレン系樹脂層（厚み２０μｍ）／紙（米坪量３００ｇ／ｍ２　）／ポリプロピレン系樹脂層（厚み１５μｍ）／ＯＰＰフィルム（厚み１５μｍ）／接着剤層／アルミニウム箔（厚み７μｍ）／接着剤層／ＰＥＴフィルム（厚み１２μｍ）／接着剤層／ＣＰＰフィルム（厚み６０μｍ）である。
【００５７】
〔試験およびその結果〕
以上のように作製した実施例１〜３、および比較例１、２の紙容器用積層体およびそれを用いて作製したカップ型の紙容器またはブリックタイプの箱型紙容器を試料として、下記の試験をそれぞれ該当する試料について行った。
【００５８】
（試験１）
紙とポリプロピレン系樹脂層との接着性試験
実施例１〜３および比較例１、２で作製した紙容器用積層体について、それぞれの紙とポリプロピレン系樹脂層の積層面を強制的に剥がして、その接着性を調べたところ、実施例１〜３の紙容器用積層体は、いずれも紙むけを発生し、即ち、ポリプロピレン系樹脂層側に紙層がむしり取られており、接着性は良好であった。
これに対して比較例１、２の紙容器用積層体は、いずれも紙むけの発生が殆どなく、紙とポリプロピレン系樹脂層との界面で比較的きれいに剥がされ、その接着強度の測定結果は、いずれも１００ｇｆ／１５ｍｍ幅程度で弱く、接着性は不良であった。
このため、紙カップ型の紙容器またはブリックタイプの箱型紙容器を成形した際、ヒートシールもしくはホットエアなどの熱シールにより、紙とポリプロピレン系樹脂層との間に剥離を発生し、比較例１、２とも良好な紙容器が得られず、以下の試験からは除外した。
【００５９】
（試験２）
電子レンジ加熱適性の試験
実施例１〜３で作製した紙容器のうち、実施例２の箱型紙容器は、その紙容器用積層体の構成の中にアルミニウム箔を使用しているため、試験の対象から除外し、実施例１と実施例３の紙容器について、実施例１のカップ型の紙容器にはから揚げを入れ、また、実施例３のパスタソースを充填した箱型紙容器は上部を開封して、それぞれ電子レンジで加熱した結果、いずれも良好に加熱でき、電子レンジ加熱適性は良好であった。
【００６０】
（試験３）
レトルト殺菌処理適性の試験
実施例２、３で作製したパスタソースを密封したブリックタイプの箱型紙容器について、蒸気式のレトルト釜で、温度１２０℃、圧力１．５×１０５　Ｐａ、時間３０分間の条件で加圧加熱殺菌し、空冷を主とする冷却を行った後、レトルト釜から取り出し、紙容器の損傷の有無を、シール漏れの有無、外観の劣化、紙層のふやけ現象の有無を調べてレトルト殺菌処理適性を評価した。
【００６１】
上記レトルト殺菌処理を行った結果、実施例２、３の箱型紙容器は、いずれもシール漏れおよび外観の劣化がなく、また、目立った紙層のふやけ現象もなく、良好なヒートシール強度、耐熱性、耐水性、耐内容物性などの性能を有しており、レトルト殺菌処理適性は良好であった。
【００６２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、紙容器用積層体およびそれを用いて製造される紙容器であって、優れた耐熱性、密封性を備えると同時に残留溶剤の問題がなく、各種の飲料やスープ、その他食品類などを安全に密封包装することができると共に、内容物の密封後、レトルト殺菌処理や、内容物の電子レンジなどによる再加熱も安全に行うことができるという、性能、使用適性に優れた紙容器用積層体およびそれを用いた紙容器を生産性よく提供できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙容器用積層体の第１の実施例の構成を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の紙容器用積層体の第２の実施例の構成を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の紙容器用積層体の第３の実施例の構成を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の紙容器用積層体の第４の実施例の構成を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の紙容器用積層体を用いて製造される紙容器の一実施例の構成を示す斜視図である。
【図６】図５に示した紙容器の製造に用いるブランク板の平面図であり、また、図５に示した紙容器の展開図でもある。
【符号の説明】
１　紙
２ａ　、２ｂ　　水性アンカーコート剤
３ａ　、３ｂ　、３ｃ　、３ｄ　　ポリプロピレン系樹脂層
４ａ　、４ｂ　、４ｃ　　接着剤層
５　ガスバリヤー層
６　保護フィルム層
１０ａ　、１０ｂ　、１０ｃ　、１０ｄ　　紙容器用積層体
２０　ブランク板
２１　押し罫
２２ａ　〜２２ｅ　　胴部形成部
２３ａ　〜２３ｅ　　上部形成部
２４ａ　〜２４ｅ　　底部形成部
２５ａ　、２５ｂ　　胴部シール片
２６　上部シール片
２７　底部シール片
２８　胴部シール部
２９　上部シール部
３０　折り畳み部
１００　紙容器
【図１】
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【図２】
2004017449.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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