(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、紙の密度が０．９２ｇ／ｃｍ３以上の紙層からなる基材と、熱可塑性樹脂からなるシーラント層を有し、該シーラント層同士を合わせて、５ｋｇｆ／ｃｍ２未満の圧力を加えながら超音波シールすることにより、紙層に焦げが生じることなくシーラント面を接着できることを特徴とする紙容器用積層材。
【請求項２】
前記シーラント層がポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ），ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の何れかの熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の紙容器用積層材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の紙容器用積層材で作製されたことを特徴とする紙容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーラント層を超音波シール法によってシールされる紙容器の製造に用いる紙層を基材とした積層材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
加圧しながら超音波振動を加え、接着部の機械的な摩擦と粘弾性挙動を利用して溶融、硬化させて接着を行う超音波シール法が紙容器の製造において広く用いられている。紙層を基材にしてシーラント層を超音波シールで接着させる時、超音波シール装置の出力を大きくすると、図２に示す様に超音波装置の工具ホーンに対応する部分の紙層が焦げて変色して、容器の見栄えを損なうことが生じたり、焦げないように出力を小さくするとシーラント層の接着性が低下してしまうことがある。
このため、紙層に焦げが生じなく且つ接着性を充分にするには、超音波シール加工条件の発振時間、加圧、出力の範囲が限定され、少しの条件変動によってヤレ（不良品）が発生してしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、紙層に焦げが生じなく且つ接着性に優れ、超音波シール条件の範囲が広く安定した紙容器製品が得られることが可能な紙容器用積層材を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題を解決するために、少なくとも、紙の密度が０．９２ｇ／ｃｍ３以上の紙層からなる基材と、熱可塑性樹脂からなるシーラント層を有し、該シーラント層同士を合わせて、５ｋｇｆ／ｃｍ２未満の圧力を加えながら超音波シールすることにより、紙層に焦げが生じることなくシーラント面を接着できることを特徴とする紙容器用積層材である。
【０００５】
紙層の密度が低い場合は、超音波のエネルギーが紙層に吸収され紙層が焦げてしまい、また、融着すべきシーラント層にエネルギーが伝わらないために接着されない現象が起こっている。
【０００６】
また、本発明は、前記シーラント層がポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ），ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の何れかの熱可塑性樹脂であることを特徴とする上記の紙容器用積層材である。
【０００７】
また、本発明は、上記の紙容器用積層材で作製されたことを特徴とする紙容器である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を図に基づいて説明する。図１は一実施例である紙容器用積層材の構成断面図を示す。紙層として密度ｄ＝０．９２ｇ／ｃｍ3 、坪量ｗ＝２３０ｇ／ｍ2 である板紙（１２）を基材として、光や酸素や水分に対するバリア性機能を持たせる為に片面側にエチレンーメタアクリル酸共重合（ＥＭＭＡ）を接着剤とし、アルミニウム箔（１４）がラミネート加工されているポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（１５）フィルムを貼り合わせ、このＰＥＴ（１５）フィルム上にシーラント（１６）を、基材のもう一方の片面には容器の外側となるため光沢性、耐水性等を向上させる機能を持たせる為に、ポリエチレン（ＰＥ）を積層した構成になっている。
【０００９】
超音波シールで接着加工される紙容器用積層材は、最低限、紙とシーラント層を有していれば構わないが、容器に充填される内容物、商品として要求される酸素ガス、炭酸ガス、光線に対するバリア性、耐油性、耐水性、耐熱性、機械的強度、外観の光沢性や透明性等を満足させるように多種多様な樹脂、金属、無機酸化物等の材料を用い、層構成も多様な形態が取られている。
【００１０】
用いられる樹脂として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンブチラート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリカーボネト、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール、ポリエチレン、ナイロン等が汎用されている。また、バリア性を持たせる為に、アルミニウム箔、ステンレス箔を貼り合わせたもの、アルミニウム、チタン、珪素等の金属若しくは酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化チタンの無機酸化物、窒化珪素、窒化チタン等の無機窒化物を蒸着させたフィルムを用いることもある。
【００１１】
【実施例】
紙層である板紙を基材として下記の構成の実施例及び比較例の紙容器用積層材を作製し、紙の密度によってどのような差が生じるか、超音波シールで接着試験を行い紙層の焦げ及びシーラント層の接着性を調べた。
【００１２】
［実施例１］
シーラントとして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた場合。
＜層構成＞
Ｍ１６Ｐ(20)／板紙（密度d=0.95) ／ニュークレル(20)／ＡＬ(7) ／Ｅ５２００(12)／バーリエＳＥ(60)
（  ）内の数値は層厚を示し、単位はμｍである。以下、同様に表現する。
【００１３】
［比較例１］
密度ｄ＝０．８６ｇ／ｃｍ3 の板紙を用いた以外は実施例１と同じ構成である。
＜層構成＞
Ｍ１６Ｐ(20)／板紙（密度d=0.86) ／ニュークレル(20)／ＡＬ(7) ／Ｅ５２００(12)／バーリエＳＥ(60)
【００１４】
Ｍ１６Ｐは三井化学（株）製の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ニュークレルは三井デュポンポリケミカル（株）製のエチレン−メタアクリル酸共重合体（ＥＭＭＡ）、Ｅ５２００は東洋紡（株）製のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、バーリエＳＥはアイセロ化学（株）製のホモＰＥＴシーラント剤である。
【００１５】
上記の「実施例１」と「比較例１」の焦げ度合い、接着性の結果を表１に示す。ここで、焦げ度合いの〇は焦げ無し、△は若干焦げ有り、×は焦げ著しいことを示し、接着性の〇はシーラント層での接着性良好、×は接着性不良であることを示す。以下、同様に表現する。
【００１６】
【表１】
0004513133.tif 000002
【００１７】
［実施例２］
シーラントとして、ポリエチレン（ＰＥ）を用いた場合
＜層構成＞
Ｍ１６Ｐ(20)／板紙（密度d=0.95) ／ニュークレル(20)／ＡＬ(7) ／Ｅ５２００(12)／Ｍ１６Ｐ(60)
【００１８】
［比較例２］
＜層構成＞
密度ｄ＝０．８６ｇ／ｃｍ3 の板紙を用いた以外は実施例２と同じ構成である。
Ｍ１６Ｐ(20)／板紙（密度d=0.86) ／ニュークレル(20)／ＡＬ(7) ／Ｅ５２００(12)／Ｍ１６Ｐ(60)
【００１９】
上記の「実施例２」と「比較例２」の焦げ度合い、接着性の結果を表２に示す。
【表２】
0004513133.tif 000003
【００２０】
シーラント層がポリエチレンの場合は、融点が低いので弱い条件でもシール可能であるが、しかし、紙焦げはポリエチレンテレフタレートの時と同等に発生する。紙層の密度を高めることで焦げの発生を防止することができることを確認した。
【００２１】
［実施例３］
次の層構成の紙容器用積層材において、紙層の密度を変化させて超音波シール時の紙層の焦げ度合いを調べた。
＜層構成＞
Ｍ１６Ｐ(20)／板紙（密度を変化）／ニュークレル(20)／ＡＬ(7) ／Ｅ５２００(12)／バーリエＳＥ(60)
この結果を表３に示す。
【００２２】
【表３】
0004513133.tif 000004
【００２３】
上記の表３から紙層の密度が０．９２ｇ／ｃｍ3 以上であれば紙層の焦げが生じないことが確認された。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の紙層の密度が０．９２ｇ／ｃｍ3 以上の紙容器用積層材で用いることにより、超音波シール加工時に発生する紙層の焦げを無くすることができ、且つシーラント層の接着性も良好な紙容器を提供することが可能になる。また、焦げないように、弱い条件で超音波シール加工を行う必要がなく、シール加工条件が広いため、安定した製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙容器用積層材の１例を示す構成断面図である。
【図２】超音波シール時における紙層の焦げが発生する状況を説明する紙容器用積層材の断面図である。
【符号の説明】
１０…紙容器用積層材
１１…低密度ポリエチレン
１２…紙層
１３…エチレンーメタアクリル酸共重合体
１４…アルミニウム
１５…ポリエチレンテレフタレート
１６…シーラント層
１８…接着部
２０…焦げ部
３０…工具ホーン
３１…台座
【図１】
0004513133.tif 000005
【図２】
0004513133.tif 000006