(57)【要約】【課題】本発明は、液体を収納し流通する紙容器であって、最内層に使用されるポリエチレン等のポリオレフィン樹脂の樹脂臭、樹脂分解臭等の液体への移行問題や、収納される内容物液体特有の成分の最内層樹脂への吸着問題を解決することを課題とするものである。【解決手段】樹脂層Ａ／紙／樹脂層Ｂを基材とした、天部に飲み口乃至注出口を有する筒状の液体用紙容器であって、樹脂層Ｂは、紙容器の内面で、内容の液体に接しており、この樹脂層Ｂの表面を蒸着皮膜で覆うことによって上記移行問題や吸着問題を解決するものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂層Ａ／紙／樹脂層Ｂを基材とした、天部に飲み口乃至注出口を有する筒状の液体用紙容器であって、前記樹脂層Ｂは、前記紙容器の内面で、内容物の液体に接しており、前記樹脂層Ｂの表面が蒸着皮膜で覆われてなることを特徴とする液体用紙容器。
【請求項２】
前記樹脂層Ｂがポリオレフィン樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の液体用紙容器。
【請求項３】
前記蒸着皮膜が、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＣｙ、ダイヤモンドライクカーボンの何れか、又はそれらの複層からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体用紙容器。
【請求項４】
前記基材がポリオレフィン／紙／ポリオレフィン又は、ポリオレフィン／紙／バリアー層／ポリオレフィンからなることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３のいずれかに記載の液体用紙容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を収納し流通する紙容器であって、最内層に使用されるポリエチレン等のポリオレフィン樹脂の樹脂臭、樹脂分解臭等の移行や、収納される内容物特有の成分の最内層樹脂への吸着を低下させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体等を収納し流通する紙容器においては、その加工性の良さから内容物に接触する最内層は、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂が使用されている。例えば冷蔵流通されている紙容器では、ポリエチレン／紙／ポリエチレンの構成が多く使われている。また常温流通されている容器では、その基本構成は、ポリエチレン／紙／バリアー層／ポリエチレンの物が多い。このバリアー層に、使用されている材料は、アルミ箔、ＥＶＯＨ、ポリエステル、ナイロン、無機酸化物蒸着フィルム等様々な材料が使われており、外部からの酸素の浸入や、内容成分の容器外部への蒸散を防いでいる。
【０００３】
しかし最内層にポリエチレンを使用する容器にあっては、樹脂臭や樹脂の低分子量成分の内容物への移行や、内容物成分、例えばビタミン類、香気成分等の樹脂への吸着が避けられない。これはポリエチレンだけに限らず他の熱可塑性樹脂にあっても、内容物へ移行する可能性がある樹脂それぞれ特有の臭気成分や分解成分を持ち、また特異的な吸着性がある。
【０００４】
この様な熱可塑性樹脂の欠点を補うべく、実用においては、内容物調整の段階で、樹脂に吸着される分の香料成分を、余分に入れて調整する等の手段が、採られる場合もある。また使用される樹脂に関しても、その加工性能を犠牲にして、分子量分布幅の狭い物を選定し、低分子量成分、分解生成物の量を抑える等の策を講じる場合もある。
【０００５】
また最内層にポリオレフィン樹脂を使用せずに、ポリエチレンテレフタレートやポリアクリロニトリル等の、種々成分に対して吸着性の低い樹脂を用いる例はあるが、いずれも紙容器の成形や内容物充填後の封緘において、樹脂を溶融させ圧着固化させる工程と、流通段階での落下衝撃強度等が、ポリエチレンに比べると難がある。この欠点を補うべく、それぞれの樹脂を改質したり、他樹脂とのブレンドを行うと、低吸着性という特質が損なわれ、液体用紙容器では汎用されるまでに至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０１３３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液体の収納、流通に使用される紙容器にあっては、加工性能の良さ、長期にわたる使用実績で培われた安全性により、接液する最内層にはポリエチレン等のポリオレフィン樹脂が多く使われている。しかしポリエチレン等のポリオレフィン樹脂はその特性上、収納される内容物の香気成分等を吸着し易い事と、樹脂臭、加熱溶融時に発生する分解臭が内容物へ移行するという欠点があり、また、低温短期流通の紙容器でも、同様の欠点がある。また、嫌気性内容物を収納する場合には、ポリエチレン／紙／ポリエチレン構成では酸素バリアー性が不足であるという欠点があり、これらの欠点解決が課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一の発明は、樹脂層Ａ／紙／樹脂層Ｂを基材とした、天部に飲み口乃至注出口を有する筒状の液体用紙容器であって、前記樹脂層Ｂは、前記紙容器の内面で、内容の液体に接しており、前記樹脂層Ｂの表面が蒸着皮膜で覆われてなることを特徴とする液体用紙容器である。
【０００９】
第二の発明は、前記樹脂層Ｂがポリオレフィン樹脂からなることを特徴とする第一の発明に記載の液体用紙容器である。
【００１０】
第三の発明は、前記蒸着皮膜が、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＣｙ、ダイヤモンドライクカーボンの何れか、又はそれらの複層からなることを特徴とする第一の発明または第二の発明に記載の液体用紙容器である。
【００１１】
第四の発明は、前記基材がポリオレフィン／紙／ポリオレフィン又は、ポリオレフィン／紙／バリアー層／ポリオレフィンからなることを特徴とする第一の発明、第二の発明、第三の発明のいずれかに記載の液体用紙容器である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、液体内容物収納流通用紙容器の最内層に使用されている、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂に、ＳｉＯｘＣｙやＤＬＣ皮膜を設けることで、この皮膜のバリアー効果により、従来皮膜が無い場合に、ポリエチレンに吸着されていた内容物の香気成分のポリエチレンへの移行を阻止することが出来るという効果を有するものである。
【００１３】
たとえば食品であればコーヒーの香気成分や、オレンジジュースのリモネン、ミント等、非食品では、シャンプーや柔軟仕上げ剤の、商品を印象付ける香り成分が、ポリエチレンに吸着されるのを阻止出来る。更にポリエチレン自体が持つ樹脂臭、加工時に発生しポリエチレンに残存した分解臭が、内容物へ移行するのを防ぐことが出来る。
【００１４】
また最内層に上記皮膜を設けることで、従来容器が持っていたバリアー性能をさらに向上することが出来る。則ち一般的に包装資材の性能指標とされる、酸素透過率、水蒸気透過率の低減が図れる。
【００１５】
これらの効果により、内容物の風味や品質を保持できる期間が延長されたり、内容物へポリエチレンが吸着する分の香料成分を、添加していた場合においては、添加する必要が無くなったり、嫌気性微生物を含んだ内容物については、その微生物の生存期間を延長したりも出来る。
【００１６】
また酸素透過率や水蒸気透過率を、従来容器並みに設計する時には、構成のスペックダウンが出来ることになる。例えばポリエチレン／紙／バリアー層／ポリエチレンの構成の容器で、バリアー層にポリエステル延伸フィルムに、無機物を蒸着した素材を使用する物にあっては、蒸着をせずにポリエステルフィルムをそのまま使用する等のスペックダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１の容器全体の説明図
【図２】実施例２の容器全体の説明図
【図３】実施例１の容器内面にプラズマＣＶＤによる皮膜を施した状態を模式的に説明する図
【図４】実施例２の容器の天頂部部品を紙容器本体に融着させ、容器内面にプラズマＣＶＤによる蒸着膜を設けた状態を模式的に説明する図
【図５】実施例２の容器の天頂部部品の構造を説明する図
【図６】実施例２の容器の天頂部部品の紙基材部品の打ち抜き形状を説明する図
【図７】図１Ａ−Ａ断面で容器胴部材縦方向熱融着部構造を説明する図
【図８】図１Ａ−Ａ断面で容器胴部材縦方向熱融着部構造で図７とは別の構造を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
外観が筒状を呈する、紙を基材とした液体用紙容器で、図１、図２に例示した様な、天頂部中央に飲み口２を有する。飲み口２以外の部分は紙を基材としており、その材質構成は、少なくとも、最内層をポリエチレン等のポリオレフィン樹脂を、使用した物である。この容器内面に、図３、図４で示すように、容器に収納される内容物の成分が、ポリエチレンに吸着されるのを防止する事と、ポリエチレンの樹脂臭、酸化分解臭等が内容物へ移行するのを防止する為に、プラズマＣＶＤ法を使って、ＤＬＣ層や、ＳｉＯｘ層を設ける。
【００１９】
プラズマＣＶＤ法では、容器の内外を一定の真空度にして、容器内側にプラズマを発生させ、容器内壁面にプラズマ粒子を集めるようにする為、紙から発生する水蒸気や、その他の揮発成分は、この処理工程を阻害する働きがある。また紙繊維表面に蒸着が施されても、バリアー効果は発現しない。この為容器内面側には紙が露出しない構造にしておくことが必要である。
【００２０】
本発明の容器では、容器胴部３縦方向の融着部分の構造は、図７、に示すように、胴部材端部を材料厚みのほぼ二分の一の厚さにし、折り返して熱融着するか１５、図８に示すように、胴部材端部を、胴部材内面外面と熱融着可能な樹脂で、表裏を構成するフィルムで被覆し熱融着する構造１６等から出来ている。ここに示した構造に限らず、長期常温流通する紙容器では、紙端面からの内容物の浸透を防ぐため、種々の構造が取り入れられており、例示した構造に限る必要は無い。
【００２１】
容器紙基材の基本材質構成は、外側から、ポリオレフィン／紙／バリアー層／ポリオレフィンである。バリアー層は必要に応じて設ければよく、低温短期流通容器等では、必要ない。バリアー層に使用する材料は、アルミニウム箔や、金属、金属酸化物、無機酸化物等を蒸着したフィルム、ＰＶＤＣ、ＥＶＯＨ、ＰＶＯＨ等の樹脂フィルムやその樹脂がコーティングされたフィルム等、一般的に酸素透過度が小さいフィルムを使用する。
【００２２】
原料リサイクルや、プラスチック部分の焼却処理を考慮すると、アルミニウム箔、ＰＶＤＣを使用するのは好ましくない。また内容物の成分が水を主体とするものでは、ＥＶＯＨやＰＶＯＨはそのバリアー効果は減少するので好ましくなく、食用油や、モーターオイル等の内容物には効果が得られる。本発明容器では最内層の蒸着皮膜がバリアー層として効果を発現する為、同じ内容物同じ流通期間を想定した場合には、従来のバリアー層のバリアー性を低減することが出来る。また従来通りのバリアー層を設ければその流通期間，賞味期限を延長出来る事となる。
【００２３】
以下に、本発明の具体的実施例について説明する。
【実施例１】
【００２４】
実施例１の容器は、図１に示したような外観をしており、底部、天部４、胴部３、飲み口部２で構成されている。底部、天部、胴部は紙を基材としており、容器内面側はポリエチレン等のポリオレフィン樹脂が使われる。底部、天部、胴部の材質構成例としては、一番単純な物では、ポリエチレン／紙／ポリエチレン、常温長期流通に供される為、バリアー性を考慮した容器では、ポリエチレン／紙／接着層／バリアー層／ポリエチレンが上げられる。
【００２５】
ここで言うバリアー層は、アルミニウム箔、プラスチックフィルムに金属や金属酸化物、無機物や無機酸化物を蒸着した物、ＰＶＤＣやＥＶＯＨ、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の樹脂やフィルムを主基材とした層で、容器に要求される品質に応じて選定される。飲み口部２は天部内層樹脂と融着可能な樹脂で成形されており、図３に示すように天部中央部に空けられた穴より、内側から挿入され、天部内面ポリオレフィンと融着されている。
【００２６】
容器製造工程は、まず図７、図８に示すように、胴部材縦方向融着部内面側端部を、紙端面が容器内側に露出しない構造１５、１６に、胴部材を筒状に融着する。次に飲み口２を挿入する穴が開けられた、天部材４を図３に示すような断面形状６に胴部と融着する。飲み口部品を天部穴に容器内側から挿入し、天部材と超音波シール等の方法で融着する。底部材を図３に示すような断面形状６になるよう融着する。
【００２７】
こうして出来上がった容器をプラズマＣＶＤ装置の処理チャンバー内に挿入し、チャンバー内圧力を１．３パスカル程度まで減圧し、ヘキサメチルジシロキサンガス等をチャンバー内に導入し、チャンバー内圧力を１３パスカルに保った状態で、プラズマを発生させ、図３で示すように容器内面にＳｉＯｘＣｙの蒸着皮膜７を設けて完成する。飲み口部はキャップで封止出来るよう、外側にねじ山を設けたり、ヒンジ付キャップとしたり、その用途に応じて形状、構造は選定できる。
【実施例２】
【００２８】
実施例２の容器は、図２に示すような外観をしており、底部胴部９は実施例１と同様に成形する。天部材８は図５に示すような形状であり、底部胴部９と同様の材質構成からなる、図６に示すような形状のブランク１３を、円錐台状１４に型付けし、インジェクション成形金型に挿入し、飲み口部、胴部に嵌め込み融着する為のリング状形成部に樹脂を押し出し、同時に、ブランクの紙端面も樹脂１２で覆われるように成型する。
【００２９】
胴部と底部が成型融着された容器本体部と、天部材の接合は、胴部上端内側に天部材リング部分を挿入し、超音波シール等の方法で融着する。この後実施例１と同様の方法で、容器内面に蒸着皮膜１１を設けることで容器が出来る。
【００３０】
天部材の構造を検討変更すれば、液体に限らず粉体や、顆粒状、固形状の内容物への展開応用の可能性がある。例えば固形の芳香剤、香辛料、顆粒状飲料食品、揮発性有効成分入りの医薬品、ウェットティッシュ等。
【符号の説明】
【００３１】
１…実施例１の容器本体
２…実施例１の飲み口部
３…実施例２容器胴部
４…実施例２容器天部材
５…実施例１の容器断面の飲み口部
６…実施例１の容器断面の容器本体部
７…実施例１の容器断面の内層蒸着皮膜
８…実施例２の容器の天部材
９…実施例２の容器の底部胴部
１０…実施例２の容器の容器断面
１１…実施例２の容器断面の内層蒸着皮膜
１２…実施例２の容器天部材断面の樹脂部
１３…実施例２の容器天部材断面の紙基材ブランク部
１４…実施例２の容器天部材ブランク形状
１５…Ａ−Ａ断面容器胴部縦方向融着部紙端面折り返し処理構造例
１６…Ａ−Ａ断面容器胴部縦方向融着部紙端面フィルム貼り処理構造例
１７…Ａ−Ａ断面容器胴部縦方向融着部蒸着皮膜
【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７】
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【図８】
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【図５】
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【図６】
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