(57)【要約】【課題】外部から実用範囲の衝撃が容器に加えられても亀裂を生じず、容器としての強度に優れる紙製容器を提供すること。【解決手段】金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されたオレフィン系熱可塑性樹脂層１と、紙基材層２と、オレフィン系熱可塑性樹脂層３とがこの順に積層された積層体を加工してなる紙製容器である。この金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されたオレフィン系熱可塑性樹脂層１を構成するオレフィン系熱可塑性樹脂は、ポリエチレンであることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オレフィン系熱可塑性樹脂層と、紙基材層と、オレフィン系熱可塑性樹脂層とがこの順に積層された積層体を加工してなる紙製容器であって、オレフィン系熱可塑性樹脂層の少なくとも一方には、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されていることを特徴とする紙製容器。
【請求項２】
前記金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されたオレフィン系熱可塑性樹脂層を構成するオレフィン系熱可塑性樹脂は、密度０．９００ｇ／ｃｍ3〜０．９５５ｇ／ｃｍ3のポリエチレンであることを特徴とする請求項１に記載の紙製容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器としての強度に優れる紙製容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紙製容器は、容器としての強度等を確保するため各種の積層体を加工して作製されている。液状の飲食品等を収容する紙製容器に使用される従来の積層体は、紙基材の片側又は両側にポリエチレン層を配したものが一般的である（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公平５−６５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の積層体を使用した紙製容器は、流通時に外部から衝撃が加えられた場合に亀裂が生じ易く、この亀裂から内容物が漏れ出るという問題があった。
従って、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、外部から実用範囲の衝撃が容器に加えられても亀裂を生じず、容器としての強度に優れる紙製容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための第一の発明は、オレフィン系熱可塑性樹脂層と、紙基材層と、オレフィン系熱可塑性樹脂層とがこの順に積層された積層体を加工してなる紙製容器であって、オレフィン系熱可塑性樹脂層の少なくとも一方には、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されていることを特徴とする紙製容器である。
上記金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されたオレフィン系熱可塑性樹脂層を構成するオレフィン系熱可塑性樹脂は、密度０．９００ｇ／ｃｍ3〜０．９５５ｇ／ｃｍ3のポリエチレンであることが好ましい。ただし、中密度、高密度、直鎖状低密度のポリエチレンなどの低密度ポリエチレン以外のポリエチレンに金属ポルフィリン錯体含有リポソームを添加する場合、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された中密度、高密度又は直鎖状低密度のポリエチレン層上には更に低密度ポリエチレン層が積層されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、外部から実用範囲の衝撃が容器に加えられても亀裂を生じず、容器としての強度に優れる紙製容器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る紙製容器を形成するための積層体の模式断面図である。図１に示すように、本実施の形態における積層体は、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されたオレフィン系熱可塑性樹脂層１と、紙基材層２と、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されていないオレフィン系熱可塑性樹脂層３とがこの順に積層されてなるものである。
【０００８】
金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されたオレフィン系熱可塑性樹脂層１及びオレフィン系熱可塑性樹脂層３を構成するオレフィン系熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙げられる。金属ポルフィリン錯体含有リポソームを添加するとオレフィン系熱可塑性樹脂の結晶化が促進されるため、オレフィン系熱可塑性樹脂として、ポリエチレン、好ましくは密度０．９００ｇ／ｃｍ3〜０．９５５ｇ／ｃｍ3のポリエチレンを用いることで、より高い強度向上効果が得られる。上記範囲の密度に特定する理由は、ポリエチレンの密度が０．９５５ｇ／ｃｍ3を超えるとシール性が悪くなることがあるためである。紙製容器を形成する際のシール性を確保するため、オレフィン系熱可塑性樹脂層３を構成するオレフィン系熱可塑性樹脂としては、低密度ポリエチレンを用いて図２に示されるような、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された低密度ポリエチレン層４／紙基材層２／低密度ポリエチレン層５という層構成とすることが好ましい。また、中密度、高密度、直鎖状低密度のポリエチレンなどの低密度ポリエチレン以外のポリエチレンを用いて、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された高密度、中密度又は直鎖状低密度のポリエチレン層６／紙基材層２／低密度ポリエチレン層５とする場合、紙製容器の強度向上及びシール性維持の観点から、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された高密度、中密度又は直鎖状低密度ポリエチレン層６上に低密度ポリエチレン層５を更に積層させて図３に示されるような層構成とすることが好ましい。
これら各樹脂層１，３，４，５，６は、例えば、１０μｍ〜１００μｍの範囲の厚さで形成することが好ましく、２０μｍ〜６０μｍの範囲の厚さで形成することが更に好ましい。
【０００９】
本実施の形態では、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された低密度ポリエチレン層４／紙基材層２／低密度ポリエチレン層５や、低密度ポリエチレン層５／金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された高密度、中密度又は直鎖状低密度のポリエチレン層６／紙基材層２／低密度ポリエチレン層５という層構成の積層体について主に説明したが、他の層構成も当然に採用できる。
例えば、紙基材層２の両側に、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されたオレフィン系熱可塑性樹脂層１を積層させたり、層間に、紙製容器において公知のアルミニウム箔層や他の樹脂層を積層させたりすることも可能であり、より具体的には以下のような層構成を採用することもできる。
（１）低密度ポリエチレン層／金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された高密度、中密度又は直鎖状低密度のポリエチレン層／ポリエチレンテレフタラート層／アルミニウム箔層／エチレンメタクリル酸共重合体層／紙基材層／低密度ポリエチレン
（２）低密度ポリエチレン層／金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された高密度、中密度又は直鎖状低密度のポリエチレン層／アルミニウム蒸着ポリエチレンテレフタラート層／エチレンメタクリル酸共重合体層／紙基材層／低密度ポリエチレン
（３）低密度ポリエチレン層／金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された高密度、中密度又は直鎖状低密度のポリエチレン層／シリカ蒸着ポリエチレンテレフタラート層／エチレンメタクリル酸共重合体層／紙基材層／低密度ポリエチレン
（４）低密度ポリエチレン層／酸変性ポリエチレン層／ポリアミド系樹脂層／酸変性ポリエチレン層／金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された高密度、中密度又は直鎖状低密度のポリエチレン層／紙基材層／低密度ポリエチレン
（５）金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された低密度ポリエチレン層／ポリエチレンテレフタラート層／アルミニウム箔層／エチレンメタクリル酸共重合体層／紙基材層／低密度ポリエチレン
（６）金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された低密度ポリエチレン層／アルミニウム蒸着ポリエチレンテレフタラート層／エチレンメタクリル酸共重合体層／紙基材層／低密度ポリエチレン
（７）金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された低密度ポリエチレン層／シリカ蒸着ポリエチレンテレフタラート層／エチレンメタクリル酸共重合体層／紙基材層／低密度ポリエチレン
（８）金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された低密度ポリエチレン層／酸変性ポリエチレン層／ポリアミド系樹脂層／酸変性ポリエチレン層／紙基材層／低密度ポリエチレン
【００１０】
本実施の形態における金属ポルフィリン錯体含有リポソームとは、リポソームに金属ポルフィリン錯体を包含させたものであり、医薬品分野等においてその構造や製造方法はよく知られている。この金属ポルフィリン錯体含有リポソームをオレフィン系熱可塑性樹脂に添加することで、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが核剤として作用してオレフィン系熱可塑性樹脂の結晶化が促進され、結果として樹脂層の強度を高めることができる。このような金属ポルフィリン錯体含有リポソームは、例えば、黒田電気株式会社から商品名「ナノハイブリッドカプセル２」（平均粒径約５０ｎｍ）として市販されている。なお、「ナノハイブリッドカプセル２」には、リポソームを形成する主成分がリン脂質である非生分解性タイプとリポソームを形成する主成分が脂肪族ポリカルボン酸エステルである生分解性タイプとがあり、いずれのタイプも本実施の形態で使用することが可能である。また、「ナノハイブリッドカプセル２」を添加した場合、樹脂を燃焼させた際に発生する二酸化炭素量が低減されるので、環境負荷の低い紙製容器とすることができる。
本実施の形態において、金属ポルフィリン錯体含有リポソームをオレフィン系熱可塑性樹脂に添加するときの添加量は、オレフィン系熱可塑性樹脂に対して１重量％〜１０重量％であることが好ましい。１重量％未満の添加量では結晶化促進効果が小さく、１０重量％を超える添加量では結晶化促進効果が飽和して、コスト的な面で好ましくない。
本実施の形態において、金属ポルフィリン錯体含有リポソームのオレフィン系熱可塑性樹脂への添加は、任意の混合方法で行うことができる。例えば、粉末状又はペレット状のオレフィン系熱可塑性樹脂、金属ポルフィリン錯体含有リポソーム及び必要に応じて他の添加剤をタンブラー、ヘンシェルミキサー等の公知の手段で混合することにより行うことができる。このようにして得られた混合物をそのまま用いてもよいし、或いはスクリュー押出機やロールで加熱混練してペレット化したものを用いてもよい。
【００１１】
なお、本実施の形態に係る紙製容器を構成する各樹脂層には、金属ポルフィリン錯体含有リポソームの他に、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、難燃化剤、染料、顔料等を添加してもよい。
【００１２】
紙基材層２を構成する紙基材としては、コートボール、カード紙、アイボリー紙、マニラボール等の板紙、ミルクカートン原紙、カップ原紙、クラフト紙、上質紙等の公知の紙を用いることができる。また、紙基材の坪量は、積層体から形成される紙製容器の形態に応じて適宜決定すればよいが、好ましくは１００ｇ／ｍ2〜５００ｇ／ｍ2である。
また、金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されたオレフィン系熱可塑性樹脂層１又はオレフィン系熱可塑性樹脂層３を積層させる前に、紙基材層２となる紙基材の表面にコロナ放電処理、フレーム処理、オゾン処理、アンカーコート剤処理等を施してもよい。これらの処理を施すことで層間の接着強度を向上させることができる。コロナ放電処理は、公知のコロナ放電処理器を用い、発生させたコロナ雰囲気中に紙基材を通過させることにより行うことができる。このときのコロナ放電出力は、好ましくは１．０ｋＷ〜１０．０ｋＷである。フレーム処理は、公知のフレーム処理器を用い、紙基材表面を火で炙ることにより行うことができる。このときのフレーム出力は、好ましくは５０％〜１００％である。オゾン処理は、公知のオゾン処理器を用い、発生させたオゾン雰囲気中に紙基材を通過させることにより行うことができる。このときのオゾン濃度は、好ましくは１０ｇ／Ｎｍ3〜３０ｇ／Ｎｍ3である。アンカーコート剤処理は、紙基材表面にグラビア印刷等で公知の水系アンカーコート剤を塗布することにより行うことができる。
【００１３】
以下に、本実施の形態に係る紙製容器の製造方法について説明する。
まず、紙基材層２となる紙基材の上に、各樹脂層１，３，４，５，６となるオレフィン系熱可塑性樹脂を押出コーティングして各樹脂層１，３，４，５，６を積層することにより、積層体を得る。押出コーティングの加工条件は、樹脂の性状に応じて適宜設定すればよいが、例えば、金属ポルフィリン錯体含有リポソームの添加有無に係わらず、オレフィン系熱可塑性樹脂の押出温度を２５０℃〜３５０℃に設定し、ラインスピードを５０ｍ／ｍｉｎ〜２５０ｍ／ｍｉｎの範囲に設定することが好ましい。
次いで、得られた積層体を公知の方法で加工することにより、ゲーベルトップ型、フラットトップ型、ブリック型等種々の形状の紙製容器を製造することができる。具体的には、積層体をブランクシートに打ち抜くと同時に必要箇所に罫線を設けた後、ゲーベルトップ型、フラップトップ型紙製容器の場合、胴部をフレームシール又はホットエアーシールにより貼り合わせたものを充填機に供給し、充填機上で成形、充填、シールを行うことが多く、また、ブリック型の紙製容器の場合、ロール状で成形充填機に供給し、成形、充填、シールを連続して行うことが多い。
従来の積層体を用いて紙製容器を形成する場合、シールを行う際に紙基材内部に含まれている水分が水蒸気となったり、空気が膨張したりして、ポリエチレン層にピンホールを発生させ、これが内容物漏れの原因となることがあったが、本実施の形態に係る積層体を用いて紙製容器を形成すれば、ピンホールの発生は抑制されるものと考えられる。
【００１４】
本実施の形態に係る紙製容器の用途は特に限定されないが、例えば、日本酒、焼酎、ワインなどのアルコール類、牛乳などの乳飲料、オレンジジュースやお茶などの清涼飲料等の食品からカーワックス、シャンプーや洗剤などの化学製品にわたる液体状のもの全般と、香辛料や農薬など顆粒状のものの紙製容器として好適に用いることができる。
【実施例】
【００１５】
〔実施例１〕
以下の層構成を有するゲーベルトップ型の紙製容器（ジュース用、１Ｌ）を作製した。
＜層構成＞〔紙製容器内側〕金属ポルフィリン錯体含有リポソーム（３重量％）を添加した低密度ポリエチレン層（密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、層厚４０μｍ）／紙基材層（坪量３１３ｇ／ｍ2）／低密度ポリエチレン層（密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、層厚１７μｍ）〔紙製容器外側〕
【００１６】
まず、紙基材（坪量３１３ｇ／ｍ2）の両面にフレーム処理を施した。その後、紙基材の片面に低密度ポリエチレン（密度０．９２３ｇ／ｃｍ3）を層厚が１７μｍとなるように押出しコーティングし、その反対側の面には金属ポルフィリン錯体含有リポソームを３重量％ドライブレンドした低密度ポリエチレン（密度０．９２３ｇ／ｃｍ3）を層厚が４０μｍとなるように押出しコーティングすることにより積層体を得た。その後、得られた積層体をブランクシートに打ち抜くと同時に必要箇所に罫線を設けた後、胴部をフレームシール又はホットエアーシールにより貼り合わせたものを充填機に供給し、充填機上で成形、充填シールを行うことにより実施例１のゲーベルトップ型の紙製容器を作製した。
【００１７】
〔比較例１〕
以下の層構成を有するゲーベルトップ型の紙製容器（ジュース用、１Ｌ）を作製した。
＜層構成＞〔紙製容器内側〕低密度ポリエチレン層（密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、層厚３５μｍ／紙基材層（坪量３１３ｇ／ｍ2）／低密度ポリエチレン層（密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、層厚１７μｍ）〔紙製容器外側〕
【００１８】
まず、紙基材（坪量３１３ｇ／ｍ2）の両面にフレーム処理を施した。その後、紙基材の片面に低密度ポリエチレン（密度０．９２３ｇ／ｃｍ3）を層厚が１７μｍとなるように押出しコーティングし、その反対側の面には低密度ポリエチレン層（密度０．９２３ｇ／ｃｍ3）を層厚が３５μｍとなるように押出しコーティングすることにより積層体を得た。その後、得られた積層体をブランクシートに打ち抜くと同時に必要箇所に罫線を設けた後、胴部をフレームシール又はホットエアーシールにより貼り合わせたものを充填機に供給し、充填機上で成形、充填シールを行うことにより比較例１のゲーベルトップ型の紙製容器を作製した。
【００１９】
＜強度評価＞
実施例１及び比較例１のサンプルを１００個ずつ作製し、ジュースを充填した。これらのサンプルを振動数７．９Ｈｚ及び振幅５５ｍｍの条件で垂直方向に３０分間振動させ、輸送を模擬した試験を行った。結果を表１に示した。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１の結果から分かるように、実施例１のゲーベルトップ型紙製容器は、ジュースの漏れたサンプルは１個もなく、強度に優れていることが明らかである。
【００２２】
＜シール性評価＞
充填機において紙製容器のトップシールとボトムシールとの炙り温度を３５０〜４００℃の範囲で変化させ、サンプルを各温度で５０個ずつ作製した。各サンプルにジュースを充填した後、漏れがないかを確認した。
【００２３】
【表２】
2009126548.tif 000004
【００２４】
表２の結果から分かるように、実施例１のゲーベルトップ型紙製容器は、３５０℃という低い温度でシールしてもジュースの漏れたサンプルは１個もなく、シール性に優れていることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態に係る紙製容器を形成するための積層体の模式断面図である。
【図２】実施の形態に係る紙製容器を形成するための積層体の模式断面図である。
【図３】実施の形態に係る紙製容器を形成するための積層体の模式断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加されたオレフィン系熱可塑性樹脂層、２  紙基材層、３  オレフィン系熱可塑性樹脂層、４  金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された低密度ポリエチレン層、５  低密度ポリエチレン層、６  金属ポルフィリン錯体含有リポソームが添加された高密度、中密度又は直鎖状低密度のポリエチレン層。
【図１】
2009126548.tif 000005
【図２】
2009126548.tif 000006
【図３】
2009126548.tif 000007