紙容器及び紙容器の製造方法
【課題】バリア性が高く、紙容器の製造工程においてクラック等が入りにくいバリア層を有する紙容器を提供する。
【解決手段】少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層１１、紙基材からなる基材層１２、バリア層１４、熱可塑性樹脂からなる最内層１５、を順次積層した積層体１０からなる紙容器であって、バリア層１４は、プラスチックフィルム１４ｂの表面に二種類以上の無機酸化物からなる薄膜１４ａが形成されたものである紙容器により、上記課題を解決する。無機酸化物からなる薄膜１４ａは、少なくとも酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを含む薄膜であることが好ましく、酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを混合した状態で蒸着したものであることがさらに好ましい。
【解決手段】少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層１１、紙基材からなる基材層１２、バリア層１４、熱可塑性樹脂からなる最内層１５、を順次積層した積層体１０からなる紙容器であって、バリア層１４は、プラスチックフィルム１４ｂの表面に二種類以上の無機酸化物からなる薄膜１４ａが形成されたものである紙容器により、上記課題を解決する。無機酸化物からなる薄膜１４ａは、少なくとも酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを含む薄膜であることが好ましく、酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを混合した状態で蒸着したものであることがさらに好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙容器及び紙容器の製造方法に関し、特に、バリア性の高い紙容器及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体用紙容器は、内容物の保存性や容器としての強度等を確保するために各種の積層体を用いて形成されている。この液体用紙容器に用いられる積層体としては、外面シーラント層／紙層／バリア層／内面シーラント層の構成からなる積層体が知られており、具体的には、ポリエチレン（ＰＥ）／紙／ＰＥ、ＰＥ／紙／ＰＥ／Ａｌ／ＰＥ、ＰＥ／紙／ＰＥ／Ａｌ／ポリエステル（ＰＥＴ）／ＰＥ、ＰＥ／紙／ＰＥ／Ｓｉ／ポリエステル（ＰＥＴ）／ＰＥ等の構成からなる積層体が現在、広く使用されている。具体的に、特許文献１には、酸化ケイ素や酸化アルミニウムがフィルムに蒸着されたバリア層が開示されている。特許文献２には、アルミナ蒸着プラスチックフィルムと原紙との積層体を成形してなる紙容器が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１２７３２９号公報
【特許文献２】特開平８−１８３１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献２に記載のように、アルミナ蒸着プラスチックフィルムを用いた積層体は、摩擦・屈曲・延伸によりクラックが入り、バリア性の劣化を生じるため、使用できる基材の原紙密度を０．９５ｇ／ｃｍ３以下にする必要があった。これは、積層体に折り目となる罫線を入れる工程や、積層体を折り曲げて組み立てる工程で、クラックが入りやすく、バリア性が低下しやすいことによるものであった。
【０００４】
そこで、本発明は、基材の原紙密度を規定することなく、バリア性が高く、紙容器の製造工程においてクラック等が入りにくいバリア層を有する紙容器及びその製造方法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】
上記課題を解決する本発明の紙容器は、少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層、紙基材からなる基材層、バリア層、熱可塑性樹脂からなる最内層、を順次積層した積層体からなる紙容器であって、前記バリア層は、プラスチックフィルムの表面に二種類以上の無機酸化物からなる薄膜が形成されたものであることを特徴とする。
【０００６】
これによれば、複数種類の無機酸化物をバリア層に用いることにより、各無機酸化物の特色を合わせ、バリア性が高く、紙容器の製造工程においてクラック等が入りにくいバリア層を有する紙容器を提供することができる。基材原紙の密度を所定範囲としなくても、このような紙容器を提供することができる。
【０００７】
上記本発明の紙容器において、前記無機酸化物からなる薄膜は、少なくとも酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを含む薄膜であることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、酸化ケイ素を含むことにより、バリア性が高く積層体を屈曲や延伸等により変形した際にクラック等が入りにくくバリア性の低下が防止される薄膜を形成することができる。また、酸化アルミニウムを含むことにより、全体としての材料費が安価となる。さらに、酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを組み合わせて用いることにより、耐酸性も向上した紙容器を提供することができる。
【０００９】
上記本発明の紙容器において、前記無機酸化物からなる薄膜は、前記酸化ケイ素及び前記酸化アルミニウムを混合した状態で蒸着したものであることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、特に酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを混合した状態で蒸着してバリア層を形成することにより、緻密な構造を取るため、特にバリア性が高く、紙容器の製造工程においてクラック等が入りにくいバリア層を有する紙容器となる。
【００１１】
上記本発明の紙容器において、前記プラスチックフィルムは、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート又はナイロンであることを特徴とする。これによれば、紙容器の耐熱ピンホール適性が良好となる。
【００１２】
上記本発明の紙容器において、前記最内層は、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体からなることを特徴とする。これによれば、シール温度を下げることができるため、熱ピンホールが空きにくくなる。
【００１３】
上記本発明の紙容器において、前記基材層と前記バリア層との間に接着層を有することを特徴とする。
【００１４】
これによれば、基材層とバリア層との接着性が増し、積層体を変形して紙容器を形成する際等に形状の崩れにくい積層体を製造することができる。また、紙基材が加熱されると、紙基材中に含まれている水分が加熱され、これが蒸気となって積層材の内外面側に抜けようとし、これにより紙基材の内外面に積層されている樹脂フィルムを押し上げて膨らむという発泡化現象が起こるが、接着層はこのような発泡化現象を和らげる層でもある。
【００１５】
上記課題を解決する本発明の紙容器の製造方法は、少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層、紙基材からなる基材層、バリア層、熱可塑性樹脂からなる最内層、を順次積層した積層体からなる紙容器の製造方法であって、プラスチックフィルムの表面に二種類以上の無機酸化物を混合した状態で蒸着して前記バリア層を形成することを特徴とする。
【００１６】
これによれば、複数種類の無機酸化物を混合した状態でプラスチックフィルムに蒸着してバリア層に用いることにより、各無機酸化物の特色を合わせ、バリア性が高く、紙容器の製造工程においてクラック等が入りにくいバリア層を有する紙容器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
上記本発明の紙容器によれば、複数種類の無機酸化物をバリア層に用いることにより、各無機酸化物の特色を合わせ、バリア性が高く、紙容器の製造工程においてクラック等が入りにくいバリア層を有する紙容器を提供することができる。また、上記本発明の紙容器の製造方法によっても、同様の紙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】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面を参照して説明する。図１は本発明の容器を形成する積層体の層構成の一例を示す説明図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の紙容器を形成する積層体１０は、少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層１１、紙基材からなる基材層１２、バリア層１４、熱可塑性樹脂からなる最内層１５、が順次積層されている。また、図１に示すように、この積層体１０には、基材層１２とバリア層１４との間に接着層１３を有することが好ましい。以下に、積層体１０を構成する各層について説明する。
【００２０】
最外層１１は、熱硬化性樹脂からなり、基材層１２の外部を保護すると共に、積層体１０の端の部分においては、加熱されて後述する最内層１５と貼り合わせられる。熱硬化性樹脂としては、主にポリエチレンが用いられ、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、具体的には高圧法エチレン単独重合体、あるいはエチレンとプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、４−メチルペンテン−１等のエチレン以外のα−オレフィンとの共重合体である直鎖状低密度ポリエチレンが好適に用いられる。この熱可塑性樹脂の密度は、特に限定されないが、通常、０．８８〜０．９３０ｇ／ｃｍ３程度であり、そのメルトインデックスＭ．Ｉ．も、特に限定されないが、通常、０．１〜２０程度である。
【００２１】
最外層１１の形成方法は、特に限定されないが、例えば、基材層１２の一方の面に押出コートすることにより形成される。最外層１１は、紙容器の表面となる層であるが、さらに表面に印刷層を設けることができ、印刷層に用いられる印刷インキの密着性の向上を図るために表面に例えばコロナ処理等の表面処理を施すことが好ましい。最外層１１の厚さは、特に限定されないが、通常、１０〜５０μｍ程度である。
【００２２】
基材層１２は紙基材からなり、この紙基材は、紙容器を構成する基本素材となることから賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有するものを使用することができる。紙基材としては、例えば、主強度材であり、強サイズ性の晒または未晒の紙基材、あるいは、純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙、ミルク原紙等の各種の紙基材を使用することができる。基材層１２は、これらの紙基材を複数層重ねたものであってもよい。また、紙基材は、秤量８０〜６００ｇ／ｍ２程度、好ましくは秤量１００〜４５０ｇ／ｍ２程度であり、厚さ８０〜８００μｍ程度、好ましくは１００〜６００μｍ程度のものを使用することができる。なお、紙基材には、例えば、文字、図形、記号、その他の所望の絵柄を通常の印刷方式にて任意に形成することができる。
【００２３】
接着層１３は、本発明の紙容器を形成する積層体１０に任意に設けられる層であり、無機酸化物の蒸着層１４ａと基材層１２とを強固に接着するために用いられる。接着層１３の材料としては、酸コポリマー（又はターポリマー）を代表とするＥＭＡＡ、ＥＡＡや密度０．９１５ｇ／ｃｍ３以下のＬＬＤＰＥ、完全無添加のＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、アイオノマー樹脂、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、無水マレイン酸等が用いられる。また、上述の酸コポリマー系接着樹脂としては、例えば、エチレン・メタアクリル酸コポリマー、エチレン・メタアクリル酸エステルコポリマー、エチレン・メタアクリル酸・メタアクリル酸エステルターポリマー、上述のコポリマーにエチレン・メタアクリル酸コポリマーを混合した樹脂等が用いられる。接着層１３の材料としては、ＥＭＡＡに代表される酸コポリマー若しくはターポリマーが好ましく用いられる。
【００２４】
接着層１３の形成方法は、特に限定されないが、例えば、基材層１２の最外層１１を有しない面に押出コートすることにより形成される。接着層１３の押出し温度は、バリア性の劣化を防止する為、樹脂温度を３００℃以下にする事が望ましい。接着層１３の厚さは、特に限定されないが、通常、１５〜１００μｍ程度である。
【００２５】
また、接着層１３は、基材層１２とバリア層１４とを接着させる役割以外に、紙基材１２が加熱されると、紙基材中に含まれている水分が加熱され、これが蒸気となって積層材の内外面側に抜けようとし、これにより紙基材１２の内外面に積層されている樹脂フィルムを押し上げて膨らむという発泡化現象（バブリング）を和らげる作用もある。このバブリングを抑えるには、接着層１３の厚みを２０μｍ以上にすることが望ましい。３００℃以下に押出しを行っても、厚みが厚い場合にはバリア劣化を起こす場合が有るので、予め、基材層１２に厚く樹脂を押出し、その後、基材層１２のＰＥ面と蒸着フィルムを低膜厚でサンドラミしても良い。その際、予め、バリア層１４にポリエチレンイミン等をコーティングしておくと、低密度ポリエチレン等の樹脂でも容易に接着する。
【００２６】
なお、紙層１２と後述するバリア層１４とを接着層１３を用いて積層する際には、紙層１２の表面には、コロナ処理、火炎処理、アンカーコート処理等の表面処理を行うことが好ましく、バリア層１４の表面にはインラインでコロナ処理、接着層１３のバリア層１４側にはオゾン処理等を行うことが好ましい。
【００２７】
バリア層１４は、気体（酸素や二酸化炭素）や液体の透過を防止し、内容物の風味等を保持するために設けられる。バリア層１４としては、プラスチックフィルム１４ｂの表面に二種類以上の無機酸化物からなる薄膜１４ａが形成されたものが用いられる。なお、薄膜１４ａが基材層１２と接する側となる。
【００２８】
薄膜１４ａの無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。このうち、二種類以上の無機酸化物を選択してプラスチックフィルム１４ｂ上に薄膜１４ａが形成される。酸化ケイ素及び酸化アルミニウムの二種類の無機酸化物からなる薄膜１４ａ（二元系無機酸化物による薄膜）が好ましく用いられる。なお、これらの無機酸化物の薄膜１４ａが形成できるよう、薄膜１４ａの原料として、酸化ケイ素には、ＳｉＯやＳｉＯ２等の各種ケイ素酸化物やその混合物等が用いられ、酸化アルミニウムには、ＡｌＯやＡｌ２Ｏ３等の各種アルミニウム酸化物やその混合物等が用いられ、酸化マグネシウムには、ＭｇＯ等が用いられる。
【００２９】
酸化ケイ素と酸化アルミニウムとを併用する場合には、薄膜１４ａ中に占める酸化アルミニウムの含有量が１０〜６０質量％であるのが好ましい。酸化アルミニウムの含有量が１０質量％未満であるとガスバリア性が劣り、６０質量％を超えると蒸着膜の柔軟性が低下し、作製した積層体１０の曲げや寸法変化に弱くなるため、バリア劣化を起こしやすい。なお、この酸化アルミニウムの含有量は従来公知の手法により測定できる。
【００３０】
酸化ケイ素と酸化アルミニウムとを併用する場合には、硬くクラックが入りやすい酸化アルミニウムに対し、酸化ケイ素を添加することにより、柔らかく、緻密な薄膜１４ａが形成され、バリア性がよく対屈曲性が良好なバリア層１４を形成することができる。さらに、このような薄膜１４ａを用いた場合には、薄膜１４ａが無色透明である、作製した積層体１０の屈曲・延伸によるバリア劣化が小さい、原料にセラミック（金属酸化物）を使用しているため、金属アルミを酸化させて形成した酸化アルミ膜と比較して優れた耐酸性を有する、材料が安価である等の利点を有する。
【００３１】
なお、酸化ケイ素のみを蒸着した薄膜においては、バリア性は高いが、蒸着層が黄色味を呈していたり、酸化ケイ素が高価であったり、均一なバリア層を得るためには膜厚を厚くする必要があるため製膜に時間がかかり、生産性が低い場合がある。また、酸化アルミニウムのみを蒸着した薄膜においては、バリア性のある蒸着層を形成することができ、透明性が高く、材料が安価であるものの、膜質が堅く、もろいために積層体１０に罫線を入れる工程や積層体１０を折り曲げて紙容器を組み立てる工程で摩擦・屈曲・延伸によりクラックが入り易く、バリア低下を招き易い。
【００３２】
薄膜１４ａの形成方法は、複数種類の薄膜材料となる無機酸化物を同時に用いて薄膜を形成する手法であれば特に限定されないが、蒸着法、具体的に、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法、あるいはＣＶＤ法（化学蒸着法）等が用いられる。酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを混合した状態で蒸着して薄膜１４ａを形成することが好ましく、例えば、真空蒸着法を用いて薄膜１４ａを形成する場合には、蒸着原料としてＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の混合物、あるいはＳｉＯ２とＡｌの混合物等を用いることが好ましい。多元蒸着を用いることにより、コストを低減でき、バリア性を高めることができる。
【００３３】
無機酸化物からなる薄膜１４ａの膜厚は、１００〜５０００Ａ（オングストローム）とする。膜厚が１００Ａ未満ではガスバリア性が劣り、５０００Ａを超えても相対的にバリア性が向上しないとともに、作製した積層体１０の曲げや寸法変化に弱くなり、クラックが入りやすくなる。
【００３４】
プラスチックフィルム１４ｂは、プラスチックからなるフィルムであれば特に限定されないが、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等からなるフィルムが用いられる。このうち、プラスチックフィルム１４ｂとして、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート、ナイロンを用いることが好ましく、このプラスチックフィルムを用いることにより、耐熱ピンホール適性が良好となる。また、無機酸化物を多元蒸着したプラスチックフィルム１４ｂを紙容器の積層体１０のバリア層１４として用いることにより、安価で成形時に罫線等によるクラックが入りにくい。なお、これに対し、アルミナ蒸着を用いた場合には罫線を入れたり、成形時にクラックが入る為、蒸着層以外にバリア性コート層を積層させる事により、バリア劣化を補う必要が有った。また、シリカ蒸着フィルムの場合、そのようなバリア劣化は、少なくなるものの、コストが高くなっていた。
【００３５】
なお、バリア層１４における蒸着層は、紙側に向けることが好ましい。なお、蒸着層を内容物側にした場合には、バリア層１４に香気成分等が溜まり易くなり、デラミネーション等を生じる場合がある。
【００３６】
最内層１５は、熱硬化性樹脂からなり、バリア層１４上に積層され、紙容器の内容物と接すると共に、積層体１０の端の部分においては、加熱されて上述の最外層１１と貼り合わせられる。最内層１５は、積層体１０を紙容器に組み立てて、内容物を充填後に、漏れ等がなく密封性が高い熱シールが可能であること、そして同時に、内容物に接する層として内容物の香料等を吸着しにくいこと等が要求される。最内層１５は複数の層からなっていてもよい。
【００３７】
熱硬化性樹脂としては、主にポリエチレンが用いられ、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、具体的には高圧法エチレン単独重合体、あるいはエチレンとプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、４−メチルペンテン−１等のエチレン以外のα−オレフィンとの共重合体である直鎖状低密度ポリエチレンが好適に用いられる。熱可塑性樹脂としては、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体を用いることが好ましく、この樹脂を用いることにより、シール温度を下げることができるため、熱ピンホールが空きにくくなる。この熱可塑性樹脂の密度は、特に限定されないが、通常、０．８８〜０．９２０ｇ／ｃｍ３程度であり、そのメルトインデックスＭ．Ｉ．も、特に限定されないが、通常、０．２〜２０程度である。
【００３８】
最内層１５が二層以上からなる場合の内容物と接しない層は、通常、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）あるいは直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）からなり、例えば、高圧法エチレン単独重合体、あるいはエチレンとプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、４−メチルペンテン−１等のエチレン以外のα−オレフィンとの共重合体である直鎖状低密度ポリエチレンが好適に用いられる。
【００３９】
最内層１５の厚さは、上述の機能を有する範囲であれば特に限定されないが、通常、全体で３０〜１００μｍ程度とする。最内層１５を二層で形成する場合には、内面側の層の厚さを５〜２０μｍ程度とし、外面側の層の厚さを２５〜９５μｍ程度とする。なお、内面側の層に関しては、メタロセン系線状低密度ポリエチレンを用いると、滑りが悪くなる為、スリップ剤（有機系、無機系）を添加することが好ましい。スリップ剤としては、特に、無機系のシリカ系スリップ剤が好ましく用いられる。このシリカ系スリップ剤を用いた場合には、シリカを表面に析出させる為に内面側の層の厚さを５〜１０μｍとすることが好ましい。
【００４０】
最内層１５は、２２０〜３５０℃に溶融して押出しコーティングされるが、二層以上からなる場合には、所定の順の層となるように共押出しで積層したフィルムとすることもできる。共押出フィルムは、たとえばＴダイ又はインフレーション法により共押出しして形成される。
【００４１】
この共押出しフィルムの最内層１５とバリア層１４との積層は、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂によるサンドラミネート、あるいは、エステル系アンカーコート剤等の接着剤を使用したドライラミネートにより行われる。このとき、バリア層１４及び最内層１５の表面にはコロナ処理、火炎処理、オゾン処理、アンカーコート処理等の表面処理を行うことが好ましい。最内層１５とバリア層１４との間に接着剤等による層が形成される場合には、接着剤等の塗布量は、０．１〜１０ｇ／ｍ２程度とする。
【００４２】
これらの層構成からなる積層体１０の厚さも、特に限定されないが、通常、２５０〜８００μｍ程度である。
【００４３】
本発明の紙容器の製造方法は、少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層１１、紙基材からなる基材層１２、バリア層１４、熱可塑性樹脂からなる最内層１５、を順次積層した積層体１０からなる紙容器を、プラスチックフィルム１４ｂの表面に二種類以上の無機酸化物を混合した状態で蒸着して薄膜１４ａを形成したバリア層１４を形成する工程を含めて製造する。積層体１０を用いた紙容器の製造は、通常、次のようにして行われる。すなわち、前述の層構成からなる積層体１０のシートの外面に印刷を行った後、打ち抜き、端面をスカイブ・ヘミングして内容物が端面に接触しないようにし、充填装置内で底部及びトップ部を熱風加熱、火炎加熱等によりヒートシールして紙容器とする。
【００４４】
この紙容器の形状については、用途・目的等に応じて適宜決定すればよく、例えばゲーベルトップタイプ、ブリックタイプ、フラットタイプ等が挙げられ、また、角形容器、丸形等の円筒状の紙缶等が挙げられる。この紙容器の注出口には、たとえばポリエチレン製のキャップ、プルタブ型の開封機構等を適宜に設けてもよい。
【００４５】
紙容器の内容物も、特に限定されず、各種の飲食品、接着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品等の雑貨品、その他等の種々の物品を内容物とすることができる。また、紙容器は、特に、例えば、酒、果汁飲料等のジュース、ミネラルウォーター、醤油、ソース、スープ等の液体調味料、あるいは、カレー、シチュー、スープ、その他等の種々の液体飲食物を充填包装する包装用容器として有用なものである。
【実施例】
【００４６】
（実施例）
秤量４００ｇ／ｍ２のミルク原紙の一方の面に、低密度ポリエチレン樹脂（密度；０．９２３ｇ／ｃｍ３、メルトインデックスＭ．Ｉ；３．７）を押出コートして厚さ２０μｍの最外層を形成した。
【００４７】
次いで、バリア層として、厚さ１２μｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）及び酸化アルミニウム（Ａｌ３Ｏ２）の二元系で蒸着したポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルム（なお、シリカアルミ蒸着層３００Å（オングストローム）、ＰＥＴフィルム約１２μｍ、蒸着層における酸化アルミニウムの割合２０質量％）を準備し、シリカアルミ蒸着層にインラインでコロナ処理を施し、また、上記ミルク原紙の他方の面にフレーム処理を施し、アルミ蒸着層とミルク原紙とを対向させた。そして、アルミ蒸着層とミルク原紙の層間にＥＭＡＡ樹脂（三井・デュポンポリケミカル株式会社製、Ｎ０９０８Ｃ）を厚さ２０μｍで押出コートし、接着層として、ミルク原紙とバリア層とをサンドイッチラミネートにより貼り合わせた。
【００４８】
さらに、上記のミルク原紙と貼り合わせたバリア層側に、低密度ポリエチレン樹脂（密度；０．９２３ｇ／ｃｍ３、メルトインデックスＭ．Ｉ；３．７）を押出コートして厚さ２０μｍの中間ポリエチレン層を形成し、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を外側、メタロセン型直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を最内層とした共押し出しフィルム（厚さ４０μｍ、外：内＝３０μｍ：１０μｍ、株式会社ＤＮＰテクノフィルム製、型番：ＤＹＳ−０１Ｎ）をサンドイッチラミネートにより貼り合わせた。
【００４９】
このようにして、ＰＥ２０μｍ／ 紙４００ｇ／ｍ２ ／ＥＭＡＡ２０μｍ／（アルミシリカ蒸着層３００Å／ＰＥＴ約１２μｍ 合計１２μｍ）／ＰＥ２０μｍ／（ＬＬＤＰＥ３０μｍ／メタロセン系ＬＬＤＰＥ１０μｍ 合計４０μｍ）の順に積層された積層体を製造した。
【００５０】
この積層体から８５角１．８Ｌゲーベルトップ型の液体紙容器の形状に合わせて、縦あるいは横または斜め等に折り罫を刻設すると共に打ち抜き加工して、糊代部を有するブランク板を製造した。次いで、上記で製造したブランク板の端面に、内容物の浸透、液漏れ等を防止するために、スカイブ・ヘミング処理を施して端面処理を行った。次に、 糊代部にホットエアー処理を行い、該糊代部の低密度ポリエチレンフィルムを溶融し、その溶融面に、上記のブランク板の他方の端部を重ね合わせてその両者を貼り合わせて胴貼りシール部を形成して筒状のスリーブを形成し、紙容器を作製した。これを実施例１の紙容器とする。
【００５１】
（実施例２）
シリカアルミ蒸着層における酸化アルミニウムの割合を４０質量％とした他は、実施例１と同様にして、実施例２の紙容器を作製した。
【００５２】
（比較例１）
シリカアルミ蒸着層における酸化アルミニウムの割合を１００質量％とし、すなわち、酸化アルミニウムのみの蒸着層とした他は、実施例１と同様にして、比較例１の紙容器を作製した。
【００５３】
（評価方法）
各実施例、比較例の紙容器についてバリア性を評価した。バリア性は、積層体に罫線を入れて紙容器を成形した後に、温度２３℃、湿度９０％ＲＨの条件下で、米国モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の測定機を用いて酸素透過度（容器あたりの酸素バリア性）を測定した。上述の８５角１．８Ｌの容器のバリア性を測定した。このときの酸素透過度を表１に示す。表１に示すように、比較例１の紙容器では、罫線等によりバリア層が割れて酸素バリア性が劣る結果となった。
【００５４】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の紙容器を形成する積層体の層構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 積層体
１１ 最外層
１２ 基材層
１３ 接着層
１４ バリア層
１４ａ 蒸着層
１４ｂ フィルム
１５ 最内層
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙容器及び紙容器の製造方法に関し、特に、バリア性の高い紙容器及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体用紙容器は、内容物の保存性や容器としての強度等を確保するために各種の積層体を用いて形成されている。この液体用紙容器に用いられる積層体としては、外面シーラント層／紙層／バリア層／内面シーラント層の構成からなる積層体が知られており、具体的には、ポリエチレン（ＰＥ）／紙／ＰＥ、ＰＥ／紙／ＰＥ／Ａｌ／ＰＥ、ＰＥ／紙／ＰＥ／Ａｌ／ポリエステル（ＰＥＴ）／ＰＥ、ＰＥ／紙／ＰＥ／Ｓｉ／ポリエステル（ＰＥＴ）／ＰＥ等の構成からなる積層体が現在、広く使用されている。具体的に、特許文献１には、酸化ケイ素や酸化アルミニウムがフィルムに蒸着されたバリア層が開示されている。特許文献２には、アルミナ蒸着プラスチックフィルムと原紙との積層体を成形してなる紙容器が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１２７３２９号公報
【特許文献２】特開平８−１８３１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献２に記載のように、アルミナ蒸着プラスチックフィルムを用いた積層体は、摩擦・屈曲・延伸によりクラックが入り、バリア性の劣化を生じるため、使用できる基材の原紙密度を０．９５ｇ／ｃｍ３以下にする必要があった。これは、積層体に折り目となる罫線を入れる工程や、積層体を折り曲げて組み立てる工程で、クラックが入りやすく、バリア性が低下しやすいことによるものであった。
【０００４】
そこで、本発明は、基材の原紙密度を規定することなく、バリア性が高く、紙容器の製造工程においてクラック等が入りにくいバリア層を有する紙容器及びその製造方法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】
上記課題を解決する本発明の紙容器は、少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層、紙基材からなる基材層、バリア層、熱可塑性樹脂からなる最内層、を順次積層した積層体からなる紙容器であって、前記バリア層は、プラスチックフィルムの表面に二種類以上の無機酸化物からなる薄膜が形成されたものであることを特徴とする。
【０００６】
これによれば、複数種類の無機酸化物をバリア層に用いることにより、各無機酸化物の特色を合わせ、バリア性が高く、紙容器の製造工程においてクラック等が入りにくいバリア層を有する紙容器を提供することができる。基材原紙の密度を所定範囲としなくても、このような紙容器を提供することができる。
【０００７】
上記本発明の紙容器において、前記無機酸化物からなる薄膜は、少なくとも酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを含む薄膜であることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、酸化ケイ素を含むことにより、バリア性が高く積層体を屈曲や延伸等により変形した際にクラック等が入りにくくバリア性の低下が防止される薄膜を形成することができる。また、酸化アルミニウムを含むことにより、全体としての材料費が安価となる。さらに、酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを組み合わせて用いることにより、耐酸性も向上した紙容器を提供することができる。
【０００９】
上記本発明の紙容器において、前記無機酸化物からなる薄膜は、前記酸化ケイ素及び前記酸化アルミニウムを混合した状態で蒸着したものであることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、特に酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを混合した状態で蒸着してバリア層を形成することにより、緻密な構造を取るため、特にバリア性が高く、紙容器の製造工程においてクラック等が入りにくいバリア層を有する紙容器となる。
【００１１】
上記本発明の紙容器において、前記プラスチックフィルムは、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート又はナイロンであることを特徴とする。これによれば、紙容器の耐熱ピンホール適性が良好となる。
【００１２】
上記本発明の紙容器において、前記最内層は、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体からなることを特徴とする。これによれば、シール温度を下げることができるため、熱ピンホールが空きにくくなる。
【００１３】
上記本発明の紙容器において、前記基材層と前記バリア層との間に接着層を有することを特徴とする。
【００１４】
これによれば、基材層とバリア層との接着性が増し、積層体を変形して紙容器を形成する際等に形状の崩れにくい積層体を製造することができる。また、紙基材が加熱されると、紙基材中に含まれている水分が加熱され、これが蒸気となって積層材の内外面側に抜けようとし、これにより紙基材の内外面に積層されている樹脂フィルムを押し上げて膨らむという発泡化現象が起こるが、接着層はこのような発泡化現象を和らげる層でもある。
【００１５】
上記課題を解決する本発明の紙容器の製造方法は、少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層、紙基材からなる基材層、バリア層、熱可塑性樹脂からなる最内層、を順次積層した積層体からなる紙容器の製造方法であって、プラスチックフィルムの表面に二種類以上の無機酸化物を混合した状態で蒸着して前記バリア層を形成することを特徴とする。
【００１６】
これによれば、複数種類の無機酸化物を混合した状態でプラスチックフィルムに蒸着してバリア層に用いることにより、各無機酸化物の特色を合わせ、バリア性が高く、紙容器の製造工程においてクラック等が入りにくいバリア層を有する紙容器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
上記本発明の紙容器によれば、複数種類の無機酸化物をバリア層に用いることにより、各無機酸化物の特色を合わせ、バリア性が高く、紙容器の製造工程においてクラック等が入りにくいバリア層を有する紙容器を提供することができる。また、上記本発明の紙容器の製造方法によっても、同様の紙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】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面を参照して説明する。図１は本発明の容器を形成する積層体の層構成の一例を示す説明図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の紙容器を形成する積層体１０は、少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層１１、紙基材からなる基材層１２、バリア層１４、熱可塑性樹脂からなる最内層１５、が順次積層されている。また、図１に示すように、この積層体１０には、基材層１２とバリア層１４との間に接着層１３を有することが好ましい。以下に、積層体１０を構成する各層について説明する。
【００２０】
最外層１１は、熱硬化性樹脂からなり、基材層１２の外部を保護すると共に、積層体１０の端の部分においては、加熱されて後述する最内層１５と貼り合わせられる。熱硬化性樹脂としては、主にポリエチレンが用いられ、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、具体的には高圧法エチレン単独重合体、あるいはエチレンとプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、４−メチルペンテン−１等のエチレン以外のα−オレフィンとの共重合体である直鎖状低密度ポリエチレンが好適に用いられる。この熱可塑性樹脂の密度は、特に限定されないが、通常、０．８８〜０．９３０ｇ／ｃｍ３程度であり、そのメルトインデックスＭ．Ｉ．も、特に限定されないが、通常、０．１〜２０程度である。
【００２１】
最外層１１の形成方法は、特に限定されないが、例えば、基材層１２の一方の面に押出コートすることにより形成される。最外層１１は、紙容器の表面となる層であるが、さらに表面に印刷層を設けることができ、印刷層に用いられる印刷インキの密着性の向上を図るために表面に例えばコロナ処理等の表面処理を施すことが好ましい。最外層１１の厚さは、特に限定されないが、通常、１０〜５０μｍ程度である。
【００２２】
基材層１２は紙基材からなり、この紙基材は、紙容器を構成する基本素材となることから賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有するものを使用することができる。紙基材としては、例えば、主強度材であり、強サイズ性の晒または未晒の紙基材、あるいは、純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙、ミルク原紙等の各種の紙基材を使用することができる。基材層１２は、これらの紙基材を複数層重ねたものであってもよい。また、紙基材は、秤量８０〜６００ｇ／ｍ２程度、好ましくは秤量１００〜４５０ｇ／ｍ２程度であり、厚さ８０〜８００μｍ程度、好ましくは１００〜６００μｍ程度のものを使用することができる。なお、紙基材には、例えば、文字、図形、記号、その他の所望の絵柄を通常の印刷方式にて任意に形成することができる。
【００２３】
接着層１３は、本発明の紙容器を形成する積層体１０に任意に設けられる層であり、無機酸化物の蒸着層１４ａと基材層１２とを強固に接着するために用いられる。接着層１３の材料としては、酸コポリマー（又はターポリマー）を代表とするＥＭＡＡ、ＥＡＡや密度０．９１５ｇ／ｃｍ３以下のＬＬＤＰＥ、完全無添加のＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、アイオノマー樹脂、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、無水マレイン酸等が用いられる。また、上述の酸コポリマー系接着樹脂としては、例えば、エチレン・メタアクリル酸コポリマー、エチレン・メタアクリル酸エステルコポリマー、エチレン・メタアクリル酸・メタアクリル酸エステルターポリマー、上述のコポリマーにエチレン・メタアクリル酸コポリマーを混合した樹脂等が用いられる。接着層１３の材料としては、ＥＭＡＡに代表される酸コポリマー若しくはターポリマーが好ましく用いられる。
【００２４】
接着層１３の形成方法は、特に限定されないが、例えば、基材層１２の最外層１１を有しない面に押出コートすることにより形成される。接着層１３の押出し温度は、バリア性の劣化を防止する為、樹脂温度を３００℃以下にする事が望ましい。接着層１３の厚さは、特に限定されないが、通常、１５〜１００μｍ程度である。
【００２５】
また、接着層１３は、基材層１２とバリア層１４とを接着させる役割以外に、紙基材１２が加熱されると、紙基材中に含まれている水分が加熱され、これが蒸気となって積層材の内外面側に抜けようとし、これにより紙基材１２の内外面に積層されている樹脂フィルムを押し上げて膨らむという発泡化現象（バブリング）を和らげる作用もある。このバブリングを抑えるには、接着層１３の厚みを２０μｍ以上にすることが望ましい。３００℃以下に押出しを行っても、厚みが厚い場合にはバリア劣化を起こす場合が有るので、予め、基材層１２に厚く樹脂を押出し、その後、基材層１２のＰＥ面と蒸着フィルムを低膜厚でサンドラミしても良い。その際、予め、バリア層１４にポリエチレンイミン等をコーティングしておくと、低密度ポリエチレン等の樹脂でも容易に接着する。
【００２６】
なお、紙層１２と後述するバリア層１４とを接着層１３を用いて積層する際には、紙層１２の表面には、コロナ処理、火炎処理、アンカーコート処理等の表面処理を行うことが好ましく、バリア層１４の表面にはインラインでコロナ処理、接着層１３のバリア層１４側にはオゾン処理等を行うことが好ましい。
【００２７】
バリア層１４は、気体（酸素や二酸化炭素）や液体の透過を防止し、内容物の風味等を保持するために設けられる。バリア層１４としては、プラスチックフィルム１４ｂの表面に二種類以上の無機酸化物からなる薄膜１４ａが形成されたものが用いられる。なお、薄膜１４ａが基材層１２と接する側となる。
【００２８】
薄膜１４ａの無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。このうち、二種類以上の無機酸化物を選択してプラスチックフィルム１４ｂ上に薄膜１４ａが形成される。酸化ケイ素及び酸化アルミニウムの二種類の無機酸化物からなる薄膜１４ａ（二元系無機酸化物による薄膜）が好ましく用いられる。なお、これらの無機酸化物の薄膜１４ａが形成できるよう、薄膜１４ａの原料として、酸化ケイ素には、ＳｉＯやＳｉＯ２等の各種ケイ素酸化物やその混合物等が用いられ、酸化アルミニウムには、ＡｌＯやＡｌ２Ｏ３等の各種アルミニウム酸化物やその混合物等が用いられ、酸化マグネシウムには、ＭｇＯ等が用いられる。
【００２９】
酸化ケイ素と酸化アルミニウムとを併用する場合には、薄膜１４ａ中に占める酸化アルミニウムの含有量が１０〜６０質量％であるのが好ましい。酸化アルミニウムの含有量が１０質量％未満であるとガスバリア性が劣り、６０質量％を超えると蒸着膜の柔軟性が低下し、作製した積層体１０の曲げや寸法変化に弱くなるため、バリア劣化を起こしやすい。なお、この酸化アルミニウムの含有量は従来公知の手法により測定できる。
【００３０】
酸化ケイ素と酸化アルミニウムとを併用する場合には、硬くクラックが入りやすい酸化アルミニウムに対し、酸化ケイ素を添加することにより、柔らかく、緻密な薄膜１４ａが形成され、バリア性がよく対屈曲性が良好なバリア層１４を形成することができる。さらに、このような薄膜１４ａを用いた場合には、薄膜１４ａが無色透明である、作製した積層体１０の屈曲・延伸によるバリア劣化が小さい、原料にセラミック（金属酸化物）を使用しているため、金属アルミを酸化させて形成した酸化アルミ膜と比較して優れた耐酸性を有する、材料が安価である等の利点を有する。
【００３１】
なお、酸化ケイ素のみを蒸着した薄膜においては、バリア性は高いが、蒸着層が黄色味を呈していたり、酸化ケイ素が高価であったり、均一なバリア層を得るためには膜厚を厚くする必要があるため製膜に時間がかかり、生産性が低い場合がある。また、酸化アルミニウムのみを蒸着した薄膜においては、バリア性のある蒸着層を形成することができ、透明性が高く、材料が安価であるものの、膜質が堅く、もろいために積層体１０に罫線を入れる工程や積層体１０を折り曲げて紙容器を組み立てる工程で摩擦・屈曲・延伸によりクラックが入り易く、バリア低下を招き易い。
【００３２】
薄膜１４ａの形成方法は、複数種類の薄膜材料となる無機酸化物を同時に用いて薄膜を形成する手法であれば特に限定されないが、蒸着法、具体的に、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法、あるいはＣＶＤ法（化学蒸着法）等が用いられる。酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを混合した状態で蒸着して薄膜１４ａを形成することが好ましく、例えば、真空蒸着法を用いて薄膜１４ａを形成する場合には、蒸着原料としてＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の混合物、あるいはＳｉＯ２とＡｌの混合物等を用いることが好ましい。多元蒸着を用いることにより、コストを低減でき、バリア性を高めることができる。
【００３３】
無機酸化物からなる薄膜１４ａの膜厚は、１００〜５０００Ａ（オングストローム）とする。膜厚が１００Ａ未満ではガスバリア性が劣り、５０００Ａを超えても相対的にバリア性が向上しないとともに、作製した積層体１０の曲げや寸法変化に弱くなり、クラックが入りやすくなる。
【００３４】
プラスチックフィルム１４ｂは、プラスチックからなるフィルムであれば特に限定されないが、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等からなるフィルムが用いられる。このうち、プラスチックフィルム１４ｂとして、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート、ナイロンを用いることが好ましく、このプラスチックフィルムを用いることにより、耐熱ピンホール適性が良好となる。また、無機酸化物を多元蒸着したプラスチックフィルム１４ｂを紙容器の積層体１０のバリア層１４として用いることにより、安価で成形時に罫線等によるクラックが入りにくい。なお、これに対し、アルミナ蒸着を用いた場合には罫線を入れたり、成形時にクラックが入る為、蒸着層以外にバリア性コート層を積層させる事により、バリア劣化を補う必要が有った。また、シリカ蒸着フィルムの場合、そのようなバリア劣化は、少なくなるものの、コストが高くなっていた。
【００３５】
なお、バリア層１４における蒸着層は、紙側に向けることが好ましい。なお、蒸着層を内容物側にした場合には、バリア層１４に香気成分等が溜まり易くなり、デラミネーション等を生じる場合がある。
【００３６】
最内層１５は、熱硬化性樹脂からなり、バリア層１４上に積層され、紙容器の内容物と接すると共に、積層体１０の端の部分においては、加熱されて上述の最外層１１と貼り合わせられる。最内層１５は、積層体１０を紙容器に組み立てて、内容物を充填後に、漏れ等がなく密封性が高い熱シールが可能であること、そして同時に、内容物に接する層として内容物の香料等を吸着しにくいこと等が要求される。最内層１５は複数の層からなっていてもよい。
【００３７】
熱硬化性樹脂としては、主にポリエチレンが用いられ、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、具体的には高圧法エチレン単独重合体、あるいはエチレンとプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、４−メチルペンテン−１等のエチレン以外のα−オレフィンとの共重合体である直鎖状低密度ポリエチレンが好適に用いられる。熱可塑性樹脂としては、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体を用いることが好ましく、この樹脂を用いることにより、シール温度を下げることができるため、熱ピンホールが空きにくくなる。この熱可塑性樹脂の密度は、特に限定されないが、通常、０．８８〜０．９２０ｇ／ｃｍ３程度であり、そのメルトインデックスＭ．Ｉ．も、特に限定されないが、通常、０．２〜２０程度である。
【００３８】
最内層１５が二層以上からなる場合の内容物と接しない層は、通常、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）あるいは直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）からなり、例えば、高圧法エチレン単独重合体、あるいはエチレンとプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、４−メチルペンテン−１等のエチレン以外のα−オレフィンとの共重合体である直鎖状低密度ポリエチレンが好適に用いられる。
【００３９】
最内層１５の厚さは、上述の機能を有する範囲であれば特に限定されないが、通常、全体で３０〜１００μｍ程度とする。最内層１５を二層で形成する場合には、内面側の層の厚さを５〜２０μｍ程度とし、外面側の層の厚さを２５〜９５μｍ程度とする。なお、内面側の層に関しては、メタロセン系線状低密度ポリエチレンを用いると、滑りが悪くなる為、スリップ剤（有機系、無機系）を添加することが好ましい。スリップ剤としては、特に、無機系のシリカ系スリップ剤が好ましく用いられる。このシリカ系スリップ剤を用いた場合には、シリカを表面に析出させる為に内面側の層の厚さを５〜１０μｍとすることが好ましい。
【００４０】
最内層１５は、２２０〜３５０℃に溶融して押出しコーティングされるが、二層以上からなる場合には、所定の順の層となるように共押出しで積層したフィルムとすることもできる。共押出フィルムは、たとえばＴダイ又はインフレーション法により共押出しして形成される。
【００４１】
この共押出しフィルムの最内層１５とバリア層１４との積層は、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂によるサンドラミネート、あるいは、エステル系アンカーコート剤等の接着剤を使用したドライラミネートにより行われる。このとき、バリア層１４及び最内層１５の表面にはコロナ処理、火炎処理、オゾン処理、アンカーコート処理等の表面処理を行うことが好ましい。最内層１５とバリア層１４との間に接着剤等による層が形成される場合には、接着剤等の塗布量は、０．１〜１０ｇ／ｍ２程度とする。
【００４２】
これらの層構成からなる積層体１０の厚さも、特に限定されないが、通常、２５０〜８００μｍ程度である。
【００４３】
本発明の紙容器の製造方法は、少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層１１、紙基材からなる基材層１２、バリア層１４、熱可塑性樹脂からなる最内層１５、を順次積層した積層体１０からなる紙容器を、プラスチックフィルム１４ｂの表面に二種類以上の無機酸化物を混合した状態で蒸着して薄膜１４ａを形成したバリア層１４を形成する工程を含めて製造する。積層体１０を用いた紙容器の製造は、通常、次のようにして行われる。すなわち、前述の層構成からなる積層体１０のシートの外面に印刷を行った後、打ち抜き、端面をスカイブ・ヘミングして内容物が端面に接触しないようにし、充填装置内で底部及びトップ部を熱風加熱、火炎加熱等によりヒートシールして紙容器とする。
【００４４】
この紙容器の形状については、用途・目的等に応じて適宜決定すればよく、例えばゲーベルトップタイプ、ブリックタイプ、フラットタイプ等が挙げられ、また、角形容器、丸形等の円筒状の紙缶等が挙げられる。この紙容器の注出口には、たとえばポリエチレン製のキャップ、プルタブ型の開封機構等を適宜に設けてもよい。
【００４５】
紙容器の内容物も、特に限定されず、各種の飲食品、接着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品等の雑貨品、その他等の種々の物品を内容物とすることができる。また、紙容器は、特に、例えば、酒、果汁飲料等のジュース、ミネラルウォーター、醤油、ソース、スープ等の液体調味料、あるいは、カレー、シチュー、スープ、その他等の種々の液体飲食物を充填包装する包装用容器として有用なものである。
【実施例】
【００４６】
（実施例）
秤量４００ｇ／ｍ２のミルク原紙の一方の面に、低密度ポリエチレン樹脂（密度；０．９２３ｇ／ｃｍ３、メルトインデックスＭ．Ｉ；３．７）を押出コートして厚さ２０μｍの最外層を形成した。
【００４７】
次いで、バリア層として、厚さ１２μｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）及び酸化アルミニウム（Ａｌ３Ｏ２）の二元系で蒸着したポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルム（なお、シリカアルミ蒸着層３００Å（オングストローム）、ＰＥＴフィルム約１２μｍ、蒸着層における酸化アルミニウムの割合２０質量％）を準備し、シリカアルミ蒸着層にインラインでコロナ処理を施し、また、上記ミルク原紙の他方の面にフレーム処理を施し、アルミ蒸着層とミルク原紙とを対向させた。そして、アルミ蒸着層とミルク原紙の層間にＥＭＡＡ樹脂（三井・デュポンポリケミカル株式会社製、Ｎ０９０８Ｃ）を厚さ２０μｍで押出コートし、接着層として、ミルク原紙とバリア層とをサンドイッチラミネートにより貼り合わせた。
【００４８】
さらに、上記のミルク原紙と貼り合わせたバリア層側に、低密度ポリエチレン樹脂（密度；０．９２３ｇ／ｃｍ３、メルトインデックスＭ．Ｉ；３．７）を押出コートして厚さ２０μｍの中間ポリエチレン層を形成し、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を外側、メタロセン型直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を最内層とした共押し出しフィルム（厚さ４０μｍ、外：内＝３０μｍ：１０μｍ、株式会社ＤＮＰテクノフィルム製、型番：ＤＹＳ−０１Ｎ）をサンドイッチラミネートにより貼り合わせた。
【００４９】
このようにして、ＰＥ２０μｍ／ 紙４００ｇ／ｍ２ ／ＥＭＡＡ２０μｍ／（アルミシリカ蒸着層３００Å／ＰＥＴ約１２μｍ 合計１２μｍ）／ＰＥ２０μｍ／（ＬＬＤＰＥ３０μｍ／メタロセン系ＬＬＤＰＥ１０μｍ 合計４０μｍ）の順に積層された積層体を製造した。
【００５０】
この積層体から８５角１．８Ｌゲーベルトップ型の液体紙容器の形状に合わせて、縦あるいは横または斜め等に折り罫を刻設すると共に打ち抜き加工して、糊代部を有するブランク板を製造した。次いで、上記で製造したブランク板の端面に、内容物の浸透、液漏れ等を防止するために、スカイブ・ヘミング処理を施して端面処理を行った。次に、 糊代部にホットエアー処理を行い、該糊代部の低密度ポリエチレンフィルムを溶融し、その溶融面に、上記のブランク板の他方の端部を重ね合わせてその両者を貼り合わせて胴貼りシール部を形成して筒状のスリーブを形成し、紙容器を作製した。これを実施例１の紙容器とする。
【００５１】
（実施例２）
シリカアルミ蒸着層における酸化アルミニウムの割合を４０質量％とした他は、実施例１と同様にして、実施例２の紙容器を作製した。
【００５２】
（比較例１）
シリカアルミ蒸着層における酸化アルミニウムの割合を１００質量％とし、すなわち、酸化アルミニウムのみの蒸着層とした他は、実施例１と同様にして、比較例１の紙容器を作製した。
【００５３】
（評価方法）
各実施例、比較例の紙容器についてバリア性を評価した。バリア性は、積層体に罫線を入れて紙容器を成形した後に、温度２３℃、湿度９０％ＲＨの条件下で、米国モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の測定機を用いて酸素透過度（容器あたりの酸素バリア性）を測定した。上述の８５角１．８Ｌの容器のバリア性を測定した。このときの酸素透過度を表１に示す。表１に示すように、比較例１の紙容器では、罫線等によりバリア層が割れて酸素バリア性が劣る結果となった。
【００５４】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の紙容器を形成する積層体の層構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 積層体
１１ 最外層
１２ 基材層
１３ 接着層
１４ バリア層
１４ａ 蒸着層
１４ｂ フィルム
１５ 最内層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層、紙基材からなる基材層、バリア層、熱可塑性樹脂からなる最内層、を順次積層した積層体からなる紙容器であって、
前記バリア層は、プラスチックフィルムの表面に二種類以上の無機酸化物からなる薄膜が形成されたものであることを特徴とする紙容器。
【請求項２】
前記無機酸化物からなる薄膜は、少なくとも酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを含む薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の紙容器。
【請求項３】
前記無機酸化物からなる薄膜は、前記酸化ケイ素及び前記酸化アルミニウムを混合した状態で蒸着したものであることを特徴とする請求項２に記載の紙容器。
【請求項４】
前記プラスチックフィルムは、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート又はナイロンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の紙容器。
【請求項５】
前記最内層は、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の紙容器。
【請求項６】
前記基材層と前記バリア層との間に接着層を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の紙容器。
【請求項７】
少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層、紙基材からなる基材層、バリア層、熱可塑性樹脂からなる最内層、を順次積層した積層体からなる紙容器の製造方法であって、
プラスチックフィルムの表面に二種類以上の無機酸化物を混合した状態で蒸着して前記バリア層を形成することを特徴とする紙容器の製造方法。
【請求項１】
少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層、紙基材からなる基材層、バリア層、熱可塑性樹脂からなる最内層、を順次積層した積層体からなる紙容器であって、
前記バリア層は、プラスチックフィルムの表面に二種類以上の無機酸化物からなる薄膜が形成されたものであることを特徴とする紙容器。
【請求項２】
前記無機酸化物からなる薄膜は、少なくとも酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを含む薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の紙容器。
【請求項３】
前記無機酸化物からなる薄膜は、前記酸化ケイ素及び前記酸化アルミニウムを混合した状態で蒸着したものであることを特徴とする請求項２に記載の紙容器。
【請求項４】
前記プラスチックフィルムは、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート又はナイロンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の紙容器。
【請求項５】
前記最内層は、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の紙容器。
【請求項６】
前記基材層と前記バリア層との間に接着層を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の紙容器。
【請求項７】
少なくとも、熱可塑性樹脂からなる最外層、紙基材からなる基材層、バリア層、熱可塑性樹脂からなる最内層、を順次積層した積層体からなる紙容器の製造方法であって、
プラスチックフィルムの表面に二種類以上の無機酸化物を混合した状態で蒸着して前記バリア層を形成することを特徴とする紙容器の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００７−１７６５３９（Ｐ２００７−１７６５３９Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７６４５４（Ｐ２００５−３７６４５４）
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]