説明

紙容器用積層材及びそれを用いた紙容器

【課題】 、紙層とPET樹脂層とからなる紙容器用積層材において、安価なPET樹脂を改質することにより低温ヒートシール性を確保できるようにし、また、溶融時の粘度や張力を高めて紙層に押出し積層する際の押出し特性を向上させる。
【解決手段】 固有粘度が0.55〜0.7dl/gであるPET樹脂に鎖延長剤を添加して、ベント孔が2以上ある押出機に投入し、PET樹脂が加熱・溶融した状態でベント孔から−750mmHg以上の高真空下で吸引・脱気した後、紙層上に押出しPET樹脂層を積層し、該積層直後PET樹脂層面を冷却ロールで急冷してPET樹脂層の下記の式で示される結晶部分が15%未満、非晶部分が85%以上である。
【数1】

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紙容器用積層材及びそれから作られる紙容器に関し、さらに詳しくは紙に積層される内表面となる樹脂層を保香性の良いPET樹脂層として紙容器として製函する時に必要なヒートシール性を付与したり、紙容器に製函後熱を加えて耐熱性を付与した紙容器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
現在、野菜ジュース、牛乳、ヨーグルト、日本茶、コーヒー等の飲料、日本酒、焼酎等のアルコール飲料、めんつゆ、正油等の液体調味料、カップラーメン、アイスクリーム等のカップ類等に紙容器が数多く使われている。これら紙容器には、耐水性を付与するためと、ヒートシールにより容易に製函出来るように、内表面にポリオレフィン樹脂層、特にポリエチレン樹脂層が積層された紙容器用積層材が多く用いられている。しかしながら、ポリエチレン樹脂はd−リモネンに代表されるフレーバー成分を吸着し、保香が失われるという問題点があり、保香を重要視する飲料には用いることが出来なかった。
【0003】
ところで、フレーバー成分の吸着がないコストの安い最も一般的な樹脂としてはPET樹脂があり、PETボトルとして果汁飲料に用いられている。しかしながら、PET樹脂は結晶性樹脂であるので、紙容器の製函時に必要な低温ヒートシール性に乏しくそのままでは用いることが出来なかった。
【0004】
そこで、テレフタル酸とイソフタル酸とエチレングリコールからなるポリエステルにポリエチレンをブレンドしたり(特許文献1参照。)、ガラス転移点40℃以上の非晶性〜低結晶性の変性ポリエチレンテレフタレートを用いたり(特許文献2参照。)、ジカルボン酸成分のうち50モル%以上がテレフタル酸であり、ジオール成分がエチレングリコール40〜90モル%とビスフェノール類のエチレンオキサイド付加物10〜60モル%とからなる共重合ポリエステル97〜50重量部と、エポキシ基含有エチレン系共重合体3〜50重量部からなるポリエステルを用いたり(特許文献3参照。)する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平2−277635号公報
【特許文献2】特開平9−77051号公報
【特許文献3】特開平11−49940号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前記特許文献1で提案された技術は、ポリエチレン樹脂並の低温ヒートシール性(約130℃内外)がないという問題点があり、またポリエチレンをブレンドしているためフレーバー吸着もそのポリエチレン樹脂のブレンド量に応じて起る危険性があった。また、前記特許文献2及び3で提案された技術は、通常生産されているPET樹脂ではなく、いずれも新たに合成する必要がありコスト高となる問題点があった。
【0007】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、安価なPET樹脂を改質することによりポリエチレン樹脂なみの低温ヒートシール性を確保できるようにしたPET樹脂層を積層した紙容器用積層材を提供することを目的とし、さらに加えて、溶融時の粘度や張力を高めて紙層に押出し積層する際の押出し特性を向上させることを目的とする。
【0008】
また、オーブンレンジにも耐えられる200℃以上の耐熱性を確保できるようにした紙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】
【0009】
本発明者らは、上述した課題を解決すべく鋭意検討し、紙材にPET樹脂層を積層して紙層とPET樹脂層とからなる紙容器用積層材を作製する際、紙材に積層直後のPET樹脂層の表面を冷却ロールで急冷することにより、PET樹脂層の結晶部分を15%未満、非晶部分を85%以上とすれば、安価なPET樹脂を用いてもポリエチレン樹脂なみの低温ヒートシール性が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
また、固有粘度が0.55〜0.7dl/gであるPET樹脂に鎖延長剤を添加して、押出機において加熱・溶融させることにより、PET分子鎖同志を結びつけて三次元構造の高分子量のPET樹脂に改質することができ、これにより押出し特性が向上することを見出し、さらに、ベント孔が2以上ある押出機にPET樹脂を投入し、PET樹脂が加熱・溶融した状態でベント孔から−750mmHg以上の高真空下で吸引・脱気することにより、水分を除去することが出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】
また、ヒートシールにより製函された紙容器であっても、PET樹脂の最適結晶化温度である130℃〜220℃に保持することにより、PET樹脂層の結晶部分を35%以上に高めれば、200℃以上の耐熱性を付与することが出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0012】
すなわち請求項1に係る紙容器用積層材は、固有粘度が0.55〜0.7dl/gであるPET樹脂に鎖延長剤を添加して、ベント孔が2以上ある押出機に投入し、PET樹脂が加熱・溶融した状態でベント孔から−750mmHg以上の高真空下で吸引・脱気した後、紙層上に押出しPET樹脂層を積層し、該積層直後PET樹脂層面を冷却ロールで急冷してPET樹脂層の下記の式で示される結晶部分が15%未満、非晶部分が85%以上であることを特徴として構成されている。
【0013】
【数1】

【0014】
請求項2に係る紙容器用積層材は、鎖延長剤が2個以上の多官能のエポキシ基を有することを特徴として構成されている。
【0015】
請求項3に係る紙容器用積層材は、鎖延長剤の添加量が、PET樹脂100重量部に対して0.2〜2.0重量部であることを特徴として構成されている。
【0016】
請求項4に係る紙容器は、前記紙容器用積層材を用い、該紙容器用積層材のPET樹脂層面を内面にしてヒートシールにより接合したことを特徴として構成されている。
【0017】
請求項5に係る紙容器は、前記紙容器を作製後、130℃〜220℃の温度に保持して、PET樹脂層の下記の式で示される結晶部分を35%以上に高め耐熱性を付与したことを特徴として構成されている。
【0018】
【数1】

【発明の効果】
【0019】
請求項1に係る紙容器用積層材においては、溶融PET樹脂を紙層上に押出しPET樹脂層を積層し、該積層直後のPET樹脂層面を冷却ロールで急冷してPET樹脂層の下記の式に示される非晶部分を85%以上とするので、良好にヒートシールすることが出来る。
【0020】
【数1】

すなわち、ヒートシールは一般的なPE樹脂やPP樹脂の場合はその結晶が溶ける温度(PE=約110℃、PP=約160℃)以上にヒートシール温度を上げて結晶を完全に溶かして溶融混合させ、同じ樹脂同志であれば完全に一体化して剥れなくなる。しかし、PET樹脂の場合は、その結晶を溶かす融点は約260℃であり、その温度まで上げてヒートシールすることは、高温すぎてあまり現実的でない。
【0021】
一方、一般的なPET樹脂はテレフタル酸とエチレングリコールの重合反応であるが、このグリコール成分をエチレングリコール65モル%、1.4シクロヘキサンジメタノール35モル%でテレフタル酸と重合したのは完全に非晶質となり(図3参照)、130℃でヒートシール出来るPET系樹脂として販売されている(「Eastar PETG6763」長瀬産業株式会社)。
【0022】
したがって、一般的なPET樹脂でも非晶部分が多ければ結晶部分を溶かさなくとも非晶部分の軟化混合で一体化して剥れなくなるが、結晶が異物としてヒートシールの阻害要因として働き、良好にヒートシール出来ない場合があった。そこで、本発明者らは、ヒートシールにおける非晶部分と結晶部分との関係に関し鋭意検討し、非晶部分が85%以上、結晶部分が15%未満である場合、極めて良好にヒートシールを行うことが出来ることを見出したものである。
【0023】
また、固有粘度が0.55〜0.7dl/gの比較的低分子量のPET樹脂に鎖延長剤を添加し、加熱・溶融状態にするので、低分子量のPET分子鎖が結びついて三次元構造の高分子量のPET樹脂となる。したがって、溶融PET樹脂の粘度や張力が高くなり、紙層に押出し積層する際の押出特性が向上する。
【0024】
さらに、ベント孔が2以上ある押出機を用い、PET樹脂を加熱・溶融した状態でベント孔から−750mmHg以上の高真空下で吸引・脱気するので、含有水分等も吸引除去することが出来る。したがって、PET樹脂を事前に乾燥する必要がない。
【0025】
請求項2に係る紙容器用積層材においては、鎖延長剤として2個以上の多官能のエポキシ基を有しているので、線状構造の低分子量のPET分子鎖を結びつけて高分子量の3次元構造のPET樹脂とすることを容易に行うことが出来る。
【0026】
請求項3に係る紙容器用積層材においては、鎖延長剤の添加量が、PET樹脂100重量部に対して0.2〜2.0重量部である。このような範囲とすることにより、必要最適量で高分子量の3次元構造のPET樹脂として改質することが出来る。
【0027】
請求項4に係る紙容器においては、紙容器用積層材を用い、該紙容器用積層材のPET樹脂層面を内面にしてヒートシールにより接合して製函されているので、液体飲料等への耐水性、飲料のフレーバー吸着が起らない高品質性、密封することによって異物、バクテリア等の侵入のない高安全衛生性を確保することが出来る。
【0028】
請求項5に係る紙容器においては、紙容器を作製後、130〜220℃の温度に保持して、下記の式で示される結晶部分を35%以上に高めて耐熱性を付与しているので、オーブンレンジにも使うことが出来る。
【0029】
【数1】

【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の紙容器用積層材の作製に用いるベント孔が2以上ある押出機のシリンダー部の模式図
【図2】PETの結晶化速度(不溶性触媒)を表わした図
【図3】PETGの構造式及び結晶化速度が略ゼロであることを示した図
【発明を実施するための形態】
【0031】
本発明による紙容器用積層材には紙層にPET樹脂層が積層されており、このPET樹脂は、固有粘度が0.55〜0.7dl/gあれば充分である。したがって、高品質のPET樹脂を使用する必要は無く、価格の安い繊維用のPET樹脂等を使用することが出来るので、紙容器用積層材を安価に提供することが出来る。
【0032】
さらに、押出機における加熱・溶融工程において水分が除去されるので、PET樹脂の含有水分量は、通常PET樹脂を押出し加工する時に必要な50ppm以下にする必要はなく、空気中での平衡水分量である0.3〜0.5%でよく、事前の乾燥工程を特別設ける必要が無い。
【0033】
このようなPET樹脂は、鎖延長剤が添加された状態で押出機に投入される。鎖延長剤を用いることにより、低分子量のPET分子鎖を結び付ける際に3次元の網目構造の高分子となり、粘度、溶融張力が増して押出し適性が改良される。この鎖延長剤としては、アクリル酸グリシジル、メタアクリル酸グリシジル、スチレン−(メタ)アクリル酸メチル−メタクリル酸グリシジル、エポキシ化大豆油等があるが、少なくとも2個以上の多官能のエポキシ基を有することが好ましい。2個以上の多官能のエポキシ基を有する鎖延長剤としては、BASFジャパン(株)、東亜合成(株)等から販売されており、例えば、BASFジャパン(株)「JONCRYL」、東亜合成(株)「ARUFON」がある。
【0034】
鎖延長剤の添加量は、通常PET樹脂100重量部に対して0.2〜2.0重量部が好ましく、添加量は鎖延長剤の性能に従って適宜増減して添加する。
【0035】
鎖延長剤の添加方法は、PET樹脂ペレットに流動パラフィンやヒマシ油を0.05〜0.20重量%ヘンシェルミキサー等でまぶした後、鎖延長剤の粉沫を添加しヘンシェルミキサー等で混合付着させることが好ましく、このような添加方法により、鎖延長剤を均一に添加することが出来る。鎖延長剤の添加量が少なく不均一になり易い場合は、マスターバッチを作製して添加することが好ましい。マスターバッチは、PET樹脂100重量部に鎖延長剤を10〜50重量部加え、押出し機で混練しペレット化して作製する。このマスターバッチペレットを所定量PET樹脂ペレットに、加えブレダー等で混合攪拌すれば均一に添加することが出来る。
【0036】
また、PET樹脂には、必要に応じて金属塩の触媒を添加しても良い。金属塩としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属のステアリン酸塩やラウリン酸塩があるが、最も一般的で好ましいのはステアリン酸カルシウムである。添加量は、PET樹脂100重量部に対して0.05〜1.5重量部であり、PET樹脂でマスターバッチを作製して添加する。
【0037】
以上のような鎖延長剤及び必要により金属塩の触媒が添加されたPET樹脂を、ベント孔が2以上ある押出機に投入し、加熱・溶融した状態でベント孔から−750mmHg以上の高真空化で吸引・脱気した後、紙層上に押出積層する。
【0038】
図1に、ベント孔が2以上ある押出機のシリンダー部の模式図を示す。図1において、1はシリンダーで、このシリンダー1の内部にはスクリュー2が設けられ、基端側(PET樹脂投入側)から、第1ベント孔3及び第2ベント孔4が形成されている。スクリュー2には、加圧圧縮部21とシール部22とが交互に配置されており、シール部22においては、スクリューの溝巾を狭くし、その間を溶融PET樹脂が満たして、加圧圧縮部21における背圧100〜200kg/cmの高圧と、ベント孔3、4部の−750mmHgの高真空との圧力差をシールするもので、樹脂はスクリュー2の回転のみで押し進むようにしてベント孔3、4からの溶融樹脂の吹き上がりを防止している。
【0039】
ベント孔3、4は、コンデンサー(凝縮機)(図示せず)を介して油回転式真空ポンプ(図示せず)に連結されており、コンデンサーは真空度を維持することと、油回転式真空ポンプの油の質を維持するためのものである。コンデンサーがなければ、例えば、水分3,000ppmのPET樹脂を500kg/hrの吐出量で運転したとすれば、500,000g×0.3/100=1,500g/hrもの水蒸気が発生して高真空を維持出来ず、油回転式真空ポンプの油も水が混入して変質する。
【0040】
以上のような押出機において、PET樹脂を溶融・押出すには、PET樹脂をシリンダー1に投入し、押出し温度280℃内外、背圧100〜200kg/cm、ベント孔3、4から−750mmHg以上の高真空下で吸引・脱気しながら押出しを行なう。
【0041】
投入されたPET樹脂は、まず、第1ゾーンにおいて、加熱・溶融されて添加された鎖延長剤と混練される。溶融したPET樹脂は水と熱による加水分解や熱分解で解重合が起こり、低分子のPET鎖やエチレングリコール、アセトアルデヒドが発生していると考えられる。しかし、鎖延長剤が最初から添加されて混練されているので、低分子のPET鎖を結び付けて3次元の高分子量化や、エチレングルコールやアセトアルデヒドの捕捉などの重合反応も起こり始めていると考えられる。すなわち、エポキシ基
【0042】
【化1】

は開裂して、カルボキシル基(−COOH)、アルデヒド基(−CHO)、水酸基(−OH)等の官能基と結び付き、PET分子鎖を3次元の網目構造の高分子にするとともに、解重合で生じたエチレングリコール、エチレングリコールから発生するアセトアルデヒドをも高分子の一部として捕捉する。また、含有している水分は、280℃における飽和水蒸気圧は65kg/cmであるので、背圧100kg/cm以上では液体の状態である。
【0043】
そして、エチレングリコール、アセトアルデヒド、水を含んだ溶融PET樹脂は、第1ベント孔3まで来ると、−750mmHg以上の高真空下となっているので、エチレングリコール(沸点198℃)、アセトアルデヒド(沸点20℃)、水(沸点100℃)は気体となり、第1ベント孔3から吸引・脱気される。また、第1ベント孔3から吸引・脱気し切れなかったエチレングリコール、アセトアルデヒド及び水は、第2ベント孔4により吸引・脱気される。
【0044】
第2ゾーンにおいては、解重合も一部起こっていると考えられるが、大部分は鎖延長剤による重合反応が起こっていると考えられる。
【0045】
第3ゾーンにおいては、殆ど鎖延長剤による重合反応のみが起っており、3次元構造の高分子量化されたPET樹脂が紙層上に押出し積層される。この時にTダイからのエアーギャップは出来るだけ短く、ロールに挟んで積層する2個のロールとも冷却ロールとするのが好ましく、少なくともPET樹脂層側のロールは冷却ロールとし、PET樹脂層を出来るだけ速く冷却することが必要である。すなわち、PETの結晶化速度は図2に示すように、約130〜220℃の範囲において速いので、可能な限り結晶化を抑制するには、この温度帯の滞留時間を短くすることが必要であり、急速に冷却することにより、この温度帯を速やかに通過させることが出来る。その結果、PET樹脂の非晶部分を85%以上にすることが出来る。
【0046】
冷却ロールとしては、少なくともPET樹脂層側のロールは冷却水を通した金属ロールが好ましい。
【0047】
PET樹脂が押出積層される紙層に用いられる紙材としては、カップ類にはカップ用原紙、ゲーブルトップ、ブリックタイプの紙容器には液体紙容器用原紙が用いられるが特に限定されない。紙材の坪量は、紙容器の寸法・形状によって異なるが、通常50〜500g/m、例えばカップ類では100〜400g/m、1lのゲーブルトップ容器では280g/m内外、1.8lのゲーブルトップ容器では370g/m内外である。
【0048】
以上のような紙容器用積層材を用いて紙容器を製函するには、PET樹脂層を紙容器の内面としてヒートシールすることによって行う。加熱は直接ヒートシール面を炎や熱風によって加熱する製函機もあるが、一般的には熱板によって加熱してヒートシールする製函機が多い。その場合加熱は断熱材である紙層側から熱板によって加熱するので、ヒートシール温度はポリエチレン並みの低温のヒートシール温度であることが生産性の観点から重要である。
【0049】
紙容器は、紙容器用積層材をその作ろうとする紙容器のブランクに打ち抜き、ゲーブルトップ型、ブリックタイプ型、カップ類の夫々専用の製函機によって作られ、内容物としては、野菜ジュース、牛乳、ヨーグルト、日本茶、コーヒー等の飲料、日本酒、焼酎等のアルコール飲料、めんつゆ、正油等の液体調味料、カップラーメン、アイスクリーム等がある。
【0050】
耐熱性を必要としない飲料やカップ類は製函後、そのまま使うことが出来るがオーブンレンジ用は更に耐熱性付与する必要がある。耐熱性を付与するためには、紙容器に製函後、恒温槽で130〜220℃に保持してPET樹脂層の下記の式で示される結晶部分を35%以上にすることにより、200℃以上の耐熱性を付与することが出来る。
【0051】
【数1】

図2はPETの結晶化速度(不溶性触媒)を表わしたもので横軸に結晶化温度、縦軸に半結晶化時間を採ったものである。この図より130〜220℃が最適な結晶化温度であることが判る。すなわち130℃未満では分子の自由度が小さくなり、また220℃以上では結晶化のドライビングフォースが小さくなるので結晶化速度が遅くなるものである。
【実施例】
【0052】
ユニチカ(株)製PET樹脂「MA−2101M」(固有粘度;0.62dl/g、水分量;2,900ppm)100部と、BASFジャパン(株)製鎖延長剤「AdR4368」を30重量%含有したPETのマスターバッチ1.5部とをヘンシェルミキサーで混合攪拌した。この混合樹脂を日立造船(株)製同方向回転2軸押出し機「HMT100」(L/D=38、吐出量;650kg/hr、2ベント孔)に投入し、押出し温度280℃、ベント孔から−755mmHgの高真空下で吸引・脱気しながら、250g/mの紙層へ押出し積層し、紙層(250g/m)/PET樹脂層(25μm)の紙容器用積層材を作製した。
【0053】
冷却ロールはPET樹脂層に接するロールは25℃のチラー水を通した冷却ロールとし、ベント孔はコンデンサーを経由して油回転式真空ポンプへ連結した。エアーギャップは12cmとし、50m/min.及び130m/min.の加工スピードで積層した。
【0054】
<水分量の挙動>
130m/min.の加工スピードで連続押出し中のスクリュー及び真空吸引を一時停止し、押出し機の第1及び第2ベント孔位置の樹脂をサンプリングし、含有水分量を測定した。水分測定はプラスチック用水分気化装置ADP−351型(京都電子工業株式会社製)及びカールフィッシャー水分計MKC−210型(京都電子工業株式会社製)を用いた。結果を表1に示す。
【0055】
【表1】

【0056】
未乾燥のPET樹脂中の含水分量が第1ベント孔の位置では10ppm以下となり、通常PET樹脂の押出し時に必須である50ppm以下をクリアーしている。第2ベント孔の位置では0ppmとなり、ベント孔から吸引・脱気することにより事前に乾燥する必要がないことが解る。
【0057】
<残留アセトアルデヒド>
130m/min.の加工スピードで積層した紙容器用積層材からPET樹脂層を剥がし、1cm×2cmの大きさに裁断し、表裏の表面積が250cmに相当する多数の裁断片を、500mlのスリ合せ共栓付の硝子製の三角フラスコに投入した。
【0058】
次に40℃の室で40℃のNガスで三角フラスコ中の空気を置換した(Nガス2ml/表面積1cm)後、共栓で密封し、40℃で24時間放置した。このように処理した三角フラスコ中の気相を、5名の臭気パネラーで異臭の有無を判定し、また気相中のアセトアルデヒドを島津製作所株式会社製ガスクロマトグラフGC−6A型、FID検出器付で測定した。結果を表2及び表3に示す。
【0059】
【表2】

【0060】
【表3】

【0061】
パネラーによる臭気テストでも異臭は感じられず、ガスクロマトグラフによってもアセトアルデヒドは検出されなかったので、残留アセトアルデヒドは無いことが確認された。
【0062】
<フレーバー吸着の評価>
130m/min.の加工スピードで積層した紙容器用積層材からPET樹脂層を剥がし、5cm×10cmの大きさに裁断し、その5枚(計250cm)を柑橘類の主要なフレーバー成分であるd−リモネン100%液に浸漬し、23℃の恒温槽に放置した。
【0063】
1日後および7日後にPET樹脂層を取り出し、すばやく濾紙で表面のd−リモネン液を拭き取りその重量を測定し、PET樹脂層中へのd−リモネンの吸着による重量増を求めた。同時に30μm厚さのLDPE樹脂フイルムも同じ大きさに裁断して同様に測定した。結果を表4に示す。
【0064】
【表4】

【0065】
LDPE樹脂フイルムの吸着による重量増加に比べ、PET樹脂層の重量増加は遥かに少なくフレーバー吸着のないことが解る。
【0066】
<加工速度の違いによる非晶部分と結晶部分の割合>
紙容器用積層材(紙層/PET樹脂層)からPET樹脂層を剥がし、セイコー電子DSC220示差走査熱量計でその溶解挙動を測定し、下記式に基づいて結晶部分の割合を測定した。非晶部分は、非晶部分(%)=100−結晶部分(%)で算出した。
【0067】
【数2】

結果を表5に示す。
【0068】
【表5】

【0069】
表5から解るように、加工速度が速い方がPETの最適結晶化温度である130℃〜220℃の温度帯を速く通過するので、非晶部分が多くなっている。
【0070】
<ヒートシール出来る非晶部分の割合>
加工速度130m/min.で積層した紙容器用積層材(紙層/PET樹脂層)を170℃の恒温槽内に放置して、加熱処理し、非晶部分の異なるサンプルを作製した。非晶部分は前記と同様DSC測定によって算出した。結果を表6に示す。
【0071】
【表6】

【0072】
次いでこの紙容器用積層材からPET樹脂層を剥がし、PET樹脂層同志を合わせてヒートシールを行なった。ヒートシールはJISZ−1707に準じて圧力0.2Mpa、シール時間1秒で行なった。シール強度の結果を表7に示す。
【0073】
【表7】

【0074】
表7から解るように、PE並のヒートシールが出来る非晶性部分の割合は85%が境界割合となる。
【0075】
<紙層/PE樹脂層積層材との比較>
一般に紙容器用積層材として用いられる紙層(250g/m)/PE樹脂層(30μ)からなる紙容器用積層材と、加工速度130m/min.で作製した積層材を積層材そのまま紙層側から熱板を当ててシールした。シール条件は0.3Mpa、シール時間2秒で行なった。結果を表8に示す。
【0076】
【表8】

【0077】
表8から解るように、通常の紙層/PE樹脂層からなる紙容器用積層材より、低い温度から接着するものである。
【0078】
<紙容器の作製>
加工速度130m/min.で積層した積層材を用い1.0lのゲーブルトップ型の紙容器をゲーブルトップ型製函機を用いて作製した。結果は通常のPE樹脂層を用いた紙容器用積層材とほぼ同一条件で作製することが出来た。
【0079】
<耐熱性紙容器の作製>
加工速度130m/min.で積層した紙容器用積層材を用い、上部口径15.5cmΦ、下部径14.5Φ、高さ4cmの背の低いカップ状の紙容器をカップ型製函機を用いて作製した。この容器を200℃の恒温槽に入れ8分間加熱処理を行なって耐熱性紙容器を作製した。この耐熱性紙容器のPET樹脂層を剥がし、前記と同様DSC測定によって下記式に基づいて結晶部分の割合を測定した。
【0080】
【数2】

【0081】
結果、結晶部分の割合は41.8%であった。またPET樹脂層の結晶によって内面のPET樹脂層は白化していた。
【0082】
次いで、この容器に市販の冷凍グラタンを入れ、オーブンで250℃15分間の加熱調理を行なった。グラタンは良く調理されており、中身を取り出し水洗後容器の内面のPET樹脂層の外観を観察したが、PET樹脂が溶けている様子はなく外観に調理前後の変化はなかった。
【符号の説明】
【0083】
1 シリンダー2 スクリュー3 第1ベント孔4 第2ベント孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
固有粘度が0.55〜0.7dl/gであるPET樹脂に鎖延長剤を添加して、ベント孔が2以上ある押出機に投入し、PET樹脂が加熱・溶融した状態でベント孔から−750mmHg以上の高真空下で吸引・脱気した後、紙層上に押出しPET樹脂層を積層し、該積層直後PET樹脂層面を冷却ロールで急冷してPET樹脂層の下記の式で示される結晶部分が15%未満、非晶部分が85%以上であることを特徴とする紙容器用積層材。
【数1】

【請求項2】
前記鎖延長剤が2個以上の多官能のエポキシ基を有す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】
前記鎖延長剤の添加量が、PET樹脂100重量部に対して0.2〜2.0重量部であることを特徴とする請求項1又は2記載の紙容器用積層材。
【請求項4】
前記請求項1、2又は3記載の紙容器用積層材を用い、該紙容器用積層材のPET樹脂層面を内面にしてヒートシールにより接合したことを特徴とする紙容器。
【請求項5】
前記請求項4記載の紙容器を作製後、130〜220℃の温度に保持して、PET樹脂層の下記の式で示される結晶部分を35%以上に高め耐熱性を付与したことを特徴とする紙容器。
【数1】


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−66506(P2012−66506A)
【公開日】平成24年4月5日(2012.4.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−213818(P2010−213818)
【出願日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【出願人】(594146180)中本パックス株式会社 (40)
【出願人】(591060979)三国紙工株式会社 (2)
【Fターム(参考)】