JP2008087784A

JP2008087784A - 包装材料

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Publication number: JP2008087784A
Application number: JP2006268172A
Authority: JP
Inventors: Shoji Yamato; 昇司山戸; Yukinobu Yamaguchi; 幸伸山口
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: JP5313442B2

Abstract

【課題】加熱によるピンホールの発生を防止し、バリア性の高い包装材料を提供する。
【解決手段】外面側から、ポリエチレンからなる最外層１１、紙からなる基材層１２、クレーを含むクレーコート層１３、ポリエチレンからなる最内層１４、を少なくとも積層してなる包装材料１０により、上記課題を解決する。クレーコート層１３は、基材層１２上に形成されることが好ましく、クレーコート層１３は、カオリン、タルク、炭酸カルシウム及び二酸化チタンの少なくともいずれか一つを含むことが好ましい。クレーコート層１３と最内層１４との間に、バリア層１５を有していてもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は包装材料に関し、特に、ピンホールの発生を防止した包装材料に関するものである。

一般に、液体用紙容器は、内容物の保存性、容器としての強度やガスバリア性等を確保するため各種の積層体からなる包装材料を用いて形成されている。この包装材料としては、基材となる紙の両面にポリエチレンからなる樹脂層を設けたものが基本的な構造として知られている。そして、液体用紙容器に用いられる包装材料として、接着性ポリオレフィン系樹脂を含有する内面層と、該内面層の外側に位置しポリアミド樹脂を含有するバリアー層と、紙を主体とする支持体の両面にオレフィン系樹脂層を設けてなり該バリアー層の外側に位置する基材層と、を有する包装材料が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平４−１７９５４３号公報

上述の液体用紙容器の包装材料を組み立てて接着する際には、通常、充填機上において接着位置にホットエアー（熱風）を吹き付けて接着性のポリオレフィン系樹脂を溶融させ、プレスして熱溶着する。その際に紙から水分が蒸発して液体用紙容器の内面層の接着性のポリオレフィン系樹脂を通過することにより、当該内面層においてピンホール（包装材料の内面から紙に達する微小な穴）が発生するおそれがある。液体用紙容器の包装材料において加熱によりピンホールが発生した場合には、バリア機能が低下し、内容物の漏れや胴膨れが発生する可能性がある。

そこで、本発明は、加熱によるピンホールの発生を防止し、バリア性の高い包装材料を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の包装材料は、外面側から、ポリエチレンからなる最外層、紙からなる基材層、クレーを含むクレーコート層、ポリエチレンからなる最内層、を少なくとも積層してなることを特徴とする包装材料である。

これによれば、包装材料のクレーコート層が加熱により紙から発生する水蒸気が通り抜けることを防止して、最内層のポリエチレンにピンホールが発生することを防止する。このように、本発明によれば、バリア性の高い包装材料を提供することができる。

上記本発明の包装材料において、前記クレーコート層は、前記基材層上に形成されたことを特徴とする。これによれば、クレーコート層を基材層上に形成することにより、基材層から発生する水分が最内層側に通り抜けることをより防止することができる。

上記本発明の包装材料において、前記クレーコート層は、カオリン、タルク、炭酸カルシウム及び二酸化チタンの少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする。

これによれば、クレーコート層にこれらの成分を含むことにより、基材層から発生する水分が最内層側に通り抜けることをより防止することができる。

上記本発明の包装材料において、前記クレーコート層と前記最内層との間に、バリア層を有することを特徴とする。

これによれば、包装材料を加熱してもポリエチレンからなる最内層にピンホールが発生しにくくなるとともに、バリア層を有することにより、包装材料により包装された内容物の風味が外側に逃げ、内容物の風味が変わってしまうことが防止される。

本発明の包装材料によれば、包装材料を加熱した場合のポリエチレンからなる最内層へのピンホールの発生を防止し、バリア性の高い包装材料を提供することができる。そのため、包装材料から形成される包装容器において、内容物の漏れや胴膨れが発生することが防止される。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明の包装材料の層構成の各例を示す説明図である。

図１に示すように、本発明の包装材料１０は、外面側から、ポリエチレンからなる最外層１１、紙からなる基材層１２、クレーを含むクレーコート層１３、ポリエチレンからなる最内層１４、を少なくとも積層したものである。図２に示すように、包装材料１０のクレーコート層１３と最内層１４との間に、バリア層１５を設けてもよい。以下に、包装材料１０を構成する各層について説明する。

最外層１１は、ポリエチレンからなり、基材層１２の外部を保護すると共に、包装材料１０の端の部分においては、加熱されて後述する最内層１４と貼り合わせられる。ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等が用いられ、特に限定されないが、シール性、加工適性等の観点から低密度ポリエチレンが好ましく用いられる。低密度ポリエチレンとしては、具体的に、高圧法エチレン単独重合体が好適に用いられる。また、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（ＬＬＤＰＥ）も好適に用いられる。この低密度ポリエチレンの密度は、通常、低密度ポリエチレンといわれる範囲であれば特に限定されないが、０．９１〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３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、１〜２０程度である。

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、１０〜６０μｍ程度である。

基材層１２は紙からなり、この紙は、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、これらの紙を複数層重ねたものであってもよい。また、紙は、坪量８０〜６００ｇ／ｍ^２程度、好ましくは坪量１００〜４５０ｇ／ｍ^２程度であり、厚さ１１０〜８６０μｍ程度、好ましくは１４０〜６４０μｍ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。

クレーコート層１３は、クレーを含む塗工液を基材層１２に塗布し、基材層１２の片面にクレーの粒子が敷き詰められたものである。クレーとしては、一般的にクレー、粘土と呼ばれるものであれば、特に限定されないが、カオリン、タルク、ベントナイト、スメクタイト、バーミキュライト、雲母、緑泥石、木節粘土、ガイロメ粘土、ハロイサイト、マイカ等が用いられる。クレーとしては、このうちカオリン、タルクを用いることが好ましく、カオリンは隠蔽性・吸水性に優れ、タルクは硬度が低く（モース硬度１）、耐熱性に優れるため、耐熱性の向上や成型時の寸法安定性の向上が期待できる。

クレーコート層１３は、クレーの他に、顔料として、炭酸カルシウム、二酸化チタン、非晶質シリカ、発泡性硫酸バリウム、サチンホワイト等を含んでいることが好ましい。顔料として炭酸カルシウムや二酸化チタンを用いることにより、クレーコート層１３の面の平滑度を上げることができ、かつ、隠蔽性を高めることが可能となる。さらに、炭酸カルシウムは安価であるため、好適に用いられる。

クレーコート層１３を塗工するための塗工液は、溶媒に上記クレーと、バインダーと、必要に応じて他の顔料や添加剤を含むものである。溶媒としては、通常、水、アルコール等が用いられる。バインダーとしては、通常、ラテックス系のバインダー（例えば、スチレンブタジエンラテックス、アクリル系ラテックス酢酸ビニル系ラテックス）、水溶性のバインダー（例えば、デンプン（変性デンプン、酸化デンプン、ヒドロキシエチルエーテル化デンプン、リン酸エステル化デンプン）、ポリビニルアルコール、カゼイン等）等が用いられる。添加剤としては、顔料分散剤、消泡剤、発泡防止剤、粘度調整剤、潤滑剤、耐水化剤、保水剤、色材、印刷適性改良剤等が用いられる。

クレーコート層１３用塗工液の配合割合も、特に限定されないが、クレー：顔料：バインダー＝１〜２０％：５０〜９０％：１０〜３０％程度であることが好ましい。

クレーコート層１３の塗工方法は、特に限定されず、従来公知の塗工方法が用いられるが、エアナイフコート、ブレードコート、ショートドウェルコート、キャストコート等の塗工方法が用いられる。

クレーコート層１３の塗工量や厚さは、特に限定されないが、通常、乾燥後の坪量が５〜４０ｇ／ｍ^２であり、１０〜４０ｇ／ｍ^２が好ましい。乾燥後の坪量が５ｇ／ｍ^２未満であると、最外層１１を発泡状に形成するための機能が劣る場合があり、乾燥後の坪量が４０ｇ／ｍ^２を超えると、包装材料１０が厚くなり過ぎ、製造適性が悪くなる場合がある。

基材層１２とクレーコート層１３としては、基材層１２にクレーコート層１３が既に形成された材料を用いることもでき、この場合には、他の層を適切な位置に設ければよい。

なお、クレーコート層は、通常、紙の印刷適性を向上させるために設けられる。クレーコート層が形成された紙上に印刷を行うと、印刷品質が向上するためである。しかしながら、本発明においては、クレーコート層１３を基材層１２の内面側、すなわち、包装材料１０における印刷層を設けない面に形成し、基材層１２の紙から発生する水分が透過することを防止して、最内層１４にピンホールが発生することを防止している。

最内層１４は、基材層１２のクレーコート層１３を有する側に設けられる。最内層１４は、ポリエチレンからなり、容器形成の際に最内層１４同士、あるいは、最内層１４と最外層１１とを熱融着するための層であり、紙容器の内容物と接する層となる。最内層１４の材料としては、最外層１１のポリエチレンと同様の材料を用いることができる。なお、最内層１４にメタロセン触媒により重合されたＬＬＤＰＥを用いることにより、低温においてシールが可能となる。上述のように、最内層１４は、容器の内容物と接するため、内容物が牛乳等である場合には、添加剤のない低密度ポリエチレン（無添加の低密度ポリエチレン）を用いる。最内層１４の形成方法は、特に限定されないが、通常、押出コート、予め作製したフィルムのラミネート、ドライラミネーション等が用いられる。最内層１４の厚さも、特に限定されないが、通常、２０〜１００μｍ程度である。

バリア層１５は、クレーコート層１３と最内層１４との間に任意に設けられる。バリア層１５は、包装容器の内容物の風味等を逃がさないために設けられ、従来公知のバリア層を形成することができる。バリア層１５としては、無機酸化物が蒸着されたＰＥＴ等のフィルムや、金属フィルム、アルミニウム等の金属箔、ナイロンＭＸＤ６等のバリア性樹脂が用いられる。ナイロンＭＸＤ６は、バリア層１５に２０〜１００質量％程度含有されることが好ましい。ナイロンＭＸＤ６の含有量が２０質量％未満では充分なバリア性が得られない。なお、バリア層１５がナイロンＭＸＤ６と他の樹脂からなる場合には、他の樹脂は、例えば、ナイロンＭＸＤ６以外の脂肪族ナイロン、芳香族ナイロン、エチレンビニルアルコール共重合体、芳香族ポリアミド系ナノコンポジット（例えば、三菱ガス化学株式会社Ｉｍｐｅｒｍ103）、ポリアミド系ナノコンポジット（例えば、宇部興産株式会社ＵＢＥＮＣＨＮＹＯＮ 1022C2、5034C2）等が用いられる。

バリア層１５の形成方法は、特に限定されないが、通常、各層を押出コート、複数の層を共押出コート、最内層１４とともに共押出コート、予め作製したフィルムのラミネート、ドライラミネーション等が用いられる。バリア層１５の厚さも、特に限定されないが、通常、３〜６０μｍ程度である。包装材料１０は、以上説明した各層の他に、必要に応じて他の層を形成することもできる。

これらの層構成からなる包装材料１０の厚さは、特に限定されないが、通常、１５０μｍ〜７００μｍ程度である。

本発明の包装材料１０の製造方法は、上述の層構成となっていれば、特に限定されないが、通常、基材層１２にクレーコート層１３の塗工液を塗布して乾燥させることによりクレーコート層１３を形成し、最外層１１と最内層１４を積層することにより包装材料１０が製造される。包装材料１０にバリア層１５を形成する場合には、通常、クレーコート層１３が形成された基材層１２に最内層１４を形成してから、クレーコート層１３側にバリア層１５を形成し、最内層１４を形成する。なお、バリア層１５と最内層１４とは、クレーコート層上に共押出コートしてもよい。

本発明の包装材料１０を用いた包装容器（紙容器）の製造は、通常、次のようにして行われる。上述の層構成からなる包装材料１０のシートを形成した後、必要に応じて印刷層を形成し、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。

この紙容器の形状については、用途・目的等に応じて適宜に決定すればよく、例えばゲーベルトップ型、ブリック型、フラットトップ型等の形状やカップ型等の形状が挙げられる。また、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。

紙容器の内容物も、特に限定されず、牛乳、ジュース、ミネラルウォーター、緑茶、紅茶、ウーロン茶、日本酒、焼酎等の飲料や、食用油、醤油、みりん、食酢、固形物の入った調味料等の食品、シャンプー、リンス、機械油等の非食品等、様々な液体を内容物とすることができる。

実施例及び比較例を示して本発明をさらに具体的に説明する。

（実施例１）
坪量３２０ｇ／ｍ^２の液体紙容器用原紙からなる基材層の一方の面に、下記クレーコート層用塗工液Ａからなるクレーコート層をエアナイフコート法により形成した。クレーコート層は坪量２０ｇ／ｍ^２であった。

＜クレーコート層用塗工液Ａ＞
カオリンクレー１０質量％
炭酸カルシウム７０質量％
スチレンブタジエンラテックス９質量％
ポリ酢酸ビニルラテックス９質量％
ポリアクリル酸ナトリウム０．４質量％
その他１．６質量％
以上、固形分

基材層におけるクレーコート層が形成された面の逆側の面に、低密度ポリエチレン樹脂（密度；０．９２３ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックスＭ．Ｉ；３．８）を押出コートして厚さ１７μｍのコート層を形成した。また、基材層におけるクレーコート層が形成された面にも、無添加の低密度ポリエチレン樹脂（密度；０．９２３ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックスＭ．Ｉ；３．８）を押出コートして厚さ２８μｍの最内層を形成して包装材料とした。

このようにして、外側からＬＤＰＥ１７μｍ／紙３２０ｇ／ｍ^２／クレーコート層２０ｇ／ｍ^２／ＬＤＰＥ２８μｍの順に積層された実施例１の包装材料を製造した。

（実施例２）
実施例１において、最内層のＬＤＰＥの厚さを３８μｍとした他は、実施例１と同様にして実施例２の包装材料を製造した。

（実施例３）
実施例１において、最内層のＬＤＰＥの代わりに、クレーコート層側からＬＤＰＥ／接着層／ＭＸナイロン／接着層／ＬＤＰＥの層構成を有する積層体を共押出ラミネートした他は、実施例１と同様にして実施例３の包装材料を製造した。なお、上記積層体はクレーコート層側から、ＬＤＰＥ８．６μｍ、接着層５．４μｍ、ＭＸナイロン５μｍ、接着層５．４μｍ、ＬＤＰＥ１９．６μｍであり、合計４４μｍであった。

（実施例４）
実施例１において、最内層のＬＤＰＥの代わりに、クレーコート層側からＬＤＰＥ／接着層／ＭＸナイロン／接着層／ＬＤＰＥの層構成を有する積層体を共押出ラミネートした他は、実施例１と同様にして実施例４の包装材料を製造した。なお、上記積層体はクレーコート層側から、ＬＤＰＥ８．６μｍ、接着層５．４μｍ、ＭＸナイロン１０μｍ、接着層５．４μｍ、ＬＤＰＥ１９．６μｍであり、合計４９μｍであった。

（比較例１〜４）
クレーコート層を形成しなかった他は、実施例１〜４と同様にして比較例１〜４の包装材料を作製した。

（評価方法）
実施例及び比較例の包装材料について、ピンホールの発生状況について評価した。ピンホールの発生状況は、充填機（ディー・エヌ・ケー社製、型番：ＤＲ−１０）を用い、ホットエアー（熱風）により包装材料を各温度に熱し、ピンホールの発生状況を調べた。結果を表１に示す。なお、ピンホールの発生がないか少ないもの（具体的に１ｃｍ^２あたり０〜１個程度）を○、ピンホールの発生が少しあるもの（具体的に１ｃｍ^２あたり２〜５個程度）を△、ピンホールの発生が多いもの（具体的に１ｃｍ^２あたり６個以上）を×、とした。

以上の結果より、本発明の実施例の包装材料は、クレーコート層を包装材料の内面側に有することにより、比較例の包装材料に比べてピンホールの発生を防止することができた。また、本発明の実施例の包装材料によれば、ピンホールの発生を防止することができるため、バリア性の高い包装材料を提供できる。

本発明の包装材料の層構成の一例を示す断面図である。本発明の包装材料の層構成の他の例を示す断面図である。

符号の説明

１０包装材料
１１最外層
１２基材層
１３クレーコート層
１４最内層
１５バリア層

Claims

外面側から、ポリエチレンからなる最外層、紙からなる基材層、クレーを含むクレーコート層、ポリエチレンからなる最内層、を少なくとも積層してなることを特徴とする包装材料。
前記クレーコート層は、前記基材層上に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の包装材料。
前記クレーコート層は、カオリン、タルク、炭酸カルシウム及び二酸化チタンの少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の包装材料。
前記クレーコート層と前記最内層との間に、バリア層を有す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包装材料。