JP3615233B2

JP3615233B2 - 容器

Info

Publication number: JP3615233B2
Application number: JP20695293A
Authority: JP
Inventors: 英樹黒川; 俊一長沢; 武嗣国弘
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: JPH0740976A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は容器に係り、特に優れたガスバリアー性と廃棄処理性を兼ね備えた容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
果汁類、酒類、ヨーグルト等の液状食品等を内填する容器として、紙層を中心に各種樹脂層を積層した基材により形成された容器がある。基材としては、容器形成性を考慮して熱融着性を有するポリオレフィン系樹脂層を最外面および最内面に具備したものが使用されていた。また、内容物が酸化されて劣化するのを防止するために、基材中にバリアー層としてアルミニウム箔層が設けられていた。しかし、基材にアルミニウム箔層を備えているため、使用済みの容器の廃棄処理が困難になるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これに対処するために、酸素透過性の低い樹脂層を用いてバリアー層を形成した容器が開発されている。例えば、特開昭６３−３９５０号、特開昭６３−３１２１４３号には、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）の高いガスバリアー性に着目して、ポリエチレン（ＰＥ）／紙／ポリエチレン（ＰＥ）／ＥＶＯＨの４層構造の基材を用いた容器、ＰＥ／紙／ＥＶＯＨ／ＰＥの４層構造の基材を用いた容器が開示されている。
【０００４】
しかしながら、ＥＶＯＨは、水蒸気に接触するとガスバリアー性が低下するという性質があるため、前者の容器のようにＥＶＯＨ層が直接内容物に接触する場合、果汁等の液体を長期間に亘って安定して保存できないという問題がある。また、後者の容器ではＥＶＯＨ層と内容物との接触は防止されるが、容器内が高湿度状態にあると、徐々に水分がＥＶＯＨ層に達し、ガスバリアー性の低下を生じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、高いガスバリアー性を備えるとともに、廃棄処理の問題を生じることのない容器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は坪量が１００〜５００ｇ／ｍ ^２の範囲にある紙層と、該紙層の外側に形成されたポリオレフィン系樹脂層と、前記紙層の内側に厚み１０〜６０μｍの範囲にあるカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層を介して形成された無機酸化物の薄膜を有するバリアー層と、該バリアー層の内側にポリオレフィン系樹脂により形成されたシール層とを備え、前記シール層の厚みが７０〜１５０μｍの範囲にある基材を、前記ポリオレフィン系樹脂層が外表面となるようにして製函した構成である。
【０００７】
【作用】
容器を構成する基材が積層構成を有し、シール層と紙層との間に位置するバリアー層は無機酸化物の薄膜を有するため、シール層を透過した水蒸気にバリアー層が接触しても、そのガスバリアー性が低下することはなく、優れたガスバリアー性が得られ、さらに、紙層は坪量が１００〜５００ｇ／ｍ ^２の範囲にあり、また、紙層の内側に設けられたカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層の厚みが１０〜６０μｍの範囲にあるとともに、シール層はポリオレフィン系樹脂により形成され厚みが７０〜１５０μｍの範囲にあるため、容器形成時に基材に供給された熱は紙層、カルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層およびシール層で遮断され、熱による無機酸化物薄膜の破壊が有効に防止される。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は本発明の容器の一例を示す斜視図である。図１において、容器１は基材１１を用いて製函されたカートン形式の容器であり、有底の胴部２と、この胴部２に連設された頂部３とを有している。また、頂部３には開口部（図示せず）が設けられ、この開口部に注出部材２１が装着されている。
【００１０】
図２は容器１を構成する基材１１の概略断面図である。図２において、基材１１は紙層１２と、この紙層１２の一方の面にアンカーコート層１３を介して形成されたポリオレフィン系樹脂層１４、紙層１２の他方の面にアンカーコート層１５を介して形成されたカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層１６、このカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層１６にアンカーコート層１７を介して積層されたバリアー層１８、シール層１９とからなる積層構造を有している。そして、ポリオレフィン系樹脂層１４が容器１の外面を構成し、シール層１９が容器１の内面を構成している。
【００１１】
基材１１を構成する紙層１２は、坪量１００〜５００ｇ／ｍ^２程度が好ましい。この紙層１２に積層されるポリオレフィン系樹脂層１４は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、特に低密度ポリエチレンにより形成することができ、その厚さは１０〜５０μｍ程度が好ましい。そして、ポリオレフィン系樹脂層１４の表面にはコロナ放電処理が施され、印刷インキとの密着性が向上されている。
【００１２】
カルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層１６は紙層１２とバリアー層１８とを接着するための層であり、厚さは１０〜６０μｍ程度が好ましい。使用するカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂としては、エチレン−アクリル酸共重合体、（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、アイオノマー樹脂、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。
【００１３】
バリアー層１８は、樹脂フィルム１８ａの一方の面に形成した無機酸化物薄膜１８ｂとの２層積層構造をなし、シール層１９側に無機酸化物薄膜１８ｂが位置している。
【００１４】
樹脂フィルム１８ａとしては、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂等のフィルムを用いることができる。また、これらの樹脂フィルムは、一軸または二軸延伸処理を施したもの、コロナ放電処理、低温プラズマ処理等の放電処理を施したもの、シランカップリング剤塗布、プライマー塗布、サンドプラスト処理等の表面処理を施し、無機酸化物薄膜１８ｂとの接着性を向上させたものであってもよい。この樹脂フィルム１８ａの厚さは５〜３０μｍ程度が好ましい。
【００１５】
上記の樹脂フィルム１８ａの一方の面に形成される無機酸化物薄膜１８ｂは、例えばケイ素酸化物（ＳｉＯ_ｘ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）等の薄膜で構成される。無機酸化物薄膜１８ｂを形成する方法としては、特に制限はなく、イオンビーム法、電子ビーム法等の真空蒸着法、スパッタリング法等がある。
【００１６】
このような無機酸化物薄膜１８ｂの厚さは、十分なバリアー性を得るために、通常、１０ｎｍ以上であり、特に２０〜１５０ｎｍの範囲が好ましい。無機酸化物薄膜１８ｂの厚さが１５０ｎｍを越えると、無機酸化物薄膜１８ｂにクラックが入り易くなり、ガスバリアー性が低下する危険性があるとともに、材料コストが割高となり好ましくない。
【００１７】
尚、無機酸化物薄膜１８ｂは、例えば一酸化ケイ素と二酸化ケイ素との混合物、ケイ素酸化物と酸化アルミニウムとの混合物等であってもよい。
【００１８】
シール層１９は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、特に低密度ポリエチレンにより形成することができ、その厚さは７０〜１５０μｍ程度、好ましくは８０〜１２０μｍ程度である。シール層１９の厚さを上記の範囲に設定することにより、基材１１を用いて容器１を形成する時に基材１１に供給された熱から無機酸化物薄膜１８ｂを保護することができる。すなわち、基材１１の外側（ポリオレフィン系樹脂層１４側）から供給された熱は、紙層１２により遮断されて無機酸化物薄膜１８ｂまで至らないが、基材１１の内側（シール層１９側）に供給された熱は、シール層に隣接する無機酸化物薄膜１８ｂに到達しやすく、無機酸化物薄膜破壊の危険性がある。しかし、シール層１９の厚さが上記の範囲にあることにより、シール層１９側に供給された熱は、シール層１９において吸収、遮断され、熱による無機酸化物薄膜の破壊が有効に防止されることになる。
【００１９】
上記のような基材１１を形成する場合、例えば次のようにして形成することができる。まず、樹脂フィルムの片面に無機酸化物薄膜が形成されているバリアー層１８を構成するためのフィルムと、シール層１９を構成するためのフィルムとをドライラミネートして積層フィルムＡを作成する。この場合、バリアー層１８を構成するためのフィルムは、無機酸化物薄膜が形成されている面においてシール層に積層される。次に、アンカーコート剤層を介して、上記の積層フィルムＡのバリアー層１８側にカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂を押し出しラミネートして、積層フィルムＢを形成する。この積層フィルムＢは、図２において１６ｂ〜１９で示される部分に相当する。その後、紙層１２を構成するための紙基材と、上記の積層フィルムＢとを、溶融押し出しされたカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂によりラミネート（サンドラミ）して、積層体Ｃを作成する。この積層体Ｃは、図２において１２〜１９で示される部分に相当する。この段階で、カルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層１６ａと１６ｂとが一体となってカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層１６が形成される。そして、この積層体Ｃの紙層上にポリオレフィン系樹脂を押し出しラミネートすることにより基材１１が作成される。この際、ポリオレフィン系樹脂は、積層体Ｃに融着する面と反対側をコロナ処理される。
【００２０】
このような基材１１を用いた容器１の形成は、ヒートシール法、超音波シール法等の公知の手段を用いて行うことができる。
【００２１】
次に、容器１の頂部３に設けられた開口部と、この開口部に装着された注出部材２１について説明する。
【００２２】
図３は、図１に示される容器のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図３において、容器１を構成する基材１１の頂部３部分に開口部４が形成されて、この開口部４を覆うように容器内側から密封部材３１が、容器外側から密封部材３５がそれぞれ固着されている。そして、密封部材３５上には、注出部材２１が固着されている。
【００２３】
使用する密封部材のうち、密封部材３１は、バリアー性樹脂層の両側にポリオレフィン系樹脂層を設けた３層構成の積層体であることが好ましい。この場合、バリアー性樹脂層としては、例えば、塩化ビニリデンをコートしたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂により形成することができる。また、ポリオレフィン系樹脂層は、上記のポリオレフィン樹脂を用いて形成することができる。このような密封部材３１の厚さは２０〜１００μｍ程度、バリアー性樹脂層の厚さは５〜３０μｍ程度、各ポリオレフィン系樹脂層の厚さは５〜４０μｍ程度とすることが好ましい。
【００２４】
また、密封部材３５は、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂層の両側にポリオレフィン系樹脂層を設けた３層構成の積層体であることが好ましい。この場合、ポリオレフィン系樹脂層は、上記のポリオレフィン樹脂を用いて形成することができ、密封部材３５の厚さは３０〜１００μｍ程度、ポリエステル樹脂層の厚さは６〜２０μｍ程度、各ポリオレフィン系樹脂層の厚さは１０〜４０μｍ程度とすることが好ましい。
【００２５】
そして、上記のような密封部材３１，３５は、開口部４内において互いに熱融着されて一体化部３９を形成している。
【００２６】
注出部材２１は、密封部材３５上に固着するためのフランジ２３を周辺下部に備えた基部２２と、基部２２に着脱可能に螺着されたキャップ２５と、このキャップ２５内に形成されたカッター系合部２６に着脱可能に螺着されたカッター２７とを有している。
注出部材２１の基部２２は、図４に示されるように円筒状をなし周辺下部にフランジ２３を備え、外周面にはネジ部２２ａが形成されている。また、基部２２の内周面には軸方向に沿ってガイド部２４，２４が互いに対向するように配設されている。そして、注出部材２１のフランジ２３の下面と密封部材３５とを超音波シール等のヒートシールにより固着することにより、注出部材２１が容器１の頂部３に装着される。
【００２７】
また、キャップ２５は、図５に示されるように上部閉塞部２５ａを有する円筒状キャップであり、その内周面にはネジ部２５ｂが形成され、このネジ部２５ｂと基部２２のネジ部２２ａとを螺合することによりキャップ２５は基部２２に螺着される。また、キャップ２５の内側には上部閉塞部２５ａから突出するように円筒状のカッター係合部２６が設けられており、その外周面にはネジ部２６ａが形成されている。
【００２８】
カッター２７は、図４に示されるように円筒形状をなし、基部２２の内側に上下動可能に挿入される寸法を有する。このカッター２７の外周面にはガイド溝２８が形成されており、このガイド溝２８に上記のガイド部２４，２４を係合するようにして基部２２内にカッター２７が挿入されるので、基部２２内におけるカッター２７の回転が防止される。また、カッター２７の内周面にはネジ部２７ａが形成されており、このネジ部２７ａとカッター係合部２６のネジ部２６ａとを螺合することにより、カッター２７はキャップ２５のカッター係合部２６に螺着される。さらに、カッター２７に下端部には、後述するように密封部材３１と密封部材３５との一体化部分３９を押し切るための刃２９が形成されているとともに、切欠き部２７ｂが設けられている。
【００２９】
このような注出部材２１から内容物を注出しる時には、まず、キャップ２５を回転させて基部２２から取り外す。図６は、このときの状態を説明するための断面図である。図６に示されるように、キャップ２５が回転されて基部２２の軸方向上方に移動すると、カッター２７は基部２２の軸方向下方へ移動する。これは、キャップ２５の回転にともなってカッター係合部２６も回転するが、このカッター係合部２６に形成されているネジ部１６ａのピッチがキャップ２５に形成されているネジ部２５ｂのピッチよりも大きいため、ガイド突部２４により自身の回転が防止されているカッター２７が、カッター係合部２６の回転により基部２２の内側をキャップ２５に移動方向と逆方向へ進むためである。そして、基部２２の内側をその軸方向下方へカッター２７が移動することにより、カッター２７の先端の刃２９は、密封部材３１と密封部材３５との一体化部分３９に当接し、さらにカッター２７が移動することにより一体化部３９が押し切られて開封される。このとき、カッター２７の先端には切欠き部２７ｂが形成されているので、上記の一体化部３９のうち刃２９により囲まれた部分は、切欠き部２７ｂが位置する箇所で一体化部３９の他の部分と接続されたままとなり、容器内への落下が防止される。そして、キャップ２５が基部２２から取り外されると、カッター２７もカッター係合部２６に螺合した状態で基部２２の内側から引き出される。
【００３０】
このようにして、密封部材３１と密封部材３５との一体化部分３９を開封した後は、カッター２７は不要となるので、キャップ２５から取り外してもよい。また、注出部材２１を閉じる場合は、キャップ２５のみを基部２２に螺着すればよい。
【００３１】
次に、実験例を示して本発明を更に詳細に説明する。
（実験例）
試料１の作成：
まず、片面にケイ素酸化物（ＳｉＯ_２）の蒸着薄膜（厚さ５０ｎｍ）を有する二軸延伸ポリエステルフィルム（三菱化成（株）製テックバリアー、厚さ１２μｍ）をバリアー層を構成する樹脂フィルムとして使用し、この樹脂フィルムのケイ素酸化物薄膜側に、低密度ポリエチレン樹脂フィルム（大日本樹脂（株）製ＳＫＬ、厚さ１００μｍ）をドライラミネートしてシール層とし、積層フィルムＡを作成した。
【００３２】
次に、積層フィルムＡの二軸延伸ポリエステルフィルム面に、アンカーコート剤（武田薬品工業（株）製タケラックＡ−３１０／タケネートＡ−３）を塗布（塗布量１５０ｍｇ／ｍ^２）し、このアンカーコート層上にエチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）を押し出しラミネート（厚さ１５μｍ）して、積層フィルムＢを形成した。
【００３３】
次に、坪量４００ｇ／ｍ^２の紙の片面にアンカーコート剤（日本触媒化学工業（株）製Ｐ−１００）を塗布（塗布量１５０ｍｇ／ｍ^２）し、この紙基材のアンカーコート層面上に溶融ＥＭＡＡを押し出しながら上記の積層フィルムＢのＥＭＡＡ層を熱融着（サンドラミ）して積層体Ｃを作成した。
【００３４】
その後、積層体Ｃの紙基材上にポリエチレン樹脂（三井石油化学工業（株）製ミラソン１６ｓｐ）を押出しラミネートしてポリエチレン樹脂層（厚さ３０μｍ）を形成し基材を作成した。この際、溶融押し出しされるポリエチレン樹脂の積層体Ｃに融着する面と反対側をコロナ処理した。
【００３５】
上記のように作成した基材を用いて容量１８００ｃｃのゲーベルトップカートン容器（試料１）を作成した。
【００３６】
試料２の作成：
シール層として、低密度ポリエチレン樹脂フィルム（大日本樹脂（株）製ＳＫＬ、厚さ６０μｍ）を用いた他は、上記の試料１と同様にして基材を作成し、この基材を使用して容量１８００ｃｃのゲーベルトップカートン容器（試料２）を作成した。
【００３７】
上述のようにして作成した各容器（試料１、２）について、食用油を充填して、４０℃、８０％ＲＨの雰囲気中に１２０日間保管し、その後、開封して過酸化物価を測定して評価した。
【００３８】
【表１】

表１に示されるように本発明の容器である試料１は、優れたガスバリアー性を備えているが、比較としての試料２は、容器作成のヒートシール段階で、熱によりケイ素酸化物薄膜の破壊が生じ、ガスバリアー性の劣化が認められた。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば容器が積層構成であり、バリアー層として無機酸化物の薄膜を有しアルミニウム箔層を備えていないため、使用済みの容器の廃棄処理が容易であるとともに優れたガスバリアー性が得られ、さらに、紙層は坪量が１００〜５００ｇ／ｍ ^２の範囲にあり、また、紙層の内側に設けられたカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層の厚みが１０〜６０μｍの範囲にあるとともに、シール層を構成するポリオレフィン系樹脂の厚みが７０〜１５０μｍの範囲にあるため、容器形成時に基材に供給された熱は紙層、カルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層およびシール層で吸収、遮断され、熱による無機酸化物薄膜の破壊が有効に防止され、容器は安定したガスバリアー性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容器の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の容器を構成する基材の概略断面図である。
【図３】図１に示される容器のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】注出部材の基部とカッターを示す斜視図である。
【図５】注出部材の構成部材であるキャップを示す斜視図である。
【図６】注出部材の開封状態を説明するための図３相当図である。
【符号の説明】
１…容器
２…胴部
３…頂部
４…開口部
１１…基材
１２…紙層
１４…ポリオレフィン樹脂層
１４…ポリサンド層
１５…バリアー層
１６…カルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層
１８…バリアー層
１８ａ…樹脂フィルム層
１８ｂ…無機酸化物薄膜
１９…シール層
２１…注出部材
３１，３５…密封部材

Claims

樹脂フィルムの一方の面に無機酸化物薄膜を形成した２層積層構造からなるバリア−層と、ポリオレフィン系樹脂からなるシ−ル層とを、前者の無機酸化物薄膜の面を対向させてドライラミネ−トして積層フィルムＡを形成し、更に、上記の積層フィルムＡを構成する樹脂フィルムの面に、アンカ−コ−ト層を介して、カルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層を押し出しラミネ−トして積層フィルムＢを形成し、他方、坪量が１００〜５００ｇ／ｍ ^２の範囲にある紙層の面に、アンカ−コ−ト剤を塗布し、そのアンカ−コ−ト層の面に、上記の積層フィルムＢを構成するカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層の面を対向させてその両者の層間にカルボキシル基含有ポリエチレン樹脂層を押し出しサンドラミネ−トして積層体Ｃを形成し、更に、上記の積層体Ｃを構成する紙層の面に、ポリオレフィン樹脂層を押し出しラミネ−トした構成からなる基材を、前記の積層体Ｃを構成するポリオレフィン樹脂層が外表面となるようにして製函したことを特徴とする容器。
前記ポリオレフィン樹脂層は、表面がコロナ処理されたものであることを特徴とする請求項１記載の容器。
前記容器は、開口部を有し、該開口部を覆うように容器内側と容器外側とから密閉部材が固着され、更に、上記容器内側から固着される密閉部材は、バリア−性樹脂層の両面にポリオレフィン系樹脂層を設けた３層構成の積層体であることを特徴とする請求項１または２記載の容器。