JP6036918B1 - 積層体及びこれを用いた包装容器 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着性が低くまた臭気の少ない最内層を有する積層体及びこれを用いた包装容器を提供する。【解決手段】積層体は、紙製の基材層と、表面に積層された２軸配向ポリエステル層と、基材層及び２軸配向ポリエステル層の間に積層されたポリオレフィン層とを含む。包装容器は、この積層体を打抜いて形成されたブランクの所定領域にヒートシール性を付与し、ブランクを箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてヒートシールして形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、積層体及びこれを用いた包装容器に関するものである。

紙製の基材層と、熱可塑性樹脂によるシーラント層と、これらの間にアルミ箔、アルミ蒸着フィルムなどのバリア性のある層とを積層して得られる積層体を箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてヒートシールすることにより製造される紙製包装容器が知られている。このような紙製包装容器にはさまざまな形態があるが、直方体形状としたブリック型（特許文献１）や屋根板を切妻屋根型にしたゲーブルトップ型（特許文献２）の紙製包装容器が広く知られている。積層体に用いられるシーラント層には、ヒートシール性の高さからポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂が用いられることが多い。

特開平７−８９５３５号公報 特開２０１２−１６６７９６号公報

ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂は各種の物質を吸着する性質を有するため、これを最内層であるシーラント層に使用すると、内容物に含まれる成分が吸着され、品質悪化を生じさせるおそれがある。また、これらの材質は、臭気を発するため、内容物の性質によっては品質を損なうおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、吸着性が低くまた臭気の少ない最内層を有する積層体及びこれを用いた包装容器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一局面は、紙製の基材層と、表面に積層された２軸延伸ポリエステル層と、基材層及び２軸延伸ポリエステル層の間に積層されたポリオレフィン層とを含み、２軸延伸ポリエステル層が包装容器の最内層となる積層体であって、２軸延伸ポリエステル層の一部の領域がヒートシール性を有する、積層体である。

また、本発明の他の局面は、上述の積層体を含み、前記２軸延伸ポリエステル層の上記一部の領域として端部がヒートシールされている包装容器である。

本発明によれば、折曲げても２軸配向ポリエステル層が基材層から剥離しない、積層体及びこれを用いた包装容器を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る積層体の断面図 本発明の一実施形態に係る包装容器の斜視図 本発明の一実施形態に係る包装容器のブランクの平面図 ヒートシール前後の積層体の様子を示す断面図

以下に、図を参照して実施形態に係る積層体１００、１０１、１０２及び包装容器２００を説明する。図１は積層体１００、１０１、１０２の断面図である。各実施形態間において同一または対応する要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

（積層体）
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態に係る積層体１００は図１の（ａ）に示すように、外層から内層の順に、印刷層１１０／表面ポリオレフィン層１２０／紙基材層１３０／中間ポリオレフィン層１４０／２軸配向ポリエステル層１５０が積層されている。

印刷層１１０は表面ポリオレフィン層１２０の外層に形成され、積層体１００の外層に絵柄や商品情報を表示することができる。印刷層１１０の外層に耐摩耗性向上または表面加飾性向上のためにオーバーコート層を設けても良い。

表面ポリオレフィン層１２０は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）等の酸コポリマー、エチレン・アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、アイオノマー（ＩＯＮ）等のエステルコポリマー、変性ポリエチレン等を用いて、押出しラミネーション等により紙基材層１３０の外層に形成される。表面ポリオレフィン層１２０にコロナ処理等の易接着処理を行って、印刷層１１０との密着性を高めてもよい。表面ポリオレフィン層１２０の厚みは５μｍ以上４０μｍ以下が用いられ、特に１０μｍ以上２０μｍ以下が好適である。

紙基材層１３０にはミルクカートン原紙等の板紙を用いることができる。坪量及び密度は、容器の容量やデザインにより適宜選択可能である。充分な剛性と省資源との観点から、坪量は２００ｇ／ｍ^２以上５００ｇ／ｍ^２以下が好適である。例えば、２リットルの包装容器に用いる場合は、４００ｇ／ｍ^２前後の坪量が好適である。紙基材層１３０の外層に印刷層１１０を直接形成し、その外層に表面ポリオレフィン層１２０を形成してもよい。

中間ポリオレフィン層１４０にはＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＥＭＡＡ、ＥＡＡ等の酸コポリマー、ＥＭＡ、ＩＯＮ等のエステルコポリマー、変性ポリエチレン等を用いることができる。これらの中でも、密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３以下のＬＬＤＰＥが好適である。紙基材層１３０上への形成方法としては、ウレタン接着剤を用いてドライラミネーションにより形成する方法、押出しラミネーションにより形成する方法、これらを組み合わせた方法等がある。後述する効果を得るため、中間ポリオレフィン層１４０の厚みは１０μｍ以上が好適である。

２軸配向ポリエステル層１５０は例えば２軸配向ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いて、中間ポリオレフィン層１４０の内層に形成される。中間ポリオレフィン層１４０及び２軸配向ポリエステル層１５０の間にはアンカーコート剤を使用してもよいし、２軸配向ポリエステル層１５０にコロナ処理を施すことでアンカーコート剤を使用しなくてもよい。２軸配向ポリエステル層１５０の厚みは６μｍ以上２５μｍ以下が好適である。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る積層体１０１は図１の（ｂ）に示すように、外層から内層の順に、印刷層１１０／表面ポリオレフィン層１２０／紙基材層１３０／中間ポリオレフィン層１４０／バリア層１６０／２軸配向ポリエステル層１５０が積層されている。積層体１０１と積層体１００との相違点は中間ポリオレフィン層１４０及び２軸配向ポリエステル層１５０の間にバリア層１６０をさらに備える点である。

バリア層１６０にはアルミニウム等の金属箔、アルミナ、シリカ（酸化ケイ素）等の無機酸化物を用いることができる。２軸配向ポリエステル層１５０上への形成方法としては、金属箔を２軸配向ポリエステル層１５０にドライラミネートする方法、無機酸化物を２軸配向ポリエステル層１５０に蒸着する方法等がある。

積層体１０１はバリア層１６０を備えることにより、積層体１００と比較して高いガスバリア性を有することができる。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る積層体１０２は図１の（ｃ）に示すように、外層から内層の順に、印刷層１１０／表面ポリオレフィン層１２０／紙基材層１３０／中間ポリオレフィン層１４０／バリア層１６０／フィルム基材層１７０／中間ポリオレフィン層１４０／２軸配向ポリエステル層１５０が積層されている。積層体１０２と積層体１００との相違点は紙基材層１３０及び中間ポリオレフィン層１４０の間にバリア層１６０及びフィルム基材層１７０をさらに備える点である。

フィルム基材層１７０にはＰＥＴ、ナイロン、ポリプロピレン等の樹脂フィルムを用いることができる。フィルム基材層１７０に上述の方法でバリア層１６０を積層することができる。特に、２軸配向ＰＥＴは蒸着加工時や貼り合せ加工時に、伸縮が少ないので好適である。

（包装容器）
図２は一例に係る包装容器２００の斜視図である。図２に示す包装容器２００は、積層体１００、１０１、１０２のいずれかを打抜いて形成された図３に示すブランク３００のシール部２９０にヒートシール性を付与し、箱型に折曲げ、端部を重ね合わせて、シール部２９０をヒートシール処理して形成される。包装容器２００は、正立時に上部となる頂部２０１と、側面となる胴部２２０と、下部となる底部２３０とを含み、頂部２１０は、２つの屋根板２４０と、屋根板２４０の間に折込まれる折込み板２５０および折返し板２６０とを含むゲーブルトップ型の紙製包装容器である。

図３は包装容器２００のブランク３００の平面図である。ブランク３００は、頂部２１０を構成する１組の屋根板２４０、折込み板２５０および折返し板２６０と、胴部２２０を構成する４つの側面板２７０と、底部２３０を構成する底面板２８０と、端部に形成されたハッチングで示すシール部２９０とを有する。ブランク３００を図３に示す一点鎖線にしたがって折曲げ、シール部２９０を、これと反対側の端部にヒートシールすることでブランク３００が箱型に形成される。

配向性を有するフィルムは、通常、ヒートシール性に乏しいため、２軸配向ポリエステル層１５０は所定の方法により、少なくともシール部２９０においてヒートシール性を向上させることが好ましい。ヒートシール性を向上させる方法としては例えば、特公平４−２６３３９号公報に記載されたような電磁照射の方法によってもよく、その他の公知の方法によってもよい。また、レーザー光照射その他の新たな方法を用いてもよい。

ヒートシールの方法としてはインパルスシール、ホットエアー、超音波シール、高周波シール等の方法を用いることができる。

図４はヒートシール前後の積層体の様子を示す、図２のＡ−Ａ’範囲を矢印方向から見た断面図である。なお、分かり易くするため、積層体には紙基材層１３０、中間ポリオレフィン層１４０および２軸配向ポリエステル層１５０のみを示す。ブランク３００は紙基材層１３０及び２軸配向ポリエステル層１５０の間に中間ポリオレフィン層１４０を有している。このため、図４の（ａ）に示すように、包装容器２００の形成に際して、ブランク３００を折曲げて矢印方向に加圧してヒートシールを行うと、図４の（ｂ）に示すように、２軸配向ポリエステル層１５０がシールされるとともに、熱により流動性が生じた中間ポリオレフィン層１４０が、紙基材層１３０及び２軸配向ポリエステル層１５０の間を満たすように変形・流動する。この結果、２軸配向ポリエステル層１５０が紙基材層１３０から剥離することを防止できる。このように、２軸配向ポリエステルが流動性の低さのため積層体の折曲げられた形状に追従できなくても、中間ポリオレフィン層１４０を設けることにより、隙間が生じることを防ぎ、包装容器を好適に形成することができる。

（変形例）
積層体は紙製の基材層と、表面に積層された２軸配向ポリエステル層と、基材層及び２軸配向ポリエステル層の間に積層されたポリオレフィン層とを含めば、積層体及び包装容器の機能に応じて様々な層を追加することができる。

包装容器の形態はゲーブルトップ型の紙製包装容器に限定されず、積層体を打抜いて形成されたブランクの所定領域にヒートシール性を付与し、ブランクを箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてヒートシールして形成された包装容器であれば、例えば、正四面体型、直方体型等の様々な形態を採用することができる。

以上、説明したように、本発明によればポリエチレンやポリプロピレンを最内層に使用した積層体と比較して特定の物質の吸着量を低く抑えることができる包装容器を提供することができる。また、形成に際して折曲げてヒートシールを行っても２軸配向ポリエステル層が剥離しない包装容器を提供することができる。

実施例及び比較例１〜３に係る積層体を作成し、それぞれの積層体を用いてゲーブルトップ型の包装容器及び三方シール包装袋を作成できた場合のシール性能、吸着性、臭気の評価を行った。

（実施例）
実施例に係る積層体は外層から内層の順にＬＤＰＥ（２０μｍ）／紙（４００ｇ／ｍ^２）／ＥＭＡＡ（２０μｍ）／シリカ蒸着ＰＥＴ（１２μｍ）／ＬＬＤＰＥ（４０μｍ）／２軸配向ＰＥＴ（１２μｍ）を積層して形成した。シリカ蒸着ＰＥＴ、ＬＬＤＰＥ、２軸配向ＰＥＴはドライラミネートにより貼り合せた。また、包装容器および包装袋の製造に際しては、最内層のシール予定箇所に炭酸ガスレーザー装置を用いて出力２０Ｗ、描画速度３０００ｍｍ／秒の走査条件でレーザー照射を行ってヒートシール性を付与した。

（比較例１）
比較例１に係る積層体は外層から内層の順にＬＤＰＥ（２０μｍ）／紙（４００ｇ／ｍ^２）／ＥＭＡＡ（２０μｍ）／シリカ蒸着ＰＥＴ（１２μｍ）／ＬＬＤＰＥ（６０μｍ）を積層して形成した。シリカ蒸着ＰＥＴ及びＬＬＤＰＥはドライラミネートにより貼り合せた。実施例との相違点は最内層に２軸配向ＰＥＴを備えない点及びレーザー照射を行っていない点である。

（比較例２）
比較例２に係る積層体は外層から内層の順にＬＤＰＥ（２０μｍ）／紙（４００ｇ／ｍ^２）／ＥＭＡＡ（２０μｍ）／シリカ蒸着ＰＥＴ（１２μｍ）／２軸配向ＰＥＴ（６０μｍ）を積層して形成した。シリカ蒸着ＰＥＴ及び２軸配向ＰＥＴはドライラミネートにより貼り合せた。また、包装容器および包装袋の製造に際しては、最内層のシール予定箇所に炭酸ガスレーザー装置を用いて出力２０Ｗ、描画速度３０００ｍｍ／秒の条件でレーザー照射を行った。実施例との相違点はシリカ蒸着ＰＥＴ及び２軸配向ＰＥＴの間にＬＬＤＰＥを備えない点である。

（比較例３）
比較例３に係る積層体は外層から内層の順にＬＤＰＥ（２０μｍ）／紙（４００ｇ／ｍ^２）／ＥＭＡＡ（２０μｍ）／シリカ蒸着ＰＥＴ（１２μｍ）／ＬＬＤＰＥ（４０μｍ）／２軸配向ＰＥＴ（１２μｍ）を積層して形成した。シリカ蒸着ＰＥＴ及び２軸配向ＰＥＴはドライラミネートにより貼り合せた。実施例との相違点はレーザー照射を行っていない点である。

（シール性能評価）
実施例及び比較例１〜３に係る積層体をそれぞれ、底部２３０が８５ｍｍ角、包装容器の容量が２リットルとなるように、図３に示したブランク３００の形状に加工した。その後、ブランク３００のシール部２９０をヒートシールして包装容器とした。実施例及び比較例１〜３のそれぞれについて包装容器を１００個ずつ作成し、チェック液で漏れの確認を行った。このときのヒートシール設定温度は、第１オーブンを４００°Ｃ、第２オーブンを３６０°Ｃとした。

実施例及び比較例１の積層体を用いた包装容器では、チェック液の漏れは発生しなかった。比較例２の積層体を用いた包装容器では、２軸配向ＰＥＴが紙から剥離して、１００個のうち５５個の包装容器に漏れが発生した。また、比較例３の積層体を用いた包装容器では、十分なシール強度が得られずに全ての包装容器でチェック液の漏れが発生した。

（吸着性評価）
実施例及び比較例１〜３に係る積層体をそれぞれ、１００ｍｍ角の三方シール包装袋のブランクとなるように加工した。その後、リモネンを１００ｍｌ封入して外縁をヒートシールし、シールできた包装袋を４０℃で１週間保管した。保管の前後における包装袋の重量変化量によりリモネンの吸着量を測定した。

比較例１の積層体を用いた包装袋のリモネン吸着量を１として、実施例及び比較例２の積層体を用いた包装袋では０．３のリモネン吸着量であった。比較例３の積層体を用いた包装袋では、十分なシールがされず液漏れが発生したため評価は行わなかった。

（臭気評価）
実施例及び比較例１〜３に係る積層体をそれぞれ、１５０ｍｍ角の三方シール包装袋のブランクとなるように加工した。その後、蒸留水を２００ｍｌ封入して外縁をヒートシールし、シールできた包装袋を６０℃で２４時間保管した。その後、包装袋を常温に戻して、１０名のパネラーにより蒸留水に吸着された臭気の有無について官能評価を行った。

実施例及び比較例２の積層体を用いた包装袋では臭気は確認されなかったが、比較例１の積層体を用いた包装袋では臭気が確認された。比較例３の積層体を用いた包装袋では、十分なシールがされず液漏れが発生したため評価は行わなかった。

以上の評価の結果を表１に示す。シール性能評価の結果には、作成した包装容器の数に対するチェック液の漏れが発生した包装容器の数を（漏れ発生数／作成した包装容器数）で示す。また、吸着性評価の結果には、比較例１の積層体を用いた包装袋のリモネン吸着量を１としたときの、実施例及び比較例２の積層体を用いた包装袋のリモネン吸着量（重量比）を示す。

実施例の積層体を用いた包装容器および包装袋は、十分なシール性能を備え、内容物の吸着性が抑えられ、臭気の発生が無いことが確認された。

一方で、比較例１の積層体を用いた包装容器および包装袋では、ＬＬＤＰＥを最内層としているため積層体への内容物の吸着量が多く、また、臭気の発生が確認された。

また、比較例２の積層体を用いた包装容器および包装袋では、紙及び２軸配向ＰＥＴの間にポリオレフィン層を備えないため、２軸配向ＰＥＴが紙から剥離することによりシール性能が十分に確保できないことが確認された。

また、比較例３の積層体を用いた包装容器および包装袋では、２軸配向ＰＥＴのシール予定箇所にレーザー照射を行っていないため、シール性能が十分に確保できないことが確認された。

本発明は、包装容器等に有用である。

１００、１０１、１０２ 積層体
１１０ 印刷層
１２０ 表面ポリオレフィン層
１３０ 紙基材層
１４０ 中間ポリオレフィン層
１５０ ２軸配向ポリエステル層
１６０ バリア層
１７０ フィルム基材層
２００ 包装容器
２１０ 頂部
２２０ 胴部
２３０ 底部
２４０ 屋根板
２５０ 折込み板
２６０ 折返し板
２７０ 側面板
２８０ 底面板
２９０ シール部
３００ ブランク

Claims (4)

1. 紙製の基材層と、表面に積層された２軸延伸ポリエステル層と、前記基材層及び前記２軸延伸ポリエステル層の間に積層されたポリオレフィン層とを含み、前記２軸延伸ポリエステル層が包装容器の最内層となる積層体であって、
   前記２軸延伸ポリエステル層の一部の領域がヒートシール性を有する、積層体。
2. 前記基材層及び２軸延伸ポリエステル層の間にさらにガスバリア性を備えるバリア層を含む、請求項１に記載の積層体。
3. 前記２軸延伸ポリエステル層は、２軸延伸ポリエステルとして２軸延伸ポリエチレンテレフタレートを用いる、請求項１または２に記載の積層体。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の積層体を含み、前記２軸延伸ポリエステル層の前記一部の領域として端部がヒートシールされている包装容器。

Images