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【発明の名称】 |
紙容器用積層材料 |
| 【発明者】 |
【氏名】永江 実
【氏名】辻 直子 |
【課題】アルミニウム箔を使用していない紙容器用積層材料であっても、スカイブヘミング加工時に紙の削り過ぎを検出可能にする紙容器用積層材料を提供すること。
【解決手段】板紙１２を基材とし、無機化合物蒸着層１５を有するフィルム１４を積層し、表裏に熱可塑性樹脂層を有する紙容器用積層材料１０において、板紙が少なくとも１層以上に未晒しのクラフトパルプ層を入れて抄き合わせた板紙１２である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】板紙を基材とし、無機化合物蒸着層を有するフィルムを積層し、表裏に熱可塑性樹脂層を有する紙容器用積層材料において、前記板紙が、少なくとも１層以上に未晒しのクラフトパルプ層を入れて抄き合わせた板紙であることを特徴とする紙容器用積層材料。
【請求項２】板紙を基材とし、無機化合物蒸着層を有するフィルムをポリオレフィン樹脂により積層し、表裏に熱可塑性樹脂層を有する紙容器用積層材料において、前記ポリオレフィン樹脂が着色されたポリオレフィン樹脂であることを特徴とする紙容器用積層材料。
【請求項３】板紙を基材とし、無機化合物蒸着層を有するフィルムをポリオレフィン樹脂により積層し、表裏に熱可塑性樹脂層を有する紙容器用積層材料において、前記無機化合物蒸着層を有するフィルムとポリオレフィン樹脂との間に印刷層を設けたことを特徴とする紙容器用積層材料。
【請求項４】請求項１、２または３記載の紙容器用積層材料を加工してなる紙容器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム箔のような金属箔を含まない紙容器用積層材料の層構成の改良に関するものであり、特に着色層を有する紙容器用積層材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】紙を基材とし、内層及び外層をヒートシール性に優れたポリオレフィン樹脂とする、例えば〔容器外側〕ポリエチレン／板紙／ポリエチレン／アルミニウム箔／ポリエチレンテレフタレートフィルム／ポリエチレン〔容器内側〕構成のような積層材料からなる紙製容器が、ジュース、日本酒などを充填する容器として広く使用されている。特に日本酒等浸透性が高く流通期間の長い内容物については、容器内面に紙端面が露出していると、そこから内容物が紙基材層に浸透し、容器強度の低下をもたらすため、予め積層材料胴部接合部分の一方を先端から所定長さだけ、積層材料の厚みの半分を削除（スカイブ）し、削りとった残りの部分を削除面が内側となるように折り返し（ヘミング）、紙端面の保護を行っているのが一般的である。以下この加工をスカイブヘミング加工と呼ぶ。
【０００３】一方、近年の環境問題および省エネルギーの観点から、使用後の空き箱の再生利用および廃棄処理の困難さの改善や、アルミニウム箔の製造時の大量の電力消費の問題等を改善するために、バリア層にアルミニウム箔の代わりに熱可塑性樹脂フィルムを支持フィルムとした無機化合物蒸着薄膜が使用されている。例えば、〔容器外側〕ポリエチレン／板紙／ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレートフィルム／酸化ケイ素蒸着薄膜／ポリエチレン〔容器内側〕構成のような紙容器がある。
【０００４】アルミニウム箔が使用されている積層材料の場合は、スカイブヘミング加工する際、板紙とアルミニウム箔の色相の違いによりスカイブ深さをチェックして、板紙を削っている部分にアルミニウム箔があるか否か（アルミニウム箔まで削っていないかどうか）を色の違いにより検出していた。ところが、アルミニウム箔に代わって無機化合物が薄膜状に蒸着されたプラスチックフィルムが使用されるようになると、例え削りすぎたとしてもアルミニウム箔が入っていないため色の違いで検出することができないという問題が発生した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルミニウム箔を使用していない紙容器用積層材料に関する以上のような問題点に着目してなされたもので、アルミニウム箔を使用していない紙容器用積層材料であっても、スカイブヘミング加工時に紙の削りすぎを検出可能にする紙容器用積層材料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】本発明の第１の発明は、板紙を基材とし、無機化合物蒸着層を有するフィルムを積層し、表裏に熱可塑性樹脂層を有する紙容器用積層材料において、前記板紙が、少なくとも１層以上に未晒しのクラフトパルプ層を入れて抄き合わせた板紙である紙容器用積層材料である。
【０００７】また、第２の発明は、板紙を基材とし、無機化合物蒸着層を有するフィルムをポリオレフィン樹脂により積層し、表裏に熱可塑性樹脂層を有する紙容器用積層材料において、前記ポリオレフィン樹脂が着色されたポリオレフィン樹脂である紙容器用積層材料である。
【０００８】また、第３の発明は、板紙を基材とし、無機化合物蒸着層を有するフィルムをポリオレフィン樹脂により積層し、表裏に熱可塑性樹脂層を有する紙容器用積層材料において、前記無機化合物蒸着層を有するフィルムとポリオレフィン樹脂との間に印刷層を設けた紙容器用積層材料である。
【０００９】また、第４の発明は、第１、第２また第３の発明の紙容器用積層材料を加工してなる紙容器である。
【００１０】上記のように本発明によれば、少なくとも１層以上に未晒しのクラフトパルプ層を入れて抄き合わせた板紙を用いたり、着色されたポリオレフィン樹脂を用いたり、ポリオレフィン樹脂と無機化合物蒸着層を有するフィルムとの間に印刷層を設けたりするので、スカイブヘミング加工する際、アルミニウム箔を用いた紙容器用積層材料と同じように紙の削りすぎを適性に検出することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下実施例により本発明を詳細に説明する。図１は本発明の一例としての紙容器用積層材料１０の層構成を示し、容器外面側から、ポリエチレン１１／板紙１２／ポリエチレン１３／ポリエチレンテレフタレートフィルム１４／蒸着薄膜１５／ポリエチレン１６としている。
【００１２】板紙１２は、基材であって、容器にした際の保形性を維持する役割を担っている。剛性等容器として必要な一般的な特性のほかに充填する内容物によっては、耐水性、耐油性等の特殊な特性を必要とする場合もある。特に、本発明のポイントの一つは、この板紙の層構成にある。板紙として通常は白板紙、ミルクカートン原紙等が使用されるが、積層材料にした後のスカイブ加工時に、検知器で削り量深さが検知できるように、晒しクラフトパルプ層からなるパルプ層の適切な削り深さとなる部分の一層ないし複数層を未晒しクラフトパルプ層として抄紙するのである。このことにより後述するスカイブヘミング加工時に適切なスカイブ深さを検知することができる。使用坪量は、収納する内容物の内容量によっても異なるが、通常坪量２００〜５００ｇ／ｍ2 程度のものが最適に使用できる。
【００１３】ポリエチレン１３は、いわゆる中間層で、基材である板紙１２とガスバリア層となるポリエチレンテレフタレートフィルム１４／蒸着薄膜１５を接着させる役割を担っている。厚さは、通常１５〜４０μｍ程度が好適である。また、前述のように、板紙１２の一層以上を晒しクラフトパルプ層にする代わりに、ポリエチレン１３を着色ポリエチレンとしてもよい。着色は、白色、黒色、青色、赤色、黄色等任意の色が選択でき、樹脂の着色は着色マスターバッチをナチュラルな樹脂と混練すること等により容易に可能となる。
【００１４】ポリエチレンテレフタレートフィルム１４／蒸着薄膜１５は、既述のアルミニウム箔に代わるガスバリア層で、ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に真空蒸着法等の方法により、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の無機化合物の蒸着薄膜を形成して得られる。ポリエチレンテレフタレートフィルム１４の厚さは、通常１２〜１６μｍ程度が好適に使用でき、蒸着薄膜１５の厚さは通常４００Å程度である。
【００１５】最内層のポリエチレン１６は、収納する内容物が直接、接する面となるため、耐内容物性を有する必要があるほか、容器として組み立てる際には、最内層同士あるいは最外層のポリエチレン１１と熱接着させて容器として密封させる役割を果たす。
【００１６】さらに、前述のように板紙１２の一層以上を晒しクラフトパルプ層にしたり、もしくは中間層のポリエチレン１３を着色ポリエチレンにしたりする代わりに、ポリエチレンテレフタレートフィルム１４に印刷をした、図２に示す〔容器外側〕ポリエチレン１１／板紙１２／ポリエチレン１３／印刷層１７／ポリエチレンテレフタレートフィルム１４／蒸着薄膜１５／ポリエチレン１６〔容器内側〕構成の積層材料としてもよい。
【００１７】上記層構成の積層材料は、押出しラミネート法およびドライラミネート法により作製することができる。そして上記積層材料を所定形状に打ち抜きブランクとする。
【００１８】積層材料の紙容器として組み立てた際、胴部となる接合部分のスカイブヘミング加工は、例えば、以下のように行われる。すなわち、胴部となる接合部分の一方の端部２１を内側から折り返された内層表面を有する構造とするため、端部２１は、端部を折り返す際、積層材料の厚みの半分を削除（スカイブ）し（除去部分２２を図３で点線で示す）、削りとった残りの部分（スカイブした残り部分２３）を削除面が内側となるように折り返す（ヘミングする）ことで、折り返された部分と、隣接するスカイブされていない部分の高さが同じになり、もう一方の端部３１内面と接着させる上で望ましい。
【００１９】スカイブヘミング加工する際のスカイブ深さ（削り量）の調整は、ブランクのポリエチレン１１表面と、板紙１２表面の色相の差を検出する検出器によって行われる。端部２１をポリエチレン１１表面から削って行くと、板紙１２の未晒しのクラフトパルプ層が出てきた段階で色相に相違が生じるため、その色相差を感知して検出器が働き適正な削り深さを検知できる。
【００２０】状況により、ポリエチレン１３に着色ポリエチレンを使用してポリエチレン１３面で感知するようにしたり、ポリエチレン１３とポリエチレンテレフタテートフィルム１４の間に印刷層１７を設けて印刷層１７で感知するようにすることもできる。
【００２１】スカイブ加工された端部２１の、削除面が内側となるように折り返される部分（スカイブした残り部分２３）の幅としては、３〜１５ｍｍ程度が容器製造上好ましい。もう一方の端部３１との接合に関わる接着部分の幅としては、外層側へ折り返された部分の幅のおよそ２倍の６〜３０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００２２】
【実施例】以下に本発明の実施例をさらに具体的に説明する。
〈実施例１〉基材である板紙１２として、第３層が未晒しのクラフトパルプ、そのほかの層は晒しクラフトパルプからなる５層構成の坪量が４００ｇ／ｍ2 の白板紙（新富士製紙株式会社製）を準備した。
【００２３】また、バリア層として厚さ４００Åの酸化ケイ素薄膜１５を真空蒸着した厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム１４を準備した。
【００２４】上述の板紙等を用いて、押し出しラミネーション法およびドライラミネーション法により、総厚が約０．５ｍｍの〔容器外側〕ミラソン１６Ｐ（三井石油化学株式会社製）（２５μｍ）（１１）／白板紙（新富士製紙株式会社製）（４００ｇ／ｍ2 ）（１２）／ニュクレル（三井・デュポンポリケミカル株式会社製）（２５μｍ）（１３）／ポリエチレンレフタレートフィルム（１２μｍ）（１４）／酸化ケイ素蒸着薄膜（４００Å）（１５）／タマポリ・ポリエチレンフィルムＡ−１（タマポリ株式会社製）（４０μｍ）（１６）〔容器内側〕構成からなる紙容器用積層材料（１０）の巻き取りを作製した。
【００２５】〈比較例１〉板紙として、５層全部を晒しクラフトパルプ層で抄紙した白板紙を用いた以外は、実施例１と同じ素材を用い、同じ方法により、紙容器用積層材料の巻き取りを作製した（詳細は省略）。
【００２６】上記２種類の巻き取り状の紙容器用積層材料を適宜の形状、寸法に打ち抜き紙容器用ブランクとした。
【００２７】このブランクの、組立時胴部となる一端部を総厚みの半分だけ先端から１６ｍｍの幅で削除し、削りとった残りの部分を削除面が内側となるように折り返し幅８ｍｍで折り返すスカイブヘミング加工を行い、容器材料となる積層材料を作製した。スカイブヘミング加工時には、スカイブ深さ検出器を使用することにより、適切なスカイブヘミング加工を施したブランクのみを確保し不良品は除去することができる。
【００２８】前記検出器の検出方法として、スカイブヘミング加工しようとするブランクに紫外線ライトをあてて、カメラによる撮影を行うため、目視では判別しにくいブランクの外層表面と、スカイブされて露出してきた未晒しクラフトパルプ層の２つが、瞬時に判別され、適切なスカイブ深さを確保できる。一方必要以上にスカイブされていると、検出器が働いて適性がチェックされ、必要以上に深くスカイブされたブランクは除去され、不良品扱いとなる。
【００２９】次に、本発明における実施例１および比較例１の構成からなる紙容器用ブランクにおいて、適切な削り深さを有するブランクのみ１０００枚のＡ群と、適切な削り深さを有するブランク９９０枚の中に必要以上に削り過ぎたブランク１０枚を混在させた合計１０００枚からなるＢ群とを、それぞれ検出器を通してチェックした結果を表１に示す。なお、表中、分母は検体数を示し、分子はその中の不良品として除去した数を示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１から考察すると、板紙中に未晒しクラフトパルプ層を設けた実施例１のブランクにおいては、必要以上に削り過ぎたブランクは１００％検出されるのに対し、板紙中に未晒しクラフトパルプ層を設けず晒しクラフトパルプ層からのみなる比較例１のブランクにおいては、必要以上に削り過ぎたブランクは２０％（２／１０）しか検出できていないことが判明した。
【００３２】
【発明の効果】上記のように本発明の紙容器用積層材料を使用することによって、アルミニウム箔を用いなくとも、アルミニウム箔を用いた場合と同様の生産が効率よく行えるようになった。また、未晒しクラフトパルプ層を設けたり、着色樹脂を使用することによって、アルミニウム箔を使用しない紙容器用積層材料の弱点であった光透過性を軽減することができた。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３１９３
【氏名又は名称】凸版印刷株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月４日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１６５３９２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）６月２２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３３４５１４ |
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