JPH0939941A

JPH0939941A - 紙容器

Info

Publication number: JPH0939941A
Application number: JP7205058A
Authority: JP
Inventors: Toru Inoue; 井上　　徹; Hiroto Tomita; 博人冨田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1997-02-10
Anticipated expiration: 2015-07-20
Also published as: JP4027999B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ゲーベルトップ等の紙容器において、密封性
がよく、内容物に味覚劣化を及ぼさない包装体の構成に
関する技術を提供する。【解決手段】基材とシーラント層とを熱溶融樹脂６で
ラミネートしてなる紙容器積層体において、前記熱溶融
樹脂６がメルトインデックスが5.0 以上、20以下の樹脂
である積層体を用いて成形されたことを特徴とする紙容
器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】紙容器は、例えば、日本酒、
焼酎、ミネラルウォーター、ワイン、ジュース、牛乳な
どの飲料、醤油、味醂（みりん）、ドレッシング、めん
つゆなどの調味料、洗剤、オイル、ワックス、塗料、接
着剤などの化学製品用の紙容器として最近広く普及して
きている。前記紙容器の中でも、ゲーベルトップ型の紙
容器はその用途の多様性、使用量においても他の紙容器
を凌いでいるが、その理由は、その材質および形態から
容器として剛度があり、又、店頭での陳列性、家庭の冷
蔵庫ポケットへの収納性のよさ等がその普及の要因とい
える。

【０００２】紙容器は、一般的に、 200〜500g/m²程度
の板紙の表裏に合成樹脂、金属箔等を積層した積層材を
用いて、ヒートシール技法により組み立てられるている
が、容器を組み立てにおいて、前記板紙が段差部を形成
し、溶融合成樹脂により、該段差部を埋めることによっ
て密封させることを前提に容器成形される。本紙容器に
包装される内容物としては液体が主たる内容物であるこ
とから、密封された容器のいかなる部位からも液漏れが
あってはならないことはいうまでもないが、さらに、内
容物の長期保存性のためには、空気の流通もあってはな
らない。即ち、気密性も要求される。その点において、
本紙容器の構造上、洩れ、気密性を損ない易い部位とし
ては、前記段差部、即ち、貼着板の接合端部及びゲーベ
ル（屋根）の中のセンターシール部である。いずれも、
容器を形成している素材の折り曲げ段差部を溶融樹脂に
より確実に密封する際に特に注意すべき箇所といえる。

【０００３】また、密封性の完璧を期すために、シール
時の加熱を過度にすると、接液層樹脂の酸化等により内
容物に対し、悪い影響を及ぼすこともあるので、紙容器
の製函時には、常に細心の注意をもって生産している
が、その作業範囲を広くして、液漏れのない、内容物に
影響を与えない材質に関する技術が求められている。

【０００４】

【従来の技術】図３はゲーベルトップ型紙容器（注出口
付き）の斜視図、図４はその平面図である。前記ゲーベ
ルトップ型紙容器（以下、紙容器という）において、段
差部を形成する部位としては、貼着板１８が前板天シー
ル板４０と接着する段差シール部ＳＤ（以下、段差シー
ル部という）、そして、側板上斜め板２２，２６が斜め
罫ｍおよびその合流点から天シール板４２，４６の端部
まで垂直に設けられた折り罫Ｐによって形成されるサイ
ドガゼットの合流点であり、かつ、各天シール板の集ま
るセンター部ＳＣ（以下、センターシール部という）で
ある。更に底部においても上部ガゼットと略同じ段差を
形成しているが、詳細な説明は省略する。

【０００５】紙容器の一般的な材質構成として、例え
ば、PE/ 紙/PE/Al/PET/PE/PEフィルム、がある。｛略号
PE:ポリエチレン、Al: アルミ箔 PET:ポリエステル｝この場合、PEフィルムが接液層となる。紙とPET 及びPE
T とPEフィルムとの間のPEはサンドポリと略称される接
着のために用いられるポリエチレン樹脂であり、前記仕
様例におけるPET とPEフィルムとの間のPEはメルトイン
デックス（以下、MIという) が 1.0〜5.0 のものであ
る。前記MIが低いと、ヒートシール時の樹脂の流れが悪
くなり、センターシール部ＳＣの空隙のシール効果など
が不十分になることがあり、液体内容物の場合には、容
器を倒した時や、倒立した状態では、液の漏出となり、
液体以外の内容物においても、空気の流通があり、食品
の保存期間中に、酸化あるいは吸湿等の影響を及ぼすこ
とが考えられる。ゲーベルトップ型液体カートンにおい
ては、前記センターシール部において、最も漏出を起こ
しやすい。その特殊なシール部構造即ち、ガゼット折
りした２枚のパネルを別のフラツトな２枚のパネルでサ
ンドイッチする構造のためである。即ち、それぞれのシ
ール面を加熱した状態で加圧して、熱融着させ、かつ、
前記４枚のパネルの集合点の空隙を樹脂により充填させ
た状態にして、密封を完成させるのであるが、前記ガゼ
ット折りした２枚のパネルの反発力が強いため、前記空
隙に樹脂を充足するのが難しい。又、漏出までに到らな
くとも、微小な孔を残す危険がある。このセンターシー
ルを完全にしないと、仮に液は洩れなくとも、外気中の
酸素等が容器内に入り、内容物の酸化反応等を促進し、
保存期間中に、内容物に好ましくない影響を及ぼすこと
がある。又、密封性を完全にするために、ヒートシール
の為の加熱を強くすると、樹脂が酸化し、該酸化臭が内
容物に移行することがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ゲーベルトップタイプ
の紙容器において、ピンホールの発生しやすい、カート
ンの上部中心部のシール（センターシール部）をはじ
め、その他のシール部の密封を完全にして気密容器とす
るために、従来は、高温に加熱のうえ、強い圧力をかけ
て段差部を埋める、言わば高温シールにしていた。その
為、過熱された樹脂から酸化臭が発生し、内容物に移臭
することがあった。本発明の目的は、紙容器の密封性が
よく、内容物への影響の少ない（特に、異臭の付着の少
ない）包材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、種々の研究の結果、本発明者らは、基材とシー
ラントPE層を熱溶融樹脂でラミネートする紙容器積層材
において、熱溶融樹脂のMIが 5.0以上、20以下の樹脂を
使用することにより、センターシール部の気密シールを
安定して行うことができ、内容物への移臭のない紙容器
を得ることができた。

【０００８】本発明者らは、紙容器のセンターシール部
の密封性について、材質、製函条件（加熱条件、プレス
パッドを内臓したプレス盤の圧力等）等を子細に観察研
究の結果、前記センターシールの密封性は、材質構成に
おいて基材とシーラントを接着させるために用いられる
ポリエチレンの溶融特性によって影響されることを掴
み、本発明を完成するに到った。溶融状態にあるポリマ
ーの流動性は、一般に、メルトインデックス(MI)で示さ
れ、その測定法はASTM D-1238 、JIS K-6760 等に定め
られており、本発明においても、前記規格に基づいて測
定されたMIの値を採用した。

【０００９】図１は本発明による紙容器の実施例のウェ
ブの構成を示す断面図である。紙容器の典型的な構成と
して次のような構成がある。 PE³⁰/ 紙^400g/EMAA²⁰/Al⁹/Dl/PET¹²/PE ²⁰/PE フィルム⁴⁰ （１）上記の構成の各素材の右肩の数字は、前記各素材の厚さ
をμｍで示したものである。実際には、各素材の厚さは
この前後の厚さであり、素材の種類、厚さ共に内容物の
種類或いは内容量その他により最も適した構成及び厚さ
とする。（前記構成の中で、紙についてはｇ／ｍ²で示
している。）｛略号 EMAA :エチレン-メタクリル酸共
重合体｝

【００１０】本発明においては、基材（Ｂ）と接液層
（Ｓ）とその両層を接合するための熱溶融樹脂層（Ａ）
により構成される。基材（Ｂ）としては、紙容器の内容
物及び流通形態により、２つの群に大別される。その２
つとは、の様な仕様構成による群別である。そして、（１）群の
基材による積層材を用いるのは、牛乳に代表されるチル
ド流通商品であり、流通期間は短期間であるのに対し、
（２）群の基材による積層材を用いるのは、ミネラルウ
ォーター、清酒、焼酎等の常温流通商品であり、流通期
間も長く、密封シール性の完全なことが必須条件であ
る。本発明が対象とする基材は前記（２）群である。接
液層（Ｓ）は、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン或いは直鎖状低密度ポリエチレン或いはシングルサイ
ト触媒を用いて重合したポリエチレン等である。前記
（２）群の基材を用いる材質構成において、センターシ
ール部並びに段差シール部の密封性が問題となりやす
い。（２）群の基材を用いる材質構成の場合に、特に接
液層即ちシール層の合成樹脂を加熱加圧する際に、
（１）群の基材による積層材に比較して反発力がつよ
く、特にセンターシール部にピンホールを形成すること
が多い。該ピンホールの出現に、熱融着接合層（Ａ）本
例ではPE²⁰にいかなるPEを用いるかによって、紙容器と
しての密封性に有為差が出ることが判明した。種々の確
認テストを繰り返した結果、該PE（Ａ）としてM1が 5.0
以上のPEを用いると、低温で密封が可能となり、センタ
ーシール部にピンホールを形成することなく密封できる
作業条件の巾が広くなると共に、内容物の味覚への影響
も少ないので、微妙な味覚を大切にする商品の包装とし
て極めて安定した構成の包装材料である。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に前記仕様の場合の、紙容器の
製造法について述べる。図１は、本発明の実施例のウェ
ブの材質構成の断面を示す。 PE³⁰/ 紙^400g/EMAA²⁰/Al⁹/Dl/PET¹²/PE ²⁰/PE フィルム
⁴⁰ 前記構成例においては、積層の層数として，接着剤層を
別にすれば７層である。積層の順序としては特に定まっ
た方式はないが、少なくとも、印刷面は表PE面２であ
り、従って第一の工程としては紙１に表PE層２を設ける
ことで、該表PE面に印刷８を施す。

【００１２】別に、ポリエステルフィルム（PET)とアル
ミ箔( Al箔) とを、ポリウレタン系接着剤により、ドラ
イラミネート(Dl)して、前記印刷されたPE³⁰/ 紙^400gの
紙面と、前記Al⁹/Dl/PET¹²のアルミ面とを、エチレン−
メタクリル酸共重合体樹脂によりサンドイッチラミネー
トする。又、接液層のフィルムは、低密度ポリエチレン
の低臭グレードを選択し、インフレーション製膜した。
前記積層した基材層の PET面と前記接液層とを、メルト
インデックス 6.Oの低密度ポリエチレンにより、サンド
イッチラミネーションをする。

【００１３】以上説明した積層材の製造方法は一つの例
であり、本発明における積層の順序、および前記基材層
と接液層とのサンドイッチラミネーション以外の積層方
法は、前記方法に限定されるものではない。

【００１４】得られた積層材から、所定のサイズと形状
とに対応した罫入れと打ち抜きにより、ブランクを作成
し、端面処理として、スカイブ＆ヘミング加工或いはテ
ープ貼り等を行い、フレームシーラーによりスリーブを
作成する。

【００１５】充填包装機により内容物を充填密封包装を
する工程において、先ず前記スリーブから容器底部を形
成し、場合により注出口を取り付け、内溶物を充填し、
天部シールにより密封するが、前記底部の形成及び天部
シールの加熱条件は、なるべく低温度にて接着すること
が求められている。即ち、接液層を高温度に加熱するこ
とにより、接液層の樹脂面が酸化し、該酸化臭が内容物
に移行する危険があるためである。

【００１６】前記積層材を形成する際の、基材と接液層
とをサンドイッチラミネートするポリエチレンのMIを、
従来5.0 以下のものを用いていたが、基材と接液層との
間のポリエチレン溶融粘度が高いため、樹脂の流動性が
悪くカートンのセンターシール部の樹脂の埋まりが特に
低温シール時において悪かった。本発明においては該ポ
リエチレンのMIが 5.0以上、20以下のものを用いること
により、前記製函時のセンターシール部ＳＣでの流動性
がよくなり、そのため、従来のMIが 5.0以下のポリエチ
レンを用いた積層材の場合よりも、約20℃低い温度で密
封可能であった。その結果、内容物に対する味覚の劣化
も大幅に改善された。

【００１７】

【実施例】本実施例においては、 PE³⁰/ 紙^400g/EMAA²⁰/Al⁹/Dl/PET¹²/PE²⁰/PEフィルム⁴⁰ という仕様においてPET とPEフィルムとの間のPEのMIを
数段階のMIを有するＰＥを選択し、包装材料を作成し
た。そのＰＥは以下の通りである。実験例１：『スミカセン L211 （住友化学工業株式会社製商品名）』 MI 2.0 実験例２：『スミカセン L405 （住友化学工業株式会社製商品名）』 MI 3.7 実験例３：『レクスロン L4901（日本石油化学株式会社製商品名）』 MI 6.0 実験例４：『ミラソン 10P (三井石油化学工業株式会社製商品名』 MI 9.5 以上４種のポリエチレンを、サンドポリエチレンとして
積層し、紙容器のスリーブを作成し、充填包装機とし
て、『汎用型リクローズキャップ付・ゲーベルトップ充
填機ＤＲ−１０（株式会社ディーエヌ・ケー製商
品名）』を用い、シール性の評価用サンプルおよび官能
評価用サンプルを作成した。『シール性評価の方法』図２は、本発明による紙容器の
トップシール部の拡大模式図である。サンプル作成は前
記の充填機を用いて、各実験例の紙容器(1.8リットル容
量)を各5 ケずつ成形しミネラルウォーターを充填し
た。シール条件としては、シール部の加熱温度を300 〜
360℃の範囲で15℃間隔に設定してサンプルとした。ミ
ネラルウォーターを充填したカートンを、水平に断裁
し、ミルラルウォーターを捨てて、ゲーベル部を下にし
て、中にシールチェック液を入れて、天シール部のセン
ターシール部ＳＣおよび段差シール部ＳＤのシール性を
確認した。シールチェック液：『エージレスチェック液（三菱瓦斯
化学株式会社製商品名）』シール性のレベルの判定結果表示は、シールチェック液
が到達した位置（図２）により、第１表の通りである。各条件におけるシール性の結果を第２表に示す。（以下余白）（結果）センターシール部においては、MIが2.0 又は3.
7 に比べ、6.0 及び 9.5の仕様の方が、密封シール適性
温度域が20℃低く、安定した作業ができることを確認し
た。

【００１８】『味覚評価の方法』前記シール性評価用に
作成した同一材質を用い、シール部加熱温度条件も、30
0 〜360 ℃の温度範囲にして、内容物としては日本酒を
充填し、20℃にて１ケ月保存後、日本酒の利き酒の方法
に従って評価した。１５人のパネラーによる官能評価
で、味覚の劣化が、大、小、無の３段階評価の人数で示
した。味覚評価の結果を第３表に示す。 MIが５以下のサンドＰＥを使用した場合には、密封のた
めに、接液層を高温に加熱し、樹脂が酸化して、その樹
脂の酸化臭が内容物（日本酒）の味覚劣化となったもの
と推察できる。MIが５以上のＰＥを用いたものは、必要
な密封をするための熱（温度）は、前記MI５以下のＰＥ
を使用した場合よりもおおよそ２０℃低くしても可能で
ある。樹脂面温度として、 330℃前後での加熱温度とし
ての20℃は、樹脂の酸化の開始、進行の変化領域といわ
れ、本実施例の味覚劣化の評価とよく符合する。

【００１９】

【発明の効果】溶融粘度が低いため樹脂の流動性が良
く、センターシール部の密封性等が低温においても良好
であり、従って加熱条件としての幅が広くなり、工程の
安定化の効果を示すと共に、接液層に過剰な熱によるダ
メージ（樹脂の酸化等）を与えることがなくなるので、
内容物に前記酸化臭が移行することが無くなった。ま
た、本発明の紙容器の用途は液体用のものに限定されな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による紙容器材質の層構成断面図。

【図２】紙容器トップシール部の拡大模式図。

【図３】ゲーベルトップ型紙容器の斜視図。

【図４】ゲーベルトップ型紙容器のブランクの平面図

【符号の説明】

１紙２表PE ３ EMAA ４アルミ箔５ PET ６サンドイッチラミネートのPE ７接液層８印刷インキ１０前板１２，１６側板１４後板１８貼着板２０，２４前板，後板上部斜め板２２，２６側板上部斜め板３０〜３８底部形成の各板４０〜４８天シール板Ｔ１０〜Ｔ４０端面処理部ｍ，ｐ折り罫Ｃ注出口Ｘ注出口用抜き孔ｂ押さえビスＳＣセンターシール部ＳＤ段差シール部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材とシーラントPE層を熱溶融樹脂でラ
ミネートする紙容器積層材において、前記熱溶融樹脂の
メルトインデックスが 5.0以上、20以下の樹脂を使用す
ることを特徴とする紙容器。