JPH10139032A - 円筒状紙容器 - Google Patents

円筒状紙容器

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JPH10139032A
JPH10139032A JP8295408A JP29540896A JPH10139032A JP H10139032 A JPH10139032 A JP H10139032A JP 8295408 A JP8295408 A JP 8295408A JP 29540896 A JP29540896 A JP 29540896A JP H10139032 A JPH10139032 A JP H10139032A
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JP
Japan
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paper container
layer
inorganic compound
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barrier material
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JP8295408A
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English (en)
Inventor
Shigenori Morishima
繁徳 森嶋
Toshiya Naito
俊也 内藤
Hideki Yamamoto
秀樹 山本
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ガスバリア性が優れると共に、一定の剛性、落
下強度を有し、自動販売機等に使用可能な円筒状紙容器
を提供することを目的とする。 【解決手段】紙層2の内側に、フィルム3に無機化合物
蒸着層4を設けた蒸着フィルム5を2枚配置したバリア
材7を積層した積層材料を円筒状に成形した胴部を用い
た円筒状紙容器である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙層を主体とした
円筒状紙容器の関するもので、詳しくは酸化ケイ素、酸
化アルミニウム等の無機化合物蒸着層を設けた蒸着フィ
ルムをバリア材として用いた円筒状紙容器に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】紙層を主体とし、最内層、および最外層
にヒートシール性樹脂層を設けた紙積層材料を用いた紙
容器は、缶、瓶に代わる容器として使用されている。こ
れら紙容器の内容物の保存性を高めるため、積層構成中
にバリア材を配置した構成がとられている。このバリア
材の代表的な材料として、アルミ箔が挙げられる。しか
し、積層構成中にアルミ箔が含まれると、使用後の分別
処理が困難になり、またそのまま焼却処理もできないな
どの課題があった。このアルミ箔に代わる、バリア材と
して、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機化合物蒸着
層を設けた蒸着フィルムが用いられるようになってい
る。
【0003】一方、手軽な飲料容器として、円筒状金属
缶が広く使用されており、この円筒状金属缶は、自動販
売機での使用も多く、このためには強い落下強度が必要
とされている。しかし、円筒状金属缶は、使用後の不燃
性物として処理しなければならないため、一般廃棄物と
区別して処理しなければならなかった。この円筒状金属
缶に代わる紙容器として、円筒状紙容器が提案されてい
る。しかし、円筒状金属缶と比較して、円筒状紙容器は
強度の点で劣るため、そのまま円筒状金属缶に代わるも
のとして使用することはできなかった。また、強度と共
に、内容物保存のため一定のバリア性が必要とされ、こ
の点においても改善すべき点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の円筒状紙容器
は、円筒状金属缶に比較して、バリア性が劣るばかりで
なく、落下等により胴部が変形してしまうなど、強度の
点で劣るため、なかなか実用に至らなかった。このバリ
ア性、および強度を改善し、円筒状金属缶に代わる容器
として実用可能な円筒状紙容器を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、表面にヒート
シール性樹脂層を設けた紙層を基材とし、この基材の内
側に無機化合物蒸着フィルムを2枚以上配置したバリア
材、およびこのバリア材の内側にヒートシール性樹脂層
を設けた積層材料を円筒状に成形した胴部を用いたこと
を特徴とする、円筒状紙容器である。第2の発明は、前
記バリア材が、無機化合物蒸着フィルムの、前記蒸着面
に水性被覆層を形成した材料からなる円筒状紙容器であ
る。第3、第4の発明は、前記蒸着面に形成した水性被
覆層が、水溶性高分子と金属アルコキシド、あるいはそ
の加水分解物を含む被覆剤、または水溶性高分子と塩化
錫を含む被覆剤からなる円筒状紙容器である。
【0006】第5の発明は、前記の無機化合物蒸着フィ
ルムを用いたバリア材が、無機化合物蒸着フィルムの蒸
着面同士が向き合うように配置した円筒状紙容器であ
る。
【0007】
【作用】本発明のバリア材は、基材の内側に無機化合物
蒸着層を設けた蒸着フィルム、またはこの蒸着フィルム
の無機化合物蒸着層上に水溶性高分子と金属アルコキシ
ドまたはその加水分解物の被覆層、あるいは水溶性高分
子と酸化錫からなる被覆層を順次設けた、無機化合物蒸
着フィルムを2枚以上配置したバリア材を用いた構成と
したので、円筒状容器とした時の剛性と共に、落下強度
が向上し、またガスバリア等のバリア性が維持できる。
【0008】この時、バリア材として、無機化合物蒸着
フィルムの蒸着面同士が向き合うように配置した構成と
することで、よりバリア性の優れた円筒状紙容器とする
ことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を詳細に説明す
る。図1は本発明の円筒状紙容器の説明図、図2は本発
明の円筒状紙容器の胴部に用いる積層材料の一実施例を
示す断面図、図3は本発明の円筒状紙容器の胴部に用い
る積層材料の他の実施例を示す断面図である。
【0010】図1において、円筒状の胴部10、この胴
部の上下に円形の蓋体11、および底体12を配置し、
蓋体11、および底体12の端縁を折返した折返し部
を、胴部10の両端をそれぞれ折曲げて、重ね合わせ、
ヒートシールにより一体化した容器である。ここで、蓋
体11には部に飲み口13を設け、この飲み口13を密
封材料14で被覆密封している。
【0011】図2において、1、9はヒートシール性樹
脂層であり、2は紙層、3はフィルム、4は無機化合物
蒸着層、5は蒸着フィルム、7はバリア材、、6は接着
層である。ここで、バリア材7は、前記無機化合物蒸着
フィルム5を2枚配置したものである。
【0012】フィルム3は、フィルム状のものであっ
て、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン
等)、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート
等)、ポリアミド(ナイロン−6、ナイロン−66
等)、ポリ塩化ビニル、ポリイミドなど、あるいはこれ
らの高分子の共重合体など、通常包装材料として用いら
れるプラスチックフィルムが使用できる。また、このフ
ィルムとしてプラスチック以外に、紙または紙を含む積
層材を使用することも可能である。
【0013】このフィルム3には、例えば帯電防止剤、
紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤など公知の添加剤
を加えることができ、必要に応じて適宜添加される。
【0014】さらにフィルム3の表面(蒸着面)をコロ
ナ処理、アンカーコート処理等の表面改質を行い、蒸着
層の密着性を向上させることも可能である。
【0015】無機化合物蒸着層4は、珪素、アルミニウ
ム、チタン、ジルコニウム、錫などの酸化物、窒化物、
弗化物の単体、あるいはそれらの複合物からなり、真空
蒸着法、スパッタリング法、プラズマ気相成長法(CV
D法)などの真空プロセスにより形成される。
【0016】無機化合物蒸着層4の膜厚は、数十Åから
5000Åの範囲が望ましい。しかし、50Å以下では
薄膜の連続性に問題があり、また3000Åを越えると
クラックが発生しやすく、可撓性が低下するため、好ま
しくは50〜3000Åである。
【0017】また、本発明の円筒状紙容器の胴部に用い
る積層材料として、図2に示す蒸着フィルム5の蒸着層
4に被覆層8を設けた構成として、さらにバリア性を向
上させることができる。この被覆層8は、水溶性高分子
と、(a)1種以上の金属アルコキシド及びその加水分
解物、または(b)塩化錫の少なくとも一方を含む水溶
液、あるいは水/アルコール混合溶液を主剤とするコー
ティング剤からなる。水溶性高分子と塩化錫を水系(水
あるいは水/アルコール混合)溶媒で溶解させた溶液、
あるいはこれに金属アルコキシドを直接、あるいは予め
加水分解させるなどの処理を行ったものを混合した溶液
を、基材フィルム3上の無機化合物蒸着層4にコーティ
ング、加熱乾燥し、形成したものである。
【0018】本発明の被覆層8のコーティング剤は、水
溶性高分子はポリビニルアルコール、ポリビニルピロリ
ドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチル
セルロース、アルギン酸ナトリウムなどが挙げられる。
特にポリビニルアルコール(PVA)を本発明のガスバ
リア性積層体のコーティング剤に用いた場合にガスバリ
ア性が最も優れる。ここでいうPVAは、一般にポリ酢
酸ビニルをけん化して得られるもので、酢酸基が数十%
残存している、いわゆる部分けん化PVAから、酢酸基
が数%しか残存していない完全けん化PVAまでを含
み、特に限定されるものではない。
【0019】また、塩化錫は塩化第一錫(SnC
2 )、塩化第二錫(SnCl4 )、あるいはそれらの
混合物であってもよく、無水物でも水和物でも用いるこ
とができる。
【0020】さらに金属アルコキシドは、テトラエトキ
シシラン〔Si(OC2 5 4 〕、トリイソプロポキ
シアルミニウム〔Al(O−2’−C3 7 3 〕など
の一般式、 M(OR)n (M:Si、Ti、Ai、Zr等の金属、R:CH3
2 5 等のアルキル基)で表せるものである。中で
も、テトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミ
ニウムが加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定
であるので好ましい。
【0021】上述した各成分を単独またはいくつかを組
み合わせてコーティング剤に加えることができ、さらに
コーティング剤のバリア性を損なわない範囲で、イソシ
アネート化合物、シランカップリング剤、あるいは分散
剤、安定化剤、粘度調整剤、着色剤など公知の添加剤を
加えることができる。
【0022】例えばコーティング剤に加えられるイソシ
アネート化合物は、その分子中に2個以上のイソシアネ
ート基(NCO基)を有するものであり、例えばトリレ
ンジイソシアネート(TDI)、トリフェニルメタント
リイソシアネート(TTI)、テトラメチルキシレンジ
イソシアネート(TMXDI)などのモノマー類と、こ
れらの重合体、誘導体などがある。
【0023】コーティング剤の塗布方法には、通常用い
られる、ディッピング法、ロールコーティング法、スク
リーン印刷法、スプレー法など従来公知の手段が用いら
れる。皮膜の厚さはコーティング剤の種類によって異な
るが、乾燥後の厚さが約0.01〜100μmの範囲で
あればよいが、50μm以上では、膜にクラックが生じ
やすくなるため、0.01〜50μmとすることが望ま
しい。
【0024】以上の構成からなる無機化合物蒸着フィル
ムを2枚以上設けたバリア材とし、このとき、バリア材
7の被覆層8面同士を向かい合わせて積層すると、バリ
ア性がより一層高いものとなるので好ましい。
【0025】
【発明の効果】本発明は以上のように、バリア材が、フ
ィルムに無機化合物蒸着層、またはこの無機化合物蒸着
層上に水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水
分解物の被覆層、あるいは水溶性高分子と酸化錫からな
る被覆層を順次設けた、無機化合物蒸着フィルムを2枚
以上配置したバリア材を用いた構成としたので、円筒状
容器とした時の剛性と共に、落下強度が向上し、またガ
スバリア等のバリア性が維持でき、自動販売機等のよう
に一定の剛度、落下強度を有する容器トシテ使用するこ
とが可能となった。
【0026】また、バリア材として、無機化合物蒸着フ
ィルムの蒸着面同士が向き合うように配置した構成とす
ることで、よりバリア性の優れた円筒状紙容器とするこ
とができ、内容物の保存性の優れた容器となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の円筒状紙容器を示す説明図である。
【図2】図1の円筒状紙容器の胴部に用いる積層材料の
一実施例を示す断面図である。
【図3】図1の円筒状紙容器の胴部に用いる積層材料の
他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
1、9…ヒートシール性樹脂 2…紙層 3…フィルム 4…蒸着層 5…蒸着フィルム 6…接着層 7…バリア材 8…被覆層 10…胴部 11…蓋体 12…底体

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面にヒートシール性樹脂層を設けた紙層
    を基材とし、この基材の内側に無機化合物蒸着フィルム
    を2枚以上配置したバリア材、およびこのバリア材の内
    側にヒートシール性樹脂層を設けた積層材料を円筒状に
    成形した胴部を用いたことを特徴とする、円筒状紙容
    器。
  2. 【請求項2】バリア材が、無機化合物蒸着フィルムの、
    前記蒸着面に水性被覆層を形成した材料からなる請求項
    1に記載の円筒状紙容器。
  3. 【請求項3】水性被覆層が、水溶性高分子と金属アルコ
    キシド、あるいはその加水分解物を含む被覆層からなる
    請求項2に記載の円筒状紙容器。
  4. 【請求項4】水性被覆層が、水溶性高分子と塩化錫を含
    む被覆剤からなる請求項2に記載の円筒状紙容器。
  5. 【請求項5】バリア材が、無機化合物蒸着フィルムの蒸
    着面同士が向き合うように配置した請求項1ないし請求
    項4のいずれかに記載の円筒状紙容器。
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