(57)【要約】【課題】ボトム部やトップ部の密封のための溶着の際に加熱空気を吹き付けても、ピンホールや発泡が生じることがなく、内容物の漏れや外観不良の発生し難い液体用紙容器を提供する。【解決手段】紙基材１３の内面側にシーラント層１１、外面側に樹脂層１４を配置した積層体１０で構成される液体用紙容器において、紙基材とシーラント層との間に空隙部１６を備える。空隙部の断熱効果によりヒートシール時の紙基材の温度上昇が抑えられて紙基材からの水蒸気の放出が抑制される。【選択図】図１
2020007022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙基材の内面側にシーラント層、外面側に樹脂層を配置した積層体で構成される液体用紙容器において、前記紙基材と前記シーラント層との間に空隙部を備えることを特徴とする液体用紙容器。
【請求項２】
前記空隙部が、前記紙基材の内面側に設けられた凹凸の凹部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体用紙容器。
【請求項３】
前記紙基材と前記シーラント層との間に中間層が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体用紙容器。
【請求項４】
前記空隙部が、前記中間層の前記紙基材側に設けられた凹凸の凹部に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液体用紙容器。
【請求項５】
前記中間層が、ガスバリア層であることを特徴とする請求項３または４に記載の液体用紙容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体を収容する紙容器に関するもので、特に内容物の漏れが発生し難く、外観不良の発生も少ない液体用紙容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を収納する紙容器は、様々な形状のものが知られ、実用化されている。特許文献１には、その一つであるゲーベルトップ型と称される液体用紙容器が記載されている。
【０００３】
ゲーベルトップ型の液体用紙容器は、図７に示すようなブランク７０を折り曲げ、重ね合わせた両端部を互いにシールして角筒状とし、その開口部の一方をボトム部として密封した後、液体内容物を充填し、最後にトップ部を密封して形成するものである。図中、７０Ａはブランク７０のうち液体用紙容器の胴部を構成する部位を示し、７０Ｂはボトム部を構成する部位、７０Ｃはトップ部を構成する部位を、それぞれ、示している。
【０００４】
この液体用紙容器は、紙を構造的支持体（基材）とする積層体で構成されていることが通常である。図８はその代表的な層構成を示すもので、すなわち積層体８０は、紙基材８１の内面側に、接着層８２を介して、液体内容物の透過を防止する中間層８３が積層されており、この中間層８３の内面側にシーラント層８４が積層されている。また、紙基材８１の外面側には外面側樹脂層８５が設けられている。なお、図中、ａ１及びａ２は、紙基材８１の内外面に配置された印刷インキ層を示している。
【０００５】
ところで、このようなブランク７０を使用して前記ボトム部を密封したり、トップ部を密封したりする際には、そのブランク７０の所定位置に加熱空気を吹き付けて、前記シーラント層８４を溶融させ、この溶融したシーラント層８４同士を圧着することにより密封している。すなわち、トップ部を密封する工程を図示すると、図９に示すように、角筒状ブランクの開口部にノズル９０を挿入し、その先端に設けられた加熱空気噴出孔から、トップ部を構成する部位７０Ｃの内面に向けて加熱空気を吹き付ける。そして、ノズル９０を退出させた後、トップ部を構成する部位７０Ｃの外面側から図示しない治具で押圧することにより、加熱溶融したシーラント層８４同士を接着するのである。
【０００６】
このようにボトム部やトップ部を密封する際には、加熱空気を吹き付けるため、この加熱空気によって紙基材８１も加熱される。一般に紙基材８１には水分が含まれるため、この加熱によって蒸発した水蒸気が膨張して、中間層８３やシーラント層８４にピンホールを開けることがあった。また、ピンホールの発生がなくても、中間層８３やシーラント層８４が容器内側に膨らむ発泡現象が生じることがあった。このように中間層８３やシーラント層８４にピンホールが生じた場合、あるいはピンホールに至らなくても発泡現象が生じた場合には、液体内容物が紙基材８１に滲入するなどして、液体用紙容器としての品質を損ねる結果となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１７６５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、ボトム部やトップ部の密封のための溶着の際に加熱空気を吹き付けても、ピンホールや発泡が生じることがなく、内容物の漏れや外観不良の発生し難い液体
用紙容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明は、
紙基材の内面側にシーラント層、外面側に樹脂層を配置した積層体で構成される液体用紙容器において、前記紙基材と前記シーラント層との間に空隙部を備えることを特徴とする液体用紙容器である。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る発明は、
前記空隙部が、前記紙基材の内面側に設けられた凹凸の凹部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体用紙容器である。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る発明は、
前記紙基材と前記シーラント層との間に中間層が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体用紙容器である。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る発明は、
前記空隙部が、前記中間層の前記紙基材側に設けられた凹凸の凹部に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液体用紙容器である。
【００１３】
また、本発明の請求項５に係る発明は、
前記中間層が、ガスバリア層であることを特徴とする請求項３または４に記載の液体用紙容器である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、空隙部の断熱効果により、紙基材に加熱空気による熱が伝わり難く、紙基材からの水分の蒸発が抑えられて、ピンホールや発泡現象の発生を抑えることができ、内容物の漏れや外観不良のない液体用紙容器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の液体用紙容器の一実施形態を構成する積層体の断面図である。
【図２】本発明の液体用紙容器の第二の実施形態を構成する積層体の断面図である。
【図３】本発明の液体用紙容器の第三の実施形態を構成する積層体の断面図である。
【図４】本発明の液体用紙容器の第四の実施形態を構成する積層体の断面図である。
【図５】比較例１の積層体の層構成を示す断面図である。
【図６】比較例２の積層体の層構成を示す断面図である。
【図７】従来の液体用紙容器のブランクの展開図である。
【図８】従来の液体用紙容器を構成する積層体の層構成を示す断面図である。
【図９】従来の液体用紙容器の内面に向けて加熱空気を吹き付ける様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１は、本発明の液体用紙容器の一実施形態を構成する積層体の断面図である。積層体１０は、紙基材１３の液体用紙容器の外部側となる面に外面側樹脂層１４が設けられ、紙基材１３の液体用紙容器の内面側となる面に接着剤層１２を介してシーラント層１１が順次積層された構成である。各層は公知の任意の方法で積層されて良い。また、図示しないが紙基材１３とシーラント層１１との間に中間層を設けても良い。
【００１８】
外面側樹脂層１４の外面には印刷インキ層１５が設けられている。印刷インキ層１５は本発明に必須の要素ではなく、その位置及び数は任意である。例えば、外面側樹脂層１４の内面側に配置することもできるし、紙基材１３の内面側に配置することもできる。また、複数箇所に配置することもできる。
【００１９】
紙基材１３の内面側の面は凹凸が形成され、その凹部が空隙部１６となっていて、空気が充満している。この積層体１０を用いて作成されたブランクから液体用紙容器を作成する際、ボトム部、トップ部などブランクの所定部分を貼り合せて容器を密封するために加熱空気を吹き付けたとき、空隙部１６は空気が充填していて他の樹脂材料に比べ熱伝導率が低いため、シーラント層１１側から伝導する熱の断熱層として作用して断熱効果を呈する。その結果、加熱空気の熱が紙基材１３に伝わり難くなり、紙基材１３の温度上昇が抑えられるため、紙基材１３からの水蒸気の放出を抑制することができる。
【００２０】
そのため積層体１０は、紙基材１３から放出される水蒸気の影響により生じ易いシーラント層１１でのピンホールの発生や、発泡現象の発生を抑制することができ、その結果として液漏れ不良、外観不良を生じ難い液体用紙容器を形成することが可能となる。
【００２１】
紙基材１３は、液体用紙容器に必要な、腰強度や引き裂き強度などの強度と、適度な厚みを有する板紙を好適に用いることができ、前述のように凹部を設けて空隙部１６とする場合は、空隙部１６を設けるのに必要な厚みを持つものとすることが好ましい。なお、紙基材１３に凹部を設ける方法としては、特に限定するものではないが、型押しにより形成することができる。あるいは切削により凹部となる部分を削り取っても良い。凹部が形成された面に他の層がラミネート等により積層されることで、空隙部１６が形成される。
【００２２】
空隙部１６は、上述のようにして多数形成された凹部に残留する空気により形成されるが、空隙部１６は、それぞれ独立していても、連通していても良い。
【００２３】
紙基材１３の、液体用紙容器の外部側となる面に設けられた外面側樹脂層１４は、紙基材１３を保護し、積層体１に耐水性を付与すると共に汚れや損傷から守る機能を有している。また液体用紙容器としたときにその形状に合わせて折り込むなどした部分で、外側となる面を貼り合せる際に加熱により溶融して溶着層ともなる。
【００２４】
このような外面側樹脂層１４としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体などのエチレン系樹脂や、ホモ・ブロック・ランダムの各ポリプロピレン樹脂や、プロピレン−αオレフィン共重合体などのプロピレン系樹脂を使用できる。また、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂等を使用することも可能である。
【００２５】
接着剤層１２は、例えば、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤あるいはエポキシ系接着剤によって構成することが可能である。
【００２６】
シーラント層１１は、このシーラント層１１同士を熱接着して、密封した液体用紙容器とするために必要な層である。このシーラント層１１としては、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂などが使用できる。具体的には、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体などのエチレン系樹脂や、ホモ・ブロック・ランダムの各ポリプロピレン樹脂や、プロピレン−αオレフィン共重合体などのプロピレン系樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体やエチレン−メタクリル酸共重合体などのエチレン−α，β不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチルやエチレン−アクリル酸エチルやエチレン−メタクリル酸メチルやエチレン−メタクリル酸エチルなどのエチレン−α，β不飽和カルボン酸共重合体のエステル化物、カルボン酸部位をナトリウムイオン、亜鉛イオンで架橋した、エチレン−α，β不飽和カルボン酸共重合体のイオン架橋物、エチレン−無水マレイン酸グラフト共重合体やエチレン−アクリル酸エチル−無水マレイン酸のような三元共重合体に代表される酸無水物変性ポリオレフィン、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体などのエポキシ化合物変性ポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる樹脂の単体あるいは２種以上のブレンド物などが例示できる。
【００２７】
なお、シーラント層１１には、予めフィルム状に製膜されたシーラントフィルムを使用することができる。また溶融した樹脂を中間層上に押し出してコーティングすることにより形成することができる。あるいはシーラント層１１として予めフィルム状に製膜されたシーラントフィルムを使用し、このシーラントフィルムと中間層との間に溶融樹脂を押し出し、全体を加圧するサンドラミネーション法やドライラミネーション法によってシーラント層１１を形成してもよい。
【００２８】
また、外面側樹脂層１４も同様の方法で形成することができる。すなわち、溶融押し出しコーティング法、サンドラミネーション法あるいはドライラミネーション法である。
【００２９】
図２は、本発明の液体用紙容器の第二の実施形態を構成する積層体の断面図である。本実施形態の液体用紙容器を構成する積層体２０は、凹部が設けられて空隙部２８が形成された紙基材２５、その外面側に外面側樹脂層２６、印刷インキ層２７が設けられ、紙基材２５の内面側に、内面側樹脂層２４と、透明蒸着層２３を設けたフィルム２２が積層されて中間層とされ、シーラント層２１が積層されている。また、紙基材２５に設けられた凹部に空隙部２８が形成されている。
【００３０】
中間層に透明蒸着層２３を設けたフィルム２２を備えることで、液体用紙容器にガスバリア性を付与するもので、透明蒸着層２３を設けたフィルム２２としては、無機物の蒸着膜を有する蒸着フィルムを使用することができる。蒸着フィルムの基材であるフィルム２２としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド等が例示できる。透明蒸着層２３の無機物としては酸化ケイ素や酸化アルミニウムを例示できる。また、内面側樹脂層２４、外面側樹脂層２６としては、前述の外面側樹脂層１４と同様の樹脂を好適に使用できる。またシーラント層２１としては、前述のシーラント層１１と同様の樹脂を例示できる。
【００３１】
図３は、本発明の液体用紙容器の第三の実施形態を構成する積層体の断面図である。本実施形態の液体用紙容器を構成する積層体３０は、紙基材３６の外面側に、印刷インキ層３７、外面側樹脂層３８が設けられ、紙基材３６の内面側に、印刷インキ層３５、内面側樹脂層３４、凹部が設けられた金属箔３３、フィルム３２が積層されて中間層とされ、シーラント層３１がさらに積層されている。また、金属箔３３に設けられた凹部に空隙部３９が形成されている。
【００３２】
中間層に金属箔３３を備えることで、液体用紙容器にガスバリア性を付与するもので、フィルム３２としては上記のフィルム２２と同様のものを例示でき、金属箔３３としてはアルミニウム箔が好適である。また、内面側樹脂層３４および外面側樹脂層３８としては、前述の外面側樹脂層１４と同様の樹脂を好適に使用できる。またシーラント層３１としては、前述のシーラント層１１と同様の樹脂を例示できる。また、金属箔３３に凹部を設けるには、型押し法が好適に適用できる。
【００３３】
本実施形態においては、空隙部３９が中間層を形成する金属箔３３に設けられているが、上述の実施形態と同様に空隙層３９が断熱効果を呈することにより、紙基材３６の温度上昇が抑えられ、紙基材３６からの水蒸気の放出が抑制され、ピンホールの発生や、発泡現象の発生を抑制することができ、その結果として液漏れ不良、外観不良を生じ難い液体用紙容器を形成することが可能となる。
【００３４】
図４は、本発明の液体用紙容器の第四の実施形態を構成する積層体の断面図である。本実施形態の液体用紙容器を構成する積層体４０は、凹部が設けられて空隙部４９が形成された紙基材４５、その外面側に外面側樹脂層４６、印刷インキ層４７が設けられ、紙基材４５の内面側に、接着剤層４４を介して凹部が設けられた金属箔４３、フィルム４２が積層されて中間層とされ、シーラント層４１が積層されている。また、金属箔４３に設けられた凹部に空隙部４８が形成されている。
【００３５】
前述の実施形態と同様に中間層に金属箔４３を備えることで、液体用紙容器にガスバリア性を付与するもので、フィルム４２としては上記のフィルム２２と同様のものを例示でき、金属箔４３としてはアルミニウム箔が好適である。紙基材４５と金属箔４３の両方に設けられた凹部により空隙部が形成されており、より効果的な断熱効果が得られ、紙基材４５からの水蒸気の放出がより効果的に抑制され、ピンホールの発生や、発泡現象の発生を抑制することができ、その結果として液漏れ不良、外観不良を生じ難い液体用紙容器を形成することが可能となる。
【実施例】
【００３６】
以下に実施例により、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施例に限定して解釈されるものではない。なお、符号は各図面に付したものを援用する。
【００３７】
＜実施例１＞
（サンプル）
・図２に例示した構成の積層体２０を以下のように作成した。
・シーラント層２１：低密度ポリエチレン樹脂
・フィルム２２：ポリエチレンテレフタレートフィルム
・透明蒸着層２３：酸化アルミニウム蒸着膜
・内面側樹脂層２４：ポリエチレン樹脂
・紙基材２５：板紙に型押しにより凹部を設けた
・外面側樹脂層２６：ポリエチレン樹脂
・印刷インキ層２７：グラビア印刷
【００３８】
（評価）
・この積層体２０を、ホットエアガンを用いて３００℃設定で１秒間加熱し、発泡現象の発生の有無を目視にて確認した。
・発生が見られない場合を○、発生した場合は×と評価した。
・結果を表１にまとめる。
【００３９】
＜実施例２＞
・図１に例示した構成の積層体１０を以下のように作成した。
・シーラント層１１：無延伸ポリプロピレン樹脂
・接着剤層１２：ウレタン系接着剤
・紙基材１３：板紙に型押しにより凹部を設けた
・外面側樹脂層１４：ポリプロピレン樹脂
・印刷インキ層１５：グラビア印刷
・作成した積層体を実施例１と同様に評価を行った。
・結果を表１にまとめる。
【００４０】
＜実施例３＞
・図３に例示した構成の積層体３０を以下のように作成した。
・シーラント層３１：低密度ポリエチレン樹脂
・フィルム３２：ポリエチレンテレフタレートフィルム
・金属箔３３：アルミ箔に型押しにより凹部を形成
・内面側樹脂層３４：ポリエチレン樹脂
・印刷インキ層３５：グラビア印刷
・紙基材３６：板紙
・印刷インキ層３７：グラビア印刷
・外面側樹脂層３８：ポリエチレン樹脂
・作成した積層体を実施例１と同様に評価を行った。
・結果を表１にまとめる。
【００４１】
＜実施例４＞
・図４に例示した構成の積層体４０を以下のように作成した。
・シーラント層４１：低密度ポリエチレン樹脂
・フィルム４２：ポリエチレンテレフタレートフィルム
・金属箔４３：アルミ箔に型押しにより凹部を形成
・接着剤層４４：エポキシ系接着剤
・紙基材４５：板紙に型押しにより凹部を形成
・外面側樹脂層４６：ポリエチレンテレフタレートフィルム
・印刷インキ層４７：グラビア印刷
・作成した積層体を実施例１と同様に評価を行った。
・結果を表１にまとめる。
【００４２】
＜比較例１＞
・図５に例示した積層体５０を、以下の様な構成で作成した。
・シーラント層５１：低密度ポリエチレン樹脂
・フィルム５２：ポリエチレンテレフタレートフィルム
・金属箔５３：アルミ箔
・内面側樹脂層５４：ポリエチレン樹脂
・紙基材５５：板紙
・外面側樹脂層５６：ポリエチレン樹脂
・印刷インキ層５７：グラビア印刷
・作成した積層体５０を実施例１と同様に評価を行った。
・結果を表１にまとめる。
【００４３】
＜比較例２＞
・図６に例示した積層体６０を、以下の様な構成で作成した。
・シーラント層６１：無延伸ポリプロピレン樹脂
・フィルム６２：ポリエチレンテレフタレートフィルム
・透明蒸着層６３：酸化アルミニウム蒸着膜
・内面側樹脂層６４：ポリエチレン樹脂
・紙基材６５：板紙
・外面側樹脂層６６：ポリプロピレン樹脂
・印刷インキ層６７：グラビア印刷
・作成した積層体を実施例１と同様に評価を行った。
・結果を表１にまとめる。
【００４４】
【表１】
2020007022.tif 000003
【００４５】
比較例１〜２の積層体は、加熱空気の吹き付けによって発泡が発生した、実施例１〜４の積層体では発生しなかった。この結果から、本発明の積層体においては、液体用紙容器のボトム部やトップ部を密封する工程においても、発泡が発生し難いことが確認できた。
【符号の説明】
【００４６】
１０、２０、３０、４０、５０、６０、８０・・・積層体
１１、２１、３１、４１、５１、６１・・・シーラント層
１２、４４・・・接着剤層
１３、２５、３６、４５、５５、６５・・・紙基材
１４、２６、３８、４６、５６、６６・・・外面側樹脂層
１５、２７、３５、３７、４７、５７、６７・・・印刷インキ層
１６、２８、３９、４８、４９・・・空隙部
２２、３２、４２、５２、６２・・・フィルム
２３、６３・・・透明蒸着層
２４、３４、５４、６４・・・内面側樹脂層
３３、４３、５３・・・金属箔
７０・・・ブランク
【図１】
2020007022.tif 000004
【図２】
2020007022.tif 000005
【図３】
2020007022.tif 000006
【図４】
2020007022.tif 000007
【図５】
2020007022.tif 000008
【図６】
2020007022.tif 000009
【図７】
2020007022.tif 000010
【図８】
2020007022.tif 000011
【図９】
2020007022.tif 000012