(57)【要約】【課題】従来ある通常のスカイブ・ヘミング処理を行える紙容器の製造ラインや、内側の端面だけ折り曲げて、内部への基材端面が露出しない製造ラインを使用して、容易に、そして安価に基材端面の断面を外部からの水分や界面活性剤の浸透から保護できる液体用紙容器を得ることが本発明の課題である。【解決手段】液体を収納する紙容器において、紙端面が露出する内側をエッジプロテクトすると共に、紙端面が露出する外側紙端面を熱可塑性樹脂で覆ったことを特徴とする液体用紙容器である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収納する紙容器において、紙端面が露出する内側をエッジプロテクトすると共に、紙端面が露出する外側紙端面を熱可塑性樹脂で覆ったことを特徴とする液体用紙容器。
【請求項２】
熱可塑性樹脂がホットメルト樹脂であ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】
液体を収納する紙容器の製造方法において、紙端面が露出する内側をエッジプロテクトすると共に、容器形状に成形後、紙端面が露出する外側紙端面を熱可塑性樹脂で覆うことを特徴とする液体用紙容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、シャンプー、ボディソープ、住宅洗剤など、界面活性剤を含む液体を収納し、紙を基材に用いた液体用紙容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体用紙容器に使用する積層シートは、紙を基材とし、内側面および外側面をヒートシール性に優れたポリオレフィン系樹脂とする構成で、これに、内容物の成分によっては、ガスバリヤ性を付与する層を加えられていた。例えば、ジュースや酒類では、〔容器外側〕ポリエチレン／紙／ポリエチレン／無機酸化物蒸着層／ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略す）フィルム／ポリエチレン〔容器内側〕構成のような積層シート５からなる。このような構成は、保香性が必要なものや、酸化し易い液体を充填する容器として広く使用されている。
これらの食品に使用される紙容器は、内面に基材の紙が入り込まないように、スカイブ・ヘミング処理を代表とする端面を覆って保護するエッジプロテクト処理が施されていた。しかし、内容物として、界面活性剤のような、浸透性の高い内容物を保存する容器として使用するには、内側の基材端面処理だけでは、大きな問題が発生していた。
すなわち、基材の紙端面が露出していると、その基材端面が水分の付着によって基材がふやけてしまい、またそのことで、端面から水分がより内部に深く浸透することによって、紙容器としての剛性などの強度が劣化する問題が発生していた。
特に、界面活性剤を含有する内容物が端面に付着すると、水だけの場合よりも格段に浸透性が大きく、紙繊維をばらばらにして、容器の剛性等、強度を著しく低下させる。そのように容器の強度の低下した場合、胴部をつかもうとしても、軟らかくなり過ぎて、片手でつかんで容器を傾けることができなくなったり、容器を立たせることが不可能になったりする問題が発生していた。
【０００３】
以上に対し、文献１では、背貼り部の容器内側に貼設された積層材料の基材層打ち抜き端面を、基材層の外側に積層された合成樹脂層と内側に積層された合成樹脂層とで覆ったエッジプロテクトの液体用紙容器を提案している。
しかし、この方法は、表裏に厚い低融点の熱可塑性樹脂層を必要とする。また、積層した合成樹脂層にＰＥＴなどのように溶融温度が高い樹脂層を入れた場合、流れにくい問題が発生しやすい。しかも、この文献では、内面側の端面しか被覆しない前提になっており、外部から浸透する水分や界面活性剤の浸透による強度低下など、本発明の課題に対して、対応できない問題があった。
【０００４】
文献２では、積層シート端縁のスカイブ・ヘミング加工において、端縁が先端から所定の幅だけ、先端から内方に行くにしたがい、積層外側を削除する深さが連続的に浅くなる傾斜を有する断面形状が台形の削除部分を形成させる方法が記載されている。
この方法は、スカイブ・ヘミング加工専用の特殊な設備を必要とし、また、金属箔などの熱伝導性の高い層が積層シートに積層されている場合、熱融着時の熱伝導性が不均一になりやすく、シール加工の安定性に問題があった。
また、この文献でも、内面側の端面しか被覆しない前提になっている。それは、基材端面が発生する全周囲にこの加工を施すことは、機材のロール紙の周囲部分と使用部分との接続が非常に弱くなってしまい、工程上、実用に耐えられないために、外部から浸透する水分や界面活性剤の浸透による強度低下など、本発明の課題に対応できないという問題があった。
【０００５】
文献３では、容器成形される時に切断され、紙基材層の端面になる基材部分に印刷長孔
穿設工程で穿孔を開け、その長孔を覆うポリエチレンテープと溶融ポリエチレン樹脂皮膜を被せ、その長孔を分断し、積層紙の端面を保護膜が突出して形成されるエッジプロテクトしたブランクの製造方法を提案している。
この方法は、確実に基材端面を覆うことができるが、端面すべてを覆うようにしようとすると、基材のロール紙から容器形成部分が抜け落ちてしまう問題があり、結果的に、たん面になる内の一部分しか利用できない問題がある。その為、全周囲の端面を保護することは、量産性がなくなってしまう問題がある。その為、従来この方法では、量産性を確保するには、特に必要とする内面側端面にしか使用するしかなかったので、本発明の課題に対して、対応できない問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平７−２６３１８号公報
【特許文献２】特許第４１２２８２２号公報
【特許文献３】特許第４３２５３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、従来ある通常のスカイブ・ヘミング処理を行える紙容器の製造ラインや、内側の端面だけ折り曲げて、内部への基材端面が露出しない製造ラインを使用して、容易に、そして安価に基材端面の断面を外部からの水分や界面活性剤の浸透から保護できる液体用紙容器を得ることが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、液体を収納する紙容器において、紙端面が露出する内側をエッジプロテクトすると共に、紙端面が露出する外側紙端面を熱可塑性樹脂で覆った事を特徴とする液体用紙容器である。
【０００９】
請求項２の発明は、熱可塑性樹脂がホットメルト樹脂である事を特徴とする液体用紙容器である。
【００１０】
請求項３の発明は、液体を収納する紙容器の製造方法において、紙端面が露出する内側をエッジプロテクトすると共に、容器形状に成形後、紙端面が露出する外側紙端面を熱可塑性樹脂で覆う事を特徴とする液体用紙容器の製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液体用紙容器は、浸透性の高い界面活性剤を含有する内容物であっても、容器の内外共、基材の断面を覆っているので、基材の紙が浸透し、ふやけたりして、剛性などの強度低下がないので、容器の取り扱いの変化もなく、使用が可能である。
しかも、通常の紙容器ラインが使用できるので、熱可塑性樹脂を覆う射出ガンを追加するだけで、容易に本発明の機能を追加できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の液体用紙容器の背シール側から見た外観図である。
【図２】本発明の液体用紙容器の口元側から見た外観図である。
【図３】本発明の液体用紙容器の底面側から見た外観図である。
【図４】本発明の液体用紙容器の製造工程において、スカイブ処理した本体部分の表面側から見たブランクの形状である。
【図５】本発明の液体用紙容器の製造工程において、スカイブ・ヘミング処理した胴部背シール部分の、容器成形時点の断面図である。
【図６】本発明の液体用紙容器で、スカイブ・ヘミング処理した胴部背シール部分の容器成形後、熱可塑性樹脂を端面に塗工した状態を示す断面図である。
【図７】本発明の液体用紙容器の製造工程において、端面を折り曲げてエッジプロテクトする本体部分の表面側から見たブランクの形状である。
【図８】本発明の液体用紙容器の製造工程において、端面を折り曲げてエッジプロテクトした胴部背シール部分の、容器成形時点の断面図である。
【図９】本発明の液体用紙容器で、端面を折り曲げてエッジプロテクトした胴部背シール部分の容器成形後、熱可塑性樹脂を端面に塗工した状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の液体用紙容器のゲーブルトップにおける断面図である。
【図１１】本発明の液体用紙容器の底面シール部における断面図である。
【図１２】本発明の液体用紙容器のゲーブルトップにおける口栓近傍の断面図である。
【図１３】本発明の液体用紙容器のフラットトップを採用した形状の外観図である。
【図１４】本発明の液体用紙容器のフラットトップに使用した表面側から見たブランクの形状である。
【図１５】本発明の液体用紙容器のフラットトップにおける口栓近傍の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の液体用紙容器に使用する注出口栓の実施の形態例について、図を用いて詳細に説明する。
実施形態例に使用される紙容器本体は、図１〜３に一例を示すような形状で、紙を基材とし、内面融着層５１および外面融着層５３をヒートシール性に優れた熱可塑性樹脂とする積層シート５使用する。胴部は側面接着部４１で貼り合わせ、頂部と底部をそれぞれ合わせて融着する事で、４角柱の容器本体３と切り妻屋根形のゲーブルトップをからなり、ゲーブルトップの注出口栓装着面３１に口栓取り付け孔２を開け、口栓取り付け孔部分に注出口栓１を突設した液体紙容器である。端面被覆部５４は、端面が外に露出していた部分で、この露出端面を被覆して、界面活性剤の浸透を防ぐ。
図２は、図１の反対側より見た外観図で、口栓取り付け孔２の内面周囲にも端面被覆部５４がある。図３は、底面側が見える角度にした外観図で、端面被覆部５４は底面から側面の角部にある側面シール部に沿って連続して設けられている。
【００１４】
図１〜３のような容器は、積層シート５を抜き加工し、それを折り曲げ、融着して組み立てたものである。
図４は、その一例のスカイブ処理したブランクで、エッジプロテクトとして、側面端面に基材を削り落としたスカイブ部４１１、４２１、４３１を有する。
このスカイブ処理された部分は、切削部分が内側になるように折り返され、基材端面を熱可塑性樹脂で覆う。
天面部３２３には注出口栓１を融着するための口栓取付孔２が設けられている。
底面は折り返して、内面には積層シート５の端面が出ないようにしている。
山折線６と谷折線７をそれぞれ折って、合わせ面を融着することで、紙容器は成形される。
【００１５】
図４のブランクを成形した容器の側面シール部を拡大した図が図５である。
スカイブされた側面スカイブ処理部４１１が側面部３１１内側の内面融着層５１に融着して、側面接着部４１の基材端面を覆っている。
しかし、この状態では、外側になる側面部３１１の端面が露出しており、端面の基材層５２から水などが浸透することが予想される。
【００１６】
図６は、図５で露出している側面部３１１の端面を熱可塑性樹脂５４で覆った断面図である。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、などの熱可塑性樹脂のほか、ホットメルト樹脂であってもかまわない。
覆うには、ホットメルトガンのような射出ガンを用いると、簡単に塗工出来る。成形した紙容器の外側に端面が露出している部分を上側に向けて配置し、上側からひも状に溶融した熱可塑性樹脂を射出、滴下していく。この時、溶融した熱可塑性樹脂が積層シート端面の内面融着層５１端面と外層融着層５３端面の両方に掛かって、基材層５２端面がわずかでも外側に露出しないように覆う必要がある。滴下直後、押さえロールなどで押えながら圧縮、かつ、冷却することが好ましい。
【００１７】
図７は、スカイブ処理せずに、融着部を折り返して、内面のエッジプロテクトをするブランクである。
側面融着部４１は、エッジ側で谷折線７に沿って１８０度折り曲げられ、最内層の内面融着層５１を外側に向け、側面部３１１の内面融着層５１と融着される。
【００１８】
図８は、図７のブランクを、山折線６と谷折線７でそれぞれ折って、合わせ面を融着することで、成形された紙容器の側面折り返し融着部４１２近傍の断面図である。
折り返された側面折り返し処理部４１２では、外面融着層５３同士が融着され、内面融着層５１が外側にひっくり返って外側を向いており、その反転した内面融着層５１に側面部３１１内側の内面融着層５１に融着して、側面接着部４１の基材端面を覆っている。
しかし、この状態では、外側になる側面部３１１の端面と側面折り返し融着部４１２の端面が露出しており、端面の基材層５２から水などが浸透することが予想される。
【００１９】
図９は、図８で成形され、露出していた側面部３１１の端面と側面折り返し融着部４１２の端面を、熱可塑性樹脂５４で覆った断面図である。
この時、溶融した熱可塑性樹脂が、折り返し融着部３１２の外層融着層５３端面から側面部３１１の外層融着層５３端面の両方に掛かって、その間の折り返し融着部３１２や側面部３１１の基材層５２端面がわずかでも外側に露出しないように覆う必要がある。
【００２０】
図１０は、プルトップの断面を示した図である。
天面部３２２、３２４が谷折され、天面部３２１、３２３の内側に回り込み、天面部３２２、３２４の内面融着層５１と、天面部３２１、３２３の内面融着層５１とが、融着する。
天面部３２２、３２４の基材層５２の端面は天面部３２１，３２３の内面融着層５１に覆われるが、天面部３２１，３２３の基材層５２の端面は露出してしまうので、そこを熱可塑性樹脂５４で覆うことになる。
【００２１】
図１１は、底面の融着状態を示している。
底面部３３２，３３４が谷折され、底面部３３１，３３３に挟まれて外側に端面を移動し、底面部３３２，３３４の内面融着層５１と、底面部３３１、３３３の内面融着層５１とが、融着する。
底面部３３２、３３３、３３４の基材層５２の端面は天面部３３１の内面融着層５１に覆われるが、天面部３２１の基材層５２の端面は露出してしまうので、そこを端面被覆部５４の熱可塑性樹脂で覆うことになる。
【００２２】
図１２は、ヒンジキャップで、かつプルトップ式の注出口栓１を融着した注出口栓１近傍の断面図である。
通常、紙容器内側に注出口栓１のフランジ１１を融着し、口栓取り付け孔２から注出口栓１が飛び出しているように融着する。
この口栓取り付け孔２の周囲も、基材が露出しないように端面被覆部５４の熱可塑性樹脂で覆う。
【００２３】
図１３は、フラットトップを採用した紙容器である。
天面は天面部３２１，３２３が山折で左右に飛び出してその先端の合わさる内面が融着し、天面部３２２と天面部３２４の先端の内面同士が融着し、天面部３２２の融着開始線３２２０位置で谷折に折れて、天面３２４先端が天面３２２の外面融着面に融着し、天面３２１、３２３の先端半分が側面部３１１、３１３にそれぞれ融着している。
この天面３２１、３２３の先端半分と天面部３２４の部分も露出するので、その露出部分を端面被覆部５４の熱可塑性樹脂が覆っている。
【００２４】
図１４は、図１３の紙容器のブランクである。フラットトップの場合、ゲーブルトップとは、折りと口元の穴位置が変わっている。
【００２５】
図１５は、フラットトップにおける天面部の断面を示したもので、ゲーブルトップに比べ、かなり単純な合わせになっている。端面被覆部５４は、口栓取り付け孔２の内面と共に、孔を有する天面部３２４の端面と共に、天面部３２１、天面部３２３の先端端面も被覆している。
【００２６】
本発明は以上のようなものであるが、容器を形作る積層シート５の構成は、最外面と最内面に熱可塑性樹脂を用い、中間層として、紙を使用していれば、紙に蒸着したバリヤ性の高いフィルムを積層下中間層であっても良く、材質は特に限定されない。
たとえば、ポリエチレン／紙／ポリエチレン、
ポリエチレン／紙／ポリエチレン／無機酸化物蒸着ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、
ポリエチレン／紙／ポリエチレン／アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、
ポリエチレン／紙／ポリエチレン／アルミ箔／ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、
ポリエチレン／紙／ポリエチレン／エチレン酢酸ビニル共重合体鹸化物／ポリエチレン、ポリエチレン／紙／ポリエチレン／接着樹脂／ポリアミド／接着樹脂／ポリエチレン
などが考えられる。
【００２７】
注出口栓１の材質は、容器本体に使用されているシーラント層との融着性が良好で、耐ストレスクラッキング性も高く、内容物からの影響を受けにくい材料で、かつ、剛性が適度にあり、キャッピングしやすい事が必要である。
さらに、プルリングが形成される場合は、引っ張り強度も高い必要があり、かつ、環状薄肉脆弱線では一定の引張り強度で破断する多様な特質を持っている必要がある。特に、ヒンジキャップのようなキャップと一体型の注出口栓にする場合は、溶融時の流動性（ＭＩＦ）も高い必要がある。
そこで、注出口栓１に使用可能な材料は、高圧法の低密度ポリエチレンの他、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度と高密度ポリエチレンの混合樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体を上記に添加、混合した樹脂などである。その中でも、直鎖状の低密度ポリエチレンが好ましい。実際に使用する場合は、各種樹脂を用いて成形した後、紙容器本体に融着し、充填予定の内容物を使用して、環境ストレスクラッキング試験を実施し、判断する。
【００２８】
以下に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【実施例】
【００２９】
＜実施例１＞
積層シート５として、下記表に示した構成のシートを作成し、
一辺が７０ミリメートルの正方形をした底面を持ち、容量５００ミリリットルとした紙容器で、図７で示すブランク形状に抜いて成形した。
【００３０】
【表１】
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トップシール部、ボトムシール部、サイドシール部、口栓溶着部に、エチレン・酢酸ビニル共重合体系ホットメルト剤を使用し、射出ガンで端面を覆い、端面の露出を防止した。
【００３１】
＜比較例１＞
積層シート５として、実施例と同じ構成のシートを作成し、実施例と同様に、
一辺が７０ミリメートルの正方形をした底面を持ち、容量５００ミリリットルとした紙容器で、図７で示すブランク形状に抜いて成形した。
端面が露出しているトップシール部、ボトムシール部、サイドシール、口栓用孔部分は、そのまま露出した状態とした。
【００３２】
実施例、比較例の評価結果は、下記表のようになった。
【００３３】
【表２】
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本発明の液体用紙容器は、以上の様なもので、従来から使用された成形ラインを使用できながら、シャンプーのような界面活性剤を含む液体を入れたり、外面に漏れた場合でも、染み込みによる容器の物性低下が起こらず、また、外観の変化もないなど、有効な方法である。
近年、ロボットが安価になり、低価格で使用できることから、ゲーベルトップの紙容器でも、フラットトップの紙容器でも、従来の成形ラインで作成した液体用紙容器を、簡単なティーチングで、外部に露出している端面をホットメルトガンなどで被覆させることができる。本発明は、容易に紙容器をそのような改善を施し、長期に湿度の高い環境で使用するのに対応できる強度を保持できるので、メリットは大きい。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・・・・・・・注出口栓
１１・・・・・・・・フランジ
１２・・・・・・・・ヒンジキャップ
２・・・・・・・・・口栓取り付け孔
３・・・・・・・・・容器本体
３１・・・・・・・・注出口栓装着面
３１０・・・・・・・ゲーブルトップ融着部
３１１・・・・・・・側面部
３１２・・・・・・・側面部
３１３・・・・・・・側面部
３１４・・・・・・・側面部
３２１・・・・・・・天面部
３２２・・・・・・・天面部
３２２０・・・・・・融着開始線
３２３・・・・・・・天面部
３２４・・・・・・・天面部
３３１・・・・・・・底面部
３３２・・・・・・・底面部
３３３・・・・・・・底面部
３３４・・・・・・・底面部
４１・・・・・・・・側面接着部（胴部）
４１１・・・・・・・側面スカイブ処理部
４１２・・・・・・・側面折り返し融着部
４２・・・・・・・・天面接着部
４２１・・・・・・・天面スカイブ処理部
４２２・・・・・・・天面折り返し融着部
４３・・・・・・・・底面接着部
４３２・・・・・・・底面折り返し融着部
５・・・・・・・・・積層シート
５１・・・・・・・・内面融着層
５２・・・・・・・・基材層
５３・・・・・・・・外面融着層
５４・・・・・・・・端面被覆部
６・・・・・・・・・山折線
７・・・・・・・・・谷折線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014141272.tif 000013
【図１０】
2014141272.tif 000014
【図１１】
2014141272.tif 000015
【図１２】
2014141272.tif 000016
【図１３】
2014141272.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
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