(57)【要約】【課題】ゲーベルトップ型の紙容器に使用される積層体の最内層の熱可塑性樹脂の面に抗ヒートシール剤を塗布する方法とは異なる方法によって、容易に開口部を形成することができる紙容器を提供することにある。【解決手段】本発明は、板紙を基材として最内層に熱可塑性樹脂を積層した積層体を使用し、４枚の側パネルからなる４角柱状の胴部の上辺に連設した対向する屋根部折り込み側パネルをそれぞれ斜め折れ線により内方に折り込み、残りの対向する屋根パネルを内側に折り曲げて切妻形の屋根部を形成し、屋根パネルの上辺に連設したリブにより屋根部折り込み側パネルの上辺に連設した折り込みリブを挟むように重ね合わせた重合部をヒートシールして成形した紙容器において、重合部の最内層の熱可塑性樹脂の面の少なくとも一部に電子線照射により電子線照射パターンを形成したことを特徴とする紙容器である。【選択図】図４
2006111314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板紙を基材として最内層に熱可塑性樹脂を積層した積層体を使用し、４枚の側パネルからなる４角柱状の胴部の上辺に折れ線を介して連設した対向する屋根部折り込み側パネルをそれぞれ斜め折れ線により内方に折り込み、残りの対向する屋根パネルを内側に折り曲げて切妻形の屋根部を形成し、前記屋根パネルの上辺に連設したリブにより前記屋根部折り込み側パネルの上辺に連設した折り込みリブを挟むように重ね合わせた重合部をヒートシールして成形した紙容器において、
前記重合部の最内層の前記熱可塑性樹脂の面の少なくとも一部に電子線照射により電子線照射パターンを形成したことを特徴とする紙容器。
【請求項２】
開口側の前記折り込みリブの内面とそれが対向する前記リブの双方か、あるいはいずれか一方の内面に所定のパターンで電子線照射により電子線照射パターンを形成したことを特徴とする請求項１に記載の紙容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、牛乳、果汁飲料等のゲーベルトップ型紙容器に易開封性を付与する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
牛乳、果汁飲料、乳製飲料、ミネラルウオーター等の液体用の紙容器として定着しているゲーベルトップ型紙容器（切妻屋根型紙容器）においては、リブ（トップパネル）の内面に抗ヒートシール剤を部分コートし、リブ同志のヒートシール強度を部分的に弱めることにより、その部分からの開封をし易くした開口部を形成する技術は一般的である（例えば、特許文献１参照。）。また紙容器とは別に用意されたプラスチック製のスパウトを屋根部に外側から突き刺して固定し、中身の液体をスパウトから注出する方法も提案されている。さらに屋根部にキャップ付きのプラスチックの注出口具がヒートシールで取り付けられたもの、さらに、注出口具がワンピースのプラスチック成形品であって、一体成形されたプルタブを手前に引くと弱め線から成形品が破壊されて注出口が開口するエコノミータイプも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】実開平９−１９１号公報
【特許文献２】実公平３−１３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、リブ部分の裏面に抗ヒートシール剤層を設ける場合は、カートン内面のリブの所定の位置に抗ヒートシール剤を部分コートする工程で乾燥等の手間がかかり、また、抗ヒートシール剤の塗布量にバラツキを生じ易く安定性に欠ける危険性があり、その場合、開封不良を起こす原因となるという問題がある。
【０００４】
また、カートンとは別に用意されたスパウトを外側から突き刺す方法は、スパウトを繰返し使用すればトータルコストは安くなるが、紙容器入り商品の使用時点に必ずスパウトがなければならないという不便さがあり、同じスパウトを別の異なる内容物の紙容器にそのまま使用すると中身が混合するという問題があり、洗浄なしの繰返し使用は衛生的にも問題がある。
【０００５】
さらに、プラスチックの注出口具を個々のゲーベルトップカートンの屋根部に取り付けたものは、たとえそれがエコノミータイプのものであってもコストアップに繋がるという問題があり、さらに紙とプラスチックの分別廃棄を難しくするという問題もある。
【０００６】
今日、小売り業界の要求によって紙容器の流通段階での液漏れを少なくする為に、成形充填機におけるヒートシール時の圧力を高める傾向にあり、このようにして成形された紙容器はエンドユーザーによって開けにくくなってきている。一方において、エンドユーザーの清潔で開け易い紙容器への要求は強まるばかりである。業界はこのような二律背反的問題を抱えている。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、ゲーベルトップ型の紙容器に使用される積層体の最内層の熱可塑性樹脂の面に抗ヒートシール剤を塗布する方法とは異なる方法によって、容易に開口部を形成することができる紙容器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するためになされた本発明は、板紙を基材として最内層に熱可塑性樹脂を積層した積層体を使用し、４枚の側パネルからなる４角柱状の胴部の上辺に折れ線を介して連設した対向する屋根部折り込み側パネルをそれぞれ斜め折れ線により内方に折り込み、残りの対向する屋根パネルを内側に折り曲げて切妻形の屋根部を形成し、前記屋根パネルの上辺に連設したリブにより前記屋根部折り込み側パネルの上辺に連設した折り込みリブを挟むように重ね合わせた重合部をヒートシールして成形した紙容器において、前記重合部の最内層の前記熱可塑性樹脂の面の少なくとも一部に電子線照射により電子線照射パターンを形成したことを特徴とする紙容器である。また、開口側の前記折り込みリブの内面とそれが対向する前記リブの双方か、あるいはいずれか一方の内面に所定のパターンで電子線照射により電子線照射パターンを形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ゲーベルトップ型紙容器の基材である積層体の最内層の熱可塑性樹脂層を部分的に加工して、すなわち、屋根パネルの上辺に連設したリブにより屋根部折り込み側パネルの上辺に連設した折り込みリブを挟むように重ね合わせて形成した重合部の最内層の熱可塑性樹脂の面の少なくとも一部に電子線照射により電子線照射パターンを形成したことにより、容易に、清潔に注出口を開口させることができ、従来の抗ヒートシール剤方式に較べて、均一な加工を行うことでき、安定した開封が可能であり、液漏れの不安要因も防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の紙容器について図面を用いて詳しく説明する。図１は本発明による紙容器Ａの外観形状を示す斜視図であり、図２は本発明の紙容器Ａを組み立てる前のブランク１０の展開図である。図２に示すように、本発明による紙容器Ａのブランク１０における胴部分Ｄは側パネル１〜４と糊代片５が折れ線ａ、ｂ、ｃ、ｄを介して連設され、その上辺には、屋根部分Ｇとして、上部側パネルすなわち切妻型屋根を形成する屋根パネル２Ｇ、４Ｇと切妻（切妻屋根の両端の山形の壁の部分）に相当する屋根部折り込み側パネル１Ｇ、３Ｇが折れ線ｅを介して連接され、そして、その上辺には、リブ部分Ｔとして、折り込みリブ１Ｔ、３Ｔとそれを包み込んで合掌シールするリブ２Ｔ、４Ｔが、折れ線ｆを介して連設されている。また、屋根部折り込み側パネル１Ｇ、３Ｇに斜めに折り込む斜め折れ線ｈ、ｈ、折れ線ｊ、ｊがそれぞれ設けられている。紙容器Ａに内容物を充填した後、リブ同志のヒートシールによりトップシールが行われる。なお、底部分Ｂは胴部分Ｄの下辺に折れ線ｇを介して連設された部分で構成され、これらがヒートシールされて平らな液洩れのない底部が形成されるようになっている。
【００１１】
本発明の紙容器Ａに使用する積層体の積層構成は従来から使用されている板紙層の両面をポリオレフィン系樹脂でコートしたものが好適に使用され、ポリオレフィン系樹脂としては低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル、エチレン・ビニルアルコール共重合体等の中から選択すればよい。さらに板紙単体に代わって、紙／ポリエチレン／アルミニウム箔、紙／エチレン・アクリル酸共重合体／アルミニウム箔、紙／ポリエチレン／アルミニウム箔／二軸延伸ポリエステル等の積層体を用いてもよい。
【００１２】
上記の積層体を加工して作製したブランク１０から本発明の紙容器Ａを成形するには、まず折れ線ｃ（右）と折れ線ａによってブランク１０を縦に三つ折りし、糊代片５と側パネル１、屋根部折り込み側パネル１Ｇ、折り込みリブ１Ｔをヒートシールして筒貼りし、フラットな折り畳まれた状態とする。この折り畳まれた状態の紙容器を成形充填機に供給して、角柱状に起こし、まず底部を成形し、内容物を充填後、切妻型屋根を成形し、最後にリブ部分Ｔをヒートシールで密封する。このトップシールは、まず最初に屋根部折り込み側パネル１Ｇ、３Ｇを、斜めの折れ線ｈ、ｈ、折れ線ｊ、ｊと折れ線ｅによって内側に折り込むと、その上部の折り込みリブ１Ｔ、３Ｔは中央の折れ線ｋ、ｌで二つに折れ、それと連動して、残るリブ２Ｔ、４Ｔも同時に内側に倒れ込み、２重に折り畳まれた折り込みリブ１Ｔ、３Ｔを間に挟みこんで合掌シールされて、トップシールが完結し、ゲーブルトップ型の紙容器Ａに仕上がる。この場合、重合される４枚のリブ間は熱可塑性樹脂層によって熱溶着する。
【００１３】
図３はゲーブルトップ型の紙容器の開封説明図である。図３−ａは開口前の状態を示す斜視図である。紙容器開封側の屋根部折り込み側パネル３Ｇと重なる屋根パネル２Ｇと屋根パネル４Ｇを両手で左右に強く開くと、４重にヒートシールされている折り込みリブ３Ｔ、リブ２Ｔ、４Ｔは折り込みリブ３Ｔ同士から剥離して、図３−ｂに示すようにリブ部分はＴ字型となる。この左右を矢印のように指で押さえ込みながら手前に引くと折り込みリブ３Ｔの５本の折れ線が交わる点から剥離が始まり、その剥離は左右と上方とに広がって最終的に図３−ｃに示すように注出口Ｍを開口させることができる。
【００１４】
図３−ｂに示すＴ字型の半開封の状態までは若干力を要するが誰にでも容易に開くことできる。この状態から、図３−ｃに示すように、いかに容易に開封するかが、本発明の課題であり、以下その手段を説明するが、その前に従来の抗ヒートシール剤方式について説明しておく。従来の抗ヒートシール剤は紙容器のブランクの内面に予め図４−ｃに示すパターンの３か所に部分コートされている。折り込みリブ３Ｔは中央で折り畳まれて対向するリブ２Ｔ、４Ｔの内面同志で熱圧着されるが、抗ヒートシール剤が介在すると接着せず、仮に接着したとしても弱接着の状態を保っている。従って、この部分の剥離強度は小さく、抗ヒートシール剤層の界面で容易に剥離する。また、図４−ａ、ｂに示すように、抗ヒートシール剤をヒートシールされる片面に部分コートしたパターンであってもこの部分の剥離強度を小さくすることができる。
【００１５】
本発明におけるポイントは、抗ヒートシール剤に代わって、折り込みリブ１Ｔ、リブ２Ｔ、折り込みリブ３Ｔの内面に図４に示すような所定の位置に電子線照射により電子線照射パターンＰを形成することである。この電子線照射パターンＰは、図４−ａ、ｂに示すように、対向するリブ内面のいずれか一方に所定の形状の電子線照射パターンＰを設けるか、あるいは、図４−ｃに示すように、対向する面の双方に設けてもよい。この電子線照射パターンＰの形状は必ずしも図４に示すような矩形にこだわる必要はない。また、図４−ｄに示すように、折れ線ｅを含んだ形状としてもよい。
【００１６】
以上のような電子線照射を折り込みリブ１Ｔ、リブ２Ｔ、折り込みリブ３Ｔに対して施すことによって、従来の抗ヒートシール剤を施した場合と同様に、対向する折り込みリブ２Ｔとリブ４Ｔ、折り込みリブ３Ｔとリブ２Ｔ、４Ｔ間のヒートシール強度を弱めることができ、優れた易開封性が得られ、容易に注出口Ｍを形成できる作用効果を生み出すことができる。
【００１７】
つぎに、電子線照射パターンＰを形成する方法について説明する。電子線照射パターンＰの加工は、公知の紙容器を作製する工程において、同時あるいは連続して行うことができる。すなわち、公知の電子線照射装置等を使用し、そのブランクの所定の位置に部分的に２５〜５００ｋＧｙの範囲の電子線を照射して電子線照射パターンＰを形成する。この電子線が照射された電子線照射パターンＰのポリオレフィン系樹脂層は架橋され、ホットエアーで炙っても溶融しにくく接着しにくくなり、ヒートシール後の剥離が可能となる。
【００１８】
上記において、電子線照射線量が、２５ｋＧｙ未満であると、ヒートシールにおける接着性を弱くすることができず剥離が不可能となり、一方、電子線照射線量が、５００ｋＧｙを越えると、分解物として生成する、例えば、カルボン酸等による臭気等が発生するという理由から好ましくないものである。なお、電子線照射の条件は、積層体の最内層に使用する樹脂の種類、厚さ等により適宜設定する必要がある。
【００１９】
電子線を部分的に照射するためには、固定された金属遮蔽板に間欠送りで用紙を供給するか、金属の円筒上のシリンダー内に照射装置を設置しシリンダーを回転させ用紙を供給すれば連続的に照射することも可能である。
【実施例】
【００２０】
本発明による液体紙容器を牛乳に適用し、内容量１０００ｍｌのカートンブランクを作製した。カートン基材には、現在牛乳用に使用されているウエアーハウザー社製の次の積層構成からなるものをそのまま流用した。すなわち、表面から順に、ポリエチレン１６ｇ／ｍ2／晒クラフト紙３１３ｇ／ｍ2／ポリエチレン２７ｇ／ｍ2の層構成からなるもので、全体の坪量は３５６ｇ／ｍ2である。この積層材からなるカートンブランクの折り込みリブ１Ｔの裏面に図４−ｃのような電子線照射パターンＰを形成するために、電子線照射装置（岩崎電気株式会社製、ＣＢ２５０／３０／２０ｍＡ）を使用し、３００ｋＧｙの電子線を搬送速度８ｍ／ｍｉｎの条件で照射した。この電子線を部分的に照射した。このような加工を施して得られた本発明によるブランク１０を従来と同一のフレームシーラー機で筒貼りした後、ミルク用成形充填機によって、同じ条件で成形、充填、シールを行った。このようにして得られた製品の中から無作為に２０個のサンプルを抽出し、５人のパネラーで開口のテストを行ったところ、従来の抗ヒートシール剤を使用している製品との違和感はなく容易に開口することが判明した。さらにプッシュプルスケール（今田製作所（株）製）で開口時の剥離抵抗値をリブ部に何も加工をしない比較例サンプルを加えてテストし、次の結果を得た。
抗ヒートシール剤使用のカートン              １．４  Ｋｇ
電子線照射によるカートン（本発明）          １．３  Ｋｇ
比較例（加工の全くないカートン）            ３．０  Ｋｇ
以上の結果から判るように、本発明による液体紙容器は抗ヒートシール剤を用いる場合と遜色のない易開封性を有している。なお、図４に示した他の電子線照射パターンＰの位置によっては、初期の抵抗値、途中の抵抗値に多少の違いはあるが、感覚的には殆ど同じ力で開封可能であった。
【００２１】
本発明による紙容器は上述した実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。たとえば、本実施例のゲーベルトップ型紙容器のブランクはピュアーパック型で描かれているが他の種類のゲーベルトップ型紙容器にも有効である。また本発明による紙容器の水平断面は正方形であるが、矩形であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、牛乳、果汁飲料等のゲーベルトップ型紙容器に広く利用することができ、特に、易開封性を付与するゲーベルトップ型紙容器に広く利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の紙容器の外観形状を示す斜視図である。
【図２】本発明の紙容器のブランクを示す展開図である。
【図３】本発明の紙容器を開封して注出口を形成する手順を説明する斜視図である。
【図４】本発明の紙容器のブランクにおける電子線照射パターンを示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ    紙容器
Ｄ    胴部分
１〜４  側パネル
５    糊代片
Ｇ    屋根部分
１Ｇ    屋根部折り込み側パネル
２Ｇ    屋根パネル
３Ｇ    屋根部折り込み側パネル
４Ｇ    屋根パネル
Ｔ    リブ部分
１Ｔ    折り込みリブ（トップパネル）
２Ｔ    リブ（トップパネル）
３Ｔ    折り込みリブ（トップパネル）
４Ｔ    リブ（トップパネル）
ａ〜ｉ  折れ線
ｈ〜ｊ  斜め折れ線
ｋ、ｌ  折れ線
１０    ブランク
Ｍ    開口部
Ｐ    電子線照射パターン
【図１】
2006111314.tif 000003
【図２】
2006111314.tif 000004
【図３】
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【図４】
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