(57)【要約】【課題】スパウトやキャップを分別することなく紙として廃棄することができ、しかも自由なキャップ形状とすることができる紙樹脂複合キャップ及びこれを用いた紙製液体容器を提供する。【解決手段】本発明の紙樹脂複合キャップは、５０質量％を超え９０質量％未満の紙成分を樹脂成分中に混錬した紙樹脂複合材料を、キャップ形状に成形したものである。紙成分のセルロース繊維長は３０μｍ以上、３００μｍ未満であることが好ましい。また本発明の紙製液体容器は、紙製の容器本体１に取り付けられたスパウト２及びキャップ３を、５０質量％を超え９０質量％未満の紙成分を樹脂成分中に混錬した紙樹脂複合体により形成したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成分中に、５０質量％を超え９０質量％未満の紙成分を混錬した紙樹脂複合材料を、キャップ形状に成形したことを特徴とする紙樹脂複合キャップ。
【請求項２】
紙樹脂複合材料が、さらに分散剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の紙樹脂複合キャップ。
【請求項３】
紙成分のセルロース繊維長が３０μｍ以上、３００μｍ未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の紙樹脂複合キャップ。
【請求項４】
紙製の容器本体に取り付けられたスパウト及びキャップを、樹脂成分中に、５０質量％を超え９０質量％未満の紙成分を混錬した紙樹脂複合体により成形したことを特徴とする紙製液体容器。
【請求項５】
紙樹脂複合材料が、さらに分散剤を含むことを特徴とする請求項４に記載の紙製液体容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄が容易な紙樹脂複合キャップ及びこれを用いた紙製液体容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
容器の注ぎ口に用いられるキャップの材質は、金属や樹脂が一般的であり、近年普及している紙製液体容器のキャップもほとんどが樹脂製である。
【０００３】
紙製液体容器は各家庭において内容液を消費した後は廃棄物として処分されるが、多くの地方自治体では紙と樹脂とを分別廃棄することを住民に対して要求している。このため消費者は紙製液体容器の容器本体からキャップ及びキャップを取付けるためのスパウトと呼ばれる部分を分離し、それぞれ別の廃棄物収集袋に入れて廃棄する必要がある。
【０００４】
しかし、紙製液体容器の容器本体とスパウトとは、搬送中に内容液が漏れるおそれのないように強固に接合されているので、容器本体からスパウトを分離することは簡単ではなく、特に手指の力が低下してきた高齢者にとっては非常に困難な作業である。
【０００５】
この問題を解決するために、スパウトとキャップとを共に紙製とした紙製液体容器が、特許文献１に開示されている。しかしこのスパウトとキャップは紙基材の内外面に、熱可塑性樹脂層を積層した材質からなるものであるから、金属や樹脂のように自由な形状に成形することができず、円筒形の単純形状とせざるを得なかった。従って、金属製キャップや樹脂製キャップに一般的に採用されているＰＰ機能（ピルファープルーフ機能）を持たせたりすることはできなかった。またデザインの自由度も大幅に限定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２３８６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、消費後にスパウトやキャップを分別することなく紙として廃棄することができ、しかも自由なキャップ形状とすることができる紙樹脂複合キャップ及びこれを用いた紙製液体容器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上記の課題を解決するために検討を重ねた結果、紙と樹脂との複合材料は、紙成分の比率が５０質量％を超えれば紙として廃棄できること、また樹脂中にセルロース繊維を混錬した複合材料は、樹脂と同様に成形可能であることを確認した。
【０００９】
本発明はこのような知見に基づいて完成されたものであって、本発明の紙樹脂複合キャップは、樹脂成分中に、５０質量％を超え９０質量％未満の紙成分を混錬した紙樹脂複合材料を、キャップ形状に成形したことを特徴とするものである。
【００１０】
なお請求項２のように、紙樹脂複合材料が、さらに分散剤を含むことが好ましい。また請求項３のように、紙成分のセルロース繊維長が３０μｍ以上、３００μｍ未満であることが好ましい。
【００１１】
また本発明の紙製液体容器は、紙製の容器本体に取り付けられたスパウト及びキャップを、樹脂成分中に、５０質量％を超え９０質量％未満の紙成分を混錬した紙樹脂複合体により成形したことを特徴とするものである。なお請求項５のように、紙樹脂複合材料が、さらに分散剤を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の紙樹脂複合キャップ及びこれを用いた紙製液体容器は、５０質量％を超え９０質量％未満の紙成分を樹脂成分中に混錬したものであるから、紙として廃棄することができる。このため従来のように廃棄する際に容器本体からスパウトを分離する必要はなくなり、高齢者にも廃棄が容易となる。
【００１３】
また本発明の紙樹脂複合キャップは、従来のように紙基材の内外面に熱可塑性樹脂層を積層した材質ではなく、樹脂中に紙成分であるセルロース繊維を混錬したものであるから、キャップ形状に成形することが可能であり、ＰＰ機能を持たせることもでき、またデザインの自由度も確保することができる。特に紙成分のセルロース繊維長を３００μｍ未満とすれば、成形性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の紙製液体容器の斜視図である。
【図２】他の実施形態の紙製液体容器の斜視図である。
【図３】他の実施形態の紙製液体容器の斜視図である。
【図４】他の実施形態の紙製液体容器の斜視図である。
【図５】他の実施形態の紙製液体容器の斜視図である。
【図６】他の実施形態の紙製液体容器の斜視図である。
【図７】他の実施形態の紙製液体容器の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態の紙製液体容器の斜視図であり、１は紙製の容器本体、２はその上部に取り付けられたスパウト、３はこのスパウト２の抽出口４を封止する紙樹脂複合キャップである。紙樹脂複合キャップ３はＰＰ機能のためのリング５を備えている。
【００１６】
紙製の容器本体１は従来と同様、紙基材の内外面に熱可塑性樹脂層を積層した材質からなるものであるが、紙樹脂複合キャップは、５０質量％を超え９０質量％未満の紙成分を樹脂成分中に混錬した紙樹脂複合材料を、キャップ形状に成形したものであり、スパウト２も同じ紙樹脂複合材料を成形したものである。
【００１７】
具体的には、ポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂に、紙成分であるセルロース繊維を混錬したものである。セルロース繊維としては、紙製の容器本体１の製造工程において発生する紙素材の断片を回収したものや、市場から回収された古紙を解離・粉砕したものを用いることができる。
【００１８】
セルロース繊維長は、３０μｍ以上、３００μｍ未満とすることが好ましい。セルロース繊維長が３００μｍ以上となると流動性が低下するため、成形性が低下する。逆にセルロース繊維長が３０μｍ以下となるまで粉砕するためには、粉砕コストが嵩むので好ましくない。
【００１９】
上記の紙樹脂複合材料は５０質量％を超え９０質量％未満の紙成分を樹脂成分中に混錬したものである。紙成分が５０質量％を超えないと紙として廃棄することができないので、本発明の課題を達成することができない。逆に紙成分が９０質量％以上となると相対的に樹脂成分が低下するので流動性が低下し、キャップ形状に成形することが困難となる。
【００２０】
この紙樹脂複合材料には、さらに分散剤を含ませることが好ましい。分散剤は、紙成分であるセルロース繊維を樹脂成分中に均一に分散させるための成分であり、その含有率は５〜２０質量％程度とすることが好ましい。
【００２１】
分散剤としては、例えばステアリン酸を用いることができる。しかし分散剤はステアリン酸に限定されるものではなく、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステル等を用いることもできる。
【００２２】
成形法は、一般的な射出成形法を採用することができる。上記の紙樹脂複合材料は例えばディスクダイ式ペレタイザーにより溶融混合することなくペレットとし、射出成型機に供給される。成形法としては、圧縮成形法を採用することも可能である。このように射出成形が可能であるから、従来と同様の複雑形状とすることもでき、ＰＰ機能を持たせることも可能である。
【００２３】
なお、内容物との接触面を樹脂成分のみで構成することが好ましく、射出成形や圧縮成形において、表層を樹脂成分にすることができる。また、インサート成形やダブルインジェクション成形、コーティングなどで、確実に内表面を樹脂成分とすることができる。
【００２４】
成形されたスパウト２及び紙樹脂複合キャップ３は、従来と同様に紙製の容器本体１に取り付けられ、紙製液体容器となる。その内部に充填される液体がしみ出すことを防止するため、スパウト２及び紙樹脂複合キャップ３は内容物との接触面を樹脂成分のみで構成した構造とすることが好ましい。通常の射出成形を行えば、流動性に優れた樹脂成分がモールド内面に接触して凝固するため、内容物との接触面を樹脂成分のみで構成することができるが、確実性を増すために樹脂フィルムを内容物との接触面に配置することも可能である。
【００２５】
このようにして得られた紙樹脂複合キャップ及びこれを用いた紙製液体容器は、５０質量％を超え９０質量％未満の紙成分を樹脂成分中に混錬したものであるから、紙製の容器本体１からスパウト２及び紙樹脂複合キャップ３を分離する必要がなく、紙としてそのまま廃棄することができる。また任意形状に成形することができるので、デザインの自由度が制限されることもない。
【００２６】
なお、紙製の容器本体１や紙樹脂複合キャップ３の形状は図１に示した形状に限定されることなく、図２から図７に示す他の実施形態のような形状としてもよい。また紙樹脂複合キャップ３の取付け位置も、限定されるものではない。
【実施例】
【００２７】
牛乳用紙カートンの素材となるブランクの切断工程で発生したカートン屑を回収し、表面の樹脂層を残したまま粉砕して繊維長が３０μｍ以上、３００μｍ未満の範囲内にある紙成分を得た。これを乾燥させたうえで、樹脂成分であるポリプロピレンに混合した。また分散剤としてのステアリン酸を加え、ディスクダイ式ペレタイザーにより溶融混合することなくペレットとした。
【００２８】
各成分の比率を表１に示すように変化させ、成形性を×△○◎の４段階で目視評価した。成形性×は成形不能を意味するものである。また、紙としてそのまま廃棄できるものを廃棄性○とした。なお、各成分の数値は質量％である。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
本発明の範囲内にあるナンバー１〜５は何れも成形性が◎〜△であり、紙としてそのまま廃棄できるので廃棄性も○であった。紙成分が９０質量％以上のナンバー６は、樹脂成分が不足するため成形不良となった。紙成分を４０質量％としたナンバー７は、成形性は◎であったが、紙としてそのまま廃棄できないので，廃棄性が×であった。
【００３１】
次に、繊維長と成形性との関係を評価する成形テストを行った。上記ナンバー１の組成（紙成分51％、樹脂成分40％、分散剤9％）に固定し、セルロース繊維長のみを表２のように変化させてキャップを射出成形し、ねじ山などの成形性を目視評価した。
【００３２】
【表２】
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【００３３】
いずれの繊維長でもキャップを成形することは可能であったが、繊維長が300μｍを超えるとねじ山の一部にごく微細な「引け」が観察された。繊維長が400μｍを超えると流動性に影響が出始め、成形温度の変更と射出時間の調整が必要となった。さらに繊維長が1000μｍとなるとキャップの密封性に影響はないものの、容易に目視可能な「引け」が観察された。
【００３４】
以上に説明したように、本発明は、分別することなく紙として廃棄することができ、しかも自由なキャップ形状とすることができる紙樹脂複合キャップ及びこれを用いた紙製液体容器を提供するものである。
【符号の説明】
【００３５】
１  紙製の容器本体
２  スパウト
３  紙樹脂複合キャップ
４  抽出口
５  リング
【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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