(57)【要約】【課題】本発明は、紙基材を主体とする箱型もしくはトレー型紙容器ブランクに設けた小さい面積の糊代部であっても、間欠的に接着剤を糸引きなく塗布することが可能で、少量の接着剤で良好な接着強度が得られ、さらにセットタイムをも短縮することが出来るホットメルト材等の液体または加熱溶融体を用いて接着層を形成するための液体または加熱溶融体塗布装置およびこの塗布装置を用いて接着層を形成して貼り合わせ、一体化した紙容器の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】加熱もしくは保温する機構をそれぞれ有する、タンク、導管および吐出ノズル部から構成され、液体または加熱溶融体をコンプレッサーにより送り出す手段と、吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段とを備えた液体または加熱溶融体塗布装置およびこの装置を用いた紙容器の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱もしくは保温する機構をそれぞれ有する、タンク、導管および吐出ノズル部から構成され、液体または加熱溶融体をコンプレッサーにより送り出す手段と、吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段とを備えた液体または加熱溶融体塗布装置。
【請求項２】
前記吐出ノズル部が、ノズル部先端に中ぐりを施した中空部内に吐出ノズル先端が形成された構造からなることを特徴とする請求項１記載の液体または加熱溶融体塗布装置。
【請求項３】
前記吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段が、吐出ノズル部周辺外部を熱反射を有する材料で表面処理が施された筒状カバーで被うことを特徴とする請求項１または２記載の液体または加熱溶融体塗布装置。
【請求項４】
前記吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段が、吐出ノズル部周辺外部を温調可能な外部ヒーターで被うことを特徴とする請求項１または２記載の液体または加熱溶融体塗布装置。
【請求項５】
紙容器ブランクの糊代部に接着剤を用いて接着層を形成して貼り合わせ、一体化する紙容器の製造工程において、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体または加熱溶融体塗布装置を用いて、前記紙容器ブランクの糊代部にホットメルト材からなる接着剤を塗布する工程を少なくとも含むことを特徴とする紙容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙基材を主体とする箱型もしくはトレー型紙容器ブランクの糊代部に接着剤を用いて接着層を形成するための液体または加熱溶融体塗布装置およびこの塗布装置を用いて接着層を形成して貼り合わせ、一体化した紙容器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スナック菓子の折り箱、調味料等の個包装がなされたものや、缶ビールなどを集積包装するマルチパックの外層折り箱、食料品、飲料品、および小型家電製品の外装折り箱、粉末コンパクト洗剤容器の紙箱等の紙箱をサックの状態から箱組み（製函という）するにあたっては、溶剤系または水系の接着剤を糊代部に塗布し、後工程において、糊代部の接着剤をヒーターにより加温し貼り合わせることで製造されていた。
【０００３】
近年、接着剤を環境問題から溶剤系から水性系に変わりつつあるが、溶剤と水の乾燥性の違いから，従来の塗布機に付帯の乾燥オーブンでは十分な乾燥ができない場合が多々あり、水系への変化を妨げているといった問題がある。
【０００４】
一方、無溶剤系であるホットメルト材で製函することは、従来、ホットローラー等により塗布することによりダンボール箱等に使用されていたが、小さい糊代部しかもたない箱に関しては、下記の理由によりホットメルト材等の接着剤の使用は難しかった。
▲１▼間欠的に塗工することは困難である。
▲２▼ホットメルト材が髪ぐらいの細さの糸を引き、糊代部以外に混入してしまう。
▲２▼の問題に関しては、樹脂の選定により改良できる部分があり、実際にはクリアされて使用されている製品もある。そのような樹脂の多くは低温から高温まで粘性に変化が少なく、また粘性も低くすることで吐出した際の圧力（一般的には樹脂がタンク〜導管〜ノズルまで押し込められている圧力）の力で吹きつけることで、糸引きを起こさせない（糸ごと塗布面に吹きつける）ようにしている。粘性が低いため、そのような樹脂の中で耐熱性を兼ね備えているものは少なく、一般的には４０℃〜８０℃までの耐熱性までしかもたないものが主流である。
【０００５】
しかし、耐熱水に優れた、最も要求レベルの高い耐熱水性能として、１３５℃の熱水で処理するハイレトルト適性を有する紙容器が求められているが、しかしながら、糊代部に接着剤を塗布する試みにおいては、トレー、ブリックパック等の箱を点で接着させた上でレトルト処理の後にも、形状を保持させようとすると、その接着点は内圧、外圧等のストレスにさらされるためにある程度の塗布量が必要であるため、特にその接着剤が水系のエマルジョンのようなものであった場合は、ブロッキング、乾燥不足、衛生性などすべてを満足する樹脂を選定することは出来なかった。
【０００６】
また、使用材料の減量化や、無溶剤化等の環境問題、またラインの高速化などからもホットメルト材による製函をすることを求められていた。上記の▲２▼の問題に関しては、耐熱性の高い能力を持つ樹脂は、高温度でも動きが少ない。その結果、粘性はどの温度でも比較的高く（流れにくい）機械適性は悪い。また、ノズルから吐出された直後から、外気にホットメルト材等の接着剤が触れ粘性が変化（粘性低い状態から粘性高い状態へ変化）するため、樹脂が固化し糸引きがでやすいという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の技術課題を考慮してなされてもので、スナック菓子の折り箱、調味料等の個包装がなされたものや、缶ビールなどを集積包装するマルチパックの外層折り箱、食料品、飲料品、および小型家電製品の外装折り箱、粉末コンパクト洗剤容器の紙箱などの紙基材を主体とする箱型もしくはトレー型紙容器ブランクに設けた小さい面積の糊代部であっても、間欠的に接着剤を糸引きなく塗布することが可能で、少量の接着剤で良好な接着強度が得られ、さらにセットタイムをも短縮することが出来るホットメルト材等の液体または加熱溶融体を用いて接着層を形成するための液体または加熱溶融体塗布装置およびこの塗布装置を用いて接着層を形成して貼り合わせ、一体化した紙容器の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、加熱もしくは保温する機構をそれぞれ有する、タンク、導管および吐出ノズル部から構成され、液体または加熱溶融体をコンプレッサーにより送り出す手段と、吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段とを備えた液体または加熱溶融体塗布装置である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の液体または加熱溶融体塗布装置において、前記吐出ノズル部が、ノズル部先端に中ぐりを施した中空部内に吐出ノズル先端が形成された構造からなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の液体または加熱溶融体塗布装置において、前記吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段が、吐出ノズル部周辺外部を熱反射を有する材料で表面処理が施された筒状カバーで被うことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１または２記載の液体または加熱溶融体塗布装置において、前記吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段が、吐出ノズル部周辺外部を温調可能な外部ヒーターで被うことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、紙容器ブランクの糊代部に接着剤を用いて接着層を形成して貼り合わせ、一体化する紙容器の製造工程において、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体または加熱溶融体塗布装置を用いて、前記紙容器ブランクの糊代部にホットメルト材からなる接着剤を塗布する工程を少なくとも含むことを特徴とする紙容器の製造方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面に基づいて説明する。
本発明の塗布装置は、加熱もしくは保温する機構をそれぞれ有する、タンク、導管および吐出ノズル部から構成され、液体または加熱溶融体をコンプレッサーにより送り出す手段と、吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段とを備えた装置であり、吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段として、吐出ノズル部が、ノズル部先端に中ぐりを施した中空部内に吐出ノズル先端が形成された、外気温変化に影響を受けない構造とする手段、吐出ノズル周辺外部を、熱反射を有する材料で表面処理が施された筒状カバーで被う手段もしくは吐出ノズル部周辺外部を、温調可能な外部ヒーターで被う手段のいずれかの手段であることを特徴とするものである。
【００１４】
図１は、本発明の液体または加熱溶融体塗布装置の一例を示した概略側面図であり、（ａ）は、装置本体の概略図である。（ｂ）は、吐出ノズル部の側面図である。（ｃ）は、吐出ノズル部の平面図である。
本発明の液体または加熱溶融体塗布装置１０は、タンク１２、導管１３及び吐出ノズル部１４で構成される装置であり、すべて加温、保温できる機構を備えている。タンク１２は、液体または加熱溶融体を、所定の温度のまま加熱、保持するタンクであり、熱劣化や分解、架橋等起こさないように、窒素を充填、封止できるような機構を備えることが望ましいが、限定されるものではない。
【００１５】
導管１３及び吐出ノズル部１４は加温、温調ができる機構を備えてあり、液体または加熱溶融体が、コンプレッサー１１により流れるようになってある。吐出を間欠的に行う場合は、ノズルに電磁弁等を組み込んで制御すればよいが、これに限ったものではない。また、導管１３は一般的にはホース形状により取りまわしの良くしたものが使われるが、単にまっすぐな管であっても良い。製造機ラインによって適宜設計すれば良い。
【００１６】
そして、吐出ノズル部の形状が、従来の吐出ノズル部は、図７に示すような構造からなり、外気温変化にノズル部が影響を受け易い構造であるのに対し、本発明における吐出ノズル部の形状は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、吐出ノズル部が、ノズル部先端に中ぐりを施した中空部内に吐出ノズル先端が形成された、外気温変化に影響を受けない構造となっている。吐出ノズル部先端口をできるだけ周辺外気の影響により冷却されない構造とすることで、吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑えることができ、液体または加熱溶融体が糸引きを起こさないようにすることができる。
【００１７】
本発明における吐出ノズル部の形状は、上記の形状に限定されるものではなく、例えば、図２、３に示すような構造の吐出ノズル部がノズル部先端に中ぐりを施した中空部内に吐出ノズル先端が形成されたものであっても良い。
【００１８】
吐出ノズル部に限らず本発明を構成する全ての個所の材質は全て限定されるものではなく、強度、耐熱性等により選択し使用できる。
【００１９】
吐出量はノズル１４ａの径を変えることと、塗出時間（電磁弁開放時間）で制御を行えば良い。径は一般的な樹脂をスポット的に塗出した場合では、φ０．１ｍｍ〜φ０．５ｍｍ程度で、０．０１ｇ／１ｓｐｏｔ〜０．１ｇ／ｓｐｏｔ程度の塗出ができる。また、より多くの吐出量が望ましい場合は、より大きな径のノズルを使用すれば良い。また、より少ない塗出量を望む場合は、小さい径のノズルを使用すれば良い。
【００２０】
さらに、吐出性が一般的に悪い融点の高い液体または加熱溶融体を、小さい糊代部に間欠的に糸引きなく吐出することで製函をするために重要な、吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える機構を以下の方法で抑えることで糸引きを起こさないようにすることができる。
【００２１】
また、図４に示すように、吐出ノズル部に、熱反射を有する材料で表面処理が施されてある筒状のカバー１７を備えることで、ノズル１９ａ吐出口から吐出面までいたる経路の温度を出来るだけ高く保ってやることで糸引きをなくすことが出来る。この場合、筒状のカバーも温調が可能である方が望ましいが、筒状の内面を熱反射をおこす表面処理（鏡面処理等）をおこなうことにより、液体または加熱溶融体自身の熱量損失を防止するだけでも効果は大きい。表面処理はどのようなものでも、目的に添うものであれば良い。
【００２２】
さらに、図５に示すように、吐出ノズル部１９に、温調可能な外部ヒーター１８を備えることで、ノズル１９ａから吐出される先端の部分（外気に接している部分）の温度を下げないよに外部ヒーターにより積極的に加温、温調をおこなうことで液体または加熱溶融体の瞬間的な粘度低下を抑えるまたはなくすことで、液体または加熱溶融体のノズル先端にのこる糸のようなカス（糸引き、溜まりなどという）の発生をなくすことが出来る。ヒータの形状、方法は特に限定されない。温調ができれば良い。
【００２３】
上記の吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える機構を、従来の吐出ノズル部１９に、温調可能な外部ヒーター１８もしくは熱反射を有する材料で表面処理が施されてある筒状のカバー１７を備えた例を示したが、勿論図２、３に示したような、ノズル部先端に中ぐりを施した中空部内に吐出ノズル先端が形成された構造からなる吐出ノズル部１５，１６に備えることもできる。例えば、図２に示した吐出ノズル部１５に熱反射を有する材料で表面処理が施されてある筒状のカバー１７を備えた例を図６に示した。
【００２４】
次ぎに、本発明の液体または加熱溶融体塗布装置を用いて、紙容器ブランクの糊代部にホットメルト材からなる接着剤を用いて接着層を形成して貼り合わせ、一体化する紙容器の製造方法について説明する。
図８は、本発明の耐熱水性紙容器としてトレー型紙容器の一例を示した概略図であり、（ａ）は、容器ブランクの平面図である。（ｂ）は、トレー型耐熱水性紙容器の斜視図である。（ｃ）は、（ｂ）に示したトレー型耐熱水性紙容器のＸＹ平面の断面図である。図２は、本発明の耐熱水性紙容器として箱型紙容器の一例を示した概略図であり、（ａ）は、容器ブランクの平面図である。（ｂ）は、トレー型耐熱水性紙容器の斜視図である。
図８に示すように、本発明の一実施例としてのトレー型耐熱水性紙容器２２は、容器を構成する紙を主体とする基材として、片面に樹脂フィルム層２５を積層した厚み方向の全層に樹脂が分散してなる繊維構造物層２４からなる紙容器ブランク２０の糊代部２１に接着剤としてホットメルト材２６を本発明の液体または加熱溶融体塗布装置により塗布して接着層を形成して貼り合わせ、一体化した耐熱水性紙容器である。本発明の紙容器は、トレー型容器に限定されるものではなく、図９に示すように、箱型紙容器２９であっても良い。
【００２５】
本発明における紙基材としては、セルロース繊維を主体とする構造物のことを指し、スラリー状のパルプからつくられる、一般的な普通紙、段ボール紙、コートボール紙、カップ原紙、もしくはパルプモールド体のようなセルロース構造物が好ましく使用できる。
さらに、紙基材に耐熱水性を要求されるような場合は、上記紙基材として繊維構造物の厚み方向の全層に、ポリイソシアネート系化合物の末端イソシアネート種がイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）あるいはキシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）からなるポリイソシアネート樹脂を含浸・分散させた紙基材を用いることにより耐熱水性紙容器が得られる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の液体または加熱溶融体塗布装置により、一例として、紙容器ブランクの糊代部に接着剤を用いて接着層を形成して貼り合わせ、一体化する箱型もしくはトレー型紙容器を製造する場合、容器ブランクに、接着剤となる液体または加熱溶融体として融点の高いホットメルト材を使用しても、小さい糊代部に間欠的にホットメルト材を糸引きなく吐出することが可能である。また、糊代部面へのホットメルト材のくいつきが良いために、少量のホットメルト材で良好な接着強度が得られる。さらに、セットタイム（接着面にホットメルト材を塗布して保持する時間）をも短縮することが出来ることから、本発明の液体または加熱溶融体塗布装置を組み合わせた製函システムを設計することが可能となる。
【００２７】
本発明の液体または加熱溶融体塗布装置を組み合わせた製函システムにより、スナック菓子の折り箱、調味料等の個包装がなされたものや、缶ビールなどを集積包装するマルチパックの外層折り箱、食料品、飲料品、および小型家電製品の外装折り箱、粉末コンパクト洗剤容器の紙箱などに使用される箱型もしくはトレー型紙容器を提供できる。また、必要に応じて紙基材を適宜選択することで、耐水性、耐熱性および耐熱水性に優れる耐熱水性紙容器も提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における液体または加熱溶融体塗布装置の一例を示したもので、（ａ）は、装置本体側面図である。（ｂ）は、吐出ノズル部側面図である。（ｃ）は、吐出ノズル部正面の平面図である。
【図２】本発明における液体または加熱溶融体塗布装置の吐出ノズル部の形状の一例を示したものであり、（ａ）は、その吐出ノズル部正面の平面図である。（ｂ）は、その吐出ノズル部側面の断面図である。
【図３】本発明における液体または加熱溶融体塗布装置の吐出ノズル部の形状の他の例を示したものであり、（ａ）は、その吐出ノズル部正面の平面図である。（ｂ）は、その吐出ノズル部側面の断面図である。
【図４】本発明における液体または加熱溶融体塗布装置の吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段の一例を示したもので、（ａ）は、吐出ノズル部正面の平面図である。（ｂ）は、吐出ノズル部側面の断面図である。
【図５】本発明における液体または加熱溶融体塗布装置の吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段の他の例を示したもので、（ａ）は、吐出ノズル部正面の平面図である。（ｂ）は、吐出ノズル部側面図である。
【図６】本発明における液体または加熱溶融体塗布装置の吐出ノズル部周辺外部の温度の低下を抑える手段のさらに別の例を示したもので、（ａ）は、吐出ノズル部正面の平面図である。（ｂ）は、吐出ノズル部側面図である。
【図７】従来の吐出ノズル部の一例を示したもので、（ａ）は、吐出ノズル部正面の平面図である。（ｂ）は、吐出ノズル部側面図である。
【図８】本発明の耐熱水性紙容器としてトレー型紙容器の一例を示した概略図であり、（ａ）は、容器ブランクの平面図である。（ｂ）は、トレー型耐熱水性紙容器の斜視図である。
【図９】本発明の耐熱水性紙容器として箱型紙容器の一例を示した概略図であり、（ａ）は、容器ブランクの平面図である。（ｂ）は、箱型耐熱水性紙容器の斜視図である。
【符号の説明】
１０・・・液体または加熱溶融体塗布装置
１１・・・コンプレッサー
１２・・・タンク
１３・・・導管（ホース）
１４、１５、１６、１９・・・吐出ノズル部
１４ａ、１５ａ、１６ａ、１９ａ・・・ノズル
１７・・・円筒状熱反射カバー
１８・・・ヒーター
２０、２７・・・ブランク板
２１、２８・・・糊代部
２２、２３・・・トレー型紙容器
２４・・・紙基材層
２５・・・樹脂フィルム層
２６・・・ホットメルト材層（接着層）
２９・・・箱型紙容器
【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】
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