(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低密度ポリエチレン樹脂又は中密度ポリエチレン樹脂からなるポリエチレンン樹脂層単体と、紙と、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート又はメチルペンテンポリマーからなる最外層の三層からなる積層体のブランクの前記ポリエチレンン樹脂層を内面側にして成形されたフランジ部を有する紙トレーと、前記フランジ部に熱シールされるシール蓋とからなる密封型紙トレー容器の製造方法であって、多角形の隅の角部の前記フランジ部となる領域あるいは側面となる領域には、外周端から円弧の中心に向かって複数の押し罫を設け、前記紙トレーを成形する成形型の雌型の温度を１５０〜２００℃の範囲とし、雄型の温度を前記ポリエチレンン樹脂層の樹脂の熱変形温度（ＪＩＳ  Ｋ−７２０７）より１０℃以上低い温度で成形し、内容物を充填後、前記シール蓋を熱シールすることを特徴とする密封型紙トレー容器の製造方法。
【請求項２】
低密度ポリエチレン樹脂又は中密度ポリエチレン樹脂からなるポリエチレンン樹脂層単体と紙の二層からなる積層体のブランクの前記ポリエチレンン樹脂層を内面側にして成形されたフランジ部を有する紙トレーと、前記フランジ部に熱シールされるシール蓋とからなる密封型紙トレー容器の製造方法であって、多角形の隅の角部の前記フランジ部となる領域あるいは側面となる領域には、外周端から円弧の中心に向かって複数の押し罫を設け、前記紙トレーを成形する成形型の雌型の温度を１５０〜２００℃の範囲とし、雄型の温度を前記ポリエチレンン樹脂層の樹脂の熱変形温度（ＪＩＳ  Ｋ−７２０７）より１０℃以上低い温度で成形し、内容物を充填後、前記シール蓋を熱シールすることを特徴とする密封型紙トレー容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封型紙トレー容器およびその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、フランジ部を平滑な面に形成し、シール蓋を熱シールした密封型紙トレー容器およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、紙を成形して皿状（トレー）にした容器は、使い捨ての容器として使用されている。さらに、紙を深く成形した容器、いわゆる深絞り紙トレーも実用化されている。この深絞り紙トレーでは、フランジ部は、耐熱性のある樹脂からなる熱可塑性樹脂層を表面に積層した板紙のブランク、あるいはフランジ部にあらかじめ押し罫を施したブランクを、凹凸の型を用いて熱と圧力で絞り込むという成形方法で形成していた。
【０００３】
一般的な紙皿（紙トレー）では、絞りが浅く、成形時に全体的にシワが入りにくく、凹凸の少ないフランジ部（周辺部）が得られる。しかし、絞りを深くした場合には、フランジ部３にシワが入りやすく、フランジ部３の面は凹凸面となってしまい、その状態でシール蓋の熱シールを行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の技術で成形された深絞り紙トレーでは、フランジ部にシール蓋をする場合、成形に伴う絞りシワがフランジ部に残るため、フランジ部が充分に平滑な面となっていないため、シール蓋を行った状態で、紙トレーの中に収納した内容物を充分に密封することが難しい。また、ブランクの段階でフランジ部に押し罫をあらかじめ施しておいても、成形で絞りシワが発生してしまい、シール蓋で熱シールしても高い密封性を得ることが難しいという問題があった。
【０００５】
これに対して本発明は、上述の従来の深絞り紙トレー容器の問題を解決したものであり、内面にポリエチレン樹脂の熱変形温度の低い樹脂からなる熱可塑性樹脂層を積層した主に板紙からなるブランクを深絞り紙トレーの成型工程で、そのフランジ部となる部分を低い温度と圧力を用いて、押しつぶして凹凸の少ない平滑な面を形成し、後でシール蓋を熱シールすることによって密封性の高いシールが可能なフランジ部を有する密封型紙トレー容器およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決すべく検討した結果、低密度ポリエチレン樹脂又は中密度ポリエチレン樹脂からなるポリエチレンン樹脂層単体と、紙と、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート又はメチルペンテンポリマーからなる最外層の三層からなる積層体のブランク、または、低密度ポリエチレン樹脂又は中密度ポリエチレン樹脂からなるポリエチレンン樹脂層単体と紙の二層からなる積層体のブランクの前記ポリエチレンン樹脂層を内面側にして成形されたフランジ部を有する紙トレーと、前記フランジ部に熱シールされるシール蓋とからなる密封型紙トレー容器の製造方法であって、多角形の四隅の角部の前記フランジ部となる領域あるいは側面となる領域には、外周端から円弧の中心に向かって複数の押し罫を設け、前記紙トレーを成形する成形型の雌型の温度を１５０〜２００℃の範囲とし、雄型の温度を前記ポリエチレンン樹脂層の樹脂の熱変形温度（ＪＩＳ  Ｋ−７２０７）より１０℃以上低い温度で成形し、内容物を充填後、前記シール蓋を熱シールすることを特徴とする密封型紙トレー容器の製造方法を見出し、完成したものである。
【０００８】
本発明によれば、内面（表面）にポリエチレン樹脂の熱変形温度の低い樹脂からなる熱可塑性樹脂層を積層した主に板紙からなるブランクを密封型紙トレー容器に成型する工程で、そのフランジ部を低い温度と圧力を用いて、押しつぶして絞りシワによる凹凸の少ない平滑な面を形成し、後でシール蓋を熱シールすることによって、成形された紙トレーのフランジ部の内面が熱変形温度の低い樹脂からなる熱可塑性樹脂層であるため、熱シールの時にフランジ部に発生した絞りシワが潰され、凹凸の間の間隙が埋められて密封性が高いシールが可能な密封型紙トレー容器を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら、本発明について、さらに詳しく説明する。
本発明のシール蓋を熱シールすることによる密封性が高いシールが可能なフランジ部を有する密封型紙トレー容器Ａは、図１に示すように、紙トレー１とシール蓋２０とからなっており、紙トレー１は、内面（表面）にポリエチレン樹脂の熱変形温度の低い樹脂からなる熱可塑性樹脂層が積層された板紙を主材料とするブランク１１をプレス成形することにより作製されるものである。紙トレー１は、角丸の四角形の底面４とその外周端に形成された側面３とその側面３の上端の全周に渡って形成された平坦なフランジ部２とからなる深絞りの紙トレーである。四隅の角部には、プレス成形時に絞られて生じたシワが複数本生じた状態となっている。この絞りシワ５はブランクの角部に予め設けてあった押し罫に沿って発生するものである。
【００１０】
この紙トレー１の外周には、フランジ部２を形成しているが、フランジ部２の外周端部をカールして、紙トレーとしての保形性をよくすることもできる。
紙トレー１の形状としては、四角形、五角形、六角形、円形など、フランジ部２を有していればよく、特に形状については限定されるものではない。
【００１１】
上記の紙トレー１をプレス成形で作製する前のブランク１１は、図２に示すように、角丸の長方形であり、四隅の角部のフランジ部２となる領域１２あるいは側面３となる領域１３には、外周端から円弧の中心に向かって複数の押し罫１５が設けられている。このように間隔を狭くした複数本の押し罫１５を設けておくことにより、プレス成形時における紙トレー１の角部の絞り性がよくなり、成形された紙トレー１の保形性をよくすることができる。
【００１２】
本発明の密封型紙トレー容器Ａの紙トレー１に使用する材料の構成は、紙を主強度材とし、少なくとも内面（表面）に熱可塑性樹脂層を有することを基本としている。
【００１３】
この内面の熱可塑性樹脂層は、ポリエチレン樹脂の熱変形温度の低い樹脂からなる熱可塑性樹脂層を積層しており、内容物の保護性、特に液状の物質を入れても洩れない機能、また、熱シールによりシール蓋２０の蓋材とのシール性、成形性、耐熱性などの機能を持っている必要がある。このポリエチレン樹脂の熱変形温度の低い樹脂からなる熱可塑性樹脂層とすることによって、紙トレー１の成形は、従来の成形機を使用して、金型の熱条件を変えることにより行うことができ、成形した紙トレー１のフランジ部２に生じた絞りシワ５をシール蓋２０の熱シールによる熱で溶融して凹凸の間隙が塞がれることによって、密封性の高い密封型紙トレー容器Ａとなる。
【００１４】
ポリエチレン樹脂は、通常、その密度により、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンとして分類されている。ポリエチレン樹脂は、安価で耐水性にすぐれており、その密度が高くなるにつれて耐熱性、すなわち熱変形温度が高くなり、シール蓋２０の熱シールの時の熱、圧による変形が少なくなり、成形した紙トレー１のフランジ部２に生じた絞りシワ５をシール蓋２０の熱シールの熱で溶融して凹凸の間隙が塞ぐことが難しくなる。従って、熱変形温度が低い低密度ポリエチレンあるいは中密度ポリエチレンを使用することが好ましい。
熱可塑性樹脂層の厚さとしては、１５〜６０μｍの範囲が好ましい。これらの熱可塑性樹脂は、押し出し加工あるいはラミネート加工によって表面に積層される。
【００１５】
主強度材となる紙としては、紙トレー１の成形適性の良いカップ原紙、アイボリー紙、カード紙などを使用することが好ましい。坪量は、とくに限定されないが、紙トレー１の成形適性上、１６０〜４００ｇ／ｍ2の範囲がより好ましい。
【００１６】
紙の外面には、耐水性、耐油性などを持った耐熱性のある樹脂層を設けることもできる。具体的には、ポリプロピレン（以下ＰＰと略す）、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略す）、メチルペンテンポリマー（以下ＴＰＸと略す）などがあげられる。厚さとしては、１５〜６０μｍの範囲が好ましい。これらの熱可塑性樹脂は、押し出し加工あるいはラミネート加工によって外面に形成される。
【００１７】
具体的な全体としての材料構成としては、例えば、内面側から、ポリエチレン（以下ＰＥと略す）／紙、ＰＥ／紙／ＰＰ、ＰＥ／紙／ＰＥＴ、ＰＥ／紙／ＴＰＸ、ＰＥ／紙／ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／紙／ＰＥ／ＰＥＴ、ＰＥ／紙／ＰＥ／ＴＰＸなどがあげられる。勿論、紙の表面あるいは裏面には印刷を施すことができる。
【００１８】
シール蓋２０としては、紙トレー１の内面の材料により適宜選定するが、イージーピール性を持つものが好ましい。例えば、ＰＥＴ／ヒートシール剤、ＰＰ／ヒートシール剤、ＰＥＴ／ＰＰ／ヒートシール剤、ＰＥＴ／ＰＥ／ヒートシール剤、ＰＥＴ／ＰＥ／エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物（ＥＶＯＨ）／ＰＥ／ヒートシール剤、Ｋコート延伸ナイロン（ＫＯＮ）／ＰＥ／ヒートシール剤などを使用することができる。
【００１９】
本発明のシール蓋２０による密封性が高いシールが可能なフランジ部２を有する密封型紙トレー容器Ａの製造方法を説明すると、まず、図２に示すように、ブランク１１を打ち抜き加工で作成する。このブランク１１には、あらかじめシワの入りやすい部分に押し罫１５を多数本施しておくことが、より成形をしやすくする。この押し罫１５の加工は、打ち抜き加工と同時に行うことができる。
【００２０】
つぎに、本発明の密封型紙トレー容器Ａを製造するための成形機３０の構成は、図３に示すように、上側プレスヘッド３１と下側プレスヘッド３５を備え、上側プレスヘッド３１が上下に移動するようになっており、上側プレスヘッド３１には上ヒーター盤３２が取り付けられ、その上ヒーター盤３２には上金型枠３３および上金型（雌型）３４が取り付けられている。一方、下側プレスヘッド３５には下ヒーター盤３６が取り付けられ、その下ヒーター盤３６には下金型枠３７および下金型（雄型）３８が取り付けられている。上金型３４は紙トレー１の底面４の外面、側面３の外面およびフランジ部２の外面に一致する形状とされている。
【００２１】
プレス成形するには、上金型３４の温度を１５０〜２００℃とするように、上ヒーター盤３２の温度設定を行う。一方、下金型３８の温度を紙トレー１を成形する紙トレー１の内面の熱可塑性樹脂層の樹脂の熱変形温度より１０℃以上低い温度とするように、下ヒーター盤３６の温度設定を行う。これらの温度条件のもとに、上側プレスヘッド３１を上側に移動させた状態で下金型３８の上面に紙トレー１の内面すなわちブランク１１の表面の熱可塑性樹脂層が下面になるように載置して上側プレスヘッド３１を下側に移動させて、下金型３８と上金型３４間で５〜１０ｋｇ／ｃｍの圧力でプレスすることにより、順次物理的に滑らせながら絞り部にシワが発生し金型どおりの紙トレー形状に成形されるものである。
【００２２】
さらに、成形した紙トレー１に内容物を収納した後、紙トレー１のフランジ部２でシール蓋２０を熱シールして密封型紙トレー容器Ａが完成する。この熱シールの温度は紙トレー１の内面の熱可塑性樹脂の熱変形温度より高い温度で行い、表面の熱可塑性樹脂層を溶融させ、発生した絞りシワ５を塞いでいる。
【００２３】
実際に、シール蓋２０を熱シールする加工前と加工後の部分断面の比較を図４に示す。ブランク１１から紙トレー１を成形した後のフランジ部２の一部の断面状態を図４−ａに示しているが、シワが発生し、この状態では、そのシワの部分がトンネル状となり、この部分を通って液体の内容物が漏れ出してしまう。一方、シール蓋２０を熱シールした後の状態での本発明の密封型密封型紙トレー容器Ａでは、表面の熱可塑性樹脂層１７が熱変形温度の低い樹脂からなっているため、内容物を収納した後シール蓋２０を熱シールをすることによって、図４−ｂに示しているように、発生したシワの部分の表面が熱で溶融され、そして圧力で潰されることによって、シワのトンネル状となっている部分が塞がれ液体が浸透しなくなるとともに、表面の凹凸が減少する。従って、シール蓋２０を熱シールすることによって、密封性の良好な紙トレー容器とすることができる。
【００２４】
【実施例】
本発明の密封型紙トレー容器の製造方法により製造した密封型紙トレー容器の実施例は、つぎの仕様により作成した。
【００２５】
紙トレー容器の仕様
形状    ；  四角形状（フランジ部外寸  １１７ｍｍ×１５７ｍｍ）
内容量  ；  ２２０ｍｌ
フランジ部の巾；７ｍｍ
高さ    ；  ３５ｍｍ
材料構成；  （内面）ＰＥ２０μｍ／紙２８０ｇ／ｍ2
ＰＥ（三井石油化学工業（株）製  ミラソン１６Ｐ）
上記のような仕様の紙トレーを、成形機の条件として、上金型の温度を１８０℃とし、下金型の温度を８０℃として成形して作製した。
【００２６】
熱シール加工の条件
加熱温度；  １５０℃
加圧力  ；  ３５０ｋｇｆ
ホールドタイム；０．２秒
シール蓋の仕様
材料構成；  ＰＥＴ／ＰＰ／ヒートシール剤
つぎに、このフランジ部を有する紙トレーに液体を含む内容物を充填した後、上記の条件で紙トレーのフランジ部において、シール蓋を熱シールで行い密封した。その結果、液体の漏れのない密封性の高い製品を作成することができた。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、内面（表面）にポリエチレン樹脂の熱変形温度の低い樹脂からなる熱可塑性樹脂層を積層した主に板紙からなるブランクを紙トレーに成形する工程で、そのフランジ部を熱と圧力を用いて、押しつぶして絞りシワによる凹凸の少ない平滑な面を形成し、後でシール蓋を熱シールすることによって、成形された紙トレーのフランジ部の内面が熱変形温度の低い樹脂からなる熱可塑性樹脂層であるため、熱シールの時にフランジ部に発生した絞りシワが潰され、凹凸の間の間隙が埋められて密封性が高いシールが可能なフランジ部を有する密封型紙トレー容器を得ることができる。
【００２８】
従って、この密封型紙トレー容器の製造方法において、従来の紙トレーの成形方法では、紙トレー容器の密封性を高めるにはフランジ部を平滑にするために金型の温度を高くすることから内面の熱可塑性樹脂層が金型に密着して成形が困難であった。その点、本発明の密封型紙トレー容器の製造方法においては、後加工のシール蓋を熱シールする時にフランジ部に発生した絞りシワの間隙が埋めて密封性が高めるため、紙トレーの成形においては、紙トレーの内面の金型の温度を低くして金型に密着しないようにしている。
【００２９】
この密封性の高いシールができることによって、内容物が液体の商品などを包装することができる。また、ガス置換やガスフラッシュに対応ができ、ＥＬ（エクステンドライフ）が図れる密封型紙トレー容器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の密封型紙トレー容器を示す斜視図である。
【図２】本発明の密封型紙トレー容器の紙トレーの成形前のブランクを示す平面図である。
【図３】本発明の密封型紙トレー容器の製造方法の紙トレーを成形する成形機を示す概略断面図である。
【図４】本発明の密封型紙トレー容器のフランジ部の部分断面図である。
【符号の説明】
Ａ  密封型紙トレー容器
１  紙トレー
２  フランジ部
３  側面
４  底面
５  絞りシワ
１１  ブランク
１２  フランジ部となる領域
１３  側面となる領域
１４  底面となる領域
１５  押し罫
１６  紙層
１７  熱可塑性樹脂層
２０  シール蓋
３０  成形機
３１  上側プレスヘッド
３２  上ヒーター盤
３３  上金型枠
３４  上金型
３５  下側プレスヘッド
３６  下ヒーター盤
３７  下金型枠
３８  下金型
【図１】
0004580504.tif 000002
【図２】
0004580504.tif 000003
【図３】
0004580504.tif 000004
【図４】
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