(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙を基材とする積層体からなるブランクを成形してなる液体紙容器の、前記ブランクを筒状またはスリーブ状に成型する際の前記ブランクの端部同志の接合部分のブランク端面を、共押出し法により製膜され、中心層と該中心層を被覆する被覆層からなり、断面が存在しない構造であり、前記被覆層が、前記液体紙容器の最内面層と熱接着性を有する樹脂により構成されたテープ材により被覆してなる液体紙容器の端面処理方法であって、前記ブランクの接合時に内面に重合されるブランク端面内面および外面の両面に前記テープ材をそれぞれ接着し、前記いずれの面の接着においても、前記テープ材の所定の巾を接着して接着部を形成し、前記所定の巾以外はブランク端部からはみ出した非接着部とし、次に、前記テープ材の非接着部同士を加熱ロールにより接着することにより前記テープ同士を接着し、ついで、該非接着部同士を熱融着したブランクを同一工程であるフレームシール機にかけて胴貼り工程を経る際、胴貼りのためのフレーム熱等により、前記テープ材の前記非接着部を、前記ブランクの接合時に重合される他の端面内面に熱接着することにより、ブランクの端部断面を被覆することを特徴とする液体紙容器の端面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
ジュース、牛乳、醤油などの液体食品を内容物とする液体紙容器の端面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体紙容器は、牛乳、ジュース、ミネラルウォーター、日本酒等の容器として様々な形態で広く使用されている。一般的に液体紙容器は、板紙の表裏にポリオレフィン系樹脂を積層した積層体からなるカートンブランクの、前記ポリオレフィン系樹脂同士を熱により貼り合わせることによって、箱型に成形している。
図７は、従来の液体紙容器の端面処理方法を示す断面図であり、図８は、従来の液体紙容器の端面処理に用いられているテープ材の材質例を示す図である。
液体紙容器の成形において、両側にポリオレフィン樹脂を積層した前記ブランクの一端部の外面と他端部の内面を接合して貼り合わせて筒状（スリーブ状）に成形する場合にカートンブランク端部断面が内容物と接する形になり、その断面に露出する紙層からの臭いが内容物に移行する等の問題があった。そのため、紙層に浸透しやすい内容物や紙臭を嫌う内容物にとっては大きな問題となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この端面処理の問題を解決するために、従来種々の方法が用いられてきた。例えば、図７（ｂ）に示すように、内面に重合されるブランク１００の端部１０２を折り曲げてシールするヘミング法が用いられることがあるが、ブランクの紙厚の折り返しとなるため、接合部に段差ができ、底部または天部の熱融着において、該段差部を溶融樹脂で埋め切れずシール抜けとなることがあった。また、図７（ｃ）に示すように、内面に重合されるブランク１００の端部の外面を削った状態にして折り返して（１０３）シールするスカイブ・ヘミング法があり、前記スカイブ法に比べ段差の少ない端面処理法であるが、前記端部外面を削る際に紙粉が発生し、それが内容物に混入しやすい問題があった。
また、別の方法として、図７（ａ）に示すようにブランク１００の端部にテープ１０１をコの字に巻き込みシールするテープ貼り方式があった。しかし、テープを折り返す必要があり、そのため端面処理方法として複雑な工程となり、生産性の向上も望めない。
前記テープ貼りにおいて用いられるテープ４０は、図８に示すような積層体をスリットして所定の巾としたものであって、一般に基材層４１の両面に熱接着樹脂層４２を接着剤４３を介してラミネートした接着体であり、テープの端部が内容物側に露出する構造である。内容物の種類によっては、前記テープの端部からテープの積層に用いた接着剤の成分等が溶出するおそれがある。
そこで本発明は、液体紙容器が特に内容物の液体が溶出性の高いものや風味を重視するものに用いることの出来る完全な端面処理方法であって、かつその方法が単純で生産性も十分考慮されてなる液体紙容器の端面処理方法を提供することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
紙を基材とする積層体からなるブランクを成形してなる液体紙容器の、前記ブランクを筒状またはスリーブ状に成型する際の前記ブランクの端部同志の接合部分のブランク端面を、共押出し法により製膜され、中心層と該中心層を被覆する被覆層からなり、断面が存在しない構造であり、前記被覆層が、前記液体紙容器の最内面層と熱接着性を有する樹脂により構成されたテープ材により被覆してなる液体紙容器の端面処理方法であって、前記ブランクの接合時に内面に重合されるブランク端面内面および外面の両面に前記テープ材をそれぞれ接着し、前記いずれの面の接着においても、前記テープ材の所定の巾を接着して接着部を形成し、前記所定の巾以外はブランク端部からはみ出した非接着部とし、次に、前記テープ材の非接着部同士を加熱ロールにより接着することにより前記テープ同士を接着し、ついで、該非接着部同士を熱融着したブランクを同一工程であるフレームシール機にかけて胴貼り工程を経る際、胴貼りのためのフレーム熱等により、前記テープ材の前記非接着部を、前記ブランクの接合時に重合される他の端面内面に熱接着することにより、ブランクの端部断面を被覆することを特徴とする液体紙容器の端面処理方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の液体紙容器の端面処理方法は、前記液体紙容器を構成するブランクの端面同士を接合する際にその容器内面に露出するブランクの断面を被覆する新しい端面処理方法である。
図１、本発明の液体紙容器の実施例を示す、（ａ）外観斜視図、（ｂ）内面側から見た展開図、（ｃ）Ｘ1 −Ｘ1 部断面図、（ｄ）テープ材により端面被覆状態を示す断面図であり、図２は、図１のＹ1 部拡大断面図である。図３は、図１の、（ａ）Ｙ1 部拡大断面図、（ｂ）図２（ａ）からテープを除いて示した図である。図４は、本発明によるテープ貼り状態を説明する、（ａ）ブランクの内面側からみた部分図、（ｂ）Ｘ2 −Ｘ2 部断面図、（ｃ）テープの非接着部同士を接着させた状態の同じくＸ2 −Ｘ2 部断面図である。図５は、本発明のテープ材の加熱及び接合部の被覆を示す、（ａ）加熱時の断面図、（ｂ）端面被覆時の断面図である。図６は、テープ材をブランクに貼る方法に関する概略説明図である。
【０００６】
本発明に係る液体紙容器の端面処理方法の液体紙容器は、表面層および／または最内面層が熱接着性重合からなる紙層を含む積層体を用いて成形される、四面体、ブリック型あるいはゲーベルトップ型等の液体紙容器であって、前記容器は、いずれも、端面同士を接合して成形が行われるものである。前記端面同士を接合すると、前記積層体の断面が、容器内面に露出するので、そのままでは内容物にとって種々の問題があり好ましくない。本発明は、前記液体紙容器の接合部端面をテープ材により被覆してなるものである。以下の説明においては、図を含めて、前記ゲーベルトップ型の紙容器を例とするが、端面同士を接合してなる紙容器の端面処理をする他の紙容器にも同じ様に適用できるものである。
【０００７】
本発明による実施例としての前記ゲーベルトップ型液体紙容器Ｐは、図１（ａ）に示すような外観の容器であって、その内面側からみた展開したブランク１０は図１（ｂ）の通りである。そのブランクの構造は、パネル１、パネル２、パネル３、パネル４及びパネル５からなり、前記各パネルに罫線を介して、底部および天部を形成するパネルが連接されている。液体紙容器Ｐの成形において、図２（ｂ）に示すようにパネル５の外面５ｎとパネル１の端部内面１ｍを接合することによって、液体紙容器の１次成形である筒体またはスリーブが形成される。前記パネル５の断面ｚは容器内に露出し、前述のように内容物に接することによる不都合があるために、本発明においては図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、パネル５の端部内面及び外面にテープ材１１を貼着することにより、図１（ｄ）に示すように前記端部を被覆するものである。
本発明の液体紙容器の端部処理方法に用いるテープ材１１は、単層構成の場合でもよいが、その場合にはカートンブランク１０との接着性をよくするため、カートンブランク１０の内面樹脂に合わせることが望ましい。本発明者は鋭意研究の結果、テープ材１１を多層構成とすることによって、より安定したテープ貼り、ひいては、液体紙容器の端面処理が可能となることを見いだした。テープ材１１を多層構成とする場合には、その両外面樹脂をカートンブランクの内面樹脂に合わせて用いることが望ましい。
【０００８】
本発明に係る液体紙容器の端面処理方法において用いる共押出テープ積層体３０は、図３に示すように、中心層３１と中心層３１を被覆する被覆層３２からなり、前記被覆層３２が前記液体紙容器の最内面層と熱接着性を有する樹脂からなるものが好ましい。
前記共押出テープ材３０は、共押出し法により製膜する。すなわち、例えば２種３層または３種５層からなる共押出機を用いて、前記中心層３１と該中心層を被覆する被覆層３２からなる偏平なシートを押出し、押圧、冷却してテープとすることができる（本方法により得られるテープを以下、共押出テープと記載することがある）。
【０００９】
次に、前記共押出テープ積層体３０の材質について説明する。通常、液体紙容器Ｐのブランク１０の両面はポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂で覆われているため、端面処理に用いられるテープ積層体３０の前記被覆層３２の材質は、液体紙容器の最内層樹脂と同系で熱接着性を有する樹脂である必要がある。本発明に用いる共押出テープ３０の前記中心層３１としては、高融点の熱可塑性剛性樹脂で製膜状態での剛性のあるものが好ましい。共押出テープの積層体３０を構成する中心層３１としては、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリカーボネート等をもちいることができる。また、被覆層３２としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレンーα・オレフィン共重合体等を用いることができる。
本発明において用いる前記共押出テープ積層体３０は、図８に示すような各種フィルムを接着剤等を用いてラミネートした後、所定の巾にスリットすることにより得られるテープ（以下、スリットテープと記載することがある）積層体４０に対し、ブランクの端面を被覆して液体紙容器が成形された時に、容器内側にテープとしての断面が存在しない構造であるため、テープ材の積層化の際に用いる接着剤等が内容物へ溶出するおそれのないものである。
【００１０】
また、本発明において用いる前記共押出テープ積層体３０は、特にテープ材の中心層３１に高融点熱可塑性樹脂を用いることが重要で、その理由は以下に示す通りである。すなわち、テープ材をカートンブランクに接着後、後述する胴貼り工程でパネル５および前記テープ材部分が同時にニップされることにより、図５（ｂ）に示すように軟化した前記テープのはみ出し部が紙接合部内面を覆うように被覆される。この時、共押出テープ材３０の中心層３１が高融点の熱可塑性樹脂とすることにより、フレーム過剰熱によるテープ材１１の収縮、さらには、接合面に相対する内面側に接着して、ブロッキングが引き起こされるのを未然に防ぐことが可能となる。
一方、この様なブロッキングを起こさないための別の方法として、前記テープ材１１の総厚を厚くする方法がある。すなわち、テープ材１１の熱による軟化を少なくすることができる。
【００１１】
本発明の液体紙容器の端面処理方法は基本的にテープ貼り法であるが、筒貼り前のフラットな状態のブランクの端面の両面に共押出テープ材１１ａ、１１ｂを貼着しておき、フレームシール機におけるブランク端面の接合時の熱により前記テープ材によるブランク端面の被覆をするものである。フレームシール機に連動して、筒貼り直前にテープ材を貼着してもよい。
【００１２】
前記ブランク端面へのテープ材１１の接着の方法としては、熱ロール、ヒートシール、ホットエアーシール、フレームシール、超音波シール等の接着方法を用いることができる。この方法により、テープ材１１を折り返すような作業が不要となり、工程の簡略化、さらには処理スピードの高速化が計れた。
【００１３】
本発明におけるテープ材１１の貼着の方法は、図１（ｂ）および（ｃ）に示すように、液体紙容器のカートンブランクのパネル５の内面側端面に、テープ材１１ａを所定の巾に貼り、テープ材１１ａの巾の一部は端部からはみ出した状態にする。次に、図１（ｃ）または図４（ｂ）に示すように、前記テープ材１１ａを貼ったブランクの端面外面にも、前述の内面端面へのテープ材１１ａの貼着と同じ様にテープ材１１ｂを貼る。この際、表裏に貼着する２つのテープ１１ａおよび１１ｂは、表裏の端部がずれることなく揃っていることが好ましい。多少のずれがあってもよいが、大きなずれがあると、後工程の胴貼りにおいて、テープがカールして完全な端面処理が困難となる。
【００１４】
本発明におけるブランクの端部の両面に接着するテープ材１１ａと１１ｂとは、必ずしも同巾でなくともよいが、できるだけ同巾の方が望ましく、また、テープ材としての巾は4 〜10ｍｍの範囲であればよい。
また、テープ材１１ａおよび１１ｂの厚さは、それぞれ30〜100 μｍの範囲が望ましい。前記テープ材の厚さが30μｍ未満では後の胴貼り工程でカートンブランク１０のバネル５をフレーム、もしくはホットエアーにより加熱した時にテープ材が収縮し、この収縮により、テープ材にピンホールを生ずるおそれがある。
また、前記テープ材の厚さが100 μｍを超えると、胴貼り後、テープ材の貼り部において、外観が盛り上がった様になり、好ましくない。また、胴貼りの際、熱量が十分でないとテープ材に対する熱容量が不足し、その部分においてシールが弱くなるおそれがある。
【００１５】
テープ材１１ａおよび１１ｂのパネル５への接着位置は図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すようにテープ接着部ｗ1 の部分で接着され、ブランク端部からはみ出した部分は、はみ出し部ｗ2 とする。前記はみ出し部の巾は胴貼りの際、ブロッキングの原因ともなるので、できるだけ狭いことが望ましいが、端部処理に必要な巾との関係から、3 〜6mm の範囲が望ましい。また、カートンブランク１０の上下部へのテーブ材１１のはみ出し部分は、はみ出し部ｗ3 、ｗ4 とする。該上下のはみ出し部の長さは5mm 以下であることが望ましい。
前記テープ材１１はパネル５の端部の表裏に貼られるが、図４（ａ）においては、その片側を例示した図である。前記ブランク１０の端面の表裏にテープ材１１を接着する場合、実際の接着工程においては、多少の貼りずれが生ずる。テープ材１１ａおよび１１ｂの前記貼りずれは、3mm 以下にすることが望ましい。
【００１６】
ブランク１０の端面の両面にテープ材１１を貼着する工程について、さらに、詳細に説明する。図６は、本発明におけるテープ材１１の貼着の実施例を示す概念図であって、貼着機をその工程に従って、側面からみた図（Ｍ）であり、その下に、前記貼着機の各段階のブランク１０の上面図（Ｋ）を連動して示したものである。
図６のＭ−１において印刷され、打ち抜かれたブランク１０がスタッカー５４に積まれる。次に、前記ブランク１０が１枚ずつ、ブランク搬送コンベア５３上に供給されると共に、第一の押出機５０ａから共押出しされたテープ材ａがＭ−２において前記ブランク１０のパネル５の端部内面５ｍに、加熱ロール５５ａによってその所定の巾が接着される。テーブ材１１ａのその他の巾は、ブランク端部からはみ出した非接着部とする。タイミングカッター５６ａにより、テープ材１１ａの後続部がきり離され、次いで、第二の押出機５０ｂから共押出しされたテープ材１１ｂが押出され、Ｍ−３において前記ブランクのパネル５の端部外面５ｎに、加熱ロール５５ｂによってその所定の巾が接着される。内側に接着された共押出テープと同じように、テーブ材１１ｂのその他の巾は、ブランク端部からはみ出した非接着部とする。次いで、タイミングカッター５６ｂにより、テープ材の後続部が切り離される。そして、Ｍ−４において、前記内、外面テープの非接着部同士を加熱ロールｃにより接着することにより、テープの接着を完了する。
【００１７】
テープ材１１ａと１１ｂとのはみ出し部を接着されたカートンブランクをフレームシール機にかけることによって、胴貼りされると同時に端面処理をすることができる。前記、テープ貼り加工の速度は、従来のような、ブランク端部へのコの字型被覆法と比較して、高速で加工できるので、テープ貼り機と胴貼り機とが連動可能となり効率のよい液体紙容器の端面処理、胴貼り加工ができるようになった。
【００１８】
【実施例】
［実施例１］
1.8 リットル容量のゲーベルトップ型液体紙容器用のカートンブランクのパネル５の端部両面に、共押出しテープ材( 同巾8mm 巾) を巾3mm でシールし、はみ出し部巾を5mm とした。またカートンブランクの上下のはみ出し部は3mm 以内とした。この際用いた共押出テープは、中心層にポリエチレンテレフタレート樹脂、被覆層として、低密度ポリエチレン、中心層と被覆層との間に接着層として、エチレンエチルアクリレートを介在させた。テープ材１１として総厚さを90μｍとした。前記はみ出し部を熱ロールで接着した後、フレームシール機による同貼りをして。カートンスリーブを得た。
後熱ロールで圧着し、端面処理を施し、胴貼り工程を経て液体容器を得た。
【００１９】
［比較例１］
実施例と同じカートンブランクのパネル５の端部片面に、前記実施例に用いたものとおなじテープ材（ただし、120 μｍ野厚さ) を貼巾3mm でシールし、その後、熱ロールで圧着し端面処理を施し、胴貼り工程を経て、液体用紙製容器を得た。
以上により作製した、実施例および比較例の液体用紙製容器の各接合部におけるピンホールチェックを行った所、実施例１では、トップ、ボトム、サイド部共にピンホールはなかったが、比較例１ではＰＥの収縮により端部へ十分テープ材が接着しておらずピンホールが多く存在していた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の液体紙容器の端部処理方法を用いることにより、テープ材を折り返し、シールするという煩わしい工程を必要とせず、紙容器のブランク端面に予めその内外面にテープ材を貼着しておくことにより、フレームシール機においては、そのまま筒貼りすることにより、テープによる端部被覆がなされるため、装置が簡略化され、生産性の向上が達成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液体紙容器の実施例を示す、（ａ）外観斜視図、（ｂ）内面側から見た展開図、（ｃ）Ｘ1 −Ｘ1 部断面図、（ｄ）テープ材により端部被覆状態を示す断面図
【図２】図１の、（ａ）Ｙ1 部拡大断面図、（ｂ）図２（ａ）からテープを除いて示した図
【図３】本発明のテープ材の構成の説明図
【図４】本発明によるテープ貼り状態を説明する、（ａ）ブランクの内面側からみた部分図、（ｂ）Ｘ2 −Ｘ2 部断面図、（ｃ）テープの非接着部同士を接着させた状態の同じくＸ2 −Ｘ2 部断面図
【図５】本発明のテープ材の加熱及び接合部の被覆を示す、（ａ）加熱時の断面図、（ｂ）端部被覆時の断面図
【図６】ブランクにテープ材を貼る方法に関する概略説明図
【図７】従来の液体紙容器の端面処理方法を示す断面図
【図８】従来の液体紙容器の端面処理に用いられているテープ材の材質例を示す図
【符号の説明】
Ｐ  液体紙容器
Ｃ  キャップ
ｚ  ブランク断面
１０  ブランク
１１  テープ材
３０  共押出テープ積層体
３１  中心層
３２  被覆層
４０  スリットテープ積層体
４１  基材層
４２  熱接着層
５０  押出機
５１  押出しされたテープ材
５３  ブランク搬送コンベア
５４  スタッカー部
５５  加熱ロール
５６  タイミングカッター
１００  ブランク
１０１  テープ貼り部
１０２  端部折返し部（ヘミング法）
１０３  端部削り・折返し部（スカイブ・ヘミング法）
【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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