(57)【要約】【課題】切妻屋根型液体用紙容器において、紙積層材料内部の水分の気化によるバブリングで紙積層材料に膨れができることを防止することのできる加熱方法、およびそれに用いるセンターオーブンを提案することを課題とする。【解決手段】表面に熱可塑性樹脂層を積層した紙積層材料からなる切妻屋根型液体用紙容器の組み立て、密封において、液体用紙容器内側に挿入して仮折りされた頂部又は底部の端縁内側の前記熱可塑性樹脂層を加熱するためのセンターオーブンに設けられた、多数の小孔から熱風を液体用紙容器の頂部又は底部の内側に噴射し、液体用紙容器の頂部又は底部にあらかじめ形成されている前記熱可塑性樹脂層を加熱する方法において、熱風を端縁内側および紙積層材料の端面の両方に噴射することを特徴とする液体用紙容器の加熱方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に熱可塑性樹脂層を積層した紙積層材料からなる切妻屋根型液体用紙容器の組み立て、密封において、液体用紙容器内側に挿入して仮折りされた頂部又は底部の端縁内側の前記熱可塑性樹脂層を加熱するためのセンターオーブンに設けられた、多数の小孔から熱風を液体用紙容器の頂部又は底部の内側に噴射し、液体用紙容器の頂部又は底部にあらかじめ形成されている前記熱可塑性樹脂層を加熱する方法において、熱風を端縁内側および紙積層材料の端面の両方に噴射することを特徴とする液体用紙容器の加熱方法。
【請求項２】
請求項１に記載の加熱方法に利用されるセンターオーブンであって、前記多数の小孔のうち、最上部の少なくとも一列の小孔が、紙積層材料の端面に向けて熱風を噴射するよう配置されていることを特徴とするセンターオーブン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体用紙容器を組み立て、密封するために熱可塑性樹脂層からなるシーラント層を加熱した際のバブリング防止方法およびそれに用いるセンターオーブンに関するものである。特に液体用紙容器組み立てと同時に液体を充填して密封する充填機において液体用紙容器組み立て、密封のためにトップシール部上部端縁部を加熱する際に発生するバブリング防止方法およびそれに用いるセンターオーブンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品や非食品の液体の内容物に使用される液体用紙容器は、牛乳をはじめとして果汁飲料、ジュース、お茶、コーヒー、乳飲料、スープ等の液体飲料、あるいは日本酒、焼酎等の酒類などに広く用いられている。この液体用紙容器は、紙層の内面に熱可塑性樹脂によるシーラント層が設けられた積層材料からなり、紙層とシーラント層の間にアルミニウム箔やアルミニウム蒸着フィルム、あるいは、無機酸化物蒸着フィルムなどのバリア性のある層を設けたものなどがある。
【０００３】
液体用紙容器はその利便性と経済性から広く用いられ、さまざまな形態のものが商品の包装容器として普及している。たとえば、ゲーベルトップ型と呼ばれる切妻屋根形の、トップシール部に口栓を設けた液体用紙容器があり、アルコール飲料を含む各種飲料用として広く用いられている。この場合には、内面に熱可塑性樹脂によるシーラント層を設けた積層材料を、箱型に組み立てると同時に内容物の液体を充填し、ヒートシールによって密封する。
【０００４】
このとき、紙の中に含まれる水分が熱によって気化して所謂バブリングという現象を引き起こし、熱可塑性樹脂からなるシーラント層が膨らむという現象を引き起こすことがある。膨らみの発生は、単に外観不良にとどまらず、ヒートシールによってバブリングによる膨らみが破裂した場合には、密封性も損なわれる恐れがある。
【０００５】
特許文献１には、トップシール部上部端縁部を加熱する提案がなされているが、バブリングによる膨らみを防止する目的には不十分であった。あるいは特許文献２にはシーラント層側から切れ目を入れて膨張した気体や水分を抜く提案がなされているが、切れ目を入れることが工程上煩雑である上に、切れ目が液体用紙容器の密封性を損なう恐れがあるなど、実用的とはいえないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６０３６６７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２９３４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みて、表面に熱可塑性樹脂層を積層した紙積層材料からなる切妻屋根型液体用紙容器の組み立て、密封において、液体用紙容器内側に挿入して仮折りされた頂部又は底部の端縁内側を加熱するためのセンターオーブンに設けられた、多数の小孔から熱風を液体用紙容器の頂部又は底部の内側に噴射し、液体用紙容器の頂部又は底部にあらかじめ形成されている熱可塑性樹脂層を加熱する方法において、紙積層材料内部の水分の気化によるバブリングで紙積層材料に膨れができることを防止することのできる加熱方法、およびそれに用いるセンターオーブンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、表面に熱可塑性樹脂層を積層した紙積層材料からなる切妻屋根型液体用紙容器の組み立て、密封において、液体用紙容器内側に挿入して仮折りされた頂部又は底部の端縁内側の前記熱可塑性樹脂層を加熱するためのセンターオーブンに設けられた、多数の小孔から熱風を液体用紙容器の頂部又は底部の内側に噴射し、液体用紙容器の頂部又は底部にあらかじめ形成されている前記熱可塑性樹脂層を加熱する方法において、熱風を端縁内側および紙積層材料の端面の両方に噴射することを特徴とする液体用紙容器の加熱方法である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の加熱方法に利用されるセンターオーブンであって、前記多数の小孔のうち、最上部の少なくとも一列の小孔が、紙積層材料の端面に向けて熱風を噴射するよう配置されていることを特徴とするセンターオーブンである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表面に熱可塑性樹脂層を積層した紙積層材料からなる切妻屋根型液体用紙容器の組み立て、密封において、液体用紙容器内側に挿入して、仮折りされた頂部又は底部の端縁内側を加熱するためのセンターオーブンに設けられた、多数の小孔から熱風を液体用紙容器の頂部又は底部の内側に噴射し、液体用紙容器の頂部又は底部にあらかじめ形成されている熱可塑性樹脂層を加熱する方法において、紙積層材料内部の水分の気化によるバブリングで紙積層材料に膨れができることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明に係る、液体用紙容器の一例の斜視模式図およびセンターオーブンによる液体用紙容器内側の加熱方法の一実施例を説明する模式図である。
【図２】図２は本発明に係る、液体用紙容器の加熱方法の説明図であり、それに用いるセンターオーブンの一例の斜視模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下本発明を実施するための形態について、図１および図２を参照しながら詳細な説明を加える。
【００１３】
図１は本発明に係る、液体用紙容器の一例の斜視模式図およびセンターオーブンによる液体用紙容器内側の加熱方法の一実施例を説明する模式図である。図１の左側の斜視図は組み立て途中シール前の状態である。液体用紙容器（１）は、四角柱の胴部（７）、底部（５）、トップ部（６）から構成されている。
【００１４】
トップ部（６）には、切妻屋根型に折り込み、ヒートシールすることのできるよう仮折り線（４）が設けてある。また切妻屋根の斜面の略中央部には口栓（３）が設けてあり開封後の内容物液体の注ぎ出しに用いることができる。トップ部（６）のシール前にセンターオーブンによる加熱を行い、トップ部四周の端縁内側の熱可塑性樹脂層（２）および紙積層材料の端面の両方を加熱する。
【００１５】
図１の中央の図は液体用紙容器（１）と加熱用のトップヒーター（９）の配置を示している。トップヒーター（９）は、液体用紙容器内側に挿入されるセンターオーブン（１０）を有しており、センターオーブン（１０）の四周表面には多数の小孔（１１）が設けられており、この小孔から熱風が噴射されて液体用紙容器端縁内側の熱可塑性樹脂層（２）および紙積層材料の端面の両方を加熱する。液体用紙容器（１）はセンターオーブン（１０）を上から挿入可能な位置に配置される。
【００１６】
図１右側の図は、トップヒーター（９）が下降してセンターオーブン（１０）が液体用紙容器（１）内側に挿入された状態を示している。所定の加熱が終わるとともにトップヒーター（９）は上昇し、液体用紙容器はシール部（８）をヒートシールされ密封が完了する。
【００１７】
液体用紙容器（１）は組み立てにおいては内容物充填に先立って底部（５）をヒートシールして箱型に組み立て、上から内容物を充填してのちトップ部のシール部（８）をヒートシールして密封する。底部（５）については、液体用紙容器（１）の下からヒーターユニットが上昇し、トップ部（６）と同様に液体用紙容器端縁内側の熱可塑性樹脂層（２）および紙積層材料の端面の両方の熱風加熱を行い、ヒーターユニットが下降したのち底部（５）のヒートシールが行なわれる。
【００１８】
図２は本発明に係る、液体用紙容器の加熱方法の説明図であり、それに用いるセンターオーブンの一例の斜視模式図である。この図を用いて本発明による液体用紙容器の加熱方法およびそれに用いるセンターオーブンをさらに詳しく説明する。
【００１９】
液体用紙容器（１）に挿入されたセンターオーブン（１０）には多数の小孔が設けてあり、この小孔から熱風が噴射される。本発明による加熱方法によれば、熱風は主として液体用紙容器端縁内側に当たって、表面に設けられた熱可塑性樹脂層を加熱するが、同時に熱風を紙積層材料の端面を狙って当てることによって紙積層材料の端面にダメージを与え、浮き上がらせ、加熱によって気化した紙積層材料内部の水分、空気の逃げ道を作ることができ、バブリングによる膨れの発生を防止することができる。
【００２０】
紙積層材料の端面に向けて熱風を噴射させる方法については、たとえば図２の中でセンターオーブンに最上列の小孔（１２）を追加して設けて、そこから噴射される熱風が、図中の矢印（１４）の方向に噴射され紙積層材料の端面（１５）に当たるようにすることができる。そのためには、少なくとも最上列の小孔の位置、角度や方向を熱風が端面に当たるように調整して設けることが必要である。
【００２１】
またセンターオーブンに最上列の小孔（１３）を追加して設ける場合のように、小孔の配列を、紙積層材料の端面（１６）の形状に合わせて配置することによって、熱風が矢印（１７）の方向に噴射され紙積層材料の端面（１６）に当たるようにすることもできる。
【００２２】
このように本発明によるセンターオーブンを用いる場合には、センターオーブンの小孔のうち少なくとも最上部一列に紙積層材料の端面を狙った小孔を配置してあるために、熱可塑性樹脂層の加熱によって気化した紙積層材料内部の水分、空気の逃げ道を作ることができ、バブリングによる膨れの発生を防止することができる。
【００２３】
以下本発明に係る紙積層材料の各構成要素についても詳細な説明を加える。紙基材は２００ｇ／ｍ２〜５００ｇ／ｍ２、密度０．６ｇ／ｃｍ３〜１．１ｇ／ｃｍ３の範囲で任意の紙を用いることができる。とりわけ１０００ｃｃ〜２０００ｃｃ程度の容量の液体用紙容器であれば３００ｇ／ｍ２〜４００ｇ／ｍ２が適当である。
【００２４】
熱可塑性樹脂層はシーラント層であって、接液面側に配置されている。直鎖状低密度ポリエチレンを主として複数の層で構成することができるが、合計の厚さは４０μｍ〜１００μｍとすることができる
内容物が飲料や食品である場合にはその保存性を向上させることを目的として、必要に応じてガスバリア層を設けることができる。アルミニウム箔などの金属箔、またアルミニウム箔とポリエチレンテレフタレートフィルムの積層フィルム、アルミニウム蒸着ポリエ
チレンテレフタレートフィルムなどを用いることができ、無機化合物を真空蒸着したポリエチレンテレフタレートフィルムを用いることもできる。
【００２５】
また中間ポリエチレン層を紙基材とガスバリア層の接着のために設けることができる。低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンを用いることができ、そのほかエチレンメタクリル酸共重合樹脂、エチレンアクリル酸共重合樹脂、アイオノマーなどが使用可能である。厚さは、１０μｍ〜５０μｍの範囲とすることができるが１５μｍ前後であることが好ましい。
【００２６】
意匠性の向上や商品の情報提供を目的として、液体用紙容器外側表面に印刷層を設けることもできる。印刷層は既知の印刷手法を用いて最外層熱可塑性樹脂層の上に印刷して設けることができる。印刷手法は特に限定するものではないが、たとえばグラビア印刷、オフセット印刷、グラビアオフセット印刷などを用いることができる。印刷インキについても特に限定するものではないが、印刷適性や最外層との接着性、また食品などへの安全性などを考慮して適宜選択すればよい。
【００２７】
以下実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。但し本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【実施例】
【００２８】
＜実施例１＞
（センターオーブン）
従来用いられていたセンターオーブンの最上列に一列、液体用紙容の紙積層材料の端面を狙って熱風を噴射する小孔を増設した。
（加熱条件）
センターオーブンによってトップ部四周の端縁内側の熱可塑性樹脂層および紙積層材料の端面の両方を加熱する。
６００本／時の生産速度において、ヒーター温度３００℃で加熱した。
【００２９】
＜比較例１＞
（センターオーブン）
実施例１において増設した最上列一列の小孔を塞いで使用した。
（加熱条件）
センターオーブンによってトップ部四周の端縁内側の熱可塑性樹脂層を加熱する。
６００本／時の生産速度において、ヒーター温度３００℃で加熱した。
【００３０】
＜評価項目＞
熱可塑性樹脂層の表面のバブリングによる膨れの程度およびヒートパターンを観察した。
【００３１】
＜評価結果＞
実施例１では、小さなバブリングによる膨れが見られたものの、ヒートパターンは安定していた。比較例１では、バブリングによる膨れが大きく、ヒートシールした場合に破裂してピンホールとなる恐れが大きく、ヒートパターンは不安定であった。
【００３２】
これらの結果から、本発明によれば表面に熱可塑性樹脂層を積層した紙積層材料からなる切妻屋根型液体用紙容器の組み立て、密封において、液体用紙容器内側に挿入して、仮折りされた頂部又は底部の端縁内側を加熱するためのセンターオーブンに設けられた、多数の小孔から熱風を液体用紙容器の頂部又は底部の内側に噴射し、液体用紙容器の頂部又は底部にあらかじめ形成されている熱可塑性樹脂層を加熱する方法において、紙積層材料内部の水分の気化によるバブリングで紙積層材料に膨れができることを防止することので
きる液体用紙容器の加熱方法、およびそれに用いるセンターオーブンを提案することができることを検証することができた。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・液体用紙容器
２・・・熱可塑性樹脂層
３・・・口栓
４・・・仮折り線
５・・・底部
６・・・トップ部
７・・・胴部
８・・・シール部
９・・・トップヒーター
１０・・・センターオーブン
１１・・・小孔
１２・・・最上列の小孔
１３・・・最上列の小孔
１４・・・矢印
１５・・・端部
１６・・・端部
１７・・・矢印
【図１】
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【図２】
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