(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を構成する円形底部と筒状胴部の素材として、紙を主体とし、両側もしくは内面側にプラスチック層をラミネートした積層素材を用い、
前記円形底部の周縁から屈曲垂下させた側壁を前記筒状胴部の内面下部に熱接着し、さらに、前記筒状胴部の下端部を前記円形底部の側壁に巻締めて円形底部と筒状胴部を一体化した紙容器において、
ポリエチレンとパラフィンワックスを主成分とする組成物を低粘性によるホットメルト材とし、ホットメルトガン吐出により前記円形底部と筒状胴部とが容器内面にて接する内側環状隙間であるシームクレパス部分に塗布することで当該シームクレパスを埋めたことを特徴とする紙容器の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の紙容器の製造方法において、
前記シームクレパスを埋めるホットメルト材を、ポリエチレン比率が５５％未満による組成物としたことを特徴とする紙容器の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の紙容器の製造方法において、
前記シームクレパスを埋めるホットメルト材を、粘度が２００℃において１万センチポアズ以下による組成物とした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、筒状胴部と円形底部が紙を主体とした積層素材からなる紙容器の製造方法、特に、容器内面に形成されるシームクレパスへの樹脂埋め込み技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
清涼飲料用等の容器として、円形底部と筒状胴部が巻締められた紙容器に内容物を充填し、開口部を蓋材で密封する容器が常用されている。この種の紙容器の巻締め部には、容器内面に環状隙間であるシームクレパスが生じるため、無菌充填等の容器殺菌において、安定した殺菌性の保持が困難である。また、殺菌の際の過酸化水素等が巻締め部のクレパス部に残留しやすく、食品衛生面からも注意を要する。
【０００３】
そこで、特開昭６０−２４３２号公報や特開平８−２０７９２４号公報に、シームクレパス部に合成樹脂材を埋め込んだ紙容器が提案されている。
【０００４】
前者の公報には、合成樹脂粉体を静電塗布した後、焼き付けて紙容器のシームクレパスを埋める粉体塗装方式で、樹脂材としては、容器ラミネート部材と接着性または熱融着性を有する合成樹脂粉体、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが用いられた紙容器が記載されている。
【０００５】
後者の公報には、合成樹脂の射出成形により、紙容器のシームクレパスを埋める射出成形方式で、樹脂材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴ等の樹脂が用いられた紙容器が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の紙容器にあっては、下記に述べる問題がある。
(1) 特開昭６０−２４３２号公報に記載の紙容器
・合成樹脂を微細な粉体にして使用するため、樹脂自体のコストが高くなる。
・粉体を静電塗装する際、粉体を塗布した後、粉体を加熱装置で加熱して溶融させる必要があるが、紙容器は熱や電気の不良導体であるので外側からの加熱が難しく、従って赤外線加熱装置等を紙容器内に挿入して、粉体を加熱溶融させる必要があるため、高速作業性が得にくい。
・粉体の静電塗布及び加熱溶融の２工程が必要であるため、装置が複雑で、設備コストも高価になる。
・粉体の加熱溶融の際、容器内面のラミネート層が溶融しないように、合成樹脂の粉体は、ラミネート層よりも融点が低くなければならない。
(2) 特開平８−２０７９２４号公報に記載の紙容器
・例えば、ポリエチレン単体の素材が用いられるため、高流動性の材料でも百万センチポアズ以上あり、高速作業性が得にくい。
・射出成形機を用いるため、設備コストが高価になる。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題に着目してなされたもので、シームクレパスに合成樹脂を埋め込むに際し、高流動性を利用した高速生産性が得られ、設備コストも安価でありながら、無菌充填時の確実な容器殺菌、容器密封性の向上、容器の強度向上が図れる紙容器の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、容器を構成する円形底部と筒状胴部の素材として、紙を主体とし、両側もしくは内面側にプラスチック層をラミネートした積層素材を用い、前記円形底部の周縁から屈曲垂下させた側壁を前記筒状胴部の内面下部に熱接着し、さらに、前記筒状胴部の下端部を前記円形底部の側壁に巻締めて円形底部と筒状胴部を一体化した紙容器において、ポリエチレンとパラフィンワックスを主成分とする組成物を低粘性によるホットメルト材とし、ホットメルトガン吐出によりシームクレパス部分に塗布することでシームクレパスを埋めたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の紙容器の製造方法において、前記シームクレパスを埋めるホットメルト材を、ポリエチレン比率が５５％未満による組成物としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の紙容器の製造方法において、前記シームクレパスを埋めるホットメルト材を、粘度が２００℃において１万センチポアズ以下による組成物としたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の紙容器の製造方法にあっては、素材として、紙を主体とし、両側もしくは内面側にプラスチック層がラミネートされた積層素材を用いた紙容器は、円形底部の周縁から側壁が屈曲垂下され、この側壁の外面と筒状胴部の内面下部とが、ラミネートされたプラスチック層の溶融により熱接着され、さらに、円形底部の側壁の内面を包み込むように筒状胴部の下端部が内側に折り曲げられ、ラミネートされたプラスチック層の溶融により熱接着され、円形底部の側壁を筒状胴部により巻締めた状態で円形底部と筒状胴部を一体化することで製造される。このようにして製造された紙容器は、容器内に内側環状隙間であるシームクレパスが形成され、例えば、容器を殺菌する場合、シームクレパス部に衛生上好ましくない雑菌類が存在していても、殺菌液が狭い隙間によるシームクレパス部に完全に行き渡らず、確実な殺菌ができない。そこで、このシームクレパス部が、ポリエチレンとパラフィンワックスを主成分とする組成物によって埋められる。すなわち、組成物には粘性を下げる効果があるパラフィンワックスを主成分の１つとして含むため、ホットメルトガン吐出方式が可能なレベルまで粘性を下げることができる。このことから、ポリエチレンとパラフィンワックスを主成分とする組成物を低粘性によるホットメルト材とし、ホットメルトガン吐出により、シームクレパス部分にホットメルト材を塗布することでシームクレパスが埋められる。よって、高流動性を利用したホットメルトガン吐出方式により、高速生産性が得られ、設備コストも安価な紙容器の製造方法を提供することができる。
尚、シームクレパスを埋める組成物が、ポリエチレンとパラフィンワックスの２成分系からなる組成物としてもよいし、ポリエチレンとパラフィンワックスと石油樹脂の３成分系からなる組成物としてもよい。２成分系と３成分系とを対比すると、フレバー性は２成分系の方が若干優れ、石油樹脂（脂環族飽和炭化水素樹脂）を含む３成分系の場合、２成分系における収縮の緩和を図ることができる。
【００１７】
請求項２記載の発明では、シームクレパスを埋めるホットメルト材が、ポリエチレン比率が５５％未満による組成物とされ、請求項３記載の発明では、シームクレパスを埋めるホットメルト材が、粘度が２００℃において１万センチポアズ以下による組成物とされる。すなわち、ポリエチレン比率を５５％以上とすると、粘度が１万センチポアズ以上となるため、ホットメルトガン吐出では、ホットメルト材をシームクレパス部へむらなく均等に侵入塗布させることが難しくなる。これに対し、請求項２及び請求項３記載の発明では、粘度が１万センチポアズ以下となるため、ホットメルトガン吐出により、ホットメルト材をシームクレパス部へむらなく均等に侵入塗布させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（実施の形態）
図１は本実施の形態における紙容器を示す一部切欠正面図、図２は本実施の形態における紙容器の巻締め部及びシームクレパス部を示す図１のＡ部拡大断面図である。
【００２０】
この紙容器は、容器を構成する円形底部２と筒状胴部１の素材として、紙を主体とし、両側にプラスチック層をラミネートした積層素材が用いられている。すなわち、内面側から順に、直鎖低密度ポリエチレン４０μｍ／低密度ポリエチレン１５μｍ／アルミナ蒸着バリアＰＥＴフィルム１２μｍ／低密度ポリエチレン１５μｍ／低密度ポリエチレン１５μｍ／紙（２９０ｇ／ｍ２）／中密度ポリエチレン２０μｍからなる層構成材料によって、円形底部２と筒状胴部１が構成されている。
【００２１】
そして、円形底部２の周縁から側壁２ａが屈曲垂下され、この側壁２ａの外面と筒状胴部１の内面下部とが、ラミネートされたプラスチック層の溶融により熱接着され、さらに、円形底部２の側壁２ａの内面を包み込むように筒状胴部１の下端部１ａが内側に折り曲げられ、ラミネートされたプラスチック層の溶融により熱接着され、円形底部２の側壁２ａを筒状胴部１により巻締めた状態（巻締め部３）で円形底部２と筒状胴部１が一体化されている。
【００２２】
前記円形底部２と筒状胴部１とが容器内面にて接する部分には、筒状胴部１の内面と側壁２ａの屈曲面との間に、楔状に深く切り込まれた環状隙間であるシームクレパス４が形成されるが、このシームクレパス４部は、ポリエチレンとパラフィンワックスを主成分とする熱可塑性混合物のホットメルト材５によって埋められている。
【００２３】
紙容器の寸法は、高さが１０３ｍｍ、上端部の外径が７０ｍｍ、下端部の外径が５２ｍｍであり、この容器本体の品質評価は、浸透性の高いオレンジオイルで浸み出し等の調査をしたが特に品質上問題のないことを確認した。
【００２４】
図３は実施の形態の紙容器においてシームクレパス４部分をホットメルトガン吐出方式により埋める装置を示す概略図である。
図３に示すように、カップ状の紙容器が水平回転可能なターンテーブル６に載置される。そして、紙容器内にホットメルトガン７が挿入され、該ガン７の先端よりシームクレパス４の部分をめがけてホットメルト材５が吐出される。このホットメルト材５の吐出中に、ターンテーブル６を一回転させることで、シームクレパス４の全周がホットメルト材５により埋められる。
【００２５】
ここで使用されるホットメルト材５は、ポリエチレンとパラフィンワックスを主成分とする組成物、もしくは、ポリエチレンとパラフィンワックスと石油樹脂を主成分とする組成物であり、粘性を下げる効果のあるパラフィンワックスを成分に含むことで、組成物粘度を数百センチポアズまで下げることができる。よって、ホットメルト材５には高い流動性があり、ホットメルトガン吐出方式によって、シームクレパス４部分に迅速かつ均一に塗布することができる。
【００２６】
以下、ポリエチレン、パラフィンワックス、又は石油樹脂を種々の割合で合成した各実施例について、その試験結果を説明する。なお、紙容器に対して、殺菌安定性を調査すべく次のような試験方法により調査を行った。
▲１▼カップ状紙容器の下端部内面にBacillus subtilis var niger２．９×１０４ＣＦＵ／カップを接種し、一晩乾燥した。
▲２▼７０℃に加熱した過酸化水素水３０％液を各条件のカップ状紙容器に注ぎ１５秒間保持した。
▲３▼殺菌後、容器を無菌水で洗い流した後、ＳＣＤ培地（ダイゴ）を入れ、容器上部開口部をシールする殺菌済みトップシール材にてヒートシール後、培養（３８℃×一週間）した。
▲４▼なお、比較容器として、カップ状紙容器のシームクレパス部にホットメルト材が塗布されていない容器を用いた。
その結果を以下に示す。
【００２７】
（実施例１）
日本ポリケム製直鎖低密度ポリエチレン商品名ＫＪ７４０：２５部と日本精蝋性パラフィンワックス融点６０℃：７５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で５５０センチポアズであった。この材料を２００℃で加熱し、上記カップ状紙容器のシームクレパス部にガン吐出式ホットメルトアプリケータを用いて一容器あたり２５０ｍｇ、５００ｍｇ、１０００ｍｇ、１５００ｍｇをむらなく塗布した容器を作成した。
【００２８】
調査結果
0004082840.tif 000002
以上のように上記混合物をカップ状紙容器のシームクレパス部に塗布した容器は、極めて殺菌安定性が高いことを知見した。
【００２９】
（実施例２）
日本ポリケム製直鎖低密度ポリエチレン商品名ＫＪ７４０：３５部と日本精蝋性パラフィンワックス融点６０℃：６５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で１１００センチポアズであった。この材料を用いて前記と同様の条件下での調査を行い、良好な容器殺菌効果が得られた。
【００３０】
調査結果
0004082840.tif 000003
（実施例３）
日本ポリケム製直鎖低密度ポリエチレン商品名ＫＪ７４０：４５部と日本精蝋性パラフィンワックス融点６０℃：５５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で２４００センチポアズであった。この材料を用いて前記と同様の条件下での調査を行い、良好な容器殺菌効果が得られた。
【００３１】
調査結果
0004082840.tif 000004
（比較例１）
日本ポリケム製直鎖低密度ポリエチレン商品名ＫＪ７４０：５５部と日本精蝋性パラフィンワックス融点６０℃：４５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で１８０００センチポアズであった。この材料を用いて前記と同様の条件下での調査を行ったが、塗りにくく、むらなく塗布することができず、良好な容器殺菌効果が期待できる検体は得られなかった。
【００３２】
（実施例４）
日本ポリオレフィン製低密度ポリエチレン商品名ＪＭＡ０７Ａ：２５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：７５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で２５０センチポアズであった。この材料を用いて前記と同様の条件下での調査を行い、良好な容器殺菌効果が得られた。
【００３３】
調査結果
0004082840.tif 000005
（実施例５）
日本ポリオレフィン製低密度ポリエチレン商品名ＪＭＡ０７Ａ：３５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：６５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で５５０センチポアズであった。この材料を用いて前記と同様の条件下での調査を行い、良好な容器殺菌効果が得られた。
【００３４】
調査結果
0004082840.tif 000006
（実施例６）
日本ポリオレフィン製低密度ポリエチレン商品名ＪＭＡ０７Ａ：４５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：５５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で１１００センチポアズであった。この材料を用いて前記と同様の条件下での調査を行い、良好な容器殺菌効果が得られた。
【００３５】
調査結果
0004082840.tif 000007
（比較例２）
日本ポリオレフィン製低密度ポリエチレン商品名ＪＭＡ０７Ａ：５５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：４５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で１１０００センチポアズであった。この材料を用いて前記と同様の条件下での調査を行ったが、良好な容器殺菌効果が期待できる検体は得られなかった。
【００３６】
（実施例７）
日本ポリケム製直鎖低密度ポリエチレン商品名ＫＪ７４０：２５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：４０部と、荒川化学工業製石油樹脂商品名アルコンＰ−１２５：３５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で１５００センチポアズであった。この材料を用いて前記と同様の条件下での調査を行い、良好な容器殺菌効果が得られた。
【００３７】
調査結果
0004082840.tif 000008
（実施例８）
日本ポリケム製直鎖低密度ポリエチレン商品名ＫＪ７４０：３５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：４０部と、荒川化学工業製石油樹脂商品名アルコンＰ−１２５：２５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で３４００センチポアズであった。この材料を用いて前記と同様の条件下での調査を行い、良好な容器殺菌効果が得られた。
【００３８】
調査結果
0004082840.tif 000009
（実施例９）
日本ポリケム製直鎖低密度ポリエチレン商品名ＫＪ７４０：４５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：３０部と、荒川化学工業製石油樹脂商品名アルコンＰ−１２５：２５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で６０００センチポアズであった。この材料を用いて前記と同様の条件下での調査を行い、良好な容器殺菌効果が得られた。
【００３９】
調査結果
0004082840.tif 000010
（比較例３）
日本ポリケム製直鎖低密度ポリエチレン商品名ＫＪ７４０：５５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：２０部と、荒川化学工業製石油樹脂商品名アルコンＰ−１２５：２５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で２３０００センチポアズであった。この材料を用いて前記と同様の条件下での調査を行ったが、塗りにくく、むらなく塗布することができず、良好な殺菌効果が期待できる検体は得られなかった。
【００４０】
（実施例１０）
日本ポリオレフィン製低密度ポリエチレン商品名ＪＭＡ０７Ａ：２５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：４０部と荒川化学工業製石油樹脂商品名アルコンＰ−１２５：３５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で８００センチポアズであった。この材料を前記と同様の条件下での調査を行い、良好な容器殺菌効果が得られた。
【００４１】
調査結果
0004082840.tif 000011
（実施例１１）
日本ポリオレフィン製低密度ポリエチレン商品名ＪＭＡ０７Ａ：３５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：４０部と荒川化学工業製石油樹脂商品名アルコンＰ−１２５：２５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で１５００センチポアズであった。この材料を前記と同様の条件下での調査を行い、良好な容器殺菌効果が得られた。
【００４２】
調査結果
0004082840.tif 000012
（実施例１２）
日本ポリオレフィン製低密度ポリエチレン商品名ＪＭＡ０７Ａ：４５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：３０部と荒川化学工業製石油樹脂商品名アルコンＰ−１２５：２５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で３１００センチポアズであった。この材料を前記と同様の条件下での調査を行い、良好な容器殺菌効果が得られた。
【００４３】
調査結果
0004082840.tif 000013
（比較例４）
日本ポリオレフィン製低密度ポリエチレン商品名ＪＭＡ０７Ａ：５５部と日本精蝋製パラフィンワックス融点６０℃：２０部と荒川化学工業製石油樹脂商品名アルコンＰ−１２５：２５部の混合物を作成した。粘度は２００℃で１３０００センチポアズであった。この材料を前記と同様の条件下での調査を行ったが、塗りにくく、むらなく塗布することができず、良好な容器殺菌効果が期待できる検体は得られなかった。
【００４４】
以上説明したように、各実施例にあっては、筒状胴部１と円形底部２が積層材料からなる紙容器において、胴部１と底部２を熱接着後、巻締めた容器本体の内面側のシームクレパス４部に対し、ホットメルトガン吐出方式により、容易にかつ簡単にホットメルト材５（熱可塑性材料）で埋めることにより、殺菌安定性、密封性、容器強度に優れた紙容器を提供することが可能となる。特に、無菌充填時の容器殺菌安定性に関しては、効果が絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における紙容器を示す一部切欠正面図である。
【図２】実施の形態における紙容器の巻締め部及びシームクレパス部を示す図１のＡ部拡大断面図である。
【図３】実施の形態における紙容器でシームクレパス部をホットメルト材で埋め込むホットメルトガン吐出方式を示す概略図である。
【符号の説明】
１  筒状胴部
２  円形底部
３  巻締め部
４  シームクレパス
５  ホットメルト材
６  ターンテーブル
７  ホットメルトガン
【図１】
0004082840.tif 000014
【図２】
0004082840.tif 000015
【図３】
0004082840.tif 000016