(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙材と、この紙材の両側表面に形成された樹脂層と、紙材と内側表面に形成された樹脂層との間に延伸フィルムを設けた積層材料からなる両側に折り込み部を有するゲーブルトップ型の液体紙容器に内容物を充填し、加熱されたトップシール部を圧着した後、前記トップシール部の折り込み部に冷却エアーを吹きつける際、前記トップシール部の搬送方向側の折り込み部に冷却エアーを吹きつけることを特徴とする、液体紙容器の密封方法。
【請求項２】
前記加熱して圧着したトップシール部を搬送方向に向かって両側から所定の間（距離）を連続して冷却エアーを吹きつけることを特徴とする、請求項１に記載の液体紙容器の密封方法。
【請求項３】
前記紙容器を構成する積層材料が、アルミニウム箔を含まない構成としたことを特徴とする、請求項１または２に記載の液体紙容器の密封方法。
【請求項４】
前記冷却エアーの温度が２０℃以下であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体紙容器の密封方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙材を用いた液体紙容器の密封方法に関するもので、特に容器を構成する積層材料中に延伸フィルムを含む液体紙容器の密封方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体紙容器を構成する紙材の両側表面には樹脂層が形成される、例えば、液体紙容器の上部の開口部から内容液を充填した後、この開口部を密封するする際、開口部の内側全周のシール部分に熱風を当ててシール部分の樹脂層を溶融させ、シール部分を合わせ、挟圧して接合密封する作業がなされる。
このような液体紙容器を構成する積層材料は、例えば、紙材（坪料３２０ｇ／ｍ2 ）と、紙容器の外側に臨む紙材の表面に形成された外側熱可塑性樹脂層（ポリエチレン（ＰＥ２０μｍ））と、紙容器の内側に臨む紙材の表面に形成された内側第１熱可塑性樹脂層（ＰＥ２５μｍ）と、この内側第１熱可塑性樹脂層の内側に形成されたガスバリアー層と、このガスバリアー層の内側に形成された延伸フィルム（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ１２μｍ））と、この延伸フィルムの内側に形成された内側第２熱可塑性樹脂層（ＰＥ６０μｍ）とで構成されている。
【０００３】
前記紙容器を構成する積層材料中には、紙容器の強度、剛性を維持し、かつ内容液の浸透を防止するため、ＰＥＴのような延伸フィルムを用いている。一方、このように積層材料に延伸フィルムを用いる構成とすると、紙容器を折り曲げ用の罫線に沿って折り曲げて成形し、図４に示すように、開口部の両側を折り込んで折り込み部１１を成形後、上部の開口部から内容液を充填後、前記開口部をトッププレスで挟圧して、接合密封し、ゲーベルトップ型液体紙容器とする。
【０００４】
この時、トッププレスは、内部に冷却水がを通されて本来冷却されているはずであるが、トップシールの前の工程で、トップシール部の内面を約３００℃の加熱エアーを噴射し、加熱溶融した状態とするため、この加熱エアーによりトッププレス自体が加熱されてしまい、冷却された状態ではなくなってしまっているので、トッププレスにより紙容器の開口部を挟圧し、シールしても、トップシール部が冷却されず、固化した状態とはならず、元に戻る力がかかると広がるようになる。
【０００５】
特に両側から折り込んだ折り込み部１１がある状態で挟圧して接合した後、容器の内側に形成された内側第２熱可塑性樹脂層は、また溶融状態のままであるので、折り込み部１１が元に戻ろうとする力が働き、引き剥がされる傾向となり、シール部分にピンホールが発生するおそれがあった。
なお、延伸フィルムを含む積層材料からなる紙容器であっても、アルミニウム箔（７μｍ以上の厚み）を含む構成の場合、アルミニウム箔の折り曲げ保持性のため、延伸フィルムを含む構成であっても、折り込み部が元に戻ろうとする力が軽減されるので、ピンホールの発生が抑制される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一方、紙容器の再資源化を進める際、紙容器を構成する積層材料中にアルミニウム箔が存在すると、再資源化が困難であり、アルミニウム箔が存在しない構成の積層材料からなる紙容器が望まれている。
しかし、紙容器を構成する積層材料中からアルミニウム箔を除くと、前述のように紙容器の成形性、特に開口部の密封性に問題があった。
【０００７】
本発明は、延伸フィルムが紙容器を構成する積層材料中に存在していても、前記開口部の密封性に問題がない密封方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記積層材料中にアルミニウム箔が存在しない構成であっても、開口部の密封性に問題がない密封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】
本発明は、紙材と、この紙材の両側表面に形成された樹脂層と、紙材と内側表面に形成された樹脂層との間に延伸フィルムを設けた積層材料からなる両側に折り込み部を有するゲーブルトップ型の液体紙容器に内容物を充填し、加熱されたトップシール部を圧着した後、前記トップシール部の折り込み部に冷却エアーを吹きつける際、前記トップシール部の搬送方向側の折り込み部に冷却エアーを吹きつけることを特徴とする、液体紙容器の密封方法である。請求項２に記載の発明は、前記加熱して圧着したトップシール部を搬送方向に向かって両側から所定の間（距離）を連続して冷却エアーを吹きつけることを特徴とする、請求項１に記載の液体紙容器の密封方法である。請求項３に記載の発明は、前記紙容器を構成する積層材料が、アルミニウム箔を含まない構成としたことを特徴とする、請求項１または２に記載の液体紙容器の密封方法である。請求項４に記載の発明は、前記冷却エアーの温度が２０℃以下であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体紙容器の密封方法である。
【００１０】
【作用】
両側に折り込み部を有するゲーブルトップ型の液体紙容器に内容物を充填し、加熱されたトップシール部を圧着した後、このトップシール部を直ちに冷却することにより、内側樹脂層を早急に固化するので、開口部が元に戻るのを防止することができる。
特に、紙容器のトップシール部の折り込み部に冷却エアーを吹きつけることは、冷却エアーが折り込み部に保持されるのでより効果的に冷却することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、液体紙容器に内容液を充填密封する工程を示すもので、熱可塑性樹脂層で表面を被覆し、上部の両側に折り込み部を有するゲーベルトップ型の液体紙容器１が、フィーダー部Ａより紙容器スリーブを順次筒状に起こされて、ボトムヒーターによる加熱工程Ｂに送られ、ここで底部が加熱された後、ボトムブレーカーによる底部折り込み工程Ｃで、底部が折り込まれ、ボトムプレスによる圧着工程Ｄで、先ず底部が形成される。
次に、アンローダーを介してカートンクリーナーによる洗浄工程Ｅに送られて、液体紙容器１の内部の塵埃を除去洗浄され、さらに内容液充填工程Ｅで、所定の内容液が充填される。
【００１２】
そして、内容液の充填後、トップブレーカーによる上部折り込み工程Ｇで、上部の両側が折り込まれ、次にトップヒーターによる加熱工程Ｈで、トップシール部が加熱される。加熱された液体紙容器は、トップシール部の空間の空気を必要に応じて不活性ガスでガス置換を行い、トッププレスによる圧着工程Ｋによって、トップシール部１ａを挟着することで、開口部が密封される。
次に、トッププレスによる圧着工程後に、トップシール部分１ａの部分を冷却する冷却工程Ｌを設けた密封方法である。
なお、内容液を注出する口栓は、底部を形成し、アンローダーを介してカートンを洗浄する洗浄工程に移動する前に、紙容器の内側または外側から取り付ければよく、またはトップシール部１ａを冷却した後、紙容器の外側から取り付ければよい。
【００１３】
ここで、本発明の液体紙容器に用いる積層材料は、紙材を主体とし、外側にＰＥのような熱可塑性樹脂層を設け、かつ内側に同様にＰＥのような第１熱可塑性樹脂、延伸フィルム、ＰＥのような第２熱可塑性樹脂層を設けた構成、前記積層材料の第１熱可塑性樹脂層と延伸フィルムの間にガスバリアー層を設けた構成が一般的である。
なお、前記外側の熱可塑性樹脂層、内側の第１および第２の熱可塑性樹脂層の具体的な樹脂は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、メタロセン触媒により合成したＬＤＰＥ、メタロセン触媒により合成したＬ−ＬＤＰＥまたはこれらの混合物を使用することができる。
また、延伸フィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリアミドのいずれかを使用すればよい。
さらに、ガスバリアー層は、アルミニウム箔、アルミニウム蒸着フィルム、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物蒸着フィルムのいずれでも使用可能であるが、紙容器を再資源化する観点から、金属でない無機酸化物蒸着フィルムを用いるのが好ましい。
【００１４】
本発明のシール部を密封後、トップシール部１ａを冷却する具体的な手段として、図２に示すように、トップシール部１ａがトッププレスによりシールされた状態で、次の工程へ搬送される時に、搬送方向から前方に設けた冷却用エアーノズル２０から、紙容器の折り込み部１１に向けて噴射することにより行う。このエアーノズル２０から噴射する冷却エアーの温度は、２０℃以下であれば十分である。
この冷却用エアーノズル２０は、紙容器の搬送方向側の折り込み部１１に向けて噴射するのが効果的であるが、さらに紙容器の反対側の折り込み部に向けて冷却エアーを併せて噴射する構成とすると、折り込み部の両方が同時に冷却され、確実に密封状態を保つことができる。
【００１５】
また、図３に示すように、図２のように容器の折り込み部に向けて冷却エアーを噴射するほか、紙容器の搬送方向に沿って、紙容器のトップシール部１ａの上方に噴出孔を多数有するパイプ状の冷却エアーパイプ４０を設け、この冷却エアーパイプ４０から冷却エアーを紙容器のトップシール部１ａに向けて噴射してもよい。
この冷却エアーの温度は、図２と同様に２０℃以下の温度であれば十分である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成からなるので、トッププレスが前工程の加熱空気で冷却された状態でなくても、トッププレスで紙容器で開口部を密封した直後に、少なくとも折り込み部、または／およびトップシール部を冷却エアーにより、冷却するので、溶融した樹脂層を固化させるので開口部が開く力に対抗して折り込み部か開き、ピンホールの発生を防止することができる。
【００１７】
また、紙容器の剛性、保形性、および内容液の浸透性の防止のために延伸フィルムを設けた構成の積層材料を用いたも、折り込み部のトップシール後の広がりを防止することができ、安定した紙容器を製造することができる。
さらに、前記の延伸フィルムの他、無機酸化物蒸着フィルムを設けた構成の積層材料を用いたも、折り込み部のトップシール後の広がりを防止することができ、安定した紙容器を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、液体紙容器の充填密封方法の一例を示す説明図である。
【図２】は、本発明の冷却方法の一例を示す説明図である。
【図３】は、本発明の冷却方法の一例を示す説明図である。
【図４】は、ケーベルトップ型液体紙容器の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・紙容器
１ａ・・・トップシール部
１１・・・折り込み部
２０・・・エアーノズル
４０・・・冷却パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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