JP2005205877A

JP2005205877A - 紙容器の製造方法

Info

Publication number: JP2005205877A
Application number: JP2004177504A
Authority: JP
Inventors: Akira Nonomura; 著野々村
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2024-06-15
Also published as: JP3847306B2

Abstract

【課題】樹脂シートで被覆されたフランジ部の強度が向上した紙容器の製造方法を提供する。
【解決手段】樹脂シート１１で被覆されたフランジ部１１４を有する紙容器１の製造方法である。フランジ部１１４を樹脂シート１１で被覆する前に又は被覆した後に、フランジ部１１４を押圧することを特徴とする。紙容器１は、パルプを主体としたパルプモールド成形体２からなり多層構造であることが好ましい。内層がパルプモールド成形体であり、最外層が加工板紙であることが好ましい。
【選択図】図５

Description

本発明は、フランジ部を有し、該フランジが樹脂シートで被覆された紙容器の製造方法に関する。

内表面及びフランジ部を樹脂シートで被覆した紙容器に関する従来技術は、例えば、下記特許文献１記載されている。

この技術は、耐水性に劣るパルプモールド容器の内面を真空成形によりプラスチックフィルムで被覆すると共に、該プラスチックフィルムを容器のフランジ部の上面から下面に回り込ませて折り返し、折り返された該プラスチックフィルムの端部は容器に接着させずに突片を形成し、この突片を引っ張ってプラスチックフィルムを容器から引き剥がし、紙製の容器とプラスチックの分別をするというものである。

ところで紙容器には、フランジ部が形成されることがある。フランジ部は通常、開口部に形成されるが、開口部は目立ちやすい箇所であり、フランジ部を設けて紙容器としての外観や見栄えを良くすることができる。

それ以外にもフランジ部を有する紙容器には次のような利点がある。すなわち、（１）フランジ部に口を当てると内容物の飲食がしやすくなる、（２）開口部に蓋をする場合の、のりしろになる、（３）フランジ部を形成することで、紙容器の横方向の強度を向上させ、紙容器に液体や粉体等の中身が入った場合の紙容器の変形量を抑制して、紙容器を持ちやくする、等。

一般にフランジ部は物体と接触しやすく、損傷を受けやすい箇所であるので、フランジ部の強度を向上させることは重要である。フランジ部をプラスチックシート等で被覆するだけでもある程度はその強度を向上させることはできると思われるが、フランジ部の更なる強度向上が図られた紙容器の製造方法の開発が望まれている。特に疎水性のパルプを用いて低密度層が構成された場合、その層は横荷重に対する耐性や強度の向上のために、バインダーとなる樹脂をパルプ成分に加えることも考えられる。しかし、紙容器の乾燥時にその樹脂が乾燥形の吸引穴に詰まり、乾燥効率が低下し、詰まった樹脂の清掃に多大の労力を要することになる。また、樹脂の分だけコストアップにもなる。

特開２００２−１８９３号公報

従って、本発明の解決課題は、フランジ部が樹脂シートで被覆され、該フランジ部の強度が向上した紙容器の製造方法を提供することにある。

本発明は、フランジ部を有し、該フランジ部が樹脂シートで被覆された紙容器の該フランジ部を、該フランジ部が樹脂シートで被覆される前に又は樹脂シートで被覆された後に、該フランジ部を押圧する紙容器の製造方法を提供することにより、前記課題を解決したものである。

本発明に係わる紙容器は、フランジ部が樹脂シート（樹脂）で被覆されるが、被覆する方法としては、たとえばプラグアシスト真空成形法あるいはプラグアシスト真空圧空成形法が挙げられる。その詳細は後述するが、加熱された樹脂シートをプラグによって紙容器の内面に押し込み且つ該樹脂シートを吸引してそれを紙容器の内面に密着させると共に、その端部をフランジ部の上面から下面に回り込ませることにより該樹脂シートでフランジ部を被覆して本発明の紙容器を得ることができる。

本発明に係わる紙容器は、多層構造として且つ内層を外層よりも（フランジ部の内層と外層も含めて）低密度にすると、断熱性と強度に優れた紙容器となり、この容器は、容器内に熱湯を入れるインスタントカップ麺の容器等に特に好適に使用できる。多層構造にするには、たとえば大きさが相違する相似形状の複数の成形型を用いて成形体を成形し、それらを重ね合わせることにより製造されるが、その際、接着剤を使用してそれぞれの成形体を接着してもよい。

本発明の紙容器の製造方法によれば、フランジ部の強度が向上し、特に横方向の圧縮強度に優れた紙容器を提供することができる。紙容器を樹脂シートで被覆して紙容器のフランジ部を押圧することにより、熱水バリアー性とフランジ部の強度の向上という二つの効果が付与された紙容器が得られる。また、紙容器の口部に蓋を接着してそれを剥がす場合、フランジ部の樹脂シートやパルプ繊維が蓋と共に剥離し難い紙容器となる。

以下本発明の紙容器の製造方法をその好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の方法で製造された２層構造の紙容器１（樹脂シートで被覆された紙容器）を示す。図１に示すように、紙容器本体１０（樹脂シートで被覆される前の紙容器）は内層１１１と外層１１２を有するパルプモールド成形体２から成り、その開口周縁部の外側に延出するフランジ部１１４を有する。本実施形態の紙容器１は、紙容器本体１０の内面１１３からフランジ部１１４の上面部、側面部及び下面部を経てフランジ部１１４の下方に位置する部分の外面部１１５の一部分まで樹脂シート１１で被覆されている。樹脂シート１１で、外面部１１５の一部分まで被覆すると、蓋開封時の樹脂シートの剥がれ防止の効果が高くなるが、外面部１１５に印刷を施すときの障害となる場合や、紙容器としての外観が良くないと思われる場合は、樹脂シートでフランジ部１１４の上面、側面部及び下面部のみを覆い、外面部１１５までは覆わなくてもよい。また、フランジ部１１４の下面部の全面を覆うことが好ましいが、下面部の一部を被覆してもよい。

紙容器本体１０のフランジ部１１４は中実で角形形状に設けられている。フランジ部１１４の延出長さは、その強度（曲げやたわみに対する）、樹脂層のスムーズな形成等を考慮すると、２０ｍｍ以内、特に１０ｍｍ以下、更に５ｍｍ以下が好ましい。また、フランジの厚みは、０．５〜５ｍｍ、特に１〜３ｍｍが好ましい。

紙容器１は、内容物の安定保存性、また、紙容器１にお湯を入れて机の上においても、机に蒸気が付かないこと等を考慮すると、水蒸気バリアー性が３０ｇ／ｍ²・２４ｈ以下、特に２０ｇ／ｍ²・２４ｈ以下、さらに好ましくは１０ｇ／ｍ²・２４ｈ以下であることが好ましい。ここで、紙容器の水蒸気バリアー性は、ＪＩＳＺ−０２０８に準拠して測定される。

内層１１１のフランジ部の密度は、容器を手で持った時の口部変形防止、蓋を貼り付けてそれを剥がすときのフランジ強度、フランジ部のクッション性等を考慮すると、０．２〜１．５ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．２〜０．８ｇ／ｃｍ³、より好ましくは０．３〜０．６ｇ／ｃｍ³である。

内層１１１は、外面よりも内面が平滑に設けられていることが好ましい。内層１１１の内面の表面粗さは、樹脂シート１１による被覆層のピンホール防止、被覆層と内層との接着性や外観良好性等を考慮すると、３〜１５μｍ、好ましくは３〜１２μｍ、より好ましくは４〜７μｍである。内層の外面の表面粗さは、外層１１２との摩擦を大きくして、接着剤を使用しなくても内層と外層が分離しないことを考慮すると、４〜２０μｍ、好ましくは５〜１５μｍ、より好ましくは６〜１０μｍである。表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＩＳＢ０６０１―２００１に準拠し、サーフコム〔（株）東京精密社製〕を用いて測定した。測定条件は、ガウシアン補正、傾斜補正：直線とした。

外層１１２のフランジ部の密度は、容器を手で持ったときの容器の変形防止（把持強度）、蓋を貼り付けてそれを取り剥がすときのフランジ部の変形防止、薄肉、軽量性等を考慮すると、０．５〜２ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．７〜１．５ｇ／ｃｍ³である。

次に、前記紙容器本体１０を構成するパルプモールド成形体２の製造方法について説明する。まず、湿式抄造法により、２個のパルプ繊維積層体を個別に製造する。次いで、これらを乾燥させ、重ね合わせて接着剤により接着させて（なお、接着剤はこれらパルプ繊維積層体の表面に部分的に塗布した）、２層構造のパルプモールド成形体２（紙容器本体１０）を製造する。なお、乾燥前にそれぞれのパルプ繊維積層体を重ね合わせ、その後乾燥させて２層構造の紙容器本体１０を製造してもよい。

図２は、パルプ繊維積層体３の製造装置を模式的に示したものである。まず図２（ａ）のように、凸形状の弾性体の抄紙型４と外枠５を組合わせ、組合わせによって生じた空間に、パルプスラリー注入口５０からパルプスラリーを注入する。次いで、抄紙型４内に形成された気液体通路４０を吸引手段（図示せず）で吸引し、図２（ｂ）に示すように、抄紙型４上に設置された抄紙ネット（図示せず）上にパルプ繊維積層体３を形成させる。

その後、図２（ｃ）に示すように、繊維積層体３を抄紙型と共にヒーター６０を内蔵する乾燥型（雌型）６と組合わせて繊維積層体を加熱・押圧して乾燥させてそれを取出し、図２（ｄ）に示すパルプモールド成形体２を得る。なお、乾燥型６の材質はアルミニウム合金である。外層用パルプ繊維積層体を乾燥させるには、弾性を有するコア型（雄型）で押圧するのが好ましい。これにより、外層を高密度で且つ表面を平滑にすることができる。また、内層用のパルプ繊維積層体を乾燥させるには、雌型６と組み合わせたときに成形体の形状に対応した所定のクリアランスが設けられる金属製のコア型（雄型）で押圧するのが好ましい。これにより、内層を低密度で所望の形状を付与することができる。

同様な装置を用いて、前記のパルプモールド成形体２よりも、その壁厚分小さいパルプモールド成形体を製造し、次いで、これら２個のパルプモールド成形体の一部（たとえばフランジ部と底部）に接着剤を塗布して、これらを押圧してフランジ部の端部を切断し、フランジ部を有し、内外層共にパルプモールド成形体から成る２層構造の紙容器本体１０を得る。なお、内外層用のパルプ繊維積層体の両方がフランジ部を有する形態でもよく。どちらか一方がフランジ部を有する形態でもよい。

なお、多層構造のパルプモールド成形体を得る際には、接着剤を使用せずに、湿潤状態のパルプ繊維積層体を合体させて乾燥させてこれらを一体化してもよい。

前記の紙容器において、紙容器本体は、所望の形状が容易に得られ、安価で再利用ができる観点からパルプモールド成形体による多層体が好ましいが、最外層をパルプモールド成形体に替えて、加工板紙を用いてもよい。通常板紙は、パルプモールド成形体よりもその表面に印刷が施しやすいので、最外層に加工板紙を使用すれば、加飾性が向上した紙容器となる。なお加工板紙でフランジ部や底部を形成せず、胴部のみを加工板紙で形成してもよい（フランジ部と底部は単層構造となる）。

前記紙容器本体の嵩密度は０．２〜１．２ｇ／ｃｍ³が好ましい。なお、パルプモールド成形体は、パルプ繊維を抄紙することによって直接的に製造された希望とする形状や大きさの成形体を意味し、加工板紙は、平板紙を希望とする形状や大きさに加工（切断や接合等）することによって製造された成形体を意味する。

前記紙容器本体１０を本実施形態のように多層構造にし、内層を外層よりも低密度にする場合に、該内層のパルプ繊維に後述するマーセル化処理や架橋処理等を施したパルプ繊維（嵩高処理パルプ）を含有させると、所望の密度に調整しやすい。

内層１１１には、嵩高処理パルプを含ませることが好ましい。内層１１１に含ませる嵩高処理パルプの量は、１０〜９０重量％が好ましく、２０〜８０重量％がより好ましく、３０〜７０重量％が更に好ましい。該パルプ成分中の嵩高処理パルプの配合量が斯かる範囲であると、嵩高の効果が発揮され、フランジ部のクッション性や容器の断熱性も良好となる。ここで、嵩高処理パルプとは、架橋処理、マーセル化処理等の嵩高処理によってパルプ繊維をカールさせたり、疎水化させたり、繊維自体の剛性を向上させたものをいう。架橋処理パルプとしては、市販のカールドファイバー（例えば米国ウェアハウザー社製「ＨＢＡ」）、マーセル化処理パルプとしては、市販のマーセル化処理パルプ（例えばレヨンニア社製「ＰＯＲＯＳＡＵＩＥ」、同「ＵＬＴＲＡＮＩＥＲ、同「ＳＵＬＦＡＴＡＴＥ」」が挙げられる。密度調整の容易さや原料としてパルプスラリーを用いる場合のパルプ繊維の分散性を考慮すると、湿潤カールドファクタが０．１〜１．０、特に０．２〜０．６のカールドファイバーが好ましい。また、湿潤カールドファクタとは、パルプ繊維を室温で純水に浸漬した後ＦＱＡ（ＦｉｂｅｒＱｕａｌｉｔｙＡｎａｌｙｚｅｒ）を用い、測定本数１０００本以上、測定範囲０．５〜１０ｍｍにおいて、（（Ｌ_A／Ｌ_B）−１）の算術平均により求められる値であり、繊維の曲線化の度合いを示す数値である。ただし、Ｌ_Aは実際のパルプ繊維の長さ、Ｌ_Bは曲がった状態のパルプ繊維を囲む長方形の最大寸法である。

内層１１１には、嵩高処理を行っていないパルプ繊維も含ませることができる。該パルプ繊維は、パルプ成分中に１０〜９０重量％、特に２０〜８０重量％含んでいることが好ましい。該パルプ繊維が斯かる範囲で含まれていると、フランジ部や容器の強度低下や紙粉の発生も抑えられ、強度を得るためや紙粉防止のためのバインダーの添加量を抑えることができる。また、嵩高性も得られてフランジ部のクッション性や容器の断熱性が良好となる。該パルプ繊維としては、針葉樹若しくは広葉樹の未晒又は晒クラフトパルプ、サルファイトパルプ、アルカリパルプ、グランドパルプ、又はサーモメカニカルパルプが挙げられる。これらのパルプ繊維は、単独で又は二種以上を適宜の割合で混合して用いることができる。特に二種以上を混合することで、様々な繊維長分布を有するパルプ繊維を調製することができる。

内層用のパルプ繊維は、カナディアンスタンダードフリーネス（ＣＳＦ：ＣａｎａｄｉａｎＳｔａｎｄａｒｄＦｒｅｅｎｅｓｓ）が５００〜８００ｍｌ、特に６００〜７５０ｍｌであることが好ましい。ＣＳＦかかる範囲であると、濾水性も良好で、抄造時間や乾燥時間を短縮することができる。また、抄造ムラが抑えられ、得られる成形体に偏肉が生じたり、成形体の表面性が低下することを防ぐことができる。さらに、所望の断熱性を得ることができる。
好ましい

外層１１２を構成するパルプ繊維には、針葉樹若しくは広葉樹の未晒又は晒クラフトパルプ、サルファイトパルプ、アルカリパルプ、グランドパルプ、サーモメカニカルパルプ等が挙げられる。これらの中でも、成形性、白色性、成形体の表面性、強度の点から、特に針葉樹や広葉樹の晒クラフトパルプが好ましい。これらの繊維は、単独で又は二種以上を適宜の割合で混合して用いることができる。
外層用のパルプ繊維は、ＣＳＦが２００〜６００ｍｌ、特に３００〜６００ｍｌであることが好ましい。ＣＳＦかかる範囲であると、濾水性も良好で、抄造時間や乾燥時間を短縮することができる。また、抄造ムラが抑えられ、得られる成形体に偏肉が生じたり、成形体の表面性が低下することを防ぐことができる。

次に、紙容器本体１０を樹脂シート１１で被覆して、紙容器１を得るまでの工程について説明する。なお、図３〜図５に掲げられた紙容器本体及び紙容器は、全て実際には２層構造であるが、便宜上、単層構造として記載されている。
まず、図３に示すように、前記の紙容器本体１０を成形型７に収容する。該成形型７の上部には、環状の口部部材８が配置されている。

成形型７の内周面７０には、格子状の通気溝（図２では縦の通気溝のみ図示）７００が設けられ、底面部７１には前記の通気溝７００に通じる放射状の通気溝７１０が設けられている。これらの通気溝のうち、通気溝７００は、後述する空間８０に通じる。

なお、図示していないが、成形型７は、冷却水路やヒーターを備えるので、紙容器本体１０の温度制御が可能である。

口部部材８としては気密性と断熱性を有し、且つ吸引又は押圧によって変形する材質が好ましく、紙容器本体１０が成形型７内に収容されたときにその外面部１１５との間に樹脂シート１１の一部が回り込む空間８０を形成する段部８１を有し、且つその外面部との間に空隙を形成する凸部８２を有している。

口部部材８の材質としては、シリコーン系、フッ素系、ＥＰＴ（エチレン・プロピレン・ターポリマー）、ＣＲ（クロロプレンラバー）、ＮＢＲ（ニトリル・ブタジエン・ラバー）、ナチュラル・ラバー）、ウレタンラバー等が挙げられる。

次に、紙容器本体１０を樹脂シートで被覆する方法について説明する
紙容器本体１０を前記の成形型７内に収納した状態で、図４（ａ）に示すように、樹脂シート１１の周囲を枠体９で挟み、樹脂シート１１を樹脂シート用ヒーターＨで加熱して軟化させる。樹脂シート１１の温度は、その材質、厚み、面積等に応じて適宜設定するが、通常、真空成形により紙容器の内面を被覆する場合には、樹脂が軟化して成形可能な温度になるまで加熱され、オレフィン系樹脂の場合には融点以上が好ましく、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂の場合にはガラス転移温度以上融点以下が好ましい。真空成形では、オレフィン系樹脂の場合でも融点以下で成形することができる。

前記ヒーターＨは、図示しない駆動機構によって移動可能である。ヒーターＨの熱源に特に制限はないが、輻射熱による加熱の場合は樹脂シート１１を容易に均一軟化させることが容易な赤外線ヒーターが好ましい。また、加熱版を樹脂シート１１に接触させて、樹脂シート１１を軟化させてもよい。この場合には、加熱板に樹脂シート１１の溶着を防止するための表面処理、たとえば四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂をその表面にコートしておくのがよい。

次に、前記ヒーターＨを成形型７の上方に遠ざけ、図４（ｂ）に示すように、枠体９を降下させて軟化した樹脂シート１１で容器本体１０の開口部を塞ぎ、且つ前記口部部材８の外周縁部８４に樹脂シート１１を密着させる。

次に、図４（ｃ）に示すように、樹脂シート１１にプラグＰを当接させながら樹脂シート１１を紙容器本体１０内に押し込む。なお、枠体９を降下させる代わりに、枠体９を移動させず、成形型７を上昇させ、プラグＰを下降させる等の方法で樹脂シート１２０を紙容器本体１１内に導入してもよい。

前記プラグＰは、プラグ用ヒーター（図示せず）を備え且つ樹脂シート１１の溶着防止のためにフッ素樹脂等で表面処理を施されていることが好ましい。前記樹脂シート１１を成形型７内に導入するときの当該樹脂シート１１に当接させるプラグＰの温度は、プラグＰの寸法形状、前記樹脂シート１１の材質、厚み、導入速度等に応じて適宜設定することができるが、樹脂シートの変形不足や過剰変形防止の観点から、加熱された樹脂シート１１と略同じ温度とするのが好ましい。

またプラグＰは、樹脂シート１１の穴あき防止の点から先端に曲面加工が施されているものが好ましい。また、成形品の肉厚分布を均等にする手段として、外周面の全体又は前方部に所定角度のテーパー面を有して先細る形状のものを用いることもできる。

紙容器本体１０がよりスムーズに樹脂シート１１で被覆されるように、紙容器本体１０を成形型７を通して予め加熱しておくのがよい。

次に、図４（ｄ）に示すように、紙容器本体１０を介し、前記成形型７内を通気路７１１を通して吸引して紙容器本体１０の内面に樹脂シート１１を密着させる。

成形型７内を吸引すると、前記流通溝７００を通して前記空間８０及び空隙８３も吸引される。この吸引によって、樹脂シート１１のフランジ部１１４近傍部分が変形しながらフランジ部１１４の上面、下面および外面部１１５の上部に回り込んでこれらの部分に密着する。

樹脂シート１１のかかる変形密着に伴い、口部部材８の凸部８２が次第に紙容器本体１０の外面部１１５に接近するように変形して空隙８３の幅が減少し（図４（ｅ）参照）、最終的にはこの空隙が殆ど閉塞される。以上の操作によって、樹脂シート１１は、吸引により変形しつつフランジ部１１４を被覆する。なお、フランジ部１１４の全体が樹脂シートで被覆されるのが好ましく、フランジ部全体に加えて、胴部の一部も樹脂シートで被覆されることも好ましい。

通気路７２１を通した吸引の吸引力は、樹脂シートの変形不良防止の観点から０．１ＭＰａ〜０．０３ＭＰａが好ましい。

次に、紙容器本体１０を介した吸引を停止し、図４（ｅ）に示すように、プラグＰを成形型７内から退避させる。その後、枠体９を上昇させて樹脂シートで被覆された紙容器本体を成形型７から分離し、該枠体９から樹脂シート１１を外し、樹脂シート１１の不要部分（バリ）を除去して、紙容器１０を得る。

本発明に係わる樹脂シートの材質は、延伸性を有する樹脂であれば特に制限はなく、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂やポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル等のポリビニル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、アイオノマー等の熱可塑性樹脂、生分解性樹脂等が挙げられる。これらの樹脂シートは、単独で又は二種以上を積層させて用いることもできる。また、二層以上積層させる場合には、層間にワックス、接着性樹脂、その他各種機能性樹脂等を配合し、防湿性、ガスバリア性、紫外線吸収性、遮光性等の各種機能を有する層とすることができる。

前記樹脂シートの未使用時の厚みｔ０に特に制限はないが、容器の展開倍率と成形後の容器の厚み設計、成形サイクル等を考慮すると０．０５〜３ｍｍ、特に０．１〜２ｍｍが好ましい。

次に、フランジ部１１４の押圧について説明する。
押圧時には、加熱も行うことが好ましい。すなわち、前記の紙容器１０を図５（ａ）に示す加熱された押圧型１３内に収納し、加熱された押圧板１４をフランジ部１１４に当接させて、該フランジ部を加熱押圧し、図５（ｂ）に示す完成品としての紙容器１０を得る。かかる処理は、紙容器本体（樹脂シートで被覆されていない）のフランジ部に施してもよいが、紙容器（樹脂シートで被覆されている）のフランジ部に対して行うのが好ましい。これにより、加熱された樹脂シートがフランジ部に融着して、フランジ部の機械的強度が一層向上する。特に、嵩高処理パルプを使用した場合、低密度となり、パルプが疎構造となっているので、加熱加圧により樹脂分がパルプ内に浸透して固まることにより、強度が向上する。また、プレスによりフランジ部の上面部が平滑となるので、蓋を接合したときの密閉性も向上する。

樹脂シートでフランジ部を被覆する工程では、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、フランジ部は成形型から露出しているので、樹脂シートとフランジ部のパルプの溶着十分とは言い難い。よってフランジ部をその上下方向から熱プレスすれば、樹脂シートとパルプの接着強度を向上させることができる。樹脂シートでフランジ部を被覆する前に、該フランジ部を押圧してもフランジ部の強度が向上するが、樹脂シートでフランジ部を被覆した後で、該フランジ部を押圧すると、フランジ部の強度が向上すると共に、樹脂シートがより強固にフランジ部に密着する。

上述のようにして樹脂シートでフランジ部を被覆した紙容器には、収容物が収容され、さらに蓋が装着される。蓋の装着は、例えば、フランジ部の全周に蓋を接合して行われる。
前記蓋としては、従来からこの種の容器の密閉に用いられているものを特に制限なく使用することができるが、片面に熱融着性を備えたものを用いることが好ましい。このような熱融着性を備えた蓋を用いることによって、蓋と共にフランジ部をその上下方向から加熱・押圧して行うか、あるいは超音波で加振しながら押圧して行うことができる。これにより、前述の効果を奏するフランジ部の押圧を、蓋とフランジ部との接合とを同時に行え、容器の生産性が向上する。
前記蓋としては、例えば、紙層／アルミニウム層／熱溶融性の合成樹脂層の三層構造のラミネートフィルム製の蓋が好ましい。

本発明の方法で得られる紙容器には、固体、液体、気体の何れの性状を有する収容物も特に制限なく収容できる。具体的な収容物としては、インスタント食品、菓子類、アイスクリーム、豆腐、プリン、ゼリー、ヨーグルト等の飲食品の他、各種医薬品、マヨネーズ、ドレッシング、味噌等の各種調味料、液体・粉末化粧料、液体・粉末洗剤、柔軟剤、糊剤等が挙げられる。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。

〔実施例１〕
嵩高処理パルプ５０重量部と嵩高処理していないパルプ５０重量部の繊維組成を有し胴部密度が０．２５ｇ／ｃｍ³、フランジ部密度０．４６ｇ／ｃｍ³の成形体を内層とし、嵩高処理していないパルプ１００重量部の繊維組成を有し密度が０．９ｇ／ｃｍ³の成形体を外層とし、これら内外層が接着剤で接着されたカップ形状の紙容器本体を、下記成形型内に配して該成形型を１１０℃に加熱する一方、成形型の上方に下記枠体で下記樹脂シートを挟み、その上下から赤外線ヒーターで該樹脂シートをその融点以上に加熱して軟化させた。なお、該紙容器本体の大きさは、底辺の外径は６９ｍｍ、開口部の外径は９０ｍｍ、高さは１０７ｍｍ、フランジ部の延出長さは３ｍｍ、フランジ部の厚みは２．５ｍｍである。

次に、前記樹脂シートに１１０℃の下記プラグを当接させて該樹脂シートを前記成形型内に押し込んだ後、該成形型内を下記条件で底面部の通気路を通して吸引し、該紙容器本体の内面部及びフランジ部の上面、下面および外面部の上部に亘って樹脂シートを変形密着させた。

吸引を停止し、プラグを成形型内から退避させ、枠体を成形型の上方に移動させた後、該枠体から樹脂シートを解放し、樹脂シートで被覆された紙容器を取り出し、所定位置で樹脂シートを切断して、図１に示すカップ形状の紙容器を得た。

次いで、前記の紙容器を図５（ａ）に示すアルミニウム合金から成る１３０℃の押圧型内に収納し、同じくアルミニウム合金から成る１３０℃の押圧板で、４秒間、６８６Ｎ（ニュートン）の力で該紙容器のフランジ部を押圧して、完成品としての紙容器を得た。

＜成形型＞
材質：アルミニウム合金
通気溝深さ：１ｍｍ
通気溝幅：２ｍｍ
通気溝面積率：３２％
通気溝の形態：内周面は格子状（格子間隔１０〜１５ｍｍ）、底面部は放射状（隣接する溝の角度２２．５度）

＜口部部材＞
材質：シリコーン発泡体（弾力性：硬度３０度）
寸法形状：外径φ１３４ｍｍ、内径φ９３．５ｍｍ、起立部の内径（３１a）φ１１５ｍｍ、最大厚み１０ｍｍ

＜プラグ＞
材質：アルミニウム合金（フッ素樹脂で表面処理）
寸法形状：最小径φ５０ｍｍ、最大径φ７０ｍｍのテーパ形状、コーナーＲ１０ｍｍ

＜枠体＞
寸法形状：φ１５０ｍｍ

＜樹脂シート＞
材質：ポリエチレン
厚さ：０．２ｍｍ
寸法：１６０×１６０ｍｍ

＜圧空条件＞
加圧：０．０８ＭＰａ

＜吸引条件＞
吸引圧：０．０５３ＭＰａ

得られた紙容器は、容器本体の内面部からフランジ部及びフランジ部の下面に位置する外表面（深さ７ｍｍ）に亘って樹脂シートが密着していた。樹脂層の最薄部肉厚は、３８μｍであった。

次いで、前記紙容器のフランジ部の横圧縮強度の測定を次の手順で行った。前記紙容器を金属の掲置台上に横向きに置き、テンシロン万能試験機を用いて前記紙容器のフランジ部分を２０ｍｍ／分の速度で押し下げ、該フランジ部分が５ｍｍ変形したときの荷重を測定した。その値は５．６Ｎであったが、この値を横圧縮強度とした。後述の比較例の値よりも１Ｎだけ強度が向上した。

〔実施例２〕
実施例１で得られた紙容器の一つ（ただし、フランジ部の押圧はされていない。）を実施例１の押圧型内に収容し、フランジ部全周に、紙層／アルミニウム層／合成樹脂層の三層構造のフィルムからなる蓋を載置した後、実施例１の条件でフランジ部を熱プレスし、該蓋をフランジ部に密着させた。すなわち、フランジ部の押圧と、蓋の熱融着による該フランジ部との密着を同時に行った。次いでこの蓋の端部を把持し、テンシロン万能試験機を用いて３００ｍｍ／分の速度で蓋を剥がした。蓋の剥がしには、１９．６Ｎの力を要したが、フランジ部からの樹脂シート及びパルプの剥がれは共に認められなかった。

〔実施例３〕
容器本体の内面部とフランジ部の上面部のみを樹脂シートで被覆する以外は、実施例１に準じて紙容器を作製した。この紙容器について、実施例１の方法で横圧縮強度を測定した。その結果は、５．５Ｎであった。

〔比較例１〕
実施例１に記載の方法に準じて得られ、フランジ部を押圧しないカップ形状の紙容器の横圧縮強度を実施例１に記載の方法で測定した。その値は４．６Ｎであった。

容器本体の内面部とフランジ部の上面部のみを樹脂シートで被覆し、該紙容器のフランジ部を押圧しない以外は、実施例１の方法に準じて紙容器を得た。この容器について、実施例１の方法で横圧縮強度を測定した。その結果は、４．２Ｎであった。

樹脂シートでフランジ部が被覆された本発明に係わる紙容器を模式的に示す半断面図である。本発明に係わる紙容器本体を構成するパルプモールド成形体の製造装置を模式的に示す断面図であり、（ａ）は抄紙型を外枠内に配置した状態を示す図、（ｂ）は抄紙型の表面に繊維積層体を形成させた状態を示す図、（ｃ）は繊維積層体を抄紙型と共に乾燥型内に配した状態を示す図、（ｄ）は乾燥させられた繊維積層体であるパルプモールド成形体を示す図である。本発明に係わる紙容器本体を樹脂シートで被覆するための製造型に収納した状態を示す図である。本発明に係わる紙容器本体を樹脂シートで被覆する工程を模式的に示す断面図であり、（ａ）は成形型内に紙容器本体を配して樹脂シートを加熱している状態を示す図、（ｂ）は樹脂シートで成形型の開口部を覆った状態を示す図、（ｃ）はプラグによって樹脂シートを紙容器本体内に押し込んだ状態を示す図、（ｄ）は紙容器本体を吸引し、紙容器本体の表面に樹脂シートを変形密着させている状態を示す図、（ｅ）は樹脂シートによる紙容器本体表面の被覆が終了し、吸引を停止してプラグを退避させた状態を示す図である。（ａ）は本発明に係わる紙容器のフランジ部を押圧型に配して、押圧板によって押圧する直前の状態を模式的に示す断面図、（ｂ）はフランジ部の押圧が終了した完成品としての紙容器を模式的に示す半断面図である。

符号の説明

１紙容器
１０紙容器本体
１１１内層
１１２外層
１１３内面
１１４フランジ部
１１５外面部
１１樹脂シート
２パルプモールド成形体
３繊維積層体
４抄紙型
４０気液体通路
５外枠
５０スラリー注入路
６乾燥型
６０乾燥型内蔵ヒーター
７成形型
７０内周面
７００格子状通気孔
７１底面部
７１０放射状通気孔
７１１通気路
８口部部材
８０空間
８１段部
８２凸部
８３空隙
９枠体
Ｈ樹脂シート加熱用ヒーター
Ｐプラグ

それ以外にもフランジ部を有する紙容器には次のような利点がある。すなわち、（１）フランジ部に口を当てると内容物の飲食がしやすくなる、（２）開口部に蓋をする場合の、のりしろになる、（３）フランジ部を形成することで、紙容器の横方向の強度を向上させ、紙容器に液体や粉体等の中身が入った場合の紙容器の変形量を抑制して、紙容器を持ちやすくする、等。

本発明は、樹脂シートで被覆された中実のフランジ部を有する紙容器の製造方法であって、フランジ部を樹脂シートで被覆した後に、該フランジ部を押圧することを特徴とする紙容器の製造方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。

内層１１１は、外面よりも内面が平滑に設けられていることが好ましい。内層１１１の内面の表面粗さは、樹脂シート１１による被覆層のピンホール防止、被覆層と内層との接着性や外観良好性等を考慮すると、３〜１５μｍ、好ましくは３〜１２μｍ、より好ましくは４〜７μｍである。内層の外面の表面粗さは、外層１１２との摩擦を大きくして、接着剤を使用しなくても内層と外層が分離しないことを考慮すると、４〜２０μｍ、好ましくは５〜１５μｍ、より好ましくは６〜１０μｍである。表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳＢ０６０１−２００１に準拠し、サーフコム〔（株）東京精密社製〕を用いて測定した。測定条件は、ガウシアン補正、傾斜補正：直線とした。

同様な装置を用いて、前記のパルプモールド成形体２よりも、その壁厚分小さいパルプモールド成形体を製造し、次いで、これら２個のパルプモールド成形体の一部（たとえばフランジ部と底部）に接着剤を塗布して、これらを押圧してフランジ部の端部を切断し、フランジ部を有し、内外層共にパルプモールド成形体から成る２層構造の紙容器本体１０を得る。なお、内外層用のパルプ繊維積層体の両方がフランジ部を有する形態でもよく、どちらか一方がフランジ部を有する形態でもよい。

本発明は、パルプを主体とするパルプモールド成形体を備えるとともに、該パルプモールド成形体が樹脂シートで被覆された嵩高処理パルプを含む中実のフランジ部を有する紙容器の製造方法であって、前記フランジ部を前記樹脂シートで被覆した後に、該フランジ部を押圧することを特徴とする紙容器の製造方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。

本発明の紙容器の製造方法によれば、フランジ部の強度が向上し、特に横方向の圧縮強度に優れた紙容器を提供することができる。樹脂シートで被覆したフランジ部を押圧することにより、熱水バリアー性とフランジ部の強度の向上という二つの効果が付与された紙容器が得られる。また、紙容器の口部に蓋を接着してそれを剥がす場合、フランジ部の樹脂シートやパルプ繊維が蓋と共に剥離し難い紙容器となる。

紙容器本体１０のフランジ部１１４は、後述するような嵩高処理パルプを含み、中実で角形形状に設けられている。フランジ部１１４の延出長さは、その強度（曲げやたわみに対する）、樹脂層のスムーズな形成等を考慮すると、２０ｍｍ以内、特に１０ｍｍ以下、更に５ｍｍ以下が好ましい。また、フランジの厚みは、０．５〜５ｍｍ、特に１〜３ｍｍが好ましい。

内層１１１には、嵩高処理パルプを含ませる。内層１１１に含ませる嵩高処理パルプの量は、１０〜９０重量％が好ましく、２０〜８０重量％がより好ましく、３０〜７０重量％が更に好ましい。該パルプ成分中の嵩高処理パルプの配合量が斯かる範囲であると、嵩高の効果が発揮され、フランジ部のクッション性や容器の断熱性も良好となる。ここで、嵩高処理パルプとは、架橋処理、マーセル化処理等の嵩高処理によってパルプ繊維をカールさせたり、疎水化させたり、繊維自体の剛性を向上させたものをいう。架橋処理パルプとしては、市販のカールドファイバー（例えば米国ウェアハウザー社製「ＨＢＡ」）、マーセル化処理パルプとしては、市販のマーセル化処理パルプ（例えばレヨンニア社製「ＰＯＲＯＳＡＵＩＥ」、同「ＵＬＴＲＡＮＩＥＲ、同「ＳＵＬＦＡＴＡＴＥ」」が挙げられる。密度調整の容易さや原料としてパルプスラリーを用いる場合のパルプ繊維の分散性を考慮すると、湿潤カールドファクタが０．１〜１．０、特に０．２〜０．６のカールドファイバーが好ましい。また、湿潤カールドファクタとは、パルプ繊維を室温で純水に浸漬した後ＦＱＡ（ＦｉｂｅｒＱｕａｌｉｔｙＡｎａｌｙｚｅｒ）を用い、測定本数１０００本以上、測定範囲０．５〜１０ｍｍにおいて、（（Ｌ_A／Ｌ_B）−１）の算術平均により求められる値であり、繊維の曲線化の度合いを示す数値である。ただし、Ｌ_Aは実際のパルプ繊維の長さ、Ｌ_Bは曲がった状態のパルプ繊維を囲む長方形の最大寸法である。

Claims

樹脂シートで被覆されたフランジ部を有する紙容器の製造方法であって、フランジ部を樹脂シートで被覆する前に又は被覆した後に、該フランジ部を押圧することを特徴とする紙容器の製造方法。
紙容器が、パルプを主体としたパルプモールド成形体からなり多層構造である請求項１記載の紙容器の製造方法。
内層がパルプモールド成形体であり、最外層が加工板紙からなる請求項２記載の紙容器の製造方法。
内層が外層よりも低密度である請求項２又は３記載の紙容器の製造方法。
樹脂で被覆されたフランジ部を有する紙容器の製造方法であって、フランジ部を樹脂で被覆した後に、該フランジ部を押圧することを特徴とする紙容器の製造方法。
前記フランジ部を前記樹脂シート又は前記樹脂で被覆した後に、熱融着性の蓋と共に前記フランジ部をその上下方向から押圧する請求項１〜５の何れかに記載の紙容器の製造方法。