JP2009035312A - 容器用一体成形用板紙および紙容器 - Google Patents

Abstract

【課題】容器形状壁と仕切り壁と一体に成形した紙容器を提供する。
【解決手段】坪量が５０〜２８０ｇ／ｍ^２、伸びが５％以上、引張強度が３〜１０ＭＰａの伸張紙の片面または両面に、片面厚さが６〜５０μｍの樹脂層が積層された板紙を用いる。前記樹脂層には、好適にはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのいずれかからなる押出コート材を用いる。前記板紙を用いて壁面に縦皺を有する容器形状壁と、該容器形状壁間に設けられた仕切り壁とが一体に形成された紙容器を得る。一体成形は、好適には深絞り成形により行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、深絞りなどによって一体に成形され、主として食品用途向けに用いられる紙容器および該紙容器の製造に用いられる容器用一体成形用板紙に関するものである。

調理済みの食品を収容して、電子レンジなどによる加熱を可能にしたプラスチック容器は弁当用などとして既に広く用いられている。しかし、プラスチック容器は、使用後の破棄が容易ではなく、環境面に与える負担が大きくなるという問題を抱えている。また、プラスチック容器は一般的に耐熱性に乏しく、多くはオーブンレンジでの使用が不可能であり、収容物が制限されるという欠点もある。このため、焼却廃棄が可能で、高温での加熱も容易な紙容器の開発が望まれている。
紙容器としては、板紙を組み立てて容器形状とするものが提案されているが（特許文献１、２参照）、組み立て作業が複雑で製造に多くの手間がかかり、容器形状壁の密閉性も十分に得られないという問題がある。このため、板紙を用いて深絞りなどによる一体成形で容器形状を得るものが提案されており（例えば特許文献３〜５）、該容器では容器形状壁の密閉性は良好となる。
特開平１０−１４７３２９号公報 特開２００４−３３１１２１号公報 特開平２０００−２８９７３１号公報 特開平２００３−１１８７１７号公報 特開平２００４−１３１０９１号公報

しかし、上記で提案されている一体成形の紙容器では、容器形状壁と底部とで容器を構成できるものの、食材を小分けして収納したい弁当などの容器の場合には、別体の仕切り板を容器内に収めることが必要とされる。しかし、水分の多い食材では、仕切り板と容器形状壁との隙間などを通して水分が漏れ出して隣接する他の食材の風味を損なったり、汚すなどして、弁当などの品質を低下させてしまうという問題がある。

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、仕切り壁を含めて、一体成形によって容器形状を得ることができる容器用一体成形用板紙、および仕切り壁が容器形状壁とともに一体成形された紙容器を提供することを目的とする。

すなわち、第１の本発明の容器用一体成形用板紙は、坪量が５０〜２８０ｇ／ｍ^２、伸びが５％以上、引張強度が３〜１０ＭＰａである伸張紙の片面または両面に、片面厚さが６〜５０μｍの樹脂層が積層されていることを特徴とする。

第２の本発明の紙容器は、前記第１の本発明の板紙によって壁面に縦皺を有する容器形状壁と、該容器形状壁間に設けられた仕切り壁とが一体に形成されていることを特徴とする。

第３の本発明の紙容器は、前記第２の本発明において、前記仕切り壁が複数からなり、該仕切り壁の一部または全部が互いに交差していることを特徴とする。

第４の本発明の紙容器は、前記第２または第３の本発明において、前記容器形状壁の深さが２０〜６０ｍｍ、該容器形状壁の壁面と底面とが交差する角度が６０〜９０°であり、前記仕切り壁の高さが前記容器形状壁の深さの５０％以上であることを特徴とする。

第５の発明の紙容器は、前記第１〜第４の発明にいずれかにおいて、前記樹脂層が、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのいずれかからなることを特徴とする。なお、樹脂層はフィルムであってもよいが、押出コート層であることがより好ましい。

第６の発明の紙容器は、前記第２〜第５の発明にいずれかにおいて、前記仕切り壁と前記容器形状壁または前記仕切り壁同士は、交差部の頂面が、各壁頂上部間または頂上部と壁面とを繋ぐ辺を有する多辺形面を構成していることを特徴とする。

以下に、本発明で規定する各条件について以下に説明する。

（伸張紙）
坪量：５０〜２８０ｇ／ｍ^２
伸張紙の坪量は、仕切り壁を含めた深絞り一体成形で、良好な成形性が得られるように、伸張紙の坪量を適切に定める必要がある。この坪量が５０ｇ／ｍ^２未満であると、成形時に板紙の破断が生じてしまう。一方、２８０ｇ／ｍ^２を超える坪量では、板紙が厚くなりすぎて成形が困難になる。したがって、坪量の範囲を上記に定める。なお、同様の理由で下限を１００ｇ／ｍ^２、上限を１８０ｇ／ｍ^２とするのが望ましい。

伸び：５％以上
また、仕切り壁を含めた深絞り一体成形を可能とするために伸張紙の伸びは５％以上であることが必要である。５％未満の伸びでは、成形時に破断が生じてしまう。なお、必要以上の伸びを有していても得られる効果が変わらないため、伸びの上限を３６％とするのが望ましい。

引張強度：３〜１０ＭＰａ
仕切り壁を含めた深絞り一体成形で、良好な成形性が得られるように、引張強度を適切に定める必要がある。引張強度が３ＭＰａ未満であると、一体成形時に板紙の破断が生じてしまう。一方、引張強度が１０ＭＰａを超えると強度が高すぎて一体成形が困難になるため、板紙の強度を上記範囲に定める。なお、同様の理由で引張強度の上限を６ＭＰａとするのが望ましい。
上記伸びおよび引張強度は、ＪＩＳＰ８１１３に準拠して測定することができる。

（樹脂層）
厚さ：６〜５０μｍ
前記した伸張紙は、伸びが１０％未満程度の一般的な紙よりも、プレス成形性に優れているが、一体成形で容器内部に仕切りの壁を設けたような変位点がある形状で、局部的な成形負荷が加わると、紙本来の（植物）繊維を絡み合わせた特性が顔を出し、破断が発生する。この伸張紙に樹脂層を複合させることで、局部負荷のかかる成形に対し、紙の破断を防ぎ、大幅に成形性を向上させ、一体成形で内部仕切りのある容器を得ることが可能になる。

樹脂層の厚さは、上記作用を得るために６μｍ以上の厚さが必要である。一方、５０μｍを超えても一層の効果向上はなく、容器リサイクル法では紙と樹脂の複合基材を紙素材として焼却廃棄するためには、その複合構成において紙の占める割合が樹脂よりも多い必要があるため、これら事情などにより樹脂層の厚みは決定される。
なお、 樹脂はフィルムであっても良いが、特に１２μｍを超えるフィルムはフィルム自体の引張強度が大きく、基材の成形性を向上させる効果が少ないため、押出コーティングによって供される樹脂層が好ましい。

また、押出コーティング時に適切なクーリングロール（例えば、マット仕上げ）を選択することで、樹脂表面とプレス金型の滑り性を向上させ、プレス成形性を更に向上させることが出来る。押出コーティングの場合は薄すぎると、樹脂を複合させた効果が小さくなるため、１０〜５０μｍが好ましい。
樹脂の種類は、耐熱性に優れて電子レンジに対応できるポリプロピレン（ＰＰ）や、更に耐熱性が高く、紙単体基材では使用が不可能であったオーブンレンジでも容器の使用を可能にするポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を選択することで、更に利便性があがる。

成形方法；
一体成形の方式は、張り出し成形や多段プレスであっても良いが、深絞り成形で行うのが、形状の多様性、コスト面から最適である。また、容器壁面に縦雛を均一に入れることで、容器の強度の向上が図れ、紙の坪量を下げてコストダウンを図ることが出来る。

容器形状壁の深さ：２０〜６０ｍｍ
（理由）
容器形状壁の深さが２０ｍｍよりも浅いと、発明品の使用用途の弁当用容器などとしては容器の容量が不足し、また、内容物が容器外にこぼれてしまったりするおそれがある。本発明では、成形性に優れた板紙で構成されているので２０ｍｍ以上の深さにすることができる。また、本発明品の容器は仕切り壁があるため、必要以上に深いと、むしろ使い勝手が悪くなり、また成形も難しくなるので、上限を６０ｍｍとした

容器形状壁の壁面と底面との交差角：６０〜９０°
（理由）
交差角が６０°より小さいと、容器の容量が確保できない、或いは、容量を確保するめには、交差角６０〜９０°の容器に比べ、容器サイズが大きくなってしまう。

仕切り壁高さ：容器形状壁の深さの５０％以上
（理由）
容器に入れられる内容物の大きさ等は、大概容器形状壁の深さにより選択されるが、仕切り壁高さが５０％未満では、それら内容物が仕切り壁を越えてこぼれてしまったり、液状内容物の場合は液漏れを起こすおそれがある。本発明では、成形性に優れた板紙で構成されているので、仕切り壁を５０％以上の高さで一体成形したものにできる。

交差部頂面：多辺形面
仕切り壁と容器形状壁または前記仕切り壁同士は、交差部の頂面が、各壁頂上部間または頂上部と壁面とを繋ぐ辺を有する多辺形面で形成されているのが望ましい。該多辺形面は、交差部の強度を高め、容器のねじれなどに対する強度を向上させる。

以上説明したように本発明の容器用一体成形用板紙によれば、坪量が５０〜２８０ｇ／ｍ^２、伸びが５％以上、引張強度が３〜１０ＭＰａである伸張紙の片面または両面に、片面厚さが６〜５０μｍの樹脂層が積層されているので、仕切り壁と容器形状壁とを一体的に成形して容器形状を効率よく得ることができる。

また、本発明の紙容器によれば、前記板紙によって、壁面に縦皺を有する容器形状壁と、該容器形状壁間に設けられた仕切り壁とが一体に形成されているので、優れた容器強度を有するとともに、仕切り壁で仕切られた空間が確実に仕切られて水分の漏れ出し等がなく、食品の汚れなどを確実に防止できる効果がある。

以下に、本発明の一実施形態を説明する。
坪量が５０〜２８０ｇ／ｍ^２、伸びが５％以上、引張強度が３〜１０ＭＰａである伸張紙の片面または両面に、片面厚さが６〜５０μｍの樹脂層を積層して容器用一体成形用板紙を得る。上記伸張紙と樹脂層の積層は、伸張紙と樹脂フィルムとの貼り合わせにより行うこともできるが、好適には、伸張紙に溶融した樹脂を押出コーティングによって被覆して積層された樹脂層を得るのが望ましい。該押出コーティングは既知の方法により行うことができる。
上記板紙は、型を用いたプレス成形によって容器形状に成形される。好適には深絞り成形によって形成するのが望ましい。該成形においては、板紙の破断等の不具合が生じることなく後述する容器形状壁と仕切り壁とが、良好に一体成形される。

図１は、該容器１を示すものであり、平面矩形状の容器形状壁２が底板５の周囲に亘って形成されている。該容器形状壁２は、底板５に対し、２０〜６０ｍｍの深さを有している。また容器形状壁２は、外側にやや傾斜して、上方の開口部が広くなっており、容器形状壁２と底板５（底面）との公差角度θは好適には６０〜９０°となっている。また、該容器形状壁２には、周囲全般に亘って多数の縦縞２０…２０が間隔を有して形成されており、該間隔は略均等とするのが望ましい。

さらに、容器形状壁２間には、十字に交差するように仕切り壁３、４が一体的に形成されている。仕切り壁３、４も底板５に対し、容器形状壁２と同程度、すなわち６０〜９０°の交差角度を有しており、その高さＨは、容器形状壁２から底板５に至る深さＤの５０％以上になっている。

また、容器形状壁２と仕切り壁３、４との交差部は、仕切り壁３、４の頂上部と容器形状壁２の壁面とを繋ぐ辺を有する多辺形面の頂面３０、３０、４０、４０を有している。また、仕切り壁３と仕切り壁４の交差部は、仕切り壁３の頂上部と仕切り壁４の頂上部とを繋ぐ辺を有する多辺形面の頂面３５を有している。これらの頂面３０、３５、４０は、それぞれの辺に僅かに立ち上がった立ち上がり部３１、３６、４１を有しており、多辺形面３０、３５、４０の強度を高める作用を果たしている。

該容器１では、仕切り壁３、４で仕切られた空間にそれぞれ食品を収納することができる。仕切り壁３、４で仕切られた空間は、各仕切り壁で完全に遮断されているため、隣接する空間から食品の液分が漏れ出すこともなく、完全にセパレートすることができる。
また、食品を容器１に収容した状態で電子レンジで加熱することが可能であり、また、所望によりオーブンレンジで加熱調理することも可能である。
食品を食するなどして使用済みとなった容器は、燃えるゴミとして処分が可能であり、廃棄が容易であり、環境面への負担も小さくすることができる。

以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定をされるものではなく、本発明を逸脱しない限りは当然に変更が可能である。

表１に示す坪量、伸び、引張強度を有する伸張紙と樹脂とを、表１に示す方法で積層した板紙を用意し、該板紙に対し、プレス成形によって一体成形を施した。
得られた供試材に対し、破断の有無など成形品の外観を目視観察することにより成形性を評価した。
その結果を表１に示す。表から明らかなように、本発明の板紙を用いた供試材では、良好な成形性が得られた。一方、比較例では、基材が破断して容器形状に成形が出来なかった。

本発明の一実施形態の紙容器を示す斜視図および平面図である。 同じく、図１のII−II線断面図である。

符号の説明

１ 紙容器
２ 容器形状壁
３ 仕切り壁
４ 仕切り壁
２０ 縦皺
３０、３５、４０ 頂面

Claims (6)

1. 坪量が５０〜２８０ｇ／ｍ^２、伸びが５％以上、引張強度が３〜１０ＭＰａである伸張紙の片面または両面に、片面厚さが６〜５０μｍの樹脂層が積層されていることを特徴とする容器用一体成形用板紙。
2. 請求項１記載の板紙によって壁面に縦皺を有する容器形状壁と、該容器形状壁間に設けられた仕切り壁とが一体に形成されていることを特徴とする紙容器。
3. 前記仕切り壁が複数からなり、該仕切り壁の一部または全部が互いに交差していることを特徴とする請求項２記載の紙容器。
4. 前記容器形状壁の深さが２０〜６０ｍｍ、該容器形状壁の壁面と底面とが交差する角度が６０〜９０°であり、前記仕切り壁の高さが前記容器形状壁の深さの５０％以上であることを特徴とする請求項２または３記載の紙容器。
5. 前記樹脂層が、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのいずれかからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の紙容器。
6. 前記仕切り壁と前記容器形状壁または前記仕切り壁同士は、交差部の頂面が、各壁頂上部間または頂上部と壁面とを繋ぐ辺を有する多辺形面を構成していることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の紙容器。

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