JP2009280238A - Paper container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は飲料等を充填包装する紙を主体とする容器の構造に関するものであり、充填時および充填後における耐水性を強化した、ボイル殺菌やレトルト殺菌の処理をおこなう紙容器や紙カップの紙のエッジ処理の構造に関するものである。 The present invention relates to the structure of a container mainly composed of paper for filling and wrapping beverages, etc., and strengthens water resistance at the time of filling and after filling, and is used for paper containers and paper cups for processing of boil sterilization and retort sterilization. This relates to the structure of edge processing.
紙容器は食品を中心に広く使われている容器である。なかでも液体を収納する紙容器はプラスチック容器に比べて、容器表面への直接印刷が容易であることやリサイクルシステムの整備が進んでいることなどから飲料、調味料、洗剤、医薬品、工業薬品等を対象として広く用いられている。 Paper containers are widely used mainly for food. In particular, paper containers that store liquids are easier to print directly on the container surface than plastic containers, and the development of recycling systems is progressing, so beverages, seasonings, detergents, pharmaceuticals, industrial chemicals, etc. It is widely used for.
これらの液体用紙容器に要求される特性のなかでも基本は内容物の保護であり、内部からの液体の浸出や外部からの気体の透過を防止するために紙容器表面には熱接着性の樹脂が積層されており、容器の頂部や底部はこの積層された紙を折り曲げて熱圧着することによって形成されるのが一般的である。 Among the properties required for these liquid paper containers, the basics are the protection of the contents, and a heat-adhesive resin is applied to the surface of the paper container to prevent the leaching of liquid from the inside and the permeation of gas from the outside. In general, the top and bottom of the container are formed by bending the laminated paper and thermocompression bonding.
紙容器を構成する紙の表面からの水浸透に対する耐性を与えることは上記の樹脂積層やその他のバリア層の積層によって容易に達成できるが、これだけでは紙の切り口(エッジ)からの水の浸入を防止することが出来ない。したがって、紙容器における問題点の一つは紙の断面(エッジ)の封止をどのように行うかということにあった。 The resistance to water penetration from the surface of the paper that constitutes the paper container can be easily achieved by the lamination of the above-mentioned resin lamination and other barrier layers, but with this alone, water penetration from the paper cut edge (edge) can be achieved. It cannot be prevented. Therefore, one of the problems in the paper container is how to seal the cross section (edge) of the paper.
円柱状あるいは四角柱状の密閉型の液体容器においては、通常、筒を構成するサイド材と頂部を構成するトップ材および底部を構成するボトム材がそれぞれ接合部分を重ねて熱圧着されており、それぞれの構成材料である紙のエッジを含む端面についても水の浸入を防止する工夫が行われている。また、上部が開放した形で用いられる紙カップにおいては、サイド材の頂部の開口部および底部のボトム材との接合部分の紙のエッジを含む端面についても水の浸入を防止する工夫が行われている。 In a cylindrical or quadrangular prism-shaped sealed liquid container, the side material constituting the cylinder and the top material constituting the top and the bottom material constituting the bottom are usually thermocompression-bonded by overlapping the joining portions, respectively. The device which prevents the invasion of water is also performed on the end surface including the edge of the paper which is the constituent material of the above. In addition, in the paper cup used in the form that the upper part is opened, a device for preventing the invasion of water is also performed on the end surface including the paper edge of the joint portion with the opening of the top part of the side material and the bottom material of the bottom part. Yes.
円柱状あるいは四角柱状の密閉型の液体容器の従来の構造の一部の外観の例を図1に、頂部(トップ)のトップ材とサイド材の接合部分(トップカシメ部)の断面模式図を図2に示した。 FIG. 1 shows an example of the appearance of a part of a conventional structure of a cylindrical or quadrangular prism-shaped sealed liquid container. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a joint portion (top caulking portion) between a top material and a side material. It is shown in FIG.
図2において、頂部のトップ材1はそのエッジを含む端面が上方に折り曲げられた状態で、容器内側に折り込まれた(カーリング)サイド材2の端面によって包み込まれた形で圧着されている構造になっている。このトップカシメ部3においてトップ材1のエッジを含む端部は、容器内側にカーリングされているサイド材の上端部によって外気と遮断されているが、サイド材2のエッジは外部に露出している。 In FIG. 2, the top material 1 at the top has a structure in which the end surface including the edge is folded upward and is crimped in a form of being wrapped by the end surface of the side material 2 that is folded inside the container (curling). It has become. In the top caulking portion 3, the end portion including the edge of the top material 1 is blocked from outside air by the upper end portion of the side material curled inside the container, but the edge of the side material 2 is exposed to the outside. .
図1に示したような紙容器は、充填工程で容器に飲料等が充填されたのち、蓋材(トップ材)が上部に熱融着されて密閉される。その後、シャワーリング工程にて、容器上面に水がかけられ、次に圧縮エアで水が吹き飛ばされる。この工程は、充填工程での「液跳ね」等によって容器トップ面が汚れるため、これを除去する目的でおこなわれる。
このとき、図2のような構造であると、サイド材の紙の端面エッジ部分に水が接触して紙の層間に浸入して剥離や外観不良となる現象が発生する。
The paper container as shown in FIG. 1 is sealed by heat-sealing a lid (top material) on the upper part after the container is filled with a beverage or the like in the filling process. Thereafter, in the showering process, water is applied to the upper surface of the container, and then water is blown off with compressed air. This step is performed for the purpose of removing the top surface of the container due to “liquid splash” or the like in the filling step.
At this time, if the structure is as shown in FIG. 2, a phenomenon occurs in which water comes into contact with the edge portion of the paper of the side material and enters between the paper layers, resulting in peeling or poor appearance.
円柱状あるいは四角柱状の密閉型の液体容器の従来の構造の他の一部の外観の例を図4に、頂部(トップ)のトップ材とサイド材の接合部分(トップカシメ部)の断面模式図を
図5に、底部(ボトム)のボトム材とサイド材の接合部分(ボトムカシメ部)の断面模式図を図6に示した。また、従来の円柱状の容器の場合のサイド材どうしの接合部分(サイドシール)の例の断面模式図を図7に、四角柱状の容器の場合のサイド材どうしの接合部分(サイドシール)の例の断面模式図を図8に示した。
FIG. 4 shows an example of the appearance of another part of the conventional structure of a cylindrical or quadrangular prism-shaped sealed liquid container. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the joint portion (top caulking portion) between the top material and the side material. FIG. 5 shows a diagram, and FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of a joined portion (bottom caulking portion) between a bottom material and a side material at the bottom (bottom). FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an example of a joining portion (side seal) between side members in the case of a conventional cylindrical container, and FIG. 7 shows a joining portion (side seal) between side materials in the case of a square columnar container. A cross-sectional schematic diagram of an example is shown in FIG.
図2と同様に図5においては、頂部のトップ材1はそのエッジを含む端面が上方に折り曲げられた状態で、容器内側にカーリングされたサイド材2の端面によって包み込まれた形で圧着されている構造になっている。このトップカシメ部3においてトップ材1のエッジを含む端部は、容器内側にカーリングされているサイド材の上端部によって外気と遮断されているが、サイド材2のエッジは外部に露出している。 As in FIG. 2, in FIG. 5, the top material 1 at the top is crimped in a form of being wrapped by the end surface of the side material 2 curled inside the container with the end surface including the edge folded upward. It has a structure. In the top caulking portion 3, the end portion including the edge of the top material 1 is blocked from outside air by the upper end portion of the side material curled inside the container, but the edge of the side material 2 is exposed to the outside. .
図6に示した、ボトムカシメ部の場合も、図5のトップカシメ部の場合と同様に、底部のボトム材4はそのエッジを含む端面が下方に折り曲げられた状態で、容器内側にカーリングされたサイド材2の端面によって包み込まれた形で圧着されている構造になっている。このボトムカシメ部5においてボトム材4のエッジを含む端部は、容器内側にカーリングされているサイド材2の下端部によって外気と遮断されているが、サイド材2のエッジは外部に露出している。 In the case of the bottom caulking portion shown in FIG. 6, as in the case of the top caulking portion in FIG. 5, the bottom material 4 at the bottom portion is curled inside the container with the end face including the edge thereof bent downward. It has a structure in which it is crimped in the form of being wrapped by the end face of the side member 2. In the bottom caulking portion 5, the end portion including the edge of the bottom material 4 is shielded from outside air by the lower end portion of the side material 2 curled inside the container, but the edge of the side material 2 is exposed to the outside. .
図7においては、サイド材2の円筒の接合部分でエッジプロテクトテープ7がサイド材2の内側の端面に貼着されており、内容物の水分のサイド材内部への侵入を防止しているが、サイド材のもう一方のエッジを含む端部は外部に露出している。したがってこのような構造のサイド材端部の処理方法では、内側(内容液に接触する部分)はエッジプロテクトテープが貼られており、紙の端面が内容液に接触しないが、外側の部分は外部に紙の端面が露出する。 In FIG. 7, the edge protection tape 7 is adhered to the inner end face of the side material 2 at the cylindrical joint portion of the side material 2 to prevent moisture from entering the inside of the side material. The end portion including the other edge of the side member is exposed to the outside. Therefore, in the side material edge processing method with such a structure, the edge protection tape is affixed on the inner side (the part that contacts the content liquid), and the end surface of the paper does not contact the content liquid, but the outer part is external. The edge of the paper is exposed.
図4に示したような紙容器は、内容液を充填、密閉後、ボイル処理やレトルト処理(加圧加熱処理)をおこなうと、外面に紙の端面が露出した部分から、水が紙に浸透し、紙がふやけて形状維持が困難になり、外観上も不具合が生じる。 The paper container as shown in FIG. 4 is filled with the content liquid, sealed, and then boiled or retorted (pressurized and heated), so that water penetrates the paper from the part where the end face of the paper is exposed on the outer surface. However, the paper is soft and it is difficult to maintain its shape, which causes problems in appearance.
次に、上部が開放した形で用いられる紙カップの従来製品について説明する。紙カップの従来の構造の一部の外観の例を図12に、頂部(トップ)の飲み口にあたる開口部のサイド材の巻き込み部分(トップカール部)の断面模式図を図13に、環状脚部のボトムカシメ部の断面模式図を図14に示した。図13はサイド材2の上部を外側にカールさせて飲み口を形成した様子を示しており、トップカール部8は外側にこの場合は約1周半巻き込んだ状態になっている(特許文献1)。 Next, a conventional product of a paper cup used with the upper part opened will be described. An example of the appearance of a part of the conventional structure of a paper cup is shown in FIG. 12, a schematic cross-sectional view of a side material entrapping portion (top curl portion) corresponding to a top (top) drinking mouth is shown in FIG. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the bottom caulking portion. FIG. 13 shows a state in which the upper part of the side material 2 is curled outward to form a drinking mouth, and the top curl portion 8 is in the state of being wound around the outer side in this case (Patent Document 1). ).
このように、トップ部は1周以上カーリングされており、サイド材2のエッジ部分は巻き込みによってトップカール部に形成された閉空間の内部に存在することで外気と遮断されているように見えるが、サイド材2の端部が加熱圧着されていないと、紙のエッジが外部と通じている状態になりやすい。図14に示した、ボトムカシメ部5の場合も、底部のボトム材4はそのエッジを含む端面が下方に折り曲げられた状態で、容器内側にカーリングされたサイド材2の端面によって包み込まれた形で圧着されている構造になっている(特許文献2、3)。このボトムカシメ部5においてボトム材4のエッジを含む端部は、容器内側にカーリングされているサイド材2の下端部によって外気と遮断されているが、サイド材2のエッジは外部に露出している(特許文献4)。 As described above, the top portion is curled one or more times, and the edge portion of the side member 2 appears inside the closed space formed in the top curl portion by entrainment, so that it seems to be blocked from the outside air. If the end of the side material 2 is not heat-pressed, the edge of the paper tends to communicate with the outside. Also in the case of the bottom caulking portion 5 shown in FIG. 14, the bottom material 4 at the bottom portion is wrapped in the end surface of the side material 2 curled inside the container with the end surface including the edge bent downward. The structure is crimped (Patent Documents 2 and 3). In the bottom caulking portion 5, the end portion including the edge of the bottom material 4 is shielded from outside air by the lower end portion of the side material 2 curled inside the container, but the edge of the side material 2 is exposed to the outside. (Patent Document 4).
図15においては、サイド材2の円筒の接合部分でエッジプロテクトテープ7がサイド材2の内側の端面に貼着されており、内容物の水分のサイド材内部への侵入を防止しているが、サイド材のもう一方のエッジを含む端部は外部に露出している。 In FIG. 15, the edge protection tape 7 is stuck to the inner end face of the side material 2 at the cylindrical joining portion of the side material 2, and prevents moisture from entering the inside of the side material. The end portion including the other edge of the side member is exposed to the outside.
したがってこのような構造のサイド材端部の処理方法では、内側(内容液に接触する部分)はエッジプロテクトテープが貼られており、紙の端面が内容液に接触しないが、外側の部分は外部に紙の端面が露出する。スカイブヘミング処理の場合でも同様である。 Therefore, in the side material edge processing method with such a structure, the edge protection tape is affixed on the inner side (the part that contacts the content liquid), and the end surface of the paper does not contact the content liquid, but the outer part is external. The edge of the paper is exposed. The same applies to the skive hemming process.
このように、従来の紙カップのエッジ処理の方法では、外面に紙の端面が露出した部分から、水が紙に浸透し、紙がふやけて形状維持が困難になり、外観上も不具合が生じる場合があった。
本発明は液体の充填工程、ボイル処理工程、レトルト処理工程等の工程において、水分の紙への浸透を効果的に防止して、容器の変形や外観不良を起こさない液体紙容器の提供を課題とする。 It is an object of the present invention to provide a liquid paper container that can effectively prevent moisture from penetrating into the paper in a liquid filling process, a boil processing process, a retort processing process, etc., and does not cause deformation or appearance failure of the container. And
請求項1の発明は、紙とプラスチックフィルムを貼り合わせたシートからなる紙容器であって、紙容器を構成する紙のエッジを保護するために端部を折り返してエッジを紙の間に巻き込む、あるいは、エッジを含む端部にテープを貼着することによりエッジを外部に露出させないことを特徴とする紙容器である。 The invention of claim 1 is a paper container composed of a sheet in which paper and a plastic film are bonded together, and in order to protect the edge of the paper constituting the paper container, the edge is folded back and the edge is wound between the paper. Alternatively, the paper container is characterized in that the edge is not exposed to the outside by sticking a tape to an end including the edge.
請求項2の発明は、トップ材とサイド材とボトム材を持ち、円柱または四角柱状に成型された容器であって、サイド材とトップ材を接着する部分を形成する際に、サイド材のトップ側端部を容器内側にカーリングさせる工程において、サイド材端部を1周以上カーリングさせることによってサイド材端部のエッジを容器外部に露出させない構造としたことを特徴とする請求項1に記載の紙容器である。 The invention of claim 2 is a container having a top material, a side material, and a bottom material, which is molded into a cylindrical or quadrangular prism shape, and when forming a portion for adhering the side material and the top material, the top of the side material The step of curling the side end portion toward the inside of the container has a structure in which the edge of the side material end portion is not exposed to the outside of the container by curling the side material end portion one or more times. It is a paper container.
請求項3の発明は、トップ材とサイド材とボトム材を持ち、円柱または四角柱状に成型された容器であって、サイド材とトップ材およびサイド材とボトム材を接着する部分を形成する際に、サイド材のトップ側およびボトム側の端部を容器内側にカーリングさせる工程において、サイド材端部を1周以上カーリングさせることによってサイド材端部のエッジを容器外部に露出させない構造としたことを特徴とする請求項1に記載の紙容器である。 The invention of claim 3 is a container having a top material, a side material, and a bottom material, and formed into a columnar or quadrangular prism shape, and forming a portion for adhering the side material and the top material and the side material and the bottom material. In addition, in the step of curling the top and bottom ends of the side material to the inside of the container, the edge of the side material end is not exposed to the outside of the container by curling the side material end more than once. The paper container according to claim 1.
請求項4の発明は、トップ材とサイド材とボトム材を持ち、円柱または四角柱状に成型された容器であって、サイド材どうしを貼り合わせる部分において、サイド材端部のエッジが容器の内側および外側に面する両方の端部を、テープ状のフィルムを貼り合わせることによって、サイド材の端部のエッジを容器の内側および外側に露出させない構造としたことを特徴とする請求項3に記載の紙容器である。 The invention according to claim 4 is a container having a top material, a side material, and a bottom material, which is molded into a columnar shape or a quadrangular prism shape, and the edge of the side material ends at the inside of the container at the portion where the side materials are bonded together 4. The structure according to claim 3, wherein both end portions facing the outer side are bonded to each other with a tape-like film so that the edge of the end portion of the side material is not exposed to the inner side and the outer side of the container. Paper container.
請求項5の発明は、サイド材とボトム材を持ち、カップ形状に成型した容器であって、サイド材のトップ側端部を外側にカーリングさせる工程において、サイド材の端部を1周以上カーリングさせ、さらに加熱圧着または超音波加圧をおこなってフランジ状に成型し、サイド材トップ側端面の紙のエッジを外部に露出させない構造としたことを特徴とする請求項1に記載の紙容器である。 The invention of claim 5 is a container having a side material and a bottom material and molded into a cup shape. In the step of curling the top side end of the side material outward, the end of the side material is curled one or more times. 2. The paper container according to claim 1, wherein the paper container is formed into a flange shape by performing thermocompression bonding or ultrasonic pressure, so that the paper edge of the side material top side end surface is not exposed to the outside. is there.
請求項6の発明は、サイド材とボトム材を持ち、カップ形状に成型した容器であって、
サイド材とボトム材を接着する部分を形成する際に、サイド材のボトム側の端部を容器内側にカーリングさせる工程において、サイド材端部を1周以上カーリングさせることによって、サイド材ボトム側端面の紙のエッジを外部に露出させない構造としたことを特徴とする請求項5に記載の紙容器である。
The invention of claim 6 is a container having a side material and a bottom material and molded into a cup shape,
When forming the part that bonds the side material and the bottom material, in the step of curling the bottom side end of the side material to the inside of the container, the side material bottom side end surface is curled by one or more rounds of the side material end. The paper container according to claim 5, wherein the paper edge is configured not to be exposed to the outside.
請求項7の発明は、サイド材とボトム材を持ち、カップ形状に成型した容器であって、サイド材どうしを貼り合わせる部分において、サイド材端部のエッジが容器の内側および外側に面する両方の端部を、テープ状のフィルムを貼り合わせる、またはスカイブヘミング加工することによってサイド材の端部のエッジを容器の内側および外側に露出させない構造としたことを特徴とする請求項5または6に記載の紙容器である。 The invention of claim 7 is a container having a side material and a bottom material and molded into a cup shape, and the edge of the side material end faces both the inside and the outside of the container at the portion where the side materials are bonded together. 7. The structure according to claim 5 or 6, wherein the end portion of the side member is structured such that the edge of the end portion of the side material is not exposed to the inside and outside of the container by bonding a tape-like film or skive hemming. It is a paper container of description.
ここでは、あらかじめサイド材端部の一方を先端から所定の長さだけ、サイド材の厚みの半分を削除(スカイブ)し、削り取った残りの部分を削除面が内側となるように折り返し(ヘミング)、サイド材端面のエッジの保護を行う加工をスカイブヘミング加工と呼ぶ。 Here, one side of the end of the side material is previously removed from the tip by a predetermined length, half of the thickness of the side material is deleted (skive), and the remaining portion is turned back so that the deleted surface is on the inside (hemming) The process for protecting the edge of the end face of the side material is called a skive hemming process.
本発明の紙容器によれば、トップ材とサイド材とボトム材を持ち、円柱または四角柱状に成型された容器のサイド材のトップ部のカーリング工程において、サイド材を1周以上巻き込むことによって、サイド材トップ側端部の紙の端面が外部へ露出しない構造としたことによって、内容物充填後のシャワーリングによって水がかかっても、紙が剥離することがなくなる。 According to the paper container of the present invention, in the curling process of the top portion of the side material of the container having a top material, a side material, and a bottom material, and molded into a columnar or quadrangular prism shape, by winding the side material one or more times, By adopting a structure in which the end face of the paper on the side of the top side of the side material is not exposed to the outside, the paper will not peel off even if water is applied by showering after filling the contents.
本発明の紙容器によれば、サイド材のトップ部およびボトム部のカーリング工程において、サイド材を1周以上巻き込むことによって、サイド材トップ側およびボトム側端部の紙のエッジが外部へ露出しない構造とすることが出来る。 According to the paper container of the present invention, in the curling process of the top part and the bottom part of the side material, the edges of the paper on the side material top side and the bottom side end part are not exposed to the outside by winding the side material one or more times. It can be a structure.
本発明の紙容器によれば、サイドシール部分のサイド材端部について、内側(内容液に接触する部分)と外側(外部に露出する部分)の両方の端部にエッジプロテクトテープが貼られており、紙の端面が内容液もしくは外部に接触しない構造となっている。 According to the paper container of the present invention, the edge protection tape is applied to both the inner side (the part that comes into contact with the content liquid) and the outer side (the part that is exposed to the outside) of the side material end of the side seal part. The end face of the paper does not come into contact with the content liquid or the outside.
本発明の紙容器においては、内面側及び外面側ともに、紙が直接露出しないため、ボイル処理やレトルト処理において、水分が紙に浸透することによる強度劣化や外観不良を防止できる。 In the paper container of the present invention, since the paper is not directly exposed on both the inner surface side and the outer surface side, strength deterioration and poor appearance due to moisture penetrating into the paper can be prevented in boil processing and retort processing.
本発明の紙カップにおいては、サイド材とボトム材を持ち、カップ形状に成型した容器のサイド材のボトム部のカーリング工程において、サイド材端部を1周以上カーリングさせたのち、加熱圧着(または超音波圧着)させることによって、紙の端部が外部に露出しないようになる。サイド材端部について、内側(内容液に接触する部分)と外側(外部に露出する部分)の両方の端部にエッジプロテクトテープが貼られており、紙の端面が内容液もしくは外部に接触しない構造となっている。内面側及び外面側ともに、紙が直接露出しないため水分が紙に浸透することによる強度劣化や外観不良を防止できる。 In the paper cup of the present invention, in the curling process of the bottom part of the side material of the container that has the side material and the bottom material and is molded into a cup shape, the end of the side material is curled one or more times, and then thermocompression bonding (or super-compression) By sonic bonding, the edge of the paper is not exposed to the outside. Edge protection tape is affixed to both the inside (part that contacts the content liquid) and the outside (part exposed to the outside) of the edge of the side material, so that the end face of the paper does not contact the content liquid or the outside. It has a structure. Since the paper is not directly exposed on both the inner surface side and the outer surface side, it is possible to prevent strength deterioration and appearance defects due to moisture penetrating into the paper.
以下、本発明の実施形態の一つとして内容物が飲料液の場合の例を図を参照しながら説明する。説明の都合上、密閉型の液体容器と紙カップの場合を分けて叙述する。また、同様の機能を有するものについては同じ符号を用いることがある。 Hereinafter, as an embodiment of the present invention, an example in which the content is a beverage will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the case of a sealed liquid container and a paper cup will be described separately. Moreover, the same code | symbol may be used about what has the same function.
図1は本発明の密閉型の紙容器外観の例を示す外観図であり、(a)が円柱状の場合、(b)が四角柱状の場合を示す。なお、図1は一般的な概念図であり従来の密閉型の紙容
器外観の例と同じ図を共用する。図3は本発明の密閉型の紙容器のトップカシメ部の一例の断面模式図である。従来の密閉型の紙容器の場合(図2)と比較すると、従来の密閉型の紙容器のトップカシメ部3においてはサイド材2の上端部が内側に折り込まれた状態であるが上端部のエッジが外気に触れる位置に固定されている。それに対して、本発明の密閉型の紙容器の場合(図3)は、トップカシメ部3においてサイド材2の上端部が内側に1周以上折り込まれた状態であるので上端部のエッジがトップ材1の端部のエッジとともにサイド材2とトップ材1で囲まれた閉空間にあり、外気との接触が遮断されている。
FIG. 1 is an external view showing an example of an external appearance of a sealed paper container of the present invention, and shows a case where (a) is a columnar shape and a case (b) is a quadrangular prism shape. In addition, FIG. 1 is a general conceptual diagram and shares the same figure as the example of the external appearance of the conventional sealed paper container. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an example of the top caulking portion of the sealed paper container of the present invention. Compared with the case of the conventional sealed paper container (FIG. 2), in the top caulking portion 3 of the conventional sealed paper container, the upper end portion of the side material 2 is folded inward, but the upper end portion The edge is fixed at a position where it touches the outside air. On the other hand, in the case of the sealed paper container of the present invention (FIG. 3), the upper end of the side member 2 is folded inward one or more times in the top caulking portion 3 so that the edge of the upper end is the top. It exists in the closed space enclosed with the side material 2 and the top material 1 with the edge of the edge part of the material 1, and the contact with external air is interrupted | blocked.
図4は本発明の密閉型の紙容器外観の他の例を示す外観図であり、(a)が円柱状の場合、(b)が四角柱状の場合を示す。なお、図4は一般的な概念図であり従来の密閉型の紙容器外観の例と同じ図を共用する。 FIG. 4 is an external view showing another example of the external appearance of the sealed paper container of the present invention, and shows a case where (a) is a columnar shape and a case (b) is a quadrangular prism shape. FIG. 4 is a general conceptual diagram and shares the same view as an example of the appearance of a conventional sealed paper container.
図9は本発明の密閉型の紙容器のトップカシメ部およびボトムカシメ部の一例の断面模式図である。図9においては、簡略化のためトップカシメ部およびボトムカシメ部について同じ図で説明している。従来の密閉型の紙容器の場合(図5)と比較すると、従来の密閉型の紙容器のトップカシメ部3においてはサイド材2の上端部が内側に折り込まれた状態であるが上端部のエッジが外気に触れる位置に固定されている。同じく、従来の密閉型の紙容器の場合(図6)と比較すると、従来のボトムカシメ部5においてはサイド材2の下端部が内側に折り込まれた状態であるが下端部のエッジが外気に触れる位置に固定されている。 FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an example of a top caulking portion and a bottom caulking portion of the sealed paper container of the present invention. In FIG. 9, the top caulking portion and the bottom caulking portion are described in the same diagram for the sake of simplicity. Compared with the case of the conventional sealed paper container (FIG. 5), in the top caulking portion 3 of the conventional sealed paper container, the upper end portion of the side member 2 is folded inward, but the upper end portion The edge is fixed at a position where it touches the outside air. Similarly, compared with the case of the conventional sealed paper container (FIG. 6), in the conventional bottom caulking portion 5, the lower end portion of the side member 2 is folded inward, but the edge of the lower end portion touches the outside air. Fixed in position.
それに対して、本発明の密閉型の紙容器の場合(図9)は、トップカシメ部3においてサイド材2の上端部が内側に1周以上折り込まれた状態であるので上端部のエッジがトップ材1の端部のエッジとともにサイド材2とトップ材1で囲まれた閉空間にあり、外気との接触が遮断されている。同様に本発明の密閉型の紙容器の場合(図9)は、ボトムカシメ部5においてサイド材2の下端部が内側に1周以上折り込まれた状態であるので上端部のエッジがボトム材4の端部のエッジとともにサイド材2とボトム材4で囲まれた閉空間にあり、外気との接触が遮断されている。 On the other hand, in the case of the sealed paper container of the present invention (FIG. 9), since the upper end portion of the side member 2 is folded inward one or more times in the top caulking portion 3, the edge of the upper end portion is the top. It exists in the closed space enclosed with the side material 2 and the top material 1 with the edge of the edge part of the material 1, and the contact with external air is interrupted | blocked. Similarly, in the case of the sealed paper container of the present invention (FIG. 9), the bottom caulking portion 5 is in a state where the lower end portion of the side member 2 is folded inward one or more times, so that the edge of the upper end portion of the bottom member 4 It is in the closed space enclosed by the side material 2 and the bottom material 4 with the edge of the edge part, and the contact with external air is interrupted | blocked.
図10は本発明の密閉型の紙容器(円柱状)のサイドシール部の一例の断面模式図であり、図11は本発明の密閉型の紙容器(四角柱状)のサイドシール部の一例の断面模式図である。図7は従来の密閉型の紙容器(円柱状)のサイドシール部の一例の断面模式図であり、図8は従来の密閉型の紙容器(四角柱状)のサイドシール部の一例の断面模式図である。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of an example of a side seal portion of a sealed paper container (cylindrical shape) of the present invention, and FIG. 11 is an example of a side seal portion of a sealed paper container (square column shape) of the present invention. It is a cross-sectional schematic diagram. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an example of a side seal portion of a conventional sealed paper container (cylindrical shape), and FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an example of a side seal portion of a conventional sealed paper container (square column shape). FIG.
図7、図8に示した従来の密閉型の紙容器のサイドシール部においては、サイド材2の内側位置のエッジを含む端部はエッジプロテクトテープ7で覆われているが、外側位置のエッジを含む端部は外気に開放された状態になっている。 In the side seal portion of the conventional sealed paper container shown in FIGS. 7 and 8, the end portion including the edge at the inner position of the side member 2 is covered with the edge protection tape 7, but the edge at the outer position. The end portion including is open to the outside air.
それに対して、本発明の密閉型の紙容器の場合(図10、図11)は、サイド材2の内側位置のエッジを含む端部と外側位置のエッジを含む端部が両方ともエッジプロテクトテープ7で覆われているためにサイド材のエッジが外気に開放されていない状態になっている。 On the other hand, in the case of the sealed paper container of the present invention (FIGS. 10 and 11), both the edge part including the edge at the inner position and the edge part including the edge at the outer position of the side member 2 are edge protection tapes. 7, the edge of the side material is not open to the outside air.
本発明の密閉型の紙容器は、トップ材とサイド材とボトム材を持ち、円柱または四角柱状に成型された容器であって、サイド材とトップ材およびサイド材とボトム材を接着する部分を形成する際に、サイド材のトップ側およびボトム側の端部を容器内側にカーリングさせる工程において、サイド材端部を1周以上カーリングさせることによってサイド材端部のエッジを容器外部に露出させない構造とした紙容器であり、外部からのサイド材端面エッジを通した水の浸入を防止するために、サイド材端部のエッジが容器の内側および外
側に面する両方の端部を、テープ状のフィルムを貼り合わせる、またはスカイブヘミング加工することによってサイド材の端部のエッジを容器の内側および外側に露出させない構造とした紙容器である。
The sealed paper container of the present invention has a top material, a side material, and a bottom material, and is a container molded into a cylinder or a quadrangular prism shape, and has a portion that bonds the side material and the top material and the side material and the bottom material. A structure in which the edge of the side material end is not exposed to the outside of the container by curling the side material end part one or more times in the step of curling the top side and bottom side end parts of the side material inside the container when forming. In order to prevent water from entering through the edge of the side material end face from the outside, both ends of the side material end facing the inside and outside of the container are tape-shaped. The paper container has a structure in which the edge of the side member is not exposed to the inside and the outside of the container by bonding films or skive hemming.
この密閉型容器の成形方法は、まず、印刷されたサイド材ブランクを、サイド材端部のエッジが容器の内側および外側に面する両方の端部を覆うようにエッジプロテクトテープを貼り合わせて筒状の側壁部材に成形する。ボトム材の巻き取りは略円形状の底部材形状に打ち抜き、外周縁部が下向きに起立する形状に絞り成形する。トップ材の巻き取りは、飲み口部を穿孔すると共に、底部材と同じ大きさとなる略円形状の蓋部材形状に打ち抜き、外周縁部が上向きに起立する形状に絞り成形する。 The method for forming this sealed container is to first print a printed side material blank by attaching edge protection tape so that the edge of the side material end covers both ends facing the inside and outside of the container. To form a side wall member. The bottom material is wound into a substantially circular bottom member shape and drawn into a shape in which the outer peripheral edge stands downward. The top material is wound by punching the mouth portion, punching out into a substantially circular lid member shape having the same size as the bottom member, and drawing into a shape in which the outer peripheral edge portion stands upward.
つぎに、筒状の側壁部材の下部内面に、略円形状で外周縁部が下向きに起立する底部材の外面を接合させ、さらに外周部を覆うように側壁部材の下端縁部が内方に1周以上折り曲げられ、ローレットにより底部材の外周縁部の内面に圧着接合して底部材の側壁部材下部への取り付けが行われる。 Next, the outer surface of the bottom member having a substantially circular shape with the outer peripheral edge standing downward is joined to the lower inner surface of the cylindrical side wall member, and the lower end edge of the side wall member is inward so as to cover the outer peripheral portion. One or more rounds are bent, and the bottom member is attached to the lower surface of the side wall member by pressure bonding to the inner surface of the outer peripheral edge of the bottom member by knurling.
その際、筒状の側壁部材の下部内面と底部材の外周縁部の外面に熱風を吹き付け、側壁部材内層の熱接着性樹脂を軟化させ、また、底部材の外周縁部の外層の熱接着性樹脂をそれぞれ軟化させ、内方に1周以上折り曲げた側壁部材の内層面と底部材の外周縁部の外層面を熱圧着して接合させる。 At that time, hot air is blown to the lower inner surface of the cylindrical side wall member and the outer surface of the outer peripheral edge portion of the bottom member to soften the heat-adhesive resin of the inner side layer of the side wall member, and heat bonding of the outer layer of the outer peripheral edge portion of the bottom member Each of the functional resins is softened, and the inner layer surface of the side wall member bent inward one or more times and the outer layer surface of the outer peripheral edge portion of the bottom member are joined by thermocompression bonding.
同様に、筒状の側壁部材の上部内面に、略円形状で外周縁部が上向きに起立する蓋部材の外面を接合させ、さらに外周部を覆うように側壁部材の上端縁部が内方に1周以上折り曲げられ、ローレットにより蓋部材の外周縁部の内面に圧着接合して蓋部材の側壁部材上部への取り付けが行われる。 Similarly, the upper surface of the side wall member is inwardly joined to the upper inner surface of the cylindrical side wall member so that the outer surface of the lid member having a substantially circular shape with the outer peripheral edge rising upward is joined. One or more rounds are bent, and the cover member is pressure-bonded to the inner surface of the outer peripheral edge portion of the lid member by knurling, and the lid member is attached to the upper portion of the side wall member.
その際、筒状の側壁部材の上部内面と蓋部材の外周縁部の外面に熱風を吹き付け、側壁部材内層の熱接着性樹脂を軟化させ、また、蓋部材の外周縁部の外層の熱接着性樹脂をそれぞれ軟化させ、内方に1周以上折り曲げた側壁部材の内層面と蓋部材の外周縁部の外層面を熱圧着して接合させる。 At that time, hot air is blown to the upper inner surface of the cylindrical side wall member and the outer surface of the outer peripheral edge portion of the lid member to soften the heat-adhesive resin of the inner side layer of the side wall member, and thermal bonding of the outer layer of the outer peripheral edge portion of the lid member Each of the functional resins is softened, and the inner layer surface of the side wall member bent inward one or more times and the outer layer surface of the outer peripheral edge portion of the lid member are bonded by thermocompression bonding.
こうして側壁部材の両端に底部材と蓋部材を取り付けた紙製筒状容器は、最後に、飲み口部からジュース等の内容液が充填され、飲み口部をタブ材で熱封緘して内容液の充填された紙製筒状容器となる。印刷されたサイド材ブランクを筒状の側壁部材に成形する際に、サイド材端部のエッジが容器の内側および外側に面する両方の端部を覆うようにエッジプロテクトテープを貼り合わせる代わりに、サイド材端部をあらかじめスカイブヘミング加工によりエッジの露出を防止する方法でもよい。 In this way, the paper cylindrical container having the bottom member and the lid member attached to both ends of the side wall member is finally filled with the content liquid such as juice from the drinking mouth portion, and the content mouth liquid is sealed with a tab material. It becomes a paper cylindrical container filled with. When molding the printed side material blank into a cylindrical side wall member, instead of attaching edge protection tape so that the edge of the side material end covers both ends facing the inside and outside of the container, Alternatively, the edge of the side member may be preliminarily prevented from being exposed by skive hemming.
本発明の密閉型の紙容器に用いる材料としては、サイド材、ボトム材、トップ材ともに基本構成は同様のものが用いられる。必須の構成要素としては紙とプラスチックを貼り合わせた積層シートであるが、通常は、内容物表示のための印刷と内容物保護のためのバリア層が組み合わされて用いられる。 As the material used for the sealed paper container of the present invention, the same basic structure is used for the side material, the bottom material, and the top material. An essential component is a laminated sheet in which paper and plastic are bonded together. Usually, printing for displaying contents and a barrier layer for protecting contents are used in combination.
本発明の紙容器に使用する積層シートの層構成の一例の断面模式図を図19に示した。容器基材の主体となる紙10の容器の表側になる面に文字・絵柄等の印刷層13が施され、容器の内側になる面に内容物保護のためのバリアフィルム14が設けられており、熱接着性樹脂11と12の層が最表面および最内面に設けられている。 FIG. 19 shows a schematic cross-sectional view of an example of the layer configuration of the laminated sheet used in the paper container of the present invention. A printing layer 13 such as characters and patterns is applied to the front side of the container 10 of the paper 10 that is the main body of the container base, and a barrier film 14 for protecting the contents is provided on the inner side of the container. The layers of thermal adhesive resins 11 and 12 are provided on the outermost surface and the innermost surface.
紙10で示された紙基材は特に限定はしないが、印刷適性と紙力を有し、成形性に優れ、且つ表面強度が強い晒クラフト紙の坪量150〜500g/m2程度のものが用いられる
。印刷層13はグラビア印刷法やオフセット印刷法等の通常の印刷方法が用いられ、インキも公知のインキを用いることが出来る。
The paper base material shown by the paper 10 is not particularly limited, but has a basis weight of about 150 to 500 g / m 2 of bleached kraft paper having printability and paper strength, excellent formability and strong surface strength. Is used. A normal printing method such as a gravure printing method or an offset printing method is used for the printing layer 13, and a known ink can be used as the ink.
熱接着性樹脂11および12はヒートシール性を有する樹脂、たとえば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂が通常使われる。代表的なのは低密度ポリエチレン樹脂であるが、シール加工時の容器内側樹脂層の耐熱性が要求される場合にはポリプロピレン樹脂などの高融点樹脂を組み合わせて使用することも出来る。熱接着性樹脂11および12の膜厚は通常10から50μmであり、エクストルーダー等の熱溶融押出しによって設けることが一般的である。 As the heat-adhesive resins 11 and 12, resins having heat sealing properties, for example, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene are usually used. A typical example is a low-density polyethylene resin, but when the heat resistance of the inner resin layer of the container at the time of sealing is required, a high melting point resin such as a polypropylene resin can be used in combination. The film thickness of the heat-adhesive resins 11 and 12 is usually 10 to 50 μm and is generally provided by hot melt extrusion such as an extruder.
本発明の紙容器に使用する積層シートの層構成要素のうちでバリアフィルム14は内容物保護のための酸素や蒸気等の透過を防止するフィルムであって、アルミニウム箔や無機化合物を蒸着したプラスチックフィルム等が使われる。 Among the layer components of the laminated sheet used in the paper container of the present invention, the barrier film 14 is a film for preventing permeation of oxygen, steam, etc. for protecting contents, and is a plastic on which aluminum foil or an inorganic compound is deposited. Film etc. are used.
高度のバリア性が要求される場合にはアルミニウム箔が使われ、内容物と接触する場合には無機化合物を蒸着したプラスチックフィルムが使われるという場合に応じた使い分けはあるが、通常はどちらでも構わない。ただし、金属箔を含んだ高ガスバリア性包装材料は、温度及び湿度などの環境の如何に関わらず、優れたガスバリア性を示すが、この包装材料を用いて形成した包装体には、内容物を視認できない、廃棄の際に不燃物として扱わなければならない、内容物を入れた後の異物検査に金属探知機を使用できないなどの欠点があり、マイクロ波加熱には不向きであることを考慮する必要がある。この場合のアルミニウム箔の厚みは10から50μmの範囲であればよく、これより薄いとピンホールの出現の可能性が大きく、これより厚いと加工性に問題が生じる。 Aluminum foil is used when a high level of barrier properties is required, and plastic films on which inorganic compounds are deposited are used when contacting with the contents. Absent. However, a high gas barrier packaging material containing metal foil exhibits excellent gas barrier properties regardless of the environment such as temperature and humidity, but the package formed using this packaging material does not contain the contents. It is necessary to consider that it is unsuitable for microwave heating because it has disadvantages such as being invisible, having to be handled as non-combustible material at the time of disposal, and being unable to use a metal detector for foreign object inspection after contents are put in. There is. In this case, the thickness of the aluminum foil may be in the range of 10 to 50 μm. If it is thinner than this, the possibility of appearance of pinholes is large, and if it is thicker than this, there is a problem in workability.
無機化合物を蒸着したプラスチックフィルムの層構成の例の断面模式図を図20に示した。基材としてのプラスチックフィルム15の少なくとも片面にプライマー層16を設ける。そして、その面に無機酸化物蒸着層17、ガスバリア層18が順次積層されている。 FIG. 20 shows a schematic cross-sectional view of an example of a layer structure of a plastic film on which an inorganic compound is deposited. A primer layer 16 is provided on at least one surface of a plastic film 15 as a substrate. And the inorganic oxide vapor deposition layer 17 and the gas barrier layer 18 are laminated | stacked in order on the surface.
基材としてのプラスチックフィルム15には、例えば、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルムやポリ乳酸フィルムなどの生分解性プラスチックフィルム等が用いられ、延伸、未延伸のどちらでも良く、また機械的強度や寸法安定性を有するものが良い。特に耐熱性等の面から二軸方向に延伸されたポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。 Examples of the plastic film 15 as the base material include polyester films such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polystyrene films, polyamide films, polyvinyl chloride films, polycarbonate films, polyacrylonitrile films, A biodegradable plastic film such as a polyimide film or a polylactic acid film is used, and it may be either stretched or unstretched, and preferably has mechanical strength and dimensional stability. In particular, polyethylene terephthalate stretched biaxially from the viewpoint of heat resistance or the like is preferably used.
またこのプラスチックフィルム15の表面に、周知の種々の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、滑剤などが使用されていても良く、薄膜との密着性を良くするために、前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理を施しておいても良く、さらに薬品処理、溶剤処理などを施しても構わない。 In addition, various known additives and stabilizers such as antistatic agents, ultraviolet inhibitors, plasticizers, lubricants, etc. may be used on the surface of the plastic film 15 to improve the adhesion to the thin film. In addition, corona treatment, low temperature plasma treatment, ion bombardment treatment may be performed as pretreatment, and chemical treatment, solvent treatment, etc. may be performed.
プラスチックフィルム15の厚さは1μm以上とし、包装材料としての適性、他の層を積層する場合も在ること、無機酸化物からなる蒸着薄膜層4、ガスバリア性被膜層5を形成する場合の加工性等を考慮すると、実用的には3〜200μmの範囲で選択出来るが、多くの用途においては6〜30μmとすることが好ましい。 The thickness of the plastic film 15 is 1 μm or more, suitability as a packaging material, there are cases where other layers are laminated, and processing when forming a vapor-deposited thin film layer 4 and a gas barrier coating layer 5 made of an inorganic oxide. In consideration of the properties and the like, it can be practically selected in the range of 3 to 200 μm, but in many applications, it is preferably 6 to 30 μm.
プラスチックフィルム15と無機酸化物蒸着層17との密着を向上するために、ポリオール樹脂、イソシアネート化合物、シランカップリング剤とを含んでなる複合物からなるプライマー層3を設けても良い。プライマー層3は、プラスチックフィルム15と無機酸
化物蒸着層17との密着性を高め、液体内容物保存や高温環境下保存での蒸着層の剥離発生を防止するための層でもある。プライマー層として用いることができるのは、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エーテル樹脂など接着剤として用いられる一般的な高分子樹脂から選ばれる。
In order to improve adhesion between the plastic film 15 and the inorganic oxide vapor deposition layer 17, a primer layer 3 made of a composite containing a polyol resin, an isocyanate compound, and a silane coupling agent may be provided. The primer layer 3 is also a layer for improving adhesion between the plastic film 15 and the inorganic oxide vapor deposition layer 17 and preventing the vapor deposition layer from peeling off during storage of liquid contents or storage in a high temperature environment. What can be used as a primer layer is selected from general polymer resins used as adhesives such as polyurethane resins, polyester resins, acrylic resins, and ether resins.
プライマー層の厚さは、均一に塗膜を形成することができれば特に限定しないが乾燥膜厚は一般的に0.01〜2μmの範囲であることが好ましい。乾燥膜厚が0.01μmより薄いと均一な塗膜が得られにくく密着性が低下する場合がある。また乾燥膜厚が2μmを越える場合は厚いために塗膜にフレキシビリティを保持させることができず、外的要因により塗膜に亀裂を生じる恐れがあるため好ましくない。 The thickness of the primer layer is not particularly limited as long as a uniform coating film can be formed, but the dry film thickness is generally preferably in the range of 0.01 to 2 μm. When the dry film thickness is thinner than 0.01 μm, it is difficult to obtain a uniform coating film, and the adhesion may be lowered. On the other hand, when the dry film thickness exceeds 2 μm, the coating film cannot be kept flexible because it is thick, and there is a possibility that the coating film may crack due to external factors, which is not preferable.
プライマー層の形成方法としては、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロールコート法、ナイフエッジコート法、グラビアコート法などの周知の塗布方式を用いることができる。乾燥条件については、一般的に使用される条件の範囲で適切な条件が採用される。 As a method for forming the primer layer, for example, a known printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, a silk screen printing method, or a known coating method such as a roll coating method, a knife edge coating method, or a gravure coating method may be used. Can do. As for the drying conditions, appropriate conditions are adopted within the range of generally used conditions.
無機酸化物蒸着層17は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化錫、酸化マグネシウム、或いはそれらの混合物などの無機酸化物の蒸着膜からなり、酸素、水蒸気等のガスバリア性を有するものであればよい。その中でも、特に酸化アルミニウム及び酸化珪素、酸化マグネシウムが酸素透過率及び水蒸気透過率が小さい点で優れているので好ましい。 The inorganic oxide vapor-deposited layer 17 is made of a vapor-deposited film of an inorganic oxide such as aluminum oxide, silicon oxide, tin oxide, magnesium oxide, or a mixture thereof, as long as it has gas barrier properties such as oxygen and water vapor. Among these, aluminum oxide, silicon oxide, and magnesium oxide are particularly preferable because they are excellent in terms of low oxygen permeability and water vapor permeability.
無機酸化物蒸着層17の厚さは、用いられる無機化合物の種類・構成により最適条件が異なるが、一般的には5〜300nmの範囲内が望ましく、その範囲で適宜選択される。ただし膜厚が5nm未満であると均一な膜が得られないことや膜厚が十分ではないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができない場合がある。また膜厚が300nmを越える場合は薄膜にフレキシビリティを保持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、薄膜に亀裂を生じるおそれがある。好ましくは、5〜100nmの範囲内である。 The optimum thickness of the inorganic oxide deposition layer 17 varies depending on the type and configuration of the inorganic compound used, but is generally preferably in the range of 5 to 300 nm, and is appropriately selected within that range. However, if the film thickness is less than 5 nm, a uniform film may not be obtained or the film thickness may not be sufficient, and the function as a gas barrier material may not be sufficiently achieved. On the other hand, when the film thickness exceeds 300 nm, flexibility cannot be maintained in the thin film, and the thin film may be cracked due to external factors such as bending and pulling after the film formation. Preferably, it exists in the range of 5-100 nm.
無機酸化物蒸着層17を、プライマー層16上に形成する方法としては種々在り、通常の真空蒸着法により形成することができるが、その他の薄膜形成方法であるスパッタリング法やイオンプレーティング法、プラズマ気相成長法などを用いることもできる。但し生産性を考慮すれば、現時点では真空蒸着法が最も優れている。真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段としては電子線加熱方式や抵抗加熱方式、誘導加熱方式等が好ましく、蒸着薄膜層と基材の密着性及び薄膜の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いることも可能である。 There are various methods for forming the inorganic oxide vapor deposition layer 17 on the primer layer 16, and it can be formed by a normal vacuum vapor deposition method, but other thin film formation methods such as sputtering, ion plating, and plasma. A vapor deposition method or the like can also be used. However, considering productivity, the vacuum deposition method is the best at present. Electron beam heating, resistance heating, induction heating, etc. are preferred as the heating means of the vacuum deposition apparatus by vacuum deposition, and plasma assist is used to improve the adhesion between the deposited thin film layer and the substrate and the denseness of the thin film. It is also possible to use an ion beam assist method.
ガスバリア層18は、金属箔並の高度なガスバリア性を付与するために、また無機酸化物蒸着層17を物理的に保護するために設けられるものである。 The gas barrier layer 18 is provided in order to provide a high level of gas barrier property similar to that of a metal foil and to physically protect the inorganic oxide vapor deposition layer 17.
たとえば、ガスバリア層18は、Si(OR1)4およびR2Si(OR3)3(R1、R3はCH3,C2H5,C2H4OCH3等の加水分解性基、R2は有機官能基)で表される珪素化合物あるいはその加水分解物と、水酸基を有する水溶性高分子を混合した溶液を塗布し加熱乾燥してなる層である。 For example, the gas barrier layer 18 includes Si (OR 1 ) 4 and R 2 Si (OR 3 ) 3 (R 1 and R 3 are hydrolyzable groups such as CH 3 , C 2 H 5 , C 2 H 4 OCH 3 , R 2 is a layer formed by applying a solution in which a silicon compound represented by an organic functional group) or a hydrolyzate thereof and a water-soluble polymer having a hydroxyl group are mixed and dried by heating.
ガスバリア層18の作成に用いるコーティング液成分のうち、ケイ素化合物R2Si(OR3)3は、R3はCH3,C2H5,C2H4OCH3等の加水分解性基、R2は有機官能基であり、一般的にはシランカップリング剤として有機化合物層と無機化合物層との密着を向上させるために使用されている。 Of the coating liquid components used to form the gas barrier layer 18, the silicon compound R 2 Si (OR 3 ) 3 is R 3 is a hydrolyzable group such as CH 3 , C 2 H 5 , C 2 H 4 OCH 3 , R 2 is an organic functional group, and is generally used as a silane coupling agent to improve the adhesion between the organic compound layer and the inorganic compound layer.
本発明の紙容器に使用する積層シートの場合でも無機酸化物蒸着層とガスバリア層との密着向上のために必要である。なかでも有機官能基(R2)がビニル基、エポキシ基、ウレイド基、イソシアネート基等の非水性官能基を有するものは、非水性であるため熱水に対する耐性が高く、さらにイソシアネート基が重合したイソシアヌレートは、コーティング液中での取り扱いが容易で、コーティング液のゲル化も遅く、シランカップリング剤を添加することによるバリア性の低下も起こらずに、密着を向上することができるため特に好ましい。 Even in the case of the laminated sheet used in the paper container of the present invention, it is necessary for improving the adhesion between the inorganic oxide vapor deposition layer and the gas barrier layer. Among them, those having a non-aqueous functional group such as a vinyl group, an epoxy group, a ureido group, and an isocyanate group as the organic functional group (R 2 ) are non-aqueous and have high resistance to hot water, and the isocyanate group is polymerized. Isocyanurate is particularly preferred because it is easy to handle in the coating liquid, slows the gelation of the coating liquid, and can improve adhesion without causing a decrease in barrier properties due to the addition of a silane coupling agent. .
ガスバリア層18の作成に用いるコーティング液成分のうち、水酸基を有する水溶性高分子の例として、ポリビニルアルコール、でんぷん、セルロース類が挙げられる。特にポリビニルアルコール(以下PVA)をコーティング剤に用いた場合にはガスバリア性が最も優れる。 Among the coating liquid components used to create the gas barrier layer 18, examples of the water-soluble polymer having a hydroxyl group include polyvinyl alcohol, starch, and celluloses. In particular, when polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA) is used as a coating agent, the gas barrier property is most excellent.
前記コーティング液へは、インキ、接着剤との密着性、濡れ性、収縮によるクラック発生防止を考慮して、イソシアネート化合物、コロイダルシリカやスメクタイトなどの粘土鉱物、安定化剤、着色剤、粘度調整剤などの公知の添加剤などを、ガスバリア性や耐水性を阻害しない範囲で添加する事ができる。 In consideration of adhesion to ink, adhesive, wettability, and prevention of cracking due to shrinkage to the coating liquid, isocyanate compounds, clay minerals such as colloidal silica and smectite, stabilizers, colorants, viscosity modifiers Known additives such as can be added within a range that does not impair gas barrier properties and water resistance.
ガスバリア層18の乾燥後の厚みは特に限定しないが、乾燥膜厚が0.01μm未満であると均一な膜が得られにくいため、乾燥膜厚が50μm以上を越えるとクラックが生じやすくなる可能性があるため、0.01〜50μmとすることが望ましい。 The thickness of the gas barrier layer 18 after drying is not particularly limited. However, if the dry film thickness is less than 0.01 μm, it is difficult to obtain a uniform film. If the dry film thickness exceeds 50 μm, cracks may easily occur. Therefore, it is desirable that the thickness be 0.01 to 50 μm.
ガスバリア層の形成方法としては、通常のコーティング方法を用いることができる。例えばディッピング法、ロールコート法、グラビアコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、グラビアオフセット法等を用いることができる。これらの塗工方式を用いて無機酸化物蒸着層の上に塗布する。乾燥方法は、熱風乾燥、熱ロール乾燥、高周波照射、赤外線照射、などガスバリア層に熱をかけて、水分をとばす方法であればこれらのいずれでも、またこれらを2つ以上組み合わせてもかまわない。 As a method for forming the gas barrier layer, a normal coating method can be used. For example, dipping, roll coating, gravure coating, air knife coating, comma coating, die coating, screen printing, spray coating, gravure offset, and the like can be used. It applies | coats on an inorganic oxide vapor deposition layer using these coating systems. As the drying method, any of these methods may be used as long as the gas barrier layer is heated such as hot air drying, hot roll drying, high frequency irradiation, infrared irradiation, etc., and water is removed, and two or more of these may be combined.
本発明の紙容器に使用する、サイド材どうしを貼り合わせる部分において、サイド材の左右両方の端部を、貼り合せるためのテープ状のフィルム(エッジプロテクトテープ)の層構成はバリアフィルムを熱接着性樹脂ではさんだ構成であり、熱接着性樹脂およびバリアフィルムというそれぞれの構成要素は、紙容器のサイド材、トップ材、ボトム材に使用するものと同様であるのでここでは説明を省略する。ただし、バリアフィルムについては内容物の液体に接する部分にも使用するという理由でアルミニウム箔の使用は好ましくないので向き化合物蒸着フィルムが望ましい。 The layer structure of the tape-like film (edge protection tape) for bonding the left and right ends of the side material at the part where the side materials are used together for the paper container of the present invention is thermally bonded to the barrier film. The constituent elements of the heat-resistant resin and the barrier film are the same as those used for the side material, the top material, and the bottom material of the paper container, and the description thereof is omitted here. However, since the use of an aluminum foil is not preferred for the barrier film because it is also used for the portion of the contents in contact with the liquid, an oriented compound vapor deposition film is desirable.
次に、本発明の紙容器のうちで、サイド材とボトム材を持ち、カップ形状に成型した容器(紙カップ)について説明する。 Next, among the paper containers of the present invention, a container (paper cup) having a side material and a bottom material and molded into a cup shape will be described.
本発明の紙カップは、カップ原紙の少なくとも片面に熱可塑性樹脂層を設けた積層シートから構成され、胴部と底部とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部を有し、胴部と底部の接合部に環状脚部が形成された紙カップである。 The paper cup of the present invention is composed of a laminated sheet provided with a thermoplastic resin layer on at least one side of a cup base paper, and has a body part and a bottom part, and has a mouth part whose opening periphery is curled outwardly. And a paper cup in which an annular leg is formed at the joint of the bottom.
図12は本発明のカップ形状に成型した紙容器外観の例を示す外観図である。図12は一般的な概念図であり従来のカップ形状に成型した紙容器外観の例と同じ図を共用する。図16は本発明の紙容器(紙カップ)のトップカール部の一例の断面模式図であり、図17は本発明の紙容器(紙カップ)のボトムカシメ部の一例の断面模式図であり、図18は本発明の紙容器(紙カップ)のサイドシール部の一例の断面模式図である。 FIG. 12 is an external view showing an example of the appearance of a paper container molded into a cup shape of the present invention. FIG. 12 is a general conceptual diagram and shares the same view as an example of a conventional appearance of a paper container molded into a cup shape. 16 is a schematic cross-sectional view of an example of the top curl portion of the paper container (paper cup) of the present invention, FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of an example of the bottom caulking portion of the paper container (paper cup) of the present invention, and FIG. It is a cross-sectional schematic diagram of an example of the side seal part of the paper container (paper cup) of this invention.
図16の紙容器(紙カップ)のトップカール部を従来の場合(図13)では、トップ部は1周以上カーリングされており、サイド材2のエッジ部分は巻き込みによってトップカール部に形成された閉空間の内部に存在することで外気と遮断されているように見えるが、サイド材2の端部が加熱圧着されていないと、紙のエッジが外気と通じている状態になりやすい。これに対して図16に示した本発明の紙カップの場合には、サイド材2のエッジ部分を1周以上の巻き込みを行った後に熱圧着や超音波圧着等で巻き込んだサイド材どうしを圧着することによってエッジが外気と通じるのを防止している。図17と図18については密閉容器の場合と同様であるので説明は省略する。 In the conventional case (FIG. 13), the top curl of the paper container (paper cup) of FIG. 16 is curled one or more times, and the edge portion of the side material 2 is closed to be formed on the top curl by winding. Although it seems to be shielded from the outside air by being present in the space, if the end of the side member 2 is not heat-bonded, the edge of the paper tends to communicate with the outside air. On the other hand, in the case of the paper cup of the present invention shown in FIG. 16, after the edge portion of the side material 2 is wound one or more times, the side materials wound by thermocompression bonding, ultrasonic pressure bonding, or the like are pressure bonded. This prevents the edge from communicating with the outside air. Since FIG. 17 and FIG. 18 are the same as in the case of an airtight container, description thereof is omitted.
紙カップは、一般的には、扇形状の胴部材(サイド材)の一方の端縁をもう一方の端縁に重ね合わせて接合させて下方に向かって先細る円筒形状の胴部材とする胴部材形成工程、底部材(ボトム材)用ロールからほぼ円形状に打ち抜かれた底紙を絞って外周縁部を下向きに起立させて底部材とする底部材形成工程、胴部材の下部内面に底部材の外周縁部の内面を接合させ、さらに外周縁部を覆うように前記胴部材の下端縁部を内方に折り曲げ、前記底部材の外周縁部の外面にホットエアーあるいは加熱加圧または超音波等により接合させて環状脚部を形成させる脚部形成工程、最後に胴部材の上部周縁を外方に向けて巻き込み、口縁部を形成させる口縁部形成工程の各工程を経て作製されている。 In general, a paper cup is a cylinder member that is a cylindrical body member that tapers downward by joining one end of a fan-shaped body member (side material) to the other end and joining them together. Forming step, bottom member forming step that squeezes the bottom paper punched out from the roll for the bottom member (bottom material) into a substantially circular shape and raises the outer peripheral edge downward to make the bottom member a bottom member on the lower inner surface of the body member The inner surface of the outer peripheral edge of the bottom member is joined, and the lower end edge of the body member is folded inward so as to cover the outer peripheral edge, and hot air, heat pressure or ultrasonic waves are applied to the outer surface of the outer peripheral edge of the bottom member. It is produced through each step of a leg portion forming step for forming an annular leg portion by joining, etc., and finally a rim portion forming step for winding the upper peripheral edge of the trunk member outward and forming a lip portion. Yes.
本発明のサイド材トップ側端面の紙のエッジを外部に露出させない構造としたことを特徴とする紙カップは、たとえば上記口縁部形成工程において、以下のようにして製造することが出来る。 The paper cup characterized in that the paper edge of the side material top side end surface of the present invention is not exposed to the outside can be manufactured as follows, for example, in the above-mentioned lip forming step.
すなわち、胴部と底部が結合されている紙カップの上端開口部周縁をカール金型に施されている曲面状の溝部に沿って外側にガイドさせながら巻き込むことによりトップカール部を成形する紙カップのトップカール成形加工において、曲面状の溝部が第一カール部と第二カール部から構成され、第一カール部で紙カップの上端開口部周縁に対して外側にプレカールし、しかる後第二カール部で開口周縁をさらに曲面状の溝部に沿ってガイドさせながら略一周まで巻き込むと同時に紙カップの底部を上昇させ、第二カール部の曲面状の溝部に沿って開口周縁部をさらに巻き込み、1周以上巻き込んだトップカール部を有する紙カップを成形後、紙カップのトップカール部を、紙カップの内側面に施されている最内層樹脂の融点以上の温度を持つ熱風をホットエアー装置の熱風挿入部から吹き込み加熱し、冷却することで、前記トップカール部の紙のエッジを外部に露出させない構造とすることが出来る。 That is, the top of the paper cup that forms the top curl portion by winding it while guiding the periphery of the upper end opening of the paper cup to which the body portion and the bottom portion are joined along the curved groove portion provided on the curl mold. In the curl forming process, the curved groove portion is composed of a first curl portion and a second curl portion, the first curl portion pre-curls outward with respect to the periphery of the upper end opening of the paper cup, and then the second curl portion opens. Winding up the edge of the paper cup while guiding the periphery along the curved groove part and raising the bottom part of the paper cup at the same time, further winding up the opening edge part along the curved groove part of the second curl part, winding more than one turn After molding a paper cup with a top curl part, the top curl part of the paper cup has a temperature higher than the melting point of the innermost layer resin applied to the inner surface of the paper cup. Wind was blowing heated from the hot air insertion part of the hot air device, by cooling, it is possible to not expose the structure of the paper edge of the top curl portion to the outside.
本発明の紙カップに使用する積層シートは、胴部を形成する胴部材、底部を形成する底部材とも、坪量が100〜500g/m2 程度のカップ原紙の両面又は片面にポリプロピレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂などのポリオレフィン系樹脂を10〜50μm程度塗布して熱接着性樹脂層を形成させた一般的に公知の積層シートである。特に胴部に使用するカップ原紙はトップカール部の成形の際に大きな引っ張り力が加えられて引き延ばされても割れが生じない程度の紙力(強度)を有することが要求される。さらに表面に印刷加工が施されるために印刷適正に優れることも要求されている。特に印刷加工でのインキの受理性あるいは印刷光沢度等との関係から紙基材の平滑性またはクッション性あるいは剛度と適度な吸水性が重要となっている。 The laminated sheet used in the paper cup of the present invention is composed of a polypropylene resin, low density on both sides or one side of a base paper of the cup having a basis weight of about 100 to 500 g / m 2 , both of the trunk member forming the trunk and the bottom member forming the bottom. It is a generally known laminated sheet in which a polyolefin resin such as polyethylene resin is applied to about 10 to 50 μm to form a heat-adhesive resin layer. In particular, the cup base paper used for the body portion is required to have a paper strength (strength) that does not cause cracking even when the top curl portion is stretched by applying a large pulling force. Furthermore, since the surface is subjected to printing processing, it is required to be excellent in printing suitability. In particular, the smoothness or cushioning property or rigidity of the paper base material and appropriate water absorption are important in relation to the acceptability of ink in printing and the glossiness of printing.
紙カップの胴部材および底部材に使用される紙基材は特に限定はしないが、上記のように印刷適性と紙力を有し、成形性に優れ、且つ表面強度が強いカップ原紙が主に用いられる。紙基材のカップ原紙は晒クラフトパルプを用いて長網の抄紙機かあるいは円網または短網の抄合せによる抄紙機で抄造される。また、サイズプレス工程でデンプンなどのバインダー水溶液を含浸させ、さらにカレンダープレス加工等を施して表面性を良くし、印刷
適性に優れ、且つ、耐水性を付与したカップ原紙が製造される。
The paper base material used for the body member and the bottom member of the paper cup is not particularly limited, but the cup base paper having printability and paper strength, excellent formability, and strong surface strength as described above is mainly used. It is done. The base paper of the paper base is made with bleached kraft pulp using a long paper machine or a paper machine using a circular or short mesh. Further, a cup base paper impregnated with an aqueous binder solution such as starch in a size press process and further subjected to calendar press processing or the like to improve surface properties, excellent printability, and water resistance is produced.
また、胴部材に用いられている紙基材の上記カップ原紙は、紙カップの大きさあるいは用途または収納する内容物等によって異なるが、坪量が190g/m2から450g/m2の範囲のカップ原紙が用いられる。また紙の厚さは200μ〜400μの範囲が好ましい。また、表面および内面の最内層に使用される熱可塑性樹脂にブロッキング防止剤、スリップ剤等を添加することにより紙カップ成形機での滑り性が向上する。 Also, the cup base paper paper base used in the body member varies depending on the content or the like to the size or application or storage of the paper cup, a basis weight of from 190 g / m 2 in the range of 450 g / m 2 cups Base paper is used. The thickness of the paper is preferably in the range of 200 μ to 400 μ. Further, by adding an anti-blocking agent, a slip agent or the like to the thermoplastic resin used for the innermost layer of the surface and the inner surface, the slipperiness in the paper cup molding machine is improved.
さらに、カップの表面の熱接着性樹脂層の樹脂の融点は100℃〜145℃、さらに内面の最内層の熱接着性樹脂層の樹脂は表面と同様か、あるいは表面よりも融点が高い115℃〜155℃の範囲のものでも良い。また、表面および内面の最内層に使用される熱接着性樹脂層の厚さは紙カップの大きさあるいは使用される用途または収納する内容物等により異なるが、一般的には表面の熱接着性樹脂層の厚さは15μ〜50μ、内面の最内層に使用される熱接着性樹脂層の厚さは15μ〜50μ程度が施される。さらに、本発明で使用される熱接着性樹脂は通常は、ポリエチレン(PE)あるいはポリプロピレン(PP)が代表的である。最内層に使用される熱接着性樹脂層は15μ〜50μ程度の厚さが施される。その他のフィルムとして、加工適性やバリア性の付与を目的として、ポリエチレンテレフタレート(PET)あるいはポリメチルペンテン(PMP)またはエチレン・酢酸ビニル共重合体(EVAC)等が用いられることも多い。 Further, the melting point of the resin of the heat-adhesive resin layer on the surface of the cup is 100 ° C. to 145 ° C., and the resin of the innermost layer of the heat-adhesive resin layer is the same as the surface or 115 ° C. having a higher melting point than the surface. It may be in the range of ˜155 ° C. In addition, the thickness of the heat-adhesive resin layer used for the innermost layer on the surface and the inner surface varies depending on the size of the paper cup or the intended use or the contents to be stored. The thickness of the layer is 15 μ to 50 μ, and the thickness of the heat-adhesive resin layer used as the innermost layer on the inner surface is about 15 μ to 50 μ. Further, the heat-adhesive resin used in the present invention is typically polyethylene (PE) or polypropylene (PP). The thermoadhesive resin layer used for the innermost layer is provided with a thickness of about 15 to 50 μm. As other films, polyethylene terephthalate (PET), polymethylpentene (PMP), ethylene / vinyl acetate copolymer (EVAC) or the like is often used for the purpose of imparting processability and barrier properties.
これらの樹脂は熱溶融して塗布する押し出しコーティング加工あるいはフィルムになったものを貼り合わせるラミネート加工などの方法を用いて紙基材の表面あるいは内面に貼り合わされる。また紙カップの大きさあるいは用途または収納する内容物等により内面にポリエチレン/ポリメチルペンテン/ポリエチレンあるいはポリエチレン/エチレン・酢酸ビニル共重合体/ポリエチレン、ポリエチレン/アルミニウム/ポリエチレンまたはポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート等の多層フィルムを紙基材と貼り合わされて使用することもできる。密閉型の紙容器に用いる積層体の構成で前にのべたように、カップ原紙に積層するフィルムには、バリア性の被膜たとえば無機化合物の蒸着被膜あるいはバリア性の水性コート等の処理を行うことも可能である。 These resins are bonded to the surface or the inner surface of the paper base material by a method such as extrusion coating processing by applying heat-melting or laminating processing to form a film. In addition, depending on the size of the paper cup or the use or contents to be stored, a multilayer film such as polyethylene / polymethylpentene / polyethylene or polyethylene / ethylene / vinyl acetate copolymer / polyethylene, polyethylene / aluminum / polyethylene or polyethylene / polyethylene terephthalate is used on the inner surface. Can be used by being bonded to a paper substrate. As previously mentioned in the configuration of the laminate used in the sealed paper container, the film laminated on the cup base paper should be treated with a barrier coating such as a vapor deposition coating of an inorganic compound or a barrier aqueous coating. Is also possible.
次に、本発明の紙カップの底部材に使用される紙基材のカップ原紙は基本的には胴部材に使用される紙基材と同様でよく、坪量は150g/m2〜370g/m2の範囲が好ましい。積層体としてのその他の仕様は胴部材と同様の手段を用いることが出来る。 Next, the base paper of the paper base used for the bottom member of the paper cup of the present invention may be basically the same as the paper base used for the barrel member, and the basis weight is 150 g / m 2 to 370 g / m. A range of 2 is preferred. Other specifications as the laminated body can use the same means as the body member.
以下に本発明の具体的実施例について説明する。 Specific examples of the present invention will be described below.
<実施例1>
プラスチックフィルム15として、厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。その片面に下記のプライマー溶液をグラビアコートにより塗布乾燥し、厚さ0.1μmのプライマー層16を形成した。このプライマー層16の上から電子線加熱方式による真空蒸着装置によって、厚み15nmの酸化アルミニウムからなる蒸着層を積層した。次いで下記のガスバリア層のコーティング液をグラビアコート法により塗布し、その後120℃ 2分間乾燥させ厚さ0.5μmのガスバリア層18を形成し、バリアフィルム14を得た。
<Example 1>
As the plastic film 15, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm was used. The following primer solution was applied and dried on one side by gravure coating to form a primer layer 16 having a thickness of 0.1 μm. A vapor deposition layer made of aluminum oxide having a thickness of 15 nm was laminated on the primer layer 16 by a vacuum vapor deposition apparatus using an electron beam heating method. Next, the following gas barrier layer coating solution was applied by a gravure coating method, and then dried at 120 ° C. for 2 minutes to form a gas barrier layer 18 having a thickness of 0.5 μm, whereby a barrier film 14 was obtained.
(プライマー溶液)
希釈溶媒(酢酸エチル)中、γ−イソシアネートプロピルトリメチルシラン1重量部に対し、アクリルポリオール10重量部を混合し攪拌した。ついでイソシアネート化合物としてXDIとIPDIを重量比で7対3に混合した物をアクリルポリオールの水酸基に対
し、このイソシアネート化合物のイソシアネート基が等量となるように加えた。この混合溶液を添加化合物の濃度として2重量%となるように希釈したものをプライマー溶液として用いた。
(Primer solution)
In a diluting solvent (ethyl acetate), 10 parts by weight of acrylic polyol was mixed with 1 part by weight of γ-isocyanatopropyltrimethylsilane and stirred. Next, a mixture of XDI and IPDI in a weight ratio of 7 to 3 was added as an isocyanate compound so that the isocyanate groups of this isocyanate compound were equivalent to the hydroxyl groups of the acrylic polyol. A solution obtained by diluting this mixed solution to 2% by weight as the concentration of the added compound was used as a primer solution.
(ガスバリア層のコーティング液)
(A)テトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4;以下TEOS)20gとメタノール10gに塩酸(0.1N)70gを加え、30分間攪拌し加水分解させた加水分解溶液。(B)ポリビニルアルコールの5%、水/メタノール=95/5水溶液。
(C)1,3,5−トリス(3−トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートを水/IPA=1/1溶液で調整した加水分解溶液。
(Gas barrier layer coating solution)
(A) Hydrolysis solution obtained by adding 70 g of hydrochloric acid (0.1N) to 20 g of tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ; hereinafter referred to as TEOS) and 10 g of methanol, followed by hydrolysis for 30 minutes. (B) 5% of polyvinyl alcohol, water / methanol = 95/5 aqueous solution.
(C) Hydrolysis solution prepared by adjusting 1,3,5-tris (3-trialkoxysilylalkyl) isocyanurate with water / IPA = 1/1 solution.
A液、B液、C液をA/B/C=70/20/10(重量%)の割合で混合し、ガスバリア層のコーティング液を得た。 A liquid, B liquid, and C liquid were mixed in the ratio of A / B / C = 70/20/10 (weight%), and the coating liquid of the gas barrier layer was obtained.
以上のようにして得られたバリアフィルム14を、印刷層13を設けた坪量250g/m2の晒クラフト紙10と印刷層13の反対面にドライラミネートを行い、その後、上記ラミネート済みシートを厚さ40μmの直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)フィルム7の2枚の間に挟み込むようにして、ドライラミネートを行い、サイド材用の積層シートを得た。印刷層13を設けていないこと以外は上記と同様にしてトップ材用の積層シートとボトム材用の積層シートを得た。 The barrier film 14 obtained as described above is dry laminated on the opposite surface of the bleached kraft paper 10 having a basis weight of 250 g / m 2 provided with the printing layer 13 and the printing layer 13, and then the laminated sheet is formed. Dry lamination was performed so as to be sandwiched between two pieces of linear low-density polyethylene (LLDPE) film 7 having a thickness of 40 μm to obtain a laminated sheet for a side material. A laminated sheet for the top material and a laminated sheet for the bottom material were obtained in the same manner as described above except that the printing layer 13 was not provided.
この3種類の積層シートを用いて、本発明の密閉型容器の成形を行った。 Using these three types of laminated sheets, the sealed container of the present invention was molded.
まず、印刷されたサイド材を打ち抜いたブランクを、サイド材端部のエッジが容器の内側および外側に面する両方の端部を覆うように(図10)エッジプロテクトテープを貼り合わせて筒状の側壁部材に成形した。ボトム材の巻き取りは略円形状の底部材形状に打ち抜き、外周縁部が下向きに起立する形状に絞り成形した(図9)。トップ材の巻き取りは、飲み口部9を穿孔すると共に、底部材と同じ大きさとなる略円形状の蓋部材形状に打ち抜き、外周縁部が上向きに起立する形状に絞り成形した(図9)。 First, a blank obtained by punching the printed side material is bonded to an edge protection tape so that the edge of the side material end covers both ends facing the inside and outside of the container (FIG. 10). Molded into a side wall member. The bottom material was wound into a substantially circular bottom member shape, and drawn into a shape in which the outer peripheral edge stood downward (FIG. 9). For winding the top material, the mouthpiece 9 is perforated and punched into a substantially circular lid member shape having the same size as the bottom member, and drawn into a shape in which the outer peripheral edge stands up (FIG. 9). .
つぎに、筒状の側壁部材の下部内面に、略円形状で外周縁部が下向きに起立する底部材の外面を接合させ、さらに外周部を覆うように側壁部材の下端縁部が内方に1周以上折り曲げられ、ローレットにより底部材の外周縁部の内面に圧着接合して底部材の側壁部材下部への取り付けを行った(図9のトップカシメ部3またはボトムカシメ部5)。 Next, the outer surface of the bottom member having a substantially circular shape with the outer peripheral edge standing downward is joined to the lower inner surface of the cylindrical side wall member, and the lower end edge of the side wall member is inward so as to cover the outer peripheral portion. One or more rounds were bent, and the bottom member was attached to the inner surface of the outer peripheral edge of the bottom member by knurling and attached to the bottom of the side wall member (top crimping portion 3 or bottom crimping portion 5 in FIG. 9).
その際、筒状の側壁部材の下部内面と底部材の外周縁部の外面に熱風を吹き付け、側壁部材内層の熱接着性樹脂を軟化させ、また、底部材の外周縁部の外層の熱接着性樹脂をそれぞれ軟化させ、内方に1周以上折り曲げた側壁部材の内層面と底部材の外周縁部の外層面を熱圧着して接合させた。 At that time, hot air is blown to the lower inner surface of the cylindrical side wall member and the outer surface of the outer peripheral edge portion of the bottom member to soften the heat-adhesive resin of the inner side layer of the side wall member, and heat bonding of the outer layer of the outer peripheral edge portion of the bottom member Each of the functional resins was softened, and the inner layer surface of the side wall member bent inward one or more times and the outer layer surface of the outer peripheral edge portion of the bottom member were joined by thermocompression bonding.
同様に、筒状の側壁部材の上部内面に、略円形状で外周縁部が上向きに起立する蓋部材の外面を接合させ、さらに外周部を覆うように側壁部材の上端縁部が内方に1周以上折り曲げられ、ローレットにより蓋部材の外周縁部の内面に圧着接合して蓋部材の側壁部材上部への取り付けを行った。 Similarly, the upper surface of the side wall member is inwardly joined to the upper inner surface of the cylindrical side wall member so that the outer surface of the lid member having a substantially circular shape with the outer peripheral edge rising upward is joined. One or more rounds were bent, and knurled to the inner surface of the outer peripheral edge of the lid member, and attached to the upper part of the side wall member of the lid member.
その際、筒状の側壁部材の上部内面と蓋部材の外周縁部の外面に熱風を吹き付け、側壁部材内層の熱接着性樹脂を軟化させ、また、蓋部材の外周縁部の外層の熱接着性樹脂をそれぞれ軟化させ、内方に1周以上折り曲げた側壁部材の内層面と蓋部材の外周縁部の外層面を熱圧着して接合させた。 At that time, hot air is blown to the upper inner surface of the cylindrical side wall member and the outer surface of the outer peripheral edge portion of the lid member to soften the heat-adhesive resin of the inner side layer of the side wall member, and thermal bonding of the outer layer of the outer peripheral edge portion of the lid member Each soft resin was softened, and the inner layer surface of the side wall member bent inward one or more times and the outer layer surface of the outer peripheral edge portion of the lid member were joined by thermocompression bonding.
こうして側壁部材の両端に底部材と蓋部材を取り付けた紙製筒状容器は、最後に、飲み口部9からジュース等の内容液が充填され、飲み口部をタブ材(図示せず)で熱封緘して内容液の充填された紙容器を作成した。 In this way, the paper cylindrical container having the bottom member and the lid member attached to both ends of the side wall member is finally filled with content liquid such as juice from the drinking mouth portion 9, and the drinking mouth portion is covered with a tab material (not shown). A paper container filled with the content liquid was prepared by heat sealing.
<実施例2>
印刷されたサイド材ブランクを筒状の側壁部材に成形する際に、エッジプロテクトテープを貼り合わせる代わりに、サイド材端部をあらかじめスカイブヘミング加工によりエッジの露出を防止する処理を行ったこと以外は実施例1と同様にして内容物の充填された紙容器を作成した。
<Example 2>
When the printed side material blank is formed into a cylindrical side wall member, instead of pasting edge protection tape, the edge of the side material is processed in advance to prevent edge exposure by skive hemming. A paper container filled with the contents was prepared in the same manner as in Example 1.
<実施例3>
実施例1と同様にして得られたバリアフィルム14を、印刷層13を設けた坪量225g/m2のカップ原紙10と印刷層13の反対面にドライラミネートを行い、その後、上記ラミネート済みシートを厚さ40μmの直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)フィルム7の2枚の間に挟み込むようにして、エクストルーダラミネートを行い、サイド材用の積層シートを得た。印刷層13を設けていないこと以外は上記と同様にしてボトム材用の積層シートを得た。
<Example 3>
The barrier film 14 obtained in the same manner as in Example 1 was dry-laminated on the opposite side of the base paper 10 and the printed layer 13 having a basis weight of 225 g / m 2 provided with the printed layer 13, and then the laminated sheet. Was laminated between two pieces of linear low-density polyethylene (LLDPE) film 7 having a thickness of 40 μm, and an extruder laminate was performed to obtain a laminated sheet for a side material. A laminated sheet for bottom material was obtained in the same manner as described above except that the printing layer 13 was not provided.
印刷されたサイド材用の積層シートを扇形状に打ち抜いたブランクを、サイド材端部のエッジが容器の内側および外側に面する両方の端部を覆うように(図18)エッジプロテクトテープを貼り合わせて、下方に向かって先細る円筒形状の胴部材に成形した。さらに、ボトム材用の積層シートのロールからほぼ円形状に打ち抜かれた底紙を絞って外周縁部を下向きに起立させて底部材とした後に胴部材の下部内面に底部材の外周縁部の内面を接合させ、さらに外周縁部を覆うように前記胴部材の下端縁部を内方に折り曲げ、前記底部材の外周縁部の外面にホットエアーあるいは加熱加圧または超音波等により接合させて環状脚部を形成し、最後に胴部材の上部周縁を外方に向けて巻き込み、口縁部を形成させて本発明のカップ形状に成型した容器(紙カップ)を得た。 A blank obtained by punching a printed laminated sheet for side material into a fan shape, and applying edge protection tape so that the edge of the side material edge covers both ends facing the inside and outside of the container (FIG. 18) In addition, it was formed into a cylindrical body member that tapers downward. Furthermore, the bottom paper punched out in a substantially circular shape from the roll of the bottom sheet laminated sheet is squeezed to make the outer peripheral edge stand downward to form the bottom member, and then the outer peripheral edge of the bottom member is formed on the lower inner surface of the trunk member. The inner surface is joined, and the lower end edge of the body member is folded inward so as to cover the outer peripheral edge, and the outer surface of the outer peripheral edge of the bottom member is joined by hot air, heat and pressure, ultrasonic waves, or the like. An annular leg portion was formed, and finally the upper peripheral edge of the body member was wound outward to form a mouth edge portion to obtain a container (paper cup) molded into the cup shape of the present invention.
この時、胴部と底部が結合されている紙カップの上端開口部周縁をカール金型に施されている曲面状の溝部に沿って外側にガイドさせながら巻き込むことによりトップカール部を成形する紙カップのトップカール成形加工において、曲面状の溝部が第一カール部と第二カール部から構成され、第一カール部で紙カップの上端開口部周縁に対して外側にプレカールし、しかる後第二カール部で開口周縁をさらに曲面状の溝部に沿ってガイドさせながら略一周まで巻き込むと同時に紙カップの底部を上昇させ、第二カール部の曲面状の溝部に沿って開口周縁部をさらに巻き込み、1周以上巻き込んだトップカール部(図13)を有する紙カップを成形後、紙カップのトップカール部を、紙カップの内側面に施されている最内層樹脂の融点以上の温度を持つ熱風をホットエアー装置の熱風挿入部から吹き込み加熱し、冷却することで、前記トップカール部の紙のエッジを外部に露出させない構造(図16)とすることが出来た。 At this time, a paper cup for forming a top curl portion is formed by winding the upper end opening periphery of the paper cup to which the body portion and the bottom portion are coupled while guiding the outer periphery along the curved groove portion provided on the curl mold. In the top curl forming process, the curved groove portion is composed of a first curl portion and a second curl portion, the first curl portion pre-curls outward with respect to the periphery of the upper end opening of the paper cup, and then the second curl portion. While winding the edge of the opening along the curved groove part, it winds up to approximately one turn, and at the same time, raises the bottom of the paper cup, further winds up the opening edge part along the curved groove part of the second curl part, and winds up more than one turn. After forming a paper cup having a top curl portion (FIG. 13), the top curl portion of the paper cup is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the innermost layer resin applied to the inner surface of the paper cup. Heated blown hot air from the hot air insertion part of the hot air device with, by cooling, it could be the top not to expose the paper edge of the curl portion outside the structure (Figure 16).
<実施例4>
印刷されたサイド材用の積層シートを扇形状に打ち抜いたブランクを下方に向かって先細る円筒形状の胴部材に成形する際に、エッジプロテクトテープを貼り合わせる代わりに、サイド材端部をあらかじめスカイブヘミング加工によりエッジの露出を防止する処理を行ったこと以外は実施例3と同様にしてトップカール部の紙のエッジを外部に露出させない構造とすることが出来た。
<Example 4>
Instead of sticking edge protection tape when forming a blank that is punched out of a laminated sheet for printed side material into a fan-shaped blank, and tapering downward, the edge of the side material is skived in advance. A structure in which the edge of the paper of the top curl portion is not exposed to the outside can be obtained in the same manner as in Example 3 except that the edge is prevented from being exposed by hemming.
以下に本発明の比較例について説明する
<比較例1>
密閉型容器の成形にあたって、筒状の側壁部材の下部内面に、略円形状で外周縁部が下
向きに起立する底部材の外面を接合させ、さらに外周部を覆うように側壁部材の下端縁部が内方に1周未満折り曲げられた状態で、ローレットにより底部材の外周縁部の内面に圧着接合して底部材の側壁部材下部への取り付けを行った(図5のトップカシメ部3または図6のボトムカシメ部5)。
A comparative example of the present invention will be described below. <Comparative example 1>
When forming the sealed container, the lower inner surface of the side wall member is joined to the lower inner surface of the cylindrical side wall member so that the outer surface of the bottom member whose outer peripheral edge rises downward is joined to the outer surface. Is crimped and joined to the inner surface of the outer peripheral edge portion of the bottom member with a knurling, and is attached to the lower portion of the side wall member (the top caulking portion 3 in FIG. 6 bottom caulking part 5).
その際、筒状の側壁部材の下部内面と底部材の外周縁部の外面に熱風を吹き付け、側壁部材内層の熱接着性樹脂を軟化させ、また、底部材の外周縁部の外層の熱接着性樹脂をそれぞれ軟化させ、内方に1周未満折り曲げた側壁部材の内層面と底部材の外周縁部の外層面を熱圧着して接合させた。 At that time, hot air is blown to the lower inner surface of the cylindrical side wall member and the outer surface of the outer peripheral edge portion of the bottom member to soften the heat-adhesive resin of the inner side layer of the side wall member, and heat bonding of the outer layer of the outer peripheral edge portion of the bottom member Each soft resin was softened, and the inner layer surface of the side wall member bent inward by less than one turn and the outer layer surface of the outer peripheral edge portion of the bottom member were joined by thermocompression bonding.
<比較例2>
紙カップの成形にあたって、紙カップのトップカール部を、紙カップの内側面に施されている最内層樹脂の融点以上の温度を持つ熱風をホットエアー装置の熱風挿入部から吹き込み加熱し、冷却することを行わなかった以外は実施例2と同様にしてカップ形状に成型した容器(紙カップ)を得た。
<Comparative Example 2>
When molding a paper cup, the top curl of the paper cup is cooled by blowing hot air having a temperature equal to or higher than the melting point of the innermost layer resin applied to the inner surface of the paper cup from the hot air insertion portion of the hot air device. A container (paper cup) molded into a cup shape was obtained in the same manner as Example 2 except that there was no.
<比較結果>
実施例1および実施例2の本発明の密閉型の紙容器においては内容物充填後のシャワーリングおよびレトルト殺菌において容器部材への水浸透による不具合は見られなかった。
<Comparison result>
In the sealed paper containers of the present invention of Example 1 and Example 2, there was no problem due to water penetration into the container member in showering and retort sterilization after filling the contents.
これに対して比較例1の従来の密閉型の紙容器においてはトップカシメ部分またはボトムカシメ部分からの水浸透による不具合が見られた。 On the other hand, in the conventional sealed paper container of Comparative Example 1, there was a problem due to water penetration from the top caulking portion or the bottom caulking portion.
実施例3および実施例4の本発明の紙カップにおいては、紙部材のエッジがすべて封止されているため水浸透による不具合は見られなかったが比較例2の従来の紙カップにおいてはトップカール部分が水の浸透によって軟化変形する例が見られた。 In the paper cups of Examples 3 and 4 of the present invention, the edges of the paper members were all sealed, so no problems due to water penetration were seen, but in the conventional paper cup of Comparative Example 2, the top curl portion was An example of softening and deformation due to water penetration was observed.
1…トップ材
2…サイド材
3…トップカシメ部
4…ボトム材
5…ボトムカシメ部
6…サイドシール部
7…エッジプロテクトテープ
8…トップカール部
9…飲み口部
10…紙
11…熱接着性樹脂
12…熱接着性樹脂
13…印刷層
14…バリアフィルム
15…プラスチックフィルム
16…プライマー層
17…無機酸化物蒸着層
18…ガスバリア層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Top material 2 ... Side material 3 ... Top caulking part 4 ... Bottom material 5 ... Bottom caulking part 6 ... Side seal part 7 ... Edge protection tape 8 ... Top curl part 9 ... Spout part 10 ... Paper 11 ... Thermal adhesive resin DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Thermal adhesive resin 13 ... Printing layer 14 ... Barrier film 15 ... Plastic film 16 ... Primer layer 17 ... Inorganic oxide vapor deposition layer 18 ... Gas barrier layer
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