JP2012096413A - 紙容器用包装材料の製造方法および紙容器 - Google Patents

紙容器用包装材料の製造方法および紙容器 Download PDF

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Abstract

【課題】容易かつ簡単に紙容器用包装材料の表面にホログラムを形成する。
【解決手段】紙基材14Aおよびホログラムシート16をニップロール32と冷却ロール33との間に送り込み、紙基材14Aとホログラムシート16間にホログラム形成用溶融樹脂12Aを供給する。ニップロール32と冷却ロール33間において、ホログラム形成用溶融樹脂12Aの表面にホログラムシート16によりホログラム12aを形成する。このようにして、紙基材14Aと、ホログラム12aを有するホログラム形成樹脂層12と、ホログラムシート16の三層構造をもつシート材30が形成される。シート30からホログラムシート16が剥離されて紙基材14Aと、ホログラム形成樹脂層12とからなる紙容器用包装材料10が得られる。
【選択図】図1

Description

本発明は、紙容器用包装材料の製造方法および紙容器に係り、とりわけ容易かつ簡単に紙容器用包装材料の表面にホログラムを形成することができる紙容器用包装材料の製造方法およびこの包装材料を用いた紙容器に関する。
紙容器および紙容器用包装材料の表面に、光の干渉縞を凹凸パターンとして記録するいわゆるホログラムの形成技術が開発されている。このようなホログラムはホログラムレリーフが形成されているスタンパを用いて樹脂シートにエンボス加工を行い形成され、樹脂シートの凹凸パターン面に金属蒸着を施して行なわれる。
あるいは溶融樹脂シートを、予め凹凸パターンを含むエンボスが形成された冷却ロールに供給し、この冷却ロールによって溶融樹脂シート上に凹凸パターンからなるホログラムを形成する方法も開発されている。
しかしながら、エンボス加工された冷却ロールを準備することは高価である。また冷却ロールにホログラムシートを貼り付けることも考えられるが、この場合は冷却ロールに対してホログラムシートを精度良く貼り付けることはむずかしい。
特開平5−46064 特開平5−46065
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、容易かつ簡単に紙容器用包装材料の表面にホログラムを形成することができる紙容器用包装材料の製造方法およびこの包装材料を用いた紙容器を提供することを目的とする。
本発明は、紙容器用包装材料の製造方法において、紙基材、およびホログラム形状をもつホログラムシートを準備する工程と、紙基材およびホログラムシートを、ニップロールと冷却ロール間に、紙基材がニップロール側に位置しホログラムシートが冷却ロール側に位置するよう送り込む工程と、ニップロールと冷却ロール間に送り込まれた紙基材とホログラムシート間に、ホログラム形成用溶融樹脂を供給する工程とを備え、ニップロールと冷却ロール間において、ホログラム形成用溶融樹脂表面にホログラムシートのホログラム形状によりホログラムを形成して、紙基材、ホログラム形成樹脂層およびホログラムシートの三層構造をもつシート材を形成する工程と、シート材からホログラムシートを剥離して紙基材とホログラム形成樹脂層とからなる包装材料を作製する工程と、を備えたことを特徴とする紙容器用包装材料の製造方法である。
本発明は、三層構造をもつシート材を巻取ってシート材の巻体を形成する工程を更に備え、当該シート材の巻体を繰り出してシート材からホログラムシートを剥離して紙基材とホログラム形成樹脂層とからなる包装材料を作製することを特徴とする紙容器用包装材料の製造方法である。
本発明は、三層構造をもつシート材を形成した後、当該シート材を帯状に連続して走行させながらシート材からホログラムシートを剥離して紙基材とホログラム形成樹脂層とからなる包装材料を作製することを特徴とする紙容器用包装材料の製造方法である。
本発明は、シート材から剥離したホログラムシートを巻取ってホログラムシートの巻体を形成し、当該ホログラムシートの巻体からホログラムシートを繰り出して再度シート材の形成に用いることを特徴とする紙容器用包装材料の製造方法である。
本発明は、上記記載の紙容器用包装材料の製造方法を用いて得られた包装材料からなる紙容器である。
以上詳述したように、本発明によれば容易かつ簡単に紙容器用包装材料を得ることができ、この包装材料を用いて容易に紙容器を製造することができる。
また、ホログラム形成用溶融樹脂は一般的に使用しているポリエチレン樹脂のため、UV硬化性樹脂を使用する場合と比較して臭気を抑制した製品を作製することができる。
さらに、紙基材、ホログラム形成樹脂層およびホログラムシートの三層構造をもつシート材を作製する工程と、シート材からホログラムシートを剥離させる工程を同時に実施することで、工程削減の効果を得ることもできる。
図1は本発明の第1の実施の形態による紙容器用包装材料の製造装置を示す図。 図2は本発明の第1の実施の形態による紙容器用包装材料の製造装置を示す図。 図3は本発明の第2の実施の形態による紙容器用包装材料の製造装置を示す図。 図4は三層構造をもつシート材を示す断面図。 図5は包装材料を用いたゲーベルトップ型紙容器を示す斜視図。 図6は包装材料を打抜いて形成されたブランク材を示す平面図。 図7(a)(b)は本発明によるゲーベルトップ型紙容器を作製するための包装材料を示す側断面図。 図8(a)(b)はブランク材を作製するブランク材の作製システムを示す図。
第1の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1乃至図2および図4乃至図8(a)(b)は、本発明による紙容器用包装材料の製造方法および紙容器を示す図である。
まず本発明によるゲーベルトップ型紙容器について説明する。
図5に示すように、このような紙容器1は内部に飲料等の液体を収納する液体紙容器となっている。
図5に示すように、紙容器1はゲーベルトップ型の紙容器1であって、四角筒状の胴部2と、四角板状の底部5と、ゲーベルトップ型の上部7とを有している。
このうちゲーベルトップ型の上部7は対向する一対の傾斜板3,3と、傾斜板3,3間に位置するとともに傾斜板3,3間に折込まれる一対の折込部6,6とを有している。そして一対の傾斜板3,3には各々の上端にのりしろ4,4が設けられ、一対の傾斜板3,3は各々の上端に設けられたのりしろ4,4により互いに接着されている。
このようなゲーベルトップ型の紙容器1において、のりしろ4,4を互いに引離し、上部7を開くことにより紙容器1内から飲料等の内容物を取出すことができる。
また紙容器1の4つの胴部2は、各々後述するホログラム12aが形成されたホログラム形成領域9を有している。
ゲーベルトップ型の紙容器1は、図6に示すようなブランク材1aを組立てることにより作製される。
ブランク材1aは後述のように、所望の層構成をもつ包装材料10を打抜くことにより得られる。このブランク材1aは、紙容器1の胴部2に対応する胴部パネル2aと、底部5に対応する底部パネル5aと、一対の傾斜板3,3に対応する傾斜板パネル3a,3aと、一対の傾斜板3,3間に折込まれる一対の折込部6,6に対応する折込部パネル6a,6aとを有している。
また図3に示すブランク材1aにおいて、各傾斜板パネル3a,3aに、のりしろ4,4が設けられている。
次に図7(a)(b)により、ブランク材1aを形成するための包装材料10について述べる。上述のようにブランク材1aは包装材料10を打抜くことにより得られる。このような包装材料10は、図7(a)に示すように、紙基材14Aと、紙基材14A上に形成され、表面にホログラム12aを有するホログラム形成樹脂層12とからなる層構成を有しているか、又は図7(b)に示すように、紙基材14Aと、紙基材14A上に形成され、表面にホログラム12aを有するホログラム形成樹脂層12と、ホログラム形成樹脂層12上に形成された金属反射層17とからなる層構成を有している。
このうちホログラム形成樹脂層12は、表面にホログラム12aが形成され、ホログラム12aは光の干渉縞を記録した凹凸パターンを含むエンボスからなっている。
また紙基材14Aはポリエチレン層(PE層)13/紙材14/ポリエチレン層(PE層)15からなる。紙基材としては、一般的な積層体を使用することができる。具体的には、PE/紙材、PE/紙材/PE、PE/紙材/PE/PET/PE、PP/紙材、PP/紙材/PP、等がある。PEには高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレンを用いることができる。紙材14としては賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有するものが使用できる。
具体的には紙材14としては、主強度材であり、強サイド性の晒または未晒の紙材、純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙、ミルク厚紙等の各種紙材を用いることができる。紙材14はこれらの紙材を複数重ねたものであってもよい。
また使用する紙材14は、坪量80〜600g/m、好ましくは坪量100〜450g/mのものを使用することができる。紙材14の厚さは110〜860μm、好ましくは140〜640μmのものを使用することができる。なお、紙基材14Aには必要に応じて適宜、印刷が施されている。
また包装材料10のうちホログラム形成領域9において、ホログラム形成樹脂層12上にホログラム12が形成されている。
次に図1、図2および図4により紙容器用包装材料の製造方法について説明する。
まず図1に示すように紙容器用包装材料の製造装置31Aは、紙基材14Aを供給する紙基材供給部31と、ホログラム形状16aをもつホログラムシート16を供給するホログラムシート供給部34と、送り込まれた紙基材14Aおよびホログラムシート16を互いに挟持するニップロール32および冷却ロール33と、ニップロール32と冷却ロール33との間に送り込まれた紙基材14Aとホログラムシート16との間にホログラム形成用溶融樹脂12Aを供給するTダイ44とを備えている。
この場合、ニップロール32と冷却ロール33との間で紙基材14Aとホログラムシート16が互いに挟持され、紙基材14Aとホログラムシート16間に供給されたホログラム形成用溶融樹脂12Aの表面に、ホログラムシート16のホログラム形状16aによってホログラム12aが形成される。このようにして紙基材14A、ホログラム12aを有するホログラム形成樹脂層12およびホログラムシート16からなるシート材30が形成され、このようにして形成されたシート材30はシート材巻取部35により巻取られる。
またシート材巻取部35の下流側には、シート材30からホログラムシート16を剥離する剥離ロール40が設けられ、剥離ロール40によって剥離されたホログラムシート16はホログラムシート巻取部37により巻取られ、他方シート材30からホログラムシート16を剥離して得られた紙基材14Aおよびホログラム形成樹脂層12からなる包装材料10は包装材料巻取部36により巻取られる。
次に紙容器用包装材料の製造装置および包装材料10を構成する材料について更に詳述する。
紙容器用製造装置のうちTダイ44は特に制限はなく、合成樹脂シート成形用の通常のTダイを用いることができる。本発明において用いるホログラム形成用溶融樹脂12Aは、ポリエチレン樹脂、ポロプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂からなる熱可塑性樹脂が好ましい。この熱可塑性樹脂は後述する金属反射層形成工程においてガス化するような添加剤を含有しないものが好ましい。
Tダイ44から薄膜状に押し出されるホログラム形成用溶融樹脂12Aの膜厚は5〜50μm程度が好ましく、特に25μm程度が好ましい。ホログラム形成用溶融樹脂12Aの膜厚が5μm未満ではシート強度が不十分であり、また紙基材14Aとのラミネ−トにおける密着性が不十分となり、膜厚が50μmを越えると透明性が低下しホログラムの識別性が低下するという問題がある。
冷却ロール33の温度は、Tダイ44から押し出される熱可塑性樹脂3の膜厚、押出し量等から決定することができ、通常15〜25℃程度が好ましい。上述のTダイ44から紙基材14A上に薄膜状に押し出されたホログラム形成用溶融樹脂12Aは、冷却ロール33およびニップロール32によって押圧・冷却され紙基材14Aとラミネートされ、同時にホログラム形成用溶融樹脂12Aの表面にホログラムシート16によってホログラムが形成される。
次に紙容器用包装材料の製造方法について述べる。
まず、図1に示すように、紙基材供給部31から紙基材14Aが供給され、ホログラムシート供給部34からホログラム形状16aをもつホログラムシート16が供給され、これら紙基材14Aとホログラムシート16はニップロール32と冷却ロール33間に送り込まれる。
この場合、紙基材14Aはニップロール32側に位置し、ホログラムシート16は冷却ロール33側に位置する。
なお、紙基材供給部31から供給される紙基材14Aには、その表面に予め必要な印刷が施されている。
次にニップロール32と冷却ロール33間に送り込まれた紙基材14Aとホログラムシート16間にTダイ44からホログラム形成用溶融樹脂12Aが供給される。この際、ニップロール32と冷却ロール33間において、ホログラム形成用溶融樹脂12Aの表面にホログラムシート16のホログラム形状16aによりホログラム12aが形成され、このようにして、紙基材14A、ホログラム12aを有するホログラム形成樹脂層12およびホログラムシート16の三層構造をもつシート材30が形成される(図4)。
その後シート材30はシート材巻取部35において巻取られ、シート材の巻体35Aが得られる。
その後図2に示すように、シート材の巻体35Aからシート材30が繰り出され、シート材30からホログラムシート16が剥離ロール40により離される。シート材30から剥離されたホログラムシート16は、ホログラムシート巻取部37において巻取られ、シート材30からホログラムシート16を剥離して得られた包装材料10は包装材料巻取部36に巻取られる。
以上のように、本実施の形態によれば、ホログラムシート供給部34からホログラムシート16をニップロール32と冷却ロール33との間に供給して、ホログラム形成用溶融樹脂12Aの表面にホログラム12aを形成することにより、紙基材14A、ホログラム形成樹脂層12およびホログラムシート16の三層構造をもつシート材30を形成することができ、さらにこのシート材30からホログラムシート16を剥離するだけで紙容器用包装材料10を容易かつ簡単に作製することができる。
また、ホログラム形成用溶融樹脂12Aは一般的に使用しているポリエチレン樹脂のため、UV硬化性樹脂を使用する場合と比較して臭気を抑制した製品を作製することができる。
ところで包装材料10は、ホログラム形成樹脂層12上に設けられた金属反射層17を有していてもよい。この金属反射層17は、アルミニウム等の金属、酸化亜鉛等の金属酸化物等を、ホログラム形成樹脂層12上に真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等によって設けることにより形成される。この場合、包装材料巻取部36に巻取られた包装材料10を繰り出し、繰り出された包装材料10を図示しない真空処理室へ供給し、この真空処理室内において、包装材料10に対して真空蒸着等により、包装材料10のホログラム形成樹脂層12上に金属反射層17が形成される。
次にこのようにして得られた紙容器用包装材料からブランク材を作製するブランク材の作製方法について、図8(a)(b)により説明する。
ここで図8(a)(b)はブランク材の作製システムを示す図である。
図8(a)(b)に示すブランク材の作製システム20において、PE層13/紙材14/PE層15からなる紙基材14Aと、ホログラム形成樹脂層12と、金属反射層17とを有する包装材料10が供給部21に装着されている。
図8(a)(b)に示すように、供給部21から包装材料10が繰り出される。
次に包装材料10は打抜装置24に至り、この打抜装置24において包装材料10が打抜かれて紙容器1用のブランク材1aが得られる。
次にブランク材1aは、コンベア25により搬送された後、集積部26上に集積される。
そして、このブランク材1aを組立てることによってゲーベルトップ型紙容器1が得られる。
第2の実施の形態
次に図3により本発明の第2の実施の形態について説明する。図3に示す第2の実施の形態は、三層構造をもつシート材を形成した後、シート材を走行させながらシート材からホログラムシートを剥離する点が異なるのみであり、他の構成は図1、図2および図4乃至図8(a)(b)に示す第1の実施の形態と略同一である。
図2に示す第2の実施の形態において、図1、図2および図4乃至図8(a)(b)に示す第1の実施の形態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図3に示すように、紙容器用包装材料の製造装置31Aは、紙基材14Aを供給する紙基材供給部31と、予めホログラム形状16aをもつホログラムシート16を供給するホログラムシート供給部34と、送り込まれた紙基材14Aおよびホログラムシート16を互いに挟持するニップロール32および冷却ロール33と、ニップロール32と冷却ロール33との間に送り込まれた紙基材14Aとホログラムシート16との間にホログラム形成用溶融樹脂12Aを供給するTダイ44とを備えている。
この場合、ニップロール32と冷却ロール33との間で紙基材14Aとホログラムシート16が互いに挟持され、紙基材14Aとホログラムシート16間に供給されたホログラム形成用溶融樹脂12Aの表面に、ホログラムシート16のホログラム形状16aによってホログラム12aが形成される。このようにして紙基材14A、ホログラム12aを有するホログラム形成樹脂層12およびホログラムシート16からなるシート材30が形成され、このようにして形成されたシート材30は帯状に連続して走行し、剥離ロール40に至る。
剥離ロール40は、シート材30からホログラムシート16を剥離するものであり、剥離ロール40によって剥離されたホログラムシート16はホログラムシート巻取部37により巻取られ、他方シート材30からホログラムシート16を剥離して得られた紙基材14Aおよびホログラム形成樹脂層12からなる包装材料10は包装材料巻取部36により巻取られる。
次に紙容器用包装材料の製造装置および包装材料10を構成する材料について述べる。
紙容器用製造装置のうちTダイ44は特に制限はなく、合成樹脂シート成形用の通常のTダイを用いることができる。本発明において用いるホログラム形成用溶融樹脂12Aは、ポリエチレン樹脂、ポロプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂からなる熱可塑性樹脂が好ましい。この熱可塑性樹脂は後述する金属反射層形成工程においてガス化するような添加剤を含有しないものが好ましい。
Tダイ44から薄膜状に押し出されるホログラム形成用溶融樹脂12Aの膜厚は5〜50μm程度が好ましく、特に25μm程度が好ましい。ホログラム形成用溶融樹脂12Aの膜厚が5μm未満ではシート強度が不十分であり、また紙基材14Aとのラミネ−トにおける密着性が不十分となり、膜厚が50μmを越えると透明性が低下しホログラムの識別性が低下するという問題がある。
冷却ロール33の温度は、Tダイ44から押し出される熱可塑性樹脂3の膜厚、押出し量等から決定することができ、通常15〜25℃程度が好ましい。上述のTダイ44から紙基材14A上に薄膜状に押し出されたホログラム形成用溶融樹脂12Aは、冷却ロール33およびニップロール32によって押圧・冷却され紙基材14Aとラミネートされ、同時にホログラム形成用溶融樹脂12Aの表面にホログラムシート16によってホログラムが形成される。
次に紙容器用包装材料の製造方法について述べる。
まず、図2に示すように、紙基材供給部31から紙基材14Aが供給され、ホログラムシート供給部34からホログラム形状16aをもつホログラムシート16が供給され、これら紙基材14Aとホログラムシート16はニップロール32と冷却ロール33間に送り込まれる。
この場合、紙基材14Aはニップロール32側に位置し、ホログラムシート16は冷却ロール33側に位置する。
なお、紙基材供給部31から供給される紙基材14Aには、その表面に予め必要な印刷が施されている。
次にニップロール32と冷却ロール33間に送り込まれた紙基材14Aとホログラムシート16間にTダイ44からホログラム形成用溶融樹脂12Aが供給される。この際、ニップロール32と冷却ロール33間において、ホログラム形成用溶融樹脂12Aの表面にホログラムシート16のホログラム形状16aによりホログラム12aが形成され、このようにして、紙基材14A、ホログラム12aを有するホログラム形成樹脂層12およびホログラムシート16の三層構造をもつシート材30が形成される(図4)。
その後シート材30は剥離ロール40に至り、シート材30からホログラムシート16が剥離される。シート材30から剥離されたホログラムシート16は、ホログラムシート巻取部37において巻取られ、シート材30からホログラムシート16を剥離して得られた包装材料10は包装材料巻取部39において巻取られる。
以上のように、本実施の形態によれば、ホログラムシート供給部34からホログラムシート16をニップロール32と冷却ロール33との間に供給して、ホログラム形成用溶融樹脂12Aの表面にホログラム12aを形成することにより、紙基材14A、ホログラム形成樹脂層12およびホログラムシート16の三層構造をもつシート材30を形成することができ、さらにこのシート材30からホログラムシート16を剥離するだけで紙容器用包装材料10を容易かつ簡単に作製することができる。
また、図3に示すように紙基材14A、ホログラム形成樹脂層12およびホログラムシート16の三層構造をもつシート材30を作製する工程と、シート材30からホログラムシート16を剥離させる工程を同時に実施することで、工程削減の効果を得ることもできる。
ところで包装材料10は、上述のように、ホログラム形成樹脂層12上に設けられた金属反射層17を有していてもよい。この金属反射層17は、アルミニウム等の金属、酸化亜鉛等の金属酸化物等を、ホログラム形成樹脂層12上に真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等によって設けることにより形成される。この場合、包装材料巻取部36に巻取られた包装材料10を繰り出し、繰り出された包装材料10を図示しない真空処理室へ供給し、この真空処理室内において、包装材料10に対して真空蒸着等により、包装材料10のホログラム形成樹脂層12上に金属反射層17が形成される。
1 紙容器
1a ブランク材
2 胴部
3 傾斜板
5 底部
6 折込部
7 上部
9 ホログラム形成領域
10 包装材料
12 ホログラム形成樹脂層
12a ホログラム
12A ホログラム形成用溶融樹脂
13 PE層
14 紙材
14A 紙基材
15 PE層
16 ホログラムシート
16a ホログラム形状
17 金属反射層
31 紙基材供給部
31A 紙容器用包装材料の製造装置
32 ニップロール
33 冷却ロール
34 ホログラム供給部
35 シート材巻取部
35A シート材の巻体
36 包装材料巻取部
37 ホログラムシート巻取部
39 包装材料巻取部
40 剥離ロール
44 Tダイ

Claims (5)

  1. 紙容器用包装材料の製造方法において、
    紙基材、およびホログラム形状をもつホログラムシートを準備する工程と、
    紙基材およびホログラムシートを、ニップロールと冷却ロール間に、紙基材がニップロール側に位置しホログラムシートが冷却ロール側に位置するよう送り込む工程と、
    ニップロールと冷却ロール間に送り込まれた紙基材とホログラムシート間に、ホログラム形成用溶融樹脂を供給する工程とを備え、
    ニップロールと冷却ロール間において、ホログラム形成用溶融樹脂表面にホログラムシートのホログラム形状によりホログラムを形成して、紙基材、ホログラム形成樹脂層およびホログラムシートの三層構造をもつシート材を形成する工程と、
    シート材からホログラムシートを剥離して紙基材とホログラム形成樹脂層とからなる包装材料を作製する工程と、
    を備えたことを特徴とする紙容器用包装材料の製造方法。
  2. 三層構造をもつシート材を巻取ってシート材の巻体を形成する工程を更に備え、
    当該シート材の巻体を繰り出してシート材からホログラムシートを剥離して紙基材とホログラム形成樹脂層とからなる包装材料を作製することを特徴とする請求項1記載の紙容器用包装材料の製造方法。
  3. 三層構造をもつシート材を形成した後、当該シート材を帯状に連続して走行させながらシート材からホログラムシートを剥離して紙基材とホログラム形成樹脂層とからなる包装材料を作製することを特徴とする請求項1記載の紙容器用包装材料の製造方法。
  4. シート材から剥離したホログラムシートを巻取ってホログラムシートの巻体を形成し、当該ホログラムシートの巻体からホログラムシートを繰り出して再度シート材の形成に用いることを特徴とする請求項1記載の紙容器用包装材料の製造方法。
  5. 請求項1記載の紙容器用包装材料の製造方法を用いて得られた包装材料からなる紙容器。
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