JP2023044920A - 液体紙容器 - Google Patents

液体紙容器 Download PDF

Info

Publication number
JP2023044920A
JP2023044920A JP2021153038A JP2021153038A JP2023044920A JP 2023044920 A JP2023044920 A JP 2023044920A JP 2021153038 A JP2021153038 A JP 2021153038A JP 2021153038 A JP2021153038 A JP 2021153038A JP 2023044920 A JP2023044920 A JP 2023044920A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
paper container
container
barrier
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021153038A
Other languages
English (en)
Inventor
健太郎 村木
Kentaro Muraki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2021153038A priority Critical patent/JP2023044920A/ja
Publication of JP2023044920A publication Critical patent/JP2023044920A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/80Packaging reuse or recycling, e.g. of multilayer packaging

Landscapes

  • Cartons (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Abstract

【課題】簡単な構造で安定的に解体ができる液体紙容器を提供する。【解決手段】シート材2を箱型に折曲げて形成される液体紙容器であって、シート材は、容器の外側から内側に向かって順に、少なくとも熱可塑性樹脂層21/紙基材層22/バリア層24/シーラント層26を有し、バリア層は、基材フィルム層とバリア膜層とからなり、基材フィルム層は、エチレングリコールをジオール単位とし、テレフタル酸とイソフタル酸とをジカルボン酸単位とし、かつ、MD方向の降伏応力が109MPa以上117MPa以下であるポリエチレンテレフタレートを含み、液体紙容器の胴部の上部となる部位を周回する線状の脆弱部17が設けられ、脆弱部は、少なくとも紙基材層に設けられた傷加工部28aと、バリア層の、傷加工部28aと重なる位置に設けられた傷加工部28bとにより構成され、MD方向が前記脆弱部と直交する方向である。【選択図】図3

Description

本発明は、解体性を向上させた液体紙容器に関する。
紙製の基材層と、熱可塑性樹脂によるシーラント層との間にアルミ箔、アルミ蒸着フィルム、又は無機酸化物蒸着フィルムなどのバリア性のある層を積層した、特許文献1に記載されたようなシート材を箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてシールすることにより形成される包装容器が知られている。
このような包装容器にはさまざまな形態があるが、その1つとして、ゲーベルトップ型(切妻屋根型)の屋根板にポリエチレン等を材質とした注出口栓を設けて、内容液の注出を可能にした包装容器が知られている。このような、包装容器の場合、廃棄に際して、分別収集のために、紙製のシート材からなる容器本体と、注出口栓とを分離するために、トップシール部を開口して、ハサミ等で注出口栓の周りを切断して注出口栓を包装容器から分離することがある。また、注出口栓を有さない包装容器であっても、廃棄に際して、ゴミの減容を目的として、容器本体を解体することが行われている。
特許文献2には、紙基材シートの両端部を互いに重ね合わせてシールされる容器本体のサイドシールに剥離可能なプルタブを設けて、プルタブが、易剥離性のテープ状フィルムによる剥離層を介して剥離可能に設けられている液体包装用紙容器が開示されている。この液体包装用紙容器によれば、プルタブを引っ張ることによってサイドシール部を剥離して、あるいは側面板に設けたプルタブを引っ張ることによって側面板を切り破って、それをきっかけとして液体包装用紙容器本体を容易に解体することができる。
しかしながら、上述の液体包装用紙容器では、易剥離性のテープ状フィルムが必要であるなど構成が複雑となり、また、胴部貼り合わせ部のシールが、易剥離性のテープ状フィルムのため不安定になるおそれがある。
また特許文献3には、包装容器の胴部を押し潰す工程と、押し潰された包装容器を、胴部の幅方向にわたって形成された線状の脆弱部に沿って折曲げて少なくとも部分的に破断する工程と、包装容器の一部分を、脆弱部に沿った破断箇所において、他の部分から分離する工程とを含む解体方法が開示され、簡単な構造で安定的に解体ができる包装容器とすることができるとしている。
特開2003-335362号公報 特許第3843510号公報 特許2016-60537号公報
しかし特許文献3の様な包装容器でも、平坦に押し潰した包装容器を脆弱部に沿って切り裂く際には、平坦に押し潰されたことによって包装容器の胴部を構成するシート材が2枚重なっていて厚くなっていることから、切裂きにくいことがあった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で安定的に解体ができ
る液体紙容器を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明は、シート材を箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてシールすることにより形成される液体紙容器であって、前記シート材は、液体紙容器の外側から内側に向かって順に、少なくとも熱可塑性樹脂層/紙基材層/バリア層/シーラント層を有し、
前記バリア層は、基材フィルム層とバリア膜層とからなり、
前記基材フィルム層は、エチレングリコールをジオール単位とし、テレフタル酸とイソフタル酸とをジカルボン酸単位とし、かつ、MD方向の降伏応力が109以上117MPa以下であるポリエチレンテレフタレートを含み、
液体紙容器の胴部の上部となる部位を周回する線状の脆弱部が設けられ、前記脆弱部は、少なくとも前記紙基材層に設けられた傷加工部と、前記バリア層の前記傷加工部に重なる位置に設けられた傷加工部とにより構成され、
前記MD方向が前記脆弱部と直交する方向であることを特徴とする液体紙容器である。
上記液体紙容器において、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムが、ポリエチレンテレフタレートの延伸フィルムであって良い。
上記液体紙容器において、前記バリア膜層が、金属蒸着層、無機酸化物蒸着層、金属箔またはバリアコーティング層のいずれかであって良い。
上記液体紙容器において、前記紙基材フィルム層に設けられた傷加工部が、刃型を用いた半抜き加工または全抜き加工により形成され、
前記バリア層に設けられた傷加工部は、レーザー加工、または刃型を用いた半抜き加工もしくは全抜き加工により形成されていて良い。
本発明によれば、分別廃棄のために使用後の容器を解体する際の解体性の良い液体紙容器が得られる。
本発明の液体紙容器の一実施形態の斜視図。 本発明の液体紙容器のブランクの展開図。 本発明の液体紙容器を構成するシート材の層構成例の模式的に示す断面図。 液体紙容器の解体手順の説明図。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また以下に示す実施形態では、発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定は本発明の必須要件ではない。
図1に、本発明の液体紙容器(以下、単に「容器」ということがある)の一実施形態の斜視図を示す。容器1は、ブランクを箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてシールすることにより形成される。容器1は、頂部11と、胴部12と、底部13とを含み、頂部11は、2つの屋根板101により構成され、一方の屋根板101には、容器1内の内容液を注出するスパウトと、スパウトを閉塞するキャップとを含む注出口栓104を備える。胴部12の上部の全周にわたって、容器1を押し潰した際に平面視において重なる位置に線状の脆弱部17が形成される。
図2に容器1の素材となるブランク10を示す。容器1は、頂部11を構成する屋根板101と、胴部12を構成する側面板102と、底部13を構成する底面板103とを含む。ブランク10は一端部にシール部14を有する。ブランク10を罫線16(図2の一点鎖線)にしたがって折曲げ、もう一方の端部にシール部14をシールすることでブランク10が箱型に形成される。屋根板101の1つには、スパウトを挿入して固定する口栓孔15が形成される。側面板102の上部、頂部11と接する箇所の付近には、胴部12の幅方向となる方向(図2の紙面左右方向)に、線状の脆弱部17が形成される。脆弱部17と側面板102の上端となる部位からの距離dは15mmとすると好適であるが、容器1のサイズ等に応じて変更しても良い。
図3は、本発明の液体紙容器を構成するシート材の層構成例を模式的に示す断面図である。シート材2は、容器1の外方から内方に向かって順に、印刷層27/熱可塑性樹脂層21/紙基材層22/接着樹脂層23/バリア層24/接着層25/シーラント層26を有する。
シート材2の脆弱部17は、少なくとも紙基材層22及びバリア層24に所定深さで形成された溝状の傷加工部28a、28bにより構成される。このとき、バリア層24の傷加工部28bは、紙基材層22の傷加工部28aにシート材2の厚み方向で重なる位置(図3では1点鎖線で示す)に形成される。この時、傷加工部28bはバリア層24を貫通しない深さで設けることが望ましいが、一部狭い範囲で貫通したとしてもバリア性に影響はない為、一部バリア層24を貫通していても問題ない。また、傷加工部28aは、少なくとも紙基材層22に形成されていればよく、紙基材層22とともに、紙基材層22の外方に積層された熱可塑性樹脂層21及び印刷層27に形成されてもよい。
傷加工部28aは、紙基材層22が容器1の強度を確保できる範囲の深さで形成することができる。傷加工部28aの形成方法には、刃型を用いた半抜き加工や全抜き加工などがある。全抜き加工により形成した場合には、容器1の強度確保のため、ミシン目状に形成することができる。傷加工部28bは、バリア層を貼り合せた後であればレーザー光による加工により形成することができるが、バリア層を貼り合わせる前に形成する場合には刃型による半抜き加工、全抜き加工を用いることができる。バリア層を貼り合わせる前に傷加工部28bを設ける場合であってもレーザー加工により形成しても良い。
熱可塑性樹脂層21は、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)や直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)等を用いて、押出しラミネーション等により紙基材層22上に層形成することができる。
熱可塑性樹脂層21の外方には、印刷層27を設けて絵柄や商品情報を表示してもよい。印刷層27は、周知のインキを用いてグラビア印刷やオフセット印刷等の方法により形成さることができる。熱可塑性樹脂層21にコロナ処理等の易接着処理を行って、印刷層27との密着性を高めることができる。
紙基材層22には、ミルクカートン原紙等の板紙を用いることができる。坪量及び密度は、容器の容量やデザインにより適宜選択可能であるが、坪量が200g/m2以上500g/m2以下、密度が0.6g/cm3以上1.1g/cm3以下の範囲が好適である。
接着樹脂層23は、紙基材層22とバリア層24とを接着する機能を有するポリオレフィン系樹脂からなる層である。具体的には、高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)、中密度ポリエチレン樹脂(MDPE)、LDPE、LLDPE、エチレン・メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン・アクリル酸共重合体(EAA)、アイオノマー、ポリプロピレン(PP)等を用いることができる。通常、10μm以上60μm以下の厚みで用いられる。10μm未満の厚みでは、十分な強度が得られないためである。接着強度を高めるために、紙基材層22やバリア層24の表面に、コロナ処理、オゾン処理、アンカーコート等を行ってもよい。
バリア層24は、アルミニウム等の金属、シリカ、アルミナ等を蒸着した蒸着層と基材フィルムとを含む蒸着フィルム、またはアルミニウム等の金属箔を基材フィルムにドライラミネートした積層フィルムを用いることができる。蒸着フィルムの場合、蒸着層の厚みは、5nm以上100nm以下が好ましい。積層フィルムの場合、金属箔の厚みは、5μm以上15μm以下が好ましい。
蒸着層および金属箔は、基材フィルムのどちらの面に設けられても良いが、金属箔を基材フィルムにドライラミネートした積層フィルムを用い、傷加工部28bをレーザー光の照射によって形成する場合は、金属箔が基材フィルムへのレーザー光の照射を遮らないように、バリア層24は、金属箔が接着樹脂層23に面するように積層される。また、バリア層24として、ポリエチレンテレフタレートフィルムにバリアコーティングを施したバリアコーティングポリエチレンテレフタレートフィルムを用いることができる。
基材フィルムには、ポリエチレンテレフタレート(PET)を用いることができる。特に2軸延伸フィルムは、蒸着加工時や貼り合せ加工時に、伸縮が少ないので好適である。基材フィルムの厚みは、6μm以上25μm以下のものを用いることができるが、レーザー加工適性の点からは12μmであると好ましい。
またこの基材フィルムのポリエチレンテレフタレートを、エチレングリコールをジオール単位とし、テレフタル酸とイソフタル酸とをジカルボン酸単位とし、かつ、フィルム製造時にフィルムの成形が進み、流れてゆく方向であるMD(Machine Direction)方向の降伏応力が109MPa以上117MPa以下であるポリエチレンテレフタレートとすることで、後述する容器1の解体の際、脆弱部17での切り裂きが容易に行えることを発明者らは見出した。なお、ブランク2においては、線状の脆弱部17が形成される方向と直交する方向(図2では紙面上下方向)がMD方向となる様にする。
なお、降伏応力はJIS K7161-1:2014に規定されている引張試験によって得られた応力-ひずみ曲線から得られる降伏応力を指す。
接着層25には、ドライラミネート用接着剤やノンソルベントラミネート用接着剤を用いてもよいし、押出し加工によりポリオレフィン系樹脂により接着してもよい。厚みは、5μm以上20μm以下の範囲が好適である。乾燥塗布量は、0.5g/m3以上7.0g/m3以下の範囲が好適である。
シーラント層26には、HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE等が使用できる。また、一部ポリブテンを含む層があってもよい。上述の材質の中でも、特に、LLDPEが好適であり、密度が0.925以下、メルトインデックス(MI)が4以上であることが好ましい。シーラント層26の厚みは、30μm以上100μm以下が好ましく、Tダイ法やインフレーション法で製膜された無延伸フィルムが好ましく用いられる。
注出口栓104は、HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE等の樹脂成形品を好適に用いることができる。
図4に、液体紙容器1の解体手順の概略を示す。以下では図4に基づき各工程について説明する。
(押し潰し工程)
図4(a)に、容器1を押し潰する工程を示す。本工程において、容器1の使用者は、容器1の胴部12を構成する側面板102であって対向する2面を互いに接する方向に押し込むことで、胴部12を押し潰す。押し潰される側面板102は、屋根板101の下方に延びる側面板102であり、これと直角に接する2つの側面板102は、この際に、容器1の内部方向に折り畳まれる。
図4(b)に、押し潰された容器1を示す。このように、容器1を押し潰すことによって、胴部12の全周にわたって形成された脆弱部17は、平面視において重なる位置に並ぶ。
(破断工程)
図4(c)に、容器1を脆弱部17に沿って破断する工程を示す。本工程において、使用者は、押し潰された容器1を一方の端部18から脆弱部17に沿って破断し、破断箇所を引き裂くようにして、頂部11と胴部12とを分離する。このときバリア層の基材フィルムを上述の様な特性のものとすることで、基材フィルムは硬すぎて破断しにくいものとならず、かつ過剰な塑性変形が生じて伸びてしまって破断しにくくならない程度の硬さを有するため、使用者は容易に脆弱部17を破断することができる。
脆弱部17を破断することにより、上部が分離された容器1は、図4(d)に示すように、頂部11と胴部12とが別々の状態になり解体され、廃棄物の減容ができると共に、プラスチック樹脂製の注出口栓104を分別できる。
上述の実施形態では、頂部が屋根型に形成されるいわゆるゲーベルトップ型の容器の例を示しているが、本発明の液体紙容器は、頂部11の前方が傾斜部で後方が平らな液体用紙容器であっても良い。また、頂部も平らなブリック型(レンガ型)の液体用紙容器や、頂部や底部に頂部材や底部材を設けて、環状脚部などを設けた液体用紙容器であっても良い。
<実施例1>
以下のような構成で積層したシート材を作成した。
・印刷層:グラビア印刷層を設けた
・熱可塑性樹脂層:厚さ18μmのポリエチレン樹脂(LDPE)を紙基材層に押出しラミネート。
・紙基材層:坪量380g/m2の板紙にミシン刃により傷加工部を設けた。
・接着樹脂層:厚さ30μmのポリエチレン樹脂(LLDPE)を紙基材層に押出しラミネート。
・バリア層:表1に示す降伏応力のPETフィルム(厚さ12μm)にアルミナ蒸着した。PETフィルム側からレーザー加工により傷加工部を設けた。
・シーラント層:厚さ60μmのポリエチレン(LLDPE)フィルム。
なお、PETフィルムの降伏応力の測定は、PETフィルムから3つの試験片を切り出して行った。この際に、JIS Z 1702-1994に準拠したダンベルカッター((株)ダンベル、SDK-600)を用いて、MD方向に沿って延びる形状を有するように各試験片を切り出した。すなわち、各試験片の引っ張り方向がPETフィルムのMD方向に一致するように、PETフィルムから試験片を切り出した。そして各試験片に伸び測定用の2本の標線を付した。
小型卓上試験機(EZ-LX、(株)島津製作所製)を用いて、試験片に対してJIS
K7161-1:2014に準拠した方法を用いて引張試験を行った。この際に、各試験片を小型卓上試験機に固定し、標線を伸び計で挟んだ。また試験速度を300mm/分に設定した。各試験片における引張試験の結果に基づいて応力-ひずみ曲線を作成し、応力-ひずみ曲線から降伏応力を得た。
Figure 2023044920000002
(成形方法)
シール部でサイド貼りし、ホットエアーでシーラント層を溶融させて密封し、ゲーベルトップ型の液体紙容器とした。
<実施例2>
・バリア層の基材フィルムを表1に示す降伏応力のPETフィルム(厚さ12μm)にアルミナ蒸着したものとした以外は実施例1と同様としてシート材を作成し、液体紙容器を作成した。
<実施例3>
・バリア層の基材フィルムを表1に示す降伏応力のPETフィルム(厚さ12μm)にアルミナ蒸着したものとした以外は実施例1と同様としてシート材を作成し、液体紙容器を作成した。
<比較例1>
・バリア層の基材フィルムを表1に示す降伏応力のPETフィルム(厚さ12μm)にアルミナ蒸着したものとした以外は実施例1と同様としてシート材を作成し、液体紙容器を作成した。
<評価>
・作製した各液体紙容器を、10名の試験者により実際に切り裂いてもらい、解体しやすさの主観評価を行った。評価基準は以下のとおり。
評価標語 3 :容易に解体できた。
同 2 :解体できたが、硬く感じた。
同 1 :解体できなかった。
・結果を表2にまとめる。
Figure 2023044920000003
表2から、各実施例の液体紙容器においては概ね解体が容易であったが、比較例においては硬さを感じたり解体できなかったりし、劣る結果であった。
1・・・液体紙容器
2・・・シート材
10・・・ブランク
11・・・頂部
12・・・胴部
13・・・底部
14・・・シール部
15・・・口栓孔
16・・・罫線
17・・・脆弱部
18・・・端部
21・・・熱可塑性樹脂層
22・・・紙基材層
23・・・接着樹脂層
24・・・バリア層
25・・・接着層
26・・・シーラント層
27・・・印刷層
28a、28b・・・傷加工部
101・・・屋根板
102・・・側面板
103・・・底面板
104・・・注出口栓

Claims (4)

  1. シート材を箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてシールすることにより形成される液体紙容器であって、前記シート材は、液体紙容器の外側から内側に向かって順に、少なくとも熱可塑性樹脂層/紙基材層/バリア層/シーラント層を有し、
    前記バリア層は、基材フィルム層とバリア膜層とからなり、
    前記基材フィルム層は、エチレングリコールをジオール単位とし、テレフタル酸とイソフタル酸とをジカルボン酸単位とし、かつ、MD方向の降伏応力が109MPa以上117MPa以下であるポリエチレンテレフタレートを含み、
    液体紙容器の胴部の上部となる部位を周回する線状の脆弱部が設けられ、前記脆弱部は、少なくとも前記紙基材層に設けられた傷加工部と、前記バリア層の前記傷加工部に重なる位置に設けられた傷加工部とにより構成され、
    前記MD方向が前記脆弱部と直交する方向であることを特徴とする液体紙容器。
  2. 前記ポリエチレンテレフタレートフィルムが、ポリエチレンテレフタレートの延伸フィルムであることを特徴とする請求項1に記載の液体紙容器。
  3. 前記バリア膜層が、金属蒸着層、無機酸化物蒸着層、金属箔またはバリアコーティング層のいずれかであることを特徴とする請求項1または2に記載の液体紙容器。
  4. 前記紙基材層に設けられた傷加工部が、刃型を用いた半抜き加工又は全抜き加工により形成され、
    前記バリア層に設けられた傷加工部は、レーザー光加工又は刃型を用いた半抜き加工、全抜き加工により形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液体紙容器。
JP2021153038A 2021-09-21 2021-09-21 液体紙容器 Pending JP2023044920A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021153038A JP2023044920A (ja) 2021-09-21 2021-09-21 液体紙容器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021153038A JP2023044920A (ja) 2021-09-21 2021-09-21 液体紙容器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023044920A true JP2023044920A (ja) 2023-04-03

Family

ID=85776803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021153038A Pending JP2023044920A (ja) 2021-09-21 2021-09-21 液体紙容器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023044920A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3323748B1 (en) Packaging container
JP6137097B2 (ja) 包装容器の解体方法
JP6222017B2 (ja) 液体用紙容器
EP3257771A1 (en) Pour spout stopper and packaging container
JP2017202849A (ja) ゲーベルトップ型包装容器
JP6136132B2 (ja) 液体用紙容器
JP2023044920A (ja) 液体紙容器
JP6780228B2 (ja) 包装容器
JP6094559B2 (ja) 包装容器およびその解体方法
US10954027B2 (en) Packaging container and disposal method for the same
WO2017195240A1 (ja) ゲーベルトップ型包装容器
US7208209B1 (en) Tear resistant container
JP2018030618A (ja) 包装容器の解体方法
JP6911306B2 (ja) 包装容器
JP6922201B2 (ja) 包装容器及び包装容器用ブランク
JP6658694B2 (ja) 液体用紙容器
CN214691068U (zh) 一种易开口茶叶及食品小规格包装袋
JP2017019537A (ja) 液体用紙容器
JP2017159937A (ja) 液体用紙容器
JP6720571B2 (ja) 包装容器に用いる積層体の製造方法
JP6217712B2 (ja) 液体用紙容器
JP2017019536A (ja) 液体用紙容器
JP2017036064A (ja) 包装容器
JP2018126950A (ja) 積層体及び包装容器
JP2002086593A (ja) 液体用紙容器の製造方法