JP2024019096A - Paper container, manufacturing method of top seal paper container and paper container - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は紙容器、トップシール紙容器及び紙容器の製造方法に関し、特に、一枚の板紙原紙からプレス成形のみによって形成された紙容器、トップシール紙容器及び紙容器の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a paper container, a top-seal paper container, and a method for manufacturing a paper container, and particularly relates to a paper container, a top-seal paper container, and a method for manufacturing a paper container formed from a single sheet of paperboard by press molding only. .
一枚の板紙原紙からプレス成形のみによって形成された紙容器として、特許文献1に示すものが存在している。
There is a paper container shown in
図8は特許文献1に示す従来の紙容器の外観形状を示した斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing the external appearance of a conventional paper container shown in
図8を参照して、紙容器51は、コーナー部が丸みを帯びた略矩形形状の底部52と、底部52の周縁と接続され斜め上方に立ち上がる側壁部53と、側壁部53の上端に接続され水平方向に延びるフランジ部54と、フランジ部54の外周端に接続された縁巻部55とから構成されている。尚、側壁部53及びフランジ部54のコーナー部は、その内部から外周に向かって放射状に複数のシワ56が形成された側壁コーナー部57及び曲線フランジ部58となっている。
Referring to FIG. 8, the paper container 51 includes a
図9は図8で示した紙容器をプレス成形して形成するための板紙原紙の全体形状を示した平面図である。 FIG. 9 is a plan view showing the overall shape of a base paperboard for press-molding the paper container shown in FIG. 8.
図9を参照して、板紙原紙70は、四隅が丸みを帯びた略矩形形状を有し、その中央部72は紙容器の底部52に相当する部分であり、その外周部73は紙容器51の側壁部53、フランジ部54及び縁巻部55に相当する部分である。尚、外周部73の四隅における側壁コーナー部57及び曲線フランジ部58に相当する部分には、放射状に延びる複数の罫線71が形成されている。
Referring to FIG. 9, the
このような特許文献1に示す上記のような紙容器51においては、プレス成形時にコーナー部に発生しやすい不規則なシワが、板紙原紙70に形成された罫線71によって吸収されることにより、成形時に不規則なシワが生じることを抑制することができる。
In the above-described paper container 51 shown in
しかし、プレス成形した紙容器51には上記のようにシワ56が形成されるので、板紙原紙70に複数の罫線71を形成してプレス成形して規則的にシワ56の形成を制御できたとしてもシワ56自体は凹凸が生じてしまう。したがって、プラスチック製容器の場合は、容器に平坦なフランジ部を形成し、このフランジ部にトップシール性を有するプラスチックフィルムをトップシールすることで密封性の高いトップシール容器とすることが可能であるが、プレス成形によりシワ56が形成される紙容器51の場合は、フランジ部54を形成してプラスチックフィルムをトップシールしてもシワ56の凹凸により完全な密封ができない。このため、トップシール性を有するプラスチックフィルムを用いてトップシールを行うことは困難であった。
However, since the wrinkles 56 are formed in the press-formed paper container 51 as described above, it is assumed that the formation of the wrinkles 56 can be controlled regularly by forming a plurality of
そこで、特許文献2には、板紙の一方面に熱可塑性樹脂層を積層した板紙原紙を用いてフランジ部を有する深絞り紙容器をプレス成形した後に、フランジ部を超音波加工により平滑な面に形成することで、フランジ部を超音波加工による熱と圧力を用いて押しつぶして凹凸の少ない平滑な面を形成し、トップシールによる密封性の高い深絞り紙容器に関する技術が開示されている。
Therefore,
図10は板紙原紙に形成された罫線の紙容器製造時における変化状態を示した図であり、(1)はプレス工程前、(2)はプレス工程後、(3)は超音波加工によるシワ押圧工程後、(4)はトップシール包装後の状態を示した図である。 Figure 10 is a diagram showing how the ruled lines formed on the base paperboard change during the manufacturing of paper containers; (1) is before the pressing process, (2) is after the pressing process, and (3) is the wrinkles caused by ultrasonic processing. After the pressing process, (4) is a diagram showing the state after top seal packaging.
図10の(1)を参照して、板紙原紙80は、容器内面側に図示しない樹脂層が形成され、容器内面側から容器外面側へ折り込まれて罫線81が形成されている。即ち、罫線81の凹部82及び凸部83がそれぞれ容器内面側と容器外面側とに形成されている。
Referring to FIG. 10 (1), a
次に、図10の(2)を参照して、このような板紙原紙80に対してプレス加工されると、容器外面側の罫線81の凸部83を中心としたシワ86が形成される。このとき、容器内面側に形成されていた罫線81の凹部82は、その両側の部分から圧縮され、シワ86の内方に空間84が形成される。
Next, referring to FIG. 10(2), when such a
そして、図10の(3)を参照して、超音波加工によりシワ86が上下方向から押圧されると、容器内面側のシワ86の表面の樹脂層が溶融して、融着層となって互いに融着しようとする。これにより、フランジ部のシワ86に生じていた凹凸をある程度平坦化することができる。
Referring to FIG. 10 (3), when the
しかしながら、特許文献2に記載の紙容器では、側壁部やフランジ部に形成されるシワ86は紙容器の内面から外面へ折り込まれて形成されている。シワ86がこのように形成されている場合には、特許文献2のような超音波加工による熱と圧力を用いて押しつぶしてフランジ部のシワ86を平坦化したとしても、シワ86の内方側の微細な空間84を完全には溶融して融着することができず、シワ86の内方に空隙85が残ってしまう。このような紙容器に水分を含む食品(内容物)を収容して紙容器のフランジ部にプラスチックフィルム87によるトップシール包装を行ったとしても、図10の(4)に示されているように、シワ86の内方に存在する微細な空隙85から内容物の水分等が染み出たり漏れたりするため、トップシール性が十分であるとは言えない。これは、シワ86の内方に存在する微細な空隙85に水分等の液体が毛細管現象により吸収されてしまうからだと推察される。これは気体であっても同様の問題が生じてしまう。
However, in the paper container described in
又、このような空隙85を無くすにはフランジ部への超音波加工時に与えるエネルギーを大きくしたり、超音波加工の時間を長くしたりすることが考えられるが、そのような対応を行った場合には、シワ86が過加熱状態となり樹脂や紙の焦げが生じてしまうなどの問題が生じてしまい、加工の制御が難しい。
In addition, in order to eliminate
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、トップシール性が高い紙容器、トップシール紙容器及び紙容器の製造方法を提供することを目的とする。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a paper container with high top-sealability, a top-seal paper container, and a method for manufacturing the paper container.
上記の目的を達成するために、請求項1記載の発明は、少なくとも容器内面側となる面に樹脂層が形成された一枚の板紙原紙からプレス成形のみによって形成され、底部と、底部に接続された側壁部と、側壁部の上端に接続され、外方に水平方向に延びるフランジ部とを備える紙容器であって、側壁部及びフランジ部にはプレス成形により形成される複数のシワを有し、フランジ部のシワは、フランジ部の下面から上面へ折り込まれて形成され、フランジ部の上面に現れるシワには、少なくとも一部に平坦状部分が形成されるものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
このように構成すると、フランジ部が平坦化すると共に、シワの内方側の微細な空隙の有無がトップシールへ影響を与えない、という作用1が得られる。 With this configuration, the flange portion is flattened, and the presence or absence of minute voids on the inner side of the wrinkles does not affect the top seal, which is the first effect.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の構成において、フランジ部の外周縁には縁巻部を備え、縁巻部の高さが最も高い部分がフランジ部の上面と同一高さ又は下方に位置するものである。
The invention according to
このように構成すると、蓋材の取付面の外方延長上に縁巻部が位置しない、という作用2が得られる。
With this configuration,
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の発明の構成において、平坦状部分を有するシワの紙容器断面厚み(S1)と平坦状部分を有さないシワの紙容器断面厚み(S2)との比(S1/S2)が0.7以下であるものである。
The invention according to
このように構成すると、平坦状部分を有するシワが平坦状部分を有さないシワに対して確実に扁平化する、という作用3が得られる。
With this configuration,
請求項4記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の発明の構成において、フランジ部のシワは、板紙原紙のフランジ部に対応する部分に形成された複数の罫線に基づいて形成されるものである。
The invention according to
このように構成すると、プレス成形時に不規則に発生しようとするシワが罫線に吸収される、という作用4が得られる。
With this configuration,
請求項5記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の発明の構成において、側壁部のシワは、側壁部の内面から外面へ折り込まれて形成されるものである。 According to a fifth aspect of the invention, in the structure of the first or second aspect of the invention, the wrinkles on the side wall portion are formed by being folded from the inner surface to the outer surface of the side wall portion.
このように構成すると、シワの凹部が側壁部の内面側に位置すると共に、紙容器の内面から外面へ折り込まれるシワが延びるのは側壁部の上部までとなるため、シワの内方に存在する微細な空隙による毛細管現象が発現したとしても毛細管現象により吸収された水分等は側壁部の上部に到達するだけでフランジ部には到達しない、という作用5が得られる。
With this configuration, the wrinkle recess is located on the inner surface of the side wall, and the wrinkle that is folded from the inner surface to the outer surface of the paper container extends to the top of the side wall, so that the crease is located inside the wrinkle.
請求項6記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の紙容器と、トップシール性を有する蓋材とで構成されるトップシール紙容器である。
The invention according to
このように構成すると、フランジ部に漏れなくトップシールされる、という作用6が得られる。
With this configuration,
請求項7記載の発明は、板紙原紙を準備する準備工程と、板紙原紙をプレス加工することによって、底部と、底部に接続される側壁部と、側壁部の上端に接続され、外方に水平方向に延びると共にその上面に下面から上面へ折り込みされて形成されたシワを有するフランジ部とを備える紙容器を形成するプレス工程と、シワの少なくとも一部に平坦状部分を形成するシワ押圧工程とを備える紙容器の製造方法である。
The invention according to
このように構成すると、フランジ部が平坦化すると共に、シワの内方側の微細な空隙の有無がトップシールへ影響を与えない紙容器が得られる、という作用7が得られる。 With this configuration, the flange portion is flattened and a paper container can be obtained in which the presence or absence of minute voids on the inside of the wrinkles does not affect the top seal.
請求項8記載の発明は、請求項7記載の発明の構成において、シワ押圧工程は、シワへの超音波加工を含むものである。 According to an eighth aspect of the invention, in the seventh aspect of the invention, the wrinkle pressing step includes ultrasonic processing on the wrinkles.
このように構成すると、フランジ部の平坦化が容易となる、という作用8が得られる。
With this configuration,
請求項9記載の発明は、請求項8記載の発明の構成において、板紙原紙の少なくとも容器内面側となる面に樹脂層が形成され、超音波加工により樹脂層が溶融するものである。 According to the ninth aspect of the present invention, in the configuration of the eighth aspect of the present invention, a resin layer is formed on at least the surface of the paperboard that is the inner surface of the container, and the resin layer is melted by ultrasonic processing.
このように構成すると、シワの内部や周囲の隙間が樹脂層で埋められ、フランジ部が更に平坦化した紙容器が得られる、という作用9を得られる。
With this configuration, the
請求項10記載の発明は、請求項9記載の発明の構成において、シワ押圧工程は、超音波加工前のシワの紙容器断面厚み100%に対し、超音波加工により平坦状部分を有するシワの紙容器断面厚みを70%以下とするものである。
The invention according to
このように構成すると、フランジ部のシワが超音波加工前のシワに対して確実に扁平化した紙容器が得られる、という作用10を得られる。
With this configuration,
請求項11記載の発明は、請求項6記載の発明の構成において、紙容器及び蓋材にはバリア性を備えた樹脂層が形成されているものである。
The invention set forth in claim 11 is the structure of the invention set forth in
このように構成すると、フランジ部に漏れなくトップシールされる、という作用11を得られる。 With this configuration, the effect 11 that the flange portion is top-sealed without leakage can be obtained.
以上説明したように、請求項1記載の発明は、上記作用1が得られるため、トップシールフィルムのような蓋材を用いてトップシールを行う場合には、トップシール性が向上した紙容器となる。又、シワが平坦化されていない従来の紙容器に比べて強度が向上する。
As explained above, since the invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の効果に加えて、上記作用2が得られるため、蓋材の取付が容易となり、歩留まりが向上する。
The invention set forth in
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の発明の効果に加えて、上記作用3が得られるため、トップシールフィルムを用いてトップシールを行う場合には、トップシール性が更に向上する。
The invention according to
請求項4記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の発明の効果に加えて、上記作用4が得られるため、トップシールフィルムを用いてトップシールを行う場合には、トップシール性の品質にバラツキが生じにくくなると共に、美感が向上する。
The invention according to
請求項5記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の発明の効果に加えて、上記作用5が得られるため、喫食のし易さが向上すると共に、トップシールフィルムを用いてトップシールを行う場合には、良好なトップシール性と喫食のし易さを両立できる。
The invention set forth in
請求項6記載の発明は、上記作用6が得られるため、トップシール紙容器の密封性が向上する。
In the invention as set forth in
請求項7記載の発明は、上記作用7が得られるため、トップシールフィルムを用いてトップシールを行う場合には、トップシール性が向上した紙容器が得られる。
The invention as set forth in
請求項8記載の発明は、請求項7記載の発明の効果に加えて、上記作用8が得られるため、紙容器の生産性が向上する。
The invention set forth in
請求項9記載の発明は、請求項8記載の発明の効果に加えて、上記作用9が得られるため、トップシールフィルムを用いてトップシールを行う場合には、トップシール性が更に向上した紙容器が得られる。
The invention according to
請求項10記載の発明は、請求項9記載の発明の効果に加えて、上記作用10が得られるため、トップシールフィルムを用いてトップシールを行う場合には、トップシール性が更に向上した紙容器が得られる。
The invention according to
請求項11記載の発明は、請求項6記載の発明の効果に加えて、上記作用11が得られるため、トップシール紙容器の密封性が向上すると共に、ガスバリア性の高いトップシール紙容器となる。
The invention according to claim 11 provides the above-mentioned effect 11 in addition to the effect of the invention according to
図1はこの発明の実施の形態による紙容器の全体形状を示した平面図であり、図2は図1で示した紙容器の全体構造を示した断面図である。 FIG. 1 is a plan view showing the overall shape of a paper container according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing the overall structure of the paper container shown in FIG.
図1及び図2を参照して、紙容器1は、長円形状の底部2と、底部2に接続された側壁部3と、側壁部3の上端に接続され、外方に水平方向に延びるフランジ部4と、フランジ部4の外周縁に接続された縁巻部5とから構成されている。
Referring to FIGS. 1 and 2, a
紙容器1の側壁部3、フランジ部4及び縁巻部5の全周には、外周に向かって放射状に延びる複数のシワ6(後述する圧潰シワ7を含む)が形成されている。シワ6の詳細については後述する。
A plurality of wrinkles 6 (including
縁巻部5は、フランジ部4の外周縁から下向き方向に位置し、縁巻部5の端部は縁巻部5の内部に巻き込まれるように形成されると共に、フランジ部4の外周縁に全周に沿って形成されており、縁巻部5の断面は環状に形成されている。又、縁巻部5の環状の高さが最も高い部分がフランジ部4の上面と同一高さに位置するように形成されている。
The
このように構成することで、蓋材を用いた際に、蓋材の取付面の外方延長上に縁巻部5がフランジ部4の上面よりも上方へ突出するようには位置しないため、蓋材、特にトップシールフィルムのような蓋材を用いてトップシールを行う場合には、トップシール時に縁巻部5が邪魔にならず、トップシールがし易くなるので、蓋材の取付が容易となり、歩留まりが向上する。
With this configuration, when the lid material is used, the
次に、紙容器1をプレス成形して形成するための板紙原紙について説明する。
Next, the paperboard base paper for press-molding the
図3は図1で示した紙容器をプレス成形して形成するための板紙原紙の全体形状を示した平面図である。 FIG. 3 is a plan view showing the overall shape of a base paperboard for press-molding the paper container shown in FIG. 1.
図3を参照して、板紙原紙10は、紙基材の両面に押出ラミネート法による樹脂層が形成されたシート体を打ち抜いたものよりなり、長円形状を有する。板紙原紙10の中央部は紙容器1の底部2に対応する部分である底部対応部12であり、その外周側は紙容器1の側壁部3、フランジ部4及び縁巻部5に対応する部分である側壁部対応部13、フランジ部対応部14及び縁巻部対応部15である。
Referring to FIG. 3, a
側壁部対応部13、フランジ部対応部14及び縁巻部対応部15には、放射状に延びる複数の罫線21が形成されている。
A plurality of radially extending ruled
次に、紙容器1におけるシワ6に着目して、紙容器1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
図4は図3で示した板紙原紙に形成された罫線の紙容器製造時における変化状態を示した図であり、(1)はプレス工程前、(2)はプレス工程後、(3)は超音波加工によるシワ押圧工程後、(4)はトップシール包装後の状態を示した図である。 FIG. 4 is a diagram showing how the ruled lines formed on the base paperboard shown in FIG. 3 change during the manufacture of paper containers; (1) is before the pressing process, (2) is after the pressing process, and (3) is After the wrinkle pressing process by ultrasonic processing, (4) is a diagram showing the state after top seal packaging.
まず、板紙原紙10を準備する。図4の(1)を参照して、板紙原紙10に形成された罫線21は、容器内面側から容器外面側へ折り込まれて形成されている。即ち、罫線21の凸部23及び凹部22がそれぞれ容器内面側と容器外面側とに形成されている。
First,
次に、成形装置の型部材によって板紙原紙10を上下から押圧し、プレス成形する。これにより、板紙原紙10から底部2と、底部2に接続された側壁部3と、側壁部3の上端に接続され、外方に水平方向に延びると共にその下面から上面へ折り込みされて形成されたシワ6を有するフランジ部4とを備える紙容器1が形成される。
Next, the
このように、板紙原紙10の側壁部対応部13、フランジ部対応部14及び縁巻部対応部15に罫線21を形成していると、プレス成形時に発生しやすい不規則なシワが罫線21に吸収され圧縮される。このため、紙容器1の美感が向上する。又、フランジ部4への不規則なシワの発生を抑制できることで、フランジ部4にトップシールフィルムを用いてトップシールを行う場合には、トップシール性の品質にバラツキが生じにくくなる。
In this way, when the ruled
図4の(2)を参照して、プレス工程後の紙容器1の側壁部3及びフランジ部4には、容器内面側の凸部23を中心としたシワ6が形成されている。紙容器1のフランジ部4においては、フランジ部4の下面から上面に向けた方向に折り込まれるようにシワ6が形成されている。
Referring to FIG. 4(2),
そして、フランジ部4の外周縁は縁巻成形されて縁巻部5が全周に形成される。縁巻部5はフランジ部4の外周縁に環状に形成されており、縁巻部5の上端(高さが最も高い部分)がフランジ部4の上面より上方に位置している。
The outer peripheral edge of the
次に、プレス工程の後に、フランジ部4のシワ6を超音波加工により更に押圧する。
Next, after the pressing process, the
図5は図1で示した紙容器の製造方法によるシワ押圧工程を示す概略断面図である。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the wrinkle pressing process according to the paper container manufacturing method shown in FIG.
併せて図5を参照して、プレス工程の後に、超音波加工装置の台座41上に紙容器1を載置し、超音波ホーン42を紙容器1の上方から降下させ、台座41と超音波ホーン42とで紙容器1のフランジ部4を挟む。そして、所定の超音波振動を与えながら上下方向から押圧する。すると、フランジ部4の樹脂層が超音波加工により局部的に加熱される。樹脂層は熱可塑性を有するために、罫線21と共に折り込まれた部分が溶融して融着層となって互いに融着する。その状態で押圧すると、フランジ部4のシワ6が全体的に平坦化される。
Referring also to FIG. 5, after the pressing process, the
尚、超音波加工装置の台座41の縁巻部5に対応する部分は切欠かれていて、超音波ホーン42の紙容器1に接する面は縁巻部5に対応する部分も含めて全面が平坦であるため、超音波ホーン42をフランジ部4の上面まで降下させると、フランジ部4の上面より上方に位置していた縁巻部5の高さが最も高い部分は、超音波ホーン42により下向きへ押されるが、台座41の縁巻部5に対応する部分は切欠かれているので、超音波ホーン42による押圧でも縁巻部5が潰されることはなく、超音波ホーン42の降下にしたがって縁巻部5がフランジ部4の上面と同一高さまで押し下げられる。このようにして、図1に示した紙容器1が製造される。尚、実施の形態では図5に示すように超音波ホーン42がフランジ部4の上面と接する向きとなるように紙容器1を設置して超音波加工を行ったが、超音波ホーン42がフランジ部4の下面に接する向き(すなわち、紙容器1の開口が下向きとなる向き)に紙容器1を設置して超音波加工を行っても本発明と同様の効果を得ることができる。
Note that the portion of the pedestal 41 of the ultrasonic processing device corresponding to the
次に、フランジ部4のシワ6の紙容器製造時における変化状態について説明する。
Next, a description will be given of how the
図4の(2)を参照して、上述したように、板紙原紙10に対してプレス加工されると、容器内面側(フランジ部4の上面)の罫線21の凸部23を中心としたシワ6が形成される。このとき、容器内面側(フランジ部4の上面)に形成されていた罫線21の凸部23の両側には、一対の隙間26a、26bが形成される。又、容器外面側(フランジ部4の下面)に形成されていた罫線21の凹部22は、その両側の部分から圧縮され、シワ6の内方に空間24が形成される。
Referring to FIG. 4 (2), as described above, when the
次に、図4の(3)を参照して、プレス工程後に、押圧されながら超音波加工によりシワ6が加熱される。すると、隙間26a、26bが閉じられると共に隙間26a、26b周辺の樹脂層が溶融して融着層となって隙間26a、26bを埋めるように互いに融着するので、一対の隙間跡27a、27bとなる。これにより、シワ6が平坦化され、容器内面側(フランジ部4の上面)の一対の隙間跡27a、27bの間には平坦状部分28が形成される。即ち、平坦状部分28とは、シワ6が超音波加工などのシワを押圧する工程を経て押しつぶされ、容器内面側(フランジ部4の上面)に形成された、圧潰シワ7の表面部分のことを言う。又、平坦とは、トップシールを阻害しない程度に全体として凹凸等の高さの変化が無い状態のことを言う。尚、本実施の形態においては、シワ6の上部の少なくとも一部に平坦状部分が形成されている。
Next, referring to FIG. 4(3), after the pressing process, the
容器外面側(フランジ部4の下面)に形成されていた空間24は、押圧されながら超音波加工によりシワ6が加熱されると、容器外面側のシワ6の表面の樹脂層が溶融して融着層となって近接する周辺の樹脂層同士が互いに融着し、容器外面側のシワ6がある程度平坦化されるが、空間24は隙間26a、26bに比してかなり大きいので、シワ6の内方の空間24を完全には無くすことができず、シワ6(圧潰シワ7)の内方に空隙25が残る。
When the
次に、図4の(4)を参照して、このような紙容器1に水分を含む食品(内容物)を収容して紙容器1のフランジ部4にトップシール性を有する蓋材29としてプラスチックフィルムによるトップシール包装を行った場合、フランジ部4の上面は超音波加工によるシワ押圧工程後に形成された平坦状部分28を有するため、フランジ部が平坦化され、フランジ部4に漏れなくトップシールすることができる。又、シワ6(圧潰シワ7)の内方側の微細な空隙25はフランジ部4の下面に現れるため、トップシールへの影響を与えない。このため、トップシール性が向上した紙容器1となる。そして、フランジ部4が平坦化されているため、シワが平坦化されていない従来の紙容器に比べて強度が向上する。特に、シワ押圧工程はシワへの超音波加工を含むため、フランジ部の平坦化が容易になり、紙容器の生産性が向上する。
Next, referring to (4) in FIG. 4, food containing moisture (contents) is stored in such a
尚、上記の実施の形態では、紙容器は外縁が長円形状のものであったが、フランジ部を備えた紙容器であればその形状は特に限定されない。例えば、容器開口上方から見た形状が円形、四角形、多角形、直線部を含む略楕円形などが挙げられる。容器の大きさも特に限定しない。又、容器形状は内方部に仕切りを備えるものも含む。 In the above embodiments, the paper container has an oval outer edge, but the shape is not particularly limited as long as it has a flange. For example, when viewed from above the opening of the container, the shape may be circular, square, polygonal, or approximately elliptical including a straight portion. The size of the container is also not particularly limited. Further, the container shape includes a container having a partition on the inside.
又、上記の実施の形態では、プレス成形により形成される複数のシワは板紙原紙に形成された複数の罫線に基づいて形成されたものであったが、板紙原紙に予め罫線が形成されていなくても同様に強度向上やトップシール性向上の効果を奏する。 Further, in the above embodiment, the plurality of wrinkles formed by press forming were formed based on the plurality of ruled lines formed on the base paperboard, but the wrinkles were formed based on the plurality of ruled lines formed on the base paperboard. Similarly, it has the effect of improving strength and top sealing performance.
更に、上記の実施の形態では、フランジ部の上面に現れるシワはフランジ部の上面の側壁部側の端部から縁巻部側の端部までに平坦状部分が形成されていたが、側壁部側の端部から縁巻部側の端部の少なくとも一部に平坦状部分が形成されていれば良い。又、フランジ部の上面に現れる複数のシワのうち、その一部のシワのみに平坦状部分が形成され、他のシワには平坦状部分が形成されていなくても良い。例えば、紙容器の外縁が長円形状である場合に、長手方向のフランジ部のシワのみに平坦状部分を形成することで長手方向の容器強度を向上させることが可能となるので、このように特定の方向や部位の強度を向上させることも可能となる。 Furthermore, in the above embodiment, the wrinkles that appear on the upper surface of the flange portion are formed as a flat portion from the end of the upper surface of the flange portion on the side wall side to the end on the hemline side. It is sufficient that a flat portion is formed in at least a portion of the edge portion from the side end portion to the edge portion side end portion. Further, among the plurality of wrinkles appearing on the upper surface of the flange portion, flat portions may be formed only in some of the wrinkles, and flat portions may not be formed in the other wrinkles. For example, when the outer edge of a paper container is oval, it is possible to improve the strength of the container in the longitudinal direction by forming a flat part only at the wrinkles of the flange in the longitudinal direction. It is also possible to improve the strength in specific directions or parts.
更に、上記の実施の形態では、平坦状部分がフランジ部の全周に形成されていたが、少なくともフランジ部の一部に形成されていれば良い。又、側壁部に形成されていても良い。即ち、側壁部(のシワ)に対して超音波加工を行っても良い。 Further, in the above embodiment, the flat portion is formed around the entire periphery of the flange portion, but it may be formed on at least a portion of the flange portion. Alternatively, it may be formed on the side wall portion. That is, ultrasonic processing may be performed on (the wrinkles of) the side wall portion.
更に、図4の(2)及び図4の(3)を参照して、上記の実施の形態では、平坦状部分を有するシワの紙容器断面厚み(S1)と平坦状部分を有さないシワの紙容器断面厚み(S2)との比が0.7以下であることが好ましい。このように構成することで、平坦状部分を有するシワである圧潰シワが平坦状部分を有さないシワに対して確実に扁平化するため、トップシール性が更に向上する。尚、S2は側壁部における超音波加工がされていないシワの紙容器断面厚みとして測定することもできる。 Furthermore, with reference to FIGS. 4(2) and 4(3), in the above embodiment, the paper container cross-sectional thickness (S1) of wrinkles having a flat portion and the wrinkles having no flat portion It is preferable that the ratio of S2 to the cross-sectional thickness of the paper container (S2) is 0.7 or less. With this configuration, the crushed wrinkles, which are wrinkles that have flat portions, are more reliably flattened than the wrinkles that do not have flat portions, so that the top sealability is further improved. Incidentally, S2 can also be measured as the cross-sectional thickness of the wrinkled paper container in the side wall portion that has not been subjected to ultrasonic processing.
更に、上記の実施の形態では、フランジ部は水平方向に延びていたが、水平方向とは、紙容器を水平面に載置したときの水平方向のみならず、水平方向へ向かって斜め上や斜め下へと延びている場合も含む。又、成形工程及び紙の特性から不可避の誤差を含む。 Furthermore, in the above embodiment, the flange extends horizontally, but the horizontal direction does not mean only the horizontal direction when the paper container is placed on a horizontal surface, but also the flange extending diagonally upward or diagonally toward the horizontal direction. This includes cases where it extends downward. Also, it includes unavoidable errors due to the molding process and paper characteristics.
更に、上記の実施の形態では、縁巻部はその高さが最も高い部分がフランジ部の上面と同一高さに位置していたが、フランジ部の上面より上方に位置していても良いし、下方に位置していても良い。 Further, in the above embodiment, the highest part of the hem wrap portion is located at the same height as the top surface of the flange portion, but it may be located above the top surface of the flange portion. , may be located below.
更に、上記の実施の形態では、紙容器には縁巻部が形成されていたが、縁巻部が形成されていない紙容器であっても良い。 Furthermore, in the embodiments described above, the paper container is provided with an edge wrap, but the paper container may not have an edge wrap.
更に、上記の実施の形態では、側壁部のシワは容器外面側から容器内面側へ折り込まれて形成されていたが、内面から外面へ折り込まれて形成されていても良い。この場合において、板紙原紙では、側壁部のシワに対応する罫線とフランジ部のシワに対応する罫線との間に罫線同士が繋がっていない箇所を設けることもできる。 Further, in the above embodiment, the wrinkles on the side wall portion are formed by being folded from the outer surface of the container to the inner surface of the container, but they may be formed by being folded from the inner surface to the outer surface. In this case, in the paperboard base paper, a portion may be provided where the ruled lines are not connected to each other between the ruled line corresponding to the wrinkle of the side wall portion and the ruled line corresponding to the wrinkle of the flange portion.
このように構成することで、シワの凹部が側壁部の内面側に位置する。すると、食品を収容してスプーン等を用いて喫食する際に内面側にシワの凸部が無いため、スプーン等が容器内面側のシワの凸部に引っ掛かることがない。又、紙容器の内面から外面へ折り込まれるシワが延びるのは側壁部の上部までとなるため、シワの内方に存在する微細な空隙による毛細管現象が発現したとしても毛細管現象により吸収された水分等は側壁部の上部に到達するだけでフランジ部には到達しない。このため、良好なトップシール性と喫食のし易さを両立できる。 With this configuration, the wrinkled recess is located on the inner surface side of the side wall. Then, when food is stored and eaten using a spoon or the like, since there are no wrinkled protrusions on the inner surface, the spoon or the like will not get caught on the wrinkled protrusions on the inner surface of the container. In addition, since the wrinkles that are folded from the inner surface to the outer surface of the paper container extend to the top of the side wall, even if capillary action occurs due to the minute voids that exist inside the wrinkles, the moisture absorbed by the capillary action etc., only reach the upper part of the side wall part and not the flange part. Therefore, both good top sealability and ease of eating can be achieved.
更に、上記の実施の形態では、トップシールフィルムのような蓋材を用いてトップシールを行っていたが、紙やプラスチックやアルミニウムなどの金属等からなる蓋材を嵌合しても良い。又、シュリンク包装されていても良い。 Further, in the above embodiment, the top seal is performed using a lid material such as a top seal film, but a lid material made of paper, plastic, metal such as aluminum, etc. may be fitted. Moreover, it may be shrink-wrapped.
尚、トップシールフィルムを用いる場合、蓋材となるトップシールフィルムにてシールすることで紙容器を密封できるものであれば、その種類、構成やシール態様は特に限定されず、又、トップシールフィルムが完全シールタイプであるかイージーピールタイプであるかも問わない。もちろん、汎用されている公知のヒートシール性を備えたトップシールフィルムも用いることができる。したがって、トップシールフィルムはシール性を備えるのであれば単層の樹脂で構成されるフィルムでもかまわないし、耐熱性やバリア性を備えるために単層のみならず複層の樹脂が積層されたフィルムであってもかまわない。特に、トップシールフィルムが高いガスバリア性が付与されたものを本発明の紙容器の蓋材として用いた場合には、ガスバリア性の高いトップシール紙容器とすることが可能となる。 In addition, when using a top seal film, there are no particular limitations on the type, configuration, or sealing mode, as long as the paper container can be sealed by sealing with the top seal film that serves as the lid. It does not matter whether it is a complete seal type or an easy peel type. Of course, a commonly used top seal film with heat sealability can also be used. Therefore, the top seal film may be a film composed of a single layer of resin as long as it has sealing properties, or it may be a film composed of not only a single layer but also multiple layers of resin to provide heat resistance and barrier properties. It doesn't matter if there is. In particular, when a top seal film with high gas barrier properties is used as the lid material for the paper container of the present invention, it is possible to obtain a top seal paper container with high gas barrier properties.
又、トップシールフィルムに用いる樹脂としては特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ナイロンなどのポリアミド系樹脂、アクリル(メタクリル)系樹脂、ポリブタジエンなどのジエン系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂のような熱可塑性樹脂が挙げられる。より環境対応に適した紙容器とする場合には、例えば、前述の熱可塑性樹脂が生物由来のバイオマス樹脂として製造されたものや、ポリブチレンサクシネート(PBS)やポリ乳酸(PLA)やセロファンなどの生分解性樹脂を用いることもできる。又、その中でも、特に、食品収容用包装容器のトップシールフィルムとして用いた場合にオーブンや電子レンジによる高温加熱に耐えうるような耐熱性を有する樹脂であることがより好ましい。又、紙容器に酸素のようなガスや水蒸気の透過を遮断や抑制するバリア性を付与したい場合には、このようなバリア性を備えた樹脂をフィルムやコーティングにて積層することもできる。バリア性を備えた樹脂の種類は特に限定されないが、ポリビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール共重合樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂などが挙げられる。又、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンのフィルム表面にアルミニウムなどの金属蒸着膜やシリカやアルミナのような無機系蒸着膜を形成したものもバリア性付与の目的で用いることができる。又、前述したような各種樹脂を複数組み合わせて積層してトップシールフィルムとしても良い。例えば、ポリプロピレンやポリエチレンのようなポリオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂とエチレンビニルアルコール共重合樹脂やポリビニルアルコール樹脂などの高いガスバリア性を備えた樹脂とを少なくとも積層したトップシールフィルムが例示できる。特に、ポリエチレンテレフタレートにエチレンビニルアルコール共重合樹脂とを少なくとも積層したトップシールフィルムを用いた場合には、本発明の紙容器にトップシールした場合に高いガスバリア性を付与できるとともに耐熱性も高いトップシール紙容器とすることが可能となるので好ましい。もちろん、当該構成において他の樹脂(例えば、熱シールの場合におけるシーラント層)を積層したり、他の構成(例えば、紙やアルミニウム箔などの金属箔)を積層したりすることを排除するものではない。又、シーラント層も公知のシーラントフィルムのほか、ラッカータイプ接着剤、イージーピール接着剤、ホットメルト接着剤等の接着剤により形成されていても良い。このようなトップシールフィルムの厚みも特に限定されないが、例えば、5μm~200μm程度の厚みのものが挙げられる。好ましくは、20μm~80μm程度の厚みであれば良い。 The resin used for the top seal film is not particularly limited, but examples include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate, polyolefin resins such as polypropylene, polyethylene, and polymethylpentene, and polyamides such as nylon. Examples include thermoplastic resins such as polycarbonate resins, acrylic (methacrylic) resins, diene resins such as polybutadiene, and polycarbonate resins. For paper containers that are more environmentally friendly, for example, the above-mentioned thermoplastic resin may be manufactured as biomass resin derived from living organisms, polybutylene succinate (PBS), polylactic acid (PLA), cellophane, etc. It is also possible to use biodegradable resins. Among them, it is particularly preferable to use a resin having heat resistance that can withstand high-temperature heating in an oven or a microwave oven when used as a top seal film of a packaging container for storing food. Furthermore, if it is desired to provide a paper container with barrier properties that block or suppress the permeation of gas such as oxygen or water vapor, a resin having such barrier properties may be laminated with a film or coating. The type of resin having barrier properties is not particularly limited, but examples thereof include polyvinyl alcohol resin, ethylene vinyl alcohol copolymer resin, polyvinylidene chloride resin, and the like. Furthermore, films made of polyethylene terephthalate or polypropylene on which a metal vapor-deposited film such as aluminum or an inorganic vapor-deposited film such as silica or alumina are formed can also be used for the purpose of imparting barrier properties. Alternatively, a top seal film may be made by laminating a combination of a plurality of resins as described above. For example, a top layered with at least a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene, or a polyester resin such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate, and a resin with high gas barrier properties such as ethylene vinyl alcohol copolymer resin or polyvinyl alcohol resin. An example is a sealing film. In particular, when using a top seal film in which polyethylene terephthalate and ethylene vinyl alcohol copolymer resin are laminated at least, it is possible to impart high gas barrier properties and a high heat resistance when top sealing the paper container of the present invention. This is preferable because it allows it to be made into a paper container. Of course, this does not exclude laminating other resins (for example, a sealant layer in the case of heat sealing) or laminating other structures (for example, paper or metal foil such as aluminum foil) in the configuration. do not have. Further, the sealant layer may also be formed of an adhesive such as a lacquer-type adhesive, an easy-peel adhesive, or a hot-melt adhesive, in addition to a known sealant film. The thickness of such a top seal film is also not particularly limited, and examples thereof include those having a thickness of about 5 μm to 200 μm. Preferably, the thickness may be about 20 μm to 80 μm.
更に、本発明の紙容器に用いる板紙原紙にあっては、紙の種類は特に限定されないが、例えば純白ロール紙、クラフト紙、コートボール紙、パーチメント紙、アイボリー紙、マニラ紙、カード紙、カップ紙、グラシン紙等のほか、耐水処理又は耐油処理を施した板紙又は合成紙等を用いることができ、用途に応じて所望の材質を選択すれば良い。又、使用目的に応じて樹脂フィルムを板紙に張り合わせたものや、押出ラミネート法による樹脂押し出し、樹脂コーティングした板紙等を組み合わせて用いることもできる。特に食品収納用途に用いる場合は、板紙の少なくとも片面(食品と接する面)に押出ラミネート法による樹脂層が形成されていることが好ましく、両面に樹脂層を形成したものを用いるのがより好ましい。 Further, the paperboard base paper used for the paper container of the present invention is not particularly limited in type, but includes, for example, pure white roll paper, kraft paper, coated cardboard, parchment paper, ivory paper, manila paper, card paper, and cup paper. In addition to paper, glassine paper, etc., water-resistant or oil-resistant treated paperboard or synthetic paper can be used, and the desired material may be selected depending on the purpose. Further, depending on the purpose of use, a combination of a resin film laminated onto a paperboard, a resin extruded by an extrusion lamination method, a resin-coated paperboard, etc. can be used. In particular, when used for food storage, it is preferable that a resin layer is formed on at least one side of the paperboard (the side that comes into contact with food) by an extrusion lamination method, and it is more preferable to use a paperboard that has resin layers formed on both sides.
更に、上記の板紙原紙の厚みは特に限定されないが、0.1~0.5mm(坪量重量100~500g/m2)程度のものを好ましく使用できる。本発明の紙容器は、フランジ部のシワを超音波加工等により平坦状にした場合には、フランジ部の強度が向上するので、容器全体の変形に対する強度が高くなる。したがって、板紙原紙の厚みを従来よりも薄い板紙原紙を用いて成形することも可能であり、そのような薄い板紙を用いた場合でも、従来と遜色のない強度を確保することが可能となる。 Further, the thickness of the above-mentioned paperboard base paper is not particularly limited, but a thickness of about 0.1 to 0.5 mm (basis weight 100 to 500 g/m 2 ) can be preferably used. In the paper container of the present invention, when wrinkles on the flange portion are flattened by ultrasonic processing or the like, the strength of the flange portion is improved, so that the strength against deformation of the entire container is increased. Therefore, it is possible to form a base paperboard with a thickness thinner than that of the conventional paperboard, and even when such a thin paperboard is used, it is possible to ensure strength comparable to that of the conventional paperboard.
更に、板紙原紙の層間強度は、T字剥離法の場合は500mN/cm以上であることが好ましく、700mN/cm以上であることがより好ましい。インターナルボンドテスタ法(JAPAN TAPPI No.18-2「紙及び板紙-内部結合強さ試験方法-第2部:インターナルボンドテスタ法」)に従う試験方法による場合は200J/m2以上であることが好ましく、290J/m2以上であることがより好ましい。紙容器の成形に通常用いられる板紙原紙は、抄紙による複数のパルプ層から構成されるため、層間強度が低いとパルプ層の間での層間剥離が生じ易くなると共に、成形時の座屈が生じ易くなる。板紙原紙の層間強度がT字剥離法の場合で500mN/cm以上又はインターナルボンドテスタ法の場合で200J/m2以上であれば、紙容器成形時の板紙原紙の座屈、特に縁巻部形成時の板紙原紙の座屈の発生を抑えることができる。板紙原紙の層間強度の上限は特にないが、T字剥離法の場合は1500mN/cm以下が好ましく、1000mN/cm以下であることがより好ましい。インターナルボンドテスタ法の場合は800J/m2以下が好ましく、500J/m2以下であることがより好ましい。層間強度が上記の上限値を超えると、板紙原紙の剛性が高くなり過ぎて、成形性が低下したり、成形後のスプリングバックが生じ易くなったりするおそれがある。ここで層間強度とは、第1層と第2層の間や第2層と第3層の間の各々の層間の耐剥離強度のことを指すものである。層間強度を上記範囲内とすることにより、層間剥離を抑制することができ、特に縁巻部の成形性を向上させることが可能となる。尚、板紙原紙が3層や5層のように多層のパルプ層で構成される場合には、いずれの層間においても層間強度が上記範囲内であることがより好ましい。 Further, the interlayer strength of the paperboard base paper is preferably 500 mN/cm or more, more preferably 700 mN/cm or more in the case of the T-peel method. When using the test method according to the internal bond tester method (JAPAN TAPPI No. 18-2 "Paper and paperboard - Internal bond strength test method - Part 2: Internal bond tester method"), it must be 200 J/m 2 or more is preferable, and more preferably 290 J/m 2 or more. Paperboard base paper, which is normally used for forming paper containers, is composed of multiple pulp layers created by papermaking, so if the interlayer strength is low, delamination between the pulp layers is likely to occur, and buckling may occur during forming. It becomes easier. If the interlaminar strength of the base paperboard is 500 mN/cm or more in the case of the T-peel method or 200 J/ m2 or more in the case of the internal bond tester method, buckling of the base paperboard during paper container forming, especially at the hem wrap, can be avoided. It is possible to suppress the occurrence of buckling of the base paperboard during forming. There is no particular upper limit to the interlayer strength of the paperboard base paper, but in the case of the T-peel method, it is preferably 1500 mN/cm or less, more preferably 1000 mN/cm or less. In the case of the internal bond tester method, it is preferably 800 J/m 2 or less, more preferably 500 J/m 2 or less. When the interlaminar strength exceeds the above upper limit, the rigidity of the paperboard base paper becomes too high, which may reduce moldability or cause springback after molding. Here, the interlayer strength refers to the interlayer peel strength between the first layer and the second layer and between the second layer and the third layer. By controlling the interlaminar strength within the above range, delamination can be suppressed, and it becomes possible to particularly improve the formability of the hemline portion. In addition, when the paperboard base paper is composed of multiple pulp layers such as three or five layers, it is more preferable that the interlayer strength between any of the layers is within the above range.
更に、板紙原紙は、所定の耐折強度を備えることが望ましい。一枚の板紙原紙をプレス成形することにより得られる紙容器の場合、紙容器の側壁部特にシワが多数集まるコーナー部に紙の破れが生じやすい。これは、板紙原紙におけるコーナー部に対応する部分は、プレス成形時に金型で垂直方向に立体的に折り曲げられ、更に複数のシワを形成するために複数方向から外力が作用するためである。そこで本例に用いる板紙原紙は、JIS P8115(2001)「紙および板紙のMIT試験機による耐折強さ試験方法」に準じて計測した耐折回数が、縦方向及び横方向いずれも800回以上2000回以下であるものとする。より好ましくは、耐折回数が1000回以上1800回以下である。耐折回数が800回未満の板紙原紙では、プレス成形時に紙容器の側壁部、特にコーナー部の成形時に紙の破れが生じてしまうおそれがある。耐折回数が2000回を超える板紙原紙では、紙の折り曲げ性が強すぎるため、プレス成形後に縁巻部のスプリングバックが発生し易く、紙容器の保形性を低下させるおそれがある。 Furthermore, it is desirable that the paperboard base paper has a predetermined folding strength. In the case of a paper container obtained by press-forming a sheet of paperboard base paper, the paper tends to tear easily on the side walls of the paper container, particularly at the corners where many wrinkles gather. This is because the portions of the base paper corresponding to the corners are three-dimensionally bent in the vertical direction by a mold during press molding, and external forces are applied from multiple directions to form multiple wrinkles. Therefore, the paperboard base paper used in this example has a folding resistance of 800 times or more in both the vertical and horizontal directions, as measured in accordance with JIS P8115 (2001) ``Test method for folding strength using MIT tester for paper and paperboard.'' It shall be 2000 times or less. More preferably, the number of folding cycles is 1000 or more and 1800 or less. If the paperboard base paper has a folding resistance of less than 800 times, there is a risk that the paper will tear during press molding, especially at the side walls of the paper container, especially at the corner parts. For paperboard base paper that can withstand more than 2,000 folds, the foldability of the paper is too strong, so springback tends to occur in the hem after press forming, which may reduce the shape retention of the paper container.
更に、上記の板紙原紙の表面には、樹脂のフィルムやコーティングが積層されていても良い。板紙原紙の少なくとも片面に樹脂層を形成する場合、樹脂の種類は特に限定されず、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、アクリル(メタクリル)系樹脂、ポリブタジエンなどのジエン系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂のような熱可塑性樹脂が挙げられる。より環境対応に適した紙容器とする場合には、例えば、前述の熱可塑性樹脂が生物由来のバイオマス樹脂として製造されたものや、ポリブチレンサクシネート(PBS)やポリ乳酸(PLA)などの生分解性樹脂を用いることもできる。又、その中でも、紙容器成形後の超音波加工に適した熱可塑性樹脂であることが好ましく、特に、食品収容用包装容器として用いた場合にオーブンや電子レンジによる高温加熱に耐えうるような耐熱性を有する熱可塑性樹脂であることがより好ましい。又、紙容器に酸素のようなガスや水蒸気の透過を遮断や抑制するバリア性を付与したい場合には、このようなバリア性を備えた樹脂をフィルムやコーティングにて積層することもできる。バリア性を備えた樹脂の種類は特に限定されないが、ポリビニルアルコール樹脂(PVA)、エチレンビニルアルコール共重合樹脂(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン樹脂(PVDC)などが挙げられる。又、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンのフィルム表面にアルミニウムなどの金属蒸着膜やシリカやアルミナのような無機系蒸着膜を形成したものもバリア性付与の目的で用いることができる。又、前述したような各種樹脂を複数組み合わせて板紙原紙表面に積層しても良い。例えば、板紙原紙の表面から順に、第1層目の樹脂層としてポリプロピレンやポリエチレンのようなポリオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂、第2層目の樹脂層としてエチレンビニルアルコール共重合樹脂やポリビニルアルコール樹脂などの高いガスバリア性を備えた樹脂、第3層目の樹脂層として第1層目と同様にポリオレフィン系樹脂又はポリエステル系樹脂、というように複数の樹脂を積層することが例示できる。特に、板紙原紙の表面から順に、第1層目の樹脂層としてポリプロピレン、第2層目の樹脂層としてエチレンビニルアルコール共重合樹脂、第3層目の樹脂層としてポリプロピレン、との積層構成とした場合には、紙容器に高いガスバリア性を付与できるとともに耐熱性も高くて加工性が良く、又、原料コストも安価な構成とすることが可能となるので好ましい。もちろん、当該構成において他の樹脂を積層したり他の構成(例えば、アルミニウム箔などの金属箔)を積層したりすることを排除するものではない。樹脂層の形成方法としては、押出ラミネート、ドライラミネート、ウェットラミネート、樹脂溶液のコーティングなどが例示できる。樹脂が積層されていることにより成形後の紙容器に耐熱性、耐水性、耐気液透過性などの特性を付与することできる。又、前述したような紙容器に高いガスバリア性を付与したい場合には、ガスバリア性樹脂フィルムを予め準備しておき、板紙原紙の表面に別の樹脂層を押出ラミネートする際にその樹脂層の上に当該ガスバリア性樹脂フィルムを積層するとの方法を採用することもできる。このような方法を用いた場合、別途接着剤を用いることなく、板紙原紙の表面に複数の樹脂層を形成することができる。例えば、前述したような、板紙原紙の表面から順に、第1層目の樹脂層としてポリプロピレンやポリエチレンのようなポリオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂、第2層目の樹脂層としてエチレンビニルアルコール共重合樹脂やポリビニルアルコール樹脂などの高いガスバリア性を備えた樹脂、第3層目の樹脂層として第1層目と同様にポリオレフィン系樹脂又はポリエステル系樹脂、というように複数の樹脂を積層する場合には、第2層目の樹脂層と第3層目の樹脂層が積層されたガスバリア性樹脂フィルムを予め準備しておき、板紙原紙の表面に第1層目の樹脂層としてポリプロピレンやポリエチレンのようなポリオレフィン系樹脂又はポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂を押出ラミネートする際に、第1層目の樹脂層の上にこのガスバリア性樹脂フィルムを積層することで、紙容器に簡便にガスバリア性を付与することが可能となる。したがって、ガスバリア性樹脂フィルムとして市販されているような公知のガスバリア性樹脂フィルムも用いることもできる。 Furthermore, a resin film or coating may be laminated on the surface of the paperboard base paper. When forming a resin layer on at least one side of paperboard, the type of resin is not particularly limited. ) type resins, diene type resins such as polybutadiene, and thermoplastic resins such as polycarbonate type resins. In order to make a paper container more environmentally friendly, for example, the thermoplastic resin mentioned above may be manufactured as a biologically derived biomass resin, or a paper container made of biomass resin such as polybutylene succinate (PBS) or polylactic acid (PLA) may be used. Degradable resins can also be used. Among these, thermoplastic resins that are suitable for ultrasonic processing after forming paper containers are preferred, and in particular, thermoplastic resins that can withstand high-temperature heating in ovens and microwaves when used as packaging containers for food storage are preferred. More preferably, it is a thermoplastic resin having properties. Furthermore, if it is desired to provide a paper container with barrier properties that block or suppress the permeation of gas such as oxygen or water vapor, a resin having such barrier properties may be laminated with a film or coating. The type of resin having barrier properties is not particularly limited, but examples thereof include polyvinyl alcohol resin (PVA), ethylene vinyl alcohol copolymer resin (EVOH), polyvinylidene chloride resin (PVDC), and the like. Furthermore, films made of polyethylene terephthalate or polypropylene on which a metal vapor-deposited film such as aluminum or an inorganic vapor-deposited film such as silica or alumina are formed can also be used for the purpose of imparting barrier properties. Furthermore, a combination of a plurality of the various resins described above may be laminated on the surface of the paperboard base paper. For example, starting from the surface of the paperboard, the first resin layer is a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene, or the polyester resin such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate, and the second resin layer is ethylene vinyl. Laminate multiple resins, such as a resin with high gas barrier properties such as alcohol copolymer resin or polyvinyl alcohol resin, and a polyolefin resin or polyester resin as the third resin layer in the same way as the first layer. This can be exemplified. In particular, from the surface of the paperboard base paper, the first resin layer is polypropylene, the second resin layer is ethylene vinyl alcohol copolymer resin, and the third resin layer is polypropylene. In this case, it is preferable because it is possible to provide the paper container with high gas barrier properties, high heat resistance, good workability, and low raw material costs. Of course, this does not exclude laminating other resins or laminating other structures (for example, metal foil such as aluminum foil) in this configuration. Examples of methods for forming the resin layer include extrusion lamination, dry lamination, wet lamination, and coating with a resin solution. By laminating the resin, properties such as heat resistance, water resistance, and gas/liquid permeability can be imparted to the paper container after molding. In addition, if you want to impart high gas barrier properties to paper containers as described above, you can prepare a gas barrier resin film in advance, and when extrusion laminating another resin layer on the surface of the paperboard, you can apply it on top of that resin layer. It is also possible to adopt a method in which the gas barrier resin film is laminated on the gas barrier resin film. When such a method is used, a plurality of resin layers can be formed on the surface of the paperboard without using a separate adhesive. For example, as mentioned above, starting from the surface of the base paperboard, the first resin layer is a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene, or the polyester resin such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate, and the second layer is a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene, or a polyester resin such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate. The resin layer can be made of a resin with high gas barrier properties such as ethylene vinyl alcohol copolymer resin or polyvinyl alcohol resin, and the third resin layer can be made of polyolefin resin or polyester resin like the first layer. When laminating resins of When extrusion laminating a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene or a polyester resin such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate as a layer, this gas barrier resin film is laminated on the first resin layer. This makes it possible to easily impart gas barrier properties to paper containers. Therefore, it is also possible to use a known gas barrier resin film that is commercially available as a gas barrier resin film.
更に、上記の板紙原紙の表面の樹脂の厚みは特に限定されないが、例えば、厚さ10μm~50μmの範囲が挙げられる。特に好ましくは20μm~30μmの範囲内である。ただし、前述のように樹脂層として複数の樹脂層を積層する場合には、この範囲を超えても良く、例えば、複数の樹脂層を積層する場合の総合計厚みとしては、10μm~200μmの範囲が挙げられ、特に好ましくは30μm~100μmであり、更に好ましくは50μm~70μmである。この範囲内であれば、樹脂層形成による所望の効果を付与することができる。又、厚みのある樹脂層とすることでフランジ部を平坦化した際にフランジ部表面に紙の凹凸がより現れにくくなるので、フランジ部のさらなる平坦化にも寄与する。樹脂層の厚みがこの範囲を下回る場合には樹脂層形成による所望の効果が期待できないおそれがあり、樹脂層の厚みがこの範囲を上回る場合にはコストが高くなる。又、複数の樹脂層を積層する場合の総合計厚みが200μmを上回る場合には、板紙原紙の厚み又は重量との関係で、もはや紙容器とは言えなくなってしまうおそれがある。 Furthermore, the thickness of the resin on the surface of the paperboard base paper is not particularly limited, but may range from 10 μm to 50 μm, for example. Particularly preferably, the thickness is within the range of 20 μm to 30 μm. However, in the case of laminating a plurality of resin layers as the resin layer as described above, this range may be exceeded. For example, in the case of laminating a plurality of resin layers, the total thickness is in the range of 10 μm to 200 μm. It is particularly preferably 30 μm to 100 μm, and even more preferably 50 μm to 70 μm. Within this range, desired effects can be provided by forming the resin layer. Furthermore, by forming a thick resin layer, when the flange portion is flattened, paper irregularities are less likely to appear on the surface of the flange portion, which contributes to further flattening of the flange portion. If the thickness of the resin layer is less than this range, there is a possibility that the desired effect of forming the resin layer cannot be expected, and if the thickness of the resin layer exceeds this range, the cost will increase. Furthermore, if the total thickness of a plurality of resin layers exceeds 200 μm, there is a risk that the container can no longer be called a paper container due to the thickness or weight of the paperboard base paper.
更に、上記の板紙原紙の表面には、印刷が施されていても良い。これによって意匠性を向上させることができる。 Furthermore, the surface of the above paperboard base paper may be printed. This makes it possible to improve the design.
更に、上記の板紙原紙には、側壁部、フランジ部及び縁巻部に対応する部分の全周において罫線が形成されていたが、側壁部及びフランジ部の少なくとも一部において形成されていれば良い。又、罫線が形成されていなくとも良い。 Furthermore, although the above-mentioned base paperboard has ruled lines formed all around the parts corresponding to the side walls, flanges, and edge wraps, it is sufficient that they are formed in at least part of the side walls and flanges. . Further, it is also possible that no ruled lines are formed.
更に、図4の(2)及び図4の(3)を参照して、シワ押圧工程は、超音波加工前のシワの紙容器断面厚み100%に対し、超音波加工により平坦状部分を有するシワの紙容器断面厚みを70%とすることが更に好ましい。このように構成することで、フランジ部のシワが超音波加工前のシワに対して確実に扁平化するため、トップシール性が更に向上した紙容器となる。 Furthermore, with reference to FIG. 4 (2) and FIG. 4 (3), the wrinkle pressing step is performed to form a flat portion by ultrasonic processing with respect to 100% of the cross-sectional thickness of the wrinkled paper container before ultrasonic processing. It is more preferable that the cross-sectional thickness of the wrinkled paper container is 70%. With this configuration, the wrinkles on the flange portion are reliably flattened compared to the wrinkles before ultrasonic processing, resulting in a paper container with further improved top sealability.
更に、本発明の実施の形態による紙容器は特定の製造方法により製造されていたが、他の製造方法により製造されるものであっても良い。 Furthermore, although the paper container according to the embodiment of the present invention is manufactured by a specific manufacturing method, it may be manufactured by another manufacturing method.
更に、本発明の実施の形態による紙容器のフランジ部は超音波加工によってシワを押圧して平坦状部分を形成する製造方法であったが、超音波加工以外の方法で押圧して平坦状部分を形成する製造方法であっても良い。 Furthermore, although the flange portion of the paper container according to the embodiment of the present invention was manufactured by pressing wrinkles using ultrasonic processing to form a flat portion, the flat portion was formed by pressing using a method other than ultrasonic processing. It may be a manufacturing method for forming.
以下、実施例に基づいて本発明について具体的に説明する。尚、本発明の実施の形態は実施例に限定されるものではない。 The present invention will be specifically described below based on Examples. Note that the embodiments of the present invention are not limited to the examples.
本発明の実施例及び比較例の試験体を準備し、これらの試験体についてシワの紙容器断面の厚みを比較するシワの紙容器断面の厚み測定試験、トップシールの密着性を評価するエア漏れ試験、及び、紙容器の強度を測定する強度測定試験を行った。
<試験体の準備>
・実施例1
まず、両面に樹脂層が形成されると共に、側壁部対応部、フランジ部対応部及び縁巻部対応部に罫線が形成された板紙原紙を準備し(準備工程)、この板紙原紙をプレス成形することにより紙容器を形成した(プレス工程)。尚、板紙原紙は板紙厚みが約0.3mm、坪量約260g/m2であり、両面それぞれに約20μmのポリプロピレン樹脂を押出ラミネートしたものである。紙容器の大きさは、平面視長辺方向長さが約179mm(フランジ部を含む)、短辺方向長さが約120mm(フランジ部を含む)、底部からフランジ部までの高さが約30mm、縁巻部直径が約3mmであった。又、板紙原紙の罫線は容器外面側から容器内面側へ折り込まれて形成されているため、プレス成形後の紙容器の側壁部及びフランジ部には、容器外面側(フランジ部の下面)から容器内面側(フランジ部の上面)へ折り込まれるようにシワが形成されている(以下、容器外面側から容器内面側へ折り込まれるようにシワが形成されている状態を「逆目」と称する)。
Test specimens of Examples and Comparative Examples of the present invention were prepared, and these test specimens were tested to measure the thickness of the wrinkled paper container cross section, and to evaluate the adhesion of the top seal. A strength measurement test was conducted to measure the strength of the paper container.
<Preparation of test specimen>
・Example 1
First, a base paperboard is prepared on which a resin layer is formed on both sides and ruled lines are formed on the side wall corresponding part, the flange part corresponding part, and the edge wrapping part corresponding part (preparation process), and this paperboard base paper is press-formed. A paper container was formed by this (pressing process). The paperboard base paper has a thickness of about 0.3 mm, a basis weight of about 260 g/m 2 , and is extrusion laminated with about 20 μm of polypropylene resin on each side. The paper container has a length of approximately 179 mm in the long side direction (including the flange) in plan view, a length of approximately 120 mm in the short side direction (including the flange), and a height of approximately 30 mm from the bottom to the flange. , the diameter of the hemline portion was approximately 3 mm. In addition, since the ruled lines of the paperboard are folded from the outer side of the container to the inner side of the container, the side wall and flange of the paper container after press forming are folded from the outer side of the container (lower surface of the flange) to the inner side of the container. Wrinkles are formed so as to be folded into the inner surface (upper surface of the flange portion) (hereinafter, a state in which wrinkles are formed so as to be folded from the outer surface of the container to the inner surface of the container is referred to as "reverse stitch").
次に、図5で示すような超音波加工装置の台座上にプレス成形後(プレス工程後)の紙容器を載置し、超音波ホーンを紙容器の上方から降下させ、台座と超音波ホーンとで紙容器のフランジ部を挟み、フランジ部に3.0kwの超音波振動を0.5秒与え、0.4Mpa/cm2の圧力をかけ上下方向からシワを押しつぶした(シワ押圧工程)。この紙容器を実施例1とした。
・実施例2
実施例1と同様にしてプレス成形した紙容器に、実施例1と同様の超音波加工装置を用いてフランジ部に3.0kwの超音波振動を1.0秒与え、0.4Mpa/cm2の圧力をかけ上下方向からシワを押しつぶした。この紙容器を実施例2とした。
・実施例3
実施例1と同様にしてプレス成形した紙容器に、実施例1と同様の超音波加工装置を用いてフランジ部に3.0kwの超音波振動を1.5秒与え、0.4Mpa/cm2の圧力をかけ上下方向からシワを押しつぶした。この紙容器を実施例3とした。
・実施例4
実施例1に用いた板紙原紙に代えて、板紙厚みが約0.3mm、坪量約260g/m2であり、板紙原紙の片面に約20μmのポリプロピレン樹脂を押出ラミネートするとともに反対面には板紙原紙の表面から順に、第1層目の樹脂層として約20μmのポリプロピレン樹脂、第2層目の樹脂層として約20μmのエチレンビニルアルコール共重合樹脂、第3層目の樹脂層として約20μmのポリプロピレン樹脂を積層した板紙原紙を用いた以外は、実施例1と同様にして板紙原紙のポリプロピレン樹脂のみを形成した側が容器外面側となるようにしてプレス成形した紙容器に、実施例1と同様の超音波加工装置を用いてフランジ部に3.0kwの超音波振動を1.0秒与え、0.4Mpa/cm2の圧力をかけ上下方向からシワを押しつぶした。この紙容器を実施例4とした。尚、板紙原紙への第1層目から第3層目の樹脂層の形成は、第2層目の樹脂層と第3層目の樹脂層が積層された複合フィルム(ガスバリア性樹脂フィルム)を予め準備しておき、板紙原紙の表面に第1層目の樹脂層としてポリプロピレン樹脂を押出ラミネートする際に、第1層目の樹脂層の上にこのガスバリア性樹脂フィルムを積層することにより形成した。
・実施例5
実施例1に用いた板紙原紙に代えて、板紙厚みが約0.3mm、坪量約260g/m2であり、板紙原紙の片面に約20μmのポリプロピレン樹脂を押出ラミネートするとともに反対面には板紙原紙の表面から順に、第1層目の樹脂層として約20μmのポリプロピレン樹脂、第2層目の樹脂層として約20μmのエチレンビニルアルコール共重合樹脂、第3層目の樹脂層として約20μmのポリプロピレン樹脂を積層した板紙原紙を用いた以外は、実施例1と同様にして板紙原紙のポリプロピレン樹脂のみを形成した側が容器内面側となるようにしてプレス成形した紙容器に、実施例1と同様の超音波加工装置を用いてフランジ部に3.0kwの超音波振動を1.5秒与え、0.4Mpa/cm2の圧力をかけ上下方向からシワを押しつぶした。この紙容器を実施例5とした。尚、板紙原紙への第1層目から第3層目の樹脂層の形成は、実施例4と同様の方法で行った。
・実施例6
実施例1の準備工程における板紙原紙への罫線の形成を後述する態様とした以外は、実施例1と同様にしてプレス成形した紙容器に、実施例1と同様の超音波加工装置を用いてフランジ部に3.0kwの超音波振動を1.0秒与え、0.4Mpa/cm2の圧力をかけ上下方向からシワを押しつぶした。この紙容器を実施例6とした。ここで、実施例6の紙容器を得るにあたり、板紙原紙の罫線は、プレス成形後の紙容器の側壁部に対応する部分の罫線は容器内面側から容器外面側へ折り込まれるように形成されているとともに、プレス成形後の紙容器のフランジ部に対応する部分の罫線は容器外面側から容器内面側へ折り込まれるように形成され、側壁部のシワに対応する罫線とフランジ部のシワに対応する罫線との間に罫線同士が繋がっていない箇所を設けた。これにより、プレス工程後であって超音波加工装置を用いたシワ押圧工程前の紙容器は、その側壁部には容器内面側から容器外面側へ折り込まれるようにシワが形成されている(以下、容器内面側から容器外面側へ折り込まれるようにシワが形成されている状態を「順目」と称する)とともに、そのフランジ部には、逆目のシワが形成されており、超音波加工装置を用いたシワ押圧工程によりフランジ部のシワが押しつぶされる。
・実施例7
実施例6と同様にしてプレス成形した紙容器に、実施例6と同様の超音波加工装置を用いてフランジ部に3.0kwの超音波振動を1.5秒与え、0.4Mpa/cm2の圧力をかけ上下方向からシワを押しつぶした。この紙容器を実施例7とした。
・比較例1
実施例1と同様にしてプレス成形した紙容器を比較例1とした。すなわち、超音波加工装置を用いたシワ押圧工程を行っていない紙容器である。
・比較例2
実施例1と同様にしてプレス成形した紙容器に、フランジ部には超音波加工装置を用いたシワ押圧工程を行わずに、単にフランジ部に0.4Mpa/cm2の圧力のみをかけシワを押しつぶした。この紙容器を比較例2とした。すなわち、超音波加工装置を用いたシワ押圧工程を行っていない紙容器である。
・比較例3
両面に樹脂層が形成されると共に、側壁部対応部、フランジ部対応部及び縁巻部対応部に罫線が形成された板紙原紙をプレス成形することにより紙容器を形成した。尚、板紙原紙は板紙厚みが約0.3mm、坪量約260g/m2であり、両面それぞれに約20μmのポリプロピレン樹脂を押出ラミネートしたものである。紙容器の大きさは、平面視長辺方向長さが約179mm(フランジ部を含む)、短辺方向長さが約120mm(フランジ部を含む)、底部からフランジ部までの高さが約30mm、縁巻部直径が約3mmであった。又、板紙原紙の罫線は容器内面側から容器外面側へ折り込まれて形成されているため、プレス成形後の紙容器の側壁部及びフランジ部には、順目のシワが形成されている。この紙容器を比較例3とした。すなわち、実施例1とはシワの形成方向が異なる紙容器であり、超音波加工装置を用いたシワ押圧工程を行っていない紙容器である。
・比較例4
比較例3と同様にしてプレス成形した紙容器に、実施例1と同様の超音波加工装置を用いてフランジ部に3.0kwの超音波振動を1.0秒与え、0.4Mpa/cm2の圧力をかけシワを押しつぶした。この紙容器を比較例4とした。すなわち、実施例1とはシワの形成方向が異なる紙容器であり、実施例2と同じ条件にて超音波加工装置を用いてシワ押圧工程を行った紙容器である。
・比較例5
比較例3と同様にしてプレス成形した紙容器に、実施例1と同様の超音波加工装置を用いてフランジ部に3.0kwの超音波振動を1.5秒与え、0.4Mpa/cm2の圧力をかけシワを押しつぶした。この紙容器を比較例5とした。すなわち、実施例1とはシワの形成方向が異なる紙容器であり、実施例3と同じ条件にて超音波加工装置を用いてシワ押圧工程を行った紙容器である。
・比較例6
実施例4と同様にしてプレス成形した紙容器を比較例6とした。すなわち、超音波加工装置を用いたシワ押圧工程を行っていない紙容器である。
<シワの紙容器断面の厚み測定試験、エア漏れ試験及び強度測定試験>
・試験1-1.シワの紙容器断面の厚み測定試験
マイクロメーターでフランジ部の4点のシワの紙容器断面厚みを測定した。
Next, the paper container after press forming (after the pressing process) is placed on the pedestal of the ultrasonic processing device as shown in Fig. 5, and the ultrasonic horn is lowered from above the paper container, and the pedestal and the ultrasonic horn The flange of the paper container was sandwiched between the two, and ultrasonic vibration of 3.0 kW was applied to the flange for 0.5 seconds, and a pressure of 0.4 Mpa/cm 2 was applied to crush the wrinkles from above and below (wrinkle pressing step). This paper container was designated as Example 1.
・Example 2
A paper container press-formed in the same manner as in Example 1 was subjected to ultrasonic vibration of 3.0 kW for 1.0 seconds on the flange using the same ultrasonic processing equipment as in Example 1, and was 0.4 Mpa/cm 2 . Pressure was applied to crush wrinkles from above and below. This paper container was designated as Example 2.
・Example 3
A paper container press-formed in the same manner as in Example 1 was subjected to ultrasonic vibration of 3.0 kw for 1.5 seconds on the flange using the same ultrasonic processing device as in Example 1, and was 0.4 Mpa/cm 2 Pressure was applied to crush wrinkles from above and below. This paper container was designated as Example 3.
・Example 4
In place of the paperboard base paper used in Example 1, the paperboard thickness is approximately 0.3 mm and the basis weight is approximately 260 g/m 2 , and one side of the paperboard base paper is extrusion laminated with approximately 20 μm of polypropylene resin, and the other side is coated with paperboard. Starting from the surface of the base paper, the first resin layer is a polypropylene resin of about 20 μm, the second resin layer is an ethylene vinyl alcohol copolymer resin of about 20 μm, and the third resin layer is a polypropylene of about 20 μm. A paper container was press-molded in the same manner as in Example 1, except that a resin-layered paperboard base paper was used, so that the side of the paperboard base paper on which only polypropylene resin was formed was the outer surface of the container. Ultrasonic vibration of 3.0 kW was applied to the flange portion for 1.0 seconds using an ultrasonic processing device, and wrinkles were crushed from above and below by applying a pressure of 0.4 Mpa/cm 2 . This paper container was designated as Example 4. In addition, the formation of the first to third resin layers on the paperboard base paper is performed using a composite film (gas barrier resin film) in which the second resin layer and the third resin layer are laminated. This gas barrier resin film was prepared in advance, and when extrusion laminating polypropylene resin as the first resin layer on the surface of the paperboard base paper, this gas barrier resin film was laminated on top of the first resin layer. .
・Example 5
In place of the paperboard base paper used in Example 1, the paperboard thickness is approximately 0.3 mm and the basis weight is approximately 260 g/m 2 , and one side of the paperboard base paper is extrusion laminated with approximately 20 μm of polypropylene resin, and the other side is coated with paperboard. Starting from the surface of the base paper, the first resin layer is a polypropylene resin of about 20 μm, the second resin layer is an ethylene vinyl alcohol copolymer resin of about 20 μm, and the third resin layer is a polypropylene of about 20 μm. A paper container was press-molded in the same manner as in Example 1, except that a resin-layered paperboard base paper was used, so that the side of the paperboard base paper on which only polypropylene resin was formed was the inner surface of the container. Ultrasonic vibration of 3.0 kW was applied to the flange portion for 1.5 seconds using an ultrasonic processing device, and wrinkles were crushed from above and below by applying a pressure of 0.4 Mpa/cm 2 . This paper container was designated as Example 5. Note that the formation of the first to third resin layers on the paperboard base paper was performed in the same manner as in Example 4.
・Example 6
A paper container was press-formed in the same manner as in Example 1, except that the formation of ruled lines on the base paperboard in the preparation process of Example 1 was performed in the manner described below, using the same ultrasonic processing device as in Example 1. Ultrasonic vibration of 3.0 kW was applied to the flange portion for 1.0 seconds, and a pressure of 0.4 Mpa/cm 2 was applied to crush wrinkles from above and below. This paper container was designated as Example 6. Here, in obtaining the paper container of Example 6, the ruled lines of the paperboard base paper were formed such that the ruled lines of the portion corresponding to the side wall of the paper container after press molding were folded from the inner surface of the container to the outer surface of the container. At the same time, the ruled lines of the part corresponding to the flange of the paper container after press forming are formed so as to be folded from the outer side of the container to the inner side of the container, and the ruled lines corresponding to the wrinkles on the side wall and the wrinkles on the flange are formed. Between the ruled lines, there are places where the ruled lines are not connected to each other. As a result, the paper container after the pressing process but before the wrinkle pressing process using the ultrasonic processing device has wrinkles formed on its side wall so as to be folded from the inner surface of the container to the outer surface of the container (hereinafter referred to as , the state in which wrinkles are formed so as to be folded from the inner surface of the container to the outer surface of the container is called "sequential"), and the flange part has wrinkles with a reverse pattern, and the ultrasonic processing equipment The wrinkles on the flange part are crushed by the wrinkle pressing process using.
・Example 7
A paper container press-formed in the same manner as in Example 6 was subjected to ultrasonic vibration of 3.0 kW for 1.5 seconds on the flange using the same ultrasonic processing device as in Example 6, and was 0.4 Mpa/cm 2 . Pressure was applied to crush wrinkles from above and below. This paper container was designated as Example 7.
・Comparative example 1
Comparative Example 1 was a paper container press-molded in the same manner as in Example 1. In other words, it is a paper container that has not been subjected to a wrinkle pressing process using an ultrasonic processing device.
・Comparative example 2
A paper container press-formed in the same manner as in Example 1 was wrinkled by simply applying a pressure of 0.4 Mpa/cm 2 to the flange without applying a wrinkle pressing process using an ultrasonic processing device to the flange. I crushed it. This paper container was designated as Comparative Example 2. In other words, it is a paper container that has not been subjected to a wrinkle pressing process using an ultrasonic processing device.
・Comparative example 3
A paper container was formed by press-molding a paperboard base paper in which resin layers were formed on both sides and ruled lines were formed in the side wall corresponding portion, the flange portion corresponding portion, and the edge wrapping portion corresponding portion. The paperboard base paper has a thickness of about 0.3 mm, a basis weight of about 260 g/m 2 , and is extrusion laminated with about 20 μm of polypropylene resin on each side. The paper container has a length of approximately 179 mm in the long side direction (including the flange) in plan view, a length of approximately 120 mm in the short side direction (including the flange), and a height of approximately 30 mm from the bottom to the flange. , the diameter of the hemline portion was approximately 3 mm. Furthermore, since the ruled lines of the paperboard are formed by folding from the inner surface of the container to the outer surface of the container, regular wrinkles are formed on the side wall and flange of the paper container after press molding. This paper container was designated as Comparative Example 3. That is, this is a paper container in which the direction of wrinkle formation is different from that in Example 1, and the paper container is not subjected to the wrinkle pressing process using an ultrasonic processing device.
・Comparative example 4
A paper container press-formed in the same manner as in Comparative Example 3 was subjected to ultrasonic vibration of 3.0 kW for 1.0 seconds on the flange using the same ultrasonic processing equipment as in Example 1, and 0.4 Mpa/cm 2 pressure was applied to crush the wrinkles. This paper container was designated as Comparative Example 4. That is, this is a paper container in which the wrinkle formation direction is different from that in Example 1, and the wrinkle pressing process was performed using an ultrasonic processing device under the same conditions as in Example 2.
・Comparative example 5
A paper container press-formed in the same manner as in Comparative Example 3 was subjected to ultrasonic vibration of 3.0 kW for 1.5 seconds on the flange using the same ultrasonic processing device as in Example 1, and was 0.4 Mpa/cm 2 . pressure was applied to crush the wrinkles. This paper container was designated as Comparative Example 5. That is, this is a paper container in which the wrinkle formation direction is different from that in Example 1, and the wrinkle pressing process was performed using an ultrasonic processing device under the same conditions as in Example 3.
・Comparative example 6
A paper container press-molded in the same manner as in Example 4 was designated as Comparative Example 6. In other words, it is a paper container that has not been subjected to a wrinkle pressing process using an ultrasonic processing device.
<Thickness measurement test, air leakage test, and strength measurement test of wrinkled paper container cross section>
・Test 1-1. Test for measuring the cross-sectional thickness of a wrinkled paper container The cross-sectional thickness of a paper container with wrinkles at four points on the flange was measured using a micrometer.
マイクロメーターは、株式会社ミツトヨ製、品番:M110-25を用いた。 A micrometer manufactured by Mitutoyo Co., Ltd., product number: M110-25 was used.
図1を参照して、測定点はフランジ部の長手方向の両側2点(測定点A及び測定点C)及び短手方向の両側2点(測定点B及び測定点D)とした。 Referring to FIG. 1, the measurement points were two on both sides in the longitudinal direction of the flange portion (measurement point A and measurement point C) and two points on both sides in the transverse direction (measurement point B and measurement point D).
結果は以下の表1に示す通りであった。 The results were as shown in Table 1 below.
そして、フランジ部の超音波加工前と超音波加工後のシワの紙容器断面の厚みを比較するため、フランジ部のシワの紙容器断面の厚み(S1)/側壁部のシワの紙容器断面の厚み(S2)を計算した。尚、本試験において、側壁部には超音波加工がされていないため、側壁部のシワの紙容器断面厚みをフランジ部の超音波加工前のシワの紙容器断面の厚みとして用いている。 In order to compare the thickness of the wrinkled paper container cross section before and after ultrasonic processing on the flange part, we calculated the thickness of the paper container cross section with wrinkles on the flange part (S1)/thickness of the paper container cross section with wrinkles on the side wall part. The thickness (S2) was calculated. In this test, since the side wall was not subjected to ultrasonic processing, the cross-sectional thickness of the wrinkled paper container on the side wall was used as the thickness of the wrinkled paper container cross-section before the ultrasonic processing on the flange.
結果は以下の表2に示す通りであった。 The results were as shown in Table 2 below.
・試験1-2.エア漏れ試験
シワの紙容器断面の厚み測定試験のサンプルにトップシールし、0.1Mpaの圧縮エアを封入して水没させ、シール面からのエア漏れを目視確認した。シール条件は、加熱温度を180度、加熱時間を2秒、圧力を0.5Mpa/cm2、シール回数を1回で行った。
・Test 1-2. Air Leakage Test A sample for the thickness measurement test of the cross-section of a wrinkled paper container was top-sealed, compressed air of 0.1 MPa was sealed and submerged in water, and air leakage from the sealing surface was visually confirmed. The sealing conditions were as follows: the heating temperature was 180 degrees, the heating time was 2 seconds, the pressure was 0.5 MPa/cm 2 , and the number of times of sealing was 1.
又、エア漏れが無かったものを◎、エア漏れが超音波加工無し、圧縮無しのものより減少し微量だったものを〇、エア漏れがあり不良なものを×として評価した。 Also, those with no air leakage were rated as ◎, those with a slight amount of air leakage that was less than those without ultrasonic processing and no compression, and those with air leakage that were defective were evaluated as ×.
結果は以下の表3に示す通りであった。 The results were as shown in Table 3 below.
又、S1/S2<0.7であった実施例2~実施例7は、エア漏れが無くなり、トップシール性が更に向上することが確認された。
・試験1-3.酸素ガス透過度測定試験
1.測定サンプルの準備
測定サンプルとして、実施例4及び実施例5の紙容器を準備した。又、実施例5-2として、実施例5の紙容器において、第2層目の樹脂層が約10μmのエチレンビニルアルコール共重合樹脂であること以外は実施例5と同様にして得られた紙容器を準備した。尚、いずれの紙容器もシワ押圧工程を経たものである。次いで、EVOH(エチレンビニルアルコール共重合樹脂)/ナイロン/PP(ポリプロピレン樹脂)用イージーピールシーラント層の構成を備えた合計厚みが50μmである積層フィルム(三菱ケミカル社製、商品名ダイアミロンVM60)と12μmのPET(ポリエチレンテレフタレート樹脂)フィルムとをドライラミネートすることで、PET/EVOH/ナイロン/イージーピールシーラント層との構成を備えるトップシール性を有する蓋材を作製し、実施例4、実施例5及び実施例5-2の紙容器に対して、この蓋材のイージーピールシーラント層が紙容器に面するようにして紙容器のフランジ部にヒートシールにてトップシールすることで、本発明のトップシール紙容器を準備した。
2.測定サンプルによる測定試験
上記1で得られた実施例4,実施例5及び実施例5-2のトップシール紙容器の酸素ガス透過度をJIS K7126-2に準拠した方法にて測定した。
Further, in Examples 2 to 7 in which S1/S2<0.7, it was confirmed that air leakage was eliminated and the top sealing performance was further improved.
・Test 1-3. Oxygen gas
2. Measurement Test Using Measurement Samples The oxygen gas permeability of the top-sealed paper containers of Example 4, Example 5, and Example 5-2 obtained in 1 above was measured by a method based on JIS K7126-2.
尚、測定装置と測定条件等は以下のとおりとし、トップシール紙容器そのものを測定サンプルとして測定に供した。
測定装置:OX-TRAN2/21(MOCON社製)
温度及び湿度:23℃ 50%RH空気(外側 試験ガス)、23℃ 乾燥状態の窒素(内側 キャリヤーガス)
透過ガス:空気(21%酸素)
透過方向:外側から内側へ透過
結果は以下の表4に示す通りであった。
The measuring device and measurement conditions were as follows, and the top-sealed paper container itself was used as a measurement sample for measurement.
Measuring device: OX-TRAN2/21 (manufactured by MOCON)
Temperature and humidity: 23°C 50% RH air (outer test gas), 23°C dry nitrogen (inner carrier gas)
Permeated gas: Air (21% oxygen)
Transmission direction: from outside to inside The transmission results are as shown in Table 4 below.
・試験2.強度測定試験
I.測定試験の準備
実施例として、上述した実施例1~実施例3を準備した。
・
比較例として、上述した比較例1を準備した。 As a comparative example, Comparative Example 1 described above was prepared.
これらの実施例及び比較例を用いて、それぞれの円周方向強度(長手方向、短手方向)を測定した。 Using these Examples and Comparative Examples, the respective circumferential strengths (longitudinal direction, transverse direction) were measured.
測定装置として、株式会社島津製作所製材料試験機「オートグラフ」(登録商標)及びそのデータ処理ソフト「TRAPEZIUM」(登録商標)を用いた。 As a measuring device, a material testing machine "Autograph" (registered trademark) manufactured by Shimadzu Corporation and its data processing software "TRAPEZIUM" (registered trademark) were used.
測定試験は上記「TRAPEZIUM」(登録商標)の円周方向試験に準じたが、切替ストロークの数値を10mmから20mmへと変更している。
II.長手方向の測定試験
図6は図1で示した紙容器等を対象とした測定試験の様子を示した模式図である。
The measurement test was based on the circumferential direction test of "TRAPEZIUM" (registered trademark), but the value of the switching stroke was changed from 10 mm to 20 mm.
II. Longitudinal Direction Measurement Test FIG. 6 is a schematic diagram showing a measurement test performed on the paper container shown in FIG. 1.
図6を参照して、紙容器1を測定装置30により下端を固定しながら、図の矢印で示される方向から押圧し、その応力を測定装置30により測定した。
Referring to FIG. 6, the
当該測定試験を実施例及び比較例のそれぞれ3個ずつに対して行い、その3回の算術平均を計算し、測定試験の結果とした。 The measurement test was performed on three samples each of the examples and comparative examples, and the arithmetic mean of the three tests was calculated and used as the result of the measurement test.
図7は図6で示した測定試験の結果を示したグラフであって、(1)は長手方向のものであり、(2)は短手方向のものである。 FIG. 7 is a graph showing the results of the measurement test shown in FIG. 6, where (1) is the result in the longitudinal direction and (2) is the result in the transverse direction.
図7の(1)を参照して、実施例及び比較例の紙容器に対して長手方向に同じ試験力[N]が加えられたとき、実施例は比較例よりも変形量[mm]が低下することが分かった。又、実施例1~実施例3では、超音波加工時間が最も長い実施例3が最も変形量[mm]が低下することが分かった。
III.短手方向の測定試験
測定方法として、紙容器を90度傾けて設置したほかは上記の長手方向の測定試験に準じた。
Referring to (1) in FIG. 7, when the same test force [N] is applied to the paper containers of the example and comparative example in the longitudinal direction, the amount of deformation [mm] of the example is greater than that of the comparative example. It was found that it decreased. Further, among Examples 1 to 3, it was found that Example 3, in which the ultrasonic machining time was the longest, had the greatest reduction in the amount of deformation [mm].
III. Measurement test in the transverse direction The measurement method was the same as the measurement test in the longitudinal direction described above, except that the paper container was tilted at 90 degrees.
図7の(2)を参照して、実施例及び比較例の紙容器に対して短手方向に同じ試験力が加えられたとき、実施例は比較例よりも変形量が低下することが分かった。又、実施例1~実施例3では、超音波加工時間が最も長い実施例3が最も変形量[mm]が低下することが分かった。 Referring to (2) in FIG. 7, it was found that when the same test force was applied to the paper containers of the example and the comparative example in the transverse direction, the amount of deformation of the example was lower than that of the comparative example. Ta. Further, among Examples 1 to 3, it was found that Example 3, in which the ultrasonic machining time was the longest, had the greatest reduction in the amount of deformation [mm].
以上の測定試験の結果から、超音波加工された本発明の紙容器にあっては、紙容器の強度が向上していることが確認された。 From the results of the above measurement tests, it was confirmed that the strength of the ultrasonically processed paper container of the present invention is improved.
1…紙容器
2…底部
3…側壁部
4…フランジ部
5…縁巻部
6…シワ
10…板紙原紙
14…フランジ部対応部
21…罫線
28…平坦状部分
29…トップシール性を有する蓋材
S1…平坦状部分を有するシワの紙容器断面厚み
S2…平坦状部分を有さないシワの紙容器断面厚み
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
1...
Claims (11)
前記側壁部及び前記フランジ部にはプレス成形により形成される複数のシワを有し、
前記フランジ部の前記シワは、前記フランジ部の下面から上面へ折り込まれて形成され、
前記フランジ部の上面に現れる前記シワには、少なくとも一部に平坦状部分が形成される、紙容器。 It is formed only by press molding from a sheet of paperboard with a resin layer formed on at least the inner surface of the container, and has a bottom, a side wall connected to the bottom, an upper end of the side wall, and an outer surface. A paper container comprising a flange portion extending horizontally toward the side,
The side wall portion and the flange portion have a plurality of wrinkles formed by press molding,
The wrinkles of the flange portion are formed by folding from the lower surface to the upper surface of the flange portion,
A paper container, wherein the wrinkles appearing on the upper surface of the flange portion have a flat portion formed at least in part.
前記縁巻部の高さが最も高い部分が前記フランジ部の上面と同一高さ又は下方に位置する、請求項1記載の紙容器。 The outer peripheral edge of the flange portion is provided with an edge wrapping portion,
The paper container according to claim 1, wherein the highest portion of the hemline portion is located at the same height as or below the upper surface of the flange portion.
前記板紙原紙をプレス加工することによって、底部と、前記底部に接続される側壁部と、前記側壁部の上端に接続され、外方に水平方向に延びると共にその上面に下面から上面へ折り込みされて形成されたシワを有するフランジ部とを備える紙容器を形成するプレス工程と、
前記シワの少なくとも一部に平坦状部分を形成するシワ押圧工程とを備える、紙容器の製造方法。 a preparation process for preparing paperboard base paper;
By pressing the paperboard base paper, a bottom part, a side wall part connected to the bottom part, and a side wall part connected to the upper end of the side wall part, extending outward in the horizontal direction and folded into the top surface from the bottom surface to the top surface are formed. a pressing step of forming a paper container comprising a flange portion having wrinkles formed therein;
A method for manufacturing a paper container, comprising a wrinkle pressing step of forming a flat portion in at least a portion of the wrinkle.
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