JP4128125B2

JP4128125B2 - 紙容器

Info

Publication number: JP4128125B2
Application number: JP2003335650A
Authority: JP
Inventors: 淳弘大塚; 尚浩吉良; 良仁松田; 井上　　徹; 尚浩西澤; 典一濱田; 正人福岡
Original assignee: House Foods Corp; Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: House Foods Corp; Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: JP2005096840A

Description

本発明は、アルミニウム箔等のガスバリアー層を層構成中に用いた密封性に優れた紙容器に関し、さらに詳しくは、環境温度の変化で紙容器内部が減圧状態になり、紙容器の胴部に凹みが生じる現象を防止することができる内容物の保存性に優れた紙容器に関する。

従来、遮光性あるいは酸素や水蒸気ガスバリアー性等に優れた密封性紙容器にスナック食品等を収容したカップ入り食品が広く市販されている。この理由としては、カップ入り食品は容器が保形性を有しており、袋入り食品に比べて内容物が外力により損傷することがなく、商品陳列棚に立てた状態で陳列することができるために場所を取ることがなく、また、見栄えもよくて訴求効果があり、さらに取扱いが容易であるなどのためである。

しかしながら、この種の密封性に優れた紙容器にスナック食品等が収容されたカップ入り食品は、スナック食品等が充填される環境温度に比べて流通段階等の環境温度が低い場合に、紙容器が余りに密封性に優れるために紙容器内が減圧された状態となり、表面積の大きいカップの胴部に凹みが発生して商品の外観を損なうという問題があり、この解決が要望されていた。

なお、以上述べた従来の紙容器の先行技術文献は多岐にわたっているが、出願人は、本発明の特徴に直接関連した内容が開示されている先行技術文献を現段階では認識していないため、本明細書では、先行技術文献情報の記載は行っていない。

そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、環境温度が変化してもカップの胴部に凹みを生じることがない紙容器を提供することにある。

本発明者等は、上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の紙容器は、略扇形状の胴材の一方の端部を外方に折返して接着剤で接着した折返し接着部に他方の端部を重ね合わせて接合して胴部を形成し、該胴部の下端部に底材を接合すると共に上端部を外方にカールして口縁部を形成した容器本体の前記口縁部を蓋材で密封した胴材、底材、蓋材から構成される紙容器において、少なくとも前記胴材が紙層、ガスバリアー層、熱接着性樹脂層を順に積層した積層シートからなり、前記胴材の折返し接着部に内面となる前記熱接着性樹脂層から前記接着剤より内側の前記紙層を少なくとも貫通する透湿度が１．０ｇ／ｍ^２・２４ｈｒ以下の通気手段を設けたことを特徴とするものである。

また、請求項２記載の本発明は、請求項１記載の紙容器において、前記通気手段が前記胴材の折返し接着部の内面となる前記熱接着性樹脂層から外面となる前記熱接着性樹脂層を貫通して設けられていることを特徴とするものである。

上記請求項１、２のいずれかに記載の構成とすることにより、環境温度が変化しても外気が紙層を通って通気手段から紙容器内部に流入するために胴部に凹みを生じることがなく、また、通気手段が外部に至っていないために異物や塵埃が侵入することがない。さらに、外部環境、特に湿気の影響を受けることなく一定期間内容物を保護することができる。また、内容物が油分を含む食品の場合に、油分が通気手段から染み出したとしても、染み出した箇所が折返し接着部であるために商品の外観を損なうことがない。なお、上記透湿度はＪＩＳＺ０２０８に準じて測定した数値である。

また、請求項３記載の本発明は、請求項２記載の紙容器において、前記通気手段が前記胴材の折返し接着部の端部に設けた奥行きが０．１〜２．０ｍｍの切込であることを特徴とするものである。このように構成することにより、機械的に加工することができるために、安定した切込の形成が容易である。なお、切込が０．１ｍｍ未満では、たとえば、油分等で切込が塞がれて通気性がなくなり胴部に凹みを生じる虞があり、２．０ｍｍ超では、たとえば、水分（湿気）等が浸透し、内容物の風味、食感を損なう虞がある。

また、請求項４記載の本発明は、請求項１、２のいずれかに記載の紙容器において、前記通気手段（通気口）が０．０５〜０．４ｍｍφの通気孔であることを特徴とするものである。このように構成することにより、機械的に加工することができるために、安定した孔の形成が容易である。なお、孔が０．０５ｍｍφ未満では、たとえば、油分等で孔が塞がれて通気性がなくなり胴部に凹みを生じる虞があり、０．４ｍｍφ超では、たとえば、水分（湿気）等が浸透し、内容物の風味、食感を損なう虞がある。

本発明によれば、略扇形状の胴材の一方の端部を外方に折返して接着剤で接着した折返し接着部に他方の端部を重ね合わせて接合して胴部を形成し、該胴部の下端部に底材を接合すると共に上端部を外方にカールして口縁部を形成した容器本体の前記口縁部を蓋材で密封した胴材、底材、蓋材から構成される紙容器において、少なくとも前記胴材が紙層、ガスバリアー層、熱接着性樹脂層を順に積層した積層シートからなり、前記胴材の折返し接着部に内面となる前記熱接着性樹脂層から前記接着剤より内側の前記紙層を少なくとも貫通する透湿度が１．０ｇ／ｍ^２・２４ｈｒ以下の通気手段を、好ましくは胴材の紙容器とした際の上部となる領域に設けた紙容器とすることにより、環境温度が変化してもカップの胴部に凹みを生じることがなく、商品の外観を損なうことがない密封性に優れた紙容器を提供することができる。

上記の本発明について、図面等を用いて以下に詳述する。図１は本発明にかかる紙容器の一実施例を示す斜視図、図２は図１に示す紙容器に用いる（ａ）は胴材の展開図，（ｂ）は底材の展開図、図３は図１のＸ−Ｘ線断面図、図４は図１のＹ−Ｙ線断面図、図５は胴材の折返し接着部に設ける通気手段の設け方を説明する第１実施形態を示す図、図６は胴材の折返し接着部に設ける通気手段の設け方を説明する第２実施形態を示す図、図７は胴材の折返し接着部に設ける通気手段の設け方を説明する第３実施形態を示す図であり、図中の１は紙容器、２は容器本体、２０は胴部、２１は口縁部、３０は底部、２０１は胴材、３０１は底材、４０１は蓋材、２０１１は熱接着性樹脂層、２０１２はアルミニウム箔、２０１３は紙層、Ｓは折返し接着部、Ｔ１，Ｔ２は通気孔、Ｋは切込、αは切込深さをそれぞれ示す。

図１は本発明にかかる紙容器の一実施例を示す斜視図、図２は図１に示す紙容器に用いる（ａ）は胴材の展開図，（ｂ）は底材の展開図、図３は図１のＸ−Ｘ線断面図、図４は図１のＹ−Ｙ線断面図であって、紙容器１は略扇形状の胴材２０１の一方の端部（図２上、右側の端部）を一点鎖線で示す位置Ｐで外方（後述する紙層側）に折返し、折返した端部を前記胴材２０１に接着剤で接着（図３上、×印で表示）して折返し接着部Ｓとなすと共に該折返し接着部Ｓに他方の端部（図２上、左側の端部）を重ね合わせて接合（図３上、×印で表示）して胴部２０を形成し、該胴部２０の下端部内面に略円形状の底材３０１を外周縁部を下向きに起立させて前記外周縁部の内面を接合（図４上、×印で表示）すると共に前記外周縁部を覆うように前記胴部２０の下端縁部を内方に折り曲げて前記底材３０１の外周縁部の外面に接合（図４上、×印で表示）して底部３０を形成し、前記胴部２０の上端部を外方にカールして口縁部２１を形成した容器本体２の前記口縁部２１を周縁に摘まみ部を有する前記口縁部２１と略同じ外形の蓋材４０１で熱接着して密封したものである。なお、接合の意味は、前記胴材２０１、前記底材３０１、前記蓋材４０１の層構成について後述するが、各材を構成する熱接着性樹脂層で熱接着することである。

前記紙容器１の代表的な構成を例示するならば、前記胴材２０１、前記底材３０１、前記蓋材４０１は、紙層の坪量や熱接着性樹脂層の樹脂種が異なるものの、いずれも紙層、ガスバリアー層、熱接着性樹脂層を順に積層した積層シートから構成される。なお、以下の説明においては、ガスバリアー層をアルミニウム箔に置き換えて説明する。具体的に各材の層構成を例示するならば、前記胴材２０１としてはカップ原紙２５０〜２９０ｇ/ｍ^２／低密度ポリエチレン１５μｍ／アルミニウム箔７μｍ／低密度ポリエチレン４０μｍを挙げることができ、前記底材３０１としてはカップ原紙１６０〜２２０ｇ/ｍ^２／低密度ポリエチレン１５μｍ／アルミニウム箔７μｍ／低密度ポリエチレン４０μｍを挙げることができ、また、前記蓋材４０１としては片アート紙７９．１ｇ/ｍ^２／低密度ポリエチレン１５μｍ／アルミニウム箔７μｍ／低密度ポリエチレン２０μｍ／ホットメルト接着剤２０ｇ/ｍ^２を挙げることができるが、これに限定されるものではなく、要するに紙層、アルミニウム箔に代表されるようなガスバリアー層、熱接着性樹脂層を順に積層した積層シートから構成されるものは本発明にすべて含まれるものである。また、前記底材３０１、特に前記蓋材４０１は、上記した構成に限るものではなく、前記胴材２０１からなる前記胴部２０と熱接着することにより密封した紙容器１となる構成であればよいものである。

図５は胴材の折返し接着部に設ける通気手段の設け方を説明する第１実施形態を示す図、図６は胴材の折返し接着部に設ける通気手段の設け方を説明する第２実施形態を示す図、図７は胴材の折返し接着部に設ける通気手段の設け方を説明する第３実施形態を示す図である。

図５は図３に対応する第１実施形態を説明する図であって、胴部２０の折返し接着部Ｓを図解的に示す拡大断面図である。胴材２０１は少なくとも熱接着性樹脂層２０１１、アルミニウム箔２０１２、紙層２０１３を順に積層した構成からなり、前記胴材２０１の一方の端部〔図２（ａ）上、右側の端部〕の図２（ａ）に示した符号Ｒで示す領域（破線で示した領域）の図２（ａ）の符号Ｐで示す一点鎖線の位置より前記胴材２０１の他方の端部〔図２（ａ）上、左側の端部〕側に内面となる前記熱接着性樹脂層２０１１から前記紙層２０１３を貫通する通気孔Ｔを設け、前記胴材２０１の一方の端部〔図２（ａ）上、右側の端部〕の図２（ａ）に示した符号Ｒで示す領域（破線で示した領域）の前記紙層２０１３を厚み方向に約半分程度削り取り、図２（ａ）の一点鎖線で示す位置Ｐで前記紙層２０１３側に折返して、折返した端部を接着剤Ａで接着して折返し接着部Ｓとなすと共に該折返し接着部Ｓの外面に前記胴材２０１の他方の端部〔図２（ａ）上、左側の端部〕を重ね合わせて前記熱接着性樹脂層２０１１同士を接合〔図５上、×印で表示〕したものである。前記通気孔Ｔ１の形成方法としては、胴材２０１を作製する際の打抜工程で打抜型に先端が鋭利な針状部材を取付けて、胴材２０１を型抜きすると同時に通気孔Ｔ１を設けるのが最も効率的である。

図６は図３に対応する第２実施形態を説明する図であって、胴部２０の折返し接着部Ｓを図解的に示す拡大断面図である。胴材２０１は少なくとも熱接着性樹脂層２０１１、アルミニウム箔２０１２、紙層２０１３を順に積層した構成からなり、前記胴材２０１の一方の端部〔図２（ａ）上、右側の端部〕の図２（ａ）に示した符号Ｒで示す領域（破線で示した領域）の前記紙層２０１３を厚み方向に約半分程度削り取り、図２（ａ）の一点鎖線で示す位置Ｐで前記紙層２０１３側に折返して、折返した端部を接着剤Ａで接着して折返し接着部Ｓとなし、該折返し接着部Ｓの内面となる前記熱接着性樹脂層２０１１から外面となる前記熱接着性樹脂層２０１１まで貫通する通気孔Ｔ２を設け、前記折返し接着部Ｓの外面に前記胴材２０１の他方の端部〔図２（ａ）上、左側の端部〕を重ね合わせて前記熱接着性樹脂層２０１１同士を接合〔図６上、×印で表示〕したものである。前記通気孔Ｔ２の形成方法としては、前記折返し接着部Ｓを形成した胴材２０１をカップ状に成型されるまでのカップ成型ラインに、先端が鋭利な針状部材を取付けた装置を設けて、この装置で通気孔Ｔ２を形成するのが効率的である。

図７は第３実施形態を説明する図であって、胴材の折返し接着部Ｓの要部を図解的に示す拡大平面図である。胴材２０１は少なくとも熱接着性樹脂層２０１１、アルミニウム箔２０１２、紙層２０１３を順に積層した構成からなり、前記胴材２０１の一方の端部〔図２（ａ）上、右側の端部〕の図２（ａ）に示した符号Ｒで示す領域（破線で示した領域）の前記紙層２０１３を厚み方向に約半分程度削り取り、図２（ａ）の一点鎖線で示す位置Ｐで前記紙層２０１３側に折返して、折返した端部を接着剤Ａで接着して折返し接着部Ｓとなし、該折返し接着部Ｓの端部に切込Ｋを設けたものである。前記切込Ｋは、図５において、前記折返し接着部Ｓの前記熱接着性樹脂層２０１１と前記アルミニウム箔２０１２とを切断してその一部が削り取った前記紙層２０１３に達するように切り込まれている。そして、上記のように切込Ｋが端部に形成された前記折返し接着部Ｓの外面〔図７上、紙面の表出面〕側に前記胴材２０１の他方の端部〔図７上、図示せず〕を重ね合わせて前記熱接着性樹脂層２０１１同士を接合することにより胴部２０（図１参照）となる。前記切込Ｋの形成方法としては、カップ成型ラインの前記折返し接着部Ｓを形成した胴材２０１を給紙する給紙部に鋭利な刃を取付けて、前記給紙部から前記胴材２０１が給紙されると同時に切込Ｋを設けるのが最も効率的である。なお、本明細書でいうところの前記切込Ｋの奥行きとは、前記折返し接着部Ｓの外端縁からの切込深さα〔図７参照〕である。

次に、上記の本発明を完成させるために行った試験について説明する。まず、試験に供する試験体（内容積が４２０ｃｍ^３のカップ状紙容器）を下記する胴材と底材とを用いてカップ成形機にて１４種類作製した。
〔胴材〕カップ原紙２６５ｇ/ｍ^２／低密度ポリエチレン１５μｍ／アルミニウム箔７μｍ／低密度ポリエチレン４０μｍ。
〔底材〕カップ原紙２２０ｇ/ｍ^２／低密度ポリエチレン１５μｍ／アルミニウム箔７μｍ／低密度ポリエチレン４０μｍ。
〔蓋材〕片アート紙７９．１ｇ/ｍ^２／低密度ポリエチレン１５μｍ／アルミニウム箔７μｍ／低密度ポリエチレン２０μｍ／ホットメルト接着剤２０ｇ/ｍ^２。

〔試験体１〕
折返し接着部に通気手段（通気口）を設けない胴材を用いた。

〔試験体２〕
折返し接着部に０．０５ｍｍφの図５に示す通気孔を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体３〕
折返し接着部に０．１ｍｍφの図５に示す通気孔を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体４〕
折返し接着部に０．３ｍｍφの図５に示す通気孔を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体５〕
折返し接着部に０．４ｍｍφの図５に示す通気孔を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体６〕
折返し接着部に０．５ｍｍφの図５に示す通気孔を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体７〕
折返し接着部に０．９ｍｍφの図５に示す通気孔を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体８〕
折返し接着部に１．０ｍｍφの図５に示す通気孔を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体９〕
折返し接着部の端部に奥行き０．１ｍｍの図７に示す切込を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体１０〕
折返し接着部の端部に奥行き０．２５ｍｍの図７に示す切込を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体１１〕
折返し接着部の端部に奥行き１．０ｍｍの図７に示す切込を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体１２〕
折返し接着部の端部に奥行き２．０ｍｍの図７に示す切込を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体１３〕
折返し接着部の端部に奥行き２．５ｍｍの図７に示す切込を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体１４〕
折返し接着部の端部に奥行き４．０ｍｍの図７に示す切込を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体１５〕
折返し接着部の端部に奥行き６．０ｍｍの図７に示す切込を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体１６〕
折返し接着部に０．４ｍｍφの図６に示す通気孔を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体１７〕
折返し接着部に０．５ｍｍφの図６に示す通気孔を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体１８〕
折返し接着部に０．９ｍｍφの図６に示す通気孔を１個設けた胴材を用いた。

〔試験体１９〕
折返し接着部に１．０ｍｍφの図６に示す通気孔を１個設けた胴材を用いた。

上記１９種類の試験体（カップ状紙容器本体）を用いて、胴部の凹み評価、透湿度、内容物の食味・食感を下記評価試験で評価し、その結果を表１に纏めて示した。

（１）透湿度試験：シリカゲル２０ｇを入れた不織布袋を各試験体内に入れて上記蓋材で密封し、４０℃・９０％ＲＨの環境下に１０日間保管した後にシリカゲルを取出してシリカゲルの重量を測定し、その重量変化量から１日当たりの重量変化量を求めることにより紙容器の透湿度を測定した。測定値は各試験体とも１０個の最小値、最大値と平均値とで示した。単位はｍｇ／ｄａｙ・紙容器である。このようにして求めた透湿度ｘ（ｍｇ／ｄａｙ・紙容器）を以下の換算式を用いて、ｇ／ｍ^２・ｄａｙに換算した値ｙを示した。なお、紙容器の表面積（蓋材を含む）は０．０３１６９ｍ^２である。
〔換算式：ｙ＝ｘ÷０．０３１６９÷１０００〕
（２）食味・食感試験：スナック食品４５ｇを各試験体内に入れて上記蓋材で密封し、４０℃・９０％ＲＨの環境下に３ヶ月保管後に開封して、食味・食感を官能で評価した。評価基準としては食味・食感が落ちているものを不良として×印で示し、良好なものを○印で示した。また、良好な中でも特に良好なものを◎印で示した。
（３）胴部の凹み試験：２５℃の環境下で各試験体を上記蓋材で密封し、−２０℃環境下に１時間放置し、カップ状紙容器の凹みの有無を評価した。評価は各試験体とも１０個中の凹みが発生した個数を表示した。
（４）水漏れ試験：水４２０ｍｌを各試験体内に入れて上記蓋材で密封し、常温下で６時間放置し、通気孔ないし切込からの水漏れの有無を評価した。評価は各試験体とも１０個中の水漏れが発生した個数を表示した。
（５）通気孔ないし切込閉塞試験：２５℃の環境下で各試験体の通気孔ないし切込に内面からサラダ油を塗布して後に、上記蓋材で密封し、−２０℃環境下に１時間保管し、カップ状紙容器の凹みの有無を評価した。評価は各試験体とも１０個中の凹みが発生した個数を表示した。

表１からも明らかなように、胴部の凹みに対しては、０．１ｍｍ以上の切込深さ、ないし、０．０５ｍｍφ以上の大きさの通気孔を設けた試験体が良好であり、食味・食感の関係では、２．０ｍｍ以下の切込深さ、ないし、０．４ｍｍφ以下の大きさの通気孔を設けた試験体が良好であり、その中でも、通気孔等閉塞試験においては、０．２５ｍｍ以上の切込深さ、ないし、０．１ｍｍφ以上の大きさの通気孔を設けた試験体が良好であり、さらには、１．０ｍｍ以下の切込深さ、ないし、０．３ｍｍφ以下の大きさの通気孔を設けた試験体が水漏れ試験においても極めて良好な結果を示すものであった。以上の結果から、カップ状紙容器１個当たりの透湿度が１．０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下となる、０．１〜２．０ｍｍの切込深さ、ないし、０．０５〜０．４ｍｍφの大きさの通気孔を設けた試験体が胴部の凹みにおいても、食味・食感においても良好な結果を示し、０．２５〜２．０ｍｍの切込深さ、ないし、０．１〜０．４ｍｍφの大きさの通気孔を設けた試験体とすることにより通気孔等閉塞試験においても良好な結果を示すので、油分等で切込や通気孔が塞がれて通気性がなくなり胴部に凹みを生じる虞がなくなり、さらには、０．２５〜１．０ｍｍの切込深さ、ないし、０．１〜０．３ｍｍφの大きさの通気孔を設けた試験体とすることにより、水漏れ試験においても良好な結果を示した。

なお、今までの説明においては、ガスバリアー層をアルミニウム箔として説明してきたが、本発明のガスバリアー層はこれに限るものではなく、たとえば、２軸延伸ポリエステルフィルム、２軸延伸ナイロンフィルム等の基材フィルムにアルミニウム、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機物の蒸着層を形成したものも好適に使用することができる。

本発明にかかる紙容器の一実施例を示す斜視図である。図１に示す紙容器に用いる（ａ）は胴材の展開図，（ｂ）は底材の展開図である。図１のＸ−Ｘ線断面図である。図１のＹ−Ｙ線断面図である。胴材の折返し接着部に設ける通気手段の設け方を説明する第１実施形態を示す図である。胴材の折返し接着部に設ける通気手段の設け方を説明する第２施形態を示す図である。胴材の折返し接着部に設ける通気手段の設け方を説明する第３実施形態を示す図である。

符号の説明

１紙容器
２容器本体
２０胴部
２１口縁部
３０底部
２０１胴材
３０１底材
４０１蓋材
２０１１熱接着性樹脂層
２０１２アルミニウム箔
２０１３紙層
Ｓ折返し接着部
Ｔ１，Ｔ２通気孔
Ｋ切込
α 切込深さ

Claims

略扇形状の胴材の一方の端部を外方に折返して接着剤で接着した折返し接着部に他方の端部を重ね合わせて接合して胴部を形成し、該胴部の下端部に底材を接合すると共に上端部を外方にカールして口縁部を形成した容器本体の前記口縁部を蓋材で密封した胴材、底材、蓋材から構成される紙容器において、少なくとも前記胴材が紙層、ガスバリアー層、熱接着性樹脂層を順に積層した積層シートからなり、前記胴材の折返し接着部に内面となる前記熱接着性樹脂層から前記接着剤より内側の前記紙層を少なくとも貫通する透湿度が１．０ｇ／ｍ^２・２４ｈｒ以下の通気手段を設けたことを特徴とする紙容器。
前記通気手段が前記胴材の折返し接着部の内面となる前記熱接着性樹脂層から外面となる前記熱接着性樹脂層を貫通して設けられていることを特徴とする請求項１記載の紙容器。
前記通気手段が前記胴材の折返し接着部の端部に設けた奥行きが０．１〜２．０ｍｍの切込であることを特徴とする請求項２記載の紙容器。
前記通気手段が０．０５〜０．４ｍｍφの通気孔であることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の紙容器。