JP4478269B2 - トレー状複合紙容器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は耐熱性、ガスバリヤー性、蓋材による密封性、剛性に優れたマイクロウエーブ殺菌可能なトレー状複合紙容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、耐熱性、ガスバリヤー性、蓋材による密封性、剛性に優れたマイクロウエーブ殺菌可能なトレー状容器としては、ポリプロピレン等の耐熱性の優れたプラスチックからなる成形容器が一般に使用されているが、ポリプロピレン等のプラスチックからなる容器の場合には、使用済み容器を廃棄する際の処理、減容化などが問題になるという欠点がある。
プラスチックからなる容器の廃棄時の問題を解消した容器としては、板紙とプラスチックフィルムからなる複合板紙素材をプレス成形して得られたトレー状容器、ないしは板紙からなるブランク板を折り曲げて成形された外容器の内面に熱可塑性樹脂シートを熱成形して作製された内容器を装着した構成のトレー状容器が知られている。
しかしながら、前者の板紙とプラスチックフィルムからなる板紙素材をプレス成形して得られたトレー状容器は、容器の角部のフランジに成形時の絞りしわが発生してフランジの上面が平滑にならず、フランジの上面に蓋材を熱接着する際に密封性が得られないという欠点がある。また、後者の板紙からなるブランク板にて成形された外容器の内面に熱可塑性樹脂シートを熱成形した内容器を装着した構成のトレー状容器は、容器に剛性がないため容器に熱接着した蓋材を剥離して開封する際に容器が変形してしまうという欠点があるとともに、ブランク板を折り曲げて成形された外容器の底部周縁の角部において熱可塑性樹脂シートが熱成形時に強く絞られて薄肉化するため、トレー状容器のガスバリヤー性が低下してしまうという欠点があった。また、フランジ部において継ぎ部もしくは重なり部ができてしまうため、蓋材をシールした場合に十分な密封性が得られないという欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は耐熱性、ガスバリヤー性、蓋材による密封性、剛性に優れマイクロウエーブ殺菌工程に適用できる板紙からなるトレー状複合紙容器を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
板紙層とプラスチック層とが積層された板紙素材を加熱された雌型と雄型からなる金型内に挿入し、底板と前記底板の外周縁に形成された側板と前記側板の上端に全周にわたって形成されたフランジとを備えたトレー形状にプレス成型して作製されており、前記フランジ部にプレス成型時に前記板紙素材が絞られて生じる絞りしわが形成されており、前記底板に前記板紙層と前記プラスチック層とを貫通する複数の細孔が形成された外容器と、熱可塑性樹脂シートを熱成型して作製された底板と側板とフランジとを有する内容器と、からなり、前記外容器の内側に前記内容器を挿入して、前記外容器の内面と前記内容器の外面とを接着してなるトレー状複合紙容器であって、前記板紙層が坪量２６０〜３７０ｇ／ｍ 2 の板紙からなり、前記プラスチック層がポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、紫外線硬化性樹脂のいずれかからなり、前記熱可塑性樹脂シートが厚さ２００〜３００μｍのシートで形成されており、前記外容器の前記絞りしわが前記内容器を形成する前記熱可塑性樹脂シートにより被覆され上端に全周にわたって上面が平滑で平坦なフランジを備えた構成とすることにより、熱可塑性樹脂シートからなる内容器のフランジ上面の平滑性がよいため蓋材を接着した際の密封性が優れ、板紙素材からなる外容器が剛性に優れるので、密封性、剛性に優れたトレー状複合紙容器とすることができる。
【０００５】
また、前記外容器が、前記板紙素材の前記プラスチック層が外面となるように成形された構成とすることにより、外面の耐水性および耐熱性の優れたトレー状複合紙容器とすることができる。
【０００６】
上記のトレー状複合紙容器において、前記外容器の前記底板のコーナーが滑らかな曲面形状とされ、前記板紙素材の前記板紙層の前記プラスチック層側に印刷層が設けられていることを特徴とするものである。
さらに、上記のトレー状複合紙容器において、内容器が外容器を成形型として熱可塑性樹脂シートを熱成形することにより作製された構成とすることにより、熱可塑性樹脂シートを熱成形して内容器を作製する工程にて、作製した内容器を外容器の内面に接着させて一体化できるので、製造工程を削減することが可能となる。
【０００７】
上記のトレー状複合紙容器において、熱可塑性樹脂シートが内面側から順にポリオレフィン層とエチレン−ビニルアルコール共重合体層とポリオレフィン層と熱接着性樹脂層が積層された構成とすることにより、ガスバリヤー性および耐熱性に優れた紙容器とすることができる。また、内容器の熱接着性樹脂層にて内容器と外容器を接着させて一体化することができる。また、上記のトレー状複合紙容器において、前記ポリオレフィン層がポリプロピレンからなる構成であることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を引用して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施形態を示す斜視図、図２は図１におけるＩ−Ｉ断面図、図３は実施形態の外容器を作製するためのブランク板を示す平面図、図４は図３におけるII−II断面図であって、２はフランジ、３は側板、４は底板、５，６は絞りしわ、７は細孔、2'はフランジ領域、3'は側板領域、4'は底板領域、5'，6'は押罫、11，13はポリプロピレン層、12はエチレン−ビニルアルコール共重合体層、14は熱接着性樹脂層、15は板紙層、16はプラスチック層、Ａは板紙素材、Ｂは熱可塑性樹脂シートをそれぞれ表す。
【０００９】
本発明の実施形態は図１、図２に示すとおりである。実施形態の形状は、角丸で４角形状の底板４とその外周端に形成された側板３と側板３の上端に全周にわたって形成された外端縁が下方に折り曲げられた平坦なフランジ２とを備え底板４の周縁の角部が丸みをもった形状とされた４角形状の紙容器である。実施形態の構成は、板紙素材Ａからなりプレス成形により成形された外容器の内面に、熱可塑性樹脂シートＢを外容器を成形型として熱成形された内容器が挿入されて接着され一体化されている。外容器は板紙素材Ａを使用してプレス成形により成形されたものであるため、容器の４隅の角部にはプレス成形時に板紙素材Ａが絞られて生じる絞りしわ５，６が複数本形成されている。また、外容器を成形型として熱可塑性樹脂シートＢを熱成形して内容器を作製するため底板４の周縁部に複数の細孔７が形成されている。実施形態では長方形状とされているが形状は任意であり、四角形状、多角形状、円形状、楕円形状等とすることができる。
【００１０】
実施形態の構成は、紙容器の内面側から順に、ポリプロピレン層11とエチレン−ビニルアルコール共重合体層12とポリプロピレン層13と熱接着性樹脂層14からなる熱可塑性樹脂シートＡを熱成形して作製された内容器の外面と、板紙層15とプラスチック層16からなる紙素材Ｂをプレス成形して作製される外容器の内面とが接着されて一体化されており、外容器には板紙層15とプラスチック層16を貫通する複数の細孔７が形成されている。４隅の角部の絞りしわ５，６は、外容器を形成する板紙層15とプラスチック層16からなる紙素材Ｂに発生しているものであり、外容器の内側に挿入されている熱可塑性樹脂シートＡからなる内容器には絞りしわ５，６は発生していない構成である。
【００１１】
実施形態のトレー状複合紙容器は下記の工程により製造される。
先ず、板紙層15とプラスチック層16からなる板紙素材Ｂを使用して外容器を作製するためのブランク板を作製する。ブランク板は、図３に示すように、角丸の長方形状であり、４箇所の角部における容器のフランジ形成領域2'および側板形成領域3'には、外周端から外周端を形成する円弧の中心に向って延びる複数の押罫5'および押罫6'が形成され、底板形成領域4'の周縁に複数の細孔７が形成された形状である。なお、細孔７は容器形状により位置、大きさなどを任意に設計することができる。形成する押罫5',6' 間の間隔を狭くするために、周端に近い領域には長い押罫5'と短い罫6'が交互に形成され、周端縁から遠い領域には長い押罫5'のみがそれぞれ形成されている。このように長さの異なる押罫5'と押罫6'を間隔を狭くして形成しておくことにより、プレス成形時における容器角部の絞り性がよくなるのでプレス成形された紙容器の角部の保形性を優れたものとすることができる。
【００１２】
ブランク板に形成する押罫5',6' の形状は、巾が０．５〜１．０ｍｍ、深さが５０〜２００μ、間隔は２〜５ｍｍとするのが好ましい。間隔が２ｍｍ以下では押罫を安定して入れることができず、５ｍｍ以上では押罫5',6' に沿って絞ることにより滑らかな形状に成形することができなくなる。押罫5',6' の長さは成形する容器の形状により異なるが、フランジ２の巾と側板３の高さの和と略同一長さとして、ブランク板の外周縁から外周縁を形成する円弧の中心に向くように形成される。
【００１３】
次いで、図３に示すブランク板を、プレス成形用の雌金型と雄金型を備えたプレス成形機を使用して、ブランク板のプラスチック層16が雌金型側にくるようにセットして、雌金型と雄金型にて熱プレスすることにより、周縁部の４箇所の角部の押罫5'，6'が形成された領域が絞られて絞りしわ５，６が発生した状態で成形され、フランジ形成領域2'によりフランジ２が形成され、側板形成領域3'により側板３が形成され、底板形成領域4'により底板４が形成されて、図１に示す形状からなる外容器が作製される。また、プレス成形により作製される外容器は、底部のコーナーが滑らかな曲面形状とされているため、電子レンジ加熱の際にも均一に加熱することができる。
【００１４】
プレス成型機の構成は、上側プレスヘッドと下側プレスヘッドを備え、上側プレスヘッドが上下に移動するようになっており、上側プレスヘッドには上ヒーター盤が取り付けられ上ヒーター盤に上金型枠および雌金型が取り付けられ、雌金型は１３０℃程度に加熱されている。下側プレスヘッドには下ヒーター盤が取り付けられ下ヒーター盤に下金型枠および雄金型が取り付けられている。雌金型は容器の底面、側面の外面およびフランジの下面に一致する形状とされており、雄金型は容器の底面、側面の内面およびフランジの上面に一致する形状とされている。プレス成型するには、上側プレスヘッドを上側に移動させた状態で、雄金型の上面にブランク板の板紙層がくるように載置して、上側プレスヘッドを下側に移動させて、雄金型と雌金型間で５〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力でプレスすることにより、ブランク板を順次物理的に滑らせながら絞り部にしわが形成された状態で金型どおりの容器形状に成形されるものである。
【００１５】
最後に、成形された外容器を真空成形用の型枠内に装着して、その上に熱可塑性樹脂シートを被覆して加熱し真空成形することにより、熱可塑性樹脂シートを真空成形用の型枠内に装着された外容器の内面に添うように真空成形されると同時に真空成形された熱可塑性樹脂シートからなる内容器を外容器の内面に密着させることができ、実施形態のトレー状複合紙容器を作製することができる。板紙素材からなる外容器の底板の周縁部に複数の細孔が形成されているので、内容器を真空成形用の型枠内に装着して型枠内を真空にすることにより、外容器の細孔から外容器と熱可塑性樹脂シート間の空気が排出されるので、熱可塑性樹脂シートを外容器の内面に密着させた状態で真空成形することができるものである。このようにして製造されたトレー状複合紙容器は、フランジ部において上面が平滑となり、蓋材をシールした場合の密閉性が優れたものとなる。また、外容器を真空成形型として熱可塑性樹脂シートを真空成形する際に、外容器の底板の周縁角部が丸みをもった形状とされており、底板の周縁角部において熱可塑性樹脂シートの絞り比率が大きくならず極端に薄肉化することがないので、内容器のガスバリヤー性が大きく低下することがない。
【００１６】
熱可塑性樹脂シートＡとしては、ポリオレフィン層／エチレン−ビニルアルコール共重合体層／ポリオレフィン層からなる多層構成の共押出シートが使用される。実施形態のように耐熱性を必要とする場合には、ポリオレフィン層としてポリプロピレンを使用したポリプロピレン層／エチレン−ビニルアルコール共重合体層／ポリプロピレン層からなる多層構成の共押出シートが使用される。上記の共押出シートに熱接着性樹脂層を設けるには、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体等の水性エマルジョンタイプ樹脂をグラビア印刷ないしはロールコーテイングにてポリオレフィン層面に塗布することにより形成される。ポリオレフィン層とエチレン−ビニルアルコール共重合体層間に接着樹脂層を設けてもよい。ポリオレフィン層を形成する樹脂としては、用途により低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中・高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ブロピレン共重合体等が使用できる。熱可塑性樹脂シートＡの厚さとしては２００〜３００μのものが適当である。
【００１７】
外容器を形成する板紙素材Ｂは板紙層15とプラスチック層16の積層体であり、板紙層15としては白ボール、マニラボール、カップ原紙、アイボリー紙、カード紙等の板紙が使用される。板紙の厚さとしては坪量が１５０〜４００ｇ／ｍ2 の範囲で選定するのが好ましく、雄雌金型を使用したプレス成形の適性及び成形された紙容器の剛性を考慮すると坪量が２６０〜３７０ｇ／ｍ2 のものを使用するのが好ましい。板紙の一方の面にはグラビア印刷等により印刷層が設けられ、印刷層の外面にプラスチック層16が積層される。プラスチック層16としては耐熱性の優れたポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、紫外線硬化性樹脂等が使用される。プラスチック層16として上記の耐熱性の優れた樹脂を使用することによりプレス成形適性をよくすることができるとともに、外容器の外面に耐水性を付与すにことができるものである。また、紙とプラスチック素材の重量比を、紙重量を５０％以上に設計すると紙容器として廃棄することができる。
【００１８】
本発明のトレー状複合紙容器は内容物を充填した後に開口部周縁のフランジ上面に蓋材を熱接着して密封されて包装体とされるものである。紙容器を密封する蓋材の構成としては、２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）／絵柄層／紙／金属ないしは金属酸化物蒸着ＰＥＴ／易剥離性樹脂層、金属酸化物蒸着ＰＥＴ／絵柄層／２軸延伸ナイロン（ＯＮ）／易剥離性樹脂層、ＰＥＴ／絵柄層／エチレン−ビニルアルコール共重合体層／ＯＮ／易剥離性樹脂層等である。蓋材も紙容器と同様のガスバリヤー性の優れたものが使用される。蓋材の内面に易剥離性樹脂層を使用することにより、紙容器の内面を構成するポリプロピレン等からなるポリオレフィン層とのイージーピール性が得られる。
【００１９】
【発明の効果】
板紙素材をプレス成型して作製されたフランジを有し底部に複数の細孔が形成された外容器の内側に、熱可塑性樹脂シートを熱成型して作製されたフランジを有する内容器を挿入して、外容器の内面と内容器の外面とを接着した構成とすることにより、熱可塑性樹脂シートからなる内容器のフランジ上面の平滑性がよいため蓋材を接着した際の密封性が優れ、板紙素材からなる外容器が剛性に優れるので、密封性、剛性に優れたトレー状複合紙容器とすることができる。
上記のトレー状複合紙容器において、内容器が外容器を成形型として熱可塑性樹脂シートを熱成形することにより作製された構成とすることにより、熱可塑性樹脂シートを熱成形して内容器を作製する工程にて、作製した内容器を外容器の内面に接着させて一体化できるので、製造工程を削減することが可能となる。
上記のトレー状複合紙容器において、熱可塑性樹脂シートが内面側から順にポリオレフィン層とエチレン−ビニルアルコール共重合体層とポリオレフィン層と熱接着性樹脂層が積層された構成とすることにより、ガスバリヤー性および耐熱性に優れた紙容器とすることができる。また、内容器の熱接着性樹脂層にて内容器と外容器を接着させて一体化することができる。
上記のトレー状複合紙容器において、板紙素材が板紙層とプラスチック層の積層体からなり、外容器が前記プラスチック層が外面となるように成形された構成とすることにより、外面の耐水性および耐熱性の優れたトレー状複合紙容器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す斜視図。
【図２】図１におけるＩ−Ｉ断面図。
【図３】実施形態の外容器を作製するためのブランク板を示す平面図。
【図４】図３におけるII−II断面図。
【符号の説明】
２ フランジ 11，13 ポリプロピレン層
３ 側板 12 エチレン−ビニルアルコール共重合体層
４ 底板 14 熱接着性樹脂層
５，６ 絞りしわ 15 板紙層
７ 細孔 16 プラスチック層
2' フランジ領域 Ａ 板紙素材
3' 側板領域 Ｂ 熱可塑性樹脂シート
4' 底板領域
5'，6' 押罫
【発明の属する技術分野】
本発明は耐熱性、ガスバリヤー性、蓋材による密封性、剛性に優れたマイクロウエーブ殺菌可能なトレー状複合紙容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、耐熱性、ガスバリヤー性、蓋材による密封性、剛性に優れたマイクロウエーブ殺菌可能なトレー状容器としては、ポリプロピレン等の耐熱性の優れたプラスチックからなる成形容器が一般に使用されているが、ポリプロピレン等のプラスチックからなる容器の場合には、使用済み容器を廃棄する際の処理、減容化などが問題になるという欠点がある。
プラスチックからなる容器の廃棄時の問題を解消した容器としては、板紙とプラスチックフィルムからなる複合板紙素材をプレス成形して得られたトレー状容器、ないしは板紙からなるブランク板を折り曲げて成形された外容器の内面に熱可塑性樹脂シートを熱成形して作製された内容器を装着した構成のトレー状容器が知られている。
しかしながら、前者の板紙とプラスチックフィルムからなる板紙素材をプレス成形して得られたトレー状容器は、容器の角部のフランジに成形時の絞りしわが発生してフランジの上面が平滑にならず、フランジの上面に蓋材を熱接着する際に密封性が得られないという欠点がある。また、後者の板紙からなるブランク板にて成形された外容器の内面に熱可塑性樹脂シートを熱成形した内容器を装着した構成のトレー状容器は、容器に剛性がないため容器に熱接着した蓋材を剥離して開封する際に容器が変形してしまうという欠点があるとともに、ブランク板を折り曲げて成形された外容器の底部周縁の角部において熱可塑性樹脂シートが熱成形時に強く絞られて薄肉化するため、トレー状容器のガスバリヤー性が低下してしまうという欠点があった。また、フランジ部において継ぎ部もしくは重なり部ができてしまうため、蓋材をシールした場合に十分な密封性が得られないという欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は耐熱性、ガスバリヤー性、蓋材による密封性、剛性に優れマイクロウエーブ殺菌工程に適用できる板紙からなるトレー状複合紙容器を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
板紙層とプラスチック層とが積層された板紙素材を加熱された雌型と雄型からなる金型内に挿入し、底板と前記底板の外周縁に形成された側板と前記側板の上端に全周にわたって形成されたフランジとを備えたトレー形状にプレス成型して作製されており、前記フランジ部にプレス成型時に前記板紙素材が絞られて生じる絞りしわが形成されており、前記底板に前記板紙層と前記プラスチック層とを貫通する複数の細孔が形成された外容器と、熱可塑性樹脂シートを熱成型して作製された底板と側板とフランジとを有する内容器と、からなり、前記外容器の内側に前記内容器を挿入して、前記外容器の内面と前記内容器の外面とを接着してなるトレー状複合紙容器であって、前記板紙層が坪量２６０〜３７０ｇ／ｍ 2 の板紙からなり、前記プラスチック層がポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、紫外線硬化性樹脂のいずれかからなり、前記熱可塑性樹脂シートが厚さ２００〜３００μｍのシートで形成されており、前記外容器の前記絞りしわが前記内容器を形成する前記熱可塑性樹脂シートにより被覆され上端に全周にわたって上面が平滑で平坦なフランジを備えた構成とすることにより、熱可塑性樹脂シートからなる内容器のフランジ上面の平滑性がよいため蓋材を接着した際の密封性が優れ、板紙素材からなる外容器が剛性に優れるので、密封性、剛性に優れたトレー状複合紙容器とすることができる。
【０００５】
また、前記外容器が、前記板紙素材の前記プラスチック層が外面となるように成形された構成とすることにより、外面の耐水性および耐熱性の優れたトレー状複合紙容器とすることができる。
【０００６】
上記のトレー状複合紙容器において、前記外容器の前記底板のコーナーが滑らかな曲面形状とされ、前記板紙素材の前記板紙層の前記プラスチック層側に印刷層が設けられていることを特徴とするものである。
さらに、上記のトレー状複合紙容器において、内容器が外容器を成形型として熱可塑性樹脂シートを熱成形することにより作製された構成とすることにより、熱可塑性樹脂シートを熱成形して内容器を作製する工程にて、作製した内容器を外容器の内面に接着させて一体化できるので、製造工程を削減することが可能となる。
【０００７】
上記のトレー状複合紙容器において、熱可塑性樹脂シートが内面側から順にポリオレフィン層とエチレン−ビニルアルコール共重合体層とポリオレフィン層と熱接着性樹脂層が積層された構成とすることにより、ガスバリヤー性および耐熱性に優れた紙容器とすることができる。また、内容器の熱接着性樹脂層にて内容器と外容器を接着させて一体化することができる。また、上記のトレー状複合紙容器において、前記ポリオレフィン層がポリプロピレンからなる構成であることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を引用して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施形態を示す斜視図、図２は図１におけるＩ−Ｉ断面図、図３は実施形態の外容器を作製するためのブランク板を示す平面図、図４は図３におけるII−II断面図であって、２はフランジ、３は側板、４は底板、５，６は絞りしわ、７は細孔、2'はフランジ領域、3'は側板領域、4'は底板領域、5'，6'は押罫、11，13はポリプロピレン層、12はエチレン−ビニルアルコール共重合体層、14は熱接着性樹脂層、15は板紙層、16はプラスチック層、Ａは板紙素材、Ｂは熱可塑性樹脂シートをそれぞれ表す。
【０００９】
本発明の実施形態は図１、図２に示すとおりである。実施形態の形状は、角丸で４角形状の底板４とその外周端に形成された側板３と側板３の上端に全周にわたって形成された外端縁が下方に折り曲げられた平坦なフランジ２とを備え底板４の周縁の角部が丸みをもった形状とされた４角形状の紙容器である。実施形態の構成は、板紙素材Ａからなりプレス成形により成形された外容器の内面に、熱可塑性樹脂シートＢを外容器を成形型として熱成形された内容器が挿入されて接着され一体化されている。外容器は板紙素材Ａを使用してプレス成形により成形されたものであるため、容器の４隅の角部にはプレス成形時に板紙素材Ａが絞られて生じる絞りしわ５，６が複数本形成されている。また、外容器を成形型として熱可塑性樹脂シートＢを熱成形して内容器を作製するため底板４の周縁部に複数の細孔７が形成されている。実施形態では長方形状とされているが形状は任意であり、四角形状、多角形状、円形状、楕円形状等とすることができる。
【００１０】
実施形態の構成は、紙容器の内面側から順に、ポリプロピレン層11とエチレン−ビニルアルコール共重合体層12とポリプロピレン層13と熱接着性樹脂層14からなる熱可塑性樹脂シートＡを熱成形して作製された内容器の外面と、板紙層15とプラスチック層16からなる紙素材Ｂをプレス成形して作製される外容器の内面とが接着されて一体化されており、外容器には板紙層15とプラスチック層16を貫通する複数の細孔７が形成されている。４隅の角部の絞りしわ５，６は、外容器を形成する板紙層15とプラスチック層16からなる紙素材Ｂに発生しているものであり、外容器の内側に挿入されている熱可塑性樹脂シートＡからなる内容器には絞りしわ５，６は発生していない構成である。
【００１１】
実施形態のトレー状複合紙容器は下記の工程により製造される。
先ず、板紙層15とプラスチック層16からなる板紙素材Ｂを使用して外容器を作製するためのブランク板を作製する。ブランク板は、図３に示すように、角丸の長方形状であり、４箇所の角部における容器のフランジ形成領域2'および側板形成領域3'には、外周端から外周端を形成する円弧の中心に向って延びる複数の押罫5'および押罫6'が形成され、底板形成領域4'の周縁に複数の細孔７が形成された形状である。なお、細孔７は容器形状により位置、大きさなどを任意に設計することができる。形成する押罫5',6' 間の間隔を狭くするために、周端に近い領域には長い押罫5'と短い罫6'が交互に形成され、周端縁から遠い領域には長い押罫5'のみがそれぞれ形成されている。このように長さの異なる押罫5'と押罫6'を間隔を狭くして形成しておくことにより、プレス成形時における容器角部の絞り性がよくなるのでプレス成形された紙容器の角部の保形性を優れたものとすることができる。
【００１２】
ブランク板に形成する押罫5',6' の形状は、巾が０．５〜１．０ｍｍ、深さが５０〜２００μ、間隔は２〜５ｍｍとするのが好ましい。間隔が２ｍｍ以下では押罫を安定して入れることができず、５ｍｍ以上では押罫5',6' に沿って絞ることにより滑らかな形状に成形することができなくなる。押罫5',6' の長さは成形する容器の形状により異なるが、フランジ２の巾と側板３の高さの和と略同一長さとして、ブランク板の外周縁から外周縁を形成する円弧の中心に向くように形成される。
【００１３】
次いで、図３に示すブランク板を、プレス成形用の雌金型と雄金型を備えたプレス成形機を使用して、ブランク板のプラスチック層16が雌金型側にくるようにセットして、雌金型と雄金型にて熱プレスすることにより、周縁部の４箇所の角部の押罫5'，6'が形成された領域が絞られて絞りしわ５，６が発生した状態で成形され、フランジ形成領域2'によりフランジ２が形成され、側板形成領域3'により側板３が形成され、底板形成領域4'により底板４が形成されて、図１に示す形状からなる外容器が作製される。また、プレス成形により作製される外容器は、底部のコーナーが滑らかな曲面形状とされているため、電子レンジ加熱の際にも均一に加熱することができる。
【００１４】
プレス成型機の構成は、上側プレスヘッドと下側プレスヘッドを備え、上側プレスヘッドが上下に移動するようになっており、上側プレスヘッドには上ヒーター盤が取り付けられ上ヒーター盤に上金型枠および雌金型が取り付けられ、雌金型は１３０℃程度に加熱されている。下側プレスヘッドには下ヒーター盤が取り付けられ下ヒーター盤に下金型枠および雄金型が取り付けられている。雌金型は容器の底面、側面の外面およびフランジの下面に一致する形状とされており、雄金型は容器の底面、側面の内面およびフランジの上面に一致する形状とされている。プレス成型するには、上側プレスヘッドを上側に移動させた状態で、雄金型の上面にブランク板の板紙層がくるように載置して、上側プレスヘッドを下側に移動させて、雄金型と雌金型間で５〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力でプレスすることにより、ブランク板を順次物理的に滑らせながら絞り部にしわが形成された状態で金型どおりの容器形状に成形されるものである。
【００１５】
最後に、成形された外容器を真空成形用の型枠内に装着して、その上に熱可塑性樹脂シートを被覆して加熱し真空成形することにより、熱可塑性樹脂シートを真空成形用の型枠内に装着された外容器の内面に添うように真空成形されると同時に真空成形された熱可塑性樹脂シートからなる内容器を外容器の内面に密着させることができ、実施形態のトレー状複合紙容器を作製することができる。板紙素材からなる外容器の底板の周縁部に複数の細孔が形成されているので、内容器を真空成形用の型枠内に装着して型枠内を真空にすることにより、外容器の細孔から外容器と熱可塑性樹脂シート間の空気が排出されるので、熱可塑性樹脂シートを外容器の内面に密着させた状態で真空成形することができるものである。このようにして製造されたトレー状複合紙容器は、フランジ部において上面が平滑となり、蓋材をシールした場合の密閉性が優れたものとなる。また、外容器を真空成形型として熱可塑性樹脂シートを真空成形する際に、外容器の底板の周縁角部が丸みをもった形状とされており、底板の周縁角部において熱可塑性樹脂シートの絞り比率が大きくならず極端に薄肉化することがないので、内容器のガスバリヤー性が大きく低下することがない。
【００１６】
熱可塑性樹脂シートＡとしては、ポリオレフィン層／エチレン−ビニルアルコール共重合体層／ポリオレフィン層からなる多層構成の共押出シートが使用される。実施形態のように耐熱性を必要とする場合には、ポリオレフィン層としてポリプロピレンを使用したポリプロピレン層／エチレン−ビニルアルコール共重合体層／ポリプロピレン層からなる多層構成の共押出シートが使用される。上記の共押出シートに熱接着性樹脂層を設けるには、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体等の水性エマルジョンタイプ樹脂をグラビア印刷ないしはロールコーテイングにてポリオレフィン層面に塗布することにより形成される。ポリオレフィン層とエチレン−ビニルアルコール共重合体層間に接着樹脂層を設けてもよい。ポリオレフィン層を形成する樹脂としては、用途により低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中・高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ブロピレン共重合体等が使用できる。熱可塑性樹脂シートＡの厚さとしては２００〜３００μのものが適当である。
【００１７】
外容器を形成する板紙素材Ｂは板紙層15とプラスチック層16の積層体であり、板紙層15としては白ボール、マニラボール、カップ原紙、アイボリー紙、カード紙等の板紙が使用される。板紙の厚さとしては坪量が１５０〜４００ｇ／ｍ2 の範囲で選定するのが好ましく、雄雌金型を使用したプレス成形の適性及び成形された紙容器の剛性を考慮すると坪量が２６０〜３７０ｇ／ｍ2 のものを使用するのが好ましい。板紙の一方の面にはグラビア印刷等により印刷層が設けられ、印刷層の外面にプラスチック層16が積層される。プラスチック層16としては耐熱性の優れたポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、紫外線硬化性樹脂等が使用される。プラスチック層16として上記の耐熱性の優れた樹脂を使用することによりプレス成形適性をよくすることができるとともに、外容器の外面に耐水性を付与すにことができるものである。また、紙とプラスチック素材の重量比を、紙重量を５０％以上に設計すると紙容器として廃棄することができる。
【００１８】
本発明のトレー状複合紙容器は内容物を充填した後に開口部周縁のフランジ上面に蓋材を熱接着して密封されて包装体とされるものである。紙容器を密封する蓋材の構成としては、２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）／絵柄層／紙／金属ないしは金属酸化物蒸着ＰＥＴ／易剥離性樹脂層、金属酸化物蒸着ＰＥＴ／絵柄層／２軸延伸ナイロン（ＯＮ）／易剥離性樹脂層、ＰＥＴ／絵柄層／エチレン−ビニルアルコール共重合体層／ＯＮ／易剥離性樹脂層等である。蓋材も紙容器と同様のガスバリヤー性の優れたものが使用される。蓋材の内面に易剥離性樹脂層を使用することにより、紙容器の内面を構成するポリプロピレン等からなるポリオレフィン層とのイージーピール性が得られる。
【００１９】
【発明の効果】
板紙素材をプレス成型して作製されたフランジを有し底部に複数の細孔が形成された外容器の内側に、熱可塑性樹脂シートを熱成型して作製されたフランジを有する内容器を挿入して、外容器の内面と内容器の外面とを接着した構成とすることにより、熱可塑性樹脂シートからなる内容器のフランジ上面の平滑性がよいため蓋材を接着した際の密封性が優れ、板紙素材からなる外容器が剛性に優れるので、密封性、剛性に優れたトレー状複合紙容器とすることができる。
上記のトレー状複合紙容器において、内容器が外容器を成形型として熱可塑性樹脂シートを熱成形することにより作製された構成とすることにより、熱可塑性樹脂シートを熱成形して内容器を作製する工程にて、作製した内容器を外容器の内面に接着させて一体化できるので、製造工程を削減することが可能となる。
上記のトレー状複合紙容器において、熱可塑性樹脂シートが内面側から順にポリオレフィン層とエチレン−ビニルアルコール共重合体層とポリオレフィン層と熱接着性樹脂層が積層された構成とすることにより、ガスバリヤー性および耐熱性に優れた紙容器とすることができる。また、内容器の熱接着性樹脂層にて内容器と外容器を接着させて一体化することができる。
上記のトレー状複合紙容器において、板紙素材が板紙層とプラスチック層の積層体からなり、外容器が前記プラスチック層が外面となるように成形された構成とすることにより、外面の耐水性および耐熱性の優れたトレー状複合紙容器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す斜視図。
【図２】図１におけるＩ−Ｉ断面図。
【図３】実施形態の外容器を作製するためのブランク板を示す平面図。
【図４】図３におけるII−II断面図。
【符号の説明】
２ フランジ 11，13 ポリプロピレン層
３ 側板 12 エチレン−ビニルアルコール共重合体層
４ 底板 14 熱接着性樹脂層
５，６ 絞りしわ 15 板紙層
７ 細孔 16 プラスチック層
2' フランジ領域 Ａ 板紙素材
3' 側板領域 Ｂ 熱可塑性樹脂シート
4' 底板領域
5'，6' 押罫
Claims (5)
- 板紙層とプラスチック層とが積層された板紙素材を加熱された雌型と雄型からなる金型内に挿入し、底板と前記底板の外周縁に形成された側板と前記側板の上端に全周にわたって形成されたフランジとを備えたトレー形状にプレス成型して作製されており、前記フランジ部にプレス成型時に前記板紙素材が絞られて生じる絞りしわが形成されており、前記底板に前記板紙層と前記プラスチック層とを貫通する複数の細孔が形成された外容器と、熱可塑性樹脂シートを熱成型して作製された底板と側板とフランジとを有する内容器と、からなり、前記外容器の内側に前記内容器を装着して、前記外容器の内面と前記内容器の外面とを接着してなるトレー状複合紙容器であって、前記板紙層が坪量２６０〜３７０ｇ／ｍ 2 の板紙からなり、前記プラスチック層がポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、紫外線硬化性樹脂のいずれかからなり、前記熱可塑性樹脂シートが厚さ２００〜３００μｍのシートで形成されており、前記外容器の前記絞りしわが前記内容器を形成する前記熱可塑性樹脂シートにより被覆され上端に全周にわたって上面が平滑で平坦なフランジを備え、前記外容器が、前記板紙素材の前記プラスチック層が外面となるように成形された構成からなることを特徴とするトレー状複合紙容器。
- 前記外容器の前記底板のコーナーが滑らかな曲面形状とされ、前記板紙素材の前記板紙層の前記プラスチック層側に印刷層が設けられていることを特徴とする請求項１記載のトレー状複合紙容器。
- 前記内容器が前記外容器を成形型として前記熱可塑性樹脂シートを熱成形することにより作製されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載のトレー状複合紙容器。
- 前記熱可塑性樹脂シートが内面側から順にポリオレフィン層とエチレン−ビニルアルコール共重合体層とポリオレフィン層と熱接着性樹脂層が積層された構成からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトレー状複合紙容器。
- 前記ポリオレフィン層がポリプロピレンからなる構成であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のトレー状複合紙容器。
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