JP6137097B2 - 包装容器の解体方法 - Google Patents

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本発明は、紙製包装容器の解体方法に関するものである。
紙製の基材層と、熱可塑性樹脂によるシーラント層との間にアルミ箔、アルミ蒸着フィルム、又は無機酸化物蒸着フィルムなどのバリア性のある層を積層した、特許文献1に記載されたようなシート材を箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてシールすることにより形成される包装容器が知られている。
このような包装容器にはさまざまな形態があるが、その1つとして、ゲーブルトップ型(切妻屋根型)の屋根板にポリエチレン等を材質とした注出口栓を設けて、内容液の注出を可能にした包装容器が知られている。このような、包装容器の場合、廃棄に際して、分別収集のために、紙製のシート材からなる容器本体と、注出口栓とを分離するために、トップシール部を開口して、ハサミ等で注出口栓の周りを切断して注出口栓を包装容器から分離することがある。また、注出口栓を有さない包装容器であっても、廃棄に際して、ゴミの減容を目的として、容器本体を解体することが行われている。
特許文献2には、紙基材シートの両端部を互いに重ね合わせてシールされる容器本体のサイドシールに剥離可能なプルタブを設けて、プルタブが、易剥離性のテープ状フィルムによる剥離層を介して剥離可能に設けられている液体包装用紙容器が開示されている。この液体包装用紙容器によれば、プルタブを引っ張ることによってサイドシール部を剥離して、あるいは側面板に設けたプルタブを引っ張ることによって側面板を切り破って、それをきっかけとして液体包装用紙容器本体を容易に解体することができる。
特開2003−335362号公報 特許第3843510号公報
しかしながら、上述の液体包装用紙容器では、易剥離性のテープ状フィルムが必要であり、また、胴部貼り合わせ部のシールが、易剥離性のテープ状フィルムのため不安定になるおそれがある。
本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、簡単な構造で安定的に解体ができる包装容器の解体方法を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するための本発明の一局面は、シート材を箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてシールすることにより形成される包装容器の解体方法であって、包装容器の胴部を押し潰して、前記胴部の幅方向に全周にわたって形成された線状の脆弱部を平面視において重ねる工程と、押し潰された包装容器を、前記脆弱部に沿って折曲げて少なくとも部分的に破断する工程と、包装容器の一部分を、脆弱部に沿った破断箇所において、他の部分から分離する工程とを含む、包装容器の解体方法である。
本発明によれば、簡単な構造で安定的に解体ができる包装容器の解体方法を提供することができる。
本発明の第1の実施形態に係る包装容器の斜視図 本発明の第1の実施形態に係る包装容器のブランク 本発明の第1の実施形態に係るシート材の一例の断面図 本発明の第1の実施形態に係るシート材の他の例の断面図 本発明の第1の実施形態に係る包装容器の解体方法 本発明の第2の実施形態に係る包装容器のブランク 本発明の第2の実施形態に係る包装容器の解体方法
(第1の実施形態)
図1に、本発明の第1の実施形態に係る包装容器1の斜視図を示す。包装容器1は、ブランクを箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてシールすることにより形成される。包装容器1は、頂部101と、胴部102と、底部103とを含み、頂部101は、2つの屋根板106により構成され、一方の屋根板106には、包装容器1内の内容液を注出するスパウトと、スパウトを閉塞するキャップとを含む注出口栓104を備える。胴部の全周にわたって、包装容器1を押し潰した際に平面視において重なる位置に線状の脆弱部105が形成される。
図2に、包装容器1の素材となるブランク10を示す。包装容器1は、頂部101を構成する屋根板106と、胴部102を構成する側面板107と、底部103を構成する底面板108とを含む。ブランク10は一端部にシール部109を有する。ブランク10を図2の一点鎖線にしたがって折曲げ、もう一方の端部にシール部109をシールすることでブランク10が箱型に形成される。屋根板106の1つには、スパウトを挿入して固定する口栓孔110が形成される。一例として側面板107の頂部101と接する箇所の付近には、胴部102の幅方向となる方向(図2の紙面左右方向)に、線状の脆弱部105が形成される。
図3Aおよび図3Bに、ブランク10に用いられるシート材2の積層構造の各例を模式的に表す断面図を示す。シート材2は、包装容器1の外方から内方に向かって順に、印刷層28/熱可塑性樹脂層21/紙基材層22/接着樹脂層23/バリア層24/接着層25/シーラント層26を有する。図3Aに示す例と図3Bに示す例との差異は、後述する。
シート材2の脆弱部105は、図3Aおよび図3Bに示すように、少なくとも紙基材層22及びバリア層24に所定深さで形成された溝状の傷加工部27a、27bにより構成される。このとき、バリア層24の傷加工部27bは、紙基材層22の傷加工部27aに重なる位置に形成される。この時、傷加工部はバリア層24を貫通しない深さで設けることが望ましいが、一部狭い範囲で貫通したとしてもバリア性に影響はない為、一部バリア層を貫通していても問題ない。また、傷加工部27aは、少なくとも紙基材層22に形成されていればよく、図3Aおよび図3Bに示すように、紙基材層22とともに、紙基材層22の外方に積層された熱可塑性樹脂層21及び印刷層28に形成されてもよい。
傷加工部27aは、紙基材層22が包装容器1の強度を確保できる範囲の深さで形成することができる。傷加工部27aの形成方法には、刃型を用いた半抜き加工や全抜き加工などがある。全抜き加工により形成した場合には、包装容器1の強度確保のため、ミシン目状に形成することができる。傷加工部27bは、バリア層を貼り合せた後であればレーザー光による加工により形成することができるが、バリア層を貼り合わせる前に形成する場合には刃型による半抜き加工、全抜き加工を用いることができる。バリア層を貼り合わせる前に傷加工部27bを設ける場合であってもレーザー加工により形成しても良い。
熱可塑性樹脂層21は、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)や直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)等を用いて、押出しラミネーション等により紙基材層22上に層形成することができる。
熱可塑性樹脂層21の外方には、印刷層28を設けて絵柄や商品情報を表示してもよい。印刷層28は、周知のインキを用いてグラビア印刷やオフセット印刷等の方法により形成さることができる。熱可塑性樹脂層21にコロナ処理等の易接着処理を行って、印刷層28との密着性を高めることができる。
紙基材層22には、ミルクカートン原紙等の板紙を用いることができる。坪量及び密度は、容器の容量やデザインにより適宜選択可能であるが、坪量が200g/m以上500g/m以下、密度が0.6g/cm以上1.1g/cm以下の範囲が好適である。
接着樹脂層23は、紙基材層22とバリア層24とを接着する機能を有するポリオレフィン系樹脂からなる層である。具体的には、高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)、中密度ポリエチレン樹脂(MDPE)、LDPE、LLDPE、エチレン・メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン・アクリル酸共重合体(EAA)、アイオノマー、ポリプロピレン(PP)等を用いることができる。通常、10μm以上60μm以下の厚みで用いられる。10μm未満の厚みでは、十分な強度が得られないためである。接着強度を高めるために、紙基材層22やバリア層24の表面に、コロナ処理、オゾン処理、アンカーコート等を行ってもよい。
バリア層24は、アルミニウム等の金属、シリカ、アルミナ等を蒸着した蒸着層24bと基材フィルム24aとを含む蒸着フィルム、又はアルミニウム等の金属箔24cを基材フィルム24aにドライラミネートした積層フィルムを用いることができる。図3Aに示す例では、バリア層24は、蒸着フィルムであり、基材フィルム24a、および、その包装容器1の内方側となる面に設けられた蒸着層24bで構成される。図3Bに示す例では、バリア層24は、積層フィルムであり、基材フィルム24a、および、その包装容器1の外方側となる面に設けられた金属箔24cで構成される。蒸着フィルムの場合、蒸着層の厚みは、5nm以上100nm以下が好ましい。積層フィルムの場合、金属箔の厚みは、5μm以上15μm以下が好ましい。また、積層フィルムを用い、傷加工部27bをレーザー光の照射によって形成する場合は、図3Bに示すように、金属箔24cが基材フィルム24aへのレーザー光の照射を遮らないように、バリア層24は、金属箔24cが接着樹脂層23に面するように積層される。また、バリア層24として、ポリエチレンテレフタレートフィルムにバリアコーティングを施したバリアコーティングポリエチレンテレフタレートフィルムや、EVOHなどのバリア材料からなるバリア性フィルムを用いることができる。
基材フィルム24aには、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン、ポリプロピレン(PP)等の樹脂フィルムを用いることができる。特に、PETの2軸延伸フィルムは、蒸着加工時や貼り合せ加工時に、伸縮が少ないので好適である。厚みは、6μm以上25μm以下のものを用いることができるが、レーザー光の熱による収縮を防ぐために12μm以上であることが好ましい。
接着層25には、ドライラミネート用接着剤やノンソルベントラミネート用接着剤を用いてもよいし、押出し加工によりポリオレフィン系樹脂により接着してもよい。厚みは、5μm以上20μm以下の範囲が好適である。乾燥塗布量は、0.5g/m以上7.0g/m以下の範囲が好適である。
シーラント層26には、HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE等が使用できる。また、一部ポリブテンを含む層があってもよい。上述の材質の中でも、特に、LLDPEが好適であり、密度が0.925以下、メルトインデックス(MI)が4以上であることが好ましい。シーラント層26の厚みは、30μm以上100μm以下が好ましく、Tダイ法やインフレーション法で製膜された無延伸フィルムが好ましく用いられる。
図4には、本発明の第1の実施形態に係る、包装容器1の解体方法を示す。以下では、図4に基づき、本実施形態の各工程について説明する。
(押し潰し工程)
図4の(a)に、包装容器1を押し潰する工程を示す。本工程において、包装容器1の使用者は、包装容器1の胴部102を構成する側面板107であって対向する2面を互いに接する方向に押し込むことで、胴部102を押し潰す。押し潰される側面板107は、屋根板106の下方に延びる側面板107であり、これと直角に接する2つの側面板107は、この際に、包装容器1の内部方向に折り畳まれる。
図4の(a)の右側に、押し潰された包装容器1を示す。このように、包装容器1を押し潰すことによって、胴部102の全周にわたって形成された脆弱部105は、平面視において重なる位置に並ぶ。
(折曲げ・破断工程)
図4の(b)に、包装容器1を脆弱部105に沿って折曲げて破断する工程を示す。本工程において、使用者は、押し潰された包装容器1を脆弱部105に沿って、図4の(b)に示すように折曲げる。
使用者は、さらに、包装容器1を脆弱部105に沿って、図4の(b)の右側に示すように、初めとは反対の方向に折曲げてもよい。なお、包装容器1の折曲げ方向は、後述する分離工程が容易になる程度に十分な破断が生じるのであれば、一方向のみであっても良い。このように折曲げを1回あるいは2回以上行うことにより、包装容器1を脆弱部105に沿って少なくとも部分的に破断することができる。
(分離工程)
図4の(c)に、脆弱部105が破断された包装容器1の一部分を、破断箇所において他の部分から分離する工程を示す。本工程において、使用者は、図4の(c)に示すように、脆弱部105に沿って破断箇所を引き裂くようにして、頂部101と胴部102とを分離する。折曲げ・破断工程において、脆弱部105の少なくとも一部は、破断しているため、使用者は、僅かな力で脆弱部105を引き裂くことができる。分離された、包装容器1は、図4の(c)の右側に示すように、頂部101と胴部102とが別々の状態になり解体される。
(第2の実施形態)
図5には、本発明の第2の実施形態に係る包装容器3のブランク11を示す。なお、以下の説明では、包装容器1と同一又は対応する構成要素については、同一の参照符号を付して説明は適宜省略する。
包装容器3は、脆弱部が3箇所形成される。第1脆弱部105aは、包装容器1に形成された脆弱部105と同じ箇所に形成される。第2脆弱部105bは、胴部102の高さ方向にわたって線状に、上端を第1脆弱部105aに、下端を次に説明する第3脆弱部105cに接して形成される。第3脆弱部105cは、底部103の周縁に沿って線状に形成される。なお、シート材の積層構造は、包装容器1と同じであるため、説明は省略する。
第1脆弱部105a及び第3脆弱部105cは、包装容器1と同様に、紙基材層22及びバリア層24に所定深さで形成された傷加工部27a、27bにより構成される。第2脆弱部105bは、第1脆弱部105aと接する上端から、僅かの長さ(例えば、2mm程度)のみを、第1脆弱部105a及び第3脆弱部105cと同様に紙基材層22及びバリア層24に所定深さで傷加工部27a、27bを形成した、切断開始部111とする。そして、残りの第3脆弱部105cに至るまでの部分は、紙基材層22のみに傷加工部27aを形成する。なお、傷加工部27a、27bの形成方法は、包装容器1と同じであるため、説明は省略する。
図6には、本発明の第2の実施形態に係る、包装容器3の解体方法の一部を示す。以下では、図6に基づき、本実施形態の各工程について説明する。
(押し潰し工程〜折曲げ・破断工程〜分離工程)
本工程において、使用者は、包装容器3を第1の実施形態に係る解体方法と同様の工程で、頂部101と胴部102とに分離する。本工程は、第1の実施形態と同じであるため、説明は省略する。
(胴部切断工程)
図6の(a)に、包装容器3の胴部102を切断する工程を示す。本工程において、使用者は、第2脆弱部105bに沿って胴部102を切断する。第2脆弱部105bの上端には、紙基材層22およびバリア層24の両方に傷加工が施された切断開始部111が形成されているため、使用者は、容易に胴部102の切断を開始することができ、その後の切断のきっかけとすることができる。また、第2脆弱部105bの切断開始部111を除く部分のバリア層24には傷加工部27bを形成しないことで、胴部102の強度低下を防ぐことができる。
(底部分離工程)
図6の(b)に、包装容器3の底部103を分離する工程を示す。本工程において、使用者は、底部103の周縁に沿って形成された線状の第3脆弱部105cを引き裂いて、底部103と胴部102とを分離する。この結果、包装容器3の胴部102及び底部103は、それぞれ図6の(b)の右側に示すように分離される。さらに、胴部102は、胴部切断工程で高さ方向に切断されているため、本工程によって、展開された状態となる。
以上の各実施形態では、注出口栓を備えたゲーブルトップ型の包装容器を用いたが、シート材を箱型に折曲げた包装容器であれば、ブリックス型の包装容器にも、注出口栓を設けない包装容器にも適用可能である。
以上説明したように、本発明によれば、従来の包装容器に脆弱部を追加することで、簡単な構造で安定的に解体ができる包装容器の解体方法を提供することができる。
以上の各実施形態において、脆弱部の設け方は、内容物を適切に包装できれば、上述した方法に限られない。紙基材層に対しては、例えば全切れまたは全切れミシン目、もしくは、包装容器外方から半切れまたは半切れミシン目のいずれであってもよく、紙基材層のみに設けてもよく、熱可塑性樹脂層や印刷層を貫通して設けてもよい。また、バリア層に対しては、シーラント層を貫通しない限り、どのように設けてもよく、全切れでも半切れでもよい。また、バリア層を貫通して他の中間層に達してもよい。またこれらの脆弱部は近接した複数の線状に形成されてもよい。
実施例1〜4及び比較例1〜3に係る包装容器を作成して、本発明に係る包装容器の解体方法について評価を行った。
(実施例1)
シート材は、包装容器の外方から内方に向かって順に、印刷層/LDPE(18μm)/紙基材層(400g/m)/EMAA(30μm)/バリア層(アルミナ蒸着+PET基材フィルム、12μm)/LLDPE(60μm)とした。このシート材を用いて、図2に示すブランク10と同じ箇所に脆弱部を形成した容量2000mlの包装容器を作成した。
LDPE及び紙基材層には、図3Aに示すように刃型加工により、深さが紙基材層の厚みの4分の3である1本の半抜き傷加工部を形成した。また、バリア層には、レーザー光による加工により1本の全抜き傷加工部を形成した。レーザー光は、炭酸ガスレーザー装置(キーエンス社製、ML−Z9510)を用いて、照射出力70%、スキャンスピード2500mm/秒の条件にて照射を行った。
上述の加工を行ったブランクの各部を貼付け、成型した後、注出口栓を装着して包装容器を作成した。
一旦内容液を注入して漏れ等が生じないことを確認した後、内容液を注出したうえで、第1の実施形態に係る解体方法により、包装容器を解体した。
(実施例2)
シート材は、包装容器の外方から内方に向かって順に、印刷層/LDPE(18μm)/紙基材層(400g/m)/EMAA(30μm)/アルミ箔(7μm)/2軸延伸PETフィルム(12μm)/LLDPE(60μm)とした。このシート材を用いて、図5に示すブランク11と同じ箇所に脆弱部を形成した容量900mlの包装容器を作成した。
紙基材層のみに刃型加工により、1本の全抜きの傷加工部を形成した。傷加工部は、ミシン目状に形成され、10mmの全抜き部と、1mmのつなぎ部(未加工部)とが繰り返して形成される。バリア層には、レーザー光による加工により1本の全抜き傷加工部を形成した。レーザー光は、炭酸ガスレーザー装置(キーエンス社製、ML−Z9510)を用いて、照射出力70%、スキャンスピード2500mm/秒の条件にて照射を行った。本傷加工部も、ミシン目状に形成され、8mmの半抜き部と、1mmのつなぎ部とが繰り返して形成される。
実施例1と同じ方法で包装容器を作成した。
一旦内容液を注入して漏れ等が生じないことを確認した後、内容液を注出したうえで、第2の実施形態に係る解体方法により、包装容器を解体した。
(実施例3)
シート材は、包装容器の外方から内方に向かって順に、印刷層/LDPE(18μm)/紙基材層(400g/m)/EMAA(30μm)/バリア層(アルミ蒸着+PET基材フィルム、12μm)/LLDPE(60μm)とした。このシート材を用いて、図5に示すブランク11と同じ箇所に脆弱部を形成した容量1800mlの包装容器を作成した。
印刷層、LDPE及び紙基材層には、刃型加工により、深さが印刷層、LDPE及び紙基材層全体の厚みの3分の2である1本の半抜きの傷加工部を形成した。傷加工部は、ミシン目状に形成され、10mmの半抜き部と、1mmのつなぎ部とが繰り返して形成される。バリア層には、レーザー光による加工により1本の全抜き傷加工部を形成した。レーザー光は、炭酸ガスレーザー装置(キーエンス社製、ML−Z9510)を用いて、照射出力70%、スキャンスピード2000mm/秒の条件にて照射を行った。本傷加工部も、ミシン目状に形成され、8mmの半抜き部と、1mmのつなぎ部とが繰り返して形成される。
実施例1と同じ方法で包装容器を作成した。
実施例2と同じ方法で包装容器を解体した。
(比較例1)
実施例1と同一のシート材を用いて、脆弱部の形成されていない実施例1と同一形状の包装容器を作成し、実施例1と同じ方法で解体を行った。
(比較例2)
実施例2と同一のシート材を用いて、脆弱部の形成されていない実施例2と同一形状の包装容器を作成し、実施例1と同じ方法で解体を行った。
(比較例3)
実施例3と同一のシート材を用いて、脆弱部の形成されていない実施例3と同一形状の包装容器を作成し、実施例1と同じ方法で解体を行った。
(比較例4)
実施例1と同一のシート材を用いて、脆弱部を15mm間隔の2本の傷加工部により形成した。これを用いて、実施例1と同一形状の包装容器を作成した。包装容器のシート材貼り合せ箇所から、2本の傷加工部により挟まれた箇所を切取ることにより解体を行った。
以上の実施例及び比較例に係る包装容器の解体の容易性及び酸素バリア性に関して比較を行った。酸素バリア性は、気温20℃、湿度60%RHで測定した。結果を、表1に示す。表1において、「○」は、容易に解体できることを、「×」は、解体できないことを、「△」は、解体はできるが容易ではないことを表す。
Figure 0006137097
実施例1〜3に係る包装容器を用いた場合は、いずれも容易に解体が可能であった。一方で、比較例1〜3に係る包装容器を用いた場合は、解体をすることができなかった。また、比較例4に係る包装容器を用いた場合は、シート材の貼り合せ箇所で、2本の傷加工部により挟まれた箇所を切取ることが困難な場合や、紙基材層間で剥離が生じて分離できない場合があり、容易に解体することはできなかった。また、脆弱部の有無により、酸素バリア性に問題がないことが確認できた。
以上の比較結果から、本発明に係る解体方法により、酸素バリア性に問題を生じることなく、解体の容易性を向上できることが確認できた。
本発明は、液体等を収容する紙製包装容器に適用可能である。
1、3 包装容器
101 頂部
102 胴部
103 底部
104 注出口栓
105 脆弱部
105a 第1脆弱部
105b 第2脆弱部
105c 第3脆弱部
106 屋根板
107 側面板
108 底面板
109 シール部
110 口栓孔
111 切断開始部
2 シート材
21 熱可塑性樹脂層
22 紙基材層
23 接着樹脂層
24 バリア層
24a 基材フィルム
24b 蒸着層
24c 金属箔
25 接着層
26 シーラント層
27a、27b 傷加工部
28 印刷層
10、11 ブランク

Claims (7)

  1. シート材を箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてシールすることにより形成される包装容器の解体方法であって、
    前記包装容器の胴部を押し潰して、前記胴部の幅方向に全周にわたって形成された線状の脆弱部を平面視において重ねる工程と、
    押し潰された前記包装容器を、前記脆弱部に沿って折曲げて少なくとも部分的に破断する工程と、
    前記包装容器の一部分を、前記脆弱部に沿った破断箇所において、他の部分から分離する工程とを含む、
    包装容器の解体方法。
  2. 前記シート材は、前記包装容器の外方から内方に向かって順に、少なくとも熱可塑性樹脂層/紙基材層/バリア層/シーラント層を有し、
    前記脆弱部は、少なくとも前記紙基材層に設けられた傷加工部と、前記バリア層の前記紙基材層に設けられた傷加工部に重なる位置に設けられた傷加工部とにより構成される、請求項1に記載の解体方法。
  3. 前記紙基材層に設けられた傷加工部は、刃型を用いた半抜き加工又は全抜き加工により形成され、
    前記バリア層に設けられた傷加工部は、レーザー光加工又は刃型を用いた半抜き加工、全抜き加工により形成される、請求項に記載の解体方法。
  4. 前記バリア層は、基材フィルムに金属層を蒸着した蒸着フィルム、無機酸化物を蒸着した透明蒸着フィルム、基材フィルムに金属箔を積層した積層フィルム、又は基材フィルムにバリアコーティングを施したコーティングフィルムである、請求項またはに記載の解体方法。
  5. 前記基材フィルムは、ポリエチレンテレフタレートの延伸フィルムである、請求項に記載の解体方法。
  6. 前記分離する工程の後、前記包装容器の底部を含むほうの部分を、前記胴部の高さ方向にわたって形成された線状の脆弱部に沿って切断する工程をさらに含む、請求項1〜のいずれかに記載の解体方法。
  7. 前記切断する工程の後、前記包装容器の底部の周縁に沿って形成された線状の脆弱部に沿って、前記底部と前記胴部とを切断して分離する工程をさらに含む、請求項に記載の解体方法。
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