JP6311413B2 - 液体用紙容器 - Google Patents
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Description
特に紙容器の場合、機械で自動生産し、機械充填されるので、出来上がった紙容器に後から開封したりした場合、それが明確に判断できる仕組みがあれば、安全性が担保できると考えられる。
シュリンクフィルムはその簡便な作業性から多用されているが、大き目のシュリンク用フィルムをかぶせ、シュリンクフィルム全体を加熱し、シュリンクフィルムを収縮させて、容器に密着させる方法が採られている。
しかし、シュリンクフィルムによって容器を覆う方法は、簡便ではあるが、それだけでは確実に安全性を得ることは出来ないので、シュリンクフィルムで包装した容器の確認検査をする必要がある。
物品を検査する検査方法であって、
紫外線発光蛍光インクで検査用パターンが付されたシュリンクフィルムによって包装された物品に紫外線を照射し、紫外線の照射によって発光する検査用パターンを読み取ることによって、シュリンクフィルムによる物品の包装が正常になされているか否かを判定する工程を含み、
前記物品を包装しているシュリンクフィルムは、帯状シュリンクフィルムを前記物品に被せて前記帯状シュリンクフィルムの2つの端部のそれぞれの内側の領域である2つの側部を重ね合わせて接合した後に加熱されることによって収縮しており、前記検査用パターンは、前記端部に沿って延びる線状パターンを含む、
ことを特徴とする検査方法を提案している。
また、その製造方法として、
包装された物品の製造方法であって、
紫外線発光蛍光インクで検査用パターンが付されたシュリンクフィルムによって物品を包装する工程と、
包装された物品に紫外線を照射し、紫外線の照射によって発光する検査用パターンを読み取ることによって、シュリンクフィルムによる物品の包装が正常になされているか否かを判定する工程とを含み、
前記物品を包装しているシュリンクフィルムは、帯状シュリンクフィルムを前記物品に被せて前記帯状シュリンクフィルムの2つの端部のそれぞれの内側の領域である2つの側部を重ね合わせて接合した後に加熱されることによって収縮しており、前記検査用パターンは、前記端部に沿って延びる線状パターンを含む、
ことを特徴とする製造方法を提案している。
用パターンと、シュリンクフィルムの接合と、加熱によるフィルムの収縮による位置や収縮のばらつきとがあいまって、必ずしも安定した検査結果が出にくい問題があった。
一般に、容器周囲のシュリンクフィルムを切り裂かれる場合には、判断が明確に付き易い。しかし、針のようなもの、特に注射針のようなものを突き刺してシュリンクフィルムを通して穴を開け、内容物を汚損された場合には、シュリンクフィルムの部分的な破損が全体に行き渡らず、この破損や汚損を発見することが困難である。しかし、最近の汚損事件のパターンを分析すると、この突き刺しによる汚損が増大しており、突き刺しに対する検査を簡単・迅速に判別することが必要になってきている。
しかし、容器全体を覆うシュリンクフィルム4は、膨らみには追随するが、凹みには追随しない。そのため、容器の密封時に凹みが発生する平坦な側面11における上側は密封時に凹みが発生する平坦な側面11の凹み表面とシュリンクフィルム4との間に密封時隙間110が生ずる。
図5−1の断面図は、内容物5の液体を液体用紙容器1に充填し、キャップ2を閉めた状態である。
この時、内容物の重量は液体のため、圧力となって容器の下側内面の全周囲に掛かる。そのため、剛性が大きくない紙容器にあっては、容器の下側は基材の紙の可とう性の範囲内でわずかに伸びて広がる。特に表裏の合成樹脂のクリープの影響もあり、時間が経過するに従って徐々に広がってくる。
しかし、液体用紙容器は充填後、キャップ2を閉めているので、内部の内容物5と、その上部にあるヘッドスペースの空気の体積の変化はなく、密封時液面51はほとんど下がらない。
その為、液体用紙容器の下側部分が内容物の圧力で広がった分、容器の上側は陰圧が働き収縮しようとする。
しかし、シュリンクフィルム4には陰圧が掛かるわけではないので、容器全体を覆うシュリンクフィルム4は、凹みに追随しない。そのため、容器の密封時に凹みが発生する平坦な側面11における上側は平らな側面11とシュリンクフィルム4との間に密封時隙間110が生ずる。
従って、開封すると、シュリンクフィルム4と液体用紙容器の平らな側面11との隙間は開封時隙間111となってはほとんど解消され、ほぼなくなってしまう。
そこで、シュリンクフィルム4と液体用紙容器の平らな側面11との隙間がなくなっていた場合、外部と内部が一時的に通じたという判断をすることが可能になる。
しかし、通常、このシュリンクフィルム4と液体用紙容器の密封時に凹みが発生する平坦な側面11の凹み表面との密封時隙間110は通常、それほど大きくなく、はっきり判断できない問題があった。
紙容器の密封時に凹みが発生する平坦な側面に、罫線を設け、
紙容器を覆い、シュリンク包装する熱収縮プラスチックフィルムであるシュリンクフィルムを有し、
凹みが発生する平坦な側面の凹みが発生する部位に開封済みを表示する印刷が施され、シュリンクフィルムの該印刷と対向する部位に半透明性の印刷が施され、凹みが発生する部位で側面とシュリンクフィルムが密接したときに開封済みを表示する印刷が見えることを特徴とした液体用紙容器である。
特にシュリンクフィルムと容器側面との距離が大きくなって、はっきりと紙容器の歪による変形量が明確に現れるので、分かりやすく、誰でも判断できる仕組みができる。
実施形態例に使用される紙容器本体のひとつはゲーベルトップ型の液体用紙容器1で、図1−1に示すような、直方体形状の先に山形の屋根がついたようになった容器である。積層シートを使用し、胴部は一側面角部、トップ部と底部は、トップ部の上側面、底側の一側面角部のそれぞれで貼り合わせ、さらに四方のトップ部と底部同士をそれぞれ折り込ませて融着する事で、直方体形状の先に山形の屋根のようになった容器本体を持つ紙容器になっている。
紙容器を形成するブランクでは、4つの側面が連設し、その端部に貼り合わせパネル7を連設し、貼り合わせパネル7が反対側端部の側面に融着して筒状の容器を形成している。特にエッジをプロテクトする為にこの貼り合わせパネル7部分は二重に折り曲げられる場合が多い。この為、この貼り合わせパネルの融着される側面は特に腰が強く、変形しにくくなっている。それゆえ、この貼り合わせパネル7が融着している側面は、密封時に凹みが発生する平坦な側面11に設定しないことが好ましい。
シュリンクフィルム4は、下側が膨らんだ液体用紙容器1の膨らみに追随して広がってい
るが、上側は凹んだ液体用紙容器1に追随せず、平面を保持しているので、シュリンクフィルム4と密封時に凹みが発生する平坦な側面11の密閉時の凹みの中心とは大きな密封時隙間112が生じる。
シュリンクフィルム4がなくても、凹みが発生する平坦な側面11を面に近い角度で視覚できるが、シュリンクフィルム4があると、どの角度から見ても、隙間の有無から、凹みが認識可能になる。
この図では、密封時に凹みが発生する平坦な側面11には図1−1のような上向きの双曲線形状の折り罫121と下向きの双曲線形状の折り罫122が入っていて、それぞれの折り罫を向かい合う2側面に設けている。
ここで、折り罫とは、ロータリー金型やトムソン木型などにおいて、切る切断刃とは違い、先端を丸くした刃を用い、切断刃よりは圧を抑えるので切断されないが、液体用紙容器の素材になる積層シートに高圧で押し付けて、部分的に線状の凹みを得る補助罫線で、押し罫とも言われるものである。外形を抜く時、同時に、容器の形状を作り出す通常罫線と共に、補助罫線も入れる。
押し付けられた積層シートの面は凹みになるが、反対側は凸になり、折り罫の周囲は、折り罫を中心に回動し、折曲がりやすくなる。通常は凸側に折れ曲がるよう設定するが、それに囚われる必要はない。折り罫を設けたことで、陰圧になったその容器内外の圧力差を、変形によって均衡し易くなる。特に、平らな側面に折り罫を設けることで、容易に凹むなど、変形を受け入れやすくなっている。
逆に4面に設けた場合、凹みの大きさが減少し、折り罫でより凹みが集中し、目立ちやすくなるとはいえ、折り罫の変形しやすさにだけ頼ることになってしまう。
密封時に凹みが発生する平坦な側面11の明確化については、液体用紙容器の印刷など、目印があれば、対応できる点でもある。
シュリンクフィルム4は、下側が膨らんだ液体用紙容器1の膨らみに追随して広がっているが、上側は凹んだ液体用紙容器1に追随せず、平面を保持している。その為、凹みの中心では、密封時に凹みが発生する平坦な側面11とシュリンクフィルム4との間には大きな密封時隙間112が生じている。
図2では、折り罫を設ける密封時に凹みが発生する平坦な側面11に設定したのは、注出口3のすぐ下の側面ではなく、その隣の側面にしている。
図2−1は折り罫が双曲線のタイプで、設ける折り罫の漸近線131が側面上部の角113を通っている。
折り罫の双曲線は、上下にそれぞれあって、一方の上側双曲線121は上側にあって、側面上部の角113に向かって延びた形状になっており、他方の下側双曲線122は下側に向いている。
折り罫の双曲線中心13は、上下の双曲線の間にあって、その双曲線中心高さ132は、ヘッドスペースの容量や容器の形状、容器を構成する積層シートの材質にもよるが、密封時に凹みが発生する平坦な側面11における容器側面の高さ114の4分の3以上の位置、好ましくは5分の4の位置が良い。
この双曲線中心13は、陰圧になった時、凹む凹みの中心となり、シュリンクフィルム4との隙間が一番大きくなる所でもある。
折り罫の直線の交点130は、その交点高さ133が、ヘッドスペースの容量や容器の形状、容器を構成する積層シートの材質にもよるが、密封時に凹みが発生する平坦な側面11における容器側面の高さ114の4分の3以上の位置、好ましくは5分の4の位置が良い。
この交点では、陰圧になった時には凹みの中心となり、シュリンクフィルム4との隙間が一番大きくなる所になる。
図3−1は折り罫が左右二つの双曲線からなるタイプである。この場合も、側面上部の角113に向かって漸近線131が通っている。もちろん、双曲線にこだわらず、放物線形状であってもかまわない。
図3−2は折り罫が双曲線の上側のみの折り罫からなるタイプである。
図3−3は折り罫が上下二つの双曲線の中央に楕円の折り罫が交差しているタイプである。
図3−4は、横線の折り罫と、横線の左右両端からそれぞれ側面上部の角113に向かって走る折り罫と、横線に対して対称に下方に走る折り罫からなるタイプである。
図3−5は、縦線の折り罫と、縦線の上端から二つの側面上部の角113に向かって走る折り罫と、縦線の下端から斜め下方に走る二つの折り罫からなるタイプである。
図3−6は、四角形に囲んだ折り罫と、四角形に囲んだ折り罫の4つの角から、側面上部の角113を含む斜め四方に向かって走る四つの折り罫からなるタイプである。
図3−7は、二つの側面上部の角113を含む四方に向かって走る折り罫が重ならずに放射状に走っているタイプの折り罫である。
図3−8は、二つの側面上部の角113に向かって走る短い折り罫が走っているタイプの折り罫である。
図3−9は、縦線の折り罫と、縦線の上端から側面上部の角113に向かって走る二つの折り罫と、縦線の下端から斜め下方に走る二つの折り罫からなる上部側に設けた折り罫以外に、
下部側にも同じように、縦線の折り罫と、縦線の下端から側面下部の角115に向かって走る二つの折り罫と、縦線の上端から上方に走る二つの折り罫を設け、
下部側は膨らむ折り罫、上部側は凹む折り罫としたタイプである。
下部側の折り罫の向きは外に膨らませる折り罫なので、上部側とは表裏反対側から折り罫をプレスすることが好ましい。
以上のように、上部側の凹む為の折り罫以外に、下部側にも膨らむ為の折り罫を設けることで、より下側が膨らみやすくなり、下側の膨らみが増すことで、より上側の凹みが大きくなるので、より、密封性の確認に対する密封時に凹みが発生する平坦な側面11の凹みとシュリンクフィルム4との隙間が大きくなり、密封性の有無が明確になる。
この、下部側に設ける膨らむ為の折り罫は、4側面すべてに設けてもかまわない。さらに、その他の折り罫においても、このような凹み用の折り罫の下側に、膨らむ為の折り罫を設けてもかまわないし、その膨らむ為の折り罫は、図3−9の形状だけではなく、他の凹む為の各種折り罫の形状であってもかまわない。
なお、注出口2を設けた紙容器を記載したが、注出口2は設けない紙容器であってもかま
わない。
この場合、この凹みやすい、トップの積層シートが側面に融着されていない側面に、折り罫を設けることが好ましい。
フラップトップ型の液体用紙容器は、ゲーベルトップ型液体用紙容器に比べ、全体に変形しやすいので、密封時の凹みが小さく、シュリンクフィルムとの隙間が狭いので、明確に判断しにくい。基材の紙の剛性を上げたり、折り罫を数本設けて、局所的に凹みやすくなどの工夫をすることが好ましい。
側面の貼り合わせ部分は、スカイブヘミング処理やエッジテープ貼りなどによって、エッジプロテクトするのは、通常の液体用紙容器と同様に必要である。
たとえば、外側から、ポリエチレン/紙/ポリエチレン、
ポリエチレン/紙/ポリエチレン/無機酸化物蒸着ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、
ポリエチレン/紙/ポリエチレン/アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、
ポリエチレン/紙/ポリエチレン/アルミ箔/ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、
ポリエチレン/紙/ポリエチレン/エチレン酢酸ビニル共重合体鹸化物/ポリエチレン、ポリエチレン/紙/ポリエチレン/接着樹脂/ポリアミド/接着樹脂/ポリエチレン
などの構成が考えられる。
ただ、ガスバリア性の高い中間層や透湿性の低い層を有する液体用紙容器1の方が、より一定の内容積を保つことができるので、内部の重力による陰圧が保存でき、長期に密封性の確認ができる容器になるので、バリア性を有する積層シート6を使用した紙容器にすることが好ましい。
また、基材の紙は、容器容量によって厚みを調整し、紙容器容量が大きいほど厚くする。通常、紙の厚みである坪量は、200g/m2から500g/m2の範囲で使用可能である。また、紙の密度を0.6〜1.1g/cm3の範囲にする。
さらにバリア層として、ポリエチレンテレフタレートフィルムにアルミ箔をドライラミネ
ーションしたフィルムであっても良い。
この場合、アルミニウム箔の厚みは5〜15マイクロメーター、ポリエチレンテレフタレートフィルムの厚みは6〜25マイクロメーターなどが使用できる。
また、バリア層と最内層の熱可塑性樹脂の間にも、エクストルーダーラミネート機で溶融樹脂を押し出しながら積層することで、融着させてもよい。この溶融樹脂としても、高圧法低密度ポリエチレンの他、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレンーメチルアクリレート共重合体、アイオノマー樹脂などが使用できる。このラミネーションに使用される溶融樹脂は、蒸着面の表面性にもよるが、10〜40マイクロメーターの厚みで使用する。
以上の中でも、特に、シーラント層として、密度が0.925g/cm3以下で、メルトインデックスが4g/10min以上で、厚み30〜100マイクロメーターの直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
もちろん、バリア層がない状態でも、使用することは可能である。
また、印刷は表面側熱可塑性樹脂の外側、または表面側熱可塑性樹脂の内側に行う。押し出し面に印刷する時には、インキの密着性を向上させるために、コロナ放電処理を行ってから印刷する。
そこで、注出口栓1に使用可能な材料は、密度が0.900〜0.950のポリエチレン、例えば高圧法の低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレンなどが良いが、中密度ポリエチレン、低密度と高密度ポリエチレンの混合樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体を上記に添加、混合した樹脂なども使用できる。
特にその中でも、直鎖状の低密度ポリエチレンが好ましい。実際に使用する場合は、各種樹脂を用いて成形した後、紙容器本体に融着し、充填予定の内容物を使用して、環境ストレスクラッキング試験を実施し、判断する。
延伸されたフィルムは、再加熱すると収縮する性質を持つが、厚みが厚過ぎると容器全体を圧縮・変形させてしまうので、液体用紙容器本体の剛性も勘案して、肉薄のシュリンクフィルムを使用する必要がある。
シュリンクフィルムの収縮率による選定も、形状や装着性、印刷の有無なども加味し、設定する。ただ、紙容器の密封時に凹みが発生する平坦な側面11を覆う部分は透明にして、その近傍に印刷で液体用紙容器との隙間の有無が判別しにくくないようにする。
構成として、外側からポリエチレン(厚み20マイクロメーター)/紙(坪量400g/m2)/ポリエチレン(厚み20マイクロメーター)/酸化珪素蒸着(蒸着厚み60ミリマイクロメーター)/ポリエチレンテレフタレート(厚み12マイクロメーター)/ポリエチレン(厚み20マイクロメーター)/直鎖状低密度ポリエチレン(厚み40マイクロメーター)の積層シート6を作成した。
この積層シート6の折り罫は、図2−1や図7で示す上下に双曲線が走る形状で製造し、縦横85ミリメートルの底面で、容量2リットルの液体用紙容器を得た。
シュリンクフィルムはポリプロピレン樹脂を2軸延伸した、厚み20マイクロメーターのフィルムを使用した。
従来の紙パック用スリーブを作成し、底部成形後、内容物として水を40℃で充填し、上部開口部を融着して密封した。その後、上部を融着した袋状のシュリンクフィルムをかぶせ、加熱炉に通して、シュリンク包装した。
構成は参考例1と同じ積層シート6を利用した。
この積層シート6の折り罫は、図3−6で示す四角形に囲んだ折り罫と、四角形に囲んだ折り罫の4つの角から、側面上部の角113を含む斜め四方に向かって走る四つの折り罫からなる形状で製造し、縦横85ミリメートルの底面で、容量2リットルの液体用紙容器を得た。
シュリンクフィルム、充填した内容物も参考例1に合わせた。
構成や大きさは参考例1と同じ積層シート6を利用した。
ただ、積層シート6の印刷に、密封時に凹みが発生する平坦な側面11の上端のトップ罫線から下に50ミリメートルの位置に、下地は白色とし、「開封済み」の赤色印刷を施しておく。
シュリンクフィルムについては、液体用紙容器の「開封済み」印刷部に重なる部分に、半透明性の特殊印刷を行う。この半透明特殊印刷は、一部の光を吸収したり光拡散する拡散材が練り込まれていて、印刷物と離れている場合には、後ろの印刷がはっきり見えにくいが、離れていない場合には後ろの印刷が良く認識できる印刷である。この半透明特殊印刷をシュリンクフィルム4に施しておいた。
シュリンクフィルムのシュリンク、充填した内容物も参考例1に合わせた。
積層シート6の密封時に凹みが発生する平坦な側面11に設けた折り罫は、加工しなかったが、構成は実施例1と同じ積層シート6を利用し、成形、充填、シュリンクフィルムなども実施例1に合わせて製造した。
<評価試験方法>
液体用紙容器の密封時に凹みが発生する平坦な側面11において、凹みが最大とみられる部分のシュリンクフィルム部分に小さな孔を開け、ディプスゲージでシュリンクフィルムと液体用紙容器に発生した凹み中央との間の隙間を計測した。
<評価結果>
参考例1、参考例2、実施例1において、シュリンクフィルムと液体用紙容器に発生した凹み中央との間の隙間は、それぞれ、1.0ミリメートルであった。
実施例に対して、比較例1では、シュリンクフィルムと液体用紙容器に発生した凹み中央との間の隙間は0.6ミリメートルだった。
特に実施例1では、密封時には、図8−1で示すように、液体用紙容器の密封時に凹みが発生する平坦な側面11に印刷した赤い「開封済み」の文字が、シュリンクフィルム4の半透明特殊印刷によって、光が拡散されてぼやけ、文字として認識出来なかった。
そして、開封した場合、図8−2に示すように、シュリンクフィルム4の半透明特殊印刷を通して開封済みの文字がはっきり現れた。
その為、この隙間の有無で開封の有無が明確に判断できる。
しかも、キャップから開けなくとも、注射針などで毒物を注入しようとしても、その気圧変化が上記隙間の変化で容易に判断できる。
さらに、本発明の液体用紙容器は、その製造工程における通常の折り罫や外形抜きに用いるビク抜き型に、新たな折り罫部分を加えるだけなので、製品の単価にほとんど影響しないで、安価に加工を加えることが出来るなど、メリットが大きい。
11・・・・・・・・密封時に凹みが発生する平坦な側面
110・・・・・・・密封時隙間
111・・・・・・・開封時隙間
112・・・・・・・大きな密封時隙間
113・・・・・・・側面上部の角
114・・・・・・・密封時に凹みが発生する平坦な側面の高さ
12・・・・・・・・折り罫
121・・・・・・・上向きの双曲線形状の折り罫
122・・・・・・・下向きの双曲線形状の折り罫
123・・・・・・・直線(折り罫)
124・・・・・・・直線(折り罫)
13・・・・・・・・双曲線の中心(折り罫)
130・・・・・・・折り罫の直線の交点
131・・・・・・・漸近線(折り罫)
132・・・・・・・双曲線中心高さ(折り罫)
133・・・・・・・交点高さ(折り罫)
2・・・・・・・・・キャップ
3・・・・・・・・・注出口
31・・・・・・・・注出孔
4・・・・・・・・・シュリンクフィルム
5・・・・・・・・・内容物
51・・・・・・・・密封時液面
52・・・・・・・・開封時液面
6・・・・・・・・・積層シート
7・・・・・・・・・貼り合せパネル
Claims (9)
- 紙を基材とし、液体を充填して密閉する容器であって、少なくとも一部に密封時に凹みが発生する平坦な側面を有し、
紙容器の密封時に凹みが発生する平坦な側面に、罫線を設け、
紙容器を覆い、シュリンク包装する熱収縮プラスチックフィルムであるシュリンクフィルムを有し、
凹みが発生する平坦な側面の凹みが発生する部位に開封済みを表示する印刷が施され、シュリンクフィルムの該印刷と対向する部位に半透明性の印刷が施され、凹みが発生する部位で側面とシュリンクフィルムが密接したときに開封済みを表示する印刷が見えることを特徴とした液体用紙容器。 - 折り罫の中心高さが容器側面の高さの4分の3以上の位置であることを特徴とした請求項1に記載の液体用紙容器。
- 罫線が紙容器側面上部の角に向かって延びる罫線を含むことを特徴とした請求項1または2に記載の液体用紙容器。
- 紙容器本体が、バリア性を有する積層シートからなることを特徴とした請求項1〜3のいずれかに記載の液体用紙容器。
- 罫線のひとつが、紙容器側面上部の二つの角に向かって延びる双曲線、又は放物線形状であることを特徴とした請求項1〜4のいずれかに記載の液体用紙容器。
- 罫線が、少なくとも、紙容器側面上部の二つの角に向かって延びる双曲線と、その双曲線の中心に対して反対側の双曲線の二つの罫線で構成されることを特徴とした請求項5に記載の液体用紙容器。
- 罫線が、少なくとも、二つの紙容器側面上部の二つの角に向かって延びる直線で構成され、その交点の高さが容器側面の高さの4分の3以上の位置であることを特徴とした請求項1〜4のいずれかに記載の液体用紙容器。
- 密封時に凹みが発生する位置よりも下側で、充填時に膨らむ側面に、折り罫を設けたことを特徴とした請求項1〜7のいずれかに記載の液体用紙容器。
- 密封時に凹みが発生する位置よりも下側で、充填時に膨らむ側面に設ける折り罫を、凹みとは表裏逆の折り罫としたことを特徴とした請求項8に記載の液体用紙容器。
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