JP6911306B2

JP6911306B2 - 包装容器

Info

Publication number: JP6911306B2
Application number: JP2016177702A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　規行; 規行佐々木
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2036-09-12
Also published as: JP2018043755A

Description

本発明は、紙を基材としたシート材を用いた包装容器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、また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（特許文献１参照）。

特許文献２には、シート材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おいては、プルタブを引っ張ることによって側面板に形成したミシン目若しくは切り込みからなる脆弱部を破断し、それをきっかけとして液体包装用紙容器本体を解体することができる。

特開２００３−３３５３６２号公報特許第３８４３５１０号公報

特許文献２のように脆弱部を設けた包装容器は、脆弱部の破断強度を小さくすることにより解体を容易にすることができる反面で、破断強度が小さすぎると落下等による衝撃により破損しやくなるという課題があった。しかしながら、これまで、このような包装容器について、脆弱部の適切な破断強度についての検討は十分されてこなかった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、易解体性を有しながらも、落下の衝撃による破断のおそれを抑制できる包装容器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一局面は、シート材からなる箱型の包装容器であって、包装容器は、胴部に、切れ幅が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、継目幅が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である線状の脆弱部が形成され、脆弱部の５０ｍｍ／分の速度での引張破断強度が１００Ｎ／４５ｍｍ以上５００Ｎ／４５ｍｍ以下であり、脆弱部を起点として解体可能な、包装容器である。

本発明によれば、易解体性を有しながらも、落下の衝撃による破断のおそれを抑制できる包装容器を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る包装容器の斜視図本発明の一実施形態に係る包装容器の解体方法を示す図本発明の一実施形態に係る包装容器の解体方法を示す図本発明の一実施形態に係る包装容器の解体方法を示す図本発明の一実施形態に係るブランクの平面図本発明の一実施形態に係るシート材の積層構造を示す断面図

本発明の実施形態に係る包装容器１００について、図を参照して説明する。なお、以下の説明では、便宜上、包装容器１００を正立させた際の上下方向を上下とする。

（包装容器）
図１に、本発明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、シート材を加工したブランクを箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてシールして形成される容器本体１００と、樹脂製の注出具である注出口栓１０４とを備える。容器本体１００は、上部となる頂部１０１と、側面となる胴部１０２と、下部となる底部１０３とを含み、頂部１０１は、２つの屋根板１０６（１０６ａ、１０６ｂ）と、屋根板１０６の間に折込まれる折込み板１０７および折返し板１０８とを含む。屋根板１０６ａには、円形の注出孔１１２が形成される。注出口栓１０４は、スパウト１０４ａと、キャップ１０４ｂとを含み、注出孔１１２に取付けられる。胴部１０２は４つの側面板１０９により構成される。側面板１０９の頂部１０１付近には、破断強度を弱化させた脆弱部１０５が左右方向である幅方向に延伸して胴部１０２を一周している。

なお、包装容器１は、屋根板１０６を含むゲーブルトップ型の包装容器としたが、シート材からなる箱型の包装容器であって、胴部１０２に線状の脆弱部１０５が形成されていれば、屋根板１０６を含まないブリック型等の包装容器でもよい。また、注出口栓１０４を有さなくてもよい。さらに、脆弱部１０５は、胴部１０２に線状に形成されていれば、延伸方向は幅方向でなく、例えば、上下方向であってもよい。また、脆弱部１０５は、胴部１０２を一周していなくてもよい。

（解体方法）
図２Ａ〜２Ｃに、包装容器１の解体方法の一例を示す。図２Ａ〜２Ｃを参照して、包装容器１の解体方法について説明する。

初めに、包装容器１の使用者は、図２Ａの左に示すように、屋根板１０６の下方に延びる、対向する２つの側面板１０９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１０９に接する２つの側面板１０９は、図２Ａの右に示すように、包装容器１の内部方向に折り畳まれる。

次に、使用者は、図２Ｂに示すように、側面板１０９を脆弱部１０５に沿って一方向へ折曲げる。これにより、脆弱部１０５の破断が進行する。なお、１回の折曲げによって、脆弱部１０５が十分に破断しなかった場合は、図に点線で示すように、側面板１０９を他方向へ折曲げてもよい。

次に、使用者は、図２Ｃの左に示すように、側面板１０９の一部を脆弱部１０５に沿って引裂く。前の工程において、側面板１０９を脆弱部１０５に沿って折曲げたことにより、脆弱部１０５には少なくとも部分的に破断が生じている。このため、使用者は脆弱部１０５を起点としてわずかな力で側面板１０９の上部を引裂くことができる。側面板１０９が完全に引裂かれた包装容器１は、図２Ｃの右に示すように、胴部１０２上部及び頂部１０１と、胴部１０２下部とが別々に分離された状態になり、解体された状態となる。このように、脆弱部１０５を備えた包装容器１は、容易な解体が可能である。

（ブランク）
図３に、容器本体１００の素材となるブランクの一例であるブランク１０の平面図を示す。ブランク１０は、頂部１０１を構成する屋根板１０６ａ、１０６ｂ、折込み板１０７および折返し板１０８と、胴部１０２を構成する４つの側面板１０９と、底部１０３を構成する底面板１１０と、端部に形成されたシール部１１１とを有する。ブランク１０を図３の一点鎖線にしたがって折曲げ、シール部１１１を、これと反対側の端部にシールすることでブランク１０が箱型の容器本体１００に形成される。屋根板１０６ａの中央付近には、注出口栓１０４を挿入して固定する注出孔１１２が形成される。側面板１０９の頂部１０１付近には、容器本体１００を正立させた際の左右方向である幅方向にわたって略全周に線状の脆弱部１０５が形成されている。

（シート材）
図４に、ブランク１０に用いられる積層体であるシート材２００の積層構造の例を模式的に表す断面図を示す。シート材２００は、包装容器１の外方から内方に向かって順に、印刷層２０８／熱可塑性樹脂層２０１／紙基材層２０２／接着樹脂層２０３／ガスバリア層２０４／接着層２０５／シーラント層２０６を有する。

熱可塑性樹脂層２０１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２０２上に層形成することができる。

熱可塑性樹脂層２０１の外方には、印刷層２０８を設けて絵柄や商品情報を表示してもよい。印刷層２０８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することができる。熱可塑性樹脂層２０１にコロナ処理等の易接着処理を行って、印刷層２０８との密着性を高めることができる。印刷層２０８の外方に耐摩耗性向上または表面加飾性向上のためにオーバーコート層を設けても良い。

紙基材層２０２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。例えば、坪量２００ｇ／ｍ^２以上５００ｇ／ｍ^２以下、密度０．６ｇ／ｃｍ^３以上１．１ｇ／ｃｍ^３以下のものを用いることができる。

接着樹脂層２０３は、紙基材層２０２とガスバリア層２０４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。接着強度を高めるために、紙基材層２０２やガスバリア層２０４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。または、接着樹脂層２０３に替えて、ドライラミネート接着剤等を用いた接着層としても良い。厚さは、１０μｍ以上６０μｍ以下が好ましい。１０μｍ以上とすることで、十分な接着強度を得ることができる。

ガスバリア層２０４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２０４ｂと基材フィルム２０４ａとを含む蒸着フィルム、又はアルミニウム等の金属箔２０４ｃを基材フィルム２０４ａ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４に示す例では、ガスバリア層２０４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２０４ｂで構成される。蒸着層２０４ｂの厚さは、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることができ、基材フィルム２０４ａとして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いる場合は、厚さは６μｍ以上２５μｍ以下とすることができる。後述するレーザー光による加工のしやすさの点で、基材フィルム２０４ａの厚さは１２μｍ程度とすることが好ましい。

基材フィルム２０４ａには、ＰＥＴの他に、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。

接着層２０５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。塗布量は０．５ｇ／ｍ^２以上７．０ｇ／ｍ^２以下が好ましい。

シーラント層２０６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が好適である。とりわけ密度０．９２５ｇ／ｃｍ^３以下、ＭＩ（メルトインデックス）４以上のものが好ましい。シーラント層２６は、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。

シート材２００には、少なくとも紙基材層２０２及びガスバリア層２０４に所定深さで形成された溝状の傷加工部２０７ａ、２０７ｂにより構成される脆弱部１０５が形成される。傷加工部２０７ａは、少なくとも紙基材層２０２に形成されていればよく、図４に示すように、紙基材層２０２とともに、紙基材層２０２の外方に積層された熱可塑性樹脂層２０１及び印刷層２０８に形成されてもよい。傷加工部２０７ｂはガスバリア層２０４を貫通しない深さで形成されることが望ましいが、狭い範囲で貫通したとしてもバリア性に影響は少ないため、部分的であれば、ガスバリア層２０４を貫通していてもよい。

傷加工部２０７ａは、シート材２００が、後述する破断強度を確保できる深さ、形状で形成することができる。傷加工部２０７ａの形成方法には、例えば、刃型を用いた半抜き加工や全抜き加工などを用いることができる。また、傷加工部２０７ａの形状としては、ミシン目状に形成してもよい。

傷加工部２０７ｂは、ガスバリア層２０４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、ガスバリア層２０４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。ガスバリア層２０４を貼り合わせる前に傷加工部２０７ｂ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。傷加工部２０７ｂも、破断強度確保のため、ミシン目状に形成してもよい。

傷加工部２０７ａと傷加工部２０７ｂとは、互いに略平行になるように形成される。また、図４に示したように、傷加工部２０７ｂの形成位置は、シート材２００の平面視において、傷加工部２０７ａを幅方向の中心とした幅２．０ｍｍの仮想的な帯状領域２０９内であることが好ましい。これにより、製造設備の高い精度での調整が不要となるため、破断に要する荷重を抑えつつ、包装容器１の製造コストの増加を防ぐことができる。なお、傷加工部２０７ａ、２０７ｂの形成方法は上述の方法に限らず、他の方法を用いてもよい。また、傷加工部２０７ａ及び２０７ｂは、必要な破断強度に応じて、それぞれ複数形成してもよい。

（脆弱部の破断強度）
包装容器１００の脆弱部１０５は、５０ｍｍ／分の速度での引張破断強度が１００Ｎ／４５ｍｍ以上であることが好ましい。脆弱部１０５の引張破断強度が上記の値を満たすことにより、脆弱部１０５を起点とした解体が容易でありながら、落下の衝撃による破断のおそれを抑制できる包装容器を提供することができる。

なお、上記引張破断強度は次のように測定できる。初めに、幅４５ｍｍのシート材の中心に脆弱部１０５を形成した試験片を作製する。その後、試験片を脆弱部１０５の延伸方向と直交する方向へ５０ｍｍ／分の速度で引張り、試験片が脆弱部１０５から破断する時の荷重を測定する。

実施例１〜１３及び比較例１〜５に係る包装容器を製造して、脆弱部１０５の引張破断強度と落下強度との関係について評価した。３種類の内容量（２０００ｍｌ、１０００ｍｌ、３５０ｍｌ）の包装容器にミシン目状の脆弱部１０５を形成した。脆弱部１０５の切れ幅及び継目幅の長さを調整することで、内容量及び破断強度の異なる包装容器を作製して評価を行った。

（包装容器）
初めに、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／ＥＭＡＡ（３０μｍ）／ガスバリア層（アルミナ蒸着したＰＥＴフィルム、１２μｍ）／ＬＬＤＰＥ（６０μｍ）を積層したシート材を作成した。紙基材層の坪量は、包装容器の内容量ごと異なる物を用いた。その後、シート材を図３に示す形状に切断し、ゲーブルトップ型包装容器のブランク１０を作製した。

刃型を用いて、ブランク１０の印刷層、ＬＤＰＥ及び紙基材層にミシン目加工を行い、傷加工部２０７ａを形成した。また、３０Ｗタイプの炭酸ガスレーザー装置を用いて、ガスバリア層を貫通する直線状の傷加工部２０７ｂを形成した。この際のレーザー照射条件は、照射出力を７０％とし、スキャンスピードを２５００ｍｍ／ｓｅｃとし、レーザー光はブランクの内方側の層（ＬＬＤＰＥ層）から照射した。脆弱部１０５のブランク１０上端からの距離Ｄ１は８０ｍｍとし、側面板１０９上端からの距離Ｄ２は１５ｍｍとした（図３参照）。傷加工部２０７ａの切れ幅及び継目幅の長さは、後述する表１に示す。

その後、作製したブランク１０によりスリーブを形成し、ホットエアーでシーラント層を溶融、溶着して、ゲーブルトップ型の包装容器１を作成した。

脆弱部１０５の破断強度を測定するため、実施例１〜１３及び比較例１〜５に係る包装容器から傷加工部２０７ａ及び傷加工部２０７ｂを含む範囲の幅４５ｍｍの短冊形の試験片を切り出し、試験片を、５０ｍｍ／分の測度で脆弱部１０５の延伸方向に直交する方向へ引張ることにより、脆弱部１０５の破断強度を測定した。

（評価）
評価は、垂直落下試験と水平落下試験とを、この順序でそれぞれ１度ずつ行い、各試験後に破袋及び液漏れの有無を確認することにより行った。垂直落下試験は、内容物として水を入れた包装容器を、正立させた状態で所定の高さから落下させて行う。また、水平落下試験は、内容物として水を入れた包装容器を、側面板１０９どうしを接続する側辺を水平にした状態で所定の高さから落下させて行う。落下高さは、内容量２０００ｍｌの包装容器は２５０ｍｍとし、内容量１０００ｍｌの包装容器は３００ｍｍとし、内容量３５０ｍｌの包装容器は５００ｍｍとした。

表１に各包装容器の仕様及び試験結果を示す。試験結果の項目では、包装容器１の落下により破袋または液漏れが確認されず、脆弱部１０５が十分な強度を有すると確認されたものは「＋」で示した。また、包装容器１の落下により破袋または液漏れが確認され、脆弱部１０５が十分な強度を有さないと確認されたものは「−」で示した。

表１に示すように、脆弱部１０５の引張破断強度が１００Ｎ／４５ｍｍ以上である実施例１〜１３に係る包装容器では、垂直及び水平落下試験での破袋または液漏れは確認されず、脆弱部１０５が各落下方向に対して、十分な破断強度を備えることが確認された。

一方で、脆弱部１０５の引張破断強度が５０Ｎ／４５ｍｍより大きく、１００Ｎ／４５ｍｍ未満である比較例１、３に係る包装容器では、水平落下試験での破袋または液漏れが確認され、脆弱部１０５が水平落下に関して十分な破断強度を備えないことが確認された。

また、脆弱部１０５の引張破断強度が５０Ｎ／４５ｍｍ以下である比較例２、４、５に係る包装容器では、垂直及び水平落下試験での破袋または液漏れが確認され、脆弱部１０５が垂直落下及び水平落下に関して十分な破断強度を備えないことが確認された。

本発明は、液体等を収容する紙製包装容器等に有用である。

１包装容器
１０ブランク
１００容器本体
１０１頂部
１０２胴部
１０３底部
１０４注出口栓
１０４ａスパウト
１０４ｂキャップ
１０５脆弱部
１０６屋根板
１０７折込み板
１０８折返し板
１０９側面板
１１０底面板
１１１シール部
１１２注出孔
１１３切断開始部
２００シート材
２０１熱可塑性樹脂層
２０２紙基材層
２０３接着樹脂層
２０４バリア層
２０４ａ基材フィルム
２０４ｂ蒸着層
２０５接着層
２０６シーラント層
２０７ａ、２０７ｂ傷加工部
２０８印刷層
２０９帯状領域

Claims

シート材からなる箱型の包装容器であって、
前記包装容器は、胴部に、切れ幅が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、継目幅が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である線状の脆弱部が形成され、
前記脆弱部の５０ｍｍ／分の速度での引張破断強度が１００Ｎ／４５ｍｍ以上５００Ｎ／４５ｍｍ以下であり、
前記脆弱部を起点として解体可能な、包装容器。
前記脆弱部は、前記包装容器を正立させた状態において、幅方向に前記胴部を一周して形成される、請求項１に記載の包装容器。