JP7157748B2 - 紙容器 - Google Patents

Description

本発明は、底面と、底面の周縁部に密着した筒状の壁面とを有し、壁面の頂部に内面同士を直線状に貼り合わせた頂部閉鎖部を有する紙容器に関する。

従来より、紙容器は、包装容器の分野で汎用され、底面と、底面の周縁部に密着した筒状の壁面とを有した紙容器が公知である。
例えば、特許文献１には、紙層を主体とした包装材からなる扇形状のブランク板を巻回して該ブランク板の両側端を貼合することにより上広がりの壁面（胴壁）を構成し、該壁面（胴壁）の下部には円形状の底面（底板４）の周縁部に密着して底部閉鎖部を形成すると共に、該壁面（胴壁）の頂部（上部）には開口端部の内面同士を折り込みを設けることなく直線状に貼り合わせて頂部閉鎖部を形成した紙容器が開示されている。

実開平４－２３６１３

底面と、底面の周縁部に密着した筒状の壁面とを有した紙容器は、壁面の頂部を折り込みを設けることなく直線状に貼り合わせて頂部閉鎖部を形成する際に、直線状の頂部閉鎖部と直交する方向の底面の側方が直線状の頂部閉鎖部に向かって上方に引っ張られて変形する。
特許文献１の公知の技術では、底面（底板４）が円形状であることから、頂部を閉鎖する際に引っ張られることよって、図６に示すように、紙容器５００の壁面５２０（胴壁）の下端縁５２２（いわゆる「糸底」）が、直線状の頂部閉鎖部５２１が伸びる方向を最下端としたアーチ状となり、底面５１０側を下にして立てて置いた際に不安定となり、場合によっては転倒してしまう虞があった。
また、このような変形を見越して、壁面５２０の下端縁５２２を設計することも考えられるが、逆に、頂部閉鎖部５２１を閉塞する前の壁面５２０の下端縁５２２がアーチ状になった状態で、底面５１０の周縁部に筒状に密着させる必要があり、従来の製造設備では対応が困難であるという問題があった。

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡単な構成で、底面側を下にして立てて置いた際も安定するとともに、特殊な製造設備を必要としない紙容器を提供することを目的とするものである。

本発明の紙容器は、底面と、前記底面の周縁部に密着した筒状の壁面とを有した紙容器であって、前記壁面の頂部には、内面同士を折り込みを設けることなく直線状に貼り合わせた頂部閉鎖部を有し、前記底面は、前記頂部閉鎖部の伸びる方向の差し渡しが、前記頂部閉鎖部と直交する方向の差し渡しより長く、前記底面の前記頂部閉鎖部と直交する方向の差し渡しと前記頂部閉鎖部の伸びる方向の差し渡しの寸法比が、１：１．２～１：２．５であることにより、前記課題を解決するものである。

請求項１に係る紙容器によれば、底面は、頂部閉鎖部の伸びる方向の差し渡しが、頂部閉鎖部と直交する方向の差し渡しより長いことにより、頂部を閉鎖する際の壁面の下端縁の持ち上がりが小さくなり、一般的な製造工程で製造された紙容器であっても底面側を下にして立てて置いた際も安定した紙容器とすることが可能となる。
底面の頂部閉鎖部と直交する方向の差し渡しと頂部閉鎖部の伸びる方向の差し渡しの寸法比は、１：１．２～１：２．５であり、１：１．２～１：１．８であれば一般的な製造工程での製造も容易であり、さらに好適である。
また、一般的な製造工程での製造をより容易とする上で、底面の頂部閉鎖部と直交する方向の差し渡しは、３０～８０ｍｍであることが好ましく、壁面の高さは、底面の頂部閉鎖部と直交する方向の差し渡し寸法の２倍以上であることが好ましく、壁面の底面より下方に突出する寸法は、１０ｍｍ以下であることが好ましい。

請求項２に記載の構成によれば、底面の周縁部は、前記頂部閉鎖部の伸びる方向と平行な直線状の長辺部を有することにより、傾いた場合でも長辺部が直線状に接地するため、より安定した紙容器とすることが可能となる。
請求項３に記載の構成によれば、底面の周縁部は、前記頂部閉鎖部と直交する方向と平行な直線状の短辺部を有することにより、２つの短辺部が最も低い位置となって接地するため、傾斜することが防止され、さらに安定した紙容器とすることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る紙容器１００の（Ａ）側面図、（Ｂ）正面図及び（Ｃ）底面図。 紙容器１００の壁面１２０の展開説明図。 紙容器１００のジッパー１２４の説明図。 評価に使用したジッパー形状の説明図。 評価時のジッパー開封状態の参考写真。 従来の紙容器５００の（Ａ）側面図、（Ｂ）正面図及び（Ｃ）底面図。

本発明の一実施形態に係る紙容器１００は、図１（Ａ）－（Ｃ）に示すように、底面１１０と、底面１１０の周縁部に密着した筒状の壁面１２０とを有しており、壁面１２０の頂部には、内面同士を折り込みを設けることなく直線状に貼り合わせた頂部閉鎖部１２１が設けられている。
底面１１０の周縁部は、図１（Ｃ）に示すように、頂部閉鎖部１２１と平行な方向の２つの長辺部１１１と、頂部閉鎖部１２１と直交する方向の２つの短辺部１１２と、２つの長辺部１１１と２つの短辺部１１２のそれぞれの端部を結ぶ４つの角曲線部１１３を有し、底面１１０は、いわゆる角丸矩形状に形成されている。

壁面１２０は、図２に示すような扇型の原紙を筒状とし、貼り合せ部１２３で貼り合わせることで形成される。
底面１１０は、原紙（図示せず）の周縁を下方に折り曲げ、折り曲げた箇所を筒状の壁面１２０の下端縁１２２側の内面に固着することで形成される。
これらの工程は、紙コップ等の周知の紙容器の製造工程であり、このことで、紙容器１００の底面１１０側がいわゆる糸底形状となるように形成される、
そして、収容物を投入した後に、筒状の壁面１２０の頂部の内面同士を直線状に貼り合わせ頂部閉鎖部１２１を設けることで、収容物を収容した紙容器１００が形成される。
壁面１２０及び底面１１０の原紙は、少なくとも内面側に、バリア層及び接着層とを有したコーティングが施されており、底面１１０と壁面１２０の固着、および、壁面１２０頂部の内面同士の貼り合わせは接着層の熱圧着や超音波溶着などで行われる。

紙容器１００の頂部付近には、使用者が手で切り裂いて開封するため、例えば図３（Ａ）－（Ｄ）に示すように、断続的な切込（いわゆるミシン目）によって構成された直線状のジッパー１２４が設けられている。
ジッパー１２４の位置、方向、長さ等は、収容物の取り出し態様に応じて適宜設定可能である。
図３（Ａ）の例は、頂部閉鎖部１２１の下方に水平にジッパー１２４が設けられたものであり、頂部閉鎖部１２１全体を取り去って大きく開口するのに適している。
図３（Ｂ）の例は、頂部閉鎖部１２１に切込部１２５を設けるとともに、切込部１２５から側方に向けて斜めにジッパー１２４が設けられたものであり、必要な開口面積に合わせて頂部閉鎖部１２１の一部を取り去るように構成されている。

図３（Ｃ）の例は、頂部閉鎖部１２１に切込部１２５を設けるとともに、切込部１２５から側方に向けて斜めにジッパー１２４が設けられ、さらに、そのジッパー１２４の中間部から逆の側方に向けてさらに他のジッパー１２４ｂが設けられたものであり、図３（Ｂ）の例のように、必要な開口面積に合わせて頂部閉鎖部１２１の一部を取り去るとともに、必要に応じて他のジッパー１２４ｂを切り裂くことで頂部閉鎖部１２１全体を取り去って大きく開口することも可能に構成されている。
図３（Ｄ）の例は、頂部閉鎖部１２１に切込部１２５を設けるとともに、切込部１２５から両方の側方に向けてそれぞれ斜めにジッパー１２４ｃ、１２４ｄが設けられたものであり、所望の開口面積に応じて、使用者がジッパー１２４ｃのみ、ジッパー１２４ｄのみ、あるいは両方を切り裂くことが可能に構成されている。

底面１１０は、図１（Ｃ）に示すように、頂部閉鎖部１２１の伸びる方向の差し渡しＬＬが、頂部閉鎖部１２１と直交する方向の差し渡しＳＬより長くなるように構成されている。
ＬＬ＞ＳＬの関係を満たせば、底面１１０は、楕円形状、小判形状等の他の形状であってもよい。
このことで、頂部を閉鎖する際の壁面１２０の下端縁の持ち上がりが小さくなり、一般的な製造工程で製造された紙容器１００であっても底面１１０側を下にして立てて置いた際も安定した紙容器１００とすることが可能となる。

本実施形態では、底面１１０は、いわゆる角丸矩形状に形成されているため、
ＬＬ＝長辺部１１１の長さ＋コーナ部半径ＣＲ×２
ＳＬ＝短辺部１１２の長さ＋コーナ部半径ＣＲ×２
となる。
直線状の長辺部１１１と短辺部１１２を有することにより、２つの短辺部１１２が最も低い位置となって直線状に接地するため、傾斜することが防止されるとともに、傾いた場合でも長辺部１１１が直線状に接地することで、安定した紙容器１００とすることが可能となる。

底面１１０の頂部閉鎖部１２１と直交する方向の差し渡しＳＬと頂部閉鎖部１２１の伸びる方向の差し渡しＬＬの寸法比ＳＬ：ＬＬは、１：１．２～１：２．５であり、１：１．２～１：１．８であれば一般的な製造工程での製造も容易であり、容積も確保でき、さらに好適である。
具体的な寸法として、紙コップ等の一般的な製造工程での製造をより容易とする上で、底面１１０の頂部閉鎖部１２１と直交する方向の差し渡しＳＬは、３０～８０ｍｍであることが好ましい。
さらに、下端縁の持ち上がりを抑制しつつ、紙コップ等の一般的な製造工程での製造をより容易とする上で、壁面１２０の高さＷＨは、底面１１０の頂部閉鎖部１２１と直交する方向の差し渡し寸法ＳＬの２倍以上（ＷＨ≧ＳＬ×２）であることが好ましく、壁面１２０の底面１１０より下方に突出する寸法ＴＨは、１０ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明の紙容器１００は、容器として強度と、使用者が手で切り裂いて開封する際の容易性の両立が求められることから、壁面１２０の原紙は、坪量が１５０～３５０ｇ／ｍ^２であり、抄紙時に紙が流れる方向である「縦」（ＭＤ）、縦方向に対し垂直の方向である「横」（ＣＤ）の引張強度比ＣＤ：ＭＤが、１：２．０以下のものが使用される。
また、壁面１２０の原紙の内面のバリア層は、ＰＥＴ、ＰＰまたはＨＤＰＥ一軸延伸フィルムあるいはアルミ箔で構成されている。
壁面１２０の原紙のＣＤ：ＭＤと、開封時の外観、容易性の関係の実験データを以下に示す。
下記表１に示す物性の４種類の原紙を用い、図４に示す、Ａ、Ｂの２種類のジッパー形状で開封試験を行った。

引張り強度、破断時伸び：ＪＩＳ Ｐ８１１３
内部結合強さ：ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．１８－２
引裂き強さ：ＪＩＳ Ｐ８１１６

引張り試験機（ストログラフＶ－５０Ｄ；東洋精機(株)）を用い、それぞれ５個のサンプルを２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で１８０°剥離を実施し、その結果を、
開封部に原紙残り無：○（図５参照）
開封部に原紙残り小：△
開封部に原紙残り大：×
とした。
なお、○、△は開封許容範囲（綺麗にストレスなく開封可能）と評価し、×は許容範囲外（綺麗にストレスなく開封することは困難）と評価した。

原紙Ｄ：ジッパー形状に関わらず、綺麗にジッパーを開封することは困難。
原紙Ａ：ジッパー形状Ａであれば高い確率で綺麗に開封可。しかし、形状Ｂは綺麗な開封は困難。
原紙Ｃ：ジッパー形状Ａ、Ｂとも高い確率で綺麗に開封可だが、２０％程度の割合で不可の場合もあった。
原紙Ｂ：ジッパー形状を問わず、綺麗にストレスもなく開封可能。

この時のＣＤ方向の開封強度は以下のとおりである。

ＣＤ方向のジッパー開封強度は、原紙のＣＤ方向引裂き強さとほとんど一致する。

これらの評価結果から、ＣＤ：ＭＤの引張り強度比（原紙配向）が大きいものは適さず、ＣＤ方向の引裂き強さが低い原紙が適していることがわかる。
そこで、壁面１２０の原紙の坪量は、１５０～３５０ｇ／ｍ^２であり、壁面１２０の原紙の縦（ＭＤ）、横（ＣＤ）の引張強度比ＣＤ：ＭＤが、１：２．０以下であることにより、開封部の乱れを防止し、余計な力を必要とせず、容易に開封することができる紙容器とすることが可能となる。
また、引張強度比ＣＤ：ＭＤは、１：１．５以下であればさらに好適であり、開封の容易性を特に考慮すると、壁面１２０の原紙の横（ＣＤ）方向の引裂き強度は、１５００ｍＮ以下であることが好ましく、１４００ｍＮ以下であればさらに好適である。

壁面１２０の原紙の内面のバリア層は、アルミ箔であればジッパー開封時に原紙と同時に容易に引き裂くことが可能である。
また、金属探知機への対応や環境配慮への観点より、汎用的なバリアフィルムであるＰＥＴフィルム等の樹脂製フィルムを使用することが考えられるが、一般的に樹脂製フィルムは引っ張りに対して容易に延びるため、ジッパー開封時に原紙が引き裂かれても樹脂製フィルムが繋がったままで、開封不良が起こる可能性がある。
そこで、ＰＥＴ、ＰＰまたはＨＤＰＥの一軸延伸フィルムを使用することで、開封部が乱れたり、余計な力を必要とすることなく、容易に開封することができる。
バリア性能と開封の容易性を考慮し、バリア層の厚さは、７～３０μｍであることが好ましく、７～１２μｍであればさらに好適である。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

１００、５００ ・・・ 紙容器
１１０、５１０ ・・・ 底面
１２０、５２０ ・・・ 壁面
１２１、５２１ ・・・ 頂部閉鎖部
１２２、５２２ ・・・ 下端縁（糸底）
１２３ ・・・ 貼合部
１２４ ・・・ ジッパー
１２５ ・・・ 切込部
１１１ ・・・ 長辺部
１１２ ・・・ 短辺部
１１３ ・・・ 角曲線部
ＬＬ ・・・ 頂部閉鎖部と伸びる方向の差し渡し
ＳＬ ・・・ 頂部閉鎖部の直交する方向の差し渡し
ＣＲ ・・・ コーナ部半径
ＷＨ ・・・ 壁面の高さ
ＴＨ ・・・ 壁面の底面より下方に突出する寸法

Claims (7)

1. 底面と、前記底面の周縁部に密着した筒状の壁面とを有した紙容器であって、
   前記壁面の頂部には、内面同士を折り込みを設けることなく直線状に貼り合わせた頂部閉鎖部を有し、
   前記底面は、前記頂部閉鎖部の伸びる方向の差し渡しが、前記頂部閉鎖部と直交する方向の差し渡しより長く、
   前記底面の前記頂部閉鎖部と直交する方向の差し渡しと前記頂部閉鎖部の伸びる方向の差し渡しの寸法比が、１：１．２～１：２．５であることを特徴とする紙容器。
2. 前記底面の周縁部は、前記頂部閉鎖部の伸びる方向と平行な直線状の長辺部を有することを特徴とする請求項１に記載の紙容器。
3. 前記底面の周縁部は、前記頂部閉鎖部と直交する方向と平行な直線状の短辺部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の紙容器。
4. 前記底面の前記頂部閉鎖部と直交する方向の差し渡しと前記頂部閉鎖部の伸びる方向の差し渡しの寸法比が、１：１．２～１：１．８であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の紙容器。
5. 前記底面の前記頂部閉鎖部と直交する方向の差し渡しが、３０～８０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の紙容器。
6. 前記壁面の高さが、前記底面の前記頂部閉鎖部と直交する方向の差し渡し寸法の２倍以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の紙容器。
7. 前記壁面の前記底面より下方に突出する寸法が、１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の紙容器。
   

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