JPH0999940A - 液体紙容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】抗ヒートシール剤を使用せず両面熱可塑性樹脂
コート板紙の物理的な加工だけでゲーベルトップカート
ンのトップシール部を開口し易くした液体紙容器を提供
する。 【解決手段】ゲーベルトップカートン２０おいて、開口
側の上部折込み側壁１Ｇの上端のリブ１Ｈとそれが対向
するリブの双方か、あるいはいずれか一方の内面に熱可
塑性樹脂の溶融温度で加圧することにより形成された凹
部処理パターンを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は牛乳、果汁飲料等の
ゲーベルトップ型液体紙容器の易開封性技術分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】牛乳、果汁飲料、乳製飲料、ミネラルウ
オーター等の液体紙容器として定着しているゲーベルト
ップカートン（切妻屋根型カートン）においては、注出
口の一部を構成するリブ（トップパネル）の内面に抗ヒ
ートシール剤を部分コートし、リブ同志のヒートシール
強度を部分的に弱めることにより、開封し易くする技術
が一般的である。またカートンとは別に用意されたプラ
スチック製のスパウトを屋根部に外側から突き刺して固
定し、中身の液体をスパウトから注出させる方法も提案
されている。さらに屋根部に設けられた開口部をカバー
するようにキャップ付きのプラスチックの注出口がヒー
トシールで取り付けられたもの、さらに実公平３−１３
８０では注出口がワンピースのプラスチック成形品であ
って、一体成形されたプルタブを手前に引くと弱め線か
ら成形品が破壊されて開口するエコノミータイプのもの
も提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、リブ部分に
抗ヒートシール剤層を設ける場合は、カートン内面のリ
ブの所定の位置に抗ヒートシール剤を部分コートする手
間がかかり、また抗ヒートシール剤そのものを必要と
し、その分だけコストがかかるだけでなく、所定の位置
に正確にコートされない場合には液漏れの原因となると
いう問題がある。また、カートンとは別に用意されたス
パウトを外側から突き刺す方法は、スパウトを繰返し使
用すればトータルコストは安くなるが、液体紙容器入り
商品の使用時点に必ずスパウトがなければならないとい
う不便さがあり、同じスパウトを続けて異なる液体飲料
にそのまま使用すると中身の液が混合するという問題が
あり、またその洗浄なしの繰返し使用は衛生的にも問題
がある。さらに、プラスチックの注出口を個々のゲーベ
ルトップカートンの屋根部に取り付けたものは、たとえ
それがエコノミータイプのものであってもコストアップ
に繋がるという問題があり、さらに紙とプラスチックの
分別廃棄を難しくするという問題もある。今日、小売り
業界の要求によって液体紙容器の流通段階での液漏れを
少なくする為に、成形充填機におけるヒートシール時の
圧力を高める傾向にあり、このようにして成形された液
体紙容器はエンドユーザーによって開けにくくなってき
ている。一方において、エンドユーザーの清潔で開け易
い液体紙容器への要求は強まるばかりである。業界はこ
のような二律背反的問題を抱えている。本発明はこのよ
うな問題に鑑みてなされたもので、ゲーベルトップカー
トンに使用される両面熱可塑性樹脂コートの板紙に物理
的加工を施すだけで易開口性を持たせた液体紙容器の提
供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
になされた本発明の要旨は次の通りである。 （１）両面に熱可塑性樹脂をコートした板紙あるいは板
紙を中心とする積層体を用いて、４枚の胴部側壁パネル
からなる４角柱状の胴部の上端に折線を介して連接され
た切妻形屋根部が、対向する上部折込み側壁をそれぞれ
斜め折線に沿って内方に折り込み、残りの対向する上部
側壁を内側に折り曲げてその上端リブにより上部折込み
側壁の上端折合わせリブを挟むようにして重合させ、こ
の重合部をヒートシールして成形されてなる紙容器にお
いて、開口側の前記上部折込み側壁上端のリブとそれが
対向するリブの双方か、あるいはいずれか一方の内面に
所定のパターンに従って前記熱可塑性樹脂の溶融温度で
加圧されてなる凹部を形成する。 （２）開口側の上部折込み側壁上に、あるいは該上部折
込み側壁と折線を介して連接する胴部側壁パネルの最上
部にまたがって、プルタブＰＵを貼着あるいは形成す
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下，本発明を図面を用いてさら
に詳しく説明する。図１は本発明による液体紙容器のカ
ートンブランク１０の展開図である。図１に示すよう
に、まず本発明による液体紙容器の胴部は側壁パネル１
〜４と糊代５が折線１５〜１７を介して連接し、その上
部に上部側壁すなわち切妻型屋根を形成する屋根部２
Ｇ，３Ｇ及び切妻（切妻屋根の両端の山形の壁の部分）
に相当する上部折込み側壁１Ｇ、４Ｇが折線１１を介し
て連接され、さらに折線１４を介して、折り畳みリブ１
Ｔ，４Ｔとそれを包み込んで合掌シールするリブ２Ｔ，
３Ｔが延設されている。また上部折込み側壁１Ｇ，４Ｇ
には該側壁を斜めに折り込む折線１２、１８が設けられ
ている。本発明による液体紙容器の充填後のトップシー
ルは全てリブ同志のヒートシールによって行われる。特
に本発明において重要な部分は上部折込み側壁１Ｇの上
部のリブ１Ｔとそれが折り畳まれて対向するリブ２Ｔ，
３Ｔからなる部分である。なお、底部Ｂは胴部Ｄの下側
に折線１９を介して連接する部分で構成され、これらが
ヒートシールされて平らな液洩れのない底部が形成され
るようになっている。

【０００６】以上のブランク１０から本液体紙容器２０
を成形するには、まず折線１５（右）と折線１７によっ
てブランクを縦に三つ折りし、糊代パネル５と胴部４、
上部折込み側壁４Ｇ，リブ４Ｔをヒートシールして筒貼
りし、フラットな折り畳みカートンとする。これを成形
充填機に供給して、角柱状に起こし、まず底部を成形
し、内容物を充填後切妻型屋根を成形し、最後にトップ
のリブをヒートシールで密封する。このトップシール
は、まず最初に上部折込み側壁１Ｇ，４Ｇが、斜めの折
線１２、１８と折線１１によって内側に折り込まれる
と、その上部のリブ１Ｔ，４Ｔは中央の折り線２７、２
８で二つに折れ、それと連動して、残るリブ２Ｔ，３Ｔ
も同時に内側に倒れ込み、２重に折り畳まれたリブ１
Ｔ、４Ｔを間に挟みこんで合掌シールされて、トップシ
ールが完結し、ゲーブルトップカートンに仕上がる。こ
の場合、重合される４枚のリブ間は熱可塑性樹脂層によ
って溶着する。

【０００７】図２はゲーブルトップカートンの開封説明
図である。図２（ａ）は開口前の状態を示す斜視図であ
る。カートン開封側の上部折込み側壁１Ｇと重なる屋根
部２Ｇと３Ｇを両手で矢印の方向に左右に強く開くと、
４重にヒートシールされているリブ１〜４Ｔは中間から
剥離して、図２（ｂ）に示すようにリブ部分はＴ字型と
なる。この左右を矢印のように指で押さえ込みながら手
前に引くとリブ１Ｔの５本の折線が交わる点から剥離が
始まり、その剥離は左右と上方に広がって最終的に図２
（ｃ）に示すように注出口Ｍを開口させることができ
る。以下剥離が開始するこの点を以下Ｋ点と称する。ま
た図２（ｂ）に示すような半開封の状態において、図２
（ｂ）あるいは図５に示すように上部折込み側壁１Ｇに
予め設けられている引っ張り用のプルタブＰＵを剥離
し，これを手前にまっすぐ引き出すことによって図２
（ｃ）のように開口させてもよい。この方法は子供や老
人、ハンディキャップのある人達には特に好適な開封方
法である。さらに以上述べた方法を併用すればより効果
的に、リブの内側には手を触れずに清潔に開封して注出
口を形成できる。前記プルタブはカートン基材をハーフ
カットすることによって形成されたもので、その上部に
は余分な剥離を起こさないよう剥離ストップ手段を設け
てもよい。このプルタブは一旦リクローズした屋根部を
再度開口する場合にまた使用することができる。

【０００８】図２（ｂ）に示すＴ字型の半開封の状態ま
では若干力を要するが誰にでも容易に開くことできる。
この状態からの開封を抗ヒートシール剤等の付加的なコ
ーティング剤、別に用意したプルタブ部材等を使用しな
いで、いかに容易に行うかが、本発明の課題であり、以
下その手段を説明するが、その前に従来の抗ヒートシー
ル剤方式について説明しておく。従来の抗ヒートシール
剤はカートン内面に図３（ａ）あるいは（ｃ）に示すパ
ターンで部分コートされている。リブ１Ｔは中央で折り
畳まれて対向するリブ２Ｔ、３Ｔの内面同志で熱圧着さ
れるが、抗ヒートシール剤が介在すると接着せず、仮に
接着したとしても弱接着の状態を保っている。従って、
この部分の剥離強度は小さく、抗ヒートシール剤層の界
面で容易に剥離する。この抗ヒートシール剤が図３
（ａ）あるいは（ｃ）に示すパターンに従ってコートさ
れた場合の図２（ｂ）に示す半開封状態のリブ水平断面
は図４（ｂ）によって示される。すなわち抗ヒートシー
ル剤層ＡＮが熱圧着による熱可塑性樹脂層の一体化を防
ぎ、剥離層として作用している。なお、図４において斜
線は板紙層あるいは内側に板紙層を有する積層体層２
１、透明部分は熱可塑性樹脂層２２を示している。これ
に対して、対向するリブ間に処理が全くされない場合
は、図４（ａ）に示すように熱圧着される部分の熱可塑
性樹脂層２２は完全に一体化している。

【０００９】本発明における第１のポイントは、抗ヒー
トシール剤に代わって、リブ１〜３Ｔの内面に図３に示
すような所定の位置に凹部処理パターンＰを形成するこ
とである。この凹部処理パターンＰは、図３（ａ）、
（ｂ）に示すように、対向するリブ内面のいずれか一方
に所定の形状のパターンＰを設けるか、あるいは、図３
（ｃ）に示すように、対向する面の双方に設けてもよ
い。このパターン形状は必ずしも図３に示すような矩形
にこだわる必要はない。この凹部には充填シール時にリ
ブの対向する内面同志が非接触状態を保てるだけの深さ
が必要である。さらにこの凹部では熱可塑性樹脂層が無
くなっているかあるいは極めて少なくなっているので、
易開封性を生み出す本発明の主旨からいって望ましい。
以上のような凹部加工をリブ１〜３Ｔに対して施すこと
によって、従来の抗ヒートシール剤を施した場合と同様
に、対向するリブ１Ｔと２Ｔ，１Ｔと３Ｔ間のヒートシ
ール強度を弱めることができ、優れた易開封性が得ら
れ、容易に注出口を形成できる作用効果を生み出すこと
ができる。なお、開封のきっかけを与えるだけであるな
ら、図３（ａ）で示すように、リブ１Ｔの中央部にスポ
ット的な凹部ＳＰを設けるだけでよい。しかしこの場合
の全体の剥離抵抗は大きくなる。

【００１０】以上説明した凹部処理パターンＰの加工
は、ブランクの打ち抜きや罫押しと同時に行うことがで
きる。すなわち上磐に所定のパターンに従って作成され
た雄型をセットし、ブランク両面の熱可塑性樹脂の溶融
温度、例えば低密度ポリエチレンの場合で約１１０〜１
５０°Ｃの範囲に高温加温された型で、０．５〜１．０
秒間、３〜４ｔｏｎ／ｃｍ² の圧でリブ内面を加圧する
ことにより、加圧面の熱可塑性樹脂層を瞬間的に溶融さ
せ、その一部を板紙に吸収させながら凹部を成形するこ
とができる。以上の加熱温度と加圧時間は過熱しないよ
うに適宜に組み合わせる必要がある。このような高温加
圧によって、熱可塑性樹脂層は殆ど凹部から排除され
る。また、冷却後は凹部板紙層に熱可塑性樹脂が一部含
浸した状態となり、凹部処理パターンＰ部における対向
するリブ同志の接着力は得られる凹部形状と相まって大
きく低下する。以上の高温加圧によって形成された凹部
処理パターンＰ部の水平断面は図４（ｄ）によって示さ
れている。当図で示すように、凹部底面である凹部処理
面２３における熱可塑性樹脂層２２は除かれている。こ
れに対し、熱可塑性樹脂の軟化温度での凹部処理では、
図４（ｃ）に示すように、凹部処理面２３にまだ熱可塑
性樹脂層が残っている。本発明による液体紙容器への内
容物充填後にリブ内面同志が強圧のもとに熱圧着される
が、この時の圧が高すぎると、非接触を狙った凹部処理
パターンＰにおける凹部においても熱接着が行われる可
能性があるので、凹部を加工した意味がなくなる。通常
リブ部のシール時にかかる圧力は約１．２ｔｏｎ／ｃｍ
² にも及ぶので、出来るかぎり加圧を小さくすることが
望ましい。

【００１１】従来の抗ヒートシール剤の部分コート方式
では折線１４と抗ヒートシール剤の部分コート部エッジ
との間隔が一定せず、この間隔が狭すぎる場合は液漏れ
の原因となっていた。しかるに、本発明による液体紙容
器においては、前述のように凹部処理パターンＰの加工
が押し罫と同時に行われるので、得られる凹部処理パタ
ーンＰと折線１４等に対する相対位置精度は極めて優れ
ており、図３に示す各リブ下方の折線１４と凹部処理パ
ターンＰの下方エッジ間に１〜２ｍｍの間隔を精度良く
維持することが可能となり、リブ全体のヒートシールが
行われる限り液漏れを心配する必要はない。

【００１２】図２（ｂ）に示す半開封状態から、前述の
開封操作でさらにヒートシールされているリブ１Ｔを手
前に引き剥がそうとすると、容器の構造から剪断応力が
Ｋ点に集中する。従って、少なくともＫ点の近くに剥離
を起こし易い領域を設けることが肝要である。図５は剥
離状態を示すリブ水平断面模式図であって、図３（ａ）
に示す凹部処理パターンＰが施された場合のＫ点付近か
ら起こり水平方向に伝播する剥離状況を示している。な
お、図５において斜線は板紙層あるいは内側に板紙層を
有する積層体層２１、透明部分は熱可塑性樹脂層２２を
示している。図５（ａ）で示すように、剥離前の状態で
は、凹部の底面である凹部処理面２３はＫ点付近で対向
するリブと非接触の状態となっている。次に、図５
（ｂ）に示すようにＫ点に作用する矢印方向の力は、凹
部処理面２３の領域においてリブ１Ｔを対向するリブ内
面から容易に引き離すことができるが、左右の非処理面
部に入ると紙の層間剥離を起こしながら引き離される。
また、図５（ｂ）には示されないが、この層間剥離は折
線１４と凹部処理パターンＰで挟まれた部分で最初から
起きている。リブ１Ｔと２Ｔ，１Ｔと３Ｔ間の剥離は凹
部処理面２３では抵抗なしに剥離するが、前述のように
凹部以外は、熱可塑性樹脂同志が完全に溶着して一体化
しているので、対向するリブのいずれかの側の板紙層に
おける層間剥離によって剥離せざるを得ない。従って、
剥離が凹部から非凹部に移る段階で、対向しているリブ
のいずれかの熱可塑性樹脂層が破壊される必要があり、
そのための剥離抵抗もプラスされて全体の剥離抵抗が一
時増大する。しかし、最終的にリブ１Ｔ，２Ｔおよび１
Ｔ，３Ｔ同志が全て引き離されて図２（ｃ）に示すよう
に注出口が全開するまでの過程で、必要となるトータル
な力は、凹部処理面２３が全く設けられない場合と比較
すると、極めて少なくなる。

【００１３】本発明の第２のポイントは、ゲーベルトッ
プカートンの初回の開封のみならず２回目以降の再開封
を容易にまた清潔に行う手段として、図２（ｂ）、
（ｃ）、図６に示すようなプルタブＰＵを設けることで
ある。このプルタブＰＵは上記Ｋ点近くを外側に引っ張
るように、上部折込み側壁１Ｇの中央部かあるいは上部
折込み側壁１Ｇと胴部１の上端にわたって設けることが
好ましい。プルタブＰＵは本発明による液体紙容器とは
別体の紙、プラスチックフィルム等のシートの切り抜
き、打ち抜き片、あるいはテープのカット片であって、
その一部を上部折込み側壁上に貼着させればよく、また
プルタブＰＵが形成される部分の板紙をハーフカット線
で囲み、その部分を紙層で剥離してプルタブＰＵとして
もよい。プルタブＰＵの形状はＩ字形、Ｔ字形、Ｕ字
形、紐状等任意であり、図２（ｂ）に示すような引っ張
り機能があればよい。以下ハーフカット方式について説
明する。このプルタブＰＵは、一例として下部が閉じ、
上部が開放している形状にプルタブ領域を区画するよう
にして、図６に示すように、紙容器積層材の表面からハ
ーフカット２４が加えられており、初回の開口時に、そ
の下端から容易に層間剥離された紙と熱可塑性樹脂から
なる薄い皮膜を剥離することができ、それを手前に引っ
張るだけでよい。このプルタブＰＵの上部での剥離を止
めるストッパー手段として、ポリテープ２５を貼り込ん
だり、またハーフカット２４の上部にアールを持たせた
形状の剥離ストップ部２６を設けている。プルタブＰＵ
のハーフカット２４は、板紙が中間層から層間剥離する
だけの深さがあればよい。またこのハーフカット２４の
加工はカートンブランク打ち抜き時に同時に行うことが
できる。また成型充填機にハーフカット装置を取り付
け、本液体紙容器一個づつにハーフカット２４の加工を
行うようにしてもよい。

【００１４】本発明の液体紙容器の基材の積層構成は従
来から使用されている板紙層の両面をポリオレフィン系
樹脂でコートしたものが好適に使用され、ポリオレフィ
ン系樹脂としては低密度ポリエチレン、線状低密度ポリ
エチレン、中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、アイ
オノマー、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、
エチレン・ビニルアルコール共重合体等の中から選択す
ればよい。さらに板紙単体に代わって、紙／ポリエチレ
ン／アルミニウム箔、紙／エチレン・アクリル酸共重合
体／アルミニウム箔、紙／ポリエチレン／アルミニウム
箔／二軸延伸ポリエステル等の積層体を用いてもよい。

【００１５】

【実施例】本発明による液体紙容器を牛乳に適用し、内
容量１０００ｍｌのカートンブランクを作製した。カー
トン基材には、現在牛乳用に使用されているウエアーハ
ウザー社製の次の積層構成からなるものをそのまま流用
した。すなわち、表面から順に、ポリエチレン１６ｇ／
ｍ² ／晒クラフト紙３１３ｇ／ｍ² ／ポリエチレン２７
ｇ／ｍ² の層構成からなるもので、全体の坪量は３５６
ｇ／ｍ² である。この積層材からなるカートンブランク
のリブ１Ｔの裏面に図３（ｃ）のような凹部処理パター
ンＰを形成すべく型面温度１１０℃、圧力３ｔｏｎ／ｃ
ｍ² 、加圧時間０．７秒で加圧成形した。以上の加工を
施して得られた本発明によるブランク１０を従来と同一
の筒貼り機で筒貼りした後、ミルク用成形充填機によっ
て、同じ条件で成形、充填、シールを行った。このよう
にして得られた製品の中から無作為に２０個のサンプル
を抽出し、５人のパネラーで開口のテストを行ったとこ
ろ、従来の抗ヒートシール剤を使用している製品との違
和感はなく容易に開口することが判明した。さらにプッ
シュプルスケール（今田製作所（株）製）で開口時の剥
離抵抗値をリブ部に何も加工をしない比較例サンプルを
加えてテストし、次の結果を得た。 抗ヒートシール剤使用のカートン １．４ Ｋｇ 凹部加工処理によるカートン（本発明） １．１ Ｋｇ 比較例（加工の全くないカートン） １．９ Ｋｇ 以上の結果から判るように本発明による液体紙容器は抗
ヒートシール剤を用いる場合よりもさらに優れた易開封
性を有している。なお、図３に示した他の凹部処理パタ
ーンＰの位置によっては、初期の抵抗値，途中の抵抗値
に多少の違いはあるが、感覚的には殆ど同じ力で開封可
能であった。

【００１６】本発明による液体紙容器は上述した実施例
に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内で種々の変形が可能である。たとえば、本実施例のゲ
ーベルトップカートンのブランクはピュアーパック型で
描かれているが他の種類のゲーベルトップカートンにも
有効である。また本発明による液体紙容器の水平断面は
正方形であるが、矩形であってもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、ゲーベルトップカート
ンの基材である両面熱可塑性樹脂コートの板紙あるいは
板紙を中心とする積層体だけの加工で、容易に、清潔に
注出口を開口させることができ、従来の抗ヒートシール
剤方式に較べて、抗ヒートシール剤とその部分コート工
程を省くことにより材料コスト、製造コストの低減を図
ることが可能であり、凹部処理パターンＰの位置精度を
高めることにより液漏れの不安要因を少なくできる。凹
部処理パターンＰの加圧による加工は熱可塑性樹脂の溶
融温度で行うので凹部の成形効率がよくなる。さらに、
板紙に両面ポリエチレンコートした基材は、使用後も、
燃えるゴミとして焼却廃棄が可能であり、リサイクルも
可能となるので環境負荷を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カートンブランク展開図

【図２】注出口の開口手順説明図

【図３】凹部処理パターン説明図

【図４】凹部処理方式によるリブ水平断面模式図

【図５】剥離状態を示すリブ水平断面模式図

【図６】プルタブの説明図

【符号の説明】

１〜４ カートン胴部側壁 ５ 筒貼り用糊代 １Ｇ，４Ｇ 上部折込み側壁 ２Ｇ，３Ｇ 屋根部 １Ｔ〜４Ｔ リブ（トップパネル） １１ 折線 １２、１３ 斜め折線 １４〜１７ 折線 １８ 斜め折線 １９ 折線 ２０ 本発明による液体紙容器 ２１ 紙層 ２２ 熱可塑性樹脂層 ２３ 凹部処理面 ２４ ハーフカット ２５ ポリテープ ２６ 剥離ストップ部 ２７、２８ 折線 ２９ 紙層における層間剥離部 ＡＮ 抗ヒートシール剤層 Ｂ 底成形部 Ｋ 剥離開始点 Ｍ 開口部 Ｐ 凹部処理パターン ＰＵ プルタブ ＳＰ スポット的凹部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面に熱可塑性樹脂をコートした板紙あ
   るいは板紙を中心とする積層体を用いて、４枚の胴部側
   壁パネルからなる４角柱状の胴部の上端に折線を介して
   連接された切妻形屋根部が、対向する上部折込み側壁を
   それぞれ斜め折線に沿って内方に折り込み、残りの対向
   する上部側壁を内側に折り曲げてその上端リブにより上
   部折込み側壁の上端折合わせリブを挟むようにして重合
   させ、この重合部をヒートシールして成形されてなる紙
   容器において、開口側の前記上部折込み側壁上端のリブ
   とそれが対向するリブの双方か、あるいはいずれか一方
   の内面に所定のパターンに従って前記熱可塑性樹脂の溶
   融温度で加圧されてなる凹部が形成されていることを特
   徴とする液体紙容器。
2. 【請求項２】 開口側の上部折込み側壁上に、あるいは
   該上部折込み側壁と折線を介して連接する胴部側壁パネ
   ルの最上部にまたがって、プルタブが貼着あるいは形成
   されていることを特徴とする請求項１記載の液体紙容
   器。