JPS6045137A - 接合部が強化された耐圧紙容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ビール、炭酸飲料等の容器に適する耐圧紙製
容器において、胴体と蓋体との接合部を強化した耐圧紙
製容器に関する。

紙容器は牛乳あるいは果汁／ｅラックに見られるごとく
、市場で多量に使用されているのは周知の通シである。

しかし々から、ビール、炭酸飲料等の容器は、炭酸ガス
による内圧が作用すると共に炭酸ガスの透過を防止し得
るものでなければならないので、従来よシガラス瓶やア
ルミニウム等の金属缶が主として使用されて来た。更に
最近ではブロー成形によるポリエステルビンも使用され
てきて吟る。しかしながら、紙は資源的にリサイクル性
で、軽量且つ安価であり、易圧潰性及び使用後の焼却も
極めて容易である上に、故紙として再利用することも出
来るなどの種々の利点を有しているので、ビール、炭酸
飲料等の容器についても紙製容器への転換が強く要望さ
れて来ている。

紙製耐圧容器の開発が遅れている大きな理由は、第１に
ビールや炭酸飲料等の炭酸ガス含有液用の耐圧容器に要
求される耐圧力の仕様が可成シ高いことである。因みに
、♂−ルは常温で２〜２．ｓＫｑ／　Ｈｃｎ”Ｇ、　５
０℃で４〜５　Ｋ４７ｃｍ２Ｇ　、炭酸飲料は常温で３
〜３．５　Ｋｙ／ｃｍ”ａ、５０℃で６〜７　ｈ／ｍ”
Ｇの内圧を有している。第２に紙は折シ曲げ加工性が悪
いだめに、胴体と蓋体との接合を金属缶の如く、巻締め
によって、強固に接着固定させることが困難である等が
挙げられる。

本発明者らは、これらの障害にもかかわらず、紙製耐圧
容器の有する多くの効用性に着目し、その実現を図って
鋭意研究を重ねて来た結果、既にいくつかの知見を得る
に至った。

即ち、容器胴体に関しては、例えば熱可塑性樹脂フィル
ムがラミネートされた積層紙を筒状に複数回巻きつけた
多重壁構造を有する胴体を、容器蓋体に関しては、その
耐圧性を持たせるために、その形状を球殻状に湾曲させ
て、内部応力の均一化を図ることが必要であシ、このよ
うな形状を有する蓋体として、例えば紙の原料であるパ
ルプにポリエチレン等の熱可塑性樹脂からなる合成パル
プが混合された混合ノξルプから形成された不織布状マ
ットを加熱加圧成形することによって得られた蓋体等を
見い出した。

一方、胴体と蓋体との接合部もかかる耐圧を満足しなけ
ればｋらないが、紙は折り曲げ加工性が悪いために、こ
の接合部を金属缶のように巻締め法によるシールによっ
て、その耐圧を満足させることは困難である。そこで、
胴体と接する蓋の周縁部が、胴体との接合のために胴体
と平行で胴部に嵌合接合されるスカート部を有する形状
が考えられた。

即ち、耐圧容器の形状としては、例えば予め製造された
多重壁構造を有する管状の胴体の上・下端の内周面と上
蓋及び底蓋にそれぞれ設けられたスカート部の外周面と
が強固に接合された第１図に示すような構造が本発明者
等によって考えられた。この場合、胴体１と蓋体３との
接合部４は、接着剤または胴体及び蓋体の最外層にそれ
ぞれラミネートされている熱可塑性樹脂を介して、熱加
熱溶着法、超音波溶着法、高周波誘導加熱溶着法等によ
シ強固に接合されている。

しかしながら、このように接合部４が強固に接合されて
いても、内圧による剪断力でこの接合部。

４は破壊することがあった。この原因は接合部の接着面
は非常に強固に接合して一体化しているが、紙自身の強
度が、剪断力に耐えられず、接合部に隣接する胴体を構
成する紙すなわち内容物収容側の紙屑が縦方向に剪断破
壊されるためであった。

例えば、内径７４ｍ＋の胴体と外径７４−の蓋体を有効
接合幅Ｌｏｗのスカート部で胴体の端部に接合し、これ
に１０Ｋｆ／ｍ”Ｇの内圧を加えると、蓋体内面には４
３０Ｋｆの荷重が加わる。この結果、接合部には、４３
０Ｋｆの力が剪断力として作用し、有効接合幅が１０＋
ｎ＋ｎであれば１８．５〜／倒２の剪断応力に耐えかけ
ればならない。接合部の接合面は強固に接合しており、
この程度の剪断応力に対しては充分に耐え得るが、胴体
の紙自牙はパルプ繊維の長い良質の紙を選定したにもか
かわらず、剪断強度は１５Ｖ４／ｃｍ”程度しかないの
で、接合部に隣接した紙の層にそって縦方向に破断を生
じることが判明した。その対策の一つとして、胴体と蓋
体の接合部の幅を犬きくして有効接合面積を増せば良い
が、即ちスカート部の面積を増せば良いが、容器自体が
形状が不恰好になシ好ましくない。

本発明者らは、以上の知見に基づき、紙製耐圧容器の完
成を目指し、引続きこの問題について、鋭意検討を続け
た結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明
は、少なくとも内容物収容側の紙の内容物収容側の面に
プラスチックフィルムが積層され且つ少なくとも２層の
紙を有する積層体よシなる筒形の胴体の端部の内周と、
少なくとも紙の内容物収容側の面にプラスチックフィル
ムが積層された蓋体の周面のスカート部とが接合−され
、前記の接合領域において胴体の最内層側の紙にほぼ等
間隔に平均して配設された複数の孔にプラスチックが充
填され且つ内容物収容側の面のプラスチックフィルムに
接合していることを特徴とする耐圧紙容器を提供するも
のである。

本発明において、紙製とは、）ｅルプ繊維以外にプラス
チックなどの繊維、粉末、シート等が併用されていても
、純紙製品と大差のない易圧潰性や燃焼性などの物性を
有する物を主要部とするものである。プラスチックフィ
ルムとは、ポリエチレンなど超音波印加によって発熱し
て溶着する樹脂のフィルム（概ね２００μ未満）やシー
ト（概ね２００μ以上）であり、更にバリヤー性フィル
ムが好ましく、ノ々リヤー性すなわち酸素、炭酸ガスま
たは他のガスについて、約２００以下の透過度（透：Ｉ
ａ度とは、安定状態に到達した後の、１気圧、温度２３
℃、相対湿度５０％下で２４時間中に、ｌミルの厚さに
おいて１ｍ”当シ透過するガスのα数で表わされる数値
を意味する）を有するフィルムであって、例えば「サラ
ン」の商品名で販売されているポリ塩化ビニリデン、ポ
リアミド、ポリエステル、二軸延伸ポリプロピレン、ぼ
り塩ｆヒビニル、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体
、ポリビニルアルコール、「エノζ−ル」の商品名で販
売されているエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化樹脂
、セロファン〉よび「パレツクス」の商品名で販売され
ているニトリル系樹脂等からなるフィルムが包含される
。紙の両面に炭酸ガスバリヤ−性フィルムを積層したも
のは、それらのフィルムの合計厚さに相当する厚さの単
一フィルムを用いたものに比べて、炭酸ガスバリヤ−効
果が大きい。

またフィルムは単一層または２種以上の積層体であって
もよい。また、ノ々リヤー性フィルムの片面あるいは両
面に、非バリヤー性フィルムをラミネートしたフィルム
も使用できる。この種のラミネートフィルムには、例え
ば「サラネツクス」の商品名で販売されているポリエチ
レン／〆り塩化ビニリデン／ポリエチレンラミネートフ
ィルムがある。この場合、ポリエチレンはヒ・−トシー
ルを促進し、ガスの透過度には犬きく影響しない。また
、フィルム表面にノ々リヤー性材別を被覆したフィルム
も使用できる。この種のフィルムとして、例えば「サラ
ンコートフィルム」あるいは「Ｋコートフィルム」と称
される。Ｉセリ塩化ビニリデン樹脂をコーティングした
フィルムがある。

筒形とは、筒の横断面に実質的に直線部分がなく、外側
に凸な断面形状たとえば円、楕円、卵形などである。

次に図面により本発明の芙施態様を説明する。

第２図および第３図において、この場合筒形の胴体１は
基本的に内外２層の紙屑よシ構成されている。胴体外層
紙１ａは両面に炭酸ガス）Ｚ　＋Ｊヤー性ラプラスチッ
クシなる外面フィルムｌｂおよび内面フィルムＩＣが積
層されている。胴体内層紙１ｄは両面に炭酸ガスバリヤ
−性プラスチックよシなる外面フィルム１ｅおよび内面
フィルム１ｆが積層されている６、胴体外層紙１ａの内
面フィルムＩＣと胴体内層紙１ｄの外面フィルム１ｅは
融着１／　４これらを介して胴体外層紙１ａおよび胴体
内層紙１ｄは積層体を形成している。・胴体内層紙１ｄ
は内容物収容側の紙に相当している。蓋体３は紙３ａの
両面に一酸ガス・マリャー性プラスチックよシなる外面
フィルム３ｂおよび内面フィルム３Ｃが積層されてｉＢ
、中央部分が球殻状に形成され、周縁部分に胴体１の軸
方向に平行なスカート部３ｄが胴体ｌに嵌挿すべく形成
されている。胴体内層紙１ｄの内面フィルム１ｆの胴体
１端部と蓋体１の内面フィルム３Ｃのスカート部３ｄが
融着し、これらを介して胴体ｌと蓋体３が接合している
。

この接合領域において、胴体内層紙１ｄを貫通して複数
の孔２が穿孔されほぼ等間隔に平均して配設され、これ
らの孔２に外面フィルムｌｅ、内面フィルム１ｆと同種
のプラスチックが充填され（以下、充填プラスチック２
ａという）、外面フィルムｌｅと充填プラスチック２ａ
およびこれと内面フィルム１ｆが融着している。

前記において、積層、接合などはプラスチックを溶融せ
しめて融着する方法、適当な接着剤で接着する方法など
複数の部材が強固にくっつく手段によって行われる。充
填プラスチック２ａは通常、紙に積層されているフィル
ムと同じものが接合上好ましいが、フィルムと接合性、
機械的物性などが優れていれば、他の種類のプラスチッ
クも利用できる。充填プラスチック２ａの断面形状は、
特゛に限定されないが、円形状が紙との間に隙間ができ
にくく、応力集中や製造容易さの点から好ましい。充填
プラスチック２ａの配列は円周方向、軸方向に集中しな
いように等間隔にきめられる。

本発明の胴体１と蓋体３のスカート部３ｄとの接合強度
は胴体の内層を構成する紙がフィルムで単にラミネート
されているだけの容器の接合強度に比べ、格段に優れた
ものである。すなわち、胴体内層紙１ｄの孔２に充填プ
ラスチック２ａによシ、胴体内層紙１ｄの縦剪断破壊が
防止される。

さらに内面フィルム１ｆが充填プラスチック２ａによっ
て外面フィルム１ｅおよび内面フィルム１ｃと一体化し
ているために、内面フィルムＩｆの強度に外面フィルム
１ｂおよび内面フィルム１ｃの強度と胴体外層紙１ａの
剪断強変分が加えられることになシ、蓋体３と胴体１の
接合領域の強度が格段に増大する。

更に、同様に、蓋体３のスカート部３ｄに複数の孔を穿
けて充填プラスチックを配設すれば、蓋体３と胴体１の
接合領域の強度が尚一層内上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は球殻部と周縁のスカート部とよシ々る蓋体のス
カート部と胴体の端部とが接合している状況を示す概略
断面図、第２図は接合部分を拡大して示す一実施態様の
部分断面図、第３図は第２図のＡＡ断面図である。 １・・・胴体、ｌａ−・・胴体外層紙、１ｂ・・・外面
フィルム、１ｃ・・・内面フィルム、１ｄ・・・胴体内
層紙、１ｅ・・・外面フィルム、１ｆ・・・内面フィル
ム、２・・・孔、２ａ・・・充填プラスチック、３・・
・蓋体、３ａ・・・紙、３ｂ・・・外面フラステック、
３ｃ・・・内面フィルム、３ｄ・・・スカート部 特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも内容物収容側の紙の内容物収容側の面にプラ
   スチックフィルムが積層され且つ少なくとも２層の紙を
   有する積層体よシなる筒形の胴体１の端部の内周と、少
   なくとも紙の内容物収容側の面にプラスチックフィルム
   が積層された蓋体３の周囲のスカート部３ｄとが接合さ
   れ、前記の接合領域において胴体の最内層側の紙にほぼ
   等間隔に平均して配設された複数の孔にプラスチックが
   充填され且つ内容物収容側の面のプラスチックフィルム
   に接合していることを特徴とする耐圧紙容器