クラック発生防止方法
【課題】ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器の上記折り曲げ部の少なくとも一部に発生する大きなクラックを防止するクラック発生防止方法を提供する。
【解決手段】ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器の前記折り曲げ部の少なくとも一部に発生するクラックを防止するクラック発生防止方法であって、上記紙容器の形成の際に上記紙基材の水分値を６％以上に調整する。
【解決手段】ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器の前記折り曲げ部の少なくとも一部に発生するクラックを防止するクラック発生防止方法であって、上記紙容器の形成の際に上記紙基材の水分値を６％以上に調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器の前記折り曲げ部の少なくとも一部に発生するクラックを防止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙基材の表面にポリエチレン等の熱可塑性樹脂が積層された積層体は、包装材料として広く使用されている（特許文献１等）。上記積層体は、包装材料の中でも特に紙容器用途に好適に使用されている。具体的には、液体用紙容器、冷凍食品用カートン、紙トレー、紙カップ等が挙げられる。
【０００３】
積層体の構成としては、例えば、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／接着剤／２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層（ＰＥＴ層）／ポリエチレン層からなる構成のものが使用されている。後者の積層体においては、ＰＥＴ層との積層工程を省略した低価格の積層体が提案されており、その場合の積層構成は、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン層となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７６５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、紙容器は、例えば、紙容器形成用積層体を巻回してなるロール状積層体からシート状積層体を切り出して、当該シート状積層体を加工して形成される。上記の積層体は紙容器用途に適しているとされているものの、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン層からなる積層体を用いて形成される紙容器は、時折、紙容器の内側に大きなクラックが入ることが問題となっている。
【０００６】
大きなクラックとは、アルミニウム薄膜層が破れて、両隣のポリエチレン層を貫くように形成されるクラックのことである。特に、内容物が液体の場合には液漏れ等の問題が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器の上記折り曲げ部の少なくとも一部に発生する大きなクラックを防止するクラック発生防止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、以上の課題を解決するために鋭意研究を重ねた。研究当初は、クラックの第一原因であるアルミニウム薄膜層に注目し、これの分析や改良を実施してきたが、根本的な改善は得られなかった。しかし、その後の研究の結果、驚くべきことに、アルミニウム薄膜層の隣の隣の層である紙基材に着眼することにより、上記課題を解決できることが分かったのである。すなわち、上記積層体からなる上記紙容器の形成の際に、紙基材の水分値を６％以上に調整することで、上記課題を解決できることを見出し本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。
【０００９】
請求項１に記載のクラック発生防止方法は、ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器の前記折り曲げ部の少なくとも一部に発生するクラックを防止するクラック発生防止方法であって、前記紙容器の形成の際に、前記紙基材の水分値を６％以上に調整することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のクラック発生防止方法は、前記複数の折り曲げ部の少なくとも一部は、折り返し部である請求項１に記載のクラック発生防止方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本願請求項１に記載の発明によれば、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン層を順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを用いて形成された紙容器の上記折り曲げ部の少なくとも一部に大きなクラックが生じることを抑えることができる。
【００１２】
本願請求項２に記載の発明によれば、大きなクラックが発生しやすい折り返し部を備える紙容器の場合であっても、クラックの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】紙容器形成用積層体の層構成の一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）は折り曲げ部を説明するための図であり、（ｂ）は折り返し部を説明するための図である。
【図３】紙容器を形成するためのブランクを示す図である。
【図４】紙容器の形成方法を示す図である。
【図５】（ａ）は複数のブランクが連結されロール状で保管される場合の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の使用途中の状態を示す図であり、（ｃ）は、複数のブランクが連結され積み重ねられて保管される場合の一例を示す図である。
【図６】紙基材１〜４の水分値と雰囲気湿度との関係を示すグラフである。
【図７】実施例１〜４における、紙基材の水分値とクラック発生率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、以下の説明において、同一の構成要素については同一の番号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００１５】
本発明は、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン層を順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを用いて形成される紙容器に関する技術である。先ず、ブランクについて説明する。
【００１６】
＜ブランク＞
ブランクは、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン層を順次積層させた積層体からなること及び複数の折り曲げ部を有することが特徴である。ブランクについて、積層体の積層構成、複数の折り曲げ部の順で説明する。
【００１７】
［積層体の積層構成］
図１は、ブランクの積層構成の一例を示す断面図である。ブランク１０は、ポリエチレン最外層１１、紙基材１２、ポリエチレン中間層１３、アルミニウム薄膜層１４、ポリエチレン最内層１５が順次積層してなる。
【００１８】
［ポリエチレン最外層１１］
ポリエチレン最外層１１は、紙容器の表面となる層である。ポリエチレン最外層１１は、紙基材１２を外部の衝撃等から保護するための層である。ポリエチレン最外層１１の厚みは特に限定されないが、１０〜３０μｍのものでクラックの問題が生じやすく、本発明の方法を用いれば、クラックの発生を効果的に抑えることができる。
【００１９】
ポリエチレン最外層１１は、一般的なポリエチレンからなる層であり、使用できるポリエチレンの種類は特に限定されない。使用可能なポリエチレン材料としては、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等が挙げられる。また、本明細書において、ポリエチレンには、エチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体も含まれる。エチレン以外のモノマーとしては、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン等が挙げられる。
【００２０】
ポリエチレン最外層１１に含まれるポリエチレンは、本発明の効果を害さない範囲で、他の樹脂、酸化防止剤、顔料等の添加剤を添加したものであってもよい。また、異なる種類のポリエチレンからなる複数の層を備えるものであってもよい。
【００２１】
ポリエチレン最外層１１の形成方法は、特に限定されず従来公知の方法を用いることができる。従来公知の方法として、例えば、紙基材１２の一方の面に押出コートすることにより形成する方法が挙げられる。二層以上からなるポリエチレン最外層１１の場合には、例えば、共押出コートすることにより形成することができる。
【００２２】
［紙基材１２］
紙基材１２は、ポリエチレン最外層１１に隣接し、ポリエチレン最外層１１よりも内側に位置する層である。紙基材１２は、紙容器の形状を安定させるための層である。紙基材１２の厚みは特に限定されないが、５０〜１００μｍのものでクラックの問題が生じやすく、本発明の方法を用いれば、クラックの発生を効果的に抑えることができる。
【００２３】
紙基材１２において、使用する紙の種類は特に限定されないが、紙基材１２は紙容器の形状を安定させる役割を果たすため、耐屈曲性、剛性、腰、強度を有する紙基材であることが好ましい。
【００２４】
使用可能な紙基材としては、純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙、ミルク原紙等の各種の紙基材を使用することができる。紙基材１２は、これらの紙基材を複数層重ねたものであってもよい。
【００２５】
［ポリエチレン中間層１３］
ポリエチレン中間層１３は、紙基材１２とアルミニウム薄膜層１４との間に位置する層である。ポリエチレン中間層１３は、紙基材１２とアルミニウム薄膜層１４とを強固に密着させるための層である。ポリエチレン中間層１３の厚みは特に限定されないが、１０〜３０μｍのものでクラックの問題が生じやすく、本発明の方法を用いれば、クラックの発生を効果的に抑えることができる。
【００２６】
ポリエチレン中間層１３は、一般的なポリエチレンからなる層であり、使用可能なポリエチレンとしては、ポリエチレン最外層１１と同様のものを挙げることができる。上記のとおり、ポリエチレン中間層１３は、紙基材１２とアルミニウム薄膜層１４とを強固に密着させる層であるため、使用するポリエチレンとしては、紙基材１２、アルミニウム薄膜層１４に対する密着性の高いものが好ましい。
【００２７】
また、紙基材１２、アルミニウム薄膜層１４の両層に対して高い密着性を有するポリエチレンを選択できない場合には、ポリエチレン中間層１３は、紙基材１２に密着しやすいポリエチレン層とアルミニウム薄膜層１４に密着しやすいポリエチレン層との二層構造を有するものであってもよい。
【００２８】
ポリエチレン中間層１３の形成方法は、特に限定されず従来公知の方法を用いることができる。例えば、紙基材１２のポリエチレン最外層１１を有さない側の面に押出コートすることにより形成することができる。二層以上からなる場合には、例えば、共押出コートすることにより形成することができる。
【００２９】
［アルミニウム薄膜層１４］
アルミニウム薄膜層１４は、ポリエチレン中間層１３とポリエチレン最内層１５との間に位置する層である。アルミニウム薄膜層１４は、気体、液体等の透過を防止する層である。気体、液体の透過を抑えることで内容物の風味等の品質を維持することができる。アルミニウム薄膜層１４の厚みは、特に限定されないが、５〜１０μｍのものでクラックの問題が生じやすく、本発明の方法を用いれば、クラックの発生を効果的に抑えることができる。
【００３０】
［ポリエチレン最内層１５］
ポリエチレン最内層１５は、紙容器の内容物と接する層である。ポリエチレン最外層１５の厚みは特に限定されないが、１０〜３０μｍのものでクラックの問題が生じやすく、本発明の方法を用いれば、クラックの発生を効果的に抑えることができる。
【００３１】
ポリエチレン最内層１５は、一般的なポリエチレンからなる層であり、使用可能なポリエチレンとしては、ポリエチレン最外層１１と同様のものを挙げることができる。上記のとおり、ポリエチレン最内層１５は、内容物に接する層であるため、使用するポリエチレンは、内容物の香料等の成分を吸着し難いものであることが要求される。また、ポリエチレン中間層１３と同様にアルミニウム薄膜層１４との密着性が高いことも要求される。
【００３２】
ポリエチレン最内層１５の形成方法は、特に限定されず従来公知の方法を用いることができる。例えば、アルミニウム薄膜層１４のポリエチレン中間層１３を有さない側の面に押出コートすることにより形成することができる。二層以上からなる場合には、例えば、共押出コートすることにより形成することができる。
【００３３】
［複数の折り曲げ部］
図２には、折り曲げ部の一例を示す。図２には、折り曲げ線α（図２（ａ）、（ｂ）中の破線）を介して面Ｘ１と面Ｙ１が連結された積層体を示す。折り曲げ線αが折り曲げ部である。積層構成については図示していないが、ｚ方向に各層が積層されている。図２（ａ）に示すように、紙容器形成前には同じ側の面にある面Ｘ１と面Ｙ１が、紙容器形成後には破線αで折り曲げられ、図２（ｂ）に示すような状態になる。図２（ｂ）の状態になると折り曲げ線αの部分には大きな応力がかかりクラックが発生する。本発明の方法を用いれば、紙容器形成中、及び／又は、紙容器形成後に、このような折り曲げ線の部分にクラックが発生することを効果的に抑えることができる。
【００３４】
実際の紙容器を形成するためのブランクにおいては、平面のブランクを立体的な形状にするために複数の折り曲げ部を有する必要がある。この複数の折り曲げ部の中に折り返し部があると、より大きなクラックが発生しやすい。本発明の方法を用いれば、折り返し部に発生するようなクラックも効果的に抑えることができる。
【００３５】
上記のとおり、複数の折り曲げ部の少なくとも一部に折り返し部を備える場合には、上記クラックが非常に発生しやすくなる。折り返し部の一例を図２（ｃ）、（ｄ）に示す。図２（ｃ）、（ｄ）中の折り返し線βの部分が折り返し部に当たる。折り返し部では、図２（ｃ）に示すように、紙容器形成前には同じ側の面にある面Ｘ２と面Ｙ２が破線βで折り曲げられ、紙容器形成後に図２（ｄ）に示すように面Ｘ２と面Ｙ２とが略接する。この紙容器を形成する際の折り返しにより、折り返し線βには大きな応力がかかり、上記クラックが生じやすくなる。本発明の方法を用いれば、折り返し部に発生するようなクラックも効果的に抑えることができる。
【００３６】
＜紙容器＞
本発明において、紙容器とは、ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器である。
【００３７】
紙容器の形状については、特に限定されず、用途・目的等に応じて適宜決定すればよい。紙容器の形状として、例えばゲーベルトップタイプ、ブリックタイプ、フラットタイプ等が挙げられ、また、角形容器、丸形等の円筒状の紙缶等が挙げられる。この紙容器の注出口には、たとえばポリエチレン製のキャップ、プルタブ型の開封機構等を適宜に設けてもよい。
【００３８】
クラックの問題が生じやすい紙容器としては、図３に示されるようなブランク２０を用いて形成される紙容器が挙げられる。ブランク２０は、紙容器の側面を構成する側面パネル２１、２２、２３、２４、糊代２５、紙容器の底面を形成するための底部パネル２６、２７、２８、２９、紙容器の上部を形成するための上部パネル３０、３１、３２、３３を備える。
【００３９】
側面パネル２１、２２、２３、２４は、ここでは同じ大きさの長方形である。側面パネル２１、２２、２３、２４は、図３に示すように、折り曲げ線ａ、ｂ、ｃを介して長方形の短手方向に、それぞれの長方形の長辺の両端を一致させるように連結される。
【００４０】
底部パネル２６、２７、２８、２９は、ここでは同じ大きさの長方形である。底部パネル２６、２７、２８、２９の長辺の長さは、側面パネル２１、２２、２３、２４の長方形の短辺の長さと等しい。底部パネル２６、２７、２８、２９は、図３に示すように、折り曲げ線ａ、ｂ、ｃを介して連結している。
【００４１】
底部パネル２６は、図３に示すように、折り曲げ線ｈ１を介して連結する長方形パネル２６１、２６２に分割されている。また、長方形パネル２６２は、折り曲げ線ｆ１を介して側面パネル２１と、側面パネル２１の短手方向に連結される。折り曲げ線ｆ１の両端は、連結部における長方形パネル２６２の長方形の短辺の両端、側面パネル２１の長方形の短辺の両端と一致する。
【００４２】
底部パネル２７は、図３に示すように、折り曲げ線ｈ２を介して連結する長方形パネル２７１、２７２に分割されている。折り曲げ線ｈ２は、折り曲げ線ｈ１と同じ直線上に存在する。
長方形パネル２７１は、長方形の一方の長辺の中央から他方の長辺の中央まで延びる折り曲げ線ｊ１を有する。
長方形パネル２７２は、図３に示すように、三角パネル２７２Ａ、２７２Ｂ、２７２Ｃに分割される。三角パネル２７２Ａ、２７２Ｂ、２７２Ｃは、ここでは直角二等辺三角形である。また、三角パネル２７２Ａ、２７２Ｂ、２７２Ｃは、図３に示されるように、折り曲げ線ｇ１、ｇ２を介して連結される。
三角パネル２７２Ｂは、図３に示すように、折り曲げ線ｆ２を介して側面パネル２２と、側面パネル２２の短手方向に連結される。折り曲げ線ｆ２の両端は、連結部における三角パネル２７２Ｂの底辺の両端、側面パネル２２の長方形の短辺の両端と一致する。
【００４３】
底部パネル２８は、図３に示すように、底部パネル２６と同様に分割される。具体的には、底部パネル２８は、折り曲げ線ｈ３を介して連結する長方形パネル２８１、２８２に分割される。折り曲げ線ｈ３は、折り曲げ線ｈ１、ｈ２と同一直線上にある。
【００４４】
底部パネル２９は、図３に示すように、底部パネル２７と同様に分割される。具体的には、底部パネル２９は、折り曲げ線ｈ４を介して連結する長方形パネル２９１、２９２に分割される。折り曲げ線ｈ４は、折り曲げ線ｈ１、ｈ２、ｈ３と同一直線上にある。長方形パネル２９１は、図３に示すように、折り曲げ線ｊ２を有する。長方形パネル２９２は、さらに三角パネル２９２Ａ、２９２Ｂ、２９２Ｃに分割される。三角パネル２９２Ａ、２９２Ｂ、２９２Ｃは、折り曲げ線ｇ３、ｇ４を介して連結される。
【００４５】
糊代２５は、図３に示すように、長方形であり、側面パネル２４、底部パネル２９、上部パネル３３と折り曲げ線ｄを介して連結している。
【００４６】
上部パネル３０、３１、３２、３３と底部パネル２１、２２、２３、２４とは、図３に示すように、側面パネル２１を短手方向に二分割する直線に対して線対称である。このため、説明を省略する。
【００４７】
後述するとおり、長方形パネル２６２と三角パネル２７２Ａとの間の折り曲げ線α１、長方形パネル２８２と三角形パネル２７２Ｃとの間の折り曲げ線α２、長方形パネル２８２と三角形パネル２９２Ａとの間の折り曲げ線α３、糊代２５と三角パネル２９２Ｃとの間の折り曲げ線α４は、折り返し部に当たる。図３に示すように、折り曲げ線α１は折り曲げ線ａの一部であり、折り曲げ線α２は折り曲げ線ｂの一部であり、折り曲げ線α３は折り曲げ線ｃの一部であり、折り曲げ線α４は折り曲げ線ｄの一部である。
【００４８】
図４（ａ）は、紙容器の形成途中を示す図である。具体的には、折り曲げ線ａ、ｂ、ｃ、ｄで折り曲げ、糊代２５を介して側面パネル２１、側面パネル２４を結合しブランク２０を筒状にした後、折り曲げ線ｊ１、ｊ２で折り曲げ、長方形パネル２６１、２７１、２８１、２９１を合掌シールし、折り曲げ線ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４で折られ、紙容器の底部が平坦に折り畳まれた状態を示す。折り畳まれた状態においては、折り曲げ線α１と折り曲げ線α２が折り曲げ線ｆ２と重なり、折り曲げ線α３と折り曲げ線α４が折り曲げ線ｆ４と重なる。
【００４９】
図４（ｂ）は、紙容器の底面部の完成図を示す。具体的には、図４（ａ）に示す状態から、外側に張り出す２つの三角形を、折り曲げ線ｆ２、折り曲げ線ｆ４に沿って、紙容器の底面の中央に向けて折り畳むことで図４（ｂ）に示す状態になる。ｆ２と重なる位置にある折り曲げ線α１、折り曲げ線α２、ｆ４と重なる折り曲げ線α３、折り曲げ線α４が折り返し部になる。
【００５０】
紙容器の底部が図４（ｂ）に示すような形状になる場合には、上記クラックの問題が生じやすいが、本発明のクラック発生防止方法を用いることで、問題となる大きなクラックの発生を抑えることができる。
【００５１】
紙容器の上部についても図４（ａ）に示すような状態に折り畳むまでは、紙容器の底部と同様である。紙容器の上部においては、外側に張り出した２つの三角形を、折り曲げ線ｆ２、折り曲げ線ｆ４に沿って、底部とは逆方向に折り曲げる。したがって、紙容器の上部は図４（ｃ）に示すようになる。
【００５２】
本発明は、上記のような紙容器を形成する際に、紙基材の水分値が６％以上になるように調整しておくことに特徴がある。形成の際に紙基材の水分値が６％以上であれば、紙容器の形成途中、及び／又は、形成後に大きなクラックが生じることが殆どなくなる。より好ましい水分値の範囲は６〜１２％である。
【００５３】
ところで、紙基材の水分値は、紙容器形成前のブランクの保管時に低下しやすい。例えば、複数のブランクが連結したシートは、図５（ａ）に示すようなロール状、又は図５（ｃ）に示すように積み重ねて保管される。図５（ａ）に示すようなロールの場合には、円柱状のロールの外周から中心に向けて各層が積層されている（図中の矢印方向）。図５（ｃ）に示すような保管の場合には、ｚ方向に各層が積層されている。
【００５４】
本発明者が調査したところ、紙基材が外気に曝される部分から水分が抜けやすく、紙基材の水分値が低下しやすいことが分かった。ロール状で保管する場合、外気に曝される部分とは、図５（ａ）に示すように、面Ａである。図５（ｂ）に、使用途中のロール状積層体を示すが、この場合には面Ａ’、面Ｂ’が外気に曝される部分である。このような保管方法では、面Ａ、面Ａ’、面Ｂ’に現れる紙基材から水分が抜けていき、紙基材の水分値が低下し、その結果、水分値が６％未満になるとクラックが発生しやすくなることが判明した。
【００５５】
また、図５（ｃ）に示すような状態で保管する場合に、外気に曝される部分とは、面Ｃである。この保管方法では、面Ｃに現れる紙基材から水分が抜けていき、紙基材の水分値が低下し、その結果、水分値が６％未満になるとクラックが発生しやすくなることが判明した。
【００５６】
紙基材の水分値は、紙容器の形成時に６％以上であればよい。したがって、紙基材の水分値を６％以上に調整する方法としては、ブランクの保管から温度、湿度管理を行い常に紙基材の水分値が６％以上に保たれるように調整する方法、紙容器の形成前に紙基材の水分値が６％以上になるように、所定の温度、湿度環境下にブランクを曝す方法が挙げられる。クラックの発生には紙基材の内部の水分値も問題となるため、紙基材の内部の水分値も６％以上になるよう調整する必要がある。このため、温度、湿度管理を行う前者の方法が好ましく、また、紙容器の形成前に所定の温度、湿度下に曝す方法においては、一日以上所定の温度、湿度に曝す方法が好ましい。
【００５７】
温度、湿度の高い地域では紙基材の水分値が６％を下回ることがない。このため、温暖な地域でブランクの保管、紙容器の形成を行うことで、容易に紙基材の水分値を６％以上に保つことができる。
【００５８】
なお、紙容器の内容物は、特に限定されず、各種の飲食品、接着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品等の雑貨品、その他の種々の物品を内容物とすることができる。また、紙容器は、特に、例えば、酒、果汁飲料等のジュース、ミネラルウォーター、醤油、ソース、スープ等の液体調味料、あるいは、カレー、シチュー、スープ、その他等の種々の液体飲食物を充填包装する包装用紙容器として有用なものである。
【実施例】
【００５９】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００６０】
＜使用材料＞
以下の実施例において、ポリエチレン最外層／紙基材／ポリエチレン中間層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン最内層の積層体を用いた。各層に使用した材料は以下のとおりである。
ポリエチレン最外層：ポリエチレン
紙基材１、紙基材２、紙基材３、紙基材４
ポリエチレン中間層：ポリエチレン
アルミニウム薄膜層：アルミニウム箔
ポリエチレン最内層：ポリエチレン
紙基材１、２は同じ木を原料とした紙基材であり、厚みが異なる。紙基材３、４は、紙基材１、２とは異なる木を原料として作製された紙基材である。紙基材３、４は同じ木を原料として作製された紙基材であるが、両基材とも表面コートが施されており、コートの種類が異なる。
温度が一定条件下（２３℃）で、紙基材１〜４の水分値と湿度との関係を求めた。具体的には、２３℃×１６％ＲＨ、２３℃×３０％ＲＨ、２３℃×４０％ＲＨ、２３℃×５２％ＲＨの各条件で各紙基材の平衡水分値を求め、この平衡水分値を紙基材の水分値とした。各点を図６に示すように結び、折れ線グラフから特定の水分値に調整するための湿度を求めた。
【００６１】
＜実施例１−１＞
２０μｍのポリエチレン最外層Ａ、７０μｍの紙基材１、２０μｍのポリエチレン中間層、６．３μｍのアルミニウム箔、２０μｍのポリエチレン最内層Ｂを順次積層してなる積層体の紙基材の水分値を５．５％に調整するための温度、湿度調整を行った。一日間放置した後、図３に記載するブランクから図４に示すような形状の紙容器を形成し、折り返し部に生じるクラックの発生率について評価を行った。なお、水分値の調整は、温度２３℃、湿度１７％ＲＨにすることで行った。
【００６２】
［クラックの評価］
クラックの形状は三角形に近似できるため、三角形の面積の大きさからクラックを以下の４つに分けた。本発明で発生を抑えようとするクラックは、大クラック及び特大クラックである。
特大クラック：面積が１．０ｍｍ２以上
大クラック ：面積が０．６ｍｍ２以上１．０ｍｍ２未満
中クラック ：面積が０．３ｍｍ２以上０．６ｍｍ２未満
小クラック ：面積が０．３ｍｍ２未満
【００６３】
実施例１−１において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は９３．３％であり、大クラックの発生率は６．７％であった。そして、クラック３０個の全てが特大クラック又は大クラックであった。
【００６４】
＜実施例１−２＞
紙基材の水分値を５．５％から５．６％に変更した以外は実施例１−１と同様の方法で評価を行った。なお、水分値の調整のために、温度２３℃、湿度２０％ＲＨに調整した。
【００６５】
実施例１−２において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は８６．７％であり、大クラックの発生率は１０．０％であった。そして、クラック３０個中の９６．７％が特大クラック又は大クラックであった。
【００６６】
＜実施例１−３＞
紙基材の水分値を５．５％から６．２％に変更した以外は実施例１−１と同様の方法で評価を行った。なお、水分値の調整のために、温度２３℃、湿度３０％ＲＨに調整した。
【００６７】
実施例１−３において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は４３．３％であり、大クラックの発生率は３６．７％であった。そして、クラック３０個中の８０．０％が特大クラック又は大クラックであった。
【００６８】
＜実施例１−４＞
紙基材の水分値を５．５％から６．５％に変更した以外は実施例１−１と同様の方法で評価を行った。なお、水分値の調整のために、温度２３℃、湿度４０％ＲＨに調整した。
【００６９】
実施例１−４において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は１０．０％であり、大クラックの発生率は３６．７％であった。そして、クラック３０個中の４６．７％が特大クラック又は大クラックであった。
【００７０】
＜実施例１−５＞
紙基材の水分値を５．５％から８．４％に変更した以外は実施例１−１と同様の方法で評価を行った。なお、水分値の調整のために、温度２３℃、湿度５２％ＲＨに調整した。
【００７１】
実施例１−５において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は０．０％であり、大クラックの発生率は２６．７％であった。そして、クラック３０個中の２６．７％が特大クラック又は大クラックであった。
【００７２】
＜実施例１−６＞
紙基材の水分値を５．５％から１２．６％に変更した以外は実施例１−１と同様の方法で評価を行った。なお、水分値の調整のために、温度２３℃、湿度６５％に調整した。
【００７３】
実施例１−６において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は０．０％であり、大クラックの発生率は０．０％であった。そして、クラック３０個中の０．０％が特大クラック又は大クラックであった。
【００７４】
実施例１−１〜１−６の結果について表１にまとめた。具体的には、実施例毎の紙基材の水分値、特定の水分値を保つための温度・湿度管理の条件、クラック３０個中の大クラックの発生率、特大クラックの発生率、大クラック＋特大クラックの発生率についてまとめた。
【表１】
【００７５】
＜実施例２−１〜２−５＞
紙基材１を紙基材２に変更した以外は実施例１−１と同じ積層体を用いて、実施例１−１と同様の形状の紙容器を形成した。実施例２−１〜２−５においては、表２に示す水分値毎のクラック発生率、温度・湿度管理について表１と同様にまとめた。
【表２】
【００７６】
＜実施例３−１〜３−６＞
紙基材１を紙基材３に変更した以外は実施例１−１と同じ積層体を用いて、実施例１−１と同様の形状の紙容器を形成した。実施例３−１〜３−６において、表３に示す水分値毎のクラック発生率、温度・湿度管理について表１と同様にまとめた。
【表３】
【００７７】
＜実施例４−１〜４−５＞
紙基材１を紙基材４に変更した以外は実施例１−１と同じ積層体を用いて、実施例１−１と同様の形状の紙容器を形成した。実施例４−１〜４−５において、表４に示す水分値毎のクラック発生率、温度・湿度管理について表１と同様にまとめた。
【表４】
【００７８】
図７には、実施例１〜４毎の水分値とクラック発生率との関係を示した。図７（ａ）には、水分値と大クラック以上のクラック発生率との関係を示し、図７（ｂ）には、水分値と特大クラック発生率との関係を示す。
【００７９】
図７から明らかなように、紙基材の種類にかかわらず水分値が６％を下回ると大クラック、特大クラックの発生率が急激に増加することが確認された。
【符号の説明】
【００８０】
１０ 紙容器形成用積層体
１１ ポリエチレン最外層
１２ 紙基材
１３ ポリエチレン中間層
１４ アルミニウム薄膜層
１５ ポリエチレン最内層
２０ ブランク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器の前記折り曲げ部の少なくとも一部に発生するクラックを防止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙基材の表面にポリエチレン等の熱可塑性樹脂が積層された積層体は、包装材料として広く使用されている（特許文献１等）。上記積層体は、包装材料の中でも特に紙容器用途に好適に使用されている。具体的には、液体用紙容器、冷凍食品用カートン、紙トレー、紙カップ等が挙げられる。
【０００３】
積層体の構成としては、例えば、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／接着剤／２軸延伸ポリエチレンテレフタレート層（ＰＥＴ層）／ポリエチレン層からなる構成のものが使用されている。後者の積層体においては、ＰＥＴ層との積層工程を省略した低価格の積層体が提案されており、その場合の積層構成は、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン層となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７６５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、紙容器は、例えば、紙容器形成用積層体を巻回してなるロール状積層体からシート状積層体を切り出して、当該シート状積層体を加工して形成される。上記の積層体は紙容器用途に適しているとされているものの、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン層からなる積層体を用いて形成される紙容器は、時折、紙容器の内側に大きなクラックが入ることが問題となっている。
【０００６】
大きなクラックとは、アルミニウム薄膜層が破れて、両隣のポリエチレン層を貫くように形成されるクラックのことである。特に、内容物が液体の場合には液漏れ等の問題が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器の上記折り曲げ部の少なくとも一部に発生する大きなクラックを防止するクラック発生防止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、以上の課題を解決するために鋭意研究を重ねた。研究当初は、クラックの第一原因であるアルミニウム薄膜層に注目し、これの分析や改良を実施してきたが、根本的な改善は得られなかった。しかし、その後の研究の結果、驚くべきことに、アルミニウム薄膜層の隣の隣の層である紙基材に着眼することにより、上記課題を解決できることが分かったのである。すなわち、上記積層体からなる上記紙容器の形成の際に、紙基材の水分値を６％以上に調整することで、上記課題を解決できることを見出し本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。
【０００９】
請求項１に記載のクラック発生防止方法は、ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器の前記折り曲げ部の少なくとも一部に発生するクラックを防止するクラック発生防止方法であって、前記紙容器の形成の際に、前記紙基材の水分値を６％以上に調整することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のクラック発生防止方法は、前記複数の折り曲げ部の少なくとも一部は、折り返し部である請求項１に記載のクラック発生防止方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本願請求項１に記載の発明によれば、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン層を順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを用いて形成された紙容器の上記折り曲げ部の少なくとも一部に大きなクラックが生じることを抑えることができる。
【００１２】
本願請求項２に記載の発明によれば、大きなクラックが発生しやすい折り返し部を備える紙容器の場合であっても、クラックの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】紙容器形成用積層体の層構成の一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）は折り曲げ部を説明するための図であり、（ｂ）は折り返し部を説明するための図である。
【図３】紙容器を形成するためのブランクを示す図である。
【図４】紙容器の形成方法を示す図である。
【図５】（ａ）は複数のブランクが連結されロール状で保管される場合の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の使用途中の状態を示す図であり、（ｃ）は、複数のブランクが連結され積み重ねられて保管される場合の一例を示す図である。
【図６】紙基材１〜４の水分値と雰囲気湿度との関係を示すグラフである。
【図７】実施例１〜４における、紙基材の水分値とクラック発生率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、以下の説明において、同一の構成要素については同一の番号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００１５】
本発明は、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン層を順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを用いて形成される紙容器に関する技術である。先ず、ブランクについて説明する。
【００１６】
＜ブランク＞
ブランクは、ポリエチレン層／紙基材／ポリエチレン層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン層を順次積層させた積層体からなること及び複数の折り曲げ部を有することが特徴である。ブランクについて、積層体の積層構成、複数の折り曲げ部の順で説明する。
【００１７】
［積層体の積層構成］
図１は、ブランクの積層構成の一例を示す断面図である。ブランク１０は、ポリエチレン最外層１１、紙基材１２、ポリエチレン中間層１３、アルミニウム薄膜層１４、ポリエチレン最内層１５が順次積層してなる。
【００１８】
［ポリエチレン最外層１１］
ポリエチレン最外層１１は、紙容器の表面となる層である。ポリエチレン最外層１１は、紙基材１２を外部の衝撃等から保護するための層である。ポリエチレン最外層１１の厚みは特に限定されないが、１０〜３０μｍのものでクラックの問題が生じやすく、本発明の方法を用いれば、クラックの発生を効果的に抑えることができる。
【００１９】
ポリエチレン最外層１１は、一般的なポリエチレンからなる層であり、使用できるポリエチレンの種類は特に限定されない。使用可能なポリエチレン材料としては、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等が挙げられる。また、本明細書において、ポリエチレンには、エチレンとエチレン以外のモノマーとの共重合体も含まれる。エチレン以外のモノマーとしては、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン等が挙げられる。
【００２０】
ポリエチレン最外層１１に含まれるポリエチレンは、本発明の効果を害さない範囲で、他の樹脂、酸化防止剤、顔料等の添加剤を添加したものであってもよい。また、異なる種類のポリエチレンからなる複数の層を備えるものであってもよい。
【００２１】
ポリエチレン最外層１１の形成方法は、特に限定されず従来公知の方法を用いることができる。従来公知の方法として、例えば、紙基材１２の一方の面に押出コートすることにより形成する方法が挙げられる。二層以上からなるポリエチレン最外層１１の場合には、例えば、共押出コートすることにより形成することができる。
【００２２】
［紙基材１２］
紙基材１２は、ポリエチレン最外層１１に隣接し、ポリエチレン最外層１１よりも内側に位置する層である。紙基材１２は、紙容器の形状を安定させるための層である。紙基材１２の厚みは特に限定されないが、５０〜１００μｍのものでクラックの問題が生じやすく、本発明の方法を用いれば、クラックの発生を効果的に抑えることができる。
【００２３】
紙基材１２において、使用する紙の種類は特に限定されないが、紙基材１２は紙容器の形状を安定させる役割を果たすため、耐屈曲性、剛性、腰、強度を有する紙基材であることが好ましい。
【００２４】
使用可能な紙基材としては、純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙、ミルク原紙等の各種の紙基材を使用することができる。紙基材１２は、これらの紙基材を複数層重ねたものであってもよい。
【００２５】
［ポリエチレン中間層１３］
ポリエチレン中間層１３は、紙基材１２とアルミニウム薄膜層１４との間に位置する層である。ポリエチレン中間層１３は、紙基材１２とアルミニウム薄膜層１４とを強固に密着させるための層である。ポリエチレン中間層１３の厚みは特に限定されないが、１０〜３０μｍのものでクラックの問題が生じやすく、本発明の方法を用いれば、クラックの発生を効果的に抑えることができる。
【００２６】
ポリエチレン中間層１３は、一般的なポリエチレンからなる層であり、使用可能なポリエチレンとしては、ポリエチレン最外層１１と同様のものを挙げることができる。上記のとおり、ポリエチレン中間層１３は、紙基材１２とアルミニウム薄膜層１４とを強固に密着させる層であるため、使用するポリエチレンとしては、紙基材１２、アルミニウム薄膜層１４に対する密着性の高いものが好ましい。
【００２７】
また、紙基材１２、アルミニウム薄膜層１４の両層に対して高い密着性を有するポリエチレンを選択できない場合には、ポリエチレン中間層１３は、紙基材１２に密着しやすいポリエチレン層とアルミニウム薄膜層１４に密着しやすいポリエチレン層との二層構造を有するものであってもよい。
【００２８】
ポリエチレン中間層１３の形成方法は、特に限定されず従来公知の方法を用いることができる。例えば、紙基材１２のポリエチレン最外層１１を有さない側の面に押出コートすることにより形成することができる。二層以上からなる場合には、例えば、共押出コートすることにより形成することができる。
【００２９】
［アルミニウム薄膜層１４］
アルミニウム薄膜層１４は、ポリエチレン中間層１３とポリエチレン最内層１５との間に位置する層である。アルミニウム薄膜層１４は、気体、液体等の透過を防止する層である。気体、液体の透過を抑えることで内容物の風味等の品質を維持することができる。アルミニウム薄膜層１４の厚みは、特に限定されないが、５〜１０μｍのものでクラックの問題が生じやすく、本発明の方法を用いれば、クラックの発生を効果的に抑えることができる。
【００３０】
［ポリエチレン最内層１５］
ポリエチレン最内層１５は、紙容器の内容物と接する層である。ポリエチレン最外層１５の厚みは特に限定されないが、１０〜３０μｍのものでクラックの問題が生じやすく、本発明の方法を用いれば、クラックの発生を効果的に抑えることができる。
【００３１】
ポリエチレン最内層１５は、一般的なポリエチレンからなる層であり、使用可能なポリエチレンとしては、ポリエチレン最外層１１と同様のものを挙げることができる。上記のとおり、ポリエチレン最内層１５は、内容物に接する層であるため、使用するポリエチレンは、内容物の香料等の成分を吸着し難いものであることが要求される。また、ポリエチレン中間層１３と同様にアルミニウム薄膜層１４との密着性が高いことも要求される。
【００３２】
ポリエチレン最内層１５の形成方法は、特に限定されず従来公知の方法を用いることができる。例えば、アルミニウム薄膜層１４のポリエチレン中間層１３を有さない側の面に押出コートすることにより形成することができる。二層以上からなる場合には、例えば、共押出コートすることにより形成することができる。
【００３３】
［複数の折り曲げ部］
図２には、折り曲げ部の一例を示す。図２には、折り曲げ線α（図２（ａ）、（ｂ）中の破線）を介して面Ｘ１と面Ｙ１が連結された積層体を示す。折り曲げ線αが折り曲げ部である。積層構成については図示していないが、ｚ方向に各層が積層されている。図２（ａ）に示すように、紙容器形成前には同じ側の面にある面Ｘ１と面Ｙ１が、紙容器形成後には破線αで折り曲げられ、図２（ｂ）に示すような状態になる。図２（ｂ）の状態になると折り曲げ線αの部分には大きな応力がかかりクラックが発生する。本発明の方法を用いれば、紙容器形成中、及び／又は、紙容器形成後に、このような折り曲げ線の部分にクラックが発生することを効果的に抑えることができる。
【００３４】
実際の紙容器を形成するためのブランクにおいては、平面のブランクを立体的な形状にするために複数の折り曲げ部を有する必要がある。この複数の折り曲げ部の中に折り返し部があると、より大きなクラックが発生しやすい。本発明の方法を用いれば、折り返し部に発生するようなクラックも効果的に抑えることができる。
【００３５】
上記のとおり、複数の折り曲げ部の少なくとも一部に折り返し部を備える場合には、上記クラックが非常に発生しやすくなる。折り返し部の一例を図２（ｃ）、（ｄ）に示す。図２（ｃ）、（ｄ）中の折り返し線βの部分が折り返し部に当たる。折り返し部では、図２（ｃ）に示すように、紙容器形成前には同じ側の面にある面Ｘ２と面Ｙ２が破線βで折り曲げられ、紙容器形成後に図２（ｄ）に示すように面Ｘ２と面Ｙ２とが略接する。この紙容器を形成する際の折り返しにより、折り返し線βには大きな応力がかかり、上記クラックが生じやすくなる。本発明の方法を用いれば、折り返し部に発生するようなクラックも効果的に抑えることができる。
【００３６】
＜紙容器＞
本発明において、紙容器とは、ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器である。
【００３７】
紙容器の形状については、特に限定されず、用途・目的等に応じて適宜決定すればよい。紙容器の形状として、例えばゲーベルトップタイプ、ブリックタイプ、フラットタイプ等が挙げられ、また、角形容器、丸形等の円筒状の紙缶等が挙げられる。この紙容器の注出口には、たとえばポリエチレン製のキャップ、プルタブ型の開封機構等を適宜に設けてもよい。
【００３８】
クラックの問題が生じやすい紙容器としては、図３に示されるようなブランク２０を用いて形成される紙容器が挙げられる。ブランク２０は、紙容器の側面を構成する側面パネル２１、２２、２３、２４、糊代２５、紙容器の底面を形成するための底部パネル２６、２７、２８、２９、紙容器の上部を形成するための上部パネル３０、３１、３２、３３を備える。
【００３９】
側面パネル２１、２２、２３、２４は、ここでは同じ大きさの長方形である。側面パネル２１、２２、２３、２４は、図３に示すように、折り曲げ線ａ、ｂ、ｃを介して長方形の短手方向に、それぞれの長方形の長辺の両端を一致させるように連結される。
【００４０】
底部パネル２６、２７、２８、２９は、ここでは同じ大きさの長方形である。底部パネル２６、２７、２８、２９の長辺の長さは、側面パネル２１、２２、２３、２４の長方形の短辺の長さと等しい。底部パネル２６、２７、２８、２９は、図３に示すように、折り曲げ線ａ、ｂ、ｃを介して連結している。
【００４１】
底部パネル２６は、図３に示すように、折り曲げ線ｈ１を介して連結する長方形パネル２６１、２６２に分割されている。また、長方形パネル２６２は、折り曲げ線ｆ１を介して側面パネル２１と、側面パネル２１の短手方向に連結される。折り曲げ線ｆ１の両端は、連結部における長方形パネル２６２の長方形の短辺の両端、側面パネル２１の長方形の短辺の両端と一致する。
【００４２】
底部パネル２７は、図３に示すように、折り曲げ線ｈ２を介して連結する長方形パネル２７１、２７２に分割されている。折り曲げ線ｈ２は、折り曲げ線ｈ１と同じ直線上に存在する。
長方形パネル２７１は、長方形の一方の長辺の中央から他方の長辺の中央まで延びる折り曲げ線ｊ１を有する。
長方形パネル２７２は、図３に示すように、三角パネル２７２Ａ、２７２Ｂ、２７２Ｃに分割される。三角パネル２７２Ａ、２７２Ｂ、２７２Ｃは、ここでは直角二等辺三角形である。また、三角パネル２７２Ａ、２７２Ｂ、２７２Ｃは、図３に示されるように、折り曲げ線ｇ１、ｇ２を介して連結される。
三角パネル２７２Ｂは、図３に示すように、折り曲げ線ｆ２を介して側面パネル２２と、側面パネル２２の短手方向に連結される。折り曲げ線ｆ２の両端は、連結部における三角パネル２７２Ｂの底辺の両端、側面パネル２２の長方形の短辺の両端と一致する。
【００４３】
底部パネル２８は、図３に示すように、底部パネル２６と同様に分割される。具体的には、底部パネル２８は、折り曲げ線ｈ３を介して連結する長方形パネル２８１、２８２に分割される。折り曲げ線ｈ３は、折り曲げ線ｈ１、ｈ２と同一直線上にある。
【００４４】
底部パネル２９は、図３に示すように、底部パネル２７と同様に分割される。具体的には、底部パネル２９は、折り曲げ線ｈ４を介して連結する長方形パネル２９１、２９２に分割される。折り曲げ線ｈ４は、折り曲げ線ｈ１、ｈ２、ｈ３と同一直線上にある。長方形パネル２９１は、図３に示すように、折り曲げ線ｊ２を有する。長方形パネル２９２は、さらに三角パネル２９２Ａ、２９２Ｂ、２９２Ｃに分割される。三角パネル２９２Ａ、２９２Ｂ、２９２Ｃは、折り曲げ線ｇ３、ｇ４を介して連結される。
【００４５】
糊代２５は、図３に示すように、長方形であり、側面パネル２４、底部パネル２９、上部パネル３３と折り曲げ線ｄを介して連結している。
【００４６】
上部パネル３０、３１、３２、３３と底部パネル２１、２２、２３、２４とは、図３に示すように、側面パネル２１を短手方向に二分割する直線に対して線対称である。このため、説明を省略する。
【００４７】
後述するとおり、長方形パネル２６２と三角パネル２７２Ａとの間の折り曲げ線α１、長方形パネル２８２と三角形パネル２７２Ｃとの間の折り曲げ線α２、長方形パネル２８２と三角形パネル２９２Ａとの間の折り曲げ線α３、糊代２５と三角パネル２９２Ｃとの間の折り曲げ線α４は、折り返し部に当たる。図３に示すように、折り曲げ線α１は折り曲げ線ａの一部であり、折り曲げ線α２は折り曲げ線ｂの一部であり、折り曲げ線α３は折り曲げ線ｃの一部であり、折り曲げ線α４は折り曲げ線ｄの一部である。
【００４８】
図４（ａ）は、紙容器の形成途中を示す図である。具体的には、折り曲げ線ａ、ｂ、ｃ、ｄで折り曲げ、糊代２５を介して側面パネル２１、側面パネル２４を結合しブランク２０を筒状にした後、折り曲げ線ｊ１、ｊ２で折り曲げ、長方形パネル２６１、２７１、２８１、２９１を合掌シールし、折り曲げ線ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４で折られ、紙容器の底部が平坦に折り畳まれた状態を示す。折り畳まれた状態においては、折り曲げ線α１と折り曲げ線α２が折り曲げ線ｆ２と重なり、折り曲げ線α３と折り曲げ線α４が折り曲げ線ｆ４と重なる。
【００４９】
図４（ｂ）は、紙容器の底面部の完成図を示す。具体的には、図４（ａ）に示す状態から、外側に張り出す２つの三角形を、折り曲げ線ｆ２、折り曲げ線ｆ４に沿って、紙容器の底面の中央に向けて折り畳むことで図４（ｂ）に示す状態になる。ｆ２と重なる位置にある折り曲げ線α１、折り曲げ線α２、ｆ４と重なる折り曲げ線α３、折り曲げ線α４が折り返し部になる。
【００５０】
紙容器の底部が図４（ｂ）に示すような形状になる場合には、上記クラックの問題が生じやすいが、本発明のクラック発生防止方法を用いることで、問題となる大きなクラックの発生を抑えることができる。
【００５１】
紙容器の上部についても図４（ａ）に示すような状態に折り畳むまでは、紙容器の底部と同様である。紙容器の上部においては、外側に張り出した２つの三角形を、折り曲げ線ｆ２、折り曲げ線ｆ４に沿って、底部とは逆方向に折り曲げる。したがって、紙容器の上部は図４（ｃ）に示すようになる。
【００５２】
本発明は、上記のような紙容器を形成する際に、紙基材の水分値が６％以上になるように調整しておくことに特徴がある。形成の際に紙基材の水分値が６％以上であれば、紙容器の形成途中、及び／又は、形成後に大きなクラックが生じることが殆どなくなる。より好ましい水分値の範囲は６〜１２％である。
【００５３】
ところで、紙基材の水分値は、紙容器形成前のブランクの保管時に低下しやすい。例えば、複数のブランクが連結したシートは、図５（ａ）に示すようなロール状、又は図５（ｃ）に示すように積み重ねて保管される。図５（ａ）に示すようなロールの場合には、円柱状のロールの外周から中心に向けて各層が積層されている（図中の矢印方向）。図５（ｃ）に示すような保管の場合には、ｚ方向に各層が積層されている。
【００５４】
本発明者が調査したところ、紙基材が外気に曝される部分から水分が抜けやすく、紙基材の水分値が低下しやすいことが分かった。ロール状で保管する場合、外気に曝される部分とは、図５（ａ）に示すように、面Ａである。図５（ｂ）に、使用途中のロール状積層体を示すが、この場合には面Ａ’、面Ｂ’が外気に曝される部分である。このような保管方法では、面Ａ、面Ａ’、面Ｂ’に現れる紙基材から水分が抜けていき、紙基材の水分値が低下し、その結果、水分値が６％未満になるとクラックが発生しやすくなることが判明した。
【００５５】
また、図５（ｃ）に示すような状態で保管する場合に、外気に曝される部分とは、面Ｃである。この保管方法では、面Ｃに現れる紙基材から水分が抜けていき、紙基材の水分値が低下し、その結果、水分値が６％未満になるとクラックが発生しやすくなることが判明した。
【００５６】
紙基材の水分値は、紙容器の形成時に６％以上であればよい。したがって、紙基材の水分値を６％以上に調整する方法としては、ブランクの保管から温度、湿度管理を行い常に紙基材の水分値が６％以上に保たれるように調整する方法、紙容器の形成前に紙基材の水分値が６％以上になるように、所定の温度、湿度環境下にブランクを曝す方法が挙げられる。クラックの発生には紙基材の内部の水分値も問題となるため、紙基材の内部の水分値も６％以上になるよう調整する必要がある。このため、温度、湿度管理を行う前者の方法が好ましく、また、紙容器の形成前に所定の温度、湿度下に曝す方法においては、一日以上所定の温度、湿度に曝す方法が好ましい。
【００５７】
温度、湿度の高い地域では紙基材の水分値が６％を下回ることがない。このため、温暖な地域でブランクの保管、紙容器の形成を行うことで、容易に紙基材の水分値を６％以上に保つことができる。
【００５８】
なお、紙容器の内容物は、特に限定されず、各種の飲食品、接着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品等の雑貨品、その他の種々の物品を内容物とすることができる。また、紙容器は、特に、例えば、酒、果汁飲料等のジュース、ミネラルウォーター、醤油、ソース、スープ等の液体調味料、あるいは、カレー、シチュー、スープ、その他等の種々の液体飲食物を充填包装する包装用紙容器として有用なものである。
【実施例】
【００５９】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００６０】
＜使用材料＞
以下の実施例において、ポリエチレン最外層／紙基材／ポリエチレン中間層／アルミニウム薄膜層／ポリエチレン最内層の積層体を用いた。各層に使用した材料は以下のとおりである。
ポリエチレン最外層：ポリエチレン
紙基材１、紙基材２、紙基材３、紙基材４
ポリエチレン中間層：ポリエチレン
アルミニウム薄膜層：アルミニウム箔
ポリエチレン最内層：ポリエチレン
紙基材１、２は同じ木を原料とした紙基材であり、厚みが異なる。紙基材３、４は、紙基材１、２とは異なる木を原料として作製された紙基材である。紙基材３、４は同じ木を原料として作製された紙基材であるが、両基材とも表面コートが施されており、コートの種類が異なる。
温度が一定条件下（２３℃）で、紙基材１〜４の水分値と湿度との関係を求めた。具体的には、２３℃×１６％ＲＨ、２３℃×３０％ＲＨ、２３℃×４０％ＲＨ、２３℃×５２％ＲＨの各条件で各紙基材の平衡水分値を求め、この平衡水分値を紙基材の水分値とした。各点を図６に示すように結び、折れ線グラフから特定の水分値に調整するための湿度を求めた。
【００６１】
＜実施例１−１＞
２０μｍのポリエチレン最外層Ａ、７０μｍの紙基材１、２０μｍのポリエチレン中間層、６．３μｍのアルミニウム箔、２０μｍのポリエチレン最内層Ｂを順次積層してなる積層体の紙基材の水分値を５．５％に調整するための温度、湿度調整を行った。一日間放置した後、図３に記載するブランクから図４に示すような形状の紙容器を形成し、折り返し部に生じるクラックの発生率について評価を行った。なお、水分値の調整は、温度２３℃、湿度１７％ＲＨにすることで行った。
【００６２】
［クラックの評価］
クラックの形状は三角形に近似できるため、三角形の面積の大きさからクラックを以下の４つに分けた。本発明で発生を抑えようとするクラックは、大クラック及び特大クラックである。
特大クラック：面積が１．０ｍｍ２以上
大クラック ：面積が０．６ｍｍ２以上１．０ｍｍ２未満
中クラック ：面積が０．３ｍｍ２以上０．６ｍｍ２未満
小クラック ：面積が０．３ｍｍ２未満
【００６３】
実施例１−１において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は９３．３％であり、大クラックの発生率は６．７％であった。そして、クラック３０個の全てが特大クラック又は大クラックであった。
【００６４】
＜実施例１−２＞
紙基材の水分値を５．５％から５．６％に変更した以外は実施例１−１と同様の方法で評価を行った。なお、水分値の調整のために、温度２３℃、湿度２０％ＲＨに調整した。
【００６５】
実施例１−２において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は８６．７％であり、大クラックの発生率は１０．０％であった。そして、クラック３０個中の９６．７％が特大クラック又は大クラックであった。
【００６６】
＜実施例１−３＞
紙基材の水分値を５．５％から６．２％に変更した以外は実施例１−１と同様の方法で評価を行った。なお、水分値の調整のために、温度２３℃、湿度３０％ＲＨに調整した。
【００６７】
実施例１−３において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は４３．３％であり、大クラックの発生率は３６．７％であった。そして、クラック３０個中の８０．０％が特大クラック又は大クラックであった。
【００６８】
＜実施例１−４＞
紙基材の水分値を５．５％から６．５％に変更した以外は実施例１−１と同様の方法で評価を行った。なお、水分値の調整のために、温度２３℃、湿度４０％ＲＨに調整した。
【００６９】
実施例１−４において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は１０．０％であり、大クラックの発生率は３６．７％であった。そして、クラック３０個中の４６．７％が特大クラック又は大クラックであった。
【００７０】
＜実施例１−５＞
紙基材の水分値を５．５％から８．４％に変更した以外は実施例１−１と同様の方法で評価を行った。なお、水分値の調整のために、温度２３℃、湿度５２％ＲＨに調整した。
【００７１】
実施例１−５において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は０．０％であり、大クラックの発生率は２６．７％であった。そして、クラック３０個中の２６．７％が特大クラック又は大クラックであった。
【００７２】
＜実施例１−６＞
紙基材の水分値を５．５％から１２．６％に変更した以外は実施例１−１と同様の方法で評価を行った。なお、水分値の調整のために、温度２３℃、湿度６５％に調整した。
【００７３】
実施例１−６において、クラック３０個中の特大クラックの発生率は０．０％であり、大クラックの発生率は０．０％であった。そして、クラック３０個中の０．０％が特大クラック又は大クラックであった。
【００７４】
実施例１−１〜１−６の結果について表１にまとめた。具体的には、実施例毎の紙基材の水分値、特定の水分値を保つための温度・湿度管理の条件、クラック３０個中の大クラックの発生率、特大クラックの発生率、大クラック＋特大クラックの発生率についてまとめた。
【表１】
【００７５】
＜実施例２−１〜２−５＞
紙基材１を紙基材２に変更した以外は実施例１−１と同じ積層体を用いて、実施例１−１と同様の形状の紙容器を形成した。実施例２−１〜２−５においては、表２に示す水分値毎のクラック発生率、温度・湿度管理について表１と同様にまとめた。
【表２】
【００７６】
＜実施例３−１〜３−６＞
紙基材１を紙基材３に変更した以外は実施例１−１と同じ積層体を用いて、実施例１−１と同様の形状の紙容器を形成した。実施例３−１〜３−６において、表３に示す水分値毎のクラック発生率、温度・湿度管理について表１と同様にまとめた。
【表３】
【００７７】
＜実施例４−１〜４−５＞
紙基材１を紙基材４に変更した以外は実施例１−１と同じ積層体を用いて、実施例１−１と同様の形状の紙容器を形成した。実施例４−１〜４−５において、表４に示す水分値毎のクラック発生率、温度・湿度管理について表１と同様にまとめた。
【表４】
【００７８】
図７には、実施例１〜４毎の水分値とクラック発生率との関係を示した。図７（ａ）には、水分値と大クラック以上のクラック発生率との関係を示し、図７（ｂ）には、水分値と特大クラック発生率との関係を示す。
【００７９】
図７から明らかなように、紙基材の種類にかかわらず水分値が６％を下回ると大クラック、特大クラックの発生率が急激に増加することが確認された。
【符号の説明】
【００８０】
１０ 紙容器形成用積層体
１１ ポリエチレン最外層
１２ 紙基材
１３ ポリエチレン中間層
１４ アルミニウム薄膜層
１５ ポリエチレン最内層
２０ ブランク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器の前記折り曲げ部の少なくとも一部に発生するクラックを防止するクラック発生防止方法であって、
前記紙容器の形成の際に前記紙基材の水分値を６％以上に調整することを特徴とするクラック発生防止方法。
【請求項２】
前記複数の折り曲げ部の少なくとも一部は、折り返し部である請求項１に記載のクラック発生防止方法。
【請求項１】
ポリエチレン層と、紙基材と、ポリエチレン層と、アルミニウム薄膜層と、ポリエチレン層とを順次積層させた積層体からなり、複数の折り曲げ部を有するブランクを折り曲げて形成された紙容器の前記折り曲げ部の少なくとも一部に発生するクラックを防止するクラック発生防止方法であって、
前記紙容器の形成の際に前記紙基材の水分値を６％以上に調整することを特徴とするクラック発生防止方法。
【請求項２】
前記複数の折り曲げ部の少なくとも一部は、折り返し部である請求項１に記載のクラック発生防止方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−９３５６４（Ｐ２０１１−９３５６４Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４９０２１（Ｐ２００９−２４９０２１）
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００２２６９９８）株式会社日清製粉グループ本社 (125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００２２６９９８）株式会社日清製粉グループ本社 (125)
【Ｆターム（参考）】
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