JP2016016872A - 紙容器および紙容器製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、紙容器40は、底板41と、底板41に連接された4つの側板42と、を含んでいる。なお側板42の数が4つに限られることはなく、紙容器40に対して求められる形状に応じて側板42の数が適宜設定される。また側板42は、底板41が広がる方向に沿って切断した場合に円形または楕円形の断面形状を有するものであってもよい。従って、紙容器40の輪郭の形状としては、角錐台形状や円錐台形状など、様々な形状が考えられる。
次に図2を参照して、紙容器40を製造するために用いられるブランク50について説明する。本実施の形態においては、紙容器40が、1枚のブランク50を成形することによって得られる例について説明する。ブランク50は、矩形状の底板41と、底板41に連接された4つの側板42と、を含んでいる。側板42は、底板41に接する短辺42aと、短辺42aに対向する長辺42bとを含む台形状の形状を有している。側板42の側辺42cには、隣り合う2つの側板42を糊付けによって連結するためのフラップ55が連接されていてもよい。また底板41と側板42との間の境界線は、折り曲げを容易にするため、エンボス加工などによって得られる罫線として構成されていてもよい。
次に、複数の紙容器40を積み重ねた状態について、図3および図4を参照して説明する。以下の説明において、積み重ねられた複数の紙容器40のことを紙容器群40Gとも称する。図4において、紙容器群40Gの1つの紙容器が符号40Aで表され、符号40Aで表される紙容器上に積み重ねられた紙容器が符号40Bで表されている。以下、紙容器群40Gにおいて隣接する2つの容器40A,40Bのことをそれぞれ第1の容器40Aおよび第2の容器40Bとも称する。図4に示すように、紙容器群40Gにおいては、第1の容器40Aの側板42の内面44と、第2の容器40Bの側板42の外面43とが接するように、複数の容器が積み重ねられている。
上述のように、図4に示す紙容器群40Gにおいては、第1の容器40Aと第2の容器40Bとの間に働く摩擦力が大きくなりやすい。このことは、紙容器群40Gから1つの紙容器40を取り出す作業が困難なものとなり易いことを意味している。このような課題を解決するため、本実施の形態においては、紙容器40を構成する積層体51の表裏の面の滑り性を適切に調整することを提案する。具体的には、1つの紙容器40例えば上述の第1の容器40Aの側板42の内面44と、その他の紙容器40例えば第2の容器40Bの側板42の外面43と、の間の静摩擦係数が、0.28以下になるように、積層体51を構成する。これによって、後述する実施例において支持されるように、第1の容器40Aの側板42の内面44と、第2の容器40Bの側板42の外面43との間における接触面積が大きい場合であっても、第1の容器40Aから第2の容器40Bを容易に取り外すことができるようになる。静摩擦係数としては、後述するように、JIS K7125:1999に基づいて測定することによって得られた静摩擦係数を用いることができる。
紙基材層52aは、積層体51すなわち紙容器40が適度な柔軟性を有するよう構成されている。例えば紙基材層52aを構成する紙材の坪量は、350g/m2以下となっている。紙基材層52aとしては、コートボール等の板紙、純白ロール紙、ミルクカートン原紙、コート紙、クラフト紙、加工紙等の公知の紙材を用いることができる。紙基材層52aは、これらの紙材を複数重ねたものであってもよい。なお、紙基材層52aの坪量が小さく、このため積層体51の柔軟性が高いと、紙容器群40Gにおいて1つの紙容器40が他の容器により深く押し込まれ易くなる。従って、紙基材層52aの坪量が小さいことは、紙容器群40Gからの紙容器40の取り出し性という観点では不利に作用すると考えられる。
第1樹脂層52bおよび第2樹脂層52cはいずれも、紙基材層52aを適切に保護するよう構成されている。例えば第1樹脂層52bおよび第2樹脂層52cは、熱バインダー樹脂、または、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂などの熱可塑性樹脂を少なくとも含んでいる。バインダー樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂などの熱可塑性樹脂、硝化綿、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などが挙げられる。このようなバインダー樹脂を含む第1樹脂層52bや第2樹脂層52cを紙基材層52a上に設ける方法としては、例えば塗工法が用いられ得る。この場合、はじめに、バインダー樹脂などの固形分と、溶媒とを含む塗工液を準備し、次に塗工液を紙基材層52a上に塗布し、その後、塗工液を乾燥させることによって、第1樹脂層52bや第2樹脂層52cが形成される。また、第1樹脂層52bや第2樹脂層52cがポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂などの熱可塑性樹脂を含む場合、インフレーション成形法、T−ダイ法、押出法などの成膜方法を用いて、紙基材層52a上に第1樹脂層52bや第2樹脂層52cを成膜することができる。
また図示はしないが、紙容器40に収容される食品や飲料に応じて、紙容器40の内面44には耐油剤がコーティングされていてもよい。または、紙基材層52aに耐油剤が含浸されていてもよい。
次に図6を参照して、上述のブランク50を折り曲げて紙容器40を製造する紙容器製造システム10について説明する。紙容器製造システム10は、ブランク50を搬送するブランク搬送部16と、ブランク搬送部16にブランク50を供給する給紙部12と、給紙部12の下流側に設けられた糊付部14、支持部18および型20と、を備えている。給紙部12の内部には、複数のブランク50が積層された状態で保管されている。給紙部12からブランク搬送部16へのブランク50の供給は、例えば、所定の角度で傾斜した台に沿って1枚のブランク50を下方へ滑らせることによって行われる。なお図6において、符号Tが付された矢印は、ブランク50の搬送方向を表している。
支持部18は、ブランク50を第1面53側から支持するものである。以下、本実施の形態における支持部18の構成について、図6および図7(a)〜(c)を参照して説明する。図7(a)〜(c)は、ブランク50が成形される際のブランク50と支持部18との関係を示す図である。
次に型20について説明する。型20は、支持部18によって支持されているブランク50を第2面54側から押圧するよう、支持部18に向かう方向において移動可能に構成されたものである。図6において、型20の移動方向が矢印Mによって表されている。移動方向Mは、支持部18によって支持されている時のブランク50の法線方向と平行な方向である。
次に、紙容器製造システム10を用いてブランク50を折り曲げて紙容器40を製造する紙容器製造方法について説明する。
次に、型20を、支持部18に向けて移動方向Mにおいて移動させる。これによって、支持部18によって第1面53側から支持されているブランク50を型20が第2面54側から押圧する成形工程が実施される。成形工程においては、はじめに、ブランク50の底板41が型20によって支持部18の内部に押し込まれる。このとき、ブランク50の側板42が支持部18の棒状部材19の側面19cに沿って折り曲げられる。また、ブランク50の隣り合う2つの側板42が、接着剤15が塗布されているフラップ55を介して連結される。このようにして、底板41縁と4つの側板42とを含む紙容器40がブランク50から得られる。なおブランク50の折り曲げを容易にするため、ブランク50または型20が加熱されていてもよい。
なお支持部18の内部には、図6に示すように、先行して成形されて集積された複数の紙容器40が存在している。従って、移動方向において型20を支持部18の内部へ深く押し込んでいくと、既に集積されている紙容器40の内部に、型20によって押し込まれた紙容器40が侵入する。すなわち、複数の紙容器40が互いに積み重ねられて、紙容器群40Gが形成される。侵入は、図4に示すように、新たに押し込まれる第2の容器40Bの底板41の外面43の寸法Sと、既に集積されている第1の容器40Aの対向する側板42の内面44間の距離Dとが一致するようになる位置まで行われる。この結果、第1の容器40Aの側板42の内面44と、第2の容器40Bの側板42の外面43とが、広域にわたって接することになる。
図8に示すように、紙容器40の側板42の上端45に設けられた連接部61を介して2つの紙容器40を連接することにより、連接紙容器60を構成してもよい。本願において、「紙容器」とは、単一の内部空間40aを画定する上述のような紙容器40だけでなく、複数の紙容器40を連接することによって得られる図8に示すような連接紙容器60をも含む概念である。なお図8に示す連接紙容器60においては、連接部61を回転軸として一方の紙容器40を他方の紙容器40に向けて、図8に示す状態から約180°回動させることにより、他方の紙容器40の内部空間40aが一方の紙容器40によって覆われた状態を実現することができる。このような連接紙容器60は、いわゆるクラムシェル容器とも称されるものである。
紙基材層52aおよび第1樹脂層52bを含む積層体51を準備した。具体的には、はじめに、紙基材層52aとして、耐油剤が含浸された坪量260g/m2の紙材(型番:Nパールカード、メーカー:三菱製紙)を準備した。次に、紙基材層52a上に塗布液を塗布し、乾燥させることによって、紙基材層52a上に第1樹脂層52bを形成した。この際、乾燥後の第1樹脂層52bの坪量が0.84g/m2となるように、塗布工程および乾燥工程を制御した。
静摩擦係数および動摩擦係数の測定を、上述の測定器を用いて、JIS K7125:1999に規定されている方法に基づいて実施した。この際、互いに重ねられた2枚の試験片の上に置かれるおもり(滑り片)としては、一辺の長さが63mm、質量が200gの正方形のものを用いた。互いに重ねられた2枚の試験片のうちの上側の試験片を引っ張る速度は、100mm/minとした。結果、試験片の外面43と内面44との間での静摩擦係数は、第1サンプルにおいて0.223であり、第2サンプルにおいて0.229であり、第3サンプルにおいて0.252であった。また、試験片の外面43と内面44との間での動摩擦係数は、第1サンプルにおいて0.183であり、第2サンプルにおいて0.186であり、第3サンプルにおいて0.199であった。
上述の積層体51の各サンプルを用いて、多数の紙容器40を作製した。具体的には、各サンプルからそれぞれ100個の、互いに積み重ねられた紙容器40を作製した。その後、100個の紙容器40からなる紙容器群40Gを、図10(a)に示すように試験台73上に横たえた。次に、図10(a)に示すように、紙容器群40Gのいくつかの紙容器40の側板42に対して上方から打撃力Fを加えた。打撃力Fは、10箇所において加えた。そして、打撃力Fによって図10(b)に示すように紙容器群40Gの各紙容器40が互いに分離するかどうかを確認した。このような試験を行うことにより、各サンプルから得られた紙容器40が紙容器群40Gから容易に取り出され得るかどうか、すなわち紙容器40の脱離性を評価することができる。結果、各サンプルから得られた紙容器群40Gの各紙容器40は、打撃力Fに起因して適切に脱離された。
第1樹脂層52bのための塗布液の固形分としてワックスが含まれない点以外は、上述の実施例1の場合と同様にして、紙基材層52aおよび第1樹脂層52bを含む積層体51を2ロット(第4ロット、第5ロット)作製した。以下の説明において、第4ロットから切り出された積層体51のサンプルを第4サンプルと称し、第5ロットから切り出された積層体51のサンプルを第5サンプルと称する。
上述の第1サンプル〜第5サンプルの各々について、それぞれ2枚ずつ平板状の試験片を準備し、各試験片の滑り角度の測定を実施した。滑り角度の測定は、試験片の滑り距離が所定距離に達した時の傾斜板の傾斜角を測定した点を除いて、JIS P8147:2010の「8 傾斜法」の欄に規定されている方法に基づいて実施した。すなわち、JIS P8147:2010においては、「最初の状態の傾斜角」、すなわち試験片およびおもりが滑り始める時の傾斜角が滑り角度として測定される。一方、本願では、試験片の滑り距離が所定距離例えば55mmに達した時の傾斜板の傾斜角を、滑り角度として測定した。2枚の試験片のうち、下側に置かれる試験片の寸法は、幅90mm×長さ200mmとした。2枚の試験片のうち、下側の試験片に重ねられる上側の試験片の寸法は、幅60mm×長さ100mmとした。また、上側の試験片の上におかれるおもりとしては、幅60mm×長さ100mmの寸法と、1000gの質量と、を有するものを用いた。滑り角度の測定器としては、東洋精機製作所製の測定器(型番:摩擦測定機AN)を用いた。傾斜板の傾斜角の変化速度は、毎秒3°とした。
20 型
40 紙容器
40A 第1の容器
40B 第2の容器
41 底板
42 側板
43 外面
44 内面
50 ブランク
51 積層体
52a 紙基材層
52b 第1樹脂層
52c 第2樹脂層
60 連接容器
Claims (4)
- 紙基材層を含む紙容器であって、
底板と、
前記底板に連接され、内面および外面を含む側板と、を備え、
前記底板と前記側板との間に形成される角度は、90°よりも大きく、
前記紙容器は、第1の前記紙容器の前記側板の前記内面と、第2の前記紙容器の前記側板の前記外面とが接するように、互いに積み重ね可能に構成されており、
前記側板の内面と前記側板の外面との間の静摩擦係数が0.28以下である、紙容器。 - 前記紙容器は、前記紙容器の前記底板の外面の寸法をSとするとき、第2の前記紙容器は、第1の前記紙容器の対向する前記側板の前記内面間の距離が前記寸法Sと等しくなる位置で積み重ねられるよう構成されている、請求項1に記載の紙容器。
- 前記側板の前記外面は、水溶性樹脂を含む第1樹脂層から構成されている、請求項1または2に記載の紙容器。
- 第1面および第1面に対向する第2面を有するブランクを成形して、底板および側板を含む紙容器を製造する紙容器製造方法であって、
支持部によって前記第1面側から支持されている前記ブランクを、型を用いて前記第2面側から押圧するよう、前記支持部に向けて前記型を移動させる成形工程を備え、
前記ブランクを成形することによって得られる紙容器を、既に得られている紙容器に向けて押し込むことによって、紙容器が積み重ねられ、
前記紙容器は、底板と、前記底板に連接され、内面および外面を含む側板と、を備え、
前記底板と前記側板との間に形成される角度は、90°よりも大きく、
前記紙容器は、第1の前記紙容器の前記側板の前記内面と、第2の前記紙容器の前記側板の前記外面とが接するように、互いに積み重ね可能に構成されており、
前記側板の内面と前記側板の外面との間の静摩擦係数が0.28以下である、紙容器製造方法。
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