JP6828275B2

JP6828275B2 - 包装容器及びその製造方法

Info

Publication number: JP6828275B2
Application number: JP2016110882A
Authority: JP
Inventors: 中村　行宏; 行宏中村
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2016-06-02
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2021-02-10
Anticipated expiration: 2036-06-02
Also published as: JP2017214131A

Description

本発明は、清涼飲料水や乳製品等の液体を充填するための包装容器に関する。

特許文献１には、ストローを備えたブリック型の紙容器が記載されている。特許文献１に記載の紙容器は、熱可塑性樹脂を両面に備える帯状包材を筒状にシールして内容物を充填した後、筒状にした包材を横断する方向にシール且つ切断して枕状の原型容器を形成し、その後、原型容器のフラップ部を折り込んで直方体形状に成形することによって製造される。原型容器からのフラップ部の折り込み及び成形を容易に行えるように、帯状包材には予め折り目が設けられる。

特開２０１３−１３５２６号公報

特許文献１に記載されるような紙容器には、内容物の保存性を向上させるために、バリア層を含む包材が用いられることが一般的である。バリア層として利用可能な材料としては、アルミニウム等の金属箔の他に、プラスチックフィルムにアルミニウムや酸化珪素等の蒸着膜を設けた蒸着フィルムがある。ただし、蒸着膜を設けた蒸着フィルムを上述した紙容器の包材に用いた場合、折り目加工時に蒸着膜にダメージを与え、バリア性を著しく損なう可能性がある。

それ故に、本発明は、バリア層への損傷が抑制され、バリア性に優れた包装容器及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る包装容器は、少なくとも紙基材と最表面のシーラント層と含むシート材からなり、天面部と、底部と、周壁部とを有する箱形の外側容器と、少なくともバリア層と両面のシーラント層とを含む積層フィルムからなり、外側容器内に封入される内側容器とを備え、内側容器は、外側容器の周壁部にはシールされておらず、外側容器の天面部及び底部にのみシールされ、外側容器の天面部及び底部に、２枚のシート材の間に２枚の積層フィルムを重ねて共通シールした共通シール部を有するものである。

また、本発明は、外側容器と外側容器内に封入される内側容器とを備える箱形の包装容器の製造方法に関するものである。本発明に係る製造方法は、少なくともバリア層と両面のシーラント層とを含む積層フィルムを丸めて背貼りする工程と、少なくとも紙基材と最表面のシーラント層と含むシート材にクリージング加工を行うことにより折り目を形成する工程と、クリージング加工を施したシート材を、丸めて背貼りした積層フィルムを取り囲むように丸めて背貼りして二重チューブを形成する工程と、２枚のシート材の間に２枚の積層フィルムを重ねて二重チューブの横断方向に共通シールし、シールした領域を二重チューブの横断方向に裁断し、ピロー型容器を形成する工程と、クリージング加工で形成した折り目でピロー型容器を折り曲げて箱形に成形する工程とを備える。

本発明によれば、バリア層への損傷が抑制され、バリア性に優れた包装容器及びその製造方法を提供できる。

実施形態に係る包装容器の斜視図図１に示したＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図実施形態に係る包装容器の製造方法を示す概略図図３に示したＩＶ−ＩＶラインに沿う断面図第１の変形例に係る包装容器の斜視図第２の変形例に係る包装容器の斜視図

図１は、実施形態に係る包装容器の斜視図であり、図２は、図１に示したＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図である。尚、図２においては、簡略化のために、背貼り部１１の記載を省略している。

包装容器１は、外側容器２と、外側容器２の内部に収容された内側容器３とを備える。

外側容器２は、少なくとも紙基材と、最表面のシーラント層とを含むシート材により形成された直方体箱形形状の紙容器である。詳細は後述するが、外側容器２は、筒状に丸めて背貼りしたシート材から一旦ピロー型の容器を形成し、このピロー型容器の上部及び下部のフラップを折り込んで直方体形状に成形することによって形成されるものである。形成された外側容器２は、天面部６と、底部７と、周壁部８とを有する。外側容器２の上部のフラップ９ａ及び９ｂは、周壁部８側（側面側）に折り曲げられて、周壁部８にシールされるか、あるいは、ホットメルト等の接着剤で接着されている。一方、外側容器２の下部のフラップ１０ａ及び１０ｂは、底部７側に折り曲げられて、底部７にシールまたは接着剤で接着されている。また、外側容器２には、シート材を筒状に丸めて貼り合わせた際の背貼り部１１と、ピロー型容器を形成した際のシール部１２ａ及び１２ｂとがそれぞれ形成されている。

尚、シート材のシーラント層の材質としては、ポリエチレン（例えば、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ）、変成ポリエチレン、ポリプロピレン、（メタ）アクリル酸コポリマー（例えば、ＥＭＡＡ、ＥＡＡ）、（メタ）アクリル酸エステルコポリマー（例えば、ＥＭＡ、ＥＭＭＡ）、アイオノマー等を使用できる。シーラント層は、シート材の両面に設けることが好ましい。シート材には、紙基材及びシーラント層の他に、ＰＥＴフィルム等の樹脂フィルムや印刷層を更に設けても良い。印刷層を設ける場合、シーラント層の外側に設けても良いし、シーラント層と紙層との間に設けても良い。

内側容器３は、少なくともバリア層と、最表面のシーラント層とを含む積層フィルムにより形成されたパウチ（ピロー袋）であり、清涼飲料水等の液状の内容物４が充填されている。内側容器３は、外側容器２の内部において、天板部６及び底部７の一部にのみシールされている。より詳細には、図２に示すように、内側容器３の上端縁部分で重なる２枚の積層フィルムは、外側容器２を構成する２枚のシート材の間に挟まれてシールされ、内側容器３の下端縁部分で重なる２枚の積層フィルムは、外側容器２を構成する２枚のシート材の間に挟まれてシールされている。したがって、包装容器の天面部６及び底部７には、２枚の積層フィルムと２枚のシート材が共通シールされたシール部１２ａ及び１２ｂがそれぞれ形成されている。尚、内側容器３は、外側容器２の周壁部８にはシールされていない。

積層フィルムのバリア層としては、アルミニウム等の金属箔、アルミニウム蒸着ＰＥＴフィルム、酸化アルミニウムまたは酸化珪素（ＳｉＯ_Ｘ）を蒸着させた透明蒸着ＰＥＴフィルム等を使用できる。積層フィルムのシーラント層には、シート材のシーラント層で例示した樹脂を使用できる。シーラント層は、積層フィルムの両面に設ける。積層フィルムの層構成の具体例としては、ＰＥ／透明蒸着ＰＥＴ／ＰＥ、ＰＥ／ＮＹ／透明蒸着ＰＥＴ／ＰＥ、ＰＥ／アルミニウム蒸着ＰＥＴ／ＰＥ、ＰＥ／ＮＹ／アルミニウム蒸着ＰＥＴ／ＰＥ、ＰＥ／ＮＹ／アルミニウム／ＰＥが挙げられる。ポリエチレンとしては、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥを好適に使用できる。また、ポリエチレンの代わりに、変成ポリエチレン、ポリプロピレン、（メタ）アクリル酸コポリマー（例えば、ＥＭＡＡ、ＥＡＡ）、（メタ）アクリル酸エステルコポリマー（例えば、ＥＭＡ、ＥＭＭＡ）、アイオノマー等を使用しても良い。

以下、図３及び４を参照しながら、実施形態に係る包装容器の製造方法を説明する。

図３は、実施形態に係る包装容器の製造方法を示す概略図であり、図４は、図３に示したＩＶ−ＩＶラインに沿う断面図である。

まず、図３に示すように、外側容器２を形成するためのシート材２１と、内側容器を形成するための積層フィルム２２とを重ね合わせて、上方から下方に向けて搬送する。図３においては、積層フィルム２２をシート材２１の手前に配置している。外側容器２のシート材２１には、箱形への成形時に折り目となる箇所に予めクリージング（スジ付け）加工を施す。クリージング加工は、原反ロールの巻き出しから背貼りまでの間においてインラインで行っても良い。あるいは、原反ロールの製造時に、シート材２１にクリージング加工を施し、その後、シート材を巻き取って原反ロールとしても良い。

次に、手前側の積層フィルム２２を筒状に丸め、積層フィルム２２の両端縁部分を重ねてシールし、背貼り部１３を形成する。このとき、積層フィルム２２の両端縁部分を前後に重ねて封筒貼りしても良いし、合掌状に突き合わせて合掌貼りしても良い。

次に、背貼りした筒状の積層フィルム２２を取り囲むように奥側のシート材２１を筒状に丸め、シート材２１の両端縁部分を重ねてシールし、背貼り部１１を形成する。このとき、シート材２１の両端縁部分を前後に重ねて封筒貼りしても良いし、合掌状に突き合わせて合掌貼りしても良い。シート材２１を背貼りすることにより、筒状のシート材２１の中に筒状の積層フィルム２２が収容された二重チューブ２３が形成される。

尚、図１及び２で説明したように、液状の内容物は、内側容器３に封入され、外側容器２の内面には直接接しないため、シート材２１の封筒貼り時に内側となる端縁部分には、必ずしもエッジプロテクト加工を施す必要はない。ただし、必要に応じて、シート材２１の封筒貼り時に内側となる端縁部分にエッジプロテクト加工を施しても良い。エッジプロテクトは、エッジプロテクトテープの貼り合わせや、スカイブヘミング加工により行うことができる。

次に、筒状の積層フィルム２２の内部に、充填ノズル２４から液状の内容物４を充填する。尚、内容物４の充填時には、二重チューブ２３の下部は、シール部１２ｂによって封止された状態となっている。

次に、図４に示すように、内容物４で満たされた二重チューブ２３をシールバー２５ａ及び２５ｂで挟んで二重チューブの横断方向にシールする。シールと同時に、シールバー２５ａに内蔵されたカッター２６でシール領域内を幅方向に裁断することによって、内容物４が充填されたピロー型容器２７が形成される。シール箇所の裁断は、シールと同時ではなく、シールの後に行っても良い。

その後、クリージング加工によってシート材に形成された折り目部分でシート材を折り曲げてブリック型に成形し、フラップ９ａ及び９ｂとフラップ１０ａ及び１０ｂとを畳んだ状態でシールまたは接着することによって図１に示した包装容器１が完成する。

以上説明したように、本実施形態に係る包装容器１では、ブリック型紙容器の形成時に必然的に生じるシール部１２ａ及び１２ｂを除いて、内側容器３と外側容器２とがシールされていない。すなわち、本実施形態に係る包装容器１は、内側容器３の積層フィルム２２及び外側容器３のシート材２１に貼り合わされていない別々の材料を使用することができるため、包装容器１の成型時に必要な折り目を形成するクリージング加工を外側容器３のシート材２１に対してのみ行うことができる。したがって、クリージング加工によってバリア層を有する積層フィルム２２にダメージを与える虞がない。よって、本発明によれば、バリア層への損傷が抑制され、バリア性に優れた包装容器１を実現できる。

また、本実施形態に係る包装容器１は、従来のブリック型紙容器の製造工程に、積層フィルムを背貼りする工程を加えるだけで製造することができるので、既存の製造設備を大幅に変更することなく製造が可能となる。

（第１の変形例）
図５は、第１の変形例に係る包装容器の斜視図である。

変形例に係る包装容器１５は、図１に示した包装容器１に更に、フランジ付きの口栓１７を内側から取り付けたものである。具体的には、背貼りを行う前に、シート材及び積層フィルムの両方に口栓１７を挿入するための開口を形成し、積層フィルム側から口栓を挿入し、口栓のフランジと積層フィルムとシート材とをシールしても良い。この場合、後の背貼りの工程で取り付けたスパウトが干渉しないよう、図５のように、背貼り部１１から離れた箇所にスパウトを取り付けることが好ましい。

第１の変形例に係る包装容器１５では、口栓１７を設けたことにより、包装容器１５からの内容物の注ぎ出しや再封をしやすくすることができる。

（第２の変形例）
図６は、第２の変形例に係る包装容器の斜視図である。

第２の変形例に係る包装容器１６は、図１に示した包装容器１に更に、開封機構を備えた口栓１８を取り付けたものである。口栓１８の開封機構としては、スパウト内部に円筒形の開封刃を備え、キャップの回転に伴って開封刃で外側容器２及び内側容器３を切断する構成のものを利用できる（例えば、実公平５−３５０５８号公報参照）。包装容器１６に開封機構を備えた口栓１８を設ける場合、外側容器２及び内側容器３の切断を容易にできるように、切断予定箇所にキズ加工やハーフカット等を入れておくことが好ましい。また、外側容器２及び内側容器３の切断を容易にできるように、外側容器２のシート材及び内側容器３の積層フィルムの切断予定箇所を相互にシールして一体化しておくことが好ましい。外側容器２のシート材及び内側容器３の積層フィルムの切断予定箇所を相互にシールする場合、積層フィルムの背貼りを行う前にシールを行う。

第２の変形例に係る包装容器１６においても、口栓１８を設けたことにより、包装容器３からの内容物の注ぎ出しや再封をしやすくすることができる。

（その他の変形例）
尚、図１に示した包装容器１において、ストローを突き刺し易くするためにストロー孔を設けたり、ストローの突き刺し予定箇所にキズ加工やハーフカット等を入れたりしても良い。ストローの突き刺し予定箇所を設ける場合、ストローの突き刺しが容易にできるように、外側容器２のシート材及び内側容器３の積層フィルムの突き刺し予定箇所を相互にシールして一体化しておくことが好ましい。

また、上記の第１及び第２の変形例において、口栓として逆止弁付きの口栓を設けても良い。逆止弁を設けることにより、内容物の注出時及び注出後に内側容器３への空気の侵入が抑制されるので、酸化等による内容物の劣化を抑制できる。

以下、本発明を具体的に実施した実施例を説明する。

（実施例）
以下の層構成シート材及び積層フィルムを用いて、容量が１リットルの図５に示した包装容器を作製した。具体的には、ロールからシート材を巻き出しながらクリージング及び口栓挿入用の開口部を形成した。積層フィルムにも同様に口戦争入用の開口部を形成した。シート材と積層フィルムの位置合わせをしながら、図３に示したように、積層フィルム、シート材の順に背貼りを行った。積層フィルムおよびシート材の背貼りは、合掌貼りとした。内容物を充填しながら容器の上下をシールし、シールと同時に裁断を行った。得られたピロー型容器を成形して、図５に示した形状の口栓付きブリック型包装容器を得た。

＜外側容器用シート材＞
ＰＥ（２０μｍ厚）／紙（３５０ｇ／ｍ^２）／ＰＥ（２０μｍ厚）
＜内側容器用積層フィルム＞
ＰＥ（５０μｍ厚）／シリカ蒸着ＰＥＴ（１２μｍ厚）／ＰＥ（５０μｍ厚）

（比較例）
以下の層構成のシート材を用い、実施例のシート材の加工方法と同様の方法で、図５に示した形状の口栓付きブリック型包装容器を得た。

＜比較例のシート材＞
ＰＥ（２０μｍ厚）／紙（３５０ｇ／ｍ^２）／ＰＥ（２０μｍ厚）／シリカ蒸着ＰＥＴ（１２μｍ厚）／ＰＥ（５０μｍ厚）

（評価）
実施例及び比較例で得た包装容器のそれぞれに、内容物として塩化カルシウム１５０ｇを封入したサンプルを、４０度、９０％ＲＨの高温高湿槽で１ヶ月保管し、保管前後の重量変化量を測定した。実施例に係る包装容器を用いたサンプルでは、１包装当りの１ヶ月の重量増加が０．５ｇであったのに対し、比較例に係る包装容器を用いたサンプルでは、１包装当りの１ヶ月の重量増加が３．０ｇであった。これにより、実施例に係る包装容器では、より高いバリア性能が得られることが確認された。

また、実施例及び比較例で得た包装容器のそれぞれに、内容物としてワインを充填して密封したサンプルを作成した。サンプルを開封して半分量を取り出した後、口栓で再封したものを４０℃で２週間保管した。実施例に係る包装容器で保管したワインと、比較例に係る包装容器で保管したワインとを、１０名のパネラーが３点識別法にて官能評価した。
実施例の包装容器で保管したワインと、比較例の包装容器で保管したワインとは、危険率１％で差が認められ、実施例の包装容器で保管したワインの味の方が相対的に良いことが確認された。

本発明は、清涼飲料水や乳製品等の液状またはゲル状の内容物を充填する包装容器として利用できる。

１包装容器
２外側容器
３内側容器
６天面部
７底部
８周壁部
２１シート材
２２積層フィルム

Claims

包装容器であって、
少なくとも紙基材と最表面のシーラント層と含むシート材からなり、天面部と、底部と、周壁部とを有する箱形の外側容器と、
少なくともバリア層と両面のシーラント層とを含む積層フィルムからなり、前記外側容器内に封入される内側容器とを備え、
前記内側容器は、前記外側容器の前記周壁部にはシールされておらず、前記外側容器の前記天面部及び前記底部の一部にのみシールされ、
前記外側容器の前記天面部及び前記底部に、２枚の前記シート材の間に２枚の前記積層フィルムを重ねて共通シールした共通シール部を有する、包装容器。
前記外側容器は、ブリック型容器であり、
前記内側容器は、背貼り部を有するパウチである、請求項１に記載の包装容器。
外側容器と前記外側容器内に封入される内側容器とを備える箱形の包装容器の製造方法であって、
少なくともバリア層と両面のシーラント層とを含む積層フィルムを丸めて背貼りする工程と、
少なくとも紙基材と最表面のシーラント層と含むシート材にクリージング加工を行うことにより折り目を形成する工程と、
前記クリージング加工を施した前記シート材を、丸めて背貼りした前記積層フィルムを取り囲むように丸めて背貼りして二重チューブを形成する工程と、
２枚の前記シート材の間に２枚の前記積層フィルムを重ねて前記二重チューブの横断方向に共通シールし、シールした領域を前記二重チューブの横断方向に裁断し、ピロー型容器を形成する工程と、
前記クリージング加工で形成した折り目で前記ピロー型容器を折り曲げて箱形に成形する工程とを備える、包装容器の製造方法。