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技術 積層体及びプレス成形紙容器

出願人 大日本印刷株式会社
発明者 山本哲浩長田慎一上尾賢治
出願日 1999年4月5日 (21年10ヶ月経過) 出願番号 1999-097925
公開日 2000年10月17日 (20年4ヶ月経過) 公開番号 2000-289731
状態 特許登録済
技術分野 一体成形容器 積層体(2) プラスチック等のブロー成形,熱成形
主要キーワード フランジ形 プレスヘッド プレス成形金型 雄雌金型 メルトストレングス オス型 プレス成型機 カード紙
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年10月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

耐水性耐熱性プレス成形性に優れた冷凍食品等の包装に使用できる低価格のプレス成形紙容器を提供することである。

解決手段

板紙層の一方の面にプロピレンホモポリマー樹脂層を、他方の面にプロピレンホモポリマー樹脂層ないしはエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層をそれぞれ熱溶融押出しにより積層した構成からなる積層体、及びその積層体をプロピレンホモポリマー樹脂層が外面となるようにプレス成形して作製したプレス成形紙容器である。

概要

背景

従来、プレス成形紙容器としては、板紙の一方の面にポリエステルポリメチルペンテンポリカーボネート等からなる耐熱性樹脂熱溶融押出コーティングするかないしはそれらの耐熱性樹脂からなるフィルムを積層し、他方の面に滑り性がよく耐熱性のよい薄いコーティング層を形成した構成からなる積層体を使用して、耐熱性樹脂層が内側になるようにプレス成形することにより作製されたものが一般的に使用されている。しかしながら、この構成の容器の場合には容器の外面の耐水性が不十分であり水分や油分が板紙層浸透してくるために容器の変形が起こりやすく、冷凍食品等を包装するための容器として使用できないという問題があった。上記容器の耐水性を改良するために、容器の外側となる板紙面ポリエチレンエチレン成分を含むポリプロピレン等の汎用の熱溶融押出し樹脂を使用して積層した構成の積層体とした場合には、紙容器の耐水性は改良されるが、それらの樹脂は耐熱性があまりよくないため、プレス成形するための容器の外面に接する雌型凹型)が、プレス成形された容器の保形性をよくするために130℃程度に加熱されているので、熱溶融押出しにより形成されたポリエチレン、エチレン成分を含むポリプロピレンからなる樹脂層軟化して滑り性が悪くなるとともに金型に付着しやすくなりプレス成形が困難になるという問題がある。また、板紙の外面に耐熱性の優れたポリエステル樹脂、ポリメチルペンテン等の樹脂を熱溶融押出しするか、2軸延伸ポリエチレンテレフタレート、2軸延伸ポリプロピレン、ポリカーボネート等のフィルムを積層する方法が考えられるが、この場合にはそれらの樹脂は高価であり、積層する樹脂層が厚くなるために加工コストが高くなり容器価格が高くなるという欠点があった。

概要

耐水性、耐熱性、プレス成形性に優れた冷凍食品等の包装に使用できる低価格のプレス成形紙容器を提供することである。

板紙層の一方の面にプロピレンホモポリマー樹脂層を、他方の面にプロピレンホモポリマー樹脂層ないしはエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層をそれぞれ熱溶融押出しにより積層した構成からなる積層体、及びその積層体をプロピレンホモポリマー樹脂層が外面となるようにプレス成形して作製したプレス成形紙容器である。

目的

本発明の目的は、耐水性、耐熱性、プレス成形性に優れた冷凍食品等の包装に使用できる低価格の積層体及びプレス成形紙容器を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

板紙層の一方の面にプロピレンホモポリマー樹脂層が積層され、他方の面に熱可塑性樹脂層が積層された構成からなることを特徴とする積層体

請求項2

前記熱可塑性樹脂がプロピレンホモポリマー樹脂ないしはエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂であることを特徴とする請求項1記載の積層体。

請求項3

前記プロピレンホモポリマー樹脂層および前記エチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層が、熱溶融押出しにより形成されたものであることを特徴とする請求項1または2に記載の積層体。

請求項4

請求項1〜3のいずれかに記載の積層体を、前記プロピレンホモポリマー樹脂層が外面にくるようにプレス成形して作製された構成からなることを特徴とするプレス成形紙容器

技術分野

0001

本発明は、耐水性に優れたプレス成形紙容器を作製するための積層体及びその積層体を使用して作製されるプレス成形紙容器に関する。

背景技術

0002

従来、プレス成形紙容器としては、板紙の一方の面にポリエステルポリメチルペンテンポリカーボネート等からなる耐熱性樹脂熱溶融押出コーティングするかないしはそれらの耐熱性樹脂からなるフィルムを積層し、他方の面に滑り性がよく耐熱性のよい薄いコーティング層を形成した構成からなる積層体を使用して、耐熱性樹脂層が内側になるようにプレス成形することにより作製されたものが一般的に使用されている。しかしながら、この構成の容器の場合には容器の外面の耐水性が不十分であり水分や油分が板紙層浸透してくるために容器の変形が起こりやすく、冷凍食品等を包装するための容器として使用できないという問題があった。上記容器の耐水性を改良するために、容器の外側となる板紙面ポリエチレンエチレン成分を含むポリプロピレン等の汎用の熱溶融押出し樹脂を使用して積層した構成の積層体とした場合には、紙容器の耐水性は改良されるが、それらの樹脂は耐熱性があまりよくないため、プレス成形するための容器の外面に接する雌型凹型)が、プレス成形された容器の保形性をよくするために130℃程度に加熱されているので、熱溶融押出しにより形成されたポリエチレン、エチレン成分を含むポリプロピレンからなる樹脂層軟化して滑り性が悪くなるとともに金型に付着しやすくなりプレス成形が困難になるという問題がある。また、板紙の外面に耐熱性の優れたポリエステル樹脂、ポリメチルペンテン等の樹脂を熱溶融押出しするか、2軸延伸ポリエチレンテレフタレート、2軸延伸ポリプロピレン、ポリカーボネート等のフィルムを積層する方法が考えられるが、この場合にはそれらの樹脂は高価であり、積層する樹脂層が厚くなるために加工コストが高くなり容器価格が高くなるという欠点があった。

発明が解決しようとする課題

0003

本発明の目的は、耐水性、耐熱性、プレス成形性に優れた冷凍食品等の包装に使用できる低価格の積層体及びプレス成形紙容器を提供することである。

課題を解決するための手段

0004

板紙層の一方の面にプロピレンホモポリマー樹脂層が積層され、他方の面に熱可塑性樹脂層が積層された構成の積層体とすることにより、プロピレンホモポリマー樹脂が耐水性、耐熱性、プレス成形性に優れるとともに比較的低価格の樹脂であるため、低価格の積層体が得られる。

0005

上記の積層体において、熱可塑性樹脂をプロピレンホモポリマー樹脂ないしはエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂とすることにより、上記のポリプロピレン樹脂は耐熱性が優れ且つ比較的安価な樹脂であるので低価格の成形性の優れた積層体とすることができる。

0006

上記の積層体において、プロピレンホモポリマー樹脂層およびエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層が熱溶融押出しにより形成された構成とすることにより、プロピレンホモポリマー樹脂層およびエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層の厚さを15〜20μ程度に薄く積層することが可能となるので、2軸延伸ポリエチレンテレフタレート、2軸延伸ポリプロピレン、ポリカーボネート等のフィルムを積層した構成、ないしはポリメチルペンテン等を熱溶融押出しした構成の積層体と比較して、より一層低価格で、耐水性、耐熱性、プレス成形性に優れた積層体とすることができる。

0007

上記の積層体をプロピレンホモポリマー樹脂層が外面にくるようにプレス成形して作製された構成のプレス成形紙容器とすることにより、耐水性、耐熱性、プレス成形性に優れた安価な紙容器とすることができる。

発明を実施するための最良の形態

0008

以下、図面を引用して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の積層体の第1実施形態の構成を示す断面図、図2は本発明の積層体の第2実施形態の構成を示す断面図、図3は本発明のプレス成形紙容器の実施形態を示す斜視図、図4は実施形態のプレス成形紙容器のブランク板を示す平面図であって、1,1'は積層体、11, 13はプロピレンホモポリマー樹脂層、12は板紙層、14はエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層、15は印刷層、2はフランジ、3は側面、4は底面、5a, 5bは絞りしわ、6はフランジ形成領域、7は側面形成領域、8は底面形成領域、9a, 9bは押罫をそれぞれ表す。

0009

本発明の第1実施形態の積層体1は、図1に示すように、内面側から順にプロピレンホモポリマー樹脂層13と板紙層12と印刷層14とプロピレンホモポリマー樹脂層11が積層された構成である。第1実施形態の積層体1は、熱可塑性樹脂層がプロピレンホモポリマー樹脂にて形成されており、板紙層12の内面および外面にプロピレンホモポリマー樹脂を使用して熱溶融押出しすることにより形成されたプロピレンホモポリマー樹脂層が積層された構成となっている。

0010

本発明の第2実施形態の積層体1'は、図2に示すように、内面側から順にエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層14と板紙層12と印刷層15とプロピレンホモポリマー樹脂層11が積層された構成である。第2実施形態の積層体1'は、熱可塑性樹脂層がエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂にて形成されており、板紙層12の内面側に熱溶融押出しによりエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層14が積層されるとともに外面側に熱溶融押出しによりプロピレンホモポリマー樹脂層11が積層された構成となっている。第2実施形態の積層体1'にてプレス成形紙容器を作製する場合はエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層14が内面となるようにプレス成形される。

0011

本発明のプレス成形紙容器の実施形態は図3に示すとおりであり、図4に示す形状のブランク板を使用してプレス成形することにより作製されるものである。容器は角丸で4角形状の底面4とその外周端に形成された側面3と側面3の上端に全周にわたって形成された平坦なフランジ2とからなる4角形状のプレス成形紙容器である。4隅の角部にはプレス成形時に積層体が絞られて生じる絞りしわ5a,5b が複数本形成された状態となっている。絞りしわ5a,5b は図4に示すブランク板の角部に形成された押罫9aおよび罫9bに沿って発生するものである。実施形態のプレス成形紙容器ではフランジ2は平坦な形状となっているが、フランジの外端部を下方に折り重ねた構成とすることも可能である。

0012

実施形態のプレス成形紙容器のブランク板は、図4に示すように、角丸の長方形状であり、4箇所の角部における容器のフランジ形成領域6および側面形成領域7には、外周端から外周端を形成する円弧の中心に向って延びる複数の押罫9aおよび罫9bが形成されている。形成する押罫9a,9b 間の間隔を狭くするために、周端に近い領域には押罫9aおよび罫9bが周端縁から遠い領域には押罫9aがそれぞれ形成されている。このように押罫9a,9b を間隔を狭くして形成しておくことにより、プレス成形時における容器角部の絞り性がよくなるのでプレス成形された紙容器の角部の保形性を優れたものとすることができる。

0013

従来のプロピレン樹脂は、低密度ポリエチレンと比べて高温での溶融張力が小さい、熱安定性に劣り分子切断を起こしやすくサージングが出やすい、ネックインが大きい等の問題があるので、熱溶融押出しが困難であるとともに膜厚を薄くしてコーテイングすることが困難であるため、熱溶融押出し用のプロピレン樹脂としては、プロピレンエチレン共重合体ないしはプロピレンホモポリマー樹脂とポリエチレンのブレンド物からなる、エチレン成分が20〜30%含む組成のものが一般的であり、それらの熱溶融押出し用のプロピレン樹脂はプロピレンホモポリマー樹脂と比較して耐熱性が劣るものであった。そのために、熱溶融押出し用のプロピレン樹脂を板紙層の外面に積層した積層体を使用してプレス成形すると、紙容器の外面を形成するためのプレス成形用の雌型が成形品の保形性をよくするために130℃程度に加熱されているため、熱溶融押出し用のエチレン成分を含むプロピレン樹脂と雌型間の滑り性が悪くなりプレス成形ができないという問題があるとともに熱溶融押出し用のエチレン成分を含むプロピレン樹脂が雌金型密着してプレス成形の作業性が低下するという問題があった。

0014

本発明のプレス成形紙容器においては、板紙層の外面側に積層するプロピレンホモポリマー樹脂として、主鎖に長鎖分岐構造をもつことにより従来のポリプロピレンの欠点であった溶融張力の低さを改良した高溶融張力ポリプロピレンを使用するものである。上記の物性を備えたハイメルトストレングス・ポリプロピレン(HMS−PP)としては、例えば、Montell社HMS−PP(PF−611)が好適に使用できる。このプロピレンホモポリマー樹脂を使用して、板紙層面に熱溶融押出しすることにより15〜20μの厚さにプロピレンホモポリマー樹脂層を形成することができる。このプロピレンホモポリマー樹脂の熱変形温度ASTMD−648、JIS K−7207)は132℃であり、130℃程度に加熱されたプレス成形用の雌型を使用した場合においてもプレス成形適性が悪くなることはない。

0015

板紙層の内面側に積層するエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂としては、従来から一般的に熱溶融押出しに使用されているプロピレン−エチレン共重合体ないしはプロピレンホモポリマーとポリエチレンのブレンド物からなるプロピレン樹脂を使用することができる。プレス成形時においてプレス成形されるプレス成形紙容器の内面側に接する雄型の温度は雌型の温度よりも低い100℃程度に設定されているので、プレス成形適性が悪くなることはない。従来から一般的に使用されている熱溶融押出し用のプロピレン樹脂の熱変形温度(ASTMD−648、JIS K−7207)は80〜100℃の範囲である。

0016

板紙層14としては、白ボールマニラボールカップ原紙カード紙アイボリー紙等の板紙が使用される。板紙を使用することによりプレス成形された容器を剛性の優れたものとすることができ、板紙の厚さは坪量が150〜400g/m2 の範囲で選定するのが好ましく、雄雌金型を使用したプレス成形の適性を考慮すると坪量が260〜400g/m2 のものを使用するのがよい。板紙の外面側にはグラビア印刷等により印刷層15が設けられる。プレス成形紙容器を作製するための積層体としては、内面側から順に、プロピレンホモポリマー樹脂20〜50μ/カップ原紙320g/印刷層/プロピレンホモポリマー樹脂20μ、エチレン成分を含むポリプロピレン樹脂20〜50μ/カップ原紙320g/印刷層/プロピレンホモポリマー樹脂20μ、エチレン成分を含むポリプロピレン樹脂フィルム30μ/エチレン成分を含むポリプロピレン樹脂20μ/カップ原紙320g/印刷層/プロピレンホモポリマー樹脂20μ等である。

0017

第1実施形態、第2実施形態のプレス成形紙容器の形状は多角形状,円形状、楕円形状等任意であるが、実施形態における形状は、図3に示すように、四角形状であって4箇所の角部にて絞られたフランジ2と側面3と底面4を有するトレー状である。実施形態の形状の紙容器を作製するためのブランク板は、図4に示すように、角丸の長方形状であって周縁部の4箇所の角部におけるフランジ形成領域6および側面形成領域7、即ち、プレス成形時に絞られる領域には、外周端から外周端を形成する円弧の中心に向って延びる複数の押罫9a,9b が形成されている。プレス成形時の成形性をよくするために押罫の間隔をできるだけ小さくするために長い押罫9aと短い押罫9bを交互に形成した構成とされている。

0018

ブランク板に形成する押罫9a,9b の形状は、が0.5〜1.0mm、深さが50〜200μ、間隔は2〜5mmとするのが好ましい。間隔が2mm以下では押罫を安定して入れることができず、5mm以上では押罫9a,9b に沿って絞ることにより滑らかな形状に成形することができなくなる。押罫9a,9b の長さは成形する容器の形状により異なるが、フランジ2の巾と側面3の高さの和と略同一長さとして、ブランク板の外周縁から外周縁を形成する円弧の中心に向くように形成される。

0019

図4に示すブランク板を、ブランク板を構成する積層体のプロピレンホモポリマー樹脂層を、プレス成形金型雌形側にくるようにセットして熱プレスすることにより、周縁部の4箇所の角部の押罫9a,9b が形成された領域が絞られて絞りしわ5a,5b が発生した状態で成形され、フランジ形成領域6によりフランジ2が形成され、側面形成領域7により側面3が形成され、底面形成領域8により底面4が形成されて図3に示す形状のプレス成形紙容器が作製される。

0020

本発明のプレス成型紙容器を製造するためのプレス成型機の構成は、上側プレスヘッドと下側プレスヘッドを備え、上側プレスヘッドが上下に移動するようになっており、上側プレスヘッドには上ヒーター盤が取り付けられ上ヒーター盤に上金型枠および上金型(メス型)が取り付けられており、雌型は130℃程度に加熱されている。下側プレスヘッドには下ヒーター盤が取り付けられ下ヒーター盤に下金型枠および下金型(オス型)が取り付けられており、雄型は100℃程度に加熱されている。上金型は容器の底面、側面の外面およびフランジの下面に一致する形状とされており、下金型は容器の底面、側面の外面およびフランジの上面に一致する形状とされている。プレス成型するには、上側プレスヘッドを上側に移動させた状態で、下金型の上面にブランク板をプロピレンホモポリマー樹脂層が上面になるように載置して上側プレスヘッドを下側に移動させて、下金型と上金型間で5〜10kg/cm2 の圧力でプレスすることにより、順次物理的に滑らせながら絞り部にしわが形成され金型どおりの容器形状に成形されるものである。

発明の効果

0021

板紙層の一方の面にプロピレンホモポリマー樹脂層を他方の面にプロピレンホモポリマー樹脂層ないしはエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層を形成した積層体、及びその積層体を使用してプロピレンホモポリマー樹脂層が容器の外面にくるようにプレス成形したプレス成形紙容器とすることにより、プロピレンホモポリマー樹脂層は耐熱性、耐水性がよくプレス成形適性に優れるとともに比較的安価な樹脂であり、従来のように、2軸延伸ポリエチレンテレフタレート,2軸延伸ポリプロピレン,ポリカーボネート等のフィルムを積層した構成、ないしはポリメチルペンテン樹脂を熱溶融押出しした構成の積層体を使用して作製される紙容器と比較して低価格のプレス成形紙容器とすることができる。また、積層体のプロピレンホモポリマー樹脂層およびエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層を熱溶融押出しにより形成した構成とすることにより、プロピレンホモポリマー樹脂およびエチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層を15〜20μ程度に薄く積層することが可能となるので、更に安価なプレス成形紙容器とすることができる。

図面の簡単な説明

0022

図1本発明の積層体の第1実施形態の構成を示す断面図。
図2本発明の積層体の第2実施形態の構成を示す断面図。
図3本発明のプレス成形紙容器の実施形態を示す斜視図。
図4実施形態のプレス成形紙容器のブランク板を示す平面図。

--

0023

1, 1’積層体
11,13プロピレンホモポリマー樹脂層
12板紙層
14エチレン成分を含むポリプロピレン樹脂層
15印刷層
2フランジ
3 側面
4 底面
5a, 5b絞りしわ
6フランジ形成領域
7 側面形成領域
8 底面形成領域
9a, 9b 押罫

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