(57)【要約】【課題】バリア性に優れ、内容物の味覚などに与える影響が少なく、且つ、一般的な紙カップ成形機で成形しても、溶着部の強度が安定した紙カップを提供する。【解決手段】胴部貼り合わせ部を設けて筒状にした胴部材１の下端に、底部材２を融着させた紙カップであって、胴部材及び底部材のそれぞれの紙層１１、２１より内層側に、バリア層１２、２２、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３、２３、及び、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層面に溶融樹脂で押出されて設けられた最内層１４、２４の押出しラミネーション法によるポリエチレンテレフタレート層を有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴部貼り合わせ部を設けて筒状にした胴部材の下端に、底部材を融着させた紙カップであって、
前記胴部材及び前記底部材のそれぞれの紙層より内層側に、バリア層、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層、及び、該延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層面に溶融樹脂で押し出されて設けられた最内層の押出しラミネーション法によるポリエチレンテレフタレート層を有していることを特徴とする紙カップ。
【請求項２】
前記バリア層が金属箔、金属蒸着層、無機化合物蒸着層のいずれかであり、前記延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の紙カップ。
【請求項３】
前記胴部材及び前記底部材のそれぞれの最外層が、ポリエステル系樹脂層、または、外表面がコロナ処理されたポリエチレン樹脂層であることを特徴とする請求項１または２に記載の紙カップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙カップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、底部材の周縁部を折り返して、周縁折り曲げ部を設け、該底部材を筒形状の胴部材の下端内側に挿入し、胴部材を底部材の周縁折り曲げ部を覆うように折り曲げて取り付け、胴部材の上端は外側にカールさせ、トップカール部を設けた紙カップがあり、この紙カップは、ジュース、炭酸飲料などのコールド飲料や、コーヒー、ココアなどのホット飲料のカップとして店頭での販売や、カップベンダーでの販売に広く用いられている。
【０００３】
また、紙カップの開口部を蓋材などで密封した紙カップ容器も密封容器として多く使用されている。このような紙カップ容器としては、トップカール部にフィルム状の蓋材をシールした紙カップ容器や、胴部材の上端にトップカール部の代わりに樹脂製のリングを融着させ、リングと蓋材をシールした紙カップ容器がある。
【０００４】
これら紙カップは紙層の表裏にヒートシール性の熱可塑性樹脂層を設けた積層体から成形されているのが、一般的である。そして、熱可塑性樹脂層にはポリオレフィン系の樹脂が用いられている。また、用途によっては、ポリエステル系の樹脂を熱可塑性樹脂層に用いることがある。
【０００５】
例えば、紙カップを構成する積層体が基材層を紙層として、最内層、あるいは、最内層および最外層がポリエステル組成物からなるヒートシール性樹脂層からなり、このポリエステル組成物が、ポリエチレンテレフタレートと共重合成分とからなる変性ポリエチレンテレフタレート、あるいは、この変性ポリエチレンテレフタレートとエチレン系重合体からなる紙カップがある（特許文献１）。
【０００６】
公知文献を以下に示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−８１２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような最内層、あるいは、最内層と最外層に押出しラミネーション法によるポリエチレンテレフタレート系樹脂を用いた紙カップは、バリア性が低く、最内層のポリエチレンテレフタレート系樹脂と、最外層あるいは紙層との融着に対しては、一般のカップ成形機では、接着強度が低く、安定して生産することが出来なかった。
【０００９】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたもので、バリア性に優れ、内容物の味覚などに与える影響が少なく、且つ、一般的な紙カップ成形機で成形しても、溶着部の強度が安定した紙カップを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る発明は、胴部貼り合わせ部を設けて筒状にした胴部材の下端に、底部材を融着させた紙カップであって、
前記胴部材及び前記底部材のそれぞれの紙層より内層側に、バリア層、延伸ポリエチレン
テレフタレートフィルム層、及び、該延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層面に溶融樹脂で押し出されて設けられた最内層の押出しラミネーション法によるポリエチレンテレフタレート層を有していることを特徴とする紙カップである。
【００１１】
本発明の請求項２に係る発明は、前記バリア層が金属箔、金属蒸着層、無機化合物蒸着層のいずれかであり、前記延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の紙カップである。
【００１２】
本発明の請求項３に係る発明は、前記胴部材及び前記底部材のそれぞれの最外層が、ポリエステル系樹脂層、または、外表面がコロナ処理されたポリエチレン樹脂層であることを特徴とする請求項１または２に記載の紙カップである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の紙カップは、バリア性に優れ、内容物の味覚などに与える影響が少なく、且つ、一般的な紙カップ成形機で成形して、溶着部の強度が安定して得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の紙カップの一例を模式的に縦断面で示した説明図である。
【図２】本発明の紙カップの一例の胴部貼り合わせ部を模式的に横断面で示した説明図である。
【図３】本発明の紙カップの一例に用いる積層体の断面図である。（Ａ）胴部材、（Ｂ）底部材。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の紙カップの一例を模式的に縦断面で示した説明図、図２は、本発明の紙カップの一例の胴部貼り合わせ部を模式的に横断面で示した説明図である。
【００１６】
本例の紙カップ１００は、図１の縦断面図に示すように、円筒状の胴部材１と、筒状の胴部材１の下方の開口部を密封する底部材２とからなっている。
【００１７】
胴部材１は、断面が略円錐台形状の筒状になっていて、扇状のブランクの左右両端部を重ね合わせ、融着させて胴部貼り合わせ部３を設け筒状にしている。胴部貼り合わせ部３は、図２のように、スカイブ・へミング法により断面保護加工され、胴部材１の端面が中に入る内容物の液体などに触れないように保護されている。
【００１８】
すなわち、胴部貼り合わせ部３において、胴部材１の内側に重なる端部を一定の幅で外面側を厚さがおよそ半分になるように削って、削った幅の半分を外側に折り返して、削り面どうしを重ね合わせて接着し、その重ね合わせ部分を覆うように、胴部材１の外側に重なる端部を融着させている。
【００１９】
底部材２は、周縁が下方に折り曲げられて、周縁折り曲げ部４が設けられている。そして、筒状にした胴部材１の下端に、周縁折り曲げ部４を外側にして挿入して、胴部材１の下端部分を内側に折返し、胴部材１で周縁折り曲げ部４を包むようにして、融着させて脚部５を設けている。また、胴部材１の上端は外側にカールさせて、トップカール部６が設けられている。
【００２０】
図３は、本発明の紙カップの一例に用いる積層体の断面図で、（Ａ）胴部材、（Ｂ）底部材である。
【００２１】
胴部材１は、基材層の紙層１１と、その（紙カップとしての）内側にバリア層１２と、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３と、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３の面に溶融樹脂で押出されて設けられた最内層１４の押出しラミネーション法による押出しポリエチレンテレフタレート層が順次積層され、基材層の紙層１１の外側には最外層１５が設けられている。
【００２２】
紙層１１としては、坪量が１５０〜４００ｇ／ｍ２程度のカップ原紙などが用いられる。バリア層１２としては、アルミニウム箔や、アルミニウムなどの金属蒸着層や、酸化アルミニウムや酸化珪素などの無機酸化物蒸着層が用いられる。
【００２３】
そして、アルミニウム箔は延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３にドライラミネート法などによって、貼り合わされている。また、金属蒸着層や無機酸化物蒸着層は、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３に蒸着して設けられ、一体となって、金属蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムや、無機酸化物蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムとなっている。特に、無機酸化物蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましく用いることが出来る。
【００２４】
最内層１４の押出しラミネーション法による押出しポリエチレンテレフタレート層には、ポリエチレンテレフタレートのホモポリマーが用いられる。また、イソプロピルアルコールを共重合成分としたコーポリマーのポリエチレンテレフタレートも使用することが出来る。
【００２５】
基材層の紙層１１の外側の最外層１５には、ポリエステル系樹脂層、または、外表面がコロナ処理されたポリエチレン樹脂層である。ポリエステル系樹脂層としては、最内層１４と同様の押出しラミネーション法による押出しポリエチレンテレフタレート層を用いることが出来る。あるいは、ヒートシール性ポリエチレンテレフタレートのシーラントフィルムを用いることが出来る。
【００２６】
最外層１５をポリエチレン樹脂層にする場合は、押出しラミネーション法による押出しポリエチレンテレフタレート層と融着シールするために、外表面にコロナ処理をしておく必要がある。使用するポリエチレンは、、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレンなど、いずれを用いてもよい。これらのポリエチレンを押出しラミネーションや、または、未延伸フィルムのドライラミネーションで積層して用いることが出来る。
【００２７】
底部材２も胴部材１と同様な層構成になっている。すなわち、基材層の紙層２１と、その（紙カップとしての）内側にバリア層２２と、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層２３と、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層２３の面に溶融樹脂で押出されて設けられた最内層２４の押出しラミネーション法による押出しポリエチレンテレフタレート層が順次積層され、基材層の紙層２１の外側には最外層２５が設けられている。
【００２８】
そして、紙層２１は胴部材１の紙層１１と同様なものを用いることができ、バリア層２２はバリア層１２と、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層２３は延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３と、最内層２４は最内層１４と、最外層２５は最外層１５と同様なものを用いることができる。
【００２９】
以上のような層構成になっているので、融着される部分は、押出しラミネーション法による押出しポリエチレンテレフタレート層どうし、押出しラミネーション法による押出しポリエチレンテレフタレート層とポリエステル系樹脂層、あるいは、外表面がコロナ処理されたポリエチレン樹脂層であるので、一般的なカップ成形機で成形でき、充分な融着強
度が得られる。
【００３０】
また、全面にバリア層が設けられるので紙カップ１００はバリア性が高い。更に内容物との接触する紙カップ１００の内面は、押出しラミネーション法による押出しポリエチレンテレフタレート層であるので、低分子量成分が溶出したり、内容物の成分を吸着したりすることが極めて少なく、内容物の味覚に対し影響がほとんどない。
【００３１】
更には、バリア層１２、２２として蒸着層を用いることで、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３、２３と、一体となった蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが用いることが出来、２つの層を１枚のフィルムで兼ねられ、工程数の削減、工程日数の削減が出来、コスト的にも有利である。
【００３２】
本例の紙カップ１００は以下のようにしてカップ成形機で成形する。
胴部材１は、胴部貼り合わせ部３の内側になる端部にスカイブ・へミング加工を施し、底部材２とともに、カップ成形機に掛けられる。
【００３３】
胴部材１は、筒状に巻いて、胴部貼り合わせ部３を融着させ、筒状の胴部材１に成形する。底部材２は円形に打ち抜かれ、周縁部を下方に折り曲げ、周縁折り曲げ部４を設ける。
【００３４】
この底部材２を周縁折り曲げ部４が外向きになるように、筒状の胴部材１の下端に挿入し、胴部材１の下端部分を内側に折返し、周縁折り曲げ部４に重ね合わせ、全体を融着させて、図１のように、脚部を形成させる。次に胴部材１の上端を外側にカールさせてトップカール部６を設け、本例の紙カップ１００を成形する。
【実施例】
【００３５】
＜実施例１＞
胴部材１用の積層体として、まず、バリア層１２のアルミニウム箔９μmを、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３の延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム１２μｍとドライラミネーション法により積層し、次に、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３の面に、最内層１４の押出しポリエチレンテレフタレート層２５μｍを押出しラミネーション法により設け、胴部材用内層フィルムを作成した。押出しポリエチレンテレフタレート層にはポリエチレンテレフタレートのホモポリマーを用いた（以下同様）。
【００３６】
次に、紙層１１となる２８０ｇ／ｍ２のカップ原紙を用意し、その裏面に胴部材用内層フィルムのバリア層１２の面をドライラミネーション法により積層し、表面に低密度ポリエチレンを溶融して押出し、最外層１５の２０μmのポリエチレン層を押出しラミネーション法により設け、その表面にコロナ処理を行った。これにより、胴部材１用の積層体を得た。
【００３７】
底部材２用の積層体として、胴部材１用の積層体と同様に、バリア層２２のアルミニウム箔９μmを、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層２３の延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム１２μｍとドライラミネーション法により積層し、次に、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層２３の面に、最内層２４の押出しポリエチレンテレフタレート層２５μｍを押出しラミネーション法により設け、底部材用内層フィルムを作成した。
【００３８】
次に、紙層２１となる２８０ｇ／ｍ２のカップ原紙を用意し、その裏面に底部材用内層フィルムのバリア層２２の面を、ドライラミネーション法により積層し、表面に最外層２５の低密度ポリエチレンを押出しラミネーション法により設け、２０μmのポリエチレン層を設け、その表面にコロナ処理を行った。これにより、底部材２用の積層体を得た。
【００３９】
胴部材１用の積層体を用いて、スリットして、更に、スカイブ・へミング加工を施し、底部材２用の積層体もスリットし、カップ成形機で、図１のような紙カップを成形し、実施例１の紙カップを得た。カップ成形機はヘラフ製ＢＭＰカップ成形機を用い、各ヒーターの温度は２４０〜２５０℃で行い、成形サイクルは、１１０ｃｐｍで行った。
【００４０】
＜実施例２＞
胴部材１用の積層体として、まず、バリア層１２の酸化アルミニウム蒸着層が、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３の延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム１２μｍに設けられた酸化アルミニウム蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（凸版印刷；ＧＬ−ＡＥＣＦ）を用意し、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３の面に、最内層１４の押出しポリエチレンテレフタレート層２５μｍを押出しラミネーション法により設け、胴部材用内層フィルムを作成した。
【００４１】
次に、紙層１１となる２８０ｇ／ｍ２のカップ原紙を用意し、その裏面に胴部材用内層フィルムのバリア層１２の面を、表面に最外層１５のポリエチレンテレフタレート系シーラントフィルム（三井化学東セロ；Ｔ．Ａ．Ｆ（登録商標）ＡＢＦ−６４Ｃ）３０μｍを、それぞれドライラミネーション法により積層し、胴部材１用の積層体を得た。
【００４２】
底部材２用の積層体として、バリア層２２の酸化アルミニウム蒸着層が、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層２３の延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム２２μｍに設けられた酸化アルミニウム蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（凸版印刷；ＧＬ−ＡＥＣＦ）を用意し、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層２３の面に、最内層２４の押出しポリエチレンテレフタレート層２５μｍを押出しラミネーション法により設け、底部材用内層フィルムを作成した。
【００４３】
次に、紙層２１となる２８０ｇ／ｍ２のカップ原紙を用意し、その裏面に底部材用内層フィルムのバリア層２２の面を、ドライラミネーション法により積層し、表面に最外層２５の押出しポリエチレンテレフタレート層２５μｍを押出しラミネーション法により設け、底部材２用の積層体を得た。
【００４４】
これらの積層体を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２の紙カップを得た。
【００４５】
実施例１および実施例２の紙カップは、融着される部分が、押出しラミネーション法による押出しポリエチレンテレフタレート層どうし、押出しラミネーション法による押出しポリエチレンテレフタレート層とポリエステル系樹脂層のポリエチレンテレフタレート系シーラントフィルムや表面がコロナ処理されたポリエチレン樹脂層であるので、一般的なカップ成形機を機械改造することなく成形でき、充分な融着強度が得られる。
【００４６】
また、実施例１および実施例２の紙カップは、バリア層が紙カップの全面に渡って設けられていて内容物をカバーできるため、非常にバリア性の高い紙カップとなった。
【００４７】
胴部材や底部材の最内層に、押出しポリエチレンテレフタレート層を設けているので、オリゴマーやほかの低分子量成分の溶出が少なく、内容物の吸着性も低く、内容物の味覚等に与える影響が極めて少ない。
【００４８】
また、実施例２の紙カップでは、胴部材１や底部材２の延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層１３、２３にバリア層１２、２２を蒸着によって設けた蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いているので、積層する層を少なくすることが出来、工程
数の削減、工程日数の削減が出来、コスト的にも有利である。
【００４９】
本例において、胴部材の形状は円筒状としたが、逆円錐台形や円錐台形の筒状としても良い。また、横断面が角を取った四角形など多角形とした角筒状や、逆多角錐台形、多角錐台形の筒状としても良い。
【００５０】
本発明の紙カップは、蓋材を、紙カップの開口部を塞ぐようにトップカール部にシールして、あるいは、他の方法により開口部を塞いで、密封容器として用いることが出来る。そして、内容物に対する味覚の影響が少ないことから、繊細な味の内容物に好ましく使用することが出来る。特に焼酎のような味覚変化に対して要求の厳しい内容物に対して好ましく使用することが出来る。
【符号の説明】
【００５１】
１００・・・紙カップ
１・・・胴部材
２・・・底部材
３・・・胴部貼り合わせ部
４・・・周縁折り曲げ部
５・・・脚部
６・・・トップカール部
１１・・・紙層
１２・・・バリア層
１３・・・延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層
１４・・・最内層
１５・・・最外層
２１・・・紙層
２２・・・バリア層
２３・・・延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層
２４・・・最内層
２５・・・最外層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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