(57)【要約】【課題】  紙カップの製造する際、流動性パラフィン等の潤滑油を塗布しなくても、耐摩擦性、耐折曲性に優れ、品質的に安定して製造が可能であり、生産効率も向上する紙カップ容器を提供する。【解決手段】  本発明の紙カップPでは、胴紙Wを筒状にした胴部の下方に底紙Fを巻き締めるとともに上方開口縁に外向きカール部Lを形成してなる紙カップ容器であって、板紙を基材とし、少なくとも内層に熱可塑性樹脂層を積層した加工紙からなり、当該内層が、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂またはアイオノマー性樹脂から形成され、当該内表面の静摩擦係数、動摩擦係数、表面硬度が所定の範囲内にあることを特徴とする。【選択図】      図４
2006282254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴紙を筒状にした胴部の下方に底紙を巻き締めるとともに上方開口縁に外向きカール部を形成してなる紙カップ容器であって、
板紙を基材とし、少なくとも内層に熱可塑性樹脂層を積層した加工紙からなり、
当該内層が、密度、０．９２ｇ／ｃｍ3以上、０．９６ｇ／ｃｍ3以下の中密度ポリエチレン樹脂または高密度ポリエチレン樹脂から形成され、
当該内表面の静摩擦係数が、０．３以下であり、動摩擦係数が、０．３以下の摩擦係数であることを特徴とする紙カップ。
【請求項２】
胴紙を筒状にした胴部の下方に底紙を巻き締めるとともに上方開口縁に外向きカール部を形成してなる紙カップ容器であって、
板紙を基材とし、少なくとも内層に熱可塑性樹脂層を積層した加工紙からなり、
当該内層が、密度、０．９３ｇ／ｃｍ3以上、０．９５ｇ／ｃｍ3以下のアイオノマー性樹脂から形成され、
当該内表面の静摩擦係数が、０．３以下であり、動摩擦係数が、０．３以下の摩擦係数であることを特徴とする紙カップ。
【請求項３】
前記の紙カップ容器を構成する内層のショア硬度（Ｄスケール）が、５８以上であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の紙カップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料等の液体やヨーグルト等の半固体やスナック等の固体を収納するのに用いられる紙カップに関するものである。
更に詳しくは、流動性パラフィン等の潤滑剤を使用せず、耐摩擦性、耐折曲性に優れ、紙カップの変色、シール不良を防止できると共に、生産効率の良い紙カップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１に示すような紙カップが知られている。この紙カップは、胴シール部Ｍにて貼り合わされた胴紙Ｗの下部に底紙Ｆを巻き締めし、上方開口縁に外向きカール部Ｌを形成して作成されている。すなわち、筒状の胴部となる扇状の胴紙Ｗと胴部の下方内側に巻き締める円形状の底紙Ｆとで構成されている。
そして、この胴紙Ｗ及び底紙Ｆに用いられる包材としては、外側から、カップ原紙とポリエチレン樹脂とを順次積層する層構成の積層体や、ポリエチレン樹脂とカップ原紙とポリエチレン樹脂を順次積層する層構成からなる積層体等が一般的である。
【０００３】
通常、このような紙カップを製造するに際して、まず、底紙Ｆは、巻取から送られてくる原反を打ち抜き機で円板状に打ち抜いたものが使用される。そして、凹凸の深絞り用金型を用いて底紙Ｆをその周囲に起立部のある皿状に成型する。
一方、胴部ブランクＷを筒状に貼り合わせるために、胴部ブランクＷの貼り合わせ部を熱風で予熱し、表面の樹脂を溶融させる。次に、胴部ブランクＷを胴巻き型（マンドレル）に巻き付け、圧着し、筒状の胴部材Ｗに成型する。
しかる後、胴部材Ｗの中に底部ブランクＦを嵌め込み、同時に、胴部材Ｗおよび底部ブランクＦの接着部分のポリエチレン樹脂を熱風で予熱する。
そして、前記の胴部材Ｗの端部分を折り曲げて、底紙の曲げ部分（起立部）を組み込んだ状態にしてから、ローレットロールという金属ローラにて上部から加圧してシールされ、底締め加工を行う。
上記の底締め加工の際、胴部材Ｗが動かないようにガイドリングで抑える。上記の底締め加工が完了すると、胴部材Ｗの上端を外側にカールし、容器口元のトップカールＬを成形し、紙カップが製造され、スタッカーへ運ばれる。
上記の紙カップの製造工程において、トップカール部では、金型内に嵌め込まれ、カール適性を向上されるために、潤滑油としてパラフィンワックス等がスプレー等により塗布され、カップ容器の胴部の上端が外側へカールされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−２７７４０７号公報（第２頁）
【特許文献２】特開２００４−３３０４２３号公報（第８頁）
【０００４】
しかしながら、特許文献１、特許文献２に記載するように、紙カップの製造工程において、トップカールをする際、潤滑油を使用すると、紙カップの塗布部分が茶色に変色したり、印刷印字不良等を発生するという問題点がある。
また、カップ成形機に付着した潤滑油を洗浄するという負荷があった。
また、潤滑油を塗布後に、エージングが必要であるため、生産効率が低下するという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、紙カップの製造する際、流動性パラフィン等の潤滑油を塗布しなくても、耐摩擦性、耐折曲性に優れ、品質的に安定して製造が可能であり、生産効率も向上する紙カップ容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の紙カップでは、胴紙を筒状にした胴部の下方に底紙を巻き締めるとともに上方開口縁に外向きカール部を形成してなる紙カップ容器であって、板紙を基材とし、少なくとも内層に熱可塑性樹脂層を積層した加工紙からなり、当該内層が、密度、０．９２ｇ／ｃｍ3以上、０．９６ｇ／ｃｍ3以下の中密度ポリエチレン樹脂または高密度ポリエチレン樹脂から形成され、当該内表面の静摩擦係数が、０．３以下であり、動摩擦係数が、０．３以下の摩擦係数であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の紙カップにおいて、胴紙を筒状にした胴部の下方に底紙を巻き締めるとともに上方開口縁に外向きカール部を形成してなる紙カップ容器であって、板紙を基材とし、少なくとも内層に熱可塑性樹脂層を積層した加工紙からなり、当該内層が、密度、０．９３ｇ／ｃｍ3以上、０．９５ｇ／ｃｍ3以下のアイオノマー性樹脂から形成され、当該内表面の静摩擦係数が、０．３以下であり、動摩擦係数が、０．３以下の摩擦係数であることを特徴とする。
【０００８】
また、上記の本発明に係る紙カップにおいて、前記の紙カップ容器を構成する内層のショア硬度（Ｄスケール）が、５８以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の紙カップ容器は、上記の構成を採ることにより、流動性パラフィン等の潤滑油を塗布しなくても、トップカール部にしわを発生することなく、カールすることが可能であり、耐摩擦性、耐折曲性に優れ、品質的に安定して紙カップの製造が可能であり、生産効率も向上するという利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上記の本発明について以下に図面等を用いて更に詳しく説明する。
まず、本発明にかかる紙カップを構成する積層材等の構成についてその一二例を例示して図面を用いて説明すると、図２、図３は、本発明にかかるカップ部材を構成する積層材であり、図４は、本発明にかかる紙カップを示す一部断面図である。
【００１１】
まず、本発明にかかる紙カップは、カップ胴部材と、当該筒状のカップ胴部材の底部を密閉する底部材とから構成される。
そして本発明にかかるカップ部材を構成する積層材としては、図２に示すように、少なくとも、紙基材４、熱可塑性樹脂からなる最内層６の順で積層した構成を基本構造とするものである。
上記の最内層６を構成する樹脂としては、密度、０．９２ｇ／ｃｍ3以上、０．９６ｇ／ｃｍ3以下の中密度ポリエチレン樹脂または高密度ポリエチレン樹脂であって、当該内表面の静摩擦係数が、０．３以下であることが必要であり、更に、ショア硬度（Ｄスケール）が、５８以上、１００以下であることが好ましい。
また、最内層６を構成する樹脂としては、上記の樹脂以外に、動摩擦係数が、０．３以下の摩擦係数である樹脂からなるか、または、当該最内層が、密度、０．９３ｇ／ｃｍ3以上、０．９５ｇ／ｃｍ3以下のアイオノマー性樹脂であることが必要であり、５８〜６０の範囲から形成されることが好ましい。
このことによって、紙カップの内表面が、耐摩擦性、耐折曲性に優れるため、流動性パラフィン等の潤滑油を塗布しなくても、紙カップのトップカール部にしわを発生することなく品質的に安定して紙カップを製造することが可能である。
また、潤滑油を使用しないため、カップが変色することなく、カップ成形機に付着した潤滑油を洗浄するという負荷が軽減され、潤滑油を塗布後に、エージングが不要となるため、生産効率も向上するという利点を有する。
【００１２】
例えば、本発明においては、図３に示すように、上記のような図２に示す積層材１０の構成において、紙基材４の表面に、例えば、ヒートシール性を有するポリオレフィン系樹脂層からなる最外層２を設けることができるものである。
また、例えば、本発明においては、図示しないが、上記のような積層材１０の構成において、必要に応じて板紙の表面にインキ層、さらにその上にオーバーコートニス層を形成することができる。
また、例えば、本発明においては、図示しないが、上記のような積層材１０の構成において、アルミニウム箔等のバリア性層を紙基材層と最内層との層間に熱可塑性樹脂層を介して積層することが望ましいものである。
更に、他の基材を任意に積層して、種々の形態からなる積層材を設計して製造することができるものである。
更にまた、本発明において、最内層６としては、密閉性等を向上させるために、その総厚を厚くすることが望ましく、そして、その手法としては、本発明において、図示しないが、最内層を単層ないし多層に構成することができ、更には、バリア性層と最内層との層間に、低密度ポリエチレン等のヒートシール性を有するポリオレフィン系樹脂層等を設けることができるものである。
上記の例示は、本発明にかかる紙カップを構成する積層材についてその一二例を例示したものであり、これによって本発明は限定されるものではない。
【００１３】
次に、本発明において、本発明にかかる紙カップの構成についてその一例を例示して説明すると、上記の図３に示すカップ胴部材および底部材を構成する積層材を使用した場合で説明すると、まず、上記の図３に示す積層材を使用し、これを紙カップの胴部を作るに必要な所定の形状、例えば、円錐台形等に合わせて、打ち抜き加工して、胴部材を形成した。
次いで、例えば、回転中心から放射状に複数のマンドレルを備え、これらを間欠移動させて各ステージで所定の加工を行うようにした紙カップ加工機を使用することができる。
上記の紙カップ加工機を使用して、当該胴部材を筒状に巻いてその両側端部を部分的に重ね合わせ、その重合部分にフレ−ム処理、あるいは、ホットエア−処理等の加熱処理を行い、上記の重合部分に存在する最内層、あるいは、最外層と最内層とを構成する樹脂層を加熱溶融する。
なお、図示しないが、通常、内容物の浸透、液漏れ等を防止するために、筒状のカップ胴部を構成する胴シ−ル部Ｍの内側端面には、例えば、スカイブ・ヘミング処理等を施して端面処理が行われている。
他方、図２、または図３に示す積層材を使用し、これを円形状に打ち抜き加工して、底部を構成する円板を製造し、次いで、当該円板の外周部を筒状に起立成形して、起立成形部を有する底部材を製造する。
【００１４】
本発明にかかる紙カップは、図４に示すように、外側に向けてカール状に形成されたフランジ部を有するものである。
【００１５】
次に、本発明において、本発明にかかる紙カップ等を構成する材料、製造法等について更に詳しく説明すると、まず、本発明にかかる紙カップを構成する紙基材４としては、これが紙カップを構成する基本素材となることから、賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有するものを使用することができ、例えば、強サイズ性の晒または未晒の紙基材、あるいは、純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙、その他等の各種の紙基材を使用することができる。
また、本発明において、上記の紙基材４としては、坪量約８０〜６００ｇ／ｍ2位のもの、好ましくは、坪量約１００〜４５０ｇ／ｍ2 位の紙基材等を使用することができる。
なお、本発明において、上記の紙基材には、例えば、文字、図形、絵柄、記号、その他等の所望の印刷絵柄を通常の印刷方式にて任意に形成することができるものである。
【００１６】
まず、前記の底部材および胴部材の最内層６は、前記の最外層２と同様な素材を同様に使用して形成することができ、具体的には、熱によって溶融し相互に融着し得る各種のヒ−トシ−ル性を有するポリオレフィン系樹脂を使用することができる。
本発明において、本発明にかかる底部材を構成する最内層６としては、密度、０．９２ｇ／ｃｍ3以上、０．９６ｇ／ｃｍ3以下の中密度ポリエチレン樹脂または高密度ポリエチレン樹脂から形成されることが必要である。
中でも、上記において、密度、０．９２ｇ／ｃｍ3〜０．９５ｇ／ｃｍ3、メルトインデックス、２ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分である中密度ポリエチレン樹脂であるか、または、密度、０．９２ｇ／ｃｍ3〜０．９６ｇ／ｃｍ3、メルトインデックス、２ｇ／１０分〜１６ｇ／１０分である高密度ポリエチレン樹脂であるか、または、密度、０．９３ｇ／ｃｍ3以上、０．９５ｇ／ｃｍ3以下、メルトインデックス、０．５ｇ／１０分〜５ｇ／１０分であるアイオノマー性樹脂であることが好ましい。
このことによって、ピンホール、シール抜け等による漏れが発生せず、通常の方法、例えば、押出法、Ｔダイキャスト法、インフレーション法等による安定した製膜が可能であり、もれのない密封性の安定した紙カップ容器の作成が可能であるため好ましいものである。
【００１７】
また、本発明にかかる底部材を構成する最内層６としては、静摩擦係数が、０．３以下であって、動摩擦係数が、０．３以下の摩擦係数であることが必要である。
このことによって、紙カップの内表面が、耐摩擦性に優れるため、流動性パラフィン等の潤滑油を塗布しなくても、紙カップのトップカール部にしわを発生することなく品質的に安定して紙カップを製造することが可能である。
また、潤滑油を使用しないため、カップが変色することなく、カップ成形機に付着した潤滑油を洗浄するという負荷が軽減され、潤滑油を塗布後に、エージングが不要となるため、生産効率も向上するという利点を有する。
静摩擦係数および静摩擦係数が、０．３を超えると、紙カップの上端部をカールする際、金型に対する滑り性の劣るため、しわを発生して成形不良となるため好ましくない。
更に、本発明において、上記の熱可塑性樹脂からなる最内層６が、表面硬度、５８以上、１００以下であることが必要である。
このことによって、紙カップの内表面が、耐折曲性に優れるため、紙カップの上端部をカールする際、トップカール部にしわを発生することなく、品質的に安定して紙カップを製造が可能である。
一方、紙カップの内表面の表面硬度（ショアＤ）が５８未満であると、紙カップの上端部をカールする際、トップカール部にしわを発生してしまうため、好ましくない。
本発明において、最内層６の膜厚としては、１０μｍ〜３００μｍ位が好ましく、２０μｍ〜１００μｍ位がより好ましい。
【００１８】
本発明においては、上記のような樹脂を使用し、これを押出機等を用いて溶融押出して、例えば、アンカ−コ−ト剤層等を介して、溶融押出樹脂層を溶融押出積層することにより、あるいは、上記のような樹脂を使用し、予め、これから樹脂のフィルムないしシ−トを製造し、その樹脂のフィルムないしシ−トを、ラミネ−ト用接着剤層等を介してドライラミネ−ト積層することにより、最内層を形成することができる。
また、本発明においては、上記のような樹脂に他のヒ−トシ−ル性を有するポリオレフィン系樹脂を使用し、これらを共押出機等を用いて溶融共押出した２層以上からなる共押出積層樹脂層としても使用することができる。
本発明において、上記の他のヒ−トシ−ル性を有するポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマ−、ポリブテンポリマ−、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマ-ル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、その他等の樹脂を使用することができる。
上記のアイオノマ−樹脂としては、不飽和カルボン酸塩との共重合体の場合にはエチレン-不飽和カルボン酸共重合体またはエチレン−不飽和カルボン酸-不飽和カルボン酸エステル三元共重合体のカルボキシル基の一部または全部をナトリウム、亜鉛等の金属イオンで中和した、アイオノマ−樹脂を用いることができる。
上記の樹脂を共押出多層製膜することにより、バリア性層のピンホール発生を防止することが可能であり、内容物と接する側の樹脂層の膜厚を厚くし、その他方の樹脂層の膜厚を薄くすることが好ましく、また、成形速度が低下することがないため、生産性に優れる。
例えば、上記の共押出積層フィルムとして、総厚３０μｍ〜６０μｍの２層フィルム等が優れた密封性、ピンホール防止のために効果的である。
【００１９】
なお、上記の樹脂には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、滑剤（脂肪酸アミド）、難燃化剤、無機および有機充填剤、染料、顔料などを適宜添加してもよい。
【００２０】
次に、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成するバリア性層について説明すると、ガスバリア性、水蒸気の遮断性の機能を有するものであればよく、例えば、アルミ箔が一般的に用いられるが、アルミ箔以外にも各種蒸着（シリカ、アルミ、アルミナ等）加工等を施されたフィルムを用いることも可能である。
上記の蒸着膜を設けるフィルムとしては、機械的、物理的、化学的、その他等において優れた性質を有し、特に、強度を有して強靱であり、かつ、耐熱性を有する樹脂のフィルムを使用する。
具体的には、本発明において、基材フィルムとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂のフィルム等を使用することができる。
上記の基材フィルムの膜厚としては、６〜１００μｍ位が好ましく、９〜５０μｍ位がより好ましい。
また、酸素、水蒸気等に対するバリア−性を有するポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−ビニルアルコ−ル共重合体、ＭＸＤポリアミド系樹脂、ポリナフタレンテレフタレ−ト系樹脂等の樹脂のフィルムないしシ−ト、樹脂に顔料等の着色剤を、その他、所望の添加剤を加えて混練してフィルム化してなる遮光性を有する各種の着色樹脂のフィルムないしシ−ト等も使用することができる。
これらの材料は、一種ないしそれ以上を組み合わせて使用することができる。上記のフィルムないしシ−トの厚さとしては、任意であるが、通常、５μｍ〜３００μｍ位が好ましく、１０μｍ〜１００μｍ位がより好ましい。
【００２１】
次に、本発明において、本発明にかかる紙カップＰを構成する最外層２としては、例えば、熱によって溶融し相互に融着し得る各種のヒ−トシ−ル性を有するポリオレフィン系樹脂、その他等を使用することができる。
具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマ−、ポリブテンポリマ−、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマ-ル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、その他等の樹脂を使用することができる。
そして、本発明においては、上記のような樹脂の１種ないし２種以上を使用し、これを押出機等を用いて溶融押出して、例えば、紙基材の一方の面に、アンカ−コ−ト剤層等を介して、溶融押出樹脂層を溶融押出積層することにより、あるいは、上記のような樹脂の１種ないし２種以上を使用し、予め、これから樹脂のフィルムないしシ−トを製造し、その樹脂のフィルムないしシ−トを、紙基材の一方の面にラミネ−ト用接着剤層等を介してドライラミネ−ト積層することにより、最外層を形成することができる。
なお、本発明において、最外層の厚さとしては、５〜２００μｍ位が好ましく、１０
〜１００μｍ位がより好ましいものである。
【００２２】
次に、本発明においては、本発明にかかる紙カップＰを構成する積層材１０を形成するいずれかの層間に所望の印刷模様層を形成することができるものである。
上記の印刷模様層としては、通常のグラビアインキ組成物、オフセットインキ組成物、凸版インキ組成物、スクリーンインキ組成物、その他のインキ組成物を使用し、例えば、グラビア印刷方式、オフセット印刷方式、凸版印刷方式、シルクスクリーン印刷方式、その他の印刷方式を使用し、例えば、文字、図形、絵柄、記号、その他からなる所望の印刷絵柄を形成することにより構成することができる。
上記インキ組成物について、インキ組成物を構成するビヒクルとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン系樹脂、スチレン-ブタジエン共重合体、フッ化ビニリデン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アルキッド系樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、熱硬化型ポリ（メタ）アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂、マレイン酸樹脂、ニトロセルロース、エチルセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルオキシエチルセルロースなどの繊維素系樹脂、塩化ゴム、環化ゴムなどのゴム系樹脂、石油系樹脂、ロジン、カゼインなどの天然樹脂、アマニ油、大豆油などの油脂類、その他の樹脂の１種ないし２種以上の混合物を使用することができる。
本発明において、上記のようなビヒクルの１種ないし２種以上を主成分とし、これに、染料・顔料などの着色剤の１種ないし２種以上を加え、さらに必要ならば、充填剤、安定剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの光安定剤、分散剤、増粘剤、乾燥剤、滑剤、帯電防止剤、架橋剤、その他の添加剤を任意に添加し、溶剤、希釈剤などで充分に混練してなる各種の形態からなるインキ組成物を使用することができる。
更に、本発明においては、上記の印刷絵柄層を保護するために表面保護層を設けることが好ましく、例えば、樹脂のフィルムないしシートをラミネートすることにより、あるいは樹脂をビヒクルの主成分とする組成物をコーティングしてコーティング膜等を形成することによって、表面保護層を設けることができる。
上記の樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース系樹脂、その他等を使用することができる。
【００２３】
本発明において、上記のような材料を使用して積層材１０を製造する方法について説明すると、かかる方法としては、通常の包装材料をラミネ−トする方法、例えば、ウエットラミネ−ション法、ドライラミネ−ション法、無溶剤型ドライラミネ−ション法、押し出しラミネ−ション法、Ｔダイ押し出し成形法、共押し出しラミネ−ション法、インフレ−ション法、共押し出しインフレ−ション法、その他等で行うことができる。
そして、本発明においては、上記の積層を行う際に、必要ならば、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、その他等の前処理を任意に施すことができ、また、例えば、イソシアネ−ト系（ウレタン系）、ポリエチレンイミン系、ポリブタジエン系、有機チタン系等のアンカ−コ−ト剤、あるいは、ポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロ−ス系、その他等のラミネ−ト用接着剤等のアンカ−コ−ト剤、ラミネ−ト用接着剤等を任意に使用することができる。
【００２４】
本発明において、本発明にかかる積層材１０を製造する方法について、具体的に述べると、例えば、ラミネート用接着剤によるラミネート用接着剤層を介して積層するドライラミネーション法、あるいは、溶融押し出し接着性樹脂による溶融押し出し樹脂層を介して積層する押し出しラミネーション法などで行うことができる。
上記において、ラミネート用接着剤としては、例えば、１液、あるいは２液型の硬化ないし非硬化タイプのビニル系、（メタ）アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ゴム系、その他などの溶剤型、水性型、あるいは、エマルジョン型などのラミネート用接着剤を使用することができる。
上記ラミネート用接着剤のコーティング法としては、例えば、ダイレクトグラビアロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、リバースロールコート法、フォンテン法、トランスファーロールコート法、その他の方法で塗布することができる。
そのコーティング量としては、好ましくは０．１ｇ／ｍ2〜１０ｇ／ｍ2 （乾燥状態）位、より好ましくは１ｇ／ｍ2〜５ｇ／ｍ2 （乾燥状態）位である。なお、上記ラミネート用接着剤には、例えば、シランカップリング剤などの接着促進剤を任意に添加することができる。
【００２５】
また、上記において、溶融押し出し接着性樹脂としては、前述のヒートシール性樹脂層を形成するヒートシール性樹脂を同様に使用することができ、低密度ポリエチレン、特に、線状低密度ポリエチレン、酸変性ポリエチレンを使用することが好ましい。
上記の溶融押し出し接着性樹脂による溶融押し出し樹脂層の膜厚は、好ましくは５μｍ〜１００μｍ位、さらに好ましくは、１０μｍ〜５０μｍ位である。
上記において、膜厚が、１０μｍ未満であると、その機能が喪失する傾向にあることから好ましくなく、また、膜厚が、１００μｍを越えると、底部およびトップ部の成形性が悪くため好ましくないものである。
【００２６】
なお、本発明において、上記の積層を行う際に、より強固な接着強度を得る必要がある場合には、アンカーコート剤などの接着改良剤などをコートすることもできる。
上記アンカーコート剤としては、例えば、アルキルチタネートなどの有機チタン系アンカーコート剤、イソシアネート系アンカーコート剤、ポリエチレンイミン系アンカーコート剤、ポリブタジエン系アンカーコート剤、その他の水性または油性の各種のアンカーコート剤を使用することができる。本発明においては、上記アンカーコート剤を、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレイコート、その他のコーティング法でコーティングし、溶剤、希釈剤などを乾燥して、アンカーコート剤層を形成することができる。上記アンカーコート剤の塗布量としては、０．１ｇ／ｍ2〜５ｇ／ｍ2（乾燥状態）位が好ましい。
【００２７】
図４は、本発明にかかる紙カップを示す一部断面図である。
図４に示すように、紙カップ容器の底紙はコの字状に成形して起立部を形成し、胴紙の底部を内側に折り込んで前記底紙の起立部を挟み、ローレットシール部Ｎにおいて熱接着される。
この際、胴シール部Ｍが前記底紙の起立部と接する部分で、この部分において完全密封されることが必要である。胴シール部Ｍと底紙のローレットシール部Ｎにおいて、胴紙の厚みの段差による空隙部が形成される。前記ローレットシールにより、胴紙および底紙の内面又は両面に積層された熱可塑性合成樹脂を溶融加圧して、前記空隙部を埋めて密封を完全にする。
【００２８】
また、図４に示すように、紙カップ容器には、外向きカールＬ（又はリップカール）があるが、これはカップ開口部の形状を保持し、内容物を直接飲む時の口あたりをよくするだけでなく、前述のように、流通容器として紙カップを用いる場合の蓋をシールしたり、オーバーキャップを嵌合する際のフランジとして利用できる。
前記の流通容器として用いる際に、フランジカール部は、蓋材とのシール性を良くするために、プレスし、平坦化することがある。
【００２９】
以上、紙カップＰとしては丸型形状カップを例として説明したが、本発明は胴紙と底紙とにより成形する紙容器として例えば、楕円型のカップ、角形カップ、丸筒容器、各種の筒形容器等のような丸型とは異なった形の紙カップ容器においても適用できる技術であり、丸型紙カップに限定されるものではない。
相当する部材としてカップ原紙の替わりに、例えば、ポリスチレン樹脂からなるプラスチックシートとシーラントを接着層を介して積層して、真空成形により、コの字状に成形して用いる場合にも適用できる。従って、胴部が紙主体の積層体で構成されたノンテーパー角筒容器形状であり、天部、底部がアルミ箔主体の積層体により成形された容器等にも、同様に適用し得るものである。
【００３０】
次にまた、本発明において、本発明にかかる紙カップＰとしては、例えば、その形状としては、三角形、四角形、五角形、六角形、その他等の角形形状、あるいは、丸形等の円筒形状の紙缶等のいずれのものでも製造することができる。
更に、本発明において、本発明にかかる紙カップＰは、例えば、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、その他等の種々の物品を充填包装すると、流動性パラフィン等の潤滑油を塗布しなくても、トップカール部にしわを発生することなく、カールすることが可能であり、耐摩擦性、耐折曲性に優れ、ピンホール、シール抜けによる漏れがなく、品質的に安定して紙カップを製造が可能であり、生産効率も向上するものである。
そして、本発明において、本発明にかかる紙カップには、特に、例えば、酒、果汁飲料等のジュ−ス、ミネラルウオ−タ−、醤油、ソ−ス、ス−プ等の液体調味料、あるいは、カレ−、シチュ−、ス−プ、その他等の種々の液体飲食物を充填包装する包装用容器として有用なものである。
【実施例１】
【００３１】
（胴材、底材の作製）
紙カップ容器の胴材として、まず、紙層に耐酸紙（王子特殊紙株式会社製、商品名：耐酸ＢＹＯ−５００、坪量３００ｇ／ｍ2 ）を用い、その非コート面にコロナ処理を施してから、最外層として、低密度ポリエチレン樹脂（三井化学会社製、商品名：ＭＲ１６Ｐ、密度：０．９２３ｇ／ｃｍ3 、メルトインデックス：３．７ｇ／１０分、融点：１１１℃、ショア硬度〔Ｄスケール〕：５５）を２０μｍの厚さで押出しコーティングして低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
上記と同様の要領にて、最内層として、中密度ポリエチレン樹脂（三井化学会社製、商品名：ＮＺ４０１５０Ｃ、密度：０．９４０ｇ／ｃｍ3 、メルトインデックス：１５ｇ／１０分、ショア硬度〔Ｄスケール〕：６０）を４０μｍの厚さで押出しコーティングして中密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
なお、表面硬度の測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１５に準拠して測定したものである。
その結果、層構成、低密度ポリエチレン樹脂層２０μｍ／耐酸紙（坪量３００ｇ／ｍ2）／中密度ポリエチレン樹脂層４０μｍの積層体を作製した。
【００３２】
（紙カップの作製）
次いで、上記で製造した積層材１０を使用し、当該積層材から紙カップの胴部を作る円錐台形のブランク板Ｗを打ち抜き加工し、更に、スカイブ・ヘミング等の端面処理を行った。
次に、上記のブランク板を筒状に巻いてその両側端部を部分的に重ね合わせ、その重合部分にフレ−ム処理、あるいは、ホットエア−処理等の加熱処理を行い、上記の重合部分に存在する最外層と最内層とを構成する樹脂層を加熱溶融し、次いで、熱板等によって押圧して胴貼りを行って胴シ−ル部を形成して、紙カップＰを構成する筒状のカップ胴部Ｍを製造した。
他方、上記と同様に、上記で製造した積層材１０を使用し、これを円形状に打ち抜き加工して、底部を構成する円板Ｆを製造し、次いで、当該円板の外周部を筒状に起立成形して、起立成形部を有する底部を製造した。
次いで、上記で製造した筒状のカップ胴部に、同じく上記で製造した底紙Ｆを挿入し、しかる後、その筒状のカップ胴部と底紙Ｆとを、その接合部分に熱風等を吹きつけてその接合部分に存在する最外層と最内層を構成する樹脂層を加熱溶融し、次いで、カ−ル用型により筒状のカップ胴部の先端部を内方に折り曲げて、上記の底部を構成する起立成形部にかぶせて、上記の筒状のカップ胴部の先端部と底部の起立成形部との重合部分を内径側からロ−レットによりロ−レットがけすることにより、上記の筒状のカップ胴部と底部とを密接着させて接合部を形成して、上記の筒状のカップ胴部と底部とからなる紙カップ底部を形成した。
しかる後、上記の筒状のカップ胴部の底部を密接着させて接合部を形成した側と反対側の先端端部を、上記と同様にカ−ル用型により外方に折り曲げながらカ−ルさせて、上端外向きカール部Ｌを形成して、本発明にかかる満杯容量３５３ｃｃの紙カップを製造した。
その結果、上記で製造した紙カップＰは、潤滑油を塗布しなくても耐摩擦性、耐折曲性に優れるので、外向きカール部Ｌにしわを発生することなく、カールすることが可能であった。
また、潤滑油を塗布していないため、表面の変色も発生せず、成形機の洗浄をすることなく成形可能であり、従来のエージレス時間が不要となったため、品質的に安定した紙カップを効率的に生産することができた。
【実施例２】
【００３３】
（胴材、底材の作製）
紙カップ容器の胴材Ｗとして、まず、実施例１と同様の耐酸紙を使用し、最外層として、実施例１と同様の低密度ポリエチレン樹脂を２０μｍの厚さで押出しコーティングして低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
上記と同様の要領にて、最内層として、高密度ポリエチレン樹脂（三井化学会社製、商品名：ＨＺ１７００Ｊ、密度：０．９５０ｇ／ｃｍ3 、メルトインデックス：１２ｇ／１０分、融点：１２８℃、ショア硬度（Ｄスケール）：６５）を４０μｍの厚さで押出しコーティングして高密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
その結果、層構成、低密度ポリエチレン樹脂層２０μｍ／耐酸紙（坪量３００ｇ／ｍ2）／高密度ポリエチレン樹脂層４０μｍの積層体１０を作製した。
【００３４】
（紙カップの作製）
次いで、上記で製造した積層材１０を使用し、実施例１と同様にして、当該積層材から紙カップの胴部を作る円錐台形のブランク板Ｗを打ち抜き加工し、更に、スカイブ・ヘミング等の端面処理を行い、上記のブランク板を筒状に巻いてその両側端部を部分的に重ね合わせ、その重合部分にフレ−ム処理、あるいは、ホットエア−処理等の加熱処理を行い、上記の重合部分に存在する最外層と最内層とを構成する樹脂層を加熱溶融し、次いで、熱板等によって押圧して胴貼りを行って胴シ−ル部を形成して、紙カップを構成する筒状のカップ胴部を製造した。
他方、実施例１と同様にして、上記で製造した積層材を使用し、これを円形状に打ち抜き加工して、底部を構成する円板Ｆを製造し、次いで、当該円板の外周部を筒状に起立成形して、起立成形部を有する底部を製造した。
次いで、実施例１と同様にして、上記で製造した筒状のカップ胴部に、同じく上記で製造した底紙Ｆを挿入し、しかる後、その筒状のカップ胴部と底部とを、その接合部分に熱風等を吹きつけてその接合部分に存在する最外層と最内層を構成する樹脂層を加熱溶融し、次いで、カ−ル用型により筒状のカップ胴部の先端部を内方に折り曲げて、上記の底部を構成する起立成形部にかぶせて、上記の筒状のカップ胴部の先端部と底部の起立成形部との重合部分を内径側からロ−レットによりロ−レットがけすることにより、上記の筒状のカップ胴部と底部とを密接着させて接合部を形成して、上記の筒状のカップ胴部と底部とからなる紙カップ底部を形成した。
しかる後、実施例１と同様にして、上記の筒状のカップ胴部の底部を密接着させて接合部を形成した側と反対側の先端端部を、上記と同様にカ−ル用型により外方に折り曲げながらカ−ルさせて、上端に外向きカール部Ｌを形成して、本発明にかかる満杯容量３５３ｃｃの紙カップＰを製造した。
その結果、上記で製造した紙カップＰは、潤滑油を塗布しなくても耐摩擦性、耐折曲性に優れるので、外向きカール部Ｌにしわを発生することなく、カールすることが可能であった。
また、潤滑油を塗布していないため、表面の変色も発生せず、成形機の洗浄をすることなく成形可能であり、従来のエージレス時間が不要となったため、品質的に安定した紙カップを効率的に生産することができた。
【実施例３】
【００３５】
（胴材、底材の作製）
紙カップ容器Ｐの胴材Ｗとして、まず、実施例１と同様の耐酸紙を使用し、最外層として、実施例１と同様の低密度ポリエチレン樹脂を２０μｍの厚さで押出しコーティングして低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
上記と同様の要領にて、最内層６として、アイオノマー性樹脂（三井／デュポンポリケミカル株式会社製、商品名：ＨｉｍｉｌａｎＡＭ７９０２１、密度：０．９４０ｇ／ｃｍ3 、メルトインデックス：３ｇ／１０分、融点：９８℃、ショア硬度（Ｄスケール）：５８）を４０μｍの厚さで押出しコーティングして高密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
その結果、層構成、低密度ポリエチレン樹脂層２０μｍ／耐酸紙（坪量３００ｇ／ｍ2）／アイオノマー性樹脂層４０μｍの積層体を作製した。
【００３６】
（紙カップの作製）
次いで、上記で製造した積層材１０を使用し、実施例１と同様にして、当該積層材から紙カップの胴部を作る円錐台形のブランク板Ｗを打ち抜き加工し、更に、スカイブ・ヘミング等の端面処理を行い、上記のブランク板Ｗを筒状に巻いてその両側端部を部分的に重ね合わせ、その重合部分にフレ−ム処理、あるいは、ホットエア−処理等の加熱処理を行い、上記の重合部分に存在する最外層と最内層とを構成する樹脂層を加熱溶融し、次いで、熱板等によって押圧して胴貼りを行って胴シ−ル部を形成して、紙カップを構成する筒状のカップ胴部を製造した。
他方、実施例１と同様にして、上記で製造した積層材を使用し、これを円形状に打ち抜き加工して、底部を構成する円板Ｆを製造し、次いで、当該円板の外周部を筒状に起立成形して、起立成形部を有する底部を製造した。
次いで、実施例１と同様にして、上記で製造した筒状のカップ胴部に、同じく上記で製造した底紙Ｆを挿入し、しかる後、その筒状のカップ胴部と底部とを、その接合部分に熱風等を吹きつけてその接合部分に存在する最外層と最内層を構成する樹脂層を加熱溶融し、次いで、カ−ル用型により筒状のカップ胴部の先端部を内方に折り曲げて、上記の底部を構成する起立成形部にかぶせて、上記の筒状のカップ胴部の先端部と底部の起立成形部との重合部分を内径側からロ−レットによりロ−レットがけすることにより、上記の筒状のカップ胴部と底部とを密接着させて接合部を形成して、上記の筒状のカップ胴部と底部とからなる紙カップ底部を形成した。
しかる後、実施例１と同様にして、上記の筒状のカップ胴部の底部を密接着させて接合部を形成した側と反対側の先端端部を、上記と同様にカ−ル用型により外方に折り曲げながらカ−ルさせて、上端に外向きカール部Ｌを形成して、本発明にかかる満杯容量３５３ｃｃの紙カップを製造した。
その結果、上記で製造した紙カップは、潤滑油を塗布しなくても耐摩擦性、耐折曲性に優れるので、外向きカール部Ｌにしわを発生することなく、カールすることが可能であった。
また、潤滑油を塗布していないため、表面の変色も発生せず、成形機の洗浄をすることなく成形可能であり、従来のエージレス時間が不要となったため、品質的に安定した紙カップを効率的に生産することができた。
【００３７】
〔比較例１〕
（胴材、底材の作製）
紙カップ容器の胴材として、まず、実施例１と同様の耐酸紙を使用し、最外層として、実施例１と同様の低密度ポリエチレン樹脂を２０μｍの厚さで押出しコーティングして低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
上記と同様の要領にて、最内層として、低密度ポリエチレン樹脂（商品名：ＭＲ１６Ｐ、密度：０．９２３ｇ／ｃｍ3 、メルトインデックス：３．７ｇ／１０分、融点：１１１℃、表面硬度〔ショアＤ〕５５）を４０μｍの厚さで押出しコーティングして高密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
その結果、層構成、低密度ポリエチレン樹脂層２０μｍ／耐酸紙（坪量３００ｇ／ｍ2）／低密度ポリエチレン樹脂層４０μｍの積層体を作製した。
【００３８】
（紙カップの作製）
次いで、上記で製造した積層材を使用し、実施例１と同様の成形方法にて、比較例にかかる満杯容量３５３ｃｃの紙カップを製造した。
その結果、上記で製造した紙カップは、容器口部のカール加工の際に、潤滑油を塗布せずにカールすると、耐摩擦性、耐折曲性に劣るため、トップカール部の下方の上胴部、および／または、下胴部に座屈による皺が発生してい、カップ容器の保形性に劣るものであった。
【００３９】
実施例１〜３、比較例１で得られた紙カップ容器について、滑り性、トップカール部の容器加工性について次の様にして評価した。評価結果は表１に纏めて示す。
〔滑り性〕
胴部材、底部材のブランク（３００個）をサンプルとして使用した。
静および動摩擦係数については、材質がステンレス（ＳＵＳ３０４）のガイドピンを用い、各サンプルの内面とステンレス間についてＪＩＳ  Ｐ−８１４７に基づいて試験を行った。
上記の静および動摩擦係数は、東洋精機製作所株式会社製、滑り試験機（型式ＴＲ−２）により、測定条件、速度：１０００ｍｍ／ｍｉｎ、ＭｅａｎＬｅｎｇｔｈ：７ｍｍ、ロードセル：９．７Ｎ、スレッド：１０Ｎでの静摩擦係数、動摩擦係数を測定した値である。
胴部材、底部材の内面とステンレス間の静および動摩擦係数が、各々０．３μｓ未満、０．３μｄ未満であれば、潤滑油を使用しなくても、紙カップの上端をカールする際、しわを生じることなくトップカールの成形性に優れると評価することができる。
【００４０】
〔トップカール部の容器加工性〕
実施例１〜３、比較例で得られた紙カップ容器（３００個）をサンプルとして使用した。
トップカール部の容器加工性については、
（１）胴部の上縁をカール加工する際に十分なカール状態が得られなかった場合、
（２）胴部の上縁をカール加工する際にトップカール部の下方の上胴部が座屈して上胴部に座屈による皺が発生した場合、
（３）胴部の上縁をカール加工する際に胴部が座屈して底部に皺が発生した場合
の３項目について不合格（不良品）として評価した。評価結果は表１に示す。
【００４１】
【表１】
2006282254.tif 000003
【００４２】
表１に示すように、得られた実施例１〜３に係る胴部材、底部材のブランク３００枚について各部材の内面とステンレス間における静および動摩擦係数の測定の結果、潤滑油を塗布しなくても、各々０．３μｓ未満、０．３μｄ未満であり、滑り性に優れるものであった。
一方、比較例の胴部材、底部材のブランク３００枚について各部材の内面とステンレス間における静および動摩擦係数の測定の結果、各々０．３μｓ以上、０．３μｄ以上であるため、滑り性に劣るものであった。
また、得られた実施例１〜３に係る胴部材、底部材のブランクを構成する内面の樹脂の硬度が、５８以上あるため、耐折曲性に優れるものであるのに対して、比較例の胴部材、底部材のブランクを構成する内面の樹脂の硬度は５８未満であり、耐折曲性に劣るものであった。
また、トップカール部の容器加工性の測定結果については、実施例１〜３は、十分なカールが得られ、カップ容器の胴部および底部に皺の発生が確認されず、容器加工適性に優れるものであった。
一方、比較例にかかる紙カップのトップカール部の容器加工性については、全体の２８％について、胴部または底部の一部に皺の発生がみられた。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来の紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【図２】本発明にかかるカップ部材を構成する積層材である。
【図３】本発明にかかるカップ部材を構成する他の積層材である。
【図４】本発明にかかる紙カップを示す一部断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
２    最外層
４    紙基材層
６    最内層
１０  積層材
Ａ    底部材を構成する積層材
Ｂ    底部材を構成する積層材
Ｐ    紙カップ
Ｗ    胴紙
Ｆ    底紙
Ｌ    外向きカール部
Ｍ    胴シール部
Ｎ    ローレットシール部
Ｘ    胴シール部Ｍとローレットシール部Ｎの交差する部分
【図１】
2006282254.tif 000004
【図２】
2006282254.tif 000005
【図３】
2006282254.tif 000006
【図４】
2006282254.tif 000007