(57)【要約】【課題】フランジ部での熱可塑性樹脂の染み出しがなく、かつ平滑性を有し、密封性に優れたカップ状紙容器を提供することにある。【解決手段】少なくとも、紙基材層と熱可塑性樹脂層との積層シートからなり、扇形状または方形状の胴部材ブランクの、一方の側端縁を他方の側端縁に貼り合わせて胴部材貼り合わせ部を形成させ筒状の胴部材とし、前記胴部材の上部周縁を巻き込み始め線より外方に向けて巻き込み、フランジ部が形成されたカップ状紙容器において、胴部材ブランク２が、該胴部材ブランクの両上隅部にそれぞれ切欠け部１６，１６が形成され、胴部貼り合わせ部で内側に位置する切欠け部１６には、該切欠け部の端縁１７と平行に上方に延長して熱可塑性樹脂層からなる樹脂部３０が形成され、かつ樹脂部３０が、巻き込み始め線３２近傍から胴部材ブランク上端縁１４側に形成されてなることを特徴とするカップ状紙容器である。【選択図】図３
2016016892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、紙基材層と熱可塑性樹脂層との積層シートからなり、扇形状または方形状の胴部材ブランクの、一方の側端縁を他方の側端縁に貼り合わせて胴部貼り合わせ部を形成させ筒状の胴部材とし、前記胴部材の上部周縁を巻き込み始め線より外方に向けて巻き込み、フランジ部が形成されたカップ状紙容器において、
前記胴部材ブランクが、該胴部材ブランクの両上隅部にそれぞれ切欠け部が形成され、
前記胴部貼り合わせ部で内側に位置する前記切欠け部には、該切欠け部の端縁と平行に上方に延長して前記熱可塑性樹脂層からなる樹脂部が形成され、かつ該樹脂部が、前記巻き込み始め線近傍から胴部材ブランク上端縁側に形成されてなることを特徴とするカップ状紙容器。
【請求項２】
前記樹脂部が、前記胴部材ブランクの上端縁を始点とし、切欠け部の端縁に沿って斜め上方に延長され、三角状に形成されてなることを特徴とする請求項１記載のカップ状紙容器。
【請求項３】
前記積層シートが、ガスバリア層を含むことを特徴とする請求項１または２記載のカップ状紙容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップ状紙容器に関するものであり、特に、平滑性に優れるフランジ部を有するカップ状紙容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コーヒー、ジュースなどの飲料を充填し、蓋材で密封されるカップ状紙容器は、紙を基材とし、両面にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂層を設けた積層シートを用い、円筒状の胴部材、円形状の底部材を形成し接合したものが、一般的に使用されている。
【０００３】
また、カップ状紙容器は、蓋材とシールするために、胴部材の上部周縁を一周以上巻き込み、熱圧を掛けプレス加工してフランジ部を形成している。フランジ部表面を平滑化しているのである。蓋材は、フランジ部にシールされカップ状紙容器を密封している。
【０００４】
しかし、胴部材貼り合わせ部の上部のフランジ部では、積層シートの厚みによる段差が生じるため、蓋材をフランジ部にシールした場合、段差部分で空隙の発生あるいは接着ムラが生じ、密封を確実に行うことができない場合があった。
【０００５】
密封を確実に行うために、フランジ部の段差を埋める方法としては、別の樹脂からなる充填部材を段差部の位置に設け、シールを部分的に行う方法がある。しかし、カップ状容器としての仕上がりが悪く、またコスト面で高くなってしまう問題がある。
【０００６】
また、紙基材層の内面に熱可塑性樹脂層が設けられた積層シートから構成された胴部材ブランクの一方の側端縁を他方の側端縁に貼り合わせて筒状の胴部材を形成し、該胴部材の下部に底部材を一体化し、該胴部材の上部周縁を１周以上巻き込み、フランジ部を形成したカップ状紙容器において、貼り合わせ部の内側に位置する側端縁に、側端縁から延設する樹脂部を有し、かつ樹脂部と反対側の側端縁上部に切欠け部を設ける提案がある（特許文献１）。図８−１に示す胴部材ブランク６０がある。
【０００７】
しかし、貼り合わせ部の内側に位置する側端縁１５に樹脂部６１を設け、かつ樹脂部６１と反対側の側端縁上部に切欠け部１６を設けても、貼り合わせ部の上部のフランジ部表面での樹脂部の面積が大きく、その樹脂の量が多くなることで、プレス加工時にフランジ部での熱可塑性樹脂の染み出しの問題がある。
【０００８】
また、胴部材ブランクの上隅部に紙基材層を切り欠いた切欠け部に熱可塑性樹脂からなる樹脂部を設けた紙カップがある。樹脂部６１は、図８−２に示すように胴部材ブランク６０の上端縁１４から側端縁１５に跨った領域に形成されている提案がある（特許文献２）。
【０００９】
しかし、樹脂部６１が胴部材ブランク６０の上端縁１４から側端縁１５に跨って形成されているためにフランジ部表面での樹脂部の面積が大なり、その樹脂の量が多くなることで、フランジ部での熱可塑性樹脂の染み出しの問題がある。外観的に見栄えが悪く、また衛生面でも問題がある。図８−３に示すように、フランジ部１１では、符号１３の近傍から熱可塑性樹脂が染み出し、染み出し部１２が生じる一例を示している。符合１３は、染み出す位置を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２２２２４６号公報
【特許文献２】特開２０１１−０３７５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、背景技術の問題に鑑みて、フランジ部での熱可塑性樹脂の染み出しがなく、かつ平滑性を有し、密封性に優れたカップ状紙容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、発明者らは鋭意検討を行い、本発明を完成した。
【００１３】
本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも、紙基材層と熱可塑性樹脂層との積層シートからなり、扇形状または方形状の胴部材ブランクの、一方の側端縁を他方の側端縁に貼り合わせて胴部貼り合わせ部を形成させ筒状の胴部材とし、前記胴部材の上部周縁を巻き込み始め線より外方に向けて巻き込み、フランジ部が形成されたカップ状紙容器において、
前記胴部材ブランクが、該胴部材ブランクの両上隅部にそれぞれ切欠け部が形成され、
前記胴部貼り合わせ部で内側に位置する前記切欠け部には、該切欠け部の端縁と平行に上方に延長して前記熱可塑性樹脂層からなる樹脂部が形成され、かつ該樹脂部が、前記巻き込み始め線近傍から胴部材ブランク上端縁側に形成されてなることを特徴とするカップ状紙容器である。
【００１４】
本発明の請求項２に係る発明は、前記樹脂部が、前記胴部材ブランクの上端縁を始点とし、切欠け部の端縁に沿って斜め上方に延長され、三角状に形成されてなることを特徴とする請求項１記載のカップ状紙容器である。
【００１５】
本発明の請求項３に係る発明は、前記積層シートが、ガスバリア層を含むことを特徴とする請求項１または２記載のカップ状紙容器である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のカップ状紙容器は、フランジ部での熱可塑性樹脂の染み出しがなく、かつ平滑性に優れたものであり、蓋材で容易に密封できる紙容器である。
【００１７】
また、少なくとも紙基材層と熱可塑性樹脂層との積層シートからなる、扇形状または方形状の胴部材ブランクであり、該胴部材ブランクの両上隅部にそれぞれ切欠け部が形成され、胴部貼り合わせ部で内側に位置する切欠け部には、該切欠け部の端縁と平行に上方に延長して熱可塑性樹脂層からなる樹脂部が形成され、また、樹脂部が、フランジ部を形成する、巻き込み始め線近傍から胴部材ブランク上端縁側に形成されてなることで、胴部材貼り合わせ部の上部のフランジ部での段差をなくすことができる。フランジ部表面での樹脂部の面積と、その樹脂量を適正に設けることができ、フランジ部での熱可塑性樹脂の染み出しがなく段差を埋めて平滑化することができ、蓋材で密封が容易にできる。そのため外観的に品質のよいものが得られる。
【００１８】
また、樹脂部が、胴部材ブランクの上端縁を始点とし、切欠け部の端縁に沿って斜め上方に延長され、三角状に形成されてなることで、フランジ部表面での樹脂部の面積と、その樹脂量を適性に設けることができ、フランジ部での熱可塑性樹脂の染み出しがなく段差を埋めて平滑化することができる。外観的に品質のよいものが得られる。
【００１９】
また、積層シートがガスバリア層を含みことで、ガスバリア性に優れたカップ状紙容器を形成することができる。
【００２０】
本発明のカップ状紙容器は、フランジ部をプレス加工しても、フランジ部での熱可塑性樹脂の染み出しがなく、蓋材で容易に密封できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】カップ状紙容器を製造方法の一例を示す説明図である。
【図２】カップ状紙容器の一例を示す説明図である。
【図３】胴部材ブランクの一例を示す説明図である。
【図４】胴部貼り合わせ部の上部周縁の一例を示す説明図である。
【図５】フランジ部の一例を示す説明図である。
【図６】胴部材ブランクを製造する一例を示す説明図である。
【図７】積層シートの一例を示す説明図である。
【図８】従来の胴部材ブランクの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【００２３】
図１は、カップ状紙容器を製造方法の一例を示す説明図である。カップ状紙容器は、少なくとも紙基材層と熱可塑性樹脂層からなる積層シートからなり、扇形状に打ち抜かれた胴部材ブランク２と円形状底部材ブランク４から形成される。胴部材ブランクは、カップ状紙容器（紙カップ）成型機上で、胴部材ブランクの両端を貼り合わせ、胴部貼り合わせ部８を形成し筒状の胴部材３が形成される。また、底部材ブランクは、同機上で、周縁部を下向きに起立させて底部材５とし形成される。
【００２４】
次いで、同機上で、胴部材の下部内面に底部材の周縁部の内面を接合させ、さらに、底部材の周縁部を覆うように胴部材の下端縁部を内方に折り曲げて折り曲げ部６を形成させ、該折り曲げ部６を底部材の周縁部の外面に接合させて脚部７を形成させる。次いで、胴部材の上部周縁を外側に１周以上巻き込み、フランジ部１１を形成する。フランジ部は、熱圧または超音波振動によるプレス加工により表面を平滑化される。図２に示すような、カップ状紙容器１が形成される。
【００２５】
図３は、胴部材ブランクの一例を示す説明図である。図３−１は、胴部材ブランク２の内面を示している。胴部材ブランク２の両上隅部には、切欠け部１６、１６が形成されている。胴部貼り合わせ部８で内側に位置する切欠け部１６には、該切欠け部の端縁１７と平行に上方に延長して熱可塑性樹脂層からなる樹脂部３０が形成されている。また図３−２は、樹脂部が、切欠け部の上端縁を始点とし、切欠け部の端縁１７に沿って斜め上方に延長され、三角状の樹脂部３１が形成されている。これらの樹脂部は、胴部材ブランクの上部周縁を外側に巻き込む、巻き込み始め線３２より胴部材ブランクの上端縁１４側に形成されている。
【００２６】
図４は、胴部貼り合わせ部の上部周縁の一例を示す説明図である。容器内面側を示している。図４−１に示す、胴部材ブランクの上隅部に形成された樹脂部３０は、フランジ部を形成する、巻き始め線３２近傍から胴部材ブランクの上端縁１４側に形成されることで、胴部貼り合わせ部の上部のフランジ部の段差を埋めて平滑化することができ、かつフランジ部で熱可塑性樹脂層の染み出しがないものを得ることができる。フランジ部表面での樹脂部の面積と、その樹脂量を適正に設けることができ、前述の図８−３に示したようなフランジ部での熱可塑性樹脂の染み出しがないものが得られる。
【００２７】
図５は、このように形成した胴部材ブランクを用い、カップ状紙容器にする時のフランジ部の一例を示す説明図である。図５−１に示すように、フランジ部１０は、胴部材の上
部周縁を外側に１周以上巻き込んだ状態を示している。次いで、フランジ部に熱圧または超音波振動によるプラス加工により、フランジ部１０を平滑化し固着する。図５−２に示すように、平滑化され固着されたフランジ部１１になる。符号３２は、胴部材の上部周縁を外側に巻き込む、巻き込み始め線の部位を示している。熱可塑性樹脂の染み出しがないものが得られる。蓋材で容易に密封できるカップ状紙容器ができる。
【００２８】
胴部材ブランクの製造方法の一例について説明する。
【００２９】
図６−１に示すように、ロール状の紙基材層４１に胴部材ブランク形状５０を複数個並べて割付け印刷すると共に、胴部材ブランク形状５０の上隅部に樹脂部を形成するための窓部４５を穿設する。この窓部４５は、後で樹脂部となる部分である。穿設する方法は、トムソン刃による打ち抜き、金属刃による打ち抜きなど公知の方法で可能である。また胴部材ブランク形状を印刷する方法では、グラビア印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷など公知の方法で可能である。
【００３０】
窓部が穿設された紙基材層４１の内面および外面にポリエチレン樹脂などの熱可塑性樹脂層４２、４２´を溶融押出し法により積層して、積層シート４０を形成させる。窓部４５部分は、熱可塑性樹脂層４２、４２´で形成される。図６−２に示すような断面になる。
【００３１】
次に、胴部材ブランク形状５０に沿って打ち抜き、樹脂部３０を形成させた胴部材ブランク２を形成する。図６−３に示すように、熱可塑性樹脂層４２、４２´からなる樹脂部が形成される。このように形成することで、例えば、胴部材ブランクを図３に示すように形成することができる。即ち、胴部材ブランクの両上隅部に、切欠け部を形成し、胴部貼り合わせ部で内側に位置する切欠け部に、該切欠け部の端縁と平行に上方に延長して熱可塑性樹脂層からなる樹脂部が形成されている胴部材ブランクを形成することができる。
【００３２】
さらに詳しく説明する。
【００３３】
図７は、積層シートの層構成の一例を示す説明図である。本発明のカップ状紙容器を形成する積層シート４０は、図７−１に一例を示すように、紙を基材層とし、表面から順に、熱可塑性樹脂層４２／紙基材層４１／熱可塑性樹脂層４２´からなっている。また絵柄、文字などを印刷する場合は、熱可塑性樹脂層４２の表面に印刷すればよく、グラビア印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷など公知の方法で可能である。
【００３４】
胴部材ブランクの紙基材層４１としては、カップ原紙が使用できる。特に限定されないが、胴部材の成型適正から、坪量が１５０〜４００ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。坪量が１５０ｇ／ｍ２未満の場合は、成型時にひび割れやピンホールが生じ易く、坪量が３００ｇ／ｍ２を超える場合は、紙の剛性が強くなり成型が難しくなる。
【００３５】
底部材ブランクを形成する紙基材層４１としては、胴部材と同様にカップ原紙が使用できる。特に限定されないが、底部材の成型適正から、坪量が１５０〜３５０ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。坪量が１５０ｇ／ｍ２未満の場合は、成型時にひび割れやピンホールが生じ易く、坪量が２５０ｇ／ｍ２を超える場合は、紙の剛性が強くなり成形が難しくなる。強度面で安定した紙容器とするには、胴部材の坪量が、底部材に用いる坪量より高いものを用いることが好ましい。
【００３６】
熱可塑性樹脂層４２、４２´としては、例えば、低密度ポリポリエチレンフィルム、中密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、エチレンーメタアクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）フィルム、エチレンーアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）フィルム、アイオノマーフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルムなどが使用できる。これらのフィルムを押出しラミネートしたり、またフィルムを接着剤や接着性フィルムを介して貼り合わせすることができる。フィルムの厚みとしては１０〜１３０μｍが好ましい。
【００３７】
また、ガスバリア性を有する中間層を積層することができる。図７−２は、ガスバリア性を有する中間層を積層した積層シート４０の層構成の一例を示している。層構成としては、熱可塑性樹脂層４２／紙基材層４１／接着層４４／中間層４３／接着層４４／熱可塑性樹脂層４２からなっている。中間層４３としては、アルミニウム箔、アルミニウムを蒸着したフィルム、無機酸化物を蒸着したフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルムなどを用いることができる。また、蓋材にもガスバリア層を積層することで、ガスバリア性に優れたカップ状紙容器ができる。
【００３８】
無機酸化物としては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシュウム、酸化カリウム、酸化錫、酸化ナトリウム、酸化ホウ素、酸化チタン、酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化イットリウムなどの金属の酸化物が使用できる。中でも生産性、価格面から酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどが好ましい。
【００３９】
以下、本発明の具体的実施例について説明する。
【実施例１】
【００４０】
坪量２６０ｇ／ｍ２の板紙の表面に、扇形の胴部材ブランク形状を複数個並べて割付け印刷すると共に、胴部材ブランク形状の上隅部となる部分に窓部を穿設した。穿設はトムソン刃を用いて打ち抜き機で行った。
【００４１】
次に、上記板紙の印刷面に直鎖状低密度ポリエチレンフィルム２０μｍ、裏面に直鎖状低密度ポリエチレンフィルム３０μｍをそれぞれ押出しラミネートして貼り合わせた。窓部が穿設された積層シートを形成した。
【００４２】
次に、上記積層シートを用い、印刷に沿って打ち抜き、扇形の胴部材ブランクを形成した。この際、胴部材ブランクの両上隅部には切欠け部が形成され、かつ窓部も打ち抜き、図３−１に示すように、胴部材ブランクの左上隅部には、切欠け部の端縁と平行して上方に延長された、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムからなる樹脂部を形成した。樹脂部は、図４−２に示す、上方に延長した長さＬを１．８ｍｍとした。図４−２は、容器内面側を示している。
【００４３】
また、坪量２２０ｇ／ｍ２の板紙の表面に、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム２０μｍ、裏面に直鎖状低密度ポリエチレンフィルム３０μｍをそれぞれ押出しラミネートして貼り合わせた。積層シートを形成した。この積層シートを用い、円形の底部材ブランクを形成した。
【００４４】
次に、上記胴部材ブランクの、一方の側端を他方の側端縁に重ね合わせて胴部貼り合わせ部を形成させて筒状の胴部材を形成し、上記底部材ブランクの周縁部を下向きに起立させて底部材とし、胴部材の下部内面に底部材の周縁部の内面を接合させ、さらに底部材の周縁部を覆うように胴部材の下端縁部を内方に折り曲げて折り曲げ部を形成させ、該折り曲げ部を底部材の周縁部の外面に接合させて脚部を形成させ、胴部材の上部周縁を巻き始め線より１周以上巻き込み、超音波溶着機でプレス加工してフランジ部を形成し、フランジ部の幅を３．５ｍｍとし、内容量１３０ｍｌのカップ状紙容器を作成した。この際、図４−２に示す、樹脂部と巻き始め線との距離Ｍが０．３ｍｍになるように胴部材ブランク上端側に形成した。
【００４５】
次に蓋材を作成する。ポリエステルフィルム１２μｍとアルミニウム箔９μｍを、ウレタン系２液硬化型接着剤を用いドライラミネート法にて貼り合わせた。
【００４６】
次に、アルミニウム箔面に、イージーピール性を有するシーラントフィルム３０μｍ｛商品名７６０１ＥＤ：東レフィルム加工（株）製｝を、低密度ポリエチレンフィルム２５μｍを介してサンドポリ法にて貼り合わせ、蓋材を作成した。
【００４７】
以下に、本発明の比較例について説明する。
【００４８】
＜比較例１＞
前記樹脂部が、胴部材ブランクの上端縁と側端縁に跨って上方に延長した長さＬを３．０ｍｍ延長して形成した以外は、実施例１と同様に行いカップ状紙容器を形成した。
【００４９】
＜比較例２＞
樹脂部を形成しない以外は、実施例１と同様に行いカップ状紙容器を形成した。
【００５０】
＜評価方法＞
・フランジ部で直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの染み出しの有無を確認した。染み出しがないものを○とし、染み出しがあるものを×とした。
・カップ状紙容器の密封性を評価した。
【００５１】
＜密封性＞
上記蓋材のシーラントフィルム面をカップ状紙容器のフランジ部に重ね、シール温度を１３０℃〜１８０℃の条件でシールしカップ状紙容器を作成した。次いで、該カップ状紙容器の胴部に中空針を突き刺し、針を通じて空気を紙容器内に注入し、蓋材とフランジ部間での漏れが生じた時の容器内圧力｛ｍｍＨｇ｝を測定。
【００５２】
フランジ部での直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの染み出しの評価結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
2016016892.tif 000003
次に、実施例１のカップ状紙容器の容器内圧力を表２に示す。
【００５４】
【表２】
2016016892.tif 000004
比較例１のカップ状紙容器の容器内圧力を表３に示す。
【００５５】
【表３】
2016016892.tif 000005
比較例２のカップ状紙容器の容器内圧力を表４に示す。
【００５６】
【表４】
2016016892.tif 000006
実施例１および比較例２では、フランジ部での直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの染み出しが観られなかったが、比較例１では観られた。また、実施例１および比較例１は、比較例２より容器内圧力のバラツキが小さく、平均値も高く、密封性が良好であった。比較例２は密封性が劣る結果となった。以上から実施例１のカップ状紙容器は、フランジ部での直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの染み出しがなく、かつ密封性に優れているものであった。
【符号の説明】
【００５７】
１      カップ状紙容器
２      胴部材ブランク
３      胴部材
４      底部材ブランク
５      底部材
６      折り曲げ部
７      脚部
８      胴部貼り合わせ部
１０    プレス前のフランジ部
１１    プレス後のフランジ部
１２    染み出し部
１３    染み出し位置
１４    上端縁
１５    側端縁
１６    切欠け部
１７    切欠け部の端縁
３０    樹脂部
３１    三角状の樹脂部
３２    巻き込み始め線
４０    積層シート
４１    紙基材層
４２    熱可塑性樹脂層
４２´  熱可塑性樹脂層
４３    中間層
４４    接着層
４５    窓部
５０    胴部材ブランク形状
６０    従来の胴部材ブランク
６１    従来の樹脂部
Ｌ      樹脂部の上方に延長した長さ
Ｍ      樹脂部と巻き込み始め線と距離
【図１】
2016016892.tif 000007
【図２】
2016016892.tif 000008
【図３】
2016016892.tif 000009
【図４】
2016016892.tif 000010
【図５】
2016016892.tif 000011
【図６】
2016016892.tif 000012
【図７】
2016016892.tif 000013
【図８】
2016016892.tif 000014