JP2003221024A - カップ状容器用積層材料 - Google Patents

カップ状容器用積層材料

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JP2003221024A
JP2003221024A JP2002021213A JP2002021213A JP2003221024A JP 2003221024 A JP2003221024 A JP 2003221024A JP 2002021213 A JP2002021213 A JP 2002021213A JP 2002021213 A JP2002021213 A JP 2002021213A JP 2003221024 A JP2003221024 A JP 2003221024A
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cup
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shaped container
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polyethylene resin
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Tetsuo Yamamoto
徹郎 山本
Masayuki Taniguchi
谷口  正幸
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】成形時にピンホールの発生のない、また、貼り
合わせ不良を生じないカップ状容器用積層材料と該積層
材料を用いたカップ状容器を提供すること。 【解決手段】カップ状容器の外面側よりポリエチレン樹
脂層(11)、紙(12)、中間樹脂層(13)、バリ
アフィルム(14)、シーント層(15)が順次積層さ
れたカップ状容器用積層材料(10)であって、中間樹
脂層(13)に高い融点のポリエチレン樹脂を使用す
る。また、紙(12)はカップ原紙が好適に使用でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体飲料などを収
容した円錐台形状あるいは円筒形状の紙を主材料とした
カップ状容器の胴部材や底部材に使用するバリア性に優
れたカップ状容器用積層材料に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、主として液体飲料などを収容して
比較的長期間の保存を可能にした円錐台形状あるいは円
筒形状の紙を主材料としたカップ状容器が流通してい
る。このカップ状容器は、一般的には、下方に向けて先
細る円筒形状の胴部材と、ほぼ円形で、かつ、外周縁部
が下向きに起立した底部材とからなり、胴部材の下部内
面に底部材の外周縁部の内面が接合し、さらに外周縁部
を覆うように前記胴部材の下端縁部が内方に折り曲げら
れ、底部材の外周縁部の外面に接合してなる底部構造を
有するものである。
【0003】このカップ状容器には、一般的に、〔容器
外側〕ポリエチレン/紙/バリア層/シーラント層〔容
器内側〕のような層構成からなる積層材料が使用されて
おり、紙とバリア層とは溶融低密度ポリエチレン樹脂を
介して積層された積層材料であった。
【0004】そして、胴部材下部内面と底部材外周縁部
内面、および胴部材下端縁部と底部材外周縁部外面のそ
れぞれの接合は、例えば、図3(a)、(b)に示すよ
うに、成形マンドレル(40)の上部に載置された周縁
部が絞られて下方に(図では上方に)起立した底部材
(3)に、成形マンドレル(40)に巻き付けられて胴
部材(2)の底部材側先端部分を330°C〜550°
C程度に加熱されたホットエア(50)を吹き付け加熱
し、インカール金型(図示せず)を用いて内方に折り込
み、ローレット(図示せず)をあてて、胴部材の内面側
と起立した底部材の内面側、折り込んだ胴部材の内面側
と起立した底部材の外面側をそれぞれ圧着して接合させ
る。
【0005】ところで、前記層構成からなる積層材料を
用いてカップ状容器を成形すると、最内層のシーラント
層であるポリエチレン樹脂をホットエアで溶融してヒー
トシールしようとすると、この時の熱量で、紙とバリア
層との間に存在する低密度ポリエチレン樹脂層が発泡現
象を起こして、バリア層にピンホールを発生させたり、
あるいは、貼り合わせ不良を招いたりすることがあっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、比較的長期
間の保存を可能にした円錐台形状あるいは円筒形状の紙
を主材料としたカップ状容器用の積層材料に関する以上
のような問題点を解決するためになされたもので、成形
時にピンホールの発生のない、また、貼り合わせ不良を
生じない、カップ状容器用積層材料と該積層材料を用い
たカップ状容器を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の発明
は、外面側よりポリエチレン樹脂層、紙、中間樹脂層、
バリアフィルム、シーラント層が順次積層されたカップ
状容器用積層材料であって、前記中間樹脂層に高融点の
ポリエチレン樹脂が使用されていることを特徴とするカ
ップ状容器用積層材料である。
【0008】このように請求項1の発明によれば、中間
樹脂層に高融点のポリエチレン樹脂を使用するので、こ
の積層材料を用いてカップ状容器を成形する際に、積層
材料のシーラント層側からホットエアーを吹き付けてカ
ップ状容器を成形しても、中間樹脂層が発泡現象を起こ
すことはない。なお、融点はJIS K7121法によ
り測定する。
【0009】また、請求項2の発明は、請求項1記載の
発明において、前記ポリエチレン樹脂層が低密度ポリエ
チレンからなり、かつ、中間樹脂層が中密度又は高密度
のポリエチレンからなることを特徴とするカップ状容器
用積層材料である。
【0010】また、請求項3の発明は、請求項1又は2
記載のカップ状容器用積層材料を用いて成形したカップ
状容器である。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のカップ状容器用積層材料
を一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。図1
は、本発明のカップ状容器用積層材料の一実施例を示す
断面説明図であり、(10)はカップ状容器用積層材料
を示し、容器の外面側から、ポリエチレン樹脂層(1
1)、紙(12)、中間樹脂層(13)、バリアフィル
ム(14)、シーラント層(15)が順次積層された構
成からなる。
【0012】ポリエチレン樹脂層(11)は、紙(1
2)の表面を覆う層で、シーラント層(15)と熱融着
性を有することが必要である。一般的には、軟化点;1
04°C、融点;116°C、密度;0.918g/c
3 程度の低密度ポリエチレン樹脂を使用し、厚さは1
5〜20μmである。
【0013】紙(12)は、カップ状容器用積層材料の
主材料で、カップ状容器に成形する際、折り曲げたり、
絞ったりする適性に優れた、坪量が200〜400g/
2程度のカップ原紙が好適に使用できる。必要に応じ
て紙のポリエチレン樹脂層と接する面に印刷層(図示せ
ず)を設けることができる。
【0014】中間樹脂層(13)は、ポリエチレン樹脂
層を形成させた紙(12)と、後記するバリアフィルム
(14)とシーラント層(15)からなる複合フィルム
を貼り合わせる接着層で、前記したように、胴部材の内
面側と起立した底部材の外面側などにホットエアを吹き
付け加熱し、インカール金型を用いて内方に折り込み、
ローレットをあてて、胴部材の内面側と起立した底部材
の内面側、折り込んだ胴部材の内面側と起立した底部材
の外面側をそれぞれ圧着して接合させる際に、中間樹脂
層(13)が発泡することがないように、融点の高いポ
リエチレン樹脂を使用することが本発明の特徴である。
【0015】より具体的には、中間樹脂層を構成する樹
脂として、C2514(融点;125°C、軟化点;1
09°C、密度;0.94g/cm3 、三井化学株式会
社製)、LY−20(融点;132°C、軟化点;11
9°C、密度;0.94g/cm3 、日本ポリケム株式
会社製)、L4490(融点;130°C、軟化点;1
14°C、密度;0.94g/cm3 、旭化成株式会社
製)、KH578K(融点;129°C、軟化点;12
3°C、密度;0.956g/cm3 、日本ポリオレフ
ィン株式会社製)などの中密度ないし高密度のポリエチ
レン樹脂が好適に使用できる。
【0016】中間樹脂層(13)の厚さは、15〜40
μm程度とすることが好ましい。
【0017】バリアフィルム(14)は、ガスバリア性
や水蒸気バリア性を付与する層で、一軸延伸ないし二軸
延伸されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィ
ルム、ポリアミドフィルム、ポリオレフィンなどの延伸
フィルム上に、酸化アルミニウムや酸化ケイ素などの無
機化合物の薄膜を物理蒸着あるいは化学蒸着などの蒸着
法により20〜100nm程度の厚さに設けた無機化合
物蒸着プラスチックフィルム、アルミニウム箔、エチレ
ンビニルアルコール共重合樹脂フィルム、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等が好まし
く使用できる。必要に応じて、上記フィルムにPETフ
ィルム、ポリアミドフィルムなどを積層して用いても良
い。
【0018】シーラント層(15)は、シーラント層同
士、あるいはシーラント層とポリエチレン樹脂層(1
1)との熱融着性が必要のため、ポリエチレン樹脂層
(11)を構成する樹脂と同じ種類の低密度ポリエチレ
ン樹脂が好ましく使用でき、厚さは30〜100μm程
度が好適に使用できる。
【0019】ポリエチレン樹脂層(11)、紙(1
2)、中間樹脂層(13)、バリアフィルム(14)、
シーラント層(15)の各層の積層は、溶融押し出しラ
ミネート法、ドライラミネート法などの公知の貼り合わ
せ方法を用いて行うことができる。
【0020】このようにして作製したカップ状容器用積
層材料(10)から、一般的に公知の紙カップ成形機を
用いて、例えば、図2(a)、(b)に示すような、カ
ップ状容器(20)を成形することができる。
【0021】
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。 〈実施例1〉紙(12)として坪量が320g/m2
カップ原紙を、バリアフィルム(14)として厚さ12
μmのPETフィルムに酸化ケイ素の薄膜を40nm程
度の厚さに設けた蒸着PETフィルムと厚さ12μmの
PETフィルムとを二液反応型ポリエステル樹脂系接着
剤を介してドライラミネート法により貼り合わせた複合
フィルムを、それぞれ準備した。
【0022】また、ポリエチレン樹脂層(11)を構成
する樹脂として、融点が116°C、軟化点が104°
C、密度が0.918g/cm3 の低密度ポリエチレン
樹脂を、中間樹脂層(13)を構成する樹脂として、C
2514(融点;125°C、軟化点;109°C、密
度;0.94g/cm3 、三井化学株式会社製)をそれ
ぞれ準備した。
【0023】複合フィルムの蒸着PETフィルム面に二
液反応型ポリエステル樹脂系アンカーコート剤を介して
ポリエチレン樹脂層(11)を構成する樹脂と同じ、融
点が116°C、軟化点が104°C、密度が0.91
8g/cm3 の低密度ポリエチレン樹脂を60μmの厚
さに塗布してシーラント層(15)を形成させた。
【0024】最後に、シーラント層(15)を形成させ
た複合フィルムと紙(12)であるカップ原紙とをタン
デム型溶融押し出しラミネート機に取り付け、ポリエチ
レン樹脂層(厚さ20μm)(11)/カップ原紙(坪
量320g/m2 )(12)/中間樹脂層(厚さ20μ
m)(13)/〔PETフィルム(厚さ12μm)/蒸
着PETフィルム(厚さ12μm)〕(14)/シーラ
ント層(厚さ60μm)(15)の層構成を有する実施
例1のカップ状容器用積層材料(10)を作製した(図
1参照)。
【0025】〈比較例1〉中間層を構成する樹脂とし
て、融点が111°C、軟化点が95°C、密度が0.
923g/cm3 のポリエチレン樹脂を用いた以外は、
実施例1と同じ材料、同じ方法で、ポリエチレン樹脂層
(厚さ20μm)/カップ原紙(坪量320g/m2
/中間樹脂層(厚さ20μm)/〔PETフィルム(厚
さ12μm)/蒸着PETフィルム(厚さ12μm)〕
/シーラント層(厚さ60μm)の層構成を有する比較
例1のカップ状容器用積層材料を作製した。
【0026】このようにして作製した実施例1種類、比
較例1種類、合計2種類のカップ状容器用積層材料を所
望の大きさ、寸法の胴部材と底部材に断裁、スリットし
て、一般的に公知の紙カップ成形機を用いて、図2
(a)に示すような所望形状、所望寸法のカップ状容器
を作製した(成形速度;7200個/時間)。
【0027】このカップ状容器の成形時における成形状
態を目視観察するとともに、容器底部分のピンホールの
発生状態を下記の方法によりチェック観察した。その結
果を表1に示す。 成形状態 ‥ 目視観察 ○ ; 異常なし × ; 中間樹脂層に発泡が認められる ピンホールチェック‥ 容器を横方向に切断後、底部にピンホールチェック液 である染色浸透探傷剤R−1ANT(栄進化学株式会 社製)を入れ、5分間放置後、裏面から探傷剤の浸透 状態を目視観察し、ピンホールの発生した個数を測定 する(n=1000)
【0028】
【表1】
【0029】この結果から、高融点のポリエチレン樹脂
を使用して中間樹脂層を形成させた積層材料を用いたカ
ップ状容器は、安定したカップ状容器の成形が可能なこ
とが分かる(実施例1)。
【0030】
【発明の効果】上記のように、本発明のカップ状容器用
積層材料を使用することにより、シーラント層を溶融す
る熱量に対しても、発泡などを起こさない安定したカッ
プ状容器の成形が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカップ状容器用積層材料の一実施例を
示す、断面説明図である。
【図2】カップ状容器用積層材料を用いて成形したカッ
プ状容器の一実施例を示す、(a)は下方に向けて先細
る円錐台形状容器であり、(b)は円筒形状容器であ
る。
【図3】(a)はカップ状容器成形時における胴部材の
下部内面に底部材の外周縁部の外面を接合させた状態を
示す断面説明図であり、(b)はこの胴部材の下端縁部
を内方に折り返し、折り返した胴部材の内面を底部材の
外面に融着させた状態を示す断面説明図である。
【符号の説明】
2‥‥胴部材 3‥‥底部材 10‥‥カップ状容器用積層材料 11‥‥ポリエチレン樹脂層 12‥‥紙 13‥‥中間樹脂層 14‥‥バリアフィルム 15‥‥シーラント層 20‥‥カップ状容器 40‥‥マンドレル 50‥‥ホットエア

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外面側よりポリエチレン樹脂層、紙、中間
    樹脂層、バリアフィルム、シーラント層が順次積層され
    たカップ状容器用積層材料であって、前記中間樹脂層に
    高融点のポリエチレン樹脂が使用されていることを特徴
    とするカップ状容器用積層材料。
  2. 【請求項2】前記ポリエチレン樹脂層が低密度ポリエチ
    レンからなり、かつ、中間樹脂層が中密度又は高密度の
    ポリエチレンからなることを特徴とする請求項1記載の
    カップ状容器用積層材料。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載のカップ状容器用積層
    材料を用いて成形したカップ状容器。
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