JP2004010146A

JP2004010146A - 紙カップ用蓋材

Info

Publication number: JP2004010146A
Application number: JP2002168231A
Authority: JP
Inventors: Koichi Shiozaki; 塩崎　浩一
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】耐熱性、易開封性を有し、特に紙カップの口縁部の段差を埋めて密封性、防湿性に優れた紙カップ用の蓋材を提供すること。
【解決手段】紙カップの開口部を覆い、紙カップの口縁部に熱封緘される少なくとも紙（１１）を基材とし最内層にシーラント層（１２）が積層された蓋材（１０）であって、最内層のシーラント層が少なくとも２層以上の熱可塑性樹脂層から構成されている。２層以上の構成からなるシーラント層（１２）の、最外層を構成する第１シーラント層（１２ａ）はポリエチレン樹脂とポリブテン樹脂の混合物からなる熱可塑性樹脂であり、最外層の内側に位置する第２シーラント層（１２ｂ）は、ＭＦＲが３以上、５０未満のポリエチレン樹脂又はＥＭＡＡ樹脂から成る。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙カップの開口部を覆い、口縁部に熱封緘される蓋材に関するものであり、特には、易開封性と共に、紙カップの段差部分の樹脂埋まり性を向上させた紙カップ用蓋材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙カップは一般的には、四隅にアールが取ってある扇形状の胴紙の一方の端縁をもう一方の端縁に重ね合わせて接合させ、下方に向けて先細る円筒形状の胴部材とし、別に底部材用ロールからほぼ円形状に打ち抜かれた底紙を外周縁部を下向きに起立させて底部材とし、前記胴部材の下部内面に底部材の外周縁部の内面を接合させ、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底部を構成させ、最後に胴部材の上部周縁を外方に向けてカールさせ、口縁部を形成させたものである。
【０００３】
従って、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、口縁部（２）の互いの胴部材の重なり合った部分には段差（ｄ）が有り、例えば、紙カップ（１）に即席麺等の内容物を収納後、該紙カップの開口部に薄紙、アルミニウム箔、プラスチックフィルム等を単独で、あるいはそれらを適宜に積層した複合シートの状態で蓋材（２０）として被せ、この蓋材と紙カップの口縁部周縁とを密封シールした後、流通工程を経て最終的に消費されるという長期保存可能な容器としての使われ方をした場合には、蓋材が紙カップから容易に剥離可能であると同時に、容器に密封性が要求されるため、紙カップの口縁部（２）の段差（ｄ）を埋める必要が出てくる。
【０００４】
さらに、口縁部の巻き径により、蓋材を紙カップから剥がす際の開封強度が変化する。すなわち、口縁部の巻き径が大きいと蓋材と紙カップの接着強度は強くなり、開封しにくいし、口縁部の巻き径が小さいと蓋材と紙カップの接着強度は比較的弱く、開封し易い。
【０００５】
そして、このような易剥離性を必要とする紙カップ用の蓋材には、紙カップ口縁部に発生する段差を埋めるため、ホットメルト樹脂が使用されていた。
ホットメルト樹脂を使用することにより、口縁部の巻き径により蓋材と紙カップの接着強度が変化する問題もクリアできていた。
【０００６】
しかしながら、ホットメルト樹脂は軟化点が低く、４０〜６０°Ｃ程度の高温状態で保管される場合の特に多い夏期には、ホットメルト樹脂が融けだし蓋材が剥がれてしまうことがあること、また、ホットメルト樹脂を蓋材に塗布する際、塗布速度が上がらず加工賃が高い等の問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、密封性と共に、易剥離性を必要とする、例えば、即席麺紙カップ容器に使用する蓋材に関する以上のような問題点に着目してなされたもので、耐熱性、易開封性を有し、特に紙カップの口縁部の段差を埋めて密封性、防湿性に優れた紙カップ用の蓋材を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の発明は、紙カップの開口部を覆い、紙カップの口縁部に熱封緘される少なくとも紙を基材とし、最内層にシーラント層が積層された蓋材であって、前記最内層のシーラント層が少なくとも２層以上の熱可塑性樹脂層から構成されていることを特徴とする、紙カップ用蓋材である。
【０００９】
このように請求項１記載の発明によれば、最内層のシーラント層が少なくとも２層以上の熱可塑性樹脂層から構成されているので、各シーラント層を、例えば、段差を埋めるクッション層としての役目、易剥離性を要求する易剥離層としての役目、というように役割分担することができ、各シーラント層の効果を効率良く発揮することができる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記２層以上の構成からなるシーラント層の、最外層を構成する第１シーラント層は、ポリエチレン樹脂とポリブテン樹脂の混合物からなる熱可塑性樹脂であることを特徴とする、紙カップ用蓋材である。
【００１１】
このように請求項２記載の発明によれば、２層以上の構成からなるシーラント層の、最外層を構成する第１シーラント層は、ポリエチレン樹脂とポリブテン樹脂の混合物からなる熱可塑性樹脂であるので、紙カップと熱封緘可能であると同時に易剥離性を有する。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記２層以上の構成からなるシーラント層の、最外層の内側に位置する第２シーラント層は、メルトフローレイトが３ｇ／１０ｍｉｎ．以上、５０ｇ／１０ｍｉｎ．未満のポリエチレン樹脂又は、エチレン−メタアクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）樹脂からなることを特徴とする、紙カップ用蓋材である。
なお、メルトフローレイト（ＭＦＲ）は、熱可塑性プラスチックの溶融流れ速度で、試験方法はＪＩＳ　Ｋ７２１０で決められている。
【００１３】
このように請求項３記載の発明によれば、２層以上の構成からなるシーラント層の、最外層の内側に位置する第２シーラント層は、ＭＦＲが３ｇ／１０ｍｉｎ．以上、５０ｇ／１０ｍｉｎ．未満のポリエチレン樹脂又は、ＥＭＡＡ樹脂から構成されるので、樹脂の流れ性が良くなり、紙カップの開口部を蓋材で覆って、一般的な条件で熱封緘すると、紙側の第１層はクッション層となって、融けだし口縁部の段差を完全に埋めることができる。
【００１４】
なお、ＭＦＲが５０ｇ／１０ｍｉｎ．を越えると、樹脂を押し出した時にフィルムの成膜性が悪く、加工時に問題が発生し、包装材料のような安価なものに要求される高速加工適性が得られず、使用に不向きである。
また、ＭＦＲが３ｇ／１０ｍｉｎ．未満になると、樹脂の流れ性が悪くなって口縁部の段差が埋まらないという問題が発生する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の紙カップ用蓋材を一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
本発明の紙カップ用蓋材は、例えば、図１、図２に示すように、紙カップ（１）の開口部を覆い、該紙カップの口縁部（２）に熱封緘される少なくとも紙（１１）を基材とし、最内層にシーラント層が積層された蓋材（１）であって、前記最内層のシーラント層（１２）が２層以上の熱可塑性樹脂層から構成されている。
【００１６】
紙（１１）は、遮光性、デッドホールド性（紙カップ本体から剥がしたままの状態を維持できる性質）を担う。このため、坪量５０〜１５０ｇ／ｍ^２程度の純白ロール紙、片アート紙、コート紙等が好ましく使用できる。また、紙には必要に応じて印刷表示層（図示せず）やオーバーコートニス層（図示せず）を設けることができる。
【００１７】
シーラント層（１２）は、蓋材の内層に位置する層で、最内層に位置する第１シーラント層（１２ａ）とその内側に位置する第２シーラント層（１２ｂ）の少なくとも２層構成からなる。
【００１８】
第１シーラント層（１２ａ）は、紙カップ本体と熱封緘性を有すると共に、紙カップを開封する際に、紙カップの口縁部から蓋材を破壊させることなく容易に剥離させるための層である。
【００１９】
第１シーラント層（１２ａ）を構成する易剥離樹脂は、低密度ポリエチレン樹脂にポリブテン樹脂を配合した混合樹脂が好ましく使用でき、その配合比は、使用する紙カップの口縁部の径により、低密度ポリエチレン樹脂／ポリブテン樹脂＝５０〜９９／５０〜１程度に変化させて使用する。
【００２０】
すなわち、紙カップの口縁部の径が大きい場合にはポリブテン樹脂の配合比率を増やし、紙カップの口縁部の径が小さい場合にはポリブテン樹脂の配合比率を減らしてコントロールする。
【００２１】
第１シーラント層（１２ａ）の内側に位置する第２シーラント層（１２ｂ）は、紙カップの口縁部の互いの胴部材の重なり合った部分に生ずる段差（ｄ）を埋めるクッション層として役目、また、剥離強度の安定化の役目を果たす層で、ＭＦＲが３ｇ／１０ｍｉｎ．以上、５０ｇ／１０ｍｉｎ．未満の低密度ポリエチレン樹脂又は、ＥＭＡＡ樹脂が好ましく使用できる。
ＭＦＲが３ｇ／１０ｍｉｎ．未満だと、樹脂の流れ性が悪いため口縁部の段差が埋まらず、また、５０ｇ／１０ｍｉｎ．以上だとフィルムの成膜性が悪く、膜厚の均一なフィルムが成形できない。
【００２２】
ＭＦＲが３ｇ／１０ｍｉｎ．以上、５０ｇ／１０ｍｉｎ．未満の低密度ポリエチレン樹脂又は、ＥＭＡＡ樹脂を使用することにより、樹脂の流れ性が良くなり、一般的な条件で、蓋材を熱封緘した場合、第２シーラント層（１２ｂ）がクッション層となって融けだし、口縁部の段差を完全に埋めることができる。
【００２３】
基材（１１）とシーラント層（１２）の間に、必要に応じて中間層（１３）を設けることもできる。中間層（１３）は、例えば、バリア性や遮光性を更に向上させるための層で、アルミニウム箔（Ａｌ）が好ましく使用できるが、Ａｌのほかに、ポリエステルフィルム、ナイロンフィルム等のプラスチックフィルム単体。あるいは上記素材を適宜に貼り合わせた複合フィルムを使用しても良い。
【００２４】
基材（１１）とシーラント層（１２）、あるいは、基材（１１）と中間層（１１３）、中間層（１３）とシーラント層（１２）とは、低密度ポリエチレン、接着剤層等を用いて、溶融樹脂押し出しラミネート法、ドライラミネート法等の公知のラミネート法により接合させ、複合シート（１０）とすることができる。
【００２５】
【実施例】
以下実施例により本発明の紙カップ用蓋材をさらに詳細に説明する。
〈実施例１〉
基材（１１）として坪量６４ｇ／ｍ^２の片アート紙を、中間層（１３）として厚さ９μｍのＡｌを、それぞれ準備し、低密度ポリエチレン樹脂（図示せず）を介して溶融押し出しラミネート法により貼り合わせ（低密度ポリエチレン樹脂の厚さ１５μｍ）、複合紙とした。
【００２６】
別に、第１シーラント層（１２ａ）を構成する樹脂として、低密度ポリエチレン樹脂８０重量部に対してポリブテン樹脂２０重量部を混合した混合樹脂を、また、第２シーラント層（１２ｂ）を構成する樹脂として、ＭＦＲが２０ｇ／１０ｍｉｎ．のＥＭＡＡ樹脂をそれぞれ準備し、共押出し法により、厚さ３０μｍの第１シーラント層（１２ａ）／厚さ３０μｍの第２シーラント層（１２ｂ）からなる厚さ６０μｍの共押出しフィルムであるシーラント層（１２）を作製した。
【００２７】
最後に、複合紙のＡｌ面と共押出しフィルムの第２シーラント層面とを低密度ポリエチレン樹脂（図示せず）を介して溶融押し出しラミネート法により貼り合わせ（低密度ポリエチレン樹脂の厚さ１５μｍ）、６４ｇ／ｍ^２片アート紙（１１）／９μｍＡｌ（１３）／３０μｍＥＭＡＡ（１２ｂ）／３０μｍ混合樹脂（１２ａ）の構成からなる複合シート（１０）を作製した。
【００２８】
この複合シート（１０）を断裁、型抜きして所望形状の実施例１の紙カップ用蓋材とした。
【００２９】
〈実施例２〉
第２シーラント層（１２ｂ）を構成する樹脂として、ＭＦＲが３０ｇ／１０ｍｉｎ．の低密度ポリエチレン樹脂を用いた以外は実施例１と同様にして、６４ｇ／ｍ^２片アート紙（１１）／９μｍＡｌ（１３）／３０μｍ低密度ポリエチレン樹脂（１２ｂ）／３０μｍ混合樹脂（１２ａ）の構成からなる複合シート（１０）を作製した。
【００３０】
この複合シート（１０）を実施例１と同様に断裁、型抜きして所望形状の実施例２の紙カップ用蓋材とした。
【００３１】
〈実施例３〉
第２シーラント層（１２ｂ）を構成する樹脂として、ＭＦＲが４５ｇ／１０ｍｉｎ．の低密度ポリエチレン樹脂を用いた以外は実施例１と同様にして、６４ｇ／ｍ^２片アート紙（１１）／９μｍＡｌ（１３）／３０μｍ低密度ポリエチレン樹脂（１２ｂ）／３０μｍ混合樹脂（１２ａ）の構成からなる複合シート（１０）を作製した。
【００３２】
この複合シート（１０）を実施例１と同様に断裁、型抜きして所望形状の実施例３の紙カップ用蓋材とした。
【００３３】
〈比較例１〉
従来使用している、６４ｇ／ｍ^２片アート紙／９μｍＡｌ／ホットメルト樹脂（塗布量２０〜３０ｇ／ｍ^２）の構成からなる複合シートを準備し、実施例１と同様に断裁、型抜きして所望形状の比較例１の紙カップ用蓋材とした。
【００３４】
〈比較例２〉
第２シーラント層（１２ｂ）を構成する樹脂として、ＭＦＲが１ｇ／１０ｍｉｎ．の低密度ポリエチレン樹脂を用いた以外は実施例１と同様にして、６４ｇ／ｍ^２片アート紙（１１）／９μｍＡｌ（１３）／３０μｍ低密度ポリエチレン樹脂（１２ｂ）／３０μｍ混合樹脂（１２ａ）の構成からなる複合シートを作製した。
【００３５】
この複合シートを実施例１と同様に断裁、型抜きして所望形状の比較例２の紙カップ用蓋材とした。
【００３６】
〈比較例３〉
第２シーラント層（１２ｂ）を構成する樹脂として、ＭＦＲが６０ｇ／１０ｍｉｎ．の低密度ポリエチレン樹脂を用いた以外は実施例１と同様にして、６４ｇ／ｍ^２片アート紙（１１）／９μｍＡｌ（１３）／３０μｍ低密度ポリエチレン樹脂（１２ｂ）／３０μｍ混合樹脂（１２ａ）の構成からなる複合シートを作製した。
【００３７】
この複合シートを実施例１と同様に断裁、型抜きして所望形状の比較例３の紙カップ用蓋材とした。
【００３８】
この実施例３種類、比較例３種類、合計６種類の紙カップ用蓋材を、材質がカップ原紙（２６０ｇ／ｍ^２）／低密度ポリエチレン樹脂（２０μｍ）／Ａｌ／（７μｍ）／低密度ポリエチレン樹脂（４０μｍ）の構成からなる紙カップの開口部に被せ、カップシーラーで封緘圧力；０．３ＭＰａ、封緘時間；２ｓｅｃ．シール温度；１６０°Ｃの条件で熱封緘し、下記の方法により紙カップ開口部の開封性と、段差埋まり性、および耐熱性を測定、観察した。その結果を表１に示す。
開封性　　　‥実際に蓋材を手で剥がした際の状態を観察
段差埋まり性‥２０°Ｃの水に水没させた後、１００ｍｍＨｇの内圧をかけ、容器からの気泡発生の有無を目視観察し、気泡が出ないものを段差が埋まっているものと判定
耐熱性　　　‥５０°Ｃの恒温漕に１日保管後、蓋剤の剥がれを目視観察
【００３９】
【表１】

【００４０】
【発明の効果】
上記のように、本発明の紙カップ用蓋材を使用することにより、夏場における蓋材の剥がれの問題が解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙カップ用蓋材の層構成の一実施例を示す、断面説明図である。
【図２】本発明の紙カップ用蓋材を紙カップに被せて密封した状態を示す、概略説明図である。
【図３】従来の紙カップを示す、（ａ）は胴紙を用いて紙カップに成形した胴部材口縁部の拡大説明図であり、（ｂ）は蓋材を被せて封緘した状態を拡大した断面模式説明図である。
【符号の説明】
１‥‥紙カップ
２‥‥口縁部
１０‥‥複合シート、蓋材
１１‥‥紙基材
１２‥‥シーラント層
１２ａ‥第１シーラント層
１２ｂ‥第２シーラント層
１３‥‥中間層
ｄ‥‥段差

Claims

紙カップの開口部を覆い、紙カップの口縁部に熱封緘される少なくとも紙を基材とし最内層にシーラント層が積層された蓋材であって、前記最内層のシーラント層が少なくとも２層以上の熱可塑性樹脂層から構成されていることを特徴とする、紙カップ用蓋材。
前記２層以上の構成からなるシーラント層の、最外層を構成する第１シーラント層は、ポリエチレン樹脂とポリブテン樹脂の混合物からなる熱可塑性樹脂であることを特徴とする、請求項１記載の紙カップ用蓋材。
前記２層以上の構成からなるシーラント層の、最外層の内側に位置する第２シーラント層は、メルトフローレイトが３ｇ／１０ｍｉｎ．以上、５０ｇ／１０ｍｉｎ．未満のポリエチレン樹脂又は、エチレン−メタアクリル酸共重合体樹脂からなることを特徴とする、請求項１記載の紙カップ用蓋材。