JP2004338773A - 紙カップ - Google Patents
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Abstract
【課題】バリア性素材としての透明バリア性フィルムを構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生することを防止すると共に炙りピンホ−ル等の発生を皆無とし、これにより、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に優れ、ピンホ−ルの発生に伴いシ−ル不良、液漏れ等を回避し、内容物の変質等を防止すると共に保存性、貯蔵性等に優れた紙カップを提供することである。
【解決手段】筒状のカップ胴部材と該筒状のカップ胴部材の底部を密閉する底部材とからなる紙カップにおいて、上記の筒状のカップ胴部材と底部材とを、少なくとも、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層した積層材で構成することを特徴とする紙カップに関するものである。
【選択図】 図１
【解決手段】筒状のカップ胴部材と該筒状のカップ胴部材の底部を密閉する底部材とからなる紙カップにおいて、上記の筒状のカップ胴部材と底部材とを、少なくとも、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層した積層材で構成することを特徴とする紙カップに関するものである。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙カップに関し、更に詳しくは、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に優れ、更に、ピンホ−ルの発生を皆無とし、シ−ル不良、液漏れ等を回避し、内容物の変質等を防止すると共に保存性、貯蔵性等に優れた紙カップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、酒類、果汁類、清涼飲料類、乳製飲料類、液体調味料類、その他等の種々の液体飲食物を充填包装するために、種々の形態からなる紙カップが、開発され、提案されている。
而して、近年、バリア性素材として、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム、あるいは、２軸延伸ナイロンフィルム等の基材フィルムの一方の面に、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を設けた透明バリア性フィルムが注目され、これをバリア性素材として使用した紙カップが、開発され、提案されている。
すなわち、図１０に示すように、先ず、少なくとも、ポリオレフィン系樹脂層６１（ヒ−トシ−ル性樹脂層）／紙基材６２／接着性樹脂層６３／無機酸化物の蒸着膜６４を設けた基材フィルム６５／ポリオレフィン系樹脂層６６（ヒ−トシ−ル性樹脂層）の順で積層する積層材６７を製造し、次いで、該積層材６７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に打ち抜き加工してブランク板６８を形成し、次に、該ブランク板６８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ポリオレフィン系樹脂層（ヒ−トシ−ル性樹脂層）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６９を形成して、紙カップを構成する筒状のカップ胴部７０を製造する。
他方、上記のブランク板６８を構成する積層材６７と同じ積層材６７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７１を製造し、次いで、該円板７１の外周部を筒状に起立成形して、起立成形部７２を有する底部７３を製造する。
次いで、上記で製造した筒状のカップ胴部７０に、同じく上記で製造した底部７３を挿入し、しかる後その筒状のカップ胴部７０と底部７３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ポリオレフィン系樹脂層（ヒ−トシ−ル性樹脂層）６１、６６を加熱溶融し、次いで、カ−ル用型により筒状のカップ胴部７０の先端部７４を内方に折り曲げて、上記の底部７３を構成する起立成形部７２にかぶせて（矢印Ｐ３ 参照）、上記の筒状のカップ胴部７０の先端部７４と底部７３の起立成形部７２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７０と底部７３とを密接着させて、接合部７５を形成し、しかる後、上記の筒状のカップ胴部７０の底部７３を取り付け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（Ｐ４ 参照）、上端フランジ部７６を形成して、紙カップＫを製造している（例えば、特許文献１参照。）。
而して、図示しないが、上記で製造した紙カップを内容物を充填するメ−カ−等に納入し、次いで、該紙カップを内容物充填機に供給し、しかる後、紙カップ内にその上端の開口部から内容物を充填し、次に、紙カップを構成する上端フランジ部に蓋材等を密接着させてその開口部を密閉して、内容物を充填包装した紙カップ包装体を製造している。
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シ−ル部の内側端面には、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。
【０００３】
【特許文献１】
実開平２−３７８７８号公報（実用新案登録請求の範囲、実施例等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような紙カップにおいて、バリア性素材として、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム、あるいは、２軸延伸ナイロンフィルム等の基材フィルムの一方の面に、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を設けた透明バリア性フィルムを使用する場合、該透明バリア性フィルムを構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜は、ガラス質の、非可撓性の薄膜であって、柔軟性に著しく欠ける薄膜であることから、例えば、外部から、熱、あるいは、圧等の作用により簡単にクラック等が発生するという問題点があり、而して、一度、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生すると、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に著しく欠け、もはや、その使用に耐えないという欠点がある。
例えば、紙基材と上記の透明バリア性フィルムを、その酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜の面を対向させて、アンカ−コ−ト剤層等を介して、例えば、低密度ポリエチレン樹脂等を使用し、これを３３０℃位に加熱し、押出機等から溶融押出しながら、その溶融押出樹脂層を介して積層すると、上記の溶融押出樹脂層による加熱温度等により、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等を発生し易く、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に著しく劣化させるものである。
【０００５】
また、上記のような紙カップを構成する部材として、少なくとも、ポリオレフィン系樹脂層（ヒ−トシ−ル性樹脂層）／紙基材／接着性樹脂層／無機酸化物の蒸着膜を設けた基材フィルム／ポリオレフィン系樹脂層（ヒ−トシ−ル性樹脂層）を順次に積層した積層材を使用する場合においては、上記の内面層を構成するポリオレフィン系樹脂層（ヒ−トシ−ル性樹脂層）として、通常、低密度ポリエチレン樹脂を使用してヒ−トシ−ル性樹脂層を形成しているが、このような場合には、例えば、その内面にホットエア−等を吹きつける加熱処理により筒状のカップ胴部あるいは底部等を形成する際に、更に、その両者を接合する際に、更にはまた、上端フランジ部等を形成する際に、通常、３５０℃〜４００℃位の加熱温度でヒ−トシ−ルを行い、而して、そのような加熱温度等の条件でヒ−トシ−ルを行うと、紙カップを構成する積層材の内面において、炙りピンホ−ルが、極めて容易に発生するという問題点がある。
そして、上記のようにピンホ−ルが発生すると、シ−ル不良、液漏れ等を発生し、これに伴い内容物の変質と共に保存性、貯蔵性等の安定性に欠けるという問題点があり、場合によっては、その商品価値を著しく低下し、廃棄しなければならないという問題点がある。
【０００６】
一般的に、紙カップにおいて発生するピンホ−ルとしては、筒状のカップ胴部と底部とを加熱処理して製函するときに、それらをホットエア−等により炙る際に発生する炙りピンホ−ル等が知られている。
而して、上記の炙りピンホ−ルについてその発生の過程等を含めて以下に更に詳しく説明すると、前述のように、紙カップを製函する際に、まず、紙カップを構成する筒状のカップ胴部あるいは底部等を形成するために、ブランク板あるいは円板の内面あるいは外面に、加熱チャンバ−の吹き出し口からホットエア−を吹きつけて加熱処理を行う。
ところで、上記でブランク板あるいは円板の内面あるいは外面に吹きつけたホットエア−は、その内面にある最内層を構成する樹脂層を溶融するが、更に、ホットエア−による熱は、紙基材まで到達し、該紙基材を加熱し、而して、紙基材が加熱されると、紙基材中に含まれている水分が、加熱され、これが蒸気となって積層材の内外面側に抜けようとし、これにより、紙基材の内外面に積層されている樹脂層等を押し上げて、膨らむという発泡化現象を示す。
更に、ホットエア−による熱が加わると、紙基材に積層されている内面側の樹脂層は、水分の蒸発による蒸気圧に耐えられなくなり、その膨らんだ樹脂層が破れることになり、これにより炙りピンホ−ルが発生するものであると考えられている。
例えば、外面側から、低密度ポリエチレン樹脂層、紙基材、接着性ポリエチレン樹脂層、無機酸化物の蒸着膜を設けた２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム、低密度ポリエチレンフィルム等を順次に積層した構成からなる積層材を使用し、これを製函して製造した紙カップにおいて、上記の炙りピンホ−ルの発生過程を観察すると、上記と同様に、まず、初期において、内面層を構成する接着性ポリエチレン樹脂層において、これが膨れて発泡化現象を発生し、その膨れにつられるように無機酸化物の蒸着膜を設けた２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム、更に、低密度ポリエチレンフィルムが膨らんで発泡化し、次いで、最終的に、上記の膨らんで発泡化した気泡が破裂して炙りピンホ−ルが発生することを確認することができるものである。
そこで本発明は、バリア性素材としての透明バリア性フィルムを構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生することを防止すると共に炙りピンホ−ル等の発生を皆無とし、これにより、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に優れ、ピンホ−ルの発生に伴いシ−ル不良、液漏れ等を回避し、内容物の変質等を防止すると共に保存性、貯蔵性等に優れた紙カップを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記のような紙カップにおける課題を解決すべく種々研究の結果、少なくとも、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層して積層材、あるいは、最外層、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層して積層材を製造し、而して、該積層材を使用し、まず、所望の形状にブランク板を打ち抜き、更に、スカイブ・ヘミング等の端面処理を加工してブランク板を形成し、次に、該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内層、あるいは、最外層および最内層を加熱溶融し、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材を製造し、他方、上記のブランク板を構成する積層材と同じ積層材を使用し、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、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し、次いで、上記で製造した筒状のカップ胴部材に、同じく上記で製造した底部材を挿入し、しかる後、その筒状のカップ胴部材と底部材とを、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内層、あるいは、最外層および最内層を加熱溶融し、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材の先端部と底部材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材と底部材とを接合させて接合部を形成し、しかる後、上記の筒状のカップ胴部材の底部を取り付け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、上端フランジ部を形成して紙カップを製造し、而して、上記で製造した紙カップ内に、その上端の開口部から内容物を充填し、次に、紙カップを構成する上端フランジ部に蓋材等を密接着させてその開口部を密閉して、内容物を充填包装した紙カップ包装体を製造したところ、バリア性層を構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生することを防止すると共に低温シ−ルを可能として炙りピンホ−ル等の発生を皆無とし、これにより、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に優れ、ピンホ−ルの発生に伴いシ−ル不良、液漏れ等を回避し、内容物の変質等を防止すると共に保存性、貯蔵性等に優れた紙カップを製造し得ることを見出して本発明を完成したものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、筒状のカップ胴部材と該筒状のカップ胴部材の底部を密閉する底部材とからなる紙カップにおいて、上記の筒状のカップ胴部材と底部材とを、少なくとも、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層した積層材で構成することを特徴とする紙カップに関するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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１、図２および図３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に例の層構成を示す概略的断面図である。
次に、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図面を用いて説明すると、図４、図５、図６、および、図７は、上記の図１に示す積層材を使用し、本発明にかかる紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【００１０】
まず、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する積層材Ａとしては、図１に示すように、少なくとも、紙基材１、２層のポリオレフィン系樹脂層２、３からなる接着剤層４、基材フィルム５の一方の面に無機酸化物の蒸着膜６とプライマ−剤層７とを設けた構成からなるバリア性層８、および、最内層９の順で積層した構成を基本構造とするものである。
また、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する積層材Ａ１ としては、図２に示すように、少なくとも、最外層１０、紙基材１、２層のポリオレフィン系樹脂層２、３からなる接着剤層４、基材フィルム５の一方の面に無機酸化物の蒸着膜６とプライマ−剤層７とを設けた構成からなるバリア性層８、および、最内層９の順で積層した構成を基本構造とするものである。
而して、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する積層材について、具体例を例示すると、図３に示すように、少なくとも、最外層１０、紙基材１、２層のポリオレフィン系樹脂層２、３からなる接着剤層４、基材フィルム５の一方の面に無機酸化物の蒸着膜６とプライマ−剤層７とを設けた構成からなるバリア性層８、および、低密度ポリエチレンと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とを使用し、それらを共押出成形して低密度ポリエチレン樹脂層１１と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層１２とからなる共押出積層樹脂層１３により構成した最内層９の順で積層した構成からなる積層材Ａ２ を例示することがてきる。
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。
【００１１】
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の構成において、バリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層の面は、紙基材側の面、あるいは、最内層側の面のいずれの面に対向させて積層してもよいものであるが、好ましくは、紙基材側の面に対向させて積層することが望ましいものである。
また、例えば、本発明においては、図示しないが、バリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜としては、無機酸化物の蒸着膜の一層からなる単層膜のみならず同種あるいは異種の無機酸化物の蒸着膜の２層以上からなる多層膜あるいは複合膜等でもよく、更にまた、本発明においては、紙カップの包装目的、充填包装する内容物、その使用目的、用途等によって、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、本発明において、最内層としては、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、而して、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によるヒ−トシ−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。
【００１２】
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１に示す積層材Ａを使用した例の場合で説明すると、図４に示すように、まず、上記の図１に示す積層材Ａ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、ブランク板１４を形成し、次に、該ブランク板１４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１５を形成して、紙カップを構成する筒状のカップ胴部材Ｂを製造する。
他方、図５に示すように、上記のブランク板１４を構成する積層材Ａと同じ積層材Ａ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１６を製造し、次いで、該円板１６の外周部を筒状に起立成形して、起立成形部１７を有する底部材Ｃを製造する。
【００１３】
次いで、図６に示すように、上記で製造した筒状のカップ胴部材Ｂに、同じく上記で製造した底部材Ｃを挿入し、しかる後、その筒状のカップ胴部材Ｂと底部材Ｃ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内層、あるいは、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（図示せず）により筒状のカップ胴部材Ｂの先端部１８を内方に折り曲げて、上記の底部材Ｃを構成する起立成形部１６にかぶせて（矢印Ｐ１ 参照）、上記の筒状のカップ胴部材Ｂの先端部１８と底部材Ｃの起立成形部１６との重合部分を内径側からロ−レット（図示せず）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材Ｂと底部材Ｃとを密接着させて接合部１９を形成して、上記の筒状のカップ胴部材Ｂと底部材Ｃとからなる紙カップ底部Ｄを形成する。
しかる後、図７に示すように、上記の筒状のカップ胴部材Ｂの底部材Ｃを密接着させて接合部１９を形成した側と反対側の先端端部２０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（Ｐ２ 参照）、上端フランジ部２１を形成して、本発明にかかる紙カップＥを製造する。
而して、図示しないが、上記で製造した紙カップを内容物を充填するメ−カ−等に納入し、次いで、該紙カップを内容物充填機に供給し、しかる後、紙カップ内に、その上端の開口部から内容物を充填し、次に、紙カップを構成する上端フランジ部に蓋材等を密接着させてその開口部を密閉して、内容物を充填包装した紙カップ包装体を製造するものである。
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。
上記の例示は、本発明にかかる紙カップについてその一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。
勿論、本明においては、上記の図２に示す積層材を使用し、上記と同様にして、上記と同様な紙カップを製造することができる。
【００１４】
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−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。
【００１５】
次にまた、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層について説明すると、かかる接着剤層としては、紙基材とバリア性層とを密接着させるものである。
而して、本発明において、上記の接着剤層において、２層のポリオレフィン系樹脂層を構成するポリオレフィン系樹脂としては、例えば、前述の最外層を構成する、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、その他等の樹脂の１種ないし２種以上を使用することができる。
【００１６】
次に、本発明において、上記のようなポリオレフィン系樹脂の１種ないし２種以上を使用して本発明にかかる紙カップを構成する２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層を構成する方法について説明すると、本発明においては、まず、バリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層の上に、必要ならば、オゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理等の前処理を施したり、あるいは、アンカ−コ−ト剤層を設け、次いで、押出機等を用いて、上記のポリオレフィン系樹脂の１種ないし２種以上を溶融押出積層して溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を形成し、該溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を上記の接着剤層を構成する２層のポリオレフィン系樹脂層の内の一方のポリオレフィン系樹脂層とするものである。
他方、本発明においては、上記でバリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層の上に形成した溶融押出ポリオレフィン系樹脂層の面に、紙基材を対向させ、その層間に、上記と同様に、必要ならば、オゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理等の前処理を施したり、あるいは、アンカ−コ−ト剤層を設けて、上記のポリオレフィン系樹脂の１種ないし２種以上を押出機等を用いて溶融押出積層して溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を形成し、該溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を上記の接着剤層を構成する他方のポリオレフィン系樹脂層とするものである。
而して、上記の一方のポリオレフィン系樹脂層と他方のポリオレフィン系樹脂層との２層のポリオレフィン系樹脂層をもって接着剤層を構成するものであり、本発明においては、上記の２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層を介して、紙基材とバリア性層とを密接着させるものである。
【００１７】
ところで、紙基材とバリア性層とを密接着させる場合、通常、熱によって溶融し相互に融着し得る樹脂、具体的には、低密度ポリエチレン等を使用し、これを加熱して溶融押出しながら、その溶融押出樹脂層を介して積層するものであるが、この場合には、例えば、低密度ポリエチレンを３３０℃〜３５０℃位に加熱して溶融押出ししなければならないものであり、このため、バリア性層を構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜に、その３３０℃〜３５０℃位の加熱温度が作用し、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生し易く、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に著しく劣化させてしまうものである。
そのため、本発明においては、まず、バリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜とガスバリア性塗布膜の上に形成する一方のポリオレフィン系樹脂層としての溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を形成する際には、該溶融押出ポリオレフィン系樹脂層の膜厚としては、可能な限り薄くすることが望ましく、耐ピンホ−ル適性等を考慮して、膜厚を３０μｍ以下、好ましくは、５μｍ〜２０μｍ位が望ましいものであり、また、低温で溶融押出し、更に、オゾン処理等の前処理を施して溶融押出積層することが好ましいものである。
【００１８】
また、本発明において、紙基材とバリア性層とを密接着させる他方のポリオレフィン系樹脂層としての溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を形成する際には、上記と同様に、低温で溶融押出し、更に、オゾン処理等の前処理を施して溶融押出積層することが好ましいものである。
なお、本発明において、上記の２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層の総膜厚としては、２０μｍ〜６０μｍ位、好ましくは、２０μｍ〜５０μｍ位が望ましいものであり、また、上記の２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層の一方のポリオレフィン系樹脂層の膜厚は、他方のポリオレフィン系樹脂層の膜厚より薄いことが望ましいものである。
上記において、膜厚が、２０μｍ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、６０μｍを越えると、底部およびトップ部の成形性が非常に悪くなることから好ましくないものである。
また、本発明において、溶融押出する際には、バリア性層を構成するプライマ−剤層面上にインラインでコロナ処理を施したり、あるいは、押出面にオゾン処理等の前処理を任意に施すことにより、その密接着性を向上させることができるものである。
本発明においては、上記ような溶融押出した溶融押出樹脂層を介して積層して、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等の発生を防止して、その酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性の劣化を防止するものである。
【００１９】
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、まず、バリア性層を構成する基材フィルムとしては、これに無機酸化物の蒸着膜を設けることから、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ないしシ−トを使用することができる。
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、環状ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリルル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリ−ルフタレ−ト系樹脂、シリコ−ン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエ−テルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタ−ル系樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他等の各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。
なお、本発明においては、特に、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、または、ポリアミド系樹脂のフィルムないしシ−トを使用することが好ましいものである。
【００２０】
本発明において、上記の各種の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、例えば、上記の各種の樹脂の１種ないしそれ以上を使用し、押出法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレ−ション法、その他等の製膜化法を用いて、上記の各種の樹脂を単独で製膜化する方法、あるいは、２種以上の各種の樹脂を使用して多層共押出製膜化する方法、更には、２種以上の樹脂を使用し、製膜化する前に混合して製膜化する方法等により、各種の樹脂のフィルムないしシ−トを製造し、更に、要すれば、例えば、テンタ−方式、あるいは、チュ−ブラ−方式等を利用して１軸ないし２軸方向に延伸してなる各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。
本発明において、各種の樹脂のフィルムないしシ−トの膜厚としては、６〜１００μｍ位、より好ましくは、９〜５０μｍ位が望ましい。
【００２１】
なお、上記の各種の樹脂の１種ないしそれ以上を使用し、その製膜化に際して、例えば、フィルムの加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度、その他等を改良、改質する目的で、種々のプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができ、その添加量としては、極く微量から数十％まで、その目的に応じて、任意に添加することができる。
上記において、一般的な添加剤としては、例えば、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、帯電防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、染料、顔料等の着色剤、その他等を使用することができ、更には、改質用樹脂等も使用することがてきる。
【００２２】
また、本発明において、上記の各種の樹脂のフィルムないしシ−トの表面には、後述する無機酸化物の蒸着膜との密接着性等を向上させるために、必要に応じて、予め、所望の表面処理層を設けることができるものである。
本発明において、上記の表面処理層としては、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロ−放電処理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理、その他等の前処理を任意に施し、例えば、コロナ処理層、オゾン処理層、プラズマ処理層、酸化処理層、その他等を形成して設けることができる。
上記の表面前処理は、各種の樹脂のフィルムないしシ−トと後述する無機酸化物の蒸着膜との密接着性等を改善するための方法として実施するものであるが、上記の密接着性を改善する方法として、その他、例えば、各種の樹脂のフィルムないしシ−トの表面に、予め、プライマ−コ−ト剤層、アンダ−コ−ト剤層、アンカ−コ−ト剤層、接着剤層、あるいは、蒸着アンカ−コ−ト剤層等を任意に形成して、表面処理層とすることもできる。
上記の前処理のコ−ト剤層としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノ−ル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂あるいはその共重合体ないし変性樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他等をビヒクルの主成分とする樹脂組成物を使用することができる。
【００２３】
次に、本発明において、本発明にかかるバリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜について説明すると、かかる無機酸化物の蒸着膜としては、例えば、化学気相成長法、または、物理気相成長法、あるいは、その両者を併用して、無機酸化物の蒸着膜の１層からなる単層膜あるいは２層以上からなる多層膜または複合膜を形成して製造することができるものである。
【００２４】
本発明において、上記の化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜について更に説明すると、かかる化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜としては、例えば、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＣＶＤ法）等を用いて無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
本発明においては、具体的には、基材フィルムの一方の面に、有機珪素化合物等の蒸着用モノマ−ガスを原料とし、キャリヤ−ガスとして、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用し、更に、酸素供給ガスとして、酸素ガス等を使用し、低温プラズマ発生装置等を利用する低温プラズマ化学気相成長法を用いて酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
上記において、低温プラズマ発生装置としては、例えば、高周波プラズマ、パルス波プラズマ、マイクロ波プラズマ等の発生装置を使用することがてき、而して、本発明においては、高活性の安定したプラズマを得るためには、高周波プラズマ方式による発生装置を使用することが望ましい。
【００２５】
具体的に、上記の低温プラズマ化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜の形成法についてその一例を例示して説明すると、図８は、上記のプラズマ化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜の形成法についてその概要を示す低温プラズマ化学気相成長装置の概略的構成図である。
上記の図８に示すように、本発明においては、プラズマ化学気相成長装置２２の真空チャンバ−２３内に配置された巻き出しロ−ル２４から基材フィルム５を繰り出し、更に、該基材フィルム５を、補助ロ−ル２５を介して所定の速度で冷却・電極ドラム２６周面上に搬送する。
而して、本発明においては、ガス供給装置２７、２８および、原料揮発供給装置２９等から酸素ガス、不活性ガス、有機珪素化合物等の蒸着用モノマ−ガス、その他等を供給し、それらからなる蒸着用混合ガス組成物を調整しなから原料供給ノズル３０を通して真空チャンバ−２３内に該蒸着用混合ガス組成物を導入し、そして、上記の冷却・電極ドラム２６周面上に搬送された基材フィルム５の上に、グロ−放電プラズマ３１によってプラズマを発生させ、これを照射して、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を製膜化する。
本発明においては、その際に、冷却・電極ドラム２６は、真空チャンバ−２３の外に配置されている電源３２から所定の電力が印加されており、また、冷却・電極ドラム２６の近傍には、マグネット３３を配置してプラズマの発生が促進されている。
次いで、上記で酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成した基材フィルム５は、補助ロ−ル３４を介して巻き取りロ−ル３５に巻き取って、本発明にかかるプラズマ化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜を形成することができるものである。
なお、図中、３６は、真空ポンプを表す。
上記の例示は、その一例を例示するものであり、これによって本発明は限定されるものではないことは言うまでもないことである。
図示しないが、本発明においては、無機酸化物の蒸着膜としては、無機酸化物の蒸着膜の１層だけではなく、２層あるいはそれ以上を積層した多層膜の状態でもよく、また、使用する材料も１種または２種以上の混合物で使用し、また、異種の材質で混合した無機酸化物の蒸着膜を構成することもできる。
【００２６】
上記において、真空チャンバ−内を真空ポンプにより減圧し、真空度１×１０−１〜１×１０−８Ｔｏｒｒ位、好ましくは、真空度１×１０−３〜１×１０−７Ｔｏｒｒ位に調製することが望ましいものである。
また、原料揮発供給装置においては、原料である有機珪素化合物を揮発させ、ガス供給装置から供給される酸素ガス、不活性ガス等と混合させ、この混合ガスを原料供給ノズルを介して真空チャンバ−内に導入されるものである。
この場合、混合ガス中の有機珪素化合物の含有量は、１〜４０％位、酸素ガスの含有量は、１０〜７０％位、不活性ガスの含有量は、１０〜６０％位の範囲とすることができ、例えば、有機珪素化合物と酸素ガスと不活性ガスとの混合比を１：６：５〜１：１７：１４程度とすることができる。
一方、冷却・電極ドラムには、電源から所定の電圧が印加されているため、真空チャンバ−内の原料供給ノズルの開口部と冷却・電極ドラムとの近傍でグロ−放電プラズマが生成され、このグロ−放電プラズマは、混合ガスなかの１つ以上のガス成分から導出されるものであり、この状態において、基材フィルムを一定速度で搬送させ、グロ−放電プラブマによって、冷却・電極ドラム周面上の基材フィルムの上に、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成することができるものである。
なお、このときの真空チャンバ−内の真空度は、１×１０−１〜１×１０−４Ｔｏｒｒ位、好ましくは、真空度１×１０−１〜１×１０−２Ｔｏｒｒ位に調製することが望ましく、また、基材フィルム４の搬送速度は、１０〜３００ｍ／分位、好ましくは、５０〜１５０ｍ／分位に調製することが望ましいものである。
【００２７】
また、上記のプラズマ化学気相成長装置において、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜の形成は、基材フィルムの上に、プラズマ化した原料ガスを酸素ガスで酸化しながらＳｉＯＸ の形で薄膜状に形成されるので、当該形成される酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜は、緻密で、隙間の少ない、可撓性に富む連続層となるものであり、従って、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜のバリア性は、従来の真空蒸着法等によって形成される酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜と比較してはるかに高いものとなり、薄い膜厚で十分なバリア性を得ることができるものである。
また、本発明においては、ＳｉＯＸ プラズマにより基材フィルムの表面が、清浄化され、基材フィルムの表面に、極性基やフリ−ラジカル等が発生するので、形成される酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜と基材フィルムとの密接着性が高いものとなるという利点を有するものである。
更に、上記のように酸化珪素等の無機酸化物の連続膜の形成時の真空度は、１×１０−１〜１×１０−４Ｔｏｒｒ位、好ましくは、１×１０−１〜１×１０−２Ｔｏｒｒ位に調製することから、従来の真空蒸着法により酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成する時の真空度、１×１０−４〜１×１０−５Ｔｏｒｒ位に比較して低真空度であることから、基材フィルムを原反交換時の真空状態設定時間を短くすることができ、真空度を安定しやすく、製膜プロセスが安定するものである。
【００２８】
本発明において、有機珪素化合物等の蒸着モノマ−ガスを使用して形成される酸化珪素の蒸着膜は、有機珪素化合物等の蒸着モノマ−ガスと酸素ガス等とが化学反応し、その反応生成物が、基材フィルムの一方の面に密接着し、緻密な、柔軟性等に富む薄膜を形成するものであり、通常、一般式ＳｉＯＸ （ただし、Ｘは、０〜２の数を表す）で表される酸化珪素を主体とする連続状の薄膜である。
而して、上記の酸化珪素の蒸着膜としては、透明性、バリア性等の点から、一般式ＳｉＯＸ （ただし、Ｘは、１．３〜１．９の数を表す。）で表される酸化珪素の蒸着膜を主体とする薄膜であることが好ましいものである。
上記において、Ｘの値は、蒸着モノマ−ガスと酸素ガスのモル比、プラズマのエネルギ−等により変化するが、一般的に、Ｘの値が小さくなればガス透過度は小さくなるが、膜自身が黄色性を帯び、透明性が悪くなる。
【００２９】
また、上記の酸化珪素の蒸着膜は、酸化珪素を主体とし、これに、更に、炭素、水素、珪素または酸素の１種類、または、その２種類以上の元素からなる化合物を少なくとも１種類を化学結合等により含有する蒸着膜からなることを特徴とするものである。
例えば、Ｃ−Ｈ結合を有する化合物、Ｓｉ−Ｈ結合を有する化合物、または、炭素単位がグラファイト状、ダイヤモンド状、フラ−レン状等になっている場合、更に、原料の有機珪素化合物やそれらの誘導体を化学結合等によって含有する場合があるものである。
具体例を挙げると、ＣＨ３ 部位を持つハイドロカ−ボン、ＳｉＨ３ シリル、ＳｉＨ２ シリレン等のハイドロシリカ、ＳｉＨ２ ＯＨシラノ−ル等の水酸基誘導体等を挙げることができる。
上記以外でも、蒸着過程の条件等を変化させることにより、酸化珪素の蒸着膜中に含有される化合物の種類、量等を変化させることができる。
而して、上記の化合物が、酸化珪素の蒸着膜中に含有する含有量としては、０．１〜５０％位、好ましくは、５〜２０％位が望ましいものである。
上記において、含有率が、０．１％未満であると、酸化珪素の蒸着膜の耐衝撃性、延展性、柔軟性等が不十分となり、曲げなとにより、擦り傷、クラック等が発生し易く、高いバリア性を安定して維持することが困難になり、また、５０％を越えると、バリア性が低下して好ましくないものである。
更に、本発明においては、酸化珪素の蒸着膜において、上記の化合物の含有量が、酸化珪素の蒸着膜の表面から深さ方向に向かって減少させることが好ましく、これにより、酸化珪素の蒸着膜の表面においては、上記の化合物等により耐衝撃性等を高められ、他方、基材フィルムとの界面においては、上記の化合物の含有量が少ないために、基材フィルムと酸化珪素の蒸着膜との密接着性が強固なものとなるという利点を有するものである。
【００３０】
而して、本発明において、上記の酸化珪素の蒸着膜について、例えば、Ｘ線光電子分光装置（Ｘｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、ＸＰＳ）、二次イオン質量分析装置（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、ＳＩＭＳ）等の表面分析装置を用い、深さ方向にイオンエッチングする等して分析する方法を利用して、酸化珪素の蒸着膜の元素分析を行うことより、上記のような物性を確認することができる。
また、本発明において、上記の酸化珪素の蒸着膜の膜厚としては、膜厚５０Å〜４０００Å位であることが望ましく、具体的には、その膜厚としては、１００〜１０００Å位が望ましく、而して、上記において、１０００Å、更には、４０００Åより厚くなると、その膜にクラック等が発生し易くなるので好ましくなく、また、１００Å、更には、５０Å未満であると、バリア性の効果を奏することが困難になることから好ましくないものである。
上記のおいて、その膜厚は、例えば、株式会社理学製の蛍光Ｘ線分析装置（機種名、ＲＩＸ２０００型）を用いて、ファンダメンタルパラメ−タ−法で測定することができる。
また、上記において、上記の酸化珪素の蒸着膜の膜厚を変更する手段としては、蒸着膜の体積速度を大きくすること、すなわち、モノマ−ガスと酸素ガス量を多くする方法や蒸着する速度を遅くする方法等によって行うことができる。
【００３１】
次に、上記において、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成する有機珪素化合物等の蒸着用モノマ−ガスとしては、例えば、１．１．３．３−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、その他等を使用することができる。
本発明において、上記のような有機珪素化合物の中でも、１．１．３．３−テトラメチルジシロキサン、または、ヘキサメチルジシロキサンを原料として使用することが、その取り扱い性、形成された連続膜の特性等から、特に、好ましい原料である。
また、上記において、不活性ガスとしては、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス等を使用することができる。
【００３２】
次に、本発明において、上記の物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜について更に詳しく説明すると、かかる物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法、イオンクラスタ−ビ−ム法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＰＶＤ法）を用いて無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
本発明において、具体的には、金属の酸化物を原料とし、これを加熱して蒸気化し、これを基材フィルムの一方の上に蒸着する真空蒸着法、または、原料として金属または金属の酸化物を使用し、酸素を導入して酸化させて基材フィルムの一方の上に蒸着する酸化反応蒸着法、更に酸化反応をプラズマで助成するプラズマ助成式の酸化反応蒸着法等を用いて蒸着膜を形成することができる。
上記において、蒸着材料の加熱方式としては、例えば、抵抗加熱方式、高周波誘導加熱方式、エレクトロンビ−ム加熱方式（ＥＢ）等にて行うことができる。
【００３３】
本発明において、物理気相成長法による無機酸化物の薄膜膜を形成する方法について、その具体例を挙げると、図９は、巻き取り式真空蒸着装置の一例を示す概略的構成図である。
図９に示すように、巻き取り式真空蒸着装置４１の真空チャンバ−４２の中で、巻き出しロ−ル４３から繰り出す基材フィルム５は、ガイドロ−ル４４、４５を介して、冷却したコ−ティングドラム４６に案内される。
而して、上記の冷却したコ−ティングドラム４６上に案内された基材フィルム５の上に、るつぼ４７で熱せられた蒸着源４８、例えば、金属アルミニウム、あるいは、酸化アルミニウム等を蒸発させ、更に、必要ならば、酸素ガス吹出口４９より酸素ガス等を噴出し、これを供給しながら、マスク５０、５０を介して、例えば、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を成膜化し、次いで、上記において、例えば、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を形成した基材フィルム５を、ガイドロ−ル５１、５２を介して送り出し、巻き取りロ−ル５３に巻き取ることによって、本発明にかかる物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
なお、本発明においては、上記のような巻き取り式真空蒸着装置を用いて、まず、第１層の無機酸化物の蒸着膜を形成し、次いで、同様にして、該無機酸化物の蒸着膜の上に、更に、無機酸化物の蒸着膜を形成するか、あるいは、上記のような巻き取り式真空蒸着装置を用いて、これを２連に連接し、連続的に、無機酸化物の蒸着膜を形成することにより、２層以上の多層膜からなる無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
【００３４】
上記において、無機酸化物の蒸着膜としては、基本的に金属の酸化物を蒸着した薄膜であれば使用可能であり、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）、スズ（Ｓｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）等の金属の酸化物の蒸着膜を使用することができる。
而して、好ましいものとしては、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属の酸化物の蒸着膜を挙げることができる。
而して、上記の金属の酸化物の蒸着膜は、ケイ素酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物等のように金属酸化物として呼ぶことができ、その表記は、例えば、ＳｉＯＸ 、ＡｌＯＸ 、ＭｇＯＸ 等のようにＭＯＸ （ただし、式中、Ｍは、金属元素を表し、Ｘの値は、金属元素によってそれぞれ範囲がことなる。）で表される。
また、上記のＸの値の範囲としては、ケイ素（Ｓｉ）は、０〜２、アルミニウム（Ａｌ）は、０〜１．５、マグネシウム（Ｍｇ）は、０〜１、カルシウム（Ｃａ）は、０〜１、カリウム（Ｋ）は、０〜０．５、スズ（Ｓｎ）は、０〜２、ナトリウム（Ｎａ）は、０〜０．５、ホウ素（Ｂ）は、０〜１、５、チタン（Ｔｉ）は、０〜２、鉛（Ｐｂ）は、０〜１、ジルコニウム（Ｚｒ）は０〜２、イットリウム（Ｙ）は、０〜１．５の範囲の値をとることができる。
上記において、Ｘ＝０の場合、完全な金属であり、透明ではなく全く使用することができない、また、Ｘの範囲の上限は、完全に酸化した値である。
本発明において、一般的に、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）以外は、使用される例に乏しく、ケイ素（Ｓｉ）は、１．０〜２．０、アルミニウム（Ａｌ）は、０．５〜１．５の範囲の値のものを使用することができる。
本発明において、上記のような無機酸化物の蒸着膜の膜厚としては、使用する金属、または金属の酸化物の種類等によって異なるが、例えば、５０〜２０００Å位、好ましくは、１００〜１０００Å位の範囲内で任意に選択して形成することが望ましい。
また、本発明においては、無機酸化物の蒸着膜としては、使用する金属、または金属の酸化物としては、１種または２種以上の混合物で使用し、異種の材質で混合した無機酸化物の蒸着膜を構成することもできる。
【００３５】
ところで、本発明において、本発明にかかる紙カップ等を構成する無機酸化物の蒸着膜として、例えば、物理気相成長法と化学気相成長法の両者を併用して異種の無機酸化物の蒸着膜の２層以上からなる複合膜を形成して使用することもできるものである。
而して、上記の異種の無機酸化物の蒸着膜の２層以上からなる複合膜としては、まず、基材フィルムの上に、化学気相成長法により、緻密で、柔軟性に富み、比較的にクラックの発生を防止し得る無機酸化物の蒸着膜を設け、次いで、該無機酸化物の蒸着膜の上に、物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜を設けて、２層以上からなる複合膜からなる無機酸化物の蒸着膜を構成することが望ましいものである。
勿論、本発明においては、上記とは逆くに、基材フィルムの上に、先に、物理気相成長法により、無機酸化物の蒸着膜を設け、次に、化学気相成長法により、緻密で、柔軟性に富み、比較的にクラックの発生を防止し得る無機酸化物の蒸着膜を設けて、２層以上からなる複合膜からなる無機酸化物の蒸着膜を構成することもできるものである。
【００３６】
次に、本発明において、本発明にかかるバリア性層を構成するプライマ−剤層について説明すると、かかるプライマ−剤層としては、前述のように、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜を設けた後、該無機酸化物の蒸着膜の面に設けて、最内層あるいは紙基材、その他等を積層する際に、その密接着性を高め、その積層強度等を向上させるために設けるものである。
而して、上記のプライマ−剤層としては、まず、ポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂をビヒクルの主成分とし、該ポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂１〜３０重量％に対し、シランカップリング剤０．０５〜１０重量％位、好ましくは、０．１重量％〜５重量％位、充填剤０．１〜２０重量％位、好ましくは、１〜１０重量％位の割合で添加し、更に、必要ならば、安定剤、硬化剤、架橋剤、滑剤、紫外線吸収剤、その他等の添加剤を任意に添加し、溶媒、希釈剤等を加えて充分に混合して樹脂組成物を調製する。
而して、上記で調製した樹脂組成物を使用し、これを、例えば、ロ−ルコ−ト、グラビアコ−ト、ナイフコ−ト、デップコ−ト、スプレイコ−ト、その他のコ−ティング法等により、前述の基材フィルムの一方の面に設けた無機酸化物の蒸着膜の上にコ−ティングし、しかる後、コ−ティング膜を乾燥させて溶媒、希釈剤等を除去し、更に、要すれば、エ−ジング処理等を行って、本発明にかかるプライマ−剤層を形成することができる。
なお、本発明において、プライマ−剤層の膜厚としては、例えば、０．１ｇ／ｍ２ 〜５．０ｇ／ｍ２ （乾燥状態）位が望ましい。
而して、本発明においては、上記のようなプライマ−剤層により、その密接着性等を向上させると共にプライマ−剤層の伸長度を向上させ、例えば、ラミネ−ト加工、あるいは、製袋加工等の後加工適性を向上させ、後加工時における無機酸化物の蒸着膜のクラック等の発生を防止するものである。
【００３７】
上記において、上記の樹脂組成物を構成するポリウレタン系樹脂としては、例えば、多官能イソシアネ−トとヒドロキシル基含有化合物との反応により得られるポリウレタン系樹脂を使用することができる。
具体的には、例えば、トリレンジイソシアナ−ト、ジフェニルメタンジイソシアナ−ト、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアナ−ト等の芳香族ポリイソシアナ−ト、あるいは、ヘキサメチレンジイソシアナ−ト、キシリレンジイソシアナ−ト等の脂肪族ポリイソシアナ−ト等の多官能イソシアネ−トと、ポリエ−テルポリオ−ル、ポリエステルポリオ−ル、ポリアクリレ−トポリオ−ル、その他等のヒドロキシル基含有化合物との反応により得られる一液ないし二液硬化型のポリウレタン系樹脂を使用することができる。
而して、本発明において、上記のようなポリウレタン系樹脂を使用することにより、その密接着性等を向上させると共にプライマ−剤層の伸長度を向上させ、例えば、ラミネ−ト加工、あるいは、製袋加工等の後加工適性を向上させ、後加工時における無機酸化物の蒸着膜のクラック等の発生を防止するものである。
【００３８】
また、上記において、上記の樹脂組成物を構成するポリエステル系樹脂としては、例えば、テレフタル酸等のベンゼン核を基本骨格とする芳香族飽和ジカルボン酸の一種またはそれ以上と、飽和二価アルコ−ルの一種またはそれ以上との重縮合により生成する熱可塑性のポリエステル系樹脂を使用することができる。 上記において、ベンゼン核を基本骨格とする芳香族飽和ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ジフェニルエ−テル−４、４−ジカルボン酸、その他等を使用することができる。
また、上記において、飽和二価アルコ−ルとしては、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、トリメチレングリコ−ル、テトラメチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル、ヘキサメチレングリコ−ル、ドデカメチレングリコ−ル、ネオペンチルグリコ−ル等の脂肪族グリコ−ル、シクロヘキサンジメタノ−ル等の脂環族グリコ−ル、２．２−ビス（４′−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、ナフタレンジオ−ル、その他の芳香族ジオ−等を使用することができる。
【００３９】
本発明において、上記のポリエステル系樹脂としては、具体的には、例えば、テレフタル酸とエチレングリコ−ルとの重縮合により生成する熱可塑性ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂、テレフタル酸とテトラメチレングリコ−ルとの重縮合により生成する熱可塑性ポリブチレンテレフタレ−ト樹脂、テレフタル酸と１、４−シクロヘキサンジメタノ−ルとの重縮合により生成する熱可塑性ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレ−ト樹脂、テレフタル酸とイソフタル酸とエチレングリコ−ルとの共重縮合により生成する熱可塑性ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂、テレフタル酸とエチレングリコ−ルと１、４−シクロヘキサンジメタノ−ルとの共重縮合により生成する熱可塑性ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂、テレフタル酸とイソフタル酸とエチレングリコ−ルとプロピレングリコ−ルとの共重縮合により生成する熱可塑性ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂、ポリエステルポリオ−ル樹脂、その他等を使用することができる。
なお、本発明においては、上記のようなベンゼン核を基本骨格とする飽和芳香族ジカルボン酸に、更に、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン酸等の脂肪族飽和ジカルボン酸の一種ないしそれ以上を添加して共重縮合することもでき、その使用量としては、ベンゼン核を基本骨格とする芳香族飽和ジカルボン酸に対し、１〜１０重量％位を添加して使用することが好ましい。
而して、本発明において、上記のようなポリエステル系樹脂を使用することにより、その密接着性等を向上させると共にプライマ−剤層の伸長度を向上させ、例えば、ラミネ−ト加工、あるいは、製袋加工等の後加工適性を向上させ、後加工時における無機酸化物の蒸着膜のクラック等の発生を防止するものである。
【００４０】
次にまた、上記において、上記の樹脂組成物を構成するシランカップリング剤としては、二元反応性を有する有機官能性シランモノマ−類を使用することができ、例えば、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルシリコ−ンの水溶液等の１種ないしそれ以上を使用することができる。
【００４１】
上記のようなシランカップリング剤は、その分子の一端にある官能基、通常、クロロ、アルコキシ、または、アセトキシ基等が加水分解し、シラノ−ル基（ＳｉＯＨ）を形成し、これが、無機酸化物の蒸着膜を構成する金属、あるいは、無機酸化物の蒸着膜表面上の活性な基、例えば、水酸基等の官能基と何らかの作用により、例えば、脱水縮合反応等の反応を起こして、無機酸化物の蒸着膜表面上にシランカップリング剤が共有結合等で修飾され、更に、シラノ−ル基自体の無機酸化物の蒸着膜表面に吸着や水素結合等により強固な結合を形成する。
他方、シランカップリング剤の他端にあるビニル、メタクリロキシ、アミノ、エポキシ、あるいは、メルカプト等の有機官能基が、そのシランカップリング剤の薄膜の上に形成される、例えば、接着剤層、その他の層等を構成する物質と反応して強固な結合を形成し、強固に密接着して、そのラミネ−ト強度を高め、このようにして、本発明においては、ラミネ−ト強度の高い強固な積層構造を形成可能とするものである。
本発明においては、シランカップリング剤が有する無機性と有機性とを利用し、無機酸化物の蒸着膜と、接着剤層、アンカ−コ−ト剤層、その他等の層を介して、他の基材等との密接着性を向上させ、これにより、そのラミネ−ト強度等を高めるものである。
【００４２】
次に、本発明において、上記の樹脂組成物を構成する充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナホワイト、シリカ、タルク、ガラスフリット、樹脂粉末、その他等のものを使用することができる。
而して、上記の充填剤は、上記の樹脂組成物液の粘度等を調製し、そのコ−ティング適性を向上させると共にバインダ−樹脂としてのポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂とシランカップリング剤を介して結合し、コ−ティング膜の凝集力を向上させるものである。
【００４３】
なお、本発明においては、上記のプライマ−剤層としては、前述の樹脂組成物によるコ−ティング膜からなるプライマ−剤層の他に、更に、例えば、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノ−ル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンアルイハポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂あるいはその共重合体ないし変性樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他等をビヒクルの主成分とする樹脂組成物を使用してプライマ−剤層を形成することができる。
なお、本発明においては、例えば、ロ−ルコ−ト、グラビアロ−ルコ−ト、キスコ−ト、その他等のコ−ティング法を用いてコ−ティングしてプライマ−コ−ト剤層を形成することができ、而して、そのコ−ティング量としては、０．１〜５ｇ／ｍ２ （乾燥状態）位が望ましい。 而して、本発明において、プライマ−剤層としては、上記のポリウレン系樹脂またはポリエステル系樹脂をビヒクルの主成分とする樹脂組成物によるプライマ−剤層を使用することが最も有効なものである。
【００４４】
次にまた、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する最内層について説明すると、かかる最内層としては、具体的には、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。
而して、本発明において、最内層としては、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。
而して、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、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、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、上記のような樹脂の１種ないし２種以上を使用し、、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、この場合には、無機酸化物の蒸着膜のクラック等の発生を防止することから、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、而して、その他方の樹脂層の膜厚を１０〜３０μｍ位、好ましくは、２０μｍ前後にすることが望ましいものである。
更に、本発明においては、無機酸化物の蒸着膜のクラック等の発生を防止するため、上記の最内層を構成する樹脂を用いて、可能な限り膜厚を薄くして溶融押出樹脂層を設けた後、その上に、上記の最内層を構成する樹脂の１種ないし２種以上を使用し、これを共押出機等を用いて共押出樹脂層を設けて、最内層を構成することができる。
なお、本発明において、最内層の厚さとしては、５〜２００μｍ位、好ましくは、１０〜１００μｍ位が望ましいものである。
【００４５】
ところで、本発明において、最内層を構成する樹脂としては、通常、熱によって溶融し相互に融着し得る樹脂、具体的には、低密度ポリエチレン、あるいは、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂を使用して構成するものであるが、その場合には、低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂層によるシ−ル温度が、４００℃〜４５０℃位であり、極めて高いシ−ル温度であることからピンホ−ルを発生し、シ−ル不良、液漏れ等を起こす原因となり易いものである。
そのため、本発明においては、低温シ−ル性を有するメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体に着目し、それによる最内層を形成し、３００℃〜３５０℃位の低温シ−ルを可能とし、ピンホ−ルの発生を防止し、シ−ル不良、液漏れ等を回避することが好ましいものである。
更に、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体は、粘着性を有することから破断の伝搬が少なく耐衝撃性を向上させるという利点があるものであり、また、最内層は常時内容物に接触していることから、耐環境ストレスクラッキング性の劣化を防止するためにも有効なものである。
また、本発明においては、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体に他の樹脂をブレンドすることもでき、例えば、エチレン−ブテン共重合体等をブレンドすることにより、若干、耐熱性に劣り高温環境下ではシ−ル安定性が劣化する傾向があるものの、引き裂き性が向上し、易開封性に寄与するという利点がある。
本発明において、特に、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体層からなる最内層を使用する場合には、紙カップを製函するときに、低温ヒ−トシ−ル性が可能であるという利点を有するものである。
【００４６】
上記の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としては、例えば、二塩化ジルコノセンとメチルアルモキサンの組み合わせによる触媒等のメタロセン錯体とアルモキサンとの組み合わせによる触媒、すなわち、メタロセン触媒を使用して、エチレンとα・オレフィンとを共重合してなるエチレン−α・オレフィン共重合体を使用することができる。
上記のメタロセン触媒は、現行の触媒が、活性点が不均一でマルチサイト触媒と呼ばれているのに対し、活性点が均一であることからシングルサイト触媒とも呼ばれているものである（以下、メタロセン触媒は、シングルサイト触媒と同等の意味である。）。
具体的には、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としては、三菱化学株式会社製の商品名「カ−ネル」、三井石油化学工業株式会社製の商品名「エボリュ−」、米国、エクソン・ケミカル（ＥＸＸＯＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「エクザクト（ＥＸＡＣＴ）」、米国、ダウ・ケミカル（ＤＯＷ ＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「アフィニティ−（ＡＦＦＩＮＩＴＹ）、商品名「エンゲ−ジ（ＥＮＧＡＧＥ）」等のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α−オレフィン共重合体を使用することができる。
而して、本発明において、上記のようなメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体層からなる最内層としては、バリア性層の面に、例えば、アンカ−コ−ト剤層等を介して積層する溶融押出積層法、あるいは、ラミネ−ト用接着剤層等を介して積層するドライラミネ−ト法等の通常の積層法を用いて形成することができる。
本発明において、最内層の膜厚としては、１０μｍないし３００μｍ位、好ましくは、２０μｍないし１００μｍ位が望ましい。
【００４７】
上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体について更に詳述すると、具体的には、例えば、メタロセン系遷移金属化合物と有機アルミニウム化合物との組み合わせによる触媒、すなわち、メタロセン触媒（いわゆるカミンスキ−触媒を含む）を使用し、エチレンとα・オレフィンとを共重合させてなるエチレン−α・オレフィン共重合体を使用することができる。
なお、上記のメタロセン触媒は、無機物に担持されて使用されることもある。
上記において、メタロセン系遷移金属化合物としては、例えば、ＩＶＢ族から選ばれる遷移金属、具体的には、チタニウム（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）に、シクロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基、インデニル基、置換インデニル基、テトラヒドロインデニル基、置換テトラヒドロインデニル基、フルオニル基またと置換フルオニル基が１ないし２個結合しているか、あるいは、これらのうちの二つの基が共有結合で架橋したものが結合しており、他に水素原子、酸素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ−ル基、アセチルアセトナ−ト基、カルボニル基、窒素分子、酸素分子、ルイス塩基、ケイ素原子を含む置換基、不飽和炭化水素等の配位子を有するものを使用することができる。
また、上記において、有機アルミニウム化合物としては、アルキルアルミニウム、または鎖状あるいは環状アルミノキサン等を使用することができる。
ここで、アルキルアルミニウムとしては、例えば、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ジメチルアルミニウムフルオリド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムセスキクロリド等を使用することができる。
また、鎖状あるいは環状アルミノキサンとしては、例えば、アルキルアルミニウムと水を接触させて生成することができる。
例えば、重合時に、アルキルアルミニウムを加えておき、後に水を添加するか、あるいは、錯塩の結晶水または有機・無機化合物の吸着水とアルキルアルミニウムとを反応させることで生成することができる。
次にまた、上記において、メタロセン触媒を担持させる無機物としては、例えば、シリカゲル、ゼオライト、珪素土等を使用することができる。
【００４８】
次に、上記において、重合方法としては、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、気相重合等の各種の重合方法で行なうことができる。
また、上記の重合は、バッチ式あるいは連続式等のいずれの方法でもよい。
上記において、重合条件としては、重合温度、−１００〜２５０℃、重合時間、５分〜１０時間、反応圧力、常圧〜３００Ｋｇ／ｃｍ２ 位である。
更に、本発明において、エチレンと共重合されるコモノマ−であるα・オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、デセン等を使用することができる。
上記のα・オレフフィンは、単独で使用してもよく、また、２以上を組み合わせて使用することもできる。
また、上記のα・オレフフィンの混合比率は、例えば、１〜５０重量％、望ましくは、１０〜３０重量％とすることが好ましい。
而して、本発明において、上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体の物性は、例えば、分子量、５×１０３ 〜５×１０６ 、密度、０．８９０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３ 、メルトフロ−レ−ト〔ＭＦＲ〕、０．１〜５０ｇ／１０分位である。
なお、本発明においては、上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体には、例えば、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（脂肪酸アミド等）、難燃化剤、無機ないし有機充填剤、染料、顔料等を任意に添加して使用することができる。
【００４９】
更に、本発明においては、メタロセン触媒により重合されたエチレン−α・オレフィン共重合体層からなる最内層としては、上記のようなメタロセン触媒により重合されたエチレン−α・オレフィン系共重合体と、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂との共押出積層樹脂層からなり、更に、該共押出積層樹脂層を構成するメタロセン触媒により重合したエチレン−α・オレフィン系樹脂層を最内層とする共押出積層樹脂層を使用することがてきる。
上記において、共押出積層樹脂層を形成する方法としては、Ｔダイ共押出方式等を用いて行うことができ、また、その層構成は、２層あるいはそれ以上の層からなる共押出積層樹脂層からなり、更にまた、その各樹脂層の厚さとしては、２〜３０μｍ位の範囲内で任意に調整することが望ましく、特に、内容物と接する側の樹脂層と反対側の樹脂層の膜厚は、３０μｍ以下、好ましくは、１０〜２０μｍ位とすることが好ましいものである。
【００５０】
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最外層としては、前述の最内層と同様な素材を同様に使用して形成することができ、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。
而して、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、好ましくは、１０〜１００μｍ位が望ましいものである。
【００５１】
なお、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する積層材を形成する材料として、例えば、水蒸気、水等のバリア−性を有する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、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等の樹脂のフィルムないしシ−ト、あるいは、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、ＭＸＤ６ナイロン系樹脂、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ないし３００μｍ位、更には、１０μｍないし１００μｍ位が望ましい。
【００５２】
なお、本発明においては、通常、包装用容器は、物理的にも化学的にも過酷な条件におかれることから、包装用容器を構成する包装材料には、厳しい包装適性が要求され、変形防止強度、落下衝撃強度、耐ピンホ−ル性、耐熱性、密封性、品質保全性、作業性、衛生性、その他等の種々の条件が要求され、このために、本発明においては、上記のような諸条件を充足する材料を任意に選択して使用することができ、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、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマ−、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ系樹脂）、アクリロニトリル−ブタジェン−スチレン共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセタ−ル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロ−ス、その他等の公知の樹脂のフィルムないしシ−トから任意に選択して使用することができる。
本発明において、上記のフィルムないしシ−トは、未延伸、一軸ないし二軸方向に延伸されたもの等のいずれのものでも使用することができる。
また、その厚さは、任意であるが、数μｍから３００μｍ位の範囲から選択して使用することができる。
更に、本発明においては、フィルムないしシ−トとしては、押し出し成膜、インフレ−ション成膜、コ−ティング膜等のいずれの性状の膜でもよい。
その他、例えば、セロハン等のフィルム、合成紙等も使用することができる。
【００５３】
次に、本発明においては、本発明にかかる紙カップを構成する積層材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、例えば、上記の紙基材若しくは最外層の上に、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。
【００５４】
なお、本発明において、上記のような材料を使用して積層材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。
而して、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、ポリブタジェン系、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−ト用接着剤等の公知のアンカ−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。
【００５５】
本発明において、本発明にかかる積層材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０．１〜１０ｇ／ｍ２ （乾燥状態）位、より好ましくは１〜５ｇ／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。
【００５６】
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５〜１００μｍ位、さらに好ましくは、１０〜５０μｍ位である。
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、０．１〜５ｇ／ｍ２ （乾燥状態）位が好ましい。
【００５７】次にまた、本発明において、本発明にかかる紙カップとしては、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には、例えば、飲料、調味料、あるいは、カレ−、シチュ−、ス−プ等の飲食品、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ことができるものである。
【００５８】
【実施例】
上記の本発明について実施例を挙げて更に具体的に説明する。
実施例１
（１）．厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを使用し、これをプラズマ化学気相成長装置の送り出しロ−ルに装着し、次いで、下記に示す条件で、上記の二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムのコロナ処理面に、厚さ２００Åの酸化珪素の蒸着膜を形成した。
（蒸着条件）
蒸着面；コロナ処理面
導入ガス量；ヘキサメチルジシロキサン：酸素ガス：ヘリウム＝１．０：３．０：３．０（単位：ｓｌｍ）
真空チャンバ−内の真空度；２〜６×１０−６ｍＢａｒ
蒸着チャンバ−内の真空度；２〜５×１０−３ｍＢａｒ
冷却・電極ドラム供給電力；１０ｋＷ
ライン速度；１００ｍ／ｍｉｎ
次に、上記で膜厚２００Åの酸化珪素の蒸着膜を形成した直後に、その酸化珪素の蒸着膜面に、グロ−放電プラズマ発生装置を使用し、パワ−９ｋｗ、酸素ガス（Ｏ２ ）：アルゴンガス（Ａｒ）＝７．０：２．５（単位：ｓｌｍ）からなる混合ガスを使用し、混合ガス圧６×１０−５Ｔｏｒｒ、処理速度４２０ｍ／ｍｉｎで酸素／アルゴン混合ガスプラズマ処理を行って、酸化珪素の蒸着膜面の表面張力を５４ｄｙｎｅ／ｃｍ以上向上させてたプラズマ処理面を形成した。
次に、上記で形成した酸化珪素の蒸着膜のプラズマ処理の面に、ポリウレタン系樹脂の初期縮合物に、エポキシ系のシランカップリング剤（８．０重量％）とブロッキング防止剤（１．０重量％）を添加し、十分に混練してなるプライマ−樹脂組成物を使用し、これをグラビアロ−ルコ−ト法により、膜厚０．５ｇ／ｍ２ （乾燥状態）になるようにコ−ティングしてプライマ−層を形成して、バリア性層を製造した。
（２）．次に、上記の（１）で製造したバリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、押出温度２８０℃にて、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９１９、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、９．０〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記で製造したバリア性層の低密度ポリエチレン樹脂層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間に低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚１５μｍに押出しながらその両者を押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
更に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
また、上記でバリア性層と貼り合わせたカップ原紙の他方の面に、コロナ処理放電処理を施した後、該コロナ放電処理面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に押出コ−トした厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ４０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成して、本発明にかかる積層材を製造した。
（３）．次いで、上記で製造した積層材を使用し、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低密度ポリエチレン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、上記と同様に、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を製造し、次いで、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部を挿入し、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低密度ポリエチレン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、上端フランジ部を形成して、本発明にかかる容量５００ｃｃの紙カップを製造した。
（４）．次に、上記で製造した紙カップの上端の開口部から、味噌を充填し、次いで、その上に、パ−チメイト紙を敷き、更に、脱酸素剤を載せ、しかる後、紙カップの開口部の上端フランジ部に蓋材を密接着させて開口部を密閉シ−ルして味噌包装体を製造した。
上記で製造した味噌包装体においては、炙りピンホ−ル等の発生は認められず、更に、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性に優れ、かつ、保香性に優れ、その内容物の変質は認められず、また、ラミネ−ト強度等に優れ、市場における流通に耐え、かつ、貯蔵保存等に優れているものであった。
【００５９】
実施例２
（１）．上記の実施例１において製造したバリア性層を同様に使用し、上記の実施例１と同様にして、バリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、押出温度２８０℃にて、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９１９、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、９．０〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記で製造したバリア性層の低密度ポリエチレン樹脂層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間に低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚１５μｍに押出しながらその両者を押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
更に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
また、上記でバリア性層と貼り合わせたカップ原紙の他方の面に、コロナ処理放電処理を施した後、該コロナ放電処理面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に押出コ−トした厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕とメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂〔密度、０．９０７、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、１１．０〕とを使用し、これらを共押出し、低密度ポリエチレン樹脂層とメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂層との２層の共押出積層樹脂層からなり、かつ、低密度ポリエチレン樹脂層の膜厚を１５μｍ、また、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂層の膜厚を２０μｍとし、合計５５μｍからなる最内層を形成して、本発明にかかる積層材を製造した。
（２）．次いで、上記で製造した積層材を使用し、上記の実施例１と同様にして、実施例１と同様に、本発明にかかる容量５００ｃｃの紙カップを製造し、更に、それを使用して味噌包装体を製造した。
上記で製造した味噌包装体においては、炙りピンホ−ル等の発生は認められず、更に、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性に優れ、かつ、保香性に優れ、その内容物の変質は認められず、また、ラミネ−ト強度等に優れ、市場における流通に耐え、かつ、貯蔵保存等に優れているものであった。
【００６０】
実施例３
（１）．上記の実施例１において製造したバリア性層を同様に使用し、上記の実施例１と同様にして、バリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、押出温度２８０℃にて、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９１９、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、９．０〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記で製造したバリア性層の低密度ポリエチレン樹脂層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間に低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚１５μｍに押出しながらその両者を押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
また、上記でバリア性層と貼り合わせたカップ原紙の他方の面に、コロナ処理放電処理を施した後、該コロナ放電処理面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出しコ−トして、厚さ６０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層かららなる最内層を形成して、本発明にかかる積層材を製造した。
（２）．次いで、上記で製造した積層材を使用し、上記の実施例１と同様にして、実施例１と同様に、本発明にかかる容量５００ｃｃの紙カップを製造し、更に、それを使用して味噌包装体を製造した。
上記で製造した味噌包装体においては、炙りピンホ−ル等の発生は認められず、更に、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性に優れ、かつ、保香性に優れ、その内容物の変質は認められず、また、ラミネ−ト強度等に優れ、市場における流通に耐え、かつ、貯蔵保存等に優れているものであった。
【００６１】
実施例４
（１）．基材フィルムとして、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを使用し、まず、上記の２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを巻き取り式の真空蒸着装置の送り出しロ−ルにに装着し、次いで、これを繰り出し、その２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムのコロナ処理面に、アルミニウムを蒸着源に用いて、酸素ガスを供給しながら、エレクトロンビ−ム（ＥＢ）加熱方式による真空蒸着法により、下記の蒸着条件により、膜厚２００Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した。
（蒸着条件）
蒸着チャンバ−内の真空度：２×１０−４ｍｂａｒ
巻き取りチャンバ−内の真空度：２×１０−２ｍｂａｒ
電子ビ−ム電力：２５ｋＷ
フィルムの搬送速度：２４０ｍ／分
蒸着面：コロナ処理面
次に、上記で厚さ２００Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した直後に、その酸化アルミニウムの蒸着膜面に、上記の実施例１と同様にして、プラズマ処理面を形成した。
更に、上記で形成したプラズマ処理面に、ポリウレタン系樹脂の初期縮合物に、エポキシ系のシランカップリング剤（８．０重量％）とブロッキング防止剤（１．０重量％）を添加し、十分に混練してなるポリウレタン系樹脂組成物を使用し、これをグラビアロ−ルコ−ト法により、膜厚０．５ｇ／ｍ２ （乾燥状態）になるようにコ−ティングし、次いで、乾燥してプライマ−剤層を形成して、バリア性層を製造した。
（２）．次に、上記で製造したバリア性層を使用し、上記の実施例１と同様にして、そのバリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、押出温度２８０℃にて、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９１９、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、９．０〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記で製造したバリア性層の低密度ポリエチレン樹脂層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間に低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚１５μｍに押出しながらその両者を押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
更に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
また、上記でバリア性層と貼り合わせたカップ原紙の他方の面に、コロナ処理放電処理を施した後、該コロナ放電処理面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に押出コ−トした厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ４０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成して、本発明にかかる積層材を製造した。
（３）．次いで、上記で製造した積層材を使用し、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低密度ポリエチレン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、上記と同様に、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を製造し、次いで、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部を挿入し、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低密度ポリエチレン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、上端フランジ部を形成して、本発明にかかる容量５００ｃｃの紙カップを製造した。
（４）．次に、上記で製造した紙カップの上端の開口部から、味噌を充填し、次いで、その上に、パ−チメント紙を敷き、更に、脱酸素剤を載せ、しかる後、紙カップの開口部の上端フランジ部に蓋材を密接着させて開口部を密閉シ−ルして味噌包装体を製造した。
上記で製造した味噌包装体においては、炙りピンホ−ル等の発生は認められず、更に、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性に優れ、かつ、保香性に優れ、その内容物の変質は認められず、また、ラミネ−ト強度等に優れ、市場における流通に耐え、かつ、貯蔵保存等に優れているものであった。
【００６２】
実施例５
（１）．上記の実施例４において製造したバリア性層を同様に使用し、上記の実施例４と同様にして、バリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、押出温度２８０℃にて、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９１９、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、９．０〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記で製造したバリア性層の低密度ポリエチレン樹脂層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間に低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚１５μｍに押出しながらその両者を押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
更に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
また、上記でバリア性層と貼り合わせたカップ原紙の他方の面に、コロナ処理放電処理を施した後、該コロナ放電処理面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に押出コ−トした厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕とメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂〔密度、０．９０７、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、１１．０〕とを使用し、これらを共押出し、低密度ポリエチレン樹脂層とメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂層との２層の共押出積層樹脂層からなり、かつ、低密度ポリエチレン樹脂層の膜厚を１５μｍ、また、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂層の膜厚を２０μｍとし、合計５５μｍからなる最内層を形成して、本発明にかかる積層材を製造した。
（２）．次いで、上記で製造した積層材を使用し、上記の実施例４と同様にして、実施例４と同様に、本発明にかかる容量５００ｃｃの紙カップを製造し、更に、それを使用して味噌包装体を製造した。
上記で製造した味噌包装体においては、炙りピンホ−ル等の発生は認められず、更に、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性に優れ、かつ、保香性に優れ、その内容物の変質は認められず、また、ラミネ−ト強度等に優れ、市場における流通に耐え、かつ、貯蔵保存等に優れているものであった。
【００６３】
比較例１
上記の実施例１において、実施例１で製造したバリア性層を使用する代りに、下記で製造したバリア性フィルムを使用し、それ以外は、上記の実施例１と全く同様にして、実施例１と同様に、容量５００ｃｃの紙カップを製造し、更に、それを使用して味噌包装体を製造した。
（１）．厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを使用し、これをプラズマ化学気相成長装置の送り出しロ−ルに装着し、次いで、下記に示す条件で、上記の二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムのコロナ処理面に、厚さ２００Åの酸化珪素の蒸着膜を形成した。
（蒸着条件）
蒸着面；コロナ処理面
導入ガス量；ヘキサメチルジシロキサン：酸素ガス：ヘリウム＝１．０：３．０：３．０（単位：ｓｌｍ）
真空チャンバ−内の真空度；２〜６×１０−６ｍＢａｒ
蒸着チャンバ−内の真空度；２〜５×１０−３ｍＢａｒ
冷却・電極ドラム供給電力；１０ｋＷ
ライン速度；１００ｍ／ｍｉｎ
次に、上記で膜厚２００Åの酸化珪素の蒸着膜を形成した直後に、その酸化珪素の蒸着膜面に、グロ−放電プラズマ発生装置を使用し、パワ−９ｋｗ、酸素ガス（Ｏ２ ）：アルゴンガス（Ａｒ）＝７．０：２．５（単位：ｓｌｍ）からなる混合ガスを使用し、混合ガス圧６×１０−５Ｔｏｒｒ、処理速度４２０ｍ／ｍｉｎで酸素／アルゴン混合ガスプラズマ処理を行って、酸化珪素の蒸着膜面の表面張力を５４ｄｙｎｅ／ｃｍ以上向上させてたプラズマ処理面を形成して、バリア性フィルムを製造した。
【００６４】
比較例２
上記の実施例１において、実施例１で製造したバリア性層を同様に使用し、まず、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記の実施例１で製造したバリア性層のプライマ−剤層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間を低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚３０μｍで押出しながら押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
（すなわち、上記の実施例１で製造したバリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤によるアンカ−コ−ト剤層を介して厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成しなかったものである。）
次いで、それ以外は、上記の実施例１と全く同様にして、実施例１と同様に、容量５００ｃｃの紙カップを製造し、更に、それを使用して味噌包装体を製造した。
【００６５】
実験例
上記の実施例１〜５、および、比較例１〜２で製造した紙カップについて、酸素透過度、ラミネ−ト強度、内容物の風味、および、内容物の変色具合について測定した。
（１）．酸素透過度の測定
これは、温度２３℃、湿度９０％ＲＨの条件で、米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の測定機〔機種名、オクストラン（ＯＸＴＲＡＮ）〕にて測定した。
（２）．ラミネ−ト強度の測定
これは、室温、２３℃、湿度、４０％ＲＨの条件で、測定サンプルを１５ｍｍ巾に調製し、接着剤層／バリア性層を構成するプライマ−剤層との層間ラミネ−ト強度を測定機（オリエンテック株式会社製、機種名、テンシロンＲＴＣ−１３１０Ａ）にて測定した。
（３）．内容物の風味の測定
これは、味噌包装体について、室温（２３℃）、６０日間保存後、開封し、味噌汁を作り、その風味を５人のパネラ−に試食させて、官能試験を行って測定した。
（４）．変色具合の測定
これは、上記と同様に、味噌包装体について、室温（２３℃）、６０日間保存後、開封し、味噌を目視にて観察し、その味噌の変色具合を測定して評価した。
上記のテスト結果について下記の表１に示す。
【００６６】
上記の表１において、酸素透過度の単位は、〔ｃｃ／ｐｋｇ／ｄａｙ／ａｔｍ・２３℃・９０％ＲＨ〕であり、また、ラミネ−ト強度の単位は、〔ｇｆ／１５ｍｍ巾〕であり、風味の欄の数は、風味良好とした人の数を表す。
【００６７】
上記の表１に示すテスト結果から明らかなように、実施例１〜５にかかるものは、酸素透過度、ラミネ−ト強度等に優れており、また、炭酸ガスの発生が抑えられ、味噌の変色もなく風味も良好であった。
これに対し、比較例１のものは、ラミネ−ト強度に全く劣り、また、比較例２のものは、無機酸化物の蒸着膜にクラックが発生し、酸素透過度が大幅に低下し、また、ラミネ−ト強度も全く劣るものであり、その結果、味噌も変色し、風味も劣るものであった。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明は、少なくとも、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層して積層材、あるいは、最外層、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層して積層材を製造し、而して、該積層材を使用し、まず、所望の形状にブランク板を打ち抜き、更に、スカイブ・ヘミング等の端面処理を加工してブランク板を形成し、次に、該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内層、あるいは、最外層および最内層を加熱溶融し、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材を製造し、他方、上記のブランク板を構成する積層材と同じ積層材を使用し、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、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し、次いで、上記で製造した筒状のカップ胴部材に、同じく上記で製造した底部材を挿入し、しかる後、その筒状のカップ胴部材と底部材とを、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内層、あるいは、最外層および最内層を加熱溶融し、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材の先端部と底部材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材と底部材とを接合させて接合部を形成し、しかる後、上記の筒状のカップ胴部材の底部を取り付け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、上端フランジ部を形成して紙カップを製造し、而して、上記で製造した紙カップ内に、その上端の開口部から内容物を充填し、次に、紙カップを構成する上端フランジ部に蓋材等を密接着させてその開口部を密閉して、内容物を充填包装した紙カップ包装体を製造したところ、バリア性層を構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生することを防止すると共に低温シ−ルを可能として炙りピンホ−ル等の発生を皆無とし、これにより、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に優れ、ピンホ−ルの発生に伴いシ−ル不良、液漏れ等を回避し、内容物の変質等を防止すると共に保存性、貯蔵性等に優れた紙カップを製造し得ることができるというものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】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例の層構成を示す概略的断面図である。
【図２】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例の層構成を示す概略的断面図である。
【図３】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例の層構成を示す概略的断面図である。
【図４】上記の図１に示す積層材を使用し、本発明にかかる紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【図５】上記の図１に示す積層材を使用し、本発明にかかる紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【図６】上記の図１に示す積層材を使用し、本発明にかかる紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【図７】上記の図１に示す積層材を使用し、本発明にかかる紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【図８】プラズマ化学気相成長装置についてその概要を示す概略的構成図である。
【図９】巻き取り式真空蒸着装置についてその概要を示す概略的構成図である。
【図１０】従来の紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【符号の説明】
Ａ、Ａ１ 、Ａ２ 積層材
１ 紙基材
２ ポリオレフィン系樹脂層
３ ポリオレフィン系樹脂層
４ 接着剤層
５ 基材フィルム
６ 無機酸化物の蒸着膜
７ プライマ−剤層
８ バリア性層
９ 最内層
１０ 最外層
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙カップに関し、更に詳しくは、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に優れ、更に、ピンホ−ルの発生を皆無とし、シ−ル不良、液漏れ等を回避し、内容物の変質等を防止すると共に保存性、貯蔵性等に優れた紙カップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、酒類、果汁類、清涼飲料類、乳製飲料類、液体調味料類、その他等の種々の液体飲食物を充填包装するために、種々の形態からなる紙カップが、開発され、提案されている。
而して、近年、バリア性素材として、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム、あるいは、２軸延伸ナイロンフィルム等の基材フィルムの一方の面に、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を設けた透明バリア性フィルムが注目され、これをバリア性素材として使用した紙カップが、開発され、提案されている。
すなわち、図１０に示すように、先ず、少なくとも、ポリオレフィン系樹脂層６１（ヒ−トシ−ル性樹脂層）／紙基材６２／接着性樹脂層６３／無機酸化物の蒸着膜６４を設けた基材フィルム６５／ポリオレフィン系樹脂層６６（ヒ−トシ−ル性樹脂層）の順で積層する積層材６７を製造し、次いで、該積層材６７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に打ち抜き加工してブランク板６８を形成し、次に、該ブランク板６８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ポリオレフィン系樹脂層（ヒ−トシ−ル性樹脂層）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６９を形成して、紙カップを構成する筒状のカップ胴部７０を製造する。
他方、上記のブランク板６８を構成する積層材６７と同じ積層材６７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７１を製造し、次いで、該円板７１の外周部を筒状に起立成形して、起立成形部７２を有する底部７３を製造する。
次いで、上記で製造した筒状のカップ胴部７０に、同じく上記で製造した底部７３を挿入し、しかる後その筒状のカップ胴部７０と底部７３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ポリオレフィン系樹脂層（ヒ−トシ−ル性樹脂層）６１、６６を加熱溶融し、次いで、カ−ル用型により筒状のカップ胴部７０の先端部７４を内方に折り曲げて、上記の底部７３を構成する起立成形部７２にかぶせて（矢印Ｐ３ 参照）、上記の筒状のカップ胴部７０の先端部７４と底部７３の起立成形部７２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７０と底部７３とを密接着させて、接合部７５を形成し、しかる後、上記の筒状のカップ胴部７０の底部７３を取り付け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（Ｐ４ 参照）、上端フランジ部７６を形成して、紙カップＫを製造している（例えば、特許文献１参照。）。
而して、図示しないが、上記で製造した紙カップを内容物を充填するメ−カ−等に納入し、次いで、該紙カップを内容物充填機に供給し、しかる後、紙カップ内にその上端の開口部から内容物を充填し、次に、紙カップを構成する上端フランジ部に蓋材等を密接着させてその開口部を密閉して、内容物を充填包装した紙カップ包装体を製造している。
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シ−ル部の内側端面には、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。
【０００３】
【特許文献１】
実開平２−３７８７８号公報（実用新案登録請求の範囲、実施例等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような紙カップにおいて、バリア性素材として、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム、あるいは、２軸延伸ナイロンフィルム等の基材フィルムの一方の面に、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を設けた透明バリア性フィルムを使用する場合、該透明バリア性フィルムを構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜は、ガラス質の、非可撓性の薄膜であって、柔軟性に著しく欠ける薄膜であることから、例えば、外部から、熱、あるいは、圧等の作用により簡単にクラック等が発生するという問題点があり、而して、一度、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生すると、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に著しく欠け、もはや、その使用に耐えないという欠点がある。
例えば、紙基材と上記の透明バリア性フィルムを、その酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜の面を対向させて、アンカ−コ−ト剤層等を介して、例えば、低密度ポリエチレン樹脂等を使用し、これを３３０℃位に加熱し、押出機等から溶融押出しながら、その溶融押出樹脂層を介して積層すると、上記の溶融押出樹脂層による加熱温度等により、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等を発生し易く、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に著しく劣化させるものである。
【０００５】
また、上記のような紙カップを構成する部材として、少なくとも、ポリオレフィン系樹脂層（ヒ−トシ−ル性樹脂層）／紙基材／接着性樹脂層／無機酸化物の蒸着膜を設けた基材フィルム／ポリオレフィン系樹脂層（ヒ−トシ−ル性樹脂層）を順次に積層した積層材を使用する場合においては、上記の内面層を構成するポリオレフィン系樹脂層（ヒ−トシ−ル性樹脂層）として、通常、低密度ポリエチレン樹脂を使用してヒ−トシ−ル性樹脂層を形成しているが、このような場合には、例えば、その内面にホットエア−等を吹きつける加熱処理により筒状のカップ胴部あるいは底部等を形成する際に、更に、その両者を接合する際に、更にはまた、上端フランジ部等を形成する際に、通常、３５０℃〜４００℃位の加熱温度でヒ−トシ−ルを行い、而して、そのような加熱温度等の条件でヒ−トシ−ルを行うと、紙カップを構成する積層材の内面において、炙りピンホ−ルが、極めて容易に発生するという問題点がある。
そして、上記のようにピンホ−ルが発生すると、シ−ル不良、液漏れ等を発生し、これに伴い内容物の変質と共に保存性、貯蔵性等の安定性に欠けるという問題点があり、場合によっては、その商品価値を著しく低下し、廃棄しなければならないという問題点がある。
【０００６】
一般的に、紙カップにおいて発生するピンホ−ルとしては、筒状のカップ胴部と底部とを加熱処理して製函するときに、それらをホットエア−等により炙る際に発生する炙りピンホ−ル等が知られている。
而して、上記の炙りピンホ−ルについてその発生の過程等を含めて以下に更に詳しく説明すると、前述のように、紙カップを製函する際に、まず、紙カップを構成する筒状のカップ胴部あるいは底部等を形成するために、ブランク板あるいは円板の内面あるいは外面に、加熱チャンバ−の吹き出し口からホットエア−を吹きつけて加熱処理を行う。
ところで、上記でブランク板あるいは円板の内面あるいは外面に吹きつけたホットエア−は、その内面にある最内層を構成する樹脂層を溶融するが、更に、ホットエア−による熱は、紙基材まで到達し、該紙基材を加熱し、而して、紙基材が加熱されると、紙基材中に含まれている水分が、加熱され、これが蒸気となって積層材の内外面側に抜けようとし、これにより、紙基材の内外面に積層されている樹脂層等を押し上げて、膨らむという発泡化現象を示す。
更に、ホットエア−による熱が加わると、紙基材に積層されている内面側の樹脂層は、水分の蒸発による蒸気圧に耐えられなくなり、その膨らんだ樹脂層が破れることになり、これにより炙りピンホ−ルが発生するものであると考えられている。
例えば、外面側から、低密度ポリエチレン樹脂層、紙基材、接着性ポリエチレン樹脂層、無機酸化物の蒸着膜を設けた２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム、低密度ポリエチレンフィルム等を順次に積層した構成からなる積層材を使用し、これを製函して製造した紙カップにおいて、上記の炙りピンホ−ルの発生過程を観察すると、上記と同様に、まず、初期において、内面層を構成する接着性ポリエチレン樹脂層において、これが膨れて発泡化現象を発生し、その膨れにつられるように無機酸化物の蒸着膜を設けた２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム、更に、低密度ポリエチレンフィルムが膨らんで発泡化し、次いで、最終的に、上記の膨らんで発泡化した気泡が破裂して炙りピンホ−ルが発生することを確認することができるものである。
そこで本発明は、バリア性素材としての透明バリア性フィルムを構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生することを防止すると共に炙りピンホ−ル等の発生を皆無とし、これにより、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に優れ、ピンホ−ルの発生に伴いシ−ル不良、液漏れ等を回避し、内容物の変質等を防止すると共に保存性、貯蔵性等に優れた紙カップを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記のような紙カップにおける課題を解決すべく種々研究の結果、少なくとも、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層して積層材、あるいは、最外層、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層して積層材を製造し、而して、該積層材を使用し、まず、所望の形状にブランク板を打ち抜き、更に、スカイブ・ヘミング等の端面処理を加工してブランク板を形成し、次に、該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内層、あるいは、最外層および最内層を加熱溶融し、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材を製造し、他方、上記のブランク板を構成する積層材と同じ積層材を使用し、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、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し、次いで、上記で製造した筒状のカップ胴部材に、同じく上記で製造した底部材を挿入し、しかる後、その筒状のカップ胴部材と底部材とを、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内層、あるいは、最外層および最内層を加熱溶融し、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材の先端部と底部材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材と底部材とを接合させて接合部を形成し、しかる後、上記の筒状のカップ胴部材の底部を取り付け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、上端フランジ部を形成して紙カップを製造し、而して、上記で製造した紙カップ内に、その上端の開口部から内容物を充填し、次に、紙カップを構成する上端フランジ部に蓋材等を密接着させてその開口部を密閉して、内容物を充填包装した紙カップ包装体を製造したところ、バリア性層を構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生することを防止すると共に低温シ−ルを可能として炙りピンホ−ル等の発生を皆無とし、これにより、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に優れ、ピンホ−ルの発生に伴いシ−ル不良、液漏れ等を回避し、内容物の変質等を防止すると共に保存性、貯蔵性等に優れた紙カップを製造し得ることを見出して本発明を完成したものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、筒状のカップ胴部材と該筒状のカップ胴部材の底部を密閉する底部材とからなる紙カップにおいて、上記の筒状のカップ胴部材と底部材とを、少なくとも、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層した積層材で構成することを特徴とする紙カップに関するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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１、図２および図３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に例の層構成を示す概略的断面図である。
次に、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図面を用いて説明すると、図４、図５、図６、および、図７は、上記の図１に示す積層材を使用し、本発明にかかる紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【００１０】
まず、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する積層材Ａとしては、図１に示すように、少なくとも、紙基材１、２層のポリオレフィン系樹脂層２、３からなる接着剤層４、基材フィルム５の一方の面に無機酸化物の蒸着膜６とプライマ−剤層７とを設けた構成からなるバリア性層８、および、最内層９の順で積層した構成を基本構造とするものである。
また、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する積層材Ａ１ としては、図２に示すように、少なくとも、最外層１０、紙基材１、２層のポリオレフィン系樹脂層２、３からなる接着剤層４、基材フィルム５の一方の面に無機酸化物の蒸着膜６とプライマ−剤層７とを設けた構成からなるバリア性層８、および、最内層９の順で積層した構成を基本構造とするものである。
而して、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する積層材について、具体例を例示すると、図３に示すように、少なくとも、最外層１０、紙基材１、２層のポリオレフィン系樹脂層２、３からなる接着剤層４、基材フィルム５の一方の面に無機酸化物の蒸着膜６とプライマ−剤層７とを設けた構成からなるバリア性層８、および、低密度ポリエチレンと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とを使用し、それらを共押出成形して低密度ポリエチレン樹脂層１１と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層１２とからなる共押出積層樹脂層１３により構成した最内層９の順で積層した構成からなる積層材Ａ２ を例示することがてきる。
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。
【００１１】
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の構成において、バリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層の面は、紙基材側の面、あるいは、最内層側の面のいずれの面に対向させて積層してもよいものであるが、好ましくは、紙基材側の面に対向させて積層することが望ましいものである。
また、例えば、本発明においては、図示しないが、バリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜としては、無機酸化物の蒸着膜の一層からなる単層膜のみならず同種あるいは異種の無機酸化物の蒸着膜の２層以上からなる多層膜あるいは複合膜等でもよく、更にまた、本発明においては、紙カップの包装目的、充填包装する内容物、その使用目的、用途等によって、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、本発明において、最内層としては、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、而して、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によるヒ−トシ−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。
【００１２】
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１に示す積層材Ａを使用した例の場合で説明すると、図４に示すように、まず、上記の図１に示す積層材Ａ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、ブランク板１４を形成し、次に、該ブランク板１４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１５を形成して、紙カップを構成する筒状のカップ胴部材Ｂを製造する。
他方、図５に示すように、上記のブランク板１４を構成する積層材Ａと同じ積層材Ａ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１６を製造し、次いで、該円板１６の外周部を筒状に起立成形して、起立成形部１７を有する底部材Ｃを製造する。
【００１３】
次いで、図６に示すように、上記で製造した筒状のカップ胴部材Ｂに、同じく上記で製造した底部材Ｃを挿入し、しかる後、その筒状のカップ胴部材Ｂと底部材Ｃ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内層、あるいは、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（図示せず）により筒状のカップ胴部材Ｂの先端部１８を内方に折り曲げて、上記の底部材Ｃを構成する起立成形部１６にかぶせて（矢印Ｐ１ 参照）、上記の筒状のカップ胴部材Ｂの先端部１８と底部材Ｃの起立成形部１６との重合部分を内径側からロ−レット（図示せず）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材Ｂと底部材Ｃとを密接着させて接合部１９を形成して、上記の筒状のカップ胴部材Ｂと底部材Ｃとからなる紙カップ底部Ｄを形成する。
しかる後、図７に示すように、上記の筒状のカップ胴部材Ｂの底部材Ｃを密接着させて接合部１９を形成した側と反対側の先端端部２０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（Ｐ２ 参照）、上端フランジ部２１を形成して、本発明にかかる紙カップＥを製造する。
而して、図示しないが、上記で製造した紙カップを内容物を充填するメ−カ−等に納入し、次いで、該紙カップを内容物充填機に供給し、しかる後、紙カップ内に、その上端の開口部から内容物を充填し、次に、紙カップを構成する上端フランジ部に蓋材等を密接着させてその開口部を密閉して、内容物を充填包装した紙カップ包装体を製造するものである。
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。
上記の例示は、本発明にかかる紙カップについてその一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。
勿論、本明においては、上記の図２に示す積層材を使用し、上記と同様にして、上記と同様な紙カップを製造することができる。
【００１４】
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−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。
【００１５】
次にまた、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層について説明すると、かかる接着剤層としては、紙基材とバリア性層とを密接着させるものである。
而して、本発明において、上記の接着剤層において、２層のポリオレフィン系樹脂層を構成するポリオレフィン系樹脂としては、例えば、前述の最外層を構成する、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、その他等の樹脂の１種ないし２種以上を使用することができる。
【００１６】
次に、本発明において、上記のようなポリオレフィン系樹脂の１種ないし２種以上を使用して本発明にかかる紙カップを構成する２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層を構成する方法について説明すると、本発明においては、まず、バリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層の上に、必要ならば、オゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理等の前処理を施したり、あるいは、アンカ−コ−ト剤層を設け、次いで、押出機等を用いて、上記のポリオレフィン系樹脂の１種ないし２種以上を溶融押出積層して溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を形成し、該溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を上記の接着剤層を構成する２層のポリオレフィン系樹脂層の内の一方のポリオレフィン系樹脂層とするものである。
他方、本発明においては、上記でバリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層の上に形成した溶融押出ポリオレフィン系樹脂層の面に、紙基材を対向させ、その層間に、上記と同様に、必要ならば、オゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理等の前処理を施したり、あるいは、アンカ−コ−ト剤層を設けて、上記のポリオレフィン系樹脂の１種ないし２種以上を押出機等を用いて溶融押出積層して溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を形成し、該溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を上記の接着剤層を構成する他方のポリオレフィン系樹脂層とするものである。
而して、上記の一方のポリオレフィン系樹脂層と他方のポリオレフィン系樹脂層との２層のポリオレフィン系樹脂層をもって接着剤層を構成するものであり、本発明においては、上記の２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層を介して、紙基材とバリア性層とを密接着させるものである。
【００１７】
ところで、紙基材とバリア性層とを密接着させる場合、通常、熱によって溶融し相互に融着し得る樹脂、具体的には、低密度ポリエチレン等を使用し、これを加熱して溶融押出しながら、その溶融押出樹脂層を介して積層するものであるが、この場合には、例えば、低密度ポリエチレンを３３０℃〜３５０℃位に加熱して溶融押出ししなければならないものであり、このため、バリア性層を構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜に、その３３０℃〜３５０℃位の加熱温度が作用し、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生し易く、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に著しく劣化させてしまうものである。
そのため、本発明においては、まず、バリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜とガスバリア性塗布膜の上に形成する一方のポリオレフィン系樹脂層としての溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を形成する際には、該溶融押出ポリオレフィン系樹脂層の膜厚としては、可能な限り薄くすることが望ましく、耐ピンホ−ル適性等を考慮して、膜厚を３０μｍ以下、好ましくは、５μｍ〜２０μｍ位が望ましいものであり、また、低温で溶融押出し、更に、オゾン処理等の前処理を施して溶融押出積層することが好ましいものである。
【００１８】
また、本発明において、紙基材とバリア性層とを密接着させる他方のポリオレフィン系樹脂層としての溶融押出ポリオレフィン系樹脂層を形成する際には、上記と同様に、低温で溶融押出し、更に、オゾン処理等の前処理を施して溶融押出積層することが好ましいものである。
なお、本発明において、上記の２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層の総膜厚としては、２０μｍ〜６０μｍ位、好ましくは、２０μｍ〜５０μｍ位が望ましいものであり、また、上記の２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層の一方のポリオレフィン系樹脂層の膜厚は、他方のポリオレフィン系樹脂層の膜厚より薄いことが望ましいものである。
上記において、膜厚が、２０μｍ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、６０μｍを越えると、底部およびトップ部の成形性が非常に悪くなることから好ましくないものである。
また、本発明において、溶融押出する際には、バリア性層を構成するプライマ−剤層面上にインラインでコロナ処理を施したり、あるいは、押出面にオゾン処理等の前処理を任意に施すことにより、その密接着性を向上させることができるものである。
本発明においては、上記ような溶融押出した溶融押出樹脂層を介して積層して、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等の発生を防止して、その酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性の劣化を防止するものである。
【００１９】
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、まず、バリア性層を構成する基材フィルムとしては、これに無機酸化物の蒸着膜を設けることから、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ないしシ−トを使用することができる。
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、環状ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリルル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリ−ルフタレ−ト系樹脂、シリコ−ン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエ−テルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタ−ル系樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他等の各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。
なお、本発明においては、特に、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、または、ポリアミド系樹脂のフィルムないしシ−トを使用することが好ましいものである。
【００２０】
本発明において、上記の各種の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、例えば、上記の各種の樹脂の１種ないしそれ以上を使用し、押出法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレ−ション法、その他等の製膜化法を用いて、上記の各種の樹脂を単独で製膜化する方法、あるいは、２種以上の各種の樹脂を使用して多層共押出製膜化する方法、更には、２種以上の樹脂を使用し、製膜化する前に混合して製膜化する方法等により、各種の樹脂のフィルムないしシ−トを製造し、更に、要すれば、例えば、テンタ−方式、あるいは、チュ−ブラ−方式等を利用して１軸ないし２軸方向に延伸してなる各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。
本発明において、各種の樹脂のフィルムないしシ−トの膜厚としては、６〜１００μｍ位、より好ましくは、９〜５０μｍ位が望ましい。
【００２１】
なお、上記の各種の樹脂の１種ないしそれ以上を使用し、その製膜化に際して、例えば、フィルムの加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度、その他等を改良、改質する目的で、種々のプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができ、その添加量としては、極く微量から数十％まで、その目的に応じて、任意に添加することができる。
上記において、一般的な添加剤としては、例えば、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、帯電防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、染料、顔料等の着色剤、その他等を使用することができ、更には、改質用樹脂等も使用することがてきる。
【００２２】
また、本発明において、上記の各種の樹脂のフィルムないしシ−トの表面には、後述する無機酸化物の蒸着膜との密接着性等を向上させるために、必要に応じて、予め、所望の表面処理層を設けることができるものである。
本発明において、上記の表面処理層としては、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロ−放電処理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理、その他等の前処理を任意に施し、例えば、コロナ処理層、オゾン処理層、プラズマ処理層、酸化処理層、その他等を形成して設けることができる。
上記の表面前処理は、各種の樹脂のフィルムないしシ−トと後述する無機酸化物の蒸着膜との密接着性等を改善するための方法として実施するものであるが、上記の密接着性を改善する方法として、その他、例えば、各種の樹脂のフィルムないしシ−トの表面に、予め、プライマ−コ−ト剤層、アンダ−コ−ト剤層、アンカ−コ−ト剤層、接着剤層、あるいは、蒸着アンカ−コ−ト剤層等を任意に形成して、表面処理層とすることもできる。
上記の前処理のコ−ト剤層としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノ−ル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂あるいはその共重合体ないし変性樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他等をビヒクルの主成分とする樹脂組成物を使用することができる。
【００２３】
次に、本発明において、本発明にかかるバリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜について説明すると、かかる無機酸化物の蒸着膜としては、例えば、化学気相成長法、または、物理気相成長法、あるいは、その両者を併用して、無機酸化物の蒸着膜の１層からなる単層膜あるいは２層以上からなる多層膜または複合膜を形成して製造することができるものである。
【００２４】
本発明において、上記の化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜について更に説明すると、かかる化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜としては、例えば、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＣＶＤ法）等を用いて無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
本発明においては、具体的には、基材フィルムの一方の面に、有機珪素化合物等の蒸着用モノマ−ガスを原料とし、キャリヤ−ガスとして、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用し、更に、酸素供給ガスとして、酸素ガス等を使用し、低温プラズマ発生装置等を利用する低温プラズマ化学気相成長法を用いて酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
上記において、低温プラズマ発生装置としては、例えば、高周波プラズマ、パルス波プラズマ、マイクロ波プラズマ等の発生装置を使用することがてき、而して、本発明においては、高活性の安定したプラズマを得るためには、高周波プラズマ方式による発生装置を使用することが望ましい。
【００２５】
具体的に、上記の低温プラズマ化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜の形成法についてその一例を例示して説明すると、図８は、上記のプラズマ化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜の形成法についてその概要を示す低温プラズマ化学気相成長装置の概略的構成図である。
上記の図８に示すように、本発明においては、プラズマ化学気相成長装置２２の真空チャンバ−２３内に配置された巻き出しロ−ル２４から基材フィルム５を繰り出し、更に、該基材フィルム５を、補助ロ−ル２５を介して所定の速度で冷却・電極ドラム２６周面上に搬送する。
而して、本発明においては、ガス供給装置２７、２８および、原料揮発供給装置２９等から酸素ガス、不活性ガス、有機珪素化合物等の蒸着用モノマ−ガス、その他等を供給し、それらからなる蒸着用混合ガス組成物を調整しなから原料供給ノズル３０を通して真空チャンバ−２３内に該蒸着用混合ガス組成物を導入し、そして、上記の冷却・電極ドラム２６周面上に搬送された基材フィルム５の上に、グロ−放電プラズマ３１によってプラズマを発生させ、これを照射して、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を製膜化する。
本発明においては、その際に、冷却・電極ドラム２６は、真空チャンバ−２３の外に配置されている電源３２から所定の電力が印加されており、また、冷却・電極ドラム２６の近傍には、マグネット３３を配置してプラズマの発生が促進されている。
次いで、上記で酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成した基材フィルム５は、補助ロ−ル３４を介して巻き取りロ−ル３５に巻き取って、本発明にかかるプラズマ化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜を形成することができるものである。
なお、図中、３６は、真空ポンプを表す。
上記の例示は、その一例を例示するものであり、これによって本発明は限定されるものではないことは言うまでもないことである。
図示しないが、本発明においては、無機酸化物の蒸着膜としては、無機酸化物の蒸着膜の１層だけではなく、２層あるいはそれ以上を積層した多層膜の状態でもよく、また、使用する材料も１種または２種以上の混合物で使用し、また、異種の材質で混合した無機酸化物の蒸着膜を構成することもできる。
【００２６】
上記において、真空チャンバ−内を真空ポンプにより減圧し、真空度１×１０−１〜１×１０−８Ｔｏｒｒ位、好ましくは、真空度１×１０−３〜１×１０−７Ｔｏｒｒ位に調製することが望ましいものである。
また、原料揮発供給装置においては、原料である有機珪素化合物を揮発させ、ガス供給装置から供給される酸素ガス、不活性ガス等と混合させ、この混合ガスを原料供給ノズルを介して真空チャンバ−内に導入されるものである。
この場合、混合ガス中の有機珪素化合物の含有量は、１〜４０％位、酸素ガスの含有量は、１０〜７０％位、不活性ガスの含有量は、１０〜６０％位の範囲とすることができ、例えば、有機珪素化合物と酸素ガスと不活性ガスとの混合比を１：６：５〜１：１７：１４程度とすることができる。
一方、冷却・電極ドラムには、電源から所定の電圧が印加されているため、真空チャンバ−内の原料供給ノズルの開口部と冷却・電極ドラムとの近傍でグロ−放電プラズマが生成され、このグロ−放電プラズマは、混合ガスなかの１つ以上のガス成分から導出されるものであり、この状態において、基材フィルムを一定速度で搬送させ、グロ−放電プラブマによって、冷却・電極ドラム周面上の基材フィルムの上に、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成することができるものである。
なお、このときの真空チャンバ−内の真空度は、１×１０−１〜１×１０−４Ｔｏｒｒ位、好ましくは、真空度１×１０−１〜１×１０−２Ｔｏｒｒ位に調製することが望ましく、また、基材フィルム４の搬送速度は、１０〜３００ｍ／分位、好ましくは、５０〜１５０ｍ／分位に調製することが望ましいものである。
【００２７】
また、上記のプラズマ化学気相成長装置において、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜の形成は、基材フィルムの上に、プラズマ化した原料ガスを酸素ガスで酸化しながらＳｉＯＸ の形で薄膜状に形成されるので、当該形成される酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜は、緻密で、隙間の少ない、可撓性に富む連続層となるものであり、従って、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜のバリア性は、従来の真空蒸着法等によって形成される酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜と比較してはるかに高いものとなり、薄い膜厚で十分なバリア性を得ることができるものである。
また、本発明においては、ＳｉＯＸ プラズマにより基材フィルムの表面が、清浄化され、基材フィルムの表面に、極性基やフリ−ラジカル等が発生するので、形成される酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜と基材フィルムとの密接着性が高いものとなるという利点を有するものである。
更に、上記のように酸化珪素等の無機酸化物の連続膜の形成時の真空度は、１×１０−１〜１×１０−４Ｔｏｒｒ位、好ましくは、１×１０−１〜１×１０−２Ｔｏｒｒ位に調製することから、従来の真空蒸着法により酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成する時の真空度、１×１０−４〜１×１０−５Ｔｏｒｒ位に比較して低真空度であることから、基材フィルムを原反交換時の真空状態設定時間を短くすることができ、真空度を安定しやすく、製膜プロセスが安定するものである。
【００２８】
本発明において、有機珪素化合物等の蒸着モノマ−ガスを使用して形成される酸化珪素の蒸着膜は、有機珪素化合物等の蒸着モノマ−ガスと酸素ガス等とが化学反応し、その反応生成物が、基材フィルムの一方の面に密接着し、緻密な、柔軟性等に富む薄膜を形成するものであり、通常、一般式ＳｉＯＸ （ただし、Ｘは、０〜２の数を表す）で表される酸化珪素を主体とする連続状の薄膜である。
而して、上記の酸化珪素の蒸着膜としては、透明性、バリア性等の点から、一般式ＳｉＯＸ （ただし、Ｘは、１．３〜１．９の数を表す。）で表される酸化珪素の蒸着膜を主体とする薄膜であることが好ましいものである。
上記において、Ｘの値は、蒸着モノマ−ガスと酸素ガスのモル比、プラズマのエネルギ−等により変化するが、一般的に、Ｘの値が小さくなればガス透過度は小さくなるが、膜自身が黄色性を帯び、透明性が悪くなる。
【００２９】
また、上記の酸化珪素の蒸着膜は、酸化珪素を主体とし、これに、更に、炭素、水素、珪素または酸素の１種類、または、その２種類以上の元素からなる化合物を少なくとも１種類を化学結合等により含有する蒸着膜からなることを特徴とするものである。
例えば、Ｃ−Ｈ結合を有する化合物、Ｓｉ−Ｈ結合を有する化合物、または、炭素単位がグラファイト状、ダイヤモンド状、フラ−レン状等になっている場合、更に、原料の有機珪素化合物やそれらの誘導体を化学結合等によって含有する場合があるものである。
具体例を挙げると、ＣＨ３ 部位を持つハイドロカ−ボン、ＳｉＨ３ シリル、ＳｉＨ２ シリレン等のハイドロシリカ、ＳｉＨ２ ＯＨシラノ−ル等の水酸基誘導体等を挙げることができる。
上記以外でも、蒸着過程の条件等を変化させることにより、酸化珪素の蒸着膜中に含有される化合物の種類、量等を変化させることができる。
而して、上記の化合物が、酸化珪素の蒸着膜中に含有する含有量としては、０．１〜５０％位、好ましくは、５〜２０％位が望ましいものである。
上記において、含有率が、０．１％未満であると、酸化珪素の蒸着膜の耐衝撃性、延展性、柔軟性等が不十分となり、曲げなとにより、擦り傷、クラック等が発生し易く、高いバリア性を安定して維持することが困難になり、また、５０％を越えると、バリア性が低下して好ましくないものである。
更に、本発明においては、酸化珪素の蒸着膜において、上記の化合物の含有量が、酸化珪素の蒸着膜の表面から深さ方向に向かって減少させることが好ましく、これにより、酸化珪素の蒸着膜の表面においては、上記の化合物等により耐衝撃性等を高められ、他方、基材フィルムとの界面においては、上記の化合物の含有量が少ないために、基材フィルムと酸化珪素の蒸着膜との密接着性が強固なものとなるという利点を有するものである。
【００３０】
而して、本発明において、上記の酸化珪素の蒸着膜について、例えば、Ｘ線光電子分光装置（Ｘｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、ＸＰＳ）、二次イオン質量分析装置（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、ＳＩＭＳ）等の表面分析装置を用い、深さ方向にイオンエッチングする等して分析する方法を利用して、酸化珪素の蒸着膜の元素分析を行うことより、上記のような物性を確認することができる。
また、本発明において、上記の酸化珪素の蒸着膜の膜厚としては、膜厚５０Å〜４０００Å位であることが望ましく、具体的には、その膜厚としては、１００〜１０００Å位が望ましく、而して、上記において、１０００Å、更には、４０００Åより厚くなると、その膜にクラック等が発生し易くなるので好ましくなく、また、１００Å、更には、５０Å未満であると、バリア性の効果を奏することが困難になることから好ましくないものである。
上記のおいて、その膜厚は、例えば、株式会社理学製の蛍光Ｘ線分析装置（機種名、ＲＩＸ２０００型）を用いて、ファンダメンタルパラメ−タ−法で測定することができる。
また、上記において、上記の酸化珪素の蒸着膜の膜厚を変更する手段としては、蒸着膜の体積速度を大きくすること、すなわち、モノマ−ガスと酸素ガス量を多くする方法や蒸着する速度を遅くする方法等によって行うことができる。
【００３１】
次に、上記において、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成する有機珪素化合物等の蒸着用モノマ−ガスとしては、例えば、１．１．３．３−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、その他等を使用することができる。
本発明において、上記のような有機珪素化合物の中でも、１．１．３．３−テトラメチルジシロキサン、または、ヘキサメチルジシロキサンを原料として使用することが、その取り扱い性、形成された連続膜の特性等から、特に、好ましい原料である。
また、上記において、不活性ガスとしては、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス等を使用することができる。
【００３２】
次に、本発明において、上記の物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜について更に詳しく説明すると、かかる物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法、イオンクラスタ−ビ−ム法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＰＶＤ法）を用いて無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
本発明において、具体的には、金属の酸化物を原料とし、これを加熱して蒸気化し、これを基材フィルムの一方の上に蒸着する真空蒸着法、または、原料として金属または金属の酸化物を使用し、酸素を導入して酸化させて基材フィルムの一方の上に蒸着する酸化反応蒸着法、更に酸化反応をプラズマで助成するプラズマ助成式の酸化反応蒸着法等を用いて蒸着膜を形成することができる。
上記において、蒸着材料の加熱方式としては、例えば、抵抗加熱方式、高周波誘導加熱方式、エレクトロンビ−ム加熱方式（ＥＢ）等にて行うことができる。
【００３３】
本発明において、物理気相成長法による無機酸化物の薄膜膜を形成する方法について、その具体例を挙げると、図９は、巻き取り式真空蒸着装置の一例を示す概略的構成図である。
図９に示すように、巻き取り式真空蒸着装置４１の真空チャンバ−４２の中で、巻き出しロ−ル４３から繰り出す基材フィルム５は、ガイドロ−ル４４、４５を介して、冷却したコ−ティングドラム４６に案内される。
而して、上記の冷却したコ−ティングドラム４６上に案内された基材フィルム５の上に、るつぼ４７で熱せられた蒸着源４８、例えば、金属アルミニウム、あるいは、酸化アルミニウム等を蒸発させ、更に、必要ならば、酸素ガス吹出口４９より酸素ガス等を噴出し、これを供給しながら、マスク５０、５０を介して、例えば、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を成膜化し、次いで、上記において、例えば、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を形成した基材フィルム５を、ガイドロ−ル５１、５２を介して送り出し、巻き取りロ−ル５３に巻き取ることによって、本発明にかかる物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
なお、本発明においては、上記のような巻き取り式真空蒸着装置を用いて、まず、第１層の無機酸化物の蒸着膜を形成し、次いで、同様にして、該無機酸化物の蒸着膜の上に、更に、無機酸化物の蒸着膜を形成するか、あるいは、上記のような巻き取り式真空蒸着装置を用いて、これを２連に連接し、連続的に、無機酸化物の蒸着膜を形成することにより、２層以上の多層膜からなる無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
【００３４】
上記において、無機酸化物の蒸着膜としては、基本的に金属の酸化物を蒸着した薄膜であれば使用可能であり、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）、スズ（Ｓｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）等の金属の酸化物の蒸着膜を使用することができる。
而して、好ましいものとしては、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属の酸化物の蒸着膜を挙げることができる。
而して、上記の金属の酸化物の蒸着膜は、ケイ素酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物等のように金属酸化物として呼ぶことができ、その表記は、例えば、ＳｉＯＸ 、ＡｌＯＸ 、ＭｇＯＸ 等のようにＭＯＸ （ただし、式中、Ｍは、金属元素を表し、Ｘの値は、金属元素によってそれぞれ範囲がことなる。）で表される。
また、上記のＸの値の範囲としては、ケイ素（Ｓｉ）は、０〜２、アルミニウム（Ａｌ）は、０〜１．５、マグネシウム（Ｍｇ）は、０〜１、カルシウム（Ｃａ）は、０〜１、カリウム（Ｋ）は、０〜０．５、スズ（Ｓｎ）は、０〜２、ナトリウム（Ｎａ）は、０〜０．５、ホウ素（Ｂ）は、０〜１、５、チタン（Ｔｉ）は、０〜２、鉛（Ｐｂ）は、０〜１、ジルコニウム（Ｚｒ）は０〜２、イットリウム（Ｙ）は、０〜１．５の範囲の値をとることができる。
上記において、Ｘ＝０の場合、完全な金属であり、透明ではなく全く使用することができない、また、Ｘの範囲の上限は、完全に酸化した値である。
本発明において、一般的に、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）以外は、使用される例に乏しく、ケイ素（Ｓｉ）は、１．０〜２．０、アルミニウム（Ａｌ）は、０．５〜１．５の範囲の値のものを使用することができる。
本発明において、上記のような無機酸化物の蒸着膜の膜厚としては、使用する金属、または金属の酸化物の種類等によって異なるが、例えば、５０〜２０００Å位、好ましくは、１００〜１０００Å位の範囲内で任意に選択して形成することが望ましい。
また、本発明においては、無機酸化物の蒸着膜としては、使用する金属、または金属の酸化物としては、１種または２種以上の混合物で使用し、異種の材質で混合した無機酸化物の蒸着膜を構成することもできる。
【００３５】
ところで、本発明において、本発明にかかる紙カップ等を構成する無機酸化物の蒸着膜として、例えば、物理気相成長法と化学気相成長法の両者を併用して異種の無機酸化物の蒸着膜の２層以上からなる複合膜を形成して使用することもできるものである。
而して、上記の異種の無機酸化物の蒸着膜の２層以上からなる複合膜としては、まず、基材フィルムの上に、化学気相成長法により、緻密で、柔軟性に富み、比較的にクラックの発生を防止し得る無機酸化物の蒸着膜を設け、次いで、該無機酸化物の蒸着膜の上に、物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜を設けて、２層以上からなる複合膜からなる無機酸化物の蒸着膜を構成することが望ましいものである。
勿論、本発明においては、上記とは逆くに、基材フィルムの上に、先に、物理気相成長法により、無機酸化物の蒸着膜を設け、次に、化学気相成長法により、緻密で、柔軟性に富み、比較的にクラックの発生を防止し得る無機酸化物の蒸着膜を設けて、２層以上からなる複合膜からなる無機酸化物の蒸着膜を構成することもできるものである。
【００３６】
次に、本発明において、本発明にかかるバリア性層を構成するプライマ−剤層について説明すると、かかるプライマ−剤層としては、前述のように、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜を設けた後、該無機酸化物の蒸着膜の面に設けて、最内層あるいは紙基材、その他等を積層する際に、その密接着性を高め、その積層強度等を向上させるために設けるものである。
而して、上記のプライマ−剤層としては、まず、ポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂をビヒクルの主成分とし、該ポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂１〜３０重量％に対し、シランカップリング剤０．０５〜１０重量％位、好ましくは、０．１重量％〜５重量％位、充填剤０．１〜２０重量％位、好ましくは、１〜１０重量％位の割合で添加し、更に、必要ならば、安定剤、硬化剤、架橋剤、滑剤、紫外線吸収剤、その他等の添加剤を任意に添加し、溶媒、希釈剤等を加えて充分に混合して樹脂組成物を調製する。
而して、上記で調製した樹脂組成物を使用し、これを、例えば、ロ−ルコ−ト、グラビアコ−ト、ナイフコ−ト、デップコ−ト、スプレイコ−ト、その他のコ−ティング法等により、前述の基材フィルムの一方の面に設けた無機酸化物の蒸着膜の上にコ−ティングし、しかる後、コ−ティング膜を乾燥させて溶媒、希釈剤等を除去し、更に、要すれば、エ−ジング処理等を行って、本発明にかかるプライマ−剤層を形成することができる。
なお、本発明において、プライマ−剤層の膜厚としては、例えば、０．１ｇ／ｍ２ 〜５．０ｇ／ｍ２ （乾燥状態）位が望ましい。
而して、本発明においては、上記のようなプライマ−剤層により、その密接着性等を向上させると共にプライマ−剤層の伸長度を向上させ、例えば、ラミネ−ト加工、あるいは、製袋加工等の後加工適性を向上させ、後加工時における無機酸化物の蒸着膜のクラック等の発生を防止するものである。
【００３７】
上記において、上記の樹脂組成物を構成するポリウレタン系樹脂としては、例えば、多官能イソシアネ−トとヒドロキシル基含有化合物との反応により得られるポリウレタン系樹脂を使用することができる。
具体的には、例えば、トリレンジイソシアナ−ト、ジフェニルメタンジイソシアナ−ト、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアナ−ト等の芳香族ポリイソシアナ−ト、あるいは、ヘキサメチレンジイソシアナ−ト、キシリレンジイソシアナ−ト等の脂肪族ポリイソシアナ−ト等の多官能イソシアネ−トと、ポリエ−テルポリオ−ル、ポリエステルポリオ−ル、ポリアクリレ−トポリオ−ル、その他等のヒドロキシル基含有化合物との反応により得られる一液ないし二液硬化型のポリウレタン系樹脂を使用することができる。
而して、本発明において、上記のようなポリウレタン系樹脂を使用することにより、その密接着性等を向上させると共にプライマ−剤層の伸長度を向上させ、例えば、ラミネ−ト加工、あるいは、製袋加工等の後加工適性を向上させ、後加工時における無機酸化物の蒸着膜のクラック等の発生を防止するものである。
【００３８】
また、上記において、上記の樹脂組成物を構成するポリエステル系樹脂としては、例えば、テレフタル酸等のベンゼン核を基本骨格とする芳香族飽和ジカルボン酸の一種またはそれ以上と、飽和二価アルコ−ルの一種またはそれ以上との重縮合により生成する熱可塑性のポリエステル系樹脂を使用することができる。 上記において、ベンゼン核を基本骨格とする芳香族飽和ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ジフェニルエ−テル−４、４−ジカルボン酸、その他等を使用することができる。
また、上記において、飽和二価アルコ−ルとしては、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、トリメチレングリコ−ル、テトラメチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル、ヘキサメチレングリコ−ル、ドデカメチレングリコ−ル、ネオペンチルグリコ−ル等の脂肪族グリコ−ル、シクロヘキサンジメタノ−ル等の脂環族グリコ−ル、２．２−ビス（４′−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、ナフタレンジオ−ル、その他の芳香族ジオ−等を使用することができる。
【００３９】
本発明において、上記のポリエステル系樹脂としては、具体的には、例えば、テレフタル酸とエチレングリコ−ルとの重縮合により生成する熱可塑性ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂、テレフタル酸とテトラメチレングリコ−ルとの重縮合により生成する熱可塑性ポリブチレンテレフタレ−ト樹脂、テレフタル酸と１、４−シクロヘキサンジメタノ−ルとの重縮合により生成する熱可塑性ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレ−ト樹脂、テレフタル酸とイソフタル酸とエチレングリコ−ルとの共重縮合により生成する熱可塑性ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂、テレフタル酸とエチレングリコ−ルと１、４−シクロヘキサンジメタノ−ルとの共重縮合により生成する熱可塑性ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂、テレフタル酸とイソフタル酸とエチレングリコ−ルとプロピレングリコ−ルとの共重縮合により生成する熱可塑性ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂、ポリエステルポリオ−ル樹脂、その他等を使用することができる。
なお、本発明においては、上記のようなベンゼン核を基本骨格とする飽和芳香族ジカルボン酸に、更に、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン酸等の脂肪族飽和ジカルボン酸の一種ないしそれ以上を添加して共重縮合することもでき、その使用量としては、ベンゼン核を基本骨格とする芳香族飽和ジカルボン酸に対し、１〜１０重量％位を添加して使用することが好ましい。
而して、本発明において、上記のようなポリエステル系樹脂を使用することにより、その密接着性等を向上させると共にプライマ−剤層の伸長度を向上させ、例えば、ラミネ−ト加工、あるいは、製袋加工等の後加工適性を向上させ、後加工時における無機酸化物の蒸着膜のクラック等の発生を防止するものである。
【００４０】
次にまた、上記において、上記の樹脂組成物を構成するシランカップリング剤としては、二元反応性を有する有機官能性シランモノマ−類を使用することができ、例えば、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルシリコ−ンの水溶液等の１種ないしそれ以上を使用することができる。
【００４１】
上記のようなシランカップリング剤は、その分子の一端にある官能基、通常、クロロ、アルコキシ、または、アセトキシ基等が加水分解し、シラノ−ル基（ＳｉＯＨ）を形成し、これが、無機酸化物の蒸着膜を構成する金属、あるいは、無機酸化物の蒸着膜表面上の活性な基、例えば、水酸基等の官能基と何らかの作用により、例えば、脱水縮合反応等の反応を起こして、無機酸化物の蒸着膜表面上にシランカップリング剤が共有結合等で修飾され、更に、シラノ−ル基自体の無機酸化物の蒸着膜表面に吸着や水素結合等により強固な結合を形成する。
他方、シランカップリング剤の他端にあるビニル、メタクリロキシ、アミノ、エポキシ、あるいは、メルカプト等の有機官能基が、そのシランカップリング剤の薄膜の上に形成される、例えば、接着剤層、その他の層等を構成する物質と反応して強固な結合を形成し、強固に密接着して、そのラミネ−ト強度を高め、このようにして、本発明においては、ラミネ−ト強度の高い強固な積層構造を形成可能とするものである。
本発明においては、シランカップリング剤が有する無機性と有機性とを利用し、無機酸化物の蒸着膜と、接着剤層、アンカ−コ−ト剤層、その他等の層を介して、他の基材等との密接着性を向上させ、これにより、そのラミネ−ト強度等を高めるものである。
【００４２】
次に、本発明において、上記の樹脂組成物を構成する充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナホワイト、シリカ、タルク、ガラスフリット、樹脂粉末、その他等のものを使用することができる。
而して、上記の充填剤は、上記の樹脂組成物液の粘度等を調製し、そのコ−ティング適性を向上させると共にバインダ−樹脂としてのポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂とシランカップリング剤を介して結合し、コ−ティング膜の凝集力を向上させるものである。
【００４３】
なお、本発明においては、上記のプライマ−剤層としては、前述の樹脂組成物によるコ−ティング膜からなるプライマ−剤層の他に、更に、例えば、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノ−ル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンアルイハポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂あるいはその共重合体ないし変性樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他等をビヒクルの主成分とする樹脂組成物を使用してプライマ−剤層を形成することができる。
なお、本発明においては、例えば、ロ−ルコ−ト、グラビアロ−ルコ−ト、キスコ−ト、その他等のコ−ティング法を用いてコ−ティングしてプライマ−コ−ト剤層を形成することができ、而して、そのコ−ティング量としては、０．１〜５ｇ／ｍ２ （乾燥状態）位が望ましい。 而して、本発明において、プライマ−剤層としては、上記のポリウレン系樹脂またはポリエステル系樹脂をビヒクルの主成分とする樹脂組成物によるプライマ−剤層を使用することが最も有効なものである。
【００４４】
次にまた、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する最内層について説明すると、かかる最内層としては、具体的には、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。
而して、本発明において、最内層としては、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。
而して、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、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、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、上記のような樹脂の１種ないし２種以上を使用し、、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、この場合には、無機酸化物の蒸着膜のクラック等の発生を防止することから、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、而して、その他方の樹脂層の膜厚を１０〜３０μｍ位、好ましくは、２０μｍ前後にすることが望ましいものである。
更に、本発明においては、無機酸化物の蒸着膜のクラック等の発生を防止するため、上記の最内層を構成する樹脂を用いて、可能な限り膜厚を薄くして溶融押出樹脂層を設けた後、その上に、上記の最内層を構成する樹脂の１種ないし２種以上を使用し、これを共押出機等を用いて共押出樹脂層を設けて、最内層を構成することができる。
なお、本発明において、最内層の厚さとしては、５〜２００μｍ位、好ましくは、１０〜１００μｍ位が望ましいものである。
【００４５】
ところで、本発明において、最内層を構成する樹脂としては、通常、熱によって溶融し相互に融着し得る樹脂、具体的には、低密度ポリエチレン、あるいは、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂を使用して構成するものであるが、その場合には、低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂層によるシ−ル温度が、４００℃〜４５０℃位であり、極めて高いシ−ル温度であることからピンホ−ルを発生し、シ−ル不良、液漏れ等を起こす原因となり易いものである。
そのため、本発明においては、低温シ−ル性を有するメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体に着目し、それによる最内層を形成し、３００℃〜３５０℃位の低温シ−ルを可能とし、ピンホ−ルの発生を防止し、シ−ル不良、液漏れ等を回避することが好ましいものである。
更に、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体は、粘着性を有することから破断の伝搬が少なく耐衝撃性を向上させるという利点があるものであり、また、最内層は常時内容物に接触していることから、耐環境ストレスクラッキング性の劣化を防止するためにも有効なものである。
また、本発明においては、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体に他の樹脂をブレンドすることもでき、例えば、エチレン−ブテン共重合体等をブレンドすることにより、若干、耐熱性に劣り高温環境下ではシ−ル安定性が劣化する傾向があるものの、引き裂き性が向上し、易開封性に寄与するという利点がある。
本発明において、特に、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体層からなる最内層を使用する場合には、紙カップを製函するときに、低温ヒ−トシ−ル性が可能であるという利点を有するものである。
【００４６】
上記の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としては、例えば、二塩化ジルコノセンとメチルアルモキサンの組み合わせによる触媒等のメタロセン錯体とアルモキサンとの組み合わせによる触媒、すなわち、メタロセン触媒を使用して、エチレンとα・オレフィンとを共重合してなるエチレン−α・オレフィン共重合体を使用することができる。
上記のメタロセン触媒は、現行の触媒が、活性点が不均一でマルチサイト触媒と呼ばれているのに対し、活性点が均一であることからシングルサイト触媒とも呼ばれているものである（以下、メタロセン触媒は、シングルサイト触媒と同等の意味である。）。
具体的には、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としては、三菱化学株式会社製の商品名「カ−ネル」、三井石油化学工業株式会社製の商品名「エボリュ−」、米国、エクソン・ケミカル（ＥＸＸＯＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「エクザクト（ＥＸＡＣＴ）」、米国、ダウ・ケミカル（ＤＯＷ ＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「アフィニティ−（ＡＦＦＩＮＩＴＹ）、商品名「エンゲ−ジ（ＥＮＧＡＧＥ）」等のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α−オレフィン共重合体を使用することができる。
而して、本発明において、上記のようなメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体層からなる最内層としては、バリア性層の面に、例えば、アンカ−コ−ト剤層等を介して積層する溶融押出積層法、あるいは、ラミネ−ト用接着剤層等を介して積層するドライラミネ−ト法等の通常の積層法を用いて形成することができる。
本発明において、最内層の膜厚としては、１０μｍないし３００μｍ位、好ましくは、２０μｍないし１００μｍ位が望ましい。
【００４７】
上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体について更に詳述すると、具体的には、例えば、メタロセン系遷移金属化合物と有機アルミニウム化合物との組み合わせによる触媒、すなわち、メタロセン触媒（いわゆるカミンスキ−触媒を含む）を使用し、エチレンとα・オレフィンとを共重合させてなるエチレン−α・オレフィン共重合体を使用することができる。
なお、上記のメタロセン触媒は、無機物に担持されて使用されることもある。
上記において、メタロセン系遷移金属化合物としては、例えば、ＩＶＢ族から選ばれる遷移金属、具体的には、チタニウム（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）に、シクロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基、インデニル基、置換インデニル基、テトラヒドロインデニル基、置換テトラヒドロインデニル基、フルオニル基またと置換フルオニル基が１ないし２個結合しているか、あるいは、これらのうちの二つの基が共有結合で架橋したものが結合しており、他に水素原子、酸素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ−ル基、アセチルアセトナ−ト基、カルボニル基、窒素分子、酸素分子、ルイス塩基、ケイ素原子を含む置換基、不飽和炭化水素等の配位子を有するものを使用することができる。
また、上記において、有機アルミニウム化合物としては、アルキルアルミニウム、または鎖状あるいは環状アルミノキサン等を使用することができる。
ここで、アルキルアルミニウムとしては、例えば、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ジメチルアルミニウムフルオリド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムセスキクロリド等を使用することができる。
また、鎖状あるいは環状アルミノキサンとしては、例えば、アルキルアルミニウムと水を接触させて生成することができる。
例えば、重合時に、アルキルアルミニウムを加えておき、後に水を添加するか、あるいは、錯塩の結晶水または有機・無機化合物の吸着水とアルキルアルミニウムとを反応させることで生成することができる。
次にまた、上記において、メタロセン触媒を担持させる無機物としては、例えば、シリカゲル、ゼオライト、珪素土等を使用することができる。
【００４８】
次に、上記において、重合方法としては、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、気相重合等の各種の重合方法で行なうことができる。
また、上記の重合は、バッチ式あるいは連続式等のいずれの方法でもよい。
上記において、重合条件としては、重合温度、−１００〜２５０℃、重合時間、５分〜１０時間、反応圧力、常圧〜３００Ｋｇ／ｃｍ２ 位である。
更に、本発明において、エチレンと共重合されるコモノマ−であるα・オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、デセン等を使用することができる。
上記のα・オレフフィンは、単独で使用してもよく、また、２以上を組み合わせて使用することもできる。
また、上記のα・オレフフィンの混合比率は、例えば、１〜５０重量％、望ましくは、１０〜３０重量％とすることが好ましい。
而して、本発明において、上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体の物性は、例えば、分子量、５×１０３ 〜５×１０６ 、密度、０．８９０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３ 、メルトフロ−レ−ト〔ＭＦＲ〕、０．１〜５０ｇ／１０分位である。
なお、本発明においては、上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体には、例えば、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（脂肪酸アミド等）、難燃化剤、無機ないし有機充填剤、染料、顔料等を任意に添加して使用することができる。
【００４９】
更に、本発明においては、メタロセン触媒により重合されたエチレン−α・オレフィン共重合体層からなる最内層としては、上記のようなメタロセン触媒により重合されたエチレン−α・オレフィン系共重合体と、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂との共押出積層樹脂層からなり、更に、該共押出積層樹脂層を構成するメタロセン触媒により重合したエチレン−α・オレフィン系樹脂層を最内層とする共押出積層樹脂層を使用することがてきる。
上記において、共押出積層樹脂層を形成する方法としては、Ｔダイ共押出方式等を用いて行うことができ、また、その層構成は、２層あるいはそれ以上の層からなる共押出積層樹脂層からなり、更にまた、その各樹脂層の厚さとしては、２〜３０μｍ位の範囲内で任意に調整することが望ましく、特に、内容物と接する側の樹脂層と反対側の樹脂層の膜厚は、３０μｍ以下、好ましくは、１０〜２０μｍ位とすることが好ましいものである。
【００５０】
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最外層としては、前述の最内層と同様な素材を同様に使用して形成することができ、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。
而して、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、好ましくは、１０〜１００μｍ位が望ましいものである。
【００５１】
なお、本発明において、本発明にかかる紙カップを構成する積層材を形成する材料として、例えば、水蒸気、水等のバリア−性を有する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、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等の樹脂のフィルムないしシ−ト、あるいは、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、ＭＸＤ６ナイロン系樹脂、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ないし３００μｍ位、更には、１０μｍないし１００μｍ位が望ましい。
【００５２】
なお、本発明においては、通常、包装用容器は、物理的にも化学的にも過酷な条件におかれることから、包装用容器を構成する包装材料には、厳しい包装適性が要求され、変形防止強度、落下衝撃強度、耐ピンホ−ル性、耐熱性、密封性、品質保全性、作業性、衛生性、その他等の種々の条件が要求され、このために、本発明においては、上記のような諸条件を充足する材料を任意に選択して使用することができ、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、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマ−、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ系樹脂）、アクリロニトリル−ブタジェン−スチレン共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセタ−ル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロ−ス、その他等の公知の樹脂のフィルムないしシ−トから任意に選択して使用することができる。
本発明において、上記のフィルムないしシ−トは、未延伸、一軸ないし二軸方向に延伸されたもの等のいずれのものでも使用することができる。
また、その厚さは、任意であるが、数μｍから３００μｍ位の範囲から選択して使用することができる。
更に、本発明においては、フィルムないしシ−トとしては、押し出し成膜、インフレ−ション成膜、コ−ティング膜等のいずれの性状の膜でもよい。
その他、例えば、セロハン等のフィルム、合成紙等も使用することができる。
【００５３】
次に、本発明においては、本発明にかかる紙カップを構成する積層材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、例えば、上記の紙基材若しくは最外層の上に、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。
【００５４】
なお、本発明において、上記のような材料を使用して積層材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。
而して、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、ポリブタジェン系、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−ト用接着剤等の公知のアンカ−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。
【００５５】
本発明において、本発明にかかる積層材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０．１〜１０ｇ／ｍ２ （乾燥状態）位、より好ましくは１〜５ｇ／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。
【００５６】
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５〜１００μｍ位、さらに好ましくは、１０〜５０μｍ位である。
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、０．１〜５ｇ／ｍ２ （乾燥状態）位が好ましい。
【００５７】次にまた、本発明において、本発明にかかる紙カップとしては、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には、例えば、飲料、調味料、あるいは、カレ−、シチュ−、ス−プ等の飲食品、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ことができるものである。
【００５８】
【実施例】
上記の本発明について実施例を挙げて更に具体的に説明する。
実施例１
（１）．厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを使用し、これをプラズマ化学気相成長装置の送り出しロ−ルに装着し、次いで、下記に示す条件で、上記の二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムのコロナ処理面に、厚さ２００Åの酸化珪素の蒸着膜を形成した。
（蒸着条件）
蒸着面；コロナ処理面
導入ガス量；ヘキサメチルジシロキサン：酸素ガス：ヘリウム＝１．０：３．０：３．０（単位：ｓｌｍ）
真空チャンバ−内の真空度；２〜６×１０−６ｍＢａｒ
蒸着チャンバ−内の真空度；２〜５×１０−３ｍＢａｒ
冷却・電極ドラム供給電力；１０ｋＷ
ライン速度；１００ｍ／ｍｉｎ
次に、上記で膜厚２００Åの酸化珪素の蒸着膜を形成した直後に、その酸化珪素の蒸着膜面に、グロ−放電プラズマ発生装置を使用し、パワ−９ｋｗ、酸素ガス（Ｏ２ ）：アルゴンガス（Ａｒ）＝７．０：２．５（単位：ｓｌｍ）からなる混合ガスを使用し、混合ガス圧６×１０−５Ｔｏｒｒ、処理速度４２０ｍ／ｍｉｎで酸素／アルゴン混合ガスプラズマ処理を行って、酸化珪素の蒸着膜面の表面張力を５４ｄｙｎｅ／ｃｍ以上向上させてたプラズマ処理面を形成した。
次に、上記で形成した酸化珪素の蒸着膜のプラズマ処理の面に、ポリウレタン系樹脂の初期縮合物に、エポキシ系のシランカップリング剤（８．０重量％）とブロッキング防止剤（１．０重量％）を添加し、十分に混練してなるプライマ−樹脂組成物を使用し、これをグラビアロ−ルコ−ト法により、膜厚０．５ｇ／ｍ２ （乾燥状態）になるようにコ−ティングしてプライマ−層を形成して、バリア性層を製造した。
（２）．次に、上記の（１）で製造したバリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、押出温度２８０℃にて、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９１９、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、９．０〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記で製造したバリア性層の低密度ポリエチレン樹脂層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間に低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚１５μｍに押出しながらその両者を押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
更に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
また、上記でバリア性層と貼り合わせたカップ原紙の他方の面に、コロナ処理放電処理を施した後、該コロナ放電処理面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に押出コ−トした厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ４０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成して、本発明にかかる積層材を製造した。
（３）．次いで、上記で製造した積層材を使用し、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低密度ポリエチレン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、上記と同様に、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を製造し、次いで、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部を挿入し、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低密度ポリエチレン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、上端フランジ部を形成して、本発明にかかる容量５００ｃｃの紙カップを製造した。
（４）．次に、上記で製造した紙カップの上端の開口部から、味噌を充填し、次いで、その上に、パ−チメイト紙を敷き、更に、脱酸素剤を載せ、しかる後、紙カップの開口部の上端フランジ部に蓋材を密接着させて開口部を密閉シ−ルして味噌包装体を製造した。
上記で製造した味噌包装体においては、炙りピンホ−ル等の発生は認められず、更に、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性に優れ、かつ、保香性に優れ、その内容物の変質は認められず、また、ラミネ−ト強度等に優れ、市場における流通に耐え、かつ、貯蔵保存等に優れているものであった。
【００５９】
実施例２
（１）．上記の実施例１において製造したバリア性層を同様に使用し、上記の実施例１と同様にして、バリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、押出温度２８０℃にて、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９１９、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、９．０〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記で製造したバリア性層の低密度ポリエチレン樹脂層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間に低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚１５μｍに押出しながらその両者を押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
更に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
また、上記でバリア性層と貼り合わせたカップ原紙の他方の面に、コロナ処理放電処理を施した後、該コロナ放電処理面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に押出コ−トした厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕とメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂〔密度、０．９０７、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、１１．０〕とを使用し、これらを共押出し、低密度ポリエチレン樹脂層とメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂層との２層の共押出積層樹脂層からなり、かつ、低密度ポリエチレン樹脂層の膜厚を１５μｍ、また、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂層の膜厚を２０μｍとし、合計５５μｍからなる最内層を形成して、本発明にかかる積層材を製造した。
（２）．次いで、上記で製造した積層材を使用し、上記の実施例１と同様にして、実施例１と同様に、本発明にかかる容量５００ｃｃの紙カップを製造し、更に、それを使用して味噌包装体を製造した。
上記で製造した味噌包装体においては、炙りピンホ−ル等の発生は認められず、更に、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性に優れ、かつ、保香性に優れ、その内容物の変質は認められず、また、ラミネ−ト強度等に優れ、市場における流通に耐え、かつ、貯蔵保存等に優れているものであった。
【００６０】
実施例３
（１）．上記の実施例１において製造したバリア性層を同様に使用し、上記の実施例１と同様にして、バリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、押出温度２８０℃にて、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９１９、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、９．０〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記で製造したバリア性層の低密度ポリエチレン樹脂層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間に低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚１５μｍに押出しながらその両者を押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
また、上記でバリア性層と貼り合わせたカップ原紙の他方の面に、コロナ処理放電処理を施した後、該コロナ放電処理面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出しコ−トして、厚さ６０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層かららなる最内層を形成して、本発明にかかる積層材を製造した。
（２）．次いで、上記で製造した積層材を使用し、上記の実施例１と同様にして、実施例１と同様に、本発明にかかる容量５００ｃｃの紙カップを製造し、更に、それを使用して味噌包装体を製造した。
上記で製造した味噌包装体においては、炙りピンホ−ル等の発生は認められず、更に、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性に優れ、かつ、保香性に優れ、その内容物の変質は認められず、また、ラミネ−ト強度等に優れ、市場における流通に耐え、かつ、貯蔵保存等に優れているものであった。
【００６１】
実施例４
（１）．基材フィルムとして、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを使用し、まず、上記の２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを巻き取り式の真空蒸着装置の送り出しロ−ルにに装着し、次いで、これを繰り出し、その２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムのコロナ処理面に、アルミニウムを蒸着源に用いて、酸素ガスを供給しながら、エレクトロンビ−ム（ＥＢ）加熱方式による真空蒸着法により、下記の蒸着条件により、膜厚２００Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した。
（蒸着条件）
蒸着チャンバ−内の真空度：２×１０−４ｍｂａｒ
巻き取りチャンバ−内の真空度：２×１０−２ｍｂａｒ
電子ビ−ム電力：２５ｋＷ
フィルムの搬送速度：２４０ｍ／分
蒸着面：コロナ処理面
次に、上記で厚さ２００Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した直後に、その酸化アルミニウムの蒸着膜面に、上記の実施例１と同様にして、プラズマ処理面を形成した。
更に、上記で形成したプラズマ処理面に、ポリウレタン系樹脂の初期縮合物に、エポキシ系のシランカップリング剤（８．０重量％）とブロッキング防止剤（１．０重量％）を添加し、十分に混練してなるポリウレタン系樹脂組成物を使用し、これをグラビアロ−ルコ−ト法により、膜厚０．５ｇ／ｍ２ （乾燥状態）になるようにコ−ティングし、次いで、乾燥してプライマ−剤層を形成して、バリア性層を製造した。
（２）．次に、上記で製造したバリア性層を使用し、上記の実施例１と同様にして、そのバリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、押出温度２８０℃にて、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９１９、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、９．０〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記で製造したバリア性層の低密度ポリエチレン樹脂層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間に低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚１５μｍに押出しながらその両者を押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
更に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
また、上記でバリア性層と貼り合わせたカップ原紙の他方の面に、コロナ処理放電処理を施した後、該コロナ放電処理面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に押出コ−トした厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ４０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成して、本発明にかかる積層材を製造した。
（３）．次いで、上記で製造した積層材を使用し、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低密度ポリエチレン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、上記と同様に、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を製造し、次いで、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部を挿入し、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低密度ポリエチレン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、上端フランジ部を形成して、本発明にかかる容量５００ｃｃの紙カップを製造した。
（４）．次に、上記で製造した紙カップの上端の開口部から、味噌を充填し、次いで、その上に、パ−チメント紙を敷き、更に、脱酸素剤を載せ、しかる後、紙カップの開口部の上端フランジ部に蓋材を密接着させて開口部を密閉シ−ルして味噌包装体を製造した。
上記で製造した味噌包装体においては、炙りピンホ−ル等の発生は認められず、更に、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性に優れ、かつ、保香性に優れ、その内容物の変質は認められず、また、ラミネ−ト強度等に優れ、市場における流通に耐え、かつ、貯蔵保存等に優れているものであった。
【００６２】
実施例５
（１）．上記の実施例４において製造したバリア性層を同様に使用し、上記の実施例４と同様にして、バリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、オゾン処理を施しながら、押出温度２８０℃にて、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９１９、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、９．０〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記で製造したバリア性層の低密度ポリエチレン樹脂層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間に低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚１５μｍに押出しながらその両者を押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
更に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤〔武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックＡ３２１０／タケネ−トＡ３０７５、コ−ト量：１ｇ／ｍ２ （乾燥状態）〕をグラビアコ−タ−にて塗布し、乾燥炉を通した後、そのアンカ−コ−ト剤層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
また、上記でバリア性層と貼り合わせたカップ原紙の他方の面に、コロナ処理放電処理を施した後、該コロナ放電処理面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出コ−トして厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成した。
次に、上記のカップ原紙と貼り合わせたバリア性層を構成する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの面に押出コ−トした厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン樹脂層の面に、低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕とメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂〔密度、０．９０７、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、１１．０〕とを使用し、これらを共押出し、低密度ポリエチレン樹脂層とメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂層との２層の共押出積層樹脂層からなり、かつ、低密度ポリエチレン樹脂層の膜厚を１５μｍ、また、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂層の膜厚を２０μｍとし、合計５５μｍからなる最内層を形成して、本発明にかかる積層材を製造した。
（２）．次いで、上記で製造した積層材を使用し、上記の実施例４と同様にして、実施例４と同様に、本発明にかかる容量５００ｃｃの紙カップを製造し、更に、それを使用して味噌包装体を製造した。
上記で製造した味噌包装体においては、炙りピンホ−ル等の発生は認められず、更に、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性に優れ、かつ、保香性に優れ、その内容物の変質は認められず、また、ラミネ−ト強度等に優れ、市場における流通に耐え、かつ、貯蔵保存等に優れているものであった。
【００６３】
比較例１
上記の実施例１において、実施例１で製造したバリア性層を使用する代りに、下記で製造したバリア性フィルムを使用し、それ以外は、上記の実施例１と全く同様にして、実施例１と同様に、容量５００ｃｃの紙カップを製造し、更に、それを使用して味噌包装体を製造した。
（１）．厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを使用し、これをプラズマ化学気相成長装置の送り出しロ−ルに装着し、次いで、下記に示す条件で、上記の二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムのコロナ処理面に、厚さ２００Åの酸化珪素の蒸着膜を形成した。
（蒸着条件）
蒸着面；コロナ処理面
導入ガス量；ヘキサメチルジシロキサン：酸素ガス：ヘリウム＝１．０：３．０：３．０（単位：ｓｌｍ）
真空チャンバ−内の真空度；２〜６×１０−６ｍＢａｒ
蒸着チャンバ−内の真空度；２〜５×１０−３ｍＢａｒ
冷却・電極ドラム供給電力；１０ｋＷ
ライン速度；１００ｍ／ｍｉｎ
次に、上記で膜厚２００Åの酸化珪素の蒸着膜を形成した直後に、その酸化珪素の蒸着膜面に、グロ−放電プラズマ発生装置を使用し、パワ−９ｋｗ、酸素ガス（Ｏ２ ）：アルゴンガス（Ａｒ）＝７．０：２．５（単位：ｓｌｍ）からなる混合ガスを使用し、混合ガス圧６×１０−５Ｔｏｒｒ、処理速度４２０ｍ／ｍｉｎで酸素／アルゴン混合ガスプラズマ処理を行って、酸化珪素の蒸着膜面の表面張力を５４ｄｙｎｅ／ｃｍ以上向上させてたプラズマ処理面を形成して、バリア性フィルムを製造した。
【００６４】
比較例２
上記の実施例１において、実施例１で製造したバリア性層を同様に使用し、まず、坪量３００ｇ／ｍ２ のカップ原紙の一方の面に、上記の実施例１で製造したバリア性層のプライマ−剤層の面を対向させ、インラインコロナ処理若しくはオゾン処理を施しながら、その層間を低密度ポリエチレン樹脂〔密度、０．９２３、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ）、３．７〕を使用し、これを押出膜厚３０μｍで押出しながら押出ラミネ−トして、上記のカップ原紙とバリア性層とを貼り合わせた。
（すなわち、上記の実施例１で製造したバリア性層のプライマ−剤層の面に、２液硬化型のエステル系アンカ−コ−ト剤によるアンカ−コ−ト剤層を介して厚さ１５μｍの低密度ポリエチレン樹脂層を形成しなかったものである。）
次いで、それ以外は、上記の実施例１と全く同様にして、実施例１と同様に、容量５００ｃｃの紙カップを製造し、更に、それを使用して味噌包装体を製造した。
【００６５】
実験例
上記の実施例１〜５、および、比較例１〜２で製造した紙カップについて、酸素透過度、ラミネ−ト強度、内容物の風味、および、内容物の変色具合について測定した。
（１）．酸素透過度の測定
これは、温度２３℃、湿度９０％ＲＨの条件で、米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の測定機〔機種名、オクストラン（ＯＸＴＲＡＮ）〕にて測定した。
（２）．ラミネ−ト強度の測定
これは、室温、２３℃、湿度、４０％ＲＨの条件で、測定サンプルを１５ｍｍ巾に調製し、接着剤層／バリア性層を構成するプライマ−剤層との層間ラミネ−ト強度を測定機（オリエンテック株式会社製、機種名、テンシロンＲＴＣ−１３１０Ａ）にて測定した。
（３）．内容物の風味の測定
これは、味噌包装体について、室温（２３℃）、６０日間保存後、開封し、味噌汁を作り、その風味を５人のパネラ−に試食させて、官能試験を行って測定した。
（４）．変色具合の測定
これは、上記と同様に、味噌包装体について、室温（２３℃）、６０日間保存後、開封し、味噌を目視にて観察し、その味噌の変色具合を測定して評価した。
上記のテスト結果について下記の表１に示す。
【００６６】
【００６７】
上記の表１に示すテスト結果から明らかなように、実施例１〜５にかかるものは、酸素透過度、ラミネ−ト強度等に優れており、また、炭酸ガスの発生が抑えられ、味噌の変色もなく風味も良好であった。
これに対し、比較例１のものは、ラミネ−ト強度に全く劣り、また、比較例２のものは、無機酸化物の蒸着膜にクラックが発生し、酸素透過度が大幅に低下し、また、ラミネ−ト強度も全く劣るものであり、その結果、味噌も変色し、風味も劣るものであった。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明は、少なくとも、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層して積層材、あるいは、最外層、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層して積層材を製造し、而して、該積層材を使用し、まず、所望の形状にブランク板を打ち抜き、更に、スカイブ・ヘミング等の端面処理を加工してブランク板を形成し、次に、該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内層、あるいは、最外層および最内層を加熱溶融し、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材を製造し、他方、上記のブランク板を構成する積層材と同じ積層材を使用し、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、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し、次いで、上記で製造した筒状のカップ胴部材に、同じく上記で製造した底部材を挿入し、しかる後、その筒状のカップ胴部材と底部材とを、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内層、あるいは、最外層および最内層を加熱溶融し、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材の先端部と底部材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材と底部材とを接合させて接合部を形成し、しかる後、上記の筒状のカップ胴部材の底部を取り付け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、上端フランジ部を形成して紙カップを製造し、而して、上記で製造した紙カップ内に、その上端の開口部から内容物を充填し、次に、紙カップを構成する上端フランジ部に蓋材等を密接着させてその開口部を密閉して、内容物を充填包装した紙カップ包装体を製造したところ、バリア性層を構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生することを防止すると共に低温シ−ルを可能として炙りピンホ−ル等の発生を皆無とし、これにより、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止するバリア性に優れ、ピンホ−ルの発生に伴いシ−ル不良、液漏れ等を回避し、内容物の変質等を防止すると共に保存性、貯蔵性等に優れた紙カップを製造し得ることができるというものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】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例の層構成を示す概略的断面図である。
【図２】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例の層構成を示す概略的断面図である。
【図３】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例の層構成を示す概略的断面図である。
【図４】上記の図１に示す積層材を使用し、本発明にかかる紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【図５】上記の図１に示す積層材を使用し、本発明にかかる紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【図６】上記の図１に示す積層材を使用し、本発明にかかる紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【図７】上記の図１に示す積層材を使用し、本発明にかかる紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【図８】プラズマ化学気相成長装置についてその概要を示す概略的構成図である。
【図９】巻き取り式真空蒸着装置についてその概要を示す概略的構成図である。
【図１０】従来の紙カップについてその各製函工程における紙カップの構成を示す概略的構成図である。
【符号の説明】
Ａ、Ａ１ 、Ａ２ 積層材
１ 紙基材
２ ポリオレフィン系樹脂層
３ ポリオレフィン系樹脂層
４ 接着剤層
５ 基材フィルム
６ 無機酸化物の蒸着膜
７ プライマ−剤層
８ バリア性層
９ 最内層
１０ 最外層
Claims (15)
- 筒状のカップ胴部材と、該筒状のカップ胴部材の底部を密閉する底部材とからなる紙カップにおいて、上記の筒状のカップ胴部材と底部材とを、少なくとも、紙基材、２層のポリオレフィン系樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とを設けたバリア性基層、および、最内層を順次に積層した積層材で構成することを特徴とする紙カップ。
- 積層材を構成する紙基材の表面に、最外層を設けることを特徴とする上記の請求項１に記載する紙カップ。
- 積層材が、バリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層とが、紙基材の面に対向して積層した積層材からなることを特徴とする上記の請求項１〜２のいずれか１項に記載する紙カップ。
- 紙基材が、坪量８０〜６００ｇ／ｍ２ の紙基材からなることを特徴とする上記の請求項１〜３のいずれか１項に記載する紙カップ。
- 接着剤層を構成する２層のポリオレフィン系樹脂層の内の一方のポリオレフィン系樹脂層が、バリア性層を構成する無機酸化物の蒸着膜とプライマ−剤層の上に予め積層されたポリオレフィン系樹脂層からなり、他方のポリオレフィン系樹脂層が、紙基材と上記の一方のポリオレフィン系樹脂層との層間に溶融押出積層された溶融押出樹脂層からなることを特徴とする上記の請求項１〜４のいずれか１項に記載する紙カップ。
- 基材フィルムが、２軸延伸加工した樹脂のフィルムないしシ−トからなることを特徴とする上記の請求項１〜５のいずれか１項に記載する紙カップ。
- 無機酸化物の蒸着膜が、化学気相成長法または物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜からなることを特徴とする上記の請求項１〜６のいずれか１項に記載する紙カップ。
- 無機酸化物の蒸着膜が、化学気相成長法による酸化珪素の蒸着膜からなることを特徴とする上記の請求項１〜７のいずれか１項に記載する紙カップ。
- 無機酸化物の蒸着膜が、物理気相成長法による酸化アルミニウムの蒸着膜からなることを特徴とする上記の請求項１〜７のいずれか１項に記載する紙カップ。
- プライマ−剤層が、ポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂をビヒクルの主成分とする樹脂組成物によるコ−ティング膜からなることを特徴とする上記の請求項１〜９のいずれか１項に記載する紙カップ。
- プライマ−剤層が、ポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂をビヒクルの主成分とし、更に、シランカップリング剤と充填剤とを含む樹脂組成物によるコ−ティング膜からなることを特徴とする上記の請求項１〜１０のいずれか１項に記載する紙カップ。
- 最内層が、ヒ−トシ−ル性を有するポリオレフィン系樹脂層からなることを特徴とする上記の請求項１〜１１のいずれか１項に記載する紙カップ。
- 最内層が、ヒ−トシ−ル性を有するポリオレフィン系樹脂による共押出積層樹脂層からなることを特徴とする上記の請求項１〜１２のいずれか１項に記載する紙カップ。
- 最内層が、低密度ポリエチレンと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との共押出積層樹脂層からなることを特徴とする上記の請求項１〜１３のいずれか１項に記載する紙カップ。
- 最外層が、ヒ−トシ−ル性を有するポリオレフィン系樹脂層からなることを特徴とする上記の請求項１〜１４のいずれか１項に記載する紙カップ。
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