JP2012066855A - 紙製コップ形飲料容器 - Google Patents

Abstract

【課題】二酸化炭素排出量低減など環境対応にも適応した紙製の飲料容器であって、再封可能な飲料容器を提供することを目的とする。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明に係る飲料容器は、紙を主体とする部材から成る飲料容器であって、容器の天面を構成する天面部材１が容器胴体２とスクリューネジ式に螺合しており、天面部材をネジ式に回すことで、天面部材自体が容器胴体に対して着脱可能な紙製飲料容器である。
【選択図】 図２

Description

本発明は紙製でコップ形をした蓋つきの飲料容器に関するものであり、詳しくは蓋をなす天面部材が容器胴体から着脱可能な構造をもち、再封（以下リクローズという）可能な紙製の飲料容器に関するものである。

現在市場で流通している飲料容器のうち、直接飲み口に口を付けて飲むタイプの飲料容器としては、ペットボトル、金属缶、紙製の缶などがある。このうち、ペットボトルは飲み口がスクリューネジ式のキャップで封緘されており、一度開封した後も再封すなわちリクローズできるタイプの飲料容器である。

近年、外出時などに飲料を携帯し、少しずつ飲んではまたキャップで封をして携帯するという飲料の飲み方が多く見られ、リクローズ可能なボトルタイプの飲料容器の人気が高まっている。
しかし、石油系樹脂であるポリエチレンテレフタレートを原料とするペットボトルは、二酸化炭素排出量低減を目指す環境対応の面からは望ましい飲料容器であるとは言い難い。

それに対して、植物由来の紙を主原料とする紙製飲料容器は、カーボンニュートラルの考え方（すなわち、植物体を構成する炭素は、もともと大気中の二酸化炭素を取り込んで構成しているものであるから、大気中への二酸化炭素の排出量としてはニュートラルであるという考え方）から、二酸化炭素排出量の低減といった面で注目が高まっている容器である。
紙製飲料容器としては、ストローを利用して飲むタイプのレンガ形状（直方体）の飲料容器が多く市場に出ているが、これもストローの差し込み口を一旦開口するとリクローズできないタイプの飲料容器であり、またストローを使わずに直接のみ口から飲みたいという要求も根強いことから、万能な飲料容器ではない。

一方、本発明の出願人は既に直接のみ口から飲むことのできる金属缶のような円筒形状をした紙製飲料容器を開発し（特許文献参照）、既に市場にも出している。ただし、この飲料容器も飲み口部分をタブテープで封緘したものであり、一度開封するとリクローズできない飲料容器であった。

特開平９−３９９３７号公報

そこで本発明は、二酸化炭素排出量低減にも適う環境配慮型の紙製の飲料容器であって、リクローズ機能を持つ飲料容器を提供することを目的とする。
また、内容物保存性の観点から、リクローズ機能を持たせながらも、容器としての酸素バリア性や水蒸気バリア性は、リクローズ機能を持たない場合と同等に維持した容器であり、さらに安全性の面で、改竄防止機能も併せ持つ飲料容器を提供することを目的とする。

本発明は、上記のような課題を解決するために成されたもので、請求項１に係る発明は、
紙の層に流体の透過を阻止する層を積層してなる容器部材からなる飲料容器であって、筒状をなす容器側面材にこの容器側面材の底を形成する底材を設けて構成されるコップ状の容器胴体と、この容器胴体の上部開口を塞ぐ天面部材とからなり、これら容器側面材と底材と天面部材をいずれも前記容器部材により構成し、前記天面部材を前記容器胴体に対して螺合させ、前記容器胴体に対して前記天面部材をネジ式に回すことで前記天面部材を前記容器胴体に対して着脱可能にしたことを特徴とする紙製コップ形飲料容器である。
上記の容器胴体を構成する容器側面材と底材とは一体に成形されたものでもよいし、それぞれ別体に成形されたものを結合させたものでもよい。

また請求項２に係る発明は、前記天面部材が前記容器部材からなる天面シートとその下面に固着された天面側螺合部で構成され、当該天面側螺合部外周にはネジ山が形成されており、また前記容器胴体は前記容器部材からなる容器側面材及び底材と、前記容器側面材の開口部内側に装着されたリング状の胴体側螺合部とからなり、当該胴体側螺合部の内周にも、前記天面側螺合部外周に形成されたネジ山と螺合するネジ山を形成したことを特徴とする請求項１記載の紙製コップ形飲料容器である。

また請求項３に係る発明は、天面部材の外径を天面側螺合部の雄ネジの外径よりより大きくすることで天面部材にフランジ部を形成し、天面部材を容器胴体に螺合させて装着した状態で前記フランジ部と容器胴体の開口部端面とが接するように構成し、フランジと容器胴体の開口部端面の間を熱融着性フィルムを介して熱圧着して飲料容器を密閉したことを特徴とする請求項２記載の紙製コップ形飲料容器である。
また請求項４に係る発明は、熱融着性フィルムを、中間に流体の透過を阻止するバリア層を有する多層フィルムとすることで、気体又は液体の少なくとも一方に対する容器のバリア性を高めたことを特徴とする請求項３記載の紙製コップ形飲料容器である。

また請求項５に係る発明は、熱融着性フィルムを、中間に流体の透過を阻止するバリア層を有する多層フィルムから構成し、これを折り込みながら容器胴体の開口部端面を内側に折り返して熱融着させておき、折り返し部表面は熱融着性フィルムで覆われている状態で、天面部材のフランジ部と接するように天面部材を装着して、フランジ部と折り返し部を熱融着させたことを特徴とする請求項４記載の紙製コップ形飲料容器である。
なお、この発明の説明において、螺合とは、雄ネジと雌ネジを利用して容器胴体に対して天面部材をねじ状に回転させて結合することを意味する。また螺合部とは、容器胴体と天面部材とが螺合される部位を意味する。

本発明は上記手段を取ることで、飲用時には天面部材を回転させて螺合を開放することにより容器胴体から取り外すことができ、蓋を取り外した開封状態となる。また、天面部材を再度螺合させて容器胴体に装着でき、すなわちリクローズすることが可能となる。
開封時には、筒状をなす容器側面材の上部開口全体が開放されるから容器胴体がコップ形をなすためコップ感覚で中身の飲料を飲むことができ、飲み易さが向上する。

また、飲料の製造工程において、容器の天面全体が外れた状態で内容物の充填が可能となる。従って、飲み口部分から充填するタイプの飲料容器が充填時の液ハネや液漏れにより飲み口周辺部への液付着を起し、飲み口のタブシール等においてシール不良を引き起こす恐れがあるのに対して、本発明の飲料容器では充填時の不具合によるシール不良も低減可能となる。

さらに、充填後の天面部材による容器の密閉において、天面部材と容器胴体はネジ式に嵌合、すなわち螺合される他に、天面部材のフランジと容器胴体の開口部端面もしくは開口部端部の折り返し部とがバリア層をもつ熱融着性フィルムを介して熱融着されていることから、容器としての流体バリア性や密閉性も保たれている。
加えて、最初の開封時には、天面部材と容器胴体が部分的に熱融着された状態で、天面部材をネジ回して開封することから、開封時に抵抗感があり改竄防止の効果もある。

飲料容器の全体を容器胴体に天面部材が螺合して密閉された状態で示した斜視図。 飲料容器の天面部材が容器胴体から外された状態を示した斜視図。 図３（ａ）は飲料容器を構成する容器胴体の斜視図であり、図３（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線断面拡大図である。 図４（ａ）は飲料容器を構成する天面部材の斜視図であり、図４（ｂ）は同（ａ）のＣ−Ｃ線断面拡大図である。 図１のＡ−Ａ線断面拡大図である。 天面シートの構造を示す同シートの一部の断面拡大図である。 容器側面材と底材の構造を示す同材の一部の断面拡大図である。

本発明に係る紙製コップ形飲料容器の実施形態について図面を基に説明する。
図１は、本発明に係る飲料容器の全体を容器胴体２に天面部材１が螺合して密閉された状態で示した斜視図であり、図２は、天面部材１が容器胴体から外されて開封された状態を示した斜視図である。図１、図２に示すように、本発明に係る飲用容器は、天面側が開口しているコップ状の容器胴体２とこの開口部５に螺合して容器を密閉するための天面部材１とから成っている。

図３（ａ）は本発明に係る飲料容器を構成する容器胴体２の斜視図であり、図３（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線断面拡大図である。
ここに示すように、容器胴体２の開口側内面にはリング状のプラスチック成形体からなる胴体側螺合部６が固着されている。当該胴体側螺合部６はプラスチック成形体の内周面に雌ネジが形成されてなる。このプラスチック成形体に用いる樹脂材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂を用いることができる。

また、容器胴体２の開口部５の上端は、容器胴体２を構成する容器側面材１０の端部に端面を覆うように熱融着性フィルム９を貼り付けた状態で、熱融着性フィルム９を一緒に巻き込みながら容器側面材１０端部を内側に折り込んで形成され、符号８がその上端面である。従って、当該開口部上端面８には熱融着性フィルム９が現れていることになる。
熱融着性フィルム９の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂など、熱融着性の高い樹脂が適するが、熱融着させる相手方の樹脂と同一のものを選定するのが望ましい。さらに飲料容器のガスバリア性を高めるために、当該熱融着性フィルム９は多層構成とし、両サイドの層は熱融着性樹脂から成る層、中間層はガスバリア性を有する層とすることが望ましい。ガスバリア性を有する層としては、酸化ケイ素等のセラミック蒸着フィルムやエチレンビニルアルコール等のバリア性樹脂を用いることができる。

図４（ａ）は、飲料容器の天面部材１の斜視図、図４（ｂ）は同（ａ）のＣ−Ｃ線断面拡大図である。これに示すように、天面部材１は天面シート３とこれの下面に固着された天面側螺合部４からなる。天面部材１の外径を天面側螺合部４の雄ネジの外径よりより大きくすることで天面部材１にフランジ部７を形成している。
天面シート３は、紙を主体としてガスバリア性も有するシート状の容器部材からなり、具体的には、紙の層に流体（ガス及び液体のうちの一方又は両方）の透過を阻止する層を積層してなる容器部材からなる。また、天面側螺合部４は中空のプラスチック成形体で構成されて天面シート３の下面に固着されている。当該螺合部４を構成するプラスチック成形体は、外周に前記容器胴体２の開口側内面に設けられたリング状の胴体側螺合部６と嵌合するようにネジ山が形成されて雄ネジをなしている。さらにこの天面側螺合部４の上端は天面シート３の外縁まで拡径されて、この拡径部分は天面シート３うちのの外周に近い部分と重なり合って天面部材１のフランジ部７を形成している。

この実施形態では、天面部材１の外径（フランジ部７の外径と同じ）を容器胴体２の外径と一致させることにより、飲料容器全体を上下方向に実質的に同一径としているが、いずれかが少し大きくなっていてもよい。なお、最初の開封時には天面部材１の外径が容器胴体２の外径より大であるほうが、天面部材１の容器胴体２に対する回転を楽にすることができる。なぜなら高さ寸法が容器胴体２よりも天面部材１のほうが小さいため、開封時の手のグリップ力が天面部材１のほうが小さくなりやすいので、そのグリップ力を高めるために効果があるからである。また、径が大であれば天面部材１を回転させるモーメントも大になる。

前記天面側螺合部４をなすプラスチック成形体も、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂を用いることができるが、この成形体は天面シート３及び容器胴体２の開口部端面８と熱融着させる必要があることから、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱融着性の高い樹脂の中から、熱融着の相手方である天面シートの熱融着層及び開口部端面８の上面に形成されている熱融着性フィルム９の熱融着層と同一の樹脂を選定するのが望ましい。

天面シート３を構成する容器部材の構造としては、図６に示すように、容器の外側から外装樹脂層１２、紙層１３、ガスバリア層１４、熱融着性樹脂層１５といった構成が例示できるが、外装樹脂層としてはポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレン樹脂層等を用いることができ、ガスバリア層としては酸化ケイ素等のセラミック蒸着フィルムやエチレンビニルアルコール等のバリア性樹脂を用いることができ、熱融着性樹脂層としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂など、熱融着性の高い樹脂が適する。これら各層１２、１４、１５が、本発明の流体の透過を阻止する層をなし、また層１３が本発明の紙の層をなす。

容器胴体２は、容器の側面を構成する容器側面材１０と底部を構成する底材１１から成っており、いずれも前記天面シート３と同様に、紙を主体としてガスバリア性も有するシート状の容器部材からなり、具体的には、紙の層に流体（ガス及び液体のうちの少なくとも一方、好ましくは両方）の透過を阻止する層を積層してなる容器部材からなる。容器側面材１０及び底材１１の基本構成については、図７に示すように、容器の外側になる側から、外装用樹脂層１６、紙層１７、ガスバリア層１８、熱融着性樹脂層１９といった構成が例示できる。ここでは層１６、１８、１９が本発明の流体の透過を阻止する層をなし、層１７が本発明の紙の層をなす。具体的な材質については、外装用樹脂層にも熱融着性の樹脂を用いる必要があること以外は、前述の天面シートを構成する各層に示した材質のものを用いることができる。

図５は、本発明に係る飲料容器において、容器胴体２に天面部材１が螺合して密閉された状態を示す要部拡大断面図である。これに示すように、容器胴体２の端部内面に固着されたリング状の胴体側螺合部６と天面部材１の天面側螺合部４はネジ状にしっかりと螺合され、さらに天面部材１のフランジ部７と容器胴体２の開口部端面８は熱融着フィルム９を介して融着されており、容器としての密閉性は保たれている。この天面部材１のフランジ部７と容器胴体２の開口部端面８との融着は公知の超音波融着法や熱融着法を用いて実施することができる。

また、天面部材１のフランジ部７と容器胴体２の開口部端面８との融着は、熱融着性樹脂同士の溶融で成り立っているが、開封時には天面部材を開封方向に回転させることで、回転の力とネジ構造による天面材の押上力が加わることで、人の手でも十分に開封することが可能である。さらに、天面部材と胴体端部の融着が適性にできていれば、開封時に抵抗を感じることから、改竄がなされていないことの確認もできる。

１…天面部材
２…容器胴体
３…天面シート
４…天面側螺合部
５…容器胴体の開口部
６…胴体側螺合部
７…天面部材のフランジ部
８…容器胴体の開口部の上端面
９…熱融着性フィルム
１０…容器側面材
１１…底材
１２…天面シートの外装樹脂層
１３…天面シートの紙層
１４…天面シートのガスバリア層
１５…天面シートの熱融着性樹脂層
１６…容器胴体を構成する容器側面材及び底材の外装樹脂層
１７…容器胴体を構成する容器側面材及び底材の紙層
１８…容器胴体を構成する容器側面材及び底材のガスバリア層
１９…容器胴体を構成する容器側面材及び底材の熱融着性樹脂層

Claims (5)

1. 紙の層に流体の透過を阻止する層を積層してなる容器部材からなる飲料容器であって、筒状をなす容器側面材にこの容器側面材の底を形成する底材を設けて構成されるコップ状の容器胴体と、この容器胴体の上部開口を塞ぐ天面部材とからなり、これら容器側面材と底材と天面部材をいずれも前記容器部材により構成し、前記天面部材を前記容器胴体に対して螺合させ、前記容器胴体に対して前記天面部材をネジ式に回すことで前記天面部材を前記容器胴体に対して着脱可能にしたことを特徴とする紙製コップ形飲料容器。
2. 前記天面部材が前記容器部材からなる天面シートとその下面に固着された天面側螺合部で構成され、当該天面側螺合部外周にはネジ山が形成されており、また前記容器胴体は前記容器部材からなる容器側面材及び底材と、前記容器側面材の開口部内側に装着されたリング状の胴体側螺合部とからなり、当該胴体側螺合部の内周にも、前記天面側螺合部外周に形成されたネジ山と螺合するネジ山を形成したことを特徴とする請求項１記載の紙製コップ形飲料容器。
3. 天面部材の外径を天面側螺合部の雄ネジの外径よりより大きくすることで天面部材にフランジ部を形成し、天面部材を容器胴体に螺合させて装着した状態で前記フランジ部と容器胴体の開口部端面とが接するように構成し、フランジと容器胴体の開口部端面の間を熱融着性フィルムを介して熱圧着して飲料容器を密閉したことを特徴とする請求項２記載の紙製コップ形飲料容器。
4. 熱融着性フィルムを、中間に流体の透過を阻止するバリア層を有する多層フィルムとすることで、気体又は液体の少なくとも一方に対する容器のバリア性を高めたことを特徴とする請求項３記載の紙製コップ形飲料容器。
5. 熱融着性フィルムを、中間に流体の透過を阻止するバリア層を有する多層フィルムから構成し、これを折り込みながら容器胴体の開口部端面を内側に折り返して熱融着させておき、折り返し部表面は熱融着性フィルムで覆われている状態で、天面部材のフランジと接するように天面部材を装着して、フランジと折り返し部を熱融着させたことを特徴とする請求項４記載の紙製コップ形飲料容器。

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