JP2018020821A - 耐熱紙容器 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリエチレンフィルムの欠点を解消して、オーブン加熱することができる断熱紙容器を提供する。【解決手段】この断熱紙容器は、容器の胴部が、原紙２の内面および外面の両側に、ポリプロピレンとポリエチレンをブレンドしたブレンドフィルム層３を積層し、該ブレンドフィルム層３の上にポリエチレンフィルム層４を積層してなり、容器の底部が、原紙８の内面および外面側に低融点ポリエチレン層９を積層してなることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、胴部と底部を有する耐熱紙コップなどの耐熱紙容器の改良に関する。

従来、オーブンの１３０℃程度の低温加熱による焼成用途等、紙容器に耐熱性が求められる用途での紙容器素材として紙素材を用いる際には、原紙内面または内外両面に耐熱性樹脂をラミネートした構成が知られている。
この際、上記耐熱性樹脂としては、耐熱温度の比較的高いポリプロピレン（ＰＰ）や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が主に使用されている。

一方、筒状の胴部と、該胴部の底面を塞ぐ底部の２ピースから構成される紙コップや紙カップなどの紙容器形状では、容器の密封性を保つため、胴部用ブランクを筒状に貼り合わせた重ね合わせ個所や、胴部とへの底部の接着が重要であり、従来は、融点が比較的低く、樹脂の流動性も良好なポリエチレンフィルムを原紙の内面又は内外両面にラミネートした構成が知られている（特許文献１、２参照）。

そこで、例えば、一般的な２ピース構成の紙コップとしてポリエチレンフィルムをラミネートした紙コップに、蒸焼きプリン等の焼き菓子用の原料を入れて、オーブン焼成で調理する場合に、１３０℃でのオーブン加熱を行うと前記紙コップでは、ポリエチレンフィルムの耐熱温度が低いためピンホールが発生したり、ラミネートされたポリエチレンフィルムに発泡が生じたりして、オーブン加熱による調理に使用することができなかった。

そこで、ポリエチレンフィルムをラミネートした原紙からなる紙コップ（ＰＥラミ原紙と略称）に加えて、ポリプロピレンフィルムをラミネートした原紙からなる紙コップ（ＰＰラミ原紙と略称）や、ＰＥＴ樹脂フィルムをラミネートした原紙からなる紙コップ（ＰＥＴラミ原紙と略称）でのピンホール発生テストを行った（表１参照）。

即ち、各温度におけるオーブン加熱（４０分間加熱）によるピンホールの発生テストを行った。テスト方法は、空容器をオーブンに入れ、指定温度（１１０℃〜１７０℃）で４０分加熱後、容器胴部内面に浸透性の高い試験液（例えば３％ヨウ素‐エタノール溶液）を塗布し、ピンホールの有無を確認した。その結果、ＰＰラミ原紙やＰＥＴラミ原紙はＰＥラミ原紙に比べて耐熱温度が高いため、ＰＰラミ原紙では１６０℃、ＰＥＴラミ原紙では１７０℃のオーブン加熱でもピンホールは発生しなかった。

一方、前記ＰＰラミ原紙や、ＰＥＴラミ原紙では、前記ＰＥラミ原紙に比べてそれぞれの融点が高いために、紙コップ成型時に接着部分が未着となりやすく、内容物の漏れや滲みが発生してしまい使用できないおそれがあった（表２参照）。
また、ＰＰラミ原紙やＰＥＴラミ原紙を接着させる為には過大な熱量が必要であり、接着できたとしても原紙が焦げてしまい、見栄えが悪くなってしまう。

上記接着性に関しては、スコアロール水溶液による漏れ確認テストを行った。い、テストの方法は、０．０５％スコアロール水溶液を容器の満杯容量の２／３程充填し、２０分間静置後、漏れが無いか確認した。その結果、前記ＰＰラミ原紙を用いた紙コップや、ＰＥＴラミ原紙を用いた紙コップでは漏れがあることが確認され、ＰＥラミ原紙を用いた紙コップでは漏れが無いことが確認された。

特開２００７−２３０５９２号公報 特開２０１３−６６３１号公報）

本発明者らは、原紙の内外両面に、ポリプロピレンとポリエチレンをブレンドしたフィルムをラミネートしたブレンド層を形成し、更に、該ブレンド層の上にポリエチレンフィルムをラミネートすることで、内側のブレンド層で耐熱温度をポリエチレンフィルムより高くして１３０℃程度でのオーブン加熱を可能とし、外側のポリエチレンフィルムの層で内側のブレンド層より融点を低くして接着性を高めうることを見いだし本発明を完成するに至った。
即ち、この発明が解決しようとする課題は、紙容器の耐熱性と接着性とを両立させると共に紙容器の成型性を満たした耐熱紙容器を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１の耐熱紙コップでは、
端部を貼り合わせて筒状とした胴部に底部をヒートシールしてなる耐熱紙容器において、
容器の胴部が、原紙の内面および外面の両側に、ポリプロピレンとポリエチレンをブレンドしたブレンドフィルム層を積層し、該ブレンドフィルム層の上にポリエチレンフィルム層を積層してなり、
前記ブレンドフィルム層は、ポリプロピレン：ポリエチレン＝６０〜７０：４０〜３０の比率からなっており、
容器の底部が、原紙の内面および外面側に低融点ポリエチレン層を積層してなることを特徴とする。
請求項２の発明では、
前記ポリプロピレンとポリエチレンのブレンドフィルム層は、ポリプロピレン：ポリエチレン＝７０：３０の比率からなっていることを特徴とする。

本発明の耐熱紙容器では、内側のポリプロピレンとポリエチレンをブレンドしたフィルムの層で耐熱温度を高くして１３０℃程度でのオーブン加熱を可能とし、外側のポリエチレンフィルムの層は低い融点で接着性を高めることができ、漏れが無く、容器の成型性も良好となる。

実施例１の耐熱紙コップの分解斜視図である。 （ａ）は胴部の積層構造を示す断面図、（ｂ）は底部の積層構造を示す断面図である。 実施例２の蓋部の取付状態を示す耐熱紙コップの分解斜視図である。 （ａ）は蓋部と胴部の接着前の状態の断面図、（ｂ）は蓋部を剥離した状態の断面図である。

以下に、この発明の耐熱紙容器を耐熱紙コップに適用した好適実施例について、図面を参照しながら説明する。

本実施例の耐熱紙コップ１０は、扇状のブランクの端部を貼り合わせて略筒状とした胴部１と、該胴部１の底面開口を塞いで胴部１の下部内面に端部が接着される略円形状の底部７の２ピースからなっている(図１〜図２参照)。

前記胴部１は、原紙２の内外両面に、ポリプロピレンとポリエチレンとをブレンドしたブレンドフィルム層３をラミネートし、該ブレンドフィルム層３の上で最も内面側または外面側にポリエチレンフィルム層４をラミネートした構成からなっている（図２（ａ）参照）。
また、底部７は、底部用の原紙８の内外両面に、低融点ポリエチレンフィルム９をラミネートしたポリエチレンフィルム層９を有する構成からなっている（図２（ｂ）参照）。底部用の原紙８とポリエチレン層９の間に、ブレンド層３が積層されていても良い。この構成にすることで、底部紙にも耐熱性が付与されるので、容器としてより一層耐熱性が向上する。

本実施例でポリエチレン（ＰＥ）は、一例として、低融点ポリエチレンＬＷ−０１（東ソー（株）製）で融点１２８℃のものを用いたが、高その他の融点を有するポリエチレンを用いてもよい。
また、ポリプロピレン（ＰＰ）は、一例としてＦ１０９Ｖ（（株）プライムポリマー製）で融点１６２℃のものを用いたが、これに限定されるものではない。

前記ポリプロピレン、ポリエチレンをブレンドしたブレンドフィルム層３は、耐熱性及び紙／樹脂間の接着強度、ブレンド層とその上に積層されたポリエチレン層との接着強度を上げるためにポリプロピレンとポリエチレンをブレンドした樹脂であって、ブレンド比率として、本実施例では、耐熱性と接着強度を両立させる為にポリプロピレン：ポリエチレン＝７０：３０の比率のものを採択した。

オーブン焼成に際しては、蒸しプリンなどの調理では、１３０℃前後の加熱が必要であるため、前記ポリプロピレンとポリエチレンを基に、このブレンド比に対する、１３０℃オーブン加熱時における耐熱性と、ヒートシール性の関係を調べた。
耐熱性の試験方法は、空容器を１３０℃のオーブンで４０分加熱後、容器に０．０５％スコアロール水溶液を容器の満杯容量の２／３程を充填し、２０分間静置後にピンホールの有無を確認した。評価は、ピンホールの発生がなければ○、あれば×とした。
ヒートシール性の試験方法は、２枚の原紙のラミ面同士を熱風シール機などでヒートシールしてサンプルを作成し、シール後サンプルを剥離して、剥離面に食紅水等を塗布して紙剥け面積を確認した。評価は以下の基準で行った。
評価基準：○…紙剥け面積（着色している面積）が７０〜１００％
△…紙剥け面積が３０〜６９％
×…紙剥け面積が０〜２９％

表３の結果、ポリプロピレンの比率が高いと、例えば８０パーセント以上の場合、ポリプロピレンの融点の影響が強く表れるため融点温度が高くなり、耐熱温度は高いがヒートシール性がやや損なわれることが確認された。
また、ポリエチレンの比率が高くなると、ポリエチレンの耐熱温度の影響が強く表れるため耐熱温度が低くなり、１３０℃でのオーブン加熱に耐えられず、３０パーセント以内であれば、耐熱温度の高いポリプロピレンの影響で１３０℃でのオーブン加熱ができることが確認された。

この比率は、実際に使用するポリプロピレンとポリエチレンのスペック上の融点、耐熱温度によって変化するので実験的に定めることができるが、ポリプロピレンは８０パーセント未満で、ポリエチレンより高い耐熱温度の性質となる割合であればよく、ポリプロピレンは６０パーセント〜７０パーセントの範囲が好ましく、ポリエチレンは４０パーセントから３０パーセントの範囲が好ましい。
そこで、本実施例では、ポリプロピレン：ポリエチレン＝７０：３０の比率でブレンドしたフィルムを使用した。

ポリプロピレン、ポリエチレンのブレンドフィルム層３のみの構成では融点がポリエチレン単層より高くなるので、紙コップの成型、接着時に、樹脂を融解させる為に過大な熱量が必要となり、加熱箇所周辺にピンホールや紙の焦げが発生してしまう惧れがあった。
そこで、上記ブレンドフィルム層３の上にポリエチレンフィルム層４を設けることで、紙コップの成型に際して、融点の低いポリエチレンフィルム層４を融解させ、少ない熱量で接着を可能とし、ピンホールや紙の焦げの発生を抑制することができる。

表４は、オーブンの加熱温度に対して本実施例の耐熱紙コップと、従来の各種ラミ原紙を用いた耐熱紙コップとのピンホール発生の有無のテスト結果であり、ポリエチレンラミ原紙では１２０℃でピンホールが発生するが、本実施例の耐熱紙コップでは１４０℃にならないとピンホールは発生しないことが確認された。

また、スコアロール水溶液による漏れテストでは、ＰＰラミ紙コップ、ＰＥＴラミ紙コップではいずれも漏れが発生することが確認されたが、本実施例の耐熱紙コップ７では漏れは無かった。

胴部１は、胴部１の一方の端部の内面のポリエチレンフィルム層４と、胴部１の他方の端面の外面のポリエチレンフィルム層４とが重ね合わされて接着されるが、いずれもポリエチレンフィルム同士であるので、少ない熱量で強固に接着することができる。
また、底部７は、低融点ポリエチレンフィルム層９と、胴部２の内面側のポリエチレンフィルム層４とがヒートシールにより接着されるので、これもいずれもポリエチレンフィルム同士であるので、強固に接着することができる。

上記実施例では、耐熱紙コップ１０に蓋部を設けなかったが、耐熱紙コップ１０の開口に蓋部１５をシールしてもよい（図３〜４参照）。
本実施例で蓋部１５は、蓋部用の原紙１６の少なくとも内面に低融点ポリエチレンフィルム１７をラミネートしており、胴部２の上端のポリエチレンフィルム層４と強固に接着される（図４（ａ）参照）。

従って、蓋部１５の低融点ポリエチレンフィルム層１６と胴部１のポリエチレンフィルム層４とは同種のポリエチレンフィルムの接着であり、接着力が強力であるが、ポリエチレンフィルム層４とポリプロピレン、ポリエチレンのブレンドフィルム層３とは種類が異なるので相対的に接着力は弱い。
これにより、蓋部１５を剥離する際には、蓋部１５はポリエチレンフィルム層４と接着した状態で、該ポリエチレンフィルム層４とブレンドフィルム層３との層間で剥離することができ、イージーピール且つ安定した開封強度となる（図４（ｂ）参照）。

上記実施例では、耐熱紙容器の一例として紙コップを例に説明したが、開口の広い紙カップ、その他の紙容器に適用することができる。
また、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更することができる。

１ 胴部
２ 胴部用の原紙
３ ブレンドフィルム層
４ ポリエチレンフィルム層
７ 底部
８ 底部用の原紙
９ 低融点ポリエチレンフィルム層
１０ 耐熱紙コップ
１５ 蓋部
１６ 蓋部用の原紙
１７ 低融点ポリエチレンフィルム

Claims (2)

1. 端部を貼り合わせて筒状とした胴部に底部をヒートシールしてなる耐熱紙容器において、
   容器の胴部が、原紙の内面および外面の両側に、ポリプロピレンとポリエチレンをブレンドしたブレンドフィルム層を積層し、該ブレンドフィルム層の上にポリエチレンフィルム層を積層してなり、
   前記ブレンドフィルム層は、ポリプロピレン：ポリエチレン＝６０〜７０：４０〜３０の比率からなっており、
   容器の底部が、原紙の内面および外面側に低融点ポリエチレン層を積層してなることを特徴とする耐熱紙容器。
2. 前記ブレンドフィルム層が、ポリプロピレン：ポリエチレン＝７０：３０の比率からなっていることを特徴とする請求項１に記載の耐熱紙容器。

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