JP2023104687A - 蓋付き電子レンジ対応紙カップ - Google Patents

Abstract

【課題】カップから蓋を剥がすときにカップ側のポリプロピレンの剥がれが発生しないようにする。【解決手段】蓋付き電子レンジ対応紙カップ１は，円錐台状の胴部11と，胴部11の下端を閉じるフラット・ボトム・タイプの底部12とを備え，胴部11の上端部に，上記胴部11の上端部が外向きに巻かれたカール部11Ａが形成された紙カップ本体10と，上記カール部11Ａに接着され，上記胴部11の上端部開口を閉じる蓋20とを備えている。胴部11および底部12が，内面側から外面側に向けて，ポリプロピレン層11ａ，アンカーコート層11ｂ，紙層11ｃおよびポリプロピレン層11ｄから構成され，上記アンカーコート層11ｂに酸変性ポリプロピレン樹脂が用いられている。【選択図】図３

Description

この発明は蓋付き電子レンジ対応紙カップ（紙容器）に関する。電子レンジ対応とは電子レンジで使えるという意味であり，電子レンジのみに用いられると限定する趣旨ではない。

紙カップは即席食品，スナック菓子類のみならず，食料品，惣菜等の容器としても広く使用されている。これらの紙カップに食料品等を入れたまま電子レンジで加熱，調理する場合もある。紙カップの上部開口を閉じる蓋を剥がしとることによって電子レンジで温められたまたは調理された食料品等は飲食される。

蓋付き紙カップの少なくとも内面には，内容物である食料品等の保護膜として紙の表面にポリプロピレン（ＰＰ）が被覆される。紙カップの上端開口部に外向きに折られたフランジ部が形成され，ここに蓋が接着されることになる。外向きに折られることでフランジ部では紙カップの内面が上面に至り，蓋は紙カップ内面のＰＰに接着される。ここで蓋と紙カップ（ＰＰ）との間の接着強度が大きいと，蓋を剥がすときに紙カップ側のＰＰに剥がれが発生することがある。また，紙カップ側において紙とＰＰとの接着が不十分であると，紙カップを電子レンジで加熱，調理したときに紙と紙カップ内面のＰＰとの間で一部浮きが発生し，その後にＰＰが溶融して穴あきが発生しやすくなる。

特許文献１は，耐熱性とイージーピール性に優れるシーラント層を有する蓋を開示する。

特開２００１－２８７７６５号公報

蓋をカップから剥がすときにカップ側ＰＰの剥がれを生じさせないようにするために蓋にイージーピール性（剥がれやすさ）を持たせることが考えられる，しかしながら，蓋のイージーピール性を追求すると，当然に，意図しないときにたとえば保管時や搬送時に蓋が剥がれやすくなる。そのため，保管時や搬送時に蓋が剥がれない程度のシール強度は必要である。

この発明は，カップから蓋を剥がすときにカップ側ＰＰが剥がれ取られることがないようにすることを目的とする。

この発明はまた，電子レンジで加熱したときにカップ内面のＰＰの溶融による穴あきの発生を抑制することを目的とする。

この発明による蓋付き電子レンジ対応紙カップは，筒状の胴部および胴部の下端を閉じる底部を備え，上記胴部の上端部に，上記胴部の上端部が外向きに折られたフランジ部が形成された紙カップと，上記フランジ部の上面に接着され，上記胴部の上端部開口を閉じる蓋とを備え，少なくとも上記フランジ部が，その上面側から下面側に向けて，ポリプロピレン層，アンカーコート層，紙層およびポリプロピレン層から構成され，上記アンカーコート層に酸変性ポリプロピレン樹脂が用いられていることを特徴とする。

この発明による蓋付き電子レンジ対応紙カップは，好ましくは底部がフラット・ボトム・タイプのものである。フラット・ボトム・タイプとは，胴部を下方に延長して形成されるいわゆる糸尻と呼ばれる部分を持たないことを意味し，胴部と底部との紙が重なる接合部分が胴部または底部に沿い，これによって接合部分が胴部または底部を介して内容物と接する構造となっている。電子レンジで加熱したときに熱が胴部または底部を介して内容物に伝わりやすく，接合部分は焦げにくいものとなる。

胴部の上端部が外向きに折られてフランジ部が形成されている。胴部の上端部を単に外向きに折ることでフランジ部を形成してもよいし，胴部の上端部を外向きに巻く（カールさせる）ことによってフランジ部を形成してもよい。いずれにしても胴部の上端開口部の周囲にフランジ部が形成され，フランジ部の上面側に蓋が接着される。胴部の上部開口は接着された蓋によって閉じられる。

この発明によると，少なくとも上記フランジ部が，その上面側から下面側に向けて，ポリプロピレン層，アンカーコート層，紙層およびポリプロピレン層から構成され，上記アンカーコート層に酸変性ポリプロピレン樹脂層が用いられている。蓋と直接に接するポリプロピレン層と紙層との間の酸変性ポリプロピレン樹脂層によって，ポリプロピレン層と紙層の間の接着強度が高められる。蓋とフランジ部（最上層のポリプロピレン層）の間の接着強度を超える強度をポリプロピレン層と紙層の間に発現させることができるので，蓋を剥がすときに蓋と直接に接するカップ側のポリプロピレン層の剥がれを防止することができ，カップから蓋をきれいに剥がしとることができる。また，アンカーコート層を介してポリプロピレン層と紙層とをこれらの間に浮きが生じないようにしっかりと密着させることができるので，電子レンジ加熱時に浮きが発生したポリプロピレン層に生じやすい溶融およびこれに伴う穴あきを抑制することができる。好ましくは，アンカーコート層は0.1～５μｍの厚さで積層される。

フランジ部を除く胴部および底部に蓋は接着されない（当然に剥がされもしない）ので，そこにアンカーコート層（酸変性ポリプロピレン樹脂層）は必ずしも必要ではない。もちろん，フランジ部を含む胴部および底部の全体に，ポリプロピレン層，アンカーコート層（酸変性ポリプロピレン樹脂層），紙層およびポリプロピレン層から構成される積層シートを用いてもよい。一実施態様では，上記胴部および底部の全体が，内面側から外面側に向けて，ポリプロピレン層，アンカーコート層，紙層およびポリプロピレン層から構成され，上記アンカーコート層に酸変性ポリプロピレン樹脂が用いられている。胴部の上端部が外向きに折られるまたは外向きに巻かれることによって，フランジ部では胴部の内側（内面）が上面に至る。胴部および底部の全体にわたってポリプロピレン層と紙層の間にアンカーコート層（酸変性ポリプロピレン樹脂層）を設けることによって，胴部および底部の全体にわたってポリプロピレン層と紙層とをしっかりと密着させてポリプロピレン層に浮きを生じさせないようにすることができる。カップの全体にわたってポリプロピレン層の浮きを生じさせないことによって，電子レンジで内容物を加熱したときに発生した熱が紙層によって奪われることになり，内容物の熱によるポリプロピレンの溶融及び穴あきを発生しにくくすることができる。

蓋付き電子レンジ対応紙カップの斜視図である。 蓋付き電子レンジ対応紙カップの一部破断正面図である。 蓋付き電子レンジ対応紙カップの胴部と蓋の接着部分の一部拡大断面図である。

以下，図面を参照して，この発明による蓋付き電子レンジ対応紙カップを詳細に説明する。

図１および図２は蓋付き電子レンジ対応紙カップを示している。図１は蓋が半分程度剥がされた状態の紙カップの斜視図を，図２は蓋によって上部開口が閉じられた状態の紙カップの一部を破断して示す正面図を，それぞれ示している。

図１および図２を参照して，蓋付き電子レンジ対応紙カップ１は，紙を主強度材とする胴部11と底部12とから構成される紙カップ本体10と蓋20とを備えている。胴部11は上部の径が大きく，下にいくほど径の小さくなる円錐台筒状のものである。胴部11の上端部は外側（紙カップ本体10の内容物が入る部分から離れる向き，外方）に巻かれており，いわゆるトップカール部（フランジ部）11Ａが形成されている。

胴部11の下端部は内側（紙カップ本体10の内容物が入る部分に向かう向き，内方）に屈曲され（屈曲部分を符号11Ｂで示す），さらに屈曲部分11Ｂの先端部は内側に折り返されている（折り返し部分を符号11Ｃで示す）。底部12は円形で，その周縁部分12Ａが胴部11の下端部内にぴったりと嵌っている。底部12の周縁部分12Ａは外側に折り返されており（折り返し部分を符号12Ｂで示す），この底部12の折り返し部分12Ｂが胴部11の屈曲部分11Ｂと折り返し部分11Ｃとの間に挟まれている。紙カップ本体10の底面はいわゆる糸尻がなく，概略フラットに形成されているので，電子レンジで加熱したときに糸尻が焦げてしまうことはない。

胴部11および底部12の内面および／または外面には保護膜が被覆されている。この実施例では，保護膜としてはポリプロピレン（ＰＰ）が用いられている。内面に被覆されたＰＰは熱シールによる貼り合わせにも用いることができる。

蓋20は，紙カップ本体10のカール部11Ａの上面に蓋20を接着するためのシーラント層，および文字，図形等を印刷するための紙層を積層したものである。形状保持のためのアルミニウム層をシーラント層と紙層との間に積層してもよく，紙層の表面に紙層を保護する保護層を積層してもよい。紙カップ本体10の胴部11の上端開口縁部に形成されるカール部11Ａに蓋20は剥離可能に接着される。シーラント層にはたとえばポリエチレンとポリプロピレンの混合樹脂等を用いることができる。

蓋20の周縁部の一部が外向きに突出して摘み部21が形成されている。カール部11Ａに蓋20が接着されたとき，摘み部21は紙カップ本体10の上端開口縁部の外に位置する。蓋20を紙カップ本体10（カール部11Ａ）から剥がすときに摘み部21を指で摘まむことができる。

図３は胴部11（カール部11Ａ）と蓋20の接着の様子を模式的に示す一部拡大断面図である。

上述したように，蓋20が接着される紙カップ本体10のカール部11Ａは，胴部11を外向きに巻くことによって形成されているので，胴部11の内側（内面）がカール部11Ａにおいて上面（外面）に至り，そこに蓋20が接着される。

胴部11は，その内側（内面）から外側（外面）にかけて，ポリプロピレン（ＰＰ）層11ａ，アンカーコート層11ｂ，紙層11ｃおよびポリプロピレン（ＰＰ）層11ｄを積層したシートから構成されている。紙層11ｃの厚さが最も厚く，ＰＰ層11ａ，11ｄは紙層11ｃの１０分の１程度の厚さを持つ。アンカーコート層11ｂはさらに薄く，その厚さは数μｍ程度である。紙層11ｃの厚さは100～500μｍの範囲が適当であり，200～300μｍの範囲がさらに望ましい。100μｍ以下であると保形性が不足し，500μｍ以上であると加工適性が低下するからである。また，ＰＰ層11ａ，11ｄの厚さは15～60μｍの範囲が適当であり，20～40μｍの範囲がさらに望ましい。15μｍ以下であるとシール性が不足し，60μｍ以上であると押し出しラミネートが困難となるからである。アンカーコート層11ｂの厚さは 0.1～５μｍが適当であり，0.1～１μｍの範囲がさらに望ましい。0.1μｍ未満であると接着が不足し，５μｍ以上であると塗工や乾燥が困難となるからである。

蓋20は，上述したように，紙層23とシーラント層24を備え，シーラント層24が胴部11の内側のＰＰ層11ａに熱溶着される。

ＰＰ層11ａと紙層11ｃの間に挟まれるアンカーコート層11ｂには酸変性ポリプロピレン樹脂が用いられる。酸変性ポリプロピレン樹脂は，ポリプロピレン樹脂であるアイソタクチックポリプロピレン－（無水）マレイン酸二元共重合体に，未反応不飽和カルボン酸成分が含まれていることを特徴とする。酸変性ポリプロピレン樹脂（アンカーコート層11ｂ）は，これを挟む紙層11ｃとＰＰ層11ａの接着強度を高める。たとえば特許第6425564号公報に記載の酸変性ポリプロピレン樹脂を，アンカーコート層11ｂに用いることができる。

紙層11ｃとＰＰ層11ａの間にアンカーコート層（酸変性ポリプロピレン樹脂層）11ｂを設けることによって紙層11ｃとＰＰ層11ａの間の接着強度が高められ，蓋20（その内側のシーラント層24）とカール部11Ａ（その上面のＰＰ層11ａ）の間の接着強度を超える強度が発現する。紙カップ本体10から蓋20を剥がすときに，紙カップ本体10側のＰＰ層11ａが剥がれ取られたり，ＰＰ層11ａに伸びが生じたりすることが防止される。すなわち，紙カップ本体10から蓋20を剥がしとるときに，紙カップ本体10側のＰＰ層11ａをそのまま紙カップ本体10側にとどまらせることができ，蓋20をきれいに剥がし取ることができる。

また，紙層11ｃとＰＰ層11ａの間にアンカーコート層（酸変性ポリプロピレン樹脂層）11ｂを設けることによって，紙層11ｃとＰＰ層11ａとの間に浮き（隙間）が生じないようにすることができる。電子レンジによって蓋付き電子レンジ対応紙カップ１を加熱，調理をしたときに，内容物の油分比率が高いと内容物は比較的高温にまで加熱されることがあるが，アンカーコート層11ｂを介して紙層11ｃとＰＰ層11ａとを浮きが生じないようにしっかりと密着させておくことで，内容物に生じる熱をＰＰ層11ａに留めずに紙層11ｃに十分に伝えることができ，ＰＰ層11ａの溶融およびこれに伴うＰＰ層11ａの穴あきを効果的に抑制することができる。

以下，実施例および比較例を説明する。

紙カップ胴部11は，坪量220ｇ／ｍ^２の原紙（日本製紙株式会社製）を用意し，その片面にＰＰ（サンアロマー株式会社製）層11ｄを20μｍの層厚で押し出しコートし，他方の片面に酸変性ポリプロピレン樹脂であるアンカーコート層11ｂ（ユニチカ株式会社製DC-1010）を乾燥時の厚さが0.2μｍとなるように塗布し，次にアンカーコート層11ｂの塗布面にＰＰ層11ａを20μｍの層厚で押し出しコートして積層することによって作製した。底部12は坪量220ｇ／ｍ^２の原紙（日本製紙株式会社）を用意し，その両面にＰＰ（サンアロマー株式会社製）層を20μｍの層厚で押し出しコートすることによって作製した。上記胴部11および底部12を組み合わせて成型することで紙カップ本体10（図１，図２）を作製した。

アンカーコート層11ｂの層厚を0.13μｍとした以外は実施例１と同様にして紙カップ本体10を作製した。

アンカーコート層11ｂの層厚を0.5μｍとした以外は実施例１と同様にして紙カップ本体10を作製した。

比較例１

紙カップ胴部11にアンカーコート層11ｂを積層せず，あとは実施例１と同様にして紙カップ本体10を作製した。

比較例２

紙カップ胴部11にポリエチレンイミン系のアンカーコート層11ｂ（マツモトファインケミカル株式会社製，オルガチックスWS-700）を用い，乾燥時の厚みを0.2μｍとした以外は実施例１と同様にして紙カップ本体10を作製した。

比較例３

紙カップ胴部11に，酸変性ポリプロピレン樹脂からなるアンカーコート層11ｂ（ユニチカ株式会社製DC-1010）を用い，乾燥時の厚さを0.09μｍとした以外は実施例１と同様にして紙カップ本体10を作製した。

＜紙カップの評価＞
以上のように作製した実施例１～３，および比較例１～３の紙カップについて，紙層11ｃと内面側のＰＰ層11ａとの間の接着強度を評価するために以下の試験を行った。

（１）ラミネート強度（ラミ強度）
胴部11のＰＰ層11ａの紙層11ｃからの剥離（デラミネーション）の有無，およびＰＰ層11ａのラミネート強度を調べた。ラミネート強度は，ＪＩＳ Ｚ ０２３８：１９９８に準拠して，15mm巾の短冊状にカットしたサンプルについて，引張試験機（株式会社オリエンテック製，テンシロン万能材料試験機：STA-1150）を用いて，剥離速度50mm／minで，180°剥離試験を行い測定した。

（試験結果）
・実施例１：紙剥け（ＰＰ層11ａの剥離なし），ラミネート強度：測定不可
・実施例２：紙剥け（ＰＰ層11ａの剥離なし），ラミネート強度：測定不可
・実施例３：紙剥け（ＰＰ層11ａの剥離なし），ラミネート強度：測定不可
・比較例１：ＰＰ層11ａの剥離あり，ラミネート強度６．８Ｎ
・比較例２：ＰＰ層11ａの剥離あり，ラミネート強度６．５Ｎ
・比較例３：紙剥け（ＰＰ層11ａの剥離なし），ラミネート強度：測定不可
なお，「紙剥け」とは，紙層11ｃとＰＰ層11ａとの接着が強固であるために，剥離の際に紙層11ｃ内で剥けたことを意味する。

（２）シール時の剥離状態
紙カップ本体10に蓋20（坪量55ｇ／ｍ^２の紙層23に，ＰＥＴフィルム12μｍおよびＰＥフィルム30μmをシーラント層24として積層した積層体）をトップシール機（株式会社第一包装機製作所製，卓上型トップシール機：DS-500）を用いて，シール温度150℃，圧力0.3ＭＰａ，時間１秒，シール回数１回の設定条件でシールし，蓋20を開封するときの剥離状態を観察した。

（試験結果）
・実施例１：ＰＰ層11ａの剥がれなし（良好），良好に開封できた
・実施例２：ＰＰ層11ａの剥がれなし（良好），良好に開封できた
・実施例３：ＰＰ層11ａの剥がれなし（良好），良好に開封できた
・比較例１：ＰＰ層11ａの剥がれあり，開封しづらい（不良）
・比較例２：ＰＰ層11ａの剥がれあり，開封しづらい（不良）
・比較例３：ＰＰ層11ａの剥がれあり，開封しづらい（不良）

（３）耐熱性
紙カップ本体10にカレーを充填して－30℃の冷凍庫で24時間冷凍したのち，電子レンジ（パナソニック株式会社製NE-MS253）を用いて600Ｗ，９分間の加熱を行い，紙カップ本体10の内面のＰＰ層11ａの溶融による穴あきの有無を調べた。

（試験結果）
・実施例１：ＰＰ層11ａの溶融，穴あきなし（耐熱性あり）
・実施例２：ＰＰ層11ａの溶融，穴あきなし（耐熱性あり）
・実施例３：ＰＰ層11ａの溶融，穴あきなし（耐熱性あり）
・比較例１：ＰＰ層11ａの溶融あり（耐熱性なし）
・比較例２：ＰＰ層11ａの溶融あり（耐熱性なし）
・比較例３：ＰＰ層11ａの溶融あり（耐熱性なし）

以上の試験結果を表１にまとめておく。この実施例の蓋付き電子レンジ対応紙カップ１は，蓋20を開けやすく，電子レンジ加熱時のＰＰ層11ａの溶融および穴あきも抑制できることが確認された。

１ 蓋付き電子レンジ対応紙カップ
10 紙カップ本体
11 胴部
11ａ，11ｄ ポリプロピレン層
11ｂ アンカーコート層
11ｃ 紙層
12 底部
20 蓋

Claims (4)

1. 筒状の胴部および胴部の下端を閉じる底部を備え，上記胴部の上端部に，上記胴部の上端部が外向きに折られたフランジ部が形成された紙カップと，上記フランジ部の上面に接着され，上記胴部の上端部開口を閉じる蓋とを備え，
   少なくとも上記フランジ部が，その上面側から下面側に向けて，ポリプロピレン層，アンカーコート層，紙層およびポリプロピレン層から構成され，上記アンカーコート層に酸変性ポリプロピレン樹脂が用いられている，
   蓋付き電子レンジ対応紙カップ。
2. 上記胴部および底部の全体が，内面側から外面側に向けて，ポリプロピレン層，アンカーコート層，紙層およびポリプロピレン層から構成され，上記アンカーコート層に酸変性ポリプロピレン樹脂が用いられている，
   請求項１に記載の蓋付き電子レンジ対応紙カップ。
3. 上記アンカーコート層を挟むポリプロピレン層と紙層との間の接着強度が，上記蓋と上記フランジ部との間の接着強度よりも大きい，
   請求項１または２に記載の蓋付き電子レンジ対応紙カップ。
4. 上記底部がフラット・ボトム・タイプのものである，請求項１から３のいずれか一項に記載の蓋付き電子レンジ対応紙カップ。

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