JP5987360B2 - 耐水性を有するバリア紙カップの製造方法 - Google Patents
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Description
例えば、紙カップの接合部のバリア性を確保するため、紙カップの胴部を構成する胴部材の接合部の両側端の端面を保護するための端面処理(エッジプロテクト)の方法として、図7(a)〜(c)に示すスカイブヘミングと呼ばれる方法も知られている。
ステキヒト・サイズ度が400秒を下回る場合はコップ原紙の耐水度が不足し、積層シート端縁部の端面は、外部に露出しているため、レトルト殺菌処理の加熱蒸気がこの部分からコップ原紙の内部に浸透し、ふやけ現象を発生すると共に、剛性の低下により容器の変形も認められるとされている。
特殊な紙を必要としない方法として、特許文献5には、耐熱性、耐水性、耐摩擦性および耐レトルト性に優れた塗膜物性が得られるα−メチルスチレンとメタクリル酸メチル、およびカルボキシル基を有するエチレン性不飽和化合物を必須成分とする水性アクリル樹脂を紙基材へ塗工して耐久性を付与することが提案されている。
しかしながら、高温高圧でのレトルト殺菌時に紙基材内部に浸透した熱水を蒸発させる過程で内部の水蒸気を外部に蒸散させるための水蒸気透過性が必要であるため、紙基材表面の印刷適性を確保するためのコート層の形成に限界があり美麗な容器とならない場合があった。
しかしながら、このような紙カップの場合に問題となるもう一つは加工あるいは使用中の積層材の剥離やピンホール等の発生防止である。これに対しても従来からさまざまな工夫がなされている。
この場合の蒸着層は伸展性が少ないものが多く、一般に蒸着厚みが薄いこともあって上記のような成型工程において、破断して孔があき易い性質を持っており、成型後も必要なバリア性を確保することは容易ではない。
ルムからなるガスバリア層の紙基材側に設けることにより、容器成型の際にガスバリア層の蒸着膜にクラックが入った場合でもクラックから浸透してくる水分を遮断することが出来、これにより、カップ成型時の胴部材表面の孔傷の発生を防止して、熱水の浸透力に対する抵抗の強い、熱水式レトルト処理も可能な耐水性を保持できるようにしている。
内面に設けられた前記熱可塑性樹脂層がシーラント層を含んでおり、かつ、前記ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートがシーラント層より高融点であることを特徴とする耐水性を有するバリア紙カップの製造方法である。
このような紙基材層への熱水の浸透防止を安定して確実に行うことは熱水を使用したレトルト殺菌を含む工程に於いて特に重要である。
カップ状容器の製造工程を示す説明図を図1に、本発明の耐水性を有するバリア紙カップに用いる胴部材ブランクの層構成例を示す簡単な断面説明図を図2に示した。図2の(a)は内側熱可塑性樹脂層がPETまたはPBTでラミネートされている構成を(b)は外側熱可塑性樹脂層もPETまたはPBTでラミネートされている構成を示している。説明に直接関係のない部分は省略した。
図2の(a)は内側熱可塑性樹脂層がPETまたはPBTでラミネートされている構成の例を示している。
熱可塑性樹脂層(41)はこの例では最外層のシーラント層(41a)とガスバリア層(2a)とからなり外部からの酸素や水蒸気の浸透を防止して内容物の保存性を高めている。この例ではガスバリア層(2a)として蒸着層(41b)を設けた蒸着フィルムを用いている。
ガスバリア層と蒸着層の積層順序は特に決められていないが、ガスバリア層に用いる樹脂が吸水性を有する場合には水分の浸透を阻止したい面に蒸着層を配置することが望ましい。
以下の説明ではおもに内面の熱可塑性樹脂層(41)がPETまたはPBTの押出しラミネート法により紙基材に積層されている場合の例を取り上げ、外面の熱可塑性樹脂層(40)がPETまたはPBTの押出しラミネート法により紙基材に積層されている場合については必要に応じて説明する。
とくにポリアクリル酸系樹脂をコーティングしたPETフィルムが好ましく用いることが出来る。
図1に示すように、胴部材(18)を、両側端縁上部にそれぞれ切欠き部(31)(32)を設けた胴部材ブランク(10)の、一方の端縁(11)をもう一方の端縁(12)に重ね合わせて胴部貼り合わせ部(15)を形成させて円筒形状とする。
また、底部材(20)は、円形状で、下向きに起立させた周縁部(21)を有する。そして、前記胴部材(18)の下部内面に、底部材(20)の周縁部(21)の外面を接合
させる。
このように、樹脂部(4b)は、樹脂部(4a)を紙基材(1)の外面側に折り返した構成とすることで、胴部貼り合わせ部(15)における樹脂量が確保でき、貼り合わせ部内面の密封性が良好となる。
もしくは、図示していないが樹脂部(4d)は、樹脂部(4c)を基材(1)の内面側
に折り返した構成とすることも可能である。
そして、前記樹脂部(4a)を、前述のように紙基材の端縁から外方に延出した構成でなく、紙基材の外面側に折り返した折り返し樹脂部(4b)の構成とするとともに、前記樹脂部(4c)を、紙基材の端縁から外方に延出して熱圧着する構成かまたは、紙基材の外面側もしくは内面側に折り返した折り返し樹脂部(4d)の構成とする。
また、前記樹脂部(4c)を、紙基材の端縁から紙基材の外面側に折り返した折り返し樹脂部(4d)の構成とすることによって、胴部貼り合わせ部の段差が、前記折り返し樹脂部(4d)で埋まり、段差のない構成とすることができるうえ、紙基材(1)とさらに前記樹脂部の端面が紙カップ外部に露出しない構成とすることができる。
ア層の内側に配置された蒸着層を含む層とする構成となっている。このような構成とすることにより、紙基材(1)の表面及び端面もガスバリア層と蒸着層によって保護され、図6に例示したように樹脂部を折り返すことによって、端面のガスバリア層にクラックが入った場合でも遮水性を保持できるので水分浸入による紙基材の劣化が少ないバリア性に優れた紙カップとすることができる。
また、前記熱可塑性樹脂層の構成要素は、シーラント層とガスバリア層と保護樹脂層に限られるものではなく、機械的強度の補強のためのフィルムのような中間層や層間の接着促進のためのプライマーコートやコロナ処理等々のされた中間層を内面側に形成してもよい。
紙基材(坪量260g/m2)を打ち抜いて、胴部材ブランクとなる領域の両方の端縁
に、その端縁を含めて外方の部分に長窓を形成した。
紙基材の片面にポリプロピレン樹脂層(20μm)をドライラミネート法により貼着し、他の面にアルミナ蒸着層/エチレンービニルアルコール共重合体層(12μm)/ポリプロピレン樹脂層(20μm)からなる積層フィルムをアルミナ蒸着層面と紙基材層が接するように、ポリブチレンテレフタレート樹脂(20μm)の押出しラミネート法により貼着して前記長窓の位置で内面を接合一体化した積層シートを作成した。
次に、前記胴部の下部内面に、円形状で、下向きに起立させた周縁部を有する底部材の周縁部の外面を接合させた。底部材に用いた積層体の層構成は胴部ブランクと同様のものを用いた。
前記、紙カップは、フランジ部の上面を平坦にしたにもかかわらず、フランジ部の上面の胴部貼り合わせ部に位置する部分に段差がなく成形された。
長窓を形成した紙基材(坪量260g/m2)の片面にポリプロピレン樹脂層を貼着する方法としてポリブチレンテレフタレート樹脂(20μm)の押出しラミネート法により貼着した以外は実施例1と同様にして紙カップを成形した。
前記、紙カップは、フランジ部の上面を平坦にしたにもかかわらず、フランジ部の上面の胴部貼り合わせ部に位置する部分に段差がなく成形された。
さらに内容物として水を入れて蓋材でシールしたのち30分間熱湯中で煮沸したが取り出した容器には外観上異常は見られなかった。
長窓を形成した紙基材(坪量260g/m2)の片面にポリプロピレン樹脂層を貼着す
ることに代えてポリプロピレン樹脂層(30μm)とポリエチレンテレフタレート樹脂(12μm)の積層フィルムを押出しラミネート法により貼着した以外は実施例2と同様にして紙カップを成形した。
前記、紙カップは、フランジ部の上面を平坦にしたにもかかわらず、フランジ部の上面の胴部貼り合わせ部に位置する部分に段差がなく成形された。
さらに内容物として水を入れて蓋材でシールしたのち30分間熱湯中で煮沸したが取り出した容器には外観上異常は見られなかった。
長窓を形成した紙基材(坪量260g/m2)の片面にポリプロピレン樹脂層を貼着する方法としてポリエチレン樹脂(20μm)の押出しラミネート法により貼着した以外は実施例1と同様にして紙カップを成形した。
この紙カップは、胴部貼り合わせ部の一部に積層体の層間剥離によるふくれが観察された。
2a‥‥ガスバリア層
3‥‥‥積層シート
40‥‥熱可塑性樹脂層
40b‥‥保護樹脂層
41‥‥熱可塑性樹脂層
41a‥‥シーラント層(PP)
41b‥‥蒸着層
4‥‥‥樹脂部
4a‥‥外延樹脂部
4b‥‥折り返し樹脂部
4c‥‥外延樹脂部
4d‥‥折り返し樹脂部
10‥‥胴部材ブランク
11‥‥樹脂部を有する側端縁
12‥‥樹脂部を有する側端縁
13‥‥長窓
14‥‥長窓
15‥‥貼り合わせ部
16‥‥フランジ部
18‥‥胴部材(サイド材)
19‥‥胴部材下端部
20‥‥底部材(ボトム材)
21‥‥周縁部(起立部)
22‥‥環状脚部
31‥‥切欠き部
32‥‥切欠き部
Claims (8)
- 紙基材の内面及び外面に熱可塑性樹脂層が設けられた積層シートから構成されたブランクの一方の側端縁を他方の側端縁に重ね合わせた胴部貼り合わせ部を有する紙カップの製造方法において、少なくとも内面に設けられた熱可塑性樹脂層を、押出しラミネート法により設けられたポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートを介して紙基材に積層して胴部を形成する方法であって、
内面に設けられた前記熱可塑性樹脂層がシーラント層を含んでおり、かつ、前記ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートがシーラント層より高融点であることを特徴とする耐水性を有するバリア紙カップの製造方法。 - 前記外面に設けられた熱可塑性樹脂層を、押出しラミネート法により設けられたポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートを介して紙基材に積層することを特徴とする請求項1に記載の耐水性を有するバリア紙カップの製造方法。
- 前記内面の熱可塑性樹脂層は、ガスバリア層を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の耐水性を有するバリア紙カップの製造方法。
- 前記ガスバリア層はエチレンービニルアルコール共重合体、MDXナイロン、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリアクリル酸系樹脂をコーティングしたポリエチレンテレフタレートフィルムまたはこれらに金属あるいは金属酸化物、無機酸化物を蒸着したフィルムからなることを特徴とする、請求項3に記載の耐水性を有するバリア紙カップの製造方法。
- 前記ブランクの胴部貼り合わせ部の内側に位置する側端縁は、前記紙基材の側端縁から延出する樹脂部を、基材の外面側に折り返した折り返し樹脂部を有し、前記ブランクの胴部貼り合わせ部の外側に位置する側端縁は、前記紙基材の側端縁から延出する樹脂部を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の耐水性を有するバリア紙カップの製造方法。
- 前記ブランクの胴部貼り合わせ部の外側に位置する側端縁から延出する樹脂部が、紙基材の外面側または内面側に折り返した折り返し樹脂部を有することを特徴とする、請求項5に記載の耐水性を有するバリア紙カップの製造方法。
- 前記ブランクの胴部貼り合わせ部の外側に位置する側端縁から延出する樹脂部が、前記
胴部貼り合わせ部の内側のブランクに沿って密着していることを特徴とする、請求項5又は6に記載の耐水性を有するバリア紙カップの製造方法。 - 前記内側及びまたは外側に位置する側端縁から延出する樹脂部は、側端縁の全長に設けられていることを特徴とする、請求項5から7のいずれか1項に記載の耐水性を有するバリア紙カップの製造方法。
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