JP7269710B2 - 耐熱性紙材の接合方法、及びカップ状容器の製造方法 - Google Patents
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Description
より具体的に、本発明は、以下のものを提供する。
図1(a)~図1(c)は、本実施形態に係る接合方法の工程を概略的に示す図である。本実施形態に係る接合方法は、表面にポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされた耐熱紙からなる第1耐熱性紙材101及び第2耐熱性紙材102の表面に真空紫外光をそれぞれ照射して処理層111a、112aを形成する処理層形成工程と、処理層111a、112aが対向して接触するように第1耐熱性紙材101及び第2耐熱性紙材102を位置決めする位置決め工程と、位置決めされた第1耐熱性紙材101及び第2耐熱性紙材102を加圧し、対向及び接触している処理層111a、112aを互いに接合する接合工程とを有する。また、図示しない耐熱紙ロールから耐熱紙を切り出して第1耐熱性紙材101及び第2耐熱性紙材102を得る紙材切出工程を有してもよい。
本実施形態では、表面にポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされた耐熱紙(以下、「ラミネート耐熱紙」という場合がある。)が用いられる。この耐熱紙は、最表層がポリブチレンテレフタレート樹脂でラミネートされているものであればよく、耐熱紙の種類や、中間層の有無及びその構成については、同じものであってもよく、互いに異なっていてもよい。
耐熱紙にラミネートされているポリブチレンテレフタレート樹脂は、多価アルコール成分である1,4-ブタンジオールを主成分とするジオール成分を、多価カルボン酸成分であるテレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分又はそのアルコールエステル成分とを縮合して得られるブチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリエステルであり、本発明の効果を阻害しない範囲でポリブチレンテレフタレートを主体とする共重合体であってもよい。ここで、ポリブチレンテレフタレート樹脂は、多価カルボン酸-多価アルコールのエステル単位のうち、ブチレンテレフタレート単位を60モル%以上含むことが好ましい。
ポリブチレンテレフタレート樹脂をラミネートする耐熱紙としては、パルプ繊維を用いない合成紙と、木材パルプ等のパルプ繊維を原料とするパルプ紙のいずれも用いることができる。その中でも、耐熱性の観点からパルプ紙を用いることがより好ましい。
ポリブチレンテレフタレート樹脂の耐熱紙へのラミネートには、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂を加熱溶融して、この樹脂を耐熱紙のラミネート面に供給してラミネート層を形成する方法が用いられる。このとき、ポリブチレンテレフタレート樹脂を加熱溶融して耐熱紙にラミネートする際の条件を制御することで、ラミネートされたポリブチレンテレフタレート樹脂の結晶化割合(X線回折法により測定した値)を、10~30%の範囲内とすることが好ましい。
紙材切出工程では、表面にポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされた耐熱紙を切り出して、所定の形状を有する複数の耐熱性紙材(第1耐熱性紙材101、第2耐熱性紙材102)を得る(図示せず)。特に、カップ状容器を作製する場合、ラミネート耐熱紙を切り出して、カップ状容器の胴部材や底部材を形成することができる。
処理層形成工程では、図1(a)に示すように、複数の耐熱性紙材(第1耐熱性紙材101、第2耐熱性紙材102)のポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされた表面に、真空紫外(VUV)光をそれぞれ照射して処理層111a、112aを形成する。本実施形態で用いられる耐熱性紙材は、真空紫外(VUV)光の照射によっても着色し難いポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされたものであるため、処理層111a、112aにおける変色を低減させることができる。ここで、真空紫外光とは、紫外光の内で波長が200nm以下のものを指し、必ずしも真空中で照射しなければならないものではないが、当該波長域の紫外光は、空気による吸収が大きいため、空気中で照射する場合は、真空紫外光が伝播する距離を短くする必要がある。
位置決め工程では、図1(b)に示すように、第1耐熱性紙材101の処理層111aと第2耐熱性紙材102の処理層112aが対向して接触するように、第1耐熱性紙材101及び第2耐熱性紙材102とを位置決めする。すなわち、第1耐熱性紙材101の処理層111aと第2耐熱性紙材102の処理層112aとが対応して密着するようにする。
接合工程では、図1(c)に示すように、位置決めされた第1耐熱性紙材101及び第2耐熱性紙材102を、例えば第1プレス部材31及び第2プレス部材32によって挟持する。そして、第1プレス部材31及び第2プレス部材32によって、第1耐熱性紙材101及び第2耐熱性紙材102を加圧し、対向及び接触している処理層111a、112aを互いに接合させる。
本実施形態に係る接合方法は、カップ状容器の作製に好ましく用いることができる。例えば、表面にポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされた耐熱紙からなる胴部材及び底部材を用い、カップ状容器の胴部材を第1耐熱性紙材101とし、底部材を第2耐熱性紙材102として、上述の処理層形成工程、位置決め工程及び接合工程を行うことで、接合層12aにおいて胴部材と底部材とを接合されることができる。
図2(a)~図2(c)は、本実施形態に係る接合方法の工程を概略的に示す図である。本実施形態に係る接合方法は、表面にポリブチレンテレフタレート樹脂10bがラミネートされた耐熱紙13bからなる耐熱性紙材100の表面の複数箇所に真空紫外光をそれぞれ照射して処理層111b、112bを形成する処理層形成工程と、処理層111b、112bが対向して接触するように耐熱性紙材100を位置決めする位置決め工程と、位置決めされた耐熱性紙材100を加圧し、対向及び接触している処理層111b、112bを互いに接合する接合工程とを有する。
本実施形態でも、第1実施形態と同様の、表面にポリブチレンテレフタレート樹脂10bがラミネートされた耐熱紙13bからなる紙材が用いられる。
紙材切出工程では、表面にポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされた耐熱紙を切り出して、所定の形状を有する耐熱性紙材100を得る(図示せず)。紙材切出工程において耐熱紙を切り出す手段としては、第1実施形態と同様の手段を用いることができる。
処理層形成工程では、図2(a)に示すように、耐熱性紙材100のポリブチレンテレフタレート樹脂10bがラミネートされた表面の複数箇所に、真空紫外(VUV)光をそれぞれ照射して処理層111b、112bを形成する。
位置決め工程では、図2(b)に示すように、耐熱性紙材100の処理層111bと処理層112bが対向して接触するように、耐熱性紙材100を位置決めする。すなわち、耐熱性紙材100の処理層111bと処理層112bとが対応して密着するようにする。
接合工程では、図2(c)に示すように、位置決めされた耐熱性紙材100の処理層111bと処理層112bを、例えば第1プレス部材31及び第2プレス部材32によって挟持する。そして、第1プレス部材31及び第2プレス部材32によって、耐熱性紙材100の処理層111bと処理層112bを加圧し、対向及び接触している処理層111b、112bを互いに接合させる。第1プレス部材31及び第2プレス部材32による加圧は、第1実施形態と同様に行うことができる。
本実施形態に係る接合方法は、耐熱紙ロールから供給される、表面にポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされた耐熱紙の表面に真空紫外光を照射して1つ以上の処理層を形成する処理層形成工程と、処理層が形成された耐熱紙から、1つ以上の接合用紙材(カップ状容器における胴部材や底部材、等)を切り出す紙材切出工程と、切り出された1つ以上の接合用紙材に含まれる複数の処理層が対向して接触するように接合用紙材を位置決めする位置決め工程と、位置決めされた接合用紙材を加圧し、対向及び接触している処理層を互いに接合する接合工程と、を有する。
本実施形態でも、第1又は第2実施形態と同様に、表面にポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされた耐熱紙からなる紙材が用いられる。耐熱紙としては、ロールに巻かれた状態のラミネート耐熱紙(耐熱紙ロール)を用いることができる。
処理層形成工程では、ラミネート耐熱紙のうちポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされた表面に、真空紫外(VUV)光をそれぞれ照射して1つ以上の処理層を形成する。ここで、処理層の形成は、後述する紙材切出工程によって切り出した際に、所望とされる位置に行うことができる。すなわち、複数の接合用紙材に1ヶ所ずつ処理層が設けられるようにしてもよく、1枚の接合用紙材に複数の処理層が設けられるようにしてもよい。
紙材切出工程では、処理層が形成された耐熱紙を切り出して、所定の形状を有する1つ以上の接合用紙材を得る。ここで、接合用紙材としては、複数の接合用紙材を得てもよく、この場合に得られる接合用紙材は、例えば後述する位置決め工程において、図1(b)に記載される第1耐熱性紙材101、第2耐熱性紙材102として用いることができる。また、接合用紙材としては、1つの接合用紙材を得てもよく、この場合に得られる接合用紙材は、例えば後述する位置決め工程において、図2(b)に記載される耐熱性紙材100として用いることができる。
位置決め工程では、切り出された1つ以上の接合用紙材に含まれる複数の処理層が対向して接触するように、接合用紙材を位置決めする。例えば、図1(b)に示すように、第1耐熱性紙材101の処理層111aと第2耐熱性紙材102の処理層112aが対向して接触するように、第1耐熱性紙材101及び第2耐熱性紙材102とを位置決めしてもよい。また、図2(b)に示すように、耐熱性紙材100の処理層111bと処理層112bが対向して接触するように、耐熱性紙材100を位置決めしてもよい。
接合工程では、位置決めされた接合用紙材において対向及び接触している処理層を加圧し、接合用紙材を互いに接合させる。例えば、図1(c)に示すように、位置決めされた第1耐熱性紙材101及び第2耐熱性紙材102を、例えば第1プレス部材31及び第2プレス部材32によって加圧し、対向及び接触している処理層111a、112aを互いに接合することができる。また、図2(c)に示すように、位置決めされた耐熱性紙材100の処理層111bと処理層112bを、第1プレス部材31及び第2プレス部材32によって加圧し、対向及び接触している処理層111b、112bを互いに接合することができる。第1プレス部材31及び第2プレス部材32による加圧は、第1又は第2実施形態と同様に行うことができる。
本発明に係る第1実施形態及び第2実施形態の接合方法の一方又は両方を用いることで、カップ状容器を得ることができる。
101 第1耐熱性紙材
101a、102a、10b ポリブチレンテレフタレート樹脂
102 第2耐熱性紙材
111a、111b、112a、112b 処理層
12a、12b 接合層
131a、132a、13b 耐熱紙
20 真空紫外光照射装置
21 光源
22 反射板
31 第1プレス部材
32 第2プレス部材
5 胴部
50 胴部材
51、52 端縁
53 胴部貼り合わせ部
54 胴部下部
60 底部材
61 底面
62 周縁部
63 底部貼り合わせ部
7 カップ状容器
Claims (5)
- 表面にポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされた耐熱紙からなる耐熱性紙材の前記表面の複数箇所に、真空紫外光をそれぞれ照射して複数の処理層を形成する処理層形成工程と、
複数の前記処理層が対向して接触するように、前記耐熱性紙材を位置決めする位置決め工程と、
前記位置決めされた前記耐熱性紙材を少なくとも加圧し、対向及び接触している前記処理層を互いに接合する接合工程と、
を含み、
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂として、JIS K 7209に規定される23℃の水中に24時間浸漬させた後の吸水率が0.5質量%以下であるものを用いる、接合方法。 - 前記処理層形成工程の前に、耐熱紙ロールから前記耐熱紙を切り出して前記耐熱性紙材を得る紙材切出工程をさらに含む、請求項1に記載の接合方法。
- 少なくとも胴部材及び底部材を有するカップ状容器の製造方法であって、
表面にポリブチレンテレフタレート樹脂がラミネートされた耐熱紙からなる前記胴部材の前記表面の複数箇所に、真空紫外光をそれぞれ照射して複数の処理層を形成する処理層形成工程と、
複数の前記処理層が対向して接触するように、前記胴部材を位置決めする位置決め工程と、
前記位置決めされた前記胴部材を少なくとも加圧し、対向及び接触している前記処理層を互いに接合する接合工程と、
を含み、
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂として、JIS K 7209に規定される23℃の水中に24時間浸漬させた後の吸水率が0.5質量%以下であるものを用いる、カップ状容器の製造方法。 - 前記処理層形成工程の前に、耐熱紙ロールから前記耐熱紙を切り出して前記胴部材を得る紙材切出工程をさらに含む、請求項3に記載のカップ状容器の製造方法。
- 最表層がポリブチレンテレフタレート樹脂からなるカップ状容器を得る、請求項3又は4に記載のカップ状容器の製造方法。
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