JP2004018101A

JP2004018101A - 紙カップおよびその製造方法

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Publication number: JP2004018101A
Application number: JP2002180516A
Authority: JP
Inventors: Taku Kato; 加戸　卓; Tatsuya Nozaki; 野崎　達也; Kenichi Endo; 遠藤　憲一; Takeshi Morisako; 森迫　健
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】紙カップの成形がホットエアーの熱接着により可能であり、ピンホールの発生がなく、密封性が高く、かつ、加熱状態の内容物の充填、あるいは、電子レンジなどで加熱調理を行っても、発泡、溶解などの現象が発生しない、耐熱性のある紙カップおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】胴部と折り返し部との間に底部材の屈曲部が挟み込まれて互いに接合された紙カップであって、胴部材が、基材層が紙で、最外層がポリエチレン樹脂で、最内層がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂からなる構成で、底部材が、基材層が紙で、最内層および最外層がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂からなる構成で、スカイブヘミング加工を施して胴部を筒状に形成し、胴部と折り返し部との間に底部材の屈曲部を挟み込んで、ホットエアーにより熱接着して互いに接合することを特徴とする紙カップの製造方法である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙カップに関するものであり、詳しくは、内面を耐熱性のあるポリプロピレン樹脂層又はポリエチレンテレフタレート樹脂とした紙カップおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、胴部材および底部材から構成される紙カップの材料は、基材層を紙とし、最内層にヒートシール性樹脂層を設けた構成が一般的であり、また、内容物を保存するため、基材層と最内層の間に、アルミニウム箔等のバリアー層を設けた材料構成のものもある。このような材料構成の紙カップでは、最内層のヒートシール性樹脂層の樹脂には、ヒートシール性、柔軟性などの観点から主にポリエチレン樹脂が使用されており、層構成としては、ポリエチレン樹脂層／紙層／ポリエチレン樹脂層、ポリエチレン樹脂層／紙層／接着層／アルミニウム箔／ポリエチレン樹脂層などの構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の材料構成では、最内層がポリエチレン樹脂からなるため、耐熱性が不足し、例えば、冷凍食品、特にカレー、シチューのように油分を多く含む内容物を、加熱状態で充填したり、これら内容物をいれたまま、電子レンジで加熱した場合、ポリエチレン樹脂層に、発泡、あるいは溶解などが発生していた。特に、電子レンジの加熱時間が所定の時間より長くなった場合、前記の現象が著しく発生するという問題があった。
【０００４】
ポリエチレン樹脂に代わるものとして、耐熱性のある樹脂が種々あり、中でも、ポリプロピレン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂が代表的である。このポリプロピレン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂を最内層とした場合、熱接着加工において、ポリプロピレン樹脂同士あるいはポリエチレンテレフタレート樹脂同士での熱接着は可能であるが、他の異なった種類の樹脂との熱接着が難しく、紙と熱接着する場合にはガスバーナーにより炙ることが必要となる。このガスバーナーによる加工は、ピンホールが入りやすく、また、特別な機械設備が必要となり製造上好ましくないという問題がある。
【０００５】
いずれにしろ、紙カップの用途も広がり、これらの紙カップに、９５℃以上に加熱された内容物を充填したり、紙カップに充填した内容物を、そのまま電子レンジなどで加熱調理することが要望されており、加熱された内容物を充填したり、電子レンジなどで加熱調理する用途に適応できる耐熱性を有する紙カップが要求されている。しかし、耐熱性を有するポリプロピレン樹脂層あるいはポリエチレンテレフタレート樹脂を最内層にした場合、他の材料との熱接着性が悪く通常のホットエアーの熱接着による紙カップ成形機で紙カップを成形することが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、これらの問題点を解決すべく、紙カップの成形がホットエアーの熱接着により可能であり、ピンホールの発生がなく、密封性が高く、かつ、加熱状態の内容物の充填、あるいは、紙カップの中に内容物を入れて電子レンジなどで加熱調理を行っても、発泡、溶解などの現象が発生しない、耐熱性のある紙カップおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明は、筒状に胴貼りした胴部と該胴部の上端側を折り曲げたトップカール部と該胴部の下端を内側に折り返した折り返し部とを有する胴部材と、底面部と該底面部の外周縁部を折り曲げた屈曲部とを有する底部材とを備えて、前記胴部と前記折り返し部との間に前記底部材の前記屈曲部が挟み込まれて互いに接合された紙カップであって、前記胴部材が、基材層が紙で、最外層がポリエチレン樹脂で、最内層がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂からなる積層体を構成材料とし、前記底部材が、基材層が紙で、最内層および最外層がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂からなる積層体を構成材料とし、前記胴部の胴貼りした貼合部の内面部にスカイブヘミング加工を施したことを特徴とする紙カップである。そして、前記スカイブヘミング加工が、前記貼合部の内面部に施されていること、あるいは、前記貼合部の内面部と前記貼合部の外面部に施されていることを特徴としている。また、前記胴部材の前記最外層を発泡させて発泡層とすることができることを特徴としている。
【０００８】
また、筒状に胴貼りした胴部と該胴部の上端側を折り曲げたトップカール部と該胴部の下端を内側に折り返した折り返し部とを有する胴部材と、底面部と該底面部の外周縁部を折り曲げた屈曲部とを有する底部材とを備えた紙カップの製造方法であって、前記胴部材が、基材層が紙で、最外層がポリエチレン樹脂で、最内層がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂からなる積層体を構成材料とし、前記底部材が、基材層が紙で、最内層および最外層がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂からなる積層体を構成材料とし、前記胴部の胴貼りした貼合部の内面部にスカイブヘミング加工を施して、ホットエアーにより熱接着して前記胴部を筒状に形成し、前記胴部と前記折り返し部との間に前記底部材の前記屈曲部を挟み込んで、ホットエアーにより熱接着して互いに接合することを特徴とする紙カップの製造方法である。
【０００９】
本発明によれば、胴部材の最外層をポリエチレン樹脂とし、最内層をポリプロピレン樹脂層又はポリエチレンテレフタレート樹脂とし、底部材の最内層および最外層をポリプロピレン樹脂層又はポリエチレンテレフタレート樹脂とすることにより、ホットエアーによる熱接着で、胴部材と底部材との接合する製造方法であり、また、胴部材の胴シール部において、スカイブヘミング加工を施していることにより、ホットエアーによる熱接着で、胴貼りして胴部を形成する製造方法であり、同一種類の樹脂同士を熱接着するため、ピンホールのなく、密封性が高く、かつ、加熱状態の内容物の充填、あるいは、紙カップの中に内容物を入れて電子レンジなどで加熱調理を行っても、発泡、溶解などの現象が発生しない、耐熱性のある紙カップを得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る紙カップの実施の形態の一実施例を示す一部切り欠けの平面図であり、図２は、本発明に係る紙カップの実施の形態の一実施例の胴部材と底部材の接合を示す断面図であり、図３は、本発明に係る紙カップの実施の形態の一実施例の胴部の胴貼りの貼合部の断面を示す断面図であり、図４は、本発明に係る紙カップの実施の形態の一実施例のブランクを示す展開図であり、そして、図５は、本発明に係る紙カップの製造方法の胴部材・底部材接合工程を説明する概略図である。
【００１２】
本発明の紙カップＡは、図１に示すように、公知の紙カップと同様に、筒状に貼合部１で胴貼りした胴部１１と該胴部１１の上端側を折り曲げたトップカール部１３と該胴部の下端を内側に折り返した折り返し部１２とを有する胴部材１０と、底面部２１と該底面部２１の外周縁部を折り曲げた屈曲部２２とを有する底部材２０とから構成されている。そして、胴部材１０の胴部１１と折り返し部１２との間に底部材２０の屈曲部２２が挟み込まれて互いに接合された形状となっている。
【００１３】
胴部材１０の材料である積層体は、基材層１０ａを紙層とし、最内層１０ｂをポリプロピレン樹脂層又はポリエチレンテレフタレート樹脂層とし、最外層１０ｃをポリエチレン樹脂層とする構成となっている。
【００１４】
基材層１０ａの紙層は、紙カップの成形適性の良いカップ原紙を使用することが好ましい。坪量は、とくに限定されないが、紙カップ成形適性上、１５０〜３００ｇ／ｍ^２の範囲が好ましい。
【００１５】
最内層１０ｂのポリプロピレン樹脂層に使用するポリプロピレン樹脂は、特に限定されるものではないが、例えば、ホモポリプロピレン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、そして、これらのポリプロピレン樹脂にポリエチレン樹脂、エチレン−酢ビ共重合体を混合した樹脂などを使用することができる。
【００１６】
最内層１０ｂのポリエチレンテレフタレート樹脂層に使用するポリエチレンテレフタレート樹脂は、エチレングリコール単位とテレフタル酸単位とからなるものである。また、ジエチレングリコールの如き共重合成分が４モル％以下の割合であればそれらの共重合成分との共重合体であってもよい。
【００１７】
さらに、ポリエチレンテレフタレート樹脂と共重合成分とからなる変性ポリエチレンテレフタレート樹脂であってもよく、この変性ポリエチレンテレフタレート樹脂は、エチレングリコール単位及びテレフタル酸単位の外に、共重合成分を５〜２０モル％、好ましくは５〜１５モル％の割合で共重合されているものである。共重合成分としては、イソフタル酸、フタル酸、２、６−ナフタレンジカルボン酸、ｐ−オキシ安息香酸のような芳香族カルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、シクロヘキサンジカルボン酸のような脂肪族又は脂環族カルボン酸、プロピレングリコール、１、４−ブタンジオール、１、４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のジオール類をあげることができる。これら共重合成分の中では、イソフタル酸、１、４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール等がとくに好適である。
【００１８】
最外層１０ｃのポリエチレン樹脂層に使用するポリエチレン樹脂は、特に限定されるものではないが、例えば、低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂などを使用することができる。
【００１９】
実際に、最内層１０ｂを、ポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂を用いて基材層１０ａの紙層に積層する方法として、ポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂を押し出し機により、直接基材層１０ａ上にコートする方法と、他の方法により製膜されたポリプロピレン樹脂層又はポリエチレンテレフタレート樹脂層をポリエチレン樹脂によりサンドイッチラミネーション、またはドライラミネーションする方法などがある。
【００２０】
また、基材層１０ａの紙層と最内層１０ｂのポリプロピレン樹脂層又はポリエチレンテレフタレート樹脂との間、あるいは、基材層１０ａの紙層と最外層１０ｃのポリエチレン樹脂層との間には、バリアー層１０ｄを設けることができる。
【００２１】
このバリアー層１０ｄとしては、太陽光等の光を遮光する性質、あるいは水蒸気、水、ガス、アルコール等を透過しない性質等を有する材料を使用することができ、これは、単体の基材でもよく、あるいは二種以上の基材を組み合わせてなる複合基材等であってもよい。具体的には、例えば、アルミニウム箔またはその蒸着膜を有する樹脂のフィルム、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を有する樹脂のフィルム、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、エチレン−プロピレン共重合体等の樹脂のフィルム、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物等の樹脂のフィルム等のいずれかを目的に応じて使用するが、電子レンジで加熱する必要がない場合は、バリアー層はいずれの材料を用いてもよいが、電子レンジで加熱する必要がある場合は、アルミニウム箔、あるいはアルミニウム蒸着フィルムの使用は好ましくなく、酸化珪素等の無機化合物蒸着フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体などが好ましい。
【００２２】
一方、底部材２０の積層体は、基材層２０ａを紙として、最内層２０ｂおよび最外層２０ｃを共にポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂とする構成となっている。この最内層２０ｂおよび最外層２０ｃのポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂は、同一種類の樹脂とし、さらに、胴部材１０の最内層１０ｂとも同一種類の樹脂とする。
【００２３】
基材層２０ａの紙は、胴部材１０と同様に、紙カップの成形適性の良いカップ原紙を使用することが好ましい。坪量は、とくに限定されないが、紙カップ成形適性上、１５０〜３００ｇ／ｍ^２の範囲が好ましい。
【００２４】
最内層２０ｂおよび最外層２０ｃのポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂には、胴部材１０と同様のものを使用することができる。
【００２５】
また、最内層２０ｂと基材層２０ａとの間、あるいは、最外層２０ｃと基材層２０ａとの間には、胴部材１０と同様に、バリアー層２０ｄを設けることもできる。
【００２６】
このような材料構成からなる胴部材１０と底部材２０を使用することによって、胴部材１０と底部材２０とを接合する部分において、底部材２０の最内層２０ｂと最外層２０ｃが同一種類の樹脂からなり、かつ、胴部材１０の最内層１０ｂも同一種類の樹脂から構成されているため、胴部材１０の胴部１１と折り返し部１２との間に底部材２０の屈曲部２２を挟み込んで接合する場合、図２−ａに示すように、ホットエアーの熱接着により、胴部１１の内面（つまり胴部材１０の最内層１０ｂ）と屈曲部２２の内面（つまり底部材２０の最内層２０ｂ）との接着と同様に、折り返し部１２の内面（つまり胴部材１０の最内層１０ｂ）と屈曲部２２の外面（つまり底部材２０の最外層２０ｃ）との接着が同一種類の樹脂同士の熱接着となり充分な接着強度を持つ接着が行われるため、図２−ｂに示すような異なる樹脂同士の熱接着による紙カップに比べてピンホールの発生がなく、洩れなどの危険性が極めて少ないものとなっている。
【００２７】
また、胴部材１０を形成する材料は種々の層構成によりバリヤー性を持たせていても、紙を基材層１０ａとしている積層体であるため、図３−ａに示すように、貼合部１の内面部２の断面から内容物などが紙層を伝って浸透し洩れ出す可能性がある。そこで、図３−ｂに示すように、貼合部１の内面部２の側辺部分において積層体の表層を除去する（スカイブする）ことによってこの部分を薄肉化し、この薄肉化した部分を折り返した（ヘミングした）状態にした上で貼合部１の外側の外面部３と接着することにより、貼合部１の内面部２で紙の端面が露出することのないようにすることができる。この内面部２の端面処理はスカイブヘミング処理と呼ばれる公知のもので、このスカイブヘミング処理を施すことにより、貼合部１において、最内層１０ｂ同士の熱接着となり、ホットエアーによる熱接着で十分な接着強度をえることができる。これにより紙カップＡの密封性は高いものとなり、またブランク１０Ａの側辺を単に折り返した場合のように貼合部の厚さが包装材料の３倍もの厚さになることが避けられるし、さらには紙の端面が露出しないことから古紙を使用することも可能となる。
【００２８】
このスカイブヘミング加工では、この胴部材１０に使用する材料である積層体の最内層１０ｂと最外層１０ｃが同一種類の熱可塑性樹脂であれば、貼合部１の内面部２と外面部３との熱接着は、接合部４Ａおよび接合部４Ｂの両部において同一種類の熱可塑性樹脂同士の熱接着となり、充分な接着強度を得ることでき問題がない。しかしながら、積層体の最内層１０ｂと最外層１０ｃの熱可塑性樹脂が異なる種類である場合、接合部４Ａの部分では、同一の熱可塑性樹脂同士の熱の接着となり問題はないが、接合部４Ｂの部分では、異なった種類の熱可塑性樹脂同士の熱接着となり、充分な接着強度を得ることができず、仮着状態となり、この接合部４Ｂの部分から剥がれやすくなる。また、貼合部１の外面部３の積層体の断面から水分などが紙層を伝わって浸透し、積層体の強度を弱めたり、表面の意匠性を損ねるという危険性もある。
【００２９】
この点を解消するためには、図３−ｃに示すように、胴部１１の貼合部１は、貼合部１の内面部２のスカイブヘミング加工に加えて、貼合部１の内面部２に加えて外面部３にもスカイブヘミング加工を施こすことができる。ブランクの両側縁の、貼合した時に貼合部１の内面部２となる側縁では、表面側からスカイブヘミング加工が施され、他方の貼合部１の外面部３となる側縁では、裏面からスカイブヘミング加工が施されている。この両側縁を重ねて貼り合せて貼合部１を形成する時に、同一種類の熱可塑性樹脂同士の熱接着とすることができる。このように、同一種類の熱可塑性樹脂同士の熱接着とすることによって、内容物が貼合部１の内面部２の断面に接しないように保護し、充分な接着強度を有することに加えて、外面部３の断面からも水分などが浸透することを防いでいる貼合部１を形成することができる。
【００３０】
また、本発明の紙カップＡの胴部材１０では、基材層１０ａが紙であり、最外層１０ｃがポリエチレン樹脂層であり、最内層１０ｂがポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂であることから、最外層１０ｃのがポリエチレン樹脂層の融点が最内層１０ｂがポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂の融点より低くなり、加熱処理により、基材層１０ａの紙の水分の蒸発を利用して最外層１０ｃのポリエチレン樹脂層を発泡させることができる。このように、最外層１０ｃのポリエチレン樹脂層を発泡層とすることにより、断熱性を有する紙カップとすることができる。
【００３１】
つぎに、本発明の紙カップＡの製造方法について説明する。この紙カップＡの製造方法は、まず、図４に示すような胴部材１０のブランク１０Ａ、および、底部材２０のブランク２０Ａを作製する。このブランク１０Ａの両側縁を胴貼りして貼合部１を形成するが、その貼合部１の内面部２となる側縁部に、図３−ｂに示すようなスカイブヘミング加工、あるいは、図３−ｃに示すようなスカイブヘミング加工を施す。つぎに、最内層１０ｂがポリエチレン樹脂の積層体を用いた場合の一般的な紙カップと同様に、胴部材成形工程、底部材挿入工程、胴部材・底部材接合工程、トップカール工程において紙カップＡを製造する。
【００３２】
本発明の紙カップの製造方法における胴部材・底部材接合工程では、まず、底ホットエアー加工があり、図５−ａに示すように、ノズルＮの先端よりホットエアーＨＡを吹き出させ筒状の胴部１１と底部材２０の屈曲部２２を内側から加熱する。
【００３３】
つぎに、底カール加工があり、図５−ｂに示すように、胴部１１の下端部を底カール型Ｐによって折り曲げて、底部材２０の屈曲部２２を挟むようように接合する。
【００３４】
つづいて、圧締加工があり、図５−ｃに示すように、底カール加工で胴部１１の下端部を底カール型Ｐによって折り曲げて、底部材２０の屈曲部２２を挟むようようにして接合した後に、接合した部分の内側からローレットローラーＲを偏芯して外側のウスＱと挟みながら圧締していく。さらに、トップカール工程があり、胴部材１０の上端部を外側にカールしてトップカール部１３を形成する。
【００３５】
このように、胴部材１０の胴部１１の胴貼り、および胴部材１０と底部材２０との接合を、ホットエアーの熱接着により行うことができる本発明の紙カップの製造方法により、内面がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂からなる本発明の紙カップＡを製造することができる。
【００３６】
さらに、熱風、赤外線、遠赤外線、マイクロ波、高周波などを使用して加熱、処理をして、ポリエチレン樹脂からなる胴部材１０の最外層１０ｃを発泡させることによって、断熱性を有する発泡紙カップを製造することができる。加熱条件としては、温度が１００〜２００度の範囲、加熱時間が１０秒〜５分の範囲が好ましい。
【００３７】
【実施例】
つぎに、本発明の紙カップを実施例をあげて説明する。
【００３８】
＜実施例１＞
まず、胴部材１０の材料として、基材層１０ａの紙（２８０ｇ／ｍ^２）の外面側にエクストルージョン法にてポリエチレン樹脂（以下ＰＥと略すこともある）をコートして、最外層１０ｃがＰＥで基材層１０ａが紙の積層体を作製した。つぎに、紙の内面側にバリア層１０ｄとしてアルミニウム箔をＰＥサンド法にてラミネートし、最後に、最内層１０ｂであるポリプロピレン樹脂（以下ＰＰと略すこともある）をエクストルージョン法にてコートして、以下に示す構成の積層体を作製した。
（外側）ＰＥ２０μｍ／紙２８０ｇ／ｍ^２／ＰＥ３０μｍ／Ａｌ９μｍ／ＰＰ５０μｍ（内側）
【００３９】
また、底部材２０の材料も胴部材１０の材料と同じようにして、以下に示す構成の積層体を作製した。
（外側）ＰＰ５０μｍ／紙２５０ｇ／ｍ^２／ＰＥ３０μｍ／Ａｌ９μｍ／ＰＰ５０μｍ（内側）
【００４０】
上記のようにして作製した胴部材１０の材料および底部材２０の材料を使用して、紙カップＡを以下の工程により製造した。まず、表面に印刷を行った胴部材１０の材料の巻取から扇状のブランク１０Ａを打ち抜き、これを図５に示すように、ブランク１０Ａの一方の側縁に表面側からスカイブヘミング加工を施し、折り曲げて積層体の断面が露出しないように保護し、両側縁を重ね合わせて貼合部１を図３−ｂに示すように形成して円筒状に成形した。この貼合部１は、同一材質のＰＰ同士を接着することになるので、ホットエアーによる熱融着により接着ができた。
【００４１】
一方、底部材２０の材料は所定の寸法にカッティングされた巻取をカップ成型機に供給し、インラインで円形に打ち抜き、図１に示すような形状の底部１２に成形し、この円筒状に形成された胴部１１の下部に供給し、ホットエアーによって接着部分を溶融し、治具によって圧着して熱接着して底部１２を形成した。さらに、トップカールを行って図１に示すような紙カップＡを形成した。
【００４２】
＜実施例２＞
まず、胴部材１０の材料として、基材層１０ａの紙（２８０ｇ／ｍ^２）の外面側にエクストルージョン法にてＰＥをコートして、最外層１０ｃがＰＥで基材層１０ａが紙の積層体を作製した。つぎに、紙の内面側にバリア層１０ｄとしてアルミニウム箔をＰＥサンド法にてラミネートし、最後に、最内層１０ｂであるポリエチレンテレフタレート樹脂（以下ＰＥＴと略すこともある）のフィルムを接着剤で貼り合せ、以下に示す構成の積層体を作製した。
（外側）ＰＥ２０μｍ／紙２８０ｇ／ｍ^２／ＰＥ３０μｍ／Ａｌ９μｍ／接着剤／ＰＥＴ５０μｍ（内側）
【００４３】
また、底部材２０の材料も胴部材１０の材料と同じようにして、以下に示す構成の積層体を作製した。
（外側）ＰＥＴ５０μｍ／接着剤／紙２５０ｇ／ｍ^２／ＰＥ３０μｍ／Ａｌ９μｍ／接着剤／ＰＰ５０μｍ（内側）
【００４４】
上記のようにして作製した胴部材１０の材料および底部材２０の材料を使用して、紙カップＡを以下の工程により製造した。まず、表面に印刷を行った胴部材１０の材料の巻取から扇状のブランク１０Ａを打ち抜き、これを図５に示すように、ブランク１０Ａの一方の側縁に表面側からスカイブヘミング加工を施し、折り曲げて積層体の断面が露出しないように保護し、もう一方の側縁も同様に、裏面側からスカイブヘミング加工を施し、両側縁を重ね合わせて貼合部１を図３−ｃに示すように形成して円筒状に成形した。この貼合部１は、同一材質のＰＥ同士およびＰＥＴ同士を接着することになるので、ホットエアーによる熱融着により、充分な接着強度を有する接着ができた。
【００４５】
一方、底部材２０の材料は所定の寸法にカッティングされた巻取をカップ成型機に供給し、インラインで円形に打ち抜き、図１に示すような形状の底部１２に成形し、この円筒状に形成された胴部１１の下部に供給し、ホットエアーによって接着部分を溶融し、治具によって圧着して熱接着して底部１２を形成した。さらに、トップカールを行って図１に示すような紙カップＡを形成した。
【００４６】
＜実施例３＞
実施例１および実施例２で作製した紙カップＡおよび紙カップＢを加熱温度１２０度、加熱時間３分間の条件の加熱炉を通して加熱発泡処理を行い、胴部１１の最外層１０ｃのポリエチレン樹脂を発泡させて断熱性を有する発泡紙カップＡ′および発泡紙カップＢ′を作製した。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の紙カップは、胴部材の最外層をポリエチレン樹脂とし、最内層をポリプロピレン樹脂層又はポリエチレンテレフタレート樹脂とし、底部材の最内層および最外層をポリプロピレン樹脂層又はポリエチレンテレフタレート樹脂とすることにより、従来の最内層をポリエチレン樹脂とした紙カップと比べて、加熱状態の内容物の充填、あるいは、紙カップの中に内容物を入れて電子レンジなどで加熱調理を行っても、発泡、溶解などの現象が発生しない、耐熱性があることを特長とする。
【００４８】
また、本発明の紙カップの製造方法は、胴部材の最外層をポリエチレン樹脂とし、最内層をポリプロピレン樹脂層又はポリエチレンテレフタレート樹脂とし、底部材の最内層および最外層をポリプロピレン樹脂層又はポリエチレンテレフタレート樹脂とすることにより、ガスバーナーなどを使用することなく、通常のホットエアーによる熱接着で、胴部材と底部材との接合することができ、また、胴部材の胴シール部において、スカイブヘミング加工を施していることにより、同様に、ホットエアーによる熱接着で、胴貼りして胴部を形成することができる方法であり、同一種類の樹脂同士を熱接着するため、接着が充分に行われ、ピンホールのない、密封性が高く、かつ、加熱状態の内容物の充填、あるいは、紙カップの中に内容物を入れて電子レンジなどで加熱調理を行っても、発泡、溶解などの現象が発生しない、耐熱性のある紙カップを得ることができるという効果を奏するものである。
【００４９】
また、貼合部の内面部にスカイブヘミング加工を施すと共に、貼合部の外面部にもスカイブヘミング加工を施すことによって、筒状に形成する胴部の貼合部が、ホットエアーによる熱接着により、充分な接着が行われ、かつ、内面部の断面から内容物が浸透することを防ぐとともに、外面部から水分などが浸透することを防いでいる形状の紙カップとすることができる。
【００５０】
さらに、本発明の紙カップの胴部材では、基材層が紙であり、最外層がポリエチレン樹脂層であり、最内層がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂であることから、最外層のポリエチレン樹脂層の融点が最内層のポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂の融点より低くなり、加熱処理により、基材層の紙の水分の蒸発を利用して最外層のポリエチレン樹脂層を発泡させることができる。このように、最外層のポリエチレン樹脂層を発泡層とすることにより、断熱性を有する紙カップとすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙カップの実施の形態の一実施例を示す一部切り欠けの平面図である。
【図２】本発明の紙カップの実施の形態の一実施例の胴部材と底部材の接合を示す断面図である。
【図３】本発明の紙カップの実施の形態の一実施例の胴部の胴貼りの貼合部の断面を示す断面図である。
【図４】本発明の紙カップの実施の形態の一実施例のブランクを示す展開図である。
【図５】本発明の紙カップの製造方法の胴部材・底部材接合工程を説明する概略図である。
【符号の説明】
Ａ　　紙カップ
Ａ′　紙カップ（発泡）
１　　貼合部（胴部）
２　　内面部（貼合部）
３　　外面部（貼合部）
４　　接合部
４Ａ　接合部
４Ｂ　接合部
１０　　胴部材
１０Ａ　ブランク（胴部材）
１０ａ　基材層
１０ｂ　最内層
１０ｃ　最外層
１０ｄ　バリアー層
１１　　胴部
１２　　折り返し部
１３　　トップカール部
２０　　底部材
２０Ａ　ブランク（底部材）
２０ａ　基材層
２０ｂ　最内層
２０ｃ　最外層
２０ｄ　バリアー層
２１　　底面部
２２　　屈曲部
Ｎ　　ノズル
ＨＡ　ホットエアー
Ｐ　　底カール型
Ｑ　　ウス

Claims

筒状に胴貼りした胴部と該胴部の上端側を折り曲げたトップカール部と該胴部の下端を内側に折り返した折り返し部とを有する胴部材と、底面部と該底面部の外周縁部を折り曲げた屈曲部とを有する底部材とを備えて、前記胴部と前記折り返し部との間に前記底部材の前記屈曲部が挟み込まれて互いに接合された紙カップであって、
前記胴部材が、基材層が紙で、最外層がポリエチレン樹脂で、最内層がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂からなる積層体を構成材料とし、前記底部材が、基材層が紙で、最内層および最外層がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂からなる積層体を構成材料とし、
前記胴部材の前記最内層と前記底部材の前記最内層および前記最外層を同一種類の樹脂とし、前記胴部の胴貼りした貼合部にスカイブヘミング加工を施したことを特徴とする紙カップ。
前記スカイブヘミング加工が、前記貼合部の内面部に施されていることを特徴とする請求項１に記載の紙カップ。
前記スカイブヘミング加工が、前記貼合部の内面部と前記貼合部の外面部に施されていることを特徴とする請求項１に記載の紙カップ。
前記胴部材の前記最外層を発泡させて発泡層としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の紙カップ。
筒状に胴貼りした胴部と該胴部の上端側を折り曲げたトップカール部と該胴部の下端を内側に折り返した折り返し部とを有する胴部材と、底面部と該底面部の外周縁部を折り曲げた屈曲部とを有する底部材とを備えた紙カップの製造方法であって、
前記胴部材が、基材層が紙で、最外層がポリエチレン樹脂で、最内層がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂からなる積層体を構成材料とし、前記底部材が、基材層が紙で、最内層および最外層がポリプロピレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂からなる積層体を構成材料とし、
前記胴部材の前記最内層と前記底部材の前記最内層および前記最外層を同一種類の樹脂とし、前記胴部の胴貼りした貼合部の内面部、又は貼合部の内面部および外面部にスカイブヘミング加工を施して、ホットエアーにより熱接着して前記胴部を筒状に形成し、前記胴部と前記折り返し部との間に前記底部材の前記屈曲部を挟み込んで、ホットエアーにより熱接着して互いに接合することを特徴とする紙カップの製造方法。