紙カップ
【課題】 遮光性に優れ、かつシール抜けによる内容物の漏れを防止した密封性に優れる紙カップを提供する。
【解決手段】 少なくとも紙基材１１とアルミ箔１５層と最内層とを含む胴部材用積層体１０を使用した胴部材と、少なくとも紙基材、最内層および最外層とを含む底部材用積層体２０を使用した底部材からなる紙カップにおいて、胴部材用積層体および底部材用積層体の最内層ならびに底部材用積層体の最外層とがシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体２１を含む樹脂層である。構成によれば、遮光性に優れ、かつシール抜けによる内容物の漏れを防止した密封性に優れる紙カップとなる。
【解決手段】 少なくとも紙基材１１とアルミ箔１５層と最内層とを含む胴部材用積層体１０を使用した胴部材と、少なくとも紙基材、最内層および最外層とを含む底部材用積層体２０を使用した底部材からなる紙カップにおいて、胴部材用積層体および底部材用積層体の最内層ならびに底部材用積層体の最外層とがシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体２１を含む樹脂層である。構成によれば、遮光性に優れ、かつシール抜けによる内容物の漏れを防止した密封性に優れる紙カップとなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮光性に優れ、かつシール抜けによる内容物の漏れを防止した密封性に優れる紙カップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内容物の光劣化防止のための遮光性紙容器として、紙基材にアルミ箔が積層されたものが知られている。このような遮光性紙容器を使用するもの代表的な例に、アイスクリームやヨーグルトなどがあり、外光や陳列冷凍ケース中の蛍光灯の光によって内容物に含まれるビタミン、乳成分、乳酸菌などの破壊や変化、あるいは抹茶成分の変色や味覚変化などを防止するためアルミ箔を積層し、これによって遮光性を確保させたものが多くある。このような遮光性の紙容器としては、例えば、紙基材に、低密度ポリエチレンと密度０．９３０以上、０．９６５以下のポリエチレンとをブレンドした樹脂であって、インフレーション法により製膜されたフィルムからなる接液層を有する、ゲーベルトップ型、ブリック型の紙容器が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
一方、アイスクリームなどは、紙容器の中でも紙カップに充填されることが多いが、これら紙カップの製造方法は以下のようなものである。すなわち、略扇状の胴部材ブランクを筒状に形成し、その胴部材の下部を内側に折り込んで胴部材とし、一方、円形状の底部材ブランクの周縁を円周に沿って下方に折り曲げ、この屈曲部で胴部材の上記折込を挟み込み、胴部材と底部材とを接合させ、上方開口縁を外向きにカールする（特許文献２）。該特許文献２では、図４に示すように、胴部材用積層体(図示せず)を、紙カップの胴部を作るに必要な所定の形状に打ち抜き加工してブランク板８１を形成し、次に、該ブランク板８１を筒状に巻いてその両側端部を部分的に重ね合わせ、その重合部分に例えばホットエアー処理等の加熱処理を行い、上記の重合部分に存在するヒートシール性樹脂層を加熱溶融して熱板等によって押圧して胴シール部８３を形成し、筒状のカップ胴部８５を製造している。一方、底部は、底部材用積層体２０を円形状に打ち抜き加工して底部を構成する円板９１を製造し、該円板９１の外周部を筒状に起立成形して、起立成形部９３を形成し、次いで、製造した筒状のカップ胴部８５に底部９５を挿入し、その後筒状のカップ胴部８５と底部９５との接合部分に熱風等を吹きつけてヒートシール性樹脂層を加熱溶融している。また、底部９５の起立成形部９３との重合部分を内径側からローレットがけして筒状のカップ胴部８５と底部９３とを密接着させて底シール部１００を形成している。ついで、筒状のカップ胴部８５の接底シール部１００を取り付けた側と反対側の先端端部を、カール用型により外方に折り曲げながらカールさせて、上端フランジ部１１０を形成し、紙カップを製造している。
【０００４】
なお、一般には、紙カップはカップ成型装置を使用して製造される（特許文献３）。例えば図５に示すように、略扇状の胴部材ブランク８１はブランク供給台１２０によって胴部成型装置１３０に移送され、ここでスピンドル１３３に巻かれて筒状に成型され、胴部移送台１４０によって底部取付装置１５０に移送される。スピンドル１３３を備えるターレット１３５は、矢印方向に１ピッチづつ間欠回転する。図中、Ｐ１〜Ｐ８は、スピンドル１３３の停止位置を示す。一方、帯状の底部材用積層体２０も、帯材供給装置１６０によって底部取付装置１５０に移送され、ここで円形状に打ち抜き加工および起立成形され、同時に供給されたカップ胴部８５と結合される。底部取付装置１５０では、マンドレル１５３が直立状態に取り付けられたターレット１５５が、１ピッチづつ間欠的に回転している。図中Ｑ１〜Ｑ８はマンドレル１５３の停止位置を示す。帯状の底部材用積層体２０が位置Ｑ１で円板状に内抜かれ、かつその外周を筒状に起こされ、マンドレル１５３上に載置される。この底部９５を乗せたマンドレル１５３が位置Ｑ３に移動したとき、その上部から胴部８５が底部取付装置１５０から降ろされ、胴部８５内に底部９５が挿入される。位置Ｑ４、Ｑ５では、マンドレル１５３の上方から略同心円状の高周波加熱コイル（図示せず）が降下し、その間に位置する胴部８５と底部９５の起立形成部９３近傍の溶融樹脂を加熱溶融する。熱伝導によって、底部下部内周目の樹脂のみならず、胴部下部の外周面の樹脂層も溶融させるため、折り曲げ用型や圧着用型により押圧を加えると胴部下部の外周面付近の溶融した合成樹脂が型に付着して芯層より剥離し、容器が不良品となるため、折り曲げ用型、圧着用型表面にはテフロン（登録商標）コートなどの滑り対策を施したり、スリップ剤塗布を施すなどの対策が行われる場合がある（特許文献４）。ついで、位置Ｑ６ではカール処理装置１７０が降下し、胴部８５の先端を内側に折り曲げ、その後、カール処理装置１７０が上方に退避した後、マンドレル１５３が位置Ｑ７に移動し、その位置でローレット装置(図示せず)が降下し、胴部８５の上端の折り曲げた部分をローレットが胴部８５の外側に回転するローレット内面に押し付けながら回転する。これにより底部９５の起立形成部９３が胴部８５の先端に挟み込まれ、かつ接合される。なお、底部取付装置１５０にはカール処理装置１７０が取り付けられており、カップ上部をカール処理した後にカップ取り出し装置１８０に収納される。
【０００５】
このような紙カップの製造工程においては、上記したように胴紙および底紙の打ち抜きブランクを成形機によりヒートシールなどにより接着するが、カップ原紙の厚みによるシール部の段差を完全に埋めて、漏れのないカップとする必要がある。上記した紙カップは、その構造上、胴シール部８３と底シール部１００との２箇所のシール部からなり、図６（ａ）に底シール部の部分縦断面図を示し、図６（ｂ）に胴シール部８３と起立成形部９３とのローレットシール部の横断面図を示すが、ローレットシールに際し、底部材の起立成形部９３とローレットシールされる部分の段差の空隙部（Ｓ）を完全に埋めて、密封性を確実にする必要が求められる。このため、カップ成形機の加熱温度および加圧条件の適正範囲内において、厳密に管理して溶融させた樹脂によって前記段差部を完全に埋めて密封性を高める必要がある。
【０００６】
上記した問題を解決するものとして、遮光層は含まないが、カップ原紙の裏表双方の表面にシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を被覆したカップ用積層体を底部材および胴部材に用いた紙コップ容器がある（特許文献５）。シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を内面に設けた積層体により成形することで、低温シール性および溶融時の流動特性により、前記空隙部が埋められ、密封性に優れる、という。
【０００７】
一方、胴部材の最内層にポリエチレン樹脂層を、底部材の最内層にシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層とする紙カップもある（特許文献６）。胴部材のシール面には直接ホットエアーがあたるため、シールに必要な熱量が十分に行渡るが、底部材のシール面には紙層を介しての加熱のため、必要な熱量が十分に行渡り難く、熱容量が多く必要となる。従って、より熱容量が少なくてもシール可能なメタロセン系樹脂を底部材のみに使用することで、効果的なシールを可能としている。なお、特許文献６の実施例では、酸化ケイ素を蒸着してバリア層として使用している。
【特許文献１】特開平９−４０００９号公報
【特許文献２】特開２００５−５３４９４号公報
【特許文献３】実公平４−２５３０８号公報
【特許文献４】特公平４−８２４号公報
【特許文献５】特開平９−７６３７５号公報
【特許文献６】特開２００５−１５３８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、遮光性を確保するために、紙基材にバリア層としてアルミ箔が積層される場合が多い。このようなアルミ箔層を有する場合には、ヒートシール時の加熱によって紙基材に含まれる水蒸気でアルミ箔層がバブリングして破損し、容器としての機能が害される場合がある。
【０００９】
また、シングルサイト系触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体は低温シール性に優れるが、融点が低いため粘りがでて滑り性が低下する場合がある。上記特許文献１では、低密度ポリエチレンと密度０．９３０以上、０．９６５以下のポリエチレンとをブレンドすることで、表面に１〜２μｍの凹凸を形成しているが、異なる樹脂を混合すると均一なシールが困難となる場合がある。
【００１０】
そこで本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、遮光性に優れ、胴部材と底部材との接合部からの漏れの発生の危険性が極めて少なく、かつ、加工適性に優れた紙カップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の問題を解決するために、胴部材と底部材の双方の最内層にシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む層を使用したところ、胴シール部および底シール部のシール性に優れるばかりでなく、底部材の起立成形部におけるローレットシールに際し、胴シール部と底シール部との重複によって形成される段差の空隙部（Ｓ）が完全に埋められること、および低温でもヒートシール性に優れるため熱処理条件が緩和され、紙基材からの水分の蒸発を防止してバブリングを抑制でき、このためアルミ箔層が安定に維持され遮光性およびバリア性が確保できることを見出し、本発明を完成させた。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の紙カップは、遮光性およびガスバリア性に優れ、例えば冷凍庫内の紫外線などによる内容物の変質を効果的に予防することができる。
【００１３】
また、最内層のシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体の表面粗度を所定の範囲に限定すると、紙滑りが改良され、高速で紙カップを製造することができる。
【００１４】
加えて、最内層を低密度ポリエチレン等との共押出しにより形成することにより、底部材を絞った際に、屈曲部に出来るシワの間により効果的に樹脂溜りを作ることができ、漏れの発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第一は、少なくとも紙基材とアルミ箔層と最内層とを含む胴部材用積層体を使用した胴部材と少なくとも紙基材、最内層および最外層とを含む底部材用積層体を使用した底部材からなる紙カップにおいて、前記胴部材用積層体および前記底部材用積層体の最内層ならびに前記底部材用積層体の最外層とがシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層であることを特徴とする、紙カップである。なお、本明細書において、最内層とは、紙カップが内容物と接触する側を意味し、最外層とは紙カップが内容物と接しない側の最表面を意味する。
【００１６】
従来の低密度ポリエチレン等は、シール温度が３２０〜３５０℃の範囲であって、シール時の熱によって紙基材に含まれる水分が蒸発してバブリングし、アルミ箔層を破壊し、遮光性を損なうばかりでなく、シール不良や液漏れ等の原因となり易かった。これを防止するには、例えば紙基材にアルミ箔を厚さ１０〜３０μｍのＥＭＡＡ層を介して積層する必要があった。しかしながら、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を使用すると低温でのシール性に優れるため紙基材にポリエチレンのドライラミネーションによってアルミ箔を積層した場合であっても、紙基材でのバブリングを抑制し、アルミ箔の破損を防止することができる。しかも、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体は、粘着性を有するため破断の伝搬が少なく耐衝撃性を向上させ、耐環境ストレスクラッキング性の劣化を防止することもできる。
【００１７】
また、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体の粘着性によって滑り性が低下し、高速での生産性が低下する場合がある。しかしながら、このような場合でも、前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度を中心面平均値Ｒａ １〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ １０〜５０μｍ、最大高さＲｔ ２０〜５０μｍとすることで、滑り性を確保することができる。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１８】
本発明で使用する胴部材用積層体は、少なくとも紙基材とアルミ箔層と最内層とを含めばよく、更に他の層を含んでいてもよい。同様に、本発明で使用する底部材用積層体も、少なくとも紙基材、最内層および最外層とを含み、更に他の層を含んでいてもよい。
【００１９】
前記胴部材用積層体や底部材用積層体の具体的構成としては、例えば、図１に示すように、胴部材用積層体１０が、紙カップの内容物と接触する面を最内層とすれば、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１９／アルミ箔１５／紙基材１１を有するものであり、前記底部材用積層体２０が、紙カップの内容物と接触する面を最内層とすれば、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２７／紙基材２３／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２１を有するものがある。
【００２０】
また、各層間にそれぞれ接着層を有していてもよく、図２に示すように、胴部材用積層体１０が、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１９／接着層１７／アルミ箔１５／接着層１３／紙基材１１を有するものであり、前記底部材用積層体が、紙カップの内容物と接触する面を最内層とすれば、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２７／接着層２５／紙基材２３／接着層２２／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２１となる構成であってもよい。
【００２１】
更に、図３に示すように、胴部材用積層体１０の紙基材１１が容器最外層としてヒートシール層１２を有していてもよい。従って、この場合の構成は、胴部材用積層体が、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１９／接着層１７／アルミ箔１５／接着層１３／紙基材１１／ヒートシール層１２を有するものであり、前記底部材用積層体が、紙カップの内容物と接触する面を最内層とすれば、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２７／接着層２５／紙基材２３／接着層２２／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２１となる構成であってもよい。
【００２２】
さらに、図１〜３と相違して、前記胴部材用積層体が少なくとも紙基材とアルミ箔層と最内層とを含み、前記底部材用積層体が少なくとも紙基材、最内層および最外層とを含むものであれば、前記胴部材用積層体１０と前記底部材用積層体２０とが同一の構成であってもよい。従って、その双方が、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層／接着層／アルミ箔／接着層／紙基材／エチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層などという構成であってもよい。
【００２３】
前記胴部材用積層体や前記底部材用積層体で使用する紙基材としては、これが紙カップを構成する基本素材となることから、賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有するものを使用することができ、例えば、強サイズ性の晒または未晒の紙、あるいは、純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙等の各種の紙を使用することができる。また、本発明において、上記の紙基材としては、坪量約８０〜６００ｇ／ｍ2の範囲のもの、好ましくは、坪量約１００〜５００ｇ／ｍ2の範囲の紙を使用することができる。
【００２４】
アルミ箔層は遮光層として機能し、その厚さは６〜２５μｍの範囲が望ましいものである。アルミ箔は、酸素ガスや水蒸気などのバリア性も併せ持つため好ましい。
【００２５】
本発明では、前記胴部材用積層体１０と前記底部材用積層体２０で使用する最内層および前記底部材用積層体の最外層とは、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層であることを特徴とする。図６（ａ）に示すように、底部材の起立成形部９３は、表裏とも胴部材用積層体の最内層と接触してローレットシールされるため、本発明のように、底部材用積層体の起立成形部９３の最内層のみならず底部材用積層体の最外層にもシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層を使用することで、シール性を向上させることができる。
【００２６】
なおシングルサイト触媒とは、現行の触媒が、活性点が不均一でマルチサイト触媒と呼ばれているのに対し、メタロセン触媒は活性点が均一であることからシングルサイト触媒とも呼ばれているものである。
【００２７】
このシングルサイト系メタロセン触媒は、メタロセン系遷移金属化合物と有機アルミニウム化合物又はホウ素化合物であり、無機物に担持されていてもよい。
【００２８】
メタロセン系遷移金属化合物としては、元素の周期律表のIVＡ族から選ばれる遷移金属、すなわちチタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、シクロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基、インデニル基、置換インデニル基、テトラヒドロインデニル基、置換テトラヒドロインデニル基、フルオニル基、又は置換フルオニル基が１〜２個結合しているか、あるいは、これらのうち二つの基が共有結合で架橋したものが結合しており、他に水素原子、酸素原子、窒素原子、珪素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アセチルアセトナール基、カルボニル基、ルイス塩基を含む置換基、不飽和炭化水素などの配位子をもつものである。
【００２９】
有機アルミニウム化合物は、アルキルアルミニウム、又は鎖状あるいは環状アルモキサンなどがある。アルキルアルミニウムとしては、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ジメチルアルミニウムフルオリド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムセスキクロリドなどがある。
【００３０】
鎖状あるいは環状アルミノキサンは、アルキルアルミニウムと水とを接触させて生成される。例えば、重合時にアルキルアルミニウムを加えた後に水を添加するか、あるいは錯塩の結晶水又は有機・無機化合物の吸着水とアルキルアルミニウムとを反応して得ることができる。
【００３１】
前記シングルサイト系メタロセン触媒を担持させる無機物には、シリカゲル、ゼオライト、珪藻土などがある。
【００３２】
本発明で使用するシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体としては、例えば、二塩化ジルコノセンとメチルアルモキサンの組み合わせによる触媒等のメタロセン錯体とアルモキサンとの組み合わせによる触媒などがある。
【００３３】
重合方法としては、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、気相重合等の各種の重合方法で行なうことができる。また、上記の重合は、バッチ式あるいは連続式等のいずれの方法でもよい。重合条件としては、重合温度、−１００〜２５０℃、重合時間、５分〜１０時間、反応圧力、常圧〜３００ｋｇ／ｍ2の範囲である。
【００３４】
本発明において、エチレンと共重合されるコモノマーであるα・オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、デセン等を使用することができる。上記のα・オレフィンは、単独で使用してもよく、また、２以上を組み合わせて使用することもできる。また、上記のα・オレフィンの混合比率は、例えば、１〜５０質量％、望ましくは、１０〜３０質量％とすることが好ましい。
【００３５】
本発明において好適に使用できるメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体の物性については、密度が０．８８〜０．９２ｇ／ｃｍ3の範囲であり、好ましくは０．９０〜０．９１５ｇ／ｃｍ3の範囲のものを使用する。密度が０・８８ｇ／ｃｍ3の未満の場合には、紙カップ成形機で底部材ブランクを円形に打ち抜く加工適性が悪くなり、一方、０・９２を越えた場合には、胴部材１と接合する熱シール性が悪くなる。また、メルトフローレート（ＭＦＲ）は０．１〜５０ｇ／１０分の範囲、融点（Ｔｍ）は８０〜１２０℃の範囲が好ましい。
【００３６】
なお、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体としては、三菱化学株式会社製の商品名「カーネル」、三井石油化学工業株式会社製の商品名「エボリュー」、米国、エクソン・ケミカル（ＥＸＸＯＮＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「エクザクト（ＥＸＡＣＴ）」、米国、ダウ・ケミカル（ＤＯＷ ＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「アフィニティー（ＡＦＦＩＮＩＴＹ）、商品名「エンゲージ（ＥＮＧＡＧＥ）」、東ソー社製の商品名「０４Ｐ５１Ａ」等のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α−オレフィン共重合体などがあり、本発明で好ましく使用することができる。
【００３７】
なお、本発明においては、上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体には、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤（脂肪酸アミド等）、難燃化剤、無機ないし有機充填剤、染料、顔料等を任意に添加して使用することができる。
【００３８】
本発明におけるメタロセン触媒により重合されたエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層としては、メタロセン触媒により重合されたエチレン−α・オレフィン系共重合体を単独で積層する方法以外に、メタロセン触媒により重合されたエチレン−α・オレフィン系共重合体と、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂との共押出しで積層し、そして、該共押出しで積層した層を構成するメタロセン触媒により重合したエチレン−α・オレフィン系樹脂層を最内側として共押出しする方法で最内層を積層することができる。上記において、共押出し積層樹脂層を形成する方法としては、Ｔダイ共押出し方式等を用いて行うことができ、また、その層構成は、２層あるいはそれ以上の層からなる共押出し積層樹脂層からなり、さらにまた、その各樹脂層の厚さとしては、２〜３０μｍの範囲内で任意に調整することが望ましく、厚み比率（シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン‐α・オレフィン共重合体樹脂層／低密度ポリエチレン樹脂層）は、０．０５〜１．５０の範囲であり、好ましくは０.２〜１.０の範囲である。この比率が０.０５未満の場合、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン‐α・オレフィン共重合体樹脂の低温シール性、ピンホール防止等の効果を得ることが出来なく、１.５を超えた場合、コストが高くなる。
【００３９】
本発明において、最内層および最外層としてメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を積層する際に、被積層面に、予め最内層および最外層との密接着性を高めるために、所望の表面処理を施してもよく、この表面処理として、例えば、アンカーコート処理、コロナ放電処理、フレーム処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理等が挙げられる。また、最内層の膜厚としては、１０〜３００μｍの範囲、好ましくは、２０〜１００μｍの範囲が望ましい。
【００４０】
本発明では、前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度が、中心面平均値Ｒａ １〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ １０〜５０μｍ、最大高さＲｔ ２０〜５０μｍであり、好ましくは中心面平均値Ｒａ ４〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ ２０〜４５μｍ、最大高さＲｔ ３０〜５０μｍ、より好ましくは中心面平均値Ｒａ ４〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ ２５〜４０μｍ、最大高さＲｔ ３５〜５０μｍである。表面粗度として、中心面平均値Ｒａが１μｍ、十点平均値Ｒｚが１０μｍ、最大高さＲｔが２０を下回ると円滑な滑り性が確保されない場合がある。図５に示すように、紙カップの製造工程では、胴部内面はスピンドル１３３やマンドレル１５３と接触したりはずされたりする工程を含み、また、ヒートシール時に溶融した樹脂が装置に付着し離型性が低下し、これらの工程が円滑に行われない場合には、この段階が製造工程の律速段階となってしまう。一方、離型性を確保するためスリップ剤を使用することは従来から行われてきているが、食品用紙カップの製造には、このような他の薬剤を使用しないことが好ましい。本発明では、胴部材用積層体の最内層の表面粗度を上記範囲に調整することで、スピンドルやマンドレルとの接触面の円滑性や離型性が確保され、生産性が著しく向上する。なお、同様にして、前記底部材用積層体の最内層の表面粗度も、前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度と同様に、中心面平均値Ｒａ １〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ １０〜５０μｍ、最大高さＲｔ ２０〜５０μｍであり、好ましくは中心面平均値Ｒａ ４〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ ２０〜４５μｍ、最大高さＲｔ ３０〜５０μｍ、より好ましくは中心面平均値Ｒａ ４〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ ２５〜４０μｍ、最大高さＲｔ ３５〜５０μｍである。ただし、前記底部材用積層体の最内層と前記胴部材用積層体の最内層とが同一である必要はない。
【００４１】
また、本発明において好ましいヒートシールの条件は、温度１００〜１８０℃、好ましくは１００〜１５０℃、より好ましくは１２０〜１５０℃である。また、押圧は温度２００〜３５０ｋＰａ、好ましくは２２０〜３２０ｋＰａであり、押圧回数は、３回である。これにより、十分な低温ヒートシールが可能であり、かつシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層の溶融を抑制し、離型性を向上させることができる。
【００４２】
前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度を上記範囲に調整するには、例えば、化学的方法として、上記メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体に密度０．９０〜０．９２ｇ／ｃｍ３のポリエチレンを０〜５０質量％混合し、海島構造を構成して表面粗度を調整してもよく、フッ酸等の酸を用いてエッチングをすることもできる。また、物理的方法として、ウェットブラスト、ドライブラストなどのサンドブラスト法、サンドペーパー、ベルトサンダー、ワイヤブラシ、型押しなどによって最内層の表面に凹凸を発生させることもできる。しかしながら化学的方法では、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体のシール性が低下する場合があり、本発明では、物理的方法で行うことが好ましく、特に好ましくはサンドブラスト法である。なお、本明細書における表面粗度は、ＪＩＳ Ｂ ０６３３（２００４年度）に従うものとする。
【００４３】
胴部材用積層体の最内層および最外層の表面をサンドブラストにより粗面化するには、型抜き前の前記胴部材用積層体の最内層および最外層となる側にサンドなどの粒子を前記積層体の表面に吹き付けて粗面化するものであり、粒子を回転する羽根車などで遠心力により加速されるか圧縮空気と共に噴出することにより前記積層体に投射し加工を行う。従って、サンドブラスト称されるものの、粒子としては砂に限定されず、ガラス粒、小さな鋼や鋳鉄などでつくられた粒子を用いてもよい。このような粒子が前記積層体の表面に対して所定のエネルギーをもって高速でぶつけられた際に表面が一部剥がれたり凹んだりすることによってその表面に凹凸が形成される。表面粗度は、使用する粒子の硬度、平均粒子径、粒子のエネルギー、使用する装置の種類やサイズなどによって変動する。従って、予め所定の表面粗度が得られるような条件を検索し、これに基づいて表面粗度を調整することができる。
【００４４】
本発明において、更に含んでいてもよいヒートシール層としては、熱によって溶融し相互に融着し得る各種のヒートシール性を有するポリオレフィン系樹脂等を使用することができる。具体的には、例えば、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（線状）低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテンポリマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の樹脂を使用することができる。
【００４５】
また、本発明においては、上記のような樹脂の１種ないし２種以上を使用し、これを押出機等を用いて溶融押出して、例えば、紙基材の一方の面に、アンカーコート剤層等を介して、溶融押出樹脂層を溶融押出し積層することにより、あるいは、上記のような樹脂の１種ないし２種以上を使用し、予め、これから樹脂のフィルムないしシートを製造し、その樹脂のフィルムないしシートを、紙基材の一方の面にラミネート用接着剤層等を介してドライラミネート積層することにより、ヒートシール層を形成することができる。このようにヒートシール層を積層する時には、紙基材等の被積層面に、予め最内層および最外層との密接着性を高めるために、所望の表面処理を施すことが好ましく、この表面処理として、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、フレーム処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理等が挙げられる。なお、本発明において、最内層または最外層の厚さとしては、５〜２００μｍの範囲、好ましくは、１０〜１００μｍの範囲が望ましいものである。
【００４６】
本発明において、上記した各種の樹脂をフィルムないしシートとして使用することができ、例えば、上記の各種の樹脂の１種ないしそれ以上を使用し、押出法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法等の製膜化法を用いて、上記の各種の樹脂を単独で製膜化する方法、あるいは、２種以上の各種の樹脂を使用して多層共押出製膜化する方法、さらには、２種以上の樹脂を使用し、製膜化する前に混合して製膜化する方法等により、各種の樹脂のフィルムないしシートを製造し、さらに、要すれば、例えば、テンター方式、あるいは、チューブラー方式等を利用して１軸ないし２軸方向に延伸してなる各種の樹脂のフィルムないしシートを使用することができる。本発明において、各種の樹脂のフィルムないしシートの膜厚としては、６〜１００μｍの範囲、より好ましくは、９〜５０μｍの範囲が望ましい。
【００４７】
なお、上記の各種の樹脂の１種ないしそれ以上を使用し、その製膜化に際して、例えば、フィルムの加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度等を改良、改質する目的で、種々のプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができ、その添加量としては、極く微量から数十％まで、その目的に応じて、任意に添加することができる。上記において、一般的な添加剤としては、例えば、スリップ剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、染料、顔料等の着色剤等を使用することができ、さらには、改質用樹脂等も使用することができる。
【００４８】
本発明において、上記で調製したフィルムやシートを使用し、または上記した共重合体や樹脂を使用して前記胴部材用積層体や底部材用積層体を製造するには、ウエットラミネーション法、ドライラミネーション法、無溶剤型ドライラミネーション法、押し出しラミネーション法、Ｔダイ押し出し成形法、共押し出しラミネーション法、インフレーション法、共押し出しインフレーション法、その他等で行うことができる。
【００４９】
ラミネート用接着剤としては、例えば、１液、あるいは２液型の硬化ないし非硬化タイプのビニル系、（メタ）アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ゴム系、その他などの溶剤型、水性型、あるいは、エマルジョン型などのラミネート用接着剤を使用することができる。上記ラミネート用接着剤のコーティング法としては、例えば、ダイレクトグラビアロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、リバースロールコート法、フォンテン法、トランスファーロールコート法、その他の方法で塗布することができる。そのコーティング量としては、好ましくは０．１〜１０ｇ／ｍ2（乾燥状態）の範囲、より好ましくは１〜５ｇ／ｍ2（乾燥状態）の範囲である。なお、上記ラミネート用接着剤には、例えば、シランカップリング剤などの接着促進剤を任意に添加することができる。
【００５０】
また、上記において、溶融押し出し接着性樹脂としては、前述のヒートシール性樹脂層を形成するヒートシール性樹脂を同様に使用することができ、低密度ポリエチレン、特に、線状低密度ポリエチレン、酸変性ポリエチレンを使用することが好ましい。上記の溶融押し出し接着性樹脂による溶融押し出し樹脂層の膜厚は、好ましくは５〜１００μｍの範囲、さらに好ましくは、１０〜５０μｍの範囲である。なお、本発明において、上記の積層を行う際に、より強固な接着強度を得る必要がある場合には、アンカーコート剤などの接着改良剤などをコートすることもできる。上記アンカーコート剤としては、例えば、アルキルチタネートなどの有機チタン系アンカーコート剤、イソシアネート系アンカーコート剤、ポリエチレンイミン系アンカーコート剤、ポリブタジエン系アンカーコート剤、その他の水性または油性の各種のアンカーコート剤を使用することができる。本発明においては、上記アンカーコート剤を、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレイコート、その他のコーティング法でコーティングし、溶剤、希釈剤などを乾燥して、アンカーコート剤層を形成することができる。上記アンカーコート剤の塗布量としては、０．１〜５ｇ／ｍ2（乾燥状態）の範囲が好ましい。
【００５１】
本発明の好適な胴部材用積層体の構成は、紙基材（２６０ｇ／ｍ２）／ポリエチレン／アルミ箔／エチレン−α・オレフィン共重合体／低密度ポリエチレン／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層であり、紙基材の上部に積層されるこれらの厚さがポリエチレン１５μｍ／アルミ箔７μｍ／エチレン−α・オレフィン共重合体１８μｍ／低密度ポリエチレン１０μｍ／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１０μｍである。
【００５２】
また、底部材用積層体の構成は、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層／紙基材（１８０ｇ／ｍ２）／ポリエチレン／アルミ箔／エチレン−α・オレフィン共重合体／低密度ポリエチレン／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層であり、これらの厚さがそれぞれ、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１０μｍ／紙基材／ポリエチレン１５μｍ／アルミ箔７μｍ／エチレン−α・オレフィン共重合体１８μｍ／低密度ポリエチレン１０μｍ／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１０μｍである。
【００５３】
なお、上記積層を行う際に、必要ならば、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、その他等の前処理を任意に施すことができ、また、例えば、イソシアネート系（ウレタン系）、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、有機チタン系等のアンカーコート剤、あるいは、ポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系、その他等のラミネート用接着剤等の公知のアンカーコート剤、ラミネート用接着剤等を任意に使用することができる。
【００５４】
本発明にかかる紙カップを構成する胴部材用積層体を形成するいずれかの層間に所望の印刷模様層を形成してもよい。上記の印刷模様層としては、例えば、ヒートシール層や紙基材の表面に、通常のグラビアインキ組成物、オフセットインキ組成物、凸版インキ組成物、スクリーンインキ組成物、その他のインキ組成物を使用し、例えば、グラビア印刷方式、オフセット印刷方式、凸版印刷方式、シルクスクリーン印刷方式、その他の印刷方式を使用し、例えば、文字、図形、絵柄、記号、その他からなる所望の印刷絵柄を形成することにより構成することができる。上記インキ組成物について、インキ組成物を構成するビヒクルとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、フッ化ビニリデン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アルキッド系樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、熱硬化型ポリ（メタ）アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂、マレイン酸樹脂、ニトロセルロース、エチルセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルオキシエチルセルロースなどの繊維素系樹脂、塩化ゴム、環化ゴムなどのゴム系樹脂、石油系樹脂、ロジン、カゼインなどの天然樹脂、アマニ油、大豆油などの油脂類、その他の樹脂の１種ないし２種以上の混合物を使用することができる。本発明において、上記のようなビヒクルの１種ないし２種以上を主成分とし、これに、染料・顔料などの着色剤の１種ないし２種以上を加え、さらに必要ならば、充填剤、安定剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの光安定剤、分散剤、増粘剤、乾燥剤、スリップ剤、帯電防止剤、架橋剤、その他の添加剤を任意に添加し、溶剤、希釈剤などで充分に混練してなる各種の形態からなるインキ組成物を使用することができる。
【００５５】
発明にかかる紙カップとしては、例えば、その形状としては、三角形、四角形、五角形、六角形、その他等の角形形状、あるいは、丸形等の円筒形状の紙缶等のいずれのものでも製造することができる。さらに、本発明において、本発明にかかる紙カップには、例えば、各種の飲食品、接着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品等の雑貨品、その他等の種々の物品を充填包装することができるものである。
【実施例】
【００５６】
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例は何ら本発明を制限するものではない。
【００５７】
（実施例）
（１）胴部材用積層体の製造
片面コート紙（三菱製紙（株）製、商品名「ＤＭＳＣ」；秤量２６０ｇ／ｍ２）の非コート面にコロナ処理を施してから、低密度ポリエチレン樹脂（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」、密度０．９２ｇ／ｃｍ３、メルトインデックス（ＭＩ）７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１０８℃）を１５μｍの厚さで押出しコーティングし、その上に厚さ７μｍのアルミ箔を貼り合わせた。
【００５８】
次いで、アルミ箔の上に、エチレン・メタクリル酸共重合体（三井・デュポン ポリケミカル社製、商品名「Ｎ０９０８Ｃ」、密度０．９３ｇ／ｃｍ３、ＭＩ８．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点９９℃）を１８μｍの厚さで押出し、その上から低密度ポリエチレン樹脂層（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」；密度：０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０８℃）と、最内層にメタロセン系シングルサイト触媒を使用して重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層（東ソー（株）製、商品名「０４Ｐ５１Ａ」；密度：０．９０ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：２１ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０３℃）を共押出しした。厚さはそれぞれ１０μｍである。
【００５９】
次いで、胴部材用積層体の最内層にサンドブラスト法によって表面に凹凸を設けた。
【００６０】
（２）底部材用積層体の製造
耐油紙（富士製紙（株）製、商品名「全層耐油紙」；秤量１８０ｇ／ｍ２）のコート面（外側）にコロナ処理を施してから、メタロセン系シングルサイト触媒を使用して重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層（東ソー（株）製、商品名「０４Ｐ５１Ａ」；密度：０．９０ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：２１ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０３℃）を１０μｍ共押出して積層した。次いで、非コート面（内側）にコロナ処理を施してから、低密度ポリエチレン樹脂（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」、密度０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ ７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１０８℃）を１５μｍの厚さで押出しコーティングし、その上に厚さ７μｍのアルミ箔を貼り合わせた。
【００６１】
次いで、アルミ箔の上に、エチレン・メタクリル酸共重合体（三井・デュポン ポリケミカル社製、商品名「Ｎ０９０８Ｃ」、密度０．９３ｇ／ｃｍ３、ＭＩ８．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点９９℃）を１８μｍの厚さで押出し、その上から低密度ポリエチレン樹脂層（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」；密度：０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０８℃）と、最内層にメタロセン系シングルサイト触媒を使用して重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層（東ソー（株）製、商品名「０４Ｐ５１Ａ」；密度：０．９０ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：２１ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０３℃）を共押出しした。厚さはそれぞれ１０μｍである。
【００６２】
次いで、底部材用積層体の最内層にサンドブラスト法によって表面に凹凸を設けた。
【００６３】
（３）紙カップの製造
上記胴部材用積層体を使用し、紙カップの胴部材を作る円錐台形の胴部材ブランクを打ち抜き加工で作製し、さらに、スカイブ・ヘミング等の端面処理を行った。つぎに、上記の胴部材ブランクを筒状に巻いてその両側端部を部分的に重ね合わせ、その重合部分にフレーム処理、あるいは、ホットエアー処理等の加熱処理を行い、上記の重合部分に存在するメタロセン系シングルサイト触媒を使用して重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層を温度１００〜１８０℃で加熱溶融し、ついで、熱板等によって押圧して胴貼りを行って胴シール部を形成して、紙カップを構成する筒状の胴部材を製造した。
【００６４】
他方、上記で製造した底部材用積層体を使用し、これを円形状に打ち抜き加工して、底部材を構成する底部材ブランクを製造し、ついで、該底部材ブランクの外周部を筒状に起立成形して、屈曲部を有する底部材を製造した。ついで、上記で製造した筒状の胴部材に、同じく上記で製造した底部材を挿入し、しかる後、その筒状の胴部材と底部材とを、その接合部分に熱風等を吹きつけて最外層と最内層を構成するメタロセン系シングルサイト触媒を使用して重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層を温度８０〜１３０℃で加熱溶融し、ついで、カール用型により筒状の胴部材の下端部を内方に折り曲げて、上記の底部材を構成する屈曲部にかぶせて、上記の筒状の胴部材の下端部と底部材の屈曲部との重合部分を内径側からローレットによりローレットがけすることにより、上記の筒状の胴部材と底部材とを密接着させて接合部を形成して、上記の筒状の胴部材と底部材とからなる紙カップ底部を形成した。しかる後、上記の筒状の胴部材と底部材を密接着させて接合部を形成した側と反対側の上端部を、上記と同様にカール用型により外方に折り曲げながらカールさせて、トップカール部を形成して紙カップを製造した。
【００６５】
(特性評価)
実施例で製造した胴部材用積層体と底部材用積層体について、表面粗度、滑り性、抜き適性、バブリングについて評価し、実施例で製造した紙カップについてシール適性を評価した。評価方法および結果を以下に示す。
【００６６】
（１）表面粗度は、ＪＩＳ Ｂ０６３３（２００４年度）に従って評価した。
【００６７】
胴部材用積層体の最内層：中心面平均値Ｒａ ４．２９μｍ、十点平均値Ｒｚ ３９．３７μｍ、最大高さＲｔ ３２．３３μｍ
底部材用積層体の最内層：中心面平均値Ｒａ ３．９５μｍ、十点平均値Ｒｚ ４０．４１μｍ、最大高さＲｔ ３５．２７μｍ
（２）滑り性はＪＩＳ Ｐ８１４７に準拠して摩擦測定機を使用して測定した。
【００６８】
胴部材用積層体：μｓ ０．１２、μｄ ０．１０
底部材用積層体：μｓ ０．１２、μｄ ０．１１
（３）抜き適性は、目視にて評価した。
【００６９】
胴部材用積層体と底部材用積層体とのいずれにおいても、樹脂が伸びたり引っかかったりすることがなかった。
【００７０】
（４）バブリングは、目視にて評価した。
【００７１】
胴部材用積層体と底部材用積層体とのいずれにおいても、バブリングによる成型不良は発生しなかった。
【００７２】
（５）シール適性評価は、紙カップを３００個製造し、これらについて株式会社タセト製カラーチェック染色至当探傷剤 浸透液第１液ＦＰ−Ｓ標準型をシールチェック液として１ｍｌ吹きかけて、ピンポール、シール抜けの有無を目視により観察して評価した。その結果、いずれの紙カップにもシールチェック液の滲みは検出されなかった。
【００７３】
（比較例）
（１）胴部材用積層体の製造
片面コート紙（三菱製紙（株）製、商品名「ＤＭＳＣ」；秤量２６０ｇ／ｍ２）の非コート面にコロナ処理を施してから、低密度ポリエチレン樹脂（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」、密度０．９２ｇ／ｃｍ３、メルトインデックス（ＭＩ）７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１０８℃）を１５μｍの厚さで押出しコーティングし、その上に厚さ７μｍのアルミ箔を貼り合わせた。
【００７４】
次いで、アルミ箔の上に、エチレン・メタクリル酸共重合体（三井・デュポン ポリケミカル社製、商品名「Ｎ０９０８Ｃ」、密度０．９３ｇ／ｃｍ３、ＭＩ８．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点９９℃）を１８μｍの厚さで押出し、その上から最内層として低密度ポリエチレン樹脂層（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」；密度：０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０８℃）を１９μｍ押出した。
【００７５】
（２）底部材用積層体の製造
耐油紙（富士製紙（株）製、商品名「全層耐油紙」；秤量１８０ｇ／ｍ２）の非コート面（内側）にコロナ処理を施してから、低密度ポリエチレン樹脂（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」、密度０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ ７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１０８℃）を１５μｍの厚さで押出しコーティングし、その上に厚さ７μｍのアルミ箔を貼り合わせた。
【００７６】
次いで、アルミ箔の上に、エチレン・メタクリル酸共重合体（三井・デュポン ポリケミカル社製、商品名「Ｎ０９０８Ｃ」、密度０．９３ｇ／ｃｍ３、ＭＩ８．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点９９℃）を１８μｍの厚さで押出し、その上から低密度ポリエチレン樹脂層（旭化成ケミカルズ社製、商品名「Ｌ２３４０」；密度：０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：３．８ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１１２℃）を１９μｍ押出した。
【００７７】
（３）紙カップの製造
上記胴部材用積層体と底部材用積層体とを使用し、実施例と同様にして紙カップを製造した。
【００７８】
(特性評価)
比較例で製造した胴部材用積層体と底部材用積層体について、滑り性、抜き適性、バブリングについて実施例と同様に評価し、比較例で製造した紙カップについても実施例と同様にしてシール適性を評価した。結果を以下に示す。
【００７９】
（１）表面粗度
胴部材用積層体の最内層：中心面平均値Ｒａ ０．７５μｍ、十点平均値Ｒｚ ２２．３４μｍ、最大高さＲｔ １１．８１μｍ
底部材用積層体の最内層：中心面平均値Ｒａ ０．７６μｍ、十点平均値Ｒｚ ２３．４７μｍ、最大高さＲｔ １０．８７μｍ
（２）滑り性
胴部材用積層体：μｓ ０．１４、μｄ ０．１２
底部材用積層体：μｓ ０．１４、μｄ ０．１２
（３）抜き適性
胴部材用積層体と底部材用積層体とのいずれにおいても、樹脂が伸びたり引っかかったりすることがなかった。
【００８０】
（４）バブリング
胴部材用積層体と底部材用積層体とのいずれにおいても、バブリングが発生した。
【００８１】
（５）シール適性評価
紙カップを３００個製造し、これらについて株式会社タセト製カラーチェック染色至当探傷剤 浸透液第１液ＦＰ−Ｓ標準型をシールチェック液として１ｍｌ吹きかけて、ピンポール、シール抜けの有無を目視により観察して評価した。その結果、２０個についてシールチェック液の滲みが観察された。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の紙カップ容器は、少なくとも紙層を主体とし且つメタロセン触媒を用いて重合したエチレン―α・オレフィン共重合体樹脂を最内層に積層した底部材を使用することにより、成型性が良好でかつ遮光性およびシール性に優れる紙カップを製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】胴部材用積層体と底部材用積層体の積層の組み合わせを説明する図である。
【図２】胴部材用積層体と底部材用積層体の積層の組み合わせを説明する図である。
【図３】胴部材用積層体と底部材用積層体の積層の組み合わせを説明する図である。
【図４】本発明にかかる紙カップ成形工程を示す概略的構成図である。
【図５】紙カップ製造装置を使用した場合の各工程を説明する図である。
【図６】図６（ａ）は、底シール部の部分縦断面図を示し、図６（ｂ）は胴シール部と起立成形部とのローレットシール部の横断面図を示す。
【符号の説明】
【００８４】
１０・・・胴部材用積層体、
１１・・・紙基材、
１３・・・接着層、
１５・・・アルミ箔、
１７・・・接着層、
１９・・・エチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層、
２０・・・底部材用積層体、
２１・・・シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層、
２２・・・接着層、
２３・・・紙基材、
２５・・・接着層、
２７・・・シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層、
８１・・・ブランク板、
８５・・・カップ胴部、
８７・・・カップ胴部の先端部、
９１・・・底部を構成する円板、
９３・・・起立成形部、
９５・・・底部、
１００・・・底シール部、
１１０・・・上端フランジ部、
１２０・・・ブランク供給台、
１３０・・・胴部成型装置、
１３３・・・スピンドル、
１３５・・・ターレット、
１４０・・・胴部移送台、
１５０・・・底部取付装置、
１５３・・・マンドレル、
１５５・・・ターレット、
１６０・・・帯材供給装置、
１７０・・・カール処理装置、
１８０・・・カップ取り出し装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮光性に優れ、かつシール抜けによる内容物の漏れを防止した密封性に優れる紙カップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内容物の光劣化防止のための遮光性紙容器として、紙基材にアルミ箔が積層されたものが知られている。このような遮光性紙容器を使用するもの代表的な例に、アイスクリームやヨーグルトなどがあり、外光や陳列冷凍ケース中の蛍光灯の光によって内容物に含まれるビタミン、乳成分、乳酸菌などの破壊や変化、あるいは抹茶成分の変色や味覚変化などを防止するためアルミ箔を積層し、これによって遮光性を確保させたものが多くある。このような遮光性の紙容器としては、例えば、紙基材に、低密度ポリエチレンと密度０．９３０以上、０．９６５以下のポリエチレンとをブレンドした樹脂であって、インフレーション法により製膜されたフィルムからなる接液層を有する、ゲーベルトップ型、ブリック型の紙容器が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
一方、アイスクリームなどは、紙容器の中でも紙カップに充填されることが多いが、これら紙カップの製造方法は以下のようなものである。すなわち、略扇状の胴部材ブランクを筒状に形成し、その胴部材の下部を内側に折り込んで胴部材とし、一方、円形状の底部材ブランクの周縁を円周に沿って下方に折り曲げ、この屈曲部で胴部材の上記折込を挟み込み、胴部材と底部材とを接合させ、上方開口縁を外向きにカールする（特許文献２）。該特許文献２では、図４に示すように、胴部材用積層体(図示せず)を、紙カップの胴部を作るに必要な所定の形状に打ち抜き加工してブランク板８１を形成し、次に、該ブランク板８１を筒状に巻いてその両側端部を部分的に重ね合わせ、その重合部分に例えばホットエアー処理等の加熱処理を行い、上記の重合部分に存在するヒートシール性樹脂層を加熱溶融して熱板等によって押圧して胴シール部８３を形成し、筒状のカップ胴部８５を製造している。一方、底部は、底部材用積層体２０を円形状に打ち抜き加工して底部を構成する円板９１を製造し、該円板９１の外周部を筒状に起立成形して、起立成形部９３を形成し、次いで、製造した筒状のカップ胴部８５に底部９５を挿入し、その後筒状のカップ胴部８５と底部９５との接合部分に熱風等を吹きつけてヒートシール性樹脂層を加熱溶融している。また、底部９５の起立成形部９３との重合部分を内径側からローレットがけして筒状のカップ胴部８５と底部９３とを密接着させて底シール部１００を形成している。ついで、筒状のカップ胴部８５の接底シール部１００を取り付けた側と反対側の先端端部を、カール用型により外方に折り曲げながらカールさせて、上端フランジ部１１０を形成し、紙カップを製造している。
【０００４】
なお、一般には、紙カップはカップ成型装置を使用して製造される（特許文献３）。例えば図５に示すように、略扇状の胴部材ブランク８１はブランク供給台１２０によって胴部成型装置１３０に移送され、ここでスピンドル１３３に巻かれて筒状に成型され、胴部移送台１４０によって底部取付装置１５０に移送される。スピンドル１３３を備えるターレット１３５は、矢印方向に１ピッチづつ間欠回転する。図中、Ｐ１〜Ｐ８は、スピンドル１３３の停止位置を示す。一方、帯状の底部材用積層体２０も、帯材供給装置１６０によって底部取付装置１５０に移送され、ここで円形状に打ち抜き加工および起立成形され、同時に供給されたカップ胴部８５と結合される。底部取付装置１５０では、マンドレル１５３が直立状態に取り付けられたターレット１５５が、１ピッチづつ間欠的に回転している。図中Ｑ１〜Ｑ８はマンドレル１５３の停止位置を示す。帯状の底部材用積層体２０が位置Ｑ１で円板状に内抜かれ、かつその外周を筒状に起こされ、マンドレル１５３上に載置される。この底部９５を乗せたマンドレル１５３が位置Ｑ３に移動したとき、その上部から胴部８５が底部取付装置１５０から降ろされ、胴部８５内に底部９５が挿入される。位置Ｑ４、Ｑ５では、マンドレル１５３の上方から略同心円状の高周波加熱コイル（図示せず）が降下し、その間に位置する胴部８５と底部９５の起立形成部９３近傍の溶融樹脂を加熱溶融する。熱伝導によって、底部下部内周目の樹脂のみならず、胴部下部の外周面の樹脂層も溶融させるため、折り曲げ用型や圧着用型により押圧を加えると胴部下部の外周面付近の溶融した合成樹脂が型に付着して芯層より剥離し、容器が不良品となるため、折り曲げ用型、圧着用型表面にはテフロン（登録商標）コートなどの滑り対策を施したり、スリップ剤塗布を施すなどの対策が行われる場合がある（特許文献４）。ついで、位置Ｑ６ではカール処理装置１７０が降下し、胴部８５の先端を内側に折り曲げ、その後、カール処理装置１７０が上方に退避した後、マンドレル１５３が位置Ｑ７に移動し、その位置でローレット装置(図示せず)が降下し、胴部８５の上端の折り曲げた部分をローレットが胴部８５の外側に回転するローレット内面に押し付けながら回転する。これにより底部９５の起立形成部９３が胴部８５の先端に挟み込まれ、かつ接合される。なお、底部取付装置１５０にはカール処理装置１７０が取り付けられており、カップ上部をカール処理した後にカップ取り出し装置１８０に収納される。
【０００５】
このような紙カップの製造工程においては、上記したように胴紙および底紙の打ち抜きブランクを成形機によりヒートシールなどにより接着するが、カップ原紙の厚みによるシール部の段差を完全に埋めて、漏れのないカップとする必要がある。上記した紙カップは、その構造上、胴シール部８３と底シール部１００との２箇所のシール部からなり、図６（ａ）に底シール部の部分縦断面図を示し、図６（ｂ）に胴シール部８３と起立成形部９３とのローレットシール部の横断面図を示すが、ローレットシールに際し、底部材の起立成形部９３とローレットシールされる部分の段差の空隙部（Ｓ）を完全に埋めて、密封性を確実にする必要が求められる。このため、カップ成形機の加熱温度および加圧条件の適正範囲内において、厳密に管理して溶融させた樹脂によって前記段差部を完全に埋めて密封性を高める必要がある。
【０００６】
上記した問題を解決するものとして、遮光層は含まないが、カップ原紙の裏表双方の表面にシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を被覆したカップ用積層体を底部材および胴部材に用いた紙コップ容器がある（特許文献５）。シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を内面に設けた積層体により成形することで、低温シール性および溶融時の流動特性により、前記空隙部が埋められ、密封性に優れる、という。
【０００７】
一方、胴部材の最内層にポリエチレン樹脂層を、底部材の最内層にシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層とする紙カップもある（特許文献６）。胴部材のシール面には直接ホットエアーがあたるため、シールに必要な熱量が十分に行渡るが、底部材のシール面には紙層を介しての加熱のため、必要な熱量が十分に行渡り難く、熱容量が多く必要となる。従って、より熱容量が少なくてもシール可能なメタロセン系樹脂を底部材のみに使用することで、効果的なシールを可能としている。なお、特許文献６の実施例では、酸化ケイ素を蒸着してバリア層として使用している。
【特許文献１】特開平９−４０００９号公報
【特許文献２】特開２００５−５３４９４号公報
【特許文献３】実公平４−２５３０８号公報
【特許文献４】特公平４−８２４号公報
【特許文献５】特開平９−７６３７５号公報
【特許文献６】特開２００５−１５３８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、遮光性を確保するために、紙基材にバリア層としてアルミ箔が積層される場合が多い。このようなアルミ箔層を有する場合には、ヒートシール時の加熱によって紙基材に含まれる水蒸気でアルミ箔層がバブリングして破損し、容器としての機能が害される場合がある。
【０００９】
また、シングルサイト系触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体は低温シール性に優れるが、融点が低いため粘りがでて滑り性が低下する場合がある。上記特許文献１では、低密度ポリエチレンと密度０．９３０以上、０．９６５以下のポリエチレンとをブレンドすることで、表面に１〜２μｍの凹凸を形成しているが、異なる樹脂を混合すると均一なシールが困難となる場合がある。
【００１０】
そこで本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、遮光性に優れ、胴部材と底部材との接合部からの漏れの発生の危険性が極めて少なく、かつ、加工適性に優れた紙カップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の問題を解決するために、胴部材と底部材の双方の最内層にシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む層を使用したところ、胴シール部および底シール部のシール性に優れるばかりでなく、底部材の起立成形部におけるローレットシールに際し、胴シール部と底シール部との重複によって形成される段差の空隙部（Ｓ）が完全に埋められること、および低温でもヒートシール性に優れるため熱処理条件が緩和され、紙基材からの水分の蒸発を防止してバブリングを抑制でき、このためアルミ箔層が安定に維持され遮光性およびバリア性が確保できることを見出し、本発明を完成させた。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の紙カップは、遮光性およびガスバリア性に優れ、例えば冷凍庫内の紫外線などによる内容物の変質を効果的に予防することができる。
【００１３】
また、最内層のシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体の表面粗度を所定の範囲に限定すると、紙滑りが改良され、高速で紙カップを製造することができる。
【００１４】
加えて、最内層を低密度ポリエチレン等との共押出しにより形成することにより、底部材を絞った際に、屈曲部に出来るシワの間により効果的に樹脂溜りを作ることができ、漏れの発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第一は、少なくとも紙基材とアルミ箔層と最内層とを含む胴部材用積層体を使用した胴部材と少なくとも紙基材、最内層および最外層とを含む底部材用積層体を使用した底部材からなる紙カップにおいて、前記胴部材用積層体および前記底部材用積層体の最内層ならびに前記底部材用積層体の最外層とがシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層であることを特徴とする、紙カップである。なお、本明細書において、最内層とは、紙カップが内容物と接触する側を意味し、最外層とは紙カップが内容物と接しない側の最表面を意味する。
【００１６】
従来の低密度ポリエチレン等は、シール温度が３２０〜３５０℃の範囲であって、シール時の熱によって紙基材に含まれる水分が蒸発してバブリングし、アルミ箔層を破壊し、遮光性を損なうばかりでなく、シール不良や液漏れ等の原因となり易かった。これを防止するには、例えば紙基材にアルミ箔を厚さ１０〜３０μｍのＥＭＡＡ層を介して積層する必要があった。しかしながら、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を使用すると低温でのシール性に優れるため紙基材にポリエチレンのドライラミネーションによってアルミ箔を積層した場合であっても、紙基材でのバブリングを抑制し、アルミ箔の破損を防止することができる。しかも、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体は、粘着性を有するため破断の伝搬が少なく耐衝撃性を向上させ、耐環境ストレスクラッキング性の劣化を防止することもできる。
【００１７】
また、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体の粘着性によって滑り性が低下し、高速での生産性が低下する場合がある。しかしながら、このような場合でも、前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度を中心面平均値Ｒａ １〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ １０〜５０μｍ、最大高さＲｔ ２０〜５０μｍとすることで、滑り性を確保することができる。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１８】
本発明で使用する胴部材用積層体は、少なくとも紙基材とアルミ箔層と最内層とを含めばよく、更に他の層を含んでいてもよい。同様に、本発明で使用する底部材用積層体も、少なくとも紙基材、最内層および最外層とを含み、更に他の層を含んでいてもよい。
【００１９】
前記胴部材用積層体や底部材用積層体の具体的構成としては、例えば、図１に示すように、胴部材用積層体１０が、紙カップの内容物と接触する面を最内層とすれば、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１９／アルミ箔１５／紙基材１１を有するものであり、前記底部材用積層体２０が、紙カップの内容物と接触する面を最内層とすれば、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２７／紙基材２３／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２１を有するものがある。
【００２０】
また、各層間にそれぞれ接着層を有していてもよく、図２に示すように、胴部材用積層体１０が、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１９／接着層１７／アルミ箔１５／接着層１３／紙基材１１を有するものであり、前記底部材用積層体が、紙カップの内容物と接触する面を最内層とすれば、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２７／接着層２５／紙基材２３／接着層２２／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２１となる構成であってもよい。
【００２１】
更に、図３に示すように、胴部材用積層体１０の紙基材１１が容器最外層としてヒートシール層１２を有していてもよい。従って、この場合の構成は、胴部材用積層体が、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１９／接着層１７／アルミ箔１５／接着層１３／紙基材１１／ヒートシール層１２を有するものであり、前記底部材用積層体が、紙カップの内容物と接触する面を最内層とすれば、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２７／接着層２５／紙基材２３／接着層２２／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層２１となる構成であってもよい。
【００２２】
さらに、図１〜３と相違して、前記胴部材用積層体が少なくとも紙基材とアルミ箔層と最内層とを含み、前記底部材用積層体が少なくとも紙基材、最内層および最外層とを含むものであれば、前記胴部材用積層体１０と前記底部材用積層体２０とが同一の構成であってもよい。従って、その双方が、容器内側から順に、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層／接着層／アルミ箔／接着層／紙基材／エチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層などという構成であってもよい。
【００２３】
前記胴部材用積層体や前記底部材用積層体で使用する紙基材としては、これが紙カップを構成する基本素材となることから、賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有するものを使用することができ、例えば、強サイズ性の晒または未晒の紙、あるいは、純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙等の各種の紙を使用することができる。また、本発明において、上記の紙基材としては、坪量約８０〜６００ｇ／ｍ2の範囲のもの、好ましくは、坪量約１００〜５００ｇ／ｍ2の範囲の紙を使用することができる。
【００２４】
アルミ箔層は遮光層として機能し、その厚さは６〜２５μｍの範囲が望ましいものである。アルミ箔は、酸素ガスや水蒸気などのバリア性も併せ持つため好ましい。
【００２５】
本発明では、前記胴部材用積層体１０と前記底部材用積層体２０で使用する最内層および前記底部材用積層体の最外層とは、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層であることを特徴とする。図６（ａ）に示すように、底部材の起立成形部９３は、表裏とも胴部材用積層体の最内層と接触してローレットシールされるため、本発明のように、底部材用積層体の起立成形部９３の最内層のみならず底部材用積層体の最外層にもシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層を使用することで、シール性を向上させることができる。
【００２６】
なおシングルサイト触媒とは、現行の触媒が、活性点が不均一でマルチサイト触媒と呼ばれているのに対し、メタロセン触媒は活性点が均一であることからシングルサイト触媒とも呼ばれているものである。
【００２７】
このシングルサイト系メタロセン触媒は、メタロセン系遷移金属化合物と有機アルミニウム化合物又はホウ素化合物であり、無機物に担持されていてもよい。
【００２８】
メタロセン系遷移金属化合物としては、元素の周期律表のIVＡ族から選ばれる遷移金属、すなわちチタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、シクロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基、インデニル基、置換インデニル基、テトラヒドロインデニル基、置換テトラヒドロインデニル基、フルオニル基、又は置換フルオニル基が１〜２個結合しているか、あるいは、これらのうち二つの基が共有結合で架橋したものが結合しており、他に水素原子、酸素原子、窒素原子、珪素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アセチルアセトナール基、カルボニル基、ルイス塩基を含む置換基、不飽和炭化水素などの配位子をもつものである。
【００２９】
有機アルミニウム化合物は、アルキルアルミニウム、又は鎖状あるいは環状アルモキサンなどがある。アルキルアルミニウムとしては、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ジメチルアルミニウムフルオリド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムセスキクロリドなどがある。
【００３０】
鎖状あるいは環状アルミノキサンは、アルキルアルミニウムと水とを接触させて生成される。例えば、重合時にアルキルアルミニウムを加えた後に水を添加するか、あるいは錯塩の結晶水又は有機・無機化合物の吸着水とアルキルアルミニウムとを反応して得ることができる。
【００３１】
前記シングルサイト系メタロセン触媒を担持させる無機物には、シリカゲル、ゼオライト、珪藻土などがある。
【００３２】
本発明で使用するシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体としては、例えば、二塩化ジルコノセンとメチルアルモキサンの組み合わせによる触媒等のメタロセン錯体とアルモキサンとの組み合わせによる触媒などがある。
【００３３】
重合方法としては、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、気相重合等の各種の重合方法で行なうことができる。また、上記の重合は、バッチ式あるいは連続式等のいずれの方法でもよい。重合条件としては、重合温度、−１００〜２５０℃、重合時間、５分〜１０時間、反応圧力、常圧〜３００ｋｇ／ｍ2の範囲である。
【００３４】
本発明において、エチレンと共重合されるコモノマーであるα・オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、デセン等を使用することができる。上記のα・オレフィンは、単独で使用してもよく、また、２以上を組み合わせて使用することもできる。また、上記のα・オレフィンの混合比率は、例えば、１〜５０質量％、望ましくは、１０〜３０質量％とすることが好ましい。
【００３５】
本発明において好適に使用できるメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体の物性については、密度が０．８８〜０．９２ｇ／ｃｍ3の範囲であり、好ましくは０．９０〜０．９１５ｇ／ｃｍ3の範囲のものを使用する。密度が０・８８ｇ／ｃｍ3の未満の場合には、紙カップ成形機で底部材ブランクを円形に打ち抜く加工適性が悪くなり、一方、０・９２を越えた場合には、胴部材１と接合する熱シール性が悪くなる。また、メルトフローレート（ＭＦＲ）は０．１〜５０ｇ／１０分の範囲、融点（Ｔｍ）は８０〜１２０℃の範囲が好ましい。
【００３６】
なお、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体としては、三菱化学株式会社製の商品名「カーネル」、三井石油化学工業株式会社製の商品名「エボリュー」、米国、エクソン・ケミカル（ＥＸＸＯＮＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「エクザクト（ＥＸＡＣＴ）」、米国、ダウ・ケミカル（ＤＯＷ ＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「アフィニティー（ＡＦＦＩＮＩＴＹ）、商品名「エンゲージ（ＥＮＧＡＧＥ）」、東ソー社製の商品名「０４Ｐ５１Ａ」等のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α−オレフィン共重合体などがあり、本発明で好ましく使用することができる。
【００３７】
なお、本発明においては、上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体には、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤（脂肪酸アミド等）、難燃化剤、無機ないし有機充填剤、染料、顔料等を任意に添加して使用することができる。
【００３８】
本発明におけるメタロセン触媒により重合されたエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層としては、メタロセン触媒により重合されたエチレン−α・オレフィン系共重合体を単独で積層する方法以外に、メタロセン触媒により重合されたエチレン−α・オレフィン系共重合体と、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂との共押出しで積層し、そして、該共押出しで積層した層を構成するメタロセン触媒により重合したエチレン−α・オレフィン系樹脂層を最内側として共押出しする方法で最内層を積層することができる。上記において、共押出し積層樹脂層を形成する方法としては、Ｔダイ共押出し方式等を用いて行うことができ、また、その層構成は、２層あるいはそれ以上の層からなる共押出し積層樹脂層からなり、さらにまた、その各樹脂層の厚さとしては、２〜３０μｍの範囲内で任意に調整することが望ましく、厚み比率（シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン‐α・オレフィン共重合体樹脂層／低密度ポリエチレン樹脂層）は、０．０５〜１．５０の範囲であり、好ましくは０.２〜１.０の範囲である。この比率が０.０５未満の場合、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン‐α・オレフィン共重合体樹脂の低温シール性、ピンホール防止等の効果を得ることが出来なく、１.５を超えた場合、コストが高くなる。
【００３９】
本発明において、最内層および最外層としてメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を積層する際に、被積層面に、予め最内層および最外層との密接着性を高めるために、所望の表面処理を施してもよく、この表面処理として、例えば、アンカーコート処理、コロナ放電処理、フレーム処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理等が挙げられる。また、最内層の膜厚としては、１０〜３００μｍの範囲、好ましくは、２０〜１００μｍの範囲が望ましい。
【００４０】
本発明では、前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度が、中心面平均値Ｒａ １〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ １０〜５０μｍ、最大高さＲｔ ２０〜５０μｍであり、好ましくは中心面平均値Ｒａ ４〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ ２０〜４５μｍ、最大高さＲｔ ３０〜５０μｍ、より好ましくは中心面平均値Ｒａ ４〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ ２５〜４０μｍ、最大高さＲｔ ３５〜５０μｍである。表面粗度として、中心面平均値Ｒａが１μｍ、十点平均値Ｒｚが１０μｍ、最大高さＲｔが２０を下回ると円滑な滑り性が確保されない場合がある。図５に示すように、紙カップの製造工程では、胴部内面はスピンドル１３３やマンドレル１５３と接触したりはずされたりする工程を含み、また、ヒートシール時に溶融した樹脂が装置に付着し離型性が低下し、これらの工程が円滑に行われない場合には、この段階が製造工程の律速段階となってしまう。一方、離型性を確保するためスリップ剤を使用することは従来から行われてきているが、食品用紙カップの製造には、このような他の薬剤を使用しないことが好ましい。本発明では、胴部材用積層体の最内層の表面粗度を上記範囲に調整することで、スピンドルやマンドレルとの接触面の円滑性や離型性が確保され、生産性が著しく向上する。なお、同様にして、前記底部材用積層体の最内層の表面粗度も、前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度と同様に、中心面平均値Ｒａ １〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ １０〜５０μｍ、最大高さＲｔ ２０〜５０μｍであり、好ましくは中心面平均値Ｒａ ４〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ ２０〜４５μｍ、最大高さＲｔ ３０〜５０μｍ、より好ましくは中心面平均値Ｒａ ４〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ ２５〜４０μｍ、最大高さＲｔ ３５〜５０μｍである。ただし、前記底部材用積層体の最内層と前記胴部材用積層体の最内層とが同一である必要はない。
【００４１】
また、本発明において好ましいヒートシールの条件は、温度１００〜１８０℃、好ましくは１００〜１５０℃、より好ましくは１２０〜１５０℃である。また、押圧は温度２００〜３５０ｋＰａ、好ましくは２２０〜３２０ｋＰａであり、押圧回数は、３回である。これにより、十分な低温ヒートシールが可能であり、かつシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層の溶融を抑制し、離型性を向上させることができる。
【００４２】
前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度を上記範囲に調整するには、例えば、化学的方法として、上記メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体に密度０．９０〜０．９２ｇ／ｃｍ３のポリエチレンを０〜５０質量％混合し、海島構造を構成して表面粗度を調整してもよく、フッ酸等の酸を用いてエッチングをすることもできる。また、物理的方法として、ウェットブラスト、ドライブラストなどのサンドブラスト法、サンドペーパー、ベルトサンダー、ワイヤブラシ、型押しなどによって最内層の表面に凹凸を発生させることもできる。しかしながら化学的方法では、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体のシール性が低下する場合があり、本発明では、物理的方法で行うことが好ましく、特に好ましくはサンドブラスト法である。なお、本明細書における表面粗度は、ＪＩＳ Ｂ ０６３３（２００４年度）に従うものとする。
【００４３】
胴部材用積層体の最内層および最外層の表面をサンドブラストにより粗面化するには、型抜き前の前記胴部材用積層体の最内層および最外層となる側にサンドなどの粒子を前記積層体の表面に吹き付けて粗面化するものであり、粒子を回転する羽根車などで遠心力により加速されるか圧縮空気と共に噴出することにより前記積層体に投射し加工を行う。従って、サンドブラスト称されるものの、粒子としては砂に限定されず、ガラス粒、小さな鋼や鋳鉄などでつくられた粒子を用いてもよい。このような粒子が前記積層体の表面に対して所定のエネルギーをもって高速でぶつけられた際に表面が一部剥がれたり凹んだりすることによってその表面に凹凸が形成される。表面粗度は、使用する粒子の硬度、平均粒子径、粒子のエネルギー、使用する装置の種類やサイズなどによって変動する。従って、予め所定の表面粗度が得られるような条件を検索し、これに基づいて表面粗度を調整することができる。
【００４４】
本発明において、更に含んでいてもよいヒートシール層としては、熱によって溶融し相互に融着し得る各種のヒートシール性を有するポリオレフィン系樹脂等を使用することができる。具体的には、例えば、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（線状）低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテンポリマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の樹脂を使用することができる。
【００４５】
また、本発明においては、上記のような樹脂の１種ないし２種以上を使用し、これを押出機等を用いて溶融押出して、例えば、紙基材の一方の面に、アンカーコート剤層等を介して、溶融押出樹脂層を溶融押出し積層することにより、あるいは、上記のような樹脂の１種ないし２種以上を使用し、予め、これから樹脂のフィルムないしシートを製造し、その樹脂のフィルムないしシートを、紙基材の一方の面にラミネート用接着剤層等を介してドライラミネート積層することにより、ヒートシール層を形成することができる。このようにヒートシール層を積層する時には、紙基材等の被積層面に、予め最内層および最外層との密接着性を高めるために、所望の表面処理を施すことが好ましく、この表面処理として、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、フレーム処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理等が挙げられる。なお、本発明において、最内層または最外層の厚さとしては、５〜２００μｍの範囲、好ましくは、１０〜１００μｍの範囲が望ましいものである。
【００４６】
本発明において、上記した各種の樹脂をフィルムないしシートとして使用することができ、例えば、上記の各種の樹脂の１種ないしそれ以上を使用し、押出法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法等の製膜化法を用いて、上記の各種の樹脂を単独で製膜化する方法、あるいは、２種以上の各種の樹脂を使用して多層共押出製膜化する方法、さらには、２種以上の樹脂を使用し、製膜化する前に混合して製膜化する方法等により、各種の樹脂のフィルムないしシートを製造し、さらに、要すれば、例えば、テンター方式、あるいは、チューブラー方式等を利用して１軸ないし２軸方向に延伸してなる各種の樹脂のフィルムないしシートを使用することができる。本発明において、各種の樹脂のフィルムないしシートの膜厚としては、６〜１００μｍの範囲、より好ましくは、９〜５０μｍの範囲が望ましい。
【００４７】
なお、上記の各種の樹脂の１種ないしそれ以上を使用し、その製膜化に際して、例えば、フィルムの加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度等を改良、改質する目的で、種々のプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができ、その添加量としては、極く微量から数十％まで、その目的に応じて、任意に添加することができる。上記において、一般的な添加剤としては、例えば、スリップ剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、染料、顔料等の着色剤等を使用することができ、さらには、改質用樹脂等も使用することができる。
【００４８】
本発明において、上記で調製したフィルムやシートを使用し、または上記した共重合体や樹脂を使用して前記胴部材用積層体や底部材用積層体を製造するには、ウエットラミネーション法、ドライラミネーション法、無溶剤型ドライラミネーション法、押し出しラミネーション法、Ｔダイ押し出し成形法、共押し出しラミネーション法、インフレーション法、共押し出しインフレーション法、その他等で行うことができる。
【００４９】
ラミネート用接着剤としては、例えば、１液、あるいは２液型の硬化ないし非硬化タイプのビニル系、（メタ）アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ゴム系、その他などの溶剤型、水性型、あるいは、エマルジョン型などのラミネート用接着剤を使用することができる。上記ラミネート用接着剤のコーティング法としては、例えば、ダイレクトグラビアロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、リバースロールコート法、フォンテン法、トランスファーロールコート法、その他の方法で塗布することができる。そのコーティング量としては、好ましくは０．１〜１０ｇ／ｍ2（乾燥状態）の範囲、より好ましくは１〜５ｇ／ｍ2（乾燥状態）の範囲である。なお、上記ラミネート用接着剤には、例えば、シランカップリング剤などの接着促進剤を任意に添加することができる。
【００５０】
また、上記において、溶融押し出し接着性樹脂としては、前述のヒートシール性樹脂層を形成するヒートシール性樹脂を同様に使用することができ、低密度ポリエチレン、特に、線状低密度ポリエチレン、酸変性ポリエチレンを使用することが好ましい。上記の溶融押し出し接着性樹脂による溶融押し出し樹脂層の膜厚は、好ましくは５〜１００μｍの範囲、さらに好ましくは、１０〜５０μｍの範囲である。なお、本発明において、上記の積層を行う際に、より強固な接着強度を得る必要がある場合には、アンカーコート剤などの接着改良剤などをコートすることもできる。上記アンカーコート剤としては、例えば、アルキルチタネートなどの有機チタン系アンカーコート剤、イソシアネート系アンカーコート剤、ポリエチレンイミン系アンカーコート剤、ポリブタジエン系アンカーコート剤、その他の水性または油性の各種のアンカーコート剤を使用することができる。本発明においては、上記アンカーコート剤を、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレイコート、その他のコーティング法でコーティングし、溶剤、希釈剤などを乾燥して、アンカーコート剤層を形成することができる。上記アンカーコート剤の塗布量としては、０．１〜５ｇ／ｍ2（乾燥状態）の範囲が好ましい。
【００５１】
本発明の好適な胴部材用積層体の構成は、紙基材（２６０ｇ／ｍ２）／ポリエチレン／アルミ箔／エチレン−α・オレフィン共重合体／低密度ポリエチレン／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層であり、紙基材の上部に積層されるこれらの厚さがポリエチレン１５μｍ／アルミ箔７μｍ／エチレン−α・オレフィン共重合体１８μｍ／低密度ポリエチレン１０μｍ／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１０μｍである。
【００５２】
また、底部材用積層体の構成は、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層／紙基材（１８０ｇ／ｍ２）／ポリエチレン／アルミ箔／エチレン−α・オレフィン共重合体／低密度ポリエチレン／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層であり、これらの厚さがそれぞれ、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１０μｍ／紙基材／ポリエチレン１５μｍ／アルミ箔７μｍ／エチレン−α・オレフィン共重合体１８μｍ／低密度ポリエチレン１０μｍ／シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層１０μｍである。
【００５３】
なお、上記積層を行う際に、必要ならば、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、その他等の前処理を任意に施すことができ、また、例えば、イソシアネート系（ウレタン系）、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、有機チタン系等のアンカーコート剤、あるいは、ポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系、その他等のラミネート用接着剤等の公知のアンカーコート剤、ラミネート用接着剤等を任意に使用することができる。
【００５４】
本発明にかかる紙カップを構成する胴部材用積層体を形成するいずれかの層間に所望の印刷模様層を形成してもよい。上記の印刷模様層としては、例えば、ヒートシール層や紙基材の表面に、通常のグラビアインキ組成物、オフセットインキ組成物、凸版インキ組成物、スクリーンインキ組成物、その他のインキ組成物を使用し、例えば、グラビア印刷方式、オフセット印刷方式、凸版印刷方式、シルクスクリーン印刷方式、その他の印刷方式を使用し、例えば、文字、図形、絵柄、記号、その他からなる所望の印刷絵柄を形成することにより構成することができる。上記インキ組成物について、インキ組成物を構成するビヒクルとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、フッ化ビニリデン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アルキッド系樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、熱硬化型ポリ（メタ）アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂、マレイン酸樹脂、ニトロセルロース、エチルセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルオキシエチルセルロースなどの繊維素系樹脂、塩化ゴム、環化ゴムなどのゴム系樹脂、石油系樹脂、ロジン、カゼインなどの天然樹脂、アマニ油、大豆油などの油脂類、その他の樹脂の１種ないし２種以上の混合物を使用することができる。本発明において、上記のようなビヒクルの１種ないし２種以上を主成分とし、これに、染料・顔料などの着色剤の１種ないし２種以上を加え、さらに必要ならば、充填剤、安定剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの光安定剤、分散剤、増粘剤、乾燥剤、スリップ剤、帯電防止剤、架橋剤、その他の添加剤を任意に添加し、溶剤、希釈剤などで充分に混練してなる各種の形態からなるインキ組成物を使用することができる。
【００５５】
発明にかかる紙カップとしては、例えば、その形状としては、三角形、四角形、五角形、六角形、その他等の角形形状、あるいは、丸形等の円筒形状の紙缶等のいずれのものでも製造することができる。さらに、本発明において、本発明にかかる紙カップには、例えば、各種の飲食品、接着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品等の雑貨品、その他等の種々の物品を充填包装することができるものである。
【実施例】
【００５６】
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例は何ら本発明を制限するものではない。
【００５７】
（実施例）
（１）胴部材用積層体の製造
片面コート紙（三菱製紙（株）製、商品名「ＤＭＳＣ」；秤量２６０ｇ／ｍ２）の非コート面にコロナ処理を施してから、低密度ポリエチレン樹脂（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」、密度０．９２ｇ／ｃｍ３、メルトインデックス（ＭＩ）７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１０８℃）を１５μｍの厚さで押出しコーティングし、その上に厚さ７μｍのアルミ箔を貼り合わせた。
【００５８】
次いで、アルミ箔の上に、エチレン・メタクリル酸共重合体（三井・デュポン ポリケミカル社製、商品名「Ｎ０９０８Ｃ」、密度０．９３ｇ／ｃｍ３、ＭＩ８．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点９９℃）を１８μｍの厚さで押出し、その上から低密度ポリエチレン樹脂層（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」；密度：０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０８℃）と、最内層にメタロセン系シングルサイト触媒を使用して重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層（東ソー（株）製、商品名「０４Ｐ５１Ａ」；密度：０．９０ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：２１ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０３℃）を共押出しした。厚さはそれぞれ１０μｍである。
【００５９】
次いで、胴部材用積層体の最内層にサンドブラスト法によって表面に凹凸を設けた。
【００６０】
（２）底部材用積層体の製造
耐油紙（富士製紙（株）製、商品名「全層耐油紙」；秤量１８０ｇ／ｍ２）のコート面（外側）にコロナ処理を施してから、メタロセン系シングルサイト触媒を使用して重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層（東ソー（株）製、商品名「０４Ｐ５１Ａ」；密度：０．９０ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：２１ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０３℃）を１０μｍ共押出して積層した。次いで、非コート面（内側）にコロナ処理を施してから、低密度ポリエチレン樹脂（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」、密度０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ ７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１０８℃）を１５μｍの厚さで押出しコーティングし、その上に厚さ７μｍのアルミ箔を貼り合わせた。
【００６１】
次いで、アルミ箔の上に、エチレン・メタクリル酸共重合体（三井・デュポン ポリケミカル社製、商品名「Ｎ０９０８Ｃ」、密度０．９３ｇ／ｃｍ３、ＭＩ８．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点９９℃）を１８μｍの厚さで押出し、その上から低密度ポリエチレン樹脂層（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」；密度：０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０８℃）と、最内層にメタロセン系シングルサイト触媒を使用して重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層（東ソー（株）製、商品名「０４Ｐ５１Ａ」；密度：０．９０ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：２１ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０３℃）を共押出しした。厚さはそれぞれ１０μｍである。
【００６２】
次いで、底部材用積層体の最内層にサンドブラスト法によって表面に凹凸を設けた。
【００６３】
（３）紙カップの製造
上記胴部材用積層体を使用し、紙カップの胴部材を作る円錐台形の胴部材ブランクを打ち抜き加工で作製し、さらに、スカイブ・ヘミング等の端面処理を行った。つぎに、上記の胴部材ブランクを筒状に巻いてその両側端部を部分的に重ね合わせ、その重合部分にフレーム処理、あるいは、ホットエアー処理等の加熱処理を行い、上記の重合部分に存在するメタロセン系シングルサイト触媒を使用して重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層を温度１００〜１８０℃で加熱溶融し、ついで、熱板等によって押圧して胴貼りを行って胴シール部を形成して、紙カップを構成する筒状の胴部材を製造した。
【００６４】
他方、上記で製造した底部材用積層体を使用し、これを円形状に打ち抜き加工して、底部材を構成する底部材ブランクを製造し、ついで、該底部材ブランクの外周部を筒状に起立成形して、屈曲部を有する底部材を製造した。ついで、上記で製造した筒状の胴部材に、同じく上記で製造した底部材を挿入し、しかる後、その筒状の胴部材と底部材とを、その接合部分に熱風等を吹きつけて最外層と最内層を構成するメタロセン系シングルサイト触媒を使用して重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層を温度８０〜１３０℃で加熱溶融し、ついで、カール用型により筒状の胴部材の下端部を内方に折り曲げて、上記の底部材を構成する屈曲部にかぶせて、上記の筒状の胴部材の下端部と底部材の屈曲部との重合部分を内径側からローレットによりローレットがけすることにより、上記の筒状の胴部材と底部材とを密接着させて接合部を形成して、上記の筒状の胴部材と底部材とからなる紙カップ底部を形成した。しかる後、上記の筒状の胴部材と底部材を密接着させて接合部を形成した側と反対側の上端部を、上記と同様にカール用型により外方に折り曲げながらカールさせて、トップカール部を形成して紙カップを製造した。
【００６５】
(特性評価)
実施例で製造した胴部材用積層体と底部材用積層体について、表面粗度、滑り性、抜き適性、バブリングについて評価し、実施例で製造した紙カップについてシール適性を評価した。評価方法および結果を以下に示す。
【００６６】
（１）表面粗度は、ＪＩＳ Ｂ０６３３（２００４年度）に従って評価した。
【００６７】
胴部材用積層体の最内層：中心面平均値Ｒａ ４．２９μｍ、十点平均値Ｒｚ ３９．３７μｍ、最大高さＲｔ ３２．３３μｍ
底部材用積層体の最内層：中心面平均値Ｒａ ３．９５μｍ、十点平均値Ｒｚ ４０．４１μｍ、最大高さＲｔ ３５．２７μｍ
（２）滑り性はＪＩＳ Ｐ８１４７に準拠して摩擦測定機を使用して測定した。
【００６８】
胴部材用積層体：μｓ ０．１２、μｄ ０．１０
底部材用積層体：μｓ ０．１２、μｄ ０．１１
（３）抜き適性は、目視にて評価した。
【００６９】
胴部材用積層体と底部材用積層体とのいずれにおいても、樹脂が伸びたり引っかかったりすることがなかった。
【００７０】
（４）バブリングは、目視にて評価した。
【００７１】
胴部材用積層体と底部材用積層体とのいずれにおいても、バブリングによる成型不良は発生しなかった。
【００７２】
（５）シール適性評価は、紙カップを３００個製造し、これらについて株式会社タセト製カラーチェック染色至当探傷剤 浸透液第１液ＦＰ−Ｓ標準型をシールチェック液として１ｍｌ吹きかけて、ピンポール、シール抜けの有無を目視により観察して評価した。その結果、いずれの紙カップにもシールチェック液の滲みは検出されなかった。
【００７３】
（比較例）
（１）胴部材用積層体の製造
片面コート紙（三菱製紙（株）製、商品名「ＤＭＳＣ」；秤量２６０ｇ／ｍ２）の非コート面にコロナ処理を施してから、低密度ポリエチレン樹脂（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」、密度０．９２ｇ／ｃｍ３、メルトインデックス（ＭＩ）７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１０８℃）を１５μｍの厚さで押出しコーティングし、その上に厚さ７μｍのアルミ箔を貼り合わせた。
【００７４】
次いで、アルミ箔の上に、エチレン・メタクリル酸共重合体（三井・デュポン ポリケミカル社製、商品名「Ｎ０９０８Ｃ」、密度０．９３ｇ／ｃｍ３、ＭＩ８．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点９９℃）を１８μｍの厚さで押出し、その上から最内層として低密度ポリエチレン樹脂層（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」；密度：０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１０８℃）を１９μｍ押出した。
【００７５】
（２）底部材用積層体の製造
耐油紙（富士製紙（株）製、商品名「全層耐油紙」；秤量１８０ｇ／ｍ２）の非コート面（内側）にコロナ処理を施してから、低密度ポリエチレン樹脂（日本ユニカー社製、商品名「ＮＵＣ８００７」、密度０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ ７．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１０８℃）を１５μｍの厚さで押出しコーティングし、その上に厚さ７μｍのアルミ箔を貼り合わせた。
【００７６】
次いで、アルミ箔の上に、エチレン・メタクリル酸共重合体（三井・デュポン ポリケミカル社製、商品名「Ｎ０９０８Ｃ」、密度０．９３ｇ／ｃｍ３、ＭＩ８．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点９９℃）を１８μｍの厚さで押出し、その上から低密度ポリエチレン樹脂層（旭化成ケミカルズ社製、商品名「Ｌ２３４０」；密度：０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ：３．８ｇ／１０ｍｉｎ、融点（ＤＳＣ法）１１２℃）を１９μｍ押出した。
【００７７】
（３）紙カップの製造
上記胴部材用積層体と底部材用積層体とを使用し、実施例と同様にして紙カップを製造した。
【００７８】
(特性評価)
比較例で製造した胴部材用積層体と底部材用積層体について、滑り性、抜き適性、バブリングについて実施例と同様に評価し、比較例で製造した紙カップについても実施例と同様にしてシール適性を評価した。結果を以下に示す。
【００７９】
（１）表面粗度
胴部材用積層体の最内層：中心面平均値Ｒａ ０．７５μｍ、十点平均値Ｒｚ ２２．３４μｍ、最大高さＲｔ １１．８１μｍ
底部材用積層体の最内層：中心面平均値Ｒａ ０．７６μｍ、十点平均値Ｒｚ ２３．４７μｍ、最大高さＲｔ １０．８７μｍ
（２）滑り性
胴部材用積層体：μｓ ０．１４、μｄ ０．１２
底部材用積層体：μｓ ０．１４、μｄ ０．１２
（３）抜き適性
胴部材用積層体と底部材用積層体とのいずれにおいても、樹脂が伸びたり引っかかったりすることがなかった。
【００８０】
（４）バブリング
胴部材用積層体と底部材用積層体とのいずれにおいても、バブリングが発生した。
【００８１】
（５）シール適性評価
紙カップを３００個製造し、これらについて株式会社タセト製カラーチェック染色至当探傷剤 浸透液第１液ＦＰ−Ｓ標準型をシールチェック液として１ｍｌ吹きかけて、ピンポール、シール抜けの有無を目視により観察して評価した。その結果、２０個についてシールチェック液の滲みが観察された。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の紙カップ容器は、少なくとも紙層を主体とし且つメタロセン触媒を用いて重合したエチレン―α・オレフィン共重合体樹脂を最内層に積層した底部材を使用することにより、成型性が良好でかつ遮光性およびシール性に優れる紙カップを製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】胴部材用積層体と底部材用積層体の積層の組み合わせを説明する図である。
【図２】胴部材用積層体と底部材用積層体の積層の組み合わせを説明する図である。
【図３】胴部材用積層体と底部材用積層体の積層の組み合わせを説明する図である。
【図４】本発明にかかる紙カップ成形工程を示す概略的構成図である。
【図５】紙カップ製造装置を使用した場合の各工程を説明する図である。
【図６】図６（ａ）は、底シール部の部分縦断面図を示し、図６（ｂ）は胴シール部と起立成形部とのローレットシール部の横断面図を示す。
【符号の説明】
【００８４】
１０・・・胴部材用積層体、
１１・・・紙基材、
１３・・・接着層、
１５・・・アルミ箔、
１７・・・接着層、
１９・・・エチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層、
２０・・・底部材用積層体、
２１・・・シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層、
２２・・・接着層、
２３・・・紙基材、
２５・・・接着層、
２７・・・シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層、
８１・・・ブランク板、
８５・・・カップ胴部、
８７・・・カップ胴部の先端部、
９１・・・底部を構成する円板、
９３・・・起立成形部、
９５・・・底部、
１００・・・底シール部、
１１０・・・上端フランジ部、
１２０・・・ブランク供給台、
１３０・・・胴部成型装置、
１３３・・・スピンドル、
１３５・・・ターレット、
１４０・・・胴部移送台、
１５０・・・底部取付装置、
１５３・・・マンドレル、
１５５・・・ターレット、
１６０・・・帯材供給装置、
１７０・・・カール処理装置、
１８０・・・カップ取り出し装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも紙基材とアルミ箔層と最内層とを含む胴部材用積層体を使用した胴部材と、少なくとも紙基材、最内層および最外層とを含む底部材用積層体を使用した底部材からなる紙カップにおいて、
前記胴部材用積層体および前記底部材用積層体の最内層ならびに前記底部材用積層体の最外層とがシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層であることを特徴とする、紙カップ。
【請求項２】
前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度が、中心面平均値Ｒａ １〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ １０〜５０μｍ、最大高さＲｔ ２０〜５０μｍである、請求項１記載の紙カップ。
【請求項３】
前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度は、サンドブラスト法によって調整されたものである、請求項２記載の紙カップ。
【請求項４】
前記胴部材および前記底部材の前記最内層が、低密度ポリエチレンとシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体との共押し出し樹脂層であり、前記低密度ポリエチレンを前記紙基材側に、シングルサイト触媒を用いて重合した前記エチレン−α・オレフィン共重合体を反対側の最内側としたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の紙カップ。
【請求項５】
共押し出しされた前記最内層において、厚み比率(シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂層／低密度ポリエチレン樹脂層)が、０．０５〜１．５０の範囲であることを特徴とする、請求項４に記載の紙カップ。
【請求項６】
前記紙基材が１００〜５００ｇ／ｍ２の紙からなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の紙カップ。
【請求項１】
少なくとも紙基材とアルミ箔層と最内層とを含む胴部材用積層体を使用した胴部材と、少なくとも紙基材、最内層および最外層とを含む底部材用積層体を使用した底部材からなる紙カップにおいて、
前記胴部材用積層体および前記底部材用積層体の最内層ならびに前記底部材用積層体の最外層とがシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体を含む樹脂層であることを特徴とする、紙カップ。
【請求項２】
前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度が、中心面平均値Ｒａ １〜１０μｍ、十点平均値Ｒｚ １０〜５０μｍ、最大高さＲｔ ２０〜５０μｍである、請求項１記載の紙カップ。
【請求項３】
前記胴部材用積層体の最内層の表面粗度は、サンドブラスト法によって調整されたものである、請求項２記載の紙カップ。
【請求項４】
前記胴部材および前記底部材の前記最内層が、低密度ポリエチレンとシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体との共押し出し樹脂層であり、前記低密度ポリエチレンを前記紙基材側に、シングルサイト触媒を用いて重合した前記エチレン−α・オレフィン共重合体を反対側の最内側としたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の紙カップ。
【請求項５】
共押し出しされた前記最内層において、厚み比率(シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂層／低密度ポリエチレン樹脂層)が、０．０５〜１．５０の範囲であることを特徴とする、請求項４に記載の紙カップ。
【請求項６】
前記紙基材が１００〜５００ｇ／ｍ２の紙からなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の紙カップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２１０６３８（Ｐ２００７−２１０６３８Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２４４５（Ｐ２００６−３２４４５）
【出願日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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