Lid with barrier property

本発明は、例えば紙カップの開口にシールされる、金属箔とプラスチックシートの積層体から成る構成の蓋に関し、更に詳しくは、紙カップにシールし密閉でき、バリア性を保ち、しかも押し破ることによって容易に開封できる蓋に関する。

破ることで開封する蓋は、例えばストローで突き刺して開封するものが多数提案され、また、市販されている。
また、ミシン目や破断線、更にはカット線などを設けて開封の便を図る提案も多くなされている。

ところで、一般的に、紙カップの蓋は、シールをしたときに紙カップのフランジやカールの段差を密閉できるように、蓋の最内層のシール層を厚くし、段差が埋まるように設計されている。 紙カップは、矩形の用紙を円筒形或いは扇形の用紙を逆円錐台形状に巻き、その端同士を重合させてこの重合部を糊代としている。 したがって、開口にフランジやカールがある場合には、この重合部でどうしても段差が生じ、気密性保持の観点から、問題があるため、蓋の最下層の樹脂層を厚くして、気密性を保つようにしているのである。
更には、紙カップ用の蓋には、ホットメルトを最内層にする場合が多い。

登録実用新案第３０３５３０３号公報

実開平０６−０８５２９５号公報

特開２００２−１０４５１５号公報

特開平０９―１１００７７号公報

特開平０６―００１３７５号公報

特開平０６―３２０２７８号公報

実開平０７−０１７７６２号公報

しかし、上記従来の蓋の内、ストローで突き刺して破る形態のものは、大きく開口できる構造ではなく、また、破れ方によっては、蓋の破片が発生し、誤飲などの不測の事態をまねくおそれがある。 また、カップのフランジやカールの段差が埋まるように最内層の樹脂層を厚くした場合は、その厚みのために、破って開封することはなかなか困難である。 更に、ホットメルトを採用すると、ホットメルトの清浄性に問題が生じるおそれがあり（ホットメルトの滓が生じる）、また、高温に晒されると溶融して不用意に開封してしまい、しかもホットメルト特有の臭気が商品価値を損ねるという問題もあった。

本発明は、このような問題を解決すべくなされたもので、バリア性、カップに対する安定したシール性、更には易開封性が従来品に対して格段に優れたバリア性を有する蓋を提供することを目的としている。

以上の技術的な課題を解決するために、本発明の請求項１記載のバリア性を有する蓋は、ポリエチレンのシーラント層を含む樹脂層からなる最内層と、アルミニウム箔を含む金属箔層と、最内層と金属箔層との間に設けられた紙層とからなる蓋であって、最内層には中央から放射状に複数本の強度弱点部が設けられ、この強度弱点部に沿って破断することにより開封し易くしたものである。

最内層は最下層がポリエチレンのシーラント層で、このポリエチレン樹脂層の上に押出しポリエチレン樹脂層を介してポリエチレンテレフタレート樹脂剤層の二層から形成することができる。 また、最外層は、前記最内層の前記ポリエチレンテレフタレート樹脂層の外側に、例えば押出しポリエチレン樹脂層などの接着層を介してアルミ箔などの金属箔が貼着されて形成される。 更に、前記最内層には中央から放射状に、望ましくは３〜８本の、ミシン目やカット線で形成される強度弱点部が設けられている。 この強度弱点部は、シーラント層、接着層となる押出しポリエチレン樹脂層を貫き、更にポリエチレンテレフタレート樹脂層に至る。 この強度弱点部を設けることによって、前記最内層を含み金属箔も破れて開封し易くしてある。

このようなバリア性を有する蓋では、最外層の金属箔はバリア性を上手く確保する。 最内層に放射状に設けられた強度弱点部は、これを押し破ろうとする外圧が負荷されると、強度弱点部に沿って、中心から周辺に向けて複数の扇状に容易に分割されて押し破られる。 また、この最内層はポリエチレンのシーラント層を有しているので、紙カップに用いると、そのフランジやカールに生じる段差を埋めて気密性を実現する。 更には、ホットメルトを採用しないために、高温に晒されても溶融が生じず、また、特有の臭気は全くない。

したがって、この発明は以下の効果を奏する。
本発明のバリア性を有する蓋は、外層の金属箔層で気密性を十分に確保できながら、内側の層にミシン目やカット線などの強度弱点部をその中心から放射状に設けることによって、容易に押し破ることができ、併せて蓋の破片が生じるおそれも上手く解消できるようになった。 また、最内層はポリエチレンのシーラント層を有するので、カップのフランジやカールにある段差の存在にかかわらず、これを上手く密閉でき、気密性を十分に確保できるようになった。 更には、ホットメルトを採用しないために、安定したシール性が得られ、また、臭気の影響もなくすことができるようになった。

以下、この発明のバリア性を有する蓋を、インスタントコーヒーの詰め替え用容器１に適用した場合の実施の形態について、図面に従って詳細に説明する。
尚、この発明は、基本的には、紙カップにシールされるバリア性を有する蓋で、蓋を破ることによって開封する態様のもの全般に適用できる。 したがって、以下の実施例に記載の構造に限定されるものではないことは改めて言うまでもない。
（実施例１）

先ず、詰め替え用容器１は、図３、４に示すように、筒状の容器本体２、ホッパ３、バリア性を有する蓋４、保護キャップ５からなる。

容器本体２は有底の円筒形で、基材には矩形の紙片が用いらる。 この紙製の円筒はその最外層から内に向かって順に、ポリエチレン、アルミニウム箔、ポリエチレンテレフタレート、更にポリエチレンが積層されてなる複合積層シートから成る。 湿気や通気を一切遮断するためである。 内面のポリエチレン樹脂は蓋４との接着性を確保するためである。 処理の手段は公知の技術が採用される。 例えば、ラミネートや塗着などの一般的な手法である。 容器本体２を作成するには、前記のように表面処理された矩形の紙片を筒状に丸め、左右両サイドを重合させ、この重合部を糊代として適宜に接着する。 接着手段は、接着剤を使用したり、熱融着させたり、適宜公知の手段が採用される。 そして、上端は、図３、４に示すように、外方へ環状に巻込んだ環状巻込み部（以下単にカール部と言う）６が形成されている。 したがって、このカール部６の上面で前記両サイドの重合部では、どうしても上下方向で段差６Ａが生じる。 この段差６Ａは気密性を損なうために、その始末が重要である。

この容器本体２の開口部２Ａ内には、図１に示すように、円筒形のホッパ３が嵌め込まれている。 このホッパ３は前記容器本体２と同一の素材或いは厚みを０．８ｍｍに設定された高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレンなど適宜の樹脂素材で形成されている。 このホッパ３は周囲に、上端に外向きフランジを備えないストレートな立ち上がり壁３Ａを備える。 この立ち上がり壁３Ａが、その上端を容器本体２の開口部２Ａの上端、つまりカール部６の上端面と同じ高さ位置にして、この開口部２Ａ内に嵌め込まれている。 また、この立ち上がり壁３Ａの下端縁から一体に、上方かつ中央に向かって順次傾斜した漏斗３Ｂが備わっている。 そしてこの漏斗３Ｂのテーパ角は、少なくとも２０°、更に好ましくは４０〜４５°に設定される。

ホッパ３はその漏斗３Ｂの上端が前記立ち上がり壁３Ａ並びに容器本体２の開口部２Ａの上端とほぼ同じ高さ位置、つまりはほぼ同一平面上に配置されるように、しっかりと位置合わせして、この開口部２Ａに嵌め込まれ、開口部２Ａの内周面に適宜に固定される。 固定の手段は熱融着、高周波溶着、接着剤使用など、適宜最も好ましい手段が採用される。

前記ホッパ３の上端にはバリア性を有する蓋４がシールされている。
このバリア性を有する蓋４は、図１に示すように、最内層７はポリエチレンのシーラント層８を含む樹脂層で、この最内層７の樹脂層の外側に接着剤層９を介して金属箔層１０が貼着された複合シートが採用され、更に前記最内層７にはその中央から放射状に複数本の強度弱点部１１が設けられていて、この強度弱点部１１によって前記最内層７を含み金属箔層１０も容易に破れて、開封し易くしてある。

以上の構成を更に具体的に詳述する。
最内層７は最下層が４０μのポリエチレン（線状手低密度ポリエチレン：ＬＬＤＰＥ）のシーラント層８で、このポリエチレンのシーラント層８の上面に２０μのポリエチレン（低密度ポリエチレン：ＬＤＰＥ）の押出し樹脂フィルム１２がラミネートされている。 また、金属箔層１０は９μのアルミニウム箔１３が採用されていて、このアルミニウム箔１３の下面に１５μのポリエチレン（低密度ポリエチレン：ＬＤＰＥ）の押出し樹脂フィルム１４がラミネートされている。 そして、前記最下層のポリエチレンのシーラント層８と金属箔層１０のアルミニウム箔１３との前記ラミネート樹脂層１２、１４が１２μのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の接着剤層 ９を介して互いに接着されて、複合シートに形成されている。 この複合シートの処理の手段は、上記以外にも公知の技術が採用され、ラミネートや塗着などの一般的な手法である。

上記ポリエチレンのシーラント層８は望ましくは３０〜２００μｍの範囲、また、その上のポリエチレンの押出し樹脂フィルム１２は５〜２０μｍの範囲、そして金属箔層１０のアルミニウム箔は６〜５０μｍの範囲の厚さで適宜に選定される。

以上の蓋４の全体形状は、図３、４示すように、前記容器本体２の開口部２Ａとほぼ同径、具体的には約９０ｍｍφの円形を呈し、その周縁部４Ａが容器本体２の開口部２Ａの上端、つまりカール部６の上端面に適宜に貼着される。 一般的には熱融着される。 但し、前記ホッパの立ち上がり壁３Ａの上端面に貼着されても良いが、このホッパー３の前記漏斗３Ｂの上端縁、つまりは開口３Ｂ１の上縁に対しては、単に接触するのみの構成としてある。

更にこのバリア性を有する蓋４には、図１、２に示すように、中央から放射状に複数本の強度弱点部１１としてのミシン目又はカット線（図例ではミシン目）が最内層７並びに前記ポリエチレンテレフタレートの接着剤層９に達するようにして設けられている。 この強度弱点部１１であるミシン目又はカット線によって前記最内層７を含み金属箔層１０も容易に破れて、開封し易くしてある。 ミシン目又はカット線は、図２に示すように、中央で互いに交差する３本の直線状で、ミシン目の長さは９ｍｍ、つなぎは１ｍｍに設定されている。 尚、３本という本数は、本発明の所期の目的を達成するための最低限の本数である。 また、蓋４の大きさにもよるが、望ましい上限は１０本である。 １０本以上であると逆にこの蓋４の強度を弱めるおそれが生じ、好ましくない。 理想的には３〜８本（８本の例を図１０に示す）である。

保護キャップ５は、前記保容器本体２と同一の素材或いは厚みを０．８ｍｍ程度に設定された高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレンなど適宜の樹脂が採用され、前記容器本体２の開口部２Ａに外嵌合し、前記蓋４を保護し、併せて内部を衛生的に保つように働く。

この発明による前記詰め替え用容器１の器内部に粉状のインスタントコーヒーＰを収容する作業は、一般に、ホッパ３の開口３Ｂ１を介して行われる。

次に、このように構成された実施例１の詰め替え用容器１の使用の仕方について説明する。
先ず、保護キャップ５を取り外し、次いで図５並びに図６に示すように、容器本体２を逆さにし、ホッパ３の漏斗３Ｂを補充用の容器の一例であるジャー１５の円筒状の口部１５Ａに内嵌合出来る位置に宛がう。 容器本体２内のインスタントコーヒーＰはホッパ３から漏斗３Ｂ内にも流下してきているが、蓋４によって保持されている。 次いで、図７並びに図８に示すように、容器本体２に、その漏斗３Ｂをジャー１５の口部１５Ａへ向かって押し込むように押圧力を負荷する。 この押圧力は、ジャー１５の口部１５Ａ、一般的には本体から円筒状に立ち上がる筒上部分が蓋４を押し破るための力として働く。 すなわち、このジャー１５の口部１５Ａが蓋４を押し上げて、これをホッパ３の立ち上がり壁３Ａと漏斗３Ｂとの間の断面三角形上の空間Ｓ内に押し込む力として機能する。 この押圧力が付加された蓋４は、強度弱点部１１であるミシン目が放射状に設けられているために、たちまちの内に極めて容易にこのミシン目に沿って複数の分割片に破断分割される。 同時にこの漏斗３Ｂはジャー１５の口部１５Ａ内に入り込む。 その結果、前記ホッパ３の漏斗３Ｂの開口３Ｂ１が開放され、容器本体２内のインスタントコーヒーＰが、ホッパ３の漏斗３Ｂによって、センターへと案内されつつ、一挙にジャー１５内へ案内流下される。 ジャー１５へ補充を終えたこの詰め替え用容器１は破棄される。 図中２Ｂは容器本体２の底部である。

したがって、ジャー１５の口部１５Ａに内嵌合された漏斗３ＢはインスタントコーヒーＰをジャー１５の外部へ零れ落とすことも無くジャー１５内へ案内流下され、また、外気に必要以上触れさせるおそれもなく、したがって香りや風味が損なわれるおそれも可及的に少なくすることができるようになった。

出来上がった蓋の性能試験を行った結果、中央部分が上手く押し破られた。 因みに押し破り強度は１００Ｎ以下であった。 また、紙カップを用いた開口部２Ａの段差６Ａにおける浸透液のチェック試験では、漏れの発生が全く見られなかった。 更に、高温保存時にも蓋が紙カップの開口部２Ａから剥離する例は見られなかった。 また、蓋全体のバリア性はアルミ蓋と遜色なく好ましい結果を得た。 ホットメルト蓋と比較して臭気の発生は全くなかった。

このように、蓋４の最内層がポリエチレン（線状手低密度ポリエチレン：ＬＬＤＰＥ）のシーラント層８を備えているために、紙コップ特有の口部の段差６Ａの存在にかかわりなく、蓋４で直接紙カップの開口部をシールした場合でも、これを上手くシールでき、気密性を十分に確保できるようになった。 更には、ホットメルトを採用しないために、安定したシール性が得られ、また、臭気の影響もなくすことができた。

（実施例２）
次に、本発明に係るバリア性を有する蓋の別の構造を、図９の記載を参照しながら、以下説明する。
この別の構造は、実施例１と同等の効果を得ることができる上に、蓋の開封性をより分かり易くし、併せて強度弱点部の加工が一層的確に行えるようにしたものである。 また、実施例１と同様の構成については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この実施例２では、蓋４が最内層７と金属箔層１０との間に更に中間層として紙層１６を備えた点に特徴がある。

この紙層１６は前記アルミニウム箔１３の下面にラミネートされているポリエチレン（低密度ポリエチレン：ＬＤＰＥ）の押出し樹脂フィルム１４に貼着されている。 この紙層１６には坪量４０ｇ／ｍ ²の上質紙が用いられる。 そしてこの紙層１６である上質紙の下面と前記最内層のポリエチレン（低密度ポリエチレン：ＬＤＰＥ）の押出し樹脂フィルム１２とが接着剤１７で一体に接着されて、複合シートに形成されている。 この接着剤２０はドライラミネート用でエステル−ウレタン系２液硬化型のものが採用されている。 尚、前記紙層１６に採用される上質紙は望ましくは、坪量１５〜１５０ｇ／ｍ ²の範囲から適宜のものが選定される。

また、前記強度弱点部１１であるミシン目又はカット線はこの紙層１６の上面一杯にまで達するように設けられている。

中間に紙層１６が設けらているために、この紙層１６が台紙として機能し、最内層７に強度弱点部１１であるミシン目やカット線を形成する際に、樹脂層と金属箔層だけの場合に比べて、貫通加工が安定し、大変スムーズに、また、的確に強度弱点部１１の加工が行える利点がある。 また、強度弱点部１１によって蓋４が押し破られる際に、この紙層１６で破断音が発生し、良好な開封感が得られる。

尚、前記立ち上がり壁３Ａの上端には、容器本体２の開口縁に、気密的に当接する外向きのフランジが備わっていてもよい。 蓋４そのものの上述した実施例１〜２に言う開封性、高温保持性、バリア性、臭気、開封感、更には強度弱点部１１の加工性安定性等の利点は全く削がれることはなく、同等の効果を発揮できる。

また、以上の実施例では内容物としてインスタンの粉コーヒーを対象としているが、その他にも食品、非食品の他の分流体に適用できる。 例えば、水溶性のミルク（粉ミルク）、ココア、茶、またはこれらの組み合わせの粉など。 更には乾燥マッシュポテトや他の乾燥食品、ソースまたはグレービー粉、スープ粉などの他に複写機のトナーなどである。

また、ジャー１５に替わるものとして、コーヒー作成装置のコーヒー粉タンク、更には複写機のトナーの補充容器にも適用できる。

本発明のバリア性を有する蓋の一実施形態を示し、図２中Ａ−Ａ線に沿った断面図である。

図１の蓋の底面図である。

図１のバリア性を有する蓋が適用される容器の一部を取り出して拡大表示した拡大図を含む全体分解斜視図である。

図３の容器が閉まっているときのこの容器の一端の断面図である。

図１のバリア性を有する蓋の作用の説明図で、ジャーへ内容物を補充する前の蓋と容器とジャーの関係を示す斜視図である。

図５に示される作用の説明図で、要部の断面図である。

図１のバリア性を有する蓋の作用の説明図で、ジャーへ内容物を補充する途中の蓋と容器とジャーの関係を示す斜視図である。

図７に示される作用の説明図で、要部の断面図である。

本発明のバリア性を有する蓋の実施例２の構造を示し、図１１中Ａ−Ａ線に沿った断面図である。

強度弱点部を８本にした場合の図２に対応する蓋の底面図である。

符号の説明

１…詰め替え用容器 ２…容器本体 ２Ａ…開口部 ３…ホッパ ４…蓋 ５…保護キャップ ６…カール ６Ａ…段差 ７…最内層 ８…シーラント層 ９…接着層 １０…金属箔層 １１…強度弱点部 １３…アルミニウム箔 １６…ジャー