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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023092784
(43)【公開日】2023-07-04
(54)【発明の名称】紙製容器、および、紙カップ
(51)【国際特許分類】
B65D 3/22 20060101AFI20230627BHJP
B32B 27/10 20060101ALI20230627BHJP
B65D 3/06 20060101ALI20230627BHJP
B65D 3/28 20060101ALI20230627BHJP
【ＦＩ】
B65D3/22 B
B32B27/10
B65D3/06 B
B65D3/28 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021207997
(22)【出願日】2021-12-22
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】凸版印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 晃
【テーマコード（参考）】
4F100
【Ｆターム（参考）】
4F100AA17C
4F100AA19C
4F100AK01B
4F100AK04
4F100AK04B
4F100AK41D
4F100AK41E
4F100AL07D
4F100AL07E
4F100AR00C
4F100AT00D
4F100BA04
4F100BA07
4F100BA10A
4F100BA10B
4F100DG10A
4F100EH17
4F100EH23
4F100GB16
4F100JB16B
4F100JD02C
4F100JK02D
4F100JK02E
4F100YY00D
4F100YY00E
(57)【要約】
【課題】バリア層におけるバリア性の低下を抑えることを可能とした紙製容器、および、紙カップを提供する。
【解決手段】紙カップは、積層材２０から形成される。紙カップは、内容物の収容空間を画定する内面を備え、内面の一部に積層材２０の屈曲部を備える。積層材２０は、紙層２１と、紙層２１よりも紙カップの内側に位置する内層２２とを備える。内層２２は、内面の一部を備える熱可塑性樹脂層２２Ａ、および、紙層２１と熱可塑性樹脂層２２Ａとの間に位置するバリアフィルム層２２Ｂを備える。バリアフィルム層２２Ｂは、バリア層２２Ｂ１と基材層２２Ｂ２との積層体である。バリア層２２Ｂ１は、無機酸化物層を備える。基材層２２Ｂ２は、バリア層２２Ｂ１と接するポリエステル層を含む。ポリエステル層の引張降伏応力は、１１６ＭＰａ以下である。
【選択図】図２
【解決手段】紙カップは、積層材２０から形成される。紙カップは、内容物の収容空間を画定する内面を備え、内面の一部に積層材２０の屈曲部を備える。積層材２０は、紙層２１と、紙層２１よりも紙カップの内側に位置する内層２２とを備える。内層２２は、内面の一部を備える熱可塑性樹脂層２２Ａ、および、紙層２１と熱可塑性樹脂層２２Ａとの間に位置するバリアフィルム層２２Ｂを備える。バリアフィルム層２２Ｂは、バリア層２２Ｂ１と基材層２２Ｂ２との積層体である。バリア層２２Ｂ１は、無機酸化物層を備える。基材層２２Ｂ２は、バリア層２２Ｂ１と接するポリエステル層を含む。ポリエステル層の引張降伏応力は、１１６ＭＰａ以下である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
積層材から形成される紙製容器であって、
内容物の収容空間を画定する内面と、
前記内面内に位置する前記積層材の屈曲部を備え、
前記積層材は、紙層と、前記紙層よりも前記紙製容器の内側に位置する内層と、を備え、
前記内層は、前記内面の一部を備える熱可塑性樹脂層、および、前記紙層と前記熱可塑性樹脂層との間に位置するバリアフィルム層を備え、
前記バリアフィルム層は、バリア層と基材層との積層体であり、
前記バリア層は、無機酸化物層を備え、
前記基材層は、前記バリア層と接するポリエステル層を含み、
前記ポリエステル層の引張降伏応力は、１１６ＭＰａ以下である
紙製容器。
内容物の収容空間を画定する内面と、
前記内面内に位置する前記積層材の屈曲部を備え、
前記積層材は、紙層と、前記紙層よりも前記紙製容器の内側に位置する内層と、を備え、
前記内層は、前記内面の一部を備える熱可塑性樹脂層、および、前記紙層と前記熱可塑性樹脂層との間に位置するバリアフィルム層を備え、
前記バリアフィルム層は、バリア層と基材層との積層体であり、
前記バリア層は、無機酸化物層を備え、
前記基材層は、前記バリア層と接するポリエステル層を含み、
前記ポリエステル層の引張降伏応力は、１１６ＭＰａ以下である
紙製容器。
【請求項2】
前記バリア層は、前記基材層よりも内側に位置する
請求項１に記載の紙製容器。
請求項１に記載の紙製容器。
【請求項3】
前記ポリエステル層は、第１ポリエステル層であり、
前記基材層は、第２ポリエステル層をさらに備え、
第２ポリエステル層の引張降伏応力は、１１６ＭＰａ以下である
請求項１または２に記載の紙製容器。
前記基材層は、第２ポリエステル層をさらに備え、
第２ポリエステル層の引張降伏応力は、１１６ＭＰａ以下である
請求項１または２に記載の紙製容器。
【請求項4】
前記ポリエステル層は、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートから構成され、
前記イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートは、複数の繰り返し単位から構成され、
前記複数の繰り返し単位は、イソフタル酸を含む
請求項１から３のいずれか一項に記載の紙製容器。
前記イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートは、複数の繰り返し単位から構成され、
前記複数の繰り返し単位は、イソフタル酸を含む
請求項１から３のいずれか一項に記載の紙製容器。
【請求項5】
筒状を有した胴部材と、
前記胴部材における一方の端部を塞ぎ、かつ、前記胴部材とともに内容物の収容空間を画定する内面を形成する底部材とを備える紙カップであって、
前記底部材は、底壁部と、前記底壁部の外縁に位置する屈曲部と、前記屈曲部において前記底壁部に対して折り曲げられた周壁部とを備え、
前記屈曲部は、前記内面内に位置し、
前記底部材は、積層材から形成され、
前記積層材は、紙層と、前記紙層よりも前記紙カップの内側に位置する内層と、を備え、
前記内層は、前記内面の一部を含む熱可塑性樹脂層、および、前記紙層と前記熱可塑性樹脂層との間に位置するバリアフィルム層を備え、
前記バリアフィルム層は、バリア層と基材層との積層体であり、
前記バリア層は、無機酸化物層を備え、
前記基材層は、前記バリア層と接するポリエステル層を含み、
前記ポリエステル層の引張降伏応力は、１１６ＭＰａ以下である
紙カップ。
前記胴部材における一方の端部を塞ぎ、かつ、前記胴部材とともに内容物の収容空間を画定する内面を形成する底部材とを備える紙カップであって、
前記底部材は、底壁部と、前記底壁部の外縁に位置する屈曲部と、前記屈曲部において前記底壁部に対して折り曲げられた周壁部とを備え、
前記屈曲部は、前記内面内に位置し、
前記底部材は、積層材から形成され、
前記積層材は、紙層と、前記紙層よりも前記紙カップの内側に位置する内層と、を備え、
前記内層は、前記内面の一部を含む熱可塑性樹脂層、および、前記紙層と前記熱可塑性樹脂層との間に位置するバリアフィルム層を備え、
前記バリアフィルム層は、バリア層と基材層との積層体であり、
前記バリア層は、無機酸化物層を備え、
前記基材層は、前記バリア層と接するポリエステル層を含み、
前記ポリエステル層の引張降伏応力は、１１６ＭＰａ以下である
紙カップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紙製容器、および、紙カップに関する。
【背景技術】
【0002】
紙カップは、紙製容器の一例である。紙カップは、胴部材と、胴部材の一端を塞ぐ底部材とを備えている。胴部材および底部材は、積層材から形成されている。積層材において、最内層、バリア層、基材層、および、最外層が記載の順に重なっている。最内層は、紙カップの内面における一部を含んでいる。最外層は、紙カップの外面における一部を含んでいる。バリア層は、水蒸気、水、および、ガスなどに対するバリア機能を有する。バリア層は、例えばアルミニウムまたは酸化ケイ素などによって構成される無機化合物層と、当該層を支持する樹脂層とを備えている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００４－１８１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、底部材は、底壁部、屈曲部、および、周壁部を備えている。底壁部は、円板状を有している。屈曲部は、底壁部の外縁に位置する円環状を有している。周壁部は、屈曲部において底壁部に対して交差する方向に折り曲げられている。そのため、底部材の成形に際して、積層材の一部が折り曲げられるから、当該一部において樹脂層が引き延ばされることによって樹脂層が変形し、これによって、樹脂層に支持された無機化合物層も変形する。そのため、底部材の屈曲部において無機化合物層が割れ、結果として、バリア層のバリア性が低下する場合がある。なお、こうした事情は、紙カップに限らず、屈曲部が内面内に位置する紙製容器において共通する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するための紙製容器は、積層材から形成される。紙製容器は、内容物の収容空間を画定する内面と、前記内面内に位置する前記積層材の屈曲部を備える。前記積層材は、紙層と、前記紙層よりも前記紙製容器の内側に位置する内層と、を備える。前記内層は、前記内面の一部を備える熱可塑性樹脂層、および、前記紙層と前記熱可塑性樹脂層との間に位置するバリアフィルム層を備える。前記バリアフィルム層は、バリア層と基材層との積層体である。前記バリア層は、無機酸化物層を備える。前記基材層は、前記バリア層と接するポリエステル層を含む。前記ポリエステル層の引張降伏応力は、１１６ＭＰａ以下である。
【0006】
上記課題を解決するための紙カップは、筒状を有した胴部材と、前記胴部材における一方の端部を塞ぎ、かつ、前記胴部材とともに内容物の収容空間を画定する内面を形成する底部材とを備える。前記底部材は、底壁部と、前記底壁部の外縁に位置する屈曲部と、前記屈曲部において前記底壁部に対して折り曲げられた周壁部とを備える。前記屈曲部は、前記内面内に位置する。前記底部材は、積層材から形成される。前記積層材は、紙層と、前記紙層よりも前記紙カップの内側に位置する内層と、を備える。前記内層は、前記内面の一部を含む熱可塑性樹脂層、および、前記紙層と前記熱可塑性樹脂層との間に位置するバリアフィルム層を備える。前記バリアフィルム層は、バリア層と基材層との積層体である。前記バリア層は、無機酸化物層を備える。前記基材層は、前記バリア層と接するポリエステル層を含む。前記ポリエステル層の引張降伏応力は、１１６ＭＰａ以下である。
【0007】
上記紙製容器および紙カップによれば、ポリエステル層の引張降降伏応力が１１６ＭＰａよりも高い場合に比べて、ポリエステル層の降伏点における応力が小さい傾向を有する。そのため、ポリエステル層が、塑性変形しやすい。ポリエステル層が塑性変形して以降は、ポリエステル層にさらなる応力が生じても、ポリエステル層の変形が生じにくい。それゆえに、ポリエステル層に接するバリア層の変形も生じにくい。結果として、バリア層の変形に起因したバリア層におけるバリア性の低下を抑えることが可能である。
【0008】
上記紙製容器において、前記バリア層は、前記基材層よりも内側に位置してもよい。この紙製容器によれば、バリア層が基材層よりも外側に位置する場合に比べて、バリア層によって透過が抑えられる物質であるバリア対象が、収容空間から基材層に向けて透過することが抑えられる。これにより、バリア対象の透過に起因した基材層の劣化を抑えることが可能である。
【0009】
上記紙製容器において、前記ポリエステル層は、第１ポリエステル層であり、前記基材層は、第２ポリエステル層をさらに備え、第２ポリエステル層の引張降伏応力は、１１６ＭＰａ以下であってもよい。
【0010】
上記紙製容器によれば、両方のポリエステル層において引張降伏応力が１１６ＭＰａ以下であるから、積層材がポリエステル層を２層備える場合において、バリア層の変形に起因したバリア層におけるバリア性の低下を抑えることができる。
【0011】
上記紙製容器において、前記ポリエステル層は、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートから構成され、前記ポリエステルは、複数の繰り返し単位から構成され、前記複数の繰り返し単位は、イソフタル酸を含んでもよい。この紙製容器によれば、再生されたイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートを含むポリエステル層を用いることが可能である。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、バリア層におけるバリア性の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】紙カップの一部を破断した構造を示す一部断面図。
【図2】紙カップを形成する積層材の構造における第１例を示す断面図。
【図3】紙カップを形成する積層材の構造における第２例を示す断面図。
【図4】底部材の構造を示す断面図。
【図5】底部材の成形方法を説明するための工程図。
【図6】底部材の成形方法を説明するための工程図。
【図7】底部材の成形方法を説明するための工程図。
【図8】応力‐ひずみ曲線の一例を示すグラフ。
【図9】各試験例の応力‐ひずみ曲線を示すグラフ。
【図10】各試験例の貯蔵弾性曲線を示すグラフ。
【図11】各試験例の損失弾性曲線を示すグラフ。
【図12】各試験例の損失正接曲線を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0014】
【0015】
図１が示すように、紙カップ１０は、胴部材１１と底部材１２とを備えている。胴部材１１は、筒状を有している。底部材１２は、胴部材１１における一方の端部を塞いでいる。底部材１２は、胴部材１１とともに内容物の収容空間を画定する内面１０Ｓを形成している。底部材１２は、底壁部１２Ａ、屈曲部１２Ｂ、および、周壁部１２Ｃを備えている。屈曲部１２Ｂは、底壁部１２Ａの外縁に位置している。周壁部１２Ｃは、屈曲部１２Ｂにおいて底壁部１２Ａに対して折り曲げられている。屈曲部１２Ｂは、内面１０Ｓ内に位置している。
【0016】
図１が示す例では、胴部材１１は円筒状を有している。胴部材１１において、底部材１２によって塞がれた端部に対して、反対側の端部が拡径されている。胴部材１１は、側壁部１１Ａ、トップカール部１１Ｂ、および、折り返し部１１Ｃを備えている。側壁部１１Ａは、円筒状を有している。トップカール部１１Ｂは、底部材１２によって塞がれた端部とは反対側の端部に位置している。折り返し部１１Ｃは、底部材１２によって塞がれた端部に位置している。折り返し部１１Ｃは、側壁部１１Ａに対して紙カップ１０の内側に位置するように折り曲げられている。
【0017】
底部材１２は、円板状を有している。底壁部１２Ａは、底部材１２と同様に、円板状を有している。屈曲部１２Ｂは、底壁部１２Ａの全周にわたる円環状を有している。周壁部１２Ｃは、屈曲部１２Ｂと同様に、底壁部１２Ａの全周にわたる円環状を有している。周壁部１２Ｃは、屈曲部１２Ｂにおいて底壁部１２Ａに対して交差する方向に折り曲げられている。底部材１２の周壁部１２Ｃが、胴部材１１の側壁部１１Ａと折り返し部１１Ｃとの間に固定されている。底部材１２は、積層材から形成されている。図面を参照して、積層材の構造を以下に説明する。
【0018】
［積層材の構造］
図２および図３を参照して、紙カップ１０を形成するための積層材の構造を説明する。紙カップ１０を製造する際には、まず、胴部材１１を形成するための胴用ブランクと、底部材１２を形成するための底用ブランクとが積層材から切り出される。次いで、胴用ブランクから胴部材１１が成形され、かつ、底用ブランクから底部材１２が成形される。そして、胴部材１１に底部材１２が取り付けられることによって、紙カップ１０が製造される。以下では、少なくとも底用ブランクに用いられる積層材の構造における第１例および第２例を順に説明する。なお、以下に説明する積層材は、胴用ブランクに用いられてもよい。
図２および図３を参照して、紙カップ１０を形成するための積層材の構造を説明する。紙カップ１０を製造する際には、まず、胴部材１１を形成するための胴用ブランクと、底部材１２を形成するための底用ブランクとが積層材から切り出される。次いで、胴用ブランクから胴部材１１が成形され、かつ、底用ブランクから底部材１２が成形される。そして、胴部材１１に底部材１２が取り付けられることによって、紙カップ１０が製造される。以下では、少なくとも底用ブランクに用いられる積層材の構造における第１例および第２例を順に説明する。なお、以下に説明する積層材は、胴用ブランクに用いられてもよい。
【0019】
図２が示すように、積層材２０の第１例は、紙層２１と内層２２とを備えている。内層２２は、積層材２０から形成された底部材１２が胴部材１１に固定されている状態において、紙層２１よりも紙カップ１０の内側に位置している。なお、本実施形態において、内側とは、紙カップ１０の収容空間を画定する内面１０Ｓからの距離が相対的に小さいことを意味する。内層２２は、熱可塑性樹脂層２２Ａと、バリアフィルム層２２Ｂとを備えている。熱可塑性樹脂層２２Ａは、内面１０Ｓの一部を含んでいる。バリアフィルム層２２Ｂは、紙層２１と熱可塑性樹脂層２２Ａとの間に位置している。バリアフィルム層２２Ｂは、バリア層２２Ｂ１と基材層２２Ｂ２との積層体である。バリア層２２Ｂ１は、無機酸化物層を備えている。基材層２２Ｂ２は、バリア層２２Ｂ１と接するポリエステル層を含んでいる。バリア層２２Ｂ１は、基材層２２Ｂ２よりも内側に位置している。
【0020】
積層材２０は、第１面２０Ｆ１と、第１面２０Ｆ１とは反対側の面である第２面２０Ｆ２とを備えている。第１面２０Ｆ１は、紙カップ１０の内面１０Ｓにおける一部を含んでいる。積層材２０の厚さは、例えば３００μｍ以上６００μｍ以下であってよい。
【0021】
紙層２１は、紙カップ１０の成形に対する適性の高い紙カップ原紙であってよい。成形に対する適性を高める観点では、紙層２１の坪量は、例えば２００ｇ／ｍ２以上３５０ｇ／ｍ２以下であってよい。紙層２１の厚さは、例えば０．１５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であってよく、０．１８ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることが好ましい。
【0022】
熱可塑性樹脂層２２Ａは、例えばポリエチレン（以下、ＰＥとも言う）から構成されてよい。ＰＥは、低密度ＰＥ、中密度ＰＥ、高密度ＰＥ、直鎖状低密度ＰＥなどであってよい。熱可塑性樹脂層２２Ａの厚さは、例えば１５μｍ以上６０μｍ以下であってよい。
【0023】
バリア層２２Ｂ１は、バリア層２２Ｂ１を介した気体の透過を抑える機能を有している。バリア層２２Ｂ１によって透過の抑えられる気体が、バリア対象である。バリア層２２Ｂ１は、例えば酸素ガスの透過を抑える機能を有している。上述したように、バリア層２２Ｂ１は無機酸化物層を含んでいる。無機酸化物が含む無機物は、例えば、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、スズ、ナトリウム、ホウ素、チタン、鉛、ジルコニウム、イットリウムなどであってよい。無機酸化物層の厚さは、例えば５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってよい。
【0024】
バリア層２２Ｂ１の厚さに均一性が要求される場合には、バリア層２２Ｂ１の厚さは、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましい。積層材２０の折り曲げに起因した亀裂の発生をより抑えることがバリア層２２Ｂ１に要求される場合には、バリア層２２Ｂ１の厚さは、３００ｎｍ以下であることが好ましく、１５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【0025】
無機酸化物膜の形成方法は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、および、プラズマ気相成長法（ＣＶＤ）などであってよい。
バリア層２２Ｂ１は、無機酸化物層に加えて、例えばケイ素化合物層を備えてよい。ケイ素化合物層は、水溶性高分子とケイ素化合物とを含んでいる。水溶性高分子は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウムなどであってよい。
バリア層２２Ｂ１は、無機酸化物層に加えて、例えばケイ素化合物層を備えてよい。ケイ素化合物層は、水溶性高分子とケイ素化合物とを含んでいる。水溶性高分子は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウムなどであってよい。
【0026】
ケイ素化合物は、例えば、Ｓｉ（ＯＲ１）４または、Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ３）３によって表されるケイ素化合物、または、当該ケイ素化合物の加水分解物であってよい。ケイ素化合物を表す化学式において、ＯＲ１およびＯＲ３は加水分解性基であり、Ｒ２は有機官能基である。無機化合物は、１種以上のケイ素化合物、または、当該ケイ素化合物の加水分解物を含んでよい。Ｓｉ（ＯＲ１）４は、例えばテトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）（ＴＥＯＳ）であってよい。ＴＥＯＳは、加水分解後において、水系の溶媒中にて比較的安定である点で好ましい。また、Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ３）３が含むＲ２は、ビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、ウレイド基、および、イソシアネート基から構成される群から選択されることが好ましい。
【0027】
図２が示す基材層２２Ｂ２は、ポリエステル層としてイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート（以下、イソフタル酸変性ＰＥＴとも言う）層のみを備えている。イソフタル酸変性ＰＥＴ層は、以下の条件１を満たす。
【0028】
（条件１）引張降伏応力が、１１６ＭＰａ以下である。
イソフタル酸変性ＰＥＴ層を構成するイソフタル酸変性ＰＥＴの繰り返し単位は、ジオール単位とジカルボン酸単位とを含む。イソフタル酸変性ＰＥＴ層を構成するイソフタル酸変性ＰＥＴは、ジカルボン酸単位中にテレフタル酸とイソフタル酸とを含むＰＥＴを含む。底部材１２を柔らかくし、これによって紙カップ１０におけるバリア性の低下を抑制することがさらに要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層における全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸の割合は、０．５モル％以上であることが好ましい。紙カップ１０における形状の安定性が要求される場合には、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸の割合は、５モル％以下であることが好ましい。
イソフタル酸変性ＰＥＴ層を構成するイソフタル酸変性ＰＥＴの繰り返し単位は、ジオール単位とジカルボン酸単位とを含む。イソフタル酸変性ＰＥＴ層を構成するイソフタル酸変性ＰＥＴは、ジカルボン酸単位中にテレフタル酸とイソフタル酸とを含むＰＥＴを含む。底部材１２を柔らかくし、これによって紙カップ１０におけるバリア性の低下を抑制することがさらに要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層における全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸の割合は、０．５モル％以上であることが好ましい。紙カップ１０における形状の安定性が要求される場合には、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸の割合は、５モル％以下であることが好ましい。
【0029】
紙カップ１０に対して環境負荷の抑制が要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層を構成するイソフタル酸変性ＰＥＴは、再生されたＰＥＴであるリサイクルＰＥＴを含むことが可能である。リサイクルの対象となるＰＥＴ製品は、使用済みペットボトルを含む。イソフタル酸変性ＰＥＴ層を構成するリサイクルＰＥＴは、メカニカルリサイクルにより再生されたＰＥＴ、および、ケミカルリサイクルにより再生されたＰＥＴの少なくとも一方である。
【0030】
メカニカルリサイクルでは、粉砕したＰＥＴ製品を洗浄し、これによって表面の汚れおよび異物などを取り除いた後、樹脂を高温下に曝すことによって、樹脂内部に留まっている汚染物質を除去する。ケミカルリサイクルでは、粉砕したＰＥＴ製品を洗浄し、これによって表面の汚れおよび異物などを取り除いた後、解重合によって樹脂を中間原料まで戻す。そして、当該中間原料を精製した後に再重合することによって、ＰＥＴを生成する。
【0031】
製造コストおよび環境負荷の抑制が紙カップ１０に対してさらに要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層を構成するリサイクルＰＥＴは、メカニカルリサイクルによって再生されたＰＥＴであることが好ましい。メカニカルリサイクルは、ケミカルリサイクルと比べて化学反応のための大掛かりな設備を要しないため、リサイクルＰＥＴの製造に要する製造コストおよび環境負荷が小さい。
【0032】
イソフタル酸変性ＰＥＴ層の構成材料は、リサイクルＰＥＴに加えて、バージンＰＥＴを含んでもよいし、リサイクルＰＥＴ以外のポリエステルを含んでもよい。バージンＰＥＴは、石油などの原料から新規に合成されたＰＥＴである。ＰＥＴ層を構成するリサイクルＰＥＴの質量における割合は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の総質量に対する６０％以上１００％以下であることが好ましい。
【0033】
バージンＰＥＴのジオール単位はエチレングリコールであり、バージンＰＥＴのジカルボン酸単位はテレフタル酸である。これに対して、ペットボトルを構成するＰＥＴの原料であるジカルボン酸は、ボトルの成形に際して樹脂の加工性を向上させるために、テレフタル酸に加えてイソフタル酸を含む。
【0034】
イソフタル酸は、ジカルボン酸がテレフタル酸のみからなるＰＥＴと比べてイソフタル酸変性ＰＥＴの主鎖を短くするため、イソフタル酸変性ＰＥＴの結晶化が抑えられ、これによってイソフタル酸変性ＰＥＴの加工性が高められる。ペットボトルを構成するＰＥＴのジオール単位は、エチレングリコールに加えて、ジエチレングリコールを含んでもよいし、エチレングリコールのみでもよい。
【0035】
イソフタル酸変性ＰＥＴ層を構成するイソフタル酸変性ＰＥＴの平均分子量は、特に限定されないが、例えば、１０００以上１００万以下の範囲に含まれることが好ましい。なお、イソフタル酸変性ＰＥＴ層を構成する材料は、イソフタル酸変性ＰＥＴ以外の樹脂、および、各種の添加剤を含んでいてもよい。添加剤は、例えば可塑剤、着色防止剤、耐電防止剤、耐候剤、紫外線吸収剤、消臭剤、抗酸化剤などであってよい。
【0036】
イソフタル酸変性ＰＥＴ層は、１つの層から構成されていてもよいし、複数の層から構成される積層体であってもよい。イソフタル酸変性ＰＥＴ層が積層体である場合には、積層体の少なくとも１つの層は、ジカルボン酸単位中にテレフタル酸とイソフタル酸とを含むイソフタル酸変性ＰＥＴを含む。
【0037】
イソフタル酸変性ＰＥＴ層を構成する材料は、リサイクルＰＥＴおよびバージンＰＥＴ以外のポリエステルを含んでもよい。リサイクルＰＥＴおよびバージンＰＥＴ以外のポリエステルは、例えば、鎖状脂肪族カルボン酸および環状脂肪族カルボン酸などをカルボン酸単位とするポリエステルである。
【0038】
紙カップ１０に耐久性および耐衝撃性が要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の厚さは、３μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましい。紙カップ１０に加工性が要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の厚さは、５０μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以下であることがより好ましい。
【0039】
イソフタル酸変性ＰＥＴ層の形成方法には、押出成形などのフィルム形成方法を用いることができる。押出成形における冷却には、冷却ロール、空気冷却、および、水冷却などの方法を用いることができる。イソフタル酸変性ＰＥＴ層は、延伸されたフィルムでもよいし、無延伸のフィルムでもよい。イソフタル酸変性ＰＥＴ層の延伸方法には、一軸延伸または二軸延伸などの方法を用いることができる。
【0040】
なお、図２が示す例では、バリアフィルム層２２Ｂにおいて、バリア層２２Ｂ１が基材層２２Ｂ２よりも内側に位置しているが、基材層２２Ｂ２がバリア層２２Ｂ１よりも内側に位置してもよい。ただし、バリア層２２Ｂ１が基材層２２Ｂ２よりも内側に位置する場合には、バリア層２２Ｂ１が基材層２２Ｂ２よりも外側に位置する場合に比べて、バリア対象が、収容空間から基材層２２Ｂ２に向けて透過することが抑えられる。これにより、バリア対象の透過に起因した基材層２２Ｂ２の劣化を抑えることが可能である。
【0041】
図３が示すように、積層材２０の第２例では、基材層２２Ｂ２が複数の層を備えている。基材層２２Ｂ２は、第１ポリエステル層Ｂ２１および第２ポリエステル層Ｂ２２を含む。積層材２０は、第１熱可塑性樹脂層Ｂ２３および第２熱可塑性樹脂層Ｂ２４をさらに含んでいる。第１ポリエステル層Ｂ２１は、積層材２０の第１例が備えるイソフタル酸変性ＰＥＴ層と同等の構成である。すなわち、第１ポリエステル層Ｂ２１は、上述した条件１を満たす。第２ポリエステル層Ｂ２２は、第１ポリエステル層Ｂ２１と同等の構成であってもよい。すなわち、第２ポリエステル層Ｂ２２は、イソフタル酸変性ＰＥＴから構成され、かつ、上述した条件１を満たしてもよい。
【0042】
第１ポリエステル層Ｂ２１は、第２ポリエステル層Ｂ２２よりも内側に位置している。第１ポリエステル層Ｂ２１は、バリア層２２Ｂ１に接している。なお、第１ポリエステル層Ｂ２１および第２ポリエステル層Ｂ２２が条件１を満たしていれば、第１ポリエステル層Ｂ２１の引張降伏応力は、第２ポリエステル層Ｂ２２の引張降伏応力よりも小さくてもよいし、第２ポリエステル層Ｂ２２の引張降伏応力よりも大きくてもよい。また、第１ポリエステル層Ｂ２１の引張降伏応力は、第２ポリエステル層Ｂ２２の引張降伏応力と等しくてもよい。
【0043】
一方で、第２ポリエステル層Ｂ２２の引張降伏応力は、以下の条件２を満たしてもよい。
（条件２）引張降伏応力が、１１６ＭＰａよりも大きい。
（条件２）引張降伏応力が、１１６ＭＰａよりも大きい。
【0044】
この場合には、第２ポリエステル層Ｂ２２は、バージンＰＥＴから構成される。上述したように、バージンＰＥＴのジオール単位はエチレングリコールであり、バージンＰＥＴのジカルボン酸単位はテレフタル酸である。なお、第２ポリエステル層Ｂ２２は、１つの層から構成されてもよいし、複数の層から構成される積層体であってもよい。第２ポリエステル層Ｂ２２が積層体である場合には、積層体の各層は、バージンＰＥＴから構成される。
【0045】
第１熱可塑性樹脂層Ｂ２３および第２熱可塑性樹脂層Ｂ２４は、第２ポリエステル層Ｂ２２よりも外側に位置し、かつ、第１熱可塑性樹脂層Ｂ２３は、第２熱可塑性樹脂層Ｂ２４よりも内側に位置している。第１熱可塑性樹脂層Ｂ２３および第２熱可塑性樹脂層Ｂ２４は、上述した熱可塑性樹脂層２２Ａと同様に、例えばＰＥから構成されてよい。ＰＥは、低密度ＰＥ、中密度ＰＥ、高密度ＰＥ、直鎖状低密度ＰＥなどであってよい。各熱可塑性樹脂層Ｂ２３，Ｂ２４の厚さは、例えば１０μｍ以上３０μｍ以下であってよい。
【0046】
積層材２０は、熱可塑性樹脂層２３をさらに備えている。熱可塑性樹脂層２３は、紙層２１の外側に位置している。熱可塑性樹脂層２３は、上述した熱可塑性樹脂層２２Ａと同様に、例えばＰＥから構成されてよい。ＰＥは、低密度ＰＥ、中密度ＰＥ、高密度ＰＥ、直鎖状低密度ＰＥなどであってよい。熱可塑性樹脂層２３の厚さは、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下であってよい。
【0047】
なお、図３が示す例では、バリアフィルム層２２Ｂにおいて、バリア層２２Ｂ１が第１ポリエステル層Ｂ２１よりも内側に位置しているが、第１ポリエステル層Ｂ２１がバリア層２２Ｂ１よりも内側に位置してもよい。この場合には、バリア層２２Ｂ１が、第１ポリエステル層Ｂ２１と第２ポリエステル層Ｂ２２とに挟まれている。
【0048】
【0049】
図４が示すように、また上述したように、底部材１２は、底壁部１２Ａ、屈曲部１２Ｂ、および、周壁部１２Ｃを備えている。底壁部１２Ａが広がる平面と対向する視点から見て、底壁部１２Ａは円板状を有し、かつ、屈曲部１２Ｂは、底壁部１２Ａの外縁に沿う円環状を有している。周壁部１２Ｃは、屈曲部１２Ｂから立ち上がる円筒状を有している。
【0050】
底部材１２が胴部材１１に取り付けられている状態において、底部材１２を構成する積層材２０は、屈曲部１２Ｂにおいて内面１０Ｓから離れる方向に向けて折り曲げられている。積層材２０は、第２面２０Ｆ２の一部が周壁部１２Ｃの内周面であり、かつ、第１面２０Ｆ１の一部が周壁部１２Ｃの外周面であるように、屈曲部１２Ｂにおいて折り曲げられている。言い換えれば、第１面２０Ｆ１の一部が、第１面２０Ｆ１の他の一部と対向するように、積層材２０が折り曲げられている。
【0051】
図５から図７の各々は、底部材１２の成形方法を説明するための工程図である。なお、図５から図７の各々では、底部材１２を成形するための装置が模式的に示されている。
図５が示すように、成形装置３０は、下側部材３１、第１上側部材３２、第２上側部材３３、および、第３上側部材３４を備えている。下側部材３１は、貫通孔を有している。貫通孔は、第１孔部分３１Ａ１と第２孔部分３１Ａ２とによって形成されている。第１孔部分３１Ａ１は、上側部材３２，３３，３４に対向する開口を有している。第１孔部分３１Ａ１の直径は、第２孔部分３１Ａ２の直径よりも大きい。
図５が示すように、成形装置３０は、下側部材３１、第１上側部材３２、第２上側部材３３、および、第３上側部材３４を備えている。下側部材３１は、貫通孔を有している。貫通孔は、第１孔部分３１Ａ１と第２孔部分３１Ａ２とによって形成されている。第１孔部分３１Ａ１は、上側部材３２，３３，３４に対向する開口を有している。第１孔部分３１Ａ１の直径は、第２孔部分３１Ａ２の直径よりも大きい。
【0052】
第１上側部材３２は、円環状を有している。第２上側部材３３は、第１上側部材３２と同心の円環状を有している。第２上側部材３３は、第１上側部材３２の貫通孔３２Ａ内に位置している。第３上側部材３４は、第２上側部材３３と同心の円筒状を有している。第３上側部材３４は、第２上側部材３３の貫通孔内に位置している。
【0053】
積層材２０から底部材１２を成形する際には、まず、下側部材３１と第１上側部材３２との間に積層材２０を挟む（図５参照）。この際に、積層材２０の第２面２０Ｆ２が上側部材３２，３３，３４に接するように、積層材２０を配置する。次いで、第１孔部分３１Ａ１に向けて第２上側部材３３および第３上側部材３４を降下させることによって、積層材２０を円板状に切り抜く（図６参照）。これにより、底用ブランクが得られる。そして、第３上側部材３４を第２孔部分３１Ａ２に向けて降下させることによって積層材２０を折り曲げ、これによって、底部材１２を成形する（図７参照）。
【0054】
そのため、屈曲部１２Ｂにおいて、積層材２０が引き延ばされる。屈曲部１２Ｂにおいて、積層材２０は折り曲げられる以前の長さに対して１０％以上２０％以下の範囲に含まれる分だけ引き延ばされる。これにより、屈曲部１２Ｂでは、ＰＥＴ層が塑性変形する。しかも、積層材２０の第２面２０Ｆ２が第３上側部材３４に接する状態で積層材２０が折り曲げられるから、第２面２０Ｆ２に対して第１面２０Ｆ１がより引き延ばされる。
【0055】
図２が示す積層材２０において、基材層２２Ｂ２がバリア層２２Ｂ１よりも内側に位置する場合には、基材層２２Ｂ２がバリア層２２Ｂ１よりも外側に位置する場合に比べて、基材層２２Ｂ２が引き延ばされやすい。そのため、基材層２２Ｂ２に生じる応力が降伏点に達しやすい。それゆえに、基材層２２Ｂ２が塑性変形しやすいから、ひいては、バリア層２２Ｂ１が変形しにくくなる。なお、図３が示す積層材２０において第１ポリエステル層Ｂ２１がバリア層２２Ｂ１よりも内側に位置する場合にも、図２が示す積層材２０において基材層２２Ｂ２がバリア層２２Ｂ１よりも内側に位置する場合と同等の効果を得ることができる。
【0056】
［イソフタル酸変性ＰＥＴ層の引張降伏応力］
図８は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層のみから形成された試験片に対する引張試験によって得られた応力‐ひずみ曲線の一例を示す。応力‐ひずみ曲線は、ＪＩＳ Ｋ７１６１‐１：２０１４に準拠した引張試験に基づいて測定される。図８が示す応力‐ひずみ曲線において、矢印によって示される降伏点Ａでの応力が降伏応力である。なお、応力‐ひずみ曲線において、矢印によって示される破断点Ｂは試験片が破断する点であり、当該Ｂ点における応力が破断強度である。
図８は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層のみから形成された試験片に対する引張試験によって得られた応力‐ひずみ曲線の一例を示す。応力‐ひずみ曲線は、ＪＩＳ Ｋ７１６１‐１：２０１４に準拠した引張試験に基づいて測定される。図８が示す応力‐ひずみ曲線において、矢印によって示される降伏点Ａでの応力が降伏応力である。なお、応力‐ひずみ曲線において、矢印によって示される破断点Ｂは試験片が破断する点であり、当該Ｂ点における応力が破断強度である。
【0057】
図８の原点から降伏点Ａまでの範囲、すなわち、ひずみに対して応力が比例する範囲は、ＰＥＴ層が弾性変形する範囲である。弾性変形する範囲において、応力‐ひずみ曲前の傾きが大きいほどイソフタル酸変性ＰＥＴ層が硬い傾向を有し、応力‐ひずみ曲線の傾きが小さいほどイソフタル酸変性ＰＥＴ層が軟らかい傾向を有する。イソフタル酸変性ＰＥＴ層に対して降伏応力を超える圧力が印加されると、イソフタル酸変性ＰＥＴ層は塑性変形する。
【0058】
降伏点Ａ以降において応力‐ひずみ曲線の傾きが大きいほど、イソフタル酸変性ＰＥＴ層は硬く、降伏点Ａでのひずみと、破断点Ｂでのひずみとの差が小さい傾向を有する。一方で、降伏点Ａ以降において応力‐ひずみ曲線の傾きが小さいほど、イソフタル酸変性ＰＥＴ層は軟らかく、降伏点Ａでのひずみと、破断点Ｂでのひずみとの差が大きい傾向を有する。イソフタル酸変性ＰＥＴ層は、応力‐ひずみ曲線において、ひずみが０．４を超えた点において破断点Ｂを有することが多く、ひずみが０．４以下での傾きによって、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の剛性における傾向を把握することが可能である。
【0059】
イソフタル酸変性ＰＥＴ層は、破断点Ｂでの破断強度が高いほど硬さが増す傾向を有し、破断強度が小さいほど粘り強さが増す傾向を有する。破断強度が高すぎるとイソフタル酸変性ＰＥＴ層が破断するときの応力の値は大きくなる一方で、イソフタル酸変性ＰＥＴ層が耐えることが可能なひずみが小さくなる傾向を有する。これに対して、破断強度が小さすぎるとイソフタル酸変性ＰＥＴ層が耐えることが可能なひずみが大きくなる一方で、イソフタル酸変性ＰＥＴ層が破断するときの応力の値が小さくなる傾向を有する。
【0060】
応力‐ひずみ曲線において、当該曲線によって囲まれる面積は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の衝撃エネルギーを吸収する能力を示している。応力‐ひずみ曲線によって囲まれる面積が小さいほど、イソフタル酸変性ＰＥＴ層は、脆性が高い、すなわち粘り強くない傾向を有する。これに対して、応力‐ひずみ曲線によって囲まれる面積が大きいほど、ＰＥＴ層は、脆性が低い、すなわち粘り強い傾向を有する。
【0061】
底部材１２の成形過程では、積層材２０を折り曲げる際に、底部材１２の成形後において屈曲部１２Ｂとなる部分に応力が生じる。条件１を満たすイソフタル酸変性ＰＥＴ層は柔らかいから、イソフタル酸変性ＰＥＴが塑性変形するまでのひずみの大きさが小さい傾向を有する。すなわち、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の応力‐ひずみ曲線の降伏点Ａに達するまでの応力が小さい傾向を有する。上述したように、イソフタル酸変性ＰＥＴ層に生じる応力が降伏点Ａに達するまでの間はイソフタル酸変性ＰＥＴ層が弾性変形する一方、降伏点Ａに達するとイソフタル酸変性ＰＥＴ層は塑性変形する。
【0062】
そのため、イソフタル酸変性ＰＥＴが降伏点Ａに達するまでの間は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層が引き延ばされる状態が維持されるから、イソフタル酸変性ＰＥＴ層が引き延ばされることに伴って、イソフタル酸変性ＰＥＴ層に接するバリア層２２Ｂ１もイソフタル酸変性ＰＥＴ層の変形に追従してバリア層２２Ｂ１も変形する。これにより、バリア層２２Ｂ１のバリア性が低下しやすい。これに対して、イソフタル酸変性ＰＥＴ層が塑性変形して以降はイソフタル酸変性ＰＥＴ層には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の引き延ばしによる変形が生じにくいから、バリア層にも変形が生じにくい。
【0063】
この点、条件１を満たすイソフタル酸変性ＰＥＴ層は、降伏点Ａに達するまでの応力が小さい傾向を有するから、底部材１２の成形に際して、積層材２０に含まれるイソフタル酸変性ＰＥＴ層がより早期に塑性変形しやすい。そのため、イソフタル酸変性ＰＥＴ層に接するバリア層２２Ｂ１の変形が抑えられるから、バリア層２２Ｂ１におけるバリア性の低下が抑えられ、結果として、底部材１２を備える紙カップ１０でのバリア性の低下が抑えられる。
【0064】
また、バリア性の低下を抑制することがさらに要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層は、イソフタル酸変性ＰＥＴの応力‐ひずみ曲線において、以下の条件３および条件４を満たすことが好ましい。
【0065】
（条件３）降伏後、かつ、ひずみが０．２以上０．４以下である範囲において、応力‐ひずみ曲線の傾きが７５以上１１１以下の範囲に含まれる。
（条件４）流れ方向の破断強度が、１５３ＭＰａ以上１８３ＭＰａ以下である。
（条件４）流れ方向の破断強度が、１５３ＭＰａ以上１８３ＭＰａ以下である。
【0066】
条件３および条件４を満たすイソフタル酸変性ＰＥＴ層は、柔らかく、かつ、粘り強い。そのため、底部材１２の成形時にバリアフィルム層２２Ｂに作用し得る外力をイソフタル酸変性ＰＥＴ層の内部で消費し、これによって、紙カップ１０におけるバリア性の低下がさらに抑制される。
【0067】
イソフタル酸変性ＰＥＴ層における降伏応力、降伏後の傾き、および、破断強度は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層を押出成形する際の温度、押し出されたイソフタル酸変性ＰＥＴ層の前駆体を冷却する温度、当該前駆体を冷却する速度、および、イソフタル酸変性ＰＥＴ層を延伸する倍率などによって調整することが可能である。また、イソフタル酸変性ＰＥＴ層における降伏応力、降伏後の傾き、および、破断強度は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層が含む全てのジカルボン酸単位に対するイソフタル酸の比によって調節することが可能である。
【0068】
例えば、降伏応力、降伏後の傾き、および、破断強度を高めることを要求される場合、イソフタル酸変性ＰＥＴ層を押し出し成形時の温度を高くする、あるいは、押し出されたイソフタル酸変性ＰＥＴ層の前駆体を冷却する温度を低くすることで調整可能である。また、降伏応力、降伏後の傾き、および、破断強度を低めることを要求される場合、前駆体の冷却速度を高くする、イソフタル酸変性ＰＥＴ層を延伸する倍率を大きくする、イソフタル酸変性ＰＥＴ層が含む全てのジカルボン酸単位に対するイソフタル酸の比を大きくすることで調整可能である。
【0069】
［イソフタル酸変性ＰＥＴ層の粘弾性］
条件１によってバリア性の低下を抑えながらも加工性を高めることがさらに要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層は、貯蔵弾性率Ｇ１と温度との関係を示す貯蔵弾性曲線において、以下の条件５を満たすことが好ましい。また、イソフタル酸変性ＰＥＴは、損失弾性率Ｇ２と温度との関係を示す損失弾性曲線において、以下の条件６を満たすことが好ましい。また、イソフタル酸変性ＰＥＴは、損失正接ｔａｎδと温度との関係を示すイソフタル酸変性ＰＥＴ層の損失正接曲線において、以下の条件７を満たすことが好ましい。
条件１によってバリア性の低下を抑えながらも加工性を高めることがさらに要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層は、貯蔵弾性率Ｇ１と温度との関係を示す貯蔵弾性曲線において、以下の条件５を満たすことが好ましい。また、イソフタル酸変性ＰＥＴは、損失弾性率Ｇ２と温度との関係を示す損失弾性曲線において、以下の条件６を満たすことが好ましい。また、イソフタル酸変性ＰＥＴは、損失正接ｔａｎδと温度との関係を示すイソフタル酸変性ＰＥＴ層の損失正接曲線において、以下の条件７を満たすことが好ましい。
【0070】
（条件５）ガラス状態からゴム状態への転移温度Ｔ１が８０℃以上８８℃以下であり、かつ、当該転移温度における貯蔵弾性率Ｇ１が３．８ＧＰａ以上４．１ＧＰａ以下である。
【0071】
（条件６）ピーク位置の温度Ｔ２が９５℃以上１０２℃以下であり、かつ、ピーク位置の損失弾性率Ｇ２が０．３０ＧＰａ以上０．３７ＧＰａ以下である。
（条件７）ピーク位置の温度Ｔ３での損失正接ｔａｎδが、０．１６０以上０．１９０以下である。
（条件７）ピーク位置の温度Ｔ３での損失正接ｔａｎδが、０．１６０以上０．１９０以下である。
【0072】
イソフタル酸変性ＰＥＴ層の貯蔵弾性率Ｇ１は、外力によりイソフタル酸変性ＰＥＴ層に生じたエネルギーのうち、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の内部に保存される成分を示す。イソフタル酸変性ＰＥＴ層の損失弾性率Ｇ２は、外力によりイソフタル酸変性ＰＥＴ層に生じたエネルギーのうち、外部に熱として拡散される成分を示す。貯蔵弾性率Ｇ１の大きさは、弾性の度合いを示し、損失弾性率Ｇ２の大きさは、粘性の度合いを示す。損失正接ｔａｎδは、貯蔵弾性率Ｇ１に対する損失弾性率Ｇ２の比（＝Ｇ２／Ｇ１）であり、イソフタル酸変性ＰＥＴ層における弾性と粘性とのバランスを示す。
【0073】
弾性がイソフタル酸変性ＰＥＴ層で弱いほど、底部材１２の成形時に印加された外力に対する反発が小さくなるから、底部材１２の成形時に印加された外力に追従してイソフタル酸変性ＰＥＴ層が変形しやすくなる。すなわち、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の加工性が高まる。
【0074】
粘性がイソフタル酸変性ＰＥＴ層で強いほど、外力の印加に対する変形の進行が緩やかになり、また、外力が解除されても変形が元に戻りにくくなる。すなわち、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の加工性が高まる。損失弾性曲線におけるピーク位置の温度Ｔ２は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の粘性を顕著に示す温度である。損失弾性曲線におけるピーク位置の温度Ｔ２が低いほど、粘性に起因した柔軟性が発現しやすい。ただし、粘性がイソフタル酸変性ＰＥＴ層で過大であると、紙カップ１０の加工性が低下し、また、紙カップ１０の強度そのものも低下する。
【0075】
条件５における貯蔵弾性率Ｇ１の上限値を満たすイソフタル酸変性ＰＥＴ層は、弾性の寄与が過大となることを抑え、これによって、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の加工性が高まる。条件５における貯蔵弾性率Ｇ１の下限値を満たすイソフタル酸変性ＰＥＴ層は、紙製容器としての適性が低下することを抑える。
【0076】
条件６における損失弾性率Ｇ２の下限値を満たすイソフタル酸変性ＰＥＴ層は、粘性に起因した柔軟性を良好に発揮し、これによって、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の加工性が高まる。条件６における損失弾性率Ｇ２の上限値を満たすイソフタル酸変性ＰＥＴ層は、紙製容器としての適性が低下することを抑える。
【0077】
条件７における損失正接ｔａｎδの下限値を満たすイソフタル酸変性ＰＥＴ層は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層での成形時に与えられる外力に対する追従性が高まるように、弾性体の性質に対する粘性体の性質を高め、これによりイソフタル酸変性ＰＥＴ層の加工性が高まる。条件７における損失正接ｔａｎδの上限値を満たすイソフタル酸変性ＰＥＴ層は、紙製容器としての適性が低下することを抑える。
【0078】
ガラス状態からゴム状態への転移温度Ｔ１、損失弾性曲線のピーク位置での温度Ｔ２、貯蔵弾性率Ｇ１、損失弾性曲線でのピーク位置の損失弾性率Ｇ２、および、損失正接曲線でのピーク位置の損失正接ｔａｎδは、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の全ジカルボン単位に占めるイソフタル酸の割合などによって調整することが可能である。
【0079】
例えば、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の粘性を強くすることが要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の全ジカルボン単位に占めるイソフタル酸の割合を高くすることで調整が可能である。貯蔵弾性率Ｇ１を小さくすること、また、損失正接ｔａｎδを上げることが要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の製造時における冷却温度を低くすることで調整が可能である。損失正接ｔａｎδを上げること、また、損失弾性率Ｇ２を上げることが要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の製造時における冷却速度を高め、適度に結晶成長させつつ、非晶部分を残すことで調整が可能である。ガラス状態からゴム状態への転移温度Ｔ１を下げること、また、貯蔵弾性率Ｇ１を小さくすることが要求される場合には、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の製造時における延伸倍率を小さくし、分子配向を抑制することで調整が可能である。
【0080】
［実施例］
図９を参照して、試験例、実施例、および、比較例を説明する。
［ＰＥＴ層］
［試験例１］
共押出しにより三層の樹脂層を積層して、１２μｍの厚さを有した試験例１のイソフタル酸変性ＰＥＴ層を形成した。この際に、メカニカルリサイクルによって再生されたリサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴとバージンＰＥＴとから、互いに同一の組成を有した三層の樹脂層を形成した。
図９を参照して、試験例、実施例、および、比較例を説明する。
［ＰＥＴ層］
［試験例１］
共押出しにより三層の樹脂層を積層して、１２μｍの厚さを有した試験例１のイソフタル酸変性ＰＥＴ層を形成した。この際に、メカニカルリサイクルによって再生されたリサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴとバージンＰＥＴとから、互いに同一の組成を有した三層の樹脂層を形成した。
【0081】
試験例１のイソフタル酸変性ＰＥＴ層において、リサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴの質量を樹脂フィルムの総質量に対する８０％に設定し、バージンＰＥＴの質量を樹脂フィルムの総質量に対する２０％に設定した。また、ＮＭＲの測定結果に基づいてリサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴにおける全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸の割合を特定し、イソフタル酸変性ＰＥＴ層における全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸の割合を０．５モル％以上５モル％以下に設定した。
【0082】
［試験例２］
２つの第１イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムの間に第２イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムを挟むように、３つのＰＥＴフィルムを積層し、１２μｍの厚さを有した積層体として、試験例２のＰＥＴ層を形成した。試験例２の第１イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムは、ケミカルリサイクルによって再生されたリサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴからなる。試験例２の第２イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムは、メカニカルリサイクルによって再生された８０質量％のリサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴに、ケミカルリサイクルによって再生された２０質量％のリサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴが混合されたフィルムである。イソフタル酸変性ＰＥＴ層が含有するリサイクルＰＥＴの質量における割合は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の総質量の１００％である。
２つの第１イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムの間に第２イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムを挟むように、３つのＰＥＴフィルムを積層し、１２μｍの厚さを有した積層体として、試験例２のＰＥＴ層を形成した。試験例２の第１イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムは、ケミカルリサイクルによって再生されたリサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴからなる。試験例２の第２イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムは、メカニカルリサイクルによって再生された８０質量％のリサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴに、ケミカルリサイクルによって再生された２０質量％のリサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴが混合されたフィルムである。イソフタル酸変性ＰＥＴ層が含有するリサイクルＰＥＴの質量における割合は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の総質量の１００％である。
【0083】
［試験例３］
２つの第１ＰＥＴフィルムの間に第２イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムを挟むように、３つのＰＥＴフィルムを積層し、１２μｍの厚さを有した積層体として、試験例３のＰＥＴ層を形成した。試験例３の第１ＰＥＴフィルムは、バージンＰＥＴからなる。試験例３の第２イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムは、ケミカルリサイクルによって再生されたリサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴからなる。試験例３のイソフタル酸変性ＰＥＴ層が含有するリサイクルＰＥＴの質量における割合は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の総質量の７０％である。
２つの第１ＰＥＴフィルムの間に第２イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムを挟むように、３つのＰＥＴフィルムを積層し、１２μｍの厚さを有した積層体として、試験例３のＰＥＴ層を形成した。試験例３の第１ＰＥＴフィルムは、バージンＰＥＴからなる。試験例３の第２イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムは、ケミカルリサイクルによって再生されたリサイクルＰＥＴであるイソフタル酸変性ＰＥＴからなる。試験例３のイソフタル酸変性ＰＥＴ層が含有するリサイクルＰＥＴの質量における割合は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の総質量の７０％である。
【0084】
［試験例４］
ＰＥＴ層として、バージンＰＥＴからなる単層のＰＥＴフィルムを用いた。試験例４のＰＥＴ層は、リサイクルＰＥＴを含まないＰＥＴ層であり、繰り返し単位中のジカルボン酸単位がテレフタル酸のみであるポリエチレンテレフタレートからなる。試験例４のＰＥＴ層の厚さは１２μｍである。
ＰＥＴ層として、バージンＰＥＴからなる単層のＰＥＴフィルムを用いた。試験例４のＰＥＴ層は、リサイクルＰＥＴを含まないＰＥＴ層であり、繰り返し単位中のジカルボン酸単位がテレフタル酸のみであるポリエチレンテレフタレートからなる。試験例４のＰＥＴ層の厚さは１２μｍである。
【0085】
［評価方法］
［降伏応力］
試験例１から試験例３のイソフタル酸変性ＰＥＴ層および試験例４のＰＥＴ層から、それぞれ３つの試験片を切り出した。この際に、ＪＩＳ Ｚ １７０２‐１９９４に準拠したダンベルカッター（（株）ダンベル、ＳＤＫ‐６００）を用いて、流れ方向に沿って延びる形状を有するように各試験片を切り出した。すなわち、各試験片の引っ張り方向がＰＥＴ層の流れ方向に一致するように、ＰＥＴ層から試験片を切り出した。そして、各試験片に、伸び測定用の２本の標線を付した。
［降伏応力］
試験例１から試験例３のイソフタル酸変性ＰＥＴ層および試験例４のＰＥＴ層から、それぞれ３つの試験片を切り出した。この際に、ＪＩＳ Ｚ １７０２‐１９９４に準拠したダンベルカッター（（株）ダンベル、ＳＤＫ‐６００）を用いて、流れ方向に沿って延びる形状を有するように各試験片を切り出した。すなわち、各試験片の引っ張り方向がＰＥＴ層の流れ方向に一致するように、ＰＥＴ層から試験片を切り出した。そして、各試験片に、伸び測定用の２本の標線を付した。
【0086】
小型卓上試験機（ＥＺ‐ＬＸ、（株）島津製作所製）を用いて、試験片に対してＪＩＳ
Ｋ７１６１‐１：２０１４に準拠した方法を用いて引張試験を行った。この際に、各試験片を小型卓上試験機に固定し、標線を伸び計で挟んだ。また、試験速度を３００ｍｍ／分に設定した。各試験例について１つの試験片における引張試験の結果に基づいて、応力‐ひずみ曲線を作成した。応力‐ひずみ曲線から降伏応力、破断強度、および、降伏後、かつ、ひずみが０．２以上０．４以下である範囲での傾きを得た。
Ｋ７１６１‐１：２０１４に準拠した方法を用いて引張試験を行った。この際に、各試験片を小型卓上試験機に固定し、標線を伸び計で挟んだ。また、試験速度を３００ｍｍ／分に設定した。各試験例について１つの試験片における引張試験の結果に基づいて、応力‐ひずみ曲線を作成した。応力‐ひずみ曲線から降伏応力、破断強度、および、降伏後、かつ、ひずみが０．２以上０．４以下である範囲での傾きを得た。
【0087】
［動的弾性率］
試験例１から試験例３のイソフタル酸変性ＰＥＴ層および試験例４のＰＥＴ層から、それぞれ帯状の試験片を作製した。この際に、試験片の長さを２０ｍｍに設定し、試験片の幅を１０ｍｍに設定した。なお、イソフタル酸変性ＰＥＴ層およびＰＥＴ層の形成時における流れ方向を試験片の長さ方向に設定した。熱機械分析装置（ＤＭＡ７１００、（株）日立ハイテクサイエンス製）を用いて、各試験片における貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２とを測定し、損失正接ｔａｎδを算出した。貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２とを測定時における条件を、以下のように設定した。
試験例１から試験例３のイソフタル酸変性ＰＥＴ層および試験例４のＰＥＴ層から、それぞれ帯状の試験片を作製した。この際に、試験片の長さを２０ｍｍに設定し、試験片の幅を１０ｍｍに設定した。なお、イソフタル酸変性ＰＥＴ層およびＰＥＴ層の形成時における流れ方向を試験片の長さ方向に設定した。熱機械分析装置（ＤＭＡ７１００、（株）日立ハイテクサイエンス製）を用いて、各試験片における貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２とを測定し、損失正接ｔａｎδを算出した。貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２とを測定時における条件を、以下のように設定した。
【0088】
周波数：１０Ｈｚ
張力条件：歪振幅 １０μｍ
：最小張力／圧縮力 ５０ｍＮ
：張力／圧縮力ゲイン １．２
：力振幅初期値 ５０ｍＮ
加熱条件：昇温速度 ２℃／ｍｉｎ
：加熱温度 ３０℃以上１８０℃以下
張力条件：歪振幅 １０μｍ
：最小張力／圧縮力 ５０ｍＮ
：張力／圧縮力ゲイン １．２
：力振幅初期値 ５０ｍＮ
加熱条件：昇温速度 ２℃／ｍｉｎ
：加熱温度 ３０℃以上１８０℃以下
【0089】
【0090】
図９が示すように、試験例１から試験例３の流れ方向での降伏応力は、それぞれ１１６．０ＭＰａ、１１５．０ＭＰａ、１１０．２ＭＰａであり、いずれも条件１に示した１１６ＭＰａ以下の範囲内であり、かつ、１０９ＭＰａ以上の範囲内であることが認められた。これに対して、試験例４の降伏応力は、１２４．８ＭＰａであることが認められた。
【0091】
試験例１から試験例３の降伏後の傾きは、それぞれ７７．３、１１０．５、８４．２であり、いずれも７５以上１１１以下の範囲内であることが認められた。これに対して、試験例４の降伏後の傾きにおける平均値は、１７２．４であることが認められた。
【0092】
試験例１から試験例３の流れ方向での破断強度は、それぞれ１７０．９、１７６．４、１５９．６であり、いずれも１５３ＭＰａ以上１８３ＭＰａ以下の範囲内であることが認められた。これに対して、試験例４の破断強度は、２０２．７ＭＰａであることが認められた。
【0093】
［動的弾性率］
試験例１から試験例４について、貯蔵弾性率Ｇ１、損失弾性率Ｇ２、および、損失正接ｔａｎδの測定結果を表１に示す。
試験例１から試験例４について、貯蔵弾性率Ｇ１、損失弾性率Ｇ２、および、損失正接ｔａｎδの測定結果を表１に示す。
【0094】
【表1】
【0095】
なお、貯蔵弾性率Ｇ１の測定値は、図１０が示す貯蔵弾性曲線の転移温度Ｔ１、および、当該転移温度Ｔ１での貯蔵弾性率Ｇ１から得た。損失弾性率Ｇ２の測定値は、図１１が示す損失弾性曲線のピーク位置での温度Ｔ２、および、当該温度Ｔ２での損失弾性率Ｇ２から得た。損失正接ｔａｎδの測定値は、図１２が示す損失正接曲線のピーク位置での温度Ｔ３、および、当該温度Ｔ３での損失正接ｔａｎδから得た。
【0096】
この際に、貯蔵弾性曲線の変曲点よりも低温側での近似直線と、変曲点よりも高温側での近似直線との交点における温度を、転移温度Ｔ１とした。低温側での近似直線、および、高温側での近似直線を、それぞれ低温側での測定点の集合を直線に近似すること、および、高温側での測定点の集合を直線に近似することによって得た。低温側での測定点の集合は、変曲点、および、変曲点よりも約１０℃だけ低い点から約５℃だけ低い点までの間の複数の測定点である。高温側での測定点の集合は、変曲点、および、変曲点よりも約５℃だけ高い点から約１０℃だけ高い点までの間の複数の測定点である。
【0097】
試験例１から試験例３の転移温度Ｔ１は、それぞれ８７．６℃、８７．８℃、８０．３℃であり、いずれも条件５に示した８０℃以上８８℃以下の範囲内であることが認められた。なお、試験例４の転移温度Ｔ１は、８７．０℃であることが認められた。
【0098】
試験例１から試験例３の貯蔵弾性率Ｇ１は、それぞれ３．８ＧＰａ、４．１ＧＰａ、３．９ＧＰａであり、いずれも条件５に示した３．８ＧＰａ以上４．１ＧＰａ以下の範囲内であることが認められた。これに対して、試験例４の貯蔵弾性率Ｇ１は、４．７ＧＰａであることが認められた。すなわち、試験例１から試験例３のイソフタル酸変性ＰＥＴ層における弾性は、試験例４のＰＥＴ層よりも弱いことが認められた。また、試験例１から試験例３のイソフタル酸変性ＰＥＴ層における弾性は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の総質量に対するリサイクルＰＥＴの質量の割合を高めるほど弱いことも認められた。
【0099】
試験例１から試験例３の損失弾性曲線におけるピーク位置での温度Ｔ２は、それぞれ１０１．３℃、９９．８℃、９５．４℃であり、いずれも条件６に示す９５℃以上１０２℃以下であることが認められた。これに対して、試験例４の損失弾性曲線におけるピーク位置での温度Ｔ２は、１０４．７℃であることが認められた。すなわち、試験例１から試験例３のイソフタル酸変性ＰＥＴ層における低温での柔軟性は、試験例４のＰＥＴ層よりも高いことが認められた。また、試験例１から試験例３のイソフタル酸変性ＰＥＴ層における低温での柔軟性は、イソフタル酸変性ＰＥＴ層の総質量に対するリサイクルＰＥＴの質量の割合を高めるほど高いことも認められた。
【0100】
試験例１から試験例３の損失弾性率Ｇ２は、それぞれ０．３４ＧＰａ、０．３７ＧＰａ、０．３７ＧＰａであり、いずれも条件６に示した０．３ＧＰａ以上０．３７ＧＰａ以下の範囲内であることが認められた。これに対して、試験例４の損失弾性率Ｇ２は、０．３９ＧＰａであることが認められた。
【0101】
試験例１から試験例３の損失正接曲線におけるピーク位置での温度Ｔ３は、それぞれ１１４．８℃、１１３．８℃、１０８．８℃であり、いずれも１０８℃以上１１５℃以下であることが認められた。これに対して、試験例４の損失正接曲線におけるピーク位置での温度Ｔ３は、１１９．０℃であることが認められた。
【0102】
試験例１から試験例３の損失正接曲線におけるピーク位置での損失正接ｔａｎδは、それぞれ０．１６２、０．１７０、０．１８５であり、いずれも条件７に示した０．１６０以上０．１９０以下であることが認められた。これに対して、試験例４の損失正接曲線におけるピーク位置での損失正接ｔａｎδは、０．１５７であることが認められた。すなわち、試験例１から試験例３のイソフタル酸変性ＰＥＴ層において、弾性に対する粘性の度合いが試験例４よりも大きく、また、外力の応答における粘性の寄与が、これもまた試験例４よりも大きいことが認められた。
【0103】
［紙カップ］
［実施例１‐１］
試験例１のイソフタル酸変性ＰＥＴフィルムを用いて、複数の層を以下の順に積層することにより、底部材を形成するための積層材を得た。すなわち、２０μｍの厚さを有するＰＥ層、２００ｇ／ｍ２の坪量を有する紙層、２０μｍの厚さを有するＰＥ層、１５μｍの厚さを有するＰＥ層、試験例１のイソフタル酸変性ＰＥＴフィルム、３０ｎｍの厚さを有する酸化アルミニウム層、および、６０μｍの厚さを有するＰＥ層を記載の順に重ねた。これにより、底部材を形成するための積層材を得た。なお、積層材において、６０μｍの厚さを有したＰＥ層が第１面を有し、２０μｍの厚さを有したＰＥ層が第２面を有する。
［実施例１‐１］
試験例１のイソフタル酸変性ＰＥＴフィルムを用いて、複数の層を以下の順に積層することにより、底部材を形成するための積層材を得た。すなわち、２０μｍの厚さを有するＰＥ層、２００ｇ／ｍ２の坪量を有する紙層、２０μｍの厚さを有するＰＥ層、１５μｍの厚さを有するＰＥ層、試験例１のイソフタル酸変性ＰＥＴフィルム、３０ｎｍの厚さを有する酸化アルミニウム層、および、６０μｍの厚さを有するＰＥ層を記載の順に重ねた。これにより、底部材を形成するための積層材を得た。なお、積層材において、６０μｍの厚さを有したＰＥ層が第１面を有し、２０μｍの厚さを有したＰＥ層が第２面を有する。
【0104】
こうした積層材を形成する際には、紙層における一方の面にＰＥ層を押出成形し、これによって第１積層体を形成した。一方で、イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムと酸化アルミニウム層とからなるバリアフィルムの両面にＰＥ層を押出成形し、これによって第２積層体を形成した。また、酸化アルミニウム層の形成方法には、イソフタル酸変性ＰＥＴフィルムに対する真空蒸着を用いた。そして、第１積層体と第２積層体とを、溶融ポリエチレンを用いたサンドイッチラミネーション法によりラミネートすることにより、積層材を得た。
【0105】
一方で、以下に記載の複数の層を重ねることによって、胴部材を形成するための積層材を得た。すなわち、２０μｍの厚さを有するＰＥ層、２６０ｇ／ｍ２の坪量を有する紙層、２０μｍの厚さを有するＰＥ層、１５μｍの厚さを有するＰＥ層、試験例４のＰＥＴフィルム、試験例４のＰＥＴフィルム、３０ｎｍの厚さを有する酸化アルミニウム層、および、６０μｍの厚さを有するＰＥ層を記載の順に重ねた。これにより、胴部材を形成するための積層材を得た。
【0106】
こうした積層材を形成する際には、紙層における一方の面にＰＥ層を押出成形し、これによって第１積層体を形成した。一方で、１つのＰＥＴフィルムに真空蒸着を用いて酸化アルミニウム層を形成した後に、接着層を介してＰＥＴフィルム同士をラミネートした。次いで、得られた積層体の両面にＰＥ層を押出成形することによって、第２積層体を得た。第１積層体と第２積層体とを、溶融ポリエチレンを用いたサンドイッチラミネーション法によりラミネートすることにより、積層材を得た。
【0107】
底部材を形成するための積層材から底部材を形成し、胴部材を形成するための積層材から胴部材を形成した。そして、胴部材に対して底部材を固定し、これによって実施例１‐１の紙カップを得た。この際に、紙カップの内面と対向する視点から見て、底壁部の直径を４９．５ｍｍに設定し、胴部材の開口における直径を６２．６ｍｍに設定し、内面の高さを１０００ｍｍに設定した。また、内面の面積を３７４．４ｃｍ２に設定した。
【0108】
［実施例１‐２］
実施例１‐１において、底部材を形成するための積層材に含まれる試験例１のＰＥＴフィルムを試験例２のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例１‐１と同様の方法によって、実施例１‐２の紙カップを得た。
実施例１‐１において、底部材を形成するための積層材に含まれる試験例１のＰＥＴフィルムを試験例２のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例１‐１と同様の方法によって、実施例１‐２の紙カップを得た。
【0109】
［実施例１‐３］
実施例１‐１において、底部材を形成するための積層材に含まれる試験例１のＰＥＴフィルムを試験例３のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例１‐１と同様の方法によって、実施例１‐３の紙カップを得た。
実施例１‐１において、底部材を形成するための積層材に含まれる試験例１のＰＥＴフィルムを試験例３のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例１‐１と同様の方法によって、実施例１‐３の紙カップを得た。
【0110】
［比較例１］
実施例１‐１において、底部材を形成するための積層材に含まれる試験例１のＰＥＴフィルムを試験例４のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例１‐１と同様の方法によって、比較例１の紙カップを得た。
実施例１‐１において、底部材を形成するための積層材に含まれる試験例１のＰＥＴフィルムを試験例４のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例１‐１と同様の方法によって、比較例１の紙カップを得た。
【0111】
［実施例２‐１］
実施例１‐１において、底部材を形成するための積層材を以下のように変更した以外は、実施例１‐１と同様の方法で、実施例２‐１の紙カップを得た。すなわち、１５μｍの厚さを有するＰＥ層と、６０μｍの厚さを有したＰＥ層との間に、試験例１のＰＥＴフィルム、試験例１のＰＥＴフィルム、および、３０ｎｍの厚さを有する酸化アルミニウム層を記載の順に配置した。なお、酸化アルミニウム層の形成方法には、ＰＥＴフィルムに対する真空蒸着を用いた。また、２枚のＰＥＴフィルムを接着層を介してラミネートした。
実施例１‐１において、底部材を形成するための積層材を以下のように変更した以外は、実施例１‐１と同様の方法で、実施例２‐１の紙カップを得た。すなわち、１５μｍの厚さを有するＰＥ層と、６０μｍの厚さを有したＰＥ層との間に、試験例１のＰＥＴフィルム、試験例１のＰＥＴフィルム、および、３０ｎｍの厚さを有する酸化アルミニウム層を記載の順に配置した。なお、酸化アルミニウム層の形成方法には、ＰＥＴフィルムに対する真空蒸着を用いた。また、２枚のＰＥＴフィルムを接着層を介してラミネートした。
【0112】
［実施例２‐２］
実施例２‐１において、底部材を形成するための積層材に含まれる２枚のＰＥＴフィルムを試験例１のＰＥＴフィルムから試験例２のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例２‐１と同様の方法によって、実施例２‐２の紙カップを得た。
実施例２‐１において、底部材を形成するための積層材に含まれる２枚のＰＥＴフィルムを試験例１のＰＥＴフィルムから試験例２のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例２‐１と同様の方法によって、実施例２‐２の紙カップを得た。
【0113】
［実施例２‐３］
実施例２‐１において、底部材を形成するための積層材に含まれる２枚のＰＥＴフィルムを試験例１のＰＥＴフィルムから試験例３のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例２‐１と同様の方法によって、実施例２‐３の紙カップを得た。
実施例２‐１において、底部材を形成するための積層材に含まれる２枚のＰＥＴフィルムを試験例１のＰＥＴフィルムから試験例３のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例２‐１と同様の方法によって、実施例２‐３の紙カップを得た。
【0114】
［比較例２］
実施例２‐１において、２枚のＰＥＴフィルムを試験例１のＰＥＴフィルムから試験例４のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例２‐１と同様の方法によって、比較例２の紙カップを得た。
実施例２‐１において、２枚のＰＥＴフィルムを試験例１のＰＥＴフィルムから試験例４のＰＥＴフィルムに変更した以外は、実施例２‐１と同様の方法によって、比較例２の紙カップを得た。
【0115】
［評価方法］
各実施例および各比較例の紙カップについて、酸素透過度を測定した。酸素透過度の測定には、ガスバリア試験装置（ＯＸ‐ＴＲＡＮ ２／６１、ＭＯＣＯＮ社製）（ＯＸ‐ＴＲＡＮは登録商標）を用いた。また、ＪＩＳ Ｋ ７１２６‐２：２００６「プラスチック－フィルム及びシート－ガス透過度試験方法－第２部：等圧法」に準拠した方法によって、酸素透過度を測定した。この際に、紙カップを密封し、かつ、紙カップ内にキャリアガスを導入する導入管と、キャリアガスと酸素ガスとの混合ガスを紙カップから導出する導出管とを紙カップに取り付けた。なお、混合ガスが含む酸素ガスは、紙カップ外から紙カップ内に透過した酸素ガスである。導出管を通じて紙カップから導出された混合ガスをガスバリア試験装置のセンサーを用いて解析することによって、紙カップの酸素透過度を測定した。なお、酸素透過度を測定する際に、紙カップ外の雰囲気における酸素分圧を０．２１ａｔｍに設定した。
各実施例および各比較例の紙カップについて、酸素透過度を測定した。酸素透過度の測定には、ガスバリア試験装置（ＯＸ‐ＴＲＡＮ ２／６１、ＭＯＣＯＮ社製）（ＯＸ‐ＴＲＡＮは登録商標）を用いた。また、ＪＩＳ Ｋ ７１２６‐２：２００６「プラスチック－フィルム及びシート－ガス透過度試験方法－第２部：等圧法」に準拠した方法によって、酸素透過度を測定した。この際に、紙カップを密封し、かつ、紙カップ内にキャリアガスを導入する導入管と、キャリアガスと酸素ガスとの混合ガスを紙カップから導出する導出管とを紙カップに取り付けた。なお、混合ガスが含む酸素ガスは、紙カップ外から紙カップ内に透過した酸素ガスである。導出管を通じて紙カップから導出された混合ガスをガスバリア試験装置のセンサーを用いて解析することによって、紙カップの酸素透過度を測定した。なお、酸素透過度を測定する際に、紙カップ外の雰囲気における酸素分圧を０．２１ａｔｍに設定した。
【0116】
［評価結果］
実施例１‐１の紙カップにおける酸素透過度は０．００７ｃｃ／Ｐａｃｋａｇｅ・ｄａｙであり、実施例２‐１の紙カップにおける酸素透過度は０．００４ｃｃ／Ｐａｃｋａｇｅ・ｄａｙであることが認められた。また、比較例１の紙カップにおける酸素透過度は０．０１２ｃｃ／Ｐａｃｋａｇｅ・ｄａｙであり、比較例２の紙カップにおける酸素透過度は０．００６ｃｃ／Ｐａｃｋａｇｅ・ｄａｙであることが認められた。
実施例１‐１の紙カップにおける酸素透過度は０．００７ｃｃ／Ｐａｃｋａｇｅ・ｄａｙであり、実施例２‐１の紙カップにおける酸素透過度は０．００４ｃｃ／Ｐａｃｋａｇｅ・ｄａｙであることが認められた。また、比較例１の紙カップにおける酸素透過度は０．０１２ｃｃ／Ｐａｃｋａｇｅ・ｄａｙであり、比較例２の紙カップにおける酸素透過度は０．００６ｃｃ／Ｐａｃｋａｇｅ・ｄａｙであることが認められた。
【0117】
このように、実施例１‐１の紙カップによれば、比較例１の紙カップに比べて、酸素透過度が低いことが認められた。また、実施例２‐１の紙カップによれば、比較例２の紙カップに比べて、酸素透過度が低いことが認められた。なお、実施例１‐２の紙カップ、および、実施例１‐３の紙カップは、実施例１‐１の紙カップと同等の酸素透過度を有することが認められた。また、実施例２‐２の紙カップ、および、実施例２‐３の紙カップは、実施例２‐１の紙カップと同等の酸素透過度を有することが認められた。
【0118】
以上説明したように、紙製容器の一実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）イソフタル酸変性ＰＥＴ層に接するバリア層２２Ｂ１の変形が生じにくいから、バリア層２２Ｂ１の変形に起因したバリア層２２Ｂ１におけるバリア性の低下を抑えることが可能である。
（１）イソフタル酸変性ＰＥＴ層に接するバリア層２２Ｂ１の変形が生じにくいから、バリア層２２Ｂ１の変形に起因したバリア層２２Ｂ１におけるバリア性の低下を抑えることが可能である。
【0119】
（２）バリア対象が、収容空間から基材層２２Ｂ２に向けて透過することが抑えられるから、バリア対象の透過に起因した基材層２２Ｂ２の劣化を抑えることが可能である。
【0120】
（３）２つのポリエステル層Ｂ２１，Ｂ２２において引張降伏応力が１１６ＭＰａ以下であれば、積層材２０がポリエステル層を２層備える場合において、バリア層２２Ｂ１の変形に起因したバリア層２２Ｂ１におけるバリア性の低下を抑えることができる。
（４）再生されたＰＥＴを含むイソフタル酸変性ＰＥＴ層を用いることが可能である。
（４）再生されたＰＥＴを含むイソフタル酸変性ＰＥＴ層を用いることが可能である。
【0121】
なお、上述した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［ポリエステル層］
・基材層２２Ｂ２が備えるポリエステル層は、イソフタル酸変性ＰＥＴを含むポリエステル層に限らない。例えば、ポリエステル層は、ＰＥＴ層でもよいし、イソフタル酸変性ＰＥＴ以外の変性ＰＥＴでもよい。変性ＰＥＴは、例えば、上述したように、エチレングリコール以外のジオール単位を含む変性ＰＥＴであってもよい。あるいは、ポリエステル層は、ＰＥＴに限らず、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、および、ポリブチレンナフタレートなどから構成されてもよい。
［ポリエステル層］
・基材層２２Ｂ２が備えるポリエステル層は、イソフタル酸変性ＰＥＴを含むポリエステル層に限らない。例えば、ポリエステル層は、ＰＥＴ層でもよいし、イソフタル酸変性ＰＥＴ以外の変性ＰＥＴでもよい。変性ＰＥＴは、例えば、上述したように、エチレングリコール以外のジオール単位を含む変性ＰＥＴであってもよい。あるいは、ポリエステル層は、ＰＥＴに限らず、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、および、ポリブチレンナフタレートなどから構成されてもよい。
【0122】
［底部材］
・底部材１２を構成する積層材２０は、屈曲部１２Ｂにおいて、紙カップ１０の収容空間に向けて折り曲げられていてもよい。この場合であっても、基材層２２Ｂ２が含むイソフタル酸変性ＰＥＴ層の引張降伏応力が１１６ＭＰａ以下であれば、上述した（１）に準じた効果を得ることができる。
・底部材１２を構成する積層材２０は、屈曲部１２Ｂにおいて、紙カップ１０の収容空間に向けて折り曲げられていてもよい。この場合であっても、基材層２２Ｂ２が含むイソフタル酸変性ＰＥＴ層の引張降伏応力が１１６ＭＰａ以下であれば、上述した（１）に準じた効果を得ることができる。
【0123】
［紙製容器］
・上述した紙カップは、紙製容器の一例である。紙製容器は、屈曲部を有する容器であって、かつ、紙カップ以外の容器として具体化されてもよい。
・上述した紙カップは、紙製容器の一例である。紙製容器は、屈曲部を有する容器であって、かつ、紙カップ以外の容器として具体化されてもよい。
【符号の説明】
【0124】
１０…紙カップ
１１…胴部材
１２…底部材
２０…積層材
２１…紙層
２２…内層
２２Ａ…熱可塑性樹脂層
２２Ｂ…バリアフィルム層
２２Ｂ１…バリア層
２２Ｂ２…基材層
１１…胴部材
１２…底部材
２０…積層材
２１…紙層
２２…内層
２２Ａ…熱可塑性樹脂層
２２Ｂ…バリアフィルム層
２２Ｂ１…バリア層
２２Ｂ２…基材層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
