JP2000103421A - 容器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、断熱性に優れ、容器成型性が優れた
両面段ボールシートを利用した耐水性および接着性を満
足させた容器およびその製造方法を提供するものであ
る。 【解決手段】側壁部と底部を有するカップ状または円筒
状容器であって、該側壁部が、熱可塑性樹脂層を介して
表層（容器外面）材および／または裏層（容器内面）材
を中芯材と貼合させた両面段ボールシートを、矩形また
は扇型に打ち抜いて後、合わせ目部分の内側に露出する
両面段ボールシートの断面部から表層材および中芯材を
削除して後、裏層材側を折り返し、容器内面となる熱可
塑性樹脂皮膜を利用して裏層面と熱接着させ、断面を被
覆するようにしたことを特徴とする容器である。上記熱
可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂である容器である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は断熱性のあるカップ
形状の容器、特にテーパー付き紙カップを即席麺類など
の容器に利用するために断熱性を付与する容器、および
その製造方法に関するものである。特にカップに高温の
お湯を充填後、手で容器を持った際に、消費者が充分耐
えうる温度範囲に容器表面を制御する技術に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】袋物を除いた即席麺類などの容器は、従
来、耐熱性、断熱性と保温性の面から発泡スチロール容
器やＰＳ成型容器が広く使用されてきた。特に発泡スチ
ロール容器は安価でかつ断熱性に優れた特性をもち即席
麺類容器の主流となってきた。

【０００３】食品容器としての機能として、「流通包装
容器機能」、「調理容器機能」、「食器機能」の3つの
機能が要求されるが発泡スチロール容器やＰＳ成型容器
はこれらの機能を備え持つ容器である。

【０００４】紙カップは歴史的には即席麺の容器として
早くから使用されてきたが断熱性や保温性によりすぐれ
た発泡スチロール容器に代わってきた。僅かに紙カップ
を利用した容器として、紙カップの表面に断熱性を持た
せるために段ボールシートの片段を利用したものや厚手
の多層板紙を巻きつけているものが見られる程度であ
る。

【０００５】紙カップを利用した容器のうち、片面段ボ
ールシートを利用した容器は、ひとつの方法として板紙
を印刷打ち抜き後、段繰りを行い、紙カップに巻きつ
け、糊付け等で紙カップの外面に固定する。しかしこれ
では容器が2重（いわゆる２〜３ピース）になりコスト
アップのみならず、使用後に多量の廃棄物が発生する。

【０００６】容器素材を両面段ボールシートそのものに
置き換えた提案が、特開平９−７７０４４号公報に開示
されている。この内容では、両面段ボール材を容器側壁
部に使用する場合、その成型性を良くするために側壁部
を放射状にプレス処理して中芯の段を潰すことを開示し
ており、断熱性が低下すると言う問題がある。また、中
芯部とライナー部の貼合については開示がなく、通常の
貼合糊にて行われた場合には、断面からの浸透による耐
水性不足が問題になり、シール部周囲の中芯を押し潰し
ても段差が解消しないため接着性が十分とはいえないと
いう問題があった。さらに、シール部周囲の中芯を押し
潰しても、紙断面が露出しているため液体の浸透を防止
できない欠点もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、断熱性に優
れ、容器成型性が優れた両面段ボールシートを利用した
耐水性および接着性を満足させた容器およびその製造方
法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、紙カップ
を利用した断熱容器として表面印刷の美粧性と断熱性を
両立する方法を見出した。具体的には断熱性を向上させ
るための空気層部として両面段ボールの構成を利用した
紙カップとすることである。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するために次の
構成を取る。本発明の第１は、側壁部と底部を有するカ
ップ状または円筒状容器であって、容器の側壁部となる
両面段ボールシートが、熱可塑性樹脂層を介して表層
（容器外面）材および／または裏層（容器内面）材を中
芯材と貼合させ、さらに矩形または扇型に打ち抜いて
後、合わせ目部分の内側に露出する両面段ボールシート
断面部をスカイバー処理により表層材および中芯材を削
除して後、裏層材側を折り返し、容器内面の熱可塑性樹
脂皮膜を利用して裏層面と熱接着させ、断面を被覆した
ことを特徴とする容器である。

【００１０】第２は、熱可塑性樹脂がポリオレフィン系
樹脂であることを特徴とする上記１記載の容器である。
第３は、少なくとも容器内面に用いるポリオレフィン系
樹脂が環境ホルモンとなる添加剤を含まないことを特徴
とする上記１または２記載の容器である。

【００１１】第４は、両面段ボールシートの表層材およ
び／または裏層材が、天然パルプおよび／または合成パ
ルプからなるシート、または熱可塑性樹脂フイルムから
構成されていることを特徴とする上記１〜３のいずれか
１項記載の容器である。第５は、中芯材の少なくとも片
面に熱可塑性樹脂フィルムをラミネートしていることを
特徴とする上記１〜４のいずれか１項記載の容器であ
る。

【００１２】第６は、成形接着後の合わせ目部分の液体
吸収性がクレム吸水法の数値で１ｍｍ／２４時間以下で
あることを特徴とする上記１〜５のいずれか１項記載の
容器である。

【００１３】第７は、側壁部と底部を有するカップ状も
しくは円筒状容器であって、容器上部をカール有りまた
はカール無し状態にするとともに、上記側壁部を底部と
折り曲げ接着形成する紙製容器の製造方法において、少
なくとも上記側壁部が熱可塑性樹脂を介して表層材およ
び／または裏層材を中芯材と貼合した両面段ボールシー
トであり、両面段ボールシートを矩形または扇型に打ち
抜いた合わせ目接着部、上部カール部および底部折り曲
げ部周辺を事前に超音波ウェルダー、高周波ウェルダー
にて圧着シールすることを特徴とする上記１〜６のいず
れか１項記載の容器の製造方法である。

【００１４】

【発明の実施の形態】まず紙カップを成型するための部
材として、少なくとも片面に合成樹脂加工された胴紙
（側壁部）と底紙（ボトムブランク）が必要となる。通
常胴紙としては耐水性を強化した特殊なカップ原紙を用
いるが、本発明では、胴紙が熱可塑性樹脂層を介して表
層材および／または裏層材を中芯材と貼合させた両面段
ボールシートを用いため、普通の紙が使用可能である。
特に長期間液体を保持する用途には、その表層材および
／または裏層材が、天然パルプおよび／または合成パル
プからなる耐水性シート、または熱可塑性樹脂フイルム
から構成されている両面段ボールシートを用いるのが好
ましい。

【００１５】両面段ボールシートのコルゲート加工時の
中芯の段高は０．２〜０．５ｍｍとするのが好ましい。
この構成で作成された中芯段高さが比較的低い両面段ボ
ールシートは、容器成形機の加熱部分を拡張またはあら
たに取り付けて加熱することにより、軟化させて均一な
曲面を形成できる。段高が０．５ｍｍを越える場合に
は、容器内面側の裏層材が突っ張る常態になりやすく均
一な曲面が形成できない場合があり、成形性を向上させ
るために、側壁部の裏面材の上下方向に縦筋状の凹部を
設ける縦筋加工を施すことが好ましい。筋の幅や本数は
側壁部の硬さにより適宜定めればよい。さらに、容器成
形に必要な接着部を、事前に超音波ウェルダーや高周波
ウェルダーにてつぶし圧着して容器成形をしやすくする
ことができる。

【００１６】本発明では容器内面となる熱可塑性樹脂フ
ィルムをラミネートされた両面段ボール構成材を紙カッ
プにする（いわゆる１ピース）ので断熱性を持ちながら
コストが安く廃棄物も少ない包装材となる。具体的には
表層およびまたは裏層の素材と中芯材をポリエチレンに
代表される熱可塑性樹脂で貼り合わせるのみならず、断
熱発現に必要な部分のみ残して圧着して、圧着部にはカ
ップの成形性を付与しようとするものである。

【００１７】この圧着により、熱可塑性樹脂が層間をう
めるため、たとえば容器の合わせ目部に生じる断面部に
おける水等の浸透を防ぐことができる。さらには圧着に
よりカップ上部のカーリング部の成形も容易となる。但
し前記の側壁部の接着部の紙断面が露出していると、浸
透性の強い液体では浸透する場合があるので、スカイバ
ー処理で断面を被覆することが必要である。すなわち容
器製造時に合わせ目部分の内側に露出する紙断面部はス
カイバー処理により表層材および中芯材を削除して後、
裏層材側を折り返し、その熱可塑性樹脂皮膜を利用して
表層面と熱接着させ、紙断面を被覆した状態とする。こ
の際、外側の接着部が圧着により薄くなっているので、
接合部の段差が解消されるという効果もある。

【００１８】中芯の段高を低く抑制することでカップ成
形性は良好となるが断熱性は０．５ｍｍ程度の厚さの空
気層を含むほうが良好となる。本発明では両面段ボール
の貼合に熱可塑性樹脂を使用しているため、内部の空気
が素材を透過して移動しづらく、優れた断熱効果を発揮
する。さらに、圧着によりこの効果は一層高まる。これ
らの方法で両面段ボール構成中に含まれる熱可塑性樹脂
を利用して圧着させ、非圧着部分は両面段ボールシート
状のままに保持する方法をとることができる。

【００１９】熱可塑性樹脂には各種のものがあるが、熱
シール適性、食品用としての安全性を考慮すると、ＰＥ
に代表されるオレフィン系樹脂が最適である。特に内面
となるポリオレフィン系樹脂は、近時問題視されている
環境ホルモンと指摘されている特定の可塑剤（フタル酸
エステル類、アジピン酸エステル類）、難燃剤（ポリ臭
化ビフェニール類）、紫外線防止剤（ベンゾフェノン）
を含まないものを採用することが好ましい。

【００２０】容器内外面となる表裏層材（ライナー）の
例としては （印刷されたまたはされていない）米坪７０〜１００
ｇ／ｍ²程度のライナーとして用いることのできる紙。 上記の紙に１５μｍ程度のＰＥをラミネートした積層
体。 上記の積層体の紙面に１５〜２０μｍ程度のＰＥを
ラミネートした積層体。などが例示される。

【００２１】中芯材の例としては、 米坪７０〜１００ｇ／ｍ²程度の段繰り加工（波形成
形）できる紙。 上記の紙に１５μｍ程度のＰＥをラミネートした積層
体。 上記の積層体の紙面に１５〜２０μｍ程度のＰＥを
ラミネートした積層体。などが例示される。

【００２２】両面段ボールシートの構成例としては、 ライナー／ＰＥ／中芯／ＰＥ／ライナー／内面用Ｐ
Ｅ。 ライナー／ＰＥ／ＰＥ／中芯／ＰＥ／ＰＥ／ライナー
／内面用ＰＥ。 などが例示される。

【００２３】両面段ボールシートの製造工程は、いわゆ
る両面段ボールの製造工程を基本としているが、シング
ルフェーサー側、ダブルフェーサー側にいずれも加熱ヒ
ーターを内蔵したプレヒートロールを使用し、ライナー
と中芯を密着する直前でＴ−ダイから熱溶融状態のＰＥ
を押し出すことで更に確実な接着が得られる。Ｔ−ダイ
を使用することなくともあらかじめラミネートされたＰ
Ｅ面を加熱することでライナーと中芯の密着が可能であ
るが、貼合部をＰＥサンドとすることでより完全な密着
が得られる。中芯の段繰り後の高さは０．２〜０．５ｍ
ｍとするのが良い。

【００２４】容器を構成する上で必要なその他の部材、
例えばボトム原紙などは、通常液体容器用として用いら
れる素材であれば特段の制約無しに使用できる。容器成
形方法は、成形機の構成・機構により各種の機種が知ら
れているが、タイムテック社発行「最新 紙加工便覧」
の２６９〜２７３頁に詳細が記載されている。容器の側
壁部となる本発明の両面段ボールシート容器成形時の接
着必要部分は、容器合わせ目の内側部分および天部側、
底部側であり、この部位を特に圧着によりつぶすことが
容器成形時の加工性に好結果をもたらす。

【００２５】側壁部接着後の断面部分の液体吸収性がク
レム吸水法（ＪＩＳ Ｐ ８１４１）に準ずる測定で２
４時間あたり１ｍｍ以下であることが好ましい。この測
定は容器成形後に染料で着色した水を入れて、合わせ目
部分の断面からの水浸透による濡れ線の最大値を評価す
る。この特性は、容器製造時に合わせ目部分の内側に露
出する両面段ボールシート断面部を、スカイバー処理に
より表層部および中芯部を削除してのち裏層部側を折り
返しそのポリオレフィン系樹脂皮膜を利用して裏層面と
熱接着させ紙断面を被覆することで対応可能である。

【００２６】側壁部の接着重なり部が圧着されている
と、スカイバー処理で薄くなった部分との接着となるた
め、段差ができにくく外観が改善され、このような方策
をとることによって側壁部の表面は滑らかな仕上がりと
なり、事前に容器外面となる最表面の部材に印刷したも
のを用いても、鮮明な印刷表示が可能となる。貼合を熱
可塑性樹脂を介して行っていることにより、さらにこれ
に加えて中芯素材に熱可塑性樹脂フィルムをラミネート
しておくことにより、圧着による断面からの液体浸透防
止効果を向上させることができ、この効果は通常の糊で
貼合した両面段ボールでは得られない特徴である。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を図面に基づき説明する。図１
〜２は両面段ボール構成のブランクを示す。 構成例：容器外面印刷／ライナー（上質紙７０ｇ／
ｍ²）／ＰＥ（１５μｍ）／中芯（上質紙７０ｇ／ｍ²）
［段高０．４ｍｍ］／ＰＥ（１５μｍ）／ライナー（上
質紙７０ｇ／ｍ²）／容器内面ＰＥ（２０μｍ） 各部の記号は、１．印刷／ライナー／ＰＥ、 ２．ＰＥ
／ライナー／ＰＥ（容器内面のＰＥを破線で表示）、
３．中芯、 ４．加圧圧着部、 ５．非加圧部、６．ス
カイバー処理部 ７．印刷部を示す。図３は非加圧部の
断面構造図である。図４はスカイバー処理部を折り返し
た断面構造図である。図５〜６は本発明で成形された容
器の実施例を示す。

【００２８】なお、上記構成例中の１５μｍＰＥは貼合
時に押出したものである。比較例１として、スカイバー
処理を施さずに容器成形を行った。比較例２として、加
圧圧着とスカイバー処理を施さずに容器成形を行った。

【００２９】評価 容器サイズ：いずれも１６ｏｚサイズ（内容量約４８０
ｍｌ）。 お湯充填温度：９８℃。 ５分後の表面温度：本発明品 ７１℃、比較例１ ７１
℃、比較例２ ６９℃。 合わせ目部分のクレム法に準ずる吸水度：本発明品
０．１ｍｍ／２４時間、比較例１ ５ｍｍ／２４時間、
比較例２ ３０ｍｍ／２４時間。 参考のため行った通常の澱粉系段ボール貼合糊を用いた
両面段ボールシートでは容器成形時の加熱によっても軟
化せず、成形性が劣り、均一な曲面が形成でず、容器成
形ができなかった。

【００３０】

【発明の効果】印刷適性を中心に表層材が選択できるた
め、容器外観が鮮明で美粧印刷が映える断熱紙カップを
安価に製造することが可能となる。加熱時の軟化を利用
して両面段ボールシートであっても成形性が良好であ
る。スカイバー処理により紙断面からの液体浸透をおさ
えることができ、接着部を予め圧着してさらに優れた成
型性、液体浸透防止能を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である側壁部ブランクの展開図
を示す。

【図２】本発明の別の実施例である側壁部ブランクの展
開図を示す。

【図３】本発明の側壁部両面段ボールシートの断面を示
す。

【図４】本発明の側壁部両面段ボールシートの圧着部
に、スカイバー処理部を折り返した断面を示す。

【図５】本発明のテーパー型容器を示す。

【図６】本発明の円筒型容器を示す。

【符号の説明】 １．印刷／ライナー／ＰＥ ２．ＰＥ／ライナー／ＰＥ（内面ＰＥを破線で示してい
る） ３．中芯 ４．加圧圧着部 ５．非加圧部 ６．スカイバー処理部 ７．印刷部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】側壁部と底部を有するカップ状または円筒
   状容器であって、該側壁部が、熱可塑性樹脂層を介して
   表層（容器外面）材および／または裏層（容器内面）材
   を中芯材と貼合させた両面段ボールシートを、矩形また
   は扇型に打ち抜いて後、合わせ目部分の内側に露出する
   両面段ボールシートの断面部から表層材および中芯材を
   削除して後、裏層材側を折り返し、容器内面となる熱可
   塑性樹脂皮膜を利用して裏層面と熱接着させ、断面を被
   覆するようにしたことを特徴とする容器。
2. 【請求項２】上記熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂
   であることを特徴とする請求項１記載の容器。
3. 【請求項３】上記両面段ボールシートの表層材および／
   または裏層材が、天然パルプおよび／または合成パルプ
   からなるシート、または熱可塑性樹脂フイルムから構成
   されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれか１
   項記載の容器。
4. 【請求項４】中芯材の少なくとも片面に熱可塑性樹脂フ
   ィルムをラミネートしていることを特徴とする請求項１
   〜３のいずれか１項記載の容器。
5. 【請求項５】成形接着後の合わせ目部分の液体吸収性が
   クレム吸水法の数値で１ｍｍ／２４時間以下であること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の容器。
6. 【請求項６】側壁部と底部を有するカップ状または円筒
   状容器であって、容器上部をカール有りまたはカール無
   し状態にするとともに、上記側壁部を底部と折り曲げ接
   着形成する紙製容器の製造方法において、少なくとも側
   壁部が熱可塑性樹脂を介して表層材および／または裏層
   材を中芯材と貼合した両面段ボールシートであり、両面
   段ボールシートを矩形または扇型に打ち抜いた容器とし
   ての合わせ目接着部、上部カール部および底部折り曲げ
   部周辺を事前に超音波ウェルダーまたは高周波ウェルダ
   ーにて圧着シールすることを特徴とする請求項１〜５の
   いずれか１項記載の容器の製造方法。