JP2009220863A - 電子レンジ用断熱性容器及び電子レンジ用断熱性容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内容物を入れて電子レンジで加熱した場合にも高い断熱効果が得られる断熱性容器を提供する。
【解決手段】胴部材１及び底部材２を備える電子レンジ用断熱性容器であって、
胴部材１が、筒状の紙層１０と、紙層１０の外周面上の発泡断熱層１２と、紙層１０の内周面上の発泡断熱層１２よりも高融点の熱可塑性樹脂層１１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、断熱性容器（紙カップ）に関し、特に電子レンジにより加熱される電子レンジ用断熱性容器及びその製造方法に関する。

断熱性容器は、コーヒー等のホット飲料用やラーメン、スープ、味噌汁等の即席食品用等に使用される。今日では、飲料や惣菜等の内容物が入った断熱性容器を電子レンジを利用し、加熱調理することも行われている。断熱性容器は、手で持ちやすいように、内容物の温度を遮断する断熱構造を有する。断熱性容器として、例えば紙層の両面に熱可塑性樹脂層を積層し、外周面の熱可塑性樹脂層を発泡させたものがある（例えば、特許文献１及び２参照。）。

しかしながら、従来の電子レンジ用断熱性容器の断熱性は必ずしも十分ではなく、特に内容物が油脂を含む場合には非常に高温となるため、十分な断熱効果が得られないという問題がある。
特開２００２−１９３３４８号公報 特開２００３−１２８１６１号公報

本発明の目的は、内容物を入れて電子レンジで加熱した場合にも高い断熱効果が得られる電子レンジ用断熱性容器及び電子レンジ用断熱性容器の製造方法を提供することである。

本願発明の一態様によれば、胴部材及び底部材を備える電子レンジ用断熱性容器であって、胴部材が、（イ）筒状の紙層と、（ロ）紙層の外周面上の発泡断熱層と、（ハ）紙層の内周面上の発泡断熱層よりも高融点の熱可塑性樹脂層とを備える電子レンジ用断熱性容器が提供される。

本願発明の他の態様によれば、（イ）水分を含む紙層の表面に第１の熱可塑性樹脂層を積層するステップと、（ロ）紙層の裏面に第１の熱可塑性樹脂層より高融点の第２の熱可塑性樹脂層を積層するステップと、（ハ）紙層、第１及び第２の熱可塑性樹脂層を含む胴部材を筒状に成形するステップと、（ニ）胴部材を底部材と接合するステップと、（ホ）加熱により水分を用いて第１の熱可塑性樹脂層を発泡させるステップとを含む電子レンジ用断熱性容器の製造方法が提供される。

本発明によれば、内容物を入れて電子レンジで加熱した場合にも高い断熱効果が得られる電子レンジ用断熱性容器及び電子レンジ用断熱性容器の製造方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

（電子レンジ用断熱性容器）
本発明の実施の形態に係る電子レンジ用断熱性容器は、図１に示すように、筒状の胴部材１と、胴部材１と接合された底部材２を備える。胴部材１の上端は外側に巻かれ、胴部材１の下端は内側に折り返されている。底部材２の周縁は外側に屈曲している。胴部材１の下端の折り返し部分と、底部材２の周縁の屈曲部分とが接合されている。

胴部材１は、図１及び図２に示すように、筒状の紙層１０と、紙層１０の内周面上に配置された第２の熱可塑性樹脂層１１と、紙層１０の外周面上に配置された発泡断熱層（第２の熱可塑性樹脂層）１２と、発泡断熱層１２の外周面上の一部に配置された印刷層１３を備える。

紙層１０の厚さは２００μｍ〜４５０μｍ程度である。紙層１０としては、坪量１５０ｇ／ｃｍ²〜３５０ｇ／ｃｍ²程度の紙が使用可能である。

発泡断熱層１２の厚さは４０μｍ〜１００μｍ程度である。発泡断熱層１２は、製造時に加熱処理により紙層１０に含有された水分の蒸発を利用して熱可塑性樹脂を発泡、膨張させたものであり、内容物の熱が外部に伝わらないよう断熱性を有する。発泡断熱層１２の材料としては、第２の熱可塑性樹脂層１１より低融点の材料が使用可能であり、例えば低融点（１１５℃〜１３０℃程度）の無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）又は低融点（１００℃〜１１５℃程度）の低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）が好適である。

第２の熱可塑性樹脂層１１の厚さは１０μｍ〜４０μｍ程度である。第２の熱可塑性樹脂層１１は、内容物である液体が紙層１０へ浸透することを防止するとともに、容器の製造における加熱処理時に紙層１０に含まれる水分が内周面側から直接大気へ蒸発することを防止し、第２の熱可塑性樹脂層１１を発泡させずに、発泡断熱層１２だけを発泡させることができる。又、内容物が油脂分を含む場合、電子レンジ調理では非常に高温になる可能性があるが、内側には高融点の第２の熱可塑性樹脂層１１を有するので高い断熱効果が得られる。

第２の熱可塑性樹脂層１１の材料としては、発泡断熱層１２よりも高融点の熱可塑性樹脂であれば良く、例えば高融点（１５０℃〜１７０℃程度）のＣＰＰや、低融点（２２０℃〜２６０℃程度）のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が使用可能である。高融点のＣＰＰであれば、１回の押し出しコーティングにより塗布できるためＰＥＴをラミネートする場合よりもコストが安価であるという点で好適である。

印刷層１３の厚さは１μｍ〜２μｍ程度である。印刷層１３は、透明であっても良く、白色又は種々のカラーを表示しても良い。印刷層１３は、発泡断熱層１２の全面を覆う場合を示しているが、部分的に設けられていても良い。印刷層１３により、文字、記号、図形、模様等を構成する。印刷層１３により構成される文字、記号、図形、模様等の位置、大きさ、範囲等は適宜設定可能である。又、印刷層１３は、発泡断熱層１２を発泡させるための加熱処理時に発泡断熱層１２の破れを抑え、且つ印刷層１３自身に割れが発生しない程度の柔軟性を有する。

印刷層１３の材料としては、ウレタン樹脂、ブチラール樹脂、アルキッド・硝化綿との共重合体、ポリアミド、アクリル、アクリルとロジンの共重合体、塩素化ポリオレフィン等の樹脂成分を含む溶剤の他、有色の場合には顔料又は着色染料等を更に含有するインキが使用可能である。

底部材２は、紙層２０と、紙層２０の内側に配置されたバリア層２１を備える。バリア層２１の厚さは３０〜５０μｍ程度であり、バリア層２１の材料としてはＣＰＰ又はシーラブルＰＥＴ等が使用可能である。紙層２０の材料としては、胴部材１の紙層１０と同様に、坪量１５０ｇ／ｃｍ²〜３５０ｇ／ｃｍ²程度の紙が使用可能である。なお、図１に示した底部材２の積層構造や形状は一例であり、特に限定されない。

本発明の実施の形態に係る電子レンジ用断熱性容器によれば、紙層１０の内周面に、発泡断熱層１２よりも高融点の第２の熱可塑性樹脂層１１を備えるので、内容物を入れて電子レンジで加熱し、内容物が非常に高温になった場合にも高い断熱効果が得られる。

（電子レンジ用断熱性容器の製造方法）
次に、本発明の実施の形態に係る電子レンジ用断熱性容器の製造方法の一例を、図１〜図５を参照して説明する。

（イ）まず、坪量１００ｇ／ｃｍ²〜４００ｇ／ｃｍ²程度、１５０μｍ〜４５０μｍ程度の厚さの水分を含む紙層（原紙）１０を用意する。紙層１０の含水率は、３％〜１０％程度が好ましく、更に５％〜８％程度がより好ましい。含水率が３％未満であると後の工程で積層する発泡断熱層が発泡不足となり十分な断熱効果が得られない場合がある。含水率が１０％を越えると発泡断熱層の外周面が破裂する場合がある。

（ロ）次に、押し出しコーティング法又はラミネート法等により、押し出しコーティング法又はラミネート法等により、紙層１０の表面に１５μｍ〜５０μｍ程度の第１の熱可塑性樹脂層１２を積層する。更に、押し出しコーティング法又はラミネート法等により、紙層１０の裏面に１０μｍ〜４０μｍ程度の第１の熱可塑性樹脂層１２よりも高融点の第２の熱可塑性樹脂層１１を積層する。第１の熱可塑性樹脂層１２の厚さは１５μｍ未満又は１００μｍを越えると、加熱処理の際に第１の熱可塑性樹脂層１２が発泡しにくくなる。なお、いわゆるノーコート紙の紙層１０に第２の熱可塑性樹脂層１１及び第１の熱可塑性樹脂層１２を積層する場合を説明したが、紙層１０の裏面に第２の熱可塑性樹脂層１１を予め積層したり、或いは紙層１０の表面に第１の熱可塑性樹脂層１２を予め積層した積層体（片コート紙）や、紙層１０の裏面及び表面にそれぞれ第２の熱可塑性樹脂層１１及び第１の熱可塑性樹脂層１２を予め積層した積層体（両コート紙）を用意しても良い。

（ハ）次に、図３に示すように、グラビア印刷等により、第１の熱可塑性樹脂層１２の表面に１μｍ〜２μｍ程度の印刷層１３を形成する。なお、印刷層１３の位置、大きさ、範囲等は特に限定されない。

（ニ）次に、紙層１０の裏面に第２の熱可塑性樹脂層１１が積層され、紙層１０の表面に第１の熱可塑性樹脂層１２、印刷層１３が積層された積層体から、図４に示すように扇状又は帯状の胴部材（ブランク）１を打ち抜く。

（ホ）別途、紙層２０を用意し、押し出しコーティング法又はラミネート法等により、紙層２０の表面にバリア層２１を積層する。なお、紙層２０の表面にバリア層２１を予め積層した積層体（片コート紙）を用意しても良い。そして、紙層１０とバリア層２１の積層体から、図５に示すように、円形の底部材２（ブランク）を打ち抜く。

（ヘ）次に、カップ成形機を用いて、胴部材（ブランク）１を筒状に成形し、胴部材１の上端を外側に屈曲させ、胴部材１の下端を内側に折り返す。又、底部材（ブランク）２の周縁を屈曲させる。そして、胴部材１の下端の折り返し部と底部材２の屈曲した周縁とを熱圧着により接合することにより、電子レンジ用断熱性容器を成形する。

（ト）次に、熱風、赤外線、遠赤外線、マイクロ波、高周波等の加熱手段を用いて、成形された電子レンジ用断熱性容器を静置或いはコンベアーにより送りながら、１００〜２００°Ｃ程度、１０秒〜５分程度で加熱する。これにより、紙層１０に含まれる水分が第１の熱可塑性樹脂層１２側へ蒸発し、この水分により第１の熱可塑性樹脂層１２を発泡させる。第１の熱可塑性樹脂層１２は、加熱前の厚さと比して８〜２０倍程度の厚さに膨張し、発泡断熱層１２となる。

本発明の実施の形態に係る電子レンジ用断熱性容器の製造方法によれば、内容物を入れて電子レンジで加熱した場合にも高い断熱効果が得られる電子レンジ用断熱性容器を実現可能となる。

なお、上述した製造方法では、電子レンジ用断熱性容器に成形した状態で加熱する例を説明したが、胴部材（ブランク）１を打ち抜く前に、平板状のまま胴部材１を加熱し第１の熱可塑性樹脂層１２を発泡させてから、胴部材（ブランク）１を打ち抜き、胴部材１と底部材２とを接合して成形しても良い。

又、胴部材（ブランク）１を筒状にする前に、胴部材（ブランク）１を加熱し第１の熱可塑性樹脂層１２を発泡させてから、胴部材１と底部材２とを接合して成形しても良い。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、図６に示すように、第２の熱可塑性樹脂層１１と紙層１０との間に、紙層１０側に設けられたドライラミネート（ＤＬ）法による接着剤層１４及び第２の熱可塑性樹脂層１１側に設けられたＤＬ法による接着剤層１６を介してバリア層１５を更に備えていても良い。バリア層１５は、内容物である液体が紙層１０へ浸透することを防止するとともに、加熱処理時に紙層１０に含まれる水分が内周面側から直接大気へ蒸発することを防止するといったバリア性を向上させる。バリア層１５としては、ＰＥＴやアルミニウム箔等が使用可能である。

又、電子レンジ用断熱性容器本体の形状は、いわゆるカップ状のほか、どんぶり型や弁当箱状とすることもできる。又、印刷層１３を示したが、印刷層１３と同じレベルの外周面を有する他の印刷層１３を複数種更に備えていても良い。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施の形態に係る電子レンジ用断熱性容器を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る電子レンジ用断熱性容器の要部断面図である。 本発明の実施の形態に係る電子レンジ用断熱性容器の製造方法を説明するための電子レンジ用断熱性容器の発泡前の要部断面図である。 本発明の実施の形態に係る電子レンジ用断熱性容器の製造方法を説明するための電子レンジ用断熱性容器の打ち抜いた胴部を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る電子レンジ用断熱性容器の製造方法を説明するための電子レンジ用断熱性容器の打ち抜いた底部を示す概略図である。 本発明のその他の実施の形態に係る電子レンジ用断熱性容器の要部断面図である。

符号の説明

１…胴部材
２…底部材
１０…紙層
１１…第２の熱可塑性樹脂層
１２…第１の熱可塑性樹脂層（発泡断熱層）
１３…印刷層
１４，１６…接着剤層
１５，２１…バリア層
２０…紙層

Claims (3)

1. 胴部材及び底部材を備える電子レンジ用断熱性容器であって、
   前記胴部材が、
   筒状の紙層と、
   前記紙層の外周面上の発泡断熱層と、
   前記紙層の内周面上の前記発泡断熱層よりも高融点の熱可塑性樹脂層
   とを備えることを特徴とする電子レンジ用断熱性容器。
2. 前記紙層と前記熱可塑性樹脂層との間に配置された接着層と、
   前記接着層と前記熱可塑性樹脂層との間に配置されたバリア層
   とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ用断熱性容器。
3. 水分を含む紙層の表面に第１の熱可塑性樹脂層を積層するステップと、
   前記紙層の裏面に前記第１の熱可塑性樹脂層より高融点の第２の熱可塑性樹脂層を積層するステップと、
   前記紙層、前記第１及び第２の熱可塑性樹脂層を含む胴部材を筒状に成形するステップと、
   前記胴部材を底部材と接合するステップと、
   加熱により前記水分を用いて前記第１の熱可塑性樹脂層を発泡させるステップ
   とを含むことを特徴とする電子レンジ用断熱性容器の製造方法。

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