JP2015182780A - Cup type paper container and method of producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飲料等を収納する紙容器に関し、特に内容物を充填する時の温度と、保存温度、さらには販売時点における温度のそれぞれの温度差に対して、有害な変形や破損を生じ難いカップ型紙容器及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a paper container for storing beverages and the like, and particularly, it is difficult to cause harmful deformation or breakage with respect to each temperature difference between the temperature when filling the contents and the storage temperature, and further the temperature at the point of sale. The present invention relates to a cup-shaped paper container and a method for manufacturing the same.
食料品や飲料を収納する容器としては、さまざまな材質のさまざまな形状の容器が用いられている。近年においては、地球環境保護意識の高まりを背景にして、再生産可能な資源である紙を用いた容器が特に注目されている。その中でもカップ形状の紙容器は、その使い易さや、作り易さから、本来の紙カップ用途の他に、各種の食料品、飲料等を収納する保存容器としても広く用いられている。 As containers for storing food and beverages, containers of various shapes and various shapes are used. In recent years, containers using paper, which is a reproducible resource, have attracted particular attention against the background of increasing awareness of global environmental protection. Among them, the cup-shaped paper container is widely used as a storage container for storing various foods, beverages and the like in addition to the original paper cup use because of its ease of use and ease of manufacture.
カップ形状の紙容器の一般的な形状としては、図１２（ａ）、（ｂ）に示したように胴部（２００）と底面部（３００）からなり、逆トレー状に成形した底面部（３００）の周縁部（３１０）に、胴部（２００）の下端部を巻き込んで加熱圧着して、糸じり部（２５０）を形成したものが一般的である。胴部（２００）の上端部は、巻き込み成形後に潰してフランジ部（２３０）を形成し、別に準備した蓋材（図示せず）を剥離可能にシールして密封する。 As a general shape of a cup-shaped paper container, as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), a bottom part (200) and a bottom part (300), which are formed into a reverse tray shape ( In general, the lower end portion of the body portion (200) is wound around the peripheral portion (310) of 300) and heat-pressed to form the yarn twist portion (250). The upper end of the body part (200) is crushed after the roll forming to form a flange part (230), and a separately prepared lid member (not shown) is peelably sealed and sealed.
このような構造の紙容器にコーヒーなどの飲料を収納して、販売店等で一般的に用いられている加熱温蔵庫に入れて加熱すると、ヘッドスペースに残った気体が膨張するため、蓋材が膨らんで、最悪の場合剥離してしまうことがあった。 When a beverage such as coffee is stored in a paper container having such a structure, and heated in a heating / heating storage generally used in a store or the like, the gas remaining in the head space expands, The material swelled and could peel off in the worst case.
逆に、いわゆるホット充填と呼ばれる充填方法の場合、充填時の液温は高く、保存時や流通時の温度は低い。この場合には、容積の減少に伴い容器内が陰圧状態となり、容器が凹んでしまうため、最悪の場合、容器が変形して外観が損われたり、あるいは蓋材が剥離したりすることがあった。 Conversely, in the case of a filling method called so-called hot filling, the liquid temperature during filling is high, and the temperature during storage and distribution is low. In this case, as the volume decreases, the inside of the container becomes a negative pressure state, and the container is recessed, and in the worst case, the container may be deformed and the appearance may be damaged, or the lid may be peeled off. there were.
特許文献１に記載された食品密封容器は、上記のうち、環境温度が低下した場合の容器の変形を防止する目的でなされたものであり、底部材にダイヤフラム構造を採用したことにより、底部材の変形によって容器内部の陰圧を吸収しようとしたものである。
The food sealed container described in
特許文献１に記載された食品密封容器は、陰圧吸収機構を、容器全体としては比較的面積の小さい底部材に設けたため、吸収し得る容積の絶対値が小さいという問題があった。また専ら容積が減少することを前提としているため、加熱販売時のように、容積が増える場合には、底面が膨らむことにより、容器がぐらぐらして不安定になるという問題があった。
The food sealed container described in
本発明の解決しようとする課題は、より大きな容積変化に対応でき、しかも容積の減少にも、増大にもいずれにも対応可能なカップ型紙容器およびこの製造方法を提案するものである。 The problem to be solved by the present invention is to propose a cup-type paper container that can cope with a larger volume change and that can cope with both a decrease and an increase in volume, and a manufacturing method thereof.
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、筒状の胴部と、胴部の下部を封止する底面部と、胴部の上部を封止する蓋材とを備えて構成されるカップ型紙容器であって、胴部及び底面部は、紙層を含む積層体を成形したものであり、胴部は、胴部を水平に１周する帯状の凹部または凸部を有することを特徴とするカップ型紙容器である。
As means for solving the above-mentioned problems, the invention described in
本発明に係るカップ型紙容器は、胴部に帯状の凹部または凸部を有するので、凹部を有する場合には、凸部へと変形することにより内容量の増加に伴う内圧の上昇を緩和することができる。また凸部を有する場合には、凹部へと変形することにより内容量の減少に伴う内圧の下降を緩和することができる。 Since the cup-shaped paper container according to the present invention has a belt-like concave portion or convex portion in the body portion, when the concave portion is provided, the increase in the internal pressure accompanying the increase in the internal capacity can be mitigated by deformation into the convex portion. Can do. Moreover, when it has a convex part, the fall of the internal pressure accompanying the reduction | decrease of an internal volume can be relieve | moderated by deform | transforming into a recessed part.
また、請求項２に記載の発明は、前記帯状の凹部または凸部が、胴部を水平に１周する２本の折目線によって形成され、断面が円弧形状であり、凹状態及び凸状態を双安定的に移行可能であることを特徴とする請求項１に記載のカップ型紙容器である。
According to a second aspect of the present invention, the band-shaped concave portion or convex portion is formed by two crease lines that circulate around the trunk portion horizontally, the cross section is an arc shape, and the concave state and the convex state are provided. 2. The cup-type paper container according to
また、請求項３に記載の発明は、前記帯状の凹部または凸部が、胴部の高さ方向の中心もしくは、中心より上部に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のカップ型紙容器である。 The invention described in claim 3 is characterized in that the belt-like concave portion or convex portion is arranged at the center in the height direction of the body portion or at an upper portion from the center. It is a cup type paper container.
また、請求項４に記載の発明は、前記積層体が、紙層を主体として、容器の最外面となる面と、容器の最内面となる面に熱可塑性樹脂層を有し、前記胴部は、前記積層体からなる扇形の胴部形成用ブランクの左右両側端縁を重ね合わせて、熱融着することによって形成される胴部貼合せ部を有し、胴部貼合せ部において、少なくとも容器の内側となる前記側端縁は、紙層の端面が露出しないように覆われており、胴部の上端部は、外側に１回以上巻き込まれてから平らに押し潰されて、蓋材を接着するためのフランジ部を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカップ型紙容器である。
Moreover, the invention according to
また、請求項５に記載の発明は、前記積層体が、紙層と、容器内側の熱可塑性樹脂層との間にガスバリア層を含むことを特徴とする請求項４に記載のカップ型紙容器である。
The invention according to claim 5 is the cup-type paper container according to
また、請求項６に記載の発明は、以下の工程をこの順序に含むことを特徴とするカップ型紙容器の製造方法である。すなわち、胴部形成用ブランクを丸め、側端縁を重ね合わせて熱融着し、筒状の胴部を形成する工程。底面ブランクを逆皿状に成形し、胴部の下端部を巻き込んで底面部を形成する工程。胴部の上端部を外側に１回以上巻き込んで平らに押潰し、フランジ部を形成する工程。胴部に帯状の凹部または凸部を形成する工程である。
The invention according to
本発明に係るカップ型紙容器は、胴部に、胴部を水平に１周する帯状の凹部または凸部を有するので、帯状の凹部を形成した場合には、例えば販売時に加熱して販売するような場合の内容物の膨張に伴う内圧の上昇を吸収、緩和することができる。また帯状の凸部を形成した場合には、例えばホット充填後の冷却に伴う内容量の減少に起因する内圧の下降を吸収、緩和することができる。このため、容器の有害な変形を防止することができる。 Since the cup-shaped paper container according to the present invention has a belt-like concave portion or convex portion that circulates around the trunk portion horizontally in the trunk portion, when the belt-like concave portion is formed, for example, it is heated and sold at the time of sale. In such a case, the increase in internal pressure accompanying the expansion of the contents can be absorbed and alleviated. In the case where the belt-like convex portion is formed, for example, a decrease in internal pressure due to a decrease in internal capacity due to cooling after hot filling can be absorbed and alleviated. For this reason, harmful deformation of the container can be prevented.
請求項２に記載の発明のように、帯状の凹部または凸部が、胴部を水平に１周する２本の折目線によって形成され、断面が円弧形状であり、凹状態及び凸状態を双安定的に移行可能である場合においては、例えば、ホット充填した包装体を冷蔵保存し、販売時には、加熱して販売するといった加熱、冷却を繰返すような使用環境においても、容器の有害な変形を防止し得る。 As in the second aspect of the present invention, the belt-shaped concave portion or convex portion is formed by two crease lines that circulate around the trunk portion horizontally, has a circular cross section, and has a concave state and a convex state. In cases where stable transfer is possible, for example, refrigerated storage of a hot-filled package, and in the case of use environment where heating and cooling are repeated at the time of sale, harmful deformation of the container may occur. Can be prevented.
請求項３に記載の発明のように、帯状の凹部または凸部が、胴部の高さ方向の中心もしくは、中心より上部に配置されている場合には、凹部から凸部へ、あるいは凸部から凹部への変形が円滑に行われる。また、手で持った時に、容器に指が掛かり易く、滑り難く、持ちやすい。 When the belt-like concave portion or convex portion is arranged at the center in the height direction of the trunk portion or above the center as in the invention according to claim 3, the concave portion to the convex portion, or the convex portion To the recess is smoothly performed. Also, when held by hand, the container is easy to get a finger, not slippery, and easy to hold.
請求項４に記載の発明によれば、内容物が接する紙層の端面が覆われているか、巻き込まれており、容器の内部に紙層の端面が露出しない構造であるため、液体の内容物を充填しても、内容物が紙層に浸み込むことはない。従って、保存性を有する包装体とすることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the end face of the paper layer in contact with the contents is covered or entrained, and the end face of the paper layer is not exposed inside the container. Even if it is filled, the contents do not penetrate into the paper layer. Therefore, it can be set as the package which has preservability.
また胴部と底面部が紙層を含むものであるため、断熱性があり、このため金属缶やガラス瓶と比較して加熱時の取扱いにおいて、手が熱くないなどの長所がある。 In addition, since the body portion and the bottom portion include a paper layer, there is an insulating property, and therefore, there is an advantage that a hand is not hot in handling during heating as compared with a metal can or a glass bottle.
請求項５に記載の発明のように、ガスバリア層を含む積層体を用いた場合には、さらに長期保存が可能な紙容器とすることができる。 In the case where a laminate including a gas barrier layer is used as in the invention described in claim 5, a paper container that can be stored for a longer period can be obtained.
請求項６に記載の、カップ型紙容器の製造方法によれば、従来のカップ型紙容器の製造工程の最後に、帯状の凹部または凸部を形成する工程を挿入するだけで製造可能であるので、製造設備の大幅な改造が必要なく、従来の製造設備を有効に利用することができる。
According to the method for manufacturing a cup-shaped paper container according to
以下、図面を参照しながら、本発明に係るカップ型紙容器並びにその製造方法について詳細に説明する。本発明に係るカップ型紙容器（１）は、図１、図２に示したように、胴部（２０）と、底面部（３０）と、蓋材（１０）とから構成されるカップ型紙容器であって、胴部（２０）及び底面部（３０）は、紙層（２）を含む積層体を成形したものである。 Hereinafter, a cup-shaped paper container and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the cup-type paper container (1) according to the present invention is a cup-type paper container composed of a trunk portion (20), a bottom surface portion (30), and a lid member (10). And the trunk | drum (20) and the bottom face part (30) shape | mold the laminated body containing a paper layer (2).
この例では、積層体は、紙層（２）を主体として、容器の最外面となる面と、容器の最内面となる面にそれぞれ熱可塑性樹脂層（３ａ）、熱可塑性樹脂層（３ｂ）を備えている。 In this example, the laminate is mainly composed of the paper layer (2), and the thermoplastic resin layer (3a) and the thermoplastic resin layer (3b) are provided on the outermost surface of the container and the innermost surface of the container, respectively. It has.
本発明に係るカップ型紙容器（１）は、胴部（２０）に、胴部を水平に１周する帯状の凹部または凸部を有することを特徴とする。図１、２の例では、帯状の凹部（６）が形成されている。またこの例では、帯状の凹部（６）が、胴部（２０）を水平に１周する２本の折目線（８ａ）、（８ｂ）によって形成され、断面が円弧状となっている。 The cup-shaped paper container (1) according to the present invention is characterized in that the body part (20) has a belt-like concave part or convex part that makes one round of the body part horizontally. In the example of FIGS. 1 and 2, a strip-shaped recess (6) is formed. Moreover, in this example, the strip-shaped recess (6) is formed by two crease lines (8a) and (8b) that horizontally circulate around the body (20), and the cross section has an arc shape.
図２に示したように、このようなカップ型紙容器（１）に内容物（５０）を充填し、開口部に蓋材（１０）を接着して密封したものを加熱すると、図３、図４に示したように、上昇した内圧によって帯状の凹部が外側に膨らみ、帯状の凸部（７）となる。 As shown in FIG. 2, when such a cup-shaped paper container (1) is filled with the contents (50), and the lid (10) is adhered to the opening and the sealed one is heated, FIG. As shown in FIG. 4, the belt-shaped concave portion bulges outward due to the increased internal pressure to form the belt-shaped convex portion (7).
本発明に係るカップ型紙容器（１）は、このように、内圧によって帯状部の形状が変化し、内容積が増えることにより、過度の内圧上昇を防ぐ作用を発揮する。このため、包装体を容器ごと加熱しても有害な変形や蓋材の剥離等が生じ難い。 As described above, the cup-shaped paper container (1) according to the present invention exhibits an effect of preventing an excessive increase in the internal pressure by changing the shape of the belt-shaped portion due to the internal pressure and increasing the internal volume. For this reason, even if the package is heated together with the container, harmful deformation and peeling of the lid are unlikely to occur.
図５は、本発明に係るカップ型紙容器（１）の他の実施態様を示した斜視図である。
この例では、充填前の容器の状態で、胴部に帯状の凸部（７）が形成されている。図５の例では、図１の例と同様に、帯状の凸部が胴部を水平に１周する２本の折目線（８ａ）、（８ｂ）によって形成されており、その断面形状は、円弧状である。
FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment of the cup-type paper container (1) according to the present invention.
In this example, a band-shaped convex part (7) is formed on the body part in the state of the container before filling. In the example of FIG. 5, similarly to the example of FIG. 1, the belt-like convex portion is formed by two crease lines (8a) and (8b) that horizontally circulate around the trunk portion, and the cross-sectional shape is It is arcuate.
この容器に、加熱した内容物（５０）を充填して蓋材（１０）で密封すると、冷却するにつれて、図６に示したように内部の陰圧によって帯状の凸部（７）が凹んで、凹部になろうとする。このように、凸部が凹部に変化することにより、容器の内容積が減り、内部の陰圧を緩和するため、容器の致命的な変形や蓋材の剥離等が生じ難くなる。 When this container is filled with the heated contents (50) and sealed with the lid (10), as it is cooled, the strip-shaped convex part (7) is recessed by the negative pressure inside as shown in FIG. , Trying to become a recess. Thus, since the convex portion changes to the concave portion, the inner volume of the container is reduced and the negative pressure inside is reduced, so that fatal deformation of the container, peeling of the lid material, and the like hardly occur.
帯状の凹部または凸部の断面形状については、特に限定されず、三角形状や矩形状でもよいが、以上の例のように円弧状であると、凹から凸へあるいは逆に凸から凹への変形が円滑に行われ易いという長所がある。 The cross-sectional shape of the belt-shaped concave portion or convex portion is not particularly limited, and may be a triangular shape or a rectangular shape. However, if the shape is an arc as in the above example, the concave to convex or conversely the convex to concave There is an advantage that deformation is easily performed.
またこの例では、凹凸の状態変化は、双安定的であり、どちらの状態でも安定した形状を保つことができる。このため、例えば、充填前の容器を凸状態としておき、ホット充填を行うと、冷却後には凹状態となる。流通過程においては、凹状態が保たれているが、販売時点で温蔵庫に収納して加熱すると、再び凸状態となり、これらの過程において、容器
の致命的な変形や蓋材の剥離等が生じないのである。
Further, in this example, the uneven state change is bistable, and a stable shape can be maintained in either state. For this reason, if the container before filling is made into a convex state and hot filling is performed, it will be in a concave state after cooling. In the distribution process, the concave state is maintained, but when it is stored in the hot storage and heated at the time of sale, it becomes convex again, and in these processes, fatal deformation of the container, peeling of the lid material, etc. It does not occur.
胴部（２０）における、帯状の凹部（６）または凸部（７）の位置については、糸じり部を除いた胴部の中心もしくは中心より上部に配置するのが好ましい。胴部の下部は、底面部（３０）に接続しており、胴部の上部は、通常巻き込まれてから平らに押し潰されて、フランジ部（２３ｆ）を形成している。この胴部の上部及び下部は、いずれも変形が抑制されて、変形しにくい部分となっている。このため、胴部においては中央部が最も変形しやすい部分であることから、帯状の凹部または凸部は、中心もしくは中心よりも少し上に配置することが好ましい。 About the position of a belt-shaped recessed part (6) or convex part (7) in a trunk | drum (20), it is preferable to arrange | position to the upper part from the center of a trunk | drum except a thread twist part, or a center. The lower part of the trunk part is connected to the bottom face part (30), and the upper part of the trunk part is normally crushed and then flattened to form a flange part (23f). The upper part and the lower part of the body part are both parts that are hardly deformed and are difficult to deform. For this reason, since the central part is the most deformable part in the body part, it is preferable that the belt-like concave part or convex part is arranged at the center or slightly above the center.
帯状の凹部（６）または凸部（７）が胴部（２０）の中央部もしくは中央部からやや上に存在することにより、カップ型紙容器（１）を手に持った時に滑り難く、持ちやすくなるという付随的な効果も生じる。 The band-shaped concave portion (6) or convex portion (7) is present at the center of the trunk portion (20) or slightly above the central portion, so that it is difficult to slip when the cup-type paper container (1) is held in the hand. There is also an accompanying effect.
図７（ａ）は、本発明に係るカップ型紙容器（１）の一実施態様における胴部（２０）の水平断面を示した断面模式図である。図７（ｂ）は、胴部貼合せ部（２１ｃ）の拡大断面模式図である。この例では、胴部（２０）は、積層体からなる図８に示したような扇形の胴部形成用ブランク（２０ｂ）の左右両側端縁（２１ａ、２１ｂ）を図７に示したように重ね合わせて、熱融着することによって形成される胴部貼合せ部（２１ｃ）を有する筒状の形状となる。 Fig.7 (a) is a cross-sectional schematic diagram which showed the horizontal cross section of the trunk | drum (20) in one embodiment of the cup-shaped paper container (1) based on this invention. FIG.7 (b) is an expanded cross-sectional schematic diagram of a trunk | drum bonding part (21c). In this example, the body part (20) has the left and right side edges (21a, 21b) of the fan-shaped body part forming blank (20b) as shown in FIG. It becomes a cylindrical shape which has the trunk | drum bonding part (21c) formed by overlapping and heat-seal | fusing.
図８に示した胴部形成用ブランク（２０ｂ）において、各コーナーの部分は、側端縁同士が貼り合わされて２重になり、さらに折り返されたり巻き込まれたりして何枚も重なることによって厚さが厚くなってしまうため、これを避ける意味から、各コーナーの部分に予め切欠きを設けることは、好ましいことである。 In the body forming blank (20b) shown in FIG. 8, the corner portions are doubled by bonding the side edges to each other, and are folded back or rolled up to overlap each other. In order to avoid this, it is preferable to provide a notch in each corner in advance.
胴部貼合せ部（２１ｃ）において、この例では、少なくとも容器の内側となる側端縁（２１ｂ）は、図７（ｂ）に示したように、紙層の端面（２１ｅ）が露出しないように覆われている。 In this example, at least the side edge (21b) on the inner side of the container is not exposed to the end face (21e) of the paper layer, as shown in FIG. 7 (b). Covered with
図７（ｂ）の例では、紙層（２）の表裏面に設けられた熱可塑性樹脂層（３ａ、３ｂ）が貼り合わされた後に、外側に折り返されることによって紙層の端面（２１ｅ）が覆われている。 In the example of FIG. 7 (b), after the thermoplastic resin layers (3a, 3b) provided on the front and back surfaces of the paper layer (2) are bonded together, the end surface (21e) of the paper layer is folded back to the outside. Covered.
側端縁における紙層の端面を覆う具体的な方法については、説明を省略するが、この他にもエッジテープを用いる方法なども用いることができ、方法については特に制約されるものではない。 A description of a specific method for covering the end surface of the paper layer at the side edge is omitted, but other methods such as using an edge tape can also be used, and the method is not particularly limited.
胴部（２０）の上端部（２３）は、特に図示しないが、最終的に外側に１回以上巻き込まれてから平らに押し潰されて、蓋材（１０）を接着するためのフランジ部（２３ｆ）を形成する場合が多い。通常は、１回半程度巻き込まれることが多い。 The upper end portion (23) of the trunk portion (20) is not particularly shown, but is finally wound once or more outside and then flatly crushed to bond the lid (10) to the flange portion ( 23f) is often formed. Usually, it is often caught about once and a half.
一方、底面部（３０）は、前記積層体からなる円形の底面部形成用ブランク（３０ｂ）の周縁部（３１）が下方に折り曲げられて、逆向きのトレー状に成形される。 On the other hand, the bottom surface portion (30) is formed in a reverse tray shape by bending the peripheral edge portion (31) of the circular bottom surface portion forming blank (30b) made of the laminate, downward.
筒状に成形された胴部（２０）の下端部（２２）は、逆向きのトレー状に成形された底面部（３０）の外周に嵌め込まれた状態で、内側から熱風ヒーターによって加熱される。 The lower end portion (22) of the barrel portion (20) formed in a cylindrical shape is heated from the inside by a hot air heater while being fitted on the outer periphery of the bottom surface portion (30) formed in a reverse tray shape. .
次いで、下端部（２２）は、下方に折り曲げられた底面部の周縁部（３１）を包むように内側に巻き込まれ、圧着されて糸じり部を形成する。以上によって、カップ型紙容器と
しての基本形状が形成される。
Next, the lower end portion (22) is wound inside so as to wrap around the peripheral edge portion (31) of the bottom surface portion bent downward, and is crimped to form a thread twist portion. The basic shape as a cup type paper container is formed by the above.
なおすべての紙層の端面を、熱可塑性樹脂層によって覆うか、巻き込んで保護した場合には、紙層の端面が紙容器の内部にも外部にも露出していないため、内容物を充填した後の包装体を冷凍保存したり、あるいはレトルト殺菌処理することが可能な紙容器とすることもできる。また例えば冷凍保存した包装体を鍋に入れた湯で加熱するような調理方法も可能となる。次に胴部に帯状の凹部または凸部を形成する方法について説明する。 In addition, when the end face of all the paper layers is covered with a thermoplastic resin layer or is protected by entrainment, the end face of the paper layer is not exposed to the inside or outside of the paper container, so the contents are filled. It can also be set as the paper container which can carry out the retort sterilization processing of the subsequent package body frozen. Further, for example, a cooking method in which a frozen and stored package is heated with hot water in a pan is also possible. Next, a method for forming a band-shaped concave portion or convex portion on the body portion will be described.
図９は、胴部（２０）に帯状の凹部を形成する方法の一例を示した断面模式図である。雄型の金型（４０）には、予め帯状の凹部に相当する形状の凹部（４２）が設けられている。金型（４０）にカップ型紙容器を被せ、金型ごと回転させながら、外側からローラー（４１）を押しつけることにより、帯状の凹部を形成することができる。 FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for forming a band-shaped recess in the body (20). The male mold (40) is provided with a concave portion (42) having a shape corresponding to a strip-shaped concave portion in advance. By covering the mold (40) with a cup-type paper container and rotating the mold together, the roller (41) is pressed from the outside to form a band-shaped recess.
図１０は、胴部に帯状の凸部を形成する方法の一例を示した断面模式図である。雌型の金型（４０）には、予め帯状の凸部に相当する形状の凹部（４２）が設けられている。金型（４０）にカップ型紙容器を挿入し、この例では金型は固定し、内側から回転するローラー（４１）を押しつけることにより、帯状の凸部を形成することができる。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for forming a belt-like convex portion on the body portion. The female mold (40) is provided with a concave portion (42) having a shape corresponding to a belt-like convex portion in advance. A cup-shaped paper container is inserted into the mold (40), and in this example, the mold is fixed, and a roller (41) rotating from the inside is pressed to form a belt-like convex portion.
帯状の凸部は、図９の方法で形成した帯状の凹部を例えば圧縮空気などの圧力で膨らませることによって凸部としてもよい。 The belt-like convex portion may be formed as a convex portion by inflating the belt-like concave portion formed by the method of FIG. 9 with a pressure such as compressed air.
以上のように、本発明に係るカップ型紙容器（１）は、基本的な形状が通常の紙カップと同様であるので、通常の紙カップ製造装置を利用して製造することができる。但し、帯状の凹部または凸部を形成する工程は、カップ型紙容器の基本形状が完成した後に設けるのが好ましい。 As described above, since the basic shape of the cup-type paper container (1) according to the present invention is the same as that of a normal paper cup, it can be manufactured using a normal paper cup manufacturing apparatus. However, it is preferable to provide the step of forming the belt-shaped concave portion or convex portion after the basic shape of the cup-shaped paper container is completed.
カップ成形工程前、例えば胴部形成用ブランクの状態で、帯状の凹部または凸部を形成すると、カップ成形が困難となり、胴部貼合せ部において貼り合せ不良が発生する可能性が生じる。 If a band-shaped concave portion or convex portion is formed before the cup forming step, for example, in the state of a body portion forming blank, cup forming becomes difficult, and there is a possibility that poor bonding occurs at the body portion bonding portion.
本発明に係るカップ型容器（１）は、少なくとも胴部（２０）と底面部（３０）が紙層（２）を含むものであるため、断熱性があり、このため金属缶と比較して加熱時の取扱いにおいて、手が熱くないなどの長所がある。また内容物が冷めにくいという長所もある。 The cup-shaped container (1) according to the present invention has a heat insulating property because at least the body (20) and the bottom (30) include the paper layer (2), and therefore, when heated compared to a metal can. In handling, there are advantages such as not hot hands. There is also an advantage that the contents are difficult to cool.
図１１は、本発明に係るカップ型紙容器（１）に用いる積層体の層構成の他の例を示した断面模式図である。本発明に係るカップ型紙容器（１）に用いる積層体としては、紙層（２）の表裏面に熱可塑性樹脂層（３ａ）、（３ｂ）を設けたものの他に、紙層（２）と容器の内面側の熱可塑性樹脂層（３ｂ）との間に、ガスバリア層（４）を設けたものでも良い。ガスバリア層（４）が存在することにより、容器に内容物を充填した後の保存性が向上する。ガスバリア層（４）の材質を適宜選択することにより、常温長期保存が可能な製品とすることも可能となる。 FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another example of the layer structure of the laminate used in the cup-shaped paper container (1) according to the present invention. As a laminate used for the cup-shaped paper container (1) according to the present invention, in addition to the thermoplastic resin layers (3a) and (3b) provided on the front and back surfaces of the paper layer (2), the paper layer (2) A gas barrier layer (4) may be provided between the inner surface side of the container and the thermoplastic resin layer (3b). The presence of the gas barrier layer (4) improves the storage stability after the container is filled with the contents. By appropriately selecting the material of the gas barrier layer (4), a product that can be stored at room temperature for a long time can be obtained.
ガスバリア層（４）の材質としては、アルミニウム箔や、ガスバリア性のプラスチックフィルムや無機酸化物蒸着フィルム等を用いることができる。電子レンジによる加熱を前提とした場合には、金属箔以外の材料を用いることが望ましい。 As a material of the gas barrier layer (4), aluminum foil, a gas barrier plastic film, an inorganic oxide vapor deposition film, or the like can be used. When heating by a microwave oven is assumed, it is desirable to use materials other than metal foil.
本発明に係る紙容器に用いる材料について説明する。紙層（２）としては、通常のカップ原紙の他、白ボール紙、コートボール紙、アイボリー紙等の坪量１６０ｇ／ｍ２〜４００ｇ／ｍ２程度の紙が使用できる。 The material used for the paper container according to the present invention will be described. The paper layer (2), other conventional cup base paper, white cardboard, coated cardboard, the basis weight of 160g / m 2 ~400g / m 2 about paper ivory paper, etc. can be used.
熱可塑性樹脂層（３ａ、３ｂ）としては、ポリオレフィン系樹脂が一般的に使用され、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・αオレフィン共重合体、エチレン−メタアクリル酸樹脂共重合体などのエチレン系樹脂や、ポリエチレンとポリブテンのブレンド樹脂や、ホモポリプロピレン、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレンブロック共重合体、プロピレン・αオレフィン共重合体などのポリプロピレン系樹脂等が使用される。 As the thermoplastic resin layers (3a, 3b), polyolefin resins are generally used. Specifically, low density polyethylene, medium density polyethylene, linear low density polyethylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, Ethylene resins such as ethylene / α-olefin copolymers and ethylene-methacrylic acid resin copolymers, blend resins of polyethylene and polybutene, homopolypropylene, propylene / ethylene random copolymers, propylene / ethylene block copolymers Polypropylene resins such as propylene / α-olefin copolymers are used.
蓋材（１０）に用いる材料としては、数種類の熱可塑性樹脂フィルムを組合わせた積層材料が用いられる。紙は、端面が露出した場合に、水が浸み込むので、レトルト殺菌処理を伴うような用途の場合には避けるべきである。熱可塑性樹脂フィルムの組合わせとしては、例えば透明延伸フィルム、ガスバリア性フィルム、シーラントフィルムの組合わせが可能である。 As a material used for the lid member (10), a laminated material in which several kinds of thermoplastic resin films are combined is used. Paper should be avoided for applications involving retort sterilization, as water will permeate when the edges are exposed. As a combination of thermoplastic resin films, for example, a transparent stretched film, a gas barrier film, and a sealant film can be combined.
透明延伸フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル樹脂フィルム、一軸延伸ポリプロピレン樹脂フィルム、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）樹脂フィルム、二軸延伸ポリアミド樹脂フィルム等のフィルム材料が挙げられるが、加工適性、耐熱性、基材強度などの観点からＰＥＴ樹脂フィルムは、好ましく使用できる。 Examples of the transparent stretched film include film materials such as a polyester resin film such as polyethylene terephthalate (PET), a uniaxially stretched polypropylene resin film, a biaxially stretched polypropylene (OPP) resin film, and a biaxially stretched polyamide resin film. From the viewpoints of heat resistance, substrate strength, etc., a PET resin film can be preferably used.
ガスバリア性フィルムとしては、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコール共重合体フィルム、ガスバリア性ナイロンフィルム、ガスバリア性ポリエチレンテレフタレートフィルム等のガスバリア性フィルムや、ＰＥＴフィルム等に酸化アルミニウムや酸化珪素等の無機酸化物を蒸着させた無機酸化物蒸着フィルム、あるいは、ポリ塩化ビニリデンコーティング、水溶性樹脂と無機層状化合物を含有する被膜や金属アルコキシドあるいはその加水分解物とイソシアネート化合物を反応させた被膜からなる樹脂層などのガスバリアコーティング層などを用いることができる。 Examples of gas barrier films include polyvinylidene chloride films, polyvinyl alcohol films, ethylene vinyl alcohol copolymer films, gas barrier nylon films, gas barrier polyethylene terephthalate films, etc., PET films, etc., aluminum oxide, silicon oxide, etc. An inorganic oxide vapor-deposited film on which an inorganic oxide is deposited, or a polyvinylidene chloride coating, a film containing a water-soluble resin and an inorganic layered compound, or a film obtained by reacting a metal alkoxide or its hydrolyzate with an isocyanate compound. A gas barrier coating layer such as a resin layer can be used.
シーラントフィルムとしては、単層でも多層でもよいが、シーラント層の最内面は、低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂などの酸コポリマー樹脂を主成分としたイージーピールシーラント樹脂層などから選択することができる。これらのシーラント層の素材は、いずれにしても被着体容器の少なくとも開口周縁部の接合面側の素材に応じて選択される。 The sealant film may be a single layer or multiple layers, but the innermost surface of the sealant layer is a low density polyethylene resin, a linear low density polyethylene resin, an ethylene-vinyl acetate copolymer resin, an ethylene-methacrylic acid copolymer resin. And an easy peel sealant resin layer mainly composed of an acid copolymer resin such as an ethylene-acrylic acid copolymer resin. In any case, the material of these sealant layers is selected according to the material on the bonding surface side of at least the opening peripheral portion of the adherend container.
以下本発明に係るカップ型紙容器について実施例に基づいて説明するが、本発明に係る紙容器は、これらに限定されるものではない。 Hereinafter, the cup-type paper container according to the present invention will be described based on examples, but the paper container according to the present invention is not limited thereto.
坪量２６０ｇ／ｍ２のカップ原紙の表面に絵柄を印刷した後、表裏面に、押出機を用いて、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）樹脂層を形成した。ＬＬＤＰＥ層の厚さは、表面側（印刷面側）を４０μｍ、裏面側を６０μｍとした。ＰＥ樹脂としては、宇部興産社製メタロセン触媒ＬＬＤＰＥ（２０４０Ｆ）を使用した。 After printing a pattern on the surface of a cup base paper having a basis weight of 260 g / m 2, a linear low density polyethylene (LLDPE) resin layer was formed on the front and back surfaces using an extruder. The thickness of the LLDPE layer was 40 μm on the front side (printing side) and 60 μm on the back side. As the PE resin, Ube Industries' metallocene catalyst LLDPE (2040F) was used.
この積層体を抜型で打ち抜いて、図８に示したような扇形の胴部形成用ブランクと、円形の底面部形成用ブランクを作成した。 This laminate was punched out to produce a sector-shaped body forming blank and a circular bottom surface forming blank as shown in FIG.
底面部形成用ブランクから、逆トレー状に成形した底面部を作成した。一方胴部形成用マンドレルに胴部形成用ブランクを巻き付けて胴部貼合せ部を加熱シールし、円錐台形に成形した。胴部と底面部を組合わせ、ボトムヒーターで接着部を加熱後、胴部下端部を内
向きにカールさせ、カール部をかしめ、さらにフランジ部を形成して一般的な形状の紙カップを作成した。
A bottom surface portion formed in a reverse tray shape was created from the bottom surface portion forming blank. On the other hand, a trunk forming blank was wrapped around a trunk forming mandrel, and the trunk pasting part was heat-sealed to form a truncated cone. Combining the body part and bottom part, heating the adhesive part with a bottom heater, then curling the bottom part of the body part inward, caulking the curled part, and forming a flange part to make a general shape paper cup .
この紙カップに、図９に示したような方法で帯状の凹部を形成した。
紙カップの各部の寸法は次の通りである。
＜紙カップの寸法＞
高さ １０９ｍｍ（このうち、糸じり部の高さ９ｍｍ）
直径 ４９．５ｍｍ（底面部の直径）
角度 ３．７５°（中心線に対する胴部壁面の角度）
帯状の凹部の幅 ２６．９ｍｍ
帯状の凹部の高さ ２．３ｍｍ
帯状の凹部の形状 半径４０．８ｍｍの円弧状
帯状の凹部の位置 糸じり部を除く胴部の中央（底面から帯の中心までの高さ５０ｍｍ）
In this paper cup, a band-shaped recess was formed by the method shown in FIG.
The dimensions of each part of the paper cup are as follows.
<Dimensions of paper cup>
109mm in height (among these, 9mm in height of the thread binding part)
Diameter 49.5mm (bottom diameter)
Angle 3.75 ° (angle of body wall with respect to center line)
Width of strip-shaped recess 26.9mm
Height of strip-shaped recess 2.3mm
The shape of the band-shaped recess The position of the arc-shaped band-shaped recess having a radius of 40.8 mm The center of the body part excluding the thread-binding part (height from the bottom surface to the center of the
凹部を形成しない紙カップの内容量は、２４０．８ｍｌ（計算値）であり、凹部を形成した紙カップの内容量は、２４７．９ｍｌ（計算値）であり、容量の差は、７．１ｍｌである。凹部を形成しないカップに実際に水を入れて内容量を測定したところ、２４１ｍｌであり、設計値とほぼ一致した。 The inner volume of the paper cup not forming the recess is 240.8 ml (calculated value), the inner volume of the paper cup having the recess is 247.9 ml (calculated value), and the difference in capacity is 7.1 ml. . When the water content was actually measured by putting water into a cup not forming a recess, it was 241 ml, which almost coincided with the design value.
凹部を形成した紙カップに室温（２５℃）において水を２００ｍｌ充填し、完全シールのフィルム蓋材（実施例１）と、イージーピール性のフィルム蓋材（実施例２）で熱シールし、このサンプルを恒温槽内に入れて加熱した。
蓋材の層構成は、以下の通りである。材質の後の数字は厚さ（μｍ）を示す。
材質の略号は、次の通りである。
ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート、ＡＬ：アルミニウム箔、ＰＥ：ポリエチレン
＜蓋材の層構成＞
完全シール蓋材：ＰＥＴ９／ＡＬ２０／ＰＥ２０（日本ポリエチレン社製ＬＣ６００Ａ）イージーピール性蓋材：ＰＥＴ１２／ＡＬ３０／ＰＥ２５／シーラント３０（東レフィルム加工社製７６０１ＥＤ）
200 ml of water was filled in a paper cup in which a concave portion was formed at room temperature (25 ° C.), and this sample was heat-sealed with a completely-sealed film lid (Example 1) and an easy-peeling film lid (Example 2). Was placed in a thermostat and heated.
The layer structure of the lid is as follows. The number after the material indicates the thickness (μm).
Material abbreviations are as follows.
PET: Polyethylene terephthalate, AL: Aluminum foil, PE: Polyethylene <Layer structure of lid material>
Complete seal lid: PET9 / AL20 / PE20 (LC600A manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.) Easy peel lid: PET12 / AL30 / PE25 / Sealant 30 (Toray Film Processing Co., Ltd. 7601ED)
比較例として、帯状の凹部を形成しない紙カップを用いて、同様に２種類の蓋材でシールし、比較例１、比較例２のサンプルを作成した。 As a comparative example, using a paper cup that does not form a belt-shaped recess, sealing was similarly performed with two types of lid materials, and samples of comparative example 1 and comparative example 2 were prepared.
実施例１、２、比較例１、２のサンプルについて、加熱温度を変えながら状態を観察した。比較例の紙容器では、蓋材のみが膨張したが、実施例の紙容器では、帯状部と蓋材の双方が膨張しているのが観察された。温度が高くなるに従って、蓋材の自然開封が発生するが、その温度には、差が認められた。結果を表１に示す。表において、○は、蓋材が自然開封しなかったもの。△は、自然開封はないが、シールの後退が確認されたもの。×はシールが自然開封したものである。 Regarding the samples of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the state was observed while changing the heating temperature. In the paper container of the comparative example, only the lid material was expanded, but in the paper container of the example, it was observed that both the belt-shaped part and the lid material were expanded. As the temperature increased, the lid material spontaneously opened, but a difference was observed in the temperature. The results are shown in Table 1. In the table, ○ indicates that the lid material was not naturally opened. △ indicates that the seal has been retreated, although there is no natural opening. X indicates that the seal was naturally opened.
なお表１中の体積変化量は、水の密度と気体の状態方程式から導かれる計算値であり、紙容器の蓋材開封の限界値は、フィルム蓋材の限界値に帯状部による体積変化量を加えた条件とほぼ一致した。 The volume change in Table 1 is a calculated value derived from the density of water and the state equation of gas, and the limit value for opening the lid of the paper container is the volume change due to the band-like part to the limit value of the film cover. The conditions were almost the same as those added.
１・・・カップ型紙容器
２・・・紙層
２ｗ・・・原紙のウェブ
３ａ、３ｂ・・・熱可塑性樹脂層
３ｃ・・・熱可塑性樹脂層のはみ出し部
３ｈ・・・折り返した熱可塑性樹脂層
４・・・ガスバリア層
５・・・容器本体
６・・・帯状の凹部
７・・・帯状の凸部
８ａ、８ｂ・・・折目線
１０・・・蓋材
２０・・・胴部
２０ｂ・・・胴部形成用部ブランク
２１ａ、２１ｂ・・・側端縁
２１ｃ・・・胴部貼合せ部
２１ｅ・・・紙層の端面
２２・・・下端部
２３・・・上端部
２３ｆ・・・フランジ部
３０・・・底面部
３０ｂ・・・底面部形成用ブランク
３１・・・周縁部
４０・・・金型
４１・・・ローラー
４２・・・凹部
５０・・・内容物
１００・・・カップ型紙容器
２００・・・胴部
２３０・・・フランジ部
２５０・・・糸じり部
２６０・・・脚部
３００・・・底面部
３１０・・・周縁部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
胴部及び底面部は、紙層を含む積層体を成形したものであり、
胴部は、胴部を水平に１周する帯状の凹部または凸部を有することを特徴とするカップ型紙容器。 A cup-shaped paper container comprising a cylindrical barrel, a bottom portion for sealing the lower portion of the barrel, and a lid member for sealing the upper portion of the barrel,
The body part and the bottom part are formed from a laminate including a paper layer,
The body portion has a strip-shaped concave portion or convex portion that horizontally goes around the body portion, and is a cup-type paper container.
前記胴部は、前記積層体からなる扇形の胴部形成用ブランクの左右両側端縁を重ね合わせて、熱融着することによって形成される胴部貼合せ部を有し、
胴部貼合せ部において、少なくとも容器の内側となる前記側端縁は、紙層の端面が露出しないように覆われており、
胴部の上端部は、外側に１回以上巻き込まれてから平らに押し潰されて、蓋材を接着するためのフランジ部を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカップ型紙容器。 The laminate is mainly composed of a paper layer and has a thermoplastic resin layer on the outermost surface of the container and on the outermost surface of the container,
The body part has a body part pasting part formed by overlapping the left and right side edges of the sector-shaped body part forming blank made of the laminate and heat-sealing,
In the body laminating portion, at least the side edge that is the inside of the container is covered so that the end face of the paper layer is not exposed,
The upper end portion of the body portion is wound outwardly at least once and then flattened to form a flange portion for bonding the lid material. 2. A cup-shaped paper container according to item 1.
胴部形成用ブランクを丸め、側端縁を重ね合わせて熱融着し、筒状の胴部を形成する工程。
底面ブランクを逆皿状に成形し、胴部の下端部を巻き込んで底面部を形成する工程。
胴部の上端部を外側に１回以上巻き込んで平らに押潰し、フランジ部を形成する工程。
胴部に帯状の凹部または凸部を形成する工程。 A method for producing a cup-type paper container, comprising the following steps in this order.
A step of rounding the trunk forming blank and overlapping and heat-sealing the side edges to form a cylindrical trunk.
A step of forming a bottom blank by forming the bottom blank into an inverted dish shape and winding the lower end of the body portion.
A step of forming the flange portion by winding the upper end portion of the body portion outward one or more times and crushing it flatly.
A step of forming a band-shaped concave portion or convex portion on the body portion.
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