JP2018167844A

JP2018167844A - 断熱性紙カップ

Info

Publication number: JP2018167844A
Application number: JP2017064268A
Authority: JP
Inventors: 嘉貢西野; Yoshitsugu NISHINO
Original assignee: Nissin Foods Holdings Co Ltd
Current assignee: Nissin Foods Holdings Co Ltd
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2018-11-01

Abstract

【課題】流通過程等で麺塊がカップから外れて、麺塊が破損することを目的とする。
【解決手段】紙を主強度材とし最内層に熱可塑性樹脂を有する積層体からなる胴部材１０と底部材２０とからなる紙カップであって、胴部材１０の外壁面には発泡断熱層が存在し、胴部材１０の内壁面１１には凹凸からなる渦巻き状の誘導線３０が複数設けられていることを特徴とする。また、底部材２０から遠い位置にある誘導線３０の開始端部３０ａにストッパー４０が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、即席麺等の固形物を、所定の位置に保持するのに適した断熱性紙カップに関する。

従来から、即席麺用のカップには、ポリスチレンカップが利用されていた。
しかしながら、ポリスチレンカップは、衝撃に弱く、流通過程等で破損し易いという課題があった。このため、近年では、発泡紙カップが広く利用されている。
例えば、特許文献１〜３には、断熱層を有する紙カップが開示されている。これらの紙カップは、流通過程等における耐衝撃性に優れると共に、ポリスチレンカップと同等の断熱性を備えている。

また、紙カップには、流通過程等で麺塊がカップから外れ、麺塊が破損するという課題がある。これは、紙カップ内面に、防水のために摩擦係数の低い（滑りやすい）ポリエチレンシートが施されていることに起因する、
この課題への対策としては、カップ内面のポリエチレン層にミラー面加工を施し、且つ縦・横突起部を設けたカップが開示されている（特許文献４）。このカップは、麺塊を滑り難くすることで、流通過程等での麺塊の破損を防止するものである。

麺塊がカップから外れやすいという課題に対しては、特許文献５においても開示されている。しかしながら、特許文献５に記載された発明は、プラスチックカップに関する発明である。したがって、紙カップに関する発明である本願発明とは、発明の対象が異なる。

特開平９−９５３６８号公報特開平１０−３４６９０号公報特開平１１−１１５４１号公報特開２００７−１１２４５５号公報特開２０１５−２４８５７号公報

本発明の課題は、流通過程等で麺塊がカップから外れて、麺塊が破損することを防止することにある。

先行技術文献と比較すると、特許文献１〜３に係る紙カップは、断熱性および耐衝撃性を有するものの、流通過程等で麺塊がカップから外れ麺塊が破損するという課題は解決し得ない。更に、特許文献４には、「流通過程等で麺塊がカップから外れ、麺塊が破損する」という課題を解決し得ると記載されているが、特許文献４に係る紙カップは十分な性能を発揮し得るものではない。なぜなら、麺塊は、滑り試験に用いた錘のような単純な形状ではなく、麺が複雑に絡み合った形状であり、且つ、麺自体も丸みをおびた形状である。従って、麺塊と紙カップ側面との接触面積は小さく、ミラー面加工により表面の平滑性を高めたとしても、総接触面積には殆ど影響を及ぼさない。言い換えると「流通過程等で麺塊がカップから外れ、麺塊が破損する」という課題に対しては、ミラー面加工は十分に機能しない。なお、縦・横突起部を設けると、さらに接触面積が減少するため、麺塊はよりカップから外れやすくなる。

特許文献５は、プラスチックカップに関する発明であり、紙カップの発明である本願発明とは、発明の対象が異なる。

上記課題解決のため、本発明は、紙を主強度材とし最内層に熱可塑性樹脂を有する積層体からなる胴部材と底部材とからなる紙カップであって、前記胴部材の外壁面には発泡断熱層が存在し、前記胴部材の内壁面には凹凸からなる渦巻き状の誘導線が複数設けられている断熱性紙カップを提供する。

かかる構成によれば、胴部材の外壁面に発泡断熱層が存在するため、紙カップ内に熱湯などを注いだ場合であっても把持することができる。また、胴部材の内壁面に凹凸からなる渦巻き状の誘導線を設けることで、紙カップ内に充填された固形物表面にある凹凸が誘導線に引っかかり、誘導線に沿って固形物を底部材（下側）に向かって動かすことができる。これにより、固形物と胴部材の内壁面とをより密着させることができる。

前記した構成において、底部材から遠い位置にある前記誘導線の開始端上部にストッパーが設けられていることが好ましい。また、ストッパーが光硬化樹脂で形成されていることが好ましい。

かかる構成によれば、固形物が誘導線に沿って底部材とは反対側（上側）に動いた場合であっても、ストッパーより上に行かないようにすることができる。これにより、麺塊がカップから外れて、麺塊が破損することを防止することができる。また、光硬化樹脂を用いることで、注湯などによってストッパーが脱落、溶解、変形することを防ぐことができる。

本発明により、容器内での固形物の動きを制御することができるため、流通過程等で麺塊がカップから外れて、麺塊が破損することを防ぐことができる。

本発明にかかる発泡紙カップの断面図である。本発明における胴部材に関する図であり、（ａ）は展開図であり、（ｂ）は胴部材を紙カップ状に成型した後、真上から見た平面図である。本発明における胴部材および底部材に用いられる積層体の製造方法を説明するための概略説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下のすべての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付しており、その重複する説明を省略する場合がある。

図１は、本発明における発泡紙カップ１の断面図である。本発明の発泡紙カップ１は、胴部材１０と、底部材２０とから構成されている。胴部材１０は底部材２０に向かって略テーパー形状に成型されているため、麺塊９０等の固形物が胴部材１０の途中で支持され、底部材２０に接地しないようになっている。また、胴部材１０の内壁面１１には、凹凸からなる誘導線３０が設けられている。さらに、誘導線３０のうち、底部材２０から遠い位置にある端部３０ａの上方、かつ、麺塊９０の上方にストッパー４０が設けられている。

図２は本発明における胴部材１０に関する図であり、（ａ）は展開図であり、（ｂ）は胴部材１０を紙カップ状に成型した後、真上から見た平面図である。図２（ａ）に示すように、成型前の胴部材１０は扇形の形状をしており、内壁面１１に右下がりの直線状の誘導線３０が一定間隔で複数設けられている。なお、本実施形態では隣り合う誘導線３０同士の間隔は、誘導線３０の端部３０ａほど広く、誘導線３０の端部３０ｂほど狭くなっているが、これに限られるものではない。胴部材１０は丸めると底部材２０に向かって略テーパー形状となる（図１参照）。そのため、成型後の紙カップ内部を真上から見ると、内壁面１１に設けられた誘導線３０が右巻きの渦巻き状に見える（図２（ｂ）参照）。なお、ここでは渦巻きが右巻きとなるように誘導線３０が形成されているが、図２（ａ）において誘導線３０を左下がりの直線状にすることで、左巻きの渦巻き状にすることもできる。

ここで、本発明に係る胴部材１０および底部材２０は積層体で構成されている。より詳しくは、胴部材１０の積層体は、紙基材の片面にポリエチレンＡの層が、もう片面にポリエチレンＡよりも融点の高いポリエチレンＢの層で構成されている。また、底部材２０の積層体は紙基材の少なくとも片面にポリエチレン層を備えている。なお、底部材２０の積層体に用いるポリエチレンは、ポリエチレンＢであることが好ましい。

胴部材１０および底部材２０に用いられる紙基材は適宜選択し得る。しかし、カップ重量の観点から、坪量が８０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２であることが好ましい。また、後述する製造工程において胴部材１０のポリエチレンＡ層を発泡させるために、紙基材に水分が含まれていることが好ましい。紙基材の含水率としては、約５〜１０重量％の範囲内であることが好ましい。

次に、ポリエチレンについて説明する。本発明においては種々のポリエチレンを用いることができるが、ポリエチレンＡとしては低〜中密度ポリエチレンを、ポリエチレンＢとしては中〜高密度ポリエチレンを用いることが好ましい。大まかな定義としては、低密度ポリエチレンは、融点が９５〜１３０℃、密度が０．９１〜０．９２９ｇ／ｃｍ^３のポリエチレンをさす。中密度ポリエチレンは、融点が１１０〜１３５、密度が０．９３〜０．９４１ｇ／ｃｍ^３のポリエチレンをさす。高密度ポリエチレンとは、融点が１２０〜１４０℃、密度が０．９４２〜０．９７ｇ／ｃｍ^３のポリエチレンをさす。

なお、ポリエチレンＡとポリエチレンＢとは、融点の差が５℃以上あることが好ましく、１０℃以上あることがより好ましい。ポリエチレンＡとポリエチレンＢとの融点の差が小さいと、発泡させる際の温度制御が困難となる。

続いて、胴部材１０の積層体の製造方法について説明する。ここでは、ポリエチレンの塗工方法としてＴダイを用いた場合を例に説明するが、これに限られるものではない。図３に示すように、ロール状に巻かれた紙基材（原紙）Ｐを巻き出しながら、ガイドローラー３００に従って紙基材Ｐを最初のＴダイ１１０まで送る。Ｔダイ１１０から押出ラミネートを行い、溶融した高密度ポリエチレンを紙基材Ｐの片面に塗工する。高密度ポリエチレン層を塗工した面をチルドローラー２１０で冷却し、高密度ポリエチレン層を成型する。

ここで、チルドローラー２１０の表面には、誘導線３０を形成するための凹凸が設けられている。高密度ポリエチレンの塗工面はチルドローラーで冷却固化されるが、チルドローラーの表面に凹凸があることから、高密度ポリエチレン層にはこの凹凸が転写される。そして、転写された凹凸が、誘導線３０となる。なお、紙基材Ｐへの高密度ポリエチレンの塗工速度、チルドローラーによる冷却効率、凹凸転写後も十分な高密度ポリエチレン層の厚みを確保することなどを考慮すると、高密度ポリエチレン層の厚みとしては４０〜２００μｍが好ましい。また、誘導線３０の凹凸の高低差としては２０〜１００μｍが好ましい。

紙基材Ｐの片面に誘導線３０を設けた高密度ポリエチレン層を成型した後、今度は高密度ポリエチレン層とは反対側の面に低密度ポリエチレン層を成型する。具体的には、Ｔダイ１２０から押出ラミネートを行い、溶融した低密度ポリエチレンを高密度ポリエチレン層とは反対側の紙基材Ｐに塗工する。低密度ポリエチレン層を塗工した面をチルドローラー２２０で冷却し、低密度ポリエチレン層を成型する。これにより、紙基材Ｐの両面にポリエチレン層が設けられた積層体が得られる。なお、低密度ポリエチレン層の厚みとしては、２５〜８０μｍであることが好ましい。この範囲であれば、発泡後に十分な断熱性を実現できる。また、高密度ポリエチレン層と低密度ポリエチレン層とを設ける（時間）間隔は短い方が好ましい。間隔が長すぎると紙基材から水分が抜けて、ポリエチレンが発泡し難くなるためである。さらに、本実施形態では高密度ポリエチレンを先に塗工したが、低密度ポリエチレンを先に塗工してもよい。

次に、得られた積層体の低密度ポリエチレン層表面に対して印刷を行う。印刷後、所定の形状に打ち抜くことで、図２（ａ）に示す胴部材１０を得ることができる。

底部材２０の積層体も、同様にして製造することができる。例えば、紙基材Ｐの片面のみにポリエチレン層を設ける場合には、図３におけるいずれかのＴダイからポリエチレンを塗工し、平滑面のチルドローラーで冷却すればよい。また、紙基材Ｐの両面にポリエチレン層を設ける場合にも、底部材２０には誘導線３０が不要であるから、平滑面のチルドローラーを用いればよい。その後、所定の形状に打ち抜くことで、底部材２０を得ることができる。

続いて、発泡紙カップ１の製造方法について説明する。まず、上述の打抜きした胴部材１０および底部材２０を常用のカップ成形機にかけて紙カップを成型する。このとき、胴部材１０は誘導線３０が設けられた高密度ポリエチレン層を容器内側にくるように成型する。また、底部材２０は、紙基材の片面のみにポリエチレン層が設けられている場合には、ポリエチレン層が容器内側にくるようにする。一方、紙基材の両面にポリエチレン層が設けられている場合には、融点の高いポリエチレン層が容器内側にくるようにする。

次に、成型された紙カップをオーブンに入れ、胴部材１０の外壁面を加熱発泡させて、発泡紙カップ１を得る。加熱温度や加熱時間は、用途や目的に応じて適宜調整できる。なお、加熱温度については、低密度ポリエチレンの融点以上、高密度ポリエチレンの融点以下で加熱することが重要である。低密度ポリエチレンの融点未満であると、発泡層を設けることができない。一方、高密度ポリエチレンの融点を超えると、紙カップの内外面全てが発泡してしまったり、十分な発泡が得られなくなってしまったりするため好ましくない。

最後に、得られた発泡紙カップ１を用いた最終製品の製造方法について説明する。得られた発泡紙カップ１に対して、麺塊９０などの固形物を収納した後、底部材２０から遠い位置にある誘導線３０の端部３０ａの上方、かつ、麺塊９０の上方にストッパーを設ける。その後、蓋材で容器を封止し、最終製品形態とする。ここで、ストッパーの一例としては、光硬化樹脂を挙げることができる。光硬化樹脂は既存の樹脂を用いることができるが、湯戻し時の熱や水分などによって脱落、溶解、変形などしない耐熱性、耐水性を有することが必要である。また、光を照射した後、即座に硬化する樹脂であることが好ましい。さらに、粘性が高く、液だれしにくいものであることが好ましい。

以上説明したように、本発明に係る発泡紙カップは、次の効果を奏する。従来は麺塊に振動が加わった場合、麺塊などが反転してしまい破損するなどの問題があった。しかし、本発明に係る発泡紙カップであれば、誘導線に従って麺塊が動くことで麺塊が容器の底に向かって嵌っていく。言い換えると、ネジ溝に沿ってネジが嵌っていくようになる。これにより、麺塊の反転などによる破損を防ぐことができる。一方、誘導線とは逆向きに麺塊が動いた場合であっても、ストッパーが存在するため、麺塊の浮き上がりを防止することができる。この場合も同様に麺塊の反転を防ぐことができる。

１発泡紙カップ
１０胴部材
１１胴部材の内壁面
２０底部材
３０誘導線
３０ａ，３０ｂ誘導線の端部
４０ストッパー
９０麺塊
１１０，１２０Ｔダイ
２１０，２２０チルドローラー
３００ガイドローラー
Ｐ紙基材

Claims

紙を主強度材とし最内層に熱可塑性樹脂を有する積層体からなる胴部材と底部材とからなる紙カップであって、
前記胴部材の外壁面には発泡断熱層が存在し、
前記胴部材の内壁面には凹凸からなる渦巻き状の誘導線が複数設けられている断熱性紙カップ。
前記底部材から遠い位置にある前記誘導線の開始端上部にストッパーが設けられている請求項１記載の断熱性紙カップ。
前記ストッパーが光硬化樹脂で形成されている請求項２記載の断熱性紙カップ。