JP3959903B2

JP3959903B2 - 紙製断熱カップ

Info

Publication number: JP3959903B2
Application number: JP27893999A
Authority: JP
Inventors: 実永江
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2000326951A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、即席麺などを収容する紙製の断熱カップに関し、特には、熱湯を注いでそのまま飲食することの可能ないわゆるインスタント食品やインスタント飲料用の紙製の断熱カップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、即席麺などの収容物に熱湯を注いで食する断熱性容器としては、例えば、発泡ポリスチレン樹脂などを成形したプラスチック容器、耐水加工した紙カップ本体の周壁の外側に波状紙を貼着し、さらに、波状紙の上から薄紙を貼着して空気断熱層を形成させた紙容器などが知られている。
【０００３】
ところが、材質に発泡樹脂を使用する容器は断熱性には優れているものの、燃焼カロリーが高く、焼却、廃棄上の問題があり、さらには消費者の環境意識の高まりに伴う消費行動の変化により発泡樹脂に変わる易廃棄性、易燃焼性の容器が求められている。
【０００４】
また、紙カップに波状紙や薄紙を巻き付け貼着し空気断熱層を形成させた紙容器は、断熱性には問題ないものの、接着剤を使用しているために糊付け工程が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、断熱容器に関する以上のような問題点に着目してなされたもので、紙を主要素材とし、易廃棄性、易燃焼性を有し、臭気発生の恐れのない紙製断熱カップを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明は、胴部と底部とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部を有し、胴部と底部の接合部に環状脚部を形成させた紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップであって、紙製筒体の表面は平らに形成され、下部は、加圧およびまたは加熱加圧により内方へ曲がる彎曲部が成形され、該筒体を紙カップ本体の胴部に嵌め込み、彎曲部を形成させた筒体の下端は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部の外面に固定され、筒体の上部周縁に、内方に折り曲げた折り込み部を形成させ、該折り込み部の内面は胴部の口縁部の下端の胴部外面に固定し、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に断熱空間層を設けたことを特徴とする紙製断熱カップである。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記折り込み部が、前記紙製筒体の上部周縁に内側にカールした曲縁部を形成し、該曲縁部を加圧して縦方向に偏平に押しつぶし偏平曲縁部を形成させ、該偏平曲縁部の内側と、紙カップ本体の胴部の外側とを紙カップ本体胴部の外側に塗布した接着剤を介して接着させたことを特徴とする紙製断熱カップである。
【０００８】
【作用】
上記のように本発明によれば、紙製筒体の下部に内方に曲がる彎曲部が設けられているので、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に断熱空間層が形成される。
また、紙製筒体の上部に内方に曲がる彎曲部を形成させたり、内方に折り曲げた折り込み部を形成させたり、内側にカールした曲縁部を形成させたり、することにより、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間の断熱空間層を厚くすることができる。
【０００９】
また、紙製筒体の上部に内方に折り曲げた折り込み部を形成させたり、内側にカールした曲縁部を内方から外方に加圧して縦方向に偏平に押しつぶしたり、することにより、紙製断熱カップの横押し強度（リップ強度）が向上する。
特に、内側にカールした曲縁部を加圧して縦方向に偏平に押しつぶし、押しつぶした曲縁部の内側と紙カップ本体胴部の外側を、紙カップ本体胴部の外側に塗布した接着剤を介して接着させると、横押し強度はさらに向上する。
【００１０】
横押し強度（リップ強度）とはカップ口縁部の横押し方向の強度であって、即席麺用の断熱カップ等の場合には特に要求される品質項目であって、カップを手で持って食する際、リップ強度が弱いとカップを手で持った際変形してしまい食べにくく、また、中身がこぼれ易くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
本発明の紙製断熱容器は、例えば図１に示すように、胴部１１と底部１２とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部１３を有し、胴部と底部の接合部に環状脚部１４を形成させた紙カップ本体１０と、紙カップの胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体２０とから構成される。
【００１２】
紙カップ本体１０は、胴部を形成する胴部材、底部を形成する底部材とも、坪量が１７０〜４００ｇ／ｍ²程度の紙カップ原紙の両面、または片面に低密度ポリエチレン樹脂を１０〜５０μｍ程度塗布したポリエチレン加工紙を一般的な紙カップ成形機にセットして作製することができる。
【００１３】
紙製筒体２０は、坪量が１９０〜４２０ｇ／ｍ²程度のコートボール、白ライナー、カップ原紙等の板紙を素材として、紙カップ本体の胴部を覆う大きさの所定寸法の略扇形に打ち抜き、紙製筒体ブランクを作製する。
なお、カップ原紙を使用すると、パルプが伸び易く、成形性に富むので後記する彎曲部が成形し易い。
【００１４】
ついで、紙製筒体ブランクの両端を重ね合わせ、例えば、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を介して接着させ、筒状に加工する。
あるいは、紙製筒体ブランクの裏面に低密度ポリエチレン樹脂を塗布し、熱により接着させ、筒状に加工しても良い。
【００１５】
筒状に加工した筒体を雄雌型を使用して加圧およびまたは加熱加圧成形してスリーブの下部に内方に曲げた彎曲部２１を有する紙製筒体２０とする。
【００１６】
この紙製筒体の上部は、内方に折り曲げた折り込み部２３を形成させたり（図１参照）、曲縁部を内方から外方に縦方向に偏平に押しつぶし偏平曲縁部２５を形成させたり（図２参照）すること等も考えられる。
このための余白をあらかじめ紙製筒体ブランクに設定しておく必要があることは勿論である。
【００１７】
曲縁部を縦方向に偏平に押しつぶし偏平曲縁部２５を形成させる方法としては、例えば、筒体の内部にエキスパンション部材を挿入し、それを広げて曲縁部を押しつぶす、曲縁部をローレット状のものを回転させながらつぶす、外径が筒体の曲縁部の内径より若干大きめの部材を回転させながら筒体に押し込み曲縁部を押しつぶす等、公知の方法、装置を用いれば良い。
【００１８】
紙製筒体２０の紙カップ本体１０への嵌め込みはつぎのように行う。すなわち、紙カップを底の方から紙製筒体の中に嵌め込み、紙製筒体の上端は紙カップの口縁部１３の下に接触させて固定し、あるいは、口縁部１３の下端の胴部外面に固定させ、紙製筒体の下端は紙カップの環状脚部の外面に固定し、本発明の紙製断熱カップとする。紙製筒体と紙カップの固定方法は、紙製筒体の上端と下端のどちらか一方または両方を紙カップと例えば、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤で接着させる方法が確実である。しかしながら、紙製筒体の裏面に低密度ポリエチレン樹脂が塗布されている場合には、接着剤を使用せずに紙カップ本体と紙製筒体とを熱融着させる方法をとっても良い。
【００１９】
なお、曲縁部を縦方向に偏平に押しつぶして偏平曲縁部２５を形成させた場合の紙製筒体と紙カップ本体胴部の固定方法は、紙カップ本体胴部の外側の紙製筒体の偏平曲縁部があたる部分に、あらかじめ周方向全体に、例えば、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を塗布しておき、紙製筒体を紙カップ本体の底の方から嵌め込み、接着固定させると良い。曲縁部が偏平に押しつぶされているので、接着面積が大きくなり、接着剤のはみ出し等がなくリップ強度が向上する。
【００２０】
【実施例】
以下に本発明の実施例をさらに具体的に説明する。
《実験１》断熱性
〈実施例１〉
先ず、胴部を形成する胴部材として坪量２８０ｇ／ｍ²のカップ原紙の片面に厚さ４０μｍの低密度ポリエチレン樹脂を塗布したポリエチレン加工紙を、また、底部を形成する底部材として坪量２７０ｇ／ｍ²のカップ原紙の片面に厚さ３５μｍの低密度ポリエチレン樹脂を塗布したポリエチレン加工紙をそれぞれ準備し、一般的な紙カップ成形機を使用して、ポリエチレンを内側にした、高さ１０５ｍｍ、口径１４０ｍｍ、底径１００ｍｍ、環状脚部の高さ（深さ）１０ｍｍの紙カップ本体１０を成形した。
【００２１】
別に、坪量３１０ｇ／ｍ²のコートボールを用いて、所定寸法の扇形の紙製筒体ブランクを作製し、この扇形の筒体ブランクの上縁周囲を幅５ｍｍで内側に折り曲げ、折り込み部２３を形成させた。
この折り込み部２３を形成させた紙製筒体ブランクの両端を重ね、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を介して接着させて上側口径１３２ｍｍ、下側口径１０４ｍｍ、テーパー角度７．２５°のスリーブ状に成形した。
【００２２】
続いてスリーブ状に成形した筒体ブランクに、雄型と雌型を使用して、金型温度；９０°Ｃ、絞り圧力；４００ｋｇｆ、絞り成型時間；０．２ｓｅｃ．の条件で絞り成型を施し、上側口径１３０ｍｍ、下側口径１００ｍｍ、最大絞り深さ（片側）２ｍｍの、下側に彎曲部２１が形成された紙製筒体２０を成形した。
【００２３】
ついで、紙カップ本体を底の方から紙製筒体に嵌め込み、紙製筒体の上端は紙カップ本体の口縁部１３の下に接触させて、また、紙製筒体の下端は紙カップ本体の環状脚部の外面に、それぞれエチレン・酢酸ビニール樹脂系接着剤を介して固定させ、胴部１１と紙製筒体２０との間に断熱空間層３０を有する実施例１の紙製断熱カップとした（図１参照）。
【００２４】
このようにして作製した紙製断熱カップの断熱効果を評価するため、各カップに上から１０ｍｍのところまで沸騰水を注ぎ、口縁部より５０ｍｍ下側の胴部の表面温度の経時による変化を測定した。その結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
表１から考察すると、紙製筒体の材料が同じ場合、表面の温度は断熱空間層の大きさに反比例することがわかる（断熱空間層が小さくなると温度が高くなる）。
【００２７】
《実験２》リップ強度
〈実施例２〉
先ず、胴部を形成する胴部材として坪量２３０ｇ／ｍ²のカップ原紙の片面に厚さ３０μｍの低密度ポリエチレン樹脂を塗布したポリエチレン加工紙を、また、底部を形成する底部材として坪量２１０ｇ／ｍ²のカップ原紙の片面に厚さ３０μｍの低密度ポリエチレン樹脂を塗布したポリエチレン加工紙をそれぞれ準備し、一般的な紙カップ成形機を使用して、ポリエチレンを内側にした、高さ１０５ｍｍ、口径１４０ｍｍ、底径１００ｍｍ、首下外径１２９ｍｍ、テーパー角度７．５°、環状脚部の高さ（深さ）１０ｍｍの紙カップ本体１０を成形した。
【００２８】
別に、坪量２７０ｇ／ｍ²のコートボールを用いて、所定寸法の扇形の紙製筒体ブランクを作製し、この扇形の筒体ブランクの両端を重ね、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を介して接着させ、上側口径１３３ｍｍ、下側口径１０６ｍｍ、テーパー角度６．８°のスリーブ状に成形した。
【００２９】
つぎに、雄型と雌型を使用して回転させながらスリーブ状に成形した筒体ブランクの上端に直径４ｍｍの内方にカールさせた曲縁部を形成させるとともに、実施例１と同様の彎曲部を形成させた。
【００３０】
ついで、内方にカールさせた曲縁部を、ローレットを回転させながら、内方から外方に加圧させて縦方向の厚みが１．５ｍｍになるまで押しつぶし、偏平曲縁部を形成させた。
【００３１】
最後に紙カップ本体の胴部口縁部の下（首下部）の外側にエチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を周方向に塗布し、その後、紙カップ本体を底の方から紙製筒体の中に嵌め込み、紙製筒体の上端（偏平曲縁部）は紙カップ本体の口縁部の下に接触して接着させ、実施例２の紙製断熱カップとした（図２参照）。
【００３２】
〈実施例３〉
実施例２の紙カップ本体と紙製筒体を使用し、紙カップ本体の胴部口縁部の下（首下部）のほかに、環状脚部の外側にもエチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を周方向に塗布し、その後、紙カップ本体を底の方から紙製筒体の中に嵌め込み、紙製筒体の上端（偏平曲縁部）は紙カップ本体の口縁部の下に接触して接着させ、紙製筒体の下端は紙カップ本体の環状脚部と接着させて、実施例３の紙製断熱カップとした（詳細な説明は省略する）。
【００３３】
〈比較例１〉
実施例２の紙カップ本体と紙製筒体を使用し、紙カップ本体の環状脚部の外側にのみエチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を周方向に塗布し、その後、紙カップ本体を底の方から紙製筒体の中に嵌め込み、紙製筒体の下端を紙カップ本体の環状脚部と接着させて、比較例１の紙製断熱カップとした（詳細な説明は省略する）。
【００３４】
〈比較例２〉
紙製筒体の曲縁部の直径を１．５ｍｍとし、かつ、その曲縁部を偏平につぶさずにおいた以外は、実施例２と同じ材料、方法で紙カップ本体と紙製筒体を接着させて比較例２の紙製断熱カップとした（詳細な説明は省略する）。
【００３５】
〈比較例３〉
実施例１と同じ紙カップ本体と、比較例２と同じ紙製筒体を使用し、実施例３と同様に紙カップ本体の胴部口縁部の下（首下部）と、環状脚部の外側に、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を周方向に塗布し、その後、紙カップ本体を底の方から紙製筒体の中に嵌め込み、紙製筒体の上端（偏平曲縁部）は紙カップ本体の口縁部の下に接触して接着させ、紙製筒体の下端は紙カップ本体の環状脚部と接着させて、比較例３の紙製断熱カップとした（詳細な説明は省略する）。
【００３６】
〈比較例４〉
比較例２と同じ紙カップ本体と紙製筒体を使用し、比較例１と同様に紙カップ本体の環状脚部の外側にのみエチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を周方向に塗布し、その後、紙カップ本体を底の方から紙製筒体の中に嵌め込み、紙製筒体の下端を紙カップ本体の環状脚部と接着させて、比較例４の紙製断熱カップとした（詳細な説明は省略する）。
【００３７】
このようにして作製した実施例２と３、ならびに比較例１〜４の合計６種類の紙製断熱カップのリップ強度と、紙カップ本体の胴部口縁部の下（首下部）の接着剤のはみ出し度合いを下記の方法により測定した。その結果を表２に示す。
リップ強度 ‥紙製断熱カップを横置きし、上から３０ｍｍ／ｓｅｃ．の速度で押しつぶし、その時の最大強さを測定する。
接着剤のはみだし‥目視による観察。
【００３８】
【表２】

【００３９】
表２から考察すると、曲縁部の直径を４ｍｍにして縦方向に１．５ｍｍにまでつぶした偏平曲縁部を設けた紙製断熱カップは、リップ強度が向上するとともに、胴部口縁部の下（首下部）の接着剤のはみ出しがなく、見栄えも良好なことがわかる（実施例２、３）。これは、直径４ｍｍの曲縁部をつぶすことにより紙カップ本体と紙製筒体との接着面積が大きくなり、その結果としてリップ強度が上がると共に接着剤のはみ出しもなくなる。また、直径４ｍｍの曲縁部をつぶすことにより３層部分が増しリップ強度が増加する。
【００４０】
【発明の効果】
上記のように本発明の紙製断熱カップは、紙カップ本体と紙製筒体の２パーツで良く、紙製筒体も貼りと加圧加工のみなので、安価に製造が可能である。
紙製筒体は彎曲部を形成し、かつ、彎曲部の下端が紙カップの胴部に接するので、強度が強く、外方から紙製筒体に力が加えられても変形しにくく、常時良好な断熱効果と外観を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙製断熱カップの一例を示す部分断面説明図である（実施例１）。
【図２】実施例２の紙製断熱カップの部分断面説明図である。
【符号の説明】
１０、‥‥紙カップ本体
１１‥‥胴部
１２‥‥底部
１３‥‥口縁部
１４‥‥環状脚部
２０‥‥紙製筒体
２１、‥‥彎曲部
２３‥‥折り込み部
２５‥‥偏平曲縁部
３０‥‥断熱空間層

Claims

胴部と底部とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部を有し、胴部と底部の接合部に環状脚部を形成させた紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップであって、紙製筒体の表面は平らに形成され、下部は、加圧およびまたは加熱加圧により内方へ曲がる彎曲部が成形され、該筒体を紙カップ本体の胴部に嵌め込み、彎曲部を形成させた筒体の下端は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部の外面に固定され、筒体の上部周縁に、内方に折り曲げた折り込み部を形成させ、該折り込み部の内面は胴部の口縁部の下端の胴部外面に固定し、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に断熱空間層を設けたことを特徴とする紙製断熱カップ。
前記折り込み部が、前記紙製筒体の上部周縁に内側にカールした曲縁部を形成し、該曲縁部を加圧して縦方向に偏平に押しつぶし偏平曲縁部を形成させ、該偏平曲縁部の内側と、紙カップ本体の胴部の外側とを紙カップ本体胴部の外側に塗布した接着剤を介して接着させたことを特徴とする請求項１記載の紙製断熱カップ。