JP4695975B2

JP4695975B2 - 断熱複合容器

Info

Publication number: JP4695975B2
Application number: JP2005366025A
Authority: JP
Inventors: 卓加戸; 憲一遠藤; 浩二石川
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2025-12-20
Also published as: JP2007168820A

Description

本発明は、外包装体の紙カップと内包装体のプラスチックカップとを一体とした二重構造の断熱複合容器に関するものである。

一般に、外包装体の紙カップと内包装体のプラスチックカップとを一体とした二重構造の断熱複合容器に関しては、数多くの形態が提案され、実用化されている。特に、内容物として電子レンジで調理する食品等が収納された状態で販売され、消費者はそのまま電子レンジで加熱調理して食することができるという便利な断熱複合容器が実用化されている。従来の外包装体の紙カップＰとしては、図７に示すように、通常の紙カップと同様に、胴部材１０と底部材２０とからなり、胴部材１０は主に胴部１１を形成し、上端を外側にカールしてトップカール部１２とし、下端を内側に折り返して折り返し部１３としている。なお、このトップカール部１２を設けない形状とすることもある。一方、底部材２０は主に底面部２１を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部２２としている。胴部材１０と底部材２０の接合は、底部材２０の屈曲部２２を、胴部材１０の折り返し部１３と、胴部１１の下端部とで挟んで加熱圧着している。この底部材２０の屈曲部２２を挟み込んで接合した部分を糸じり部Ｚと称し、底面部２１を上げ底にしている。

また、外包装体の紙カップと内包装体のプラスチックカップとを一体とする方法は、図８−ａに示すように、内包装体のプラスチックカップ３の上端の開口部を、外包装体の紙カップＰの上端部で巻き込んで一体とする方法、あるいは、図８−ｂに示すように、外包装体の紙カップＰの胴部１１と内包装体のプラスチックカップ３の胴部２１と嵌合、もしくは部分的に接着して一体とする方法等がある（例えば特許文献１を参照。）。
特開昭５９−２６４０５号公報

しかしながら、底部に糸じり部Ｚを備えた形状の紙カップを外包装体とした場合、内包装体に内容物が収納された断熱複合容器を電子レンジで加熱調理した時に、紙カップの底の糸じり部Ｚに焦げを生じることがあるという問題がある。その原因は、つぎのように考えられる。紙の材料のパルプのセルロースは基本的には電子レンジのマイクロ波を吸収する。従って、紙の重なる部分では、紙厚が増し発熱量が増す。しかし、表面積は小さく熱の放出量が少なく、発生した熱を蓄積することになり、温度が上昇し、焦げを発生させる原因となっている。また、糸じり部Ｚの内外の両側からマイクロ波が照射されることも、焦げを発生させる原因となっている。つまり、通常の紙カップでは、図７に示すように、胴部材１０と底部材２０の接合部位として糸じり部Ｚと称する接合部を持つ構造であるため、この糸じり部Ｚは、内容物に触れることななく、畜熱されやすく、内外の両側からマイクロ波が照射さるために焦げが生じやすい。ただし、内容物を直接紙カップに入れた場合には、紙に発生し蓄積された熱が内容物に奪われるため焦げが発生しにくくなるが、内容物が外包装体の紙カップに直接接触しない二重構造の断熱複合容器の場合には、特に糸じり部Ｚに焦げが発生しやすいという問題がある。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、外包装体の紙カップと内包装体のプラスチックカップとからなる二重構造の断熱複合容器であって、内包装体のプラスチックカップの中に、飲料や即席食品などの内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、洩れることなく、紙カップのどの部分、特に、糸じり部にも焦げが発生しない断熱複合容器を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、外包装体の紙カップと内包装体のプラスチックカップとを、前記紙カップの上端部で前記プラスチックカップを嵌合し、前記プラスチックカップが、前記紙カップによって宙吊りになった状態で一体とした二重構造の断熱複合容器であって、前記紙カップが胴部材と底部材とからなり、前記胴部材は主に胴部を形成し、下端を内側に折り返して折り返し部とし、前記底部材は主に底面部を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部とし、該屈曲部を、前記胴部材の前記折り返し部と、前記胴部の下端部とで挟んで加熱圧着して内側部分の幅が５ｍｍを超える糸じり部を形成し、前記底面部を外方に弧状で凹状に形成し、前記プラスチックカップの底部の形状は、前記紙カップの前記底面部の弧状に沿った形状で外側に膨らんだ形状とし、一部または全部で前記底面部の中央の最深部の内面で接する形状とし、前記底面部の最下端の外面と胴部材の糸じり部の下端により形成される下端面との距離を５ｍｍ以下したことを特徴とする断熱複合容器である。

本発明によれば、外包装体の紙カップと内包装体のプラスチックカップとを一体とした二重構造の断熱複合容器であって、外包装体の紙カップの底面部を下方に凹状に形成し、底面部の最下端の外面と胴部材の糸じり部の下端により形成される下端面との距離を５ｍｍ以下とすることによって、断熱複合容器の中に、飲料や即席食品などの内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、外包装体、特に糸じり部に焦げを発生させることのない断熱複合容器を得ることができるという効果を有している。

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。なお、説明を簡単にするため、各図の対応する部位には同じ符号を付している。図１は本発明に係る断熱複合容器の一実施形態を示すもので、左半分及び右半分をそれぞれ断面図と正面図で示す概略構成図であり、図２は本発明に係る断熱複合容器の外包装体の紙カップと内包装体のプラスチックカップの嵌合前の状態を示す断面図であり、図３は本発明に係る断熱複合容器の胴部材ブランクおよび底部材ブランクを示す展開図であり、図４は本発明に係る断熱複合容器の外包装体の紙カップを作成する工程を示す図であり、図５は本発明に係る断熱複合容器の外包装体の紙カップを作成する別の工程を示す図であり、図６は本発明に係る断熱複合容器の外包装体と内包装体とを嵌合する方法を示す正面図であり、図７は従来の断熱複合容器の外包装体の紙カップの嵌合前の状態を示す断面図であり、そして、図８は従来の断熱複合容器の外包装体と内包装体とを一体とする方法の例を示す部分拡大断面図である。

図１は本発明に係る断熱複合容器の一実施形態を示すもので、左半分及び右半分をそれぞれ断面図と正面図で示す概略構成図であり、同図の断熱複合容器Ａは、上方に開口した逆円錐台形形状の外包装体の紙カップ１と、上方に開口した内包装体のプラスチックカップ３とから構成されている。外包装体の紙カップ１と内包装体のプラスチックカップ３は、それぞれの胴部上部で嵌合され一体となっている。すなわち、紙カップ１の胴部１１の上端部とプラスチックカップ３の胴部２１の上端部とを貼り合わせて、底面部２１を凹状とした紙カップ１とプラスチックカップ３とを一体としている。

外包装体の紙カップ１は、図２−ａに示すように、胴部材１０と底部材２０とからなる逆円錐台形形状であり、一般的な紙カップ成形機により成形される。胴部材１０は主に胴部１１を形成し、上端を外側にカールしてトップカール部１２とし、下端を内側に折り返して折り返し部１３としている。なお、このトップカール部１２を設けない形状とすることもある。一方、底部材２０は主に底面部２１を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部２２としている。胴部材１０と底部材２０の接合は、底部材２０の屈曲部２２を、胴部材１０の折り返し部１３と、胴部１１の下端部とで挟んで加熱圧着して底部材２０の屈曲部２２を挟み込んで接合した部分を糸じり部Ｚを形成している。この糸じり部Ｚの内側部分の幅を５ｍｍを超える寸法としている。

また、本発明の断熱複合容器Ａでは、底部材２０の底面部２１は内面から見て外方に凹状に変形された形状をしている。この形状は、底面部２１の全面を弧状で凹状とすることが好ましい。

また、底面部２１の最下端の外面と胴部材１０の糸じり部Ｚの下端により形成される下端面Ｘとの距離ｘは、５ｍｍ以下とする。距離ｘが５ｍｍを超えた場合には、糸じり部Ｚの焦げの発生を防ぐ効果が減少してしまう。なお、紙カップの大きさ（開口部の内径、底部の外径、高さ等）は、特に限定されないが、開口部の径は３０〜２００ｍｍの範囲が好ましく、底部の外径は２０〜１５０ｍｍの範囲が好ましく、高さは３０〜２００ｍｍの範囲が好ましい。

本発明による本発明の断熱複合容器Ａの紙カップ１に使用される紙の材料構成としては、紙を主強度材とし、熱可塑性樹脂層を積層することを基本としている。例えば、紙／ポリエチレン、ポリエチレン／紙、ポリエチレン／紙／ポリエチレン、ポリプロピレン／紙／ポリプロピレン、紙／ポリエチレン／アルミニウム／ポリエチレン、ポリエチレン／紙／ポリエチレン／アルミニウム／ポリエチレン、ポリエチレン／アルミニウム／紙／ポリエチレン等があげられる。紙には腰（剛性）があり、カール等の加工適性に優れたカップ原紙が好適に使用され、その斤量は１５０〜４００ｇ／ｍ²の範囲のものを使用し、好ましくは２００〜３５０ｇ／ｍ²の範囲のものを使用する。斤量が１５０ｇ／ｍ²未満の場合、嵌合が緩くなり、４００ｇ／ｍ²を超えた場合、嵌合しにくくなる。

紙カップ１に対する印刷は、公知の印刷方式によって板紙のシート段階での加工が可能である。この印刷効果を従来の断熱性プラスチック容器の曲面印刷と比較すると、インキ濃度、微細性、印刷効率等の点で優れており、紙カップ１は、消費者に内容物に関する情報を伝達する優れた情報媒体となるばかりか、食卓の雰囲気にあったデザインを施すことが可能となる。

つぎに、本発明の断熱複合容器Ａの外包装体の紙カップ１を製造する方法を説明する。

嵌合する前の紙カップ１は、図３に示すような胴部材ブランク１０Ａと底部材ブランク２０Ａとから、紙カップ成型機で成型される。一般的に、胴部材ブランク１０Ａは、あらかじめ前工程で打ち抜かれたものを使用し、底部材ブランク２０Ａは、紙カップ成型機上で打ち抜かれる。

まず、図３に示すような胴部材ブランク１０Ａと底部材ブランク２０Ａとを使用して紙カップ１を作製されるが、その製造方法は、大きく二つの方法に分けることができる。

一つの方法は、図４に示すように、まず一般的な紙カップと同様な形状の紙カップを作製する。この底部材２０の変形前の紙カップの製造は、紙カップ成型機で一般的な紙カップと同様に成型することができる。一般的に、胴部材ブランク１０Ａは、あらかじめ前工程で打ち抜かれたものを使用し、底部材ブランク２０Ａは、紙カップ成型機上で打ち抜かれる。この底面部が底上げとなっている紙カップをつぎの工程で底面部を下方に凹状に変形して弧状の底面部２１とする方法である。

もう一つの方法は、図５に示すように、予め、胴部材１０と底部材２０とを別の工程で加工しておく。そして、つぎの工程で、筒状に成形した胴部材１０と弧状の底面部２１を有する底部材２０とを、底部材１０の屈曲部２２を胴部材１０の折り返し部１３と胴部１１の下端部とで挟んで接合する方法である。

一方、内包装体のプラスチックカップ３は、図２−ｂに示すように、プラスチックシートの成形により形成される。プラスチックシートの材料としては、特に、限定されるものではなく、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル共重合体等があげられる。また、これらの樹脂の積層体、例えば、ポリプロピレン樹脂／酢酸ビニル共重合体／ポリプロピレン樹脂からなる積層体等を使用することもできる。あるいは、これらの樹脂に珪酸マグネシウム等のフィラーを混入して使用することもできる。プラスチックシートの厚さは０．３〜３．０ｍｍの範囲のものを使用し、好ましくは０．５〜２．０ｍｍの範囲のものを使用する。厚さが０．３ｍｍ未満の場合、プラスチックカップ３の強度が弱く嵌合しなくなり、３．０ｍｍを超えた場合、成形加工がしにくくなる。

このプラスチックカップ３は、これらの樹脂からなるプラスチックシートを真空成形あるいは圧空成形により成形することにより、胴部３１と底部３２とからなるカップ形状に形成されている。また、胴部３１の上端からは外方にフランジ部３３が形成されている。

上記の紙カップ１の中にプラスチックカップ３を嵌合して本発明の断熱複合容器とするが、充填、蓋シールを終わったプラスチックカップ３を紙カップ１内に挿入して嵌合する。この嵌合は空のプラスチックカップ３に対して紙カップ１を嵌合させ、その後に充填、蓋シールを行ってもよい。その嵌合は、紙カップ１に対して、図６−ａに示すように、プラスチックカップ３を単に上方から落とし込んで、プラスチックカップ３が紙カップ１の上縁部に嵌合するまで押し込めばよく、また逆に、図６−ｂに示すように、プラスチックカップ３の方に紙カップ１を下方から被せるように押し込んでもよい。このようにして組み合わされた二重構造の断熱複合容器Ａにおいて、外包装体の紙カップ１は上記の嵌合によって内包装体のプラスチックカップ３と一体化し、両者の胴部１１と胴部３１の間に空間４が形成され、この空間４によって、断熱複合容器Ａに断熱性が賦与される。

内包装体のプラスチックカップ３は、図１に示すように、外包装体の紙カップ１によって宙吊りになった状態である。従って、プラスチックカップ３の形状は紙カップ１の空間３内であれば自由であるが、内包装体３の底部３１の形状は、外包装体１の底面部２１の凹状に沿った形状で外側に膨らんだ形状とし、一部または全部で底面部２１の内面に接する形状とすることが好ましい。糸じり部Ｚの全周に渡って焦げを防止するために、底面部２１の中央の最深部の内面で接する形状とすることが好ましい。

なお、図示されていないが、プラスチックカップ３に内容物充填後、フィルム蓋材をフランジ部３３に熱シールするか、あるいは、開口部全体を覆うようにオーバーキャップを施すようにしてもよい。

外包装体の紙カップ１と内包装体のプラスチックカップ３の嵌合の度合いは、紙カップ１およびプラスチックカップ３の材料の剛性、復元性等の要因によっても決まるが、部分的に接着して一体としてもよいが、必ずしも、両者を分離不能に強固に嵌合させる必要はなく、使用後は、指先でプラスチックカップ３のフランジ部３３と紙カップ１の底部２２を持って引き離せば分離可能な程度に嵌合しておれば十分である。むしろその方が、使用後の分別廃棄に有効である。

つぎに、本発明の断熱複合容器について実施例をあげて、さらに具体的に説明する。なお、本発明はこれによって限定されるものではない。

内容物が調理済みの食品を収納した電子レンジ用の断熱複合容器を作製した。まず、内包装体のプラスチックカップ３を作製した。材料として、ポリプロピレン０．５５ｍｍ／酢酸ビニル共重合体０．１５ｍｍ／ポリプロピレン０．５５ｍｍからなる積層体（厚み１．２５ｍｍ）を使用し、圧空・真空成形法で成形して、高さが７３ｍｍ、開口部の内径が８１ｍｍで底部３１が外側に膨らんだ内容量２８０ｃｃのプラスチックカップを作製した。その胴部の上端部には上端から下方に垂直に長辺部６．５ｍｍ、長辺部の下端から直角に内方に伸びる短辺部１ｍｍからなるＬ字形状のスタックリブを設けた。

一方、別に外包装体の紙カップ１を作製した。胴部材１の材料として、表面からカップ原紙２８０ｇ／ｍ²／低密度ポリエチレン樹脂μｍの構成の材料を使用し、底部材２の材料として、表面からカップ原紙２５５ｇ／ｍ²／低密度ポリエチレン樹脂２５μｍの構成の材料を使用した。まず、図３のような胴部ブランク１０Ａに打ち抜き、この胴部ブランク１０Ａをマンドレルに巻き付け、筒状の胴部材１０に形成した。つぎに、一般的な紙カップの成形機で、胴部材１０の下方から底部ブランク２０Ａを嵌め込み、接着部分を熱風で加熱し、胴部材１０の下端を内側に折り返して折り返し部１３とし、胴部材１０と底部材２０を接合し、この接合した部分の糸じり部Ｚの内側の幅を１０ｍｍとした。つづいて、胴部材１０の上端を外側にカールしトップカール部１２を形成した。作製した紙カップの底面部２１をつぎの工程で下方に凹状に変形して、底面部２１の最下端の外面と胴部材１０の糸じり部Ｚの下端により形成される下端面Ｘとの距離ｘが４ｍｍである弧状の底面部２１として図６に示すような紙カップ１を作成した。このようにして高さが７７ｍｍ、開口部の内径が８０．５ｍｍ、胴部下端の外径が６６ｍｍ、胴部のテーパー角度が略５度である図２−ａに示すような紙カップ１を作製した。

つぎに、内容物を充填し、蓋材をフランジ部３３でシールした内包装体のプラスチックカップ３を外包装体の紙カップ１の中に上方から落とし込んで、プラスチックカップ３が紙カップ１の上端部に嵌合するまで押し込んで嵌合し、外包装体の紙カップ１と内包装体とプラスチックカップ３を一体化した、両者の胴部１１と胴部３１の間に空間４を有する断熱複合容器Ａを作製した。

この実施例の断熱複合容器Ａでは、底部材１０の凹状の底面部２１の最下端の外面と胴部材１０の糸じり部Ｚの下端により形成される下端面Ｘとの距離ｘが４ｍｍにすることによって、内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、紙カップ１のどの部分、特に糸じり部Ｚにも焦げの発生が見られなかった。また、手で持っても熱くなく電子レンジから容易に取り出すことができ、食卓でも容器を持つことができた。また、使用時に、外包装体の紙カップ１から内包装体のプラスチックカップ３が抜け出すことはなく、使用後に、プラスチックカップ３を紙カップ１から、簡単に手で取り外し、廃棄することができた。

本発明の断熱複合容器の用途は、電子レンジで調理する全ての内容物に対応することができる容器であり、特に、調理済み食品、インスタントラーメンなどの温める即席食品用の容器、あるいはコーヒー、紅茶、スープなどの熱い飲料用の容器等に利用することができる。

本発明に係る断熱複合容器の一実施形態を示すもので、左半分及び右半分をそれぞれ断面図と正面図で示す概略構成図である。本発明に係る断熱複合容器の外包装体の紙カップと内包装体のプラスチックカップの嵌合前の状態を示す断面図である。本発明に係る断熱複合容器の胴部材ブランクおよび底部材ブランクを示す展開図である。本発明に係る断熱複合容器の外包装体の紙カップを作成する工程を示す図である。本発明に係る断熱複合容器の外包装体の紙カップを作成する別の工程を示す図である。本発明に係る断熱複合容器の外包装体と内包装体とを嵌合する方法を示す正面図である。従来の断熱複合容器の外包装体の紙カップの嵌合前の状態を示す断面図である。従来の断熱複合容器の外包装体と内包装体とを一体とする方法の例を示す部分拡大断面図である。

符号の説明

Ａ断熱複合容器
１紙カップ
Ｐ従来の紙カップ
３プラスチックカップ
４空間
１０胴部材
１０Ａ胴部材ブランク
１１胴部
１２トップカール部
１３折り返し部
２０底部材
２０Ａ底部材ブランク
２１底面部
２２屈曲部
３１胴部
３２底部
３３フランジ部
Ｚ糸じり部
Ｘ下端面ｘ距離（底面部２１の最下端の外面と下端面Ｘとの距離）

Claims

外包装体の紙カップと内包装体のプラスチックカップとを、前記紙カップの上端部で前記プラスチックカップを嵌合し、前記プラスチックカップが、前記紙カップによって宙吊りになった状態で一体とした二重構造の断熱複合容器であって、
前記紙カップが胴部材と底部材とからなり、前記胴部材は主に胴部を形成し、下端を内側に折り返して折り返し部とし、前記底部材は主に底面部を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部とし、該屈曲部を、前記胴部材の前記折り返し部と、前記胴部の下端部とで挟んで加熱圧着して内側部分の幅が５ｍｍを超える糸じり部を形成し、前記底面部を外方に弧状で凹状に形成し、前記プラスチックカップの底部の形状は、前記紙カップの前記底面部の弧状に沿った形状で外側に膨らんだ形状とし、一部または全部で前記底面部の中央の最深部の内面で接する形状とし、前記底面部の最下端の外面と胴部材の糸じり部の下端により形成される下端面との距離を５ｍｍ以下したことを特徴とする断熱複合容器。