JP4771080B2 - 二重断熱紙容器及び耐水性付与方法 - Google Patents

Description

本発明は、即席麺や即席スープを収容する断熱性紙容器に関し、特に紙製断熱カバーを設けた二重断熱紙容器に関する。

いわゆるカップ麺、カップスープなどの熱湯を注いで食する容器としては、従来、紙容器胴部に断熱空間層を介して紙製筒体を巻きつけ貼着した紙製の断熱容器（例えば、特許文献１参照）が知られており、貼着には接着剤を使用するのが一般的である。

通常、カップ麺などを食すために熱湯を注ぐ場面としては、台所や食卓が想定できるが、台所や食卓上が注ぎこぼれた熱湯により濡れてしまうことにより、紙容器底面が水に浸ってしまうことが珍しくない。

また、カップ麺の調理方法としては、熱湯を注いでからある一定時間静置させることが一般的であり、紙製容器の底面が一定時間水に浸された場合、容器底面より水が侵入し膨潤することで、断熱紙製筒体を紙容器胴部と固定している接着部が剥離して紙製筒体が脱離するという問題点もある。

紙の耐水性向上方法としては、アクリル系エマルジョンを数回にわたって塗布し、アクリル系樹脂を積層させた加工紙（例えば特許文献２参照）や、ポリエステル系エマルジョンを塗布乾燥してなる塗工層を備えた耐水紙（例えば特許文献３参照）が知られているが、耐水性を必要とする部分に選択的に塗工することは複雑な製造工程を必要として好まれない。

また、食品包装容器への適用性を考慮すると、合成樹脂エマルジョンを全面に塗工した耐水紙は合成樹脂臭の問題で好まれない。

特開２０００−３２６９５１号公報 特開平６−５７６８９号公報 特開２００５−９０１６号公報

本発明は、即席麺等を収容する二重断熱紙容器において、底面部分より水が浸入し膨潤することにより断熱筒体と紙容器本体が脱離するのを防止するのに有効な耐水性を付与した二重断熱紙容器および耐水性の付与方法を提供することを目的としている。

本発明者らは、紙容器本体の胴部と紙製筒体との間に断熱空間層を設けてなる二重断熱紙容器において、浸水する恐れのある脚部に耐水性樹脂を含浸させることにより、脚部に耐水性が付与され、以って断熱カバー層の脱離を予防し得る二重断熱紙容器を提供することができることを見出し、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は以下の内容を包含する。

すなわち、本発明の第１の発明は、紙容器本体の胴部と紙製筒体との間に断熱空間層を設けてなる二重断熱紙容器において、その脚部に合成樹脂エマルジョンによる含浸処理を施し、耐水性を付与したこと特徴とする二重断熱紙容器である。

第２の発明は、第１の発明において合成樹脂エマルジョンが、スチレンアクリル共重合体エマルジョンである二重断熱紙容器である。

第３の発明は、第２の発明においてスチレンアクリル共重合体エマルジョンが、キレート架橋を形成する硬化剤を含有しているものである二重断熱紙容器である。

第４の発明は、第１〜３項のうちのいずれかの発明において合成樹脂エマルジョンの樹脂濃度が、５〜４０重量％である二重断熱紙容器である。

第５の発明は、第３の発明において合成樹脂エマルジョンの樹脂濃度が、１〜４０重量％であり、硬化剤の含有量が合成樹脂エマルジョンの固形分酸価に対して金属イオンの官能基量として１〜１００％含有してなる二重断熱紙容器である。

第６の発明は、紙容器本体と紙製筒体との間に断熱空間層を設けてなる二重断熱紙容器において、その脚部に合成樹脂エマルジョンによる含浸処理を施した後、乾燥することを特徴とする二重断熱紙容器の耐水性付与方法である。

本発明の紙製断熱容器は、その脚部が耐水性合成樹脂の含浸によって耐水性が向上したものである。本発明によれば、外周面全体が耐水加工紙から構成された二重断熱紙容器を製造する場合に比して、部分的に耐水性を必要とする部位のみに合成樹脂エマルジョンによる含浸処理を施すという簡便な方法で耐水性を向上させることが可能であり、樹脂の使用量が少なくて済み、製造コストの点からも有利であると同時に、古紙再生にも有利である。

本発明においては、含浸加工は合成樹脂エマルジョンを入れた槽に紙製断熱容器の脚部を浸漬しながら通過させ、必要に応じてローラーやブレッドで余分な液を除去した後、乾燥、熱処理を行う。

本発明において好適に用いられる合成樹脂の水系エマルジョンは、スチレンを必須成分として、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸またはそのアルキルエステル等のモノマー群より１種または２種以上を選択して、適合量を混合し、従来公知の乳化重合法により共重合して得ることができる。必要に応じて乳化剤や分子調整剤などの公知の添加剤が使用される。

スチレンアクリルエマルジョンは市販品としても容易に入手することができる。具体的には、不揮発分が４２〜４６％、粘度が４００〜１２００mＰａ、ｐＨが８．２〜８．４、固形分酸価が５１〜１００(mgKOH/g)、ガラス転移点が１６〜３２℃、最低造膜温度５℃未満のスチレンアクリルエマルジョンであり、具体例を商品名で示せば、次のとおりである。
スチレンアクリル系エマルジョン：「ジョンクリル４５０」（不揮発分４２％、粘度５００mＰａ、ｐＨ８．４、固形分酸価１００(mgKOH/g)、ガラス転移点１６℃）、「ジョンクリル７４Ｊ」（不揮発分４５％、粘度４００mＰａ、ｐＨ８．４、固形分酸価５１(mgKOH/g)、ガラス転移点２２℃）「ジョンクリル７６７７」（不揮発分４６％、粘度１０００mＰａ、ｐＨ８．２、固形分酸価７０(mgKOH/g)、ガラス転移点３２℃）（いずれもジョンソンポリマー（株）製）

合成樹脂エマルジョンの樹脂濃度としては、通常、紙への含浸適性の観点から５〜４０重量％、好ましくは５〜２０重量％がよい。尚、スチレンアクリルエマルジョンにキレート架橋を形成する金属系硬化剤を添加しても良い。キレート架橋を形成する金属イオンとしては、アルミイオン、鉄イオン、アルミイオン、ナトリウムイオン等のカチオンを形成する金属より適宜選択すればよく、（例えば、酸化亜鉛を含有し、亜鉛イオンを形成する「ジョンキュアー９０」（ジョンソンポリマー（株）製））を適量配合した場合には、樹脂濃度が１〜２０重量％の比較的低濃度でも十分な耐水性を付与することができる。硬化剤の含有量は合成樹脂エマルジョンの固形分酸価に対して金属イオンの官能基量として１〜１００％であればよい。

次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
尚、実施例において合成樹脂エマルジョンの含浸処理に供した「二重断熱紙容器」は、下記参考例により構成されたものである。

〔参考例〕
本実施例に使用した紙製断熱容器は、口縁部直径が１００ｍｍ、高さ９７ｍｍのカップ状容器で、図１に示すように、胴部（２）と底部（５）からなる容器本体と、紙製筒体（３）から構成され、紙容器本体胴部（２）と紙製筒体（３）との間に接着剤を介して脚部（６）と口縁部（７）で固定されていることにより断熱空間層（４）が形成された二重断熱紙容器である。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」、商品名、ジョンソンポリマー（株）製）の樹脂分濃度が１０重量％となるように水で希釈し、含浸用コーティング溶液を調製した。次に、コーティング溶液を液面高さが５ｍｍとなるように平底容器に移し、その溶液中に参考例により構成された二重断熱紙容器の脚部を５秒間含浸させた後に、８０℃の熱風乾燥炉にて３０秒間乾燥させて脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル７４Ｊ」、商品名、ジョンソンポリマー（株）製）を使用した以外は実施例１と同一の操作により樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル７６７７」、商品名、ジョンソンポリマー（株）製）を使用した以外は実施例１と同一の操作により樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

このようにして作製した実施例１〜３夫々の紙容器の脚部耐水性を評価するため、水面高さが２ｍｍとなるように水を入れた平底容器の中に、各容器の脚部を３分間浸漬させて、ウエスにて水滴を拭き取った後に断熱層剥離状態を観察した。その結果を表１に示す。

表１に示した結果から、樹脂エマルジョン含浸処理容器においては、いずれも対照（未含浸容器）と比較して含水高さを低く抑えられ、耐水性が改善されていることが了解されよう。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が５重量％となるように水で希釈し、含浸用コーティング溶液を調製した。次に、コーティング溶液を液面高さが５ｍｍとなるように平底容器に移し、その溶液中に参考例によって構成された二重断熱紙容器の脚部を５秒間含浸させた後に、８０℃の熱風乾燥炉にて３０秒間乾燥させて脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が１０重量％となるように水で希釈した以外は、実施例４と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が２０重量％となるように水で希釈した以外は、実施例４と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が４０重量％となるように水で希釈した以外は、実施例４と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が１重量％となるように水で希釈した後、スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して１０％となるように、キレート架橋を形成する硬化剤として「ジョンキュアー９０」を配合し含浸用コーティング溶液を調製した。次に、コーティング溶液を液面高さが５ｍｍとなるように平底容器に移し、その溶液中に参考例によって製造した二重断熱紙容器の脚部を５秒間含浸させた後に、８０℃の熱風乾燥炉にて３０秒間乾燥させて脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が５重量％となるように水で希釈した後、スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して１０％となるように、キレート架橋を形成する硬化剤として「ジョンキュアー９０」を配合し含浸用コーティング溶液を調製した以外は、実施例８と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が１０重量％となるように水で希釈した後、スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して１０％となるように、キレート架橋を形成する硬化剤として「ジョンキュアー９０」を配合し含浸用コーティング溶液を調製した以外は、実施例８と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が２０重量％となるように水で希釈した後、スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して１０％となるように、キレート架橋を形成する硬化剤として「ジョンキュアー９０」を配合し含浸用コーティング溶液を調製した以外は、実施例８と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が４０重量％となるように水で希釈した後、スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して１０％となるように、キレート架橋を形成する硬化剤として「ジョンキュアー９０」を配合し含浸用コーティング溶液を調製した以外は、実施例８と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

このようにして作製した実施例４〜１２夫々の紙容器の脚部耐水性を評価するため、水面高さが２ｍｍとなるように水を入れた平底容器の中に各容器の脚部を３分間浸漬させて、ウエスにて水滴を拭き取った後に断熱層剥離状態を観察した。その結果を表２に示す。

表２に示した結果から硬化剤を配合していないスチレンアクリルエマルジョンにおいては、樹脂分濃度が５重量％以上で耐水効果を発揮するが、硬化剤を配合した場合には、樹脂分濃度が１重量％の場合でも耐水効果を発揮することがわかる。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が１重量％となるように水で希釈した後、スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して１％となるように、キレート架橋を形成する硬化剤として「ジョンキュアー９０」を配合し含浸用コーティング溶液を調製した以外は、実施例８と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が１重量％となるように水で希釈した後、スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して５％となるように、キレート架橋を形成する硬化剤として「ジョンキュアー９０」を配合し含浸用コーティング溶液を調製した以外は、実施例８と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が１重量％となるように水で希釈した後、スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して２０％となるように、キレート架橋を形成する硬化剤として「ジョンキュアー９０」を配合し含浸用コーティング溶液を調製した以外は、実施例８と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が１重量％となるように水で希釈した後、スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して４０％となるように、キレート架橋を形成する硬化剤として「ジョンキュアー９０」を配合し含浸用コーティング溶液を調製した以外は、実施例８と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が１重量％となるように水で希釈した後、スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して７０％となるように、キレート架橋を形成する硬化剤として「ジョンキュアー９０」を配合し含浸用コーティング溶液を調製した以外は、実施例８と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

スチレンアクリルエマルジョン（「ジョンクリル４５０」）の樹脂分濃度が１重量％となるように水で希釈した後、スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して１００％となるように、キレート架橋を形成する硬化剤として「ジョンキュアー９０」を配合し含浸用コーティング溶液を調製した以外は、実施例８と同一の操作により脚部が樹脂含浸済みの紙容器を作製した。

このようにして作製した実施例１３〜１８夫々の紙容器の脚部耐水性を評価するため、水面高さが２ｍｍとなるように水を入れた平底容器の中に各容器の脚部を３分間浸漬させて、ウエスにて水滴を拭き取った後に断熱層剥離状態を観察した。その結果を表３に示す。

表３に示した結果からキレート架橋を形成する硬化剤スチレンアクリル系樹脂の酸価に対して１〜１００％添加した場合、樹脂分濃度１％と低濃度であるにもかかわらず耐水効果を発揮することがわかる。

上記のように、本発明の二重断熱容器は、既存の容器成型機に改造を加える必要もなく、容器成型加工後、引き続き樹脂含浸工程を付加するという比較的簡便な方法で耐水性を向上させることが可能であり、部分的に耐水性を必要とする食品包装容器等を安価に製造するのに有効である。

実施例において使用した二重断熱紙容器の構成を示す図である。

符号の説明

１・・・・口縁部
２・・・・胴部
３・・・・紙製筒体
４・・・・断熱空間層
５・・・・底部
６・・・・接着剤による胴部と紙製筒体との接着部（脚部）
７・・・・接着剤による胴部と紙製筒体との接着部（口縁部）

Claims (6)

1. 紙容器本体の胴部と紙製筒体との間に断熱空間層を設けてなる二重断熱紙容器において、その脚部に合成樹脂エマルジョンによる含浸処理を施し、耐水性を付与したことを特徴とする二重断熱紙容器。
2. 合成樹脂エマルジョンが、スチレンアクリル共重合体エマルジョンである請求項１記載の二重断熱紙容器。
3. スチレンアクリル共重合体エマルジョンが、キレート架橋を形成する硬化剤を含有しているものである請求項２記載の二重断熱紙容器。
4. 合成樹脂エマルジョンの樹脂濃度が、５〜４０重量％である請求項１〜３項のうちのいずれか記載の二重断熱紙容器。
5. 合成樹脂エマルジョンの樹脂濃度が、１〜４０重量％であり、キレート架橋を形成する硬化剤の含有量が合成樹脂エマルジョンの固形分酸価に対して金属イオンの官能基量として１〜１００％含有してなる請求項３記載の二重断熱紙容器。
6. 紙容器本体の胴部と紙製筒体との間に断熱空間層を設けてなる二重断熱紙容器において、その脚部に合成樹脂エマルジョンによる含浸処理を施した後、乾燥することを特徴とする二重断熱紙容器の耐水性付与方法。