JP4791177B2 - 断熱性紙製容器 - Google Patents

Description

本発明は断熱性紙製容器に関する。更に詳細には、本発明は温飲料又は温液状食品を収容するための断熱性に優れた紙製容器に関する。

従来より高温液体の充填用断熱性容器は幾種類か実用に供されてきた。例えば、このような目的のために、発泡ポリスチレン製の断熱性容器（別名、「ＥＰＳカップ」と呼ばれることがある。）が使用されてきた。これは発泡ポリスチレン原料をモールド内に注型し、その後、熱と圧力を加えて原料を発泡させ、成型容器を型から取り出すことによって製造される。このようにして得られた断熱性容器は断熱性の点では非常に優れている。しかし、製造コストの点からは決して経済的であるとは言えない。また、発泡ポリスチレン容器内に熱湯を注入すると容器本体から微量の環境ホルモンが溶出し、人体に悪影響を与えることが報告されている。しかも、石油資源の節約あるいは廃棄物の焼却処理の点からも再検討が必要な容器である。また、発泡ポリスチレン製断熱性容器の印刷は成形後に行うため、曲面印刷機などのオフセット印刷設備が必要であるばかりか、乾燥のための乾燥ラインも必要となる。更に、発泡ポリスチレン製断熱性容器の外表面は平滑ではないので、印刷適性に劣り、あまり複雑なデザインの印刷には向かないという欠点があった。

このため、最近では、発泡ポリスチレン製断熱性容器に代えて、紙製の断熱容器の使用が試みられている。例えば、特許文献１には、紙製胴部材の外壁面上に低融点の熱可塑性合成樹脂フィルムをラミネートして加熱発泡させた断熱層を有する紙製容器が記載されている。この容器の場合、断熱性は十分であるが、発泡断熱層表面における印刷効果に若干問題があり、シズル感やリアリティに富んだ写真印刷を行うには不適であった。

最近、コーヒーショップなどでは厚手の紙を使用した断熱紙コップも使用されているが、厚手の紙の場合、その外面にあたる紙の表面が印刷適性に優れていないと、綺麗な印刷は期待できない。また、いくら厚手の紙のほうが断熱性がよいといっても、紙が厚くなるに従って、カップのフランジや底部などの細かい曲げ加工や折り加工はますます不利になり、成形工程は煩雑になり、成形性は悪くなる一方である。更に、紙が厚手になればなるほど、コストパフォーマンスが悪くなるばかりか、成形するためのエネルギーコストにも無理が生じるので、使用する紙の厚さには自ずから限度がある。

特許文献２には、紙カップ本体に紙製の外筒を被せ外筒の上方開口内面を紙カップ本体における外向きカール部直下の側壁外周に接着して両者を一体化させ、紙カップ本体外面と紙製外筒との間に空隙を設けることにより断熱効果を発揮するように構成した二重断熱紙カップが記載されている。この断熱紙カップの場合、紙カップ本体及び外筒の両方とも普通の厚さの紙を使用するのでカップのフランジや底部などの細かい曲げ加工や折り加工には何の問題も無い。また、外筒が紙製なので印刷適性の点では問題が無いが、外筒と紙カップ本体との間に形成される断熱用空隙が、容器口縁部に近ずくほど小さくなり、容器底部付近で最大となるような構造を有するため、容器底部付近の断熱性は十分であるが、ユーザーが把持するのに最も重要な容器上部付近の断熱性が不十分となる傾向があった。実際に９５℃以上の熱湯を紙カップ本体内に注入し、紙製外筒の上部付近を素手で把持すると、熱すぎてカップを持つことが困難であった。特に、この構造のカップをラーメン用として使用する場合、熱湯を入れた直後には熱くて持てないものや、紙製外筒の強度が足りないため、高温で撓んでしまい、断熱空隙が更に一層小さくなり、熱く感じられるものが多いことが知られている。

特許第３０１４６２９号公報 実用新案登録第２５７１７９７号公報（第１図）

従って、本発明の目的は、断熱空隙の大きさが容器の上部から下部までほぼ同一であるか、又は上部寄り側の断熱空隙の方が下部寄り側の断熱空隙よりも大きく、熱湯を注入しても撓まない高度な機械的強度と、極めて優れた断熱性を保持する二重構造の断熱性紙製容器を提供することである。

前記課題を解決する手段として、請求項１の発明は、底板部材と胴部材とからなる内側紙製容器と、底板部材と胴部材とからなる外側紙製容器とからなる断熱性紙製容器において、
前記外側紙製容器の開口上縁のフランジより下部に嵌合用溝が形成されており、該嵌合用溝内に前記内側紙製容器の開口上縁のカーリング構造のフランジが嵌合されることにより、前記外側紙製容器と内側紙製容器とが一体化されて前記外側紙製容器の胴部材と内側紙製容器の胴部材との間に断熱空隙が形成されており、
前記内側紙製容器の胴部材用の紙の坪量は、前記外側紙製容器の胴部材用の紙の坪量よりも低いことを特徴とする断熱性紙製容器を提供する。

外側紙製容器に形成された溝に内側紙製容器のカーリング構造のフランジを嵌合させることにより、内側紙製容器を安定的に保持しながら、両容器の間に断熱空隙を形成させることができる。また、容器全体の機械的強度は外側紙製容器の胴部材が担うので、内側紙製容器の胴部材の保形性はさほど重要ではなく、内容物を収容しておくのに必要十分な強度さえあればよい。このため、内側紙製容器の胴部材には低坪量の安価な紙を使用することができ、容器全体のコストを低減することができる。

前記課題を解決する手段として、請求項２の発明は、前記外側紙製容器の胴部材と内側紙製容器の胴部材との間に上部から下部までほぼ均一な間隔を有する断熱空隙が形成されていることを特徴とする請求項１記載の断熱性紙製容器を提供する。

外側紙製容器の胴部材と内側紙製容器の胴部材との間に上部から下部までほぼ均一な間隔を有する断熱空隙が形成されているので、容器の何処を把持しても優れた断熱効果を実感することができる。従って、容器を持つ箇所を限定されることなく、好きな箇所で容器を把持することができる。

前記課題を解決する手段として、請求項３の発明は、前記外側紙製容器の胴部材と内側紙製容器の胴部材との間に、上部から下部に向かって小さくなる間隔を有する断熱空隙が形成されていることを特徴とする請求項１記載の断熱性紙製容器を提供する。

容器を把持する場合、一般的に容器上部寄りを把持するので、容器上部寄り側に大きな間隔の断熱空隙が形成されていれば、実用上申し分のない断熱効果が得られる。

前記課題を解決する手段として、請求項４の発明は、前記嵌合用溝の深さが０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の断熱性紙製容器を提供する。

嵌合用溝の深さが０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であれば、内側紙製容器のフランジを実用上申し分の無い程度に嵌合させることができる。

前記課題を解決する手段として、請求項５の発明は、前記嵌合用溝の壁面に接着剤又は粘着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１記載の断熱性紙製容器を提供する。

内側紙製容器の機械的反発弾性力だけで外側紙製容器の溝に嵌合させた場合、使用中に内側紙製容器が外側紙製容器の溝から予期せず不意に外れて熱湯による火傷事故を起こすこともあるので、このような不意の脱落を避けるために、嵌合用溝の壁面に接着剤又は粘着剤を塗布しておき、内側紙製容器を外側紙製容器の溝にがっちりと嵌合定着させることができる。特に、粘着剤は内側紙製容器を外側紙製容器から脱着可能にするので好ましい。

前記課題を解決する手段として、請求項６の発明は、前記断熱空隙の間隔が１．０ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の断熱性紙製容器を提供する。

断熱空隙の間隔が１．０ｍｍ〜３．０ｍｍあれば、実用上申し分のない断熱効果が得られる。

本発明の断熱性紙製容器では、外側紙製容器の胴部材と内側紙製容器の胴部材との間に、上部から下部までほぼ均一な間隔、又は上部寄り側が下部寄り側よりも大きな間隔を有する断熱空隙が形成されているので、容器の上部寄りを把持する際に、申し分のない断熱効果が得られる。また、上部から下部までほぼ均一な間隔の断熱空隙の場合、容器の何処を把持しても優れた断熱効果を実感することができる。従って、容器を持つ箇所を限定されることなく、好きな箇所で容器を把持することができる。また、容器全体の機械的強度は外側紙製容器が担うので、内側紙製容器の保形成はさほど重要ではなく、内容物を収容しておくのに必要十分な強度さえあればよい。このため、内側紙製容器には低坪量の安価な紙を使用することができ、容器全体のコストを低減することができる。更に、本発明の断熱性紙製容器は外側紙製容器及び内側紙製容器とも紙製なので、使用時に環境ホルモンが出現することはなく、廃棄処分の際に燃焼させてもダイオキシンなどの有毒物質を排出することもない。

以下、図面を参照しながら本発明の断熱性紙製容器について具体的に説明する。図１は本発明の断熱性紙製容器の一例の中央片側断面正面図であり、図２は本発明の断熱性紙製容器の別の例の中央片側断面正面図であり、図３は本発明の断熱性紙製容器の更に別の例の中央片側断面正面図である。図１〜図３に示されるように、本発明の断熱性紙製容器１は内側紙製容器３と外側紙製容器５との二重構造容器である。内側紙製容器３及び外側紙製容器５はいずれも常用の紙製容器と同様に、底板部材７ａ，７ｂ、胴部材９ａ，９ｂ及びフランジ１１ａ，１１ｂとからなる。

単に紙製容器を二重に重ねているだけでは、飲用中や使用中に外れたり、中身が零れたりすることがある。これを防ぐために、本発明の断熱性紙製容器１では、外側紙製容器５のフランジ１１ｂより下部に、内側紙製容器３のフランジ１１ａを嵌合させるための溝１３を設け、また、底部は、内側紙製容器３の胴部材９ａの外底部が外側紙製容器５の底板部材７ｂの内底面に接するように、内側紙製容器３及び外側紙製容器５の高さを設定し、上部と下部の２箇所で安定化させている。内側紙製容器３に液体などの内容物を充填したときの重さで、内側紙製容器３の胴部材９ａの外底部が外側紙製容器５の底板部材７ｂの内底面に接するようにすることもできる。このような構成を採用したことにより、本発明の断熱性紙製容器１では、外側紙製容器５で内側紙製容器３を安定的に保持しながら、両容器の間に断熱空隙１５を形成させることができる。

図１〜図３に示された実施態様では、内側紙製容器３と外側紙製容器５との断熱空隙１５の間隔はフランジ１１ａの直下から底板部材７ｂの内底面までほぼ均一であり、容器のどこを把持しても断熱効果に差が無く、使用時の快適性が高まるという顕著な作用効果が奏される。

容器を把持する場合、一般的に、容器の上部寄り側を把持する。従って、十分な断熱効果を得るためには、断熱空隙１５の間隔は、容器が把持される上部寄り側が大きいことが好ましい。図示されていないが、本発明の別の実施態様として、外側紙製容器の胴部材と内側紙製容器の胴部材との間に、上部から下部に向かって小さくなる間隔を有する断熱空隙を形成させることもできる。

容器のサイズにもよるが、断熱空隙１５の間隔は一般的に、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍ程度であることが好ましい。１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内であることが更に好ましい。断熱空隙１５の間隔が１．０ｍｍ未満では所望の断熱効果が得られない。一方、断熱空隙１５の間隔が３．０ｍｍ超の場合、断熱効果は申し分ないが、３．０ｍｍ超の断熱空間を形成するために必要な内側紙製容器３のフランジ１１ａや溝１３の成形加工が難しくなるばかりか、内側紙製容器３のフランジ１１ａを外側紙製容器５のフランジ１１ｂの溝１３へ嵌合させたとき、脱落し易くなり、使用適性が不良となる。

溝１３は、ある程度の押し圧強さで、内側紙製容器３のフランジ１１ａを外側紙製容器５と一体化させることができるが、使用後あるいは新たな別の外側紙製容器５を使用しようとするときには嵌合を解除させることができる程度の嵌め込み深さを有することが好ましい。従って、望ましくは、内側紙製容器３のフランジ１１ａの先端部は突起状で、外側紙製容器５の溝１３に嵌り易い形状であることが好ましい。

内側紙製容器３のフランジ１１ａを外側紙製容器５の溝１３に嵌合させ、両容器を一体化させた状態のまま使用する場合、使用中に内側紙製容器３のフランジ１１ａが外側紙製容器５の溝１３から予期せず不意に外れて、内側紙製容器内容物の熱湯による火傷事故を起こすこともあるので、両容器の予期せぬ不意の分離を避けるために、溝１３の壁面に適当な接着剤又は粘着剤を塗布し、内側紙製容器３を外側紙製容器５の溝１３に嵌合定着させることもできる。このような目的に使用できる接着剤又は粘着剤は当業者に周知である。例えば、接着剤としては酢酸ビニルを、また、粘着剤としてはポリブテンなどを好適に使用することができる。

図２に示された容器は図１に示された容器と異なり、内側紙製容器３のフランジ１１ａの上面が略水平になるように形成されている。この利点は、容器に施蓋する蓋部材（図示されていない）を容器内側に落とし込むことができ、内側紙製容器３のフランジ１１ａの略水平上面で蓋を安定的に保持できることである。

また、図３に示された容器は図１に示された容器と異なり、外側紙製容器５のフランジ１１ｂが扁平に形成され、かつ、内側紙製容器３のフランジ１１ａの上面が略水平になるように形成されている。この利点は、外側紙製容器５のフランジ１１ｂ及び内側紙製容器３のフランジ１１ａの上面が“面一致”になるので、フランジ部の面積が広くとれ、容器の上面にシート状の蓋などをヒートシールする際、シールの安定性が得やすいことである。

図４は外側紙製容器５の溝１３に内側紙製容器３のフランジ１１ａを嵌合させた状態の部分拡大概要断面図である。溝１３は外側紙製容器５のフランジ１１ｂの位置と略同位置（図３参照）の他、図４に示されるように、フランジ１１ｂの位置から底部方向に下がった位置にも配設することができる。従って、本発明における「外側紙製容器の開口上縁のフランジより下部に嵌合用溝が形成されており」という用語は、図３に示される態様の他、図４に示される態様も含む意味で使用されている。

溝１３の深さ（ｄ）は例えば、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内である。しかし、容器のサイズに応じてこれ以外の深さの溝１３を形成することもできる。溝１３の深さ（ｄ）が０．３ｍｍ未満では内側紙製容器３を安定的に保持することが困難となる。一方、溝１３の深さ（ｄ）が１ｍｍ超の場合、深すぎて成形が困難となる。溝１３の曲率半径（Ｒ）は０．５程度であることが好ましい。溝１３の配設位置は、外側紙製容器５のフランジ１１ｂの位置から下部であり、成形加工時に影響の無い位置であることが好ましい。内側紙製容器３のフランジ１１ａの先端の曲率半径（ｒ）は、外側紙製容器５の溝１３の曲率半径（Ｒ）よりも小さいことが好ましい。この時の溝１３の配設位置は、内側胴部材９ａの底部が外側紙製容器５の底板部材７ｂの内底面に接する内側紙製容器３の高さで決定される。一般的に、内側紙製容器３の高さ（ｈ）は、外側紙製容器５の高さの５／６以上であることが好ましい。内側紙製容器３の高さ（ｈ）の上限値は、図３に示されるように、外側紙製容器５の高さと略同値である。

また、外側紙製容器５の溝１３の深さ（ｄ）と内側紙製容器３のフランジ１１ａの嵌合量の関係は一般的に、１／１０フランジ１１ａの長さ（ｆ）≦溝１３の深さ（ｄ）≦１／３フランジ１１ａの長さ（ｆ）を満たすことが好ましい。このような関係式を考慮して、内側紙製容器３のフランジ１１ａの先端の曲率半径（ｒ）、溝１３の曲率半径（Ｒ）、溝１３の深さ（ｄ）、内側紙製容器３のフランジ１１ａの長さなどを適宜決定することができる。溝１３の深さ（ｄ）及び内側紙製容器３のフランジ１１ａの長さ（ｆ）により、断熱空隙１５の間隔（ｃ）が決定される。

外側紙製容器５の溝１３の深さをｄ、内側紙製容器３の高さをｈ、内側紙製容器３と外側紙製容器５との断熱空隙１５の間隔をｃ及び外側紙製容器５のボトム径をａ、底板部材に対する胴部材の傾斜をθとした時、内側紙製容器３の高さ（ｈ）における胴部材側壁外径（ｂ）、外側紙製容器５の溝１３の配設位置の胴部材側壁外径（ｂ’）、及び内側紙製容器３のボトム径ａ’はそれぞれ次の数式により求めることができる。
（数１）
ｂ＝ａ’＋２｛ｈｓｉｎθ／ｓｉｎ（９０−θ）｝
（数２）
ｂ’＝ｂ＋２［ｄ＋｛ｃ／ｓｉｎ（９０−θ）｝］
（数３）
ａ’＝ａ−｛２ｃ／ｓｉｎ（９０−θ）｝

これらの数式を用いることにより、本発明の断熱紙製容器１を製造するために必要な内側紙製容器３及び外側紙製容器５を適正に設計することができる。特に、数式３は内側容器３と外側容器５の各胴部材の傾斜角θが相違するときに必要となる。従って、内側容器３の胴部材の傾斜角と外側容器５の胴部材の傾斜角は互いに等しいことが好ましいが、相違することもできる。傾斜角が相違する場合、内側容器３と外側容器５との間に形成される断熱空隙の間隔が、フランジ上部寄り側が大きく、底部寄り側が小さくなるように、互いの傾斜角を選択しなければならない。

本発明の断熱紙製容器１では、外側紙製容器５で内側紙製容器３を支えるため、内側紙製容器３の保形性はさほど重要ではないので、外側紙製容器５に比べて内側紙製容器３は機械的強度が低くてもかまわないという利点がある。すなわち、内側紙製容器３は内容物を収容しておくのに必要十分な強度を有するだけで良く、把持のための強度を考慮する必要が無い。従って、内側紙製容器３には安価な紙質を選択することができる。また、断熱紙製容器１自体の機械的強度は外側紙製容器５により発揮されるが、外側紙製容器５の紙厚は従来の断熱性紙製容器の紙厚よりも特に厚くする必要性は無い。その結果、二重構造の容器でありながら、コスト面では従来の断熱性容器と大差が無いという経済的な効果も得られる。反面、断熱性の点では、一枚だけの紙を使用して製造する紙容器と本発明の断熱紙製容器を比べると、同じだけの坪量の紙を使うとしたら、本発明の断熱紙製容器１では約３倍以上の断熱性が期待できる。

特に限定する趣旨ではないが、内側紙製容器３を構成する胴部材９ａは坪量が１５０ｇ／ｍ^２〜３００ｇ／ｍ^２の範囲内の原紙から打ち抜くことができる。坪量が１５０ｇ／ｍ^２未満の原紙では、内側容器として最低限必要な機械的強度を得ることが困難となる。一方、坪量が３００ｇ／ｍ^２超の原紙では、内側容器として必要十分な機械的強度を超え、不経済となるだけである。内側紙製容器３の胴部材９ａの内壁面側には所望により耐液体浸透性の熱可塑性合成樹脂フィルム（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）をラミネート又はコートすることもできる。このような合成樹脂フィルムの存在により、内側紙製容器３の胴部材９ａに液体が浸透することを効果的に防止することができる。耐液体浸透性熱可塑性合成樹脂フィルムの膜厚は１２μｍ〜５０μｍ程度であればよい。内側紙製容器３の胴部材９ａの外表面は外側容器５で隠されてしまうので、無地のままでよく、耐液体浸透性の熱可塑性合成樹脂フィルムをラミネート又はコートする必要も無い。

特に限定する趣旨ではないが、外側紙製容器５を構成する胴部材９ｂは坪量が１８０ｇ／ｍ^２〜３５０ｇ／ｍ^２の範囲内の原紙から打ち抜くことができる。坪量が１８０ｇ／ｍ^２未満の原紙では、外側容器として最低限必要な機械的強度を得ることが困難となる。一方、坪量が３５０ｇ／ｍ^２超の原紙では、外側容器として必要十分な機械的強度を超え、不経済となるだけである。外側紙製容器３の胴部材９ｂの外壁面側には文字、記号、模様、図形などを印刷することができる。紙の表面に直接印刷するので、印刷適性の点では全く問題が無い。印刷層の上面に、所望により耐液体浸透性の熱可塑性合成樹脂フィルム（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）をラミネート又はコートすることもできる。このようなフィルムの存在により印刷層が保護される。文字、記号、模様、図形などはフィルムの上面からも印刷することができる。但し、フィルムが外面に存在すると、紙に比べてフィルムの方が摩擦係数が低いために、容器を把持したとき滑り易くなることがある。従って、フィルムがラミネート又はコートされていない原紙から胴部材を打ち抜き、外側容器胴部材外壁面の上半分を紙面のままに維持すると、摩擦係数が高くなり、容器を把持したときの滑り止め効果が得られる。また、内側紙製容器３内に収容された液体類を飲用する際、内側紙製容器３のフランジ１１ａと外側紙製容器５のフランジ１１ｂとの嵌合箇所から断熱空隙１５内に液体が侵入することもあり得る。そのため、所望により、外側紙製容器５の内壁面側にも耐液体浸透性の熱可塑性剛性樹脂フィルムをラミネートするか、又はコートすることができる。このような目的に使用されるフィルムとしては、内側紙製容器３の内壁面側にラミネート又はコートされる樹脂フィルムと同じ種類のものを使用することができる。

内側紙製容器３の底板部材７ａ及び外側紙製容器５の底板部材７ｂは本発明の断熱紙製容器１の保形性及び機械的強度に重大な影響を与えることが少ない。従って、両部材とも、特に限定する趣旨ではないが、１５０ｇ／ｍ^２〜３００ｇ／ｍ^２の範囲内の同じ坪量及び同じ紙厚の原紙から打ち抜くことができる。しかし、異なる坪量、異なる紙厚の原紙から各底板部材を打ち抜くことを妨げる理由は無い。例えば、所望により、外側紙製容器５の底板部材７ｂを、内側紙製容器３の底板部材７ａのための原紙よりも高い坪量及び厚い紙厚の原紙から打ち抜くこともできる。但し、内側紙製容器３の底板部材７ａを打ち抜くための原紙の片側には、所望により耐液体浸透性の熱可塑性合成樹脂フィルム（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）がラミネート又はコートされていることが好ましい。耐液体浸透性熱可塑性合成樹脂フィルムの膜厚は１２μｍ〜５０μｍ程度であればよい。これにより、内側紙製容器３の内壁面側全体を耐液体浸透性とすることができる。特に必要ではないが、所望により、外側紙製容器５の底板部材７ｂを打ち抜くための原紙の片側にも、耐液体浸透性の熱可塑性合成樹脂フィルム（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）がラミネート又はコートされていてもよい。

本発明の断熱紙製容器１は内側紙製容器３を外側紙製容器５に嵌合させて一体化させるが、一体化された形態で出荷しそのまま販売することもできるし、あるいは、内側紙製容器３と外側紙製容器５とをバラのまま出荷販売し、消費者又は使用者が使用時にその場で内側紙製容器３を外側紙製容器５に嵌合させて一体化させることもできる。一体化された形態で出荷すると、肉厚容器固有の問題として、容器を重ねた時の高さが高くなり過ぎ、搬送性や収納性に難点がある。これに対して、内側紙製容器３と外側紙製容器５とをバラのまま出荷すると、内側紙製容器３だけ及び外側紙製容器５だけをそれぞれ重ねても、高さはさほど高くならないので、搬送性や収納性が良好となる。

本発明の断熱紙製容器１における内側紙製容器３及び外側紙製容器５自体は当業者に周知慣用の方法、技術及び装置により作製することができる。図５は、外側紙製容器５のフランジ１１ｂと、このフランジよりも下部に溝１３を形成する処理方法の一例を説明する工程図である。言うまでもなく、図示された以外の処理方法も使用することができる。先ず、ステップ（１）において、別のカップ成型機で作製された外側紙製容器５をダイ２０の内側に挿入し、ダイ２０の受け部材２２の上面に外側紙製容器５のフランジ１１ｂ下部を当接させ、フランジ１１ｂ上部からトップカールツール２４を下降させ、同時に、水平方向に進退する回転ローラー２６をフランジ１１ｂ直下の容器内壁面に接近させる。次に、ステップ（２）において、フランジ１１ｂをダイの受け部材とトップカールツールで上下に加圧しながら変形させるキャリブレーション加工を行い、同時に回転ローラーをフランジ１１ｂ直下の容器内壁面に強く押し当て、溝１３を形成する。その後、ステップ（３）において、トップカールツールを上昇させると共に、回転ローラーを容器半径方向内方へ退避させ、成形の済んだ外側紙製容器５をダイ２０から取り出す。図示されていないが、その後、内側紙製容器３を溝１３に接着剤又は粘着剤を適当なコーターにより塗布するか、又は塗布せずに、内側紙製容器３のフランジ１１ａを外側紙製容器５の溝１３に嵌合させて両容器を一体化させ、本発明の断熱紙製容器１を完成させて出荷するか、又は、外側紙製容器５と内側紙製容器３をセットにして出荷する。

本発明の断熱性紙製容器の作製
坪量１８５ｇ／ｍ^２の原紙（紙厚０．２６ｍｍ）から内側紙製容器を常法に従って作製した。内側紙製容器のフランジ外径（ｂ’）は７２．７ｍｍ、ボトム径（ａ’）は４９．１ｍｍ、容器高さ（ｈ）は８６．４ｍｍ、底板部材に対する胴部材の傾斜角（θ）は６度１０分、容量は２２１ｍｌであった。同様に、坪量２１５ｇ／ｍ^２の原紙（紙厚０．２８ｍｍ）から外側紙製容器を常法に従って作製した。外側紙製容器のフランジ外径は７６．８ｍｍ、ボトム径（ａ）は５２．８ｍｍ、容器高さ（Ｈ）は９２．３ｍｍ、底板部材に対する胴部材の傾斜角（θ）は６度１０分、容量は２７０ｍｌであった。その後、この外側紙製容器をダイに挿入し、フランジ内側直下の内壁面に回転ローラーを当接させ、深さ（ｄ）０．６ｍｍの嵌合用の溝を形成した。このようにして形成された外側紙製容器の内部に内側紙製容器を挿入し、外側紙製容器の嵌合用溝に内側紙製容器のフランジを嵌合させて一体化し、本発明の断熱性紙製容器を作製した。この断熱性紙製容器の外側紙製容器の胴部材と内側紙製容器の胴部材との間に形成された断熱空隙の間隔（ｃ）は２．０ｍｍであった。断熱空隙の間隔（ｃ）はフランジ直下からボトムまでほぼ同一であった。

比較例１
単に２枚重ねにした同一サイズ容器の作製
坪量２００ｇ／ｍ^２の原紙（紙厚０．２７ｍｍ）から紙製容器を常法に従って作製した。この紙製容器を２個重ねて２重カップを作製した。各カップの胴部側壁の傾斜角は同一なので、２個のカップを重ねてもカップ間に隙間は生じなかった。従って、トータルの紙厚は０．５４ｍｍであった。内側容器の容量は、前記実施例１の内側紙製容器と同じ２２１ｍｌであった。

比較例２
特許文献１（実用新案登録第２５７１７９７号公報）記載の断熱紙カップの作製
実用新案登録第２５７１７９７号公報の第１図に示されるような断熱紙カップ１を、該公報の実施例に記載された手順に従って作製した。紙カップ本体２は、坪量２００ｇ／ｍ^２の原紙（紙厚０．２７ｍｍ）から成型した。外筒３は、坪量２００ｇ／ｍ^２の原紙（紙厚０．２７ｍｍ）から成型した。紙カップ本体２の胴部４と外筒３との間には、フランジからボトムに向かって大きくなる空隙１０が形成されていた。紙カップ本体２の容量は、前記実施例１の内側紙製容器と同じ２２１ｍｌであった。

比較例３
ＥＰＳカップの作製
発泡ポリスチレンを用いて常法に従ってＥＰＳカップを作製した。カップの容量は、前記実施例１の内側紙製容器と同じ２２１ｍｌであった。カップ胴部の壁厚は２．１ｍｍであった。

断熱性試験
前記実施例１で作製された本発明の断熱性紙製容器と、比較例１〜３で得られた各断熱容器の断熱性を下記の要領で試験した。２５℃の室内で、各試験容器内に９５℃の熱湯を２００ｍｌ充填し、各容器の高さを３等分し、上から１／３の高さ位置に検温器を貼着して、表面温度を測定した。測定は各試験容器５０個について充填直後から０．５分毎に行った。得られた測定結果を平均値として下記の表１及び図６に示す。

前記の表１及び図６に示された結果から明らかなように、本発明の断熱性紙製容器は、紙製でありながら従来のＥＰＳカップに匹敵する優れた断熱性を発揮する。一般的に、容器外表面の温度が６０℃を超えると非常に熱く感じ、容器を把持し続けることが困難となる。紙を単に２枚重ねしただけの比較例１の容器及び上部ほど断熱空隙が小さい比較例２の容器は、熱湯を充填してから０．５分後には７０℃付近の表面温度に達してしまい、実用性を満たすほどの断熱効果を発揮できない。この結果から、単に紙厚を厚くするだけでは断熱効果はほとんど得られず、また、たとえ断熱空隙が存在しても、容器を把持する肝心の部分の断熱空隙が小さすぎる場合にも断熱効果はほとんど得られないことが理解できる。

本発明の断熱性紙製容器は温熱及び冷熱の何れの目的にも使用できる。従って、本発明の断熱性紙製容器はコーヒー、ココア、紅茶などの温飲料用だけでなく、ジュース類などの冷飲料用としても使用できる。また、飲料用としてだけでなく、即席麺（即席ラーメン、即席うどん、即席そばなど）の他に、即席スープ、即席みそ汁、即席お茶漬けなどのような各種の熱湯を使用する即席食品類のための容器としても使用できる。さらに、災害時の炊き出しの際の温熱食品類などのための食器としても使用できる。温熱食品の喫食に使用した後、内側紙製容器だけを除去すれば、外側紙製容器は冷熱食品類を喫食するために再使用することもできる。
本発明の断熱性紙製容器は先に水を入れ、電子レンジで加熱するような態様の用途又は使用方法にも好適である。

本発明の断熱性紙製容器の一例の中央片側断面正面図である。 本発明の断熱性紙製容器の別の例の中央片側断面正面図である。 本発明の断熱性紙製容器の更に別の例の中央片側断面正面図である。 外側紙製容器５の溝１３に内側紙製容器３のフランジ１１ａを嵌合させた状態の部分拡大概要断面図である。 外側紙製容器５のフランジ１１ｂと、このフランジの内側直下に溝１３を形成する処理方法を説明する工程図である。 実施例１と、比較例１〜３の各断熱容器の断熱効果を比較した特性図である。

符号の説明

１ 本発明の断熱性紙製容器
３ 内側紙製容器
５ 外側紙製容器
７ａ 内側紙製容器の底板部材
７ｂ 外側紙製容器の底板部材
９ａ 内側紙製容器の胴部材
９ｂ 外側紙製容器の胴部材
１１ａ 内側紙製容器のフランジ
１１ｂ 外側紙製容器のフランジ
１３ 嵌合用溝
２０ ダイ
２２ 受け部材２２の上面に外側紙製容器５のフランジ１１ｂ下部を当接させ、フラン
２４ トップカールツール
２６ 回転ローラー

Claims (6)

1. 底板部材と胴部材とからなる内側紙製容器と、底板部材と胴部材とからなる外側紙製容器とからなる断熱性紙製容器において、
   前記外側紙製容器の開口上縁のフランジより下部に嵌合用溝が形成されており、該嵌合用溝内に前記内側紙製容器の開口上縁のカーリング構造のフランジが嵌合されることにより、前記外側紙製容器と内側紙製容器とが一体化されて前記外側紙製容器の胴部材と内側紙製容器の胴部材との間に断熱空隙が形成されており、
   前記内側紙製容器の胴部材用の紙の坪量は、前記外側紙製容器の胴部材用の紙の坪量よりも低いことを特徴とする断熱性紙製容器。
2. 前記外側紙製容器の胴部材と内側紙製容器の胴部材との間に上部から下部までほぼ均一な間隔を有する断熱空隙が形成されていることを特徴とする請求項１記載の断熱性紙製容器。
3. 前記外側紙製容器の胴部材と内側紙製容器の胴部材との間に、上部から下部に向かって小さくなる間隔を有する断熱空隙が形成されていることを特徴とする請求項１記載の断熱性紙製容器。
4. 前記嵌合用溝の深さが０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の断熱性紙製容器。
5. 前記嵌合用溝の壁面に接着剤又は粘着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１記載の断熱性紙製容器。
6. 前記断熱空隙の間隔が１．０ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の断熱性紙製容器。
   

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