JP4935784B2 - 電子レンジ対応紙カップの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子レンジで使用する紙カップの製造方法に関するものである。

従来より、自動販売機などで熱い飲料用、即席食品用などに紙カップが広く使用されている。また、一般的ではないものの、飲料や惣菜などの入った紙カップを直接電子レンジを利用し、加熱調理することも行なわれている。一般的な紙カップＰは、図６に示すように、胴部材１と底部材２とからなり、胴部材１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。一方、底部材２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１と底部材２の接合は、底部材２の屈曲部２２を、胴部材１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２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。

しかしながら、一般形状の紙カップＰに内容物を入れて電子レンジで加熱調理した場合、紙カップの底の糸じり部Ｚに焦げを生じる場合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、紙の重なる糸じり部Ｚでは、紙厚が増し発熱量が増す。一方、表面積は変わらないため熱の放出量が同じで、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。ただし、内容物がある場合には、焦げが発生しにくくなる。それは、紙に発生し蓄積された熱が内容物に奪われるためと考えられる。つまり、通常の紙カップＰでは、図５に示すように、胴部材１と底部材２の接合部位として糸じり部Ｚを持つ構造であるため、この糸じり部Ｚは、表側と裏側の両面からマイクロ波の照射を受けること、内容物に触れることなく、畜熱されやすく、そのために焦げが生じやすい。

本発明は、紙カップの中に、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、糸じり部に焦げを発生させることのない電子レンジ対応紙カップを提供することを目的とするものである。

上記のような課題を解決すべく検討した結果、本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法は、筒状の胴部と、該胴部の上端側を折り曲げたトップカール部と、該胴部の下端を内側に折り返した折り返し部とを有する胴部材と、底面部と、該底面部の外周縁部を折り曲げた屈曲部とを有する底部材とを備えて、前記胴部と前記折り返し部との間に前記屈曲部が挟み込まれて互いに接合され、前記底面部の全面が、下方に凹状に形成されている電子レンジ対応紙カップの製造方法であって、
あらかじめ前工程で打ち抜かれた胴部ブランクと、紙カップ成型機上で打ち抜かれ底部ブランクとから、底部材の変形前である底面部が底上げとなっている紙カップを製造し、つぎの工程で底面部の全面を下方に凹状に変形してＵ字形状の底面部とすることを特徴とする。また、前記胴部材および前記底部材に使用する材料が、紙を主強度材とし、最内層に熱可塑性樹脂層が設けられた構成であり、前記紙が、１５０〜３００ｇ／ｍ2 の範囲の坪量のカップ原紙であることを特徴とする。

本発明によれば、紙カップの底面部の形状が下方に凹状であることから、紙カップの中に、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、糸じり部に焦げを発生させることのない電子レンジ対応紙カップを得ることができる。

本発明によれば、紙カップの底面の形状が下方に凹状に変形したＵ字形状であることによって、紙カップの中に、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、糸じり部に焦げを発生させることのない電子レンジ対応紙カップを得ることができる。

以下に、図面を参照しながら、本発明について、さらに詳しく説明する。図１は、本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法による電子レンジ対応紙カップの一実施例の部分断面図である。電子レンジ対応紙カップＡは、図１−ａに示すように、胴部材１と底部材２とから構成されている。胴部材１は、胴部１１と、上端を外側にカールしてトップカール部１２と、下端を内側に折り返して折り返し部１３とからなっている。一方、底部材２は、内面から見て下方に凹状に変形した底面部２１Ｕと、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部２２とからなっている。胴部材１と底部材２の接合は、底部材２の屈曲部２２を、胴部材１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。

この底面部２１Ｕは、図１−ｂに示すように、内面から見て下方に凹状に変形されたＵ字形状をしている。好ましくは、図１−ｃに示すように、下面部２１Ｕａと壁面部２１Ｕｂとからなるトレー形状であり、下面部２１Ｕａは平面状とし、壁面部２１Ｕｂは胴部材１の折り返し部１３に近ずけることが好ましい。また、底面部２１Ｕの最大深さは、胴部材１の折り返し部１３の上端から折り返し部１３の幅の７０％以上が望ましい。７０％以上にすることによって、電子レンジ内で糸じり部Ｚの裏側からのマイクロ波の照射を遮ることができ、糸じり部Ｚの焦げの発生を防ぐことができる。７０％未満の場合には、糸じり部Ｚが焦げる危険がある。

また、下面部２１Ｕａと胴部１１の下端により形成される下端面Ｘとの距離ｘは、上方に８ｍｍ未満、下方に２ｍｍ未満の範囲が好ましい。距離ｘが、図２−ａに示すように、上方に８ｍｍ以上の場合には、糸じり部Ｚの裏側からのマイクロ波を遮蔽する効果がなくなる。また、距離ｘが、図２−ｂに示すように、下方に２ｍｍ以上の場合には、電子レンジ対応紙カップＡは、安定性を失う危険がある。

つぎに、本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法について説明する。

この電子レンジ対応紙カップＡは、図３に示すような胴部ブランク３１と底部ブランク３２とから製造されるが、その製造方法は、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２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、胴部ブランク３１は、あらかじめ前工程で打ち抜かれたものを使用し、底部ブランク３２は、紙カップ成型機上で打ち抜かれる。この底面部２１が底上げとなっている紙カップをつぎの工程で底面部２１を下方に凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとする方法である。

つぎに、本発明の電子レンジ対応紙カップＡの胴部材１および底部材２に使用する材料は、紙を主強度材とし、最内層に熱可塑性樹脂を設けることを基本としている。

主強度材となる紙としては、紙カップ成形適性の良いカップ原紙を使用することが好ましい。坪量は、紙カップ成形適性上、１５０〜３００ｇ／ｍ²の範囲が好ましく、１５０ｇ／ｍ²未満の場合には、成形時にひび割れやピンホールを生じやすく、３００ｇ／ｍ²を超えた場合には、紙カップの成形適性が悪くなる。

また、底部材２に用いるカップ原紙の坪量は、１５０〜２２０ｇ／ｍ²の範囲が好ましく、１５０ｇ／ｍ²未満の場合には、底面部２１を下方に凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとする工程で、ひび割れやピンホールを生じやすく、２２０ｇ／ｍ²を超えた場合には、凹状に変形しにくくなる。さらに、強度的に安定した紙カップとするために、胴部材１に用いるカップ原紙の坪量は、底部材２に用いるカップ原紙の坪量より高いものを用いることが好ましい。

最内層の熱可塑性樹脂層に使用する熱可塑性樹脂は、内容物の保護、特に液状の物質を入れても洩れない機能、また、熱シールにより胴部の貼り合わせ、そして胴部材１と底部材２の接着を可能にする機能を持っている必要がある。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、エチレンビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。厚さとしては、１５〜６０μｍの範囲が好ましい。これらの熱可塑性樹脂は、押し出し加工あるいはラミネート加工によって、最内層に形成される。

例えば、具体的な材料の構成としては、表面側から紙層／ポリエチレン樹脂層、ポリエチレン樹脂層／紙層／ポリエチレン樹脂層、発泡ポリエチレン樹脂層／紙層／ポリエチレン樹脂層、紙層／ポリプロピレン樹脂層、ポリプロピレン樹脂層／紙層／ポリプロピレン樹脂層、紙層／ポリエステル樹脂層、ポリエステル樹脂層／紙層／ポリエステル樹脂層、紙層／ナイロン樹脂層、ナイロン樹脂層／紙層／ナイロン層などが挙げられる。

特に、底部材２の材料は、凹凸状に変形する時、変形しやすく、変形時に、ひび割れやピンホールが生じない構成を選定する必要があり、ポリエステル樹脂層、ナイロン樹脂層を有する構成が好ましい。

本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法による電子レンジ対応紙カップの用途は、インスタントラーメン、惣菜類などを温める即席食品用の容器、あるいはコーヒー、紅茶、スープなどを温める飲料用の容器として有効である。

次に、本発明について実施例をあげて、さらに具体的に説明する。

〔実施例〕
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２１０ｇ／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３１に打ち抜き、この胴部ブランク３１をマンドレルに巻き付け、筒状の胴部材１に形成した。つぎに、一般的な紙カップの成形機で、胴部材１の下方から底部ブランク３２を嵌め込み、接着部分を熱風で加熱し、胴部材１の下端を内側に折り返して折り返し部１３とした。つづいて、胴部材１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Ｕ字形状の底面部２１Ｕとして本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法による電子レンジ対応紙カップＡを作成した。

〔比較例〕
実施例と同一の材料を使用し、紙カップの胴部材１の胴部１１の外径、高さなど胴部材１の形状を実施例と同一にし、底部材２の底面部２１は平面状である従来の形状で作成した。

本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法による電子レンジ対応紙カップの実施例、そして実施例と同じ外寸法の比較例の紙カップに水２００ｍｌを入れ、電子レンジ（ＮＥＣ社製、電子レンジＭＣ−Ｅ２家庭用高周波出力：５００Ｗ）にて加熱調理を行なった。その結果、実施例においては、紙カップのどの部分にも焦げの発生は見られなかった。一方、比較例においては、加熱調理２分後に糸じり部がやや茶色に変色し、５分後には糸じり部に焦げが発生した。

本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法による電子レンジ対応紙カップの一実施例を示す部分断面図である。 本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法による電子レンジ対応紙カップの底部材の形状を示す断面図である。 本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法による電子レンジ対応紙カップ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。 本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法を説明する図である。 従来の紙カップを示す部分断面図である。

符号の説明

Ａ 電子レンジ対応紙カップ
Ｐ 紙カップ（従来）
Ｚ 糸じり部
１ 胴部材
１ａ 胴部材（接合前）
１１ 胴部
１２ トップカール部
１３ 折り返し部
２ 底部材
２ａ 底部材（接合前）
２１ 底面部
２１Ｕ 底面部（変形後）
２１Ｕａ 下面部（変形後）
２１Ｕｂ 側壁部（変形後）
２２ 屈曲部（底部材）
３１ 胴部ブランク
３２ 底部ブランク

Claims (2)

1. 筒状の胴部と、該胴部の上端側を折り曲げたトップカール部と、該胴部の下端を内側に折り返した折り返し部とを有する胴部材と、底面部と、該底面部の外周縁部を折り曲げた屈曲部とを有する底部材とを備えて、前記胴部と前記折り返し部との間に前記屈曲部が挟み込まれて互いに接合され、前記底面部の全面が、下方に凹状に形成されている電子レンジ対応紙カップの製造方法であって、
   あらかじめ前工程で打ち抜かれた胴部ブランクと、紙カップ成型機上で打ち抜かれ底部ブランクとから、底部材の変形前である底面部が底上げとなっている紙カップを製造し、つぎの工程で底面部の全面を下方に凹状に変形してＵ字形状の底面部とすることを特徴とする電子レンジ対応紙カップの製造方法。
2. 前記胴部材および前記底部材に使用する材料が、紙を主強度材とし、最内層に熱可塑性樹脂層が設けられた構成であり、前記紙が、１５０〜３００ｇ／ｍ ² の範囲の坪量のカップ原紙であることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ対応紙カップの製造方法。

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