JP6349656B2 - Method for manufacturing an insulating container - Google Patents
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本発明は、容器の壁部に含まれる発泡樹脂層を発泡させることによって断熱性を付与する断熱性容器の製造方法に関する。
The present invention relates to a method of manufacturing a heat-insulating container for imparting heat insulating property by foaming a foaming resin layer included in the wall of the container.
断熱性容器として、ポリオレフィン系樹脂に熱発泡性の有機系発泡剤を添加した発泡樹脂層を含む断熱性容器が知られている(例えば特許文献1参照)。 As a heat-insulating container, a heat-insulating container including a foamed resin layer obtained by adding a thermally foamable organic foaming agent to a polyolefin resin is known (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載された断熱性容器は、紙を主体とする基材に対して発泡樹脂層が直接積層されているため、発泡樹脂層の性状によって紙を主体とする基材に定着し難くなるおそれがある。また、この断熱容器は発泡樹脂層に有機系の発泡剤が含まれるため、食品用に適さない。 In the heat insulating container described in Patent Document 1, since the foamed resin layer is directly laminated on the base material mainly made of paper, it is difficult to fix to the base material mainly made of paper due to the property of the foamed resin layer. There is a risk. Further, this heat insulating container is not suitable for food because the foamed resin layer contains an organic foaming agent.
そこで、本発明は、紙を主体とした基材と発泡樹脂層との定着性が良好で食品用に適した断熱性容器の製造方法を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention the fixing of the paper mainly the substrate and the foamed resin layer is to provide a method for manufacturing a heat-insulating container which is suitable for good food.
以下、本発明の断熱性容器の製造方法について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
Hereinafter, a method for manufacturing the heat-insulating container of the present invention. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
本発明の製造方法は、紙を主体とする基材(11)と、接着性樹脂層(12)と、炭酸水素ナトリウムが混練された発泡樹脂層(13)とが順番に積層され、かつ前記基材と前記接着性樹脂層との間にバリアコート層が設けられた積層材(20)を形成する工程(図3(a)、(b))と、前記積層材が内容物を収めるための内部と外部とを仕切る壁部(2、3)となり、かつ前記外部側から前記内部側に向かって前記基材と前記接着性樹脂層と前記発泡樹脂層とが順番に配置されるように前記積層材を所定の容器形状に成形する工程(図3(c))と、前記容器形状に成形された前記積層材に熱を加えて前記発泡性樹脂層を発泡させる工程(図3(e))と、を備え、前記バリアコート層の構成材料として、水溶性のエチレン・ビニルアルコール共重合樹脂が選択され、かつ前記エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂を前記基材の表面に塗工することにより前記バリアコート層を形成するものである。
In the production method of the present invention, a base material (11) mainly composed of paper, an adhesive resin layer (12), and a foamed resin layer (13) kneaded with sodium hydrogen carbonate are laminated in order, and A step of forming a laminated material (20) provided with a barrier coat layer between a base material and the adhesive resin layer (FIGS. 3A and 3B) and the laminated material contain contents. So that the walls (2, 3) partitioning the interior and the exterior of the substrate, and the base material, the adhesive resin layer, and the foamed resin layer are sequentially arranged from the exterior side toward the interior side A step of forming the laminated material into a predetermined container shape (FIG. 3C) and a step of applying heat to the laminated material formed into the container shape to foam the foamable resin layer (FIG. 3E). And a water-soluble ethylene-vinyl alcohol as a constituent material of the barrier coat layer. Lumpur copolymer resin is selected, and is intended to form the barrier coating layer by coating the ethylene-vinyl alcohol copolymer resin on the surface of the substrate.
この製造方法によれば、積層材が所定の容器形状に成形された後に発泡樹脂層を発泡させるため、発泡樹脂層が発泡した後に容器形状に成形する場合と比べて、容器形状への成形が容易になる。つまり、発泡樹脂層が存在しない容器の製造方法と同じ方法を利用できる。また、製造された断熱性容器によれば、発泡樹脂層と基材との間に接着性樹脂層が介在するので、発泡性樹脂層の性状を問わずに発泡性樹脂層と基材とが確実に接着される。これにより、紙を主体とした基材と発泡樹脂層との定着性が向上する。また、発泡性樹脂層は炭酸水素ナトリウムが混練されて形成されているので、発泡剤たる炭酸水素ナトリウムを樹脂に添加して形成する場合と比べて発泡剤が樹脂内に均一に分布する。これにより、発泡樹脂層が均一に発泡するため安定した断熱効果を得ることができる。さらに、発泡樹脂層が基材に対して内部側に位置するので、発泡樹脂層が発泡しても基材表面が荒れるおそれがない。そのため、容器表面の印刷状態を良好にするために容器表面を滑らかにする層を設ける必要がなくなるので、発泡樹脂層が基材に対して外部側に位置する場合と比較して製造工数及び使用材料を低減できる。また、発泡樹脂層に含まれる発泡剤として炭酸水素ナトリウムが用いられているので、断熱性容器を食品用に問題なく使用でき、しかも発泡開始温度が比較的低いので発泡樹脂層を発泡させるために必要な熱量を低減できる。また、発泡樹脂層が発泡した際に断熱性が得られるのみならず、発泡した発泡樹脂層には水蒸気の透過を抑制する透過抑制層としての機能も期待できる。バリアコート層によって基材側から内容物への移り香を抑制できる。
According to this manufacturing method, since the foamed resin layer is foamed after the laminated material is molded into a predetermined container shape, compared with the case where the foamed resin layer is foamed, the container shape is molded. It becomes easy. That is, the same method as the manufacturing method of the container without the foamed resin layer can be used. Moreover, according to the manufactured heat insulating container, since the adhesive resin layer is interposed between the foamed resin layer and the base material, the foamable resin layer and the base material can be used regardless of the properties of the foamable resin layer. Adhered securely. Thereby, the fixability of the base material mainly made of paper and the foamed resin layer is improved. Further, since the foamable resin layer is formed by kneading sodium hydrogen carbonate, the foaming agent is uniformly distributed in the resin as compared with the case where sodium hydrogen carbonate as a foaming agent is added to the resin. Thereby, since a foamed resin layer foams uniformly, the stable heat insulation effect can be acquired. Furthermore, since the foamed resin layer is located on the inner side with respect to the base material, there is no possibility that the surface of the base material will be rough even if the foamed resin layer is foamed. Therefore, it is not necessary to provide a layer that smooths the container surface in order to improve the printing state of the container surface, so that the manufacturing man-hours and use compared to the case where the foamed resin layer is located on the outer side with respect to the base material Material can be reduced. Moreover, since sodium hydrogen carbonate is used as a foaming agent contained in the foamed resin layer, the heat-insulating container can be used without problems for food, and the foaming resin layer has a relatively low foaming temperature, so that the foamed resin layer is foamed. The amount of heat required can be reduced. Moreover, not only the heat insulation is obtained when the foamed resin layer is foamed, but the foamed foamed resin layer can also be expected to have a function as a permeation suppression layer that suppresses permeation of water vapor. The barrier coat layer can suppress transfer fragrance from the substrate side to the contents.
以上説明したように、本発明の断熱性容器によれば、発泡樹脂層と基材との間に接着性樹脂層が介在するので紙を主体とした基材と発泡樹脂層との定着性が向上する。また、発泡樹脂層が基材に対して内部側に位置するので、発泡樹脂層が発泡しても基材表面が荒れるおそれがない。そのため、容器表面の印刷状態を良好にするために容器表面を滑らかにする層を設ける必要がなくなるので、製造工数及び使用材料を低減できる。また、本発明の製造方法によれば、積層材が所定の容器形状に成形された後に発泡樹脂層を発泡させるため、発泡樹脂層が発泡した後に容器形状に成形する場合と比べて、容器形状への成形が容易になる。 As described above, according to the heat insulating container of the present invention, since the adhesive resin layer is interposed between the foamed resin layer and the base material, the fixing property between the base material mainly made of paper and the foamed resin layer is improved. improves. Moreover, since the foamed resin layer is located on the inner side with respect to the base material, there is no possibility that the surface of the base material is rough even if the foamed resin layer is foamed. Therefore, it is not necessary to provide a layer for smoothing the surface of the container in order to improve the printed state of the container surface, so that the number of manufacturing steps and materials used can be reduced. Further, according to the manufacturing method of the present invention, the foamed resin layer is foamed after the laminated material is molded into a predetermined container shape. Therefore, the container shape is compared with the case where the foamed resin layer is molded into the container shape after foaming. It becomes easy to form.
(第1の形態)
図1に示すように、断熱性容器としての紙カップ1は直径が開口部へ向かって徐々に広がる円筒状の胴部2と、その胴部2の下端に設けられた底部3とを有している。胴部2及び底部3のそれぞれは内容物を収めるための内部と外部とを仕切っている。したがって、胴部2及び底部3のそれぞれは本発明の壁部に相当する。胴部2には、その上端が外側に丸められたトップカール部4が設けられている。
(First form)
As shown in FIG. 1, a paper cup 1 as a heat-insulating container has a
図2に示すように、胴部2及び底部3の素材となる積層材10は、薄板状に構成されており、外部側から内部側に向かって、紙を主体とした基材11と、接着性樹脂層12と、発泡樹脂層13とが順番に積層されている。さらに、発泡樹脂層13に対しては、内側被覆層としてのポリエチレン層14が内部側に積層されている。ポリエチレン層14は低密度ポリエチレンを構成材料としている。ポリエチレン層14の厚さは例えば20μmに設定されている。発泡樹脂層13が発泡しても容器表面が荒れないため、基材11の外部側には表面を滑らかにする層を介在させることなく、所定の文字や絵柄が表現された印刷層15を設けることができる。
As shown in FIG. 2, the laminated
基材11の紙としては種々のものを使用できる。例えば、カップ原紙、合成紙、クレイコート紙、クラフト紙等を基材11の素材として用いることができる。図示の例では、基材11の厚さは例えば280μmに設定されている。接着性樹脂層12は、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)を材料とし、その厚さは適宜に設定される。
Various types of paper can be used as the paper for the
発泡樹脂層13は、ポリオレフィン樹脂に熱発泡剤である炭酸水素ナトリウムを混練することによって熱発泡剤の分布が均一化された材料にて構成されている。ポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、メタロセンセンポリエチレン、ポリプロピレン等があげられる。発泡樹脂層13の厚さは例えば60μmに設定されている。また、樹脂の融点としては、110℃〜190℃で好ましい。110℃より低いと基材との接着性が悪くなり、190℃を超えると押し出し時に熱発泡剤が発泡する可能性がある。さらに好ましくは、120℃〜150℃が好ましい。周知のように、炭酸水素ナトリウムは加熱により発泡する性質がある。したがって、後述するように、紙カップ1は成形後に熱を加えて発泡樹脂層13を発泡させることによって断熱層が形成される。これにより紙カップ1に断熱性が付与される。
The
次に、図3を参照しながら、紙カップ1の製造方法を説明する。まず、工程(a)において、紙を主体とした基材11を準備する。次に、工程(b)において、接着性樹脂層12、発泡樹脂層13及びポリエチレン層14のそれぞれの構成材料を一度に押し出しラミネートして基材11に各層12、13、14を積層する。これにより、積層材10が得られる。なお、接着性樹脂層12、発泡樹脂層13及びポリエチレン層14のそれぞれの構成材料は、発泡樹脂層13に含まれる炭酸水素ナトリウムの発泡開始温度よりも低い融点を有する。このため、炭酸水素ナトリウムの発泡開始温度よりも低温の押し出しが可能である。これにより、工程(b)において発泡樹脂層13の発泡が抑えられる。なお、発泡樹脂層13に含まれる炭酸水素ナトリウムの発泡開始温度は150℃〜200℃の範囲に設定されている。
Next, a method for manufacturing the paper cup 1 will be described with reference to FIG. First, in the step (a), a
工程(c)においては、工程(b)で得た積層材10を周知の方法で所定の容器形状であるカップ形状に成形する。すなわち、工程(b)で得た積層材10から、胴部2の素材となる扇形の胴部ブランク2′と、底部3の素材となる底部ブランク3′とを裁断する。次に、胴部ブランク2′を筒状に丸めて両端部を互いに接着して胴貼部5(図1も参照)を形成する。その一方で、底部ブランク3′に対して、その外周縁を下方に屈曲させる成形加工を施す。次に、円筒状に加工された胴部ブランク2′の下部に、成形加工済の底部ブランク3′を配置する。そして、底部ブランク3′の屈曲部が胴部ブランク2′の下端部で包み込まれるように、胴部ブランク2′の下端部を折り曲げる。その状態を保持しつつ底部ブランク3′の屈曲部と胴部ブランク2′の下端部とが重なり合う部分を加熱しつつ圧力を加えて一体化する。その後、胴部2の上端部に周知の方法でトップカール部4を形成することにより、カップ形状に成形された熱処理前カップ1′が得られる。なお、底部ブランク3′の素材としては、積層材10と異なる素材を使用してもよい。
In the step (c), the
工程(d)においては、工程(c)で得た熱処理前カップ1′に所定の印刷を施して印刷層15を形成する。次に、工程(e)において、熱処理前カップ1′を不図示の加熱炉内に配置して、加熱炉に設けられたヒータHによって熱処理前カップ1′を加熱して発泡樹脂層13を発泡させる。これにより、図1に示した紙カップ1が得られる。なお、工程(e)における温度条件や加熱時間等の加熱条件は適宜に設定される。また、工程(e)における熱源は適宜変更してよい。
In the step (d), a predetermined printing is performed on the pre-heat treatment cup 1 ′ obtained in the step (c) to form the printed
図3に示した製造方法によれば、積層材10がカップ形状に成形された後に発泡樹脂層13を発泡させるため、発泡樹脂層13が発泡した後にカップ形状に成形する場合と比べて、カップ形状への成形が容易になる。つまり、発泡樹脂層13が存在しない紙カップの製造方法と同じ周知の方法を利用できる。
According to the manufacturing method shown in FIG. 3, since the foamed
紙カップ1によれば、発泡樹脂層13と基材11との間に接着性樹脂層12が介在するので、発泡性樹脂層13の性状を問わずに発泡性樹脂層13と基材11とが確実に接着される。これにより、紙を主体とした基材11と発泡樹脂層13との定着性が向上する。また、発泡性樹脂層13は炭酸水素ナトリウムが混練されて形成されているので、発泡剤たる炭酸水素ナトリウムを樹脂に添加する場合と比べて発泡剤が樹脂内に均一に分布する。これにより、発泡樹脂層13が均一に発泡するため安定した断熱効果を得ることができる。また、発泡樹脂層13が基材11に対して内部側に位置するので、発泡樹脂層13が発泡しても基材表面が荒れるおそれがない。そのため、容器表面の印刷状態を良好にするために容器表面を滑らかにする層を設ける必要がなくなるので製造工数及び使用材料を低減できる。また、発泡樹脂層13に含まれる発泡剤として炭酸水素ナトリウムが用いられているので、紙カップ1を食品用に問題なく使用でき、しかも発泡開始温度が比較的低いので発泡樹脂層13を発泡させるために必要な熱量を低減できる。さらに、発泡樹脂層13が発泡した際に断熱性が得られるのみならず、発泡した発泡樹脂層13には水蒸気の透過を抑制する透過抑制層としての機能も期待できる。
According to the paper cup 1, since the
(第2の形態)
次に、図4を参照しながら本発明の第2の形態を説明する。本形態は、基材にバリアコート層を設けた構成に特徴がある。それ以外の構成は第1の形態と同一であるので、図4に同一の参照符号を付して重複する説明を省略ないし簡略化する。図4に示すように、本形態の断熱性容器としての紙カップは、壁部である胴部2及び底部3の素材として積層材20が用いられている。基材11には、接着性樹脂層13が積層される側に、換言すれば基材11と接着性樹脂層12との間にバリアコート層11aが設けられている。このバリアコート層11aの構成材料としては臭い成分の透過を抑制する機能を持つ材料、例えば水溶性のエチレン・ビニルアルコール共重合樹脂(EVOH)が選択される。バリアコート層11aは基材11の表面にEVOHを塗工することにより形成される。このバリアコート層11aの形成工程は、図3の工程(a)と工程(b)との間に設けることができる。なお、積層材20のその他の構成要素については、第1の形態で説明した製造方法と同様の方法で積層される。本形態の紙カップは、積層材20を素材として図3の工程(c)〜(e)を経て製造される。
(Second form)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is characterized in that a barrier coat layer is provided on a substrate. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are attached to FIG. 4 to omit or simplify the overlapping description. As shown in FIG. 4, the paper cup as the heat-insulating container of the present embodiment uses a
積層材20で壁部を構成した紙カップによれば、第1の形態と同一の効果を得られることに加え、基材11に設けられたバリアコート層11aによって基材11側から内容物への移り香を抑制できる。
According to the paper cup in which the wall portion is configured by the
(第3の形態)
次に、図5を参照しながら本発明の第3の形態を説明する。本形態は、発泡樹脂層の内部側に積層される内側被覆層の構成に特徴がある。それ以外の構成は第1の形態と同一であるので、図5に同一の参照符号を付して重複する説明を省略ないし簡略化する。図5に示すように、本形態の断熱性容器としての紙カップは、壁部である胴部2及び底部3の素材として積層材30が用いられている。積層材30は発泡樹脂層13に対して内部側に、内側被覆層としての中密度ポリエチレン層31が積層されている。中密度ポリエチレン層31は中密度ポリエチレンを構成材料とし、その厚さは例えば40μmに設定されている。中密度ポリエチレン層31は、図3の工程(b)と同様に、接着性樹脂層12及び発泡樹脂層13とともに、一度に押し出しラミネートすることによって形成される。本形態の紙カップは、積層材30を素材として図3の工程(c)〜(e)を経て製造される。
(Third form)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is characterized by the configuration of the inner coating layer laminated on the inner side of the foamed resin layer. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are assigned to FIG. 5 to omit or simplify the overlapping description. As shown in FIG. 5, the paper cup as the heat-insulating container of this embodiment uses a
積層材30で壁部を構成した紙カップによれば、第1の形態と同一の効果を得られることに加え、中密度ポリエチレン層31によって内部から基材11側への水蒸気の透過を抑制する効果を高めることができる。
According to the paper cup in which the wall portion is configured by the
(第4の形態)
次に、図6を参照しながら本発明の第4の形態を説明する。本形態は、発泡樹脂層の内部側に積層される内側被覆層の構成に特徴がある。それ以外の構成は第2の形態と同一であるので、図6に同一の参照符号を付して重複する説明を省略ないし簡略化する。図6に示すように、本形態の断熱性容器としての紙カップは、壁部である胴部2及び底部3の素材として積層材40が用いられている。積層材40は発泡樹脂層13に対して、外部側から内部側に向かって、中密度ポリエチレン層41及びポリエチレン層42が順番に積層されている。すなわち、本形態に係る内側被覆層はこれらの層41、42が積層された多層構造である。中密度ポリエチレン層41は中密度ポリエチレンを構成材料とし、ポリエチレン層42は低密度ポリエチレンを構成材料としている。中密度ポリエチレン層41の厚さは例えば20μmに、ポリエチレンテレフタレート層42の厚さは例えば20μmにそれぞれ設定されている。中密度ポリエチレン層41及びポリエチレン層42は、図3の工程(b)と同様に、接着性樹脂層12及び発泡樹脂層13とともに、一度に押し出しラミネートすることによって形成される。本形態の紙カップは、積層材40を素材として図3の工程(c)〜(e)を経て製造される。
(4th form)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is characterized by the configuration of the inner coating layer laminated on the inner side of the foamed resin layer. Since the other configuration is the same as that of the second embodiment, the same reference numerals are attached to FIG. 6 to omit or simplify the overlapping description. As shown in FIG. 6, the paper cup as the heat-insulating container of the present embodiment uses a
積層材40で壁部を構成した紙カップによれば、第1の形態と同一の効果を得られることに加え、中密度ポリエチレン層41によって内部から基材11側への水蒸気の透過を抑制する効果が向上するとともに、基材11に設けられたバリアコート層11aによって基材11側から内容物への移り香を抑制できる。
According to the paper cup in which the wall portion is configured by the
本発明は上記の各形態に限定されず、種々の形態にて実施してよい。上記各形態は、カップ形状の断熱性容器であるが図示の形状は一例にすぎない。内部と外部とを仕切る壁部が存在する容器である限り、例えばトレー形状の容器に対しても本発明を適用できる。
The present invention is not limited to the above embodiments, and may be implemented in various forms . Upper Symbol respective embodiments, the shape of the is a thermally insulating container cup shaped shown is only an example. The present invention can be applied to, for example, a tray-shaped container as long as the container has a wall portion that partitions the inside and the outside.
1 紙カップ(断熱性容器)
2 胴部(壁部)
3 底部(壁部)
10 積層材
11 基材
11a バリアコート層
12 接着性樹脂層
13 発泡樹脂層
14 ポリエチレン層(内側被覆層)
20 積層材
30 積層材
31 中密度ポリエチレン層(内側被覆層)
40 積層材
41 中密度ポリエチレン層
42 ポリエチレン層
1 Paper cup (insulating container)
2 trunk (wall)
3 Bottom (wall)
DESCRIPTION OF
20
40
Claims (1)
前記積層材が内容物を収めるための内部と外部とを仕切る壁部となり、かつ前記外部側から前記内部側に向かって前記基材と前記接着性樹脂層と前記発泡樹脂層とが順番に配置されるように前記積層材を所定の容器形状に成形する工程と、
前記容器形状に成形された前記積層材に熱を加えて前記発泡性樹脂層を発泡させる工程と、を備え、
前記バリアコート層の構成材料として、水溶性のエチレン・ビニルアルコール共重合樹脂が選択され、かつ前記エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂を前記基材の表面に塗工することにより前記バリアコート層を形成することを特徴とする断熱性容器の製造方法。 A base material mainly composed of paper, an adhesive resin layer, and a foamed resin layer kneaded with sodium hydrogen carbonate are sequentially laminated, and a barrier coat layer is provided between the base material and the adhesive resin layer. Forming the provided laminated material; and
The laminated material becomes a wall part that separates the inside and the outside for containing contents, and the base material, the adhesive resin layer, and the foamed resin layer are sequentially arranged from the outside side toward the inside side Forming the laminated material into a predetermined container shape,
A step of applying heat to the laminated material formed into the container shape to foam the foamable resin layer,
A water-soluble ethylene / vinyl alcohol copolymer resin is selected as a constituent material of the barrier coat layer, and the barrier coat layer is formed by applying the ethylene / vinyl alcohol copolymer resin to the surface of the substrate. A method for producing a heat-insulating container.
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