JP6927871B2

JP6927871B2 - 二重容器

Info

Publication number: JP6927871B2
Application number: JP2017243350A
Authority: JP
Inventors: 友央上野
Original assignee: Nissin Foods Holdings Co Ltd
Current assignee: Nissin Foods Holdings Co Ltd
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2037-12-20
Also published as: JP2019108158A

Description

本発明は、二重容器に関する。より詳しくは、接着剤を使わずに外装材と容器本体とを一体化させ、かつ断熱機能を備えた二重容器に関する。

即席麺等の食品を収容する断熱性容器としては紙製のものが多い。紙製の断熱性容器としては、カップ状の容器本体の外側面に筒状の断熱部材が装着された二重構造を有する容器と、紙の表面に設けた熱可塑性樹脂を発泡させた発泡容器が知られている。
また、二重構造を有する容器には、カップ状の容器を二つ重ね合わせた構造の容器も存在する。そして、二重構造を有する断熱性容器（以下、単に「二重容器」という。）は、いずれの形状であったとしても、容器と断熱部材または容器同士が分離しないように、熱可塑性樹脂などの接着剤で固着されるのが一般的である。

一方、近年、環境保全に関する社会的要求の高まりに伴い、微生物などにより分解され
る生分解性ポリマーを用いた容器が注目されている(特許文献１参照)。特許文献１の断熱容器は、ポリ乳酸系樹脂組成物で成形した容器本体と容器本体の胴部側壁を覆う紙製外筒で構成され、容器本体の胴部側壁と紙製外筒との少なくとも一部がホットメルトやヒートシールニスなどの接着剤によって接着されている。

特開２００７−９９３３０号公報

接着剤の生分解性、接着性、ホットタック性や糸引きなどの機械適性などを高めるのは難しく、特に生分解性と機械適性の両立は技術的な問題が多い。生分解性樹脂は土中に埋められた場合でも微生物によって分解されやすいが、接着剤が土中で分解されるには生分解性樹脂よりも時間がかかるか、または分解しない。そのため、容器の廃棄時に接着剤などが分解されず残ってしまう怖れがある。さらに、紙製外筒に接着剤が浸みこむと、浸みこんだ箇所の外表面に縮緬状の皺ができたり、容器本体との距離が近づくため、接着箇所において断熱効果が得られにくくなったりするという問題がある。一方で、接着剤を用いなければ、容器本体と紙製外筒とが分離しやすくなってしまうといった問題もある。

本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、断熱機能を有し、接着剤を用いることなく容器同士を一体化させることができる二重容器を提供することを目的とするものである。

上記課題解決のため、本発明は、外装材と容器本体とからなる二重容器であって、外装材は側壁に連続して上端部を内側にカーリングしてなるカール部を有し、容器本体は側壁に連続して上端部を外側にカーリングしてなるカール部を有し、前記外装材のカール部が、前記容器本体の側壁とカール部との隙間に挿嵌される二重容器を提供する。

かかる構成によれば、外装材の側壁上端部が連続して内側にカーリングしているため、外装材のカール部の厚み分だけ外装材の側壁と容器本体の側壁との間に空隙を設けることができる。また、外装材のカール部を容器本体の側壁とカール部との間に挿嵌することで、接着剤を用いなくても外装材と容器本体を一体化させることができ、喫食後に容器本体を外装材から分離し廃棄することができる。

前記した構成において、容器本体のカール部が角折であることが好ましい。

かかる構成によれば、容器本体のカール部を角折することで、容器に耐久性を付与することができる。

本発明により、非生分解性である接着剤を用いる必要がないため、生分解性に優れた容器の設計が可能であり、断熱機能を有する二重容器を提供することができる。

本発明にかかる二重容器の構造を説明するための一部断面図である。紙基材へのＰＢＳの塗工方法を説明するための概略説明図である。本発明にかかる容器構成部材の展開図であり、（ａ）は側壁であり、（ｂ）は底部である。本発明にかかる容器本体のカール部を説明するための拡大説明図である。容器本体のカール部の変形例を示した説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下のすべての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付しており、その重複する説明を省略する場合がある。図１は本発明に係る二重容器の一部断面図である。図２は紙基材へのＰＢＳの塗工方法を説明するための概略説明図である。図３は本発明にかかる容器構成部材の展開図であり、（ａ）は側壁であり、（ｂ）は底部である。

図１は、本実施形態にかかる二重容器１の構造を説明するための一部断面図である。本実施形態の二重容器１は、外装材１０と容器本体２０とから構成されている。

外装材１０は、側壁１１と、側壁１１の上端部を容器の内側に向かってカーリングさせたカール部１２と、底部１３とからなり、上部が開口した逆円錐台形状のカップ状の容器である。

本発明に係る外装材１０は積層体で構成されている。より詳しくは、外装材１０の側壁１１は紙基材の両面に、底部１３は紙基材の片面に、それぞれ生分解性樹脂の層が設けられている。

本発明にかかる生分解性樹脂としては、例えば、ポリ乳酸及びその誘導体、ポリカプロラクトン及びその誘導体、ポリブチレンサクシネート及びその誘導体、ポリ（エチレンテレフタレート／サクシネート）、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）、ポリ（テトラメチレンアジペート／テレフタレート）、ポリエチレンサクシネート、ポリビニールアルコール、並びにポリグリコール酸等が挙げられる。

ポリ乳酸及びその誘導体として、例えば、ポリ乳酸、ポリ乳酸／ポリブチレンサクシネート系）ブロックコポリマー等のポリ乳酸系樹脂が挙げられる。ポリカプロラクトン及びその誘導体として、例えば、ポリカプロラクトン、ポリ（カプロラクトン／ブチレンサクシネート）等が挙げられる。ポリブチレンサクシネート及びその誘導体として、例えば、ポリ（ブチレンサクシネート／アジペート）、ポリ（ブチレンサクシネート／カーボネート）等が挙げられる。なお、本発明においては、成形性、耐熱性、接着性の観点からポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）が好ましい。

本発明にかかる生分解性樹脂としては、ＪＩＳＫ６９５３に従った試験を行った際に、７０℃好条件化において４か月で８０％程度分解されることが好ましい。より好ましくは９５％分解されることが好ましい。

本発明にかかる外装材１０の側壁１１および底部１３に用いられる紙基材としては、ボール紙や厚紙等が挙げられる。カップ重量と強度の観点から、坪量が８０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２であることが好ましい。

続いて、外装材１０の製造方法について説明する。ここでは、ＰＢＳの塗工方法としてＴダイを用いた場合を例に説明するが、これに限られるものではない。図２に示すように、ロール状に巻かれた紙基材（原紙）Ｐを巻き出しながら、ガイドローラー３００に従って紙基材ＰをＴダイ１１０まで送る。Ｔダイ１１０から押出ラミネートを行い、溶融したＰＢＳを紙基材Ｐの片面に塗工する。ＰＢＳを塗工した面をチルドローラーで冷却し、ＰＢＳ層を成型する。外装材１０の両面にＰＢＳ層を設ける場合には、先ほどとは反対側の面に別のＴダイ１２０から溶融したＰＢＳを押出ラミネートを行い、塗工した面をチルドローラーで冷却すればよい。

本発明においては、紙基材ＰへのＰＢＳの塗工速度、チルドローラーによる冷却効率、廃棄後の生分解にかかる時間などを考慮すると、ＰＢＳ層の厚みとしては４０〜２００μｍが好ましい。

次に、得られた積層体に対して印刷を行い、印刷後、例えば扇形の形状に打ち抜くことで、図３（ａ）に示す側壁１１を得ることができる。なお、印刷面としては、紙基材の片面のみにＰＢＳ層が設けられている場合には紙基材に対して、紙基材の両面にＰＢＳ層が設けられている場合には外向きに配置される側のＰＢＳ層に印刷するのが好ましい。

底部１３も、同様にして製造することができる。例えば円形に打ち抜くことで、図２（ｂ）に示す底部１３を得ることができる。

続いて、外装材１０の製造方法について説明する。まず、上述の打抜きした側壁１１を印刷されていない側のＰＢＳ層が容器の内側に来るように巻き込み、円筒状に形成する。次に、側壁１１の下端部を容器の内側に折り曲げておく。次に、打ち抜いた底部１３の周縁部をプレスにより外向きに折り曲げる。このとき、ＰＢＳ層が容器の内面にくるようにする。

次に、周縁部が折り曲げられた底部１３を円筒状の側壁１１に嵌め込む。このとき、側壁１１の折り曲げられた下端部の間に、底部１３の周縁部が挟み込まれるようにする。そして、側壁１１と底部１３が挟み込まれた部分を加熱するなどして、ＰＢＳ同士を熱溶着させて固着する。なお、外装材１０の側壁１１には、持ち手に対応する位置に蛇腹状の凹凸やミウラ折りを設けてもよい。蛇腹状の凹凸やミウラ折りを設けることでより持ち手に熱を感じにくくすることができる。

続いて、側壁１１の上端部の縁を少しずつカール成形し、外装材の内側に向かってカールしたカール部１２を成形する。このとき、カール部１２の断面に置ける直径としては２〜６ｍｍ程度が好ましい。２ｍｍ未満では丸め込みの反発が大きく困難であり、６ｍｍより大きいと接着点の確保と折りくせの保持が困難である。

なお、本発明においてカール部１２を角折形状にしてもよい。カール部１２を角折形状にすることにより、口径寸法のばらつきを抑えることができる。カール部１２を角折形状にする方法としては、カール部１２を鋳型に嵌め込み、上面からプレス加工する。このとき、鋳型が平面になっているため、カール部１２の上面及び下面が平らに成形される。例えば、本実施例においては、プレス加工前のフランジの上下方向における厚みは３．５ｍｍであった。容器を鋳型に嵌め込み、プレス加工を行った。プレス加工後のフランジの上下方向における厚みは２．６ｍｍであった。また、ヒートシール幅は６ｍｍ以上であった。

次に、容器本体２０について説明する。容器本体２０も外装材１０と同じく積層体で構成されている。より詳しくは、容器本体２０の側壁２１および底部２３は、紙基材の片面のみに生分解性樹脂の層が設けられている。また、本発明にかかる容器本体２０は、後述する容器本体２０のカール部２２または延伸部２１ａと蓋材とを接着させることで、カップ状の容器内に食材を封入することができる。なお、容器本体２０に用いられる紙基材、生分解性樹脂および積層体の製造法は外装材１０と同じであるため、説明を省略する。

容器本体２０の製造方法としては、外装材１０の製造方法と同じく、Ｔダイ１１０から押出ラミネートを行い、溶融したＰＢＳを紙基材Ｐの片面に塗工し、ＰＢＳを塗工した面をチルドローラーで冷却する。このとき、チルドローラーの面に凹凸を設けておくことで、ＰＢＳ層に凹凸による喫水線を設けることもできる。

得られた積層体を、例えば扇形の形状に打ち抜くことで、側壁２１を得ることができる。また、円形に打ち抜くことで、底部２３を得ることができる。それぞれの形状に打抜いた
側壁２１と底部２３は、外装材１０と同様の方法で容器の形状に形成することができる。

本実施形態にかかる容器本体２０のカール部２２は、側壁２１の上端部を容器本体２０の外側に向かってカーリングさせることで形成されている。より詳細に説明すると、容器本体２０のカール部２２は容器本体２０の側壁２１には当接しておらず、開口部よりも水平面に沿って半径方向外側に設けられている。そして、容器本体２０のカール部２２と側壁２１は延伸部２１ａによって繋がっている。

本実施形態において、延伸部２１ａは側壁２１の一部である。図４に示すように、延伸部２１ａの幅Ｓの間隔（すなわち、カール部２２と側壁２１との間の間隔）としては２〜４ｍｍであることが好ましい。幅Ｓは、外装材１０のカール部１２の直径よりもわずかに狭くなっている。これにより、外装材１０のカール部１２が隙間Ｓに入り込み、外装材１０と容器本体２０を一体化させることができる。そして、外装材１０と容器本体２０が簡単に外れないようにすることができる。さらに、容器本体２０の外径は外装材１０の外径よりも広くなっているため、外装材１０に被せるようにして容器本体２０を設置し、容器本体２０を外装材１０内に中空保持することができる（図１参照）)。

延伸部２１ａは、蓋材との接着面確保のため平坦であることが好ましいが、外装材１０のカール部１２の形状に合わせて変形させてもよい。例えば、外装材１０のカール部１２の形状に合わせることで、容器同士を確実に一体化させることができる。また、図５に示すように、容器本体２０のカール部２２が外装材０のカール部１２より下側に位置するように延伸部２１ａを湾曲させてもよい。かかる場合、容器本体２０のカール部２２の頂点で蓋材と接着すれば、容器本体内を密封することができる。

容器本体２０のカール部２２は、図５に示すように、カール部２２が角折となっていることが好ましい。カール部２２を角折する方法は外装材１０と同じ方法を用いることができるため、ここでは説明を省略する。

最後に、得られた外装材１０に容器本体２０を嵌め込む。上下から外装材１０と容器本体２０のカール部１２，２２を挟むようにプレスすることで、容器本体２０の隙間Ｓに外装材１０のカール部１２が挟み込まれる。これにより、本実施形態にかかる二重容器１が完成する。本実施形態にかかる二重容器１は接着剤を用いていないため、廃棄時には分離しやすいという特徴を有する。また、接着剤を用いていないため、土中などの微生物によって分解され、環境保全の観点からも優れている。さらに、接着剤を用いないことで、外装材１０の表面に皺が発生することもなく、接着剤によって外装材１０と容器本体２０が近接していないので断熱効果が高い。

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。

［実施例１］
ＰＢＳ３０μｍ／紙基材（坪量３２０ｇ／ｍ^２）／ＰＢＳ３０μｍの積層体から側壁及び底部を打抜き、上記した方法で外装材を作製した。このとき、外装材の開口部の外径は９０ｍｍ、底部の外径は６６ｍｍとした。また、外装材の高さ１０７ｍｍ、カール部の直径は４ｍｍ丸折りとした。
次に、ＰＢＳ３０μｍ／紙基材（坪量３２０ｇ／ｍ^２）の積層体から側壁及び底部を打抜き、外装体と同様、容器本体を作製した。このとき、容器本体の開口部の外径は１０６ｍｍ、底部の外径は５２ｍｍとした。また、容器本体の高さ９９ｍｍ、カール部の横幅は４ｍｍ丸折りとした。さらに、延伸部２１ａの幅は８ｍｍとし、延伸部が水平となるようにした。
得られた外装材と容器本体を嵌合し、二重容器を得た。得られた二重容器における外装材と容器本体の側壁間距離は４ｍｍ以下であった。

［実施例２］
容器本体のカール部を角折した（図５（ａ）参照）こと以外は実施例１と同じである。

［実施例３］
容器本体のカール部が外装材のカール部より下側に位置するように延伸部２１ａを湾曲させたこと（図５（ｂ）参照）以外は実施例１と同じである。

［比較例］
実施例１の容器本体のみを比較例とした。

（断熱性）
実施例１〜３及び比較例に９８℃のお湯２９０ｃｃを入れ、１分毎に５分後までの外装材の温度をサーモグラフィーで測定した。測定は気温２３℃の環境下で行った。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１〜３における外装材の温度変化推移は同じであった。これは、外装材と容器本体の側壁間距離が同じであるため、外装材の表面温度に変化が出なかったものと考えられる。なお、実施例１〜３の外装材表面における温度低下はおおよそ２〜５℃の範囲であった。

一方、比較例は、外装材がないため、容器表面温度は容器内のお湯の温度をほぼ等しいものと考えられる。比較例は時間の経過とともにお湯の温度が下がっており、温度低下は３〜５℃の範囲であった。ここで、実施例１〜３と比較例とを比べると、表面の温度低下はほぼ同じであった。そのため、本発明品は二重容器であるか否かに関わらず、保温性について差がないものと考えられる。一方、比較例は実施例１〜３に比べて９〜１２℃ほど容器表面の温度が高かった。このことから、本発明は保温性よりも遮断性に優れていることがわかる。

（嵌合強度）
次に、二重容器における容器同士の嵌合強度（一体化度）の確認試験を行った。嵌合強度は、外装材と容器本体とを剥離する際に必要な引張強度とした。引張強度は、外装材を台に固定し、引張試験機（Ａ＆Ｄ社製テンシロン）を用いて容器本体を垂直方向に３００ｍｍ／分の速度で引っ張った。そして、外装材と容器本体とが剥離した際の値を測定した。結果を表２に示す。

表２から明らかなように、すべての実施例において嵌合強度は３０Ｎ以上であった。ここで、３０Ｎとはおおよそ３ｋｇｆ相当であるため、十分強固な嵌合といえる。

（開口部周辺の剛性（リップ強度））
成形した篏合カップを圧縮試験機を用いてフランジ９０度方向に１００ｍｍ／分の圧縮速度で座屈した最大強度の値ニュートン（Ｎ）を示す。測定は気温２３℃の環境下で行った。結果を表３に示す。

表３から明らかなように、すべての実施例おいて比較例を上回るリップ強度となった。リップ強度は、容器の剛性の指標であり、高ければ高いほど輸送時の破損や喫食時の利便性の向上に役立つ。

以上説明したように、本願発明は断熱機能を有し、接着剤を用いなくとも容器同士を強固に嵌合（一体化）させることができる。
また、リップ強度を高めることでカップのたわみを低くし、内容器と外容器の接触を回避し、人が掴んだ場合の断熱機能の損失を回避となる。そして、接着剤を用いないことで、廃棄時に接着剤が分解されずに残るといった問題も解決することができる。

１二重容器
１０外装材
２０容器本体
１１，２１側壁
１２，２２カール部
１３，２３底部
２１ａ延伸部
Ｓ幅

Claims

外装材と容器本体とからなる二重容器であって、
前記外装材と容器本体は、少なくとも紙基材の片面に生分解性樹脂の層が設けられた積層体で構成され、
外装材は側壁に連続して上端部を内側にカーリングしてなるカール部を有し、
容器本体は側壁に連続して上端部を外側にカーリングしてなるカール部を有し、
前記外装材のカール部は前記容器本体のカール部、延伸部及び側壁にそれぞれ接するように、前記外装材のカール部が、前記容器本体の側壁とカール部との隙間に挿嵌される二重容器。
前記容器本体のカール部が角折である請求項１に記載の二重容器。