(57)【要約】【課題】本発明の課題は、麺塊が吸湿・膨張した際に紙カップが破損したり、流通過程等で麺塊がカップから外れて、カップが破損することを防止することにある。【解決手段】（１）〜（４）であることを特徴とする発泡紙カップにより、本発明の課題を解決できる。（１）底部及び胴部内面にポリエチレン層Ａ、胴部外面に発泡ポリエチレン層Ｂを有する。（２）胴部は、底部に向かって略テーパ形状に成型されている。（３）胴部内面の一部又は全領域に、凸部を有する。（４）凸部は、紙基材とポリエチレン層Ａの間にポリエチレン層Ｃを有する積層部、または、ポリエチレン層Ａに設けられた突起部である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部と胴部とを有し、上部が開口された発泡紙カップ。
ただし、（１）〜（４）であることを特徴とする。
（１）底部及び胴部内面にポリエチレン層Ａ、胴部外面に発泡ポリエチレン層Ｂを有する。
（２）胴部は、底部に向かって略テーパ形状に成型されている。
（３）胴部内面の一部又は全領域に、凸部が設けられている。
（４）凸部は、紙基材とポリエチレン層Ａの間にポリエチレン層Ｃを有する積層部、又は、ポリエチレン層Ａに設けられた突起部である。
【請求項２】
凸部の高さが５００μｍ以上であることを特徴とする発泡紙カップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、即席麺等の固形物を、所定の位置に保持するのに適した発泡紙カップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、即席麺用のカップには、ポリスチレンカップが利用されていた。
しかしながら、ポリスチレンカップは、衝撃に弱く、流通過程等で破損し易いという課題があった。このため、近年では、発泡紙カップが広く利用されている。
例えば、特許文献１〜３には、断熱層を有する紙カップが開示されている。これらの紙カップは、流通過程等における耐衝撃性に優れると共に、ポリスチレンカップ同等の断熱性を備えている。
【０００３】
一方、紙カップは、ポリスチレンカップと比べると柔軟性に乏しい。このため、麺塊（乾燥麺の塊）が吸湿して膨張した際に、カップ胴部へ圧力が掛ってカップが破損するという課題があった。
この課題への対策としては、紙カップの開口部付近に環状凹部を施したカップが開示されている（特許文献４）。このカップを用いれば、麺塊が吸湿して膨張した際に、麺塊がカップ上部に押し上げられるため、カップ胴部に圧力が掛ることを抑制できる。
【０００４】
また、紙カップには、流通過程等で麺塊がカップから外れ、麺塊が破損するという課題がある。これは、紙カップ内面に、防水のために摩擦係数の低い（滑りやすい）ポリエチレンシートが施されていることに起因する、
この課題への対策としては、カップ内面のポリエチレン層にミラー面加工を施し、且つ縦・横突起部を設けたカップが開示されている（特許文献５）。このカップは、麺塊を滑り難くすることで、流通過程等での麺塊の破損を防止するものである。
【０００５】
麺塊がカップから外れやすいという課題に対しては、特許文献６においても開示されている。しかしながら、特許文献６に記載された発明は、プラスチックカップに関する発明である。したがって、紙カップに関する発明である本願発明とは、発明の対象が異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−９５３６８号公報
【特許文献２】特開平１０−３４６９０号公報
【特許文献３】特開平１１−１１５４１号公報
【特許文献４】特開２００３−２３７８５１号公報
【特許文献５】特開２００７−１１２４５５号公報
【特許文献６】特開２０１５−２４８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、麺塊が吸湿・膨張した際に紙カップが破損したり、流通過程等で麺塊がカップから外れて、カップが破損することを防止することにある。
【０００８】
先行技術文献と比較すると、特許文献１〜３に係る紙カップは、断熱性および耐衝撃性を有するものの、麺塊が吸湿・膨張した際に紙カップが破損するという課題や、流通過程等で麺塊がカップから外れ破損するという課題は解決し得ない。特許文献４に係る紙カップは、開口部付近の環状凹部により「麺塊が吸湿・膨張した際に紙カップが破損する」課題は防止し得るが、「流通過程等で麺塊がカップから外れ、破損する」課題は解決し得ない。むしろ、紙カップとの接地面積が減少するため麺塊はカップから外れやすくなってしまう。
【０００９】
更に、特許文献５に係る紙カップは、「流通過程等で麺塊がカップから外れ、破損する」という課題を解決し得ると記載されているが充分な性能を発揮し得るものではない。なぜなら、麺塊は、滑り試験に用いた錘のような単純な形状ではなく、麺が複雑に絡み合った形状であり、且つ、麺自体も丸みをおびた形状である。従って、麺塊と紙カップ側面との接触面積は小さく、ミラー面加工により表面の平滑性を高めたとしても、総接触面積には殆ど影響を及ぼさない。言い換えると「流通過程等で麺塊がカップから外れ、破損する」という課題に対しては、ミラー面加工は充分に機能しない。なお、縦・横突起部を設けると、さらに接触面積が減少するため、麺塊はよりカップから外れやすくなる。
一方で、縦・横突起部は、麺塊を固定するという点で一定の効果を奏する。しかしながら、紙基材自体を内側に絞ることで成型した凸部であるため、凸部が固いという欠点がある。このため、紙カップを重ねた場合に、軟らかい紙カップの外面断熱層が、固い凸部に押されて変形するという新たな課題が生じる。
【００１０】
特許文献６は、プラスチックカップに関する発明であり、紙カップの発明である本願発明とは、発明の対象が異なる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、底部と胴部とを有し、上部が開口された発泡紙カップであって、（１）〜（４）であることを特徴とする。
（１）底部及び胴部内面にポリエチレン層Ａ、胴部外面に発泡ポリエチレン層Ｂを有する。
（２）胴部は、底部に向かって略テーパ形状に成型されている。
（３）胴部内面の一部又は全領域に、凸部を有する。
（４）凸部は、紙基材とポリエチレン層Ａの間にポリエチレン層Ｃを有する積層部、または、ポリエチレン層Ａに設けられた突起部である。
【００１２】
本発明の発泡紙カップは、麺塊が吸湿・膨張した際に紙カップが破損したり、流通過程等で麺塊がカップから外れて麺塊が破損することを防止できる。
また、本発明における凸部は、紙基材自体を内側に絞ることで成型したものではなく、紙基材よりも柔軟なポリエチレン素材である。従って、発泡紙カップの発泡層（外層）が凸部によって変形するというトラブルは生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の発泡紙カップ（１）の断面図である。
【図２】本発明の発泡紙カップ（１）の斜視図である。
【図３】本発明の発泡紙カップ（１）内側に設けられる凸部（３０）の拡大図であって、ポリエチレン層Ａ（２２）自体を成型して凸部（３０）を設けた例である。
【図４】本発明の発泡紙カップ（１）内側に設けられる凸部（３０）の拡大図であって、ポリエチレン層Ａ（２２）に、ポリエチレン突状体（３１）を融着させて凸部（３０）を設けた例である。
【図５】本発明の発泡紙カップ（１）内側に設けられる凸部（３０）の拡大図であって、紙基材と胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）の間に、発泡ポリエチレン層Ｃ（３２）を設けた例である
【図６】図５の場合において、高密度ポリエチレンの積層前後での、低密度ポリエチレンの態様変化を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
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。
【００１５】
図１は、本発明における発泡紙カップ（１）の断面図であり、図２は、発泡紙カップ（１）の斜視図である。本発明の発泡紙カップ（１）は、底部紙基材（１１）及び底部内面ポリエチレン層（１２）からなる底部（１０）と、胴部紙基材（２１）、胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）及び胴部外面発泡ポリエチレン層Ｂ（２３）とからなる胴部（２０）とから構成されており、胴部内面の一部又は全面領域に、凸部（３０）を有する。なお、発明の態様を解りやすく説明するため麺塊（９０）も記載している。
【００１６】
更に、胴部（２０）は、底部（１０）に向かって略テーパ―形状に成型されている。胴部（２０）が略テーパ―形状に成型されていることで、麺塊（９０）等の固形物が紙カップの底部（１０）に設置することなく、胴部（２０）の途中で支持される。
【００１７】
本発明の紙基材（１１）及び（２１）は適宜選択し得る。しかし、カップ重量の観点から、坪量が８０ｇ／ｍ2〜４００ｇ／ｍ2であることが好ましい。また、発泡ポリエチレン層Ｂを設けるためには、紙基材に水分が含まれていることが好ましく、紙基材の含水率としては、約５〜１０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００１８】
次に、発泡紙カップの一般的な製造方法について説明する。ロール状に巻かれた紙基材（原紙）を、巻き出しながら、Ｔダイによる押出ラミネートを行い、紙基材の片面に高密度ポリエチレン層を成型する（この面は、紙カップに成型した際の内面となる）。次に、紙基材を反転させ、もう一方の面に低密度ポリエチレン層を成型し（この面は、紙カップに成型した際の外面となる）、紙基材両面にポリエチレン層が設けられたラミネート物を得た。高密度ポリエチレン層と、低密度ポリエチレン層を設ける（時間）間隔が長すぎると、紙基材から水分が抜けて、ポリエチレンが発泡し難くなるため注意が必要である。
【００１９】
次に、低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンについて説明する。本発明における低密度ポリエチレンとは、融点が１００〜１２０℃のポリエチレンであり、高密度ポリエチレンとは、１２０〜１３５℃のポリエチレンである。本発明における胴部外面発泡ポリエチレン層（２３）には、低密度ポリエチレンを用い、胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）には、高密度ポリエチレンを用いる。
【００２０】
胴部外面発泡ポリエチレン層（２３）の融点と、胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）の融点とが近い場合には、発泡させる際の温度制御が困難である。従って、胴部外面発泡ポリエチレン層（２３）の融点と、胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）の融点の差は５℃以上が好ましく、１０℃以上であることがさらに好ましい。
【００２１】
胴部外面発泡ポリエチレン層（２３）についてより詳細に説明する。
外面の低密度ポリエチレン層（発泡処理前の胴部外面発泡ポリエチレン層Ｂ（２３））の膜厚は、２５〜８０μｍであることが好ましい。この範囲であれば、胴部外面発泡ポリエチレン層Ｂ（２３）（発泡後）の膜厚が１００μｍ以上となり易いため、充分な断熱性を実現できる。
【００２２】
胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）についてより詳細に説明する。
胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）の膜厚は、通常２０〜８０μｍである。より詳細に説明すると、ポリエチレン層Ａに突起部を設ける場合（パターン１）と、紙基材とポリエチレン層Ａの間に、発泡ポリエチレン層Ｃ（３２）を積層し、部分的に厚い凸部を設ける場合（パターン２）とで、好適な膜厚が相違する。
【００２３】
パターン１としては、「ポリエチレン層Ａ自体を成型する」、または「ポリエチレン層Ａにポリエチレン樹脂を融着させて凸部を設ける」等の方法が考えられる。いずれの場合であっても、紙にポリエチレン層Ａを積層した後、ポリエチレン層Ａが一部溶融する程の熱に晒される。従って、ポリエチレン層Ａの膜厚が薄い場合には、ポリエチレン層Ａが完全に溶融し、紙基材の一部が露出する恐れがある。
【００２４】
このため、パターン１の場合、胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）の膜厚は、３５μｍ以上が好ましい。３５μｍ以上であれば、ポリエチレン層Ａの表面が溶融するのみで留まり、紙の一部が露出する恐れを低減できる。
【００２５】
部分的に厚い凸部を設ける場合（パターン２）には、ポリエチレン層Ａが溶融する程の熱に晒す必要が無いため、比較的薄膜であっても構わない。従って２０μｍ以上であれば充分である。
【００２６】
底部内面ポリエチレン層（１２）についてより詳細に説明する。
底部内面ポリエチレン層（１２）の膜厚は、通常２０〜８０μｍである。
胴部と異なり、底部は外面を発泡させる工程が無い。したがって、底部内面ポリエチレン層（１２）には、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンいずれも利用できる。ただし、カップ成型のしやすさを考慮すると、熱融着が容易な低密度ポリエチレンを用いることが好ましい。
【００２７】
上記の方法で得られたラミネート物から、底部（１０）及び胴部（２０）を打ち抜き、これを常用のカップ成形機にかけて紙カップを成型する。この際、底部（１０）については、ポリエチレン層が内面となる。また、胴部（２０）については、高密度ポリエチレン層が紙カップの内面、低密度ポリエチレン層は紙カップの外面となる。
【００２８】
次に、胴部の低密度ポリエチレン層（発泡処理前の胴部外面発泡ポリエチレン層Ｂ（２３））を加熱、発泡させて、発泡紙カップ（１）を得ることができる。加熱方法や時間は、用途や目的に応じて適宜調整できる。ただし、加熱温度については、低密度ポリエチレンの融点以上、高密度ポリエチレンの融点以下で加熱することが重要である。低密度ポリエチレンの融点未満であると、発泡層を設けることが出来ず、高密度ポリエチレンの融点を超えると、内外面全てが発泡してしまうため好ましくない。
【００２９】
ポリエチレンの発泡率（発泡後のポリエチレンの膜厚／発泡前のポリエチレンの膜厚）は、ポリエチレン層の厚みや種類、又は発泡温度等の条件によって変化するが、通常４００〜３０００％である。
【００３０】
次に、本発明の特徴部分である凸部（３０）について詳細を説明する。
図３は、ポリエチレン層Ａ（２２）自体を成型して凸部（３０）を設けた例である。
ポリエチレン層Ａ（２２）に、加熱したヒートシールバーを押し当てて突起部を設ける方法や、高密度ポリエチレンをラミネートした直後（樹脂温度が融点より高い状態）、凹凸のある圧胴を押し当て成型する方法により製造することが出来る。この際、エンボス加工とは異なり、紙基材が変形しないように留意する必要がある。
【００３１】
図３において、凸部（３０）は、紙基材からの高さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、１ｍｍ〜８ｍｍであることがより好ましい。この範囲であれば、麺塊（９０）が凸部（３０）に引掛り、且つ紙基材との間隔を広げることが出来る。このため、麺塊が破損したり、麺塊が膨張した際に、紙カップが破損することを防止できる。このようにして得られた凸部は柔軟性が高いため、カップを重ねても、胴部外面発泡ポリエチレン層Ｂ（２３）が変形することは無い。
【００３２】
図４は、ポリエチレン層Ａ（２２）に、ポリエチレン突状体（３１）を融着させて凸部（３０）を設けた例である。
ポリエチレン突状体（３１）の原料は、ポリエチレン層Ａに用いたポリエチレン、又は、より低密度（低融点）のポリエチレンであることが好ましい。ポリエチレン層Ａよりも高密度（高融点）のポリエチレンを用いた場合には、融着時にポリエチレン層Ａが溶融し、紙基材の一部が露出する可能性がある。
【００３３】
図４において、凸部（３０）は、紙基材からの高さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、１ｍｍ〜８ｍｍであることがより好ましい。この範囲であれば、図３の場合と同様に、本願発明の課題を解決し得る。
【００３４】
図５は、凸部（３０）として、紙基材と胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）の間に、発泡ポリエチレン層Ｃ（３２）を設けた例である。
紙基材（胴部基材）に、凸部を成型したい部分にポリエチレンを融着させ、次いで、ポリエチレン層Ａを積層する（この面が胴部内面となる）。ポリエチレン層Ａを積層する際に、ポリエチレンの一部（特に端部）が熱で溶解し、当初の膜厚よりも薄く変形する場合がある。図６は、ポリエチレン層Ａ積層前後における低密度ポリエチレンの態様変化を例示している。
【００３５】
図５において、凸部（３０）は、紙基材からの高さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。この範囲であれば、図３の場合と同様に、本願発明の課題を解決し得る。
【００３６】
本発明において、発泡紙カップ（１）はテーパ―形状に成型されているため、麺塊（９０）は底部に接地することなく支持される。従って、胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）の全面に凸部（３０）が設けられている必要はなく、麺塊（９０）が胴部内面と接地する領域にのみ凸部（３０）を有していれば充分である。
【実施例】
【００３７】
（実施例１、パターン１）
以下の条件で、図３に示した発泡紙カップ１を製造した。
突起部は、１５０℃のヒートシールバーを、胴部内面ポリエチレン層Ａに押し当てることで成型した。
発泡紙カップ１の寸法：紙開口部内径９６ｍｍ、底部内径６８ｍｍ、高さ１０７ｍｍ
基材（底部（１１）、胴部（２１）共通）：厚み３００μｍ、秤量２８０ｇ／ｍ２、含水率７．５重量％
底部内面ポリエチレン層（１２）：厚み５０μｍ、融点１１０℃
胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）：厚み５０μｍ、融点１３０℃
胴部外面発泡ポリエチレン層Ｂ（２３）：発泡前の膜厚６０μｍ、融点１０５℃、発泡後の膜厚８００μｍ
発泡温度：１２０℃
凸部（３０）の紙基材からの高さ（紙基材と、凸部頂点の間隔）：１．５ｍｍ
胴部内面における凸部の占める割合：５％
【００３８】
（実施例２、パターン１）
以下の条件で、図４に示した発泡紙カップ２を製造した。
突起部は、１８０℃に加熱したポリエチレン樹脂（融点１３０℃、ポリエチレン層Ａと同素材）を、ポリエチレン層Ａに融着させることで形成した。
発泡紙カップの寸法、紙基材（底部（１１）、胴部（２１）共通）、底部内面ポリエチレン層（１２）、胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）および胴部外面発泡ポリエチレン層Ｂ（２３）については、実施例１と同条件である。
凸部（３０）の紙基材からの高さ（紙基材と、凸部頂点の間隔）：１．７ｍｍ
胴部内面における凸部の占める割合：３０％
【００３９】
（実施例３、パターン２）
以下の条件で、図５に示した発泡紙カップ３を製造した。
発泡紙カップの寸法、紙基材（底部（１１）、胴部（２１）共通）、底部内面ポリエチレン層（１２）、胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）および胴部外面発泡ポリエチレン層Ｂ（２３）については実施例１と同条件である。
ポリエチレン層Ｃ（３２）：発泡前の膜厚１５０μｍ、融点１０５℃、発泡後の膜厚６００μｍ
発泡温度：１２０℃（ポリエチレン層Ｃ（３２）と胴部外面発泡ポリエチレン層Ｂ（２３）は同時に発泡させた）
凸部（３０）の紙基材からの高さ（紙基材と、凸部頂点の間隔）：０．６５ｍｍ
胴部内面における凸部の占める割合：２０％
【００４０】
実施例３において、ポリエチレン層Ｃ（３２）の発泡率（約４００％）は、胴部外面ポリエチレン層Ｂ（２３）の発泡率（約１３３０％）よりも小さかった。これは、胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）が、ポリエチレン層Ｃ（３２）が発泡するのを抑制したためだと推察される。
【００４１】
（比較例１）
以下の条件で、凸部を有さない発泡紙カップ４を製造した。
紙基材（底部（１１）、胴部（２１）共通）：厚み３００μｍ、秤量２８０ｇ／ｍ２、含水率７．５重量％
底部内面ポリエチレン層（１２）：厚み５０μｍ、融点１１０℃
胴部内面ポリエチレン層Ａ（２２）：厚み５０μｍ、融点１３０℃
胴部外面発泡ポリエチレン層Ｂ（２３）：発泡前の膜厚６０μｍ、融点１０５℃、発泡後の膜厚８００μｍ
発泡温度：１２０℃
【００４２】
（麺塊の製造方法）
先ず、開口部の内径９０ｍｍ、底部の内径７４．２ｍｍ、深さ６２ｍｍのカップ型リテーナを用意した。カップ型リテーナの底部には多数の細孔を設けた。
【００４３】
小麦粉１０重量部とデンプン１重量部を混合し、当該紛体１ｋｇに対して、食塩、かんすい等を溶解させた水３４０ｍｌを加えて、混練・複合・圧延した。得られた麺帯を１８番手の切刃で切出、蒸煮（約２分間ｎ）、カットし、α化後の麺線１００ｇを調整した。
当該麺線を、前記リテーナに収納して、金属製の蓋を被せた。
リテーナを１５０℃のフライオイル中に２分１０秒浸漬させて、麺塊を製造した。この際、リテーナ（麺線）全体がフライオイル中に浸漬するように調整した。
【００４４】
発泡紙カップ１〜４に、麺塊を収納し、上部を紙及びアルミニウム層を含む蓋でヒートシールし、麺塊が密閉された試験体１〜４を用意した。試験結果の正確性を高めるため、試験体１〜４を各１０個用意し、ぞれぞれについて実験を行った。
【００４５】
試験体を、底面、右側面、左側面、上面の順に、それぞれを下向きとした状態で３０ｃｍの高さから床に落下させて、強制的に衝撃を加えた。さらに同様のサイクルを２順行い、計１２回強制的に衝撃を加えた。試験体の蓋を開封し、内部の麺塊の状態を調べた、
【００４６】
評価基準は以下の通りである。
○：麺の傾き無し
△：麺がカップ内で傾きあり（水平面に対して２０°以上）
×：麺の傾きが大きく横向き程度以上（水平面に対し５０°以上）
【００４７】
試験体１〜４、それぞれ１０個について、上記の基準で評価を行った。
【００４８】
【表１】
2017121957.tif 000003
【００４９】
凸部の紙基材からの高さと、胴部内面における凸部の占める割合とが最も高い実施例２は、麺の傾きが大幅に抑制できる。凸部の占める割合が比較的小さい実施例１や、凸部の高さが低い実施例３については、実施例２と比較すると若干性能が劣るものの、比較例１と比べると良好であった。
【符号の説明】
【００５０】
１    発泡カップ
１０  底部
１１  底部紙基材
１２  底部内面ポリエチレン層
２０  胴部
２１  胴部紙基材
２２  胴部内面ポリエチレン層A
２３  胴部外面発泡ポリエチレン層B
３０  凸部
３１  ポリエチレン突状体
３２  発泡ポリエチレン層C
９０  麺塊
【図１】
2017121957.tif 000004
【図２】
2017121957.tif 000005
【図３】
2017121957.tif 000006
【図４】
2017121957.tif 000007
【図５】
2017121957.tif 000008
【図６】
2017121957.tif 000009