(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴部と底部とからなる紙カップ本体と、該紙カップ本体の胴部の外周に嵌合した紙巻き部とから構成された紙カップであって、前記紙カップ本体は、少なくとも外面側から順次、熱可塑性樹脂層（表面）が紙に含有する水分を加熱蒸発させ、その蒸気圧により発泡させた発泡層、紙を主体とする基材層および熱可塑性樹脂層（裏面）とを備え、また、前記紙巻き部は、少なくとも外面側から順次、熱可塑性樹脂層（表面）、紙を主体とする基材層および熱可塑性樹脂層（裏面）が紙に含有する水分を加熱蒸発させ、その蒸気圧により発泡させた発泡層とを備えたことを特徴とする断熱性紙カップ。
【請求項２】
前記紙カップ本体の前記発泡層は、この一部分を他の部分より突出した凸部に形成し、前記紙カップ本体と前記紙巻き部とを嵌合した際に、前記紙カップ本体の胴部と前記紙巻き部との間に間隙を形成したことを特徴とする請求項１に記載する断熱性紙カップ。
【請求項３】
前記紙カップ本体の胴部において、前記発泡層と前記基材層との間に部分的に印刷層を設け、該印刷層に重なる前記発泡層の部分に、前記凸部を形成したことを特徴とする請求項２に記載する断熱性紙カップ。
【請求項４】
前記凸部が、前記紙カップ本体の胴部の外周方向に連続状に形成されたことを特徴とする請求項３に記載する断熱性紙カップ。
【請求項５】
前記凸部が、前記紙カップ本体の胴部の上下方向に形成されたことを特徴とする請求項３に記載する断熱性紙カップ。
【請求項６】
前記凸部の数が、複数であることを特徴とする請求項４又は５に記載する断熱性紙カップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラーメン、スープ、味噌汁などの即席食品用の容器として使用される断熱性を有する紙カップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ラーメン、スープ、味噌汁などの即席食品用の容器として使用される断熱性を有する容器としては、発泡性を持つ合成樹脂、とくに発泡ポリスチレン樹脂を原料とするものが、多く使用されている。また、断熱性を有する紙カップとしては、紙カップの全周に波形状などの紙製の胴巻きをした形のもの、あるいは内側と外側の二重構造とし、二層間に空間を持たせた形のもの、そして、紙の両面をポリエチレン樹脂層で積層された材料を使用した紙カップの表面のポリエチレン樹脂層を発泡させたものなどがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の断熱性を有する容器において、発泡ポリスチレン樹脂による容器は、発泡剤を加えた樹脂を成形加工することによって製造され、断熱性では優れているが、使用後、廃棄物として処理しにくく、環境対応の点で問題がある。また、表面の平滑性が低く、印刷適性に劣るなどの欠点もある。
【０００４】
また、全周に波形状などの紙製の胴巻きをした形の紙カップは、断熱性、および環境対応の点では優れているが、製造上、胴巻き部を波形状にし、本体に巻き付ける工程が必要で、技術的難しさがあり、コスト高になっている。
【０００５】
これらの断熱性カップに対して、断熱性があり、印刷適性があり、使用後は廃棄物として捨てやすく、そして製造工程が簡単でコストが安いという特徴をもったものが、表面のポリエチレン樹脂層を発泡させた紙カップである。この発泡紙カップは、特公昭４８−３２２８３号公報にある、ポリエチレン樹脂加工紙を加熱し、紙の含有水分の蒸気圧により、表面のポリエチレン樹脂層を発泡させ、凹凸模様を製造する方法を応用したものである。特開昭５７−１１０４３９号公報では、胴部材の片側壁面が熱可塑性合成樹脂フィルムの発泡層がコーティングまたはラミネートされている胴部材および底板部材から成る紙製容器として、その紙カップへの応用が開示されている。さらに、特開平５−５０５３６号公報、特開平７−２３２７７４号公報では、ポリオレフィン系樹脂層と紙を主体とする基材層との間に、着色インキによる印刷層を有する断熱性紙容器として、印刷部分で厚い発泡層を持たせる製造方法を開示している。
【０００６】
しかし、従来の発泡紙カップでは断熱性が充分とはいえず、飲料用紙カップでは良いものの、特に即席食品用紙カップなどにおいては、充分とはいえない。また、即席食品用紙カップは、一般的に容量も大きく、取り扱い時の保形性が充分にあることが必要であり、二重構造ではない単層の発泡紙カップでは、充分な強度を有していない。さらに、印刷された絵柄や文字などが、発泡した表面層により損なわれるという欠点がある。
これに対して本発明は、断熱性が充分あり、取り扱い時の保形性が充分にあり、外観上の印刷効果もあり、そして比較的安いコストで製造が可能な断熱性紙カップを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決すべく検討した結果、本発明は、胴部と底部とからなる紙カップ本体と、該紙カップ本体の胴部の外周に嵌合した紙巻き部とから構成された紙カップであって、前記紙カップ本体は、少なくとも外面側から順次、熱可塑性樹脂（表面）が紙に含有する水分を加熱蒸発させ、その蒸気圧により発泡させた発泡層、紙を主体とする基材層および熱可塑性樹脂層（裏面）とを備え、また、前記紙巻き部は、少なくとも外面側から順次、熱可塑性樹脂（表面）、紙を主体とする基材層および熱可塑性樹脂層（裏面）が紙に含有する水分を加熱蒸発させ、その蒸気圧により発泡させた発泡層とを備えたことを特徴とする断熱性紙カップを要旨とする。
【０００８】
また、前記紙カップ本体の前記発泡層は、この一部分を他の部分より突出した凸部に形成してもよく、この形態では、前記紙カップ本体と前記紙巻き部とを嵌合した際に、前記紙カップ本体の胴部と前記紙巻き部との間に間隙を形成され断熱効果の高い断熱性紙カップを得ることができる。この場合には、前記紙カップ本体の胴部において、前記発泡層と前記基材層との間に部分的に印刷層を設け、該印刷層に重なる前記発泡層の部分に、前記凸部を形成する。そして、前記凸部が、前記紙カップ本体の胴部の外周方向に連続状に形成されたこと、前記紙カップ本体の胴部の上下方向に形成されたこと、前記凸部の数が、複数であることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、紙カップ本体にも断熱性を有し、さらに断熱性を有する紙巻き部とが二重構造になっていることにより、断熱性が充分あり、取り扱い時の保形性の点でも強度が充分にあり、外観上の印刷効果もあり、そして比較的安いコストで製造が可能な断熱性紙カップを得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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。
本発明による断熱性紙カップ１は、図１に示すように、紙カップ本体２と紙巻き部５とから構成され、紙カップ本体胴部３の外周に紙巻き部５を巻き込むかあるいは勘合して形成している。また、紙カップ本体２は、図２に示すように、紙カップ本体胴部３と紙カップ本体底部４とから構成されている。さらに、紙カップ本体胴部３には、図３に示すように、凸部６を設けることもできる。この凸部６を設けることにより、紙カップ本体胴部３と紙巻き部５とを勘合した際に、紙カップ本体胴部３と紙巻き部５との間に空気層の間隙７ができ、より断熱性の優れた断熱性紙カップ２となる。
【００１１】
つぎに、詳しく材料構成について説明する。図４に示すように、紙カップ本体胴部３の材料構成は、紙を主体とする基材層１１を基材として、表面側には熱可塑性樹脂層（表面）が発泡した発泡層１２によって、被覆されている。裏面側には熱可塑性樹脂層（裏面）１３を設ける。紙層１１と熱可塑性樹脂層（裏面）１３との間には、バリア性などを上げるためにアルミニウム箔層などを設けることもできる。
【００１２】
紙を主体とする基材層１１は、本発明の断熱性紙カップ１の主強度材料となっており、紙カップ成形に適したカップ原紙を使用することが好ましい。坪量は、１００〜４００ｇ／ｍ2 の範囲が、紙カップの製造上好ましい。また、この紙の含水率が重要で、３〜１０％の範囲が好ましく、さらに好ましくは、５〜８％の範囲であることが望ましい。紙の中の水分を蒸発させ、その蒸気圧の力で表面の熱可塑性樹脂層を発泡させて発泡層１２を形成する際に、含水率が３％未満であると発泡不足となって所望の厚さが得られなく、含水率が１０％を越えると発泡表面が破裂した状態となることがあるので好ましくない。
【００１３】
熱可塑性樹脂（表面）が発泡した発泡層１２に使用する熱可塑性樹脂には、低密度ポリエチレン樹脂、線状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、ポリスチレン樹脂などを用いることができる。この発泡層１２は、基材の紙層１１の表面に積層される。積層する方法としては、樹脂を熱溶融して塗布する押し出しコーティング法、あるいはフィルムになったものを貼り合わせるラミネート法などを用いることができる。表面の熱可塑性樹脂層が発泡した発泡層１２の発泡前の厚さは、１０〜１００μｍの範囲が好ましい。１０μｍ未満、または１００μｍを越えると発泡しにくくなる。
【００１４】
この発泡層１２に凸部６を設けるには、基材層１１の表面に部分的に印刷層１４を設ける。この印刷層１４は、基材層１１の表面上に施され、凸部６を設けようとする目的の位置に印刷する。つまり、印刷がされた部分が、その上に設けられる熱可塑性樹脂層（表面）が発泡した発泡層１２の発泡を促進させ、紙カップ本体胴部３に凸部６を形成する。印刷の方法としては、溶剤乾燥型のインキを使用するグラビア印刷が好ましい。印刷する色については、特に限定されない。
【００１５】
熱可塑性樹脂層（裏面）１３に使用する熱可塑性樹脂には、発泡層１２と同様に、低密度ポリエチレン樹脂、線状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、ポリスチレン樹脂などを用いることができる。この熱可塑性樹脂層（裏面）１３は、基材層１１の裏面に積層される。積層する方法としては、発泡層１２と同様に、樹脂を熱溶融して塗布する押し出しコーティング法、あるいはフィルムになったものを貼り合わせるラミネート法などを用いることができる。裏面の熱可塑性樹脂層（裏面）１３の厚さは、特に限定されない。ただ、裏面を発泡させずに、表面だけを発泡させるために、裏面からの水蒸気の蒸発を防ぐ方法として、基材層１１と熱可塑性樹脂層（裏面）１３の間にアルミニウム箔などの層を設けるか、あるいは裏面の熱可塑性樹脂は表面の熱可塑性樹脂より軟化点の高い熱可塑性樹脂を使う。例えば、ポリエチレン樹脂の場合、軟化点の高い高密度ポリエチレン樹脂を裏面の熱可塑性樹脂として用いる。
【００１６】
つづいて、紙巻き部５は、紙カップ本体胴部３の外側周辺に巻き付けられるかあるいは勘合される。紙巻き部５の材料構成は、図５に示すように、紙を基材とした基材層２１を基材として、裏面側は熱可塑性樹脂層（裏面）が発泡した発泡層２３によって、被覆されている。表面側には熱可塑性樹脂層（表面）２２を設ける。基材層２１と熱可塑性樹脂層（表面）２２との間には、バリア性などを上げるためにアルミニウム箔層などを設けることもできる。また、基材層２１あるいは熱可塑性樹脂層（表面）２２の表面には、美麗な印刷を行なうことができる。
【００１７】
基材層２１は、印刷適性と円筒状にするための適性のある板紙が好ましいが、敢えて成形に適したカップ原紙を使用する必要はない。坪量は、１００〜４００ｇ／ｍ2 の範囲が、好ましい。また、この紙の含水率が重要で、紙カップ本体胴部３の基材の紙層１１と同様に、３〜１０％の範囲が好ましく、さらに好ましくは、５〜８％の範囲であることが望ましい。紙の中の水分を蒸発させ、その蒸気圧の力で裏面の熱可塑性樹脂層を発泡させて発泡層２３を形成する際に、含水率が３％未満であると発泡不足となって所望の厚さが得られなく、含水率が１０％を越えると発泡表面が破裂した状態となることがあるので好ましくない。
【００１８】
熱可塑性樹脂層（裏面）が発泡した発泡層２３に使用する熱可塑性樹脂には、紙カップ本体胴部３の発泡層１２と同様の樹脂を用いることができる。この発泡層２３は、基材層２１の裏面に積層される。積層する方法としては、紙カップ本体胴部３の発泡層１２と同様の方法で行うことができる。裏面の熱可塑性樹脂層が発泡した発泡層２３の発泡前の厚さは、１０〜１００μｍの範囲が好ましい。１０μｍ未満、または１００μｍを越えると発泡しにくくなる。
【００１９】
熱可塑性樹脂層（表面）２２に使用する熱可塑性樹脂には、裏面の発泡層２３と同様の樹脂を用いることができる。この熱可塑性樹脂層（表面）２２は、基材層２１の表面に積層される。積層する方法としては、発泡層２３と同様の方法で行うことができる。表面の熱可塑性樹脂層（表面）２２の厚さは、特に限定されない。ただ、表面を発泡させずに、裏面だけを発泡させるために、表面への水蒸気の蒸発を防ぐ方法として、紙層２１と熱可塑性樹脂層（表面）２２の間にアルミニウム箔などの層を設けるか、あるいは表面の熱可塑性樹脂は裏面の熱可塑性樹脂より軟化点の高い熱可塑性樹脂を使う。例えば、ポリエチレン樹脂の場合、軟化点の高い高密度ポリエチレン樹脂を裏面の熱可塑性樹脂として用いる。
【００２０】
本発明の断熱性紙カップの製造方法は、まず、基材層１１の表と裏の両面に熱可塑性樹脂層が積層された積層体を、打ち抜きで紙カップ本体胴部３の扇形のブランク板に加工し、つぎに、紙カップ成形機によって底部と合わせて、紙カップ本体に成形する。底部にも、発泡する熱可塑性樹脂層をもった積層体を使うことができる。この紙カップ本体は、一般的な紙カップ成型機で製造ができる。この成型された紙カップ本体を加熱することにより、紙の中の水分が蒸発し、その蒸気圧と空気の熱膨張とが加わって作用し、表面の熱可塑性樹脂の層に発泡構造を生成させる。また、表面に凸部６を設ける場合には、あらかじめ基材層１１の表面に印刷を施しておく、加熱加工で、印刷がされている部分がより発泡が促進され、凸部６を形成する。
【００２１】
加熱方法としては、熱風、赤外線、遠赤外線、マイクロ波、高周波などを使うことができる。静置して加熱する方法、あるいはコンベアーにより送りながら加熱する方法がある。加熱条件としては、温度が１００〜２００°Ｃの範囲が好ましく、時間としては、１０秒間〜５分間の範囲が好ましい。
【００２２】
紙カップ本体２を加熱し、発泡を行なった後、紙カップ本体胴部３の外側周辺に紙巻き部５を設ける。巻き付ける一つの方法には、図６に示すように、テーパーのついた筒状の紙巻き部５を予め別の工程で作成しておき、この筒状の紙巻き部５に紙カップ本体２を挿入し、嵌合する。紙カップ本体胴部３の表面と紙巻き部５の裏面とが発泡層であることから、嵌合した後は、抜けにくい状態となっている。部分的に接着剤で接着してもよい。もう一つの方法には、図７に示すように、紙カップ本体２に紙巻き部５のブランクを、部分的に、接着剤で接着しながら巻き込んで、ブランクの両端を接着し固定する方法がある。どちらの方法にしろ、発泡した面同志が接触しているために、紙カップ本体２と紙巻き部５とは、抜けにくい状態で一体化される。
【００２３】
【実施例】
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１〕
まず、基材層として坪量２８０ｇ／ｍ2 、含水率８．０％のカップ原紙を用い、表面に、熱可塑性樹脂層（表面）として４０μの厚さの低密度ポリエチレン樹脂層を、裏面には、熱可塑性樹脂層（裏面）として１５μの低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンを混合したポリエチレン樹脂層を押し出しコーティング法によって設けた積層体を作成した。
つぎに、この積層体を打ち抜き加工で胴部用のブランクにし、紙カップ成型機によって紙カップ本体を作成した。この紙カップ本体については、内容量が４００ＣＣ（満注時）、胴部上端内径が８８ｍｍ、底部内径が６５ｍｍ、そして高さが９０ｍｍとした。
さらに、この紙カップ本体を、１２０°Ｃの乾燥機の中で３分間加熱し、表面に発泡層を有する紙カップ本体を作成した。
一方、紙巻き部については、まず、基材層として坪量２８０ｇ／ｍ2 、含水率８．０％のカップ原紙を用い、裏面に、熱可塑性樹脂層（表面）として４０μの厚さの低密度ポリエチレン樹脂層を、表面には、熱可塑性樹脂層（裏面）として１５μの低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンを混合したポリエチレン樹脂層を押し出しコーティング法によって設けた積層体を作成した。
つぎに、この積層体の表面に絵柄、表示などの印刷を行い、そして打ち抜き加工で紙巻き部用の扇形のブランクにし、両側を貼り合わせてテーパー状の筒状の紙巻き部を作成した。この紙巻き部については、上端部内径が８９ｍｍ、底部内径が６６．５ｍｍ、そして高さが８８．５ｍｍとした。
さらに、この紙巻き部を、１２０°Ｃの乾燥機の中で３分間加熱し、裏面に発泡層を有する紙巻き部を作成した。
上記の紙カップ本体を紙巻き部の中に嵌合して一体化して断熱性紙カップを作成した。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、紙カップ本体にも断熱性を有し、また、断熱性のある紙巻き部を設け、紙カップの胴部が二重になっていることから、断熱性の効果がより高く、強度が上がり、取り扱い時の保形性が充分にあり、紙巻き部の表面は印刷適性が良く外観上の印刷効果もあり、そして比較的安いコストで製造が可能な断熱性紙カップを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による断熱性紙カップの一実施例を示す一部を破断した正面図である。
【図２】本発明による断熱性紙カップの一実施例を示す部分断面図である。
【図３】本発明による断熱性紙カップの別の実施例を示す部分断面図である。
【図４】本発明による断熱性紙カップの別の実施例の紙カップ本体の部分拡大断面図である。
【図５】本発明による断熱性紙カップの一実施例の紙巻き部の部分拡大断面図である。
【図６】本発明による断熱性紙カップの一実施例において紙カップ本体に紙巻き部を巻き付ける一つの方法を示す図である。
【図７】本発明による断熱性紙カップの一実施例において紙カップ本体に紙巻き部を巻き付ける他の方法を示す図である。
【符号の説明】
１  断熱性紙カップ
２  紙カップ本体
３  紙カップ本体胴部
４  紙カップ本体底部
５  紙巻き部
６  凸部
７  間隙
８  トップカール部
１１  基材層
１２  熱可塑性樹脂層（表面）が発泡した発泡層
１３  熱可塑性樹脂層（裏面）
１４  印刷層
２１  基材層
２２  熱可塑性樹脂層（表面）
２３  熱可塑性樹脂層（裏面）が発泡した発泡層
【図１】
0004090563.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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