JP2003237855A

JP2003237855A - 断熱紙カップ

Info

Publication number: JP2003237855A
Application number: JP2002043827A
Authority: JP
Inventors: Tokuyuki Shiina; 徳之椎名
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】紙カップの表面に施された印刷の鮮明さを損な
うことのない発泡した層を有し、断熱効果が十分ある断
熱紙カップを提供することにある。【解決手段】本発明は、胴部材の材料構成が少なくとも
外面から、熱可塑性合成樹脂層（表面）、紙の基材層、
熱可塑性合成樹脂層（裏面）からなり、該熱可塑性合成
樹脂層（裏面）が発泡していることを特徴とする断熱紙
カップである。そして、熱可塑性合成樹脂層（表面）お
よび熱可塑性合成樹脂層（裏面）がポリオレフィン系樹
脂であり、熱可塑性合成樹脂層（裏面）が、共押し出し
による多層構成であることを特徴とし、その多層構成で
ある記熱可塑性合成樹脂層（裏面）の最内層の熱可塑性
合成樹脂層の熱可塑性合成樹脂の融点が、熱可塑性合成
樹脂層（裏面）の基材層側の熱可塑性合成樹脂層の熱可
塑性合成樹脂の融点より高いことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、断熱紙カップに関
するものであり、さらに詳しくは、発泡した熱可塑性合
成樹脂層を有する断熱紙カップに関するものである。そ
して、本発明の断熱紙カップは、断熱容器として利用す
ることができるものである。

【０００２】

【従来の技術】断熱性カップとしては、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、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、紙の両面を熱可塑性合成樹脂層としてポリ
エチレン樹脂層で積層した材料を使用し、その紙カップ
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】しかし、前述の断熱性カップにおいて、発
泡ポリスチレン樹脂によるカップは、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】また、内側カップと外側カップの二重構造
をもつカップは、平滑性の良い材料を外側のカップに使
い、印刷適性が良いなどの特徴はあるが、材料、および
製造上のコストが高い。

【０００６】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
紙カップであり、一般に実用化されている。この断熱紙
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５７−１
１０４３９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。しか
し、紙カップの胴部材の表面に発泡層が存在すると、表
面に施された印刷が不鮮明になるという問題があり、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
発泡した層を持たせ、また、任意の部分に発泡抑制層を
設けて下の印刷層を鮮明にする技術が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
での方法では、紙カップの胴部材の表面に発泡した層が
あるため、下層の印刷層が鮮明に見ることができないと
いう問題があり、そこで、特開平７−２７２０２３号公
報に開示しているように、発泡する層の表面に非抑制印
刷層を施すことにより、印刷は鮮明に見ることができる
が、実際には表面印刷層部分が完全非印刷とはならず
に、若干発泡抑制気味となり、特に、重ね印刷部分で
は、抑制する度合いが強くなる傾向があり、十分な断熱
性が得ることができないという問題がある。

【０００８】本発明は、紙カップの表面に施された印刷
の鮮明さを損なうことのない発泡した層を有し、断熱効
果が十分ある断熱紙カップを提供することを目的とする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決すべく検討した結果、胴部材と底部材からな
り、前記胴部材の材料構成が少なくとも外面から、熱可
塑性合成樹脂層（表面）、紙の基材層、熱可塑性合成樹
脂層（裏面）からなる紙カップにおいて、熱可塑性合成
樹脂層（裏面）が発泡していることを特徴とする断熱紙
カップである。そして、前記熱可塑性合成樹脂層（表
面）および前記熱可塑性合成樹脂層（裏面）がポリオレ
フィン系樹脂であることを特徴とする。

【００１０】また、前記熱可塑性合成樹脂層（裏面）
が、共押し出しによる多層構成であることを特徴とし、
その多層構成である前記熱可塑性合成樹脂層（裏面）の
最内層の熱可塑性合成樹脂層の熱可塑性合成樹脂の融点
が、前記熱可塑性合成樹脂層（裏面）の前記基材層側の
熱可塑性合成樹脂層の熱可塑性合成樹脂の融点より高い
ことを特徴とする。

【００１１】さらに、前記基材層又は前記熱可塑性合成
樹脂層（表面）の表面に印刷を施していることを特徴と
する。

【００１２】本発明によれば、少なくとも外面から、熱
可塑性合成樹脂層（表面）、基材層、熱可塑性合成樹脂
層（裏面）からなる紙カップにおいて、裏面側の熱可塑
性合成樹脂層（裏面）を発泡した層にすることにより、
紙カップの表面に施された印刷の鮮明さを損なうことの
ない発泡した層を有し、断熱効果が充分ある断熱紙カッ
プを得ることができる。

【００１３】

【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
熱紙カップは、図１に示すような、胴部材１と底部材２
とから構成された、熱可塑性合成樹脂層（裏面）が発泡
する前の状態の紙カップＰを発泡させることにより形成
されるものである。胴部材１、あるいは底部材２の材料
構成は、図２−ａ、ｂに示すように、紙を基材層３とし
て、その基材層３の表面側には印刷層４がある。さら
に、これらの層は熱可塑性合成樹脂層（表面）５によっ
て、被覆されている。裏面側には熱可塑性合成樹脂層
（裏面）６がある。また、図２−ｃに示すように、基材
層３の紙と熱可塑性合成樹脂層（表面）５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。

【００１４】基材層３は紙であり、その坪量は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
しい。できれば、５〜８％の範囲で安定させることがよ
り好ましい。紙の中の水分を蒸発させ、その蒸気圧の力
で表面の熱可塑性合成樹脂層を発泡させるというのが原
理となっている。

【００１５】印刷層４は、必ずしも必要としないが、基
材層３の紙の表面、あるいは熱可塑性合成樹脂層（表
面）５の上に施される。この印刷層４は、図２−ａに示
すように、部分的に着色インキで印刷される場合と、図
２−ｄに示すように、全面的に着色インキで印刷される
場合とがある。印刷の位置、印刷面積の大小、印刷の方
法、使用されるインキなどは、従来公知の技術を適宜選
択して用いることができる。

【００１６】本発明の熱可塑性合成樹脂層（表面）５お
よび熱可塑性合成樹脂層（裏面）６に使用する熱可塑性
合成樹脂は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂などのポリオレフ
ィン系樹脂を使用する。この熱可塑性合成樹脂層（表
面）５は、基材層３の表側に、熱可塑性合成樹脂層（裏
面）６は、基材層３の裏側に積層される。

【００１７】積層する方法には、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がある。

【００１８】発泡した層となる裏面の熱可塑性合成樹脂
層（裏面）６の発泡する前の厚さは、１５〜５０μの範
囲が好ましい。厚すぎても、薄すぎても発泡しにくくな
る。また、熱可塑性合成樹脂層（裏面）６は、図２−ｅ
に示すように、多層とすることもでき、その場合には、
共押し出しコーティング法で積層することができる。

【００１９】一方、表面の熱可塑性合成樹脂層（表面）
５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、表面からの水蒸気
の蒸発を防ぐ方法は、紙と熱可塑性合成樹脂層（表面）
５の間にアルミニウム箔などの層を設けるか、あるいは
表面の熱可塑性合成樹脂層（表面）５の熱可塑性合成樹
脂は裏面の熱可塑性合成樹脂層（裏面）６の熱可塑性合
成樹脂より融点の高い熱可塑性合成樹脂を使うことであ
る。例えば、ポリエチレン樹脂の場合、融点の高い高密
度ポリエチレン樹脂を表面の熱可塑性合成樹脂層（表
面）５の熱可塑性合成樹脂として用いることである。

【００２０】なお、熱可塑性合成樹脂層（裏面）６を多
層とした場合には、その最内層の熱可塑性合成樹脂層
（裏面）６ａの熱可塑性合成樹脂は、基材層３側の熱可
塑性合成樹脂層（裏面）６ｂの熱可塑性合成樹脂の融点
より高いものとする。最内層の熱可塑性合成樹脂層（裏
面）６ａの熱可塑性合成樹脂を、基材層３側の熱可塑性
合成樹脂層（裏面）６ｂの熱可塑性合成樹脂よりも融点
の高い熱可塑性合成樹脂とすることによって、基材層３
側の熱可塑性合成樹脂層（裏面）６ｂが発泡しても、最
内層の熱可塑性合成樹脂層（裏面）６ａは発泡せず、発
泡した層が過発泡により破けてピンホールが発生するこ
とがない。

【００２１】つぎに、本発明の断熱紙カップＡの製造方
法は、基材層３の表面に熱可塑性合成樹脂層（表面）５
を、裏面に熱可塑性合成樹脂層（裏面）６を積層した積
層体を、打ち抜きで紙カップの胴部材１の形状の胴部材
ブランクに加工し、底部材２と合わせて、紙カップに成
形する。底部材２にも、発泡する熱可塑性合成樹脂層を
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
発泡する前の紙カップ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、裏面の熱可塑性合成樹脂層（裏面）６に発泡構
造を生成させる。

【００２２】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１０
０〜２００°Ｃの範囲が好ましく、時間としては、１０
秒〜５分の範囲が好ましい。

【００２３】本発明の断熱紙カップの用途としては、コ
ーヒー、紅茶、スープなどの熱い飲料用の容器、あるい
はインスタントラーメンなどの温める即席食品用の容器
がある。

【００２４】

【実施例】つぎに、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。

【００２５】〔実施例１〕まず、基材層３の紙として、
坪量３００ｇ／ｍ² 、含水率８．０％のカップ原紙の表
面に部分的に絵柄をグラビア印刷で印刷して印刷層４を
設け、つぎに、その上にタンデム押し出しラミネーター
で表面側には、熱可塑性合成樹脂層（表面）５として中
密度ポリエチレン（密度ｄ：０．９３５、ＭＩ：９．
５）を厚さ２０μｍで押し出しコーティングし、裏面側
には、熱可塑性合成樹脂層（裏面）６として低密度ポリ
エチレン（密度ｄ：０．９１７、ＭＩ：７．０）を厚さ
４０μｍで押し出しコーティングすることによって、層
構成が表面側から中密度ポリエチレン２０μｍ／グラビ
ア印刷層／カップ原紙３００ｇ／ｍ²／低密度ポリエ
チレン４０μｍとなる積層体を作製した。つづいて、こ
の積層体を胴部材ブランクに打ち抜き、紙カップ成形機
によって発泡する前の紙カップを作成した。さらにこの
紙カップを、１２０°Ｃの乾燥機の中で３分間加熱し、
図３に示すように、裏面の熱可塑性合成樹脂層（裏面）
６である低密度ポリエチレン層が発泡した断熱紙カップ
Ａを得た。

【００２６】〔実施例２〕まず、基材層３の紙として、
坪量３００ｇ／ｍ² 、含水率８．０％のカップ原紙の表
面に部分的に絵柄をグラビア印刷で印刷して印刷層４を
設け、つぎに、その上にタンデム押し出しラミネーター
で表面側には、熱可塑性合成樹脂層（表面）５として中
密度ポリエチレン（密度ｄ：０．９３５、ＭＩ：９．
５）を厚さ２０μｍで押し出しコーティングし、裏面側
には、熱可塑性合成樹脂層（裏面）６として、基材層３
側の熱可塑性合成樹脂層６ｂに厚さ３５μｍの低密度ポ
リエチレン（密度ｄ：０．９１７、ＭＩ：７．０）と最
内層の熱可塑性合成樹脂層６ａに厚さ５μｍの中密度ポ
リエチレン（密度ｄ：０．９３５、ＭＩ：９．５）を共
押し出し法により押し出しコーティングし、層構成が表
面側から中密度ポリエチレン２０μｍ／グラビア印刷層
／カップ原紙３００ｇ／ｍ²／低密度ポリエチレン３
５μｍ／中密度ポリエチレン５μｍ（２層共押し出し）
となる積層体を作製した。つづいて、この積層体を胴部
材ブランクに打ち抜き、紙カップ成形機によって発泡す
る前の紙カップを作成した。さらにこの紙カップを、１
２０°Ｃの乾燥機の中で３分間加熱し、図４に示すよう
に、裏面の熱可塑性合成樹脂層（裏面）６の基材層３側
の熱可塑性合成樹脂層６ｂの低密度ポリエチレン層が発
泡した断熱紙カップＢを得た。

【００２７】〔比較例〕まず、基材層３の紙として、坪
量３００ｇ／ｍ² 、含水率８．０％のカップ原紙の表面
に部分的に絵柄をグラビア印刷で印刷して印刷層４を設
け、つぎに、その上にタンデム押し出しラミネーターで
表面側には、熱可塑性合成樹脂層（表面）５として低密
度ポリエチレン（密度ｄ：０．９１７、ＭＩ：７．０）
を厚さ４０μｍで押し出しコーティングし、裏面側に
は、熱可塑性合成樹脂層（裏面）６として中密度ポリエ
チレン（密度ｄ：０．９３５、ＭＩ：９．５）を厚さ２
０μｍで押し出しコーティングすることによって、層構
成が表面側から低密度ポリエチレン４０μｍ／グラビア
印刷層／カップ原紙３００ｇ／ｍ²／中密度ポリエチ
レン２０μｍとなる積層体を作製した。つづいて、この
積層体を胴部材ブランクに打ち抜き、紙カップ成形機に
よって発泡する前の紙カップを作成した。さらにこの紙
カップを、１２０°Ｃの乾燥機の中で３分間加熱し、図
５に示すように、表面の熱可塑性合成樹脂層（表面）６
である低密度ポリエチレン層が発泡した断熱紙カップＣ
を得た。

【００２８】上記の実施例および比較例の断熱紙カップ
について、表面印刷の状態および断熱性を比較した。断
熱性については、内容物として、９０°Ｃの湯を入れて
３分後の表面温度を測定した。その結果、表１に示すよ
うに、外観上では、比較例が印刷層４の上になる熱可塑
性合成樹脂層（表面）５があるため印刷がぼやけてしま
うのに対して、本発明の実施例では、印刷層４の上にな
る熱可塑性合成樹脂層（表面）５層が発泡していないた
め、印刷が鮮明に視認することができた。また、断熱性
の点では、比較例の表面に発泡した層を設けた場合と同
様の効果が見られた。また、実施例２においては、裏面
側の熱可塑性合成樹脂層（裏面）６を２層にして、最内
層の熱可塑性合成樹脂層６ａを発泡するのではなく、基
材層側の熱可塑性合成樹脂層６ｂを発泡しているため、
最内面に平滑性があり、ピンホールの発生の危険がなか
った。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、胴部材と底部材とから
なり、胴部材の材料構成が少なくとも外面から、熱可塑
性合成樹脂層（表面）、基材層、熱可塑性合成樹脂層
（裏面）からなる紙カップにおいて、裏面側の熱可塑性
合成樹脂層（裏面）を発泡した層にすることにより、紙
カップの表面に施された印刷の鮮明さを損なうことのな
い、断熱効果が充分ある断熱紙カップを得ることができ
る。また、熱可塑性合成樹脂層（裏面）を多層とし、基
材層側の熱可塑性合成樹脂層を発泡させることにより、
熱可塑性合成樹脂層（裏面）にピンホールの発生がない
という効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による断熱紙カップの発泡前の一実施例
を示す一部を切欠断面とした概略断面図である。

【図２】本発明による断熱紙カップの発泡前の一実施例
を示す部分拡大断面図である。

【図３】本発明による断熱紙カップの一実施例を示す部
分切り欠け断面図である。

【図４】本発明による断熱紙カップの他の実施例を示す
部分切り欠け断面図である。

【図５】比較例として従来の断熱紙カップの一例を示す
部分切り欠け断面図である。

【符号の説明】

Ａ断熱紙カップ（実施例１）Ｂ断熱紙カップ（実施例２）Ｃ断熱紙カップ（比較例）Ｐ発泡する前の断熱紙カップ１胴部材２底部材３基材層４印刷層５熱可塑性合成樹脂層（表面）６熱可塑性合成樹脂層（裏面）６ａ熱可塑性合成樹脂層（裏面）の最内層６ｂ熱可塑性合成樹脂層（裏面）の基材層側の層７バリアー層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3E067 AA03 AB26 BA07A BB14A BB17A BB25A CA18 EE02 FA01 FC03 GA11 GD05 4F100 AK01A AK01C AK03A AK03C AK06 BA03 BA04 BA07 DG10B DJ01C EH20C GB16 HB31A JA04 JB16A JB16C JJ02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】胴部材と底部材からなり、前記胴部材の
材料構成が少なくとも外面から、熱可塑性合成樹脂層
（表面）、紙の基材層、熱可塑性合成樹脂層（裏面）か
らなる紙カップにおいて、熱可塑性合成樹脂層（裏面）
が発泡していることを特徴とする断熱紙カップ。
【請求項２】前記熱可塑性合成樹脂層（表面）および
前記熱可塑性合成樹脂層（裏面）がポリオレフィン系樹
脂であることを特徴とする請求項１に記載する断熱紙カ
ップ。
【請求項３】前記熱可塑性合成樹脂層（裏面）が、共
押し出しによる多層構成であることを特徴とする請求項
２に記載する断熱紙カップ。
【請求項４】多層構成である前記熱可塑性合成樹脂層
（裏面）の最内層の熱可塑性合成樹脂層の熱可塑性合成
樹脂の融点が、前記熱可塑性合成樹脂層（裏面）の前記
基材層側の熱可塑性合成樹脂層の熱可塑性合成樹脂の融
点より高いことを特徴とする請求項３に記載する断熱紙
カップ。
【請求項５】前記基材層又は前記熱可塑性合成樹脂層
（表面）の表面に印刷を施していることを特徴とする請
求項１乃至４のいずれかに記載する断熱紙カップ。