JP2013237480A

JP2013237480A - カップ型紙容器

Info

Publication number: JP2013237480A
Application number: JP2012113313A
Authority: JP
Inventors: Kiyoto Furuse; 清人古▲瀬▼; Ryoichi Takita; 亮一滝田
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2013-11-28

Abstract

【課題】本発明の解決しようとする課題は、底面部材の形状によらずに、電子レンジで直接加熱しても焦げが発生し難いカップ型紙容器を提案するものである。
【解決手段】紙層と、紙層の両面に設けられた熱可塑性樹脂層とを有する積層体からなる扇形のブランクの胴部シール部をシールしてなる、上部が広がった円錐台形状の胴部材と、紙層を含まない、熱可塑性樹脂層からなる積層体を、円形に成型してなる底部材と、を有し、下方に折り曲げた前記底部材の周縁部に前記胴部材の下部を巻き込んで熱シールしたことを特徴とするカップ型紙容器である。
【選択図】図１

Description

本発明は、食料品や飲料等を収納する紙容器に関し、特に電子レンジによる加熱調理に適したカップ型紙容器に関する。

食料品や飲料を収納する容器としては、さまざまな材質のさまざまな形状の容器が用いられている。近年においては、地球環境保護意識の高まりを背景にして、再生産可能な資源である紙を用いた容器が特に注目されている。その中でもカップ形状の紙容器は、その使い易さや、作り易さから、本来の紙カップ用途の他に、各種の食料品、飲料等を収納する容器としても広く用いられている。

カップ形状の紙容器の一般的な形状としては、図５（Ａ）、（Ｂ）に示したように胴部材（２００）と底面部材（３００）からなり、逆トレー状に成形した底面部材（３００）の周縁部（３１０）に、胴部材（２００）の下端部を巻き込んで加熱圧着して、ボトムスリーブ（糸じり）（２５０）を形成したものが一般的である。胴部材（２００）の上端部は、巻き込み成形後に潰してフランジ部（２３０）を形成し、別に準備した蓋材（図示せず）を剥離可能にシールして密封する。

このような上げ底状の紙容器に内容物を入れて電子レンジで加熱すると、胴部材（２００）の部分は内容物が直接接しているため、１００℃を超えて加熱されることはないが、ボトムスリーブ（２５０）の部分は、直接内容物に接していないため、電子レンジの特性によっては、１００℃以上にまで加熱されて、図５（Ｃ）に示したように「焦げ」（４００）を生じる現象が発生することがあった。

これは、電子レンジのマイクロ波により、紙に含まれるセルロースが加熱されて発熱するためであると考えられている。多くの場合、電子レンジ内には、床面から約５ｍｍの高さにマイクロ波が集中するホットスポットと呼ばれる部分が存在し、この高さはボトムスリーブ（２５０）の高さに相当する。またボトムスリーブ部分は、幾重にも紙を折り重ねているため、他の部分に比較して紙の量が多く、発熱量も大きくなる。

この「焦げ」の発生現象は、電子レンジの特性や、電子レンジ内の置場所などにも関係し、必ずしも常に発生するものではないが、これが、カップ型紙容器を電子レンジ加熱用途に積極的に使用できない理由ともなっていた。

特許文献１に記載された電子レンジ用紙製容器、および特許文献２に記載された電子レンジ対応紙カップは、いずれもこの問題を解決するためになされた紙容器であり、いずれも、底面部を下方に凹ませることにより、ボトムスリーブ部へのマイクロ波の集中を防ぎ、焦げの発生を軽減しようとしたものである。

特許文献１および２に記載された電子レンジ用紙カップは、いずれも底面部材を三次元的に絞る成形を行うものであるが、材料が紙であるため、三次元成形性が劣り、底面部材にしわが入り易いという問題がある。

底面部材にしわが発生すると、シール不良を生じ易くなり、しばしば水漏れの原因となる。

特許第4480246号公報特許第4770047号公報

本発明の解決しようとする課題は、底面部材の形状によらずに、電子レンジで直接加熱しても焦げが発生し難いカップ型紙容器を提案するものである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、紙層と、紙層の両面に設けられた熱可塑性樹脂層とを有する積層体からなる扇形のブランクの胴部シール部をシールしてなる、上部が広がった円錐台形状の胴部材と、紙層を含まない、熱可塑性樹脂層からなる積層体を、円形に成型してなる底部材と、を有し、下方に折り曲げた前記底部材の周縁部に前記胴部材の下部を巻き込んで熱シールしたことを特徴とするカップ型紙容器である。

本発明に係るカップ型紙容器は、底部材に紙を使用せず、熱可塑性樹脂層からなる積層体を用いたので、従来のカップ型容器に比較してボトムスリーブ部における紙の量が少なくて済み、電子レンジで加熱した時に、焦げが発生しにくい。

また底部材の成形性が紙に比較して優れるため、底部材にしわが発生し難く、しわに起因する水漏れが生じ難い。

また、請求項２に記載の発明は、底部材を構成する積層体が、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略す）樹脂層と、該ＰＥＴ樹脂層の両面に設けられたポリエチレン樹脂層またはポリプロピレン樹脂層を有することを特徴とする請求項１に記載のカップ型紙容器である。

また、請求項３に記載の発明は、胴部材の下部を、二重に折り込んで、端部が露出しないようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のカップ型紙容器である。

また、請求項４に記載の発明は、底部材の中央部が下方に凹んで凹部を形成し、凹部の直径は、底部内径の０．８倍以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカップ型紙容器である。

また、請求項５に記載の発明は、底部材の凹部の高さが、底部の高さの０．６倍以上であることを特徴とする請求項４に記載のカップ型紙容器である。

本発明に係るカップ型紙容器は、底部材に紙を使用せず、熱可塑性樹脂層からなる積層体を用いたので、従来のカップ型容器に比較してボトムスリーブ部における紙の量が少なくて済む。このため電子レンジで加熱した時に、焦げが発生しにくい。

また胴部が紙層を含むものであるため、断熱性があり、このため金属缶やガラス瓶と比較して加熱時の取扱いにおいて、手が熱くないなどの長所がある。

請求項２に記載の発明のように、底部材を構成する積層体を、融点の高いＰＥＴ樹脂層と、該ＰＥＴ樹脂層の両面に設けられたポリエチレン樹脂層またはポリプロピレン樹脂層を有するものとした場合、電子レンジで加熱した場合の底部の耐熱性が十分保証されると共に、底部のシール性も良好である。

また請求項３に記載の発明のように、胴部材の下部を、二重に折り込んで、端部が露出しないようにした場合には、胴部材への外部からの水分等の浸透を防止できるため、レトルト殺菌への適性を得ることができる。

また請求項４に記載の発明のように、底部材の中央部を下方に凹ませて凹部を形成し、凹部の直径を、底部内径の０．８倍以上とした場合には、電子レンジで加熱した場合のマイクロ波の遮断効果が高まり、焦げの発生を防止する効果がさらに高まる。

またさらに請求項５に記載の発明のように、底部材の凹部の高さを、底部の高さの０．６倍以上とした場合も同様に、マイクロ波の遮断効果が高まり、焦げの発生を防止する効果が高まる。

図１は、本発明に係るカップ型紙容器の一実施態様を示した斜視図である。図２は、図１に示したカップ型紙容器をＸ断面で切断した状態を示した断面模式図である。図３は、本発明に係るカップ型紙容器の他の実施態様を示した断面模式図である。図４は、本発明に係るカップ型紙容器の他の実施態様を示した断面模式図である。図５（Ａ）は、従来のカップ状紙容器の構造を示した斜視説明図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した紙容器の部分断面模式図である。図５（Ｃ）は、ボトムスリーブ部に「焦げ」が発生した状態を示した斜視図である。

図面に従って、本発明に係る紙容器について詳細に説明する。
図１は、本発明に係るカップ型紙容器の一実施態様を示した斜視図である。また図２は、図１に示したカップ型紙容器をＸ断面で切断した状態を示した断面模式図である。
以下これらの図面を参照しながら説明する。

本発明に係るカップ型紙容器（１）は、紙層と、紙層の両面に設けられた熱可塑性樹脂層とを有する積層体からなる扇形のブランクの胴部シール部（７）をシールしてなる、上部が広がった円錐台形状の胴部材（５）と、紙層を含まない、熱可塑性樹脂層からなる積層体を、円形に成型してなる底部材（６）と、を有し、下方に折り曲げた底部材（６）の周縁部に胴部材（５）の下部を巻き込んで熱シールしたことを特徴とするカップ型紙容器である。

本発明に係るカップ型紙容器（１）は、底部材に紙を用いていないため、ボトムスリーブ部分における紙の絶対量が少ない。このため、電子レンジで加熱した時に、紙が発熱することによる焦げの発生が抑制される。

また本発明に係るカップ型紙容器は、底部材（６）として熱可塑性樹脂層からなる積層
体を用いたので、紙に比較して成形性が良好である。その結果、底部材（６）の周縁を下方に折り曲げて逆トレー状に成形する際にも、皺の発生が少なくて済み、ボトムスリーブ部の捲込成形性が良好であり、水漏れも発生しにくい。

本発明に係るカップ型容器（１）は、胴部（３）が紙層を含むものであるため、断熱性があり、このため金属缶やガラス瓶と比較して加熱時の取扱いにおいて、手が熱くないなどの長所がある。また内容物が冷めにくいという長所もある。

本発明に係るカップ型紙容器（１）の底部材（６）として用いる材料としては、複数枚の熱可塑性樹脂層を貼り合せた積層体を用いる。熱可塑性樹脂層としては、耐熱性の高い材料が好ましく、ＰＥＴ樹脂層と、該ＰＥＴ樹脂層の両面に設けられたポリエチレン（ＰＥ）樹脂層またはポリプロピレン（ＰＰ）樹脂層を有する積層体は、最も好ましく使用できる。

底部材に用いる積層体の構成としては、上記の他、ＰＥ／ＰＰ／ＰＥや、ＰＰ／ポリアミド樹脂／ＰＰ、ＰＥ／ポリアミド樹脂／ＰＥ等の組み合わせでもよい。またシーラントとしてポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を用いた組み合わせや、中間層としてポリスチレン（ＰＳ）を用いた組み合わせでもよい。

これらの熱可塑性樹脂層は、各層を接着剤を用いたドライラミネート法で貼り合せることができる。また表裏面のＰＥを押出しラミネート法によって貼り合せることもできる。

カップ型紙容器（１）の開口部は、通常カールした後に押し潰してフランジ部（２）とする。フランジ部（２）には、任意の蓋材を熱シールして密封容器とすることができる。開口部をフランジ部とせずにカールした状態で留め、単なる紙カップとして使用してもよい。

図３は、本発明に係るカップ型紙容器（１）の他の実施態様を示した断面模式図である。図３に示した実施態様においては、胴部材（５）の下部を、二重に折り込んで、捲込部（９）を形成し、胴部材を形成する積層体の端部が露出しないようにしたことを特徴とする。

このようにすることにより、容器の外側に積層体の端部が露出しないようにすることができるため、胴部材への外部からの水分等の浸透を防止できる。このため、レトルト殺菌への適性を得ることができる。

なお、このような用途の場合には、胴部（３）の胴部シール部（７）も、単に積層体の表裏面を重ねてシールするのではなく、巻き込んで積層体の端部が露出しないようなシール方法を採用することが必要である。

図４は、本発明に係るカップ型紙容器（１）の他の実施態様を示した断面模式図である。図４に示した実施態様においては、底部材（６）は、中央部が下方に凹んで凹部を形成し、凹部の直径（ｄ）は、底部内径（Ｄ）の０．８倍以上であることを特徴とする。

底部材（６）に凹部を形成することにより、電子レンジで加熱した際に生じるボトムスリーブへのマイクロ波の集中を遮断することができる。このマイクロ波の遮断効果は、凹部の位置が底部の外周になるべく接近している程、効果が期待できる。

凹部の直径（ｄ）が、底部内径（Ｄ）の０．８倍以上であれば、その効果が期待できる。また、凹部の断面形状は、外周から円弧状になだらかに下降する形状でも良いし、平らな底面に向かって直線的に下降する形状でもよい。

凹部の下降角度は、胴部（３）の角度に等しくて、底面がボトムスリーブの内周面に接するように下降することが理想的である。

また、凹部の高さ（ｈ）は、底部（４）の高さ（Ｈ）の０．６倍以上であることが望ましい。理想的には凹部の高さ（ｈ）が底部の高さ（Ｈ）に等しくて、底面がテーブル面に接触するのが最も良い。

底部材（６）に凹部を形成する方法としては、底部材の周縁を下方に折り曲げて逆トレー状に成形する際に同時に成形してもよいし、カップの形状に成形した後で、凹部を形成してもよい。

成形方法としては、広巾の積層体を多面付した型を用いて真空成形法あるいは真空圧空成形法によって一度に大量に成形した後、個別にカットしてもよいし、円形に打抜いた積層体を雄雌型によって成形しても良い。

本発明に係るカップ型紙容器（１）の胴部（３）に用いる積層体としては、紙層の表裏面に熱可塑性樹脂層を設けたものの他に、紙層と容器の内面側の熱可塑性樹脂層との間に、ガスバリア層を設けたものも使用できる。ガスバリア層が存在することにより、容器に内容物を充填した後の保存性が向上する。ガスバリア層の材質を適宜選択することにより、常温長期保存が可能な製品とすることも可能となる。

紙層としては、通常のカップ原紙の他、白ボール紙、コートボール紙、アイボリー紙等の坪量１６０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２程度の紙が使用できる。

胴部材に用いる熱可塑性樹脂層としては、ポリオレフィン系樹脂が一般的に使用され、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・αオレフィン共重合体、エチレン−メタアクリル酸樹脂共重合体などのエチレン系樹脂や、ポリエチレンとポリブテンのブレンド樹脂や、ホモポリプロピレン、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレンブロック共重合体、プロピレン・αオレフィン共重合体などのポリプロピレン系樹脂等が使用される。

ガスバリア層の材質としては、電子レンジによる加熱を前提として、ガスバリア性のプラスチックフィルムや無機酸化物蒸着フィルム等の、金属箔以外の材料を用いることが好ましい。

ガスバリア性フィルムとしては、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコール共重合体フィルム、ガスバリア性ナイロンフィルム、ガスバリア性ポリエチレンテレフタレートフィルム等のガスバリア性フィルムや、ＰＥＴフィルム等に酸化アルミニウムや酸化珪素等の無機酸化物を蒸着させた無機酸化物蒸着フィルム、あるいは、ポリ塩化ビニリデンコーティング、水溶性樹脂と無機層状化合物を含有する被膜や金属アルコキシドあるいはその加水分解物とイソシアネート化合物を反応させた被膜からなる樹脂層などのガスバリアコーティング層などを用いることができる。

以下本発明に係る紙容器について実施例に基づいて説明するが、本発明に係る紙容器は、これらに限定されるものではない。

坪量２６０ｇ／ｍ^２のカップ原紙の表面に絵柄を印刷した後、裏面に、（ポリエチレン１２μｍ／シリカ蒸着ＰＥＴ１２μｍ／低密度ポリエチレン６０μｍ）の積層体を接着した後、押出機を用いて、厚さ２０μｍの中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）層を形成した。これを打抜型を用いて打ち抜き、扇形のブランクを作成した。

底面部材用の積層体として、厚さ３３０μｍのＰＥＴ／ＰＳ／ＰＥＴの積層体に、表側に厚さ４０μｍのＰＥを、裏側に厚さ６０μｍのＰＥを押出機を用いて積層し、底部材用の積層体を作成した。

この積層体を直径６４ｍｍに打抜き、底面用ブランクを作成した。

得られたブランクを、カップ成形機によって、成形し、図１、図２に見られるような形状のカップ型紙容器を作成した。

紙容器を通常のカップ充填ラインにのせ、液体を収納して蓋材を熱シールした。

包装体の、蓋を一部開封し、電子レンジによって加熱すると、容器が破裂することもなく、また焦げが発生することもなかった。

実施例１において、底面用ブランクに、加熱した雄雌型を用いて図４のような深さ５．０ｍｍの凹部を形成した後、実施例１と同様にして、カップ型紙容器を作成した。

実施例１と同様にして、電子レンジで加熱したが、容器が破裂したり、焦げが発生することはなかった。

１・・・カップ型紙容器
２・・・フランジ部
３・・・胴部
４・・・底部
５・・・胴部材
６・・・底部材
７・・・胴部シール部
８・・・底シール部
９・・・捲込部
ｄ・・・底部材凹部内径
Ｄ・・・底部内径
ｈ・・・底部材凹部高さ
Ｈ・・・底部高さ
２００・・・胴部材
２３０・・・フランジ部
２５０・・・ボトムスリーブ
３００・・・底面部材
３１０・・・周縁部
４００・・・焦げ

Claims

紙層と、紙層の両面に設けられた熱可塑性樹脂層とを有する積層体からなる扇形のブランクの胴部シール部をシールしてなる、上部が広がった円錐台形状の胴部材と、
紙層を含まない、熱可塑性樹脂層からなる積層体を、円形に成型してなる底部材と、を有し、
下方に折り曲げた前記底部材の周縁部に前記胴部材の下部を巻き込んで熱シールしたことを特徴とするカップ型紙容器。
前記底部材を構成する積層体は、ポリエチレンテレフタレート樹脂層と、該ポリエチレンテレフタレート樹脂層の両面に設けられたポリエチレン樹脂層またはポリプロピレン樹脂層を有することを特徴とする請求項１に記載のカップ型紙容器。
前記胴部材の下部を、二重に折り込んで、端部が露出しないようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のカップ型紙容器。
前記底部材は、中央部が下方に凹んで凹部を形成し、該凹部の直径は、底部内径の０．８倍以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカップ型紙容器。
前記底部材の凹部の高さは、底部の高さの０．６倍以上であることを特徴とする請求項４に記載のカップ型紙容器。