紙製断熱カップ
【課題】熱湯を注いだ直後でも安全に握持することが出来る紙製断熱カップを提供することを課題とする。
【解決手段】紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップであって、紙製筒体の上部周縁に、上端に複数個の孔を有する状態で内方に折り曲げた折込部を形成させ、該折込部の内面は本体胴部の口縁部の下端の胴部外面に固定させて、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に上部が部分的に開放された断熱空間層を設けたことを特徴とする紙製断熱カップ。
【解決手段】紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップであって、紙製筒体の上部周縁に、上端に複数個の孔を有する状態で内方に折り曲げた折込部を形成させ、該折込部の内面は本体胴部の口縁部の下端の胴部外面に固定させて、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に上部が部分的に開放された断熱空間層を設けたことを特徴とする紙製断熱カップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、即席麺などを収容する紙製の断熱カップに関し、特には、熱湯を注いでそのまま飲食することの可能ないわゆるインスタント食品やインスタント飲料用の紙製の断熱カップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、即席麺などの収容物に熱湯を注いで食する断熱性容器としては、例えば、発泡ポリスチレン樹脂などを成形したプラスチック容器、耐水加工した紙カップ本体の周壁の外側に波状紙を貼着し、さらに、波状紙の上から薄紙を貼着して空気断熱層を形成させた紙容器などが知られている。
【０００３】
ところが、材質に発泡樹脂を使用する容器は断熱性には優れているものの、燃焼カロリーが高く、焼却、廃棄上の問題があり、さらには消費者の環境意識の高まりに伴う消費行動の変化により発泡樹脂に変わる易廃棄性、易燃焼性の容器が求められている。
【０００４】
また、紙カップに波状紙や薄紙を巻き付け貼着し空気断熱層を形成させた紙容器は、断熱性には問題ないものの、接着剤を使用しているために糊付け工程が必要となる。
これらの問題を解決した断熱容器として、例えば、特許文献１に開示された発明がある。
【０００５】
この発明は、胴部と底部とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部を有し、胴部と底部の接合部に環状脚部を形成させた紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップであって、紙製筒体の下部は、折り曲げ部が、紙製筒体を紙カップ本体に嵌め込んだ際環状脚部が隠れるように形成させ、該筒体を紙カップ本体の胴部に嵌め込み、折り曲げ部を形成させた紙製筒体の先端部分は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部の外面に固定され、筒体の上端は胴部の口縁部の下縁に接触して固定され、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に断熱空間層を設けたことを特徴とするものである。
この場合、紙製筒体の上端は胴部の口縁部の下端に接触して固定されているため、紙カップの上部では断熱空間層の厚さが少なくなってしまい、上部を握持するときに断熱効果が不足するという問題があった。
これらの問題を解決した断熱容器として、例えば、特許文献２に開示された発明がある。
【０００６】
この発明は、紙製筒体の下部は、内方へ曲がる彎曲部が成形され、筒体を紙カップ本体の胴部に嵌め込み、彎曲部を形成させた筒体の下端は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部の外面に固定され、筒体の上端は胴部の口縁部の下端に接触して固定され、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に断熱空間層を設けたことを特徴とするものであり、さらに、紙カップ上部の断熱層の厚さを確保するために、紙製筒体の上部周縁に、環状凸条を形成する等のいくつかの方法が提案されている。
そのなかで、紙製筒体の上部周縁に、内方に折り曲げた折込部を形成させ、該折込部の内面は胴部の口縁部の下端の胴部外面に固定させたことによって紙カップ上部の断熱層の厚さを確保する紙製断熱カップが挙げられている。
この提案は、特に縦型サイズのラーメンカップ等ではカップ上面から約５ｍｍ下の面まで湯を注ぐことが多いために従来の方法の紙製断熱カップではカップの上部１／３位のカップ側面の温度は非常に高くなっている。特に、利用者が熱湯を入れた紙カップを握持する場合にはこの近辺の位置が多いという調査結果もあり、カップの上部での側面温度の抑制は安全面から見て重要である。
例えば、紙製筒体の上端を口縁部の下端に差し込んで固定する紙製断熱カップでは、断熱
層の上部での厚さがほとんどなく、紙製筒体の厚さも一重であるために、注がれた湯面の高さの位置でのカップ側面の温度は９０℃にも達することがある。
また、紙製筒体の上部周縁に、内方に折り曲げた折込部を形成させる前記の方法によっても、紙カップ上部の断熱層の厚さを確保することは出来るが、断熱層の空間にこもった空気の温度が上昇することに伴って、カップ側面の温度は８０℃近くに達することもある。このカップ側面の温度上昇は空気層の厚さとともに紙製筒体の厚さによっても抑制され、内方に折り曲げた折込部の高さが小さいと顕著である。
【特許文献１】特開２００３−３１２６３５号公報
【特許文献２】特開２０００−３２６９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップに関する以上のような問題点を解決するためになされたもので、熱湯を注いだ直後でも安全に握持することが出来る紙製断熱カップを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１の発明は、胴部と底部とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部を有し、胴部と底部の接合部に環状脚部を形成させた紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップであって、紙製筒体の上部周縁に、上端に複数個の孔を有する状態で内方に折り曲げた折込部を形成させ、該折込部の内面は本体胴部の口縁部の下端の胴部外面に固定させて、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に上部が部分的に開放された断熱空間層を設けたことを特徴とする紙製断熱カップである。
【０００９】
本発明の請求項２の発明は、前記内方に折り曲げた折込部の上下方向の高さが紙製筒体の高さの１０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の紙製断熱カップである。
本発明の請求項３の発明は、紙製筒体の下部は、加圧およびまたは加熱加圧により内方へ曲がる彎曲部が形成され、該筒体を紙カップ本体の胴部に嵌め込み、彎曲部を形成させた筒体の下端は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部の外面に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の紙製断熱カップである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の紙製断熱カップは、図１に示すように、紙製筒体６の上部に、内方に折り曲げた折込高さＣの折込部を形成させることにより、紙カップ本体の特に上部において本体胴部２と紙製筒体６の間の断熱空間層９を厚くすることができる。
本発明の紙製断熱カップ１は、紙製筒体６の上部周縁Ａに、上端に複数個の孔１０を有する状態で内方に折り曲げた折込部７を形成させて、紙カップ本体胴部２と紙製筒体６の間に上部が部分的に開放された断熱空間層９を設けたことによって、本体胴部と紙製筒体の間の断熱空間層がその上部１０で外気と通じている状態になる。
これによって、加熱された本体胴部２と紙製筒体６の間の断熱空間層内の空気が外部の新鮮な空気と置換することが起きる結果、断熱空間層内の空気の温度が低下して紙製筒体６の外側の温度が低下する。そのために、従来と同じ断熱空気層の厚さでも、手で掴んだ場合のカップの温度は、特に上部で低く感じられる。
本発明の紙製断熱カップ１は、紙製筒体６の上部に内方に折り曲げた折込部７の高さＣが高いことにより、紙製筒体の折り曲げられた部分が、本体胴部と紙製筒体の間の断熱空間層に加えてさらに積層された状態になり、特に紙カップの上部での断熱性を補強する効果がある。
たとえば、図６、図７に示すように、通常、紙製断熱カップにおける紙製筒体上部の内方
への折込ないし巻き込みは、本体胴部への接着に必要な面積の確保のため最小限の高さで行われ、その高さＣは５ｍｍから１０ｍｍ前後が一般的である。断熱空間層の厚さの確保という点ではこの高さで十分な場合が多いが、カップ本体と紙製筒体との接着の安定性に不安があるのみならず、折込部分以外は紙製筒体とカップ本体の側面との間に空間層の厚さを確保する支持体等がないために、横押し方向の圧力がかかった場合にそこだけが特に高温になりやすいという高さであった。
本発明の紙製断熱カップは、上記折込部７の高さＣを高くすることで、横押し方向の圧力で特に高温になりやすいカップ上部の約１／３の高さで紙製筒体６を二重にすることによって上記の問題点を軽減することが出来る。
本発明の紙製断熱カップの上記切り込み部の高さＣは、紙製筒体の高さＤの１０％以上であることが望ましく、特に効果の確実性とコスト面から考えて２０％から５０％の範囲がより好ましい。
本発明の紙製断熱カップ１の前記紙製筒体６の下部は、加圧およびまたは加熱加圧により内方へ曲がる彎曲部が成形され、該筒体６を紙カップ本体１の胴部に嵌め込み、彎曲部を形成させた筒体の下端８は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部５の外面に固定され、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に断熱空間層を設けている。このことによって、紙カップの下部における断熱性も確保している。
本発明の紙製断熱カップは、上記のような製品としての効果を有するにもかかわらず、その製造工程においては従来の方法が適用出来、品質安定性とともにコスト面でも有利な
製品である。すなわち、発明の要件である、本体胴部と紙製筒体の間の断熱空間層がその上部で外気と通じている状態を形成するにあたって、例えば、実施例１で例示するような方法を採れば、外気と通じている状態がその目的とするところを最大限発揮できるような状態すなわち断熱空間層内部での上下対流を妨げないような紙製筒体の折込部分７と対流流路と連続した上部の複数個の孔１０が簡便な方法で可能になる。
本発明の紙製断熱カップは、紙カップ本体と紙製筒体の２部品で良く、紙製筒体も貼りと加圧加工のみなので、安価に製造が可能である。紙製筒体は彎曲部を形成し、かつ、彎曲部の下端が紙カップの本体胴部に接するので、強度が強く、外方から紙製筒体に力が加えられても変形しにくく、常時良好な断熱効果と外観を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施例１の紙製断熱カップの一例を示す断面説明図である。図２は実施例１の紙製筒体展開図である。図３は実施例１の紙製筒体上部折込説明図である。図４は比較例１の紙製断熱カップの断面説明図である。図５は比較例１の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。図６は比較例２の紙製断熱カップの断面説明図である。図７は比較例２の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。図８は比較例３の紙製断熱カップの断面説明図である。図９は比較例３の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。
本発明の紙製断熱カップは、例えば図１に示すように、本体胴部２と本体底部３とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部４を有し、本体胴部と本体底部の接合部に環状脚部５を形成させた紙カップ本体１と、紙カップの本体胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体６とから構成される。
【００１２】
紙カップ本体１は、本体胴部を形成する胴部材、本体底部を形成する底部材とも、坪量が１５０〜４５０ｇ／ｍ2 程度の紙カップ原紙の両面、または片面に低密度ポリエチレン樹脂を１０〜５０μｍ程度塗布したポリエチレン加工紙を一般的な紙カップ成形機にセットして作製することができる。低密度ポリエチレン樹脂の代わりに高密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等も使用できる。
【００１３】
紙製筒体６は、坪量が１５０〜４２０ｇ／ｍ2 程度のコートボール、白ライナー、カップ原紙等の板紙を素材として、紙カップ本体の胴部を覆う大きさの所定寸法の略扇形に打
ち抜き、図２に示すような紙製筒体ブランクを作製する。なお、カップ原紙を使用すると、パルプが伸び易く、成形性に富むので後記する彎曲部が成形し易い。また、コストを考慮するとコートボール等の廉価な紙が望ましい。
【００１４】
ついで、紙製筒体ブランクＥの折込部分を折込罫線１１の位置で内方に折り曲げ、両端を重ね合わせ、例えば、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を介して接着させ、筒状に加工する。あるいは、紙製筒体ブランクの裏面に低密度ポリエチレン樹脂を塗布し、熱により接着させ、筒状に加工しても良い。
【００１５】
筒状に加工した紙製筒体を雄雌型を使用して加圧およびまたは加熱加圧成形してスリーブの下部に内方に曲げた彎曲部を有する紙製筒体６とする。
【００１６】
紙製筒体６の紙カップ本体１への嵌め込みはつぎのように行う。すなわち、紙カップを底の方から紙製筒体の中に嵌め込み、紙製筒体の上端は紙カップの口縁部４の下端の本体胴部外面に固定させ、紙製筒体の下端は紙カップの環状脚部の外面に固定し、本発明の紙製断熱カップとする。紙製筒体と紙カップの固定方法は、紙製筒体の上端と下端のどちらか一方または両方を紙カップと、例えば、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤で接着させる方法が確実である。しかしながら、紙製筒体の裏面に低密度ポリエチレン樹脂が塗布されている場合には、接着剤を使用せずに紙カップ本体と紙製筒体とを熱融着させる方法をとっても良い。
【実施例】
【００１７】
以下に本発明の実施例をさらに具体的に説明する。
【００１８】
＜実施例１＞
先ず、本体胴部を形成する胴部材として坪量２７０ｇ／ｍ2 のカップ原紙の片面に厚さ３０μｍの低密度ポリエチレン樹脂を塗布したポリエチレン加工紙を、また、本体底部を形成する底部材として坪量２２０ｇ／ｍ2 のカップ原紙の片面に厚さ３０μｍの低密度ポリエチレン樹脂を塗布したポリエチレン加工紙をそれぞれ準備し、一般的な紙カップ成形機を使用して、ポリエチレンを内側にした、高さ１１０ｍｍ、口径１４０ｍｍ、底径１００ｍｍ、環状脚部の高さ（深さ）１０ｍｍの紙カップ本体１を成形した。
【００１９】
別に、坪量３１０ｇ／ｍ2 のコートボールを用いて、図２に示す所定寸法の扇形の紙製筒体ブランクを作製し、この扇形の筒体ブランクの上部折込高さＣの部分を折込罫線１１の線で内側に折り込み、図３に示すような紙製筒体高さＤのブランクを作成して、その両端を重ね、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を介して接着させ、上側口径１３０ｍｍ、下側口径１０４ｍｍ、テーパー角度７°のスリーブ状に成形した。この時の、筒体ブランクの紙製筒体高さＤは１１０ｍｍ、折込高さＣは５０ｍｍとした。
【００２０】
続いてスリーブ状に成形した筒体ブランクの下部に、雄型と雌型を使用して、金型温度；９０°Ｃ、絞り圧力；４００ｋｇｆ、絞り成型時間；０．２ｓｅｃ．の条件で絞り成型を施し、上側口径１３０ｍｍ、下側口径１００ｍｍ、最大絞り深さ（片側）２ｍｍの、下側に彎曲部が形成された紙製筒体６を成型した。
【００２１】
ついで、紙カップ本体１を底の方から紙製筒体６に嵌め込み、紙製筒体の上端は紙カップ本体の口縁部４の下部直近に接触させて、また、紙製筒体の下端は紙カップ本体の環状脚部の外面に、それぞれエチレン・酢酸ビニール樹脂系接着剤を介して固定させ、本体胴部２と紙製筒体６との間に断熱空間層９を有する実施例１の紙製断熱カップとした（図１〜図３参照）。
【００２２】
＜比較例１＞
紙製筒体ブランクの折込高さＣを５ｍｍとした以外は、実施例１と同じ材料、条件で紙製断熱カップを作製し、比較例１の紙製断熱カップとした（図４、図５参照）。
【００２３】
＜比較例２＞
紙製筒体ブランクの折込高さＣを５ｍｍとして、上部に切り欠きを入れなかった以外は、実施例１と同じ材料、条件で紙製断熱カップを作製し、比較例２の紙製断熱カップとした（図６、図７参照）。
【００２４】
＜比較例３＞
紙製筒体ブランクの折込高さＣを０ｍｍとして、上部折込を行わなかった以外は、実施例１と同じ材料、条件で紙製断熱カップを作製し、比較例２の紙製断熱カップとした（図８、図９参照）。
このようにして作製した４種類の紙製断熱カップの断熱効果を評価するため、各カップに上から５ｍｍのところまで沸騰水を注ぎ、５分後の口縁部より１０ｍｍ下側の紙製断熱カップ胴部の表面温度を測定した。
また、５分後の紙製断熱カップの口縁部より１０ｍｍ下側の胴部を持っていられる時間を保持時間として記録した。
それぞれの結果を表１＜表面温度と保持時間＞に示す。
【００２５】
【表１】
この結果から考察すると、紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップの場合は、紙製筒体の材料が同じ場合、紙製筒体の上部を二重にすることによってその部分の表面の温度が低下してかつ保持時間も長く出来ることが分かる。
すなわち、比較例３では紙製筒体の上部が口縁部の直下で単層であるために比較例２に比べて、断熱空間層の厚さが薄くかつ紙製筒体の厚さによる断熱効果も単層分しかないために、表面温度が９０℃と高く保持時間も２０秒と短い。
また、比較例２と比較例１の比較では、紙製筒体の上部の折返し部分が短い場合は断熱空間層が確保されるため上部の表面温度は折返し部分がない比較例１よりも表面温度は低くなるが、５ｍｍ程度の長さでは断熱空間層上部の孔から熱せられた空気が外部の常温の空気と置換することによる冷却効果は小さい。
比較例１に比べて実施例１の場合は、紙製筒体の上部の折返し部分が長いことによる断熱効果が上部の手で持つ部分でも発揮されるのみならず、上部の断熱空間層上部の孔から熱せられた空気が外部の常温の空気と置換することによる冷却効果も大きい。
その結果、本発明の紙製断熱カップによれば、熱湯を注いで使用する用途に対して、熱湯を注いだ直後でも安全に握持することが出来る紙製断熱カップを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１の紙製断熱カップの一例を示す断面説明図である。
【図２】実施例１の紙製筒体展開図である。
【図３】実施例１の紙製筒体上部折込説明図である。
【図４】比較例１の紙製断熱カップの断面説明図である。
【図５】比較例１の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。
【図６】比較例２の紙製断熱カップの断面説明図である。
【図７】比較例２の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。
【図８】比較例３の紙製断熱カップの断面説明図である。
【図９】比較例３の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…紙カップ本体
２…紙カップ本体胴部
３…紙カップ本体底部
４…紙カップ本体口縁部
５…紙カップ本体環状脚部
６…紙製筒体
７…折込部
８…下部接着部
９…断熱空間層
１０…紙製筒体孔上端の複数個の孔
１１…折込罫線
Ａ…紙製筒体上部近辺
Ｂ…湯面
Ｃ…折込高さ
Ｄ…紙製筒体高さ
Ｅ…紙製筒体ブランク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、即席麺などを収容する紙製の断熱カップに関し、特には、熱湯を注いでそのまま飲食することの可能ないわゆるインスタント食品やインスタント飲料用の紙製の断熱カップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、即席麺などの収容物に熱湯を注いで食する断熱性容器としては、例えば、発泡ポリスチレン樹脂などを成形したプラスチック容器、耐水加工した紙カップ本体の周壁の外側に波状紙を貼着し、さらに、波状紙の上から薄紙を貼着して空気断熱層を形成させた紙容器などが知られている。
【０００３】
ところが、材質に発泡樹脂を使用する容器は断熱性には優れているものの、燃焼カロリーが高く、焼却、廃棄上の問題があり、さらには消費者の環境意識の高まりに伴う消費行動の変化により発泡樹脂に変わる易廃棄性、易燃焼性の容器が求められている。
【０００４】
また、紙カップに波状紙や薄紙を巻き付け貼着し空気断熱層を形成させた紙容器は、断熱性には問題ないものの、接着剤を使用しているために糊付け工程が必要となる。
これらの問題を解決した断熱容器として、例えば、特許文献１に開示された発明がある。
【０００５】
この発明は、胴部と底部とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部を有し、胴部と底部の接合部に環状脚部を形成させた紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップであって、紙製筒体の下部は、折り曲げ部が、紙製筒体を紙カップ本体に嵌め込んだ際環状脚部が隠れるように形成させ、該筒体を紙カップ本体の胴部に嵌め込み、折り曲げ部を形成させた紙製筒体の先端部分は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部の外面に固定され、筒体の上端は胴部の口縁部の下縁に接触して固定され、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に断熱空間層を設けたことを特徴とするものである。
この場合、紙製筒体の上端は胴部の口縁部の下端に接触して固定されているため、紙カップの上部では断熱空間層の厚さが少なくなってしまい、上部を握持するときに断熱効果が不足するという問題があった。
これらの問題を解決した断熱容器として、例えば、特許文献２に開示された発明がある。
【０００６】
この発明は、紙製筒体の下部は、内方へ曲がる彎曲部が成形され、筒体を紙カップ本体の胴部に嵌め込み、彎曲部を形成させた筒体の下端は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部の外面に固定され、筒体の上端は胴部の口縁部の下端に接触して固定され、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に断熱空間層を設けたことを特徴とするものであり、さらに、紙カップ上部の断熱層の厚さを確保するために、紙製筒体の上部周縁に、環状凸条を形成する等のいくつかの方法が提案されている。
そのなかで、紙製筒体の上部周縁に、内方に折り曲げた折込部を形成させ、該折込部の内面は胴部の口縁部の下端の胴部外面に固定させたことによって紙カップ上部の断熱層の厚さを確保する紙製断熱カップが挙げられている。
この提案は、特に縦型サイズのラーメンカップ等ではカップ上面から約５ｍｍ下の面まで湯を注ぐことが多いために従来の方法の紙製断熱カップではカップの上部１／３位のカップ側面の温度は非常に高くなっている。特に、利用者が熱湯を入れた紙カップを握持する場合にはこの近辺の位置が多いという調査結果もあり、カップの上部での側面温度の抑制は安全面から見て重要である。
例えば、紙製筒体の上端を口縁部の下端に差し込んで固定する紙製断熱カップでは、断熱
層の上部での厚さがほとんどなく、紙製筒体の厚さも一重であるために、注がれた湯面の高さの位置でのカップ側面の温度は９０℃にも達することがある。
また、紙製筒体の上部周縁に、内方に折り曲げた折込部を形成させる前記の方法によっても、紙カップ上部の断熱層の厚さを確保することは出来るが、断熱層の空間にこもった空気の温度が上昇することに伴って、カップ側面の温度は８０℃近くに達することもある。このカップ側面の温度上昇は空気層の厚さとともに紙製筒体の厚さによっても抑制され、内方に折り曲げた折込部の高さが小さいと顕著である。
【特許文献１】特開２００３−３１２６３５号公報
【特許文献２】特開２０００−３２６９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップに関する以上のような問題点を解決するためになされたもので、熱湯を注いだ直後でも安全に握持することが出来る紙製断熱カップを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１の発明は、胴部と底部とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部を有し、胴部と底部の接合部に環状脚部を形成させた紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップであって、紙製筒体の上部周縁に、上端に複数個の孔を有する状態で内方に折り曲げた折込部を形成させ、該折込部の内面は本体胴部の口縁部の下端の胴部外面に固定させて、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に上部が部分的に開放された断熱空間層を設けたことを特徴とする紙製断熱カップである。
【０００９】
本発明の請求項２の発明は、前記内方に折り曲げた折込部の上下方向の高さが紙製筒体の高さの１０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の紙製断熱カップである。
本発明の請求項３の発明は、紙製筒体の下部は、加圧およびまたは加熱加圧により内方へ曲がる彎曲部が形成され、該筒体を紙カップ本体の胴部に嵌め込み、彎曲部を形成させた筒体の下端は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部の外面に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の紙製断熱カップである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の紙製断熱カップは、図１に示すように、紙製筒体６の上部に、内方に折り曲げた折込高さＣの折込部を形成させることにより、紙カップ本体の特に上部において本体胴部２と紙製筒体６の間の断熱空間層９を厚くすることができる。
本発明の紙製断熱カップ１は、紙製筒体６の上部周縁Ａに、上端に複数個の孔１０を有する状態で内方に折り曲げた折込部７を形成させて、紙カップ本体胴部２と紙製筒体６の間に上部が部分的に開放された断熱空間層９を設けたことによって、本体胴部と紙製筒体の間の断熱空間層がその上部１０で外気と通じている状態になる。
これによって、加熱された本体胴部２と紙製筒体６の間の断熱空間層内の空気が外部の新鮮な空気と置換することが起きる結果、断熱空間層内の空気の温度が低下して紙製筒体６の外側の温度が低下する。そのために、従来と同じ断熱空気層の厚さでも、手で掴んだ場合のカップの温度は、特に上部で低く感じられる。
本発明の紙製断熱カップ１は、紙製筒体６の上部に内方に折り曲げた折込部７の高さＣが高いことにより、紙製筒体の折り曲げられた部分が、本体胴部と紙製筒体の間の断熱空間層に加えてさらに積層された状態になり、特に紙カップの上部での断熱性を補強する効果がある。
たとえば、図６、図７に示すように、通常、紙製断熱カップにおける紙製筒体上部の内方
への折込ないし巻き込みは、本体胴部への接着に必要な面積の確保のため最小限の高さで行われ、その高さＣは５ｍｍから１０ｍｍ前後が一般的である。断熱空間層の厚さの確保という点ではこの高さで十分な場合が多いが、カップ本体と紙製筒体との接着の安定性に不安があるのみならず、折込部分以外は紙製筒体とカップ本体の側面との間に空間層の厚さを確保する支持体等がないために、横押し方向の圧力がかかった場合にそこだけが特に高温になりやすいという高さであった。
本発明の紙製断熱カップは、上記折込部７の高さＣを高くすることで、横押し方向の圧力で特に高温になりやすいカップ上部の約１／３の高さで紙製筒体６を二重にすることによって上記の問題点を軽減することが出来る。
本発明の紙製断熱カップの上記切り込み部の高さＣは、紙製筒体の高さＤの１０％以上であることが望ましく、特に効果の確実性とコスト面から考えて２０％から５０％の範囲がより好ましい。
本発明の紙製断熱カップ１の前記紙製筒体６の下部は、加圧およびまたは加熱加圧により内方へ曲がる彎曲部が成形され、該筒体６を紙カップ本体１の胴部に嵌め込み、彎曲部を形成させた筒体の下端８は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部５の外面に固定され、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に断熱空間層を設けている。このことによって、紙カップの下部における断熱性も確保している。
本発明の紙製断熱カップは、上記のような製品としての効果を有するにもかかわらず、その製造工程においては従来の方法が適用出来、品質安定性とともにコスト面でも有利な
製品である。すなわち、発明の要件である、本体胴部と紙製筒体の間の断熱空間層がその上部で外気と通じている状態を形成するにあたって、例えば、実施例１で例示するような方法を採れば、外気と通じている状態がその目的とするところを最大限発揮できるような状態すなわち断熱空間層内部での上下対流を妨げないような紙製筒体の折込部分７と対流流路と連続した上部の複数個の孔１０が簡便な方法で可能になる。
本発明の紙製断熱カップは、紙カップ本体と紙製筒体の２部品で良く、紙製筒体も貼りと加圧加工のみなので、安価に製造が可能である。紙製筒体は彎曲部を形成し、かつ、彎曲部の下端が紙カップの本体胴部に接するので、強度が強く、外方から紙製筒体に力が加えられても変形しにくく、常時良好な断熱効果と外観を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施例１の紙製断熱カップの一例を示す断面説明図である。図２は実施例１の紙製筒体展開図である。図３は実施例１の紙製筒体上部折込説明図である。図４は比較例１の紙製断熱カップの断面説明図である。図５は比較例１の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。図６は比較例２の紙製断熱カップの断面説明図である。図７は比較例２の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。図８は比較例３の紙製断熱カップの断面説明図である。図９は比較例３の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。
本発明の紙製断熱カップは、例えば図１に示すように、本体胴部２と本体底部３とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部４を有し、本体胴部と本体底部の接合部に環状脚部５を形成させた紙カップ本体１と、紙カップの本体胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体６とから構成される。
【００１２】
紙カップ本体１は、本体胴部を形成する胴部材、本体底部を形成する底部材とも、坪量が１５０〜４５０ｇ／ｍ2 程度の紙カップ原紙の両面、または片面に低密度ポリエチレン樹脂を１０〜５０μｍ程度塗布したポリエチレン加工紙を一般的な紙カップ成形機にセットして作製することができる。低密度ポリエチレン樹脂の代わりに高密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等も使用できる。
【００１３】
紙製筒体６は、坪量が１５０〜４２０ｇ／ｍ2 程度のコートボール、白ライナー、カップ原紙等の板紙を素材として、紙カップ本体の胴部を覆う大きさの所定寸法の略扇形に打
ち抜き、図２に示すような紙製筒体ブランクを作製する。なお、カップ原紙を使用すると、パルプが伸び易く、成形性に富むので後記する彎曲部が成形し易い。また、コストを考慮するとコートボール等の廉価な紙が望ましい。
【００１４】
ついで、紙製筒体ブランクＥの折込部分を折込罫線１１の位置で内方に折り曲げ、両端を重ね合わせ、例えば、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を介して接着させ、筒状に加工する。あるいは、紙製筒体ブランクの裏面に低密度ポリエチレン樹脂を塗布し、熱により接着させ、筒状に加工しても良い。
【００１５】
筒状に加工した紙製筒体を雄雌型を使用して加圧およびまたは加熱加圧成形してスリーブの下部に内方に曲げた彎曲部を有する紙製筒体６とする。
【００１６】
紙製筒体６の紙カップ本体１への嵌め込みはつぎのように行う。すなわち、紙カップを底の方から紙製筒体の中に嵌め込み、紙製筒体の上端は紙カップの口縁部４の下端の本体胴部外面に固定させ、紙製筒体の下端は紙カップの環状脚部の外面に固定し、本発明の紙製断熱カップとする。紙製筒体と紙カップの固定方法は、紙製筒体の上端と下端のどちらか一方または両方を紙カップと、例えば、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤で接着させる方法が確実である。しかしながら、紙製筒体の裏面に低密度ポリエチレン樹脂が塗布されている場合には、接着剤を使用せずに紙カップ本体と紙製筒体とを熱融着させる方法をとっても良い。
【実施例】
【００１７】
以下に本発明の実施例をさらに具体的に説明する。
【００１８】
＜実施例１＞
先ず、本体胴部を形成する胴部材として坪量２７０ｇ／ｍ2 のカップ原紙の片面に厚さ３０μｍの低密度ポリエチレン樹脂を塗布したポリエチレン加工紙を、また、本体底部を形成する底部材として坪量２２０ｇ／ｍ2 のカップ原紙の片面に厚さ３０μｍの低密度ポリエチレン樹脂を塗布したポリエチレン加工紙をそれぞれ準備し、一般的な紙カップ成形機を使用して、ポリエチレンを内側にした、高さ１１０ｍｍ、口径１４０ｍｍ、底径１００ｍｍ、環状脚部の高さ（深さ）１０ｍｍの紙カップ本体１を成形した。
【００１９】
別に、坪量３１０ｇ／ｍ2 のコートボールを用いて、図２に示す所定寸法の扇形の紙製筒体ブランクを作製し、この扇形の筒体ブランクの上部折込高さＣの部分を折込罫線１１の線で内側に折り込み、図３に示すような紙製筒体高さＤのブランクを作成して、その両端を重ね、エチレン・酢酸ビニール樹脂系のエマルジョン型接着剤を介して接着させ、上側口径１３０ｍｍ、下側口径１０４ｍｍ、テーパー角度７°のスリーブ状に成形した。この時の、筒体ブランクの紙製筒体高さＤは１１０ｍｍ、折込高さＣは５０ｍｍとした。
【００２０】
続いてスリーブ状に成形した筒体ブランクの下部に、雄型と雌型を使用して、金型温度；９０°Ｃ、絞り圧力；４００ｋｇｆ、絞り成型時間；０．２ｓｅｃ．の条件で絞り成型を施し、上側口径１３０ｍｍ、下側口径１００ｍｍ、最大絞り深さ（片側）２ｍｍの、下側に彎曲部が形成された紙製筒体６を成型した。
【００２１】
ついで、紙カップ本体１を底の方から紙製筒体６に嵌め込み、紙製筒体の上端は紙カップ本体の口縁部４の下部直近に接触させて、また、紙製筒体の下端は紙カップ本体の環状脚部の外面に、それぞれエチレン・酢酸ビニール樹脂系接着剤を介して固定させ、本体胴部２と紙製筒体６との間に断熱空間層９を有する実施例１の紙製断熱カップとした（図１〜図３参照）。
【００２２】
＜比較例１＞
紙製筒体ブランクの折込高さＣを５ｍｍとした以外は、実施例１と同じ材料、条件で紙製断熱カップを作製し、比較例１の紙製断熱カップとした（図４、図５参照）。
【００２３】
＜比較例２＞
紙製筒体ブランクの折込高さＣを５ｍｍとして、上部に切り欠きを入れなかった以外は、実施例１と同じ材料、条件で紙製断熱カップを作製し、比較例２の紙製断熱カップとした（図６、図７参照）。
【００２４】
＜比較例３＞
紙製筒体ブランクの折込高さＣを０ｍｍとして、上部折込を行わなかった以外は、実施例１と同じ材料、条件で紙製断熱カップを作製し、比較例２の紙製断熱カップとした（図８、図９参照）。
このようにして作製した４種類の紙製断熱カップの断熱効果を評価するため、各カップに上から５ｍｍのところまで沸騰水を注ぎ、５分後の口縁部より１０ｍｍ下側の紙製断熱カップ胴部の表面温度を測定した。
また、５分後の紙製断熱カップの口縁部より１０ｍｍ下側の胴部を持っていられる時間を保持時間として記録した。
それぞれの結果を表１＜表面温度と保持時間＞に示す。
【００２５】
【表１】
この結果から考察すると、紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップの場合は、紙製筒体の材料が同じ場合、紙製筒体の上部を二重にすることによってその部分の表面の温度が低下してかつ保持時間も長く出来ることが分かる。
すなわち、比較例３では紙製筒体の上部が口縁部の直下で単層であるために比較例２に比べて、断熱空間層の厚さが薄くかつ紙製筒体の厚さによる断熱効果も単層分しかないために、表面温度が９０℃と高く保持時間も２０秒と短い。
また、比較例２と比較例１の比較では、紙製筒体の上部の折返し部分が短い場合は断熱空間層が確保されるため上部の表面温度は折返し部分がない比較例１よりも表面温度は低くなるが、５ｍｍ程度の長さでは断熱空間層上部の孔から熱せられた空気が外部の常温の空気と置換することによる冷却効果は小さい。
比較例１に比べて実施例１の場合は、紙製筒体の上部の折返し部分が長いことによる断熱効果が上部の手で持つ部分でも発揮されるのみならず、上部の断熱空間層上部の孔から熱せられた空気が外部の常温の空気と置換することによる冷却効果も大きい。
その結果、本発明の紙製断熱カップによれば、熱湯を注いで使用する用途に対して、熱湯を注いだ直後でも安全に握持することが出来る紙製断熱カップを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１の紙製断熱カップの一例を示す断面説明図である。
【図２】実施例１の紙製筒体展開図である。
【図３】実施例１の紙製筒体上部折込説明図である。
【図４】比較例１の紙製断熱カップの断面説明図である。
【図５】比較例１の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。
【図６】比較例２の紙製断熱カップの断面説明図である。
【図７】比較例２の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。
【図８】比較例３の紙製断熱カップの断面説明図である。
【図９】比較例３の紙製断熱カップの紙製筒体展開図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…紙カップ本体
２…紙カップ本体胴部
３…紙カップ本体底部
４…紙カップ本体口縁部
５…紙カップ本体環状脚部
６…紙製筒体
７…折込部
８…下部接着部
９…断熱空間層
１０…紙製筒体孔上端の複数個の孔
１１…折込罫線
Ａ…紙製筒体上部近辺
Ｂ…湯面
Ｃ…折込高さ
Ｄ…紙製筒体高さ
Ｅ…紙製筒体ブランク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴部と底部とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部を有し、胴部と底部の接合部に環状脚部を形成させた紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップであって、紙製筒体の上部周縁に、上端に複数個の孔を有する状態で内方に折り曲げた折込部を形成させ、該折込部の内面は本体胴部の口縁部の下端の胴部外面に固定させて、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に上部が部分的に開放された断熱空間層を設けたことを特徴とする紙製断熱カップ。
【請求項２】
前記内方に折り曲げた折込部の上下方向の高さが紙製筒体の高さの１０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の紙製断熱カップ。
【請求項３】
紙製筒体の下部は、加圧およびまたは加熱加圧により内方へ曲がる彎曲部が形成され、該筒体を紙カップ本体の胴部に嵌め込み、彎曲部を形成させた筒体の下端は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部の外面に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の紙製断熱カップ。
【請求項１】
胴部と底部とからなり、開口部周縁が外側にカールした口縁部を有し、胴部と底部の接合部に環状脚部を形成させた紙カップ本体と、紙カップ本体の胴部外側に嵌め込まれる紙製筒体とから構成される紙製断熱カップであって、紙製筒体の上部周縁に、上端に複数個の孔を有する状態で内方に折り曲げた折込部を形成させ、該折込部の内面は本体胴部の口縁部の下端の胴部外面に固定させて、紙カップ本体胴部と紙製筒体の間に上部が部分的に開放された断熱空間層を設けたことを特徴とする紙製断熱カップ。
【請求項２】
前記内方に折り曲げた折込部の上下方向の高さが紙製筒体の高さの１０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の紙製断熱カップ。
【請求項３】
紙製筒体の下部は、加圧およびまたは加熱加圧により内方へ曲がる彎曲部が形成され、該筒体を紙カップ本体の胴部に嵌め込み、彎曲部を形成させた筒体の下端は紙カップ本体胴部の下縁の環状脚部の外面に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の紙製断熱カップ。
【図２】
【図３】
【図５】
【図７】
【図１】
【図４】
【図６】
【図８】
【図９】
【図３】
【図５】
【図７】
【図１】
【図４】
【図６】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２６２９９３（Ｐ２００９−２６２９９３Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１８３３１（Ｐ２００８−１１８３３１）
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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