JP2014005012A - 電子レンジ加熱用紙カップ - Google Patents

Abstract

【課題】内容物を収納して電子レンジで加熱しても、糸尻部に焦げが発生し難い電子レンジ加熱用紙カップを提供する。
【解決手段】胴部材と底部材とからなる電子レンジ加熱用紙カップであって、胴部材が、筒状の胴部を有し、底部材が、底面部と、底面部の周縁側を下方へ略直角に屈曲した屈曲部と、を有し、屈曲部を挟んで胴部の下端側を内側に折り返して糸尻部を形成し、糸尻部の下端が、周方向に沿って波型になっていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子レンジ加熱用紙カップに関するものである。

従来から、即席食品、飲料、惣菜などの内容物を収納する容器としては、紙カップが広く使用されている。特に電子レンジ加熱用に用いられる紙カップは、まだ一般的ではないものの、例えばポップコーンの調理用に用いられ、また、即席食品、飲料、惣菜などの内容物を加熱するのに使用されている。

一般的な紙カップは、図７に示すように、胴部ブランク９を筒状に成形し、胴部貼り合わせ部１ａを設けた胴部材１と、底部ブランク１０の外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部７を形成した底部材５とからなり、胴部材１は、主に胴部２を形成し、上端を外側にカールしてトップカール部３とし、下端を内側に折り返して折返し部８を形成している。また底部材５は、水平な底面部６と、前記の屈曲部７とからなっている。胴部材１と底部材５の接合は、屈曲部７を、胴部材１の折返し部８と胴部２の下端部とで挟んで加熱接着している。屈曲部７を挟み込んで接合した接合部分を糸尻部４と称し、底面部６を上げ底にして形成されている。

しかしながら、紙カップに内容物を収納して電子レンジで加熱する場合、電子レンジが高出力であったり、マイクロ波を長時間照射したりすると、紙カップの糸尻部に焦げが発生する問題がある。その原因は、次のように考えられる。

紙のパルプセルロースは、電子レンジのマイクロ波を吸収し発熱する。従って紙の重なる糸尻部では総厚が厚くなり、発熱量が大きくなる。一方、糸尻部の表面積は変わらないため熱の放出量が同じで、発生した熱を蓄積することになり、温度が上昇し焦げが発生する原因となっている。また、糸尻部は、内容物に接しておらず、発熱量に対し十分な放熱が得られないためである。

これらを改善するために、紙カップの底面部を下方に凹状に形成し、底面部の下面部と、胴部の下端により形成される下端面との距離を、該下端面から上方に８ｍｍ未満、および、該下端面から下方に２ｍｍ未満の範囲にした電子レンジ対応紙カップがある（特許文献１）。

この電子レンジ対応紙カップは、底面部の下面部を下方に凹ませ、糸尻部へのマイクロ波照射を出来るだけ低減するものである。しかし、これでも焦げが発生する可能性がある。これは、糸尻部での紙の総厚が変わらないために発熱し焦げが発生する場合である。よって電子レンジのマイクロ波の照射を低減しても問題がある。

また、紙カップ本体の外周に保護カバーを備えた紙カップで、該保護カバーに金属テープを貼着し、糸尻部をマイクロ波から遮蔽した電子レンジ用断熱紙カップがある（特許文献２）。

電子レンジのマイクロ波を金属テープで遮蔽することは可能であるが、例えば、金属テープの貼着がずれたりした場合は、電子レンジ内で金属部分がスパークする危険性があり問題がある。

また、カップの底面部の下面部を下方に凹ませ、かつ胴部材と底部材の外面を低密度ポ
リエチレンにてラミネートして、該低密度ポリエチレンを発泡させることにより、糸尻部の焦げを防ぐ電子レンジ用紙製容器がある（特許文献３）。

しかし、糸尻部の紙の総厚が変わらないために、発熱し焦げが発生する問題がある。

特許第４７７００４７号公報 特開２００１−１４５５６３号公報 特開２００２−８００７１号公報

以上のように、内容物を収納した紙カップを電子レンジで加熱しても、糸尻部に焦げが発生し難い電子レンジ加熱用紙カップに対する要望は、いまだに残されている。

本発明は上記した事情に鑑みてなされたもので、内容物を収納して電子レンジで加熱しても、糸尻部に焦げが発生し難い電子レンジ加熱用紙カップを提供することを課題としている。

本発明の請求項１に係る発明は、胴部材と底部材とからなる電子レンジ加熱用紙カップであって、
前記胴部材が、筒状の胴部を有し、前記底部材が、底面部と、該底面部の周縁側を下方へ略直角に屈曲した屈曲部と、を有し、該屈曲部を挟んで前記胴部の下端側を内側に折り返して糸尻部を形成し、該糸尻部の下端が、周方向に沿って波型になっていることを特徴とする電子レンジ加熱用紙カップである。

本発明の請求項２に係る発明は、前記胴部材が、前記胴部の上端側を外側にカールしたトップカール部を有し、該トップカール部が、扁平になっていることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ加熱用紙カップである。

本発明の請求項３に係る発明は、前記胴部の上端に、上部が平坦な合成樹脂製の成形リングが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子レンジ加熱用紙カップである。

本発明の電子レンジ加熱用紙カップは、内容物を収納して電子レンジで加熱したときに、糸尻部に焦げが発生し難い。また、請求項２に係わる発明は、蓋を熱シールなどにより接着させるとき、蓋とトップカール部の接着面積が広くなり安定して接着させることができる。更に、請求項３に係わる発明は、上部が平坦な合成樹脂製の成形リングが設けられているので、蓋を熱シールなどにより接着させるとき、上部が平坦な合成樹脂製の成形リングに蓋を接着させるので、確実に接着させることができる。

本発明の電子レンジ加熱用紙カップの一例を模式的に正面で示した説明図である。 本発明の電子レンジ加熱用紙カップの一例を模式的に断面で示した説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）本発明の電子レンジ加熱用紙カップの一例のトップカール部を模式的に断面で示した説明図である。 本発明の電子レンジ加熱用紙カップの他の例を模式的に断面で示した説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の電子レンジ加熱用紙カップの一例に用いる積層体を模式的に断面で示した説明図である。 本発明の電子レンジ加熱用紙カップの一例の製造方法を模式的に示した説明図である。 従来の紙カップの一例の製造方法を模式的に示した説明図である。

以下本発明を実施するための形態につき説明する。
図１は、本発明の電子レンジ加熱用紙カップの一例を模式的に正面で示した説明図である。図２は、本発明の電子レンジ加熱用紙カップの一例を模式的に断面で示した説明図である。図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の電子レンジ加熱用紙カップの一例のトップカール部を模式的に断面で示した説明図である。図４は、本発明の電子レンジ加熱用紙カップの他の例を模式的に断面で示した説明図である。

本例の電子レンジ加熱用紙カップ１００は、図１のように、胴部材１が、胴部２と、胴部２の上端部を外側にカールしたトップカール部３を有し、下端部に糸尻部４を有し、糸尻部４の下端が周方向に波型になっている。

糸尻部４は、図２のように、底部材５が、底面部６と、底面部６の外周縁部を下方へ略直角に屈曲した屈曲部７とを有している。胴部材１の下端が、内方へ折り返されて、折返し部８を形成し、底部材５の屈曲部７を挟み込んで加熱接着され、折返し部８と屈曲部７とその外側の胴部材１の下部で糸尻部４を形成している。

底面部６は糸尻部４により、電子レンジ加熱用紙カップ１００の下端より浮いて設けられている。そのため、電子レンジで加熱すると、電子レンジ加熱用紙カップ１００の底面部６より上の部分は、内容物がマイクロ波を吸収するので熱くならないが、糸尻部４は熱くなりやすい。

本例の電子レンジ加熱用紙カップ１００では、糸尻部４の下端が周方向に波型になっていて、電子レンジのターンテーブルなど下面との間に空気が流通でき、放熱効果を有し、糸尻部４が焦げるのを防止している。

トップカール部３は、従来から行われているように、胴部２の上端部を外側にカールして断面が円形のトップカール部３を、図３（Ａ）のように形成した後、トップカール部３を、金型などで上下に挟んで押圧して、図３（Ｂ）のように扁平にする。

このとき、超音波で熱可塑性樹脂部分を溶融させた後、冷却して、扁平状態をしっかりと固定させるのが良い。このように、トップカール部３を扁平にすることによって、電子レンジ加熱用紙カップ１００に蓋を熱シールなどにより接着させるとき、蓋とトップカール部３の接着面積が広くなり安定して接着させることができる。

また、図４のように、胴部２の上端のトップカール部３に、上部が平坦な合成樹脂製の成形リング３ａを設けてもよい。上部が平坦な合成樹脂製の成形リング３ａを設けることで、蓋を熱シールなどにより接着させるとき、確実に接着させることができる。

図５は、本発明の電子レンジ加熱用紙カップの一例に用いる積層体を模式的に断面で示した説明図である。

本例の電子レンジ加熱用紙カップ１００の胴部材１と底部材５を構成する積層体は、図５（Ａ）のように、紙基材１１と外側に熱可塑性樹脂層１２と内側に熱可塑性樹脂層１３が設けられている。また、内容物によっては、バリア性が必要となり、紙基材１１と内側の熱可塑性樹脂層１３との間にバリア層１４を設け、図５（Ｂ）のような積層体を用いても良い。

また、外側の熱可塑性樹脂層１２の外面には、印刷層（図示しない）が設けられているのが一般的である。特に美粧性が必要な場合は、紙基材１１と外側の熱可塑性樹脂層１２の間に印刷層１５を設けた樹脂フィルム層１６を設けて、図５（Ｃ）のような積層体を用いても良い。

外側の熱可塑性樹脂層１２と内側の熱可塑性樹脂層１３は、胴部材１、底部材５を接合する以外に、紙基材１１の耐水性、耐湿性、耐油性、また紙の剛性を出すために積層する。

熱可塑性樹脂層１２と熱可塑性樹脂層１３には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、エチレンビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂を使用することができる。熱により融解して接合する樹脂であれば特に限定されない。

これらの樹脂を用いて溶融押出しラミネート法またはフィルムラミネート法により積層することができる。熱可塑性樹脂層１２と熱可塑性樹脂層１３の厚みとしては、１５〜６０μｍの範囲が好ましい。内容物の要求品質から適宜決めればよい。

紙基材１１としては、一般的に使用されているカップ原紙、ミルクカートン原紙、クラフト紙などが使用できる。坪量は、特に限定されないが、胴部材１には、１５０〜３００ｇ／ｍ^２の範囲のカップ原紙が好ましい。１５０ｇ／ｍ^２未満の場合には、成形時にひび割れやピンホールが発生し易く、また３００ｇ／ｍ^２を超えた場合には、紙の剛性が強くなり、成形性が悪くなる。

また、底部材５に用いる紙基材１１の坪量も、特に限定されないが、１５０〜２５０ｇ／ｍ^２の範囲のカップ原紙が好ましい。坪量が１５０ｇ／ｍ^２未満の場合では、ひび割れやピンホールが生じやすく、２５０ｇ／ｍ^２を超える場合には、紙の剛性が強くなり成形し難くなる。強度的に安定した紙カップとするために、胴部材１の用いる紙基材１１の坪量は、底部材５に用いる紙基材１１の坪量より高いものを用いることが好ましい。

バリア層１４としては、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウムなどの無機酸化物を２０〜１００ｎｍ程度の厚さに蒸着した蒸着フィルムを用いることができる。この蒸着フィルムに用いる基材は、特に限定されないが、好ましくは延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムが使用される。

またバリア層１４として、樹脂自体が高いバリア性を有する樹脂フィルムを使用することもできる。例えば、エチレン／ビニルアルコール共重合樹脂フィルムや、メタキシレンジアミン／アジピン酸からなるいわゆるＭＸＤナイロンフィルムなどを使用することが出来る。

紙基材１１と外側の熱可塑性樹脂層１２の間に印刷層１５を設けた樹脂フィルム層１６を設ける場合には、樹脂フィルム層１６に用いる樹脂フィルムとして、延伸フィルムが印刷する上で好ましい。ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリプロピレンなどのフ
ィルムが使用可能であり、特に延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましく使用される。

紙基材１１とバリア層１４の貼り合わせは、ポリエチレンを介して溶融押出しラミネート法により可能である。また、二液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤を使用してドライラミネート法でも貼り合わせることが出来る。

次に本発明の電子レンジ用紙カップの製造方法を説明する。
図５は、本発明の電子レンジ加熱用紙カップの一例の製造方法を模式的に示した説明図である。

電子レンジ加熱用紙カップ１００は、図５（Ａ）のような、前述の積層体をそれぞれ打ち抜いて扇状または長方形状の胴部ブランク９と、図５（Ｂ）のような、周縁部が波型となった底部ブランク１０とし、胴部ブランク９を筒状に巻いて、両端部を重ね合わせて熱シールして胴部貼り合わせ部１ａを設けて胴部２を形成し、図５（Ｃ）のような胴部材１を作成する。底部ブランク１０は外周縁部を下方に略直角に屈曲し屈曲部７を形成して、底面部６と屈曲部７からなる、図５（Ｄ）のような底部材５を作成する。

次に、図５（Ｅ）のように底部材５を胴部材１の中に挿入する。そして、図２のように、底部材５の屈曲部７を挟んで、胴部２の下端側を内側に折り返して折返し部８を形成し、折返し部８と屈曲部７、及び、屈曲部７とその外側の胴部２の下部を加熱接着させて糸尻部４を形成する。

そして、必要に応じて、糸尻部４の下端を、底部材５の屈曲部７下端の波型に合わせて押圧して、確実に糸尻部４の下端を周方向に沿って波型にする。

このように、糸尻部４の下端が周方向に沿って波型になっていることにより、内容物を収納して電子レンジで加熱したときに、糸尻部４と電子レンジの下面との間に波型の隙間が出来、通気が容易となるので糸尻部４に焦げが発生し難い。

つぎに、胴部２の上端側を外側にカールさせてトップカール部３を、図３（Ａ）のように形成した後、トップカール部３を金型などで上下に挟んで押圧しつつ、超音波で熱可塑性樹脂部分を溶融させた後、冷却して、図３（Ｂ）のようにトップカール部３を扁平にする。

このように、トップカール部３を扁平にすることによって、電子レンジ加熱用紙カップ１００に蓋を熱シールなどにより接着させるとき、蓋とトップカール部３の接着面積が広くなり安定して接着させることができる。

以上のようにして、図１、図２に示されるような、本例の電子レンジ加熱用紙カップ１００を製造することが出来る。

また、図４のように、胴部２の上端のトップカール部３に、上部が平坦な合成樹脂製の成形リング３ａを設ける場合は、あらかじめ成形リング３ａを合成樹脂で射出成形して作っておき、超音波シール機のアンビルに電子レンジ加熱用紙カップ１００を挿入し、成形リング３ａをトップカール部３に装着して、成形リング３ａの上面をホーンで押圧しながらエネルギーを与えて、トップカール部３を扁平に加工しながら、成形リング３ａをトップカール部３に接着させればよい。

また、別の方法としては、射出成形用金型にトップカール部３を扁平にした電子レンジ
加熱用紙カップ１００を装着させ、射出成形で成形リング３ａを成形すると同時に、トップカール部３に接着させてもよい。

このように、上部が平坦な合成樹脂製の成形リング３ａを設けることで、蓋を熱シールなどにより接着させるとき、確実に接着させることができる。

本例の電子レンジ加熱用紙カップ１００に、即席食品、飲料、お酒、惣菜などの内容物を充填し、蓋材にてシールして密封された紙容器を形成することができる。

蓋材としては、電子レンジ加熱用紙カップ１００の熱可塑性樹脂層１３と熱接着可能でイージーピールできるシーラント層を有し、基材フィルムと積層された積層フィルムからなることが好ましい。また必要に応じてバリア層を積層しても良い。

シーラント層として、熱可塑性樹脂層１３に合わせて、凝集剥離タイプのあるいは界面剥離タイプのイージーピール可能なシーラントを用いることができる。

基材フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンの延伸されたフィルムや、ナイロンの延伸された、または、未延伸のフィルムを使用することが出来る。また、バリア層として、前述の電子レンジ加熱用紙カップ１００で使用するバリア層１４と同じものが使用できる。

以下に、本発明の具体的実施例について説明する。

＜実施例１＞
胴部材１に用いる積層体用に、紙基材１１となる坪量２５０ｇ／ｍ^２のカップ原紙を用意し、その外面に押出し機を用いポリエチレン樹脂を２５μｍ積層し、熱可塑性樹脂層１２を設けた。

反対側の内面に、バリア層１４の酸化珪素蒸着ポリエチレンテレフタレート延伸フィルム１２μｍに熱可塑性樹脂層１３の低密度ポリエチレン樹脂を２５μｍ積層した積層フィルムを、ドライラミネートにより、２液硬化型ウレタン系接着剤貼り合わせて、積層体とした。

底部材５に用いる積層体用に、紙基材１１となる坪量２２０ｇ／ｍ^２のカップ原紙を用意し、その外面に押出し機を用いポリエチレン樹脂を２５μｍ積層し、熱可塑性樹脂層１２を設けた。

反対側の内面に、バリア層１４の酸化アルミニウム蒸着ポリエチレンテレフタレート延伸フィルム１２μｍに熱可塑性樹脂層１３のポリエチレン樹脂を２５μｍ積層した積層フィルムを、ドライラミネートにより、２液硬化型ウレタン系接着剤貼り合わせて、積層体とした。

それぞれの積層体を打ち抜いて、図５（Ａ）のような扇状の胴部ブランク９、及び、図５（Ｂ）のような周縁部が波型となった底部ブランク１０を作成した。

次に、胴部ブランク９を筒状に巻いて、両端部を重ね合わせて熱シールして胴部貼り合わせ部１ａを設けて胴部２を形成し、図５（Ｃ）のような胴部材１を作成した。また、底部ブランク１０は、外周縁部を下方に略直角に屈曲し屈曲部７を形成して、底面部６と屈曲部７からなる、図５（Ｄ）のような底部材５を作成した。

この底部材５を図５（Ｅ）のように胴部材１の中に挿入し、底部材５の屈曲部７を挟んで胴部２の下端側を内側に折り返して折返し部８を形成し、折返し部８と屈曲部７、及び、屈曲部７と、その外側の胴部２の下部を加熱接着させ糸尻部４を形成した。

この糸尻部４の下端を、底部材５の屈曲部７下端の波型に合わせて押圧して、図２のように糸尻部４の下端を周方向に沿って波型にした。

つぎに、胴部２の上端側を外側にカールさせてトップカール部３を、図３（Ａ）のように形成した後、トップカール部３を金型などで上下に挟んで押圧しつつ、超音波で熱可塑性樹脂部分を溶融させた後、冷却して、図３（Ｂ）のようにトップカール部３を扁平にした。

以上のようにして、糸尻部４の高さ方向の長さが１０ｍｍで、内容物の内容量が２００ｍｌの実施例１の電子レンジ加熱用紙カップを製造した。

＜実施例２＞
実施例１のトップカール部３を扁平にした電子レンジ加熱用紙カップ１００を射出成形用金型に装着させ、射出成形で成形リング３ａを成形すると同時に、トップカール部３に接着させ、実施例２の電子レンジ加熱用紙カップを製造した。

以下に、本発明の比較例について説明する。

＜比較例１＞
底部ブランク１０の形状を周縁部が波型とせずに円形とし、糸尻部４の下端を周方向に沿って波型でなく、従来の平坦な下端形状とし、また、トップカール部は押圧して扁平にすることなく、断面が円形のままにした以外は、実施例１と同様にして、図６のような比較例１の電子レンジ加熱用紙カップを製造した。

＜試験方法＞
実施例１、実施例２と比較例１の電子レンジ加熱用紙カップに日本酒２００ｍｌを入れ、酸化珪素蒸着ポリエチレンテレフタレート延伸フィルム１２μｍにシーラント層のポリエチレン樹脂にポリブテン−１を配合したブレンド樹脂を２５μｍの厚さで積層した積層フィルムからなる蓋材を、電子レンジ加熱用紙カップの扁平なトップカール部に加熱シールした。

この日本酒が充填された、実施例１、実施例２と比較例１の電子レンジ加熱用紙カップの蓋材を取り去り、電子レンジ｛シャープ（株）製、電子レンジＲＥ―Ｚ７、５５０Ｗ｝にて、加熱時間を、１分、１分３０秒、２分として加熱し、糸尻部の焦げ状態を観察した。焦げが見られない電子レンジ加熱用紙カップを○とし、焦げが見られる電子レンジ加熱用紙カップを×として評価した。その結果を表１にまとめた。

以下に、実施例と比較例との比較結果について説明する。

＜比較結果＞
糸尻部の下端が、周方向に沿って波型になっている実施例１および実施例２の電子レンジ加熱用紙カップでは、糸尻部に焦げの発生は見られなかった。一方、従来の糸尻部が片端になっている比較例１の電子レンジ加熱用紙カップについては、糸尻部がやや茶色に変色し焦げの発生が見られた。

これにより、本発明の電子レンジ用紙カップは、電子レンジで加熱されても、過剰に加熱されても、糸尻部に焦げが発生し難く、利便性の高いことが判った。

また、実施例１の電子レンジ加熱用紙カップは、トップカール部が、扁平になっているので、蓋材をトップカール部に加熱シールした時に内容物の漏れもなく安定して接着させることが出来た。

また、実施例２の電子レンジ加熱用紙カップでは、上部が平坦な合成樹脂製の成形リングが設けられているので、蓋を熱シールなどにより接着させるとき、内容物の漏れる恐れもなく、確実に安心して接着させることができた。

一方、比較例１の電子レンジ加熱用紙カップは、蓋材をトップカール部に加熱シールした時に内容物の漏れるものがあった。

１００・・・電子レンジ加熱用紙カップ
１・・・胴部材
１ａ・・・胴部貼り合わせ部
２・・・胴部
３・・・トップカール部
３ａ・・・成形リング
４・・・糸尻部
５・・・底部材
６・・・底面部
７・・・屈曲部
８・・・折返し部
９・・・胴部ブランク
１０・・・底部ブランク
１１・・・紙基材
１２・・・熱可塑性樹脂層
１３・・・熱可塑性樹脂層
１４・・・バリア層
１５・・・印刷層
１６・・・樹脂フィルム層

Claims (3)

1. 胴部材と底部材とからなる電子レンジ加熱用紙カップであって、
   前記胴部材が、筒状の胴部を有し、前記底部材が、底面部と、該底面部の周縁側を下方へ略直角に屈曲した屈曲部と、を有し、該屈曲部を挟んで前記胴部の下端側を内側に折り返して糸尻部を形成し、該糸尻部の下端が、周方向に沿って波型になっていることを特徴とする電子レンジ加熱用紙カップ。
2. 前記胴部材が、前記胴部の上端側を外側にカールしたトップカール部を有し、該トップカール部が、扁平になっていることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ加熱用紙カップ。
3. 前記胴部の上端に、上部が平坦な合成樹脂製の成形リングが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子レンジ加熱用紙カップ。

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