JP3809682B2

JP3809682B2 - 紙カップおよびその製造方法

Info

Publication number: JP3809682B2
Application number: JP33410796A
Authority: JP
Inventors: 繁徳森嶋; 邦男箭内; 紀子森田
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2016-12-13
Also published as: JPH10167248A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に断熱および保温用発泡層を形成した紙カップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ファ−ストフ−ドのコ−ヒ−カップやス−パ−で販売されている納豆のカップに発泡カップが使用されるようになってきた。両者ともポリエチレン、カップ成形用紙、ポリエチレンの３層からなり、カップの内面に高融点、外面のポリエチレンに低融点のそれぞれ融点の異なるタイプを用いてカップ成形して成形品を加熱することにより、低融点側のポリエチレンをその内面に含有する溶剤分や、カップ成形用紙に含有する水分を蒸発させて発泡させている。しかし、これらの既存品は、ほぼ均一に発泡してしまっている為に表示の印刷が見難く、充填時にボトム部分まで発泡している為、充填ラインのコンベア上ですべり不良が発生し、充填効率の低下を招いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ボトム近辺の発泡を抑えることによりコンベア上ですべり不良をなくすことで充填効率の向上をはかることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明は、紙層１４の裏面に裏面ポリエチレン層１２を設け、該紙層１４の表面に部分的に揮発成分を含む発泡促進用アンカ−コ−ト層２２を設け該コ−ト層２２上に表面ポリエチレン層１６を設けた基材シ−ト１０を用いてカップ状に成形した紙カップであって、前記紙層１４とアンカ−コ−ト層２２との間に図柄層２０が形成され、前記アンカ−コ−ト層２２形成部分に相当する表面ポリエチレン層１６を他の表面ポリエチレン層１６部分よりも厚く加熱発泡させてなる紙カップである。
【０００５】
また本発明は、上記第１の発明の紙カップにおいて、前記アンカ−コ−ト層２２の形成されていない部分が、紙カップのボトム部分若しくは該ボトムの接地部分である紙カップである。
【０００６】
また本発明は、上記第１の発明の紙カップにおいて、前記アンカ−コ−ト層２２の形成されていない部分の前記紙層１４の一部若しくは全部に図柄層２０が形成されている紙カップである。
【０００８】
また本発明は、上記第１の発明の紙カップにおいて、前記表面ポリエチレン層１６が裏面ポリエチレン層１２よりも低融点のポリエチレンである紙カップである。
【０００９】
次に、第２の発明は、紙層１４の裏面に裏面ポリエチレン層１２を設け、該紙層１４の表面に部分的に図柄層２０を設けた後、揮発成分を含む発泡促進用アンカ−コ−ト層２２を、該図柄層２０を覆うように該紙層１４の表面に部分的に形成し、該コ−ト層２２上に表面ポリエチレン層１６を設けた基材シ−ト１０を用いてカップ状に成形した紙カップのアンカ−コ−ト層２２形成分に相当する表面ポリエチレン層１６を他の表面ポリエチレン層１６部分よりも厚く加熱発泡させることを特徴とする紙カップの製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を説明する。
本発明の一実施形態の紙カップに使用する基材シ−ト１０は、図１に示すように、紙層１４のカップ内面側に高融点の裏面ポリエチレン層１２を設け、外面側に低融点の表面ポリエチレン層１６を設け、紙層１４と表面ポリエチレン１６の間にアンカ−コ−ト層２２を部分的に設けてある。
前記アンカーコート層２２の形成されていない部分は、例えば、紙カップのボトム部分若しくは該ボトムの接地部分である。
【００１１】
紙層１４は、カップ原紙が用いられ、坪量は１９０ｇ／ｍ²〜３５０ｇ／ｍ²の範囲が望ましい。また、紙の厚さは、２００μｍ〜４００μｍの範囲が望ましい。さらに、表面ポリエチレン層１６の融点は１００℃〜１２０℃、裏面ポリエチレン層１２の融点は表面ポリエチレン層１６の融点より高くなるように１１５℃〜１３５℃の範囲で設定する。
【００１２】
表面ポリエチレン層１６は１５μｍ〜５０μｍ、裏面ポリエチレン層１２は１５〜５０μｍが適当である。
【００１３】
アンカ−コ−ト層２２は、発泡させるべき部分にのみコ−ティングもしくは印刷によりパターン形成されている。例えば、紙層１４上に印刷により図柄層などを施す場合は、アンカーコート層２２の上側または下側に設けてもよいし、あるいはアンカ−コ−ト層２２が設けられていない部分に形成されている。
【００１４】
使用するアンカ−コ−ト剤としては、ポリエチレンイミンやポリブタジエンなどが用いられる。コ−ティングもしくは印刷による塗布量は１ｇ／ｍ²〜５ｇ／ｍ²（ｗｅｔ）、固形分であれば、０．０１ｇ／ｍ²〜０．０５ｇ／ｍ²（ｄｒｙ）が適当である。
【００１５】
また、本発明の他実施形態の紙カップに使用する基材シ−ト１０は、図２に示すように、紙層１４のカップ内面側に高融点の裏面ポリエチレン層１２を設け、外面側に低融点の表面ポリエチレン層１６を設け、紙層１４と表面ポリエチレン１６の間に図柄層２０及びアンカ−コ−ト層２２を設ける。図柄層２０はアンカ−コ−ト層２２の塗られていない部分に施されている。
【００１６】
また、本発明のその他の実施形態の紙カップに使用する基材シ−ト１０は、図３に示すように、紙層１４のカップ内面側に高融点の裏面ポリエチレン層１２を設け、外面側に低融点の表面ポリエチレン層１６を設け、紙層１４と表面ポリエチレン層１６との間にアンカ−コ−ト層２２を設け、紙層１４とアンカ−コ−ト層２２の間に図柄層２０を部分的に設ける。
【００１７】
図２および図３の他の実施形態及びその他の実施の形態で使用する紙層１４、裏面ポリエチレン層１２、表面ポリエチレン層１６、アンカ−コ−ト層２２の材質、使用量および発泡条件は、図１の一実施の形態で既に説明してあるので詳細は省略する。
【００１８】
図４は図２の基材シ−トを加熱発泡させた側断面図である。図に示すように、アンカ−コ−トされていない図柄層２０の領域１６Ａは、アンカ−コ−ト層２２に比べ、溶剤分を多く含まないようにしてあるので、アンカ−コ−ト層２２以外の図柄層２０の領域の上に位置する表面ポリエチレン層１６は、アンカ−コ−ト層２２の上に位置する表面ポリエチレン層１６と比較して、発泡が抑制され、薄い発泡抑制領域１６Ａとなり、他方アンカ−コ−ト層２２の領域上に位置する表面ポリエチレン層１６は発泡促進領域１６Ｂとなって、前記発泡抑制領域１６Ａと発泡促進領域１６Ｂとの間に段差（例えば、段差分；１０μｍ〜１００μｍ）を生じる。図柄層２０のない部分にアンカ−コ−ト層２２による発泡促進層１６Ｂが形成される為、図柄の表示が見やすくなる。図５は、図３の基材シ−トを加熱発泡させた側断面図である。図に示すようにアンカ−コ−ト層２２の形成されていない領域は発泡抑制領域となり、他方アンカ−コ−ト層２２の領域上に位置する表面ポリエチレン層１６は発泡促進領域１６Ｂとなって、前記発泡抑制領域１６Ａと発泡促進領域１６Ｂとの間に段差（例えば、段差分；１０μｍ〜１００μｍ）を生じる。図柄層２０に整合するように、アンカ−コ−ト層２２を設けることにより、図柄層２０の部分のみを発泡促進させることができる。従って、図柄に立体感を持たせることができる。
【００１９】
本発明の紙カップは、上記基材シ−ト１０を使用し、図６に示す紙カップ３０が成形されている。２０は、発泡の抑えられた図柄層２０であり、２２は発泡表面を示す。コンベアーとカップの接触面である設地部２４は、カップボトム部分にアンカーコート層２２を塗布せずに発泡を抑制された発泡抑制領域１６Ａである。
【００２０】
発泡表面２２の形成方法については以下に説明をする。
図６に示すような状態に、基材シ−ト１０を用いて成形された紙カップ３０をコンベア−等の装置内に設置し、熱風などの高温の条件下にて加熱し、発泡をさせる。
【００２１】
図４に示すように、基材シ−ト１０のアンカ−コ−ト層２２は、特に揮発成分（溶剤分）を多く含んでいるため、溶剤分が揮発し、アンカ−コ−ト層２２の上にて溶融した表面ポリエチレン層１６に気泡を生じて、厚い発泡促進領域１６Ｂが形成される。なお、前記加熱条件としては、少なくとも表面ポリエチレン層１６の融点以上であり、かつ裏面ポリエチレン１２の融点未満の温度範囲を使用して、加熱時間は３０秒〜１８０秒程度が良い。
【００２２】
また、図４に示すように、図柄層２０は、アンカ−コ−ト層２２に比べ、溶剤分を多く含まないので、図柄層２０の上に位置する表面ポリエチレン層１６は、アンカ−コ−ト層２２の上に位置する表面ポリエチレン層１６に比較して、発泡が抑制され、カップ表面である図柄層２０の表面ポリエチレン層１６は、薄い発泡抑制領域１６Ａとなって、前記発泡促進領域１６Ｂとの間に段差（例えば、段差分；１０μｍ〜１００μｍ）を生じる。
【００２３】
本発明による、ボトム部分のみに発泡促進層としてのアンカ−コ−ト層２２を塗布しない紙カップを加熱発泡させて、従来品である発泡促進層を設けない場合の紙カップと発明品である発泡促進層としてボトム部分２４を除く全面にアンカ−コ−ト層２２（揮発成分として、例えば、水、アルコ−ルなどを含む層）を設けた場合の紙カップを、従来品のカップ側面の発泡層と発明品のカップ側面の発泡促進層を設けた部分の発泡の厚みが同じになるような条件で同じ程度の発泡倍率に発泡させ、そのときのカップの摩擦力は次の表１の通りであった。（カップに３０ｇの荷重を加えたときのステンレス面での抵抗力）
【００２４】
【表１】

【００２５】
すなわち、従来の紙カップは、ボトム部分まで発泡してしまい、すべり性が悪くなることに対して、本発明の紙カップは、カップ側面を従来品と同じ厚みに発泡させても、ボトム部分の発泡を抑えることで、ステンレス面との摩擦力が低下し、滑り性がよくなり、充填ラインの速度を上げることが可能となる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、印刷表示部分の発泡を抑え、印刷図柄層など表示部分を見やすくすることができ、また、ボトム近辺の発泡を抑えることによりコンベア上ですべり性が良くなり、充填効率の向上効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示し、使用する基材シ−トの側断面図。
【図２】本発明の実施の形態を示し、使用する基材シ−トの側断面図。
【図３】本発明の実施の形態を示し、使用する基材シ−トの側断面図。
【図４】本発明の実施の形態を示し、図２の基材シ−ト発泡後の表面を表す側断面図。
【図５】本発明の実施の形態を示し、図３の基材シ−ト発泡後の表面を表す側断面図。
【図６】本発明の実施の形態を示す、紙カップ全体斜視図。
【符号の説明】
１０‥‥基材シ−ト
１２‥‥裏面ポリエチレン層
１４‥‥紙層
１６‥‥表面ポリエチレン層
１６Ａ‥‥薄く発泡された表面ポリエチレン層
１６Ｂ‥‥厚く発泡された表面ポリエチレン層
２０‥‥図柄層
２２‥‥アンカ−コ−ト層
２４‥‥ボトム部分
３０‥‥紙カップ

Claims

紙層１４の裏面に裏面ポリエチレン層１２を設け、該紙層１４の表面に部分的に揮発成分を含む発泡促進用アンカ−コ−ト層２２を設け該コ−ト層２２上に表面ポリエチレン層１６を設けた基材シ−ト１０を用いてカップ状に成形した紙カップであって、前記紙層１４とアンカ−コ−ト層２２との間に図柄層２０が形成され、前記アンカ−コ−ト層２２形成部分に相当する表面ポリエチレン層１６を他の表面ポリエチレン層１６部分よりも厚く加熱発泡させてなる紙カップ。
前記アンカ−コ−ト層２２の形成されていない部分が、紙カップのボトム部分若しくは該ボトムの接地部分など紙カップとして滑り易くすべき部分である請求項１記載の紙カップ。
前記アンカ−コ−ト層２２の形成されていない部分の前記紙層１４の表面の一部若しくは全部に図柄層２０が形成されている請求項１又は請求項２記載の紙カップ。
前記表面ポリエチレン層１６が裏面ポリエチレン層１２よりも低融点のポリエチレンである請求項１乃至請求項３いずれか１項記載の紙カップ。
紙層１４の裏面に裏面ポリエチレン層１２を設け、該紙層１４の表面に部分的に図柄層２０を設けた後、揮発成分を含む発泡促進用アンカ−コ−ト層２２を、該図柄層２０を覆うように該紙層１４の表面に部分的に形成し、該コ−ト層２２上に表面ポリエチレン層１６を設けた基材シ−ト１０を用いてカップ状に成形した紙カップのアンカ−コ−ト層２２形成分に相当する表面ポリエチレン層１６を他の表面ポリエチレン層１６部分よりも厚く加熱発泡させることを特徴とする紙カップの製造方法。