JP6160145B2 - 断熱カップとそれに用いるシートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、断熱カップとそれに用いるシートの製造方法に関するものである。

緩衝効果や断熱効果の期待から、ダンボールが多く使用されている。一般的なダンボールは、紙を波型に成型した中芯材とその中芯材に貼合された紙のライナー材から出来ている。また、吸湿を防止するため、あるいは、水分の蒸散を防止するために、防湿ダンボールが使用されるようになってきた。

例えば、熱可塑性合成樹脂層、防湿アルミ層、紙層、及び、該紙層表面の熱可塑性合成樹脂層からなるライナー材と、紙層とその両外面に熱可塑性合成樹脂層からなる中芯材を用いて、ライナー材と中芯材とを中芯材の波状頂部のみで接着固定した防湿ダンボールの製造方法がある（特許文献１）。

しかし、この防湿ダンボールの場合、紙層が設けられているので、面での防湿性はあるが、端面に紙層が露出しているため、水が端面に付いた場合、紙層で剥がれてしまう恐れがあった。

公知文献を以下に示す。

特開平４−１６４６３４号公報

本発明は上記した事情に鑑みてなされたもので、水に強く、断熱性や保温性を有する、あるいは、緩衝効果を有するシートを用いた断熱カップと、そのシートの製造方法を提供することを課題としている。

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本発明の請求項１に係る発明は、波型になっている中芯材の片面または両面にライナー材を接着したシートであって、前記中芯材、及び、前記ライナー材がプラスチックからなり、
前記中芯材の波型を２箇所以上つぶして前記ライナー材に密着させて密着部を設け、該２つの密着部の間に密封された密封空間を設けたシートが、カップの胴部の外面に装着されていることを特徴とする断熱カップである。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の断熱カップに用いるシートの製造方法であって、
断面歯車型の２つの成形用ロールの間にプラスチックからなる中芯材を通して、該中芯材を波型に成形し、該中芯材が一方の成形用ロールに抱かれた状態で、圧着ロールにより、接着層を設けたプラスチックからなる前記ライナー材が圧着され、
前記接着層が、グラビア塗工装置によって接着剤を塗布し乾燥させて設けられているか、または、Ｔ型ダイスより押し出された溶融樹脂からなることを特徴とするシートの製造方法である。

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本発明の断熱カップは、水に強く、断熱性や保温性を有する、あるいは、緩衝効果を有
する。そして、この断熱カップに用いるシートは、本発明のシートの製造方法により、連続して製造することができる。

本発明の断熱カップに用いるシートの一参考例を模式的に断面で示した説明図である。（Ａ）中芯材の片面にライナー材を接着したシート、（Ｂ）中芯材の両面にライナー材を接着したシート。 本発明の断熱カップに用いるシートの一例を模式的に斜視で示した説明図である。 本発明の断熱カップに用いるシートの一参考例を用いた袋の説明図である。（Ａ）正面図、（Ｂ）平面図。 本発明の断熱カップに用いるシートの一参考例を用いた断熱カップの説明図である。 本発明のシートの製造方法の一例を説明する概略図である。

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、本発明の断熱カップに用いるシートの一参考例を模式的に断面で示した説明図で、（Ａ）は、中芯材の片面にライナー材を接着したシート、（Ｂ）は、中芯材の両面にライナー材を接着したシートである。図２は、本発明の断熱カップに用いるシートの一例を模式的に斜視で示した説明図である。

本発明の断熱カップに用いるシートの一参考例は、図１（Ａ）の断面図に示すように、波型になっている中芯材１の片面にライナー材２に接着層３を設けて接着したシート１００である。あるいは、図１（Ｂ）の断面図に示すように、波型になっている中芯材１の両面にライナー材２、４に接着層３、３を設けて接着したシート２００である。

また、図２のように、シート２００の中芯材１の波型を２箇所以上つぶしてライナー材２、４に密着させて密着部５を設け、２つの密着部５の間に密封された密封空間６を設けたシート３００とすることができる。このようにすると、密封空間６の中の空気などの気体が逃げないので、断熱性や保温性の効果が向上する。また、緩衝効果も向上し、収納された内容物を衝撃から守ることが出来る。

また、図示しないが、シート１００でも同様に、中芯材１の波型を２箇所以上つぶしてライナー材２に密着させて密着部５を設け、該２つの密着部５の間に密封された密封空間６を設けることができる。

中芯材１とライナー材２、４は、プラスチックからなっている。プラスチックとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどが使用される。これらは単層でも用いられてもよいし、また、これらを組み合わせた多層としてもよい。これらは延伸フィルムでも未延伸フィルムでもよくまた、押出し樹脂層でもよい。

また、中芯材１あるいはライナー材２、４を多層構成にして、アルミ箔などの金属箔を中間層に設けても良い。更には、フィルムに蒸着層を設けていても良い。蒸着層としては、アルミニウムなどの金属蒸着層としてもよいし、酸化アルミニウムや酸化ケイ素などの無機化合物蒸着層としてもよい。

接着層３は、中芯材１とライナー材２、４を接着するための層であって、接着剤層でもよいし、Ｔ型ダイスなどで押し出された溶融樹脂により設けられた樹脂層であってもよい。接着剤層に用いる接着剤は、ドライラミネーションで用いられるウレタン系の接着剤や、水性接着剤、ホットメルト接着剤でもよいが、特にウレタン系の接着剤が好ましく用いることが出来る。

このような材質になっているので、従来用いられていた紙を使用したダンボールと異なり、本例のシート１００、２００、３００は、紙を積層していないので、水に濡れても層が剥がれてしまうことがなく水に強い。そして、断熱性や保温性、あるいは、緩衝効果を有する。

以下、袋について説明する。
図３は、本発明の断熱カップに用いる一シートの一参考例を用いた袋の説明図で、（Ａ）正面図、（Ｂ）平面図ある。

本例のシート１００、２００、３００を用いて、袋４００を作ることが出来る。例えば図３のように、本例のシート２００を袋の表フィルムと裏フィルムにして、周縁部をシールして、袋に製袋することが出来る。図では、袋の側部と底部がシールされ、底部がシールされることによって、中芯材１の波型をつぶしてライナー材２、４に密着させて密着部５が設けられている。そして、充填後に天部をシールすることによって、密着部５が設けられ、天部と底部の密着部５の間に密封空間６を設けることが出来る。

この場合、袋の内側になるライナーの内容物側の表面は、ヒートシール可能な熱可塑性樹脂の未延伸フィルムや押出しラミネーションによる樹脂であることが好ましい。特に低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、あるいは、ポリプロピレンの未延伸フィルムや、押出しラミネーションによる樹脂層とする事が望ましい。

また、中芯材１の表面と、接着層３あるいはライナー材２、４の内側表面層も互いにヒートシール可能な熱可塑性樹脂どうしであることが望ましい。このようにすることによって、袋４００をヒートシールするときに、中芯材１の波型をつぶしてライナー材２、４にシール密着させて密着部５が設けることが出来る。

図３の袋では、シート２００を表フィルムと裏フィルムに用いたが、一方のフィルムのみをシート２００にしてもよい。また、同様にして、中芯材１の片面にライナー材２を接着したシート１００を用いて、袋を作ることも出来る。この場合、シート１００のライナー材２を袋の内側になるようにして、周縁部をシールして、袋とすることが出来る。更には、あらかじめ密着部５を設けて、密封空間６を設けたシート３００を用いて、同様にして、袋を作ることも出来る。

以下、断熱カップについて説明する。
図４は、本発明の断熱カップに用いるシートの一参考例を用いた断熱カップの説明図である。

本例の断熱カップ５００は、紙カップ１０の胴部の外面にシート２００が装着されている。断熱カップ５００に用いる紙カップ１０は、胴部材と底部材からなり、筒状にした胴部材の下端に、周縁部を下方に折り曲げ、周縁折り曲げ部を設けた底部材を挿入して、胴部材の下端部分を内側に折返し、周縁折り曲げ部に重ね合わせ、全体を融着させて、脚部１１を形成し、胴部材の上端部にトップカール部１２を設けた紙カップ１０である。

この紙カップ１０の胴部材が形成している胴部に、シート２００を筒状にし装着している。シート２００の装着は、シート２００の両端部分を重ね合わせシールして筒状にし、紙カップ１０の下端より被せるようにしてもよいし、紙カップ１０の胴部に平らなシート２００を巻いて、シールして筒状にしてもよい。

断熱カップ５００では、中芯材１の両面にライナー材２、４を接着したシート２００を用いたが、シート１００やシート３００を用いた断熱カップとしてもよい。また、紙カップ１０を用いたが、インジェクション成形で成形したポリスチレンやポリプロピレン、あるいはポリエステルなどのプラスチック製のカップを用いてもよい。

このように、カップの胴部にシート１００、２００、３００を装着することによって、カップの中に熱いものが入っていても、断熱性があるので、手で持っても熱く感じることがない。このような断熱カップはコーヒーなどのホット飲料や、ラーメン、うどんなどの容器として好ましく使用することが出来る。

以下、本発明のシートの製造方法について説明する。
図５は、本発明のシートの製造方法の一例を説明する概略図である。

中芯材１は、給紙部より巻き出され、図５のように、ガイドロールを通って、断面歯車型の２つの成形用ロール２１、２２により、波型に成形される。成形用ロール２１、２２は、加温されて温度調節されている。最初に中芯材１に接触する成形用ロール２１は、中芯材１のプラスチックの少なくとも１層を軟化させるように温度調整されていることが望ましい。

成形用ロール２１、２２で波型に成形された中芯材１は、成形用ロール２２に抱かれた状態で、圧着ロール２３で接着層３（図５では記載を省略）が設けられたライナー２と圧着され、中芯材１とライナー２が接着層３を介して接着される。ここまでの工程で、中芯材１の片面にライナー材２を接着したシート１００が製造される。

中芯材１の両面にライナー材２、４を接着したシート２００を製造する場合は、更に、２本の圧着ロール２４、２５の間を通して、接着層３（図５では記載を省略）が設けられたライナー４を、中芯材１のライナー材２の反対側に接着すればよい。

また、中芯材１の波型をつぶしてライナー材２、４に密着させて密着部５と密封空間６を設けてシート３００を製造するには、走行するシート１００やシート２００を間歇的に上下より挟んで圧着させればよい。このときも、加熱して行うことが好ましい。

接着層３は、接着剤層でもよいし、Ｔ型ダイスなどで押し出された溶融樹脂により設けられた樹脂層であってもよい。接着剤層とする場合は、ドライラミネーションで用いられる２液硬化型ウレタン系の接着剤や、水性接着剤、ホットメルト接着剤などを使用することが出来る。

特に、ドライラミネーションで用いられる接着剤を、ライナー材２やライナー材４にグラビアコーターやダイコーターで塗布して、乾燥させて、接着層３を設け、圧着ロール２３や、圧着ロール２４、２５で中芯材１に圧着して、接着させることが好ましい。

接着層３を樹脂層とする場合は、熱可塑性樹脂を溶融してＴ型ダイスより押し出し、ライナー材２やライナー材４に接着層３を設け、溶融した状態で中芯材１に、圧着ロール２３や、圧着ロール２４、２５で圧着させて接着させればよい。このとき用いる熱可塑性樹脂と中芯材１の表面とは互いに溶融接着する樹脂を選定する。

尚、熱可塑性樹脂を溶融してＴ型ダイスより押し出し、冷却後、更に、接着剤を塗布乾燥させ、接着層３をライナー材２やライナー材４に設け、圧着ロール２３や、圧着ロール２４、２５で圧着させて接着させることも出来る。

以上の方法により、シート１００、２００、３００を連続して、製造することが出来る。このようにして製造されたシート１００、２００、３００は、水に強く、断熱性や保温性を有する、あるいは、緩衝効果を有するので、前述の袋や、断熱カップに使用する以外にも、例えば、梱包などに使用される緩衝材として、ダクトなどの断熱、保温材として使用することが出来る。また、断熱性や保温性あるいは緩衝効果が要求される包装において用いることが出来る。

また、本発明の断熱カップに用いるシートは、柔軟性を持たせることが出来るので、従来のフィルム加工で用いられるスリッターや、製袋機での加工が可能であり、余分な加工機を用意する必要がない。そして、ライナー２、４がプラスチックであるので、グラビア印刷により美粧性が得られる。

中芯材１やライナー２、４に、バリア性のある層を設けることによって、バリア性を持たすことも出来る。更に、中芯材を増やして多段のシートとすることも出来、断熱性や保温性あるいは緩衝効果を向上させることも可能である。

１００、２００、３００・・・シート
４００・・・袋
５００・・・断熱カップ
１・・・中芯材
２、４・・・ライナー材
３・・・接着層
５・・・密着部
６・・・密封空間
１０・・・紙カップ
１１・・・脚部
１２・・・トップカール部
２１、２２・・・成形用ロール
２３、２４、２５・・・圧着ロール

Claims (2)

1. 波型になっている中芯材の片面または両面にライナー材を接着したシートであって、前記中芯材、及び、前記ライナー材がプラスチックからなり、前記中芯材の波型を２箇所以上つぶして前記ライナー材に密着させて密着部を設け、該２つの密着部の間に密封された密封空間を設けたシートが、カップの胴部の外面に装着されていることを特徴とする断熱カップ。
2. 請求項１に記載の断熱カップに用いるシートの製造方法であって、
   断面歯車型の２つの成形用ロールの間にプラスチックからなる中芯材を通して、該中芯材を波型に成形し、該中芯材が一方の成形用ロールに抱かれた状態で、圧着ロールにより、接着層を設けたプラスチックからなる前記ライナー材が圧着され、
   前記接着層が、グラビア塗工装置によって接着剤を塗布し乾燥させて設けられているか、または、Ｔ型ダイスより押し出された溶融樹脂からなることを特徴とするシートの製造方法。

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