JP2009522138A - 断熱、保温、火傷防止の紙製、又はプラスチック製容器の製造方法及びその製品 - Google Patents

Abstract

一種の新たな紙製或いはプラスチック製容器の製造方法、及び、該製造方法によって得られる製品であり、該方法は、以下のステップを含む、液体接着剤１と熱発泡粒子粉２を攪拌混合３して複合塗料４を製造する、該複合塗料４は連続する紙片Ｐ、プラスチック或いはプラスチック容器７、７’の表面の設定範囲内に塗布し、さらに加熱を進行させ、後に加熱後の連続紙片或いはプラスチックは既存技術により必要な成型容器に製造される。本発明は、熱い物を製造した容器に盛る際、握持者に熱い感じを与えず、断熱、保温、火傷防止効果もある。本発明方法は、各種紙製またはプラスチック製の容器、コップ、茶碗、皿、弁当箱及び各種包装容器等に活用することが可能であり、製造容器は均しく断熱、保温、火傷防止及び補強効果がある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紙製、或いは、プラスチック製容器の製造方法、特に一種の断熱、保温、火傷の防止を兼ね備えた彩色立体模様の紙製、或いは、プラスチック容器の製造方法、及び、日常生活用品の領域に属するものであり、該製造方法によって得られる製品に係るものである。

一般の容器は、そのコスト及び用途の普遍化を求める上で、殆どが紙製またはプラスチック製容器になっている。例えば、紙製またはプラスチック製のコップ、茶碗、皿など、或いは、前記材質で作られた入れ物容器としての包装容器、保温容器、弁当箱などがある。

現在の紙製容器は単層であるため、保温・断熱の効果が提供できない。二層に折畳んだり仕切りを設けたりすると、使い捨ての用途において、そのコストが極めて高くなり、採算に合わなくなる。プラスチック製容器は単層であるし、保温・断熱との効果はない。該紙製またはプラスチック製容器の表層において、美観性を満たすには、最高でも表層に絵などを刷りだすことしかないため、立体模様の効果に至らない。

現在使われているコップは火傷防止のため、受け持つ手段として別途、プラスチックのコップホルダーを造り使用する。コップを手に取るとき熱さが伝わりにくい効果があるが、使用上、該ホルダーを付加して使用する不便をもたらす一方、使用後、該紙コップを捨てても、そのホルダーを収納しなければならないため、該紙コップを使用する便利さを失ってしまう。

もし、前記紙製容器、又は、半製品の紙製品が発泡方式があるとすれば、米国特許第５９５２０６８号では、アクリルガムの使用が発泡方法にかかわっており、他にも米国特許第６２６５０４０号では、その発泡特性は６５℃〜１００℃の発泡に関連するとの記載がある。前述アクリルガムの使用の場合、高ガラス転化点の為、低い温度では発泡率が不足しやすく、しかも高温時には発生容器が変形し、なおかつ紙コップの押し出し積層（ＰＥ或いはＰＰ）は壊れてしまう。もし、ガラス転化点の低いアクリルガムを採用した場合、常温下で粘性が発生しやすくなり、半製品は格納されて重なっているうちに、再加温して発泡することが困難になり、備蓄しておく術がない。熱を受ける使用により、一定温度下ですぐに軟化するアクリルガムの基材であるとしても、一般的に、使用されるチップ或いは、電子部品を用いての切断は生産工程上その価格が非常に高く、価格が低廉で使用後すぐ捨てられる紙製品としての使用に適さない。
米国特許公報５９５２０６８号 米国特許公報６２６５０４０号

前述の６５〜１００℃で発泡可能な発泡基材によると、紙製品上完全に発泡に到達するようであるが、必要とする発泡時間が非常に長く、この期間に紙製容器を変形させ、壊し、及び練り返し等の問題があり、かつ生産効率が甚だ低い。

本発明は技術問題の解決を必要とし現在の技術の不足を克服するところ、一種の新たな紙製或いはプラスチック製容器の製造方法を提供し、該製造方法により、断熱、保温、火傷の防止等の効果があり、その容器表面上、彩色立体模様を有し、普通の紙製或いはプラスチック製の容器と比較し、その外形はさらなる美観を備えた紙製或いはプラスチック製の容器を得る。

本発明は、以下の技術方法を実現することにより、技術問題の解決を求める。
一種の断熱、保温、火傷防止の紙製或いはプラスチック製容器の製造方法であり、以下のステップを含む、
（１）液体接着剤と熱発泡粒子粉を攪拌混合して複合塗料とする、
（２）連続する紙片、或いは、プラスチックの設定範囲内の場所、或いはすでに成型された各種紙製、或いは、プラスチック容器の設定範囲内の表面の場所に、複合塗料は塗布される。断熱、保温、火傷防止の効果に到達する為に、その複合塗料は成型容器のいかなる握持を供することも可能な位置と範囲に塗布が必要とされ、なおかつ、全面に塗布される必要はなく、この種の握持を供することが可能な位置と範囲をいわゆる「設定範囲」と為せばよい。この点、本範囲は当業者が掌握してきた特定条件と実務経験を根拠に具体的に決定するものである。
さらにその紙片、プラスチック、或いは成型容器加熱が進行し（加熱温度は１００〜１４０℃が最も好ましい。）、該表面積に該発泡粒子が生み出す発泡作用（発泡の程度は２０−５０倍の体積に到達するを以って可とする。）を使い、同時に前記液体接着剤をその容器の表層に貼り付け、連続紙片或いはプラスチック或いは成型容器の表層がその上の発泡層に貼付形成され、さらに、連続紙片或いはプラスチックは既存技術により製造される所望の成型容器に使用する。

前記製造方法において、前記液体接着剤は水性のポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン−ポリ酢酸ビニル樹脂、或いは、以上の両者の任意の比率により混合して得られるところの混合物であり、同様に加熱発泡過程中、凝固接着作用を有する。前記液体接着剤は、直接、市場で入手できるものである。

前記熱発泡粒子粉は沸点の低い溶剤を内包した熱可塑性高分子である。最短時間で発泡し、しかも紙製品に傷が及ばない。前記の発泡粒子粉は、直接、市場で入手できるものである。

前記液体接着剤と熱発泡粒子粉は、ほぼ５−２０：８０−９５の重量比率の混合である。

紙製或いはプラスチック製の容器の外観をさらに高めるため、本発明の複合塗料の中に彩色顔料（その彩色顔料と複合塗料の配比比率については、当業者が具体的な状況を見て、或いは実際の需要の掌握を以って可能とする何種かの顔色を添加する）を添加して、塗料を塗装或いはローラーを輪転して圧を加えた後、模様部分のあるところに前述塗料の塗装をし、加熱を経て発泡作用の産出後、突出した立体模様が形成されることにより、或いは、再彩色印刷後に立体模様の形成があり、多様化する美観視覚効果を現し、同時にその突出した立体模様上にあり、すなわち、握持の断熱効能、美観の達成、保温、断熱、火傷の防止の多くの効果と利益を提供することが可能である。

本発明は各種紙製容器の表面上、図案模型により各種立体模様を形成し、美観性の達成及び該突出模様の火傷防止効果なるものを提供する事を可能としている。

前述の立体模様の突出程度は、複合塗料の塗布の厚みにより可能であり、加熱温度は１００〜１４０℃の範囲に制御され、需要者の求める模様の突出程度によるところの獲得をもって、なおかつ、短時間で発泡の完成が可能で、発泡時間が長すぎる問題を克服している。

本発明の製造方法は容器成型時と同時に容器外表層の設定区域（断熱、保温、火傷防止の効果の達成のために、複合塗料は成形容器のいずれか握持の位置と範囲を供することが可能な塗布が必要とされ、なおかつ、全面に塗布される必要はなく、この種の握持に供することが可能な位置と範囲をいわゆる「設定範囲」と為せばよい。この点、本領域は当業者が具体的条件に基づいて設定できる。）の適当な範囲による陥没（図４−Ｃのように）、更に複合塗料が該陥没位置に塗布され、複合塗料は加熱発泡を経て該陥没位置は平に埋められた後、容器の外表層は平に整った状態に回復され、握持位置の火傷防止効果を低コストにより提供することが可能である。

本発明は、液体接着剤と発泡粒子粉は所定の比率に配合された後、加熱発泡過程の工程を通過し、該材料特性に基づき大変早い発泡の達成と紙製容器及びその内側の膜が損なわれることがなく、なおかつ、透明な容器の表層の発泡層は補強効果があり、比較的高温な物質を盛られたときに使用し、熱く火傷するような感を発生する機会なく握持者に提供し、保温、断熱、火傷防止効果を提供する。

本発明方法は、断熱、保温、火傷防止及び補強効果のすべてを良く達成した各種紙製或いはプラスチック製容器、コップ、茶碗、皿、弁当箱及び各種の包装容器等の製造に活用が可能である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１に示したように、本発明による製造方法は、液体接着剤１に熱発泡粒子粉２を添加して攪拌混合３を経て複合塗料４にして、塗布方式により、少なくとも、塗装５、ロール装置５’、彩色印刷５”などを含める。前記複合塗料４を半製品６（図２Ａ参照）または容器７、７’（図２Ｂ、Ｃ及び図３Ａ〜Ｃ参照）の表面に塗布してから、該容器７、７’を加熱装置８によって加熱して、該表層において前記熱発泡粒子粉２による発泡作用が生じる同時に前記液体接着剤１が該容器７、７’の表層に付着すると、該表層に発泡層９を形成させるので、補強効果を持たせ、断熱、保温効果も提供することができる。

前記液体接着剤１は水性のポリ酢酸ビニル、ポリエチレン−ポリ酢酸ビニル、或いは、以上の両者の混合後からなり、同様に、加熱発泡過程中、凝固接着作用を有し、ストック及び取りたい時に使えることを提供することが可能であり、常温下で粘性的なものにならない。

前記の熱発泡粒子粉２は、沸点の低い溶剤を内包した熱可塑性高分子である。

前記の液体接着剤１と熱発泡粒子粉２の混合比率は、重量で５％〜２０％、その発泡程度は４倍以上の体積に到達するを以って可とする。

図１及び図２に示したように、前記複合塗料４は、直接にロール装置５’のローラー５１’にパターン模型を設けて、ロール装置５’のローラー５１’にあるパターン模型に沿って、巻取りロール式基紙Ｐ’における連続に送出される基紙Ｐに複合塗料４を連続にローリングしながら複写してゆき、それから事前に既に計っておいた、該容器７を作れる範囲に沿って半製品６（図２Ａ参照）にカットして、容器の成型（本発明の特徴ではないため、説明を省略する）を行ってから、該容器７、７’を加熱して、該容器の外表層において発泡層９（図４Ａ）を形成させるものである。

図１、図２、図４に示したように、前記製造方法により、紙製容器７、７’の表層に応用すると、断熱効果が得られるため、熱い物を盛る際、握持者に熱い感じを与えず、更に保温効果も提供できる。それから図３Ａ〜Ｃに示したように、表層においてパターン模型を利用して前記塗料の塗装またはロール装置（図１、図２）に供し、模様のある部分に塗布した複合塗料４は加熱装置によって加熱されると発泡作用が生じ、突出した立体模様９になり、そして該突出した模様をそのまま握持できる断熱効果を提供するため、美観性、保温、断熱、火傷防止など多重効果が実現できるものになる。

図１、図２Ａ〜Ｃ、図３Ａ〜Ｃ、図４Ａ〜Ｃ、に示したように、前記容器７、７’においては、容器を任意の握持できる位置や範囲だけ前記複合塗料４を塗布できるため、全体に塗布する必要がない。また、容器を成型する間、窪み７１、７１’を造ることができ（図４Ｃ参照）、適当な範囲に沿って、複合塗料４を前記窪み７１、７１’の位置に塗布して複合塗料４を加熱して発泡させることにより、前記窪み７１、７１’の位置を埋め立てて、容器７、７’の外表層を平らな状態に戻すことができ、握持位置における火傷防止の効果が提供できるため、コスト低下が可能である。

図１、図３Ａ〜Ｃ、図４Ａ,Ｃに示したように、前記複合塗料４に顔料１１を添加して発泡した位置において複数の色彩のある模様を作ることができ、また、前記複合塗料４を容器７、７’の表層において発泡・結合してから、彩色印刷５”によって、前記発泡層９の発泡位置（図４Ｂ，Ｃ）、又は全体の発泡層９（図４Ａ）において彩色のパターンとして表現させることもできるものである。

前記立体模様の突出度合については、加熱温度を１００℃〜１４０℃にすることによって、必要とされる模様が発泡してから、突出した厚さが獲得できるものである。

前記発明で応用した実施例は単に説明の参考として提供されるものだけであり、それは各種の紙製またはプラスチック製容器、例えばコップ、茶碗、皿、弁当箱及び各種の包装容器などを含むべきであり、そして、その断熱、保温、火傷防止及び補強効果として提供するものである。

本発明の実施形態における製造フローのブロックによるイメージ図である。 図２は本発明実施形態におけるロール装置の正面イメージ図である。図２Ａは本発明における紙製容器の半製品に塗布した後の正面イメージ図、図２Ｂは本発明実施形態における紙製容器の製品に塗布する前と塗布した後の実施例図、図２Ｃは本発明実施形態における塗布表層のパターン模様の実施例図である。 図３Ａは本発明実施形態における紙製またはプラスチック製容器の表層部分の実施例図、図３Ｂは本発明実施形態における紙製またはプラスチック製容器の表層部分のパターン模様を発泡した実施例図、図３Ｃは本発明における紙製またはプラスチック製容器の表層部分を発泡したもう一つ実施例図である。 図４Ａは紙製容器とプラスチック製容器において本発明実施形態を応用して表層において全面的な発泡層が形成できる様子、図４Ｂは紙製容器とプラスチック製容器において本発明を応用して表層において一部的な発泡層が形成できる様子、図４Ｃは紙製容器とプラスチック製容器において本発明を応用して窪んだ表層において埋め立てられた発泡層が形成できる様子を示す図である。

符号の説明

１・・・液体接着剤 ２・・・熱発泡粒子粉
３・・・攪拌混合 ４・・・複合塗料
５・・・塗装装置 ５’・・・ロール装置
５”・・・彩色印刷装置 ６・・・半製品
７、７’・・・紙製容器及びプラスチック製容器
８・・・加熱装置 ５１’・・・ローラー
Ｐ’・・・巻取り式基紙 Ｐ・・・基紙
９・・・発泡層 １１・・・顔料

Claims (8)

1. 一種の断熱、保温、火傷防止の紙製又はプラスチック製容器の製造方法であり、以下のステップを含む、
   （１）液体接着剤と熱発泡粒子粉を攪拌混合して複合塗料とする、
   （２）連続紙片若しくはプラスチック材料の表面での設定範囲内の場所、又は、すでに成型された各種紙若しくはプラスチック容器の表面での設定範囲内の場所に、前記の複合塗料を塗布し、前記連続紙片、プラスチック又は成型容器は、加熱を進行させ、加熱後の連続紙片又はプラスチックは既存技術により必要な成型容器に製造される。
2. 請求項１の製造方法において、前記液体接着剤は、水性のポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン−ポリ酢酸ビニル樹脂、又は、以上の両者の任意比率による混合後に得られるところの混合物であることを特徴とする。
3. 請求項１の製造方法において、前記熱発泡粒子粉は沸点の低い溶剤を内包した熱可塑性高分子であることを特徴とする。
4. 請求項１の製造方法において、前記液体接着剤と熱発泡粒子粉は、ほぼ５−２０：８０−９５の重量比率の混合であることを特徴とする。
5. 請求項１の製造方法において、ステップ（２）にある複合塗料の中に彩色顔料を添加して後に塗布を進めるものであることを特徴とする。
6. 請求項１の製造方法において、ステップ（２）では、先に容器外表層の設定された範囲を容器の内側に向かって陥没させ、複合塗料をその陥没位置に再び塗布し、複合塗料を使い、加熱発泡を経て、その陥没位置は平らに埋められ、容器の外表層は平らに整った状態にされることを特徴とする。
7. 請求項１の製造方法において、ステップ（２）では、前記加熱の温度は１００〜１４０℃であることを特徴とする。
8. 請求項１から７のいずれか１項の製造方法により製造し、断熱、保温、火傷防止を達成する紙製又はプラスチック製の容器。

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