JPH02269681A - 保温容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、保温容器の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の保温容器は、断熱層を有する断熱容器で
あり、代表的なものに携帯式保温弁当容器がある。これ
は内容器と外筒との間に真空断熱層が設けられ、保温性
を高めたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

この種の保温容器では、内容器を円筒状にせざるを得ず
、全体としては大変高張ったものになり、実用性に欠け
る問題があった。これに対し、常圧断熱材を用いた保温
容器もあるが、これらの断熱材は真空断熱材に比べ断熱
性能が際立って悪く、前記携帯式保温弁当容器と同等の
性能を得ようとすると、結果的に断熱層を大きく設ける
必要があるため、実用にそぐわない程、嵩張ったものに
なってしまう（実開昭５５−７７３７号、実開昭５５−
４３４０２号、実開昭６３−２８４５０号、実開昭６３
−１５３８２４５３８２４号各公報参照上記欠点を改善
するため、粉体系の真空断熱材を用いたものもあるが、
１００℃近くの高温では差程の効果がなく、長期的には
、空気や水蒸気等の侵入により真空度が落ちて断熱性能
が劣化する等、実用に供するようなものではなかった（
実開昭５７−２５６３３号、実開昭５７−３４８２２号
、実開昭５７−４５３２５号各公報参照）。

前記事情に鑑みて、この発明の課題とするところは、保
温性能に優れ同性能の経年劣化も少なくなるとともに、
軽量で嵩張らずにポータプルであり、異形化も自由にで
きるようにすることにある〔課題を解決するための手段
〕 前記課題を解決するため、この発明にかかる保温容器の
製造方法は、離間した二重の壁により形成された容器壁
の、同二重壁間に、微粒子を空気とともに強制的に導入
し充填することで、微細多孔体質の断熱層を形成するよ
うにする。

〔作　　　用〕

離間した二重の壁により形成された容器壁の、同二重壁
間に、微粒子を空気とともに強制的に導入し充填するこ
とで、微細多孔体質の断熱層を形成するようにすると、
断熱層が微細多孔体によるため常温・常圧でごく低い熱
伝導率になって、厚さが薄いもの（７〜１０ｆｌ）でも
高い断熱効果を発揮するようになるとともに、断熱層が
微粒子の強制導入により形成されるので、形成される断
熱層が異形なものであっても自由に形成され得るように
なるとともに、微粒子導入後にシーリングしてさえおけ
ば、水分や空気などが外部から侵入したすせず、断熱層
の当初の断熱性能が衰えないようになる。

〔実　施　例〕

以下に、この発明を、その実施例をあられす図面を参照
しつつ詳しく説明する。

第１図および第２図は、この発明にかかる保温容器の製
造方法により得られた保温容器の一実施例をあられして
いる。この保温容器（外容器）■は、これらの図にみる
ように、弁当箱（あるいはコンテナ用）たる内容器２を
入れてその内容物を保温するための容器であり、同容器
１は、本体１ａと蓋１ｂよりなっている。本体１ａは、
上方からみて矩形をしたケース体であるとともに、内部
が収容空間でその上端が開口になっている。本体１ａの
器壁は互いに離間した二重壁になっており、その二重壁
間空間に、断熱材３が充填されている。蓋１ｂも器壁が
二重で、その二重壁間空間には同じく断熱材３が充填さ
れている。本体１ａの上端面には、溝ｌｃに嵌まり合う
ようにパツキン５が設けられているとともに、前記蓋１
ｂが本体１ａに密閉状になるように、蓋１ｂには係合把
手６．６が、また、本体１ａには、同把手６．６が嵌ま
り合う突起７，７が設けられている。

ところで、前記本体１ａ（および蓋１ｂ）内の断熱材３
，３は、第３図にみるように、供給容器１０を本体１ａ
の側壁上部の開口に接続するとともに、同供給容器１０
内に断熱材の材料である微粒子１１・・・を入れて矢印
Ｘのように加圧空気をかけるようにする。それとともに
、本体１ａの他の個所から矢印Ｙのように内部空気の吸
引を行なって内部空間を減圧状態にする。これにより、
供給容器１０内の微粒子１１・・・は、二重壁間空間に
効率的に導入されて充填されるようになる。なお、吸引
口１３には、金網や不織布等によるシール１４が付され
て微粒子１１・・・が漏れ出ないようになっている。吹
込口１２および前記吸引口１３は、充填後に塞がれるよ
うになっている。前記加圧力は、断熱性能が目的通りに
なるように粉体を充填させるため、たとえば、２〜８ｋ
ｇ／ｃｊＧ程度にすることが好ましい。また、前記吹込
口１２および吸引口１３は１つである必要はなく、容器
の形状に合わせて、微粒子が全体に充填されやすいよう
、複数個にすることがある。

第４図および第５図は、保温容器が水筒である実施例を
あられしている。この水筒は、円形で偏平な本体２０ａ
とキャップ２０ｂからなり、栓２１で本体２０ａの注ぎ
口２０ｃが開閉され得るようになっているが、前記本体
２０ａおよびキャップ２０ｂはともに二重壁構造になっ
ており、これら壁間空間に微粒子が充填されて微細多孔
体たる断熱材２２．２２が構成されるようになっている
第６図および第７図（ａ）および（ｂ）は、特に異形と
いえる保温容器についての実施例をあられしている。そ
のうち、第６図にみるものは、星形の外形状をした、弁
当箱等に使用され得る保温容器３０をあられしている。

第７図にみるものは、外形状が角形をした、ポット等に
使用される保温容器４０．５０をあられしている。

なお、前記保温容器１の本体１ａおよび蓋１ｂは、金属
材料、プラスチック材料、陶器材料等を使用するが、容
器として、軽くて強度もあり、しかも、熱伝導率が低（
て成形加工性にも優れる等の条件を満足することからす
れば、プラスチック材料、たとえば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリカーボネート等の材料が好ましい。

内容器２としては、一般に普及しているように、プラス
チック材料や金属材料、あるいは木質材料等によるもの
が用いられるが、この発明にかかる保温容器としては、
この内容器２を含まない場合もある。前記蓋１ｂとして
は、断熱材３を充填できるような構造のものであればよ
い。

前記断熱材としては、常圧での熱伝導率が０．０１　ｋ
ｃａｌ／ｍｈｒ’ｃ程度の常圧で最も断熱性に優れたも
のを用いる。この断熱材は、乾式製法による微粒子シリ
カの粒子表面を表面処理剤によって凝集防止処理したの
みでなるもののほかに、同表面処理された微粒子シリカ
に、輻射防止材や形状保持および充填率の向上のだめの
繊維の両方あるいはいずれか一方を加え混合したものに
よるものがある。この断熱材は常圧であり、しかも、撥
水性が著しいものであるために、水分の吸着等による経
年劣化が少ないという特徴を有する。そもそも多孔体の
熱伝導率は、固体部を通しての固体の熱伝導率と、多孔
体内の空隙中に含まれている気体（通常は空気）の熱伝
導率に左右される。したがって、固体部の接触をできる
かぎり小さくし、かつ、気体の熱伝導率の影響を無くす
るために、空隙を数ｎｍ以下にする必要がある。そこで
、微粉末シリカに前記凝集防止処理をしたものを用いて
成形することによって、このような構造が容易に実現で
きるのである。前記表面処理をした微粒子シリカとして
は、−次粒径が１〜２０ｎｍ程度、好ましくは、１０ｎ
ｍ以下のもの、さらには８ｎｍ以下のものがより好まし
い。微細多孔体は、表面処理を施さない微粒子（粒径が
１〜２０ｎｍ程度、より好ましくは６ｎｍ以下）と−次
粒径が前記微粒子よりも大きい粒径（たとえば、５ｎｎ
＋　〜１００００ｎｍ程度の粒径の輻射防止用の微粒子
）の微粒子とを混合し成形した微細多孔体であってもよ
い。この場合、−次粒径の大きな粒子の間隔は粒径の小
さな粒子で埋められ、多孔体の空隙は小さな粒子により
作られる空隙が支配的になる。このように超微粒子の他
に大きい粒径の粒子を併用するようにすると、粒径の小
さい微粒子の量が少なくて済む分、安価に微細多孔体を
作製し得る。なお、この微細多孔体も、繊維を加えて成
形されたものであってもよい。

前記表面処理剤とは、粒子表面のシラノール基の酸素に
結合して水素結合の生起を防げるようにするもの、粒子
同志に反発性をもたせ直接的に粒子の凝集を防止するも
の、等をいう。その例としては、トリメチルメトキシシ
ラン、ジメチルジェトキシシラン、メチルトリメトキシ
シラン等のアルコキシシラン化合物、ジメチルジクロロ
シラントリメチルクロロシラン、トリフェニルクロロシ
ラン等のクロロシラン化合物、ヘキサメチルジシラザン
、ジメチルトリメチルシリルアミン等のシラザン化合物
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

なお、表面処理剤による処理に溶剤を用いる場合の溶剤
としては、ベンゼン、水、トルエン等が挙げられるが、
微粒子が分散しやすいものであれば、これらに限定され
るものではない。

前記高温での輻射による熱伝導を抑制する輻射防止材の
一例としては、パーライトやシラスバルーンの微粉砕物
、スス、コージェライト、粘土等の無機層状化合物、ケ
イソウ土、ケイ酸カルシウム、カーボンブラック、５ｉ
ｃＳＴｉｅｓ　、ＺｒＯｌＣｒｏｗ　、Ｆｅｗ　Ｏａ　
、ＣｕＳ、ＣａＯ、Ｍｎｅｔ　、Ｓｉｎｇ　、Ａｌｚ　
Ｏｘ　、０００％　Ｌ’１ｔＯ１ＣａＯ等の微粒子が挙
げられる。これらは、いずれも熱放射率が大きいもので
、波長３μ以上の赤外領域で熱放射率が０．８以上のも
のが好ましい。同輻射防止用微粒子は、通常５ｎｍ〜１
１００００ｎ程度のものが用いられる。

前記形状保持および充填率向上のための繊維としては、
たとえば、セラミック繊維、ガラス繊維、ロックウール
繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の無
機繊維や有機繊維が挙げられる。その場合の繊維径は、
通常、１〜３０１程度であり、５Ｒ以下が好ましい。繊
維長は、通常１〜１００鶴程度であり、５０龍以下が好
ましい。

前記粒径の小さい微粒子（表面処理する場合もしない場
合も）に、輻射防止用微粒子、あるいは、繊維が併用さ
れる場合、粒径の小さい微粒子は５０重量％以上の含有
量が確保されることが好ましく、また、輻射防止用微粒
子は通常５０重量％未満、繊維は通常３０重量％以下程
度にそれぞれ調整される０以上説明した断熱材は非常に
良好な断熱性を有する点で好ましいが、この発明におけ
る断熱材はこれらのものに限らず、以下のような断熱材
でもよい。パーライト粉末、あるいは、ケイ酸粉末等の
粉体系断熱材（上記のような粒径の極く小さい微粒子が
使われていていない）、シリカ繊維、シリカアルミナ繊
維、カーボン繊維等の繊維系断熱材などが例示される。

以下、この発明のより具体的な実施例と比較例について
説明するが、下記実施例に限定されるものではない。

（実施例１） ポリプロピレンにより作られた保温容器（二重壁の壁間
寸法７０）の二重壁間空間内に微粒子を吹き込みによっ
て充填し、断熱層を構成した。微粒子としては、乾式製
法によるシリカ微粒子（徳山曹達■製特注品：レオロシ
ール４８０：比表面積４８０ｒｄ／ｇ　　粒径：表面処
理前５ｎｎ＋　　表面処理後７　ｎｍ）の表面にヘキサ
メチルジシラザンで処理したものと、チタニア粒子（ル
チル古河鉱業側堰：　ＦＲ−４１粒径０．２μｍ）、お
よび、セラミック繊維（新日鉄化学■製：ＳＣバルク＃
１１１径２．８１　長さ５０ｔｍ））を、重量比で３０
：１０：１．５に混合したものを用いた。なお、充填の
際の加圧力は２〜５　ｋｇ　／　ｃｄ　Ｇであり、充填
後の断熱層のかさ密度は０．３５ｇ／ｃｄとなった。蓋
の部分も全く同じ（して断熱層を設け、形状としては第
２図にみるような保温容器を作製した。

（実施例２） チタン粒子を加えず、シリコーン微粒子：セラミック繊
維＝２０：１で混合したものを用いたこと以外は実施例
１と同様にして保温容器を得た。

このとき、充填後の断熱層のかさ密度は０．２６　ｇ／
　ｃｄになった。

（実施例３） ヘキサメチルジシラザンで表面処理した微粒子の代わり
に、乾式製法によるシリカ微粒子（粒径約５　ｎｓ＋）
の表面にジメチルジクロロシランで表面処理した微粒子
（徳山曹達製特注品レオロシール４８０：比表面積４８
０ｒｒｒ／ｇ　　表面処理後の粒径　約８　ｎｎ）を用
い、加圧力４〜８　ｋｇ　／　ｃａｌ　Ｇで充填したこ
と以外は、実施例１と同様にして保温容器を得た。充填
後の断熱層のかさ密度は０．３６ｇ／ｃｄであった。

（実施例４） 加圧力５〜１３１ｇ／ａ！Ｇで充填したこと以外は実施
例１と同様にして保温容器を得た。充填後の断熱層のか
さ密度は０．３８ｇ／ｃｄであった。

（実施例５） 第４図および第５図にみるような水筒型のポリプロピレ
ン容器（二重壁間寸法７ｍ５）に実施例１と同様にして
吹込口より微粒子を加圧して導入し、かつ、吸引口より
内部空間を減圧する方法で微粒子を充填して断熱層を得
た。その他はすべて実施例１と同様にして保温容器を得
た。充填後の断熱層のかさ密度は０．３５ｇ／ｃｊであ
った。

以上実施例１〜５の保温容器の内容積は、約１゜２１と
なっており、ここに１００℃の湯を１１１０ｇ入れ、６
時間後の湯の温度を測定した。室温は２１’Ｃであった
。

（比較例１） 市販の携帯式保温弁当容器（タイガー魔法瓶■製二品番
ＬＪＯ−１７００）を用い、内容器に１００℃の湯１１
１０ｇを入れ、実施例と同様の実験を行なった。

（比較例２） ポリプロピレン製の容器（市販品　厚み２龍）を用いて
、中に１００℃のｉＪ＆１１１０ｇを入れ実施例と同様
の実験を行なった。

なお、温度は予め設置したＣＡタイプの熱電対をＡＤ変
換器（英仏精機■製５ＯＬＡＣＭＰＯ８０）に接続する
ことにより導出した。

第１表にその測定結果を示す。

前記実施例および比較例の結果に示されているように、
この発明にかかる保温容器の製造方法は、断熱性能に非
常に優れた微粒子を強制導入方式で二重壁間に導入して
先議し、断熱層を形成するようにするので、断熱材が微
細多孔体によるため常温・常圧でごく低い熱伝導率にな
って、厚さが薄いもの（７〜１０鶴）でも高い断熱効果
を発揮するようになるとともに、断熱壁部が微粒子の強
制導入により形成されるので、たとえば、第６図のよう
な複雑な異形状の保温容器や、第７図（ａｌおよび（ｂ
ｌのようなコンパクトな角型ポット等のように、形成さ
れる断熱層が異形なものであっても自由に形成され得る
ようになるとともに、微粒子導入後にシーリングしてさ
えおけば、水分や空気などが外部から侵入したすせず、
断熱層の当初の断熱性能が衰えないようになる。

〔発明の効果〕

この発明にかかる保温容器の製造方法は、以上のように
構成されているため、保温性能に優れ同性能の経年劣化
も少なくなるとともに、軽量で嵩張らずにポータプルで
あり、異形化も自由にできるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる保温容器の製造方法による保
温容器の一実施例をあられす分解斜視図、第２図は同容
器の模式的断面図、第３図は同容器内に微粒子を充填す
る様子をあられした模式図、第４図はほかの容器例をあ
られす斜視図、第５図は第４図にみる容器の模式断面図
、第６図および第７図（ａ）および（ｂ）は他の容器例
をあられす斜視図である。 ３．２２・・・断熱層 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第 図 第２図 第３図 ＠６図 第７図 （ａ） 手続−ｉＣ甫正書（自発） 平成１、 発明の名称 保温容器の製造方法 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　離間した二重の壁により形成された容器壁の、同二
   重壁間に、微粒子を空気とともに強制的に導入し充填す
   ることで、微細多孔体質の断熱層を形成するようにする
   保温容器の製造方法。