JP2006008202A - 筒状断熱カバー及び該筒状断熱カバー用の発泡シート並びに筒状断熱カバーの製法 - Google Patents

Abstract

【課題】 上端部に形成されたカール部におけるカール形成不良を防止して筒状断熱カバーの上端部の強度を確実に確保する。
【解決手段】 有底筒状容器１の外側に装着されるように発泡シートから筒状に形成されてその上端部外側には下方に向けてカールしたカール部９が形成され、カール部９における発泡シートが、厚み方向に押し潰されることにより薄肉にされている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有底筒状容器の外側に装着されて該容器に断熱性を付与する筒状断熱カバー、及び該筒状断熱カバー用の発泡シート並びに筒状断熱カバーの製法に関する。

例えば、プラスチック製の有底筒状容器の場合、高温あるいは低温のものを容器に入れると容器が断熱性に乏しいために把持しにくいという問題がある。そのために容器本体の外側に筒状断熱カバーを装着した二重構造の断熱容器を本出願人は既に提案している（下記特許文献１）。

特開２００３−２５２３８４号公報

該二重構造の容器における筒状断熱カバーは発泡シートから形成され、その上端部外側にはカール部が形成されている。これはカール部を形成することで上端部の強度アップを図るためであるが、発泡シートは比較的肉厚であるうえに厚みバラツキも大きいことから、カール部を形成する際に所望のカール形状に形成されないこともある。即ち、カールの程度が弱いと開口部の強度不足が生じることとなる。

そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ、上端部に形成されるカール部のカール形成不良を防止して筒状断熱カバーの上端部の強度を確実に確保することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、本発明に係る筒状断熱カバーは、有底筒状容器の外側に装着されるように発泡シートから筒状に形成されてその上端部外側には下方に向けてカールしたカール部が形成された筒状断熱カバーであって、カール部における発泡シートが、厚み方向に押し潰されることにより薄肉にされていることを特徴とする。

また、本発明に係る筒状断熱カバー用の発泡シートは、有底筒状容器の外側に装着されるように筒状に形成されてその上端部外側には下方に向けてカールしたカール部が形成された筒状断熱カバーを形成するための発泡シートであって、筒状断熱カバーに形成された際にそのカール部となる一端部分が、厚み方向に押し潰されることにより薄肉にされていることを特徴とする。

更に、本発明に係る筒状断熱カバーの製法は、熱収縮性を有する発泡シートの一端部分を厚み方向に押し潰して薄肉部を形成する工程と、薄肉部が開口部に位置するように発泡シートを筒状に形成する工程と、薄肉部が筒状断熱カバーの上端部となるようにして筒状の発泡シートを熱収縮させて有底筒状容器に対応する形状に形成する工程と、薄肉部を外側にカールさせながらカール部を形成する工程とを備えることを特徴とする。

このように、カール部の発泡シートを押し潰して薄肉とすることにより、発泡シートの厚みバラツキが解消されて部分的に均一厚とされ、カール形状をスムーズに形成することができるので、カール形成不良による筒状断熱カバーの上端部の強度不足を防止することができる。

以下、本発明に係る筒状断熱カバーの一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。
図１には、本実施形態における筒状断熱カバー３が装着された二重構造の断熱容器が示されている。該断熱容器は、上方に開口した薄肉カップ状の容器本体１（有底筒状容器）と、容器本体１の外側に被せられた筒状断熱カバー３とを備えている。尚、容器本体１の開口部は蓋体２で閉塞されているが、該蓋体２は省略できる。

前記容器本体１は、上方に向けて略テーパ状に拡径する円筒状の胴部４と、該胴部４の下端部に一体的に形成された略平坦な底部５と、胴部４の上端部に全周に亘って外側に突設された環状のフランジ部６とを備えている。胴部４には、上下方向の中途部分に段部７が一カ所形成されており、段部７を介してその上方側が大径に、その下方側が小径になるように形成されている。該段部７は、容器に水や湯を注ぎ入れる際の目印となり、入り目線とも称される。段部７における段差は例えば、０．５乃至１ｍｍ程度である。それに対して、円筒状の筒状断熱カバー３の内周面は段部のない平滑なものであるために、段部７よりも下方側の領域では胴部４と筒状断熱カバー３の内周面との間に所定の隙間Ｇが形成される。これは、容器本体１に装着される前に予め熱収縮して容器本体１の形状に合った形状とされた（いわゆるプリフォームされた）筒状断熱カバー３が、容器本体１に装着されているからである。尚、隙間Ｇは下方に向けて徐々に狭くなっている。

また、容器本体１のフランジ部６は、胴部４の上端部から略水平に延設された平坦部６ａと、該平坦部６ａの外周縁部から下方に向けて延設されたスカート部６ｂとから構成されて、全体として断面視略逆Ｌ字状に形成されている。即ち、スカート部６ｂと胴部４との間には下方に開口した環状の溝が形成され、従って、胴部４、平坦部６ａ及びスカート部６ｂから形成された環状の溝からなる嵌合凹部８（嵌合部）に、後述のカール部９が下側から嵌り込んでいる。尚、スカート部６ｂは、断面視直線状、断面視円弧状等、種々の形状が採用可能であるが、スカート部６ｂの内周面に係止用突起１０を突設することが好ましく、この係止用突起１０によってカール部９と嵌合凹部８との嵌合状態がより一層確実となる。係止用突起１０は、全周に亘って形成したり、周方向に間隔を開けて複数箇所に形成したりする。

尚、容器本体１は、特にその胴部４が薄肉状であって、胴部４の肉厚は０．３乃至１ｍｍで、特に０．３乃至０．５ｍｍが軽量化、低コスト化の点で好ましい。容器本体１は、射出成形によって形成することもできるが、プラスチックシートからシート成形により形成することもできる。シート成形により形成することによって射出成形に比して薄肉にすることが容易であるうえに、上述したような係止用突起１０をフランジ部６に形成することも容易となる。ここで、プラスチックシートとしては、例えば、ガスバリアー性を有する硬質多層シートが使用できる。このようにシート成形によれば容器本体１にガスバリアー性を持たせることも容易となる。尚、蓋体２をヒートシールにより接着することができるように、少なくとも容器本体１の内面となる側が蓋体２とヒートシール可能な材質から構成されることが好ましい。ここで、プラスチックシートの一例としては、ポリプロピレン系樹脂からなる外層及び内層と、ガスバリアー性を有する例えばＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）からなる中間層とからなる多層シートを用いることができる。かかる構成において、例えば全厚０．６ｍｍのシートでは、外層、内層が各々０．２７ｍｍ程度で、中間層が０．０６ｍｍ程度のものが好適である。また、蓋体２のシーラント層としては、ポリエチレンやポリプロピレン系樹脂あるいはそれらを混合したもの等のイージーピールシーラントが使用できる。また、蓋体２は、アルミ箔や合成樹脂フィルム、紙等の下面にシーラント層を積層したラミネート材からなる、いわゆるシール蓋であって、容器本体１のフランジ部６の上面にヒートシールにより剥離可能に接着されている。尚、図１における符号２ａは開封用の摘み部である。

一方、前記筒状断熱カバー３は、容器本体１への装着前に、予め容器本体１の外形形状に対応するように成形されたものである。詳細には、容器本体１の胴部４を上端から下端まで全長に亘って覆っており、その上端部外側には、下方に向けてカールしたカール部９が形成されている。該カール部９は本実施形態では略１回巻きの状態とされており、その大きさは例えば縦横１．５〜４．０ｍｍ程度である。カール部９の巻き数は１乃至３回が好ましいが、１回以下や３回以上であってもよい。そして、筒状断熱カバー３は、このカール部９が容器本体１の嵌合凹部８に下側から嵌入することによって容器本体１に固定されてその抜け落ちが防止されている。尚、筒状断熱カバー３の下端部には、容器本体１の底部５の周縁部所定領域を全周に亘って覆うように内側に向かって略水平に折れ曲がったリング状の環状片部１１が形成されているが、この環状片部１１は省略可能である。

また、かかる筒状断熱カバー３は発泡シートからなるが、図２のように前記カール部９における発泡シートの肉厚ｔ１は、他の部分の肉厚ｔよりも薄肉となっている。この薄肉部１３は、発泡シートを熱と圧力とで厚み方向に押し潰すことにより均一厚の所定厚さに圧縮形成されたものである。例えば、熱ローラやヒートシーラで押し潰す。尚、発泡シートが発泡層と非発泡樹脂層とを有する場合にはその発泡層が熱と圧力によって所定厚さまで押し潰される。また例えばヒートシーラーで押し潰す場合、薄肉加工後の厚さは元の厚さの３０乃至７０％程度であり、加工条件としては、例えば、シール温度１００℃、シール圧力０．２ＭＰａ、加工時間０．５秒である。

ここで、かかる筒状断熱カバー３は、外側となる面に文字、図柄等の印刷が施された熱収縮性を有する発泡シートから形成されている。該発泡シートは、一方向（周方向）に熱収縮性を有する発泡層を有し、例えば、発泡ポリスチレン（発泡層）からなるシートや、発泡ポリスチレン層（発泡層）の片面あるいは両面に非発泡樹脂層を有するシートである。発泡層の発泡倍率は２乃至１０倍で好ましくは２．５乃至７倍である。発泡ポリスチレンは、汎用ポリスチレンを各種発泡剤によって発泡したものや、ポリスチレンにブタジエン、アクリロニトリル、メタクリル酸、アクリル酸、アクリル酸エステル類等を共重合させたコポリマを主成分とし且つそのスチレン成分を５０重量％以上（好ましくは７０重量％以上）含有したものを各種発泡剤によって発泡したもの、等である。尚、発泡ポリスチレンシートあるいは発泡ポリスチレン層の厚さは、０．１乃至１．０ｍｍ、好ましくは０．２乃至０．５ｍｍである。また、非発泡樹脂層としては、ポリスチレン、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・アクリル酸共重合体等のスチレン系樹脂、又は、これらの混合物やこれらにポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等の樹脂を混合したスチレン系樹脂が好ましいが、ポリエチレンやポリプロピレン系樹脂等も使用できる。尚、非発泡樹脂層の厚さは、３乃至３０μｍ程度である。また、発泡層としては、上記ポリスチレン系樹脂からなるものが、断熱性、剛性に優れ好ましいが、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系の発泡層と非発泡の熱収縮性ポリエステルフィルムとをラミネートして使用することもできる。発泡シートは一方向の熱収縮性を有しているが、その熱収縮率は、例えば所定温度のオイル中に１０秒間浸漬した際の収縮率で測定される。そして、筒状断熱カバー３の周方向の熱収縮率は、上記発泡ポリスチレンシートでは、８０℃において５％以下で、１１０℃において３０乃至６０％であり、ポリエステル等の熱収縮性フィルムが熱収縮する温度よりも高いものである。

次に、以上のように構成された筒状断熱カバー３及びそれを装着した断熱容器の製法について説明する。まず、長尺状発泡シートから図３のような所定サイズの発泡シート５０を形成し、該枚葉の発泡シート５０の一端部分を熱ローラ等で厚み方向に押し潰して薄肉部１３を全長に亘って形成する。この枚葉の発泡シート５０の主たる熱収縮方向は図３に矢印Ａで示している方向であって、その方向に沿って薄肉部１３を形成する。このように一端部分における発泡層を熱と圧力とで押し潰すことによって薄肉部１３を形成し、その発泡シート５０を矢印Ａの方向が周方向となるようにして筒状に形成し周方向両端部を重ね合わせて接着剤あるいはヒートシールにより接着することにより、筒状の発泡シート５１を形成する。従って、薄肉部１３は筒状の発泡シート５１の開口部に位置する。そして、図４（イ）のように、容器本体１の外形形状に略合わせた治具２０を底面２０ｂを上にして載置し、前記筒状の発泡シート５１を薄肉部１３を下にして上方から冶具２０に被せる。該治具２０のテーパ状の外周面２０ａは容器本体１の胴部４に沿って形成されていてその全長は胴部４のそれと略合致し、また、筒状の発泡シート５１は治具２０よりも軸線方向の長さが長い。

そして、その状態において熱風や赤外線等の輻射熱ヒータ等で筒状の発泡シート５１を加熱すると、図４（ロ）の如く、筒状の発泡シート５１が主として周方向に熱収縮して治具２０の外周面２０ａに密着すると共に、治具２０の底面２０ｂの周縁部を覆うように内側に折れ曲がってその底面２０ｂに密着してリング状の環状片部１１が形成される。このように筒状の発泡シート５１を熱収縮させて容器本体１に合わせた形状にプリフォームした後、そのプリフォーム後の発泡シート５２を治具２０から外して図４（ハ）のようなカール形成装置３０にセットする。該カール形成装置３０は、プリフォームされた発泡シート５２が被せられる円柱状部３１と、該円柱状部３１の周囲に凹設された断面視円弧状のカール形成用の環状凹溝３２と、該環状凹溝３２の周縁部所定領域を上から覆うリング状のストッパ３３とを備えている。該ストッパ３３は、例えば所定の中心角毎に複数割りに分割されていて、分割された各ストッパ片はそれぞれ図４（ハ）に二点鎖線にて示しているように上方に向けて回動するように構成され、ストッパ片が上方に回動することによって環状凹溝３２は全領域に亘って上方に開口する。尚、カール形成装置３０は図示しない加熱手段によって所定の温度、例えば略９０℃に加熱されている。

このように構成されたカール形成装置３０の円柱状部３１に、プリフォームされた筒状の発泡シート５２をその上端部（薄肉部１３）が下になるようにしてセットした後、リング状のストッパ３３を図４（ハ）に実線にて示す如く略水平状態とする。そして、プリフォームされた筒状の発泡シート５２若しくはカール形成装置３０の何れか一方を軸線まわりに回転させながら筒状の発泡シート５２をカール形成装置３０に対して相対的に下方側に押圧することにより薄肉部１３を環状凹溝３２に押し入れていく。薄肉部１３は、加熱により環状凹溝３２の円弧状の壁面に沿って徐々に外側に向けてカールし、ストッパ３３によってその上方への移動が阻止されて内側に向けられ、その結果、所定の巻き数のカール部９が形成された筒状断熱カバー３が完成する。以上で筒状断熱カバー３の形成工程は終了する。

尚、容器本体１については、所定のプラスチックシートを真空成形等のシート成形することによって形成した後に、その開口部から内容物Ｗを入れ、蓋体２をフランジ部６の平坦部６ａの上面にヒートシールにより接着する。そして、図４（ニ）のように、カール部９が上側になるようにして載置された筒状断熱カバー３の上から蓋体２付きの容器本体１を挿入させ、カール部９を嵌合凹部８に嵌入させて両者を固定し、これによって断熱容器が完成する。

以上のような筒状断熱カバーにあっては、筒状断熱カバー３の開口部がカール部９によって補強されているため、十分な強度を確保することができる。特に、発泡シートに薄肉部１３を形成し、その薄肉部１３からカール部９を形成しているので、スムーズにカール形状に形成することができ、カール形成不良による開口部の強度不足が防止される。また、発泡層を有する発泡シートにおいてはその厚みのバラツキが一般に大きく、その厚みバラツキが一因となってカール部９が正常に形成されないことも生じうるが、このように発泡層を押し潰して薄肉部１３を形成することにより均一厚の薄肉部１３が形成されるので、カール部９の形成が容易となる。しかも、薄肉部１３は押し潰されて圧縮薄肉化されたものであるため、元の状態に比して高密度化されており、従って薄肉でありながらも高い剛性が得られる。尚、筒状の発泡シート５１、５２の状態で薄肉部１３を形成することも可能であるが、上述のように枚葉の発泡シート５０の状態で薄肉部１３を形成すると熱ローラ等で容易に薄肉部１３を形成できるため好ましい。

また、薄肉部１３からカール部９を形成しているので、筒状断熱カバー３の開口部の強度もアップでき、特に、開口部を１８０度対向して径方向に押圧した場合の変形が少なくできるという効果がある。一例として、厚さ３１０μｍの発泡ポリスチレン層と厚さ３０μｍの非発泡ポリスチレン層の積層発泡シートから開口部の直径が１０ｃｍの筒状断熱カバー３を形成し、その筒状断熱カバー３の開口部の１８０度対向した二個所に中心に向けて１Ｎの負荷をかけて実験を行ったところ、略１回巻きのカール部９のシートを薄肉加工していない場合には５ｃｍ以上変形（撓み）したのに対し、同カール部９のシートを元の厚みの４０％まで薄肉加工したものでは２〜３ｃｍ程度しか変形しなかった。

更に、カール部９におけるシートが押し潰しにより薄肉化されているので、カール部９が容器本体１の嵌合凹部８に嵌合する際の安定化が図れ、筒状断熱カバー３の抜けが防止される。

尚、図３では発泡シート５０の片面側が押し潰された状態を示しているが、両面から略均一に押し潰してもよい。薄肉部１３の幅、厚さはカール部の大きさや巻き数等に応じて適宜設計変更可能である。

本発明の一実施形態に係る筒状断熱カバーを装着した断熱容器の断面図。 同筒状断熱カバーの要部拡大図。 同筒状断熱カバー用の発泡シートの斜視図。 （イ）乃至（ニ）は筒状断熱カバーを装着した断熱容器の製法を示す断面図。

符号の説明

１…容器本体（有底筒状容器）、２…蓋体、３…筒状断熱カバー、４…胴部、５…底部、６…フランジ部、７…断部、８…嵌合凹部、９…カール部、１０…係止用突起、１１…環状片部、１３…薄肉部、５０…発泡シート

Claims (3)

1. 有底筒状容器の外側に装着されるべく発泡シートから筒状に形成されてその上端部外側には下方に向けてカールしたカール部が形成された筒状断熱カバーであって、カール部における発泡シートが、厚み方向に押し潰されることにより薄肉にされていることを特徴とする筒状断熱カバー。
2. 有底筒状容器の外側に装着されるべく筒状に形成されてその上端部外側には下方に向けてカールしたカール部が形成された筒状断熱カバーを形成するための発泡シートであって、筒状断熱カバーに形成された際にそのカール部となる一端部分が、厚み方向に押し潰されることにより薄肉にされていることを特徴とする筒状断熱カバー用の発泡シート。
3. 請求項１記載の筒状断熱カバーの製法であって、熱収縮性を有する発泡シートの一端部分を厚み方向に押し潰して薄肉部を形成する工程と、薄肉部が開口部に位置するように発泡シートを筒状に形成する工程と、薄肉部が筒状断熱カバーの上端部となるようにして筒状の発泡シートを熱収縮させて有底筒状容器に対応する形状に形成する工程と、薄肉部を外側にカールさせながらカール部を形成する工程とを備えることを特徴とする筒状断熱カバーの製法。

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