JP2016503735A - 容器用のブランク - Google Patents
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Abstract
ポリマー材料で作製されるブランクが、提供され、飲料カップまたは他の容器の本体を形成するのに使用される。床が、本体に結合されて、カップの内部領域が画定され得る。本開示は、容器、特に、容器用のブランクに関する。ブランクは、第1のストリップおよび第2のストリップから作製されるほぼ平坦なシートを有する。第2のストリップは、減少した厚さの複数の領域を有する。
Description
優先権主張
本出願は、参照により本明細書に明示的に援用される、2012年12月14日に出願された米国仮特許出願第61/737,406号明細書の優先権を米国特許法第119条(e)の下で主張するものである。
本出願は、参照により本明細書に明示的に援用される、2012年12月14日に出願された米国仮特許出願第61/737,406号明細書の優先権を米国特許法第119条(e)の下で主張するものである。
本開示は、容器、特に、容器用のブランクに関する。より具体的には、本開示は、ポリマー材料から形成される断熱容器用のブランクに関する。
本開示に係る容器は、容器中に形成される内部領域中に製品を保持するように構成される。例示的実施形態において、容器は、飲料カップ、食品貯蔵カップ、またはデザートカップなどの断熱容器である。
例示的実施形態において、断熱カップが、スリーブ状の側壁を有する本体と、側壁と協働して、食品、液体、または任意の好適な製品を貯蔵するための内部領域を形成するように本体に結合された床とを含む。本体はまた、側壁の上端に結合された巻かれた縁部と、側壁の下端および床を相互に連結する床マウントとを含む。
本体に含まれる断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、(1)本体の選択された領域の第1の部分において第1の密度を有する塑性変形された第1の材料部分および(2)本体の選択された領域の隣接する第2の部分において比較的低い第2の密度を有する第2の材料部分を提供するように、本体の少なくとも1つの選択された領域(例えば、床マウントおよび床マウントに含まれる床保持フランジ)における局部的な塑性変形を可能にするための手段を提供するように、本開示にしたがって構成される。例示的実施形態において、より密度の高い第1の材料部分は、第2の材料部分より薄い。
本開示に係るポリマー材料のブランクは、カップの本体を形成するのに使用される。例示的実施形態において、ブランクは、曲線状の上縁を含むように形成される上側バンドと、左端縁、右端縁、および左端縁と右端縁との間に延在するように配置される曲線状の底縁を含むように形成される下側バンドとを含む。下側バンドは、曲線状の上縁と底縁との間に曲線状の折り目を配置するように、曲線状の折り目に沿って上側バンドに付着される。上側バンドは、比較的長い曲線状の上縁を有し、ブランク加工プロセス(blank conversion process)中、巻かれた縁部と、巻かれた縁部から下向きに延在するスリーブ状の側壁とを有するカップ本体を提供するように形成され得る。下側バンドは、比較的短い曲線状の底縁を有し、ブランク加工プロセス中に曲線状の折り目の周りで折られて、カップを提供するようにカップ床と接続するように構成される床マウントの一部が形成され得る。
例示的実施形態において、下側バンドは、第1の密度の一連の高密度ステーブおよび比較的低い第2の密度の低密度ステーブを含むように形成される。各ステーブが、曲線状の折り目に向かって下側バンドの曲線状の底縁から延在するように配置される。高密度および低密度ステーブは、下側バンドの長さに沿ってステーブ間で密度が交互に変化するように、下側バンドの左端縁から下側バンドの右端縁へと延在する交互の配列で存在するように配置される。
例示的実施形態において、下側バンドの各低密度ステーブは、比較的厚くて幅が広い。下側バンドの各高密度ステーブは、比較的薄くて幅が狭い。他の例示的実施形態において、ひし形の(diamond)密度パターン、斜線状の(diagonal)密度パターン、および他の密度パターンが、高密度および低密度ステーブの代わりに使用される。
例示的実施形態において、連結ウェブが、ブランク中で、曲線状の折り目に沿って、曲線状の折り目のいずれかの側で延在するポリマー材料によって画定される。ブランク加工プロセスが完了された後、カップ本体は、上側バンドの底部ストリップによって画定される環状のウェブ支持環と、環状のウェブ支持環によって囲まれる環状の床保持フランジと、曲線状の折り目に沿って延在し、かつ床保持フランジの下側部分および周囲のウェブ支持環と一緒に結合して、上向きの床受容ポケットを画定する環状の連結ウェブとを含む床マウントを含む。連結ウェブは、高密度ステーブの1つの密度とほぼ同じ高い密度を有するように形成される。
本開示のさらなる態様が、本明細書において認識されるような、本開示を実施する最良の形態を例示する例示的実施形態の検討により、当業者に明らかになるであろう。
詳細な説明は、特に、添付の図を参照する。
図1Aに示される例示的な本体ブランク500は、ポリマー材料で作製され、図1Bに示されるように折られ、中心垂直軸(CA)の周りで巻かれて、例えば、図1Cに示されるカップの本体11が形成される。折られた後、本体ブランク500は、スリーブ状の側壁18と、スリーブ状の側壁18の下側部分に結合され、かつ図2A、2B、および3に示されるように床20と接続して、カップ10を形成するように構成される床マウント17とを含む。床マウント17は、本体ブランク500がブランク加工プロセス中に垂直中心軸(CA)の周りで巻かれるにつれて床マウント17の部分の制御された集合を可能にするように協働して、カップ本体11を形成する隣接する高密度ポリマー部分および比較的低い密度のポリマー部分を有するように、本開示にしたがって形成される。床マウント17は、図1〜6の実施形態に示されるように低密度および高密度の垂直なステーブ180、182の交互の配列を含むように形成される一方、代替的な床マウントの実施形態が、図7〜10(ひし形の密度パターン)、図11〜14(斜線状の密度パターン)、および図18〜19(他の密度パターン)に示される。
本体ブランク500は、曲線状の上縁506および曲線状の底縁508を含み、曲線状の上縁および底縁506がそれらの長さに沿って均一な距離だけ離れるように、各縁は、図1Aおよび5に示されるのと同じ曲率中心を有する。本体ブランク500はまた、上縁506および底縁508の右端を相互に連結する直線状の右縁512と、上縁506および底縁508の左端を相互に連結する直線状の左縁514とを含む。
図2Aおよび3に示されるように、床20が本体ブランク500を用いて形成される本体11に接続されるときの、床20(図2Bを参照)に含まれる水平台(horizontal platform)21の相対位置を示す曲線状の床位置配置基準線521が、図1Aおよび5の本体ブランク500に(点線で)記される。曲線状の床位置配置基準線521は、図1Aおよび5に示される曲線状の上縁506および底縁508と同じ曲率中心を有する。
図1Aに示されるように、本体ブランク500は、曲線状の床位置配置基準線521、曲線状の底縁508、および直線状の右縁512および左縁514の下側部分によって境界付けられる床マウント17を含む。図1Aに示されるように、本体ブランク500は、床マウント17の上に設けられ、かつ曲線状の上縁506、曲線状の床位置配置基準線521、および直線状の右縁512および左縁514の上側部分によって境界付けられるスリーブ状の側壁18も含む。
図1Aに示されるように、本体ブランク500の床マウント17は、曲線状の床位置配置基準線521と曲線状の底縁508との間に位置する曲線状の折り目516を含むように形成される。曲線状の折り目516は、図1Aおよび5に示される曲線状の床位置配置基準線521および曲線状の底縁508と同じ曲率中心を有する。
図1Aおよび1Bに示されるように、床マウント17は、曲線状の床位置配置基準線521においてスリーブ状の側壁18の下側部分に結合されるウェブ支持環126を含む。床マウント17はまた、本体ブランク500の曲線状の底縁508に沿って設けられる床保持フランジ26と、曲線状の折り目516に沿って左縁514から右縁512へと延在し、かつウェブ支持環126および床保持フランジ26を相互に連結するように配置される連結ウェブ25とを含む。
図1Bに示されるように、床保持フランジ26が、曲線状の折り目516の周りで内側および上側に折られる一方、本体ブランク500は、ブランク加工プロセス中に中心垂直軸(CA)の周りで巻かれる。図1B、3、および4に示されるように、このプロセスにより、上向きに開口する環状の床受容ポケット20Pを有するカップ本体11が形成される。例えば、図2Bに示される例示的な床20は、円形の水平台21の外周部分に付着される環状の台支持部材23を含む。図1C、2A、2B、および3に示されるように本体11および床20を含むカップ10が形成されるように、環状の台支持部材23は、水平台21を曲線状の床位置配置基準線521に沿って位置決めするために床マウント17に形成される対応する環状の床受容ポケット20P中に下向きに延在される。
例示的実施形態において、床マウント17の弧状の床保持フランジ26は、その長さに沿って、低密度ステーブ180および高密度ステーブ182の交互の配列を含むように形成され、この低密度ステーブ180および高密度ステーブ182は、並んだ関係で存在し、例えば、図1Aおよび5に示されるように、曲線状の底縁500から曲線状の折り目516に向かう方向に延在するように配置される。図3および4(および他の図面において明白である)に示されるように、比較的幅が狭くて薄い高密度ステーブ182および比較的幅が広くて厚い低密度ステーブ180の交互の配列が、床保持フランジ26に設けられる。床保持フランジ26は、高密度および低密度領域のこのような交互の配列を生成するために、本体ブランク500の製造中、本開示にしたがって局部的な塑性変形を起こすことができるポリマー材料で作製される。例示的実施形態において、本体ブランク500の床保持フランジ26は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料で作製される。
例示的実施形態において、曲線状の折り目516に沿って延在する床マウント17の弧状の連結ウェブ25は、ウェブ支持環126および床保持フランジ26の隣接部分より高い密度を有するように形成される。床マウント17の連結ウェブ25は、本体ブランク500の製造中、本開示にしたがって局部的な塑性変形を起こすことができるポリマー材料で作製される。例示的実施形態において、本体ブランクの連結ウェブ25は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料で作製される。
図2A〜5に示されるように、局部的な塑性変形は、例えば、断熱発泡非芳香族ポリマー材料を含む断熱カップ10の本体11の床領域104において、本開示にしたがって提供される。例えば、材料が、外部の圧縮負荷への暴露に応答して永久ひずみを受け入れるように変形した形状を有し、負荷が取り除かれた後にその新たな形状に保たれるとき、材料は塑性変形されている。本明細書に開示される断熱カップ10は、紙コップではなく、高温および低温の内容物を保持するのに適した断熱品質を有する断熱発泡非芳香族ポリマー材料で作製されるカップである。
図1A〜1Cに示されるように、本開示に係るポリマー材料のブランク500は、カップ本体11を形成するのに使用される。次に、図2Aおよび2Bに示されるように、床20が、カップ本体11に含まれる床マウント17に接続されて、カップ10が形成される。ポリマー材料は、例示的実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である。
図1Aに示されるように、ブランク500は、上側バンド500Uおよび下側バンド500Lを含む。上側バンド500Uは、曲線状の上縁506を含むように形成される。下側バンド500Lは、左端縁514、右端縁512、および左端縁514と右端縁512との間に延在するように配置される曲線状の底縁508を含むように形成される。下側バンド500Lは、曲線状の折り目516を曲線状の上縁506と底縁508との間に配置するように、曲線状の折り目516に沿って上側バンド500Uに付着される。
図1Aおよび6に示されるように、下側バンド500Lは、第1の密度の一連の高密度ステーブ182および比較的低い第2の密度の低密度ステーブ180を含むように形成される。各ステーブが、曲線状の折り目516に向かって下側バンド500Lの曲線状の底縁508から延在するように配置される。高密度ステーブ182および低密度ステーブ180は、下側バンド500Lの長さに沿ってステーブ間で密度が交互に変化するように、下側バンド500Lの左端縁の周りから下側バンド500Lの右端縁の周りへと延在する交互の配列で存在するように配置される。
図1Bに示されるように、下側バンド500Lは、第1の側502および反対の第2の側504を有する。各低密度ステーブ180は、下側バンド500Lの第1の側502に第1の面、下側バンド500Lの、反対の第2の側504に第2の面、および低密度ステーブ180の第1の面と第2の面との間の距離によって画定される第1の厚さを有する。各高密度ステーブ182は、下側バンド500Lの第1の側502に第1の面、下側バンド500Lの第2の側504に第2の面、および高密度ステーブ182の第1の面と第2の面との間の距離によって画定される第2の厚さを有する。第2の厚さは、第1の厚さ未満である。例示的実施形態において、第2の厚さは、第1の厚さの約半分である。
各高密度ステーブ182は、狭い幅を有し、各低密度ステーブ180は、例えば、図2Bおよび6に示される幅より比較的広い幅を有する。狭い幅は、約0.028インチ(0.711mm)であり、比較的広い幅は、約0.067インチ(1.702mm)である。図6に示されるように、下側バンド500Lは、左端縁から右端縁へと延在し、かつ曲線状の折り目516と、高密度ステーブ182および低密度ステーブ180のそれぞれの上端との間にある境界部分500Bを含む。境界部分500Bは、約0.035インチ(0.889mm)の高さを有する。
図1A、3、5、および6に示されるように、ブランク500に含まれる連結ウェブ25は、曲線状の折り目516に沿って曲線状の折り目516の両側に延在するポリマー材料によって画定される。連結ウェブ25は、例示的実施形態において、第1の密度より低い第3の密度を有する。連結ウェブ25の第3の密度は、低密度ステーブ180の第2の密度とほぼ等しい。
各低密度ステーブ180は、第1の厚さを有する。図4に示されるように、各高密度ステーブ182は、比較的薄い第2の厚さを有する。連結ウェブ25は、比較的薄い第2の厚さとほぼ等しい第3の厚さを有する。
上側バンド500Uは、曲線状の折り目516から曲線状の上縁506の第1の端部へと延在するように配置される左端縁514と、曲線状の折り目516から曲線状の上縁506の、反対の第2の端部へと延在するように配置される右端縁512とを含む。上側バンド500Uは、曲線状の上縁506に沿って、上側バンド500Uの左端縁514から上側バンド500Uの右端縁512へと延在するように配置される上部ストリップ500U1と、曲線状の折り目516に沿って、上側バンド500Uの左端縁514から上側バンド500Uの右端縁512へと延在するように配置される底部ストリップ500U3と、上部ストリップと底部ストリップとの間に存在し、それらを相互に連結し、かつ上側バンド500Uの左端縁514から上側バンド500Uの右端縁512へと延在するように配置される中間ストリップ500U2とを含む。
上側バンド500Uの上部ストリップ500U1は、ブランク加工プロセス中、上側バンド500Uの中間ストリップ500U2に対して移動して、円形の巻かれた縁部16を形成するように構成される。上側バンド500Uの中間ストリップ500U2は、ブランク加工プロセス中に、中心垂直軸(CA)の周りで巻かれて、円形の巻かれた縁部16に結合されるスリーブ状の側壁18を提供するように構成される。
図1A、1B、および3に示されるように、上側バンド500Uおよび下側バンド500Lの底部ストリップ500U3は、協働して、床マウント17を形成する。床マウント17は、曲線状の折り目516に沿った下側バンド500Lの折り曲げ動作に応答して、床20およびスリーブ状の側壁18が協働して、内部領域14を形成するカップ形成プロセス中に床20の部分23を受け入れる一方、垂直中心軸(CA)の周りで上側バンド500Uを巻いて、環状の床保持フランジ26を提供するように下側バンド500Lの環状形状を確立し、間に環状の床受容ポケット20Pを提供するように環状の床保持フランジ26を囲む環状のウェブ支持環126を提供するように、上側バンド500Uの底部ストリップ500U3の環状形状を確立するための手段を提供するように構成される。
図1A〜4に示される第1の実施形態において、下側バンド500Lの第1の面502は、高密度ステーブ182の長さに沿っておよび隣接する低密度ステーブ180の対向する縁部の間に窪みを含むように形成される。窪みは、上側バンド500Uの底部ストリップ500U3によって画定される環状のウェブ支持環126と反対側の方向に開口するように配置され、下側バンド500Lによって画定される床保持フランジ26に含まれる高密度ステーブ182および低密度ステーブ180を囲むように配置される。
図15に示される別の実施形態において、下側バンド500Lの第1の面は、高密度ステーブ182の長さに沿っておよび隣接する低密度ステーブ180の対向する縁部の間に窪みを含むように形成される。窪みは、上側バンド500Uの底部ストリップによって画定される環状のウェブ支持環126に向かう方向に開口するように配置され、下側バンド500Lによって画定される床保持フランジ26に含まれる高密度ステーブ182および低密度ステーブ180を囲むように配置される。
局部的な塑性変形が、本開示に係る断熱カップ10の隣接する部分より高い材料密度を示す断熱カップ10の部分を提供する領域104を有する断熱カップ10の第1の実施形態が、図2A〜5に示される。断熱カップ10は、全体が参照により本明細書に援用される米国特許出願第13/491,007号明細書に開示される断熱カップ10と同様である。本出願において、米国特許出願第13/491,007号明細書の断熱カップ10の第4の領域104が、本明細書に開示される他の床領域の実施形態と置き換えられる。例として、断熱カップ10は、図1Aおよび5に示される例示的な本体ブランク500を用いて作製される。本体ブランク500および断熱カップ10を作製する好適なカップ製造プロセスが、全体が参照により本明細書に援用される米国特許出願第13/526,444号明細書に開示されている。
例えば、図2Aに示されるように、断熱カップ10は、スリーブ状の側壁18を含む本体11と、スリーブ状の側壁18および床20によって結合される内部領域14を画定するように本体11に結合される床20とを含む。図2A、2B、および3に示されるように、本体11は、側壁18の上端に結合される巻かれた縁部16と、側壁18の下端に結合される床マウント17とをさらに含む。例えば、図1A、1B、および3に示されるように、床マウント17は、ウェブ支持環126、床保持フランジ26、および連結ウェブ25を含む。
本体11は、本明細書に開示される断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップから形成される。本開示によれば、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップは、所定の断熱特性が本体11において維持されるように、断熱発泡非芳香族ポリマー材料を破砕せずに、本体11の選択された領域の第1の部分に位置する第1の密度を有する塑性変形された第1の材料部分および本体11の選択された領域の隣接する第2の部分に位置する第1の密度より低い第2の密度を有する第2の材料部分を提供するように、本体11の少なくとも1つの選択された領域(例えば、領域104)における局部的な塑性変形を可能にするための手段を提供するように(加熱を伴うかまたは伴わずに、圧力の付加によって)構成される。
本開示によれば、本体11は、床マウント17の床保持フランジ26中の断熱発泡非芳香族ポリマー材料によって可能にされる局部的な塑性変形を含む。床保持フランジ26は、床マウント17の連結ウェブ25からスリーブ状の側壁18によって境界付けられる内部領域14に向かって上向きに延在するように並んだ関係で配置される直立の厚い比較的低い密度のステーブ180および薄い比較的高い密度のステーブ182の交互の配列を含む。図2A〜5に示されるように、本体ブランク500が、断熱カップ10を画定するように形成される前に、厚い低密度ステーブ180および薄い高密度ステーブ182のこの交互の配列は、例示的実施形態において、変形可能なポリマー材料で作製される本体ブランク500中で予め形成される。
ここで、図5を参照すると、本体ブランク500は、床マウント17の比較的低い密度のウェブ支持環126を、床マウント12の比較的低い密度の床保持フランジ26に相互に連結する局部的な塑性変形の比較的高い密度の領域である床マウント17の連結ウェブ25を含むように形成される。図3を参照すると、床マウント17は、床20の水平台21が断熱カップ10の内部領域14の境界を形成するように環状の床位置配置基準線521で支持されるように、床20が床マウント17によって支持されるように、(図1Bにも示されるように)床20の台支持部材23を受け入れるサイズの環状の床受容ポケット20Pを含むように構成される。断熱カップ10は、スリーブ状の側壁18および床20の水平台21によって境界付けられる内部領域14に開口している開口32を有する容器を形成する。
図3に示されるように、スリーブ状の側壁18は、直立の内側ストリップ514、直立の外側ストリップ512、および内側ストリップ514と外側ストリップ512との間に延在する直立の漏斗状のウェブ513を含む。図3および4に示されるように、直立の内側ストリップ514は、床20から上向きに延在するように配置され、直立の外側ストリップ512は、スリーブ状の側壁18のシームを形成するように、境界面184に沿って直立の内側ストリップ514と接続するように床20から上向きに延在するように配置される。直立の漏斗状のウェブ513は、直立の内側ストリップ514および外側ストリップ512を相互に連結し、内部領域14を囲むように配置される。図2および3に示されるように、直立の漏斗状のウェブ513は、直立の内側ストリップ514および外側ストリップ512と協働して、スリーブ状の側壁18を形成するように構成される。
巻かれた縁部16は、床20と間隔を空けて存在し、かつ内部領域14への開口部を画定するスリーブ状の側壁18の上端に結合される。図1および2に示されるように、巻かれた縁部16は、内側の巻かれたタブ161(点線で示される)、外側の巻かれたタブ162、およびC形の縁リップ部163を含む。内側の巻かれたタブ161は、スリーブ状の側壁18に含まれる直立の外側ストリップ512の上端に結合される。外側の巻かれたタブ162は、スリーブ状の側壁18に含まれる直立の内側ストリップ514の上端および内側の巻かれたタブ161の外向きの外面に結合される。縁リップ部163は、内側の巻かれたタブ161および外側の巻かれたタブ162のそれぞれの反対向きの側縁を相互に連結するように配置される。図2Aおよび2Bに示されるように、縁リップ部163は、内側の巻かれたタブ161および外側の巻かれたタブ162と協働して、巻かれた縁部16を形成するように構成される。
図2A、2Bおよび3に示されるように、本体11の床マウント17は、内部領域14を形成するようにスリーブ状の側壁18に対して固定した位置で床20を支持するように、スリーブ状の側壁18の下端および床20に結合される。図1Bおよび3に示されるように、床マウント17は、床20に結合される床保持フランジ26と、スリーブ状の側壁18の下端に結合され、かつ床保持フランジ26を囲むように配置されるウェブ支持環126と、床保持フランジ26およびウェブ支持環126を相互に連結するように配置される連結ウェブ25とを含む。連結ウェブ25は、より高い第1の密度を有する材料部分を提供するように構成される。連結ウェブ支持環126は、より低い第2の密度を有する第2の材料部分を提供するように構成される。連結ウェブ25およびウェブ支持環126のそれぞれが、環形状を有する。床保持フランジ26は、環形状を有する。図2Bおよび3に示されるように、床保持フランジ26、連結ウェブ25、およびウェブ支持環126のそれぞれが、床20と接続する内面を有する内層と、内層の外面と接続する、上に重なる外層とを含む。
例えば、図2および3に示されるように、断熱カップ10の床20は、内部領域14の一部を境界付ける水平台21と、水平台21に結合される台支持部材23を含む。図1B、3、および7に示されるように、台支持部材23は、環状であり、水平台21および内部領域14から、床保持フランジ26と、床保持フランジ26およびウェブ支持環126のそれぞれと接続するように床保持フランジ26を囲むウェブ支持環126との間に設けられる床受容ポケット20P中へと下向きに延在するように配置される。
図3に示されるように、床20の台支持部材23は、環形状であり、床保持フランジ26を囲み、かつ水平台21と連結ウェブ25との間に設けられる環状空間に存在するように配置される。図3に示されるように、床保持フランジ26、連結ウェブ25、およびウェブ支持環126のそれぞれが、床20と接続する内面を有する内層と、内層の外面と接続する、上に重なる外層とを含む。図3に示されるように、床保持フランジ26、ウェブ25、およびウェブ支持環126のそれぞれの内層が、台支持部材23と接続するように配置される。
図2Bおよび3に示されるように、床マウント17の床保持フランジ26は、スリーブ状の側壁18に対して固定した位置で存在し、かつスリーブ状の側壁18に対して固定した位置で床20を保持するように床20に結合されるように配置される。図3に示されるように、床20の水平台21は、スリーブ状の側壁18の内面に設けられる環状の床位置配置基準線521と接続する周縁および内部領域14の一部を境界付ける上向きの上側を有する。
床マウント17の床保持フランジ26は、環状であり、水平台21の下向きの下側に向かって上向きに延在するように、互いに並んだ関係で存在するように配置される直立の厚い低密度ステーブ180および薄い高密度ステーブ182の交互の配列を含む。直立の厚い低密度ステーブ180の第1のものは、水平台21の下側に向かって上向きに延在する右側縁を含むように構成される。直立の厚いステーブ180の第2のものは、水平台21の下側に向かって上向きに延在し、かつ直立の厚いステーブ180の第1のものの右側縁に対して間隔を空けて対向する関係で存在するように配置される左側縁を含むように構成される。図3および4に示されるように、直立の薄い高密度ステーブ182の第1のものは、左側縁および右側縁を相互に連結し、左側縁および右側縁と協働して、水平台21および床保持フランジ26によって境界付けられる下側内部領域へと内側に開口する垂直なチャネルをそれらの間に画定するように配置される。薄い高密度ステーブ182の第1のものは、より高い第1の密度を有する第1の材料部分を提供するように構成される。厚い低密度ステーブ180の第1のものは、より低い第2の密度を有する第2の材料部分を提供するように構成される。
図3および4に示されるように、床マウント17の床保持フランジ26は、環形状を有し、水平台21の中心点を捕らえる垂直に延在する中心軸(CA)を囲むように配置される。薄い高密度ステーブ182の第1のものは、垂直に延在する中心軸CAの、下側内部領域を通る部分に面する内壁を有する。台支持部材23は、床保持フランジ26を囲み、水平台21と協働して、直立の厚い低密度ステーブ180および薄い高密度ステーブ182の交互の配列を中に含む下向きに開口する床チャンバ20Cを形成するように配置される。
断熱発泡非芳香族ポリマー材料中の各第1の材料部分(例えばステーブ182)は、比較的薄い第1の厚さを有する。断熱発泡非芳香族ポリマー材料中のそれに対する各第2の材料部分(例えばステーブ180)は、比較的厚い第2の厚さを有する。
本体11は、例えば、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップと、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップの1つの側に結合される外皮とを含む断熱発泡非芳香族ポリマー材料のシートから形成される。本開示の一実施形態において、文字および図柄またはその両方が、外皮に含まれるフィルムに印刷され得る。外皮は、フィルムと、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップとの間にインク層を配置するように、フィルムに適用されるインク層をさらに含み得る。別の例において、外皮およびインク層は、インク層と断熱発泡非芳香族ポリマー材料との間に存在するように配置される接着剤層によって、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップに積層される。例として、外皮は、二軸延伸ポリプロピレンであり得る。
断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、例えば、高い溶融強度を有するポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレンコポリマーおよびホモポリマー樹脂の一方または両方、および1つまたは複数の気泡形成剤を含む。例として、気泡形成剤は、主要な成核剤、二次的な成核剤、および樹脂を発泡させ、密度を低下させるためのガス手段によって定義される発泡剤を含み得る。一例において、ガス手段は、二酸化炭素を含む。別の例において、ポリプロピレン系樹脂は、単峰性であり、二峰性ではない分布によって特徴付けられる広く分布した分子量のポリプロピレンを含む。断熱発泡非芳香族ポリマー材料として使用するのに適した材料のさらなる詳細が、参照により本明細書に既に援用される米国特許出願第13/491,327号明細書に開示されている。
断熱カップ10は、本体ブランク500および床20を含む組立体である。例として、床20は、カップ製造プロセス40中に底部部分24と接続されて、それらの間に主要なシールが形成される。二次的なシールも、支持構造19と床20との間に設置され得る。断熱容器が、主要なシールのみ、二次的なシールのみ、または主要なシールおよび二次的なシールの両方によって形成され得る。
再度、図2Aを参照すると、側壁18の上部部分が、床20に向かって下向き方向28に延在するように配置され、底部部分24に結合される。底部部分24が、巻かれた縁部16に向かって、反対の上向き方向30に延在するように配置される。上側バンド500Uの上部ストリップ500U1が、カップ製造プロセス40中に巻かれて、巻かれた縁部16が形成される。巻かれた縁部16は、カップ10の内部領域14へと開口するように配置される開口32を形成する。
図5および6に示されるように、側壁18が、本体ブランク500を用いて形成される。本体ブランク500は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップ、積層されたシート、または上に印刷された断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップから製造され得る。ここで、図5および6を参照すると、本体ブランク500は、第1の側502および第2の側504を有し、ほぼ平坦である。本体ブランク500は、第1の縁部506を画定する外弧長さS1および第2の縁部508を画定する内弧長さS2を有する円環状扇形(circular ring sector)として実現される。弧長さS1は、中心角Θ(ラジアン)に軸510から縁部506への半径R1を乗算することによって定義される。同様に、内弧長さS2は、中心角Θ(ラジアン)に半径R2を乗算したものとして定義される長さを有する。R1−R2の差が、長さhであり、これは、2つの線状の縁部512および514の長さである。R1、R2およびΘの変化により、断熱カップ10のサイズが変化される。第1の線状の縁部512および第2の線状の縁部514がそれぞれ、中心510から出ているそれぞれの線上にある。したがって、本体ブランク500は、2つの平面側部502および504、ならびに本体ブランク500の境界を画定する4つの縁部506、508、512、および514を有する。
折り目516は、中心510と折り目516との間で測定される半径R3を有し、折り目516は、長さS3を有する。図5に示されるように、R1は、R3より比較的大きい。R3は、R2より比較的大きい。R1と、R2と、R3との差は、用途に応じて変化し得る。
図5に示される折り目516は、増加した密度および減少した厚さの局部的な領域をもたらす永久ひずみを誘発するように、(加熱を伴うかまたは伴わずに、圧力の付加によって)本開示にしたがって塑性変形された断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップの選択された領域である。折り目516における断熱発泡非芳香族ポリマー材料の厚さは、約50%減少される。さらに、ブランク500は、曲線状の底縁508と曲線状の折り目516との間に位置決めされる多くの窪み518またはリブ(rib)518を含むように形成され、この窪み518により、表面531の不連続部が形成される。各窪み518は、線状であり、中心510から出ている線の上にある縦軸を有する。上述されるように、窪み518は、床保持フランジ26の規則的な形成を促進する。折り目516における減少した厚さの断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、最終的に、例示的な断熱カップ10における連結ウェブ25として働く。上述されるように、連結ウェブ25は、内部領域14に向かって床保持フランジ26を内側に折るのを促進する。例示的な本体ブランク500を製造するのに使用される断熱発泡非芳香族ポリマー材料の性質のため、(加熱を伴うかまたは伴わない)圧力の付加による曲線状の折り目516および窪み518における材料の厚さの減少は、厚さの局部的な減少部分において断熱発泡非芳香族ポリマー材料の密度を増加させる。
図6に示されるように、床保持フランジ26に形成される各窪み518は、第1の距離551だけ各隣接する窪み518と間隔を空けられている。説明的な例において、第1の距離551は、約0.067インチ(1.7018mm)である。各窪み518はまた、第1の幅552を有するように構成される。説明的な例において、第1の幅552は、約0.028インチ(0.7112mm)である。各窪み518はまた、第2の距離553だけ曲線状の折り目516と間隔を空けられている。説明的な例において、第2の距離553は、約0.035インチ(0.889mm)である。
窪み518および曲線状の折り目516は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップ、積層されたシート、または印刷された断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップから本体ブランク500を切り取るダイによって形成され、このダイは、切削プロセス中に特定の位置において本体ブランク500の厚さを減少させるパンチまたは突起を含むように形成される。切削および減少工程は、別々に行ってもよく、同時に行ってもよく、またはその複数工程を用いて、材料を形成してもよい。例えば、漸進的なプロセスにおいて、第1のパンチまたは突起が、第1の圧力負荷をかけることによって第1の量だけ厚さを減少させるのに使用され得る。次に、第2のパンチまたは突起が、第1の圧力負荷より大きい第2の圧力負荷で適用され得る。代替例において、第1のパンチまたは突起が、第2の圧力負荷で適用され得る。任意の数のパンチまたは突起が、用途に応じて、可変の圧力負荷で適用され得る。
図1A〜4に示されるように、床保持フランジ26に形成される窪み518は、台支持部材23および水平台21を支持する床保持フランジ26の制御された集合を可能にする。床保持フランジ26は、曲線状の折り目516の周りで曲がって、床受容ポケット20Pを形成し、曲線状の折り目516は、連結ウェブ25を形成するように構成される。窪み518中に材料がないことにより、断熱発泡非芳香族ポリマー材料が床保持フランジ26へと形成される際に断熱発泡非芳香族ポリマー材料に緩衝(relief)を提供する。この制御された集合は、緩衝を有さない材料がより狭い寸法を有する構造へと形成される場合に起こる材料の集積と対照的であり得る。例えば、従来の紙コップでは、保持フランジのタイプは、非制御の集合により不連続表面を有する。このような表面は、通常、許容可能な外観の表面を提供するように二次作業で加工され、または非制御の集合は、さらに加工されず、劣った外観のままにされる。本開示にしたがって窪み518を形成する手法は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料が、優れた外観を得るために(加熱を伴うかまたは伴わない)圧力の付加に応答して局部的な領域において塑性変形を受けやすいという点で、本開示の断熱発泡非芳香族ポリマー材料の利点である。
図7〜10に示される別の実施形態において、断熱カップ310は、断熱カップ10と同様であるが;断熱カップ10の床マウント17の床保持フランジ26が省略され、図7、9、および10に示される交差パターンを形成するより厚いおよびより薄い領域の、領域のパターンを含む床マウント317の床保持フランジ326で置き換えられている。断熱カップ10と同様の断熱カップ310の要素は、類似の参照符号を有し、構造的に異なる要素には、新たな参照符号が付される。
図9および10に示されるように、断熱カップ310は、本体ブランク600から形成される。本体ブランク600は、本体ブランク500と同様であり、主な相違点は、ステーブ180および182がローレット360で置き換えられていることである。本体ブランク600の幾何学形状は、本体ブランク600の構造が本体ブランク500と異なる場合を除いて、本明細書において詳細に説明されない。図7および10に示されるように、例えば、床保持フランジ326は、第2の縁部508と比較した際に、約45°の角度386で位置決めされる減少した厚さの第1の高密度領域382を含む。床保持フランジ326に形成される減少した厚さの第2の高密度領域383は、減少した厚さの第1の高密度領域382と垂直に配向され、交差部384で減少した厚さの第1の高密度領域382と交差する。厚さの減少した高密度領域382および383は、厚さの減少した領域382および383および/またはブランク600に形成される折り目516によって境界付けられる領域を含み得る減少していない低密度領域380の間に挿入される。
厚さの減少した領域382および383の形成の結果であるローレット360も、断熱カップ10のステーブ180および182と同様に床保持フランジ326の制御された集合を可能にする。例えば、厚さの減少した領域382および383は、断熱カップ310が形成されるときに床保持フランジ326の表面がきれいで規則正しく見えるように、ブランク600が中心軸CAの周りで巻かれるときに緩衝を提供する。
角度386は、様々な要因に応じて0°から90°まで変化され得る。同様に、減少した厚さの第2の領域383は、ローレット360が形成されるときに、いくつかの角度のいずれかで減少した厚さの第1の領域383と交差し得る。さらに、減少した厚さの隣接する領域382の間の距離は、パターンが変化され得るように、減少した厚さの隣接する領域383の間の距離より大きくてもまたは小さくてもよい。
図11〜14に示されるさらに別の実施形態において、断熱カップ410は、断熱カップ10と同様であるが;断熱カップ10の床マウント17の床保持フランジ26が省略され、図11、13、および14に示されるように所定の角度で形成される斜線のパターンを含む床マウント417の床保持フランジ426で置き換えられている。断熱カップ10と同様の断熱カップ410の要素は、類似の参照符号を有し、構造的に異なる要素には、新たな参照符号が付される。
図13および14に示されるように、断熱カップ410は、本体ブランク700から形成される。本体ブランク600は、本体ブランク500と同様であり、主な相違点は、ステーブ180および182が、ステーブ480および482で置き換えられていることである。本体ブランク700の幾何学形状は、本体ブランク700の構造が本体ブランク500と異なる場合を除いて、本明細書において詳細に説明されない。図11および14に示されるように、例えば、床保持フランジ426は、第2の縁部508と比較した際に、約45°の角度486で位置決めされる減少した厚さの第1の高密度ステーブ482を含む。第2の低密度ステーブ482は、第1の高密度ステーブ480の間に挿入される。
ステーブ480および482は、断熱カップ10のステーブ180および182と同様に床保持フランジ426の規則的な集合を促進する。例えば、高密度ステーブ480は、断熱カップ410が形成されるときに床保持フランジ426の表面がきれいで規則正しく見えるように、本体ブランク700が中心軸CAの周りで巻かれるときに緩衝を提供する厚さの減少した領域を有する。角度486は、様々な要因に応じて変化され得る。さらに、隣接するステーブ382の間の距離が変化され得る。
上記には、断熱カップ10、310、および410の床チャンバ20Cに向かって配向されるパターンを有する断熱カップ10、310、および410の床領域104に形成され得る様々なパターンが開示されている。図15〜17に示されるように、床保持フランジ26、326、および426に形成されるパターンは、パターンが床20の台支持部材13に対して並置されるように、それぞれの本体ブランク500、600、および700の反対側に形成され得る。
図15に示されるように、例えば、断熱カップ10’が、内側床チャンバ20Cから見えないステーブ180’および182’を含む床保持フランジ26’を含む。ステーブ180’および182’は、床保持フランジ26が台支持部材23の周りで巻かれ、断熱カップ10’が形成されるとき、床保持フランジ26’の制御された集合をなお可能にするが、発泡された材料が、視界から隠れており、内側床チャンバ20Cから見える床保持フランジ26’の内面が、ステーブ180’および182’によって提供される緩衝のために比較的滑らかである。
同様に、図16に示されるように、ローレット360’が台支持部材23と接触した状態で、内側床チャンバ20Cから見えない、断熱カップ310’が形成される。床保持フランジ326’は、減少した厚さの第1の領域382’および減少した厚さの第2の領域383’を含み、これらの領域は、呼び厚さの領域380’が残るように、交差部384’で交差する。ローレット360’は、床保持フランジ326’が台支持部材23の周りで巻かれ、断熱カップ310’が形成されるとき、床保持フランジ326’の制御された集合をなお可能にするが、発泡された材料が、視界から隠れており、内側床チャンバ20Cから見える床保持フランジ326’の内面が、減少した厚さの第1の領域382’および減少した厚さの第2の領域383’によって提供される緩衝のために比較的滑らかである。
図17に示されるように、床保持フランジ426’が、台支持部材13と接触した状態で、内側床チャンバ20Cから見えない第1のステーブ480’および第2のステーブ482’を含むように、さらに別の断熱カップ410’が形成される。第2のステーブ482’は、減少した厚さの領域であり、第1のステーブ480’は、第2のステーブ482’より厚い厚さを有する。ステーブ480’および482’は、断熱カップ410’の下縁に対して所定の角度で形成される。第2のステーブ482’によって提供される緩衝は、床保持フランジ426’が台支持部材23の周りで巻かれ、断熱カップ410’が形成されるとき、床保持フランジ426’の制御された集合を可能にするが、発泡された材料が、視界から隠れており、内側床チャンバ20Cから見える床保持フランジ426’の内面が比較的滑らかである。
ブランクにおいて行われる変形は、いくつかの要因に応じて決まる。図18および19に示されるように、断熱発泡非芳香族ポリマー材料の変形により、断面における材料のいくらかのむらが生じ得る。例えば、図18は、床保持フランジに形成される複数の垂直なリブの寸法一貫性を測定するための複数の測定点を示す、図2Aの断熱カップに含まれる床保持フランジの部分の部分立面図である。一般に、寸法一貫性は、各測定点で維持される。しかしながら、図19に示されるように、ある実施形態において、厚さのいくらかの変動があり得る。
図19に示される床保持フランジの部分の部分立面図は、床保持フランジに形成される複数のステーブ180および182の寸法一貫性を測定するための、高さ186、厚さ188、幅190、および深さ192の測定が行われる位置を示す。図19の例示的実施形態において、ステーブ180は、本体ブランク500を形成するのに使用されるシートの厚さとほぼ等しい高さ186を有する。ステーブ180の深さ192は、中心の位置で最大になり、厚さ188を有するステーブ182まで徐々に減少される。ステーブ180および182の各組合せの幅は、190において一貫して維持される。したがって、ステーブ180が、深さのいくらかの側方向の変動を有する一方、厚さ188および高さ186は、各ステーブ180の長さに沿って維持される。
断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、(1)本体の選択された領域の第1の部分において第1の密度を有する塑性変形された第1の材料部分および(2)本体の選択された領域の隣接する第2の部分において比較的低い第2の密度を有する第2の材料部分を提供するように、断熱カップの本体の少なくとも1つの選択された領域における局部的な塑性変形を可能にするための手段を提供するように、本開示にしたがって構成される。例示的実施形態において、第1の材料部分は、第2の材料部分より薄い。
本開示の一態様は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料を製造するための配合物を提供する。本明細書において言及される際、断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、気泡が中に形成された押出構造を指し、所与の厚さで望ましい断熱特性を有する。本開示の別の態様は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料の押出構造を製造するための樹脂材料を提供する。本開示のさらに別の態様は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料を含む押出物を提供する。本開示のさらに別の態様は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料から形成される材料の構造を提供する。本開示のさらなる態様は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料から形成される容器を提供する。
例示的実施形態において、配合物は、少なくとも2つのポリマー材料を含む。例示的一実施形態において、主要なポリマーまたはベースポリマーは、長鎖分枝を有する高溶融強度ポリプロピレンを含む。例示的一実施形態において、ポリマー材料は、不均一な分散度も有する。長鎖分枝は、該当するポリマーの別の共有結合された鎖によって、または、グラフトコポリマーの場合、別のタイプの鎖によって、モノマーサブユニットにおける置換基、例えば、水素原子の置換によって生じる。例えば、重合中の連鎖移動反応は、ポリマーの分枝を生じさせ得る。長鎖分枝は、ポリマー直鎖の平均臨界絡み合い距離(average critical entanglement distance)より長いポリマー側鎖長さを有する分枝である。長鎖分枝は、一般に、重合に使用される特定のモノマー構造に応じて、少なくとも20個の炭素原子を有するポリマー鎖を含むことが理解される。分枝の別の例は、重合が完了した後のポリマーの架橋によるものである。長鎖分枝鎖状ポリマーによっては、架橋なしで形成されるものもある。ポリマー鎖分枝は、材料特性に大きな影響を与え得る。元々は多分散指数として知られている分散度は、重合度を特性評価するのに使用される測定用語である。例えば、ラジカル重合は、フリーラジカルモノマーサブユニットを生成し、フリーラジカルモノマーサブユニットは、他のフリーラジカルモノマーサブユニットと結合して、ポリマー鎖長およびポリマー鎖重量の分配を生じる。リビング重合、段階重合、およびラジカル重合などの異なるタイプの重合反応は、特定の反応機構により異なる分散度値を生じる。分散度は、数平均分子量に対する重量平均分子量比の比率として測定される。均一な分散度は、一般に、ほぼ1または1に等しい値であることが理解される。不均一な分散度は、一般に、2を超える値であることが理解される。ポリプロピレン材料の最終的な選択は、最終的な材料の特性、配合中に必要とされる追加の材料、ならびに押出プロセス中の条件を考慮に入れ得る。例示的実施形態において、高溶融強度ポリプロピレンは、(後述されるように)ガスを保持し、望ましい気泡サイズを生じ、望ましい表面平滑度を有し、(臭気がある場合)許容可能な臭気レベルを有し得る材料であり得る。
好適なポリプロピレン系樹脂の1つの説明的な例は、DAPLOY(商標)WB140ホモポリマー(Borealis A/Sから入手可能)、高溶融強度の構造異性体変性ポリプロピレンホモポリマー(参照により本明細書に援用されるISO 16790にしたがって試験した際、溶融強度=36、参照により本明細書に援用されるISO 11357を用いて、溶融温度=325.4°F(163℃))である。
Borealis DAPLOY(商標)WB140の特性(Borealisの製品カタログに記載される):
好適な溶融強度、分枝、および溶融温度を有する他のポリプロピレンポリマーも使用され得る。いくつかのベース樹脂が、使用され、一緒に混合されてもよい。
特定の例示的実施形態において、二次的なポリマーが、ベースポリマーとともに使用され得る。二次的なポリマーは、例えば、十分な結晶化度を有するポリマーであり得る。二次的なポリマーはまた、例えば、十分な結晶化度および溶融強度を有するポリマーであり得る。例示的実施形態において、二次的なポリマーは、少なくとも1つの結晶性ポリプロピレンホモポリマー、耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー、それらの混合物などであり得る。1つの説明的な例は、BraskemからF020HCとして入手可能な高結晶性ポリプロピレンホモポリマーである。別の説明的な例は、PRO−FAX SC204(商標)として市販されている耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー(LyndellBasell Industries Holdings,B.V.から入手可能)である。別の説明的な例としては、Braskemから入手可能なHomo PP−INSPIRE 222である。挙げられる別の説明的な例は、Sabicから入手可能な、PP 527Kとして知られている市販のポリマーである。別の説明的な例は、LyndellBasell Industries Holdings,B.VからXA−11477−48−1として市販されているポリマーである。一態様において、ポリプロピレンは、高い結晶化度を有してもよく、すなわち、結晶相の含量が、10℃/分の冷却速度で(示差走査熱量測定を用いて試験した際に)51%を超える。例示的実施形態において、いくつかの異なる二次的なポリマーが、使用され、一緒に混合されてもよい。
例示的実施形態において、二次的なポリマーは、ポリエチレンであり得るか、またはポリエチレンを含み得る。例示的実施形態において、二次的なポリマーは、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−エチルアクリレートコポリマー、エチレン−アクリル酸コポリマー、上記のものの少なくとも2つのポリメチルメタクリレート混合物などを含み得る。さらに後述されるように、ポリプロピレン以外の材料の使用が、リサイクル可能性、断熱、マイクロ波処理性(microwavability)、耐衝撃性、または他の特性に影響を与えることがある。
1つまたは複数の成核剤が、押出プロセス中に、溶融樹脂における気泡、泡、または間隙の形成を促進するように、核形成部位を形成し、それを制御するのに使用される。成核剤は、溶融樹脂混合物中に気泡が生じるための場所を形成する化学的または物理的材料を意味する。成核剤は、物理的剤または化学的剤であり得る。好適な物理的成核剤は、望ましい粒度、アスペクト比、およびトップカット特性(top−cut property)、形状、および表面適合性を有する。例としては、以下に限定はされないが、タルク、CaCO3、マイカ、カオリン粘土、キチン、アルミノケイ酸塩、黒鉛、セルロース、および上記のものの少なくとも2つの混合物が挙げられる。成核剤は、ポリマー樹脂配合物と混合されてもよく、それが、ホッパー中に導入される。あるいは、成核剤は、押出機において溶融樹脂混合物に加えられてもよい。化学反応温度に達すると、成核剤は、溶融樹脂中に気泡を生成する泡の形成を可能にするように作用する。化学的発泡剤の説明的な例は、クエン酸またはクエン酸ベースの材料である。分解後、化学的発泡剤は、小さい気泡を形成し、それが、物理的発泡剤または他のタイプの発泡剤からのより大きい気泡成長のための核形成部位としてさらに働く。1つの代表例は、クエン酸および結晶成核剤を含有するHydrocerol(商標)CF−40E(商標)(Clariant Corporationから入手可能)である。別の代表例は、クエン酸および結晶成核剤を含有するHydrocerol(商標)CF−05E(商標)(Clariant Corporationから入手可能)である。例示的実施形態において、1つまたは複数の触媒または他の反応剤が、気泡の形成を加速または促進するために加えられてもよい。
特定の例示的実施形態において、1つまたは複数の発泡剤が組み込まれてもよい。発泡剤は、核形成部位を発泡させるように作用する物理的または化学的材料(または複数の材料の組合せ)を意味する。成核剤および発泡剤は、一緒に作用することがある。発泡剤は、溶融樹脂に気泡を形成することによって密度を減少させるように作用する。発泡剤は、押出機において溶融樹脂混合物に加えられてもよい。物理的発泡剤の代表例としては、以下に限定はされないが、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン、空気、水蒸気、ペンタン、ブタン、または上記のものの他のアルカン混合物などが挙げられる。特定の例示的実施形態において、物理的発泡剤の溶解性を高める加工助剤が用いられてもよい。あるいは、物理的発泡剤は、R134aとしても知られている1,1,1,2−テトラフルオロエタンなどのヒドロフルオロカーボン、以下に限定はされないが、HFO−1234zeとしても知られている1,3,3,3−テトラフルオロプロペンなどのヒドロフルオロオレフィン、または他のハロアルカンもしくはハロアルカン冷媒であり得る。発泡剤の選択は、環境影響を考慮に入れてなされ得る。
例示的実施形態において、物理的発泡剤は、通常、気体であり、これは、押出機のポートを介して、加圧下で液体として溶融樹脂中に導入される。溶融樹脂が押出機およびダイヘッドを通過すると、圧力が低下して、物理的発泡剤が相を液体から気体へと変化させ、それによって、押し出された樹脂中に気泡を形成する。過剰なガスが、押出後に吹き出し、残りのガスが、押出物の気泡に閉じ込められる。
化学的発泡剤は、分解または反応して、ガスを生じる材料である。化学的発泡剤は、吸熱性または発熱性であり得る。化学的発泡剤は、通常、特定の温度で分解して、ガスを分解して放出する。一態様において、化学的発泡剤は、アゾジカーボンアミド;アゾジイソブチロ−ニトリル;ベンゼンスルホンヒドラジド;4,4−オキシベンゼンスルホニルセミカルバジド;p−トルエンスルホニルセミ−カルバジド;アゾジカルボン酸バリウム;N,N’−ジメチル−N,N’−ジニトロソテレフタルアミド;トリヒドラジノトリアジン;メタン;エタン;プロパン;n−ブタン;イソブタン;n−ペンタン;イソペンタン;ネオペンタン;フッ化メチル;パーフルオロメタン;フッ化エチル;1,1−ジフルオロエタン;1,1,1−トリフルオロエタン;1,1,1,2−テトラフルオロ−エタン;ペンタフルオロエタン;パーフルオロエタン;2,2−ジフルオロプロパン;1,1,1−トリフルオロプロパン;パーフルオロプロパン;パーフルオロブタン;パーフルオロシクロブタン;塩化メチル;塩化メチレン;塩化エチル;1,1,1−トリクロロエタン;1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン;1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン;1,1−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタン;1−クロロ−1,2,2,2−テトラフルオロエタン;トリクロロモノフルオロメタン;ジクロロジフルオロメタン;トリクロロトリフルオロエタン;ジクロロテトラフルオロエタン;クロロヘプタフルオロプロパン;ジクロロヘキサフルオロプロパン;メタノール;エタノール;n−プロパノール;イソプロパノール;炭酸水素ナトリウム;炭酸ナトリウム;重炭酸アンモニウム;炭酸アンモニウム;亜硝酸アンモニウム;N,N’−ジメチル−N,N’−ジニトロソテレフタルアミド;N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン;アゾジカーボンアミド;アゾビスイソブチロニトリル;アゾシクロヘキシルニトリル;アゾジアミノベンゼン;アゾジカルボン酸バリウム;ベンゼンスルホニルヒドラジド;トルエンスルホニルヒドラジド;p,p’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド);ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホニルヒドラジド;カルシウムアジド;4,4’−ジフェニルジスルホニルアジド;およびp−トルエンスルホニルアジドからなる群から選択される1つまたは複数の材料であり得る。
本開示の一態様において、化学的発泡剤が使用される場合、化学的発泡剤は、樹脂配合物中に導入されてもよく、それが、ホッパーに加えられる。
本開示の一態様において、発泡剤は、分解するとガスを生じる分解性材料であり得る。このような材料の代表例は、クエン酸またはクエン酸ベースの材料である。本開示の例示的な一態様において、物理的発泡剤と化学的発泡剤との混合物を使用することが可能であり得る。
本開示の一態様において、少なくとも1つのスリップ剤が、製造速度の上昇を助けるために樹脂混合物に組み込まれ得る。スリップ剤(加工助剤としても知られている)は、樹脂混合物に加えられ、転化中および転化後にポリマーに表面潤滑を与える一般的な種類の材料を表すのに使用される用語である。スリップ剤はまた、ダイの垂れ落ち(die drool)を減少させるかまたはなくし得る。スリップ剤材料の代表例としては、以下に限定はされないが、エルカ酸アミドおよびオレイン酸アミドなどの脂肪または脂肪酸のアミドが挙げられる。例示的な一態様において、オレイルアミド(単価不飽和C18)からエルシルアミド(C22単価不飽和)が使用され得る。スリップ剤材料の他の代表例としては、低分子量アミドおよびフルオロエラストマーが挙げられる。2つ以上のスリップ剤の組合せが使用され得る。スリップ剤は、マスターバッチペレット形態で提供され、樹脂配合物と混合され得る。
以下に限定はされないが、耐衝撃性改質剤、着色剤(限定はされないが、二酸化チタンなど)、および化合物リグラインド(compound regrind)などの1つまたは複数の追加の成分および添加剤が、任意選択的に組み込まれてもよい。
ポリマー樹脂は、樹脂配合物混合物を形成するために、任意の追加の所望の成分と混合され、溶融されてもよい。
以下の付番された節は、想定される非限定的な実施形態を含む。
節1.カップの本体を形成するのに使用されるポリマー材料のブランクであって、ブランクが、
曲線状の上縁を含むように形成される上側バンドと、
左端縁、右端縁、および左端縁と右端縁との間に延在するように配置される曲線状の底縁を含むように形成される下側バンドとを含み、
前記下側バンドが、曲線状の上縁と底縁との間に曲線状の折り目を配置するように、曲線状の折り目に沿って上側バンドに付着され、下側バンドが、第1の密度の一連の高密度ステーブおよび比較的低い第2の密度の低密度ステーブを含むように形成され、各ステーブが、曲線状の折り目に向かって下側バンドの曲線状の底縁から延在するように配置され、高密度および低密度ステーブが、下側バンドの長さに沿ってステーブ間で密度が交互に変化するように、下側バンドの左端縁の周りから下側バンドの右端縁へと延在する交互の配列で存在するように配置されるブランク。
曲線状の上縁を含むように形成される上側バンドと、
左端縁、右端縁、および左端縁と右端縁との間に延在するように配置される曲線状の底縁を含むように形成される下側バンドとを含み、
前記下側バンドが、曲線状の上縁と底縁との間に曲線状の折り目を配置するように、曲線状の折り目に沿って上側バンドに付着され、下側バンドが、第1の密度の一連の高密度ステーブおよび比較的低い第2の密度の低密度ステーブを含むように形成され、各ステーブが、曲線状の折り目に向かって下側バンドの曲線状の底縁から延在するように配置され、高密度および低密度ステーブが、下側バンドの長さに沿ってステーブ間で密度が交互に変化するように、下側バンドの左端縁の周りから下側バンドの右端縁へと延在する交互の配列で存在するように配置されるブランク。
節2.下側バンドが、第1の側および反対の第2の側を有し、各低密度ステーブが、下側バンドの第1の側に第1の面、下側バンドの、反対の第2の側に第2の面、および低密度ステーブの第1の面と第2の面との間の距離によって画定される第1の厚さを有し、各高密度ステーブが、下側バンドの第1の側に第1の面、下側バンドの第2の側に第2の面、および高密度ステーブの第1の面と第2の面との間の距離によって画定される第2の厚さを有し、第2の厚さが、第1の厚さ未満である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節3.第2の厚さが、第1の厚さの約半分である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節4.ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節5.各高密度ステーブが、狭い幅を有し、各低密度ステーブが、比較的広い幅を有する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節6.狭い幅が、約0.028インチ(0.711mm)であり、比較的広い幅が、約0.067インチ(1.702mm)である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節7.下側バンドが、左端縁から右端縁へと延在し、かつ曲線状の折り目と、高密度および低密度ステーブのそれぞれの上端との間に存在する境界部分を含み、境界部分が、約0.035インチ(0.889mm)の高さを有する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節8.ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節9.連結ウェブが、曲線状の折り目に沿って、曲線状の折り目の両側に延在するポリマー材料によって画定され、連結ウェブが、第1の密度より低い第3の密度を有する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節10.連結ウェブの第3の密度が、低密度ステーブの第2の密度とほぼ等しい、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節11.各低密度ステーブが、第1の厚さを有し、各高密度ステーブが、比較的薄い第2の厚さを有し、連結ウェブが、比較的薄い第2の厚さとほぼ等しい第3の厚さを有する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節12.ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節13.上側バンドが、曲線状の折り目から曲線状の上縁の第1の端部へと延在するように配置される左端縁と、曲線状の折り目から曲線状の上縁の、反対の第2の端部へと延在するように配置される右端縁とを含み、上側バンドが、曲線状の上縁に沿って、上側バンドの左端縁から上側バンドの右端縁へと延在するように配置される上部ストリップと、曲線状の折り目に沿って、上側バンドの左端縁から上側バンドの右端縁へと延在するように配置される底部ストリップと、上部ストリップと底部ストリップとの間に存在し、それらを相互に連結し、かつ上側バンドの左端縁から上側バンドの右端縁へと延在するように配置される中間ストリップとを含み、上部ストリップが、ブランク加工プロセス中、中間ストリップに対して移動して、円形の巻かれた縁部を形成するように構成され、中間ストリップが、ブランク加工プロセス中、中心垂直軸の周りで巻かれて、円形の巻かれた縁部に結合されるスリーブ状の側壁を提供するように構成され、上側バンドおよび下側バンドの底部ストリップが、協働して、床マウントを形成し、床マウントは、曲線状の折り目に沿った下側バンドの折り曲げ動作に応答して、床およびスリーブ状の側壁が協働して、内部領域を形成するカップ形成プロセス中に床の部分を受け入れる一方、垂直中心軸の周りで上側バンドを巻いて、環状の床保持フランジを提供するように下側バンドの環形状を確立し、間に環状の床受容ポケットを提供するように環状の床保持フランジを囲む環状のウェブ支持環を提供するように、上側バンドの底部ストリップの環形状を確立するための手段を提供するように構成される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節14.下側バンドが、第1の側および反対の第2の側を有し、各低密度ステーブが、下側バンドの第1の側に第1の面、下側バンドの、反対の第2の側に第2の面、および低密度ステーブの第1の面と第2の面との間の距離によって画定される第1の厚さを有し、各高密度ステーブが、下側バンドの第1の側に第1の面、下側バンドの第2の側に第2の面、および高密度ステーブの第1の面と第2の面との間の距離によって画定される第2の厚さを有し、第2の厚さが、第1の厚さ未満である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節15.第1の面が、高密度ステーブの長さに沿っておよび隣接する低密度ステーブの対向する縁部の間に窪みを含むように形成され、窪みが、上側バンドの底部ストリップによって画定される環状のウェブ支持環と反対側の方向に開口するように配置され、下側バンドによって画定される床保持フランジに含まれる高密度および低密度ステーブを囲むように配置される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節16.ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節17.第1の面が、高密度ステーブの長さに沿っておよび隣接する低密度ステーブの対向する縁部の間に窪みを含むように形成され、窪みが、上側バンドの底部ストリップによって画定される環状のウェブ支持環に向かう方向に開口するように配置され、下側バンドによって画定される床保持フランジに含まれる高密度および低密度ステーブを囲むように配置される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節18.ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節19.連結ウェブが、曲線状の折り目に沿って、曲線状の折り目の両側に延在するポリマー材料によって画定され、連結ウェブが、第1の密度より低い第3の密度を有し、連結ウェブが、ウェブ支持環および床保持フランジに付着される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節20.ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節21.カップの本体を形成するのに使用されるブランクであって、ブランクが、第1の側および第2の側を有する断熱発泡非芳香族ポリマー材料のほぼ平坦なシートを含み、シートが、第1の弧状の縁部、第2の弧状の縁部、第1の線状の縁部、および第2の線状の縁部によって画定され、シートが、第1のストリップおよび第2のストリップを含み、第1および第2のストリップが、減少した厚さの第1の領域によって隔てられ、第2のストリップが、第2のストリップ中に位置決めされる減少した厚さの複数の第2の領域を有するブランク。
節22.減少した厚さの第1の領域が、第1の線状の縁部から第2の線状の縁部へと延在する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節23.減少した厚さの第1の領域が、第1の窪みを含み、第1の窪みが、共通の半径軸(radial axis)を軸とする半径を有する円弧軸(arcuate axis)を有する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節24.第1の窪みが、呼び厚さの約50%に減少される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節25.第1の窪みが、塑性変形される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節26.第1の窪みが、永久ひずみを受け入れるように変形されている、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節27.第1の窪みが、より高い密度の局部的な領域を含む、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節28.断熱発泡非芳香族ポリマー材料の気泡が、より高い密度の局部的な領域で破壊されないままである、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節29.減少した厚さの第2の領域が、複数の第2の窪みを含み、各第2の窪みが、独立した線状の軸に沿って整列される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節30.第2の窪みの少なくとも2つの軸が平行である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節31.第2の窪みの間に呼び厚さを有する合同な領域を形成する少なくとも3つの平行な等間隔の第2の窪みを含む、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節32.第2の窪みが、第1の方向に整列された少なくとも2つの第2の窪みおよび第2の方向に整列された少なくとも2つの第2の窪みを含み、第1の方向に整列された2つの第2の窪みの少なくとも一方が、第2の方向に整列された2つの第2の窪みの少なくとも一方と交差する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節33.第1または第2の方向の少なくとも一方が、第1または第2の線状の縁部の少なくとも一方と平行でない、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節34.第1および第2の方向の間の角度が、0〜90°である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節35.第1および第2の方向の間の角度が、約45°である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節36.第1および第2の弧状の縁部に平行な複数の弧状の第3の窪みを含み、弧状の第3の窪みが、第2の窪みの少なくとも1つと交差する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節37.第1および第2の線状の縁部がそれぞれ、第1および第2の弧状の縁部の共通の半径軸から出ている線に沿って位置する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節38.シートが、円環状扇形によって画定される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節39.窪みの1つまたは複数に隣接する領域が、それぞれの窪みの厚さと呼び厚さとの間で変化する不均一な厚さを有する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節40.カップの本体を形成するのに使用されるブランクであって、ブランクが、第1の側および第2の側および呼び厚さを有する断熱発泡非芳香族ポリマー材料のほぼ平坦なシートを含み、シートが、円環状扇形によって画定され、シートが、第1のストリップおよび第2のストリップを含み、第1および第2のストリップが、減少した厚さの第1の領域、および第2のストリップ中に位置決めされる減少した厚さの複数の第2の領域によって隔てられるブランク。
節41.円環状扇形が、共通の半径軸を軸とする半径によってそれぞれ画定される外側および内側の弧状の縁部を含む、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節42.減少した厚さの第1の領域が、円環状扇形の2つの非弧状の縁部の間に延在する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節43.減少した厚さの第1の領域が、窪みを含み、窪みが、共通の半径軸を軸とする半径を有する弧に沿って配置される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節44.窪みが、より高い密度の局部的な領域を含む、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節45.断熱発泡非芳香族ポリマー材料の気泡が、より高い密度の局部的な領域で破壊されないままである、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節46.減少した厚さの第2の領域が、間隔を空けた線状の窪みを含む、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節47.線状の窪みが平行である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節48.第2のストリップが、第1の方向に整列された第1の組の平行な線状の窪みおよび第2の方向に整列された第2の組の平行な線状の窪みを含み、第1の組の線状の窪みの少なくともいくつかが、第2の組の線状の窪みの少なくともいくつかと交差して、それによって、呼び厚さを有する合同の領域が、交差した線状の窪みの間に形成される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節49.第1および第2の方向の間の角度が、0〜90°である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節50.第1および第2の方向の間の角度が、約45°である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節51.第1および第2の弧状の縁部に平行な複数のさらなる弧状の窪みをさらに含み、さらなる弧状の窪みが、線状の窪みの少なくとも1つと交差する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節52.窪みの1つまたは複数に隣接する領域が、それぞれの窪みの厚さと呼び厚さとの間で変化する不均一な厚さを有する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節53.窪みが、呼び厚さの約50%に減少される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節54.窪みが、塑性変形される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節55.窪みが、永久ひずみを受け入れるように変形されている、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節56.カップの本体を形成するのに使用されるブランクであって、ブランクが、第1の側および第2の側を有する断熱発泡非芳香族ポリマー材料のほぼ平坦なシートを含み、シートが、第1の弧状の縁部、第2の弧状の縁部、第1の線状の縁部、および第2の線状の縁部によって画定され、減少した厚さの弧状の領域が、第1および第2の弧状の縁部の間に、第1および第2の弧状の縁部の少なくとも一方に平行に位置決めされ、減少した厚さの複数の領域が、減少した厚さの弧状の領域と、第1の弧状の縁部および第2の弧状の縁部の少なくとも一方との間に位置決めされるブランク。
節57.減少した厚さの弧状の領域が、第1の線状の縁部から第2の線状の縁部へと延在する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節58.減少した厚さの弧状の領域が、窪みを含む、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節59.シートが、ほぼ均一な呼び厚さを有し、窪みが、呼び厚さの約50%に減少される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節60.窪みが、塑性変形される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節61.窪みが、永久ひずみを受け入れるように変形されている、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節62.窪みが、より高い密度の局部的な領域を含む、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節63.断熱発泡非芳香族ポリマー材料の気泡が、より高い密度の局部的な領域で破壊されないままである、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節64.減少した厚さの弧状の領域と、第1の弧状の縁部および第2の弧状の縁部の少なくとも一方との間に位置決めされる減少した厚さの複数の領域が、複数の窪みを含み、各窪みが、独立した線状の軸に沿って整列される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節65.独立した線状の軸に沿って整列された少なくとも2つの窪みの軸が平行である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節66.独立した線状の軸に沿って整列された少なくとも3つの窪みを含み、呼び厚さを有する合同な領域が窪みの間に形成されるように、3つの窪みの独立した軸が平行で等間隔である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節67.減少した厚さの弧状の領域と、第1の弧状の縁部および第2の弧状の縁部の少なくとも一方との間に位置決めされる複数の線状の窪みが、平行でかつ第1の方向に整列された独立した線状の軸に沿って整列された少なくとも2つの窪みと、平行でかつ第2の方向に整列された独立した線状の軸に沿って整列された少なくとも2つの窪みとを含み、第1の方向に整列された2つの窪みの少なくとも1つが、第2の方向に整列された2つの窪みの少なくとも1つと交差する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節68.第1または第2の方向の少なくとも一方が、第1または第2の線状の縁部の少なくとも一方と平行でない、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節69.第1および第2の方向の間の角度が、0〜90°である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節70.第1および第2の方向の間の角度が、約45°である、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節71.第1および第2の弧状の縁部に平行な複数のさらなる弧状の窪みを含み、さらなる弧状の窪みが、独立した線状の軸に沿って整列された複数の窪みの少なくとも1つと交差する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節72.第1および第2の線状の縁部がそれぞれ、第1および第2の弧状の縁部の共通の半径軸から出ている線に沿って位置する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節73.シートが、円環状扇形によって画定される、いずれかの上記の節に記載のブランク。
節74.シートが、ほぼ均一な呼び厚さを有し、窪みの1つまたは複数に隣接する領域が、それぞれの窪みの厚さと呼び厚さとの間で変化する不均一な厚さを有する、いずれかの上記の節に記載のブランク。
以下の実施例は、あくまでの例示のために記載される。このような実施例に出てくる部およびパーセンテージは、特に規定されない限り、重量基準である。本開示に引用または参照される全てのASTM、ISOおよび他の標準試験方法は、全体が参照により援用される。
実施例1−配合および押出
DAPLOY(商標)WB140ポリプロピレンホモポリマー(Borealis A/Sから入手可能)を、ポリプロピレン系樹脂として使用した。Braskemから入手可能なF020HC、ポリプロピレンホモポリマー樹脂を、二次的な樹脂として使用した。2つの樹脂を、化学的発泡剤としてのHydrocerol(商標)CF−40E(商標)、成核剤としてのタルク、物理的発泡剤としてのCO2、スリップ剤、および着色剤としての二酸化チタンと混合した。着色剤を、ベース樹脂または二次的な樹脂に加えることができ、これを2つの樹脂の混合の前に行ってもよい。パーセンテージは以下のとおりであった:
81.45%の主な樹脂:Borealis WB140 HMS高溶融強度ホモポリマーポリプロピレン
15%の二次的な樹脂:Braskem F020HC ホモポリマーポリプロピレン
0.05%の化学的発泡剤:Clariant Hyrocerol CF−40E(商標)
0.5%の成核剤:Heritage Plastics HT4HP Talc
1%の着色剤:Colortech 11933−19 TiO2 PP
2%のスリップ剤:Ampacet Corporationから入手可能なAmpacet(商標)102823 Process Aid LLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)
溶融樹脂中に導入される2.2ポンド/時のCO2物理的発泡剤。
DAPLOY(商標)WB140ポリプロピレンホモポリマー(Borealis A/Sから入手可能)を、ポリプロピレン系樹脂として使用した。Braskemから入手可能なF020HC、ポリプロピレンホモポリマー樹脂を、二次的な樹脂として使用した。2つの樹脂を、化学的発泡剤としてのHydrocerol(商標)CF−40E(商標)、成核剤としてのタルク、物理的発泡剤としてのCO2、スリップ剤、および着色剤としての二酸化チタンと混合した。着色剤を、ベース樹脂または二次的な樹脂に加えることができ、これを2つの樹脂の混合の前に行ってもよい。パーセンテージは以下のとおりであった:
81.45%の主な樹脂:Borealis WB140 HMS高溶融強度ホモポリマーポリプロピレン
15%の二次的な樹脂:Braskem F020HC ホモポリマーポリプロピレン
0.05%の化学的発泡剤:Clariant Hyrocerol CF−40E(商標)
0.5%の成核剤:Heritage Plastics HT4HP Talc
1%の着色剤:Colortech 11933−19 TiO2 PP
2%のスリップ剤:Ampacet Corporationから入手可能なAmpacet(商標)102823 Process Aid LLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)
溶融樹脂中に導入される2.2ポンド/時のCO2物理的発泡剤。
形成されるストリップの密度は、約0.140g/cm3〜約0.180g/cm3の範囲であった。
配合物を押出機ホッパーに加えた。押出機により、配合物を加熱して、溶融樹脂混合物を形成した。この混合物にCO2を加えて、樹脂を発泡させ、密度を減少させた。このように形成された混合物を、ダイヘッドを通して押し出してストリップにした。次に、ストリップを切断し、断熱カップへと形成した。
二酸化炭素を、樹脂ブレンドに注入して、樹脂を発泡させ、密度を減少させた。このように形成された混合物を、ダイヘッドに通して押し出してシートにした。次に、シートを切断し、カップへと形成した。
実施例2−配合および押出
DAPLOY(商標)WB140 HMSポリプロピレンホモポリマー(Borealis A/Sから入手可能)を、ポリプロピレン系樹脂として使用した。F020HCポリプロピレンホモポリマー樹脂(Braskemから入手可能)を、二次的な樹脂として使用した。2つの樹脂を、主な成核剤としてのHydrocerol(商標)CF−40E(商標)、二次的な成核剤としてのHPR−803i繊維(Millikenから入手可能)、発泡剤としてのCO2、スリップ剤としてのAmpacet(商標)102823 LLDPE、および着色剤としての二酸化チタンと混合した。着色剤を、ベース樹脂または二次的な樹脂に加えることができ、これを2つの樹脂の混合の前に行ってもよい。パーセンテージは以下のとおりであった:
80.95%の主な樹脂
15%の二次的な樹脂
0.05%の主な成核剤
1%の二次的な成核剤
1%の着色剤
2%のスリップ剤。
DAPLOY(商標)WB140 HMSポリプロピレンホモポリマー(Borealis A/Sから入手可能)を、ポリプロピレン系樹脂として使用した。F020HCポリプロピレンホモポリマー樹脂(Braskemから入手可能)を、二次的な樹脂として使用した。2つの樹脂を、主な成核剤としてのHydrocerol(商標)CF−40E(商標)、二次的な成核剤としてのHPR−803i繊維(Millikenから入手可能)、発泡剤としてのCO2、スリップ剤としてのAmpacet(商標)102823 LLDPE、および着色剤としての二酸化チタンと混合した。着色剤を、ベース樹脂または二次的な樹脂に加えることができ、これを2つの樹脂の混合の前に行ってもよい。パーセンテージは以下のとおりであった:
80.95%の主な樹脂
15%の二次的な樹脂
0.05%の主な成核剤
1%の二次的な成核剤
1%の着色剤
2%のスリップ剤。
配合物を押出機ホッパーに加えた。押出機により、配合物を加熱して、溶融樹脂混合物を形成した。この混合物に2.2ポンド/時のCO2を加えた。
二酸化炭素を、樹脂ブレンドに注入して、樹脂を発泡させ、密度を減少させた。このように形成された混合物を、ダイヘッドに通して押し出してシートにした。次に、シートを切断し、カップへと形成した。
Claims (74)
- カップの本体を形成するのに使用されるポリマー材料のブランクであって、前記ブランクが、
曲線状の上縁を含むように形成される上側バンドと、
左端縁、右端縁、および前記左端縁と右端縁との間に延在するように配置される曲線状の底縁を含むように形成される下側バンドとを含み、
前記下側バンドが、前記曲線状の上縁と底縁との間に曲線状の折り目を配置するように、前記曲線状の折り目に沿って前記上側バンドに付着され、前記下側バンドが、第1の密度の一連の高密度ステーブおよび比較的低い第2の密度の低密度ステーブを含むように形成され、各ステーブが、前記曲線状の折り目に向かって前記下側バンドの前記曲線状の底縁から延在するように配置され、前記高密度および低密度ステーブが、前記下側バンドの長さに沿ってステーブ間で密度が交互に変化するように、前記下側バンドの前記左端縁の周りから前記下側バンドの前記右端縁へと延在する交互の配列で存在するように配置されるブランク。 - 前記下側バンドが、第1の側および反対の第2の側を有し、各低密度ステーブが、前記下側バンドの前記第1の側に第1の面、前記下側バンドの、前記反対の第2の側に第2の面、および前記低密度ステーブの前記第1の面と第2の面との間の距離によって画定される第1の厚さを有し、各高密度ステーブが、前記下側バンドの前記第1の側に第1の面、前記下側バンドの前記第2の側に第2の面、および前記高密度ステーブの前記第1の面と第2の面との間の距離によって画定される第2の厚さを有し、前記第2の厚さが、前記第1の厚さ未満である、請求項1に記載のブランク。
- 前記第2の厚さが、前記第1の厚さの約半分である、請求項2に記載のブランク。
- 前記ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、請求項2に記載のブランク。
- 各高密度ステーブが、狭い幅を有し、各低密度ステーブが、比較的広い幅を有する、請求項1に記載のブランク。
- 前記狭い幅が、約0.028インチ(0.711mm)であり、前記比較的広い幅が、約0.067インチ(1.702mm)である、請求項5に記載のブランク。
- 前記下側バンドが、前記左端縁から前記右端縁へと延在し、かつ前記曲線状の折り目と、前記高密度および低密度ステーブのそれぞれの上端との間に存在する境界部分を含み、前記境界部分が、約0.035インチ(0.889mm)の高さを有する、請求項6に記載のブランク。
- 前記ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、請求項5に記載のブランク。
- 連結ウェブが、前記曲線状の折り目に沿って、前記曲線状の折り目の両側に延在するポリマー材料によって画定され、前記連結ウェブが、前記第1の密度より低い第3の密度を有する、請求項1に記載のブランク。
- 前記連結ウェブの前記第3の密度が、前記低密度ステーブの前記第2の密度とほぼ等しい、請求項9に記載のブランク。
- 各低密度ステーブが、第1の厚さを有し、各高密度ステーブが、比較的薄い第2の厚さを有し、前記連結ウェブが、前記比較的薄い第2の厚さとほぼ等しい第3の厚さを有する、請求項10に記載のブランク。
- 前記ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、請求項9に記載のブランク。
- 前記上側バンドが、前記曲線状の折り目から前記曲線状の上縁の第1の端部へと延在するように配置される左端縁と、前記曲線状の折り目から前記曲線状の上縁の、反対の第2の端部へと延在するように配置される右端縁とを含み、前記上側バンドが、前記曲線状の上縁に沿って、前記上側バンドの前記左端縁から前記上側バンドの前記右端縁へと延在するように配置される上部ストリップと、前記曲線状の折り目に沿って、前記上側バンドの前記左端縁から前記上側バンドの前記右端縁へと延在するように配置される底部ストリップと、前記上部ストリップと底部ストリップとの間に存在し、それらを相互に連結し、かつ前記上側バンドの前記左端縁から前記上側バンドの前記右端縁へと延在するように配置される中間ストリップとを含み、前記上部ストリップが、ブランク加工プロセス中、前記中間ストリップに対して移動して、円形の巻かれた縁部を形成するように構成され、前記中間ストリップが、前記ブランク加工プロセス中、中心垂直軸の周りで巻かれて、前記円形の巻かれた縁部に結合されるスリーブ状の側壁を提供するように構成され、前記上側バンドおよび前記下側バンドの前記底部ストリップが、協働して、床マウントを形成し、前記床マウントは、前記曲線状の折り目に沿った前記下側バンドの折り曲げ動作に応答して、前記床および前記スリーブ状の側壁が協働して、内部領域を形成するカップ形成プロセス中に床の部分を受け入れる一方、垂直中心軸の周りで前記上側バンドを巻いて、環状の床保持フランジを提供するように前記下側バンドの環形状を確立し、間に環状の床受容ポケットを提供するように前記環状の床保持フランジを囲む環状のウェブ支持環を提供するように、前記上側バンドの前記底部ストリップの環形状を確立するための手段を提供するように構成される、請求項1に記載のブランク。
- 前記下側バンドが、第1の側および反対の第2の側を有し、各低密度ステーブが、前記下側バンドの前記第1の側に第1の面、前記下側バンドの、前記反対の第2の側に第2の面、および前記低密度ステーブの前記第1の面と第2の面との間の距離によって画定される第1の厚さを有し、各高密度ステーブが、前記下側バンドの前記第1の側に第1の面、前記下側バンドの前記第2の側に第2の面、および前記高密度ステーブの前記第1の面と第2の面との間の距離によって画定される第2の厚さを有し、前記第2の厚さが、前記第1の厚さ未満である、請求項13に記載のブランク。
- 前記第1の面が、高密度ステーブの長さに沿っておよび隣接する低密度ステーブの対向する縁部の間に窪みを含むように形成され、前記窪みが、前記上側バンドの前記底部ストリップによって画定される前記環状のウェブ支持環と反対側の方向に開口するように配置され、前記下側バンドによって画定される前記床保持フランジに含まれる高密度および低密度ステーブを囲むように配置される、請求項14に記載のブランク。
- 前記ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、請求項15に記載のブランク。
- 前記第1の面が、高密度ステーブの長さに沿っておよび隣接する低密度ステーブの対向する縁部の間に窪みを含むように形成され、前記窪みが、前記上側バンドの前記底部ストリップによって画定される前記環状のウェブ支持環に向かう方向に開口するように配置され、前記下側バンドによって画定される前記床保持フランジに含まれる高密度および低密度ステーブを囲むように配置される、請求項14に記載のブランク。
- 前記ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、請求項17に記載のブランク。
- 連結ウェブが、前記曲線状の折り目に沿って、前記曲線状の折り目の両側に延在するポリマー材料によって画定され、前記連結ウェブが、前記第1の密度より低い第3の密度を有し、前記連結ウェブが、前記ウェブ支持環および前記床保持フランジに付着される、請求項14に記載のブランク。
- 前記ポリマー材料が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料である、請求項19に記載のブランク。
- カップの本体を形成するのに使用されるブランクであって、前記ブランクが、第1の側および第2の側を有する断熱発泡非芳香族ポリマー材料のほぼ平坦なシートを含み、前記シートが、第1の弧状の縁部、第2の弧状の縁部、第1の線状の縁部、および第2の線状の縁部によって画定され、前記シートが、第1のストリップおよび第2のストリップを含み、前記第1および第2のストリップが、減少した厚さの第1の領域によって隔てられ、前記第2のストリップが、前記第2のストリップ中に位置決めされる減少した厚さの複数の第2の領域を有するブランク。
- 減少した厚さの前記第1の領域が、前記第1の線状の縁部から前記第2の線状の縁部へと延在する、請求項21に記載のブランク。
- 減少した厚さの前記第1の領域が、第1の窪みを含み、前記第1の窪みが、共通の半径軸を軸とする半径を有する円弧軸を有する、請求項21に記載のブランク。
- 前記第1の窪みが、前記呼び厚さの約50%に減少される、請求項23に記載のブランク。
- 前記第1の窪みが、塑性変形される、請求項24に記載のブランク。
- 前記第1の窪みが、永久ひずみを受け入れるように変形されている、請求項24に記載のブランク。
- 前記第1の窪みが、より高い密度の局部的な領域を含む、請求項23に記載のブランク。
- 前記断熱発泡非芳香族ポリマー材料の気泡が、より高い密度の前記局部的な領域で破壊されないままである、請求項27に記載のブランク。
- 減少した厚さの前記第2の領域が、複数の第2の窪みを含み、各第2の窪みが、独立した線状の軸に沿って整列される、請求項28に記載のブランク。
- 前記第2の窪みの少なくとも2つの前記軸が平行である、請求項29に記載のブランク。
- 前記第2の窪みの間に呼び厚さを有する合同な領域を形成する少なくとも3つの平行な等間隔の第2の窪みを含む、請求項29に記載のブランク。
- 前記第2の窪みが、第1の方向に整列された少なくとも2つの第2の窪みおよび第2の方向に整列された少なくとも2つの第2の窪みを含み、前記第1の方向に整列された前記2つの第2の窪みの少なくとも一方が、前記第2の方向に整列された前記2つの第2の窪みの少なくとも一方と交差する、請求項29に記載のブランク。
- 前記第1または第2の方向の少なくとも一方が、前記第1または第2の線状の縁部の少なくとも一方と平行でない、請求項32に記載のブランク。
- 前記第1および第2の方向の間の角度が、0〜90°である、請求項33に記載のブランク。
- 前記第1および第2の方向の間の前記角度が、約45°である、請求項34に記載のブランク。
- 前記第1および第2の弧状の縁部に平行な複数の弧状の第3の窪みを含み、前記弧状の第3の窪みが、前記第2の窪みの少なくとも1つと交差する、請求項29に記載のブランク。
- 前記第1および第2の線状の縁部がそれぞれ、前記第1および第2の弧状の縁部の前記共通の半径軸から出ている線に沿って位置する、請求項36に記載のブランク。
- 前記シートが、円環状扇形によって画定される、請求項36に記載のブランク。
- 前記窪みの1つまたは複数に隣接する領域が、前記それぞれの窪みの厚さと前記呼び厚さとの間で変化する不均一な厚さを有する、請求項36に記載のブランク。
- カップの本体を形成するのに使用されるブランクであって、前記ブランクが、第1の側および第2の側および呼び厚さを有する断熱発泡非芳香族ポリマー材料のほぼ平坦なシートを含み、前記シートが、円環状扇形によって画定され、前記シートが、第1のストリップおよび第2のストリップを含み、前記第1および第2のストリップが、減少した厚さの第1の領域、および前記第2のストリップ中に位置決めされる減少した厚さの複数の第2の領域によって隔てられるブランク。
- 前記円環状扇形が、共通の半径軸を軸とする半径によってそれぞれ画定される外側および内側の弧状の縁部を含む、請求項40に記載のブランク。
- 減少した厚さの前記第1の領域が、前記円環状扇形の2つの非弧状の縁部の間に延在する、請求項40に記載のブランク。
- 減少した厚さの前記第1の領域が、窪みを含み、前記窪みが、前記共通の半径軸を軸とする半径を有する弧に沿って配置される、請求項42に記載のブランク。
- 前記窪みが、より高い密度の局部的な領域を含む、請求項43に記載のブランク。
- 前記断熱発泡非芳香族ポリマー材料の気泡が、より高い密度の前記局部的な領域で破壊されないままである、請求項44に記載のブランク。
- 減少した厚さの前記第2の領域が、間隔を空けた線状の窪みを含む、請求項45に記載のブランク。
- 前記線状の窪みが平行である、請求項46に記載のブランク。
- 第2のストリップが、第1の方向に整列された第1の組の平行な線状の窪みおよび第2の方向に整列された第2の組の平行な線状の窪みを含み、前記第1の組の線状の窪みの少なくともいくつかが、前記第2の組の線状の窪みの少なくともいくつかと交差して、それによって、呼び厚さを有する合同の領域が、前記交差した線状の窪みの間に形成される、請求項40に記載のブランク。
- 前記第1および第2の方向の間の角度が、0〜90°である、請求項48に記載のブランク。
- 前記第1および第2の方向の間の前記角度が、約45°である、請求項48に記載のブランク。
- 前記第1および第2の弧状の縁部に平行な複数のさらなる弧状の窪みをさらに含み、前記さらなる弧状の窪みが、線状の窪みの少なくとも1つと交差する、請求項48に記載のブランク。
- 前記窪みの1つまたは複数に隣接する領域が、前記それぞれの窪みの厚さと前記呼び厚さとの間で変化する不均一な厚さを有する、請求項51に記載のブランク。
- 窪みが、前記呼び厚さの約50%に減少される、請求項52に記載のブランク。
- 窪みが、塑性変形される、請求項53に記載のブランク。
- 窪みが、永久ひずみを受け入れるように変形されている、請求項53に記載のブランク。
- カップの本体を形成するのに使用されるブランクであって、前記ブランクが、第1の側および第2の側を有する断熱発泡非芳香族ポリマー材料のほぼ平坦なシートを含み、前記シートが、第1の弧状の縁部、第2の弧状の縁部、第1の線状の縁部、および第2の線状の縁部によって画定され、減少した厚さの弧状の領域が、前記第1および第2の弧状の縁部の間に、前記第1および第2の弧状の縁部の少なくとも一方に平行に位置決めされ、減少した厚さの複数の領域が、減少した厚さの前記弧状の領域と、前記第1の弧状の縁部および前記第2の弧状の縁部の少なくとも一方との間に位置決めされるブランク。
- 減少した厚さの前記弧状の領域が、前記第1の線状の縁部から前記第2の線状の縁部へと延在する、請求項56に記載のブランク。
- 減少した厚さの前記弧状の領域が、窪みを含む、請求項57に記載のブランク。
- 前記シートが、ほぼ均一な呼び厚さを有し、前記窪みが、前記呼び厚さの約50%に減少される、請求項58に記載のブランク。
- 前記窪みが、塑性変形される、請求項59に記載のブランク。
- 前記窪みが、永久ひずみを受け入れるように変形されている、請求項59に記載のブランク。
- 前記窪みが、より高い密度の局部的な領域を含む、請求項58に記載のブランク。
- 前記断熱発泡非芳香族ポリマー材料の気泡が、より高い密度の前記局部的な領域で破壊されないままである、請求項62に記載のブランク。
- 減少した厚さの前記弧状の領域と、前記第1の弧状の縁部および前記第2の弧状の縁部の少なくとも一方との間に位置決めされる減少した厚さの前記複数の領域が、複数の窪みを含み、各窪みが、独立した線状の軸に沿って整列される、請求項63に記載のブランク。
- 独立した線状の軸に沿って整列された少なくとも2つの窪みの前記軸が平行である、請求項64に記載のブランク。
- 独立した線状の軸に沿って整列された少なくとも3つの窪みを含み、呼び厚さを有する合同な領域が前記窪みの間に形成されるように、前記3つの窪みの前記独立した軸が平行で等間隔である、請求項64に記載のブランク。
- 減少した厚さの前記弧状の領域と、前記第1の弧状の縁部および前記第2の弧状の縁部の少なくとも一方との間に位置決めされる前記複数の線状の窪みが、平行でかつ前記第1の方向に整列された独立した線状の軸に沿って整列された少なくとも2つの窪みと、平行でかつ前記第2の方向に整列された独立した線状の軸に沿って整列された少なくとも2つの窪みとを含み、前記第1の方向に整列された前記2つの窪みの少なくとも1つが、前記第2の方向に整列された前記2つの窪みの少なくとも1つと交差する、請求項64に記載のブランク。
- 前記第1または第2の方向の少なくとも一方が、前記第1または第2の線状の縁部の少なくとも一方と平行でない、請求項67に記載のブランク。
- 前記第1および第2の方向の間の角度が、0〜90°である、請求項68に記載のブランク。
- 前記第1および第2の方向の間の前記角度が、約45°である、請求項68に記載のブランク。
- 前記第1および第2の弧状の縁部に平行な複数のさらなる弧状の窪みを含み、前記さらなる弧状の窪みが、独立した線状の軸に沿って整列された前記複数の窪みの少なくとも1つと交差する、請求項64に記載のブランク。
- 前記第1および第2の線状の縁部がそれぞれ、前記第1および第2の弧状の縁部の前記共通の半径軸から出ている線に沿って位置する、請求項71に記載のブランク。
- 前記シートが、円環状扇形によって画定される、請求項71に記載のブランク。
- 前記シートが、ほぼ均一な呼び厚さを有し、前記窪みの1つまたは複数に隣接する領域が、前記それぞれの窪みの厚さと前記呼び厚さとの間で変化する不均一な厚さを有する、請求項71に記載のブランク。
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