JP2747781B2 - 保温食器の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、保温性の良い食器を製
造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】食器に盛られた温かい料理をなるべく冷
めないようにするため、器壁を中空にして保温性を良く
した食器は公知である。しかしながら、中空にしただけ
のものは、中空部の空気の対流による伝熱が活発である
ため、大幅な保温性向上は期待できない。

【０００３】中空構造の保温食器における空気の対流に
よる熱伝導を妨げるため、中空部に発泡ポリウレタン樹
脂の原液を注入して中で発泡させ、中空部内を高発泡ポ
リウレタンで充満させたものもあるが、ポリウレタンの
発泡に通常使用されるハロゲン化炭化水素系発泡剤は安
全性に問題があって食器製造には使用できず、使える発
泡剤が限定されるという製造上の問題点があるほか、発
泡ポリウレタンは耐熱性があまり良くなく、食器の中で
繰り返して加熱と冷却を受け更に機械的衝撃を受ける間
に発泡ポリウレタンが劣化し、変形したりして、当初の
断熱性能を示さなくなるなどの問題点がある。

【０００４】ガラスウール等、耐熱性のよい無機繊維を
適量充填して断熱材とすることも考えられたが、無機繊
維は、加熱・冷却の繰り返しによる劣化はほとんどない
ものの、剛直なため、盛り付け、配膳、洗浄等のたびに
繰り返される機械的衝撃によって折れやすい。このた
め、均一な充填状態を長期間維持することができず、徐
々に中空部内で偏在するようになり、食器の保温性能は
低下する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、保温性にすぐれるだけでなくその保温性が長期間使
用後も劣化しない、改良された保温食器の製造法を提供
することにある。なお、保温性のよい食器は冷たいほう
がおいしい飲食物を冷たいまま飲食に供するのにも好適
なものである。したがって、この明細書では“保冷”を
含む意味で“保温”と言う。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、器壁を中空に
し中空部に繊維質断熱材を充填した保温食器を製造する
に当たり、器壁を外壁部分と内壁部分に分けて成形し、
有機合成繊維と無機繊維との重量比６０：４０ないし
２：９８の混合物を結合剤を用いて成形してなる繊維質
断熱材を上記外壁部分の成形物と内壁部分の成形物との
間に隙間なく介在させた状態で外壁部分成形物と内壁部
分成形物とを溶着することを特徴とする。

【０００７】最初に上記本発明の製造法で使用する繊維
質断熱材について説明する。この繊維質断熱材は、短い
ファイバー状の有機合成繊維と無機繊維の混合物を、適
量の結合剤を用いて、嵩高な、圧縮復元性のよい成形体
としたものである。その製造法は次のとおりである。

【０００８】原料の有機合成繊維としては、食器の煮沸
殺菌に耐える耐熱性を有するものであれば何でも使用す
ることができ、たとえばビニロン、ポリエステル繊維、
ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、
アラミド繊維等を使用することができる。有機繊維でも
吸湿性があるセルロース系繊維や羊毛等は、食器本体に
微細な亀裂が入っただけでも吸湿し、気がつかないうち
に細菌汚染を起こしたりするので好ましくない。

【０００９】無機繊維としては、ロックウール、ガラス
繊維、セラミック繊維（たとえばアルミノシリケート繊
維、アルミナ繊維、ムライト繊維、シリカ繊維、マグネ
シア繊維）等を用いることができる。

【００１０】特に好ましい繊維の組み合わせは、耐熱性
がよいアラミド繊維と、セラミック繊維の中では柔軟で
折れにくいアルミノシリケート繊維との組み合わせであ
る。

【００１１】繊維長は、有機合成繊維については約０.
５〜２０mmが好ましく、特に好ましいのは約０.８〜５m
mである。無機繊維については約１〜３０mmが好まし
く、特に好ましいのは約１〜１０mmである。上記範囲よ
りも短い繊維は嵩高で圧縮復元性のよい成形体を作るの
に適しない。また、長すぎる繊維は均一な混合と成形が
困難である。

【００１２】上述の原料繊維から断熱材を製造する場
合、有機合成繊維と無機繊維は成形前に均一な混合物に
しておく。両者の混合比率は、重量比で６０：４０ない
し２：９８が適当であり、特に好ましい混合比率は２
０：８０ないし５：９５である。

【００１３】成形法としては適当なのは、湿式成形法で
ある。すなわち、原料繊維を多量の水中に投入し、撹拌
して均一な繊維分散液を調製し、これを脱水成形する。
このとき、繊維同士をそれらの接触点で接着して断熱材
の形状を固定するための結合剤を、繊維分散液中に適量
添加する。結合剤の添加量が多すぎると、繊維間接着が
過大で圧縮復元性の悪い断熱材しか得られない。結合剤
としては、硬化後も柔軟で弾力性があるものが、圧縮復
元性のよい断熱材を与えるので好ましい。そのような結
合剤の例としては、アクリル樹脂エマルジョン、酢酸ビ
ニル樹脂エマルジョン、天然または合成のゴムラテック
ス等からなるものがあるが、これらに限定されるわけで
はない。

【００１４】原料繊維の分散液には、ほかにも凝集剤な
ど脱水成形性を向上させるための助剤や断熱材に撥水性
を付与するための撥水剤等を、適宜添加することができ
る。

【００１５】得られた繊維分散液を、立体的な食器器壁
の中空部の形状どおりの成形体を与える型を用いて脱水
成形するか、平らなシート状に脱水成形する。このと
き、成形条件を選ぶことにより、最終的に得られる断熱
材の厚さが食器の器壁中空部の厚さ（外壁と内壁の対向
面間距離）と等しいか、それよりも厚いものになるよう
にする。許容できる最大厚さと好ましい厚さは断熱材の
嵩密度等によっても異なるが、嵩密度が約０.１〜０.２
g/cm³のものの場合、器壁中空部の厚さの約１.０５〜
２.５倍になるようにすることが望ましい。また、圧縮
弾性回復率（厚さ方向に荷重を加えて圧縮率６０％まで
圧縮し、その状態を５分間維持したのち荷重を除く。５
分経過後に厚さを測定し、最初の厚さに対する復元率を
算出する。）が少なくとも９０％、嵩密度が約０.１〜
０.２g/cm³になるようにすることが望ましい。

【００１６】最後に乾燥して結合剤を硬化させ、中空部
と同様の立体的湾曲形状を有する断熱材またはシート状
断熱材を得る。有機合成繊維と無機繊維の混合物の成形
は、空気中で繊維混合物に結合剤溶液を噴霧し、結合剤
が付着した繊維を集めて食器の中空部形状どおりに（ま
たはシート状に）成形する乾式法によっても可能であ
る。

【００１７】一方、食器本体は、器壁を外壁部分と内壁
部分に分けて、食器製造に適当な任意のプラスチックで
成形する。分割は、外壁部分の成形物と内壁部分の成形
物で繊維質断熱材の全面を挟んで圧縮できるように、食
器の縁部に近いところで行う。成形された各器壁構成材
の中空部側表面には、溶着に先立って、輻射伝熱を少な
くするためにアルミ箔、アルミ蒸着フィルム等の熱輻射
反射材を貼着しておいてもよい。

【００１８】次いで、成形された外壁部分と内壁部分の
間に前述の繊維質断熱材を挟み、外壁部分と内壁部分と
を合体させ、溶着すべき部分を超音波溶着、熱板溶着、
スピン溶着、振動溶着等の方法により溶着させる。断熱
材が器壁中空部の厚さよりも厚いものの場合は、断熱材
を圧縮しながら外壁部分と内壁部分とを合体させ、溶着
を行う。また、断熱材がシート状に成形されたものの場
合は、器壁の中空部のすべてを埋めるのに必要な１また
は２以上の裁断片をシート状断熱材から調製し、それ
を、外壁部分成形物と内壁部分成形物とを溶着するとき
それらのいずれかに沿って湾曲させ、密着させる。

【００１９】なお、外壁部分と内壁部分を溶着したとき
形成される中空部が常温で常圧であると、食器に熱い料
理を盛り付けたり食器を煮沸殺菌したりしたときの温度
上昇によって中空部の気圧が高くなり、食器が変形もし
くは破壊する恐れがある。そのため、外壁部分と内壁部
分の溶着は約３００〜６００mmHgの減圧下で行うことが
望ましい。

【００２０】食器の中空部に収容された断熱材は、食器
に熱い料理または冷たい料理が盛り付けられたとき中空
部空気層の対流を妨げ、対流による伝熱を低い水準に抑
制して保温効果を高める。有機合成繊維と無機繊維の混
合物が成形されてなる繊維質断熱材は、その中に均一に
分布する高強度の有機合成繊維が機械的衝撃を吸収し緩
和して無機繊維が折れるのを防止するから、食器が長期
間使われた後も物性劣化や形状変化を起こしにくい。

【００２１】特に、器壁中空部の厚さよりも厚い繊維質
断熱材を用いて得られる製品の場合、断熱材は軽い圧縮
状態で充填されるので、食器が加熱・冷却や機械的衝撃
を繰り返し受けても変形したり位置ずれを起こしたりし
ないという特長があり、長期間当初の保温性能を発揮す
る。

【００２２】本発明の製造法は、飯椀、汁椀、丼、カッ
プ類、スープ皿、その他任意の食器に保温性を付与しよ
うとする場合に実施可能である。いうまでもなく、蓋を
備えた食器を製造する場合は蓋の部分にも本発明の方法
により保温性を付与することができる。

【００２３】

【実施例】図１に示したような、蓋付き食器の本体部分
１および蓋２の部分の両方が中空で、その中空部に繊維
質断熱材が充填された保温食器を本発明の製造法により
製造した。

【００２４】中空の本体部分１と蓋２は、それぞれａ位
置およびｂ位置を分割線にして、外壁部分３,４と内壁
部分５,６とを別個に成形した。成形原料としては、熱
可塑性合成樹脂（ポリエステル系アロイ）を用いた。繊
維質断熱材７,８は、アルミノシリケート繊維９２重量
部とアラミド繊維８重量部との混合物を、アクリル樹脂
エマルジョン系結合剤３.５重量部を用い、それぞれ中
空部９,１０の形状に合わせて、且つ中空部９,１０の厚
さ（３mm）の１.３倍の厚さになるように、椀状に湿式
成形した。

【００２５】各繊維質断熱材の嵩密度は０.１５２g/cm³
であり、圧縮弾性回復率(前記測定法による）は９６％
であった。外壁部分３,４と内壁部分５,６のａ,ｂ位置
における溶着は、４５０mmHgの減圧下、超音波溶着法に
より行なった。

【００２６】得られた保温食器（容量３２０ml）の保温
性を試験するため、６０℃の乾燥機で６０分間予熱した
のち２４０mlの沸騰水を満たし、蓋をして気温２５℃の
室内に静置し、湯温低下を測定した。なお、繊維質断熱
材を充填しないほかは同様にして製造した比較例保温食
器についても同様の試験を行なった。その結果は表１の
とおりであった。

【００２７】

【表１】 経過時間（分） 本発明製品湯温（℃） 比較例製品湯温（℃） ０ ９２.５ ９２.８ １０ ８６.３ ８３.２ ２０ ８１.１ ７６.３ ３０ ７６.３ ７０.８ ４０ ７２.２ ６６.０ ６０ ６４.９ ５８.３ ９０ ５６.４ ４９.８

【００２８】また、振動試験器を用いて繰り返し衝撃を
加えたのち器壁を破壊して中の繊維質断熱材の状態を観
察したところ、変形や位置ずれはまったく認められなか
った（試験条件：振幅 ３.５mm；振動数 ３,６００回／
分；時間 １２０時間)。

【００２９】

【発明の効果】本発明の製造法によれば、保温性能に優
れているだけでなくその保温性能が長期使用後もほとん
ど低下しない、従来の水準をこえた保温食器を製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例による製品を示す一部破断側面図であ
る。

【符号の説明】

３,４：外壁 ５,６：内壁 ７,８：繊維質断熱材 ９,10：中空部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 清 長野県長野市三輪３−１−30 (72)発明者 嶋倉 健次 長野県長野市上野２−111−１ (72)発明者 青木 進 神奈川県横浜市金沢区富岡西４−62−６ (72)発明者 塚原 幹夫 千葉県印旛郡印西町小倉台１−１ (72)発明者 福田 力夫 長野県上水内郡牟礼村大字牟礼708−４ (56)参考文献 特開 昭61−58613（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−46572（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭38−4057（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 器壁を中空にし中空部に繊維質断熱材を
   充填した保温食器を製造するに当たり、器壁を外壁部分
   と内壁部分に分けて成形し、有機合成繊維と無機繊維と
   の重量比６０：４０ないし２：９８の混合物を結合剤を
   用いて器壁中空部と同じ形状に成形してなる繊維質断熱
   材を上記外壁部分の成形物と内壁部分の成形物との間に
   介在させた状態で外壁部分成形物と内壁部分成形物とを
   溶着することを特徴とする保温食器の製造法。
2. 【請求項２】 器壁を中空にし中空部に繊維質断熱材を
   充填した保温食器を製造するに当たり、器壁を外壁部分
   と内壁部分に分けて成形し、有機合成繊維と無機繊維と
   の重量比６０：４０ないし２：９８の混合物を中空部厚
   さと等しいかそれよりも大きい厚さのシート状に結合剤
   を用いて成形してなる繊維質断熱材の裁断片を上記外壁
   部分の成形物と内壁部分の成形物との間に介在させた状
   態で外壁部分成形物と内壁部分成形物とを溶着すること
   を特徴とする保温食器の製造法。
3. 【請求項３】 器壁中空部の厚さよりも厚い繊維質断熱
   材を用い繊維質断熱材を圧縮しつつ外壁部分成形物と内
   壁部分成形物とを溶着する請求項１または請求項２に記
   載の保温食器の製造法。
4. 【請求項４】 有機合成繊維がアラミド繊維であり無機
   繊維がアルミノシリケート繊維である繊維質断熱材を用
   いる請求項１ないし３のいずれかに記載の保温食器の製
   造法。
5. 【請求項５】 外壁部分成形物と内壁部分成形物とを減
   圧状態で溶着する請求項１ないし４のいずれかに記載の
   保温食器の製造法。