JP2774564B2 - ほうろう被覆二重壁容器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、表面にほうろう層を形成し、かつ内容器
と外容器との間に空隙部を設けた保温性能に優れたほう
ろう被覆二重壁容器の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の二重壁容器としては、実開昭54−9548
1号公報に記載された二重壁構造を有するものが公知で
ある。この二重壁容器の製造方法は、台盤に外容器の下
端を固着し、この外容器の内側に別体の内容器を嵌合す
るとともに、上記内外容器の上縁を溶着して一体化する
ものであり、内外容器間に空気層空隙部を設けたことに
より保温および保冷性に優れた性能を示すようにしたも
のである。

しかしながらこのような金属製コーヒーカップは、質
感の点で高級感があるが、陶器等で比べて一種の冷たさ
を持ち、金属臭を感じ、飲み物の味が変わる印象を与え
る等の趣向的な面での好みにそぐわないということがあ
った。そしてこのような不都合に対して二重壁容器の表
面にほうろう層を形成することが特開昭62−142526号公
報などに提案されている。そして実用的な観点から、容
器表面にほうろう層を形成することにより、色付けや絵
付け等が自由になり、しかも内容物に金属臭が移らず、
汚れなどが落ちやすくて清潔であるなど、種々の利点が
得られている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが特開昭62−142526号公報などに開示されたほ
うろう被覆二重壁容器の場合、二重壁容器を製造する方
法として、予め内容器と外容器とを別個に製造してお
き、これらを口元部でティグ溶接やロウ付けなどの手段
により接合する方法などが用いられるため、口元部の接
合部分の形状が部分的あるいは全体的に角部となる。そ
してこの角部には均一かつ十分にほうろう釉薬を塗布す
ることができないので、角部には十分なほうろう層が形
成できずに、その外観が損なわれたり、二重壁容器を構
成する金属材料が表出することとなる。さらに耐食性に
劣る炭素鋼を二重壁容器の構成材料として用いた場合に
は、ほうろう層の欠陥部分から腐食をおこすなどの不都
合があった。このような不都合を解決する方法として、
接合部分に突切りや研磨等の仕上げ加工を施したのちほ
うろう層を形成したり、接合部分に耐食性に優れたステ
ンレス鋼からなる保護部材を巻き締めて取り付けた後、
ほうろう層を形成するなどの方法が行なわれているが、
いずれの方法においても製造工程が増加するという問題
がある。

さらにロウ付けやティグ溶接した場合に、二重壁容器
やほうろう層とは異質材質のロウ材が接合端面において
析出しているので、その部分でのほうろう釉薬の密着強
度が低下し、ほうろう層が剥離しやすいという問題もあ
った。また特にティグ溶接によって二重壁容器を製造し
た場合には、酸化被膜が形成され、これがほうろう層の
形成を阻害するので、施釉前の酸化被膜除去工程が不可
欠であった。

この発明は上記課題を解決するためになされたもので
あって、密着性の高いほうろう層が均一に被覆された二
重壁容器の製造方法を提供することを目的としている。

［課題を解決する手段］ この発明の製造方法は、内容器と、底部に開口部を形
成した外容器とを空隙部を隔て、口元部を介して一体化
してなる金属製二重壁容器を作製するに際し、口元部の
先端を素材板の絞り加工により曲率半径1.5mm以上の断
面弧状に形成し、ついでこの容器の表面にほうろう釉薬
を塗布し、焼成して容器表面にほうろう層を形成するこ
とを解決手段とした。

［作用］ 内容器の口元部と外容器の口元部とを溶接することな
く絞り加工により一体に成形し、かつ口元部断面の曲線
半径を1.5mm以上とすることにより、従来均一な施釉が
困難であった部位にもほうろう釉薬を均一に塗布するこ
とが可能となり、口元部での金属材料の表出やほうろう
層の剥離欠陥が防止される。

［実施例］ 以下、この発明を詳しく説明する。

第４図はこの発明の製造方法によって製造されたほう
ろう被覆二重壁容器１の一例を示したものである。

このほうろう被覆二重壁容器１は、内容器２と、底部
に開口部４が形成され、側部に把手６が接続された外容
器３とを空隙部５を介して口元部で一体に成形し、その
表面にほうろう層７を被覆し、外容器３の開口部４を封
止部材８で密閉してなるものである。

第１図ないし第３図に、このようなほうろう被覆二重
壁容器１を製造する方法の一例を示す。

まず、鉄、ステンレス鋼、アルミニウムなどの金属か
らなる素材板15を円筒状に絞り加工して、第１図に示す
ように、周縁11近傍に湾曲部17が形成された円筒体９を
形成する。ついで第２図に示すように、上記円筒体９を
底面部10を円筒体９の周縁11を越えない程度に、しかも
円筒状に形成される内容器２と略同形状となるように、
加えて内容器２から外容器３へと続く口元部13先端の断
面の曲率半径が1.5mm以上の円弧状となるように逆絞り
加工し、第３図に示すようにその底部に開口部４を有
し、外容器３と円筒状の内容器２との間に空隙部５を介
在する二重壁容器12を得る。口元部13の先端を、曲率半
径1.5mm未満の円弧状とすると、ほうろう釉薬を十分か
つ均一に塗布できないばかりでなく、ほうろう層焼成の
ための800〜900℃の加熱時に、内容器２および外容器３
を構成する金属材料とほうろう釉薬との間の熱膨張係数
の差が大きく反映され、口元部13に大きな歪力が生じ、
ほうろう層の剥離原因となるので好ましくない。つい
で、ここで形成された二重壁容器12の外周に、二重壁容
器12と同様の素材からなるコの字型の把手６をスポット
溶接もしくはプロジェクトション溶接等により接続す
る。

その後、内容器２と外容器３とそれぞれ外表面にほう
ろう釉薬を塗布する。施釉するほうろう釉薬としては、
素材板の種類によって適宜選択されるが、ほうろう用鋼
材として最も一般的に用いられるSPP材によって内容器
２と外容器３とを作製した場合には、ほうろう層７の密
着性を向上させる目的で、鋼板の表面が粗面化されるこ
とが前提であるので、鉄よりもイオン化傾向の低いニッ
ケル、コバルト、銅などの酸化物を総量で1.5〜3.5重量
％の濃度で含有した釉薬を用いて、焼成処理すると鋼板
表面が粗面化してほうろう層７が鋼板面上に密着性が良
く形成されるので好ましい。なおここでいう二重壁容器
12の外表面とは、空隙部５に対向していない方の表面を
いい、内容器２の内側と、外容器３の把手６を含む外側
とを示すものである。

この後、これを800〜900℃で焼成してほうろう層７を
形成する。ついでこの外容器３の底部にある開口部４
に、射出成形によって得られた円板状の樹脂製の封止部
材８を嵌合し、第４図に示した構成のほうろう被覆二重
壁容器１が得られる。なお樹脂製の封止部材８を外容器
３の開口部４に嵌合せしめるには、予め外容器３の底部
に形成された湾曲部17に密着させるように封止部材８を
変形させることにより容易に行うことができる。またこ
の際に、ほうろう層７が形成された二重壁容器12と封止
部材８との気密性および水密性等を増す目的で勘合部に
各種接着剤を適宜塗布しても良い。また封止部材８は、
その材質を樹脂に限られるものではなく、金属あるいは
塗布もしくはほうろう層が形成された金属およびゴム
等、種々のものから選択される。このようにして製造さ
れたほうろう被覆二重壁容器１は、内容器２と外容器３
との口元部13を密着せずに絞り加工により一体成形し、
かつその口元部13の断面の曲率半径を1.5mm以上の円弧
状としたので、十分均一にほうろう釉薬が塗布できるよ
うになり、その表面に十分な膜厚のほうろう層７を均一
に形成することができる。

次に第５図にこの発明の第２の実施例を示す。なお第
５図中、前記第１図ないし第４図に示した部材と同一機
能を有する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を
省略する。この第５図に示した構成のほうろう被覆二重
壁容器１が第４図に示したものと異なるところは、外容
器３の開口部４を金属製の封止部材8aを固形ロウ材14に
よって封止すると共に、空隙部５を真空排気して真空断
熱層16としたところである。

この例では、まず一枚の金属板を同時に絞り加工して
口元部13を連設して内容器２と外容器３とを空隙部５を
介して一体に成形する。次に外容器３底部の開口部４に
金属製の封止部材8aを真空封止し、上記空隙部５内を真
空断熱層16とする。封止部材8aの封止手段としては、ロ
ウ付け等を用いることができる。

この真空封止工程について詳述すると、封止部材8aと
の接合部となる外容器３の周縁11と、封止部材8aとの間
に間隔を保ち、この間または付近に固形ロウ材14を設置
する。次に真空加熱炉内等でたとえば10^-2Torr以下に保
ったうえで、高周波加熱、電気ビーム加熱あるいは抵抗
線による輻射加熱によって、600〜1200℃に加熱するこ
とにより空隙部５内より空気を排気し真空加熱炉内と同
等の真空度に保持する。さらに高温下で加熱処理するこ
とにより上記固形ロウ材14を溶融し開口部４を封止す
る。このようにして空隙部５を真空断熱層16とした後、
この金属製二重壁容器全面にほうろう釉薬を塗布し、焼
成して外表面にほうろう層７を形成する。ついで底部の
安定および保護の目的で、二重壁容器の底部を包み込む
ようにキャップ18を取り付けてほうろう被覆二重壁容器
15とする。このキャップ18は、樹脂等からなるものであ
って、外容器３の底部に形成された湾曲部17をキャップ
18を変形させつつ勘合させることにより固定することが
できる。

このようにして内容器２と外容器３との間の空隙部５
を真空断熱層とすると、より高い断熱効果が得られるだ
けでなく、高温高真空下で処理を施すために、清浄な金
属表面が得られ、より密着性の高い強固なほうろう層７
を形成できる。

またこのようにして製造されたほうろう被覆二重壁容
器１は、その全面にほうろう層７が形成されているの
で、耐久性の高いものとなる。

さらにこの例では、その底部にキャップ18を取り付け
たので、テーブル上での滑りを防止することができる。

これにくわえて、第４図および第５図に示したほうろ
う被覆二重壁容器の構成部材として、ほうろう用鋼材と
してJISに規定されたSPP材を用いると、ロウ付けの際に
Niロウ、Cu−Mnロウ、Agロウなどを用いることができる
が、このロウ材が接合端面に析出し、ほうろう釉薬の密
着強度が低下することが知られている。ところが、この
発明の製造方法を用い、かつほうろう釉薬として、鉄よ
りもイオン化傾向の低い金属であるニッケル、コバルト
などの酸化物を添加したものを用いることにより、上記
金属酸化物を鋼板表面の酸化鉄と酸化還元反応を進行さ
せることにより鋼板表面の粗面化を行うことができるよ
うになり、従来は不可欠であった酸洗処理を省略するこ
とができるようになり、製造コストの削減を計ることが
できる。

［発明の効果］ 以上発明したように、この発明のほうろう被覆二重壁
容器の製造方法は、金属製二重壁容器を内容器の口元部
と外容器の口元部とを溶着することなく素材板の絞り加
工により一体に形成し、かつその口元部先端の断面の曲
率半径を1.5mm以上の円弧状とするものであり、釉薬の
均一塗布が可能となるので、従来均一な施釉が困難であ
ったために生じる金属材料の表出を原因とする腐食や、
ほうろう層の欠陥に基づく剥離などを防止することがで
きる。よって美観に優れ、かつ耐食性の良好なほうろう
被覆二重壁容器を製造することができる。

またこの発明の製造方法によれば、金属製二重壁容器
の口元部を絞り加工により一体に成形するので、従来法
では予め内外容器を開口上端で接合していた工程が不要
となるばかりでなく、突切りや研磨仕上げ酸洗浄処理工
程をも不要とすることができるので、大幅な製造コスト
の低減を図ることができる。

さらにこの製造方法によってカップなどを製造する
と、口元部先端の断面が曲率半径1.5mm以上の円弧状と
なるばかりでなく、十分な厚さのほうろう層が形成され
るので、使用時の口当たりが非常に滑らかになる。

またこの発明の第２の実施例にて示したように、内容
器と外容器との間に形成される空隙部を真空排気して真
空断熱層とすれば、より高い保温性能を示す二重壁容器
を得ることができる。

なお、第４図および第５図に示した例ではいずれも内
容器２と外容器３とを一体に成形したが、この発明の製
造方法はこれに限られるものではなく、口元部13のみを
一体に成形するものであれば特に限定されるものではな
い。

たとえば、第６図に示すように、有底円筒状に形成さ
れた内容器２の上縁を外側に折曲して、折り返し部19を
口元部13とし、この折り返し部19の周縁20を別体からな
る概略円筒状の外容器３の上縁21に当接溶接して二重壁
容器12としてもよい。

さらに第７図に示すように、第６図とは逆に、円筒状
の外容器３の上縁を内側に折曲して、折り返し部19を口
元部13とし、この折り返し部材19の周縁20を別体からな
る有底円筒状に形成された内容器２の上縁21に当接溶接
して二重壁容器12としても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はいずれもこの発明のほうろう被覆
二重壁容器の製造例を工程順に示す概略断面図、第４図
はこの発明の製造方法によって得られたほうろう被覆二
重壁容器の一例を示す概略断面図、第５図はこの発明の
第２の製造例を示す概略断面図、第６図および第７図は
いずれも断熱容器の他の製造例を示す概略断面図であ
る。 １……ほうろう被覆二重壁容器、 ２……内容器、 ３……外容器、 ４……開口部、 ５……空隙部、 ７……ほうろう層、 12……二重壁容器、 13……口元部、 15……素材板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A47J 41/02 C23D 5/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内容器と、底部に開口部を形成した外容器
   とを空隙部を隔て、口元部を介して一体化してなる金属
   製二重壁容器を作製するに際し、口元部の先端を素材板
   の絞り加工により曲率半径1.5mm以上の断面円弧状に形
   成し、ついでこの容器の表面にほうろう釉薬を塗布し、
   焼成して容器表面にほうろう層を形成することを特徴と
   するほうろう被覆二重壁容器の製造方法。