JP5325094B2 - 熱活性化可能な断熱パッケージ - Google Patents

Description

消費者は、しばしば、使い捨て容器で、食べ物や飲み物のような既製品を購入する。断熱容器は、ホットコーヒー、アイスティー、又はピザのような、熱い又は冷たい液体又は食べ物用に設計される。これらの容器は、液体又は食べ物中身から消費者の手への高温又は低温移動を防止することによって液体中身又は食べ物中身の温度を維持する。

パッケージ又は容器は側壁を含み、側壁は内側面及び外側面を有する。側壁の内側面又は外側面の少なくとも一方は熱発泡性材料の層によって少なくとも部分的にコーティングされる。材料は断熱を提供するため発泡されるようになっている。

本発明の他のシステム、方法、特徴及び利点が、添付図及び詳細な説明の考察によって当業者に明らかになろう。すべてのそのような追加のシステム、方法、特徴及び利点は本記載内に含まれ、本発明の範囲内であり、及び特許請求の範囲によって保護されるものである。

パッケージ又は容器は、スリーブのような、打抜きブランクで構成され、及び/又は断熱される。打抜きブランクは容器に固定されてもよく又は取り外し可能でもよい。熱発泡性材料を、容器及び/又は打抜きブランクに塗布してもよい。また、温度による以外のやり方で発泡される発泡性材料を使用してもよい。材料は、容器及び/又は打抜きブランクが製造されるときのような、最終使用者に達する前に発泡されてもよく、及び/又は材料が最終使用時にのみ発泡されてもよく、且つ予め決定された温度に応答してのみ発泡されてもよい。材料は、容器及び/又は打抜きブランクの断熱能力を助けるために、及び/又は例えば容器及び/又は打抜きブランクの材料構成要素の厚さを薄くするために、容器及び/又は打抜きブランクに剛性を加えるのに使用されてもよい。

図１は、カップのような容器１０１、及びスリーブのような打抜きブランク１０２を例示する。容器は、例えば、カップに関して記載されるが、またプレート又はタブのような他の容器を含んでもよい。ブランクは、容器スリーブ又は容器の外壁の形態であってもよい。容器は、カップに限られず、カバー又はスリーブの付いた又は付いてない、大量コーヒー容器、スープ容器、プレス形成容器、を含むがこれに限定されない、どんな他の容器であってもよい。容器１０１は、円錐形、長方形等を含む、他の幾何学的な形態を有する円筒形カップ又は容器であってもよい。打抜きブランクは波形打抜きブランクに限定されず、ボール紙、紙等で構成されてもよい。打抜きブランク１０２は、自然の片面、白仕上げ片面、コーティングされた漂白仕上げ片面、波形、フルート波形又はこれらの組合せを含むがこれに限定されない、いかなる呼称紙素材で作られてもよい。打抜きブランク１０２は容器から取り外しできてもよく又は打抜きブランクは容器１０１に接着されてもよい。ブランク１０２は、例えば、ホットメルト、コールドメルト及び/又はいかなる他の接着剤又はシーリング機構を使用して、打抜きブランクを容器にラミネートすることによって、接着されてもよい。変形例として又はさらに、ブランクは、微小球材料のような、発泡性材料で接着されてもよい。もし打抜きブランクが製造中にカップに取付けられるならば、それは商業上の最終消費者による組立て段階を除去することによって効率を増大させられる。さらに、それは、商業上の最終消費者によって要求される、例えば、２品目とは対照的に１品目を保管する、保管スペースの量を減少させる。

図１は、必ずしも実寸に描かれていない。例えば、打抜きブランク１０２は、例示されたよりも容器１０１の表面の大きい部分又は小さい部分を覆ってもよい。例えば、打抜きブランクは全本体範囲を提供してもよい。打抜きブランク１０２の表面積を増大させれば、大きなプリント表面だけでなく大きな断熱領域を提供する。図がカップの打抜きブランクを示すが、打抜きブランクを、大量飲み物容器、プレス形成容器、及びスープタブのような、しかしこれらに限定されない、いかなる他の容器に加えてもよい。

熱活性化コーティングを、容器１０１とブランク１０２との間に塗布してもよい。発泡性材料は、高温又は低温によって、熱的に活性化可能であり、且つ、結合剤、発泡性微小球又は発泡性の他の微小封入粒子、顔料及び他の添加剤、又はこれら又は他の材料のいかなる組合せ、を含むがこれに限定されない、発泡性コーティング又は発泡性接着剤である。材料は、湿った又は乾いたときに発泡性でもよい。材料は、水性ベース、溶剤ベース、ハイソリッド、又は１００％固体材料を含むいかなる合成材料又は天然材料を含んでもよい。固形分の量は、典型的に材料の３０％ないし８０％、より好ましくは４０％ないし７０％である。顔料又は染料、充填剤/増量剤、分散用の界面活性剤、増粘剤又は最適化した適用のために粘性を調整する溶剤、脱泡剤、ワックスのような添加剤又はスリップエイド等、を含むがこれに限定されない、追加の成分を、結合剤に加えてもよい。変形例として、結合剤は接着剤であってもよい。発泡性材料は、容器の中身をあたたかく又はつめたく保つ断熱性を含むがこれに限定されないいくつかの特性を有してもよく、及び/又はホットな材料（華氏１５０度を超えるような）との接触時に発泡し、且つ好ましくはおよそ室温のような、決定され設計された活性化温度前は不活性のままである。コーティングは、再パルプ化可能（repulpable）、再生利用可能、及び/又は生分解性であってもよい。

図２及び図３は、打抜きブランク１０２の外壁をもつ容器１０１を示す。容器１０１は、２重壁カップ組立体として構成されてもよい。容器１０１は、円錐形、長方形等を含む、他の幾何学的な形態を有する円筒形カップ又は容器であってもよい。打抜きブランクは、容器の本体を完全に又は部分的に覆う。打抜きブランク１０２は、容器１０１の外壁であってもよい。容器１０１と打抜きブランク１０２は一体にされてカップ１００になり発泡性材料又は接着剤は容器本体１０１と打抜きブランク１０２との間に塗布されてもよい。活性化可能な材料はさらに接着性の特性を有し、かくして容器とブランクとの間に唯一の取り付け部を形成する。打抜きブランク１０２は、自然の片面、白仕上げ片面、コーティングされた漂白仕上げ片面、又はこれらのいかなる組合せを含むがこれに限定されないいかなる呼称紙素材から作られてもよい。打抜きブランク及び/又は容器は、再パルプ化可能（repulpable）、再生利用可能、及び/又は生分解性であってもよい。打抜きブランク１０２は、例えば、波形溝、段付波形溝又は浮出し溝を含んでもよい。溝は垂直方向に、対角線方向に、又は他の方向にあってもよく且つ手から熱を導びく。

打抜きブランク１０２は、容器から取り外し可能であってもよく又は打抜きブランクは容器に接着されてもよい。例えば、カップのような一体容器は、打抜きブランクを固定するホットメルト及び発泡性材料、又は他の接着又はシーリング方法を用いて、打抜きブランクを容器にラミネートすることによって製造１０１される。変形例として、熱活性化材料は、ブランクをカップに接着するために使用されることがある。もし打抜きブランク１０２が製造中容器１０１に恒久的に取付けられるならば（例えば一体にしたワンピースカップを作る）、それは商業上の最終消費者による組立て段階を除去することによって熱打抜きブランクを使用することの効率を増大させる。さらに、このことは、商業上の最終消費者によって要求され、例えば２品目とは対照的に１品目を保管する、保管スペースの量を減ずる。

打抜きブランクは、片側が又は両側が開放型のままであるのがよく、これは、空気流を可能にする。例えば、図２では、容器は一体容器１００の頂部２１２近くに開口部２１０を持つ。開口部は、打抜きブランクに例えば、穴として形成され、空気流は、容器１０１と打抜きブランク１０２との間の空間が発泡性材料によって拡張されるときに作らされる。空気流は、例えば、打抜きブランク１０２の波形チャンネル、フルート波形チャンネル、又は他のチャンネル又は発泡性材料の塗布パターン２１６によって、保持指から上方に及び遠くへさらに操作される。例えば、発泡性材料の塗布のパターンは、熱放出チャンネル２１６を作る。

図３は、どのように発泡性材料の塗布が容器１０１の頂部２１２近くに開口部３１０を形成するかの非限定的に変形例を例示する。チャンネルは、材料の発泡時に形成される。頂部２１２及び底部２１４のような、容器１０１の両端に開口部がある。開口部は、頂部２１２又は底部２１４にシールを完成することなく打抜きブランクを容器に巻くことによって形成される。

図４はカップ１０１と組立てた打抜きブランク１０２の断面を例示する。この図は、例示のつもりであり、限定のつもりではない。カップは、例えば、プレス形成トレイ、スープタブ、又は大量飲料容器等いかなる容器で置き換えられてもよい。打抜きブランク１０２は内面４０６及び外面４０４を有する。発泡性材料は、内面４０６、外面４０４及び/又は４０２と内面４０６と外面４０４との間の面に塗布されてもよい。内面４０６と外面４０４は、間に空間４０２を必ずしも含まない。別の非制限的な例では、発泡性材料は、容器壁１０１と打抜きブランク１０２との間に塗布され且つ一体の容器１００にする。

熱発泡性材料４０８は、不活性の形態で打抜きブランク１０２の内面４０６に塗布される。不活性材料４０８は、打抜きブランク１０２の厚さを実質的に変えない薄いフィルムとして塗布される。また、打抜きブランクの内側に発泡性材料を塗布すると、打抜きブランクの外面の印刷能力を維持する。例えば、もし打抜きブランク１０２上の不活性化の発泡性材料４０８が標準紙カップと組立てられたならば、これはカップの細い輪郭を維持する。細い輪郭の維持は、標準カップの能率的なネスティング性質を保持し、カップを効率的にケースに入れたり、木材に詰めたり、輸送したりできる。

発泡性材料４０８は、例えば、高温の液体、飲料、又は食べ物を容器１０１に入れることによって活性化されそれによって発泡される。活性化は、打抜きブランクはほぼ不活性化発泡性材料の状態で消費者に輸送されるように、打抜きブランクの製造工程段階ではなく消費段階でのみ起る。例えば、発泡性材料の活性化点は、発泡性材料が高温の液体、飲料、又は食べ物の温度によってのみ活性化され且つ周囲の温度又は体温によって活性化されないような、約華氏１２０°Fよりも高く及び/又は華氏６０°Fよりも低い温度であるのがよい。活性化により、発泡性材料を発泡させ、打抜きブランク１０２を容器１０１から押し戻して大きい空隙を作る。空隙は、高温飲料容器１０１と消費者の手との間に断熱層を形成する。また、活性化は、容器壁の材料又は厚さの減少を見込む、容器の堅さ及び/又は剛性を高める。より詳細に下に記述されるように、コーティングは、また、消費者に達する前に活性化され又は少なくとも部分的に活性化される。

発泡性材料４０８は、非発泡状態で打抜きブランク１０２に塗布される。打抜きブランクの発泡は、給仕の時点でのような、高温流体又は高温固体を加えることによって活性化されるまで起らない。このことは、打抜きブランクの製造中に材料を発泡させることとは異なる。製造中の発泡は、打抜きブランクのかさを増大させる。発泡性材料は、ネスティング効率を達成するために調整される。打抜きブランクの特性は、例えば、特定の断熱、空気流特性及び容器剛性増進を提供するために、限定されないが、例えば、フルート波形材料で構成された打抜きブランクを発泡材料のパターン塗布と、組合せることによってさらに調整される。例えば、打抜きブランクに塗布された発泡性材料の波形及び/又はパターンは熱対流を上方に差し向け、したがって消費者の保持している手に水平に向かう熱移動を減少させる。他の実例では、発泡は、容器の製造前、製造中又は製造後のような輸送前に起る。

図５は、打抜きブランク１０２と組立てられた容器１０１の断面の例示的な上面図である。この図は例示に過ぎず制限的なものではない。発泡性材料４０８は、打抜きブランク１０２の内面４０６に塗布される。例えば、発泡性材料４０８は、打抜きブランク１０２と容器１０１の壁との間に塗布され且つ間に熱的に活性化可能な断熱発泡性材料をもつ一体の２層カップを形成する。発泡性材料は、例えば、上に開示された結合剤又は他の適当な材料中に分散された発泡性微小球５０２を含み且つ接着特性を含む。

図６は、打抜きブランク６０２を例示する。この図は例示であり且つサイズ又は形状に制限されるものではない。サイズ及び形状は、どんな容器の大きさにも適合される。発泡性材料４０８を、打抜きブランク６０２に塗布してもよい。発泡性材料を、限定されないが、下により詳細に記載されるような、ノズルスプレーガン、印刷、スロット塗布機、又は他の方法等のような、多数の方法によって塗布してもよい。発泡性材料４０８を、例えば、折曲げ機/接着機に直結したインラインカップ包装用機械で、又オフラインコーティング及びドライのような他の適当な方法によって、打抜きブランク６０２に塗布してもよい。発泡性材料４０８を、限定されないが、バンド状、ドット状、波形、四角形、円形、ひし形、ランダム、これらの組合せ等のパターンのようなどんな適当なパターンで打抜きブランク６０２に塗布してもよい。例えば、発泡性材料を、保持指から垂直上方に向かって空気流を操作し及び/又は熱を導くパターンに塗布してもよい。発泡性材料を、それがチャンネルを形成するように、すなわち活性時にチャンネルを形成するように発泡するように塗布してもよい。チャンネルは自然対流を支配する。発泡性材料４０８は、コーティングされる表面を完全に覆ってもよいし部分的にのみ覆ってもよい。

コーテッド打抜きブランクは、例えば、打抜きブランクを容器の周りに巻くことによって容器又はカップに取り外し可能に取付けられてもよいし、永久に取付けられてもよい。例えば、ワンピースカップ又は容器は、打抜きブランクを固定するホットメルト及び発泡性材料を使用して、接着特性をもつ発泡性材料、これらの組合せ又はいかなる他の接着又はシーリング方法を使用して打抜きブランクを容器にラミネートすることによって製造１０１されてもよい。もし打抜きブランク１０２が製造中容器１０１に永久に取付けられるならば（例えば、一体のワンピースカップを形成すること）、それは商業上の最終消費者によって組立て段階を除くことによって熱打抜きブランクを使用することの効率を増大させる。さらに、それは、商業上の最終消費者によって要求される貯蔵空間の量を減少させる（２品目とは対照的に１品目を保管すること）。図面における打抜きブランクの形状は、制限を意味しない。打抜きブランクの形状は、他の容器の形状、例えば、スープタブ、プレス形成容器、又は大量飲料容器に適用されるがこれらに限定されない。

打抜きブランク６０２は、選択的に、内側シームホットメルト６０４又は常温硬化接着剤を含む。もし発泡性材料４０８が、また、接着剤であるならば、内側シームホットメルト又は常温硬化接着剤６０４を省略してもよい。内側シームホットメルト/常温硬化接着剤６０４は、接着補強用のような、発泡性材料４０８に加えて使用される。打抜きブランクは、例えば、ラッピング、ラミネート、又は他の製造工程によってカップに塗布される。

図７ないし図１１は打抜きブランク４０２の他の実施例を示す。これらの実施例は単に例示であり制限的なものではない。図７は、熱の放出を導くパターン７０９に塗布された発泡性材料４０８をもつ打抜きブランク６０２を示す。打抜きブランク６０２は、例えば、段付き波形のような、しかしこれに限定されない波形紙で作られてもよい。対流は、波形、発泡性材料の塗布パターン、又は他の適当な方法によって操作される。

図８ないし図１１は、発泡性材料の潜在的なパターンの非制限的な実施例、他の可能性を示す。発泡性材料のパターンは、それぞれ、参照番号８０９、９０９、１００９、及び１１０９によって表される。発泡性材料は、図７ないし図１１に示されたパターン以外のパターンで塗布されてもよい。発泡性材料８０９、９０９、１００９、及び１１０９のパターンは、それぞれ、厚さが変化し且つ打抜き開口部に熱を導くように段階的な流れを提供する。打抜き開口部は、それぞれ、参照番号８１４、９１２、１０１２、及び１１１２によって表される。また、打抜き開口部は、参照番号８１２、９１４、１０１４、及び１１１４によって示されるような形状に配置され及び/又は含む。ブランクの両端に打抜き開口部があってもよいし或いは、１端にのみあってもよい。図８ないし図１１における打抜き開口部の形状は、例示に過ぎず制限的なものではない。発泡性材料のパターン及び打抜き開口部の形状は、例えば、ベンチュリ効果を生じさせる、しかしこれに限定されない空気流を操作するように設計される。

図１２は、熱移動の例示を示す実施例である。この実施例は、制限されるものではなく、単にありうる熱損失操作の例示である。システムの全熱損失は、下式によって表される。
Q^T[Cal./second]=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄
Q^Tは全熱損失である。Q₁１２０４は水蒸発による熱損失である。それぞれ、参照番号１２０２、１２０６、及び１２０８によって表されるQ₂、Q₃及びQ₄は、対流及び伝導熱損失を表す。

中身を高温に保つ目的は、Q^Tを最小にすることによって達成される。打抜きブランクは、Q₂、Q₃及びQ₄を最小にすることによってQ^Tを最小にする。発泡性材料の低熱伝導性は、Q₂、Q₃及びQ₄により熱損失を大変小さくする。

消費者の皮膚のやけどを防ぐ目的は、Q₁及びQ₄が垂直方向に上下に不可避の高い熱流量（高温流体による）を導かれながら、例えば、Q₂Q₃及びQ₄、特にQ₂Q₃を最小にすることによって達成される。例えば、これは波形溝を打抜きブランクに加えることによって達成される。溝は、例えば、ほぼ垂直のものであってもよいし、或いは斜めに傾けられてもよい。

非制限的な実施例を下記に示す。

実施例１、実施例１は発泡性材料が熱伝導性をどのように変えるかのグラフ図を提供する。カップの内側の温度をT_iによって表わす。カップの外側の温度をT_oによって表わす。１番上の線Ｘは、コーティングした打抜きブランクのない容器を表す。２番目の線Ｙは、コーティングした打抜きブランクと一緒に組立てられた容器を表す。この実施例は、発泡性材料をコーティングした打抜きブランクのない容器では、容器の内側対外側の温度の差はとても小さいことを示す。温度活性化材料をコーティングした打抜きブランクの付いた容器では、高温の食べ物又は高温の飲料が容器に加えられたときに、内側と外側との間の温度の差は小さい。しかしながら、食べ物又は飲料は、接触時、材料Ａを活性化させ、材料を発泡させる。材料が発泡するとき、温度T_iT_oの差は、増大する。

実施例２、実施例２は、熱発泡性材料をコーティングしないものと比較して熱発泡性材料をコーティングした種々の打抜きブランク材料の温度官能比較を示す。下記の実験は例示のみのためであり制限的なものではなく、他の実験的な結果が得られるかもしれない。

熱、又は他の発泡性材料を、紙、ボール紙、及び段付き波形の紙のような、しかしこれに限定されない種々の材料で作られた打抜きブランクに塗布する。各打抜きブランクを、カップのような、容器の周りに巻く。カップに、熱水を満たす。次いで、カップを素手で握って２つの状態の官能応答間で比較をした。各テストでは、コーティングした打抜きブランクを付けたカップは、非コーティング打抜きブランクを付けたカップよりもはるかに熱くなかった。発泡は、熱水をカップに注ぐ数分内に起こる。

実施例３、コーティングは、コーティングを片面媒体に塗ることによって塗布される。コーティングは、華氏６００度でMASTER-MITE120V,475Wヒートガンを用いて湿ったときに発泡される。

実施例４、コーティングは、１２オンスカップの外側に塗布され且つ一晩中空気乾燥させる。次の日、華氏１９０度の熱水をカップに注いだ。目立つ発泡は、華氏１９０度のお湯をカップに満たした直後に観察される。カップにふたをして、７分後に大きな発泡が観察されたが依然として部分的な発泡が観察された。熱活性後の利益は、液体が高温であればあるほどコーティングは大きく発泡する。

実施例５、コーティングをカップに塗布した。Fisher Scientific model no. 11-504-50によって製造されたA250W IR ヒータを使用してコーティングを加熱する。ランプがコーティングから６インチ離れているとき発泡は遅く、コーティングから１インチ離れているときは即座である。過剰な加熱及び時間は、基材表面からのコーティングの変形を引起す。

実施例６、コーティングを、紙に塗布し、コーティングを空気乾燥させた後に、紙を紙カップの周りに巻く。ヒートガンからの加熱を使用して、１分間紙シェルを通してコーティングの部分を間接的に加熱する。このコーティングは発泡した。非加熱コーティングの他の部分を、紙を通してIRランプで加熱する。このコーティングは発泡した。

図１３は２重壁容器１０１の側切斜図である。２重壁容器１０１は、外側壁１３００と容器１０１の高温又は低温の飲料又は食べ物のような、中身１３０２との間に空気のジャケットを作る。空気ジャケットは、外側表面温度T₀によって測定された如く断熱を提供する。空気ジャケットは、容器１０１を部分的に又は完全に取り囲む。容器１０１をつかむときに、外壁１３００に及ぼされる圧力は、空気ジャケットを減少させて圧力箇所で外壁１３００をつぶして容器１０１の内壁１３０４と潜在的に接触を起こすように作用する。空気ジャケットは圧力箇所でつぶれ且つ低剛性の感覚を与え、もし熱発泡性コーティング２１６が使用されなければ、接触は外壁１３００にホットスポットを生じさせる。

もし十分な量のコーティング２１６が使用されるならば、外壁１３３０が完全に又は部分的につぶれないような、空気ジャケットの断熱を妥協することなしに、コーティング２１６は剛性を外壁１３００に与えるように作用する。コーティング２１６は、機械的強度を容器１０１に加える。容器１０１を形成する基材の源を減少させるように、コーティング２１６によって加えられる機械的強度により軽量の材料が容器１０１を製造するために使用される。コーティング１０１は、コーティング２１６が空隙を作り且つ容器１０１が保持圧力でつぶれるのを防止するように、内側壁１３０４、外側壁１３００のいずれかに、又は両方に、点状、又は他のパターンのようなスポットに塗布される。また、基材材料の減少を可能にしながら、コーティング１０１は、剛性感を消費者に与える。

図１４は、微小粒子コーティングを基材に施すために例示工程のブロック図である。工程は、基材、打抜きブランク、容器、スリーブ、仕出しトレイ、２重壁カップ、プレス形成トレイ、スープタブ及びバッグインザボックス（bag-in-the box）容器のいずれかに微小球又は他の発泡性コーティングを塗布することを含む。工程は、インライン処理１４００及びオフライン処理１４１０を含む。インライン処理１４００は、紙又は打抜き素材からの容器の製造に使用される積重ねステーション１４２０、製造ステーション１４３０、及び包装ステーション１４４０を含む。積重ね、製造及び包装ステーションは、完全に自動化され及び/又は手動ステーションを含む。

コーティング塗布工程は、同じ又は他の設備で、インライン１４００又はオフライン１４１０で起こる。インライン塗布は、積重ねステーション１４２０、製造ステーション１４３０、及び包装ステーション１４４０の１つ又は２以上でコーティングの塗布を含む。コーティングは、ブラシ、スポンジ、印刷、ノズル、スプレ、及びスロットダイコーターを含むがこれに限定されない種々の方法で塗布される。いかなるこれらの塗布又はこれらの種々の組合せは、インライン１４００又はオフライン１４１０で起こり、ここでオフライン工程が積重ね段階１４２０の前に起こる。

ブラシを使っての塗布は、管の中の圧力でブラシにコーティングを供給することによって起こる。ブラシは、馬の毛又は合成材料のような異なる材料で製造される。ブラシは、コーティングがフィラメントを通して塗布されるように中空のフィラメントを含む。ブラシは、コーティングのスワッチ又はパターンを付ける。ブラシへのコーティングの量は、基材に付けられるコーティング量が軽量されるように制御される。例示し且つ実施例に制限されない例として、1/16インチ又は1/32インチまですなわち２重壁カップの内側層と外側層との間の隙間の距離まで発泡する、1/64thインチ層のコーティングが塗布されるように量が制御される。コーティングは一度発泡すると外側層の形状を変形させないことが好ましい。コーティングは、均一のパターン又は多様なパターンに塗られる。ブラシは、バッグインザボックス（bag-in-the-box）容器の内側を塗るような、幅広い塗布のために使用されてもよい。

印刷機を使った塗布は基材をローラに通すことによって起こる。基材は、ロール又は紙ストックのウエブ形態、又は変形例としてシート形状であってもよい。コーティングは、実施に応じ、点状又はパターン状又は全部の範囲にプレス塗布される。

図１５において、スプレーノズル１５００は、コーティング１５１０を基材１５２０に塗布するために使用される。ノズルは、塗布コーティングの薄い均一な層放散し、基材上に塗布するために、コーティング層を散布する。１つ又は２以上のスプレーノズルは、コーティングの連続的なパターン又は中断パターンを形成するために使用される。ノズルは、一部重なり合って塗布されたコーティングが隣り合う及び/又は空間によって分離されるように配置される。スプレーは、塗布したコーティングの厚さを制御するために計量される。また、ノズルは、コーナーにおけるような基材の指定部分にコーティングのスプレーを差し向けるように配置される。

図１６において、非スプレーノズル１６００が、コーティングの流れ１６１０を基材１６２０に塗布するために使用される。流れは、正確な量を塗布するためにノズルを通し計量される。ノズルは、流れ１６１０の特定の幅及び高さを制御するように寸法決めされる。コーティングの特定のパターンを基材に適応させるためにノズルからの流れを出したり止めたりする。

トラフコーティング又は浸漬コーティング塗布では、基材を、コーティング材料を収容するトラフの中を移動させる。基材の片側又は両側がトラフの中を通る。トラフに加えられるコーティングの厚さは、基材がどれくらい長く材料の中に存在させるかによって制御される。コーティング及び基材の温度は、コーティング工程中に発泡性コーティングを活性化させる又は活性化させないように制御される。制御羽根は、過剰なコーティングを取るために使用される。基材は、全体において全体に又は個々に保持されるけれども供給されベルトでくくられる。

上記塗布工程のいずれかで、且ついかなる他の工程では、もし製造中又は消費者使用時のような後の工程においてコーティングを発泡させるよう所望されていたならば、塗布コーティングは、例えば、コーティングを活性化することなしに常温空気又は暖かい空気を当てる又は吹きつけることによって乾かされ又硬化される。また、コーティングは、積重ねステーション１４４０でのような、製造後及び消費者使用前に発泡される。コーティングは、容器を積重ねる前又は後に発泡される。

コーティングしたブランク又はコーティングしていないブランクは、積重ねステーション１４２０に送り込まれる。コーティングは、インライン工程又はオフライン工程中に塗布される。もしインラインで塗布するならば、カップ、スリーブ、容器等が形成される前にコーティングを乾燥させ又はコーティングが湿っている間にカップ等を形成する。コーティングの特性に応じ、乾燥するのに数秒ないし数分かかる。コーティングは、インライン製造中又は消費段階でのようなその後に活性化される。インラインでコーティングを活性化するために、赤外線、空気、対流又は伝導加熱方法のいずれ又はすべてが使用される。コーティングは、完全に発泡するのに数秒ないし数分かかる。例えば、容器の内側から容器を保持するマンドレル、及び/又は容器の外側からカップを保持するカラーを使用して、容器製造工程中にコーティングを発泡させる熱を加える。もし湿った又は部分的に乾燥したコーティングが工程中にマンドレルに接触するならば、マンドレルは、マンドレルへのコーティングのくっつき又は移動を防ぐテフロン（TEFLON）（登録商標）のような非粘着性材料を含むように製造される。もし活性化がインラインで起こるならば、低活性化温度が好ましい。コーティングを活性化することによって、コーティングは補強空隙を形成するように発泡する。コーティングは容器の製造中に部分的に発泡され、次いで発泡は消費段階に続く。

前述のように、コーティングの使用は、消費者にすぐれた剛性感を維持しながら、容器、スリーブ等を作るために必要な基材の厚さを減少させるために役立つ。また、コーティングは容器の断熱特性を改善し、そして塗布によって飲料又は食べ物を温かく又は冷たくより長い間維持するのに役立つ。基材は、固体漂白硫酸塩（solid bleached sulfate）板紙又は紙箱用厚紙のような、天然繊維、合成繊維又はその両方で作られる。ライナー及び媒質のようなスリーブ材料は、材料が15LB/3000ft²ないし100LB/3000ft²で製造され、且つ好ましくは18LB/3000ft²ないし50LB/3000ft²である。高温カップ又は低温カップ、スープタブ、プレス形成容器及び他の非波形容器のための紙基材のカリパスは、９ポイントないし２４ポイントの範囲であり、好ましくは１０ポイントないし２４ポイントである、ここで１ポイントは1/1000インチに等しい。

本発明の種々の実施形態が記載されているが、本発明の範囲内で可能なさらなる実施形態及び実行が当業者に明らかであろう。

打抜きブランクと組立てたカップの斜視図である。 開口部をもつ全身打抜きブランクと組み立てたカップの斜視図である。 チャンネルをもつ別の一体化容器の斜視図である。 組立打抜きブランクの切断面図である。 打抜きブランクと組み立てたカップの切断面の上斜視図である。 カップから分解された打抜きブランクの図である。 カップから分解された打抜きブランクの図である。 カップから分解された打抜きブランクの図である。 カップから分解された打抜きブランクの図である。 カップから分解された打抜きブランクの図である。 カップから分解された打抜きブランクの図である。 熱移動を図示する打抜きブランクと組み立てたカップの図である。 ２重壁カップの側断面図である。 微小粒子コーティングを基材に塗布するための例示工程のブロック図である。 コーティングを基材にスプレーノズルで塗布することの概略図である。 コーティングを基材に非スプレーノズルで塗布することの概略図である。

Claims (19)

1. 内側壁と、
   前記内側壁に取付けられた外側壁と、を備え、
   前記内側壁と前記外側壁はこれらの間に空隙を形成し、
   熱的に活性化可能であり、且つ、結合剤と発泡性の微小封入粒子との組合せを含む発泡性接着剤であって、前記発泡性接着剤は前記内側壁を前記外側壁に接着するように、前記内側壁と前記外側壁との間に塗布され、前記発泡性接着剤は前記内側壁と前記外側壁との間に空気チャンネルを生じさせ、空気チャンネルが熱対流を導くようになっている、前記発泡性接着剤を備える、
   ことを特徴とする、２重壁容器。
2. 前記発泡性接着剤は前記内側壁と前記外側壁との間に断熱を提供する、請求項１に記載の２重壁容器。
3. 前記発泡性接着剤は剛性を前記外側壁に与える、請求項１に記載の２重壁容器。
4. 前記外側壁は紙素材からなる、請求項１に記載の２重壁容器。
5. 前記発泡性接着剤は前記紙素材の重さの減少に順応する、請求項４に記載の２重壁容器。
6. 前記発泡性の微小封入粒子は高温度によって発泡するように活性化される、請求項１に記載の２重壁容器。
7. 前記発泡性接着剤は、点状パターンに塗布される、請求項１に記載の２重壁容器。
8. ２重壁容器の作成方法であって、
   容器を形成する第１基材を準備するステップと、
   前記容器の外側壁を形成する第２基材を準備するステップと、
   前記第２基材を、熱的に活性化可能であり、且つ、結合剤と発泡性の微小封入粒子との組合せを含む発泡性接着剤でコーティングするステップと、
   前記第２基材を前記容器に取付けて前記外側壁を形成するステップと、
   前記容器及び前記外側壁から前記２重壁カップを形成するステップと、
   前記容器と前記外側壁とを接着するように、前記容器と前記外側壁との間に前記発泡性接着剤を塗布するステップであって、前記発泡性接着剤は前記内側壁と前記外側壁との間に空気チャンネルを生じさせ、空気チャンネルが熱対流を導くようになっている、前記発泡性接着剤を塗布するステップと、
   を備える、２重壁容器の作成方法。
9. 前記発泡性接着剤を前記２重壁カップを形成する前に塗布する、請求項８に記載の方法。
10. 前記発泡性接着剤を前記２重壁カップの前記形成中に塗布する、請求項８に記載の方法。
11. 前記２重壁カップの形成中に前記発泡性の微小封入粒子を発泡させることをさらに含む、請求項８に記載の方法。
12. 前記２重壁カップの形成後に前記発泡性の微小封入粒子を発泡させることをさらに含む、請求項８に記載の方法。
13. 前記発泡性接着剤は、点状パターンに塗布される、請求項８に記載の方法。
14. 容器であって、
    内側面及び外側面を有する第１側壁と、
    前記第１側壁に取付けられた第２側壁と、
    熱的に活性化可能であり、且つ、結合剤と発泡性の微小封入粒子との組合せを含む発泡性接着剤であって、前記発泡性接着剤は前記第１側壁を前記第２側壁に接着するように、前記第１側壁の前記内側面又は前記外側面の少なくとも一方に塗布され、前記発泡性接着剤は前記内側壁と前記外側壁との間に空気チャンネルを生じさせ、空気チャンネルが熱対流を導くようになっている、前記発泡性接着剤とを備え、
    前記発泡性の微小封入粒子が、断熱を提供するように発泡されるようになっている、容器。
15. 前記第１側壁はカップのためのスリーブの側面からなる、請求項１４に記載の容器。
16. 前記第１側壁はバッグを保持するための容器の側面からなる、請求項１４に記載の容器。
17. 前記発泡性の微小封入粒子は製造時に発泡される、請求項１４に記載の容器。
18. 前記発泡性の微小封入粒子は飲料又は食べ物によって発泡される、請求項１４に記載の容器。
19. 前記発泡性接着剤は熱発泡可能である、請求項１４に記載の容器。

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