(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙の一方の面に薄膜層を被覆した後、他方の面に、スプレー、ロール又はカラー印刷の方式により連続的に発泡材料を塗布し、乾燥させてから巻き取り、半製品に切断して紙容器を成型するか、前記紙容器を成型した後に、前記紙容器の外縁に前記発泡材料を塗布し、加熱により紙の表面で前記発泡材料を直接発泡させ、前記紙容器の外層が断熱効果を得る断熱性紙容器の製造方法であって、
高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレン粒子と接着剤とを混合して攪拌した後、ポリマー材料を形成し、
前記ポリマー材料を押出機で加熱して押出し、薄膜を形成し、前記紙の表面に被覆した前記薄膜層を前記紙容器の内縁として用いるステップと、
ラミネートローラにより、前記薄膜で被覆された前記紙を冷却してラミネートするステップと、
加熱装置を、前記紙容器の外縁の前記発泡材料に直接接触させて前記発泡材料を瞬間的に加熱すると同時に、前記加熱装置を前記紙容器の内縁の近距離に配置して非接触方式により前記内縁を瞬時に加熱して、前記発泡材料の発泡時間を短縮して均一度を高めるとともに、高温による加熱により前記薄膜層が破壊されることがないステップと、
発泡後すぐに前記紙容器と前記加熱装置とを離すステップと、を含むことを特徴とする断熱性紙容器の製造方法。
【請求項２】
前記接着剤は、油性のポリウレタン樹脂であり、その用量は前記ポリマー材料の総重量の５％〜２０％であることを特徴とする請求項１に記載の断熱性紙容器の製造方法。
【請求項３】
前記紙の両面を前記薄膜により被覆し、そのうちの１面の外縁に前記発泡材料を塗布して前記紙容器を成型することを特徴とする請求項１に記載の断熱性紙容器の製造方法。
【請求項４】
前記発泡成型の加熱温度は、８０〜２００℃又はそれ以上であることを特徴とする請求項１に記載の断熱性紙容器の製造方法。
【請求項５】
前記発泡成型の加熱時間は、１〜５秒であることを特徴とする請求項１に記載の断熱性紙容器の製造方法。
【請求項６】
前記加熱装置の内縁を前記紙容器の外縁の形状及び前記紙容器の内縁の形状に対応するように製造し、前記紙容器の前記発泡材料の外縁を覆うことを特徴とする請求項１に記載の断熱性紙容器の製造方法。
【請求項７】
前記加熱装置には、電熱線、遠赤外線ランプ又は熱媒体案内熱源を取り付けることを特徴とする請求項１に記載の断熱性紙容器の製造方法。
【請求項８】
前記加熱装置は、前記紙容器の成型機生産ラインにより前記紙容器が成型される最後のセクションに配置され、前記加熱装置が同時に前記紙容器の外縁を覆い、内縁に入ることを特徴とする請求項１に記載の断熱性紙容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙容器の製造方法に関し、特に、製造方法を実現する加熱装置と、その製造方法により断熱性紙容器を製造する、日用品の加工分野に属する断熱性紙容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人が以前発明し、公開されている断熱表面層を有する紙製容器の改良製法（例えば、特許文献１）は、当該発明の断熱保温の発泡層は、液体状の接着剤と熱発泡粒子粉とを混合し、紙容器又は半製品の紙板上に塗布してから紙容器に成型した後、１００〜１４０℃の温度で加熱して発泡させ、発泡層を紙容器の外縁に結合させることにより、保温、断熱、火傷防止の効果を得る。紙容器の内膜にポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）が被覆されているため、発泡する際の高温により内膜が破壊され、加熱温度及び使用する複合塗料が制限された。そのため、組み合わせた後に断熱性紙容器を製造する必要があった。
【０００３】
また、先行技術文献に記載されている断熱性紙容器の発泡層は、その大部分が低融点の熱可塑性合成樹脂からなり、その密度の違い（０．９１〜０．９５ｇ／３）と、発泡前に被覆される濃度の違いとにより、融点が約１０５〜１３５℃の発泡効果を得るが、発泡融点の時間が約２〜４分であった。即ち、発泡時間が長すぎて経済的でなかった。
【０００４】
本発明は、以下（１）〜（５）の技術的問題点を解決する。
（１）前述したように断熱性紙容器の製造が複合塗料の種類により制限されるため、複合塗料の発泡温度が高かったり発泡時間が長かったりすると、発泡層が発泡する前に、紙容器の内膜が破壊され、紙容器が変形して内膜に毒性が発生する。
（２）一般に紙容器の内膜には、紙容器の浸透効果を得るためにポリエチレン（ＰＥ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）が被覆されているが、電子レンジ又はオーブンを使った料理にはポリエチレンを使用することができない上、一旦破壊されると毒性が発生し、環境を汚染させ、使用の安全性に問題がある。
（３）一般に断熱性紙容器の外縁の発泡層に用いる低融点の熱可塑性合成樹脂は、発泡時間が長いため、紙容器の内膜を破壊し、毒性が発生し易い。
（４）前述の断熱性紙容器の大部分に用いられる低融点の熱可塑性合成樹脂は、内膜に耐熱性の材料が被覆されている場合、加熱発泡する際に内膜が破壊されることがないが、発泡時間が長いと生産速度が遅くなり、相対的にコストが上がって経済性が下がる。
（５）一般に断熱性紙容器の発泡層は、オーブンにより加熱発泡されるため、全体の発泡が均一でなくなり、凹凸が発生して不良率が高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】台湾実用新案登録第２７１３６４号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の技術的問題を解決するために、本発明の態様は以下の通りである。
（ａ）高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレン粒子と接着剤とを混合して攪拌した後、ポリマー材料を形成するステップと、（ｂ）ポリマー材料を押出機で加熱して押出して薄膜を形成し、薄膜で紙の表面を被覆するステップと、（ｃ）ラミネートローラにより、冷却してラミネートするステップと、（ｄ）薄膜が被覆されていない側の紙面に、スプレー、ロール又はカラー印刷の方式により連続的に発泡材料を塗布し、乾燥させてから巻き取った後、半製品に切断して紙容器を成型するか、紙容器を成型した後に、紙容器の外縁に発泡材料を塗布するステップと、（ｅ）発泡材料を加熱装置で加熱し、発泡成型するステップと、を行う。
【０００７】
さらに優れた技術的効果を得るために、上述の製造方法のなかでは、紙の両面をポリマー材料で被覆してから紙容器を成型する。
【０００８】
ステップ（ａ）の接着剤は、油性のポリウレタン樹脂であり、その用量はポリマー材料の総重量の５％〜２０％であることが好ましい。
【０００９】
ステップ（ｅ）の加熱温度は、８０〜２００℃又はそれ以上であり、発泡成型の加熱時間は、１〜５秒である。
【００１０】
ステップ（ｅ）の発泡成型の加熱は、紙容器の外縁を加熱装置で覆い、発泡材料に直接接触させたり近距離の非接触方式により瞬間的に加熱させたりし、発泡材料を瞬間的に発泡させた後、加熱装置と紙容器とを離すか、加熱装置を紙容器の内縁に入れ、内縁に近距離の非接触方式により瞬間的に加熱させ、外縁の発泡材料が内縁の熱伝導により瞬間的に発泡させた後、加熱装置と紙容器とを離す。
【００１１】
ステップ（ｅ）において、加熱装置の内縁を紙容器の外縁に対応するように製造し、紙容器の発泡材料の外縁を覆うか、加熱装置の外縁を紙容器の内縁の形状に対応するように製造し、紙容器の内縁に置き、前述の加熱装置には、電熱線、遠赤外線ランプ又は熱媒体案内熱源を取り付ける。
【００１２】
加熱装置は、紙容器の成型機生産ラインにより紙容器が成型される最後のセクションに配置され、自動的に紙容器の外縁を覆ったり、内縁に入れたり、同時に覆って内縁・外縁に入れ、自動化により迅速に発泡生産する効果を得る。
【発明の効果】
【００１３】
（１）本発明は、高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレン粒子に、適量の接着剤を添加して攪拌した後、ポリマー材料を形成し、押出機で加熱して押出し、薄膜を形成し、薄膜で紙の表面を被覆し、ラミネートローラにより、冷却してラミネートすることにより、紙の表層に高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレンの薄膜層を被覆し、もう一つの面に発泡材料を連続的に塗布してから紙容器を成型し、紙容器を成型した後に、紙容器の外縁に発泡材料を塗布し、塗布する発泡材料の種類に応じ、加熱・発泡に必要な温度を選択し、加熱温度が約２００℃以上でも変質せず、塗布した発泡層の発泡時間を短縮する以外に、紙容器の内縁に被覆した高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレン内膜が破壊されず、環境を汚染させない上に、毒性が無い安全効果を得ることができる。
【００１４】
（２）本発明の紙の両面には、高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレンをそれぞれ被覆した後、そのうちの１つの面には、外縁に発泡材料を塗布し、紙容器を成型するため、紙容器の表層に直接付着しない発泡材料を提供し、高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレンが表層に結合されることにより、加熱発泡させても破壊されたり変形したりすることがない。
【００１５】
（３）本発明は、紙容器の外縁に塗布した発泡材料は、加熱装置を紙容器の外縁又は内縁又は内縁・外縁に入れ、発泡層に直接接触させたり近距離の非接触方式又は紙容器の内縁に近距離の非接触方式により瞬間的に加熱し、発泡層を瞬間的に発泡させた後、加熱装置と紙容器とを分離させ、紙容器の発泡層を迅速に発泡させることにより、発泡の均一度及び生産効率を高める。
【００１６】
（４）本発明は、断熱性紙容器を加熱装置に応用し、発泡材料を瞬間的に加熱・発泡させ、その発泡層の成型時間を１〜５秒に短縮し、その生産効率を向上させることができる上、不良率を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の製造工程を示す流れ図である。
【図２】本発明の第１実施例による製造に用いる装置を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施例により製造された完成品又は半製品を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施例による製造に用いる装置を示す図である。
【図３Ａ】本発明の第２実施例により製造された完成品又は半製品を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の製法により製造された半製品を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の製法により製造された完成品を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の製法により製造された完成品を示す図である。
【図５Ａ】本発明の紙容器の外縁に、電熱線を瞬間加熱装置として用いたときの状態を示す配置図である。
【図５Ｂ】本発明の紙容器の外縁に遠赤外線ランプを瞬間加熱装置として用いたときの状態を示す配置図である。
【図５Ｃ】本発明の紙容器の外縁に熱媒体案内熱源を瞬間加熱装置として用いたときの状態を示す配置図である。
【図６Ａ】本発明の紙容器の内縁に電熱線を瞬間加熱装置として用いたときの状態を示す配置図である。
【図６Ｂ】本発明の紙容器の内縁に遠赤外線ランプを瞬間加熱装置として用いたときの状態を示す配置図である。
【図６Ｃ】本発明の紙容器の内縁に熱媒体案内熱源を瞬間加熱装置として用いたときの状態を示す配置図である。
【図７Ａ】本発明の紙容器の内縁及び外縁に電熱線を瞬間加熱装置として用いたときの状態を示す配置図である。
【図７Ｂ】本発明の紙容器の内縁及び外縁に遠赤外線ランプを瞬間加熱装置として用いたときの状態を示す配置図である。
【図７Ｃ】本発明の紙容器の内縁及び外縁に熱媒体案内熱源を瞬間加熱装置として用いたときの状態を示す配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１及び図２に示すように、高分子ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）又は高分子ポリプロピレン（ＰＰ：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）粒子１に接着剤２（接着剤は、油性のポリウレタン樹脂（ＰＵ）であり、その用量はポリマー材料の総重量の５％〜２０％である）を添加し、攪拌３した後にポリマー材料を形成し、押出機４により加熱して押出し、薄膜４１を形成し、紙６の表面に薄膜４１を付着させ５、ラミネートローラ７により冷却してラミネートし、紙６の表層を高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレン薄膜層５１で被覆し、スプレー８、圧延８’又はカラー印刷８”により、連続的に発泡材料８０を塗布して乾燥させた後に巻き取ったり６０、半製品６１にカットして紙容器６２に成型するか、或いは、スプレー８、圧延８’又はカラー印刷８”により発泡材料８０を連続的に塗布し、乾燥させた後に発泡材料８０を再び塗布し、紙容器６２’の外縁を成型し、塗布する発泡材料８０の種類に応じ、瞬間的に加熱させる発泡Ｈに必要な温度を選択し、高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレンの薄膜層５１は、発泡材料８０が加熱して発泡するときの耐熱温度が２００℃以上に達するため、塗布した発泡材料８０が瞬間的に加熱Ｈされ、発泡層８０１（例えば、図２Ａ）の発泡時間が短縮され、紙容器６２，６２’の内縁に被覆された高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレン薄膜層５１が破壊されず、環境を汚染させずに、毒性が無い安全効果を得ることができる。
【００１９】
図１及び図３に示すように、前述の製法によると、紙６の両面には、それぞれ高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレン１，１’及び接着剤２，２’が設けられ、攪拌３，３’した後、図３に示すように、押出機４，４’により、薄膜４１，４１’を表面に被覆させ５，５’、前述の半製品６１の両面に薄膜層５１，５１’を形成してから、そのうちの１面の外縁に発泡材料８０を塗布すると同時に、乾燥させて巻き取ったり６０、半製品６１に切断（図４Ａ参照）して紙容器６２を製造したり（図４Ｂ及び図４Ｃ）、紙容器６２’を直接成型したり（図４Ｂ及び図４Ｃ参照）、両面に被覆した高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレン１の紙を紙容器６２に成型したりしてから、紙容器の表層に直接付着させることができない発泡材料８０を提供し、高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレンを表層に結合させ（例えば、図３Ａ）、加熱発泡Ｈさせて発泡層８０１を形成しても内膜が破壊したり変形したりすることがない。
【００２０】
図５Ａ〜図５Ｃ及び図６Ａ〜図６Ｃに示すように、紙容器６２，６２’の外縁に発泡材料８０を塗布し、加熱装置９，９’を紙容器６２の外縁（図５Ａ〜図５Ｃ参照）又は内縁（図６Ａ〜図６Ｃ参照）に入れ、発泡材料８０が直接接触されたり近距離で接触されなかったり、紙容器６２，６２’の内縁が近距離で接触されずに瞬間的に加熱し、紙容器６２，６２’の熱伝導方式により、外縁の発泡材料８０を瞬間的に発泡させて発泡層８０１を形成し、紙容器６２，６２’と加熱装置９，９’とを分離させることにより、紙容器６２の発泡層８０１を迅速に発泡させ、生産効率を高める。
【００２１】
加熱装置９，９’には、電熱線９１，９１’（図５Ａ及び図６Ａ参照）、遠赤外線ランプ９２，９２’（図５Ｂ及び図６Ｂ参照）又は熱媒体案内熱源９３，９３’（図５Ｃ及び図６Ｃ参照）を取り付け、その温度を８０〜２００℃以上に制御し、加熱装置９，９’の加熱位置は、紙容器６２の外縁又は内縁に対応され、紙容器６２の発泡材料８０の外縁を覆って接触されたり、近距離で非接触され、瞬間的に加熱・発泡させてもよいし（図５Ａ〜図５Ｃ参照）、紙容器６２の内縁に配置した近距離で非接触し、外縁の発泡材料８０に熱伝導し、瞬間的に加熱・発泡し（図６Ａ〜図６Ｃ参照）、発泡層８０１を形成することにより、耐熱性の高分子ポリエチレンテレフタレート又は高分子ポリプロピレンにより被覆した紙容器６２，６２’の内縁又は外縁の薄膜層５１，５１’を破壊させることがない。
【００２２】
図７Ａ〜図７Ｃに示すように、前述の加熱装置９，９’は、紙容器６２，６２’の発泡材料８０の外縁と、紙容器６２，６２’の内縁とを同時に覆うことにより、発泡材料８０の発泡速度を高めて生産効率を高めることができるとともに、発泡の均一度を高めることもできる。
【００２３】
そのため、紙容器６２，６２’の発泡材料８０の特性に応じ、電熱線９１，９１’（図５Ａ及び図６Ａ参照）、遠赤外線ランプ９２，９２’（図５Ｂ及び図６Ｂ参照）又は熱媒体案内熱源９３，９３’（図５Ｃ及び図６Ｃ参照）を有する加熱装置９，９’を交互に交換し、紙容器６２，６２’上の発泡材料８０に使用して瞬間的に加熱・発泡させ、発泡層８０１の成型時間を１〜５秒間に短縮させ、その生産効率を向上させるとともに、不良率を低減させる。
【００２４】
前述の加熱装置９，９’は、自動化のスピーディーな生産効果を得るために、従来技術である紙容器の成型装置の生産ラインの紙容器６２，６２’により成型を完成させる最後のセクションに取り付けてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  高分子ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又は高分子ポリプロピレン（ＰＰ）粒子
２  接着剤
３  攪拌
３’  攪拌
４  押出機
４’  押出機
５’  薄膜
７  ラミネートローラ
７’  ラミネートローラ
８  スプレー
８’  圧延
８”  カラー印刷
９  加熱装置
９’  加熱装置
４１  薄膜
５１  薄膜層
６１  半製品
６２  紙容器
６２’  紙容器
８０  発泡材料
９１  電熱線
９１’  電熱線
９２  遠赤外線ランプ
９２’  遠赤外線ランプ
９３  熱媒体案内熱源
９３’   熱媒体案内熱源
８０１  発泡層
Ｈ  加熱発泡
【図１】
0005444351.tif 000002
【図２】
0005444351.tif 000003
【図２−Ａ】
0005444351.tif 000004
【図３】
0005444351.tif 000005
【図３−Ａ】
0005444351.tif 000006
【図４−Ａ】
0005444351.tif 000007
【図４−Ｂ】
0005444351.tif 000008
【図４−Ｃ】
0005444351.tif 000009
【図５−Ａ】
0005444351.tif 000010
【図５−Ｂ】
0005444351.tif 000011
【図５−Ｃ】
0005444351.tif 000012
【図６−Ａ】
0005444351.tif 000013
【図６−Ｂ】
0005444351.tif 000014
【図６−Ｃ】
0005444351.tif 000015
【図７−Ａ】
0005444351.tif 000016
【図７−Ｂ】
0005444351.tif 000017
【図７−Ｃ】
0005444351.tif 000018