(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定密度の第１繊維層と、該第１繊維層よりも低密度の第２繊維層とを少なくとも備え、該第２繊維層が該第１繊維層の内側に形成された断熱容器において、該第１繊維層及び該第２繊維層は繊維スラリーから抄紙して形成され、該第１繊維層の厚みが０．２〜１ｍｍであり、該第２繊維層の厚みが０．４〜３ｍｍであり、該第１繊維層及び該第２繊維層の総厚みが０．６〜４ｍｍであり、胴部及び底部につなぎ目がなく、該胴部の内表面に段差が形成され、且つ該段差を境として該胴部の下方に進むにつれて、該胴部の全層厚みが厚く設けられているとともに該胴部の全層密度が低く設けられている断熱容器。
【請求項２】
前記第２繊維層よりも高密度の第３繊維層が該第２繊維層の内側に形成されている請求項１記載の断熱容器。
【請求項３】
前記第２繊維層を胴部又は底部に備えている請求項１又は２記載の断熱容器。
【請求項４】
最内層に樹脂フィルム層を備えている請求項１記載の断熱容器。
【請求項５】
所定密度の第１繊維層と、発泡剤層と、第３繊維層とを少なくとも備え、該発泡剤層が該第１繊維層の内側に形成され、該第３繊維層が該発泡剤層の内側に形成された断熱容器において、該第１繊維層は繊維スラリーから抄紙して形成され、該第１繊維層の厚みが０．２〜１ｍｍであり、胴部及び底部につなぎ目がなく、該胴部の内表面に段差が形成され、且つ該段差を境として該胴部の下方に進むにつれて、該胴部の全層厚みが厚く設けられているとともに該胴部の全層密度が低く設けられている断熱容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断熱容器及びその製造方法に係わり、特に薄くて断熱性能に優れた断熱容器及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
発泡剤や柔軟剤を含む層構造を有するパルプモールドに関する従来技術としては、例えば、特開平１０−７７６００号公報に記載の技術が知られている。この技術は、発泡剤又は柔軟剤を用いることにより、これらを含む層に柔軟性を持たせたものであるが、緩衝材を主用途としているため、包装材としては強度が弱く、薄肉で断熱性能に優れた断熱容器には適用できるものではなかった。一方、発泡剤も用いてセルロース加工物に発泡性を持たせたものとして、特開平５−２６３４００号公報に記載の技術が知られているが、この技術も、緩衝材としての用途が考慮されており、包装材としては強度が弱く、薄肉で断熱性能に優れた断熱容器には適用できるものではなかった。また、これらの技術では、表面が平滑でないため、コーティングを施す場合にもコーティングムラ等が生じ好ましくなかった。また、パルプモールドの寸法精度も低いため、螺着、嵌合等の必要がある包装材には適用できるものではなかった。さらに、表面層の強度も弱いため、紙粉等が容易に発生し、好ましくなかった。
【０００３】
従って、本発明の目的は、薄肉で断熱性能に優れた断熱容器及びその製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、密度差を有する多層の繊維層を所定の厚みとすることで、上記目的を達し得る、薄肉で断熱性能に優れた断熱容器が得られることを知見した。
【０００５】
本発明は、上記知見に基づきなされたものであり、所定密度の第１繊維層と、該第１繊維層よりも低密度の第２繊維層とを少なくとも備え、該第２繊維層が該第１繊維層の内側に形成された断熱容器において、該第１繊維層及び該第２繊維層は繊維スラリーを抄紙して形成され、該第１繊維層の厚みが０．２〜１ｍｍであり、該第２繊維層の厚みが０．４〜３ｍｍであり、該第１繊維層及び該第２繊維層の総厚みが０．６〜４ｍｍであり、胴部及び底部につなぎ目がなく、該胴部の内表面に段差が形成され、且つ該段差を境として該胴部の下方に進むにつれて、該胴部の全層厚みが厚く設けられているとともに該胴部の全層密度が低く設けられている断熱容器を提供するものである。
【０００６】
また、本発明は、所定密度の第１繊維層と、発泡剤層と、第３繊維層とを少なくとも備え、該発泡剤層が該第１繊維層の内側に形成され、該第３繊維層が該発泡剤層の内側に形成された断熱容器において、該第１繊維層は繊維スラリーから抄紙して形成され、該第１繊維層の厚みが０．２〜１ｍｍであり、胴部及び底部につなぎ目がなく、該胴部の内表面に段差が形成され、且つ該段差を境として該胴部の下方に進むにつれて、該胴部の全層厚みが厚く設けられているとともに該胴部の全層密度が低く設けられている断熱容器を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、雄型の抄紙面に第３繊維スラリーを抄紙して湿潤状態の第３繊維層を形成した後に、該第３繊維層の外側に、発泡剤を含む第２繊維スラリーを抄紙して該発泡剤を含む湿潤状態の第２繊維層を形成し、該第２繊維層の外側に第１繊維スラリーを抄紙して湿潤状態の第１繊維層を形成し、湿潤状態の該第１乃至第３繊維層を脱水した後に、該第２繊維層内の発泡剤を発泡させて該第２繊維層を低密度化させる断熱容器の製造方法を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、繊維スラリーを抄紙して湿潤状態の繊維層を形成した後に、湿潤状態の該繊維層の内表面に発泡剤を塗工し、該繊維層を所定の押圧力で押圧・脱水した後に、該押圧力を緩めて該繊維層を加熱・乾燥し、塗工した該発泡剤を発泡させて該繊維層の内表層を低密度化させる断熱容器の製造方法を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の断熱容器の第１実施形態を示したものである。同図において、符号１０は断熱容器を示している。
【００１１】
図１に示すように、断熱容器１０は、所定密度の第１繊維層１１と、第１繊維層よりも低密度の第２繊維層１２と、該第２繊維層１２よりも高密度の第３繊維層とを備え、第２繊維層１２が第１繊維層１１の内側に形成されたカップ状の断熱容器である。第３繊維層１３は、内面の平滑性を高め、例えば、内面にコーティングを施す際に、ムラなくコーティングを行うことができるように、第２繊維層１２の内側に、第２繊維層１２よりも高密度に形成されたものである。断熱容器１０は、第２繊維層１２を胴部及び底部に備えている。
【００１２】
本発明の断熱容器は、保形性、防湿性、圧縮強度、薄肉で軽量の点において、第１繊維層の厚み（以下、厚みという場合には、いずれも乾燥後の厚みをいい、後述の実施例の測定方法で測定された値をいう。）は、０．２〜１ｍｍであり、、０．４〜１ｍｍであることが好ましく、０．５〜１ｍｍであることがより好ましい。また、本発明の断熱容器は、後述の断熱性能を備えたものとする観点から、第２繊維層の厚みが０．４〜３ｍｍであり、０．５〜３ｍｍであることが好ましく、０．６〜３ｍｍであることがより好ましい。但し、厚みが３ｍｍを超えると断熱性に差がなくなる。また、本発明の断熱容器は、保形性、成形性、対内容物強度、塗布コートやフィルムラミネート性の点から、第３繊維層の厚みが０．２〜１ｍｍであることが好ましく、０．４〜１ｍｍであることがより好ましく、０．５〜１ｍｍであることが最も好ましい。また、本発明の断熱容器は、薄肉・軽量の点から第１繊維層と第２繊維層の総厚みが０．６〜４ｍｍであり、０．９〜４ｍｍであることが好ましく、１．１〜４ｍｍであることがより好ましい。さらに、本発明の断熱容器は、薄肉の容器で且つ断熱性を必要とする点からは第１繊維層〜第３繊維層の総厚み（例えば、図１における胴部厚みＴ１３）が０．８〜５ｍｍであることが好ましく、１．３〜５ｍｍであることがより好ましく、１．６〜４ｍｍであることが最も好ましい。
【００１３】
第１及び第３繊維層は、表面平滑性、防湿・防水性、保形性、圧縮強度の点から、密度（以下密度という場合には、乾燥後の密度をいう。）が０．２〜１．５ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．４〜１．０ｇ／ｃｍ３であることがより好ましい。また、第２繊維層は、軽量で後述の断熱性能を備えたものとする観点から、密度が０．０１〜０．１５ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．０２〜０．１ｇ／ｃｍ３であることがより好ましい。
【００１４】
上述の第１、第２繊維層を備えた断熱容器は、食品容器、特に熱い食材用の容器として用いられるものであるため、手で容器が持てるように断熱性が要求される。具体的には、下記実施例の方法により測定された温度差の値が、２０〜５０℃であることが好ましく、２５〜４０℃であることがより好ましい。
【００１５】
本発明の断熱容器において、第１及び３繊維層の表面平滑性は、下記実施例の方法で測定された中心線平均粗さＲａ及び最大高さＲｍａｘにおいて、Ｒａが１〜８μｍ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定された値。以下同じ。）、Ｒｍａｘが６０μｍ以下（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定された値。以下同じ。）であることが好ましく、Ｒａが２〜６μｍ、Ｒｍａｘが５０μｍ以下であることがより好ましい。
【００１６】
このように、本発明の断熱容器は、薄型、軽量であり、高密度の第１繊維層の内側に、低密度の第２繊維層が形成されているため、断熱性に優れるとともに、保形性に優れ、機械的強度（圧縮強度）にも優れている。また、第２繊維層の内側に第３繊維層が形成されているので、内面の平滑性が高まり、コーティング性の高い容器である。さらに、第１繊維層の表面も高密度で表面が平滑であるため、印刷特性にも優れている。
【００１７】
本発明の断熱容器は、例えば、後述する本発明の断熱容器の製造方法により製造することができる。
【００１８】
本発明の断熱容器は、例えば、雄型と雌型とからなる一組の製造型で製造することができる。雄型には、例えば、成形する容器の内面形状に対応した下側に凸の所望の形状の外面を有するとともに該外面に通じる気液流通路を内部に有する金属製の抄紙部と、該抄紙部を被覆するネットとを備えたものを用いる。また、雌型には、雄型の抄紙部に対応した内面形状を有するとともに該内面に通じる気液流通路を内部に有する凹状の金属製の脱水・乾燥部を備えたものを用いる。
【００１９】
そして、先ず、上記雄型を第３繊維スラリー中に浸漬した状態で上記気液流通路を通じて第３繊維スラリーを吸引し、上記ネットで繊維を抄紙して湿潤状態の第３繊維層を形成する。
【００２０】
第３繊維層の形成に用いられる第３繊維スラリーは、パルプ繊維と水のみからなるものが好ましく用いられる。また、パルプ繊維と水に加えてタルクやカオリナイト等の無機物、ガラス繊維やカーボン繊維等の無機繊維、ポリオレフィン等の熱可塑性合成樹脂の粉末又は繊維、非木材又は植物質繊維、多糖類等の成分を含有していてもよい。これらの成分の配合量は、パルプ繊維及び該成分の合計量に対して１〜７０重量％、特に５〜５０重量％であることが好ましい。また、繊維スラリーには、繊維の分散剤、成形助剤、着色料、着色助剤等を適宜添加することができる。
【００２１】
所定の第３繊維層を堆積させた後、発泡剤を含む第２繊維スラリーを抄紙して該発泡剤を含む湿潤状態の第２繊維層を第３繊維層の外側に形成する。第２繊維層の形成は、第３繊維層の形成と同様に行うことができる。
【００２２】
第２繊維層の形成に用いられる繊維スラリー（第２繊維スラリー）は、上記第３繊維層に用いられる繊維スラリーに、発泡剤を分散又は溶解させたもの用いることができる。
このように第２繊維スラリーに発泡剤を含ませることで、成形後に形成される第２繊維層において発泡剤が第２繊維スラリーの固形分に絡み合い、少ない発泡剤で断熱性を得ることができるとともに、各成分の特性を持たせることができる。特に、第２繊維スラリーにパルプ繊維が含有されている場合には、圧縮強度、把持強度に優れた低コストの容器を成形することができる。
【００２３】
また、乾燥時において、湿潤状態の第３繊維層及び第２繊維層が雄型側に集中的に配設されることとなり、発泡した発泡剤によって湿潤状態の第３繊維層及び第２繊維層の繊維を雄型に押圧させて乾燥できるので、乾燥効率を高めることができる。さらに、発泡剤の発泡によって蒸気の通気路が形成されるため、第３繊維層及び第２繊維層の繊維の乾燥ムラが少なく、短時間で効率よく乾燥することができる。
【００２４】
該発泡剤には、加熱による繊維の焦げ等を抑える点から、発泡温度が１００〜１９０℃のものが好ましく、１１０〜１６０℃のものがより好ましい。このような発泡温度、繊維スラリーへの分散性等を備えた発泡剤としては、マイクロカプセル型発泡剤、発泡性樹脂、炭酸水素ナトリウム等の無機系発泡剤が挙げられ、これらの中でも特に発泡倍率の点でマイクロカプセル型発泡剤が好ましく用いられる。マイクロカプセル型発泡剤には、例えば、内容物がブタン、ペンタン等で、外皮が塩化ビニリデン、アクリロニトリル等のマイクロカプセル型発泡剤等が好ましく用いられる。
【００２５】
第２繊維スラリーに分散させる発泡剤の量は、第２繊維層を上記所定の密度、厚みにする点、製造コストの点、発泡剤が発泡した後の断熱性（例えば、容器に約１００℃の熱湯を入れた際に手で直接胴部を把持できる程度の断熱性）を確保する点等から、断熱容器の全重量に対する配合割合が、４〜３０重量％であることが好ましく、５〜２５重量％であることがより好ましい。
【００２６】
第１繊維層は、さらに雄型を第１繊維スラリーに浸漬し、同様に第２繊維層の外側に第１繊維層を抄紙・吸引して形成する。第１繊維スラリーは、上記第３繊維スラリーと同様のものを用いることができる。
【００２７】
第１〜第３繊維層の形成に用いられる各繊維スラリーには、サイズ剤、顔料、定着剤等を適宜添加することができる。
【００２８】
所定の多層の繊維層（以下多層繊維積層体ともいう。）を形成後、雄型をスラリーから引き上げ、対応する雌型に突き合わせて湿潤状態の該多層繊維積層体の脱水を行う。湿潤状態の該多層繊維積層体の押圧・脱水時には、雄雌型の気液通路を通じて多層繊維積層体の水分を吸引し外部に排水する。多層繊維積層体の押圧・脱水時工程における押圧力は、脱水効率を高め、多層繊維積層体の表面に型の形状を精度良く転写させる観点から、０．４〜２．０ＭＰａであることが好ましく、０．５〜１．０ＭＰａであることがより好ましい。
【００２９】
次に、多層繊維積層体を加熱・乾燥し、該第２繊維層内の該発泡剤を発泡させて該第２繊維層を低密度化させる。加熱・乾燥時における押圧力は、発泡剤を効果的に発泡させて第２繊維層を所定の密度、厚みにする観点から、０．０５〜１．０ＭＰａであることが好ましく、０．１〜０．６ＭＰａであることがより好ましい。加熱・乾燥を行う間にも、雄雌型の気液流通路を通じて多層繊維積層体の水分を水蒸気として外部に排水する。加熱・乾燥時の温度は、発泡開始温度以上にし、且つ繊維層に焦げが生じないようにすると共に、乾燥効率を高く維持する観点から、１５０〜２３０℃であることが好ましく、１７０〜２２０℃であることがより好ましい。
【００３０】
所定の含水率（５〜１０％）に乾燥後、雄雌型による押圧を解除し、加熱・乾燥を終了する。そして、製造用型を開いて形成された断熱容器を脱型し、必要に応じてトリミング等を施して完了する。
【００３１】
このように、本実施形態の断熱容器の製造方法によれば、肉厚が薄く、断熱性能に優れた断熱容器を好適に製造することができる。
【００３２】
本発明の断熱容器は、雄雌型を用いた製造方法のほか、一組の割型を突き合わせることによりこれらの内面により所定形状のキャビティが形成される抄紙型を用い、次のようにして製造することができる。割型は、外部とキャビティとを連通する複数の連通孔を有するとともに、所定の大きさの網目を有するネットで内面が被覆されたものを用いる。
【００３３】
そして、割型を付き合わせ、キャビティ内に第１繊維スラリーを加圧注入する一方において連通孔を通じてキャビティ内を減圧し、第１繊維スラリー中の水分を吸引すると共に繊維をネットに堆積させて湿潤状態の所定の第１繊維層を形成する。続いて、第２繊維スラリーをキャビティに加圧注入し、第１繊維層の内側に湿潤状態の所定の第２繊維層を形成する。
【００３４】
そして、キャビティ内を引き続き吸引・減圧すると共に、弾性を有し膨張収縮自在で且つ中空状をなす中子をキャビティ内に挿入する。次いで、該中子内に加圧流体を供給して該中子をキャビティ内において風船のように膨らませ、多層繊維積層体をキャビティの内面に押圧して押圧・脱水するとともに、キャビティの内面形状を付与する。中子は引張強度、反発弾性及び伸縮性等に優れたウレタン、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム又はエラストマー等によって形成されたものを用いる。加圧流体には、圧縮空気（加熱空気）、油（加熱油）、その他各種の液が使用される。また、脱水時における中子による押圧力は、脱水効率、キャビティ内面の形状の精度良く転写させる観点から０．４〜２．０ＭＰａであることが好ましく、０．５〜１．０ＭＰａであることがより好ましい。
【００３５】
多層繊維体にキャビティの内面の形状が十分に転写され且つ所定の含水率まで押圧・脱水した後、加圧流体の供給を停止して中子を収縮させ、キャビティ内から取り出す。そして、抄紙型を開いて未乾燥状態の多層繊維積層体を乾燥型に移行させる。
【００３６】
乾燥型は、抄紙型と同様に一組の割型を突き合わせることにより成形すべき成形体の外形に対応した形状のキャビティが形成されるものを用いる。そして、該乾燥型を所定温度に加熱する。加熱温度は、上記雄雌型を用いた製造方法におけると同様の温度にすることができる。
【００３７】
次に、上記抄紙工程で用いた中子と同様の中子を上記多層繊維積層体内に挿入させ、該中子内に加圧流体を供給して該中子を膨張させ、膨張した該中子により上記多層繊維積層体を上記キャビティの内面に押圧して乾燥させる。加熱・乾燥時における中子による押圧力は、第２繊維層内の発泡剤の発泡を効果的に行う観点から、０．０５〜１．０ＭＰａであることが好ましく、０．１〜０．６ＭＰａであることがより好ましい。成形体が十分に乾燥したら、中子内の加圧流体を抜き、該中子を縮小させて取り出す。更に乾燥型を開いて、断熱容器を取り出す。また、加熱押圧後、第２繊維層内が発泡剤の発泡開始温度に達した時点で、押圧力を低くすることにより第１及び第３繊維層の密度を高くし、且つ第２繊維層を効果的且つ効率よく発泡させることができる。
【００３８】
このようにして製造された断熱容器は、肉厚が薄く、断熱性能に優れた断熱容器である。また、胴部及び底部につなぎ目が無く、且つ胴部及び底部が一体的に形成された強度の高いものである。
【００３９】
本発明の断熱容器の製造方法においては、前記第２繊維層を次のようにして形成することができる。
【００４０】
すなわち、上述の各断熱容器の製造方法におけるように、第１繊維層を形成した後に、湿潤状態の該第１繊維層の内表面に上記発泡剤を塗工する。そして、該第１の繊維層を、上記多層繊維積層体におけると同様の所定の押圧力で押圧・脱水した後に、上述の加熱・乾燥工程におけると同様の所定の押圧力で押圧した状態で該第１繊維層を加熱・乾燥し、塗工した該発泡剤を発泡させて該第１の繊維層の内表層を低密度化させて第２繊維層を形成する。
【００４１】
発泡剤の塗工方法としては、上記発泡剤を水に分散又は溶解させた発泡剤含有液を調製し、該発泡剤含有液を噴霧装置で噴霧させる等の方法を用いることができる。
【００４２】
図２及び図４は、本発明の断熱容器の第２、第３実施形態を示したものである。なお、上記第１実施形態と共通する部分については同一符号を付し、その説明は省略する。従って、特に説明しない部分については上記第１実施形態の説明が適宜適用される。
図２に示す第２実施形態の断熱容器１０’は、前記第１繊維スラリーを抄紙して形成した第１繊維層１１と前記第３繊維スラリーを抄紙して形成した第３繊維層１３と、これら第１、第３繊維層間に発泡剤層１２’を備えている。また、断熱容器１０’はフランジ部１４’を有している。フランジ部１４’は、第３繊維層１３と第１繊維層１１とが接合されており、フランジ部１４’には発泡剤層１２’は存在しない。
【００４３】
本実施形態の断熱容器１０’は、前記第３繊維スラリーを抄紙して第３繊維層１３を形成し、第３繊維層１３の外側に、前記第２繊維スラリーに代えて、該第２スラリーにおける繊維を含まない液（発泡剤のみを含有する液）を供給して第３繊維層１３の外表面に含浸させた後、前記第１繊維スラリーを別途抄紙して形成した第１繊維層１１に重ね合わせて乾燥し、一体化したものである。
【００４４】
断熱容器１０’の製造方法においては、先ず、第３繊維層１３及び第１繊維層１１を個別に抄造する。各繊維層は、雄型と雌型とからなる一組の製造型を用いて抄造することができる。雄型には、例えば、下側に凸でその外面に所望形状を有するとともに該外面に通じる気液流通路を内部に有する抄紙部と、該抄紙部を被覆する所定の目開き及び線径を有する樹脂製のネットとを備えたものを用いる。この抄紙の際に用いられる雄型の抄紙部は、耐熱・耐食性のゴム等の弾性体で形成されている。このように弾性体で形成された抄紙部を備えた型を用いることで、複雑な表面形状や、深い絞り部分を有する成形体を成形することができる。一方、雌型には、該雄型の抄紙部に対応した内面形状を有するとともに該内面に通じる気液流通路を内部に有する凹状の金属製の型を用いる。また、脱水の他、乾燥も行える点から雌型には加熱手段を備えたものを用いる。
【００４５】
第１繊維層１１及び第３繊維層１３は、例えば、図３（ａ）及び（ｃ）に示すように、各繊維層に対応する繊維スラリーを湛えた、プールＰ１内に雄型１を、プールＰ３内に雄型３を浸漬した後、前記気液流通路（図示せず）を通じて該スラリーを吸引し、前記ネット（図示せず）でパルプ繊維を抄紙することによって、各雄型のネットの外表面に湿潤状態で抄造される。
【００４６】
第１繊維層１１は、発泡剤を効率よく発泡させて発泡剤層１２’を形成できる観点から、第３繊維層１３と重ね合わせる前に予め乾燥させて高密度化させる。具体的には、所定時間の抄紙後、雄型１をスラリーから引き上げ、図３（ｂ）に示すように、雄型１に対応する金属製の雌型２に突き合わせる。そして、雄型１の抄紙部で湿潤状態の第１繊維層１１を押圧して脱水を行い、さらに雌型２をその加熱手段（図示せず）で加熱し、第１繊維層１１を乾燥して高密度化させる。第１繊維層１１の脱水・乾燥時には、雄型１の前記気液通路を通じて第１繊維層１１の水分（水及び蒸気）を吸引し、外部に排水する。
【００４７】
第１繊維層１１の脱水・乾燥時における押圧力は、脱水効率を高めて高密度化を図る観点から、０．２〜３ＭＰａであることが好ましく、０．４〜１．５ＭＰａであることがより好ましい。また、第１繊維層１１の乾燥時における金型温度（雌型２の温度）は、乾燥による繊維層の焦げ防止、乾燥効率等の点において１５０〜２３０℃であることが好ましく、１７０〜２２０℃であることがより好ましい。第１繊維層１１の脱水・乾燥後、第１繊維層１１を雄型１から雌型２に受け渡す。受け渡し完了後は、雄型１は退避させる。
【００４８】
上述のように第１繊維層１１を高密度化等する一方で、第３繊維層１３の外表面を発泡剤で被覆する。発泡剤による被覆は、例えば、図３（ｄ）に示すように、前記発泡剤を含む液を湛えたプールＰに第３繊維層１３を抄紙した雄型３を浸漬し、雄型の気液流通路を通じて吸引して該液を第３繊維層１３の外表面に含浸させる。発泡剤を付着させる前の第３繊維層１３の含水率は、発泡剤と繊維とが良好に絡み合うようにできる点から９０〜６０％であることが好ましく、８５〜７０％であることがより好ましい。
【００４９】
このように抄造後の湿潤状態の第３繊維層１３の外表面に発泡剤のみを含む液に含浸させることで、第３繊維層１３の外表面の繊維に発泡剤が絡み合うように付着し、その後に両者が混在した混合層（図示せず）が形成され、該混合層によって第３繊維層１３と発泡剤層１２’とが強固に一体化される。そして、得られる容器は、把持等により変形を受けても層間剥離が起こりにくいものとなる。
【００５０】
発泡剤層を発泡剤のみで形成する場合には、特に容器の軽量化を図ることができるほか、スタック用の段差を精度良く形成することができる。また、乾燥時において、湿潤状態の第３繊維層が雄型側に集中的に配設されることとなり、発泡した発泡剤によって湿潤状態の第３繊維層を雄型に押圧させて乾燥できるので、乾燥効率を高めることができる。さらに、発泡剤層が蒸気の通気路の役目を果たすため、第３繊維層の乾燥ムラが少なく、短時間で効率よく乾燥することができる。
【００５１】
発泡剤層は、強度的には容器の胴部及び底部に隙間なく形成されていることが好ましいが、容器の内面に、例えば後述のような真空成形（スキンパック）によって樹脂フィルムを配する場合における通気性（樹脂フィルムの吸引性）の点からは、胴部及び底部に部分的に形成されていることが好ましい。
発泡剤層の密度及び分布は、容器強度、断熱性、樹脂フィルムを真空成形で配する際の通気性を考慮して適宜調整することができる。
【００５２】
発泡剤の量は、発泡剤層を前記所定の密度、厚みにする点、製造コストの点等から、断熱容器の全重量に対する配合割合が、１〜２０重量％であることが好ましく、３〜１０重量％であることがより好ましい。
【００５３】
次に、発泡剤層が第３繊維層１３と第１繊維層１１との間に位置するように第３繊維層及び第１繊維層を重ね合わせる。すなわち、図３（ｅ）に示すように、雌型２内に配置された脱水・乾燥後の第１繊維層１１の上方より、発泡剤を含浸させた第３繊維層１３を重ね合わせる。この際、第３繊維層１３は雄型３からは脱型せず、雄型３をそのまま雌型２に突き合わせる。そして、雄型３の抄紙部で湿潤状態の第３繊維層１３を押圧して脱水を行いつつ第３繊維層１３及び第１繊維層１１を密着させる。そして、雄型３内の気液流通路を通じて圧縮空気をパージし、第３繊維層１３を雄型３から雌型２に受け渡す。第３繊維層１３を受け渡した後、雄型３は退避させる。
【００５４】
次に、図３（ｆ）に示すように、金属製の雄型４を配置して雌型２と突き合わせる。この雄型４は、雄型３と同様に気液流通路（図示せず）を備えており、また、加熱手段（図示せず）を備えているものである。そして、雄型４及び雌型２をそれぞれの加熱手段で加熱し、第３繊維層１３に含浸させた発泡剤を発泡させて前記発泡剤層１２’を低密度化させるとともに、第１繊維層１１と第３繊維層１３とを一体化させる。フランジ部も乾燥時における押圧力により接合して一体化する。フランジ部の接合には、接着強度を高める点において、接着剤を用いることが好ましく、特に食品容器に適用する場合にはデンプン等の接着剤を用いることが好ましい。また、この間、雄型４の各気液流通路を通じて第３繊維層１３の水分を水蒸気として外部に排水する。
【００５５】
乾燥時の金型温度は、発泡開始温度以上にし、且つ各繊維層１１，１３に焦げが生じないようにすると共に、乾燥効率を高く維持する観点から、１５０〜２３０℃であることが好ましく、１７０〜２２０℃であることがより好ましい。
【００５６】
発泡剤が所定の発泡倍率まで発泡し、各繊維層１１、１３が所定の含水率まで乾燥されたところで加熱・乾燥を終了する。そして、雄・雌型４，２を開いて形成された断熱容器を脱型する。
【００５７】
本実施形態の断熱容器は、前記実施形態と同様に、肉厚が薄く、断熱性能に優れた断熱容器である。また、フランジ部には断熱層が存在しないので、薄肉に形成できるほか、その後の曲げ加工等を行いやすいものである。
また、本発明の断熱容器は、例えば、インスタントカップ麺等の容器に適用した場合には、発泡剤層がフランジ部に存在しないので、フランジ部の接合端部から発泡剤が浸み出したり、容器を口にした場合にも発泡剤を誤咽するおそれがない。
【００５８】
図４に示す第３実施形態の断熱容器１０’は、図３（ｆ）の金属製の雄型４に代えて、雌型２との間に所定のクリアランスを有する金属製の雄型を用い、発泡剤層１２’を発泡させて所定の段差を成形したものである。なお、符号１５’は第３繊維層の内面及びフランジ部１４’を覆う樹脂フィルムである。
【００５９】
断熱容器１０’は、段差１０ａ，１０ｂを境としてその胴部の全層厚み及び全層密度が異なっており、胴部の下方に進むにつれて全層厚み（Ｔ１〜Ｔ３）が厚くなるとともに全層密度が低くなっている。段差１０ａは、お湯の注入目安を示すもの（入れ目線）であり、段差１０ｂは、空の状態の当該断熱容器を積み重ねる際の段差（スタック用段差）である。このように、開口部に近い部分では発泡剤層１２’を高密度化させて強度を高め、また、把持部となる胴部の中央部分から底部にかけては発泡剤層を低密度化させて高い断熱性を付与できるようになっている。胴部の全層厚みの変化に伴う段差１０ａ，１０ｂは、第３繊維層１３に形成されている。このように胴部の全層厚みの変化に伴う段差１０ａ，１０ｂを前記第３繊維層１３に形成することで、容器の外表面となる第１繊維層１１の表面をフラットに形成することができ、良好な印刷適性が得られるようになしてある。
【００６０】
断熱容器１０’は、フランジ部１４’の裏面までが樹脂フィルム層１５’で覆われている。これにより、第１、第３の繊維層１１，１３の接合端であるフランジ１４’の接合端部からの浸水を防ぐことができるほか、該接合端部からの容器の損傷を防ぐことができるようになっている。また、容器１０’に口を付けた際のフランジ１４’の口当たりが良好にできるようになっている。
【００６１】
前記樹脂フィルム１５’には、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル等のポリビニル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂フィルムを用いることが好ましく、製造コスト、成形性等の点においてポリオレフィン系樹脂が特に好ましい。
【００６２】
この樹脂フィルム１５で被覆する方法としては、圧空成形、真空成形の常法を用いることができ、特に深い容器の樹脂フィルムによる被覆にはスキンパック等の方法を用いることが好ましい。真空成形による場合には、例えば、図５に示すように、前記第１繊維層１１の脱水・乾燥工程で使用した雌型２（図３参照）とほぼ同寸法で真空吸引路６０を及びバンドヒーター６１を備えた真空成形型６を用い、該型６内に半製品の断熱容器をセットし、更に該容器の開口部を塞ぐように樹脂フィルム１５’をセットする。そして、樹脂フィルム１５’にその上方からヒーター７０を備えたプラグ７を当接させて樹脂フィルム１５’を軟化させて容器内に押し込む一方で、容器の通気性を利用して真空吸引路６０を通じて容器内を真空引きし、樹脂フィルム１５’を熱溶融させて第３繊維層１３の内面等に貼り付ける。
【００６３】
断熱容器１０’においては、第１繊維層１１、発泡剤層１２’、第３繊維層１３とは、第３繊維層１３と発泡剤層１２’との境界においてはパルプ繊維と発泡剤とが混在する混合層が形成され、該混合層によって両者が強固に一体化されており、第１繊維層１１と発泡剤１２’の境界では発泡剤の融着により一体化されている。このように第１繊維層１１、第３繊維層１３及び発泡剤層１２’が強固に一体化されることによって、熱湯などを注ぎ入れた場合にも高い断熱性及び保形性が得られるようになっている。
【００６４】
本実施形態の断熱容器１０’は、第１、第３繊維層１１，１３の間に発泡剤層１２’が形成されて一体化されているため、薄型で、断熱性に優れるほか、機械的強度（圧縮強度）に優れている。
【００６５】
また、断熱容器１０’は、表面が平滑であり、内表面及び外表面に接合部等がないため、印刷適性が良好であるほか、樹脂フィルム１５の密着性も良好である。
【００６６】
さらに、発泡剤の発泡倍率に応じて前記全層厚み及び全層密度が該胴部の上下方向において異なり、断熱性をあまり必要としないフランジ１４’近傍では発泡倍率を抑えて強度を高くしてあり、断熱性を必要とする胴部中央から底部までにかけては発泡倍率を高くして断熱性を高くしてあり、必要な箇所に断熱性・強度を有する優れた容器である。
【００６７】
加えて、第３繊維層１３と発泡剤層１２’との境界においてはパルプ繊維と発泡剤とが混在する混合層が形成され、該混合層によって両者が強固に一体化されており、第１繊維層１１と発泡剤層１２’との境界では発泡剤の融着により一体化されているので、第１、第３繊維層及び発泡剤層が強固に一体化され、熱湯などを注ぎ入れた場合にも高い断熱性及び保形性が得られるとともに、把持等によって容器が変形を受けても、各層が剥離し難い優れた容器である。
【００６８】
また、雄型のクリアランスを変化させて発泡剤の発泡倍率を制御することにより、注入目安（入れ目線）スタック用段差等の機能形状や、文字やロゴ等の加飾形状を容易且つ自由に付与することができる容器である。
【００６９】
また、容器１０’は、クリアランスを有している金型を用いて成形されているので、容器１０’のようなテーパーの小さい深い形状の容器を成形する場合にも、第３繊維層への接触を抑えて金型を挿入することができ、乾燥後に得られる容器内面は、表面性により優れたものである。
【００７０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。
本発明は、上記実施形態の断熱容器におけるように、第１〜第３繊維層、第１、第３繊維層及び発泡材層を備えた３層構成のものとすることが好ましいが、第３繊維層を形成せずに、第１及び第２繊維層又は発泡剤層の２層を備えたものとすることもできる。特に、第１繊維層及び発泡剤層を備えた２層構成とする場合には、上記のようにスタック用等の段差を形成する場合にその成形精度を高めることができる。
第３繊維層を形成しない場合には、第２繊維層又は発泡剤層の内面を、例えば、前記実施形態の樹脂フィルム１５’に用いたものと同様の樹脂フィルム（最内層）で被覆することが好ましい。また、第３繊維層を備えている場合にも、例えば前記第３実施形態の断熱容器１０’のように、その内面を樹脂フィルム層で被覆してもよいことはいうまでもない。
【００７１】
また、本発明の断熱容器は、前記各実施形態におけるように、胴部及び底部に第２繊維層又は発泡剤層を備えたものとすることが好ましいが、胴部又は底部の何れかのみに備えたものであってもよい。
【００７２】
また、本発明の断熱容器は、上記カップ状の容器やフランジを備えた容器の他、どんぶり状の容器、ボトル状の容器、トレー容器等の各種形状の容器に適用できることはいうまでもない。
【００７３】
本発明の製造方法は、上記実施形態の製造方法における雄型に代えて、耐熱・耐食性のゴム等で形成された弾性抄紙部（弾性コア）を備えるとともに、該弾性抄紙部を所定の目開き及び線径を有する抄紙ネットで被覆した雄型を用いることにより、上記製造方法と同様の手順で製造することができる。
【００７４】
また、本発明の断熱容器の製造方法は、第２繊維スラリーに代えて、該第２スラリーにおける繊維を含まない液（発泡剤を含有する液）を用いることができる。この場合は、第１繊維スラリーの抄紙に続けて該発泡剤を含有する液をキャビティ内に供給することが好ましい。
そして、該発泡剤を含有する液の供給に続けて前記第３繊維スラリーをギャビティに供給することで、湿潤状態の第１繊維層及び第３繊維層を備えた多層繊維積層体を形成することができる。さらに、該多層繊維積層体を乾燥することにより、第１繊維スラリーの抄紙終了期に形成される繊維層に該発泡剤を含ませることができ、乾燥工程において該発泡剤を発泡させることにより第１繊維層の表層における密度を低くすることができる。
【００７５】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
下記実施例１〜３及び比較例１〜４に示すように所定の内容量（４８０ｍｌ）の断熱容器を作製し、これらの断熱容器の乾燥条件、発泡剤配合量、層構成、各厚み及び総厚み、各層及び全体の密度、容器の断熱特性、容器内面の表面平滑性並びに成形性をそれぞれ下記の手法により測定・評価した。結果を表１に示す。
【００７６】
〔実施例１〕
＜抄紙条件＞
上記所定内容量の断熱容器に対応した金属製抄紙部及び該抄紙部を覆うネットを備えた雄型を、下記組成の第３繊維スラリー中に浸漬させ、所定の第３繊維層を形成した後、該第３繊維層の表面に下記組成の発泡剤含有液を５０ｍｌ噴霧し、さらに、下記組成の第１繊維スラリー（第３繊維スラリーと同組成）中に再度雄型を浸漬させて所定の第１繊維層を形成し、多層繊維積層体を作製した。
第１繊維スラリー；
パルプスラリー（繊維（コートボール）：０．５重量％）
サイズ剤（対パルプ重量比２％）
発泡剤含有液；
発泡剤（松本油性製薬社製〔松本マイクロスフェア−Ｆ３０〕：発泡温度１３５℃）を８．０重量％（対成形体全重量に対する重量比２２％）含有する水
第３繊維スラリー；
パルプスラリー（繊維（コートボール）：０．５重量％）
サイズ剤（対パルプ重量比２％）
【００７７】
＜押圧・脱水条件＞
繊維積層体を上記雄型に対応する雌型との間に配置し、下記押圧条件で押圧下に吸引脱水し、含水率６２％まで脱水した。
押圧力：０．５ＭＰａ（２０秒間）
【００７８】
＜加熱・乾燥条件＞
下記金型温度・押圧下で、含水率７％に乾燥させた。
金型温度：１６０℃
押圧力：０．５ＭＰａ（６０秒間）＋０．１ＭＰａ（１２０秒間）
【００７９】
〔実施例２〕
発泡剤の配合量を対成形体全重量比６．７％とした以外は、実施例１と同様にして作製した。
【００８０】
〔比較例１〕
発泡剤の配合量を全重量比３．４％、乾燥工程における押圧力を０．１ＭＰａ（１８０秒）とした以外は、実施例１と同様にして作製した。
【００８１】
〔比較例２〕
発泡剤の配合量を対成形体全重量比６．７％、第３繊維層の繊維スラリーの吸引時間を短くし、乾燥工程における押圧力を０．１ＭＰａ（１８０秒）とした以外は、実施例１と同様にして作製した。
【００８２】
〔比較例３〕
第１及び３繊維層を設けずに、発泡剤を対成形体全重量比６．７％の第２繊維層のみの構成とし、乾燥工程における押圧力を０．１ＭＰａ（１８０秒）とした以外は、実施例１と同様にして作製した。
【００８３】
〔比較例４〕
第２繊維層を設けずに、第１及び３繊維層のみの構成とし、乾燥工程における押圧力を０．５ＭＰａ（１８０秒）とした以外は、実施例１と同様にして作製した。
【００８４】
〔各層の厚み及び総厚みの測定〕
成形体より一部断片を切り出し、工具顕微鏡により各層の厚みを測定した。
【００８５】
〔各層の密度の測定〕
上記の厚み及び切り出した断片の面積並びにその重量、成形体の全体重量、発泡剤重量に基づいて、第２繊維層と第１及び第３繊維層の密度を算定した。
【００８６】
〔断熱特性の評価〕
成形体を切り出し、９０〜１００℃の加熱プレートに押しつけ、成形体の表面温度を接触式温時計にて計測し、温度が一定になった時の加熱プレート表面と成形体の表面温度の差を求めた。
【００８７】
〔内面の平滑性の測定〕
表面粗さの測定にはサーフコム１２０Ａ〔（株）東京精密社製〕を用い、測定条件は、カットオフ：０．８０ｍｍ、測定長さ：１０．００ｍｍ、フィルタ：２ＣＲ、測定倍率：５００、傾斜補正：直線、極性：標準とした。
【００８８】
【表１】
0003585860.tif 000002
【００８９】
〔表１〕に示すように、実施例１，２の断熱容器（本発明品）は、薄肉で断熱性に優れていることが確認された。一方、比較例１では、第２繊維層が０．４ｍｍ以下であると断熱性に劣り、比較例２では、第１繊維層が０．２ｍｍ以下では第２繊維層が部分的に露出し、安定的な層が形成できないことが確認された。また、比較例３では、断熱性にも表面性も劣ることが確認された。さらに、第２繊維層を設けていない比較例４では、断熱性が殆ど得られないことが確認された。
【００９０】
【発明の効果】
本発明の断熱容器は、薄肉で断熱性に優れたものである。また、本発明の断熱容器の製造方法は、上記効果を奏する断熱容器を好適に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の断熱容器の第１実施形態を模式的に示した縦断面図である。
【図２】本発明の断熱容器の第２実施形態を模式的に示した縦断面図である。
【図３】本発明の断熱容器の製造工程の一部を示す概略図であり、（ａ）は、第１繊維層の抄紙工程を示す図、（ｂ）は第１繊維層の脱水・乾燥工程を示す図、（ｃ）は第３繊維層の抄紙工程を示す図、（ｄ）は第３繊維層の外表面を発泡剤で被覆している工程を示す図、（ｅ）は第１繊維層と第３繊維層の重ね合わせ工程を示す図、（ｆ）は乾燥工程を示す図である。
【図４】本発明の断熱容器の第３実施形態を模式的に示した半断面図である。
【図５】本発明の断熱容器に樹脂フィルム層を形成している状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１０  断熱容器
１１  第１繊維層
１２  第２繊維層
１３  第３繊維層
【図１】
0003585860.tif 000003
【図２】
0003585860.tif 000004
【図３】
0003585860.tif 000005
【図４】
0003585860.tif 000006
【図５】
0003585860.tif 000007