(57)【要約】断熱性飲料コップ又はスリーブは、食料又は飲料用紙素材の内側表面上に発泡層を配し製造される。ポリエチレンフィルム層は、紙素材層と飲料容器の内側表面との間の位置に配される。発泡層は、飲料とユーザーの手との間のエネルギー伝達を減らし、そのことは例えばコップの保持時間を大きく伸ばすことで、ユーザーの不快感や痛みを起こすことなくユーザーがコップを持ち続けることのできる時間を伸ばす。飲料コップの外面はコップ製造の前後で、高い印刷能力を保持し、高品質像を予め施すことができる。
2004532775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙素材層と紙素材層の内面に沿って配された発泡層とから成る、断熱性飲料容器素材材料。
【請求項２】
さらに前記紙素材層と前記発泡層との間に挟まれたポリエチレンフィルム層から成ることを特徴とする、請求項１記載の断熱性飲料容器素材材料。
【請求項３】
前記紙素材材料が１０ｍｍ以上２６ｍｍ以下の厚みを有することを特徴とする、請求項１記載の断熱性飲料容器素材材料。
【請求項４】
前記発泡層が、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、又は延伸ポリプロピレンより形成された、積層又は押出発泡層であることを特徴とする、請求項１記載の断熱性飲料容器素材材料。
【請求項５】
さらにポリエチレンフィルム層から成り、前記発泡層が前記紙素材層と前記ポリエチレンフィルム層との間に挟まれていることを特徴とする、請求項１記載の断熱性飲料容器素材材料。
【請求項６】
前記発泡層が溶融押出、積層、発泡押出により、前記紙素材層に接着されることを特徴とする、請求項４記載の断熱性飲料容器素材材料。
【請求項７】
さらに前記発泡層と前記紙素材層との間に挟まれた断熱性コーティングから成ることを特徴とする、請求項２記載の断熱性飲料容器素材材料。
【請求項８】
側部を有する容器壁となる紙素材層、その下方側部に沿って前記容器壁と契合する底部と、薄膜ポリエチレンフィルム層と、容器壁の内面に沿って配された発泡層とから成り、前記発泡層が前記ポリエチレンフィルム層と前記紙素材層との間に挟まれていることを特徴とする断熱性飲料容器。
【請求項９】
前記発泡層が、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、又は延伸ポリプロピレンより形成された、積層、溶融又は押出発泡層であることを特徴とする、請求項８記載の断熱性飲料容器。
【請求項１０】
さらに前記発泡層と前記紙素材層との間に挟まれた断熱性コーティングから成ることを特徴とする、請求項８記載の断熱性飲料容器素材。
【請求項１１】
飲料の入る空間を取り囲む容器壁となる紙素材層と、底部とを供する工程と、発泡前にポリマー内に発泡剤を混合し、ポリマーを発泡させることによって発泡層を形成する工程と、この発泡層を紙コップ素材に接着する工程とから成る断熱性飲料容器の製造方法。
【請求項１２】
前記発泡層が前記紙素材の内側表面上に形成され、前記の方法はさらに前記発泡層と前記紙素材層との間にポリエチレンフィルム層を設ける工程から成ることを特徴とする、請求項１１記載の断熱性飲料容器の製造方法。
【請求項１３】
さらに前記発泡層と前記紙素材層との間に断熱性コーティングを設ける工程から成ることを特徴とする、請求項１１記載の断熱性飲料容器の製造方法。
【請求項１４】
前記発泡層が前記紙素材の内側表面上に形成され、前記の方法はさらにポリエチレンフィルム層をこのフィルム層と前記紙素材層との間で前記発泡層を挟むような位置に設ける工程から成ることを特徴とする、請求項１１記載の断熱性飲料容器の製造方法。
【請求項１５】
前記発泡層が、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、又は延伸ポリプロピレンより形成された、積層、溶融又は押出発泡層であることを特徴とする、請求項１１記載の断熱性飲料容器の製造方法。
【請求項１６】
前記フィルム層が、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、又は延伸ポリプロピレンより形成された、積層、溶融又は押出発泡層であることを特徴とする、請求項１４記載の断熱性飲料容器の製造方法。
【請求項１７】
紙素材層と紙素材層の内面に沿って配された発泡層とから成る断熱性飲料容器スリーブ。
【請求項１８】
さらに前記紙素材層と前記発泡層との間に挟まれたポリエチレンフィルム層から成ることを特徴とする、請求項１７記載の断熱性飲料容器スリーブ。
【請求項１９】
前記紙素材材料が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の厚みを有することを特徴とする、請求項１７記載の断熱性飲料容器スリーブ。
【請求項２０】
前記発泡層が、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、又は延伸ポリプロピレンより形成された、積層又は押出発泡層であることを特徴とする、請求項１７記載の断熱性飲料容器スリーブ。
【請求項２１】
前記発泡層が溶融押出、積層、又は発泡押出により、前記紙素材層に接着されていることを特徴とする、請求項２０記載の断熱性飲料容器スリーブ。
【請求項２２】
さらに前記発泡層と前記紙素材層との間に挟み込まれた中間層と印刷層とから成り、前記印刷層が前記飲料容器スリーブの第一外面を形成し、前記発泡層が前記飲料容器スリーブの第二外面を形成し、前記発泡層は高品質画像の印刷ができる材料又は表面模様を有する材料から製せられることを特徴とする、請求項２１記載の断熱性飲料容器スリーブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明者らは、２００１年６月１８日付出願の米国特許出願第６０／２９８、３８６号（代理人管理番号：００１１−０３７２Ｐ）「飲料又は食料用断熱性容器」の優先権を主張し、この出願の全ての内容をここに参照として包含する。
【０００２】
本発明は、飲料容器及び容器の素材材料を断熱するための方法に関する。特に本発明はまた、断熱特性が改善された断熱性の紙飲料容器又は素材材料及びこれら断熱性容器とその材料を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在の標準的な紙コップの素材では、断熱性飲料容器の壁部を介して過剰に熱が伝達してしまう。従って、熱が過度に容器壁を伝達すると、ユーザーは手に不快感を感じ、時には痛みさえ感じる。このようなことにより、ユーザーには容器の内容物が持つ過度の熱が原因で容器を放さなければならない不自由さが生じる。ユーザーの手の熱が容器の内容物に急速に伝達するような場合が、これには類似するが正反対の状況がとても冷えた飲料で起こり得る。
【０００４】
Iokaによる下記特許文献１には、胴体部材と底部材を持った断熱性複合紙容器の製造方法について記載されている。その胴体部材は、熱可塑性合成樹脂フィルムを塗布又は積層させた紙で形成されている。胴体部材の表面はそれから容器の胴体部材の内側及び外側のどちらか又は両方に発泡ポリエチレン断熱層を形成するために加熱される。断熱された胴体部材はそれから底部材に取り付けられる。
【特許文献１】
米国特許第４，４３５，３４４号
【０００５】
Geddesらによる下記特許文献２及び下記特許文献３には、断熱性飲料容器又はコップ、素材材料及びそれから製せられる容器の製造方法について記載されている。素材材料は基板層、基板層の一部に形成した断熱層、及びその断熱層に印字された模様又は断熱層に塗布された鉱油から成る。その断熱層は熱可塑性合成樹脂フィルムから形成される。下記特許文献２では紙コップの外側表面上のポリエチレン発泡材について記載されている。
【特許文献２】
米国特許第６，０３０，４７６号
【特許文献３】
米国特許第５，８４０，１３９号
【０００６】
下記特許文献４では、印刷物を有する領域の断熱を意図した断熱性紙コップについて記載されている。そのコップの胴体部材の外側表面には発泡性合成樹脂が塗布され、内側表面には液体の浸透を効果的に防ぐ合成樹脂が積層されている。底のパネル部材には、任意に上表面を発泡又は非発泡合成樹脂が塗布されている。印刷物は、その合成樹脂の発泡より前に水性インクによりコップの外側表面上に配される。さらに、低密度ポリエチレンは紙素材中に含まれている水の蒸発により発泡する。
【特許文献４】
欧州特許出願EP０９４０２４０  A２
【０００７】
下記特許文献５では、外側表面を発泡低密度ポリエチレンで、そして内側表面を非発泡の改質低密度ポリエチレンで、部分的に又は全体的に塗布した胴体部材を有する断熱性紙コップについて記載されている。
【特許文献５】
欧州特許出願EP１０６０８７９  A２
【０００８】
しかしながら、従来の装置や方法には、以下の不都合がある。また他の公知の紙コップでは、断熱性を得るためにコップの外側の印刷性を犠牲にするか、又は充分な断熱特性を得られない。上述のように、多くの紙コップでは製造前に印刷する必要があり、それによって紙コップの製造後の印刷能力や又はコップの画質の向上が制限される。
【０００９】
当業界では、容器の内容物と外面との間の熱伝達を効果的に妨げることができる断熱性紙素材はまだ得られていない。加えて、費用効果の優れた方法による十分な断熱性は当業界では達成されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は従来のもの及び方法の欠点を克服し、従来の装置や方法では実現できなかった別の利点を達成する。
【００１１】
本発明は、容器壁を介したエネルギー伝達を減少させ、機能性及び有用性に優れた断熱性飲料容器、スリーブ又は素材材料を供給することを目的としている。
【００１２】
本発明はまた、熱伝達を長時間抑えることができ、高品質の字及び図柄を予め配された断熱性飲料容器、スリーブ又は素材材料を供給することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、印刷能力／画質を高められた白い紙コップ、スリーブ又は素材材料を製造する能力が望まれているという認識に基づいてなされている。この発明では、より断熱性の優れたコップを標準的な製造工程で製造することができる。
【００１４】
本発明の上述の及び他の目的は、紙素材層及び紙素材層の内面に沿って配された発泡層から構成される断熱性飲料容器素材材料により達成される。発泡層は溶融押出、積層又は発泡押出により紙素材層に直接又は間接的に接着することができる。
【００１５】
本発明の上述の及び他の目的はさらに、側部となる容器壁と、容器壁の下方側部に沿って契合する底部と、この容器壁の外面に沿って配した紙素材層と、薄膜ポリエチレンフィルム層と、この容器壁の内面に沿って配した発泡層とから成り、発泡層をポリエチレンフィルム層と紙素材層の間に挟んだ断熱性飲料容器により達成される。薄膜ポリエチレンフィルム層は、発泡層と紙素材層の間に任意に挟むことができる。また、２枚の薄膜ポリエチレンフィルム層を任意で発泡層の両側に一枚ずつ使用することもできる。
【００１６】
本発明の上述の又は他の目的はさらに、飲料の入る空間を取り囲む容器壁、底部、この容器壁の外面に沿って配された紙素材層を持つ紙コップ素材を供する工程と、発泡前に発泡剤をポリマーに混合することによりポリマーを発泡させ発泡層を形成する工程と、発泡層を紙素材に接着する工程とから成る断熱性飲料容器の製造方法により達成される。
【００１７】
本発明のさらなる用途の範囲を以下の詳細な説明で明らかにする。しかしながら、ここでの説明及び具体例はあくまで好ましい態様を示すものであって、例示に過ぎず、この詳細な説明から当業者であれば本発明の範囲内で種々の変形及び変更が可能であることを理解されたい。
【００１８】
本発明の理解をより明確にするために以下の詳細な説明及び添付の図面を参照して説明するが、これらはあくまでも例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。
【００１９】
本発明は食料又は飲料が接する面に押出又は積層により形成したポリエチレン発泡層を利用した断熱性飲料容器又はコップ、容器素材材料及び断熱性飲料容器又は素材材料の製造方法に関する。本発明を、添付図を参照し以下により具体的に説明する。
【００２０】
図２から図５は、本発明の種々の態様による断熱性飲料容器壁１の断面図である。当業者であれば、図２から図５に示したそれぞれの飲料容器壁を図１に示した断熱性容器１０に容易に組み込めることは理解できるであろう。以下の説明はコップについて説明したものであるが、この発明の技術は多くの容器又は表面に応用でき、例えば飲料容器や断熱性飲料スリーブ又は素材材料は、添付図で示したどの態様からでも構成することができる。
【００２１】
図１は本発明による断熱性飲料容器１０の縦断面図である。その断熱性飲料容器は、上側部７と下側部８と底部９とを有する容器壁１を含む。飲料の入る空間１１は、容器壁１の上側部７と下側部８と底部９との間で形成される。
【００２２】
前述のように、標準的な紙コップ素材では、熱が容器壁を介して過剰に伝達してしまう。これにより、ユーザーの手は熱い物が入っている容器又は冷たい物が入っている容器を掴んだ際の熱さや冷たさで、不快感を感じ、時には痛みさえ感じる。飲料の入っている空間と容器の外側表面との間にある紙素材の熱伝達抵抗能力の定量測定値は、しばしば保持時間と呼ばれる。本発明が従来のものと比べ、紙を基板素材とした飲料容器の保持時間を著しく改善することができる。
【００２３】
本発明は、紙素材の表面に接着又は選択的に接着したガスを含有するフィルムを利用する。そのガス含有フィルム層により、容器は容器壁１を介する熱伝達に対して抵抗性を有する。本発明は、容器壁を介したエネルギー伝達を減少させ、機能性かつ有用性に優れた断熱性容器構造及びこの構造の製造方法を提供する。
【００２４】
図２は本発明の第１の態様による断熱性飲料容器壁又はスリーブ1の断面図である。飲料容器壁又はスリーブ１は、紙素材２及び押出又は積層により形成された発泡層３を含む。紙素材２は、構造上頑丈で且つ容器１０又はスリーブ壁の一部を所望の形状に形成することができる。押出又は積層により形成された発泡層３は、紙素材２の内側表面（例えば飲料を含む空間１１に面している）に接着され、ガス含有フィルム層としての機能を果たす。発泡層３は容器に断熱特性を付与するよう設計されている。
【００２５】
紙素材２は飲料コップ及び他の食料容器を製作する際使用される標準的な紙である。紙素材２は、コップ構造のために最適化された物理的特性を供するような厚みのものが選択される。重要な物理的特性は折り曲げ強度、剛性、引き裂き強度及び引っ張り強度を含む。
【００２６】
紙の厚さは製品として仕上がったコップ壁１の厚みが、加工、取扱い又は最終的なコップ特性に悪影響を与えないようなものが選択される。飲料及び食料用容器のための典型的な紙素材２の厚みは１０〜４０ｍｍの範囲にあり、本発明のための好ましい態様では特に１０〜２６ｍｍの厚みが望ましい。本発明を断熱性飲料スリーブに適用する場合は、紙素材２は図１に示したような飲料容器１０の周りを囲むスリーブを構成するために相応な、例えば強度といった物理的特性を供する厚みが選択される。ここで重要な物理的特性は折り曲げ強度、剛性、引き裂き強度及び引っ張り強度を含む。スリーブ及びコップ壁の紙の厚さは、使用者が取扱いや配布の際又は扱いにくくなるといった悪影響を与えない程度のものが選択される。紙素材を選択する際に影響を与える更なる基準としては、外観や価格等が挙げられる。滑らかで漂白された白い紙は印刷画質やコップの魅力を向上させるために選択してもよく又、褐色のクラフト紙を経済性を考慮して選択してもよい。スリーブ素材として好ましく利用できる紙の厚みは、断熱性飲料スリーブに利用する場合は２〜１０ｍｍの範囲にある。
【００２７】
押出又は積層により形成された発泡層３は、押出、積層又はそれらを溶融もしくは融着することで紙素材２に施される。押出又は積層により形成された発泡層３の目的は、断熱性を付与し、液体を保持でき、熱を保持することである。押出又は積層により形成された発泡層３は水分浸透に対するバリアとして利用でき、さらに容器製造時に継ぎ目を密封する補助としても機能する。断熱性飲料スリーブの場合には、発泡層３はスリーブ壁を介して伝わる熱伝達に対し抵抗を供するガス含有層である。
【００２８】
押出又は積層により形成された発泡層３は、次の例示する材料、高密度ポリエチレン（HDPE）、低密度ポリエチレン（LDPE）、線形低密度ポリエチレン（LLDPE）、延伸ポリプロピレン（OPP）等から形成されるが、これらには限定されない。HDPE及びLDPEは本発明の好ましい態様には望ましい材料である。
【００２９】
種々の材料性状を向上させ又は製造工程を補助するために添加剤を加えても良い。これらの添加剤は、次に例示する材料、エチレンビニルアセテート（EVA）、エチレンビニルアルコール（EVOH）、及び可塑剤等にいずれであっても良いが、これらには限定されない。
【００３０】
発泡層３は製造工程の間に紙素材に均一に接着される。発泡層３のフィルム中に閉じ込められたガスは、容器壁に高い断熱性を付与する。ガス含有発泡層３の重要な目的は、エネルギー伝達に対する抵抗性を供することである。閉じ込められたガスの量は目的に応じて変更することができ、一般的なユーザーが保持するのに快適な容器の外側が得られる体積により変化する。それゆえ、閉じ込められた気体の必要量は容器の使用目的に従って通常変えられる。
【００３１】
例えば、コーヒー（通常１９０°Ｆ）を出すために使用される容器は、比較的冷めたスープ（通常１６５°Ｆ）を出すために使用する同様の容器と比べ、エネルギー量に対する抵抗はさらに必要となる。断熱層のさらなる利点は、今までよりも長い時間食料や飲料を供する温度に維持することができることである。
【００３２】
発泡層３は紙素材２の上に積層又は押出により形成できる。その発泡層すなわちフィルムを積層により形成する場合、ガス含有フィルムは例えばSealed  Air  Corporation製のCA-20又は別製のものを使用しても良い。フィルムを紙素材２の上に押出により形成する場合、発泡剤が押出より前にポリマー中に混合される。混合された発泡剤は、押出工程の間にフィルム内部にガスポケットを発生させる。この押出法により、一回の作業工程で製品を製造できるというさらなる利点がある。
【００３３】
断熱性発泡層３の坪量は、２〜３０ｌｂｓ／３３００ｆｔ2が好ましく、さらに好ましいのは５〜１５ｌｂｓ／３３００ｆｔ2である。フィルム密度は、１．０〜３．０ｌｂｓ／ｆｔ3が好ましい。断熱性ガス含有発泡層３の厚みは、５〜３０ｍｍが好ましく、さらに好ましいのは１０〜２０ｍｍである。発泡層３はフィルム及び発泡層の連続的な単一層又はこれらの積層体により形成されたガス含有フィルム層である。
【００３４】
図３は本発明の第２の態様による容器壁の断面図である。フィルム層４は発泡含有層３と飲料の入る空間１１との間の位置で押出、積層又は塗布される。従って発泡層３は、紙素材２とフィルム層４との間に挟まれる。フィルム層４は以後ＰＥ層４とする。ＰＥ層４は、水分浸透に対するバリア及び容器製造時に継ぎ目を密封する補助として使用される。
【００３５】
好ましい態様において、発泡層３は最初に形成され、それから紙素材２の表面に溶融押出、積層、又は溶融融着される。当業界において通常利用される紙素材２の内部に残留する水分は、発泡層３を製造する際の機構としては利用できない。その発泡層は紙素材２に押出できるがしかし、その場合は常に押出又は発泡を生じる前に発泡剤をポリマー中に混合することで発泡を生じさせる。混合した発泡剤は、押出工程の間にフィルム内部にガスポケットを発生させる。この押出法により一回の作業工程で製品を直接製造できるというさらなる利点がある。
【００３６】
発泡層３はまた、種々の印刷インクと馴染みを良くする目的で処理しても良い。発泡層３は、コロナ処理、フレーム処理、オゾン処理、塗布などといった当業界においてよく知られている様々な手段によって処理することができるが、これらに限定されるものではない。
【００３７】
図４は本発明の第３の態様による容器壁の断面図である。ＰＥ層４は、発泡含有層３と紙素材２との間に挟まれた位置で、押出、積層又は塗布される。しかしながら、ＰＥ層４は、水分浸透に対するバリア及び容器製造時に継ぎ目を密封する補助として使用することができる。
【００３８】
ＰＥ層４は以下の例示する材料、高密度ポリエチレン（HDPE）、低密度ポリエチレン（LDPE）、線形低密度ポリエチレン（LLDPE）、延伸ポリプロピレン（OPP）等のいずれかから形成できるが、これらには限定されない。HDPE及びLDPEは本発明の好ましい態様には望ましい材料である。
【００３９】
種々の材料性状を向上させ又は製造工程を補助するために添加剤を加えても良い。これらの添加剤は、次に例示する材料、エチレンビニルアセテート（EVA）、エチレンビニルアルコール（EVOH）、及び可塑剤等のいずれであっても良いが、これらには限定されない。
【００４０】
図５は本発明の第４の態様による容器壁の断面図である。ＰＥ層４は紙素材２の外側表面に施される。ＰＥ層４は紙素材表面上に積層、押出又は塗布できる。ＰＥ層４はまた容器内部の飲料又は食料に対するバリアとしての機能を果たし、また密封機構としての役割も果たす。これとは別に、ＰＥ層４は最も奥の層、例えば飲料の入る空間１１に最も近い層として施すことができる。さらに、追加のＰＥ層４を、容器内の液体又は容器から発生する熱に対する追加的なバリアを付加したい時に、容器壁１の内側又は外側表面のいずれかに施すことができる。ＰＥ層４は紙素材又は発泡層の上に施すことができる。
【００４１】
本発明の更なるコーティング層のための好ましい材料は膨張性発泡剤である。この膨張性発泡剤は高分子殻中にカプセル化されたイソブタンである。その膨張性発泡カプセルは、小さい径でコーティング剤に加えられる。発泡層を乾燥させ、一定の温度で加熱していくと、カプセル化されたイソブタンは、液体からガスに変化し、適切な体積変化を伴って高分子殻が膨張する。
【００４２】
このように膨張した球体又は空洞は、低密度で低い熱伝導率を持つ。このように膨張して発泡することにより、容器壁の層間の接触面積を減らし、それゆえ熱の伝達を抑えることのできる粗い表面が得られるという利点もある。紙素材の外側に塗布された膨張性発泡剤の薄膜層は、容器をつかむ際に助けとなる粗い表面や手触りが得られるということで、特に有用である。
【００４３】
発泡コーティングも好ましいコーティングとして挙げられる。発泡コーティングとは、連行空気を利用したコーティングである。コーティング中に分散した空気は、低いコーティング密度及び低い熱伝導率を提供する。また、発泡コーティングは表面を改良でき、それは簡単に処理できる。従って型押機、プレス機又はその他の機械装置を使って発泡コーティングに粗い表面や穴の開いた表面を形成できる。
【００４４】
発泡コーティングは単一コーティングとして利用することが可能であるが、用途やエンドユーザーの要求により、断熱性コーティング及び印刷コーティングとして同時に機能させても良い。
【００４５】
断熱性コーティングとして選択したコーティング剤は、処理及び適用を簡単にするために必要な追加成分を含む水系中に分散されている。コーティング剤にはシリカ、炭酸カルシウム、粘土などの顔料又は人工顔料を使用しても良い。
【００４６】
紙基質に断熱性コーティングを接着させるためにバインダーを加える。代表的なバインダーは、ポリビニルアルコール、ＳＢＲラテックス、デンプン、ポリアクリレート及び当業界の中で良く知られている他のバインダーから選択されるが、これらには限定されない。分散、レオロジー及びコーティングを扱いやすくするためにコーティング中に別の添加剤を加えても良い。これらの添加剤には消泡剤、分散剤、湿潤剤、導電性ポリマー、スチレン無水マレイン酸、増粘剤などが挙げられるが、これらには限定されない。
【００４７】
断熱性コーティングとして好ましい坪量は、２〜３０ｌｂｓ／３３００ｆｔ2の間で、さらに好ましいのは５〜１５ｌｂｓ／３３００ｆｔ2の間である。断熱性コーティングとして好ましい厚みは、１〜１５ｍｍの間で、さらに好ましいのは３〜１５ｍｍの間である。
【００４８】
Shihらによる下記特許文献６、Grischchenkoらによる下記特許文献７、Sadlierによる下記特許文献８では、本発明とは異なった断熱性飲料容器コーティング及び製作工程について開示されているが、紙コップ／容器業界で共通して利用されるコーティング製造、加熱及び組立工程が記載されている。これらのコーティング製造、加熱及び組立工程の詳細は、本発明の参照としてここに包含した。
【特許文献６】
米国特許第５，９１１，９０４号
【特許文献７】
米国特許第５，９９３，７０５号
【特許文献８】
米国特許第６，０８５，９７０号
【００４９】
添付図に示した好ましい態様は、容器壁の内面（例えば容器の飲料側）に対して又は沿って発泡層３を施したものを示した。しかしながら、当業者には理解されるように、発泡層３をＰＥフィルム層４に変えて、又は組み合わせて容器の外面に沿って設けても良い。
【００５０】
本発明の発明者らは、本発明の様々な好ましい態様をテストした所、とても良好で、これまで予期していなかった結果を発見した。例えば、図３に示した構造を持つ容器壁１で構成された飲料容器１０は、通常のものよりもかなり良好な保持時間、水分抑制及び蒸気浸透に対する抵抗を示した。さらに本発明の発明者は、Georgia  Pacific社（Georgia  Pacific（登録商標））から販売されているPerfecTouch（登録商標）コップのような、紙素材２の外側表面上に吹き込み形成された水分発泡層３を持つものと比較すると、図３に示した態様のものは保持時間が著しく長くなることを証明した。
【００５１】
上述したように、飲料の入る空間と容器の最も外側の表面との間の紙素材が持つ熱伝達抵抗についての量的な測定は、しばしば保持時間と呼ばれる。発泡層３が紙素材２の外面に設けられることにより、飲料（例えばコーヒー）の熱は紙素材中の残留水分を加熱し蒸発させてしまう。従って、熱い容器１０を不自由なく保持できる時間、例えば保持時間は著しく減少する。
【００５２】
図３に示した好ましい態様は、紙素材２への熱伝達を防ぐのに最も適したものであり、コップの最も内側の表面に透湿度を抑えるバリアを設けることにより、コップ素材を蒸気が大量に通過するために起こる加熱が防がれ、その結果熱伝達が減少した。保持時間は本発明の好ましい態様において著しく長くなった。
【００５３】
図６は本発明の態様及び市販製品の保持時間を比較した実際の実験データを表すグラフである。図７は本発明による断熱性飲料容器スリーブ１２の断面図である。図８は本発明の別の態様による断熱性飲料容器壁１又は飲料容器スリーブ壁１の断面図である。
【００５４】
断熱性飲料容器スリーブ１２は、添付図に示した飲料容器素材材料（容器壁）１のすべての態様を容易に組み込むことができるということが理解されるはずである。断熱性飲料容器スリーブ１２は図１に示したような飲料容器の外側表面を滑らせ嵌め込んで使用する場合がある。図８に示すように、中間層５が紙素材２と発泡層３の間に設けられている。中間層５は押出、積層又は塗布により紙素材に設けられる。その中間層の目的は、紙素材２にガス含有フィルム層３を接着することである。しかしながら、中間層５は水分浸透に対するバリア及びスリーブ製造時に継ぎ目を密封する補助として利用することもできる。中間層５に使用される代表的な材料としては、高密度ポリエチレン（HDPE）、低密度ポリエチレン（LDPE）、線形低密度ポリエチレン（LLDPE）、延伸ポリプロピレン（OPP）及び熱溶融型接着剤、水系接着剤及び溶剤系接着剤などの接着剤が挙げられるが、これらには限定されない。
【００５５】
当業界で知られている添加剤を、特定の特性を高めるために又は処理を補助するために加えても良く、このような添加剤としては、エチレンビニルアセテート（EVA）、エチレンビニルアルコール（EVOH）及び可塑剤等が挙げられるが、これらには限定されない。外側の層４はそれぞれの用途によって次の特性を持つ表面得るために紙素材に設けられ、高画質印刷及び印刷インクが馴染む材料、手触りの良い材料、温度と共に色が変化する材料、継ぎ目を密封できる材料、及びよりしっかり掴める表面が得られる材料等が挙げられるが、これらには限定されない。スリーブ１２の構造は、コップ１０の面に発泡材料３を向け、かつユーザーに見られるように紙表面２，４が外に向くように配向されている。しかしながら、スリーブ構造はその発泡材料を外面に、そして紙表面２，４をコップ／容器１０表面に向かって面するように、逆の構造であっても良い。
【００５６】
図６は本発明の態様及び市販製品の保持時間を比較した実際の実験データを表すグラフである。図６はそれぞれ異なったサンプルによって得られた実験的保持時間（測定は秒）を示す。種々の飲料容器サンプルには、約９０℃（注水温度１９４°F）の湯を約２３０ｍｌ満たした。
【００５７】
図６においてサンプルＳ２は、基板紙／波形紙／基板紙のデザインを持つ各部の厚さ１５／１５／１５ｐｔ（ｐｏｉｎｔ）（１ｐｔ＝１／１０００ｉｎ）のInsulairとして知られている容器である。容器は波形の芯を持ち外側と内側が紙である。サンプルＳ５、Ｓ６、Ｓ７は図３に似た構造を持った容器壁１を有する本発明のテストサンプルである。サンプルＳ５は発泡層１０ｐｔ、基板紙１８ｐｔの積層体である。サンプルＳ６は発泡層２０ｐｔ、基板紙１８ｐｔの積層体である。サンプルＳ７は発泡層３０ｐｔ、基板紙１８ｐｔの積層体である。
【００５８】
サンプルＳ９は、Fort  Jamesより入手可能な、PerfecTouch（登録商標）容器である水分を吹き込んで形成したポリエチレン外面を持つ紙素材である。サンプルＳ１０は１８ｐｔの紙コップである。サンプルＳ１２は２０ｐｔのポリエチレン発泡層と、１８ｐｔの発泡基板層の発泡積層体である。サンプルＳ１４は外面をMicroPearl（登録商標）コートで処理し、３７ｐｔのスリーブを有する、１８ｐｔの紙である。サンプルＳ１６は２０ｐｔのポリエチレン発泡積層体を有する１８ｐｔの紙である。
【００５９】
試験を何度も繰り返した後、それぞれのサンプルで平均保持時間を決定した。ばらつきのないデータを得るために、１人の試験者に多くの試験を行わせた。別の試験において、数名の違った試験者が試験を行った。
【００６０】
図６は約２３０ｍｌ、９０℃の湯を注いで行われた断熱性コップの保持時間調査の実験結果を示す。図６はこれらの異なるサンプルの試験結果を示す。これらのサンプルを、毎回テスト後に、周囲温度の水ですすいだ。
【００６１】
以上、本発明を説明したが、多くの方法で本発明の態様を変形できることは明らかである。このような変形は本発明の範囲を逸脱するものではなく、当業者にとって自明なこのような全ての変形例は添付の特許請求の範囲内で含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明による断熱性飲料容器の縦断面図である。
【図２】本発明の第１の態様による断熱性飲料容器壁又はスリーブの断面図である。
【図３】本発明の第２の態様による断熱性飲料容器壁の断面図である。
【図４】本発明の第３の態様による断熱性飲料容器壁の断面図である。
【図５】本発明の第４の態様による断熱性飲料容器壁の断面図である。
【図６】本発明の態様及び市販製品の保持時間の比較を表す実験データのグラフである。
【図７】本発明による断熱性飲料容器スリーブの断面図である。
【図８】本発明の別の態様による断熱性飲料容器壁又は飲料容器スリーブの断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１……容器壁
２……紙素材層
３……発泡層
４……PEフィルム層
５……中間層
７……上側部
８……下側部
９……底部
１０……容器
１１……飲料の入る空間
１２……スリーブ
【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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