使い捨て容器をコーティングし硬化するためのシステム、装置、および方法
例えば発泡性ポリスチレン粒子（ＥＰＳ）のような熱可塑性粒子から作られ、例えばラテックスコーティングのようなコーティングで被覆される例えばカップのような使い捨て容器をコーティングし硬化するためのシステム、装置、および方法。このシステムは準備ステーション、コーティングステーション、硬化ステーション、および容器処理ステーションを含む。回転可能なホイールを備える装置がいくつかのステーションの中に容器を位置決めするのに使用される。この回転可能なホイールは複数の容器保持手段を収容し、この容器保持手段は、ステーションに対して容器を保持し解放するように選択的に作動可能な真空手段、および容器を選択的に回転させて容器に一様にコーティングを施しかつ／または乾燥し、容器をコーティングしかつ／または硬化する生産速度を増加させるための回転可能なプラットフォームから成る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は使い捨て容器に関する。詳細には本発明は、発泡成形使い捨て容器をコーティングし硬化するためのシステム、装置、および方法に関し、この使い捨て容器は熱可塑性粒子から作られ、例えばラテックスコーティングのようなコーティングで被覆される。この容器は液体または食品を収容するのに使用されることができ、この液体または食品は例えば予め料理された油脂含有食品（例えばインスタントヌードル、スープ、フライドチキン、およびソース）のような油および／または脂肪の成分を含有することができる。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性粒子から例えばカップ、椀等のような発泡成形容器を作ることはよく知られている。最も一般的に使用される熱可塑性粒子は発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）粒子である。
【０００３】
通常、ポリスチレンビーズまたはポリスチレン粒子は発泡剤として炭化水素（例えばペンタン）で含浸され、この発泡剤はポリスチレンの軟化点より下で沸騰し、加熱されるとこの粒子を発泡させる。
【０００４】
含浸ポリスチレン粒子による成形容器の形成は、一般に、２つのステップで行われる。１番目に、含浸粒子が約２８３１７ｃｍ３（１立方フィート）当たり約０．９０７Ｋｇ（２ポンド）から約５．４４３Ｋｇ（１２ポンド）までの密度へ予備発泡される。第２番目に、この予備発泡粒子は密閉された鋳型内で加熱されてこの予備発泡粒子をさらに発泡させ、共にビーズを溶融させて鋳型の形状を有する発泡体（例えばカップ、椀のような例えば容器）を形成する。
【０００５】
発泡容器を作るのに使用される発泡性ポリスチレン粒子は、一般に、水性懸濁重合プロセスによって調製され、それにより比較的正確な粒子サイズにスクリーニングされ得る粒子になる。通常、カップなどの容器を作るための原料粒子の直径は、約０．２０３２ｍｍ（０．００８インチ）から約０．５０８ｍｍ（０．０２インチ）まで変化する。約０．７６２ｍｍ（０．０３インチ）の直径を有するビーズからカップを作り出すことが知られてきた。
【０００６】
注意深いビーズサイズの調整にもかかわらず容器産業を引き続き悩ませる１つの問題は、ある時間の後に容器（特にＥＰＳ粒子から作られる容器）が漏れる傾向を有することである。すなわち、液体（例えばコーヒー、水、油、および／または脂などの特に熱い液体）が、溶融されたポリスチレンビーズの周りに浸透して容器の外部表面上へ漏れる。一般に、これは人が容器を保持するには危険な状況になり、かつ／または容器の外部表面に現れる汚れにもなる。漏れ抵抗は温度に依存することが知られている。すなわち、熱い液体物質および食品物質は、冷たい物質よりも早く溶融ビードの周りに浸透する傾向がある。
【０００７】
冷たいまたは熱い液体、および／または冷たいまたは熱い予め料理された食品を保持する容器の漏れを低減させる試みに関して、いくつかの取組みが長年にわたって展開した。１つのこの種の取組みは、容器の側壁をコーティングすることによる試みであり、例えば、“Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ Ｃｏａｔｅｄ ｗｉｔｈ ａ Ｌａｔｅｘ Ｃｏａｔｉｎｇ”という表題の２００４年１２月１６日に出願された米国出願番号第１１／０１４６４８号を有する米国特許出願明細書に開示されており、そこでは、容器は例えば発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）粒子のような発泡性熱可塑性粒子から作られることが好ましい。
【０００８】
基材の上へコーティングを施すための多くの装置が知られている。例えば、“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｍｉｘｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｐｌｙｉｎｇ ａ Ｍｕｌｔｉ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ”という表題で２００４年１１月２５日に公表された米国特許出願第２００４／０２３４６９８ Ａ１号明細書は、自動車基材の上に多成分コーティングを施すためのシステムを開示している。このコーティング装置は空気圧のサイフォン供給式塗布ガンである。
【０００９】
“Ｄｉｐ，Ｓｐｒａｙ，ａｎｄ Ｆｌｏｗ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｃｏａｔｅｄ Ａｒｔｉｃｌｅｓ”という表題で２００４年４月１５日に公表された米国特許出願第２００４／００７１８８５ Ａ１号明細書は、吹込み成形により作られる被覆されたプレフォームによって被覆された容器（ポリエチレンテレフタレートを含むことが好ましい）を作るための装置および方法を開示している。コーティングは熱可塑性エポキシ樹脂の水性分散液から成る。この方法はコーティングを乾燥すること／硬化することを含む。コーティングおよび乾燥はコーティング特性が各コーティング層について増進されるように１パスより多く施される。
【００１０】
“Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｕｒｉｎｇ ｏｆ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ”という表題で２００４年２月１２日に公表された米国特許出願第２００４／００２８８１８ Ａ１号明細書は、１つまたは複数の基材の表面にコーティング層を形成するために適切である複数の材料に結びつけられたコーティングシステムを開示している。適切なスプレーシステムは、エア、エアレス、熱、超音波、または液圧力によるスプレーノズルまたはスプレーガンのような、任意のタイプのスプレーノズルまたはスプレーガンを含むことができる。適切な硬化源は、加熱装置、照射装置、マイクロ波装置、プラズマ装置、およびそれらの組合せを含む。例えば、コーティングを硬化するように放射熱エネルギーを紫外線照射または赤外線照射と組み合わせることが望ましいこともある。基材はテープ、フィルム、ウェブ、またはロールであることができる。
【００１１】
１９８０年６月３日に公布された米国特許第４２０６２４９号明細書は、液体に高い不浸透性を有する紙容器を製造する方法を開示している。この教示は、紙容器の壁表面上へプレポリマーを閉じ込めてそれの壁表面上へプレポリマーをセットするように紫外線でこの被覆された壁を照射する重合可能な溶液のスプレーコーティングを包含する。これは、水、ミルク、ソフトドリンク、油、等のような液体に対して不浸透性であるコーティングを形成する。この特許は第２コラム、第４５行から第６２行において、容器の内部壁表面が熱可塑性フィルムで裏張りされる方法を教示する。熱可塑性フィルムは最初にブランクの上へ積層され、このブランクは容器の中に形成される。容器壁の上へ重合可能な溶液をスプレーコーティングすることは、従来のエアスプレーまたはエアレススプレーが適切でないのでホットメルトエアレススプレーによって行われなければならない。ホットメルトエアレススプレー装置は、Ｎｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｕ．Ｓ．Ａ．によって製造され販売されるスプレー装置であることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
先行技術は、熱可塑性樹脂（例えば発泡性ポリスチレン）から作られた容器をコーティングし硬化するための装置および方法を含むシステムを開示しておらず、その容器は液体および食品（例えばコーヒー、スープ、シチュー、予め料理された食品、およびソース）を収容するのに使用される。
【００１３】
本発明は、上記の要求に適合したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
容器をコーティングし硬化するためのシステムは、容器を保持するための準備ステーションと、容器の壁の上へコーティング層を塗布するためのノズル手段を含む噴霧手段と、容器の壁のコーティング層を乾燥するための硬化手段と、準備手段から噴霧手段までおよびこの噴霧手段から硬化手段まで順を追って前記容器を位置決めするための位置決め手段とを備える。
【００１５】
容器をコーティングし硬化するための方法は、ａ）準備ステーションに容器を保持するステップと、ｂ）容器の壁の上へコーティング層を塗布するステップと、ｃ）容器の壁の前記コーティング層を乾燥するステップと、ｄ）ステップｂ）およびステップｃ）に対して容器を順次に位置決めするステップとを含む。
【００１６】
容器をコーティングし硬化するための装置は、容器の壁にコーティングを施すための噴霧手段と、容器の壁のコーティングを乾燥するための硬化手段と、容器を保持するための保持手段を備える回転可能な手段と、噴霧手段および硬化手段に隣接する容器を順次に位置決めするための制御手段とを備える。保持手段は容器準備ステーションと共同して使用されることが好ましく、準備ステーションから容器を把持するための真空手段、および容器の壁の上へコーティングの安定した層を塗布するようにその縦軸に沿って容器を回転するためのスピニング手段を含む。コーティング層は容器の内壁の上へ塗布されることが好ましい。
【００１７】
本発明のいくつかの実施形態は、容器を運搬する回転可能な手段の一部が硬化手段の中に入るように硬化手段に対して配置された回転可能な手段を含み、それによって容器が準備ステーションから噴霧手段までおよび硬化手段の中へ搬送される。
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態は、容器が１）準備ステーションから噴霧手段まで搬送され、２）噴霧手段から予備乾燥手段まで搬送され、３）予備乾燥手段からコンベヤ手段の上へ搬送され、４）容器の壁のコーティングを乾燥しセットするための硬化手段までコンベヤ手段によって搬送されるように、回転される回転可能な手段を含む。
【００１９】
本発明のいくつかの実施形態は、出荷および／または保管の目的のため、容器を梱包しかつ／または袋詰めにするためにコーティングシステムおよび硬化システムから遠ざかるように容器を運搬する処理システムを含む。
【００２０】
容器は発泡性熱可塑性粒子からスチーム型に形成されることができ、前述の“Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ Ｃｏａｔｅｄ ｗｉｔｈ ａ Ｌａｔｅｘ Ｃｏａｔｉｎｇ”という表題の２００４年１２月１６日に出願された米国特許出願第１１／０１４６４８号明細書に開示されたラテックスコーティングのようなコーティングが容器の表面の少なくとも一部に施され得る。この容器は比較的不可入性であり、それによって漏れ、および汚れが容器の表面に生成することを実質的に低減しまたは排除する。
【００２１】
コーティングがラテックスコーティングであるならば、このラテックスコーティングは、メタクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸およびスチレン共重合体のラテックス、ならびにブタジエンおよびスチレン共重合体のラテックスから成る群から選択され得る。
【００２２】
コーティングの厚さは、約０．０００２５４ｃｍ（０．１０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり０．２７ｍｇの乾燥塗膜重量）から約０．０１２７ｃｍ（５．０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり１３．４ｍｇの乾燥塗膜重量）までに及ぶことができ、約０．００２２９ｃｍ（０．９ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり約０．２５ｍｇの乾燥塗膜重量）であり得ることが好ましい。コーティングは容器の一部あるいは容器の内部表面全体および／または外部表面全体に施され得る。
【００２３】
容器は、例えば発泡性熱可塑性樹脂ビーズなどの熱可塑性樹脂ビーズから作られることができ、いくつかの実施形態では、発泡性熱可塑性樹脂は発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）である。
【００２４】
本発明のいくつかの実施形態は、漏れおよび／または汚れに対する改善された抵抗ならびに改善された絶縁性を示す成形された熱可塑性容器を含む。
【００２５】
本発明のいくつかの実施形態は、成形された熱可塑性容器の内部表面および／または外部表面に施されるコーティングを含む。
【００２６】
本発明の他の実施形態は、成形された熱可塑性容器の表面上へコーティングを施し、コーティングを乾燥するための方法を含む。
【００２７】
さらに他の実施形態は、コーティングを施し、コーティングを硬化し、容器の梱包／袋詰めシステムまで容器を搬送するためのシステムを含む。
【００２８】
さらに本発明の他の実施形態は、容器を硬化しコーティングする生産速度を改善するためのシステムおよび方法を含む。
【００２９】
本発明のこれらのおよび他の態様は、次に述べる説明および添付の特許請求の範囲からより完全に評価され理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１および図２では、例えばカップ、椀、その他の容器１０が、任意の適切な熱可塑性ホモポリマーまたは熱可塑性共重合体から作られる熱可塑性粒子（これは発泡性熱可塑性粒子であってもよい）から成形される。
【００３１】
スチレン、イソプロピルスチレン、アルファ−メチルスチレン、核メチルスチレン、クロロスチレン、ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、およびその他を含むビニル芳香族モノマーから誘導されたホモポリマー、ならびにジビニルベンゼン、ブタジエン、アルキルメタクリレート、アルキルアクリレート、アクリロニトリル、および無水マレイン酸などのモノマーを有する少なくとも１つのビニル芳香族モノマーの共重合によって調製された共重合体が、特に使用するのに適しており、ここに共重合体の少なくとも５０重量％のビニル芳香族モノマーが含まれている。
【００３２】
スチレン系重合体、特にポリスチレンが好まれる。しかし、ポリオレフィン（例えばポリエチレン、ポリプロピレンなど）、およびポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ならびにそれらの混合物のような他の適切なポリマーが使用され得る。熱可塑性粒子が発泡性であるならばこれは発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）粒子であることが好ましい。
【００３３】
粒子は、ビーズ、顆粒、あるいは膨張作用および成形操作に便利な他の粒子の形であることができる。水性懸濁重合プロセスで重合された粒子は事実上球状であり、本発明の発泡容器を成形するのに選好される。粒子は、その直径が約０．２０３２ｍｍ（０．００８インチ）から約０．５０８ｍｍ（０．０２インチ）まで変化するようにスクリーニングされる。
【００３４】
発泡性熱可塑性粒子は従来の任意の方法を用いて適切な発泡剤で含浸される。例えば、含浸は、ポリマーの重合の間に水性懸濁液に発泡剤を加えることによって、あるいはＤ．Ａｌｅｌｉｏの米国特許第２９８３６９２号明細書に教示されるように水性媒体中にポリマー粒子を再懸濁し、次いで発泡剤を混ぜ合わせることによって実現され得る。
【００３５】
任意のガス状物質または加熱時にガスを発生する物質が発泡剤として使用され得る。従来の発泡剤は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、およびハロゲン化炭化水素（例えばクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ’ｓ）、およびヒドロクロロフルオロカーボンの（ＨＣＦＣ’ｓ）ハロゲン化炭化水素）などのその分子の中に４個から６個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素を含み、これらは選択されたポリマーの軟化点より下の温度で沸騰する。また、脂肪族炭化水素の発泡剤の混合物も使用され得る。
【００３６】
あるいは、水がこれらの脂肪族炭化水素の発泡剤に配合されることができ、または、水は、ＮＯＶＡ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）Ｓ．Ａ．に譲渡された米国特許第６１２７４３９号明細書、第６１６００２７号明細書、および第６２４２５４０号明細書に教示されるように唯一の発泡剤として使用され得る。前述の特許では保水剤が使用される。発泡剤として使用する水の重量パーセントは１％から２０％まで変化し得る。米国特許第６１２７４３９号明細書、第６１６００２７号明細書、および第６２４２５４０号明細書の教示は、参照により本明細書に全体として組み込まれている。
【００３７】
含浸された熱可塑性粒子は、一般に、約２８３１７ｃｍ３（１立方フィート）当たり約０．９０７Ｋｇ（２ポンド）から約５．４４３Ｋｇ（１２ポンド）までの密度に予備発泡される。予備発泡のステップは従来、蒸気、熱風、熱水、または放射熱などの従来の任意の加熱媒体により含浸されたビーズを加熱することによって実施される。含浸された熱可塑性粒子を予備発泡するための１つの一般的に受け入れられる方法は、Ｒｏｄｍａｎの米国特許第３０２３１７５号明細書に教示されている。
【００３８】
含浸された熱可塑性粒子は、ＮＯＶＡ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃに譲渡されたＡｒｃｈ他の米国特許出願第１０／０２１７１６号に教示されるように発泡気泡質ポリマー粒子であることができ、その教示は参照により本明細書に全体として組み込まれている。発泡気泡質粒子は、約２８３１７ｃｍ３（１立方フィート）当たり約５．６７０Ｋｇ（１２．５ポンド）から約１５．５６Ｋｇ（３４．３ポンド）までの密度に予備発泡されるポリスチレンであることが好ましく、このポリスチレンは、ポリマーの重量を基準にして６．０重量％よりも小さい、好ましくは約２．０重量％から約５．０重量％まで、より好ましくは約２．５重量％から約３．５重量％までに及ぶ揮発性発泡剤レベルを含有する。
【００３９】
従来の方法では、予備発泡粒子（「予備パフ（ｐｒｅ−ｐｕｆｆ）」）は、密閉された鋳型内で加熱されてさらにこの粒子を発泡させて、本発明の発泡成形容器を形成する。
【００４０】
図１は、カップである図示の容器１０をコーティングし硬化するためのシステム２０を示す。システム２０は、準備ステーション２２、容器定量取出し機構（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）２３、コーティングステーション２４、予備乾燥ステーション２６ａおよび乾燥ステーション２６ｂから成る硬化ステーション２６、ならびにいくつかのステーションを通してカップ１０を保持し搬送する回転可能な装置２８を備え、システム２０の動作についてより多くのことが本明細書において論じられる。
【００４１】
さらに図１を参照すると、回転可能な装置２８は回転可能なホイール３０を備え、この回転可能なホイール３０は、ホイール３０の左方に示される矢印３１によって示されるように時計回りの方向にその水平軸上で回転して、カップ１０をコーティングステーション２４および硬化ステーション２６と連通する状態にもってくる。回転可能なホイール３０はその外周の周りに複数の容器保持手段を収容し、そのいくつかが３２で示される。各容器保持手段３２は回転プラットフォーム３４から成り、この回転プラットフォーム３４はピン３６によって回転可能なホイール３０の外部表面３８の中に取り付けられる。
【００４２】
回転プラットフォーム３４は、カップ１０の底と同じ形状である（例えば図１では、カップ１０の底は円形である）ことが好ましく、カップ１０の底と相対的に同じ直径またはサイズであることができる。また、各回転プラットフォーム３４は真空手段（図１では３５で概略的に示されるもの）を収容し、この真空手段は回転プラットフォーム３４が準備ステーション２２に隣接して位置決めされると吸引力を作用させるように選択的に作動可能であり、この目的は、カップ１０が重力によって定量取出し機構２３から容器保持手段３２の回転プラットフォーム３４の上へ落下した後にカップ１０を保持するため、および乾燥ステーション２６ｂにおいてカップ１０を解放するように吸引力を停止するためであり、それについてより多くのことが本明細書において論じられる。
【００４３】
各回転プラットフォーム３４は、矢印３７で示されるように時計回りの方向に回転またはスピンするように構成され配置される。各プラットフォーム３４は毎秒およそ２３回転で回転する。回転プラットフォーム３４のこの回転は、カップ１０がコーティングステーション２４と連通の状態に導かれるようにホイール３０の回転と同期され、その結果コーティングの一様な層がカップ１０の内部表面壁の上へ塗布され得る。カップ１０の内部表面壁の上へコーティングのこの層を配置すると約０．１５秒かかる。
【００４４】
カップ１０の内部表面のこのコーティングの厚さは、約０．０００２５４ｃｍ（０．１０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり０．２７ｍｇの乾燥塗膜重量）から約０．０１２７ｃｍ（５．０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり１３．４ｍｇの乾燥塗膜重量）までに及ぶことができ、好ましくは約０．００２２９ｃｍ（０．９ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり約２．５ｍｇの乾燥塗膜重量）であり得る。コーティングはカップ１０の一部あるいはカップ１０の内部壁全体に施されることができる。図１の実施形態では、コーティングはカップ１０の内部壁表面全体に施されることが好ましい。
【００４５】
コーティングステーション２４は、カップ１０の内部表面上へコーティングを施すノズル４１を有するスプレーシステム４０、およびコーティングを収容するためのリザーバタンク４２から成る。リザーバタンク４２は、図１に概略的に示される入口導管４３および出口導管４５を有する。入口導管４３はスプレーノズル４１へコーティングを供給し、出口導管４５は、ホイール３０の外周の周りにかつコーティングステーション２４の直近の方へおよびこの直近から離れてカップ１０が回転する際に、連続するカップ１０のコーティングサイクルの間、リザーバタンク４２へコーティングを戻す。スプレーノズル４１はカップ１０の中にそのスプレーを向けるように図１で示される。しかし追加のスプレーノズルが設けられることがあり、この場合はコーティングが容器１０の外部表面壁の上へ施されることができ、またはノズル４１がカップ１０の外部壁の上へそのスプレーを向けるように位置決めされることもある。
【００４６】
スプレーノズル手段４０は、Ｎｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できるエアレススプレー装置であることができる。Ｎｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって提供されるこの種のスプレー装置の例が、上述の鈴木他の米国特許第４２０６２４９号明細書に開示されている。この例では、エアレススプレー装置は米国特許第４２０６２４９号明細書で教示された高温の代わりに室温でコーティングを施すことが好ましい。本発明の教示によりコーティングをスプレーする場合、小さな改変が米国特許第４２０６２４９号明細書のスプレー装置に施され得ることが理解される。
【００４７】
被覆率は、「容器の単位表面積の上へスプレーされたコーティングの乾燥重量」として定義され得る。本明細書において述べたように、被覆率は、カップ表面の１平方センチメートル当たり約０．２７ミリグラムから約１３．４ミリグラムまでの乾燥塗膜重量に及ぶことができる。被覆率が大きくなれば大きくなるほど、コーティング層は厚くなり、耐汚染性が良好になり、カップ１０の壁表面のコーティングについての乾燥時間が長くなる。
【００４８】
さらに図１を参照すると、硬化ステーション２６は予備乾燥ステーション２６ａおよび乾燥ステーション２６ｂから成る。予備乾燥ステーション２６ａは、カップ１０の内部壁の上へ熱風の流れを向けてコーティング層を予備乾燥するホットエアガン４４から成り、乾燥ステーション２６ｂは、図１の下端部分の近くに示されるコンベヤベルト手段４６および乾燥室４８から成る。ここで元に戻ってコーティングが容器１０の外部壁に施されるならば、ホットエアガン４４はこの外部壁コーティングを予備乾燥するように位置決めされ得る。また、１つのホットエアガンよりも多くのガンが設けられることもある。
【００４９】
ホットエアガン４４は、Ｈｏｔｗｉｎｄ Ｓ Ｈｏｔ Ａｉｒ Ｂｌｏｗｅｒという名前でＬｅｉｓｔｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙから入手できるタイプであってもよく、これは、カップ１０が矢印３７で示される時計回りの方向に引き続きスピンしている時、カップ１０の表面壁の上へ約８０℃、好ましくは９０℃前後の温度範囲で熱風の流れを向けるように作動する。熱風の流れは、カップ１０がコンベヤベルト手段４６の上へおよび乾燥室４８の中へ搬送される前に、カップ１０の壁表面上へ施されたコーティングを予備乾燥し、または前もってセットする。
【００５０】
乾燥室４８は、大気圧で、約３０秒から約９０秒に及ぶ時間の間に約７０℃から約１９９℃まで、好ましくは約８５℃から約９５℃に及ぶ温度範囲で、最も好ましくは９０℃の温度で作動され得る。カップ１０は約４５秒から約７０秒までの間に室４８を通り抜けて搬送されることが好ましい。
【００５１】
乾燥ステーション２６ｂにおいて、容器保持手段３２のプラットフォーム３４の真空手段３５がカップ１０を解放するように遮断され、その結果カップ１０は図１の下方部分の近くに示されるコンベヤベルト手段４６の上へ自由落下できる。たとえ図示されなくても、コンベヤベルト手段４６は同じ速度で走行する水平に間隔を置いて設けられた２つのベルトから成ることが好ましい。カップ１０がホイール３０からコンベヤベルト手段４６の上へ解放されると、カップ１０はカップ１０の口が上方に向くように上方へ枢動する傾向があり、この位置においてカップ１０は、重力によって、カップ１０の縁が間隔を置いて設けられた２つのベルトによって支持されるようにこの２つの間隔を置いて設けられたベルトの間に自由落下し、それによってベルトは乾燥室４８を通ってカップ１０を搬送する。
【００５２】
乾燥室４８から、次いで、カップは容器処理ステーション５２を介して搬送される。容器処理ステーション５２は梱包ラインまでカップ１０を搬送するためのコンベヤベルトを備えることができる。
【００５３】
回転可能なホイール３０は回転されて準備ステーション２２、コーティングステーション２４、硬化ステーション２６、および容器処理ステーション５２の方へ順を追って割り出されて（ｉｎｄｅｘｅｄ）カップ１０を被覆し乾燥する。この位置決めは、各容器保持手段３２の真空手段３５の作動、および各容器保持手段のプラットフォーム３４の回転と共同して行われる。これを実現するための制御手段５３は当業界で知られている装置から成り、この装置は、当業者に知られている適切な電気的手段またはプログラム可能な手段によって自動的に作動される。
【００５４】
５３で示される制御手段により図１のシステムを通して単一のカップ１０を搬送する方法は、一般に、次に述べることから成る。すなわち、
準備ステーション２６において、
回転可能なホイール３０は、容器保持手段３２がカップ定量取出し手段２３と同心に割り出されるように停止される。このそれぞれの容器保持手段３２のプラットフォーム３４の真空手段３５が作動され、定量取出し機構２３がカップ１０を解放する。感光手段（図示せず）により制御される定量取出し機構２３は、それが容器保持手段３２を感知すると作動される。スプレーステーション２４の直前のある位置において、プラットフォーム３４は矢印３７で示される方向にカップ１０を回転するように作動される。
【００５５】
コーティングステーション２４において、
プラットフォーム３４およびカップ１０が回転している間に、スプレーノズル４０は感光手段（図示せず）を通して作動されてカップ１０の表面にコーティングを施す。スプレーの期間は、本明細書において上に述べたように例えば約０．１５秒に予めセットされる。このステーションでカップ１０と一緒の容器保持手段３２の持続時間は、スプレー時間よりも短くあるべきではない。
【００５６】
予備乾燥ステーション２６ａにおいて、
ホイール３０は回転されて、予備乾燥ステーション２６ａの方へ容器保持手段３２を持ってくる。回転プラットフォーム３２が回転し続けている間に、ホットエアガン４４が感光手段（図示せず）を通して自動的に作動され、カップ１０の中へ乾燥空気の流れを向けるようにタイミングが計られる。たとえ１つのホットエアガン４４が図１では示されていても、いくつかのこの種のエアガン４４が必要に応じてホイール３０の周りに配置され得ることが理解されるべきである。
【００５７】
乾燥ステーション２６ｂにおいて、
ホイール３０は回転されてコンベヤベルト手段４６の真上にカップ１０を割り出す。この時点で、回転プラットフォーム３４の回転と真空手段３５の作動は共に停止され、カップ１０はコンベヤベルト手段４６の上へ解放され、それにより硬化室４８を通じてカップ１０を搬送する。
【００５８】
図２は本発明のさらなる実施形態を示す。図２は、図示するようにカップである容器５８をコーティングし硬化するためのシステム５６を示す。システム５６は、準備ステーション６０、容器定量取出し機構６１、コーティングステーション６２、硬化ステーション６４、および回転可能な装置６６を備え、図１のシステム２０と同様の方法でシステム５６のいくつかのステーションおよび動作を通してカップ５８を保持し搬送する。
【００５９】
回転可能な装置６６は回転可能なホイール６８を備え、この回転可能なホイール６８は、図２のホイール６８の右上方に示される矢印７０により示されるように時計回りの方向にその水平軸上で回転して、カップ５８をコーティングステーション６２、硬化ステーション６４、およびカップ処理ステーション７２と連通する状態にもってくる。ホイール６８はその外周の周りに複数の容器保持手段７４を収容する。各容器保持手段７４は回転プラットフォーム７６から成り、この回転プラットフォーム７６はホイール６８の外部表面の中にピン７８によって取り付けられる。
【００６０】
回転プラットフォーム７６は、カップ５８の底と同じ形状（例えば、この例では円形）であることが好ましく、カップ５８の底と相対的に同じ直径またはサイズであることができる。また、各プラットフォーム７６は真空手段７７（図２で概略的に示されたもの）を収容し、この真空手段７７は、容器保持手段７４が準備ステーション６０に隣接して配置されると吸引力を作用させるように選択的に作動可能であり、この目的は、カップ５８が重力によって容器定量取出し機構６１から回転プラットフォーム７６の上へ落下した後にカップ５８を保持するため、およびカップ５８がカップ処理ステーション７２に接近するとカップ５８を解放するように吸引力を停止するためであり、それについてより多くのことが本明細書において下記で論じられる。
【００６１】
各回転プラットフォーム７６は、矢印８２で示されるように時計回りの方向に回転するように構成され配置される。各プラットフォーム７６は毎秒およそ２３回転で回転する。プラットフォーム７６のこの回転は、カップ５８がコーティングステーション６２と連通の状態に導かれるようにホイール６８の回転と同期され、それによりカップ５８の内部表面にコーティングの一様な層を塗布する。カップ５８の内部表面にコーティングのこの層を塗布すると約０．１５秒かかる。
【００６２】
カップ５８の内部表面のこのコーティングの厚さは、約０．０００２５４ｃｍ（０．１０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり０．２７ｍｇの乾燥塗膜重量）から約０．０１２７ｃｍ（５．０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり１３．４ｍｇの乾燥塗膜重量）までに及ぶことができ、好ましくは約０．００２２９ｃｍ（０．９ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり約０．２５ｍｇの乾燥塗膜重量）であり得る。コーティングはカップ５８の一部、あるいはカップ５８の内部表面全体に施されることができる。コーティングはカップ５８の内部表面全体に施されることが好ましい。
【００６３】
コーティングステーション６２は、カップ５８の内部表面にコーティングを施すノズル８６を有するスプレーシステム８４から成る。たとえ図２に示されていなくてもスプレーシステム８４は、図１の実施形態に示されるものと同様なリザーバタンクを備えることができる。
【００６４】
スプレーシステム８４は、図２の実施形態について本明細書において教示されたものと同様なＮｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できるエアレススプレー装置であることが好ましい。また、スプレーシステム８４の被覆率も図１のスプレーシステム４０の被覆率と同様である。
【００６５】
さらに図２を参照すると、硬化ステーション６４は乾燥手段８８から成り、そこではホイール６８が乾燥手段８８の中へおよびその外へカップ５８を回転し運搬する。乾燥手段８８は注文製の炉であることができ、この炉は、約９０℃の温度範囲で熱風をカップ５８へ供給してカップ５８のコーティング層を乾燥しかつ／または硬化する。カップ５８は乾燥手段８８から外へ回転され、カップ処理ステーション７２の方へ吸引力によって搬送される。
【００６６】
乾燥手段８８は、大気圧で、約４５秒から約７０秒に及ぶ時間の間に約７０℃から約１９９℃まで、好ましくは約８５℃から約９５℃に及ぶ温度範囲で、最も好ましくは９０℃の温度で作動されることが好ましい。カップ５８は約４５秒から約７０秒に及ぶ時間の間に乾燥手段８８を通り抜けて搬送されることが好ましい。
【００６７】
各容器保持手段７４が容器処理ステーション７２に接近すると、容器保持手段７４のプラットフォーム７６内の真空供給が停止されて、カップ５８がホイール６８から解放され、容器処理ステーション７２の中に取り上げられることができ、これにより容器処理ステーションは、本発明のコーティングおよび硬化システム５６から遠ざかるように、例えば容器梱包ステーションのようなさらなる処理ステーションまでカップ５８を運搬する。
【００６８】
ホイール６８は回転され、カップ５８をコーティングし硬化する順番に準備ステーション６０、コーティングステーション６２、硬化ステーション６４、および容器処理ステーション７２の方へ割り出される。カップ５８のこの位置決めは図１の方法と同様な方法で各容器保持手段７４の真空手段の作動、および各容器保持手段７４のプラットフォーム７６の回転と共同して、８９で示される制御手段によって行われる。これを実現するための制御手段８９は、図１の実施形態について教示された制御手段と同様である。
【００６９】
制御手段８９により図２のシステムを通して単一のカップ５８を搬送する方法は、一般に、次に述べることから成る。すなわち、
準備ステーション６０において、
ホイール６８は、容器保持手段７４が容器定量取出し手段６１と同心に割り出されるように回転を停止する。このそれぞれの容器保持手段の回転プラットフォーム７６の真空が作用させられ、定量取出し機構６１はカップ５８を解放する。感光手段（図示せず）により制御される定量取出し機構６１は、それが容器保持手段７４を感知すると作動させられる。スプレーステーション６２の直前のある位置において、回転プラットフォーム７６は矢印８２で示される方向にカップ５８を回転するように作動させられる。
【００７０】
コーティングステーション６２において、
回転プラットフォーム７６およびカップ５８が回転している間にスプレーシステム８４は、感光手段（図示せず）を通じて作動されてカップ５８の内部表面にコーティング層を塗布する。スプレーの時間は、例えば約０．１５秒のような所定の時間に予めセットされる。このステーションで回転プラットフォーム７６がカップ５８を伴う持続時間は、スプレー時間よりも短くあるべきではない。
【００７１】
硬化ステーション６４において、
ホイール６８は回転されて回転プラットフォーム７６を硬化ステーション６４の方へ導く。この時点で、カップ５８を伴う回転プラットフォームは回転を停止し、一方ホイール６８が回転されてカップ処理ステーション７２の方へ回転プラットフォームおよびカップ５８を割り出す。
【００７２】
図１および図２の実施形態では、４５３．６ｇｒ（１６オンス）のことがあるカップ１０およびカップ５８の内部表面にコーティングを施すためのスプレーシステム２４およびスプレーシステム６２の生産速度は、毎分カップが約５０個から約６００個までに及ぶことができる。いくつかのスプレーシステムがカップの所望の生産速度に適合するように使用され得ることが明らかである。
【００７３】
本発明では、任意の適切なコーティング組成物がカップ１０およびカップ５８に塗布され得る。しかし、もしラテックスコーティング組成物が塗布される予定ならば、このコーティングは、前述の“Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ Ｃｏａｔｅｄ ｗｉｔｈ ａ Ｌａｔｅｘ Ｃｏａｔｉｎｇ”という表題の２００４年１２月１６日に出願された米国特許出願第１１／０１４６４８号明細書に開示されたコーティングと同様であることができ、ここに容器は、例えば発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）粒子などの発泡性熱可塑性粒子から作られることが好ましく、その参照は本明細書に全体として組み込まれている。
【００７４】
この例では、ラテックスコーティング組成物は容器を構成する熱可塑性粒子に有害でないタイプであることができる。すなわち、本発明で使用されるラテックスコーティングには熱可塑性粒子、特にポリスチレン粒子で溶融しまたは反応する傾向のあるいかなる化学薬品も全くないであろう。例えば、大多数の溶剤系ポリマーコーティングは本発明では実施できないことになる。
【００７５】
「ラテックス」は、水などの水性媒体においてポリマー粒子のコロイド状分散体として定義され得る。この相比（ポリマー相対水相）は重量で４０：６０から６０：４０まで変化することがある。ラテックスコーティング産業においてより共通した用語は「固形分（ｓｏｌｉｄｓ ｃｏｎｔｅｎｔ）」である。本明細書において使用される「固形分」は、ラテックスコーティングにおいてポリマー、乳化剤、無機塩、等を含む乾燥物を指す。固形分の典型的な範囲は重量で４０パーセントと６０パーセントとの間である。この測定値は、１００℃と１４０℃との間の温度で一定質量のラテックスコーティング試料を乾燥することによって得られる。次いで、固形分は試料の全質量に対する乾燥物のパーセント比として表現される。
【００７６】
本発明で使用されるラテックスは、界面活性剤および／または他の微量成分を含有することができる。界面活性剤（一般に安定化の目的で使用される）は、オクチルスルフォン酸ナトリウム、デシルスルフォン酸ナトリウム、ドデシルスルフォン酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ヘキサデシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、分枝鎖アルキル硫酸ナトリウム（ｂｒａｎｃｈｅｄ ｓｏｄｉｕｍ ａｌｋｙｌ ｓｕｌｆａｔｅ）、ドデシルエトキシレートナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｄｏｄｅｃｙｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ）（２ＥＯ）、ドデシルアルコールエトキシレート（ｄｏｄｅｃｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ）（５ＥＯ）、ドデシルアルコールエトキシレート（７ＥＯ）、ドデシルアルコールエトキシレート（８ＥＯ）、等のようなラテックスコーティングで使用される、一般に知られている界面活性剤のうちのいずれであってもよい。
【００７７】
本発明で使用されるラテックスコーティングの特に適切なポリマーは、ブタジエン、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸オクチル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ピバル酸ビニル、ネオデカン酸ビニル、アクリロニトリル、アクリロニトリルメチル、アクリルアミド、スチレン、α−メチルスチレン、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチルから成る群から選択されたモノマーのホモポリマー、あるいは、上述のモノマーのうちの２つ以上の共重合体、またはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアミド、ジメチルメタ−イソプロペニルベンジルイソシアネート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−（イソ−ブトキシメチル）アクリルアミド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、スチレンスルフォン酸ナトリウムを含む官能性モノマーを備える上述のモノマーのうちの２つ以上の共重合体であることができる。
【００７８】
ラテックスコーティングは、アクリル酸塩（例えばアクリル酸エチル）、メタクリル酸塩（例えばメタクリル酸メチル）、アクリル酸（例えばメタクリル酸）から成る群から選択されたモノマーのポリマー、あるいは酢酸ビニルまたはスチレンで共重合されたこれらのモノマーの共重合体から成ることができる。
【００７９】
好ましいラテックスコーティングは、メタクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸およびスチレン共重合体のラテックス、ならびにブタジエンおよびスチレン共重合体のラテックスである。
【００８０】
ラテックスコーティングの分子量は、約１００から約１００万ユニット（５００から約２００００００００ｇ／ｍｏｌ）まで変化することができる。ラテックスコーティングの分子多分散性は、非常に狭い範囲から非常に広い範囲まで、すなわち約１．０から約２０まで変化するとして定義され得る。
【００８１】
本発明で使用するのに特に適切なラテックスコーティングのタイプは、固体粒状形態および水のポリマーから成る。ポリマーの初期の固形分は重量で約４８％から約５０％までであることができ、それにより粘度を変更するように調整されることができ、その結果スプレーシステムなどの処理装置は容器の上へコーティングを施す処理が十分にできるようになる。
【００８２】
容器の表面に塗布される前のラテックスの固形分は、一般に、容器にラテックスを塗布するのに用いられるプロセスに依存する。本発明では、噴霧プロセスは容器の上へコーティングを施すように使用されることが好ましい。この例では、固形分はラテックスの重量を基準にして重量で約４０％から約４７％まで変化する。
【００８３】
カップ１０およびカップ５８は、内殻および外殻を有する従来のカップ成形機によって製作される例えばポリスチレンカップのような熱可塑性粒容器であることができる。従来のカップ成形機は、Ａｕｔｏｎａｔｉｏｎａｌ Ｂ．Ｖ．により製造されたＣｕｐ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ＭＯＤＥＬ ６−ＶＬＣ−１２５ ｍａｃｈｉｎｅ、またはＭａｓｔｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ＆Ｔｏｏｌ Ｃｏ．により製造されたＭＯＤＥＬ Ｍ１０ ｃｕｐ ｍａｃｈｉｎｅである。
【００８４】
本発明の教示によれば、カップ１０およびカップ５８が形成された後、これらは、適切な手段によって図１および図２の本発明のコーティングおよび硬化システム２０およびコーティングおよび硬化システム５６のそれぞれ準備ステーション２２および準備ステーション６０の方へ導かれ、そこでこの図１および図２で示されるようにコーティングがカップ１０およびカップ５８の内部表面に一様に施される。いくつかの例では、カップ１０およびカップ５８の内部表面と外部表面の両方にコーティングを施すことが好ましい場合があることを理解されたい。また、コーティングはカップ１０およびカップ５８の表面全体の上へ実質的に施されることが好ましいが、しかしいくつかの例では、カップの表面の一部にコーティングを施すことが好ましいこともある。
【００８５】
図１では、コーティングがカップ１０の表面または複数の表面に施された後に、カップ１０は次いで、乾燥室または炉であり得る硬化室４８までコンベヤベルト手段４６によって運搬される。図２では、コーティングがカップ５８に施された後にカップは硬化室８８（乾燥室または炉であり得る）の方へ回転される。この炉は従来の炉であることができ、加熱媒体は熱風、放射熱、または加熱真空であることができる。代表的な乾燥炉は、イリノイのブルーアイランド（Ｂｌｕｅ Ｉｓｌａｎｄ）のＢｌｕｅ Ｍ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙから入手され得る。乾燥時間は、乾燥温度、コーティングの固形分、およびコーティングの厚さに依存する。例えばもしコーティングが０．００３８１ｃｍ（１．５ミル）ならば、乾燥温度は約６０秒の乾燥時間の場合約９０℃であろう。通常、乾燥温度は約５０℃から約１００℃まで変化し、乾燥時間は、固形分が重量で約８％から約４７％まで変化するコーティングについて約５秒から約３０００秒まで変化するであろう。また、硬化室も放射装置、マイクロ波装置、プラズマ装置、またはそれらの組合せであることができる。
【００８６】
本明細書において述べたように、図１および図２のカップ１０およびカップ５８の表面または複数の表面のコーティング（ラテックスコーティングであり得る）の厚さは、約０．０００２５４ｃｍ（０．１０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり０．２７ｍｇの乾燥塗膜重量）から約０．０１２７ｃｍ（５．０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり１３．４ｍｇの乾燥塗膜重量）までに及ぶことができ、約０．００２２９ｃｍ（０．９ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり０．２５ｍｇの乾燥塗膜重量）であり得ることが好ましい。このコーティングの厚さは容器の一部、あるいは実質的に容器の内部表面全体および／または外部表面全体に延在することができる。
【００８７】
コーティングはカップ１０およびカップ５８の一部、あるいは実質的にカップ１０およびカップ５８の内部表面および外部表面のうちの少なくとも１つに施され、内部表面にコーティングを形成することが好ましく、内部表面と外部表面の両方にコーティングを形成することがより好ましい。
【００８８】
コーティングは、耐漏洩性の目的でかつ／またはラベリング目的および印字目的で外部表面に施され得る。カップ１０およびカップ５８は側壁と底部分の両方を有し、「内部表面」および「外部表面」とは一般にカップ１０およびカップ５８の側壁と底部分の両方を指すことを理解されたい。
【００８９】
本発明はその特定の実施形態で特に記述されたが、本発明の非常に多くの変型および詳細部が添付の請求の範囲に定義されるように本発明から逸脱することなく作られ得ることが当業者には明白であろう。例えば異なるタイプのコーティングがカップ１０およびカップ５８の１つまたは複数の表面の１つまたは複数の層に施され得る。また、容器も非発泡性熱可塑性樹脂から作られることができ、スプレー手段もいくつかのスプレーノズルから成ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明のスプレーシステムおよび硬化システムならびにスプレー装置および硬化装置の、第１の実施形態を示す概略立面図である。
【図２】本発明のスプレーシステムおよび硬化システムならびにスプレー装置および硬化装置の、第２の実施形態を示す概略立面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は使い捨て容器に関する。詳細には本発明は、発泡成形使い捨て容器をコーティングし硬化するためのシステム、装置、および方法に関し、この使い捨て容器は熱可塑性粒子から作られ、例えばラテックスコーティングのようなコーティングで被覆される。この容器は液体または食品を収容するのに使用されることができ、この液体または食品は例えば予め料理された油脂含有食品（例えばインスタントヌードル、スープ、フライドチキン、およびソース）のような油および／または脂肪の成分を含有することができる。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性粒子から例えばカップ、椀等のような発泡成形容器を作ることはよく知られている。最も一般的に使用される熱可塑性粒子は発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）粒子である。
【０００３】
通常、ポリスチレンビーズまたはポリスチレン粒子は発泡剤として炭化水素（例えばペンタン）で含浸され、この発泡剤はポリスチレンの軟化点より下で沸騰し、加熱されるとこの粒子を発泡させる。
【０００４】
含浸ポリスチレン粒子による成形容器の形成は、一般に、２つのステップで行われる。１番目に、含浸粒子が約２８３１７ｃｍ３（１立方フィート）当たり約０．９０７Ｋｇ（２ポンド）から約５．４４３Ｋｇ（１２ポンド）までの密度へ予備発泡される。第２番目に、この予備発泡粒子は密閉された鋳型内で加熱されてこの予備発泡粒子をさらに発泡させ、共にビーズを溶融させて鋳型の形状を有する発泡体（例えばカップ、椀のような例えば容器）を形成する。
【０００５】
発泡容器を作るのに使用される発泡性ポリスチレン粒子は、一般に、水性懸濁重合プロセスによって調製され、それにより比較的正確な粒子サイズにスクリーニングされ得る粒子になる。通常、カップなどの容器を作るための原料粒子の直径は、約０．２０３２ｍｍ（０．００８インチ）から約０．５０８ｍｍ（０．０２インチ）まで変化する。約０．７６２ｍｍ（０．０３インチ）の直径を有するビーズからカップを作り出すことが知られてきた。
【０００６】
注意深いビーズサイズの調整にもかかわらず容器産業を引き続き悩ませる１つの問題は、ある時間の後に容器（特にＥＰＳ粒子から作られる容器）が漏れる傾向を有することである。すなわち、液体（例えばコーヒー、水、油、および／または脂などの特に熱い液体）が、溶融されたポリスチレンビーズの周りに浸透して容器の外部表面上へ漏れる。一般に、これは人が容器を保持するには危険な状況になり、かつ／または容器の外部表面に現れる汚れにもなる。漏れ抵抗は温度に依存することが知られている。すなわち、熱い液体物質および食品物質は、冷たい物質よりも早く溶融ビードの周りに浸透する傾向がある。
【０００７】
冷たいまたは熱い液体、および／または冷たいまたは熱い予め料理された食品を保持する容器の漏れを低減させる試みに関して、いくつかの取組みが長年にわたって展開した。１つのこの種の取組みは、容器の側壁をコーティングすることによる試みであり、例えば、“Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ Ｃｏａｔｅｄ ｗｉｔｈ ａ Ｌａｔｅｘ Ｃｏａｔｉｎｇ”という表題の２００４年１２月１６日に出願された米国出願番号第１１／０１４６４８号を有する米国特許出願明細書に開示されており、そこでは、容器は例えば発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）粒子のような発泡性熱可塑性粒子から作られることが好ましい。
【０００８】
基材の上へコーティングを施すための多くの装置が知られている。例えば、“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｍｉｘｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｐｌｙｉｎｇ ａ Ｍｕｌｔｉ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ”という表題で２００４年１１月２５日に公表された米国特許出願第２００４／０２３４６９８ Ａ１号明細書は、自動車基材の上に多成分コーティングを施すためのシステムを開示している。このコーティング装置は空気圧のサイフォン供給式塗布ガンである。
【０００９】
“Ｄｉｐ，Ｓｐｒａｙ，ａｎｄ Ｆｌｏｗ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｃｏａｔｅｄ Ａｒｔｉｃｌｅｓ”という表題で２００４年４月１５日に公表された米国特許出願第２００４／００７１８８５ Ａ１号明細書は、吹込み成形により作られる被覆されたプレフォームによって被覆された容器（ポリエチレンテレフタレートを含むことが好ましい）を作るための装置および方法を開示している。コーティングは熱可塑性エポキシ樹脂の水性分散液から成る。この方法はコーティングを乾燥すること／硬化することを含む。コーティングおよび乾燥はコーティング特性が各コーティング層について増進されるように１パスより多く施される。
【００１０】
“Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｕｒｉｎｇ ｏｆ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ”という表題で２００４年２月１２日に公表された米国特許出願第２００４／００２８８１８ Ａ１号明細書は、１つまたは複数の基材の表面にコーティング層を形成するために適切である複数の材料に結びつけられたコーティングシステムを開示している。適切なスプレーシステムは、エア、エアレス、熱、超音波、または液圧力によるスプレーノズルまたはスプレーガンのような、任意のタイプのスプレーノズルまたはスプレーガンを含むことができる。適切な硬化源は、加熱装置、照射装置、マイクロ波装置、プラズマ装置、およびそれらの組合せを含む。例えば、コーティングを硬化するように放射熱エネルギーを紫外線照射または赤外線照射と組み合わせることが望ましいこともある。基材はテープ、フィルム、ウェブ、またはロールであることができる。
【００１１】
１９８０年６月３日に公布された米国特許第４２０６２４９号明細書は、液体に高い不浸透性を有する紙容器を製造する方法を開示している。この教示は、紙容器の壁表面上へプレポリマーを閉じ込めてそれの壁表面上へプレポリマーをセットするように紫外線でこの被覆された壁を照射する重合可能な溶液のスプレーコーティングを包含する。これは、水、ミルク、ソフトドリンク、油、等のような液体に対して不浸透性であるコーティングを形成する。この特許は第２コラム、第４５行から第６２行において、容器の内部壁表面が熱可塑性フィルムで裏張りされる方法を教示する。熱可塑性フィルムは最初にブランクの上へ積層され、このブランクは容器の中に形成される。容器壁の上へ重合可能な溶液をスプレーコーティングすることは、従来のエアスプレーまたはエアレススプレーが適切でないのでホットメルトエアレススプレーによって行われなければならない。ホットメルトエアレススプレー装置は、Ｎｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｕ．Ｓ．Ａ．によって製造され販売されるスプレー装置であることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
先行技術は、熱可塑性樹脂（例えば発泡性ポリスチレン）から作られた容器をコーティングし硬化するための装置および方法を含むシステムを開示しておらず、その容器は液体および食品（例えばコーヒー、スープ、シチュー、予め料理された食品、およびソース）を収容するのに使用される。
【００１３】
本発明は、上記の要求に適合したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
容器をコーティングし硬化するためのシステムは、容器を保持するための準備ステーションと、容器の壁の上へコーティング層を塗布するためのノズル手段を含む噴霧手段と、容器の壁のコーティング層を乾燥するための硬化手段と、準備手段から噴霧手段までおよびこの噴霧手段から硬化手段まで順を追って前記容器を位置決めするための位置決め手段とを備える。
【００１５】
容器をコーティングし硬化するための方法は、ａ）準備ステーションに容器を保持するステップと、ｂ）容器の壁の上へコーティング層を塗布するステップと、ｃ）容器の壁の前記コーティング層を乾燥するステップと、ｄ）ステップｂ）およびステップｃ）に対して容器を順次に位置決めするステップとを含む。
【００１６】
容器をコーティングし硬化するための装置は、容器の壁にコーティングを施すための噴霧手段と、容器の壁のコーティングを乾燥するための硬化手段と、容器を保持するための保持手段を備える回転可能な手段と、噴霧手段および硬化手段に隣接する容器を順次に位置決めするための制御手段とを備える。保持手段は容器準備ステーションと共同して使用されることが好ましく、準備ステーションから容器を把持するための真空手段、および容器の壁の上へコーティングの安定した層を塗布するようにその縦軸に沿って容器を回転するためのスピニング手段を含む。コーティング層は容器の内壁の上へ塗布されることが好ましい。
【００１７】
本発明のいくつかの実施形態は、容器を運搬する回転可能な手段の一部が硬化手段の中に入るように硬化手段に対して配置された回転可能な手段を含み、それによって容器が準備ステーションから噴霧手段までおよび硬化手段の中へ搬送される。
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態は、容器が１）準備ステーションから噴霧手段まで搬送され、２）噴霧手段から予備乾燥手段まで搬送され、３）予備乾燥手段からコンベヤ手段の上へ搬送され、４）容器の壁のコーティングを乾燥しセットするための硬化手段までコンベヤ手段によって搬送されるように、回転される回転可能な手段を含む。
【００１９】
本発明のいくつかの実施形態は、出荷および／または保管の目的のため、容器を梱包しかつ／または袋詰めにするためにコーティングシステムおよび硬化システムから遠ざかるように容器を運搬する処理システムを含む。
【００２０】
容器は発泡性熱可塑性粒子からスチーム型に形成されることができ、前述の“Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ Ｃｏａｔｅｄ ｗｉｔｈ ａ Ｌａｔｅｘ Ｃｏａｔｉｎｇ”という表題の２００４年１２月１６日に出願された米国特許出願第１１／０１４６４８号明細書に開示されたラテックスコーティングのようなコーティングが容器の表面の少なくとも一部に施され得る。この容器は比較的不可入性であり、それによって漏れ、および汚れが容器の表面に生成することを実質的に低減しまたは排除する。
【００２１】
コーティングがラテックスコーティングであるならば、このラテックスコーティングは、メタクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸およびスチレン共重合体のラテックス、ならびにブタジエンおよびスチレン共重合体のラテックスから成る群から選択され得る。
【００２２】
コーティングの厚さは、約０．０００２５４ｃｍ（０．１０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり０．２７ｍｇの乾燥塗膜重量）から約０．０１２７ｃｍ（５．０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり１３．４ｍｇの乾燥塗膜重量）までに及ぶことができ、約０．００２２９ｃｍ（０．９ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり約０．２５ｍｇの乾燥塗膜重量）であり得ることが好ましい。コーティングは容器の一部あるいは容器の内部表面全体および／または外部表面全体に施され得る。
【００２３】
容器は、例えば発泡性熱可塑性樹脂ビーズなどの熱可塑性樹脂ビーズから作られることができ、いくつかの実施形態では、発泡性熱可塑性樹脂は発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）である。
【００２４】
本発明のいくつかの実施形態は、漏れおよび／または汚れに対する改善された抵抗ならびに改善された絶縁性を示す成形された熱可塑性容器を含む。
【００２５】
本発明のいくつかの実施形態は、成形された熱可塑性容器の内部表面および／または外部表面に施されるコーティングを含む。
【００２６】
本発明の他の実施形態は、成形された熱可塑性容器の表面上へコーティングを施し、コーティングを乾燥するための方法を含む。
【００２７】
さらに他の実施形態は、コーティングを施し、コーティングを硬化し、容器の梱包／袋詰めシステムまで容器を搬送するためのシステムを含む。
【００２８】
さらに本発明の他の実施形態は、容器を硬化しコーティングする生産速度を改善するためのシステムおよび方法を含む。
【００２９】
本発明のこれらのおよび他の態様は、次に述べる説明および添付の特許請求の範囲からより完全に評価され理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１および図２では、例えばカップ、椀、その他の容器１０が、任意の適切な熱可塑性ホモポリマーまたは熱可塑性共重合体から作られる熱可塑性粒子（これは発泡性熱可塑性粒子であってもよい）から成形される。
【００３１】
スチレン、イソプロピルスチレン、アルファ−メチルスチレン、核メチルスチレン、クロロスチレン、ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、およびその他を含むビニル芳香族モノマーから誘導されたホモポリマー、ならびにジビニルベンゼン、ブタジエン、アルキルメタクリレート、アルキルアクリレート、アクリロニトリル、および無水マレイン酸などのモノマーを有する少なくとも１つのビニル芳香族モノマーの共重合によって調製された共重合体が、特に使用するのに適しており、ここに共重合体の少なくとも５０重量％のビニル芳香族モノマーが含まれている。
【００３２】
スチレン系重合体、特にポリスチレンが好まれる。しかし、ポリオレフィン（例えばポリエチレン、ポリプロピレンなど）、およびポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ならびにそれらの混合物のような他の適切なポリマーが使用され得る。熱可塑性粒子が発泡性であるならばこれは発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）粒子であることが好ましい。
【００３３】
粒子は、ビーズ、顆粒、あるいは膨張作用および成形操作に便利な他の粒子の形であることができる。水性懸濁重合プロセスで重合された粒子は事実上球状であり、本発明の発泡容器を成形するのに選好される。粒子は、その直径が約０．２０３２ｍｍ（０．００８インチ）から約０．５０８ｍｍ（０．０２インチ）まで変化するようにスクリーニングされる。
【００３４】
発泡性熱可塑性粒子は従来の任意の方法を用いて適切な発泡剤で含浸される。例えば、含浸は、ポリマーの重合の間に水性懸濁液に発泡剤を加えることによって、あるいはＤ．Ａｌｅｌｉｏの米国特許第２９８３６９２号明細書に教示されるように水性媒体中にポリマー粒子を再懸濁し、次いで発泡剤を混ぜ合わせることによって実現され得る。
【００３５】
任意のガス状物質または加熱時にガスを発生する物質が発泡剤として使用され得る。従来の発泡剤は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、およびハロゲン化炭化水素（例えばクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ’ｓ）、およびヒドロクロロフルオロカーボンの（ＨＣＦＣ’ｓ）ハロゲン化炭化水素）などのその分子の中に４個から６個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素を含み、これらは選択されたポリマーの軟化点より下の温度で沸騰する。また、脂肪族炭化水素の発泡剤の混合物も使用され得る。
【００３６】
あるいは、水がこれらの脂肪族炭化水素の発泡剤に配合されることができ、または、水は、ＮＯＶＡ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）Ｓ．Ａ．に譲渡された米国特許第６１２７４３９号明細書、第６１６００２７号明細書、および第６２４２５４０号明細書に教示されるように唯一の発泡剤として使用され得る。前述の特許では保水剤が使用される。発泡剤として使用する水の重量パーセントは１％から２０％まで変化し得る。米国特許第６１２７４３９号明細書、第６１６００２７号明細書、および第６２４２５４０号明細書の教示は、参照により本明細書に全体として組み込まれている。
【００３７】
含浸された熱可塑性粒子は、一般に、約２８３１７ｃｍ３（１立方フィート）当たり約０．９０７Ｋｇ（２ポンド）から約５．４４３Ｋｇ（１２ポンド）までの密度に予備発泡される。予備発泡のステップは従来、蒸気、熱風、熱水、または放射熱などの従来の任意の加熱媒体により含浸されたビーズを加熱することによって実施される。含浸された熱可塑性粒子を予備発泡するための１つの一般的に受け入れられる方法は、Ｒｏｄｍａｎの米国特許第３０２３１７５号明細書に教示されている。
【００３８】
含浸された熱可塑性粒子は、ＮＯＶＡ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃに譲渡されたＡｒｃｈ他の米国特許出願第１０／０２１７１６号に教示されるように発泡気泡質ポリマー粒子であることができ、その教示は参照により本明細書に全体として組み込まれている。発泡気泡質粒子は、約２８３１７ｃｍ３（１立方フィート）当たり約５．６７０Ｋｇ（１２．５ポンド）から約１５．５６Ｋｇ（３４．３ポンド）までの密度に予備発泡されるポリスチレンであることが好ましく、このポリスチレンは、ポリマーの重量を基準にして６．０重量％よりも小さい、好ましくは約２．０重量％から約５．０重量％まで、より好ましくは約２．５重量％から約３．５重量％までに及ぶ揮発性発泡剤レベルを含有する。
【００３９】
従来の方法では、予備発泡粒子（「予備パフ（ｐｒｅ−ｐｕｆｆ）」）は、密閉された鋳型内で加熱されてさらにこの粒子を発泡させて、本発明の発泡成形容器を形成する。
【００４０】
図１は、カップである図示の容器１０をコーティングし硬化するためのシステム２０を示す。システム２０は、準備ステーション２２、容器定量取出し機構（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）２３、コーティングステーション２４、予備乾燥ステーション２６ａおよび乾燥ステーション２６ｂから成る硬化ステーション２６、ならびにいくつかのステーションを通してカップ１０を保持し搬送する回転可能な装置２８を備え、システム２０の動作についてより多くのことが本明細書において論じられる。
【００４１】
さらに図１を参照すると、回転可能な装置２８は回転可能なホイール３０を備え、この回転可能なホイール３０は、ホイール３０の左方に示される矢印３１によって示されるように時計回りの方向にその水平軸上で回転して、カップ１０をコーティングステーション２４および硬化ステーション２６と連通する状態にもってくる。回転可能なホイール３０はその外周の周りに複数の容器保持手段を収容し、そのいくつかが３２で示される。各容器保持手段３２は回転プラットフォーム３４から成り、この回転プラットフォーム３４はピン３６によって回転可能なホイール３０の外部表面３８の中に取り付けられる。
【００４２】
回転プラットフォーム３４は、カップ１０の底と同じ形状である（例えば図１では、カップ１０の底は円形である）ことが好ましく、カップ１０の底と相対的に同じ直径またはサイズであることができる。また、各回転プラットフォーム３４は真空手段（図１では３５で概略的に示されるもの）を収容し、この真空手段は回転プラットフォーム３４が準備ステーション２２に隣接して位置決めされると吸引力を作用させるように選択的に作動可能であり、この目的は、カップ１０が重力によって定量取出し機構２３から容器保持手段３２の回転プラットフォーム３４の上へ落下した後にカップ１０を保持するため、および乾燥ステーション２６ｂにおいてカップ１０を解放するように吸引力を停止するためであり、それについてより多くのことが本明細書において論じられる。
【００４３】
各回転プラットフォーム３４は、矢印３７で示されるように時計回りの方向に回転またはスピンするように構成され配置される。各プラットフォーム３４は毎秒およそ２３回転で回転する。回転プラットフォーム３４のこの回転は、カップ１０がコーティングステーション２４と連通の状態に導かれるようにホイール３０の回転と同期され、その結果コーティングの一様な層がカップ１０の内部表面壁の上へ塗布され得る。カップ１０の内部表面壁の上へコーティングのこの層を配置すると約０．１５秒かかる。
【００４４】
カップ１０の内部表面のこのコーティングの厚さは、約０．０００２５４ｃｍ（０．１０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり０．２７ｍｇの乾燥塗膜重量）から約０．０１２７ｃｍ（５．０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり１３．４ｍｇの乾燥塗膜重量）までに及ぶことができ、好ましくは約０．００２２９ｃｍ（０．９ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり約２．５ｍｇの乾燥塗膜重量）であり得る。コーティングはカップ１０の一部あるいはカップ１０の内部壁全体に施されることができる。図１の実施形態では、コーティングはカップ１０の内部壁表面全体に施されることが好ましい。
【００４５】
コーティングステーション２４は、カップ１０の内部表面上へコーティングを施すノズル４１を有するスプレーシステム４０、およびコーティングを収容するためのリザーバタンク４２から成る。リザーバタンク４２は、図１に概略的に示される入口導管４３および出口導管４５を有する。入口導管４３はスプレーノズル４１へコーティングを供給し、出口導管４５は、ホイール３０の外周の周りにかつコーティングステーション２４の直近の方へおよびこの直近から離れてカップ１０が回転する際に、連続するカップ１０のコーティングサイクルの間、リザーバタンク４２へコーティングを戻す。スプレーノズル４１はカップ１０の中にそのスプレーを向けるように図１で示される。しかし追加のスプレーノズルが設けられることがあり、この場合はコーティングが容器１０の外部表面壁の上へ施されることができ、またはノズル４１がカップ１０の外部壁の上へそのスプレーを向けるように位置決めされることもある。
【００４６】
スプレーノズル手段４０は、Ｎｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できるエアレススプレー装置であることができる。Ｎｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって提供されるこの種のスプレー装置の例が、上述の鈴木他の米国特許第４２０６２４９号明細書に開示されている。この例では、エアレススプレー装置は米国特許第４２０６２４９号明細書で教示された高温の代わりに室温でコーティングを施すことが好ましい。本発明の教示によりコーティングをスプレーする場合、小さな改変が米国特許第４２０６２４９号明細書のスプレー装置に施され得ることが理解される。
【００４７】
被覆率は、「容器の単位表面積の上へスプレーされたコーティングの乾燥重量」として定義され得る。本明細書において述べたように、被覆率は、カップ表面の１平方センチメートル当たり約０．２７ミリグラムから約１３．４ミリグラムまでの乾燥塗膜重量に及ぶことができる。被覆率が大きくなれば大きくなるほど、コーティング層は厚くなり、耐汚染性が良好になり、カップ１０の壁表面のコーティングについての乾燥時間が長くなる。
【００４８】
さらに図１を参照すると、硬化ステーション２６は予備乾燥ステーション２６ａおよび乾燥ステーション２６ｂから成る。予備乾燥ステーション２６ａは、カップ１０の内部壁の上へ熱風の流れを向けてコーティング層を予備乾燥するホットエアガン４４から成り、乾燥ステーション２６ｂは、図１の下端部分の近くに示されるコンベヤベルト手段４６および乾燥室４８から成る。ここで元に戻ってコーティングが容器１０の外部壁に施されるならば、ホットエアガン４４はこの外部壁コーティングを予備乾燥するように位置決めされ得る。また、１つのホットエアガンよりも多くのガンが設けられることもある。
【００４９】
ホットエアガン４４は、Ｈｏｔｗｉｎｄ Ｓ Ｈｏｔ Ａｉｒ Ｂｌｏｗｅｒという名前でＬｅｉｓｔｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙから入手できるタイプであってもよく、これは、カップ１０が矢印３７で示される時計回りの方向に引き続きスピンしている時、カップ１０の表面壁の上へ約８０℃、好ましくは９０℃前後の温度範囲で熱風の流れを向けるように作動する。熱風の流れは、カップ１０がコンベヤベルト手段４６の上へおよび乾燥室４８の中へ搬送される前に、カップ１０の壁表面上へ施されたコーティングを予備乾燥し、または前もってセットする。
【００５０】
乾燥室４８は、大気圧で、約３０秒から約９０秒に及ぶ時間の間に約７０℃から約１９９℃まで、好ましくは約８５℃から約９５℃に及ぶ温度範囲で、最も好ましくは９０℃の温度で作動され得る。カップ１０は約４５秒から約７０秒までの間に室４８を通り抜けて搬送されることが好ましい。
【００５１】
乾燥ステーション２６ｂにおいて、容器保持手段３２のプラットフォーム３４の真空手段３５がカップ１０を解放するように遮断され、その結果カップ１０は図１の下方部分の近くに示されるコンベヤベルト手段４６の上へ自由落下できる。たとえ図示されなくても、コンベヤベルト手段４６は同じ速度で走行する水平に間隔を置いて設けられた２つのベルトから成ることが好ましい。カップ１０がホイール３０からコンベヤベルト手段４６の上へ解放されると、カップ１０はカップ１０の口が上方に向くように上方へ枢動する傾向があり、この位置においてカップ１０は、重力によって、カップ１０の縁が間隔を置いて設けられた２つのベルトによって支持されるようにこの２つの間隔を置いて設けられたベルトの間に自由落下し、それによってベルトは乾燥室４８を通ってカップ１０を搬送する。
【００５２】
乾燥室４８から、次いで、カップは容器処理ステーション５２を介して搬送される。容器処理ステーション５２は梱包ラインまでカップ１０を搬送するためのコンベヤベルトを備えることができる。
【００５３】
回転可能なホイール３０は回転されて準備ステーション２２、コーティングステーション２４、硬化ステーション２６、および容器処理ステーション５２の方へ順を追って割り出されて（ｉｎｄｅｘｅｄ）カップ１０を被覆し乾燥する。この位置決めは、各容器保持手段３２の真空手段３５の作動、および各容器保持手段のプラットフォーム３４の回転と共同して行われる。これを実現するための制御手段５３は当業界で知られている装置から成り、この装置は、当業者に知られている適切な電気的手段またはプログラム可能な手段によって自動的に作動される。
【００５４】
５３で示される制御手段により図１のシステムを通して単一のカップ１０を搬送する方法は、一般に、次に述べることから成る。すなわち、
準備ステーション２６において、
回転可能なホイール３０は、容器保持手段３２がカップ定量取出し手段２３と同心に割り出されるように停止される。このそれぞれの容器保持手段３２のプラットフォーム３４の真空手段３５が作動され、定量取出し機構２３がカップ１０を解放する。感光手段（図示せず）により制御される定量取出し機構２３は、それが容器保持手段３２を感知すると作動される。スプレーステーション２４の直前のある位置において、プラットフォーム３４は矢印３７で示される方向にカップ１０を回転するように作動される。
【００５５】
コーティングステーション２４において、
プラットフォーム３４およびカップ１０が回転している間に、スプレーノズル４０は感光手段（図示せず）を通して作動されてカップ１０の表面にコーティングを施す。スプレーの期間は、本明細書において上に述べたように例えば約０．１５秒に予めセットされる。このステーションでカップ１０と一緒の容器保持手段３２の持続時間は、スプレー時間よりも短くあるべきではない。
【００５６】
予備乾燥ステーション２６ａにおいて、
ホイール３０は回転されて、予備乾燥ステーション２６ａの方へ容器保持手段３２を持ってくる。回転プラットフォーム３２が回転し続けている間に、ホットエアガン４４が感光手段（図示せず）を通して自動的に作動され、カップ１０の中へ乾燥空気の流れを向けるようにタイミングが計られる。たとえ１つのホットエアガン４４が図１では示されていても、いくつかのこの種のエアガン４４が必要に応じてホイール３０の周りに配置され得ることが理解されるべきである。
【００５７】
乾燥ステーション２６ｂにおいて、
ホイール３０は回転されてコンベヤベルト手段４６の真上にカップ１０を割り出す。この時点で、回転プラットフォーム３４の回転と真空手段３５の作動は共に停止され、カップ１０はコンベヤベルト手段４６の上へ解放され、それにより硬化室４８を通じてカップ１０を搬送する。
【００５８】
図２は本発明のさらなる実施形態を示す。図２は、図示するようにカップである容器５８をコーティングし硬化するためのシステム５６を示す。システム５６は、準備ステーション６０、容器定量取出し機構６１、コーティングステーション６２、硬化ステーション６４、および回転可能な装置６６を備え、図１のシステム２０と同様の方法でシステム５６のいくつかのステーションおよび動作を通してカップ５８を保持し搬送する。
【００５９】
回転可能な装置６６は回転可能なホイール６８を備え、この回転可能なホイール６８は、図２のホイール６８の右上方に示される矢印７０により示されるように時計回りの方向にその水平軸上で回転して、カップ５８をコーティングステーション６２、硬化ステーション６４、およびカップ処理ステーション７２と連通する状態にもってくる。ホイール６８はその外周の周りに複数の容器保持手段７４を収容する。各容器保持手段７４は回転プラットフォーム７６から成り、この回転プラットフォーム７６はホイール６８の外部表面の中にピン７８によって取り付けられる。
【００６０】
回転プラットフォーム７６は、カップ５８の底と同じ形状（例えば、この例では円形）であることが好ましく、カップ５８の底と相対的に同じ直径またはサイズであることができる。また、各プラットフォーム７６は真空手段７７（図２で概略的に示されたもの）を収容し、この真空手段７７は、容器保持手段７４が準備ステーション６０に隣接して配置されると吸引力を作用させるように選択的に作動可能であり、この目的は、カップ５８が重力によって容器定量取出し機構６１から回転プラットフォーム７６の上へ落下した後にカップ５８を保持するため、およびカップ５８がカップ処理ステーション７２に接近するとカップ５８を解放するように吸引力を停止するためであり、それについてより多くのことが本明細書において下記で論じられる。
【００６１】
各回転プラットフォーム７６は、矢印８２で示されるように時計回りの方向に回転するように構成され配置される。各プラットフォーム７６は毎秒およそ２３回転で回転する。プラットフォーム７６のこの回転は、カップ５８がコーティングステーション６２と連通の状態に導かれるようにホイール６８の回転と同期され、それによりカップ５８の内部表面にコーティングの一様な層を塗布する。カップ５８の内部表面にコーティングのこの層を塗布すると約０．１５秒かかる。
【００６２】
カップ５８の内部表面のこのコーティングの厚さは、約０．０００２５４ｃｍ（０．１０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり０．２７ｍｇの乾燥塗膜重量）から約０．０１２７ｃｍ（５．０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり１３．４ｍｇの乾燥塗膜重量）までに及ぶことができ、好ましくは約０．００２２９ｃｍ（０．９ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり約０．２５ｍｇの乾燥塗膜重量）であり得る。コーティングはカップ５８の一部、あるいはカップ５８の内部表面全体に施されることができる。コーティングはカップ５８の内部表面全体に施されることが好ましい。
【００６３】
コーティングステーション６２は、カップ５８の内部表面にコーティングを施すノズル８６を有するスプレーシステム８４から成る。たとえ図２に示されていなくてもスプレーシステム８４は、図１の実施形態に示されるものと同様なリザーバタンクを備えることができる。
【００６４】
スプレーシステム８４は、図２の実施形態について本明細書において教示されたものと同様なＮｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できるエアレススプレー装置であることが好ましい。また、スプレーシステム８４の被覆率も図１のスプレーシステム４０の被覆率と同様である。
【００６５】
さらに図２を参照すると、硬化ステーション６４は乾燥手段８８から成り、そこではホイール６８が乾燥手段８８の中へおよびその外へカップ５８を回転し運搬する。乾燥手段８８は注文製の炉であることができ、この炉は、約９０℃の温度範囲で熱風をカップ５８へ供給してカップ５８のコーティング層を乾燥しかつ／または硬化する。カップ５８は乾燥手段８８から外へ回転され、カップ処理ステーション７２の方へ吸引力によって搬送される。
【００６６】
乾燥手段８８は、大気圧で、約４５秒から約７０秒に及ぶ時間の間に約７０℃から約１９９℃まで、好ましくは約８５℃から約９５℃に及ぶ温度範囲で、最も好ましくは９０℃の温度で作動されることが好ましい。カップ５８は約４５秒から約７０秒に及ぶ時間の間に乾燥手段８８を通り抜けて搬送されることが好ましい。
【００６７】
各容器保持手段７４が容器処理ステーション７２に接近すると、容器保持手段７４のプラットフォーム７６内の真空供給が停止されて、カップ５８がホイール６８から解放され、容器処理ステーション７２の中に取り上げられることができ、これにより容器処理ステーションは、本発明のコーティングおよび硬化システム５６から遠ざかるように、例えば容器梱包ステーションのようなさらなる処理ステーションまでカップ５８を運搬する。
【００６８】
ホイール６８は回転され、カップ５８をコーティングし硬化する順番に準備ステーション６０、コーティングステーション６２、硬化ステーション６４、および容器処理ステーション７２の方へ割り出される。カップ５８のこの位置決めは図１の方法と同様な方法で各容器保持手段７４の真空手段の作動、および各容器保持手段７４のプラットフォーム７６の回転と共同して、８９で示される制御手段によって行われる。これを実現するための制御手段８９は、図１の実施形態について教示された制御手段と同様である。
【００６９】
制御手段８９により図２のシステムを通して単一のカップ５８を搬送する方法は、一般に、次に述べることから成る。すなわち、
準備ステーション６０において、
ホイール６８は、容器保持手段７４が容器定量取出し手段６１と同心に割り出されるように回転を停止する。このそれぞれの容器保持手段の回転プラットフォーム７６の真空が作用させられ、定量取出し機構６１はカップ５８を解放する。感光手段（図示せず）により制御される定量取出し機構６１は、それが容器保持手段７４を感知すると作動させられる。スプレーステーション６２の直前のある位置において、回転プラットフォーム７６は矢印８２で示される方向にカップ５８を回転するように作動させられる。
【００７０】
コーティングステーション６２において、
回転プラットフォーム７６およびカップ５８が回転している間にスプレーシステム８４は、感光手段（図示せず）を通じて作動されてカップ５８の内部表面にコーティング層を塗布する。スプレーの時間は、例えば約０．１５秒のような所定の時間に予めセットされる。このステーションで回転プラットフォーム７６がカップ５８を伴う持続時間は、スプレー時間よりも短くあるべきではない。
【００７１】
硬化ステーション６４において、
ホイール６８は回転されて回転プラットフォーム７６を硬化ステーション６４の方へ導く。この時点で、カップ５８を伴う回転プラットフォームは回転を停止し、一方ホイール６８が回転されてカップ処理ステーション７２の方へ回転プラットフォームおよびカップ５８を割り出す。
【００７２】
図１および図２の実施形態では、４５３．６ｇｒ（１６オンス）のことがあるカップ１０およびカップ５８の内部表面にコーティングを施すためのスプレーシステム２４およびスプレーシステム６２の生産速度は、毎分カップが約５０個から約６００個までに及ぶことができる。いくつかのスプレーシステムがカップの所望の生産速度に適合するように使用され得ることが明らかである。
【００７３】
本発明では、任意の適切なコーティング組成物がカップ１０およびカップ５８に塗布され得る。しかし、もしラテックスコーティング組成物が塗布される予定ならば、このコーティングは、前述の“Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ Ｃｏａｔｅｄ ｗｉｔｈ ａ Ｌａｔｅｘ Ｃｏａｔｉｎｇ”という表題の２００４年１２月１６日に出願された米国特許出願第１１／０１４６４８号明細書に開示されたコーティングと同様であることができ、ここに容器は、例えば発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）粒子などの発泡性熱可塑性粒子から作られることが好ましく、その参照は本明細書に全体として組み込まれている。
【００７４】
この例では、ラテックスコーティング組成物は容器を構成する熱可塑性粒子に有害でないタイプであることができる。すなわち、本発明で使用されるラテックスコーティングには熱可塑性粒子、特にポリスチレン粒子で溶融しまたは反応する傾向のあるいかなる化学薬品も全くないであろう。例えば、大多数の溶剤系ポリマーコーティングは本発明では実施できないことになる。
【００７５】
「ラテックス」は、水などの水性媒体においてポリマー粒子のコロイド状分散体として定義され得る。この相比（ポリマー相対水相）は重量で４０：６０から６０：４０まで変化することがある。ラテックスコーティング産業においてより共通した用語は「固形分（ｓｏｌｉｄｓ ｃｏｎｔｅｎｔ）」である。本明細書において使用される「固形分」は、ラテックスコーティングにおいてポリマー、乳化剤、無機塩、等を含む乾燥物を指す。固形分の典型的な範囲は重量で４０パーセントと６０パーセントとの間である。この測定値は、１００℃と１４０℃との間の温度で一定質量のラテックスコーティング試料を乾燥することによって得られる。次いで、固形分は試料の全質量に対する乾燥物のパーセント比として表現される。
【００７６】
本発明で使用されるラテックスは、界面活性剤および／または他の微量成分を含有することができる。界面活性剤（一般に安定化の目的で使用される）は、オクチルスルフォン酸ナトリウム、デシルスルフォン酸ナトリウム、ドデシルスルフォン酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ヘキサデシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、分枝鎖アルキル硫酸ナトリウム（ｂｒａｎｃｈｅｄ ｓｏｄｉｕｍ ａｌｋｙｌ ｓｕｌｆａｔｅ）、ドデシルエトキシレートナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｄｏｄｅｃｙｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ）（２ＥＯ）、ドデシルアルコールエトキシレート（ｄｏｄｅｃｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ）（５ＥＯ）、ドデシルアルコールエトキシレート（７ＥＯ）、ドデシルアルコールエトキシレート（８ＥＯ）、等のようなラテックスコーティングで使用される、一般に知られている界面活性剤のうちのいずれであってもよい。
【００７７】
本発明で使用されるラテックスコーティングの特に適切なポリマーは、ブタジエン、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸オクチル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ピバル酸ビニル、ネオデカン酸ビニル、アクリロニトリル、アクリロニトリルメチル、アクリルアミド、スチレン、α−メチルスチレン、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチルから成る群から選択されたモノマーのホモポリマー、あるいは、上述のモノマーのうちの２つ以上の共重合体、またはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアミド、ジメチルメタ−イソプロペニルベンジルイソシアネート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−（イソ−ブトキシメチル）アクリルアミド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、スチレンスルフォン酸ナトリウムを含む官能性モノマーを備える上述のモノマーのうちの２つ以上の共重合体であることができる。
【００７８】
ラテックスコーティングは、アクリル酸塩（例えばアクリル酸エチル）、メタクリル酸塩（例えばメタクリル酸メチル）、アクリル酸（例えばメタクリル酸）から成る群から選択されたモノマーのポリマー、あるいは酢酸ビニルまたはスチレンで共重合されたこれらのモノマーの共重合体から成ることができる。
【００７９】
好ましいラテックスコーティングは、メタクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸およびスチレン共重合体のラテックス、ならびにブタジエンおよびスチレン共重合体のラテックスである。
【００８０】
ラテックスコーティングの分子量は、約１００から約１００万ユニット（５００から約２００００００００ｇ／ｍｏｌ）まで変化することができる。ラテックスコーティングの分子多分散性は、非常に狭い範囲から非常に広い範囲まで、すなわち約１．０から約２０まで変化するとして定義され得る。
【００８１】
本発明で使用するのに特に適切なラテックスコーティングのタイプは、固体粒状形態および水のポリマーから成る。ポリマーの初期の固形分は重量で約４８％から約５０％までであることができ、それにより粘度を変更するように調整されることができ、その結果スプレーシステムなどの処理装置は容器の上へコーティングを施す処理が十分にできるようになる。
【００８２】
容器の表面に塗布される前のラテックスの固形分は、一般に、容器にラテックスを塗布するのに用いられるプロセスに依存する。本発明では、噴霧プロセスは容器の上へコーティングを施すように使用されることが好ましい。この例では、固形分はラテックスの重量を基準にして重量で約４０％から約４７％まで変化する。
【００８３】
カップ１０およびカップ５８は、内殻および外殻を有する従来のカップ成形機によって製作される例えばポリスチレンカップのような熱可塑性粒容器であることができる。従来のカップ成形機は、Ａｕｔｏｎａｔｉｏｎａｌ Ｂ．Ｖ．により製造されたＣｕｐ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ＭＯＤＥＬ ６−ＶＬＣ−１２５ ｍａｃｈｉｎｅ、またはＭａｓｔｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ＆Ｔｏｏｌ Ｃｏ．により製造されたＭＯＤＥＬ Ｍ１０ ｃｕｐ ｍａｃｈｉｎｅである。
【００８４】
本発明の教示によれば、カップ１０およびカップ５８が形成された後、これらは、適切な手段によって図１および図２の本発明のコーティングおよび硬化システム２０およびコーティングおよび硬化システム５６のそれぞれ準備ステーション２２および準備ステーション６０の方へ導かれ、そこでこの図１および図２で示されるようにコーティングがカップ１０およびカップ５８の内部表面に一様に施される。いくつかの例では、カップ１０およびカップ５８の内部表面と外部表面の両方にコーティングを施すことが好ましい場合があることを理解されたい。また、コーティングはカップ１０およびカップ５８の表面全体の上へ実質的に施されることが好ましいが、しかしいくつかの例では、カップの表面の一部にコーティングを施すことが好ましいこともある。
【００８５】
図１では、コーティングがカップ１０の表面または複数の表面に施された後に、カップ１０は次いで、乾燥室または炉であり得る硬化室４８までコンベヤベルト手段４６によって運搬される。図２では、コーティングがカップ５８に施された後にカップは硬化室８８（乾燥室または炉であり得る）の方へ回転される。この炉は従来の炉であることができ、加熱媒体は熱風、放射熱、または加熱真空であることができる。代表的な乾燥炉は、イリノイのブルーアイランド（Ｂｌｕｅ Ｉｓｌａｎｄ）のＢｌｕｅ Ｍ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙから入手され得る。乾燥時間は、乾燥温度、コーティングの固形分、およびコーティングの厚さに依存する。例えばもしコーティングが０．００３８１ｃｍ（１．５ミル）ならば、乾燥温度は約６０秒の乾燥時間の場合約９０℃であろう。通常、乾燥温度は約５０℃から約１００℃まで変化し、乾燥時間は、固形分が重量で約８％から約４７％まで変化するコーティングについて約５秒から約３０００秒まで変化するであろう。また、硬化室も放射装置、マイクロ波装置、プラズマ装置、またはそれらの組合せであることができる。
【００８６】
本明細書において述べたように、図１および図２のカップ１０およびカップ５８の表面または複数の表面のコーティング（ラテックスコーティングであり得る）の厚さは、約０．０００２５４ｃｍ（０．１０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり０．２７ｍｇの乾燥塗膜重量）から約０．０１２７ｃｍ（５．０ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり１３．４ｍｇの乾燥塗膜重量）までに及ぶことができ、約０．００２２９ｃｍ（０．９ミル）（カップ表面の１平方センチメートル当たり０．２５ｍｇの乾燥塗膜重量）であり得ることが好ましい。このコーティングの厚さは容器の一部、あるいは実質的に容器の内部表面全体および／または外部表面全体に延在することができる。
【００８７】
コーティングはカップ１０およびカップ５８の一部、あるいは実質的にカップ１０およびカップ５８の内部表面および外部表面のうちの少なくとも１つに施され、内部表面にコーティングを形成することが好ましく、内部表面と外部表面の両方にコーティングを形成することがより好ましい。
【００８８】
コーティングは、耐漏洩性の目的でかつ／またはラベリング目的および印字目的で外部表面に施され得る。カップ１０およびカップ５８は側壁と底部分の両方を有し、「内部表面」および「外部表面」とは一般にカップ１０およびカップ５８の側壁と底部分の両方を指すことを理解されたい。
【００８９】
本発明はその特定の実施形態で特に記述されたが、本発明の非常に多くの変型および詳細部が添付の請求の範囲に定義されるように本発明から逸脱することなく作られ得ることが当業者には明白であろう。例えば異なるタイプのコーティングがカップ１０およびカップ５８の１つまたは複数の表面の１つまたは複数の層に施され得る。また、容器も非発泡性熱可塑性樹脂から作られることができ、スプレー手段もいくつかのスプレーノズルから成ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明のスプレーシステムおよび硬化システムならびにスプレー装置および硬化装置の、第１の実施形態を示す概略立面図である。
【図２】本発明のスプレーシステムおよび硬化システムならびにスプレー装置および硬化装置の、第２の実施形態を示す概略立面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部表面および外部表面を有する使い捨て容器をコーティングし硬化するためのシステムであって、
前記容器を保持するための準備ステーションと、
前記使い捨て容器の表面にコーティング組成物を塗布するためのコーティングステーションと、
前記使い捨て容器の前記表面に前記コーティング組成物を予備乾燥し硬化するように、前記コーティングステーションから下流側に配置された硬化ステーションと、
前記準備ステーションから前記コーティングステーションまでおよび前記コーティングステーションから前記硬化ステーションまで順を追って前記容器を位置決めするための位置決め手段と
を備える、システム。
【請求項２】
さらに処理を行うように、前記使い捨て容器をコーティングし硬化するための前記システムから遠ざかるように前記容器を運搬する手段を含む容器処理ステーションをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コーティングステーションが、前記使い捨て容器の前記表面上へ前記コーティング組成物を一様に塗布するためのスプレーノズル手段を含むスプレーシステムを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記スプレーシステムが、前記スプレーノズル手段へ前記コーティング組成物を供給するように前記スプレーノズル手段と連通して前記コーティング組成物を保持するためのリザーバタンクをさらに含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記位置決め手段が回転軸を有する回転可能なホイールを備え、前記硬化ステーションが、前記位置決め手段の下流側に配置されて前記位置決め手段の回転軸に直角の方向に延在する、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記位置決め手段が前記硬化ステーションの範囲内で回転可能である、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記容器処理手段が前記位置決め手段に対して半径方向に、および前記容器準備ステーションの直近に配置される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記位置決めシステムが複数の容器保持手段を備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項９】
前記容器保持手段のそれぞれが、前記容器を保持し解放するように選択的に作動可能な真空手段、および前記コーティング手段が前記容器の前記表面上へ一様に分布されるように前記容器を選択的に回転する回転手段を備える、請求項９に記載のシステム。
【請求項１０】
前記準備ステーション、前記コーティングステーション、および前記硬化ステーションに対して順を追って前記容器を位置決めするための制御手段をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
複数のステーションに対して容器を位置決めするための装置であって、
前記容器を保持し解放するように選択的に作動可能な真空手段、および前記容器を選択的に回転するための回転手段を有する複数の容器保持手段を備える、装置。
【請求項１２】
前記装置が回転可能なホイールを備え、前記複数のステーションが前記容器の少なくとも内部表面にコーティングを施すためのコーティングステーション、および前記容器の前記内部表面の前記コーティングを硬化するための硬化ステーションを少なくとも含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記複数の容器保持手段が前記回転可能なホイールの周囲を取り巻いて配置され、前記装置が、前記コーティングステーションおよび前記硬化ステーションと連通して前記容器を位置決めするための制御手段をさらに含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
容器をコーティングし硬化するための方法であって、
ａ）準備ステーションに前記容器を保持するステップと、
ｂ）前記容器の表面上へコーティングの層を塗布するステップと、
ｃ）前記容器のコーティングの前記層を乾燥するステップと、
ｄ）ステップｂ）およびステップｃ）に対して前記容器を順次に位置決めするステップと
を含む、方法。
【請求項１５】
容器をコーティングし硬化するための方法であって、
ａ）準備ステーションに前記容器を保持するステップと、
ｂ）コーティングステーションに対して前記容器を位置決めするように前記容器を回転するステップと、
ｃ）前記容器の表面上へコーティングの一様な層を塗布するステップと、
ｄ）硬化ステーションに対して前記容器を位置決めするように前記容器を回転するステップと、
ｅ）前記容器の前記表面上の前記コーティングを硬化するステップと
を含む、方法。
【請求項１６】
前記回転ステップが前記コーティングステーションおよび前記硬化ステーションに対する前記容器の同時回転、ならびに前記容器の軸に対する前記容器の回転を含み、その結果前記コーティングの層が前記容器の前記表面上へ一様に塗布される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１５の方法によりコーティングされる容器。
【請求項１８】
前記コーティング組成物が、ブタジエン、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸オクチル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ピバル酸ビニル、ネオデカン酸ビニル、アクリロニトリル、アクリロニトリルメチル、アクリルアミド、スチレン、α−メチルスチレン、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチルから成る群から選択されたモノマーのホモポリマーから成るラテックスコーティングである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ラテックスコーティングが、前記モノマーのうちの２つ以上の共重合体、およびアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアミド、ジメチルメタ−イソプロペニルベンジルイソシアネート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−（イソ−ブトキシメチル）アクリルアミド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、スチレンスルフォン酸ナトリウムを含む官能性モノマーを備える前記モノマーのうちの２つ以上の共重合体から成る群から選択されたポリマーから成る、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ラテックスコーティングが、アクリル酸塩、メタクリル酸塩、アクリル酸から成る群から選択されたモノマーのポリマー、ならびに酢酸ビニルまたはスチレンで共重合された前記モノマーの共重合体から成る、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ラテックスコーティングが、メタクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸およびスチレン共重合体のラテックス、ならびにブタジエンおよびスチレン共重合体のラテックスから成る群から選択される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ラテックスコーティングが、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックスである、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ラテックスコーティングが、約０．０００２５４ｃｍ（０．１０ミル）から約０．０１２７ｃｍ（５．０ミル）までに及ぶ厚さを有する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
希釈された場合の前記ラテックスコーティングが、重量で約４０％から約４７％に及ぶ固形分を有する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記ラテックスコーティングが固相および水相から成り、前記固相がラテックスコーティングの重量を基準にして重量で約５０％である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２６】
ステップが、前記容器の前記内部表面上へ前記コーティングを施すステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
ステップが、前記容器の前記外部表面上へ前記コーティングを施すステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２８】
前記コーティングが、メタクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸およびスチレン共重合体のラテックス、ならびにブタジエンおよびスチレン共重合体のラテックスから成る群から選択されたラテックスコーティングである、請求項１５に記載の方法。
【請求項２９】
前記ラテックスコーティングが、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックスである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記ラテックスコーティングが噴霧プロセスによって前記容器に施される、請求項２８に記載の方法。
【請求項１】
内部表面および外部表面を有する使い捨て容器をコーティングし硬化するためのシステムであって、
前記容器を保持するための準備ステーションと、
前記使い捨て容器の表面にコーティング組成物を塗布するためのコーティングステーションと、
前記使い捨て容器の前記表面に前記コーティング組成物を予備乾燥し硬化するように、前記コーティングステーションから下流側に配置された硬化ステーションと、
前記準備ステーションから前記コーティングステーションまでおよび前記コーティングステーションから前記硬化ステーションまで順を追って前記容器を位置決めするための位置決め手段と
を備える、システム。
【請求項２】
さらに処理を行うように、前記使い捨て容器をコーティングし硬化するための前記システムから遠ざかるように前記容器を運搬する手段を含む容器処理ステーションをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コーティングステーションが、前記使い捨て容器の前記表面上へ前記コーティング組成物を一様に塗布するためのスプレーノズル手段を含むスプレーシステムを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記スプレーシステムが、前記スプレーノズル手段へ前記コーティング組成物を供給するように前記スプレーノズル手段と連通して前記コーティング組成物を保持するためのリザーバタンクをさらに含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記位置決め手段が回転軸を有する回転可能なホイールを備え、前記硬化ステーションが、前記位置決め手段の下流側に配置されて前記位置決め手段の回転軸に直角の方向に延在する、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記位置決め手段が前記硬化ステーションの範囲内で回転可能である、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記容器処理手段が前記位置決め手段に対して半径方向に、および前記容器準備ステーションの直近に配置される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記位置決めシステムが複数の容器保持手段を備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項９】
前記容器保持手段のそれぞれが、前記容器を保持し解放するように選択的に作動可能な真空手段、および前記コーティング手段が前記容器の前記表面上へ一様に分布されるように前記容器を選択的に回転する回転手段を備える、請求項９に記載のシステム。
【請求項１０】
前記準備ステーション、前記コーティングステーション、および前記硬化ステーションに対して順を追って前記容器を位置決めするための制御手段をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
複数のステーションに対して容器を位置決めするための装置であって、
前記容器を保持し解放するように選択的に作動可能な真空手段、および前記容器を選択的に回転するための回転手段を有する複数の容器保持手段を備える、装置。
【請求項１２】
前記装置が回転可能なホイールを備え、前記複数のステーションが前記容器の少なくとも内部表面にコーティングを施すためのコーティングステーション、および前記容器の前記内部表面の前記コーティングを硬化するための硬化ステーションを少なくとも含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記複数の容器保持手段が前記回転可能なホイールの周囲を取り巻いて配置され、前記装置が、前記コーティングステーションおよび前記硬化ステーションと連通して前記容器を位置決めするための制御手段をさらに含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
容器をコーティングし硬化するための方法であって、
ａ）準備ステーションに前記容器を保持するステップと、
ｂ）前記容器の表面上へコーティングの層を塗布するステップと、
ｃ）前記容器のコーティングの前記層を乾燥するステップと、
ｄ）ステップｂ）およびステップｃ）に対して前記容器を順次に位置決めするステップと
を含む、方法。
【請求項１５】
容器をコーティングし硬化するための方法であって、
ａ）準備ステーションに前記容器を保持するステップと、
ｂ）コーティングステーションに対して前記容器を位置決めするように前記容器を回転するステップと、
ｃ）前記容器の表面上へコーティングの一様な層を塗布するステップと、
ｄ）硬化ステーションに対して前記容器を位置決めするように前記容器を回転するステップと、
ｅ）前記容器の前記表面上の前記コーティングを硬化するステップと
を含む、方法。
【請求項１６】
前記回転ステップが前記コーティングステーションおよび前記硬化ステーションに対する前記容器の同時回転、ならびに前記容器の軸に対する前記容器の回転を含み、その結果前記コーティングの層が前記容器の前記表面上へ一様に塗布される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１５の方法によりコーティングされる容器。
【請求項１８】
前記コーティング組成物が、ブタジエン、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸オクチル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ピバル酸ビニル、ネオデカン酸ビニル、アクリロニトリル、アクリロニトリルメチル、アクリルアミド、スチレン、α−メチルスチレン、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチルから成る群から選択されたモノマーのホモポリマーから成るラテックスコーティングである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ラテックスコーティングが、前記モノマーのうちの２つ以上の共重合体、およびアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアミド、ジメチルメタ−イソプロペニルベンジルイソシアネート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−（イソ−ブトキシメチル）アクリルアミド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、スチレンスルフォン酸ナトリウムを含む官能性モノマーを備える前記モノマーのうちの２つ以上の共重合体から成る群から選択されたポリマーから成る、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ラテックスコーティングが、アクリル酸塩、メタクリル酸塩、アクリル酸から成る群から選択されたモノマーのポリマー、ならびに酢酸ビニルまたはスチレンで共重合された前記モノマーの共重合体から成る、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ラテックスコーティングが、メタクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸およびスチレン共重合体のラテックス、ならびにブタジエンおよびスチレン共重合体のラテックスから成る群から選択される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ラテックスコーティングが、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックスである、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ラテックスコーティングが、約０．０００２５４ｃｍ（０．１０ミル）から約０．０１２７ｃｍ（５．０ミル）までに及ぶ厚さを有する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
希釈された場合の前記ラテックスコーティングが、重量で約４０％から約４７％に及ぶ固形分を有する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記ラテックスコーティングが固相および水相から成り、前記固相がラテックスコーティングの重量を基準にして重量で約５０％である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２６】
ステップが、前記容器の前記内部表面上へ前記コーティングを施すステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
ステップが、前記容器の前記外部表面上へ前記コーティングを施すステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２８】
前記コーティングが、メタクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックス、アクリル酸およびスチレン共重合体のラテックス、ならびにブタジエンおよびスチレン共重合体のラテックスから成る群から選択されたラテックスコーティングである、請求項１５に記載の方法。
【請求項２９】
前記ラテックスコーティングが、アクリル酸メチルおよびスチレン共重合体のラテックスである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記ラテックスコーティングが噴霧プロセスによって前記容器に施される、請求項２８に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００９−５０６９５３（Ｐ２００９−５０６９５３Ａ）
【公表日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２２８１６（Ｐ２００８−５２２８１６）
【出願日】平成１８年７月７日（２００６．７．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２６７９３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１８８９９
【国際公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（５０３２００７５２）ノバ・ケミカルズ・インコーポレイテツド (19)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月７日（２００６．７．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２６７９３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１８８９９
【国際公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（５０３２００７５２）ノバ・ケミカルズ・インコーポレイテツド (19)
【Ｆターム（参考）】
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