专利名称：隔热性合成树脂制器具及其制造方法
技术领域：
本发明涉及包括用作保温瓶、保温饭盒及冷藏箱等的隔热容器在内的隔热性合成树脂制器具及其制造方法。
过去，作为隔热容器，已知一种隔热容器的结构如下把合成树脂制的内层容器与外层容器套在一起，构成双层壁结构的隔热容器，并在内层容器与外层容器之间形成的空间部分填充硬质聚氨酯泡沫体或发泡聚苯乙烯等有机发泡体或成形体，或者填充珍珠岩等无机物粉末。
而且，还已知一种真空隔热容器，其结构为把金属(主要是不锈钢)制成的内层容器与外层容器套在一起，构成双层壁结构的容器，并对内层容器与外层容器之间形成的空间部分进行真空抽气而使其成为真空隔热层。
上述的先有隔热容器中，前者的合成树脂制隔热容器由于所填充材料的热导率大，在此情况下，要想提高其隔热性能，就必须使隔热层的厚度(内层容器与外层容器之间的距离)增大到某一程度以上。另外，在向隔热层内填充填充物的时候，为了提高填充操作的效率，也必须将隔热层的厚度提高到某一程度，这样，就存在着隔热层厚度相当于先有真空隔热容器的5～10倍的问题。因此，这种先有隔热容器的容积利用率低，作为携带用器具不能令人十分满意。
另一方面，对于后者的金属制真空隔热容器的情况，即使隔热层的厚度较小，也可获得良好的隔热性能，作为携带用器具能够令人非常满意，但是，由于制造方法复杂，所以不得不提高价格。而且，由于在内层容器和外层容器之间具有真空隔热层的结构，该部分受到大气压的压力，因此存在着制品形状受到很大限制的问题。
本发明的目的是提供一种制造成本低且具有优良的隔热性能，同时容积利用率良好的隔热性合成树脂制器具及其制造方法。
本发明的隔热性合成树脂制器具具有合成树脂制成的内壁和合成树脂制成的外壁以及上述内壁与外壁之间形成的空间部分，在上述空间部分充有氩气、氙气或氪气中的至少一种气体而形成密封中空层。
本发明的隔热性合成树脂制器具的其它形式是将合成树脂制的内层容器和外层容器整体成型，在上述的内层容器与外层容器之间设置有空间部分，由此构成合成树脂制的双层壁容器，在上述空间部分充有氩气、氙气及氪气中的至少一种气体而形成密封中空层。
本发明的隔热性合成树脂制器具中，内壁与外壁之间的距离可以在5mm以下。
本发明的隔热性合成树脂制器具的制造方法如下将成形材料以管状形式挤出而形成型坯，向该型坯的内部吹入氩气、氙气或氪气中的至少一种气体，同时将该型坯夹在一对模具之间并将其密封，从而形成由内壁与外壁及在它们之间形成的上述气体的密封中空层构成的双层壁结构的合成树脂制器具。
在本发明的方法中，也可以在向成形模具内注入熔融的合成树脂的同时，向熔融的合成树脂中吹入氩气、氙气或氪气中的至少一种气体，并将其密封，使其冷却，从而形成由内壁与外壁及在它们之间形成的上述气体的密封中空层构成的双层壁结构的合成树脂制器具。
根据本发明，由于在具有合成树脂制内壁和外壁的双层壁结构的空间部分设有由热导率低的氩气、氙气、氪气或它们的混合气体构成的密封中空层，因此，与先有的将聚氨酯树脂用于隔热层的合成树脂器具相比，本发明可得到具有优良隔热效果的隔热器具。而且，在将隔热器具作为容器的场合下，与先有的合成树脂隔热容器相比，由于可以在同等以上隔热性能的条件下将隔热层的厚度减至一半以下，因此本发明可提供容积利用率大的隔热容器。
而且，根据本发明的结构，由于不会受到真空隔热方式那样的大气压力，因此，本发明可以提供方形等各种形状的隔热器具及隔热容器。
而且，由于内壁与外壁之间的距离在5mm以下，即使向内壁与外壁之间的空间部分充入氩气、氙气、氪气或它们的混合气体，也可以防止这些气体的对流，因此可以极大地防止由气体对流造成的对流传热，因此本发明可提供隔热性能优良的合成树脂制器具。
根据本发明的方法，由于向管状的型坯内部或向注入成形模具内的熔融树脂中吹入热导率低的氩气、氙气、氪气或它们的混合气体，从而形成具有密封中空层的双层壁结构的隔热器具，因此，与先有的将聚氨酯树脂用于隔热层的树脂隔热容器相比，本发明的隔热容器可发挥优良的隔热性能。因此，在与先有的树脂隔热容器同等以上性能的条件下可使隔热层的厚度减至一半以下，从而在形成作为与本发明有关的隔热器具的容器时，容积利用率得到提高。
而且，在构成隔热容器的场合下，与先有的真空隔热容器相比，由于其制法简单，因此，可廉价地制造产品，可提供廉价的隔热容器，同时，与填充无机物粉末的先有的隔热容器相比，本发明可廉价提供重量轻的隔热容器。另外，由于不会受到真空隔热方式那样的大气压的压力，本发明可提供方形等各种各样形状的隔热器具或隔热容器。
附图的简要说明
图1为表示型坯放置在一对金属模具间的状态的剖面图。
图2为表示使图1示出的型坯膨胀的状态的剖面图。
图3为表示使图2示出的型坯进一步膨胀的状态的剖面图。
图4为表示将膨胀的型坯夹在金属模具中的状态的剖面图。
图5为将得到的合成树脂制隔热容器的局部剖开的侧视图。
图6为表示将熔融的合成树脂注入注射成形模具中的状态的剖面图。
图7为表示向注射成形模具中注入气体的状态的剖面图。
下面，以采用吹塑成形法制造隔热性合成树脂制双层壁容器的情况为例，详细地说明本发明。
采用本发明方法制造合成树脂制隔热容器时，首先，如图1所示，使用具有对应于目的制品形状的成形模具的一对金属模1、2，以及可以将成形材料树脂以管状形式挤出至这两个金属模之间的挤出机。图1中，仅示出了挤出机前端部位的口模3，省略了挤出机主体。上述的金属模1由金属模主体4和安装模主体4的安装板5、以及与安装板5连接的推顶杆6所构成；金属模2由金属模主体7和安装模主体7的安装板8、以及与安装板8连接的推顶杆9所构成。
首先，将合成树脂成形材料由挤出机口模3挤成管状而形成型坯10。此处所用的树脂可以是聚缩醛树脂，也可以适宜地选用硬PVC(聚氯乙烯)、聚碳酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、纤维素塑料等树脂。
其次，使金属模2沿着图1的箭头a的方向移动，同时向型坯10中吹入氩气、氙气、氪气或它们的混合气体，由此使型坯10膨胀起来，如图2所示，顺着一侧的金属模2的金属模主体7的模具工作面将膨胀的型坯10挤到上面。
将上述膨胀的型坯10吹得更大，同时逐渐移动金属模2，如图3所示，当金属模1的推顶杆6与金属模2的推顶杆9的轴心位置对准时，停止移动金属模2。在此状态下，口模3由金属模1、2之间退出。
接着，如图4所示，使推顶杆6、9伸长，将两个金属模的金属模本体推挤到一起，从而将型坯10夹在其中。由此，被挤在金属模1、2之间的型坯10变形，形成所规定形状的合成树脂制隔热容器12，使金属模1、2开启，由金属模1、2中取出成形体，由此得到图5所示的合成树脂制隔热容器12。
图5所示的隔热容器12由容器主体15和盖体16构成，容器主体15为由容器内壁17和容器外壁18构成的双层壁结构，容器内壁17和容器外壁18之间形成密封中空层19，同时，盖体16为由盖内壁20和盖外壁21构成的双层壁结构，在盖内壁20和盖外壁21之间形成密封中空层22。这些密封中空层19、22的厚度大约在5mm以下。
上述密封中空层19、22由氩气、氙气、氪克或它们的混合气体构成，其中，氙气的热导率为0.52×102W·m-1·K-1(0℃)，氪气的热导率为0.87×102W·m-1·K-1(0℃)，热导率都很小，因此可得到优良的隔热性能。空气的热导率为2.41×102W·m-1·K-1(0℃)，氮气的热导率为2.40×102W·m-1·K-1(0℃)，氩气的热导率为1.63×102W·m-1·K-1(0℃)，显然，上述的氙气或氪气以及氩气的热导率比其它的气体或空气的热导率都低。由于采用上述热导率低的气体，与先有的聚氨酯隔热容器相比，可在同等以上性能的条件下使隔热层的厚度减至一半以下，因此可提高容积利用率。
而且，由于密封中空层19、22的厚度在5mm以下，不易发生内部的气体对流现象，因此隔热性能提高。
采用以上的制造方法制造的隔热容器12，由于可通过一个成形工序制造出来，因此，这样制成的合成树脂制隔热容器的制造成本极低，并且显示出比空气隔热层优良得多的隔热性，同时，与隔热层采用聚氨酯树脂等的树脂隔热容器相比，容积利用率高得多，重量大大减轻。而且，由于密封中空层19、22中充入了气体，与先有的真空隔热方式不同，不会受到大气压的压力，因此增大了形状设计的自由度，可以制成方形等各种形状的隔热容器。
以上，用上述的实施例说明了成形为容器形状的合成树脂制器具的情况，采用本发明的方法，也可以很容易地制成合成树脂制隔热板。在这种情况下，使用一对具有对应于形成板体的成形模具的金属模，用这一对金属模实施上述方法即可。
上述实施例对向型坯10中吹入各种气体而成形的吹塑法进行了说明。但也可以采用将熔融树脂注射成形的方法来制造隔热容器，因此，也可以将本发明的方法应用于注塑法中。
即，在该方法中，如图6和图7所示，预先将模具30闭合，由注射口32向该模具内的型腔31中注射熔融的合成树脂，接着，注入氩气、氙气、氪气或它们的混合气体，进行保压并冷却，这样，沿着型腔31内的模面形成合成树脂壁33，将注射口32密封，则在空间34中形成充入了上述气体的所需形状的器具，开模后就可以取出隔热器具成品。符号35为用于向注射口32内供入熔融的合成树脂和气体的喷嘴。
如上所述，根据本发明，由于在具有树脂制的内壁和外壁的双层壁结构的空间部分设置由热导率低的氩气、氙气、氪气或它们的混合气体构成的密封中空层，因此与先有的将聚氨酯树脂用于隔热层的树脂隔热器具相比，可获得具有优良隔热效果的隔热器具。而且，在用隔热器具作为容器的情况下，与先有的树脂隔热容器相比，可以在同等以上隔热性能的条件下使隔热层的厚度减至一半以下，因此，本发明可以提供容积利用率大的隔热容器。
而且，根据本发明的结构，由于不会受到真空隔热方式那样的大气压的压力，因此可以提供方形等各种形状的隔热器具和隔热容器。
另外，由于内壁与外壁之间的距离在5mm以下，可以防止填充于内壁和外壁之间的空间部分的氩气、氙气、氪气或它们的混合气体的气体对流，因此可以极大地防止密封中空层处的对流传热，由此可以提供隔热性能优良的树脂制器具或隔热容器。
另外，根据本发明的方法，向形成管状的型坯内部或向注入模具内的熔融合成树脂内吹入热导率低的氩气、氙气、氪气或它们的混合气体，在挤出型坯的情况下，将其夹在模具中，成形为具有密封中空层的双层壁结构的隔热器具；在注射熔融树脂的情况下，吹入上述气体并进行保压、冷却，由此形成隔热器具，因此加工容易，而且与先有的将聚氨酯树脂用于隔热层的树脂隔热器具相比，可以获得具有优良隔热效果的隔热器具。而且，在将隔热器具作为容器的情况下，与先有的树脂隔热容器相比，由于可以在同等以上隔热性能的条件下使隔热层的厚度减至一半以下，因此容积利用率提高。
而且，与先有的真空隔热容器相比，由于制法简单，因而可以廉价地制造产品，可以提供廉价的隔热器具，同时，与填充无机物粉末的先有的隔热容器相比，可以廉价提供重量轻的隔热容器。
权利要求
1.一种隔热性合成树脂制器具，其特征在于，它具有合成树脂制成的内壁和合成树脂制成的外壁以及在上述内壁和外壁之间形成的空间部分，在上述空间部分充有氩气、氙气和氪气中的至少一种气体而形成密封中空层。
2.权利要求1所述的隔热性合成树脂制器具，其特征在于内壁与外壁之间的距离在5mm以下。
3.一种隔热性合成树脂制器具，其特征在于，使合成树脂制的内层容器与外层容器整体成形，在上述的内层容器与外层容器之间设置有空间部分，由此构成合成树脂制的双层壁容器，在上述的空间部分充有氩气、氙气和氪气中的至少一种气体而形成密封中空层。
4.权利要求3所述的隔热性合成树脂制器具，其特征在于内层容器与外层容器之间的距离在5mm以下。
5.权利要求3所述的隔热性合成树脂制器具，其特征在于，上述的合成树脂制双层壁容器由选自聚缩醛树脂、硬PVC、聚碳酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、纤维素塑料的一种塑料构成。
6.一种隔热性合成树脂制器具的制造方法，其特征在于，将成形材料以管状形式挤出而形成型坯，向该型坯的内部吹入氩气、氙气和氪气中的至少一种气体，同时将该型坯夹在一对模具之间并将其密封，由此形成由内壁和外壁以及在内、外壁之间形成的上述气体的密封中空层构成的双层壁结构的合成树脂制器具。
7.一种隔热性合成树脂制器具的制造方法，其特征在于，向成形模具内注入熔融的合成树脂，同时向熔融的合成树脂中吹入氩气、氙气和氪气中的至少一种气体，并将其密封，使其冷却，由此形成由内壁和外壁以及在内、外壁之间形成的上述气体的密封中空层构成的双层壁结构的合成树脂制器具。
全文摘要
本发明涉及包括用作保温瓶、保温饭盒及冷藏箱等的隔热容器在内的隔热性合成树脂制器具及其制造方法。本发明的隔热性合成树脂制器具具有合成树脂制成的内壁和合成树脂制成的外壁以及在上述内壁与外壁之间形成的空间部分，在上述的空间部分充有氩气、氙气和氪气中的至少一种气体而形成密封中空层。这种隔热性合成树脂制器具采用例如向型坯中吹入上述气体而成型的吹塑法或注塑法制造。
文档编号B29D24/00GK1132684SQ95103770
公开日1996年10月9日 申请日期1995年3月29日 优先权日1995年3月29日
发明者山田雅司, 伊藤精一, 小宫泰彦 申请人:日本酸素株式会社