JP2004315037A

JP2004315037A - 発泡樹脂シート成形容器本体の製造方法および製造された成形容器本体

Info

Publication number: JP2004315037A
Application number: JP2003112602A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujinaga; 宏藤永; Kazunari Onishi; 一成大西
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd; KP Platec Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd; KP Platec Co Ltd
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】発泡樹脂シートからなる容器内面の口元スタック部全周囲にわたって環状の凸部を容易に形成でき、汁漏れ防止機能を有する発泡容器本体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】発泡樹脂シートをオーブン内で加熱して成形可能な状態に軟化させたのち、成形ゾーンにおいて雌雄金型嵌合の賦形によって容器本体形状に成形し、発泡樹脂シート成形容器本体を製造する方法であって、発泡樹脂シートを雌雄金型の嵌合により賦形しつつ、雌型の容器口元スタック部に設けられた細孔より圧縮空気を発泡樹脂シートに噴きつけて容器口元スタック部全周に容器本体内面側へ凸部となるようにシート外側の窪み部を賦形することを特徴とする発泡樹脂シート成形容器本体の製造方法および該方法により製造された容器本体。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡樹脂シート成形容器本体の製造方法および該方法により製造された成形容器本体に関する。さらに詳しくは、容器本体と蓋体との嵌合性に優れる、いわゆる内嵌合といわれる麺類、惣菜などの汁分を含む内容物を充填する際に用いられる、汁漏れのない発泡樹脂シート成形容器本体を製造する方法、および該方法によって得られた成形容器本体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンビニエンスストアの発展にともない、麺類・惣菜などの調理済み加工食品の普及は近年著しい。これら加工済み食品を美味しく食するためには、煮汁などの汁を付ける必要があり、このような加工食品を収容して販売する容器としては汁が漏れないことが求められる。
【０００３】
また、コンビニエンスストアなどにおいては、より美味しく食するように加工食品を電子レンジで加熱して客に提供するのが一般的となりつつあるため、電子レンジ加熱にも耐える耐熱性を有することも必須条件となりつつある。このような汁をともなう加工食品の容器としてはフィラー入りポリプロピレン系樹脂（以下、ＰＰ系樹脂という）シート製の蓋付容器がよく知られている。この容器は、図５に示されているように、非発泡樹脂容器本体９の口元スタック部が上に向かって閉じる逆テーパーを有する形状であり、非発泡樹脂容器蓋体１０にも同様な逆テーパー部を設け、非発泡樹脂容器本体９内側の側壁部と密着することにより、蓋体１０が不用意に外れることや汁漏れを防止できるようになっている。
【０００４】
ところが、このようなＰＰ系樹脂シート成形容器は断熱性に劣るため、中身の食品を電子レンジで加熱したとき、手で持てないほどに容器が熱くなるという欠点を有している。
【０００５】
このような問題を解消できる容器として、発泡樹脂シート成形容器本体を使用した容器がある。
【０００６】
発泡樹脂シート成形容器本体は断熱性があり、中身の食品を電子レンジで加熱しても容器はそれほど熱くならず好ましい。また、このような発泡樹脂シートに用いられる基材樹脂としては、電子レンジ加熱時などに加工食品から油分が溶出するため、耐油性に優れたＰＰ系樹脂が望ましい。
【０００７】
しかしながら、このような発泡樹脂シート成形容器本体は、発泡樹脂シートの厚さが厚く、加熱成形時のシートの流動性が低いなどの理由からＰＰ系樹脂シートのように雌型のみを使用する真空または圧空成形を行なうことができない。このため、雌雄金型によるプレス成形（嵌合成形）が採用されているが、このような雌雄金型によるプレス成形では、型開きの関係から、図５に示されているように、容器本体の口元部の形状を上に向かって閉じる逆テーパー形状にできない。
【０００８】
この問題を解消する方法として、図６に示されているように、発泡樹脂容器本体１２の口元部をテーパー形状にし、容器本体内面の口元部全周に窪み部１３を形成させ、樹脂製容器蓋体１１の対応する位置に凸部を設けることにより嵌合を可能にする方法が提案されている（特許文献１）。
【０００９】
しかしながら、窪み部１３の肉厚が成形時に薄くなり、容器本体の強度が不足したり、発泡樹脂シートの破れなどの成形不良を起こすことがある。また、窪み部１３の肉厚が薄いため、蓋体１１との嵌合力が弱く、通常の取り扱いや電子レンジ加熱時の内圧の高まりに対して蓋体１１が外れる、内容する食品の汁分が容器より漏れる、などの問題がおこりやすく、充分な嵌合性を有する容器が得られ難いことがある。とくに、ＰＰ系樹脂を基材とする発泡樹脂シートの成形において、そのような問題は顕著に表われる。ＰＰ系樹脂発泡シートは、製造時に用いた発泡剤が発泡シートセル内にはほとんど残存せず、成形加熱時の２次発泡による厚さの増大がほとんどないため、窪み部のような部分での発泡シートの破れや薄肉化が表われやすい。この問題はＰＰ系樹脂発泡シートに限らず、近年はコストを低減する目的で目付の少ない発泡樹脂シートを用いることが多いため、その他の発泡樹脂シートにおいても同様の問題が生じる。
【００１０】
また、ＰＰ系樹脂発泡シートは、基材樹脂が結晶性樹脂であるため、成形に適する温度巾が非常に狭く、この条件を外れると容器強度が低下したり、発泡シートの破れや薄肉化を惹き起こしやすい。このような問題を解決するためにオーブンでの加熱方法を規定し、シート表面温度を保持しながら成形する方法（特許文献２）が提案されているが、このような方法を用いても、加熱が終わり成形するまでのあいだに発泡樹脂シートが冷却されたり、成形時の金型への接触によって発泡樹脂シートが冷却されるため、前記の窪み部のような部分では、発泡樹脂シートの薄肉化を防ぐことは難しい。
【００１１】
以上のような理由で発泡樹脂シートの成形容器において、発泡樹脂シートの種類を問わず、容器本体の実用上の強度を満たし、充分な嵌合性を有し、汁漏れのない容器を安定的に得ることは困難である。
【００１２】
【特許文献１】
特開平９−２４８８５３号公報（第２〜４頁）
【特許文献２】
特開平６−２１８８０５号公報（第２〜６頁）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述のごとき問題を解決した容器本体と容器蓋体との嵌合性に優れ、汁漏れのない内嵌合可能な発泡樹脂シート成形容器本体を製造し、提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、容器本体と容器蓋体との嵌合性に優れ、汁漏れのない発泡樹脂シート成形容器本体を製造する方法を見出し、本発明を完成するにいたった。
【００１５】
すなわち、本発明は、
発泡樹脂シートをオーブン内で加熱して成形可能な状態に軟化させたのち、成形ゾーンにおいて雌雄金型嵌合の賦形によって容器本体形状に成形し、発泡樹脂シート成形容器本体を製造する方法であって、発泡樹脂シートを雌雄金型の嵌合により賦形しつつ、雌型の容器口元スタック部に設けられた細孔より圧縮空気を発泡樹脂シートに噴きつけて容器口元スタック部全周に容器本体内面側へ凸部となるようにシート外側の窪み部を賦形することを特徴とする発泡樹脂シート成形容器本体の製造方法（請求項１）、
少なくとも、雌型より圧縮空気を噴きつける位置に相対する雄型の位置に設けられた細孔から金型間の発泡樹脂シートを真空減圧により吸引しながら賦形する請求項１記載の製造方法（請求項２）、
発泡樹脂シートの基材樹脂がポリプロピレン系樹脂である請求項１または２記載の製造方法（請求項３）、および
請求項１、２または３記載の方法によって製造された発泡樹脂シート成形容器本体（請求項４）に関する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、発泡樹脂シートをオーブン内で加熱して成形可能な状態に軟化させたのち、成形ゾーンにおいて雌雄金型嵌合の賦形によって容器本体形状に成形し、発泡樹脂シート成形容器本体を製造する方法である。
【００１７】
前記発泡樹脂シートとしては、たとえばポリスチレン、ポリプロピレンなどのプロピレン単位を６０重量％（以下、％という）以上含有するポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンおよびスチレンを主体とし、スチレンと共重合し得るブタジエン、無水マレイン酸、メタクリル酸などの共重合体からの発泡シートなどがあげられる。これらのうちではポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とする発泡樹脂シートが本発明の効果を好適に得ることができる点から好ましい。
【００１８】
前記発泡樹脂シートは、片面または両面にポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、耐熱ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどからなる非発泡樹脂フィルムを積層したものであってもよい。
【００１９】
前記発泡樹脂シートをオーブン内で加熱して成形可能な状態に軟化させる温度、加熱時間などには特別な限定はなく、従来から採用されている各基材樹脂の発泡樹脂シートなどに適用されている温度、加熱時間などを採用すればよい。
【００２０】
前記成形可能な状態に軟化せしめられた発泡樹脂シートは、そののち成形ゾーンに移送され、雌雄金型嵌合の賦形によって容器本体形状に成形され、発泡樹脂シート成形容器本体が製造される。
【００２１】
本発明では、前記発泡樹脂シート成形容器本体を製造する際に、発泡樹脂シートを雌雄金型の嵌合により賦形しつつ、雌型の容器口元スタック部に設けられた細孔より圧縮空気を発泡樹脂シートに噴きつけて容器口元スタック部全周に容器本体内面側へ凸部となるようにシート外側に窪み部が賦形される。
【００２２】
前記のごとく、雌型の容器口元スタック部に設けられた細孔より圧縮空気を発泡樹脂シートに噴きつけて、シート外側に窪み部が賦形されるとともに容器口元スタック部全周に容器本体内面側へ凸部が形成されるため、シートの厚さにはほとんど影響を与えることなく、容器口元スタック部全周に容器本体内面側へ凸部を形成することができ、たとえば特開平９−２４８８５３号公報で製造される容器本体に窪み部を設けた場合のように、肉厚が成形時に薄くなり、容器本体の強度が不足したり、発泡樹脂シートの破れなどの成形不良を起こすことがない。また、特開平９−２４８８５３号公報で製造される容器本体における、形成される窪み部の肉厚が薄いため、蓋体との嵌合力が弱く、通常の取り扱いや電子レンジ加熱時の内圧の高まりに対して蓋体が外れる、内容する食品の汁分が容器より漏れる、などの問題がおこりにくく、充分な嵌合性を有する容器が得られやすい。
とくに、ＰＰ系樹脂発泡シートのように、製造時に用いた発泡剤が発泡シートセル内にはほとんど残存せず、成形加熱時の２次発泡による厚さの増大がほとんどない場合でも、窪み部のような部分での発泡シートの破れや薄肉化が表われにくい。ＰＰ系樹脂発泡シートに限らず、近年はコストを低減する目的で目付の少ない発泡樹脂シートを用いることが多いため、その他の発泡樹脂シートにおいても同様の効果が得られる。
【００２３】
前記圧縮空気としては、圧力が０．００５〜０．５ＭＰａ、さらには０．０２〜０．２ＭＰａの範囲のものを適宜使用するのが望ましい。０．００５ＭＰａより低いと、発泡樹脂シートを動かす力が弱く、本発明の効果を得ることが難しく、０．５ＭＰａより高いと、加熱により軟化した発泡樹脂シートが押しつぶされ、この部分での肉厚が薄くなり、容器本体強度を低下させることがある。また、圧縮空気は常温のもの、あるいは加熱したものであってもよい。
【００２４】
前記圧縮空気を吹きつけるタイミングは、嵌合部の形状や発泡樹脂シートの性質などによって嵌合直前や嵌合と同時、あるいは嵌合直後など選択することができる。
【００２５】
前記発泡樹脂シートを雌雄金型の嵌合により賦形しつつ、雌型の容器口元スタック部に設けられた細孔より圧縮空気を発泡樹脂シートに噴きつけて容器口元スタック部全周に容器本体内面側へ凸部となるようにシート外側に窪み部を賦形する際に、雌型より圧縮空気を噴きつける位置に相対する雄型の位置に設けた細孔から金型間の発泡樹脂シートを真空減圧により吸引しながら賦形してもよく、この場合には、金型の形状転写性を向上させることができる。また、前記圧縮空気の噴きつけと同時期に金型間の発泡樹脂シートを真空減圧により吸引しながら賦形することによって、賦形時のシート流動を円滑にし、肉厚を保ちながら、窪み部の形状転写を向上させることで、剛性や嵌合の充分な容器本体を得ることができる。
【００２６】
このようにして、たとえば図１に示すような、本発明の発泡樹脂シート成形容器本体２が製造され、樹脂製容器蓋体３とともに発泡樹脂シート成形容器１を形成する。なお、図１は、本発明の発泡樹脂シート成形容器１の断面説明図である。
【００２７】
以下、本発明の発泡樹脂シート成形容器本体の製造方法を、本発明の実施態様の一例に基づき説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２８】
本発明の効果を得るための雌雄嵌合金型を用いた加熱成形によって得られる成形容器本体において、蓋体と嵌合する位置（以下、蓋嵌合部と称す）に相当する部分の一例を図２に示す。
【００２９】
この例では、蓋嵌合部において、嵌合成形用雄型（金型）４の容器口元スタック部最上部のクリアランスを２．０ｍｍ、上部より２．５ｍｍの位置のクリアランスを１．５ｍｍとなるようにクリアランスの傾斜を雄型に設けている。加えて、嵌合成形用雌型５の蓋嵌合部に相当する位置に圧縮空気を噴きつけるための圧空孔７を設けてある。
【００３０】
６は真空孔、８は発泡樹脂シートである。
【００３１】
発泡樹脂シート成形容器本体の内面側への凸部の高さは、要求される蓋体との嵌合度合いで決まるが、０．３〜１．０ｍｍ程度であるのが望ましい。０．３ｍｍ以下では嵌合度合いが緩く、１．０ｍｍをこえると、発泡樹脂シートの伸びが大きくなり、延伸されることにより肉厚が薄くなり、容器本体の剛性が不足する傾向が生じる。
【００３２】
図２では、嵌合成形用雄型４の容器口元スタック部最上部のクリアランスを２．０ｍｍ、上部より２．５ｍｍの位置のクリアランスを１．５ｍｍとなるようにクリアランスの傾斜を雄型に設けているため、この部分の発泡樹脂シートは逆テーパー状になっているが、雌型の圧空吹き付けにより発泡樹脂シート８が雄型に沿うように押され、雄型の真空吸引により発泡樹脂シート８が嵌合成形用雄型側に吸引されており、嵌合成形用雌型５と発泡樹脂シート８との間に空間が生じている。嵌合成形用雄型４を外す場合、逆テーパー部の嵌合成形用雄型４は、発泡樹脂シート８と接触しながら引き抜かれるため、容器口元スタック部最上部が嵌合成形用雌型５側に押され、嵌合成形用雄型４を取り外すことができる。
【００３３】
このようにして、発泡樹脂シートを使用した容器本体を嵌合成形用雄型４および嵌合成形用雌型５を使用して製造する場合にも、逆テーパー状の容器口元スタック部を有する容器本体を製造することができる。
【００３４】
図３は、本発明の効果を得るための雌雄嵌合金型を用いた加熱成形によって得られる成形容器本体において、蓋体と嵌合する位置（以下、蓋嵌合部と称す）に相当する部分の別の一例を示す説明図である。
【００３５】
図３において、４、５、７、８は、図２と同様である。
【００３６】
この例では、蓋嵌合部において、嵌合成形用雄型４の容器口元スタック部最上部が半円形にくびれており、この部分の最大クリアランスは２．０ｍｍであり、上部より３．３ｍｍの位置のクリアランスが１．５ｍｍとなるようにクリアランスを設けている。加えて、嵌合成形用雌型５の蓋嵌合部に相当する位置に圧縮空気を噴きつけるための圧空孔７を設けている。
【００３７】
図３の場合、発泡樹脂シート８が圧空孔７からの空気により嵌合成形用雄型側に押し出される。この結果、この部分の発泡樹脂シートは容器本体の内側に凸部が形成され、容器蓋体との嵌合部が形成される。
【００３８】
図３の場合も、図２の場合と同様に、嵌合成形用雌型５と発泡樹脂シート８との間に空間が生じている。嵌合成形用雄型４を外す場合、嵌合成形用雄型４は、発泡樹脂シート８と接触しながら引き抜かれるため、容器口元スタック部の凸部が嵌合成形用雌型５側に押され、嵌合成形用雄型４を取り外すことができる。
【００３９】
本発明の方法によれば、実用上の強度を満たし、容器蓋体との嵌合性に優れ、汁漏れのない発泡樹脂シート成形容器本体を安定的に製造することができる。
【００４０】
【実施例】
以下に本発明を具体的な実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００４１】
本実施例および比較例ともに、坪量２８０ｇ／ｍ^２、厚さ１．８ｍｍ、密度０．１５ｇ／ｃｍ^３のポリプロピレン系樹脂発泡シートを用いて容器本体を成形した。容器本体の容積は４１５ｃｃであった。蓋体は厚さ０．２５ｍｍのポリスチレン系樹脂シートを用いて成形した。
【００４２】
実施例１
長径２０ｃｍ、短径１５ｃｍ、深さ３ｃｍ、通常部クリアランス１．５ｍｍ、スタック高さ５．０ｍｍのオーバル形状容器を成形する金型において、図２に示すように雄型金型の容器口元スタック部最上部のクリアランスを２．０ｍｍ、上部より２．５ｍｍの位置のクリアランスを１．５ｍｍとなるようにクリアランスの傾斜を雄型に設けた（雌型には傾斜を設けていない）。前記発泡樹脂シートを用い、シート表面温度が１４０℃以上１５５℃以下となるように、単発成形機（センバシステム社製ＶＡＳ６６−４．５Ｔ）のオーブンで加熱したのち、雄雌の金型で嵌合し、成形する際に雌型の口元スタック最上部に設けた孔より０．２ＭＰａの圧力で圧縮空気を発泡樹脂シートに噴きつけた。また、対応する雄型の口元スタック部最上部に設けた孔よりシートを真空吸引し、容器口元スタック部に０．５ｍｍ高さの凸部を有する逆テーパーをもつ容器本体を得た。前記とは別に雌型金型底部の孔から発泡樹脂シートを真空吸引し、発泡樹脂シートを金型に密着させて容器本体の表面性を付与した。
【００４３】
また、前記容器本体に対応する逆テーパーをもつ蓋体を成形した。
【００４４】
得られた容器本体に汁分を含む食品（おでん）４００ｇを充填し、蓋体を付けたのち容器をさかさまにして汁漏れがないかを評価した。汁漏れは蓋付の容器をさかさまにして３秒置き、汁が漏れなかったものを○、明らかに漏れたものを×、滲む程度のものを△と評価した。
【００４５】
さらに、５００Ｗレンジで５分間加熱して取り出した際に容器がたわまないかどうかの剛性感を評価した。剛性感は、容器を片手持ちにした際に容器のたわみが５ｍｍ未満であれば○、５〜１０ｍｍであれば△、１０ｍｍ超であれば×と評価した。
【００４６】
また、レンジ加熱の際に蓋体が外れないかどうかの嵌合性を評価した。
【００４７】
結果を表１に示す。
【００４８】
実施例２
長径２０ｃｍ、短径１５ｃｍ、深さ３ｃｍ、通常部クリアランス１．５ｍｍ、スタック高さ５．０ｍｍのオーバル形状容器を成形する金型において、図３に示すように、雄型金型の容器口元スタック部最上部より２．０ｍｍの位置を中心にクリアランスが２．０ｍｍとなる部分を、半径２．０ｍｍで容器内側に突起の高さが０．５ｍｍとなるように雄型に設けた。前記発泡樹脂シートを用い、シート表面温度が１４０℃以上１５５℃以下となるように、単発成形機のオーブンで加熱したのち、成形する際に雄型の口元スタック部の最上部から２．０ｍｍの位置に設けた孔より０．２ＭＰａの圧力で圧縮空気を発泡シートに噴きつけ、容器口元スタック部に内側に突起をもつ容器本体を得た。
【００４９】
また、前記突起に対応する窪みをもつ蓋体を成形した。
【００５０】
得られた容器を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００５１】
比較例１
実施例１と同様に、長径２０ｃｍ、短径１５ｃｍ、深さ３ｃｍ、通常部クリアランス１．５ｍｍ、スタック高さ５．０ｍｍのオーバル形状容器を成形する金型において、図４に示すように雄型金型の容器口元スタック部最上部より２．５ｍｍの位置を中心にクリアランスが１．０ｍｍとなる突起部分を半円状に設けた。
前記発泡樹脂シートを用い、シート表面温度が１４０℃以上１５５℃以下となるように、単発成形機のオーブンで加熱したのち、通常の真空成形により容器口元スタック部内側に窪みをもつ容器本体を得た。
【００５２】
また、前記窪みに対応する突起をもつ蓋体を成形した。
【００５３】
得られた容器を実施例１と同様に評価した。結果表１に示す。
【００５４】
【表１】

【００５５】
【発明の効果】
本発明によると、局部的に強度低下の要因となる容器内面窪み部を設けることなく、内嵌合可能な容器、すなわち、剛性感と汁漏れのない容器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発泡樹脂シート成形容器本体を用いた発泡樹脂シート成形容器を説明するための断面説明図である。
【図２】実施例１で用いた金型の容器口元スタッグ部付近を説明するための断面説明図である。
【図３】実施例２で用いた金型の容器口元スタッグ部付近を説明するための断面説明図である。
【図４】比較例１で用いた金型の容器口元スタッグ部付近を説明するための断面説明図である。
【図５】従来の非発泡樹脂シート成形容器を説明するための断面説明図である。
【図６】従来の発泡樹脂シート成形容器の容器本体と蓋体とが嵌合する部分を説明するための断面説明図である。
【符号の説明】
１発泡樹脂シート成形容器
２発泡樹脂容器本体
３樹脂製容器蓋体
４嵌合成形用雄型
５嵌合成形用雌型
６真空孔
７圧空孔
８発泡樹脂シート
９非発泡樹脂容器本体
１０、１１樹脂製容器蓋体
１２従来の発泡樹脂容器本体
１３窪み部

Claims

発泡樹脂シートをオーブン内で加熱して成形可能な状態に軟化させたのち、成形ゾーンにおいて雌雄金型嵌合の賦形によって容器本体形状に成形し、発泡樹脂シート成形容器本体を製造する方法であって、発泡樹脂シートを雌雄金型の嵌合により賦形しつつ、雌型の容器口元スタック部に設けられた細孔より圧縮空気を発泡樹脂シートに噴きつけて容器口元スタック部全周に容器本体内面側へ凸部となるようにシート外側の窪み部を賦形することを特徴とする発泡樹脂シート成形容器本体の製造方法。
少なくとも、雌型より圧縮空気を噴きつける位置に相対する雄型の位置に設けられた細孔から金型間の発泡樹脂シートを真空減圧により吸引しながら賦形する請求項１記載の製造方法。
発泡樹脂シートの基材樹脂がポリプロピレン系樹脂である請求項１または２記載の製造方法。
請求項１、２または３記載の方法によって製造された発泡樹脂シート成形容器本体。