JP2005225554A - 合成樹脂発泡体製の箱形容器とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の雌雄型を用いた合成樹脂の発泡成形方法をほぼそのまま用いながら、成形後の後加工などを行うことなく、立ち上がり側壁に生じるタワミ量を大きく抑制できるようにした合成樹脂発泡体製の箱形容器を得る。
【解決手段】 雌雄の成形型で形成されるキャビティ空間における箱形容器の開口部近傍となる領域に、箱形容器Ａの開口部のタワミを防止するための長尺状の補強材２０を予めセットし、その状態でキャビティ空間内への発泡性粒子を充填して発泡成形を行う。それにより、立ち上がり側壁１１、１２の開口部近傍には開口部のタワミを防止するための補強材２０が成形時に一体に埋設された箱形容器Ａを得ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は合成樹脂発泡体製の箱形容器とその製造方法に関し、特に、その立ち上がり部である周側壁にタワミが発生するのを防止できるようにした合成樹脂発泡体製の箱形容器とその製造方法に関する。

合成樹脂発泡体製の箱形容器は、軽量かつ適度の緩衝性を有することから、多くの分野で商品の保管や物流用の容器として広く用いられている。ドライアイスのような適宜の冷媒と共に商品を収容する保冷容器としても多く用いられている。ところで、合成樹脂発泡体の場合、成形、熟成後に、経時的にある程度の歪みが生じるのを完全には避けることはできない。段積み時の外圧などによっても立ち上がり側壁に変形やタワミが生じる場合もある。

近年、容器の大きさも次第に大きくなりつつあり、例えば、ガラス基板容器として、幅１３００ｍｍ×深さ１０００ｍｍ×高さ１１００ｍｍ、肉厚５０ｍｍというような大形の合成樹脂発泡体製の箱形容器が用いられるようになっている。このような合成樹脂発泡体製の容器において、４つの側面のうち、収容するガラスの端面側の保持部は溝形状で構成されており肉厚も厚く歪みや解圧に起因するタワミが生じるようなことはないが、ガラス面に平行な壁面は肉厚も薄く、単純な立ち上がり面となっているのでタワミが生じやすい。本発明者らの経験では、成形条件、熟成条件、在庫時の外圧などにより変化はあるものの、ガラス面に平行な壁面で３ｍｍ〜１５ｍｍ程度のタワミが生じる場合があった。このような大形の箱形容器から商品としてのガラス基板を取り出す際に、ロボットが通常用いられるが、壁面でのタワミ量が大きくなると、ロボットアームの差し込みが安定的にできなくなり、ガラス基板の取り出しが円滑に進行しないことが起こりかねない。

また、冷媒と共に食品などを収容する保冷容器においては、側壁の内側と外側の温度差が極端に大きくなると、立ち上がり壁面に内側に向けたタワミが発生することがある。このようなタワミが生じると、蓋を閉めるときの嵌合が不十分となり蓋閉め作業が困難になるとともに、気密性が保たれなくなる。本発明者らは、幅６４０ｍｍ×深さ３８０ｍｍ×高さ４０５ｍｍ、肉厚３０ｍｍの箱形容器にパウダードライアイスを１ｋｇ入れ、１分後に蓋との嵌合部分の寸法を測定したところ、最大で６ｍｍ程度のワタミがみられた。

上記のように立ち上がり側壁にタワミが生じるのを防止するために、従来の合成樹脂製の箱形容器では、全体を非発泡樹脂のような補強材で成形後に包み込むことが行われている（特許文献１など参照）。

実公昭５９−１１０９９号公報

従来の後加工により全体を補強材で被覆する方法は、製造工程が複雑になるばかりでなく製造コストも高くなる。他の方法として補強用のリブを側壁面に形成してタワミの発生を防止する方法もあるが、容器設計の自由度が制限される不都合がある。側壁の厚みを増すことにより、タワミの発生をある程度は抑制することができるが完全ではなく、容積効率の低下や材料の無駄を招く。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、従来の雌雄型を用いた合成樹脂の発泡成形方法をほぼそのまま用いながら、成形後の後加工などを行うことなく、立ち上がり側壁に生じるタワミ量を大きく抑制することを可能とした、改良された合成樹脂発泡体製の箱形容器とその製造方法を提供することを目的とする。

本発明による合成樹脂発泡体製の箱形容器は、立ち上がり側壁の開口部近傍に開口部のタワミを防止するための長尺状の補強材が埋設されていることを特徴とする。

後記するように、長尺状の補強材は成形型を用いた発泡成形時に、成形品内に一体に埋設されるものであり、成形後の後加工を必要としないので、製造工程は簡素化される。そして、立ち上がり側壁の開口部近傍に長尺状の補強材が入っているので、経時的な発泡樹脂の歪み、外圧による歪み、あるいは内外の温度差により歪みなどにより、立ち上がり側壁にタワミが発生するのは効果的に抑制される。

本発明において、箱形容器の全体形状は任意であるが、開口部の平面視形状が矩形状であり、少なくとも対向する２辺（より好ましくは長辺側の２辺）に水平方向に伸びる長尺状の補強材が埋設されている形状は好ましい。４つの立ち上がり側壁のすべてに長尺状の補強材が埋設してあってもよい。しかし、開口部の平面視形状が長方形である場合には、少なくとも長辺側の側壁に長尺状の補強材を埋設しておけば、所期の目的は十分に達成できる。

長尺状の補強材には、曲げに対する所要の強度を持つこと、成形時の熱により劣化しないことを条件に任意の材料を用いることができるが、軽量であり熱伝導性がよく強度も安定していることから、アルミ管やＳＵＳ管や鉄管などの金属製の中空円管または角管は特に好ましい。他に、ポリカーボネート、アクリル、塩化ビニルなどの樹脂や木材のような材料も用いることができる。キャビティ空間内への発泡性粒子の充填性を考慮すると、円管形状は特に好ましいが、他に、角形状のような断面形状のものであってもよい。角形状のものを用いる場合には、原料の充填方向に対して角（対角線方向）が向くように配置すると、原料充填時の流動性が阻害されないので好ましい。

長尺状の補強材は、立ち上がり側壁の開口部近傍に１本だけ埋設してあってもよく、互いに平行に複数本が埋設されていてもよい。成形品の形状、大きさ、成形品に許容されるタワミ量の最大値、成形型の習性などを考慮して、実験的に最適な本数とすればよい。通常の場合、１本だけの埋設で十分に所期の目的は達成できる。

長尺状の補強材は、完全に側壁内に埋設し外部からはそれを視認できないことが、意匠性の観点からは好ましいが、部分的に外部から視認できる状態で埋設されていても差し支えない。また、長尺状の補強材は水平方向、すなちわ、箱形容器の上方開口縁に平行な方向で埋設されていることが、タワミ防止の観点からは最も効果的であるが、所期の目的が達成されることを条件に、傾斜した姿勢で埋設されていても差し支えない。

本発明は、また上記の箱形容器を製造する方法として、雌雄の成形型で形成されるキャビティ空間における少なくとも箱形容器の開口部近傍となる領域に、箱形容器の開口部のタワミを防止するための長尺状の補強材を予めセットし、その状態でキャビティ空間内へ発泡性粒子を充填して発泡成形を行うことを特徴とする箱形容器の発泡成形方法をも開示する。

上記の発泡成形方法は、長尺状の補強材をキャビティ空間内にセットする工程が新たに追加されることを除いて、他の工程は、従来知られている発泡性粒子を用いてこの種の箱形容器を発泡成形する場合と同様であってよい。そして、所要の発泡成形工程の後に、型を開き成形品を取り出すことにより、本発明による合成樹脂発泡体製の箱形容器が得られる。

キャビティ空間の所定位置に長尺状の補強材をセットするには任意の方法を採用できるが、セッティングの容易性を考慮すると、長尺状の補強材の両端にクッション性のある補助部材を取り付けておき、雌型のキャビティ面と補強材との間に前記補助部材を介装した状態で補強材のセットを行う方法は、きわめて有効である。通常、雌型は型抜きの関係で、奥の方が幾分狭くなるようにテーパが付けられており、開口側からこのテーパ面に沿って、両端にクッション性のある補助部材を取り付けた長尺状の補強材を押し下げていくことにより、任意の所定位置に、容易にかつ確実に補強材をセットすることができる。

この方法により製造される本発明による合成樹脂発泡体製の箱形容器は、長尺状の補強材が、両端部にクッション性のある補助部材を取り付けた状態で立ち上がり側壁に埋設された形態のものとなる。

さらに、雌型キャビティ面における前記補助部材が位置することとなる部位に、補助部材を受け入れるための凹窪を形成しておくことは好ましく、該凹窪内に補助部材の一部を入れ込ませて長尺状の補強材のセットを行うことにより、補強材の雌型キャビティ面に対する位置決めは確実になると共に、取り付け作業も一層容易化する。

補助部材は適度のクッション性（弾性）を備えることを条件に任意の材料を用いることができ、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタンなどの合成樹脂発泡体やゴム、コルクなどのような材料を用いることができる。成形時に確実に一体化し、外部から見たときの違和感もなくすことができることから、成形しようとする箱形容器と同じ樹脂種からなる合成樹脂発泡体を、補助部材として用いることは特に好ましい。

この方法により製造される本発明による合成樹脂発泡体製の箱形容器は、長尺状の補強材が、その両端部に箱形容器と同じ樹脂種からなる合成樹脂発泡体で作られてクッション性のある補助部材を取り付けた状態で立ち上がり側壁に埋設された形態のものとなる。

なお、本発明で用いる発泡性粒子は、従来の発泡樹脂成形容器の製造に用いられるものをそのまま用いることができる。発泡性粒子は、合成樹脂に物理型発泡剤を含浸させてなり、加熱によって発泡するものであり、予備発泡させたものも含まれる。なお、本発明の製造方法では、予備発泡させた、いわゆる予備発泡粒子を主に使用する。上記発泡性粒子を構成する合成樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−エチレン共重合体、スチレン改質ポリエチレン系樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のポリスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体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等が挙げられる。

また、物理型発泡剤としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類；シクロペンタン、シクロブタン等の脂肪族環化水素類；トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロメタン、トリクロロトリフルオロエタン、メチルクロライド、メチレンクロライド、エチルクロライド等のハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。発泡成形条件も従来のものと同じであってよい。

本発明によれば、従来の雌雄型を用いた合成樹脂発泡成形方法をほぼそのまま用いながら、成形後の後加工などを行うことなく、立ち上がり側壁にタワミが生じるのをほぼ完全に抑制した改良された合成樹脂発泡体製の箱形容器を得ることができる。

以下、本発明を実施の形態により説明する。図１ａは本発明による合成樹脂発泡体製の箱形容器の一例を示す斜視図であり、図１ｂはそこで用いられる補強材と補助部材を斜視図で示している。また、図２は図１のｂ−ｂ線による断面図である。図３、図４は成形型を用いて本発明による合成樹脂発泡体製の箱形容器を発泡成形する方法を説明するための図であり、図３は雌雄型を開いた状態で示し、図４は雌型キャビティ面に補強材を取り付ける方法を説明している。

この例において、合成樹脂発泡体製の箱形容器Ａは、４つの立ち上がり側壁１１〜１４と底壁１５とを備えた、上方を開口した箱形容器であり、ビース発泡成形法のような通常の発泡成形方法により成形される。対向する長辺側の２つの立ち上がり側壁１１、１２における開口部近傍には、補強材としてのＳＵＳの中空円管２０が、側壁１１、１２の上縁１１ａ，１２ａと平行になるようにして埋設されている。

中空円管２０の長さは側壁１１、１２の横幅よりもわずかに短く、中空円管２０の両端には箱形容器Ａと同じ樹脂種からなる発泡体がクッション性のある補助部材２１として取り付けてあり、該補助部材２１も全体が側壁内に埋設している。

この箱形容器Ａは、長辺側の側壁１１、１２内に補強材としての中空円管２０が埋設していることにより、側方からの荷重に対して大きな抵抗を示し、不用意な外圧によって側壁にタワミが生じることはない。また、経時的な発泡樹脂の歪みや内外の温度差により歪みなどによってタワミが生じることもない。

図示の例では、補強材としての中空円管２０を長手方向の側壁に１本づつ、計２本埋設しているが、短手方向の立ち上がり側壁１３、１４にも同様な補強材を埋設してもよい。また、各側壁１１〜１４に２本以上の補強材を埋設してもよい。

上記の箱形容器Ａを発泡成形する方法を説明する。図３は、成形型内に発泡性粒子を充填し、蒸気などをキャビティ空間内に注入して発泡性粒子を発泡させて、上方を開口した合成樹脂発泡体製の箱形容器Ａを成形する装置であり、成形装置自体は、従来知られたものである。雌型３０には、蒸気孔３３、蒸気供給管３４、水分排出管３５、真空吸引管３６、冷却水供給管３７などが配設されおり、雄型４０にも同様に、蒸気孔４３、蒸気供給管４４、水分排出管４５、真空吸引管４６、冷却水供給管４７などが配設されているが、詳細な説明は省略する。

発泡成形に際して、図３示すように、雌雄型３０、４０を開いた状態として、図４に示すようにして、雌型３０のキャビティ面３１の所定位置に前記した補強材としての中空円管２０を取り付ける。

最初に、所要長さの中空円管２０の両端部に、成形する箱形容器Ａと同じ樹脂種で作られた球状の発泡体をクッション性のある補助部材２１として予め取り付けてものを用意する。それを補助部材２１を押し潰すようにして開口側からキャビティ内に圧入していき、中空円管２０を補助部材２１と共に所定位置に位置決め固定する。

なお、図示の例では、キャビティ面３１における中空円管２０を取り付けるべき位置には凹陥部３２が形成されており、一方の凹陥部３２に一方の補助部材２１を差し込んだ状態で、他端側の補助部材２１を他方の凹陥部３２に向けて圧入することにより、容易に中空円管２０を所定位置（凹陥部３２、３２で定められた位置）に位置決め固定することができる。同様にして、もう一方の中空円管２０も雌型３０の対向するキャビティ面３１に取り付ける。

その後で、定法に従い、雌雄型３０、４０の型締めを行い、続いて、雌型３０に一体的に設けられた発泡性粒子供給管５０を通じて、雌雄型３０、４０間に形成されたキャビティ空間内に発泡性粒子を充填し、以下、定法に従い、発泡成形の工程を行う。所要の冷却を行い、型を開き脱型することにより、図１に示したような、立ち上がり側壁１１、１２の開口部近傍に開口部のタワミを防止するための長尺状の補強材２０が埋設された合成樹脂発泡体製の箱形容器Ａが得られる。

図示の例では、キャビティ空間内に充填される発泡性粒子が、キャビティ空間内に取り付けた中空円管２０の影響を受けずに所要に充填されるように、また、軽量であり十分な曲げ耐性を持つことから、中空円管２０の形状を中空円管状のものとしたが、充填性と耐曲げ強度を満足することを条件に、中実のものでもよく、断面が多角形や楕円などのものであってもよい。また、平板状のものでもよい。さらに、雌型キャビティ面に安定して取り付けられる場合には、クッション性のある補助部材を用いずに、長尺状の補強材を直接取り付けることもできる。

図１ａは本発明による合成樹脂発泡体製の箱形容器の一例を示す斜視図、図１ｂはそこで用いられる補強材と補助部材示す斜視図。 図１のｂ−ｂ線による断面図。 本発明による合成樹脂発泡体製の箱形容器を発泡成形する方法を説明するための図。 雌型のキャビティ面に補強材を取り付ける方法を説明するための図。

符号の説明

Ａ…合成樹脂発泡体製の箱形容器、１１〜１４…立ち上がり側壁、２０…補強材としての中空円管、２１…補助部材、３０…雌型、４０…雄型

Claims (10)

1. 上方を開口した合成樹脂発泡体製の箱形容器であって、立ち上がり側壁の開口部近傍には開口部のタワミを防止するための長尺状の補強材が埋設されていることを特徴とする合成樹脂発泡体製の箱形容器。
2. 開口部の平面視形状は矩形状であり、少なくとも対向する２辺に水平方向に伸びる長尺状の補強材が埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂発泡体製の箱形容器。
3. 長尺状の補強材は両端部にクッション性のある補助部材を取り付けた状態で埋設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の合成樹脂発泡体製の箱形容器。
4. 補助部材は箱形容器と同じ樹脂種からなる合成樹脂発泡体で作られていることを特徴とする請求項３に記載の合成樹脂発泡体製の箱形容器。
5. 補強材は金属製の中空円管または角管であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の合成樹脂発泡体製の箱形容器。
6. 雌雄の成形型を用いて上方を開口した合成樹脂発泡体製の箱形容器を発泡成形する方法であって、雌雄の成形型で形成されるキャビティ空間における少なくとも箱形容器の開口部近傍となる領域に、箱形容器の開口部のタワミを防止するための長尺状の補強材を予めセットし、その状態でキャビティ空間内への発泡性粒子の充填と発泡成形を行うことを特徴とする箱形容器の発泡成形方法。
7. キャビティ空間の所定位置に長尺状の補強材をセットするに際して、長尺状の補強材の両端にクッション性のある補助部材を取り付けておき、雌型のキャビティ面と補強材との間に前記補助部材を介装した状態で補強材のセットを行うことを特徴とする請求項６に記載の箱形容器の発泡成形方法。
8. 雌型キャビティ面における前記補助部材が位置することとなる部位に、補助部材を受け入れるための凹窪が形成されており、該凹窪内に補助部材の一部を入れ込ませて長尺状の補強材のセットを行うことを特徴とする請求項７に記載の箱形容器の発泡成形方法。
9. 補助部材として成形しようとする箱形容器と同じ樹脂種からなる合成樹脂発泡体を用いることを特徴とする請求項７または８に記載の箱形容器の発泡成形方法。
10. 長尺状の補強材として金属製の中空円管または角管を用いることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の箱形容器の発泡成形方法。

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