JP3139956B2 - 発泡成形用金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【本発明の属する技術分野】本発明は、発泡成形用金型
に関し、より詳しくは、インスタントラーメンのカップ
容器、ジュースやホットコーヒー等の飲料用のカップ、
冷菓用容器及びその他の包装容器等に用いられるラベル
付き発泡樹脂製品の製造にあたって、特に文字や模様、
デザイン等の表示を予め印刷したラベルを表面に有する
ラベル付き発泡樹脂製品を成形するための発泡成形用金
型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インスタントラーメンの容器やジュース
等の飲料用のカップ等として、発泡ビーズカップが広く
使用されている。この発泡ビーズカップは、一般にポリ
スチレン系樹脂粒子にブタン、ペンタン等の揮発性発泡
剤を含有させた発泡性樹脂粒子（ビーズ）を、予備発泡
して予備発泡粒子を得た後、これを成形型のキャビティ
ー内に充填し、蒸気等の加熱媒体により加熱発泡させる
型内ビーズ発泡成形法により製造されている。

【０００３】かかる発泡ビーズカップは通常、商品名や
製造元等の文字表示、あるいは、その他の絵や模様等の
表面デザインが表示されて使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば、特開平４−３
３１１３２号公報に開示された発泡成形容器の絵付け方
法では、印刷層とヒートシール層とを有し筒状に形成さ
れた紙製印刷シートを雌型のキャビティー内にセット
し、雌型に設けられた多数のガス抜き穴からキャビティ
ー内を脱気することにより、印刷シートを雌型のキャビ
ティー内面に固定している。それから、雌型と雄型とを
型合わせし、紙製印刷シートと雄型のコアとの間に発泡
性樹脂粒子を充填して発泡成形を行うことで、紙製印刷
シート付き発泡樹脂製品を一体に成形している。これに
より、紙製印刷シートのヒートシール層が筒状発泡成形
容器に融着するので、筒状発泡成形容器に歪みのない鮮
明な印刷の絵付けをすることができるとされている。

【０００５】しかしながら、この方法では、印刷シート
を雌型のキャビティー内面に固定できるが、筒状に形成
されたシートは精度バラツキ（筒径）により、印刷シー
トの上下端付近では、印刷シートが浮き気味になって印
刷シートとキャビティー内面との間に隙間が生じやすい
という問題点を有している。隙間があると、その隙間に
発泡性樹脂粒子が入り込み、印刷シートを覆うため、良
好な成形容器が得られない。

【０００６】また、上記では、芯紙の外側に印刷層を有
する紙製印刷シートを使用しているので、防湿性、ガス
バリヤー性に劣る。さらに、発泡樹脂製品を成形する際
に使用する蒸気によって紙が吸湿し、印刷がぼやけるこ
とがある。それに加え、芯紙の外側に印刷層があり印刷
層が雌型に直接接するので、印刷インクが熱によって雌
型に転写しやすい。この転写が起こると、発泡樹脂製品
の印刷が薄くなって印刷不良となる。また、雌型に転写
したインクが次の成形品の表面に再転写されるので、連
続して印刷不良が発生することになる。

【０００７】本発明はかかる従来の問題点を解消し、細
かい文字の表示や階調の変化をスムースに表現した鮮明
なデザイン表示等を予め印刷した合成樹脂製ラベルを使
用して、ラベルと発泡成形用雌型内面との間に、発泡性
樹脂粒子が入り込むような隙間を生じないよう改良し
て、良好なラベル付き発泡樹脂製品を一体に成形するこ
とができる発泡成形用金型を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係る発泡成形用金型は、発泡成形
用雄型と雌型とを組合せてラベル付き発泡樹脂製品を一
体成形する際に使用する発泡成形用金型であって、発泡
成形用雌型には真空装置との１つ以上の接続孔と、キャ
ビティ内面にラベル端に沿って形成されたラベルを吸引
して固定する溝とが設けられ、かつ上記の接続孔と溝と
の間に吸引を均一にするための真空室が設けられている
ことを特徴としている。

【０００９】上記構成によれば、発泡成形用雌型内面に
当接した合成樹脂製ラベルと発泡成形用雌型内面にラベ
ル端に沿って形成された溝との間の空間を減圧するに際
して、発泡成形用雌型を複雑化することなく、ラベル端
に沿って形成された溝からラベル端部を全体的に吸引す
ることができると共に、真空室によって吸引力が平均化
されるので、ラベル端と発泡成形用雌型内面との間に隙
間が生じることがない。これにより、予備発泡粒子を充
填しても、予備発泡粒子がラベルと発泡成形用雌型内面
との間に入り込まなくなる。この状態で加熱発泡成形
し、発泡樹脂製品にラベルを接着したラベル付き発泡樹
脂製品を製造するので、ラベルと発泡樹脂製品との間に
予備発泡粒子が入り込むことはなく、また、ラベルにし
わもできない。

【００１０】また、得られたラベル付き発泡樹脂製品
は、ラベルが表面から出っ張らず、美麗であり、かつ、
剥がれにくくなる。これにより、細かい文字の表示、階
調の変化をスムースに表現した鮮明な表示、多色重ね合
わせ印刷等による表示を印刷したラベルを有する容器等
の発泡樹脂製品を容易に製造することができる。また、
請求項２の発明に係る発泡成形用金型は、上記真空室の
少なくとも一部が発泡成形用雌型の発泡成形用蒸気室を
分断する位置に設けられ、かつ分断された蒸気室内を発
泡成形用の蒸気が容易に移動できるように蒸気室同士を
複数の蒸気通路にて連通しているものである。

【００１１】上記構成によれば、真空室をラベルを吸引
して固定する溝に近い発泡成形用蒸気室に設けることが
でき、効率が良くなると共に、分断した蒸気室を連通さ
せるための他の特別な構成を設けることを要しないの
で、発泡成形用金型をより簡素化することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の一
形態を説明する。本発明では、ラベル付きのカップ状の
発泡樹脂製品（以下、発泡ビーズカップと呼ぶ）の製造
例を以下に説明する。まず、側面に空気孔を有する擬似
雄型（擬似コア）２に、適宜の表示が施された扇形状の
合成樹脂製ラベルＬ（以下、ラベルＬと称する）を巻き
付け空気孔から吸引することによりラベルＬを擬似雄型
２に密着させて保持する。この擬似雄型２は、側面に複
数の空気孔２０…を有するラベル挿入用のもので、その
空気孔２０の形状は、例えば、図１に示すように円形状
の孔であっても、また細長い溝形状の孔（図示せず）で
あってもよい。

【００１３】また、擬似雄型２は、ラベルＬを巻き付け
た状態で発泡成形用雌型１と隙間無く密着できるよう後
述する発泡成形用雄型１より大きめに製作されている。
擬似雄型２の内部には、空気室２１が設けられており、
擬似雄型２の底部には、空気室２１を減圧または加圧す
るための通路が設けられている。これにより、擬似雄型
２の真空弁２２を開くと通路を介して擬似雄型２の空気
室２１を減圧にでき、加圧弁２３を開くと通路を介して
擬似雄型２の空気室２１を加圧できる。前記の空気孔２
０…は空気室２１と通じている。また、擬似雄型２に
は、加圧または減圧した空気室２１を瞬時に大気圧に戻
すための大気開放弁２４を設けている。

【００１４】これにより、文字、模様、およびデザイン
等の所定内容の表示が予め別途印刷されているラベルＬ
を擬似雄型２の側面に巻き付けて、空気室を２００〜７
４０ｍｍＨｇの圧力に減圧すれば、ラベルＬを擬似雄型
２の側面に密着させて保持することができる。なお、空
気室２１の圧力は、ラベルＬの厚さ（重量）に応じて適
宜設定すればよい。

【００１５】次に、擬似雄型２を発泡成形用雌型１に挿
入し、次いで空気室２１を加圧する。これにより、空気
孔２０…からの噴射空気がラベルＬを発泡成形用雌型１
の内面に押圧する。発泡成形用雌型１には、図１に示す
ように、真空装置との接続孔１０、１０’と、雌型１の
キャビティ内面にラベル端部に沿って形成された溝１
１，１１’とが設けられ、かつ上記接続孔１０、１０’
と溝１１，１１’との間にラベルＬを均一に吸引固定す
るための真空室１２，１２’が設けられている。さらに
詳しくは、発泡成形用雌型１の内面に当接したラベルＬ
の上端および下端に沿うように発泡成形用雌型１には環
状の溝１１，１１’と、ラベルＬの左右端に沿うように
発泡成形用雌型１の内面には縦溝１８とを備えている。

【００１６】また、発泡成形用雌型１は、内部に蒸気室
１３，１３’を有しており、原料を通路１４を通してキ
ャビティに充填するための充填装置（図示されていな
い）、蒸気および冷却水の供給口１５、蒸気および冷却
水の排出口１６、成形後の成形品をキャビティから発泡
成形溶雄型３に転移させるためのエアー供給口（図示さ
れていない）を具備している。

【００１７】さらに、前記の真空室１２，１２’が雌型
１のキャビティに対して反対側となる発泡成形用蒸気室
１３，１３’において、蒸気室１３，１３’をそれぞれ
分断するような位置に設けられたブリッジ１９内に、双
方の蒸気室１３，１３’同士を発泡成形用の蒸気が容易
に移動できるように連通する複数の蒸気通路１７を設け
ている。上記ブリッジ１９は、蒸気室１３，１３’を分
断しているのであるが、上記蒸気通路１７により他の特
別な構造を採用することなく、加熱用の蒸気を流通させ
ることができる。このような構造を採用した発泡成形用
雌型１は、その構造をより簡素化することができるもの
で、製造もし易い優れた態様の一つである。

【００１８】環状の溝１１，１１’は、ラベルＬの上端
（下端）から０．１〜２ｍｍに対応する位置に、より好
ましくは０．２〜０．５ｍｍに対応する位置に形成され
ており、０．１〜１ｍｍの幅および深さを有している。
また、縦溝１８は、ラベルＬを擬似雄型２に巻き付けた
状態でラベル端部が重ね合わされる位置において、ラベ
ルＬの左右端から０〜３ｍｍに対応する位置にそれぞれ
形成されており、０．１〜１ｍｍの幅および深さを有し
ている。縦溝１８は通常左右端おのおのに対応させて設
けられ、縦溝１８同士の間隔は、１〜５ｍｍに設定され
ている。なお、上記縦溝１８は、上記のように重ね合わ
せる場合に、重なり部分に１本だけ設けることも可能で
あり、また、ラベルの端部を突き合わせて擬似雄型２に
巻き付ける場合において上記と同様２本設けることが好
ましい。

【００１９】擬似雄型２の空気孔２０…から空気を噴射
させると同時に、発泡成形用雌型１の接続孔１０、１
０’を介して真空吸引を開始すると、ラベルＬは、擬似
雄型２から離れ、図１に示すように、発泡成形用雌型１
の内面に転移し仮固定される。その後、発泡成形用雌型
１から擬似雄型２を抜き取り、図２に示すように、擬似
雄型２に代わって発泡成型用雄型３を用い、発泡成形用
雌型１と発泡成形用雄型３とを型合わせし、型締めす
る。これには、例えば、ビーズ発泡成形用のプレス装置
が使用される。発泡成形用雌型１と発泡成形用雄型３の
型締めを行うと、これらの間にカップ状のキャビティ部
が形成される。

【００２０】発泡成形用雄型３は、内部に蒸気室３０を
有しており、蒸気および冷却水の供給口３１、ドレイン
排出口３２、排出エアー口（図示されていない）を具備
している。さらに、図示されていないが、充填エアー
弁、蒸気弁、キャビティ部の直接加熱弁、ドレイン弁、
冷却水弁、排出エアー弁等の各種の減圧弁（レギュレー
ター）、電磁弁と、それらを制御する制御盤を具備して
いる。

【００２１】成形品Ｓは、図３に示すように、発泡剤を
含有した直径０．２５ｍｍのポリスチレン樹脂粒子を原
料として、これを嵩倍率で１２倍（直径０．５７ｍｍ）
に予備発泡した予備発泡粒子を、型内ビーズ発泡成形法
により製造した発泡倍率１２倍の発泡ビーズカップであ
って、上部がφ９６ｍｍ、底部がφ６８ｍｍ、高さが１
０７ｍｍ、胴部厚さが２ｍｍになっている。

【００２２】なお、発泡ビーズカップの原料となる発泡
性熱可塑性樹脂を構成する樹脂としては、ポリスチレ
ン、ハイインパクトスチレン、スチレン−無水マレイン
共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のポ
リスチレン系樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレン−酢酸ビニール共重合体等のポリオレフィン系
樹脂及びこれらの樹脂の混合物等のように、発泡剤を含
有でき、型内ビーズ発泡成形できる樹脂であれば特に制
限はない。

【００２３】

【実施例】成形品の成形は、具体的には例えば、以下の
ように実施される。まず擬似雄型２に略扇形状のラベル
Ｌを巻き付ける。すなわち、文字や模様、デザイン等の
表示内容が予め印刷されたロールフィルムを、トムソン
刃を有するプレス機にセットしてトリミングし、成形品
の胴部と同じか、もしくは、成形品の胴部で重なる部分
を有する形状の略扇形状のラベルＬを作る。そして、擬
似雄型２の真空弁２２を開いて空気室を減圧にすること
により、ラベルを空気孔２０…から吸引して擬似雄型２
に巻き付ける。

【００２４】なお、本実施例では、ラベルＬとして、裏
面印刷が施された厚さが３０μｍのポリプロピレンと、
ポリプロピレンの上に形成され厚さが３０μｍの接着層
である酢酸ビニル・エチレン共重合体とからなり、総厚
さが６０μｍであるフィルムを使用した。ラベルＬを構
成する樹脂と、発泡ビーズカップを構成する樹脂とが同
質の樹脂の場合や接着性に優れた印刷インクを使用した
場合には、成形時に両者を熱融着させることも可能であ
る。しかし、発泡ビーズカップとの熱融着が困難な場合
には、発泡ビーズカップとの接着をより確実なものとす
るためにラベルの裏側に熱融着する接着層を設けても良
い。なお、ラベルＬの総厚さは１０μｍ〜１ｍｍで成形
が可能であるが、５０μｍ〜１００μｍのものがさらに
好ましい。

【００２５】この後、擬似雄型２を発泡成形用雌型１に
挿入し、擬似雄型２と発泡成形用雌型１とを閉じる。そ
れから、擬似雄型２の真空弁２２を閉じて加圧弁２３を
開くことによって、空気孔２０…から空気を噴射しラベ
ルＬを擬似雄型２から発泡成形用雌型１の内面に転移さ
せると同時に、発泡成形用雌型１の接続孔１０、１０’
を介してラベルＬと溝１１，１８の間の各空間を減圧に
する。これにより、ラベルＬを発泡成形用雌型１の内面
に吸引固定できる。それから、擬似雄型２を抜き取る。

【００２６】続いて、発泡成形用雌型１に対して発泡成
形用雄型３を挿入して両型を閉じ、充填エアー弁を開
き、キャビティ部に上記の予備発泡粒子を充填する。そ
れから、発泡成形用雌型１の蒸気室１３および成形用コ
ア型の蒸気室３０に蒸気を導入して加熱する。このと
き、ドレイン弁を開き、凝縮水を排出する。次に、直接
加熱弁を開き、キャビティ部を直接加熱する。発泡粒子
同士が融着すると、冷却水弁を開き、全体を冷却する。
冷却後、排出エアー弁を開き、成形品Ｃを成形用コア型
側に転移させ、成形品Ｃを取り出す。

【００２７】なお、金型については、コップ状の成型品
を製造するだけでなく、種々の形状の異なる容器に対し
ても実施できる。また、ラベルについても上記したもの
に限定されず、種々の形態のものが利用できる。発泡樹
脂容器とラベルＬとの接着面に印刷が施されたラベルＬ
を使用した場合、印刷層のインクが熱によって発泡成形
用雌型に転写することもなく、転写による印刷不良を防
ぐことができる。このようなラベルＬとしては、透明樹
脂製シートと、印刷層と、また、必要に応じてさらに接
着層とから構成されるものなどが挙げられる。さらに、
ラベルＬに紙ではなく合成樹脂を用いることにより、発
泡樹脂製品を成形する際、蒸気加熱を行っても、吸湿さ
れにくくなる。

【００２８】ラベルＬとしてガスバリヤー性に優れた素
材を使用して発泡樹脂製品の側面全体にラベルＬを一体
成形しており、特に防湿、ガス遮断効果に優れ、長期保
管することができる食品容器として好適に使用すること
ができる。ラベルＬは側面全体ではなく部分的に設けて
もよい。例えば、ラベルＬの形状を成形品の胴部の高さ
より短くした形状とすることもできる。このように成形
品の胴部の中央部のみに設けた場合には、ラーメン等の
内容物の吸湿による成形品の胴部膨れの防止ができ、ま
た、成形品の胴部の上部のみに設けた場合には、成形品
の開口部強度の補強となり、より安価な成形品を得るこ
とができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明の発泡成形用金型
は、発泡成形用雌型を複雑化することなく、ラベル端に
沿って形成された溝からラベル端部を全体的に吸引する
ことができると共に、真空室によって吸引力が平均化さ
れ、ラベルを発泡成形用雌型の内面に均一に密着させる
ことができるので、ラベル端と発泡成形用雌型内面との
間に隙間が生じる虞を解消でき、ラベルとキャビティ内
面との間に予備発泡粒子が入り込むことなく成形をする
ことができる。したがって、ラベルと発泡樹脂製品との
間に発泡粒子が入り込むことがないので、凹凸のない良
好な成形容器が得られると共に、ラベルにしわがよるこ
とのない成形容器が得られる。このため、得られたラベ
ル付き発泡樹脂製品は、ラベルが表面から出っ張らず、
美麗であり、かつ、剥がれにくくなる。これにより、細
かい文字の表示、階調の変化をスムースに表現した鮮明
な表示、多色重ね合わせ印刷等による表示を印刷したラ
ベルを有する容器等の発泡樹脂製品を容易に製造するこ
とができる。

【００３０】また、請求項２の発明に係る発泡成形用金
型によれば、ラベルを吸引して固定する溝に近い発泡成
形用蒸気室を分断する位置に真空室を設けることがで
き、効率が良くなると共に、かつ分断された蒸気室内を
発泡成形用の蒸気が容易に移動できるように蒸気室同士
を複数の蒸気通路にて連通しているので、分断した蒸気
室を連通させるための他の特別な構成を設けることを要
しないので、発泡成形用金型をより簡素化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すものであり、擬似雄型
からラベルを発泡成形用雌型内面に転移した状態を示す
断面図である。

【図２】図１の状態から擬似雄型を後退させて、発泡成
形用雌型と発泡成形用雄型とを型締めし、キャビテイ内
に予備発泡粒子を充填した状態を示す断面図である。

【図３】本発明で製造したラベル付き発泡ビーズカップ
を示す縦断面図である。

【符号の説明】 １ 発泡成形用雌型 ２ 擬似雄型 １０，１０’ 接続孔 １１，１１’，１８，１８’ 溝 １２，１２’ 真空室 ３ 発泡成形用雄型

フロントページの続き (72)発明者 森 浩司 茨城県猿島郡総和町下辺見1266 積水総 和寮 (72)発明者 辻田 昭夫 大阪府大阪市淀川区西中島４丁目１番１ 号 日清食品株式会社内 (72)発明者 岩崎 弘智 大阪府大阪市淀川区西中島４丁目１番１ 号 日清食品株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−331132（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−132465（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 44/00 - 44/60 B29C 67/20,49/24 B29C 49/26,51/16 B29C 33/12 - 33/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発泡成形用の雄型と雌型とを組合せてラベ
   ル付き発泡樹脂製品を一体成形する際に使用する発泡成
   形用金型であって、 発泡成形用雌型には真空装置との１つ以上の接続孔と、
   キャビティ内面にラベル端に沿って形成されたラベルを
   吸引して固定する溝とが設けられ、かつ上記の接続孔と
   溝との間に吸引を均一にするための真空室が設けられて
   いることを特徴とする発泡成形用金型。
2. 【請求項２】上記真空室の少なくとも一部が発泡成形用
   雌型の発泡成形用蒸気室を分断する位置に設けられ、か
   つ分断された蒸気室内を発泡成形用の蒸気が容易に移動
   できるように蒸気室同士を複数の蒸気通路にて連通して
   いる請求項１記載の発泡成形用金型。