JP4223700B2

JP4223700B2 - Manufacturing method of heat-resistant PET container

Info

Publication number: JP4223700B2
Application number: JP2001199952A
Authority: JP
Inventors: 槙作中里
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: JP2003011947A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱ＰＥＴ容器に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
ＰＥＴを素材とした樹脂シートを熱成形した深絞り容器は、従来より知られているが、以下述べるような問題点があるため、耐熱性、耐衝撃性を有する耐熱容器を得ることは困難であった。
【０００３】
熱成形による容器は比較的小型容器であるため、延伸倍率が低いので、充分な配向結晶化が得られず、耐熱性、剛性を大きくすることができなかった。
また、耐熱性を向上させるために、加熱金型でヒートセットを行うと、内部応力や熱収縮のために容器の寸法精度が悪いという問題があった。
また、結晶化すると、耐衝撃性が低くなり、割れやすくなったり、ヒートシール性も悪くなるという問題等がある。
【０００４】
耐熱ＰＥＴトレーの成形に使用される結晶化促進核剤入りの結晶性ＰＥＴ（ＣーＰＥＴ）は、トレーと同じような成形プロセスではカップのような深絞り成形ができない。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決することを課題とし、結晶状態の異なるＰＥＴを積層構成することによって、耐熱性、耐衝撃性の優れた耐熱ＰＥＴ容器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため、耐熱ＰＥＴ容器の製造方法として、非晶性ＰＥＴと結晶性ＰＥＴとの各層が非晶状態である積層シートを、結晶性ＰＥＴが容器の外側に配置されるようにして結晶性ＰＥＴの結晶化温度以下の温度で熱成形することによって容器を成形し、次いで成形された容器を、容器内側と同形状の治具に嵌挿し、外側からヒーターにより結晶性ＰＥＴの結晶化温度に加熱して、結晶性ＰＥＴを熱結晶化させたことを特徴とする構成を採用する。
【０００７】
製造方法の別実施形態として、内外側に非晶性ＰＥＴ、中間層に結晶性ＰＥＴを配置し、各層が非晶状態である積層シートを、結晶性ＰＥＴの結晶化温度以下の温度で熱成形することによって容器を成形し、次いで成形された容器を、容器内側と同形状の治具に嵌挿し、外側からヒーターにより結晶性ＰＥＴの結晶化温度に加熱して、結晶性ＰＥＴを熱結晶化させたことを特徴とする構成を採用する。
【０００８】
また、製造方法の他の実施形態として、非晶性ＰＥＴと、リサイクルＰＥＴと結晶性ＰＥＴとを順次積層した積層シートを、結晶性ＰＥＴが容器の外側に配置されるようして結晶性ＰＥＴの結晶化温度以下の温度で熱成形することによって容器を成形し、次いで成形された容器を、容器内側と同形状の治具に嵌挿し、外側からヒーターにより結晶性ＰＥＴの結晶化温度に加熱して、リサイクルＰＥＴと結晶性ＰＥＴを熱結晶化させたことを特徴とする構成を採用する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明第１実施形態の耐熱ＰＥＴ容器について、図面を参照して説明する。
図１において、Ａは、耐熱ＰＥＴ容器の容器本体であり、該容器本体Ａは、胴壁１と底壁２および胴壁１上端に設けられた環状の上周縁３とからなっている。
【００１０】
容器本体Ａは、ＰＥＴを素材樹脂とし、内側層４と外側層５の二層の積層体によって形成されている。
内側層４は、非晶性ＰＥＴで非晶状態のＰＥＴである。
外側層５は、結晶性ＰＥＴで、熱成形された後に加熱され、熱結晶化された結晶状態のＰＥＴである。
【００１１】
次に、上記耐熱ＰＥＴ容器の製造方法について説明する。
容器の成形は、各層が非晶状態である非晶性ＰＥＴと結晶性ＰＥＴとの積層シートを、結晶性ＰＥＴが容器の外側に配置されるようにし、通常の熱成形機を用い、結晶性ＰＥＴの結晶化温度以下の温度で熱成形し、全てが非晶状態の容器を成形する。
【００１２】
次に、容器の結晶化工程について説明する。
図２に示すように、熱成形された非晶質の容器を、容器内側と同形状のコア１０とフランジ１１とを具えた治具１２に嵌挿し、吸引孔１３を通じて真空吸引して治具１２に締着させ、次いで、容器を回転させ、ヒーター１４によって結晶性ＰＥＴの結晶化温度（実施例では１２０゜Ｃ以上）の温度に加熱する。
外側の結晶性ＰＥＴは、熱結晶化し、内側層４の非晶性ＰＥＴは非晶状態のままである。
【００１３】
外側層５は、熱結晶化したことによって耐熱性が付与され、色は透明から白色になる。
その際、容器を治具１２に吸引締着しているので、内部応力や熱収縮のために容器の寸法が変わるということはない。
また、加熱装置として、容器と同形状の雄型と雌型を用いて型締めして、結晶化温度に加熱してもよい。
【００１４】
次に、耐熱ＰＥＴ容器の作用効果について説明する。
耐熱容器の外側層５が熱結晶化ＰＥＴであるので、耐熱性、剛性が付与される。また、外側層５は熱結晶化により、透明から白色に変わるため着色する必要はない。
内側層４は非晶状態であるため、耐熱容器に耐衝撃性を付与される。
また、この耐熱ＰＥＴ容器には、内容物を収納した後に、被蓋フィルムを上周縁３にヒートシールするようにしているが、上周縁３上面は非晶性ＰＥＴであるので、ヒートシール性は損なわれない。
【００１５】
容器の廃棄にあたって、使用している樹脂はＰＥＴだけであるので、樹脂のリサイクルが可能である。
【００１６】
次に、本発明第２実施形態の耐熱ＰＥＴ容器について説明する。
本実施形態は、容器本体の層構成を三層としたものである。
図３において、Ａａは第１実施形態と同様の容器本体であり、容器本体Ａａは、内側層２０、中間層２１、外側層２２の三層から構成されている。
内側層２０と外側層２２は非晶性ＰＥＴ、中間層２１は結晶化された結晶性ＰＥＴである。
【００１７】
耐熱ＰＥＴ容器の成形は、両外側に非晶性ＰＥＴ、中間層に結晶性ＰＥＴを三層積層した各層が非晶状態の積層シートを、結晶性ＰＥＴの結晶化温度以下の温度で熱成形することによって容器を成形し、次いで第１実施形態と同様にして、結晶性ＰＥＴの結晶化温度以上に加熱して中間層２１の結晶性ＰＥＴを熱結晶化させる。
かくして、耐熱ＰＥＴ容器が得られる。
【００１８】
本実施形態の耐熱容器は、前記第１実施形態と同様の作用効果がもたらされるが、さらに、外側層２２が非晶性ＰＥＴで透明であることによって、耐衝撃性とデザイン性の優れた耐熱容器が得られる。
【００１９】
次に、第３実施形態の耐熱容器について説明する。
本実施形態は、耐熱容器の層構成を三層とし、結晶性ＰＥＴを主とするリサイクルＰＥＴを用いたものである。
【００２０】
図４において、Ａｂは第１実施形態と同様の容器本体であり、該容器本体Ａｂは、内側層３０、中間層３１、外側層３２の三層から構成されている。
内側層３０は非晶性ＰＥＴ、中間層３１は熱結晶化されたリサイクルＰＥＴ、外側層３２は熱結晶化された結晶性ＰＥＴである。
【００２１】
耐熱ＰＥＴ容器の成形は、非晶性ＰＥＴ、リサイクルＰＥＴ、結晶性バージンＰＥＴを順次積層した各層が非晶状態の積層シートを、結晶性ＰＥＴが容器の外側層となるようにして結晶性ＰＥＴの結晶化温度以下の温度で熱成形することにより容器を成形し、次いで成形された容器を加熱装置により結晶性ＰＥＴの結晶化温度以上に加熱する。
かくして、中間層３１と外側層３２が熱結晶化された耐熱ＰＥＴ容器が得られる。
また、中間層にリサイクルＰＥＴ、外側層にＣーＰＥＴを用いてもよい。
【００２２】
本実施形態の耐熱ＰＥＴ容器は、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができるが、さらに、リサイクルＰＥＴを用いることによって、資源の再利用、節減に貢献することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成されているから、次の効果を奏する。
非晶性ＰＥＴと熱結晶化された結晶性ＰＥＴとの積層体によって容器本体を形成しているから、耐熱性と剛性、耐衝撃性に優れた耐熱ＰＥＴ容器が得られた。
【００２４】
各層が非晶状態にある非晶性ＰＥＴと結晶性ＰＥＴの積層シートから、結晶性ＰＥＴの結晶化温度以下の温度で成形するから、深絞り成形が容易にできるようになった。
【００２５】
また、三層の積層シートから成形するときには、リサイクルＰＥＴを利用することができるようになり、資源の再利用に貢献することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の耐熱ＰＥＴ容器の説明図で、（ａ）は容器本体の断面正面図、（ｂ）は容器本体壁面の断面図である。
【図２】加熱装置の説明図である。
【図３】第２実施形態の容器本体壁面の断面図である。
【図４】第３実施形態の容器本体壁面の断面図である。
【符号の説明】
Ａ、Ａａ、Ａｂ容器本体
１胴壁
２底壁
３上周縁
４、２０、３０内側層
５、２２、３２外側層
１０コア
１１フランジ
１２治具
１３吸引孔
１４ヒーター
２１、３１中間層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat-resistant PET container.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
A deep-drawn container obtained by thermoforming a resin sheet made of PET has been conventionally known. However, because of the following problems, it is difficult to obtain a heat-resistant container having heat resistance and impact resistance. there were.
[0003]
Since the container formed by thermoforming is a relatively small container, the stretch ratio is low, so that sufficient orientation crystallization cannot be obtained, and heat resistance and rigidity cannot be increased.
Further, when heat setting is performed with a heating mold in order to improve heat resistance, there is a problem that the dimensional accuracy of the container is poor due to internal stress and heat shrinkage.
In addition, when crystallized, there are problems such as low impact resistance, easy cracking, and poor heat sealability.
[0004]
Crystalline PET (C-PET) containing a crystallization accelerating nucleating agent used for molding a heat-resistant PET tray cannot be deep drawn like a cup in the same molding process as the tray.
[0005]
An object of the present invention is to provide a heat-resistant PET container having excellent heat resistance and impact resistance by laminating and forming PET having different crystal states.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a heat-resistant PET container manufacturing method in which a laminated sheet in which each layer of amorphous PET and crystalline PET is in an amorphous state is disposed outside the container. In this way, the container is molded by thermoforming at a temperature lower than the crystallization temperature of crystalline PET, and then the molded container is inserted into a jig having the same shape as the inside of the container, and crystallized by a heater from the outside. The structure characterized by heat-crystallizing crystalline PET by heating to the crystallization temperature of crystalline PET is employ | adopted.
[0007]
As another embodiment of the manufacturing method, amorphous PET is disposed on the inner and outer sides, crystalline PET is disposed on the intermediate layer, and a laminated sheet in which each layer is in an amorphous state is thermoformed at a temperature lower than the crystallization temperature of crystalline PET. Then, the container is molded, and then the molded container is inserted into a jig having the same shape as the inside of the container, and heated from the outside to the crystallization temperature of crystalline PET by thermal crystallization. A configuration characterized by having been adopted is adopted.
[0008]
As another embodiment of the manufacturing method, a laminated sheet obtained by sequentially laminating amorphous PET, recycled PET, and crystalline PET is used to form crystalline PET so that the crystalline PET is disposed outside the container. The container is formed by thermoforming at a temperature below the crystallization temperature, and then the formed container is inserted into a jig having the same shape as the inside of the container, and heated from the outside to the crystallization temperature of crystalline PET. Thus, a configuration characterized by thermally crystallizing recycled PET and crystalline PET is adopted.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the heat-resistant PET container according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, A is a container body of a heat-resistant PET container, and the container body A is composed of a trunk wall 1, a bottom wall 2, and an annular upper peripheral edge 3 provided at the upper end of the trunk wall 1.
[0010]
The container body A is made of a two-layered laminate of an inner layer 4 and an outer layer 5 using PET as a raw material resin.
The inner layer 4 is amorphous PET and PET in an amorphous state.
The outer layer 5 is crystalline PET, which is a PET in a crystalline state that is heat-crystallized after being thermally molded.
[0011]
Next, the manufacturing method of the said heat-resistant PET container is demonstrated.
For forming the container, a laminated sheet of amorphous PET and crystalline PET in which each layer is in an amorphous state is arranged so that the crystalline PET is arranged outside the container, and a crystalline material is used with a normal thermoforming machine. Thermoforming is performed at a temperature lower than the crystallization temperature of PET to form an entirely amorphous container.
[0012]
Next, the crystallization process of the container will be described.
As shown in FIG. 2, the thermoformed amorphous container is inserted into a jig 12 having a core 10 and a flange 11 having the same shape as the inside of the container, and vacuum sucked through a suction hole 13 to form a jig. Then, the container is rotated and heated to a temperature of the crystallization temperature of crystalline PET (120 ° C. or more in the embodiment) by the heater 14.
The outer crystalline PET is thermally crystallized and the amorphous PET of the inner layer 4 remains in an amorphous state.
[0013]
The outer layer 5 is given heat resistance due to thermal crystallization, and the color changes from transparent to white.
At this time, since the container is sucked and fastened to the jig 12, the dimensions of the container do not change due to internal stress or heat shrinkage.
Further, as a heating device, a male mold and a female mold having the same shape as the container may be clamped and heated to the crystallization temperature.
[0014]
Next, the effect of the heat resistant PET container will be described.
Since the outer layer 5 of the heat-resistant container is thermally crystallized PET, heat resistance and rigidity are imparted. Further, the outer layer 5 does not need to be colored because it changes from transparent to white by thermal crystallization.
Since the inner layer 4 is in an amorphous state, impact resistance is imparted to the heat-resistant container.
Further, in this heat-resistant PET container, after the contents are stored, the cover film is heat-sealed to the upper peripheral edge 3, but the upper surface of the upper peripheral edge 3 is amorphous PET. Not damaged.
[0015]
When discarding the container, the only resin used is PET, so that the resin can be recycled.
[0016]
Next, the heat resistant PET container of the second embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, the layer structure of the container body is three layers.
In FIG. 3, Aa is a container body similar to that of the first embodiment, and the container body Aa is composed of three layers: an inner layer 20, an intermediate layer 21, and an outer layer 22.
The inner layer 20 and the outer layer 22 are amorphous PET, and the intermediate layer 21 is crystallized crystalline PET.
[0017]
The heat-resistant PET container is molded by thermoforming a laminated sheet in which three layers of amorphous PET are laminated on both outer sides and crystalline PET is laminated on the intermediate layer and each layer is in an amorphous state at a temperature lower than the crystallization temperature of crystalline PET. Thus, the container is molded, and then the crystalline PET of the intermediate layer 21 is thermally crystallized by heating to a temperature equal to or higher than the crystallization temperature of the crystalline PET in the same manner as in the first embodiment.
Thus, a heat-resistant PET container is obtained.
[0018]
The heat-resistant container of the present embodiment provides the same effects as those of the first embodiment, but further, the outer layer 22 is made of amorphous PET and is transparent so that it has excellent impact resistance and design. A container is obtained.
[0019]
Next, the heat-resistant container of 3rd Embodiment is demonstrated.
In this embodiment, the heat-resistant container has three layers and uses recycled PET mainly made of crystalline PET.
[0020]
In FIG. 4, Ab is a container body similar to that of the first embodiment, and the container body Ab is composed of three layers: an inner layer 30, an intermediate layer 31, and an outer layer 32.
The inner layer 30 is amorphous PET, the intermediate layer 31 is thermally crystallized recycled PET, and the outer layer 32 is thermally crystallized crystalline PET.
[0021]
Molding of the heat-resistant PET container is performed by forming a laminated sheet in which each layer of amorphous PET, recycled PET, and crystalline virgin PET is sequentially laminated, and the crystalline PET is an outer layer of the container. The container is formed by thermoforming at a temperature below the crystallization temperature, and then the formed container is heated to a temperature above the crystallization temperature of crystalline PET by a heating device.
Thus, a heat-resistant PET container in which the intermediate layer 31 and the outer layer 32 are thermally crystallized is obtained.
Further, recycled PET may be used for the intermediate layer, and C-PET may be used for the outer layer.
[0022]
The heat-resistant PET container of the present embodiment can obtain the same effects as the first embodiment, but can further contribute to resource reuse and saving by using recycled PET.
[0023]
【The invention's effect】
Since this invention is comprised as mentioned above, there exists the following effect.
Since the container body is formed of a laminate of amorphous PET and thermally crystallized crystalline PET, a heat resistant PET container excellent in heat resistance, rigidity, and impact resistance was obtained.
[0024]
Since a layered sheet of amorphous PET and crystalline PET in which each layer is in an amorphous state is molded at a temperature lower than the crystallization temperature of crystalline PET, deep drawing can be easily performed.
[0025]
Moreover, when it shape | molds from a three-layer lamination sheet, it became possible to utilize recycling PET and was able to contribute to reuse of resources.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are explanatory views of a heat-resistant PET container according to a first embodiment, wherein FIG. 1A is a sectional front view of a container body, and FIG. 1B is a sectional view of a container body wall surface.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a heating device.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a container body wall surface according to a second embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a container body wall surface according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
A, Aa, Ab Container body
1 body wall
2 Bottom wall
3 Upper edge
4, 20, 30 inner layer
5, 22, 32 outer layer
10 cores
11 Flange
12 Jig
13 Suction hole
14 Heater
21, 31 Intermediate layer

Claims

Thermoforming a laminated sheet in which each layer of amorphous PET and crystalline PET is in an amorphous state at a temperature equal to or lower than the crystallization temperature of crystalline PET so that the crystalline PET is disposed outside the container. The container was then molded, and the molded container was then inserted into a jig having the same shape as the inside of the container, and the crystallized PET was thermally crystallized by heating from the outside to the crystallization temperature of crystalline PET. A method for producing a heat-resistant PET container.

Amorphous PET is disposed on the inner and outer sides, crystalline PET is disposed on the intermediate layer, and a laminated sheet in which each layer is in an amorphous state is molded by thermoforming at a temperature lower than the crystallization temperature of crystalline PET, Next, the molded container is inserted into a jig having the same shape as the inside of the container, and heated from the outside to the crystallization temperature of the crystalline PET, and the crystalline PET is thermally crystallized. A method for producing a PET container.

Thermoforming a laminated sheet of amorphous PET, recycled PET, and crystalline PET in sequence, at a temperature below the crystallization temperature of crystalline PET so that the crystalline PET is placed outside the container. The container is then molded, and then the molded container is inserted into a jig having the same shape as the inside of the container, and heated from the outside to the crystallization temperature of the crystalline PET by a heater to recycle the recycled PET and the crystalline PET. A method for producing a heat-resistant PET container, characterized in that