JP4428587B2

JP4428587B2 - 発泡成形体からなる容器

Info

Publication number: JP4428587B2
Application number: JP10400199A
Authority: JP
Inventors: 岩男野原; 富男中嶋; 清孝井田
Original assignee: 株式会社ダイセン工業
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2019-04-12
Also published as: JP2000079931A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、性状を改善した表面層を形成した発泡成形体からなる容器に関するものであって、特に、印刷、ラベル貼付、あるいはデザインを施すのに適した外側表面を備えた、食品容器あるいは商品収納容器などに用いられ得る発泡成形体からなる運搬用、保存用の容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ここで、本発明の背景となる発泡成形方法の概要を説明すると、この発泡成形に用いられる金型装置の配置は、図２の断面略図に示すように、発泡製品が充填成形されるキャビティ１を形成するよう、凸型金型３１と凹型金型２１が対向配置される。凹型金型２１は通常架台に固定されているが、凸型金型３１は、図２のように凹型金型２１内にキャビティ１を形成した状態から水平に移動（図２では右方向へ）し、成形された発泡体を取り出すことができるよう移動可能に配置されている。そして、この凹凸金型２１、３１の両方には、後記の加熱用スチームなどの用役が通過できるよう多数のベントホール２２、３２が透設されているのである。
【０００３】
また、これら凹、凸金型２１、３１の裏面側には、スチーム、空気、冷却水などの用役が供給される凹側チャンバ２と凸側チャンバ３が形成され、凹型金型２１のほぼ中央には原料ビーズをキャビテイ１内に充填するための原料ビーズ充填器２６が凹側チャンバ２を貫通して配置されている。
なお、この事例では、それぞれのチャンバ２、３の上部には、加熱用スチーム、加圧空気などを供給するための上部用役口２４、３４が設けられ、下部には、下部用役口２５、３５が設けられ、減圧ポンプあるいはドレン配管に接続されている。
【０００４】
このような発泡成形用金型装置を用いて、発泡成形体を製造するには、先ず、原料ビーズ容器（図示せず）から所定の発泡性ポリスチレン、またはポリオレフィン樹脂などからなる予備発泡させた発泡性原料ビーズを原料ビーズ充填器２６を通じてキャビティ１内に送入し充填する。次いで、加熱用スチームをチャンバ２、３に送入し、これを前記ベントホール２２、３２を通じて充填された原料ビーズの間に送り込んで加熱し、原料ビーズを相互に融着させ一体化させる。その後、冷却固化させて、発泡成形体として取り出すという順に行われる。
【０００５】
ところで、このような発泡成形方法に用いられる金型装置は、先に説明した通り、加熱用スチーム、排気、給気、給水などの用役をキャビテイ内に送り込み作用させるためのベントホールが無数に設けられているため、得られる発泡成形体の表面に無数のコアベント部材の先端部分の痕跡、およびそのベントホールに押し込まれた原料ビーズ部分から形成される突起が、場合によっては最大１ｍｍ直径×長さ１ｍｍに及ぶものまで、残存することが避けられないものであった。
【０００６】
このように、従来の発泡成形体の表面には、コアベント跡やベントホールによる突起が一面に存在するものであるので、食品保冷運搬用容器あるいは電気製品のような衝撃を避けたい商品のパッキング容器にあっては、その外側表面は、印刷を行っても鮮明な印刷結果が得られない、また、ラベル貼付に際しても，凹凸が生じて接着が不十分となったり、美観に劣ることになる。さらには、塗装または着色などデザインを施すのに極めて不適当な表面状態であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、印刷、ラベル貼付、あるいはデザインを施すのに適した平滑な外側表面を備えた発泡成形体からなる運搬用、保存用の容器を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決した本発明の発泡成形体からなる容器は、ポリスチレン樹脂またはポリオレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂からなる原料ビーズが相互に融着して一体化した発泡成形体からなる容器であって、前記原料ビーズを、一対の加熱用金型のうち、少なくとも、外部に露出する表面を形成するための一方の金型をベントホールを具備しないものとした組合せの金型間に充填し、その金型側から融着温度以上に加熱して、表面部分の融着反応を先行させて表面層と中間層との融着の程度に差を設けることにより、その外部に露出する表面には、コアベント跡またはベントホール跡からなる突起が形成されることなく、平滑かつ非透水性の表面層を形成するとともに、融着率が３０〜８０％の中間発泡層を形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、本発明の発泡成形体からなる容器は、必要に応じて、前記金型の表面には予め意匠用凹凸を付与し、この意匠用凹凸に基づくデザインを発泡成形体の表面層の表面に表現した形態に具体化できる。
【００１０】
以上のように構成される本発明の発泡成形体からなる容器は、断熱性、吸音性、耐衝撃性、軽量性、防水性、保水性、などに優れ、食品運搬用容器、生食品保冷用容器、衝撃緩衝を兼ねた商品収納容器、あるいは保冷保存用、または保温用容器等として、特に好適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の発泡成形体からなる容器に係る実施形態について説明する。
好ましい実施形態の発泡成形体からなる容器では、その素材材質としては、前記の断熱性、耐衝撃性、軽量性、防水性などの他、供給コスト、入手のし易さなどから、汎用されているポリオレフィン系樹脂およびポリスチレン系樹脂からなる原料ビーズのいずれの熱可塑性樹脂も利用可能であって、それらのうちからその用途に応じて低発泡率のものから高発泡率のものまで、適宜に選択して適用すればよい。
【００１２】
そして、これらの熱可塑性樹脂からなる原料ビーズが相互に融着して一体化した発泡成形体からなる運搬用容器であって、本発明の特徴とするところは、少なくともその外部に露出する表面には、先に説明した従来の製造方法では避けることのできなかったコアベント跡およびベントホール跡からなる突起が形成されることなく、平滑な表面層を備えた点にある。
【００１３】
そして、本発明では、その外部に露出しない面の表面層には、コアベント跡またはベントホール跡からなる突起が形成されている場合、あるいはそれらが形成されていない場合のいずれにも具体化することができるものである。通常、食品運搬用容器、生食品保冷用容器などに適用される運搬用、保存用の容器の外部に露出しない面には、印刷などのデザインや意匠の必要性がないので、ベントホール跡からなる突起などが形成されている形態で充分であり、またそのために、後記のように、発泡成形操作の中で、慣用された技術が応用できるという利点が得られる。
【００１４】
またさらに、本発明の実施形態では、金型側から融着温度以上に加熱して、表面部分の融着反応を先行させて表面層と中間層との融着の程度に差を設けることにより、コアベント跡およびベントホール跡からなる突起が形成されない表面層が緻密に融着した非透水性の層であって、かつ内部の中間発泡層が、融着率が３０％〜１００％、好ましくは３０％〜８０％の範囲内の値である発泡成形体からなる運搬用容器としても具体化できる。なお、融着率は、破断面において、ビーズの境界破断ではなく、内部破断を生じているビーズの割合で示す。
【００１５】
従来の発泡成形体の場合には、原料ビーズ相互を充分に融着させることにより、発泡成形体の表面から裏面にいたる厚さ全体で水分が透過するのを防止していたのであるが、本発明の場合には、防水のための非透水性は前記表面層が緻密に融着した層として負担していて、内部の中間発泡層は、融着率が３０％〜１００％の範囲内、より好ましくは３０％〜８０％の範囲内の値であって、この部分の組織を比較的結合がゆるい状態に設定して、実質的に非透水性を負担してない点に特徴がある。なお、このように、表面層と中間層との融着の程度の差を設ける利点については、次の製造方法の説明の中で関連付けて説明する。
【００１６】
次に、本発明の発泡成形体からなる容器の他の実施形態について、発泡成形用金型装置の要部を示す図１を参照しながら本発明の容器の製造方法とともに、説明する。
本発明の発泡成形体からなる容器の表面層は、ポリオレフィン樹脂またはポリスチレン樹脂からなる発泡成形用原料ビーズを、一対の加熱用金型のうち、少なくとも、外部に露出する表面を形成するための一方の金型をベントホールを具備しないものとした組合せの金型間に充填し、融着温度以上に加熱し発泡させ融着させて、形成されるものである。その事例を以下に示す。
【００１７】
本発明に適用可能な発泡成形用金型装置は、発泡成形体を形成するためのキャビティを包囲した状態で形成する一対のベントホールを具備しない組合せ金型において、その組合せ金型の合わせ目部分に沿って、キャビティ内に露出したスリットを配設するとともに、該スリットから外部の用役配管に連通する通路を設けたことを特徴とする発泡成形用金型装置である。そして、その前記スリットから外部の用役配管に連通する通路をそのキャビティ側からその組合せ金型の合わせ目部分に沿って外部に向けて形成した形態に具体化できるものである。
【００１８】
さらに詳細に説明すると、図１において、この金型装置の配置は、先に説明した従来の場合と同様に、発泡成形体が充填成形されるキャビティ４を包囲、形成するよう、凸型金型６１と凹型金型５１が対向配置されている。そして、これら金型５１、６１の裏面側には、フレーム５２、６２と裏板５３、６３が取付けられ、スチームなどの用役が供給される凹側チャンバ５と凸側チャンバ６が形成されている。なお、この事例では、フレーム５２、６２の上部には、上部用役口５４、６４が、下部には、下部用役口５５、６５が配設されていて、上部用役口５４、６４には、加熱用スチームなどが供給される弁がそれぞれ取り付けられ、下部用役口５５、６５には、減圧ポンプまたはドレン配管などに接続される弁が取り付けられている。
【００１９】
この金型装置の特徴とするところは、型閉時に、発泡成形体を形成するためのキャビティ４を包囲した状態で形成する一対の組合せ金型５１、６１の合わせ目部分に沿って、キャビティ内の両端部分に露出したスリット７ａ、７ｂを、その開口幅を供給される原料ビーズの粒径より小さいものとして、配設してある。
【００２０】
そして、このキャビティ４内の両端部分に露出したスリット７ａ、７ｂから外部の用役配管に接続される用役口９３ａ、９３ｂの間を連通させる通路として、型閉時に、キャビティ側から外部に向けて金型５１、６１の合わせ目部分に沿って形成される型間通路９１ａ、９１ｂと、同じく型閉時に、前記型間通路９１ａ、９１ｂに連通し、外部の用役口９３ａ、９３ｂを備え、かつ密閉されるフレーム５２、６２の合わせ目部分で包囲された状態で形成される型間空間９２ａ、９２ｂが設けられているのである。
【００２１】
つまり、金型５１、６１には、従来のようなベントホールが設けられていないのであるが、金型５１、６１を閉じたときには、キャビティ４は、凹側チャンバ４と凸側チャンバ６のそれぞれから気密に隔離された状態に形成されるとともに、これらスリットが金型装置のフレーム（図１ではフレーム５２側）に設けられた専用の用役口９３ａ、９３ｂに連通する通路である型間通路９１ａ、９１ｂおよび型間空間９２ａ、９２ｂを通じて、スリット７ａ、７ｂから加圧、減圧空気の給気、排気あるいは加熱スチームの供給排出が行えるのである。
【００２２】
このような金型装置を用いて、スリット７ａ、７ｂを利用しキャビティ４内を排気しながら原料ビーズ充填器２６から充填し、次いで、チャンバ５、６に加熱スチームを供給して、金型５１、６１を通じて充填された原料ビーズを溶融温度以上に加熱すれば、与えられる熱エネルギは、充填原料ビーズ層の表面から内部に伝達されるので、表面部分の融着反応が先行し、内部部分はおくれることになる。かくして、本発明のように、発泡成形体の表面層と中間層との融着の程度に差を設けることが可能となるのである。
【００２３】
このように、表面層と中間層との融着の程度に差を設けることの利点は、加熱融着工程の時間を短縮することができる点にある。その理由は、表面層を緊密な融着状態に到達させるに対して、中間層は、その融着率を最低３０％のような比較的低い値に止めることができるので、従来の発泡成形体のように、全体を可及的均質な融着状態に加熱する場合に比較して、理論的には所要熱量が１／２以下の少量で充足されるからである。
【００２４】
なお、以上の説明においては、凹凸金型５１、６１がともに、ベントホールを備えない形態を事例としたが、本発明では、一対の凹型、凸型加熱用金型５１、６１のうち、少なくとも、外部に露出する表面を形成するための一方の金型（図１では金型５１）をベントホールを具備しないものとした組合せの金型を使用すればよいのであって、必ずしも凸型金型６１をベントホールを備えたものとする必要はない。もし、凸型金型６１をベントホールを備えたものとする場合には、前記スリット７ａ、７ｂを利用することもできるし、また利用しなくとも発泡成形工程を実施できるものとなる。
【００２５】
以上説明した製造方法により、少なくとも外部の目に触れるような面には、ベント跡およびベントホール跡からなる突起物が形成されない全体として平滑な表面層を備えた発泡成形体からなる容器を得ることができる。また、その加熱温度あるいは加熱時間を制御すれば、得られる発泡成形体の表面層の厚さを増減することができるので、目的に対応して所望の非透水性に設定することもできるのである。そして、これら容器の外表面、内表面とも前記の平滑面とすれば、非透水性を確実にすることができるうえ、圧縮、引張、折り曲げなどの構造強度も大きく設定することができるという利点が得られるのである。
【００２６】
さらに、前記金型装置において、その金型の表面に意匠用凹凸を付与し、発泡成形体の表面層の表面に前記意匠用凹凸に基づくデザインを再現するように構成すれば、得られる発泡成形体自体に所望のデザイン模様を付与することができ、その意匠性を高めると同時に、成形と模様付けが同時に行えるので、総合的な製造コストを大幅に削減できる利点が得られる。
【００２７】
また、前記金型装置によれば、前記の成形体の表面が滑らかで外観品質に優れる利点の他、以下の利点も得られる。１）金型材料費が安価になり、金型の製作加工コストも削減できる。２）特別なメンテナンスが不要になる。３）加熱冷却の熱効率が向上し、省エネルギ、サイクル時間短縮に有効となる。４）成形体の含水率が低下するので乾燥工程が省略できる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の発泡成形体からなる容器は、以上に説明したように構成されているので、平滑に形成された表面に直接に印刷、ラベリングあるいは塗装などの着色または模様付けなど所望のデザインを鮮明に施すことができ、美的意匠性を格別に向上できるとともに、下地処理などが不要となり生産性が著しく向上しコストダウンに寄与できる。また、加熱エネルギを節約できる発泡成形方法が採用できるので、成形サイクルタイムとエネルギコストの削減が可能となり、意匠性に優れたうえ非透水性の高い生食品保冷容器または保存用容器を提供できる、などの優れた効果がある。よって本発明は従来の問題点を解消した発泡成形体からなる容器として、その工業的価値は極めて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容器を製造するための金型装置の要部断面図。
【図２】従来の発泡成形体を製造するための金型装置の要部断面図。
【符号の説明】
２６原料ビーズ充填器、４キャビティ、５凹側チャンバ、５１凹型金型、６凸側チャンバ、６１凸型金型、７ａ、７ｂスリット、９１ａ、９１ｂ型間通路、９２ａ、９２ｂ型間空間、９３ａ、９３ｂ用役口。

Claims

熱可塑性樹脂からなる原料ビーズが相互に融着して一体化した発泡成形体からなる容器であって、前記原料ビーズを、一対の加熱用金型のうち、少なくとも、外部に露出する表面を形成するための一方の金型をベントホールを具備しないものとした組合せの金型間に充填し、その金型側から融着温度以上に加熱して、表面部分の融着反応を先行させて表面層と中間層との融着の程度に差を設けることにより、その外部に露出する表面には、コアベント跡またはベントホール跡からなる突起が形成されることなく、平滑かつ非透水性の表面層を形成するとともに、融着率が３０〜８０％の中間発泡層を形成したことを特徴とする発泡成形体からなる容器。
外部に露出しない表面には、コアベント跡またはベントホール跡からなる突起が形成されている表面層を備えた請求項１に記載の発泡成形体からなる容器。
前記金型の表面に意匠用凹凸を付与し、発泡成形体の表面層の表面に前記意匠用凹凸に基づくデザインを施した請求項１または２に記載の発泡成形体からなる容器。
前記発泡成形体からなる容器が食品運搬用容器、生食品保冷運搬用容器、衝撃緩衝を兼ねた商品収納運搬用容器、保冷保存用容器、または保温用容器である請求項１〜３のいずれかに記載の発泡成形体からなる容器。