JP5586527B2 - 耐熱透明容器の製造方法 - Google Patents
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Description
<延伸A−PETシート>
アテナ工業(株)製0.4mm厚みのA−PETシート(結晶化度6.1%)を日本製鋼所(株)製T−17型ロール延伸装置で延伸A−PETシートを製造した。すなわち、予熱ロール温度80℃、加熱ロール温度(延伸温度)95℃、延伸ロール温度80℃、熱固定ロール温度100℃に設定し、A−PETシートを25m/分で繰り出して、加熱ロールと延伸ロールとの間で2.6倍に1段で延伸し、0.15mm厚みの延伸A−PETシートを得た。
延伸A−PETシートは、シワも無く透明であり、DSC測定値から求めた結晶化度は26.7%で冷結晶化ピークは消えており、高結晶化されていた。結晶化度は、セイコー電子DSC220示差走査熱量計で延伸A−PETシートの融解挙動を測定し、下記式に基づいて得た。融解挙動の測定は、測定サンプル(10mg)に窒素50mL/minを流しながら昇温速度10℃/minで20〜300℃まで昇温して測定した。
(株)脇坂エンジニアリング製「FVS−500P」真空・圧空成形機を改造した。すなわち雄金型となるプラグを金属アルミニウムで作製し、このプラグに、ヒーターとセンサーを埋め込んで温度を調節できるようにするとともに、径1mmΦの穴を多数設け過熱水蒸気の噴出口を形成した。雌金型としては、上部径11.0cm×下部径9.5cm×高さ1.8cmの角型、コーナー5.0cmRのアルミ金型を用いた。
延伸A−PETシートを、加熱ヒーターで表面温度が130℃になるように加熱して軟化させた後、前記改造した真空・圧空成形機を用い、雌金型温度を110℃、プラグ温度を220℃に設定し、230℃、0.2MPaの過熱水蒸気を8.0秒間吹き込み成形・熱固定した。成形品(耐熱透明容器)は、雌金型からの離型が良く、しわ、変形等がなく透明であり、完全に雌金型形状を再現していた。
成形品の底部の一部を切り取りその10.0mgをサンプルとし、前記延伸A−PETシートの結晶化度の測定と全く同様に行ない、容器の内側(内壁)と外側(外壁)全体としての結晶化度を求めた。この結晶化度は、32.1%であった。
容器をオイルバス中に入れ(PETの比重が約1.3であるのでオイルの中に沈む)、オイルの温度を上げながらその様子を観察した。130℃までは何の変形もなかったが、130℃を超えるとフランジ部がよじれて変形を始めた。従って130℃までの耐熱性があることが確認された。
過熱水蒸気の吹き込み時間が8.0秒、実生産に於ける加熱ステージから成形ステージへのシートの移動1.0秒、型の開閉に1.0秒とすると、合わせて計10秒間/1サイクルで生産可能である。後述する比較例1の実生産サイクルは27秒/1サイクルであるので、2.7倍生産性に優れている。
<延伸A−PETシート>
実施例1と同じアテナ工業(株)製0.6mm厚みのA−PETシート(結晶化度6.3%)を用い、実施例1と同じ延伸装置と同じ延伸条件で0.23mm厚みの延伸A−PETシートを得た。
この延伸A−PETシートはしわもなく透明であり、DSC測定値から求めた結晶化度は27.1%であり、冷結晶ピークも消えており、高結晶化されていた。
実施例1で用いた(株)脇坂エンジニアリング製「FVS−500P」真空・圧空成形機を改造した。すなわち雄型を、雌金型と雄型の金型間隔が1.5mmになるように相似形に作製するとともに、0.7mmΦの真空・圧空口を形成し、真空と圧空を切り替えて吸引と圧空吹込みができるようにした。雌金型としては、実施例1と同様に、上部径11.0cm×下部径9.5cm×高さ1.8cmの角型、コーナー5.0cmRのアルミ金型を用いた。
延伸A−PETシートを、加熱ヒーターで表面温度が130℃になるように加熱して軟化させた後、前記改造した真空・圧空成形機を用い、雌金型(冷却金型)を100℃に設定するとともに、雄金型を180℃に設定した。この状態で、雄金型の真空・圧空口を真空にして5.0秒間延伸A−PETシートを雄金型に吸引密着させ、次いで真空・圧空口を圧空に切り替えて0.5MPaの圧空を3.0秒間吹き込み成形品を雌金型に密着させて成形・熱固定した。成形品(耐熱透明容器)は、雌金型からの離型が良く、しわ、変形等がなく透明であり、完全に雌金型形状を再現していた。
成形品の底部の一部を切り取り、その10.0mgを実施例1と全く同様に行なって結晶化度を測定した。結晶化度は、37.2%であった。
実施例1と同様に行なって耐熱性を測定した。オイルバスの温度が150℃を超えると実施例1と同様にフランジ部がよじれて変形を始めた。従って150℃までの耐熱性があることが確認された。
雄金型への吸引時間5.0秒、圧空の吹き込み時間3.0秒、実生産に於けるシートの移動時間に1.0秒、型の開閉に1.0秒とすると、合わせて計10秒間/1サイクルで生産可能である。後述する比較例1の実生産サイクルは27秒/1サイクルであるので、2.7倍生産性に優れている。
<延伸A−PETシート>
実施例2と同一の延伸A−PETシートを用いた。
(株)浅野研究所製FKC型真空・圧空成形機を用い、雌金型としては、上部径180mm×95mm、底部165mm×75mm、深さ15mmのアルミ金型を用いた。
延伸A−PETシートを、加熱ヒーターで表面温度が130℃になるように加熱して軟化させた後、真空・圧空成形機を用い、雌金型の温度を180℃に設定し、0.5MPaで圧空をかけながら10秒間真空・圧空成形及び熱固定を行なった。成型品は、そのまま取り出すと型離れが悪く変形を起こすため、成形品を型に収めたまま冷風(室温)を15秒間吹き付け、冷却固化した後取り出す必要があった。
成形品の底部の一部を切り取り、その10.0mgを実施例1と全く同様に行なって結晶化度を測定した。結晶化度は、38.5%であった。
実施例1と同様に行なって耐熱性を測定した。オイルバスの温度が160℃を超えると実施例1と同様にフランジ部がよじれて変形を始めた。従って160℃までの耐熱性があることが確認された。
雌金型への真空・圧空成形時間10秒、冷風吹き付け時間15秒、実生産に於けるシートの移動時間に1.0秒、型の開閉に1.0秒とすると、合わせて計27秒/1サイクルであった。
12 下部加熱ヒータ板
20 過熱水蒸気を用いた熱成形機本体
21 雌金型
22 上金型
23 プラグ
24 ヒーター
25 過熱水蒸気の吹出し口
30 過熱水蒸気発生装置
40 ボイラー
51 雌金型
52 雄金型
53 ヒーター
Claims (2)
- A−PET(非晶性ポリエチレンテレフタレート)シートを加熱して一次延伸後一次熱固定する一次延伸熱固定工程と、該一次延伸熱固定工程で作製された一次延伸A−PETシートを、熱成形機の金型で加熱成形し、成形による二次延伸後同じ金型内で二次熱固定する二次延伸熱固定工程とを経て冷却するものであって、該一次延伸熱固定工程に於いて、ロールによる延伸装置を用い、A−PETシートを、延伸温度90〜120℃でMD(縦方向)に2.0〜4.0倍に一軸一次延伸した後、延伸温度より5〜20℃高い温度で一次熱固定し、該二次延伸熱固定工程に於いて、一次延伸A−PETシートを80〜130℃で加熱し、容器の外側に接する金型を室温〜120℃に設定するとともに、容器の内側に接する金型を130℃〜200℃に設定し、該加熱した一次延伸A−PETシートを容器の内側に接する金型に密着させて加熱成形し、その後容器の外側に接する金型に密着させて冷却させるものであり、一次延伸熱固定工程を経た一次延伸A−PETシートの下記の式に示される結晶化度が22%〜30%未満であり、前記二次延伸熱固定工程を経て冷却された容器の下記の式で示される結晶化度が30%以上であることを特徴とする耐熱透明容器の製造方法。
- A−PET(非晶性ポリエチレンテレフタレート)シートを加熱して一次延伸後一次熱固定する一次延伸熱固定工程と、該一次延伸熱固定工程で作製された一次延伸A−PETシートを、熱成形機の金型で加熱成形し、成形による二次延伸後同じ金型内で二次熱固定する二次延伸熱固定工程とを経て冷却するものであって、該一次延伸熱固定工程に於いて、ロールによる延伸装置を用い、A−PETシートを、延伸温度90〜120℃でMD(縦方向)に2.0〜4.0倍に一軸一次延伸した後、延伸温度より5〜20℃高い温度で一次熱固定し、該二次延伸熱固定工程に於いて、一次延伸A−PETシートを80〜130℃で加熱し、容器の外側に接する金型を室温〜120℃に設定し、容器の内側に150℃以上の過熱水蒸気を吹き込んで容器の外側に接する金型に密着させることにより成形すると同時に容器の内側を加熱するものであり、一次延伸熱固定工程を経た一次延伸A−PETシートの下記の式に示される結晶化度が22%〜30%未満であり、前記二次延伸熱固定工程を経て冷却された容器の下記の式で示される結晶化度が30%以上であることを特徴とする耐熱透明容器の製造方法。
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