JPH01125214A

JPH01125214A - 熱可塑性樹脂シ−ト類の熱成形方法とその装置

Info

Publication number: JPH01125214A
Application number: JP19368787A
Authority: JP
Inventors: Junji Fujii; 淳司藤井; Osamu Higashiya; 東谷　治; Kazuyuki Fukuda; 和幸福田
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1987-08-04
Filing date: 1987-08-04
Publication date: 1989-05-17
Also published as: JPH0523580B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】本発明は、電鋳によって形成した多数の微細通気孔を有
する電鋳板（体）を加熱体として用いた熱可塑性樹脂シ
ート類の熱成形方法とその装置に関する。［従来の技術］従来、熱板加熱式の成形機を用いて、熱可塑性樹脂シー
ト類から各種の製品が成形されている。これら各種の成形品のうち１例えば容器類は、食品、医
薬品などの包装用として利用されるため。その商品価値を高めるために透明性を良くすることが望
まれている。そこで、材料となるシート類の透明性を良
くするため種々の対策が講じられており、一定の効果を
上げてしする。しかしながら、材料となるシート類の透明性をいくら高
いものにしても、加熱して成形する際に透明性が失われ
たり、表面性が害されてしまっては、透明性、光沢など
の光学的特性に優れた容器類を得ることは困難である。すなわち、透明性を良くするために加熱板表面を鏡面に
仕上げると、加熱板とシートの間に空気が溜り、加熱む
らを誘発してレインドロップ現象が生じて表面性を損な
い、容器外観を悪化させるだけでなく、しわを生じてフ
ランジシール面でのシール不良を起こす原因となる。ま
た、逆に、加熱板表面を粗面化すると、これがシートに
転写されて透明性の劣った容器類しか得られない。上述した欠点を改良するため、加熱板表面の表面粗度を
３Ｓ以下の平滑度に仕上げる方法（特開昭５７−２２０
１２号）、表面粗度を０．１〜０．２５１Ｌとなるよう
にペーパーバフ加工を行う方法（特開昭５７−１１０４
１３号）、あるいは加熱板表面に焼結金属を用いた方法
（実公昭５０−１３８９９号、同５０−１３９００号）
、また加熱板表面に微細溝加工を施す方法（特公昭４７
−１３５４２号、同４８−３１４５７号）などが提案さ
れている。［解決すべき問題点］しかしながら、実験の結果、シート類の透明性を悪化さ
せることなく、しかもレインドロップなどの不良現象を
生じさせないで成形し、透明性、光沢などの表面性に優
れた容器類を得るには、上述した方法では必ずしも十分
ではなく、依然として問題点の残ることが判明した。また、加熱板表面を、弗素を含むポリオレフィンで１〜
２００井となるようにコートする方法（特開昭５７−１
！１５２１１号）も提案されているが、この方法は、高
温域の加熱に対するシートの融着防止には効果があるが
、製作上表面が粗面とならざるを得ず、透明性、光沢の
良好な容器を得ることはできない、さらに表面材が断熱
材であるため。熱効率が悪くて成形サイクルが低下するとともに、耐久
性の点でも十分ではなかった。また、上述した各方法は、成形できる熱可塑性樹脂の種
類が制限されるといった問題もあった。このように従来は、シート類を接触して加熱する加熱板
の材料とルて１表面平滑で通気性を有するといった相反
する条件を充したものが存在しないために、上述した問
題点を根本的に解決することができなかった。本発明は上述した従来技術にかんがみてなされたもので
、各問題点を本質的に解決することにより、透明性、光
沢が良好で、しかもレインドロップ現象のない外観良好
な容器類を、樹脂の種類によって制限を受けることなく
、効率よく成形することのできる熱可塑性樹脂シート類
の成形方法とその装置の提供を目的とする。［問題点の解決手段］上記目的を達成するため熱可塑性樹脂シート類を、電鋳
により形成した微細通気孔を多数有する加熱体に、必要
により、真空強制吸引接触させて加熱し、次いで、上記
加熱された熱可塑性樹脂シート類を真空成形および／も
しくは圧空成形することにより所定形状の製品に成形す
る方法としである。また、本発明の熱可塑性樹脂シート類の熱成形装置は、
電鋳により形成された微細通気孔を多数有するシート類
の接触加熱体と、加熱されたシート類を所定の形状に成
形する成形部とを備えた構成としである。〔実施例］以下１本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。第１図と第２図は本発明の第一実施例装置であり、シー
ト類の加熱と成形を一工程で行なう熱板圧空成形装置の
例を示す。第１図、第２図において、１１は加熱圧空式の加熱体、
１５は成形型板であり、これら加熱体１１と成形型板１
５は上下方向において対向し、かつ相対的に上下動可能
としである。加熱体１１は、加熱用のヒータ１２を設けるとともに、
その内部には表面側に開口する通気孔１３が形成しであ
る。１４はシート１に接触して加熱する通気性加熱板で
、加熱体１１の表面側に通気孔１３を覆うように設けで
ある。この加熱板１４は、シート１と直接接触する面が
多数の微細通気孔を有する電鋳板で形成されている。また、この電鋳板（加熱板）１４は、必要に応じ、通気
性、熱電導性の良好な金属粉、金属Ｆａ雑の焼結体など
の材料１４　ａによって裏打することもできる（第２図
）。本発明における前記多数の微細通気孔を有する電鋳板１
４のシート接触面、すなわち、微細通気孔を除いた面の
表面粗度は１Ｓ以下、好ましくは０．８Ｓ以下、より好
ましくは０．５５以下の鏡面（光沢面）とする、このよ
うにすると。透明性、光沢性に優れた成形品の成形が可能となる。また、微細通気孔の大きさは、通常５〜３００、、好ま
しくは１Ｇ−１５０μ程度であり、通気孔の数は、通常
１０−１０００個／ｃｍ２．好ましくは３０〜５００個
／Ｃ層２程度である・このような微細通気孔を有する電鋳板の製造方法は、公
知の方法によることができる（例えば、特開昭８０−１
５２８９２号、同８１−２５３３１３２号）、これら公
知の方法は、いずれも、成形用金型の形成を目的とする
ものであり、電鋳加工法（本発明では広義の意味でメツ
キと云う）により、各種複雑な形状の金型を得ているが
、本発明では、板状あるいは円筒状のような形状としで
ある点で異なる。ここで、電鋳板１４の形成手順の一例を、模式的に示す
と次のようになる。すなわち、ガラス、樹脂被覆研磨金属板、エポキシ樹脂
等の基材を用意しく第３図（ａ　））、この基材の光沢
面（鏡面）に、導電性の良い金属と、導電性の悪い素材
をある比率で混合したものを塗布する０例えば、ペース
ト状銀ラッカー、酢酸ブチル、塩化ビニルラッカーの混
合物を基材にスプレーして１０数ルの層を形成し、これ
を乾燥させることによって基材処理を行なう、ここで塩
化ビニルラッカーの配合量を変更することにより、基材
表面の導電性を自由に設定し、結果的に、微細通気孔の
大きさと数を自由にコントロールすることができる。次いで、メツキ素材は、ニッケル、クロム。鉄、銅などのメー、キ材料とともにメツキ液槽で電解さ
れ、多数の微細通気孔を有するメツキ層を形成させる（
第３図（ｂ））、この場合、メツキ液には界面活性剤を
添加しないで、通気孔の形成を容易にする。また通気孔
は、メツキの進行にともなってその径が大きくなり通気
性９表面光沢の点からも優れたものとなる。メツキ面の
厚さは、通常２〜２０鳳層程度である。その後、このメツキ層はスプレー層を介して基材から容
易に剥離し、電鋳板１４となる。メツキ材料としては、ニッケルを用いることが好ましい
、これにより、表面が平滑で、光沢があり、しかも多数
の微細通気孔を有する電鋳板１４を得ることができる。また、電鋳板１４は、透明性、光沢性などの光学的性能
を必要とするシート類の熱成形の場合は鏡面に近いもの
を用い、また、特に透明性。光沢性を要求されない場合は、必ずしも鏡面である必要
はないが、熱伝導性などからは凹凸度を低くしたものを
用いることが好ましい、さらに、電鋳板として凹凸模様
を有するものを用いてシート類を加熱し、凹凸模様容器
を成形することもできる。一方、成形型板１５は、容器類を成形するためのキャビ
ティ部１６を設けてあり、このキャビティ部１６の底に
は通気孔１７が穿設しである。この通気孔１７は、シート１の加熱時に圧空を供給し、
成形時に真空吸引あるいは脱気を行なえるようにしであ
る。なお、成形型板１５としては、一般的には金型を用いる
が、他の材質からなる型、例えば樹脂製の型であっても
よく、また、金型のキャビティ部１６あるいはキャビテ
ィ部１６以外の表面の一部または全部を樹脂製としたも
のであってもよい。次に、上述した第一実施例装置を用いた場合の成形方法
について説明する。シート１を加熱体１１と成形型板１５の間に導入し、そ
の後加熱体１１と成形型板１５を上下動させてシー）１
を挟圧する０次いで、成形型板１５のキャビティ部１６
の通気孔１７より圧空を供給するとともに、通気孔１３
より排気または吸気、好ましくは強制真空吸引し、シー
ト１を加熱板（電鋳板）１４の表面に接触させて加熱す
る。加熱板１４によってシートｌを所定温度まで加熱したら
、通気孔１３より圧空を吹き出すとともに、成形型板１
５のキャビティ部１６の通気孔１７より排気または吸気
を行ない、シート１をキャビティ部１６の内部に圧入さ
せて容器類を成形する。その後、加熱体１１と成形型板
１５を離間させ、成形された容器類をキャビティ部１６
より取り出す。第４図は本発明の第二実施例装置であり、シート成形部
の前に前段加熱板を有する圧空成形装置の例を示す。第４図において、２０は熱成形装置である。この熱成形
装置２０は、原反ロール２からガイドローラ３によって
間欠的に移送されてくるシートｌを挟圧加熱する上部加
熱体２１ａと下部加熱体２１ｂを備えた加熱部２１と、
加熱部２１で加熱されたシート１を容器類１ａに成形す
る熱成形部２５を一直線上に並べて配置しである。加熱部２１の上部および下部の加熱体２１ａ。２１ｂは、シート１の加熱のみを目的として、上下方向
から挟んで加熱する接触加熱方式としである。そして、
これら加熱体２１ａ、２１ｂの内部にはヒータ等の熱源
２２ａ、２２ｂが埋設しである。これら加熱体２１ａ、２１ｂのシート接触面は、前述の
電鋳で形成した表面平滑で多数の微細通気孔を有する電
鋳板からなる加熱板２３ａ。２３ｂとしてあり、さらに排気または吸気のための通気
孔２４ａ、２４ｂが設けである。次に、上記第二実施例の成形装置を用いた場合の成形方
法について説明する。シート１を加熱部２１の上下加熱体２１ａ。２１ｂの間に導入し、加熱体２１ａ、２１ｂで挟み、上
述の電鋳板からなる加熱板２３ａ、２３ｂを接触させる
とともに、通気孔２４ａ、２４ｂにより排気または吸気
を行ない両面より加熱する。次いで、加熱部２１で予備加熱されたシートｌを熱成形
部２５に導入し、容器に圧空成形する。第５図（ａ）および（ｂ）は本発明の第三および第四実
施例であり、成形部の前に前段加熱ロールを有する成形
装置の例を示す。第５図（ａ）はドラム成形を行なう装置例を示す、第５
図（ａ）において、１は熱可塑性樹脂シートであり、２
は成形材料としてのシート１を巻いである原反ロールで
、必要に応じ順次シートｌを成形工程に送り出す、３１
は直接加熱手段たる加熱ロールで１Ｍ反ロール２から送
られてきたシート１の一面Ｉと接触し直接加熱する。シ
ートｌの一面Ｉと接触する加熱ロール３１の表面には、
電飾で形成した表面平滑で多数の微細通気孔を有するロ
ール状の電鋳体を加熱体３１ａとして設けてあり、内部
より排気または吸気を行なう。このロール状の電鋳体の場合も、必要に応じて裏打ちや
、端面の閉鎖を行なう。成形ドラム３３は、加熱ロール３１と同方向に平行かつ
線接触するように配置してあり、加熱ロール３１とヒー
タ３２によって成形温度まで加熱されたシート１にポケ
ッ）ｌａを成形する。３４は充填物供給装置であり、シート１に成形されたポ
ケッ）ｌａに薬品あるいは菓子等の充填物を順次供給す
る。４はアルミニウム等からなるフィルムで、加熱ロー
ル３５．およびポケット穴３６ａを設けたロール３６に
よって、シート１の、充填物の供給されたポ”ケラ）ｌ
ａの開口部側に積層して溶着され、ボケッ）ｌａの開口
部をシールする。次に、上記第三実施例の成形装置を用いた場合の熱成形
方法について説明する。原反ロール２から送られてきたシート１の一面Ｉを、ロ
ール状で多数の微細通気孔を有する電鋳体を表面に設け
た加熱ロール３１に、内部より排気または吸気を行ない
接触させて直接加熱し、成形温度まで高める。次いで、成形ドラム３３において、成形温度まで加熱し
たシート１に所定の形をしたポケット１ａを成形する。その後、充填物供給装置３４からポケットｌａ内に充填
物を供給し、シート１のポケットｌａの開口部をアルミ
ニウム等のフィルム４でシールする。第５図（ｂ）は前段加熱ロールを有する成形装置の第二
装置例を示すもので１間接加熱手段であるヒータ３２を
所定の幅を持ったタイプとするとともに、ボケッ）ｆａ
の成形を間欠成形ゾーン３７によって不連続的に行なう
ようにしたものである。この第二装置例の場合も、第−
装置例の場合と同様に、加熱ロール３１の表面に電鋳で
形成した多数の微細通気孔を有するロール状の電鋳体を
設けるとともに、さらにロール内部からの排気または吸
気手段を設けることが好ましい。上記のように、電鋳で形成した多数の微細通気孔を有す
る加熱体を用いた成形装置によれば、熱０Ｔｆｆｌ性樹
脂の種類に制限されることなく、加熱体表面へシート類
が融着しない範囲でほとんどの熱可塑性樹脂シート類か
ら容器等を成形する場合に適用できる。これらシート類としては、ポリプロピレン、ポリエチレ
ンなどのボリオレクイン、ＧＰ−ポリスチレン、　ＨＩ
−ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リアミド、エチレン−ビニルアルコール共重合体などの
単相シート類、あるいはこれらの樹脂を変性接着性樹脂
を用いて共押出したり、あるいは、シートやフィルムを
ラミネートした多層シート類がある。なお、これらシー
ト類には、多量の無機充填剤や、エテストマーなどの改
質剤、各種添加剤が含まれていてもよい。さらにシート類としては、未延伸のシート、−軸、また
は二軸延伸されたシートであってもよい。本発明では、透明性、光沢性にすぐれたシート、すなわ
ちポリプロピレンなどの透明な結晶性樹脂シート、特に
未延伸のシートから、光学特性、耐熱性にすぐれた容器
類を成形するのに適している。また、シートとしては、　１００　ｕ、〜３厳＝、通常
１２０〜２鵬ｍ程度の厚みを看するものを用いる。なお、表面に多数の微ｍ通気孔を有する電鋳からなる加
熱ロールは、上述の本発明成形袋とだけでなく、熱可塑
性樹脂シート類の他の加熱装置、例えば、熱処理用ロー
ル、延伸加熱用ロール、ラミネート用ロールとしても使
用できる。また、同じく多数の微細通気孔を有するモ板
状の加熱体も、積層用プレス加熱板等として使用できる
。０　　戊　　形　　例加熱体の加熱板に、１ｔ１４で形成した多数の微細通気
孔を有する電鋳板を用いた第１図に示す熱板成形装置を
用い、ミートトレー〔外形：　　１５ｈｍＸ８５厘腸、
深さ：３０腸膳、三個取り〕を成形した。Ｏ加熱板（電鋳板）の条件表面粗度　　　　０．２Ｓ平均孔数　　　　１００個／Ｃ胃２平均孔径　　　　５０μ ０　加熱条件圧　　　空　　　　　　１．５ｋｇ／ｃ露２真　　　空
　　　　　　　４００ｍ＋Ｈｇ時　　　間　　　　　　
　３５ｅｃＯＩＲ，形条件圧　　　空　　　　　　４．５ｋｇ　　／ｅｍ２真　　
　空　　　　　　４０ｈａ）ｔｇ時　　　間　　　　　
　　２　ｓｅｃ金型温度　　　　６０℃ ヘイズ　　ＡＳ丁Ｍ　Ｄ−１００３光沢度　ＡＳ丁Ｍ　Ｄ−５２３Ｏこの結果、型再現性良好で、レインドロップ、熱板孔
転写、しわ、白化等の不良現象が全くなく、透明性、光
沢性良好なミートトレーを得ることができた。このように、本発明の実施例方法およびその装置によれ
ば、レインドロップ、型再現性不良、しわ、白化などの
熱成形品が有する本質的不良現象を解消できる。また、熱効率がよく、成形サイクルが早いこと、から生
産性の向上を図れるとともに、　２００ＩＬ以下、例え
ば１５０＃Ｌの薄物シートからも成形を容易に行なえる
。さらに、成形温度範囲が広くなり、特に高温側に成形温
度を拡大できることから、延伸配向を抑え、結晶性樹脂
の透明性を維持しながら耐熱性に優れた容器を得ること
が可能となる。これにより、内容物充填後に熱処理を必
要とするレトルト食品等の容器をも容易に成形すること
ができる。さらにまた、従来、上記問題点を生じるために間接的な
加熱を必要とした樹脂シートをも直接加熱できるので、
樹脂シートの種類にほとんど制限を受けることなく成形
を行なうことができる。これにより、熱効率、装置の小
型化、成形サイクルなどの点で、非常に優れたものとな
り、従来の熱成形方法および装置に比べ産業界への貢献
度は多大である。なお、本発明の成形方法と、成形装置は、加熱板をシー
ト類に接触させて加熱をおこなう圧空および／もしくは
真空式の各種熱成形装置において実施することができる
。また、成形対象の製品としては、容器に限定されるこ
となく種々の製品を成形できる。［発明の効果］以上のように本発明によれば、型再現性が良好で、レイ
ンドロップ、しわ、白化などのない外観良好な成形品を
得ることができる。特に、従来不可能であった透明性、
光沢性が要求される結晶性樹脂容器の成形が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第一実施例装置の縦断面図、第２図は第
１図の要部断面図、第３図（ａ）。（ｂ）、（Ｃ）は電鋳板を形成する際の説明図、第４図
は本発明の第二実施例装置の縦断面図。第５図（ａ）および（ｂ）本発明の第一および第四実施
例装置の説明図を示す。ｌ：シート　　　　　　１１：加熱体１４：電鋳板（加熱板）　　１５：成形型板２１：加熱
部　　　２３ａ、２３ｂ：加熱板２５：熱成形！　　　
　　３１：加熱ロール３１ａ：ロール状加熱板

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱可塑性樹脂シート類を、電鋳により形成した微
細通気孔を多数有する加熱体に接触させて加熱し、次い
で、上記加熱された熱可塑性樹脂シート類を真空成形お
よび／もしくは圧空成形することにより所定形状の製品
に成形することを特徴とした熱可塑性樹脂シート類の熱
成形方法。
（２）熱可塑性樹脂シート類を、微細通気孔を除く面が
１Ｓ以下の鏡面である加熱体に接触させて加熱すること
を特徴とした特許請求の範囲第１項記載の熱可塑性樹脂
シート類の熱成形方法。
（３）熱可塑性樹脂シート類を、加熱体に真空吸引接触
させて加熱することを特徴とした特許請求の範囲第１ま
たは２項記載の熱可塑性樹脂シート類の熱成形方法。
（４）電鋳により形成された微細通気孔を多数有するシ
ート類の接触加熱体と、加熱されたシート類を所定の形
状に成形する成形部とからなることを特徴とした熱可塑
性樹脂シート類の熱成形装置。
（５）加熱体の微細通気孔を除く面を、１Ｓ以下の鏡面
とすることを特徴とした特許請求の範囲第４項記載の熱
可塑性樹脂シート類の熱成形装置。