JPH02175127A - プラスチックシートの成形方法 - Google Patents

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、ポリプロピレンシート又はポリプロピレンを
主体とする積層シートから容器状の成形品を得るだめの
プラスチックシートの成形方法に関し、食品包装分野等
において利用することがで［従来の技術１ 通常の固相圧空成形（ＳＰＰＰ）法によって、ポリプロ
ピレン（ＰＰ）シート又はポリプロピレンを主体とする
１層シートから得られる食品等の容器は、ボイル（９５
℃）が耐熱温度の限界であり、それ以上の温度での加熱
処理は、容器が変形するため不可能であった。

そこで、従来、このようなプラスチック成形品の耐熱性
を、透明性を維持したまま向上させるための各種の製造
方法が提案されている０例えば、特公昭５８−３７８８
６号公報によれば、樹脂の融点以下の温度に予熱された
結晶性プラスチックシートの上から、加熱したプラグを
成形金型内へ挿入して予張（予備賦形）した後、加熱し
た圧縮空気を導入して賦形し、次に加熱しない圧縮空気
を導入して成形品を冷却することを特徴とするプラスチ
ック薄肉成形品の製造方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課Ｂ］ 上述した特公昭５８−３７８８６号公報に係る製造方法
によれば、予張の際にプラグとプラスチフクシートとが
接触するため、成形温度を融点付近に設定すると、透明
性が悪化するという問題点が生じると共に、座屈強度も
充分なものが得られない、一方、透明性を発現させるた
めに、成形温度を融点より１０℃以上低い温度に設定す
ると、耐熱性が低下して、例えば１２０　’Ｃのレトル
ト処理ができなくなるという問題点が生じる。また、ヒ
ータ内蔵の金属プラグは、高価であるため、これを用い
てプラスチック成形品を製造すると、得られる製品がコ
スト高となる。

本発明は、透明性を維持したまま、耐熱性及び座屈強度
を向上させることができるプラスチフクシートの成形方
法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ポリプロピレンシート又はポリプロピレンを
主体とする積層シート（以下、ポリプロピレン系シート
と称する）を、プラグを使用しないで金型により熱成形
するプラスチックシートの成形方法において、このシー
トをポリプロピレンの（融点−５）℃〜（融点＋５）℃
の温度、好ましくは（融点−４）℃〜（融点＋４）Ｃの
温度に加熱した後、熱成形することを特徴とする。

通常のホモポリプロピレンの融点ｍｐは、１６４〜１７
０　”Ｃにある。

ポリプロピレン系シートの加熱温度が、（融点−５）　
’Ｃより低い場合には、耐熱性及び座屈強度が悪化する
。また、加熱温度が、（融点＋５）℃より高い場合には
、ヘイズ及び光沢の光学特性が悪化する。

この加熱には、電気ヒータ、熱風ヒータその他の形式の
加熱手段を用いることができるが、均一加熱の点からセ
ラミックヒータが好ましい。加熱は、シートの上下から
間接的に加熱（輻射加熱）することにより行うのが好ま
しい。

熱成形は、金型内に圧縮空気を導入することにより行う
、この圧縮空気は加熱することが好ましく、加熱圧縮空
気の温度は、ポリプロピレンの融点以上の温度とするの
が好ましい、これは、シートを圧空成形する場合、シー
ト成形時における状態変化、特に温度変化に影響される
ため、シート温度は少なくとも加熱温度が維持されてい
なければならない。従って、シートの表裏の温度を融点
〜（融点−５）℃に保つためには、加熱圧縮空気を融点
以上の温度とすることが必要になる。

なお、この加熱圧縮空気は、除湿器により除湿したもの
を使用するのが好ましい、湿度が高いと、圧空成形時に
ミストが発生して、成形品の外観を悪化させるからであ
る。

また、使用する金型の絞り比は、０．４３未満とするの
が好ましい。これは、０．４３以上とすると、容器の座
屈強度が低下するからである。

更に、金型を構成する圧空ボックスは、所定の温度に温
度調節しておくのが好ましい。これは、圧空ボックスが
常温であると、加熱空気が冷やされて成形品の特性に悪
影響を及ぼすことになるからである。従って、圧空ボッ
クスの温度は、加熱圧縮空気の温度低下が生じないよう
な温度とし、特に加熱圧縮空気の温度と部間−の温度に
調節するのが好ましい。

ポリプロピレンを主体とする積層シートの具体例を下記
に幾つか示す。

＋、ｐｐ層／ＡＤ（接着剤）層／ＥＶＯＨ（エチレン−
ビニルアルコール共重体ケン（１１）層／ＡＤｊｉ／Ｐ
Ｐ層 ｉｉ、ＰＥ（ポリエチレン）層／ＰＰ層／ＡＤ層／ＥＶ
ＯＨ１ｉ／ＡＤ層／ＰＰ層 ｉｔ、　ＰＥ層／ＰＰ層 ｉｖ、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）層／ＰＰ
層／ＡＤ層／Ｅ　Ｖ　ＯＨ１ｍ／Ａ　Ｄ層／Ｐ　ＰＪｉ
ｖ、ＰＥＴ層／ＰＰ層 ｖｉ、ＰＣ（ポリカーボネート）層／ＡＤ層／ＰＰ層／
ＡＤ層／ＥＶＯＨ層／ＡＤ層／ＰＰ層ｖｉ、ＰＣ層／Ａ
Ｄ層／ＰＰ層 これらの積層シートの形成には、ドライラミネート、ウ
ェットラミネート、共押出し、その他の−ａ的うミネー
ト方法を通用できる。

［作用］ 本発明によれば、ポリプロピレン系シートをプラグを使
用しないで熱成形するため、プラグを使用し、このプラ
グがシートと接触することにより生じていた光学特性の
悪化という問題点の回避が可能になる。また、ポリプロ
ピレン系シートの加熱温度を、ポリプロピレンの（融点
−５）”Ｃ〜（融点＋　５　）　”Ｃの温度に設定した
ことにより、光学特性が良好であり、加えて耐熱性と座
屈強度にも優れた成形品が得られる。

［実施例］ 第１図に示す成形装置を参照して、実施例に係るプラス
チックシートの成形方法を説明する。

この成形装置は、コンプレツサ等からなるエア供給源１
と、レシーバタンク２と、除湿器３と、加熱タンク４と
をこの順に連結して配設し、配管部５を介してこの加熱
タンク４からの加熱圧縮空気が供給される成形型６を設
け、更にこの成形型６の前方には上下の加熱部７Ａ、７
Ｂを有するセラミックヒータ７を設けることにより構成
する。

成形型６は、成形金型８と圧空ボックス９とを有する。

この圧空ボックス９は、加熱圧縮空気の温度と部間−温
度に調節しておく。この成形金型８には、図示するよう
に、その下部に真空ポンプ（図示せず）と連通した真空
排気管１０を設けて、圧空真空用の成形型６とすること
ができる。

なお、配管部５には、送気中の温度低下を防止するため
にヒータ等の温度調節手段１１を設けるのがよい。

、ＸＵＪＬ上 上記プラスチックシートの成形装置を使用して、次のよ
うにプラスチック成形品（容器）を製造した。

厚さ０．８５ｍｍ、融点１６５℃のポリプロピレンシー
ト（ビニアレイ〔商品名〕、出光石油化学■製）１２を
使用し、セラミックヒータ７の上下の加熱部７Ａ、７Ｂ
間に通してその両面を１６３℃に加熱した。

次に、１６３℃に加熱されたシート１２を成形型６に連
続的に移動させた後、ここでシート１２を成形金型８と
圧空ボックス９とで挟み込んでセントした。なお、この
ポリプロピレンシート１２を使用した場合、本発明に係
る所定の成形温度範囲は、１６０〜１７０　”Ｃとなる
。

次に、常温の圧縮空気（圧力４　ｋｇ　／　ｃ＋４　）
を加熱タンク４から成形型６内に導入し、また必要に応
じて真空排気管１０から吸引しながら、シート１２を成
形金型８の表面に密着させて賦形することにより、本実
施例に係るプラスチック容器を得た。

１１Ｌ貫に工 上記プラスチックシートの成形装置を使用して、実施例
１と同様の工程で実施例２から７に係る各プラスチック
容器を得た。

但し、成形温度、成形圧力、圧縮空気温度及び絞り比に
関しては、下記の通り各実施例ごとに条件を異ならせた
。

即ち、成形温度については、実施例２を１６７℃とし、
他の実施例は１６３℃とした。

成形圧力については、実施例２，３．５，７を４ｋｇ／
ｃｄとし、実施例４．６を１．５ｋｇ／ｃ艷とした。

圧縮空気温度については、実施例２．４〜６を常温とし
、実施例３．７を１７０℃とした。

絞り比については、実施例２〜４を０．３５とし、実施
例５〜７を０．４５とした。なお、絞り比が、０．３５
の場合、実際の金型の口径は９１゜５備、深さは３２ｍ
ｍである。また、絞り比が、０゜４５の場合、実際の金
型の口径は９１．５ｍｍ、深さは４１．２Ｍである。

、比Ｊし医」−二」− 厚さ０．８５＋ｎ＋ａ、融点１６５℃のポリプロピレン
シート（ピュアレイ〔商品名）、出光石油化学■製）を
使用し、上記実施例と同様の工程で各比較例に係るプラ
スチック容器を得た。

但し、成形温度、成形圧力、圧縮空気温度、プラグの有
無及び絞り比に関しては、下記の通り各比較例ごとに条
件を異ならせた。

即ち、成形温度については、比較例】、４を１４９℃と
し、比較例２，８を１５６℃１比較例３７を１７５　’
Ｃ１比較例５を１５４℃１比較例６を１６３℃とした。

成形圧力については、比較例１〜８を全て４　ｋｇ／　
ｃｉとした。

圧縮空気温度については、比較例１〜８を全て常温とし
た。

プラグの有無については、比較例１〜３及び８をプラグ
無しとし、比較例４〜７をプラグ有りとした。使用した
プラグは、１３０〜１４５℃に温度調節されたアルミ製
プラグである。

絞り比については、比較例１〜７を０．３５とし、比較
例８を０．４５とした。

上記実施例１〜７及び比較例１〜８により得られた各プ
ラスチック容器について、光学特性（ヘイズと光沢）、
耐熱性（レトルト処理による）及び座屈強度を測定した
結果を下記の表１に示す。

なお、光沢は、容器側面の中央部を測定した値である。

この表１から、プラスチック容器の光学特性、耐熱性及
び座屈強度を向上させるためには、次のような成形条件
が必要であることがわかる。

即ち、実施例１，２によれば、成形温度が本発明に係る
所定の温度範囲内であることに加えて、プラグを使用し
ないで、且つ絞り比が０．４３未満の０．３５であるた
め、光学特性、耐熱性及び座屈強度のいずれの点でも優
れた容器が得られた。

実施例３によれば、実施例１，２の条件に加えて、圧縮
空気温度を１７０℃と、使用したプロピレンシートの融
点（１６５℃）以上としたため、耐熱性が実施例１，２
より向上した。

実施例４によれば、成形圧力が１．５ｋｇ／ｃｎと、実
施例１．２の場合と異なるが、４　ｋｇ　／　ｃｉ以下
であるため、実施例１．２と略同様の特性が得られた。

実施例５〜７によれば、成形温度が本発明に係る所定の
温度範囲内であり、またプラグを使用しないため、光学
特性と耐熱性については、優れた特性が得られた。但し
、座屈強度については、絞り比が０．４５と、０．４３
未満ではなかったため、実施例１〜４と比べると低下し
た。しかし、比較例８と比べれば、同じ絞り比であって
も、所定温度範囲内の成形温度であることが寄与して、
座屈強度がこの比較例より上回っている。

従って、光学特性、耐熱性及び座屈強度のいずれの点で
も優れたプラスチック容器を得るためには、プラグを使
用しないで、成形温度をポリプロピレンの（融点−５）
℃〜（融点＋５）Ｃの温度とすることが必要であり、こ
れに加えて、成形圧力は４　ｋｇ　／　ｃ４以下、圧縮
空気温度は融点以上、絞り比は０．４３未満とすること
が好ましい。

このような成形条件を満たして得られた容器は、成形加
工後においても透明性が維持され、また耐熱性の向上に
より、レトルト処理、ホント充填（１００℃以上）を行
っても容器の変形は生じなくなる。加えて、座屈強度の
向上により、容器を積み重ねても容器が損傷することは
なくなる。

なお、比較例１．２は、プラグを使用しなかったが、成
形温度が１４９℃及び１５６℃と、このポリプロピレン
の（融点−５）℃１即ち１６０℃より低い温度であった
ため、特に座屈強度が低下した。

した。

比較例３は、プラグを使用しなかったが、成形温度が１
７５℃と、ポリプロピレンの（融点十５）Ｃ１即ち１７
０℃より高い温度であったため、特に光学特性と座屈強
度が低下した。

比較例４．５は、成形温度が１４９“Ｃ及び１５４　’
Ｃと、１６０℃より低い温度であることに加えて、プラ
グを使用したため、特に耐熱性及び座屈強度が低下した
。

比較例６は、成形温度については本発明に係る所定温度
範囲に入っているが、プラグを使用したため、特に光学
特性と座屈強度に関して良好な結果が得られなかった。

比較例７は、成形温度が１７５℃と、１７０　’Ｃより
高い温度であることに加えて、プラグを使用したため、
特に光学特性と座屈強度に問題が生した。

比較例８は、プラグを使用しなかったが、成形温度が１
５６　’Ｃと、１６０℃より低い温度であることに加え
て、絞り比が０．４３以上の０．４５であったため、光
学特性、耐熱性及び座屈強度のいずれの点でも問題が生
じた。

［発明の効果］ 本発明に係るプラスチックシートの成形方法によれば、
透明性を維持したまま、耐熱性及び座屈強度を向上させ
ることができる。従って、本発明により得られるプラス
チック成形品は、優れた耐熱性を有しているため、１０
０℃以上のレトルト処理やホント充填を行っても変形は
生じなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用するプラスチックシート
の成形装置を示す構成図である。 ４・・・加熱タンク、６・・・成形型、７・・・セラミ
ックヒータ、８・・・成形金型、９・・・圧空ボックス
、１２・・・ポリプロピレンシート。 出願人　　出光石油化学株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリプロピレンシート又はポリプロピレンを主体
   とする積層シートを、プラグを使用しないで金型により
   熱成形するプラスチックシートの成形方法において、 前記シートをポリプロピレンの（融点−５）℃〜（融点
   ＋５）℃の温度に加熱した後、熱成形することを特徴と
   するプラスチックシートの成形方法。