JPH02276626A - 熱成形品の熱処理方法及び装置 - 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】 本発明は、熱成形物の熱処理の方法及び装置に関する。

重合材料の物理的及び技術的性質は、組成や化学的構造
のみによって決定されるのではなく、材料の前処理にも
大きく依存する。それゆえ、熱可塑性プラスチックにお
いて、いわゆる結晶化度が、加工段階における加熱の種
類及び方法に依存することが公知である。結晶化度、即
ち結晶状に配列する分子の割合は、プラスチックの物理
的性質に影響を与える。例えば、結晶化度が高いと機械
的強度は小さいが、耐熱性にすぐれた構造が得られる。

熱成形、特にＰＥＴＰなどの結晶性熱可塑性プラスチッ
クから被成形物を深絞り成形する際は、過度の高温で加
工してはならない。しかし、所期の高い耐熱性を得るた
め、成形後に再結晶させるために被成形物を、より高い
、いわゆる結晶化温度に加熱する。これは従来、再加熱
時に被成形物が変形するのをできるだけ避けるため、深
絞りダイスを用いて行われている。しかし、それでも寸
法誤差は避けられず、特に冷却段階で予期しないしわが
生じる。こうして成形された被成形物は寸法誤差があり
、そのために用途が制限され、再加工する場合にも支障
をきたす。これは、例えば、後に調理済み食品を充填す
るＰＥＴＰ製シェルのように、再加工時に互いに重ね合
わせる必要がある被成形物に該当する。

それゆえ、この発明の課題は、深絞り加工した被成形物
を再結晶させ、同時に再現性の高いすくれた寸法精度を
実現する方法及び装置を得ることである。

この課題は、特許請求の範囲に記載する特徴によって解
決される。

さらに、発明による解決において、再結晶工程を別の装
置に移すことができ、加工周期が再結晶から独立してい
るために、深絞りダイスをより有効に利用できるという
長所がある。

本発明による方法及びその装置により、最適な条件のも
とで寸法精度の高い熱成形物を再結晶させることが可能
となる。

こうして得られた被成形物は、耐熱性にすぐれ、特にオ
ーブン若しくは電子レンジに使用できる調理済み食品の
包装に適する。

以下に、発明の実施例を添付の図面に基づいて詳しく説
明する。

冒頭に記したように、結晶性熱可塑性プラスチックから
なる熱成形物の性質は、成形温度より高い温度による再
結晶化によって影響を受けることがある。

ここに示す実施例は、特に熱成形及び再結晶化が可能な
ＰＥＴＰ　（ポリエチレンテレフタレート）製シェルに
関する。このようなシェルは、オーブン又は電子レンジ
が加熱できる予備調理食品又は調理済み食品の包装に使
用できる。言うまでもなく、発明による方法は、他の被
成形物及び他の結晶性プラスチックにも適している。

第１の製造段階において、第１図に概念的に示すように
、平らなＰＥＴＰ製シートｌから深絞りダイス４又は他
の熱成形法によりシェル２を成形する。

成形温度は成形中に材料が凝固するのを防ぐため、に常
に結晶化温度を下回り、例えば１２０″Ｃである。

次、に、シェルｌから中間生産物としてシェル２を公知
の方法で押し抜く。その際、周囲の水平な縁部３は元の
位置にとどまり（第２図）、充填後にカバーシートと溶
接される。この状態で、シェル２は２００°Ｃをわずか
に上回る温度まで形状安定である。しかし、オーブンで
の使用には十分ではない。

前記の再結晶化のために、シェル２を第３及び４図に示
す加熱した雌型５に移す。加熱は、温度センサー７と制
御スイッチ８で所定の温度に調節する電気抵抗加熱装置
６によって行う。結晶化温度は、例えば１５５〜１７５
°Ｃの範囲にある。雌型５は、シェル縁部３を固定する
カバープレートＩＱによって閉鎖できる。カバープレー
ト１０に圧力管１１を接続し、結晶化工程中に雌型内に
過圧状態を生み出す。この過圧状態により、シェル２が
再結晶化のための加熱時に、その形状を少なくとも概ね
維持することが保証される。同様の目的で、シェル縁部
３を固定する。

材料及び被成形物に応じて調整される結晶適時間が経過
した後、カバープレートｌｏを取り除く。

その代わりに、第４図に示すように、寸法精度の高い雄
型１２をシェル内部に導入する。この目的のために雄型
１２は、例えば、接続管１５を通して冷媒源と接続する
冷却管路１４を具備している。

当該実施例において、雄型はほぼ室温に冷却するため、
冷媒に水道の水を使用できる。さらに、雌型１２は、接
続管１７を通して圧力源と接続する圧力穴Ｉ６を具備す
る。シェル２を加熱した型５から取り出すために、圧力
穴に負圧を加える。冷却後にシェル２を冷却した雄型１
２がら分離するために、反対に圧力穴１６に過圧を加え
ることができる。

冷却した雄型１２を再結晶化のために前記シェル２に沈
めると、熱伝導によりシェル２から熱が逃げる。放熱及
びそれに伴う冷却により結晶化プロセスが停止する。同
時に、プラスチック材料にわずかなしわが生じるため、
シェル２の内側を雄型１２に当てる。それにより、シェ
ル２は再結晶化後の冷却工程において、冷却した雄型１
２の寸法に正確に適合した寸法精度の高い内形及び外形
を得る。第５図に概念的に示すように、十分冷却してシ
ェル形が雄型１２に安定した後、例えば、圧力穴１６に
過圧を加えることにより、シェルを雄型１２から分離で
きる。

こうして作られた寸法精度の高いシェル２は、わずかな
隙間で重ね合わせることができる。そのために、公知の
適当な重ね合わせ面（図示せず）が付けである。このよ
うに処理した寸法精度の高いシェル２は、最高２７０°
以上まで形状安定に加熱できるため、オーブンや電子レ
ンジの使用に適している。

第６図に、深絞り装置から分離し、深絞り装置の作業周
期から独立した作業周期を有する前記の再結晶化プロセ
スのための機械２０を示す。機械２０は、加熱した雌型
５を取り付けた下部機械部分２Ｉを具備する。下部機械
部分２１には、昇降シリンダー２５によって上下する昇
降盤２４を取り付ける。昇降盤２４は、カバープレー）
１０および冷却した雄型１２を支持する回転ビーム２６
を取り付ける。対応する圧力管及び冷却水管の接続は、
第６図に示されていない。

シェル２を加熱した雌型５にはめこんだ後、カバープレ
ート１０が雌型５に接するまで昇降盤２４を沈める。次
に、再結晶化工程を前記の方法で所定の時間に所定の温
度で行う。続いて、昇降盤２４を持ち上げ、ビーム２６
を１８０°回転させると、冷却した雄型１２が雌型５の
上方に位置させる。

再度下げて、結晶化したシェル２を冷却した雄型で捕捉
し、雌型から持ち上げ、形状安定に冷却する。このとき
、ビーム２６を再び１８０°旋回させ、新しい結晶化工
程のために下降させる。それと同時に、冷却したシェル
２をマガジン２２に積み重ねる。これにより、各作業周
期にシェルを結晶化し、先行シェルを冷却して積み重ね
る。対応する装置に、円盤の周囲に配置した複数の雌型
１２若しくは雄型１２を装着し、各作業周期に適当数の
シェルを再結晶化することが可能である。

前記の実施例は、種々の仕方で修正できる。特に、加熱
した雌型の代わりに、加熱した雄型を使用し、これを冷
却した型のようにシェルに押し込み、シェルを結晶化温
度に加熱できる。これにより、熱処理中にシェルを安定
化させるための過圧を省略できる。この場合、冷却した
雄型１２における冷却は、上記の方法で行う。さらに、
加熱した型として深絞りダイスも使用できるが、深絞り
成形機の作業周期はやや長くなる。

前記の方法及びこれを実施するための装置は、結晶化プ
ロセスによって材料の性質を改善すると同時に、被成形
物の寸法精度を改善するというすぐれた長所がある。こ
の発明は、前記の調理済み食品のシェルに応用するだけ
でなく、再結晶化によって性質に影響を与えることがで
きるすべての深絞り成形物に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は深絞り工程の概念図、 第２図は再結晶前の深絞り成形シェルの側部断面図、 第３図はシェルを入れた第１段階における再結晶装置の
全体図、 第４図は冷却型を導入した第２段階における再結晶装置
の全体図、 第５図は取り出し位置における冷却型の側面図、第６図
は再結晶装置の概念図である。 ■・・・シート、　　　　　２・・・シェル、３・・・
シェル縁部、　　　４・・・深絞りダイス、５・・・雌
型、　　　　　６・・・電気抵抗加熱装置、１２・・・
雄型、　　　　　１６・・・圧力穴。 手続補正書（方式） 平成２年５月Ｉｍ） 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 平成２年特許願第７２５９号 ２、発明の名称 熱成形品の熱処理方法及び装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 日 名称　アクチェンゲゼルシャフト　フコアマシーネンー
ウント　ベルクツォイグバウ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番ｌＯ号静光
虎ノ門ビル　電話５０４−０７２１５゜ 補正の対象 （１）願書の （２）委任 （３）明細 「出願人の代表者」の欄 状 書 ６、補正の内容 （１）（２）別紙の通り （３）明細書の浄書（内容に変更なし）７、添附書類の
目録 （１）訂正願書 （２）委任状及び訳文 （３）浄書明細書 １通 各１通 １通 ５゜ 補正命令の日付

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被成形物を一定時間、高温の型内で結晶化温度に加
   熱した後、寸法精度の高い冷却した雄型を導入して冷却
   することを特徴とする熱成形品の熱処理方法。 ２、加熱した型として概ね被成形物の雌型を使用するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、加熱した雌型が閉鎖自在であり、被成形物を加熱す
   る間、内部を過圧下に置くことを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の方法。 ４、被成形物が全周縁部を有するシェルである場合、加
   熱した雌型が蓋により閉鎖自在であり、加熱中、蓋がシ
   ェル縁部を固定することを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項又は第３項記載の方法。 ５、被成形物を寸法精度の高い冷却した低温の雄型を用
   いて加熱した型から取り出すことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第４項までのいずれか一つに記載の方
   法。 ６、熱成形物（２）を保持するための調節温度に加熱自
   在の型（５）、寸法精度の高い冷却した型（１２）及び
   冷却した型を加熱状態の被成形物中に導入する装置（２
   ４、２６）を特徴とする特許請求の範囲第１項から第５
   項までのいずれか一つに記載の方法を実施するための装
   置。 ７、加熱自在の型（５）を雌型として形成し、加熱中に
   内部を過圧下に置くことを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載の装置。 ８、被成形物が周囲の縁部を有するシェルである場合に
   、加熱中、縁部（３）を固定する手段（１０）を設ける
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項及び第７項記載
   の装置。 ９、冷却した雄型（１２）が概ね被成形物の内部全体に
   接触することを特徴とする特許請求の範囲第６項から第
   ８項のいずれか一つに記載の装置。 １０、冷却した雄型（１２）が被成形物を型に保持若し
   くは型から取り出すための手段（１６）を具備すること
   を特徴とする特許請求の範囲第６項から第９項までのい
   ずれか一つに記載の装置。 １１、加熱自在の型（５）及び冷却した雄型（１２）を
   、被成形物を取り出すために冷却した型（１２）を加熱
   自在の型から出し入れ自できるように配置することを特
   徴とする特許請求の範囲第６項から第１０項までのいず
   れか一つに記載の装置。