JPH0462527B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、中空容器の製造方法に関し、特に膨
出側部を有して食品等の容器として使用される中
空容器の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 近年、食品等の容器として使用される中空容器
としては種々のものが提案されており、中でも、
簡単に製造することができてコストが低いこと、
衛生的であること等から、樹脂材料を使用して形
成されたものが多く提案され、しかも今日の食品
等の容器においてはその殆どがこれらの樹脂材料
によつて形成されているのが実状である。

ところで、この種の容器としては、その特に開
口部（口部）及び底部において所定の剛性が必要
ではあるが、その他の部分においてはこのような
剛性が必要でないものが多い。例えば、ヨーグル
ト等の半固形食品やインスタントラーメン等の容
器にあつては、中身が取り出し易くしかも中がよ
く見えるようにするために、当該容器の開口部を
広口状に形成してある。このように当該容器の開
口部を広口として形成した場合には、一般に当該
部分の剛性が低くなり易いため、何等かの方法に
よつて当該開口部近辺の剛性を確保しなければな
らない。このような広口開口部を有する容器にあ
つて、当該開口部に剛性を確保しなければならな
い理由は、開口部自体に何等支えるものがないこ
とは勿論のこと、この種の容器はその開口部の周
囲を持つたり当該開口部に直接口を付けたりする
ことが多いからである。

以上のような必要性のある容器は、そのコスト
及び製造上の困難性を無視すれば、現在の技術及
び樹脂材料を以つてこれを製造することは充分可
能である。ところが、この種の容器は、単にその
中身を保護及び収納するためだけに使用され、し
かも一度使用した後は捨てられるのが通例である
から、その製造コストや製造上の困難性を無視す
ることはできないものである。

また、容器は何かを収納するものであるから、
その収納量は多い方がよい。この場合、上述した
製造コストを考慮しながら一定の容積を確保しよ
うとすれば、容器の収納量を制限無く多くするこ
とができないのは当然である。特に、最小の量の
材料で最大の収納容積を確保しようとすれば、自
ずとその制限が厳しくなるのは当然のことであ
る。

してみれば、樹脂材料によつて所定の収納容積
及び剛性が確保でき、しかも簡単に製造できてコ
ストの低い収納容器を形成する場合には、自ずと
その大まかな形状・構造が決定されてくることに
なる。このような樹脂によつて収納容器を製造す
る場合の制限は、製造方法及びこれを具現した装
置の機能にも関わつてくる。

すなわち、樹脂材料を加工して収納容器を形成
する方法としては従来各種のものがあり、特に熱
可塑性樹脂の成形法に限つて言えば、射出成形
法、押出成形法、ブロー成形法（中空成形法）、
真空成形法等の方法がある。これらいずれの製造
方法あるいはこれを具現した装置を採用するにせ
よ、上述したこの種収納容器における制限を加味
して決定しなければならない。特に、これらのい
ずれの方法も、必要とされる収納容器に対応した
「型」を使用するものであるが、そのいずれもが
でき上がつた製品を容易に取り出すことができる
ように当該「型」を決定しなければならないとい
う条件が付いていることは周知の事実である。

以上のことから、この種の収納容器を、特に一
枚のシート状の樹脂材料から製造しようとする
と、次のような順で諸制限が生じることになるの
である。すなわち、 一枚のシート状の樹脂材料から、中空でしか
もその開口部及び底部に所定の剛性があるよう
な状態で収納容器を製造するには、一般に真空
成形法が最適である。

この真空成形法により中空容器を形成する場
合には、製品を型内から取り出さなければなら
ないから、当該収納容器には型抜きのための傾
斜面が必要である。

このような傾斜面が必要になると、当該収納
容器には収納容積を確保するための所謂膨出部
を形成することができないことになる。

この膨出部がどうしても必要ならば、ブロー
成形法（中空成形法）によつて収納容器を形成
する方法が当然考えられる。しかしかなが、こ
のブロー成形法は材料の空気等を強制的に供給
して形成する方法であるから、この供給された
空気等を貯めるための空間が材料側に予じめ形
成されていなければならない。ところが、出発
材料を一枚のシート状の樹脂材料とした場合に
は、このような空間を簡単に形成しておくこと
は不可能ではないが非常に困難である。まし
て、開口部及び底部に所定の剛性を付与し、か
つ材料を最大限に節約するためにその他の部分
を極力薄くしてこの種の収納容器を形成しよう
とする場合には、容器の所定箇所に材料の供給
量を変えて供給することが困難なブロー成形法
によつては形成することができない。

そこで、発明者等は、一枚のシート状の樹脂
材料から膨出側部を有する中空容器を何とか製
造することができないかと鋭意研究してきた結
果、真空成形法及びブロー成形法のそれぞれの
長所を各短所が現れないような状態で適用する
ことにより、膨出側部を有する中空容器を従来
設備をそのまま利用でき、しかもこのような中
空容器を簡単に製造することができることを新
規に知見し、本発明を完成したのである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は以上のような経緯に基づいてなされた
もので、その解決しようとする問題点は、一枚の
シート状の樹脂材料から膨出側部を有する中空容
器を製造することの困難性である。

そして、本発明の目的とするところは、従来設
備をそのまま利用することができ、しかも製造に
際してのエネルギー損失が少なく、一枚のシート
状の樹脂材料から膨出側部を有する中空容器を簡
単に製造することのできる方法を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために本発明が採つた
手段は、 「シート状の樹脂材料２０を真空成形法によつ
て加工することにより、中空でかつ周側部１３ａ
に縦方向の凹凸部１４を有した中空容器材１０Ａ
を形成し、 この中空容器材１０Ａを、少なくともその開口
部１１周辺を固定することができるとともに、当
該中空容器材１０Ａよりも大きな収納部４２を有
する型４１内に挿入固定し、 中空容器材１０Ａ内に、その開口部１１から水
蒸気または気体を強制供給することにより当該中
空容器材１０Ａをシート状の樹脂材料２０の軟化
温度以下の温度で加熱するとともに、当該中空容
器材１０Ａを構成している凹凸部１４の少なくと
も中央周側部に位置する部分を膨出させ、 その後、当該中空容器材１０Ａを冷却すること
により、少なくとも中央周側部１３ａに膨出側部
１３を形成することを特徴とする膨出側部を有す
る中空容器１０の製造方法」 である。

この本発明に係る製造方法を、図面を参照して
より具体的に説明すると、次の通りである。

本発明にあつては、まず第６図〜第８図に示す
ような真空成形装置３０を使用して、シート状の
樹脂材料２０を真空成形法による加工を施すこと
によつて、中空でかつ周側部１３ａに縦方向の凹
凸部１４を有した中空容器材１０Ａを形成する必
要がある。その理由は、本発明に係る製造方法に
あつては、後述のようにブロー成形法を適用する
のであるが、このブロー成形法を適用するにあた
つては、当該中空容器材１０Ａ内に空気等を受け
入れる箇所がないと、その圧力により中空容器材
１０Ａを膨張させることができないからである。
すなわち、シート状の樹脂材料２０を加工して、
このシート状の樹脂材料２０がその中に空気等を
収納する収納部を有した中間成形体に形成する必
要があるからである。

この真空成形装置３０による成形においては、
中空容器１０の底部１２に対応する平らな面を有
するプラグを使用して、シート状の樹脂材料２０
の中央部を押すようにして形成する、所謂プラグ
アシスト成形を行なうとよい。その理由は、完成
後の中空容器１０が安定したものとするためにそ
の底部１２に一定の剛性を付与する必要がある
が、そのためには中空容器材１０Ａの段階におけ
る底部に既に所定の剛性があるとよいからであ
る。すなわち、この中空容器材１０Ａの段階でそ
の底部の剛性を確保するためには、当該中空容器
材１０Ａの底部を形成するシート状の樹脂材料２
０が余り薄くならないようにすることが効果的で
あり、そのためにはプラグの平らな面によりシー
ト状の樹脂材料２０における中空容器１０の底部
１２に対応する部分を押圧することがよいからで
ある。

また、以上のような真空成形装置３０によつて
中空容器材１０Ａを形成する場合、真空成形装置
３０を構成している型３１には、第６図に示した
ように、中空容器１０または中空容器材１０Ａの
凹凸部１４に対応する図示縦方向の段部３３を有
している必要がある。その理由は、このような段
部３３がない状態で中空容器材１０Ａを形成する
と、この中空容器材１０Ａの周側部１３ａは薄い
平板状のものとなり、形成された中空容器材１０
Ａの側部における剛性が確保できないからであ
る。すなわち、この段部３３は中空容器材１０Ａ
の周側部１３ａに凹凸部１４を形成して、この凹
凸部１４により形成後の周側部１３ａに所定の剛
性を付与するものである。勿論、この段部３３
は、凹凸部１４に対応する縦方向のものとするこ
とによつて、形成された中空容器材１０Ａを真空
成形装置３０の型３１から取り出し易くするもの
である。すなわち、最終的には膨出側部１３を有
する中空容器１０を製造するのであるが、もしこ
の中空容器材１０Ａに既に膨出側部１３が存在し
ているとすれば、当該中空容器材１０Ａは当該膨
出側部１３が邪魔になつて、型３１から抜き出す
ことができなくなるからである。

以上の各条件を満足しながら、当該真空成形装
置３０は次のようにして中空容器材１０Ａを形成
するのである。すなわち、シート状の樹脂材料２
０を型３１上に載置した状態（第６図参照）でヒ
ーターにより加熱し、この状態で型３１の外方か
ら空気を抜き取る（第７図参照）。そして、第７
図に示したように、形成された中空容器材１０Ａ
を型３１から抜き取ればよいのである。この場合
使用されるシート状の樹脂材料としては、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン及びこ
れらと物性が類似するものが使用される。

このようにして形成された中空容器材１０Ａ
は、次のブロー成形装置４０によつてブロー成形
されるのである。この場合、中空容器材１０Ａは
まずその口金部１５においてブロー成形装置４０
の型４１に支持した状態で、第９図に示したよう
に、当該型４１内に挿入される。この型４１は、
中空容器材１０Ａの周側部１３ａであつて少なく
とも中央部に位置する部分に対応する箇所が凹凸
面ではなく滑らかな曲面として形成したものであ
り、しかも中空容器材１０Ａの体積よりも大きな
体積を有したものである。型４１の内面の一部分
を、凹凸面ではなく滑らかな曲面として形成した
理由は、周側部１３ａの凹凸部１４を膨出させる
ためである。また、型４１の体積を中空容器材１
０Ａの体積よりも大きなものとした理由は、当該
中空容器材１０Ａを特にその周側部１３ａにて膨
出させるためである。

中空容器材１０Ａを以上のような状態にしてお
いてから、当該中空容器材１０Ａ内にその開口部
１１から約180℃の水、水蒸気またはその他の気
体等の加熱媒体を強制供給することにより、当該
中空容器材１０Ａをシート状の樹脂材料２０の溶
融温度以下の温度で加熱するのである。この場合
に使用する型４１は、中空容器材１０Ａを収納す
る収納部４２を有するものではあつても、材料を
供給するものである必要は全くないものであり、
当該型４１は単に約180℃の水、水蒸気または気
体等の加熱媒体を強制供給することができるもの
であれば充分である。中空容器材１０Ａ自体が中
空容器１０となるべき材料だからである。また、
この場合において、中空容器材１０Ａをシート状
の樹脂材料２０の軟化温度以下の温度で加熱する
必要がある。その理由は、そもそも当該中空容器
材１０Ａにブロー成形を行なうのは、凹凸部１４
の少なくとも中央周側部を膨出させるためであつ
て当該中空容器材１０Ａの全体にブロー成形を施
すのではないから、シート状の樹脂材料２０の軟
化温度以上の温度で中空容器材１０Ａを加熱する
必要がないからである。この場合の温度として
は、この種の容器に使用される樹脂材料の溶融温
度を考慮すると、約180℃以下であつて樹脂材料
２０の軟化温度以上の温度が適している。従つ
て、このような温度を確保するための加熱媒体と
しては、水や水蒸気（必要があれば加圧されたも
の）が最も適しているのであるが、その他の気体
等を使用してもよい。

以上のような条件を満足しながら、中空容器材
１０Ａ内に水蒸気を強制供給すれば、第１０図に
示したように、当該中空容器材１０Ａはその凹凸
部１４の少なくとも中央周側部において膨出し、
これにより膨出側部１３が形成されるのである。
その後において当該中空容器材１０Ａを冷却する
ことにより、膨出側部１３を有した中空容器１０
が完成されるのである。

（発明の作用） 以上述べたような本発明に係る製造方法にあつ
ては、まず何等の中空部も存在しないシート状の
樹脂材料２０に対して真空成形装置３０によつて
真空成形加工を施すことにより中空部を有する中
空容器材１０Ａを形成し、その後に中空容器材１
０Ａにブロー成形装置４０によつてブロー成形加
工を施すことにより膨出側部１３を形成して、真
空成形法のみによつては成形できない膨出側部１
３を有した中空容器１０としているのである。換
言すれば、この製造方法にあつては、中空容器材
１０Ａに真空成形法によつて予じめ形成した各凹
凸部１４の内、特に中空容器材１０Ａの周側部１
３ａ部分に位置する凹凸部１４を、ブロー成形法
によつて膨出させてこれを中空容器１０の膨出側
部１３とするものである。

この中空容器材１０Ａの周側部１３ａに対応す
る部分の凹凸部１４を膨出させて膨出側部１３と
する作用については次の通りである。中空容器材
１０Ａにおける各凹凸部１４は、常温下にある場
合はその形状を維持しているが、通常この種容器
の材料として使用されるシート状の樹脂材料２０
は熱可塑性であるため、当該シート状の樹脂材料
２０をその軟化温度以上で溶融温度以下の温度で
加熱することにより、各凹凸部１４は膨出可能と
なるのである。この場合の加熱は、従来一般に行
なわれているブロー成形の場合のような型内に加
熱器を挿入したり、あるいは型内に加熱流体を通
すことにより行なうのではなく、ブローされる気
体を予じめ加熱しておくことにより行なわれる。
従つて、この本発明におけるブロー成形にあつて
は、そのエネルギー損失が従来のブロー成形法の
場合とは異なつて低くなつている。

また、このブロー成形装置４０における加熱を
溶融温度以下の温度で行なうのは、加熱温度がシ
ート状の樹脂材料２０の溶融温度以上であれば、
中空容器材１０Ａが型４１内において「ドローダ
ウン」（型４１内において材料が不必要に伸びて
しまうこと）し、中空容器材１０Ａの折角の形状
を維持し得なくなつてしまうからである。逆に言
えば、中空容器材１０Ａの周側部１３ａに対応す
る部分の凹凸部１４のみを膨出させ、かつ周側部
１３ａに対応する部分以外の凹凸部１４について
はその形状を維持させるためには、ブロー成形装
置４０における加熱を溶融温度以下の温度で行な
わなければならないのである。

以上のように、ブロー成形装置４０によるブロ
ー成形において加熱されかつ圧力が掛けられた気
体等を供給すれば、この圧力気体等によつて中空
容器材１０Ａの各凹凸部１４が膨出可能な状態に
加熱されるとともに、各凹凸部１４の中空容器材
１０Ａの周側部１３ａに対応する部分の膨出が行
なわれるのである。

この各凹凸部１４の中空容器材１０Ａの周側部
１３ａに対応する部分の膨出が行なわれる場合
に、各凹凸部１４が部分的に膨出することにより
中空容器材１０Ａの全体の上下方向の長さが多少
短くなる。これは、各凹凸部１４が部分的に膨出
しても言わばその稜線の長さに変化はないので、
これを吸収するために当該中空容器材１０Ａの上
下方向の長さが短くなるものである。このような
状態に中空容器材１０Ａがなつたとしても、ブロ
ー成形装置４０の型４１の体積は中空容器材１０
Ａの体積より大きくしてあるから、型４１内にお
ける中空容器材１０Ａの変化には自由度があり、
これにより各凹凸部１４の中空容器材１０Ａの周
側部１３ａに対応する部分の膨出は型４１内にお
いて自由になされるのである。また、この中空容
器材１０Ａの上下方向の長さが短くなることによ
る中空容器材１０Ａの体積変化と、各凹凸部１４
が部分的に膨出することによる体積変化とを比較
した場合、後者の体積変化の方が大きいので、ブ
ロー成形後の中空容器材１０Ａの体積はその前よ
り大きくなる。

なお、膨出側部１３を有した中空容器１０はそ
のままではこの膨出側部１３の存在によつて積み
重ねができないが、各中空容器材１０Ａ自体がこ
の膨出側部１３を有していないものであるから、
この中空容器材１０Ａの段階で積み重ねておき、
中空容器１０として必要になつた時に初めてブロ
ー成形装置４０によるブロー成形を行なうように
することにより、貯蔵スペースの考慮は不要にな
るものである。

（発明の実施例） 以下に本発明を実施例によつて詳述する。

シート状の樹脂材料２０として、融点が180℃
のポリスチレンシート、または融点が同じく180
℃でポリ塩化ビニールシートを採用した。

このようなシート状の樹脂材料２０を、第６図
に示したような真空成形装置３０によつて真空成
形した。また、この場合の吸引圧力は約５Kg／cm²
であり、吸引時間は約10分間であつた。さらに、
真空成形装置３０の型３１の内側に形成した中空
容器材１０Ａの凹凸部１４に対応する部分は合計
45箇所であり、その高さは約２〜３mmであつた。

以上のシート状の樹脂材料２０に対する真空成
形装置３０による成形によつて、口金部１５の大
きさ、すなわち直径が95mm、底部１２の直径が65
mm、高さ100mmで容積が500c.c.の第５図に示したよ
うな中空容器材１０Ａを得た。

この中空容器材１０Ａを、第９図に示したよう
にブロー成形装置４０内に組み入れて型４１を密
着させてブロー成形を行なつた。この場合の条件
は、約100℃の水蒸気を中空容器材１０Ａ内に供
給して、約20秒間保持した。なお、この場合、中
空容器材１０Ａの外側を約40cmHgとした。

以上のように成形することにより、口金部１５
の直径が95mm、底部１２の直径が65mmでこれらは
変化なかつたが、高さが90mm、容積が650c.c.と変
化した第１図に示したような中空容器１０を得
た。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明にあつては、上記実
施例にて例示した如く、 「シート状の樹脂材料２０を真空成形法によつ
て加工することにより、中空でかつ周側部１３ａ
に縦方向の凹凸部１４を有した中空容器材１０Ａ
を形成し、 この中空容器材１０Ａを、少なくともその開口
部１１周辺を固定することができるとともに、当
該中空容器材１０Ａよりも大きな収納部４２を有
する型４１内に挿入固定し、 中空容器材１０Ａ内に、その開口部１１から水
蒸気または気体を強制供給することにより当該中
空容器材１０Ａをシート状の樹脂材料２０の軟化
温度以下の温度で加熱するとともに、当該中空容
器材１０Ａを構成している凹凸部１４の少なくと
も中央周側部に位置する部分を膨出させ、 その後、当該中空容器材１０Ａを冷却すること
により、少なくとも中央周側部１３ａに膨出側部
１３を形成すること」 にその特徴があり、これにより、従来設備をその
まま利用することができ、しかも製造に際しての
エネルギー損失が少なく、一枚のシート状の樹脂
材料から膨出側部を有する中空容器を簡単に製造
するこのできる方法を提供することができのであ
る。

すなわち、本発明に係る製造方法によれば、一
枚のシート状の樹脂材料から、中空でしかもその
開口部及び底部に所定の剛性があるような状態の
収納容器であつて、収納容積を確保するための所
謂膨出部を有した中空容器１０を、真空成形法及
びブロー成形法のそれぞれの長所を各短所が現れ
ないような状態で適用することにより、膨出側部
を有する中空容器を従来設備をそのまま利用でき
て、しかも簡単に製造することができるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る中空容器の正面図、第２
図は同平面図、第３図は第１図の−線に沿つ
て見た断面図、第４図は第１図の−線に沿つ
て見た断面図であり、また第５図はブロー成形す
る前の中空容器材の正面図である。第６図〜第８
図は真空成形装置による成形順序を示す断面図で
あり、第６図はシート状の樹脂材料を挿入してい
る状態を示す断面図、第７図は吸引加工を行なつ
ている状態を示す断面図、第８図は完成後の中空
容器材を取り出している状態を示す断面図であ
る。また、第９図は中空容器材を型によつて掴ん
だ状態を示すブロー成形装置の断面図、第１０図
は中空容器材に対してブロー成形した状態を示す
断面図である。 符号の説明、１０……中空容器、１０Ａ……中
空容器材、１１……開口部、１２……底部、１３
……膨出側部、１３ａ……周側部、１４……凹凸
部、１５……口金部、２０……シート状の樹脂材
料、３０……真空成形装置、３１……型、３３…
…段部、４０……ブロー成形装置、４１……型、
４２……収納部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シート状の樹脂材料を真空成形法によつて加
   工することにより、中空でかつ周側部に縦方向の
   凹凸部を有した中空容器材を形成し、 この中空容器材を、少なくともその開口部周辺
   を固定することができるとともに、当該中空容器
   材よりも大きな収納部を有する型内に挿入固定
   し、 前記中空容器材内に、その開口部から水蒸気ま
   たは気体を強制供給することにより当該中空容器
   材を前記シート状の樹脂材料の軟化温度以下の温
   度で加熱するとともに、当該中空容器材を構成し
   ている前記凹凸部の少なくとも中央周側部に位置
   する部分を膨出させ、 その後当該中空容器材を冷却することにより、
   少なくとも中央周側部に膨出側部を形成すること
   を特徴とする膨出側部を有する中空容器の製造方
   法。 ２ 前記シート状の樹脂材料は、ポリスチレンで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の膨出側部を有する中空容器の製造方法。