JPH0567407B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、熱可塑性合成樹脂製シート材で成形
される簡易容器成形用のシート体の成形方法に関
するもので、さらに詳言すれば、上記簡易容器を
成形する際に発生する熱可塑性合成樹脂シート材
のスクラツプを激減させることを目的としたもの
である。 押圧しおよび引伸し成形された熱可塑性合成樹
脂シート材を用いて、押圧成形とか真空成形等で
成形される簡易容器は、容易に且つ安価に製造す
ることができること、そして取扱が容易で耐内容
物性に優れていること等の理由により多方面で大
量に使用されている。 この簡易容器は、前記した如く、押出しおよび
引伸し成形された熱可塑性合成樹脂シート材を適
当な大きさに切断してシート素材に成形し、この
シート素材を個々の簡易容器に成形するのである
が、シート素材は、成形された簡易容器の周端部
に邪魔となる不要なバリ状部片が多量に成形され
ないように、成形される簡易容器の平面形状に適
合した形状に切断成形されなければならない。 成形される簡易容器の平面形状が、ほぼ直角四
角形であるならば、シート素材も直角四角形で良
く、シート材からのシート素材の切断成形は容易
で且つスクラツプも殆ど生じないが、簡易容器の
平面形状が円形とか楕円形である場合には、シー
ト材からのシート素材の切断成形には、専用のカ
ツターを使用しなければならないし、多量のスク
ラツプが生じることになる。 例えば、平面形状が円形の簡易容器を成形する
のに、シート材から円形のシート素材を打抜き切
断して成形した場合、発生するスクラツプは、シ
ート材の全体の50％にも達する。 また、この種の簡易容器として、より高い耐内
容物性および耐久性を得るために積層シート材を
用いる場合には、生じたスクラツプを再生材料と
して利用することが出来ないので、上記した高い
スクラツプの発生率は、極めて不経済であるばか
りでなく、安価であるべき簡易容器の価格を高め
る原因ともなつている。 従来、上記した多量のスクラツプを発生させる
ことなく、シート材から円状形のシート素材を成
形する手段の１つとして、シート材を裁断して正
四角形の１次シート素材を製作し、この１次シー
ト素材をシート材の成形材料である合成樹脂の溶
融温度点以上に加熱し、平滑な型面を有しかつそ
の型面に潤滑剤を塗布した金型で、前記加熱され
た１次シート素材を押圧して円形のシート素材に
成形する方法が知られている。 この方法は、帯状となつて幅広のシート材を、
単に所定寸法で縦横に裁断するだけで、１次シー
ト素材を得ることが出来るので、スクラツプが殆
ど生じないと言う優れた効果を発揮するのである
が、成形されたシート素材の表面には、このシー
ト素材と金型の型面との間の摩擦抵抗をより減少
させるために使用された潤滑剤が、多量に付着し
ているため、簡易容器に成形するに先立つて、こ
の成形されたシート素材を洗浄して付着した潤滑
剤を洗い落とさなければならず、この洗浄作業に
多大な労力と時間とそして設備とを要する重大な
欠点があつた。 本発明は、上記した従来例および従来からの問
題点を解消すべく創案されたもので、その成形材
料である熱可塑性合成樹脂の溶融点以上に加熱さ
れたシート素材の持つ流動性と、このシート素材
とシート素材成形用の金型である押圧板との間の
流動抵抗の作用形態と、そして押潰されて成形さ
れつつあるシート素材における温度分布による流
動性の部分的変化とを利用して、任意の平面形状
の１次シート材から円状形のシート素材を成形す
るものである。 以下、本発明を図面を参照して説明する。 本発明による円状形シート体である成形シート
体１の成形方法は、成形材料である熱可塑性合成
樹脂材料の溶融点以上に加熱した任意形状（図示
実施例の場合、正方形）のシート材２を、テフロ
ン（商録商標）処理を施すことにより極めて平滑
で平坦な押圧型面を有し、前記シート材２の軟化
点ないしシート材２と同温まで加熱されている２
つの押圧板３間で押圧して２〜2.5倍程度に延伸
させて、円状形の成形シート１に成形するのであ
る。 すなわち、本発明は、溶融点以上に加熱されて
充分に流動性のある状態にされたシート材２を、
２つの平面間で加熱状態のまま押圧することによ
つて、このシート材２を押潰すと共にシート材２
を成形している熱可塑性合成樹脂材料を一定の形
態に従つて流動移動させ、もつて前記シート材２
を円状形の成形シート１に成形するのである。 成形される成形シート１の形状は、シート材２
の形状にほぼ従うが、この本発明方法の動作原理
からすると、最終的には、真円になる。 第２図に示す如く、大きな幅で帯状に押圧し成
形された熱可塑性合成樹脂シートを裁断して成形
したシート材２の形状が正方形である場合、シー
ト材材２の成形シート１への成形途中における変
形形態は、(a)から(b)、(c)、(d)そして(e)の順で行わ
れる。 この第２図から明らかなように、正方形のシー
ト材２は、その各辺を外方へ膨出させる形態で変
形を進め、ついには真円形状の成形シート１に成
形される。 このシート材２の変形形態は、第３図に示した
ように、シート材２の成形材料である熱可塑性合
成樹脂材料の、押圧板３からの押圧力に対する流
動変位動作によつて引き起こされるものと思われ
る。 すなわち、溶融点以上に加熱されて、その成形
材料が充分に高い流動性を持つた状態となつたシ
ート材２を、第１図の如く、両押圧板３で押圧す
ると、シート材２は、その厚みを減少させるよう
変形するが、この変形の際におけるシート材２の
熱可塑性合成樹脂材料の流動移動形態は、基本的
には、シート材２の中心点Ｏからの放射方向への
流動移動に従つたものとなるのであるが、押圧板
３との間の流動摩擦抵抗が、点Ｏから角部である
部分に向かう移動に対してと、点Ｏから辺の中心
部分ｂに向かう移動に対してとで大きく相違する
ので、第３図に示すような形態となる。 熱可塑性合成樹脂材料に対する両押圧板３との
間の流動抵抗は、押圧板３に接触している点Ｏか
らの放射方向に沿つた距離に比例するものである
から、距離ｓの最も大きい点Ｏから部分に向かう
流動に対して最も大きく作用し、距離ｔの最も小
さい点Ｏから部分ｂに向かう流動に対して最も小
さく作用することになる。 このため、シート材２の対角線付近に位置して
いる熱可塑性合成樹脂材料は、第３図に矢印で示
す方向に移動することになり、これによつて正方
形となつたシート材２は、その辺を膨出させる形
態で変形するのである。 勿論、点Ｏから部分ａに向かう方向にに沿つた
膨出変形が全く無い訳ではないのであるが、点Ｏ
から部分ｂに向かう方向に沿つた膨出変形量の方
がはるかに大きいのである。 シート材２が上記したような変形を進めて、第
２図ｅに示す成形シート１になるには、多くの実
験の結果によると、成形シート１の半径が、距離
ｔの約２倍から2.5倍程度になるまでその膨出変
形を進める必要がある。 このように、本発明による成形シート１の成形
方法は、溶融点以上に加熱された熱可塑性合成樹
脂材料の流動性と、この熱可塑性合成樹脂材料と
押圧板３との間に作用する流動抵抗とを利用した
ものであるが、より正確な真円の成形シート１を
得るには、押圧板３が熱可塑性合成樹脂材料に作
用させる流動抵抗がより小さい方が良く、このた
め押圧板３の押圧面の平滑性をより高めるべく、
押圧板３の押圧面にテフロン（登録商標）処理を
施しておくのである。 また、成形シート１は、シート材２を、その成
形材料である熱可塑性合成樹脂材料の溶融点以上
に加熱して加圧成形するので、成形完了後収縮変
形することがなく、そのままの形状を自己保持す
ることができる。 さらに、潤滑剤を使用しないので、成形シート
１の表面に潤滑剤が付着するようなことが無く、
成形されたばかりの成形シート１をそのまま簡易
容器に成形することができる。 本発明による成形方法は、単層の成形シート１
の成形は勿論のこと、２種以上の熱可塑性合成樹
脂材料から成る多層の成形シート１の成形も可能
である。 この多層成形シート１の成形材料としては、例
えばポリオレフイン樹脂、スチレン系樹脂、その
他凡用樹脂と、酸素バリヤー性に優れた樹脂、例
えばエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、塩
化ビニリデン樹脂等の樹脂との積層シート又は積
層体を利用することができる。 次に本発明方法による多層成形シート１の成形
例を説明する。 ポリオレフイン／エチレン−酢酸ビニル共重合
体ケン化物／ポリオレフインの積層構造で１辺が
30mm、厚みが１mmの第１のシート材２と、同じ積
層構造で１辺が50mm、厚みが３mmの第２のシート
材２とを、この第１および第２のシート材２と同
じ温度に加熱された押圧板３で加圧した、成形圧
力別およびシート材２の加熱別の成形結果を下記
の表１および表２に示す。

【表】

【表】 この表１および表２に示されるように、成形圧
力が20Kg／cm²の時には、成形シート１の径は各成
形温度でシート材２の１辺の約２倍となり、ほぼ
真円形に成形される。 成形圧力および成形温度を上げれば、それに比
例して成形シート１の径が大きくなることは言う
までもないが、同じ成形圧力では、成形温度が上
がつても成形シート１の径にさほど差を生じるこ
とは無く、190℃、200℃では、ほぼ同じであつ
た。 また、積層構造のシート材２の場合、両外層お
よび中間層の材料の融点および溶融流れ値によつ
て、成形される成形シート１の層構造に大きな影
響を与える場合がある。 例えば、中間層の流れが良過ぎる場合には、こ
の中間層を成形している熱可塑性合成樹脂材料が
周端部にはみ出してしまうことがある。 しかし、中間層の融点が外層の融点に比べて若
干高いか、または中間層の方が外層に比べてその
溶融流れ値が小さいか、さらには中間層と外層と
の間に、外層に比べて中間層の温度が低い温度勾
配をつけるかすることにより、シート材２の積層
構造をそのまま保持した状態で成形シート１を成
形することが出来る。 ただこの場合、成形シート１のシート材２から
の成形拡大率が大き過ぎると、成形シート１の周
端部分で、中間層の逆戻り現象が発生して、シー
ト材２の積層構造が破壊されるので、求める成形
シート１の径からシート材２の寸法を決定するの
がよい。 多くの実験によれば、成形シート１のシート材
２からの成形拡大率は、前記した如く、成形シー
ト１およびシート材２の厚さとか、使用している
熱可塑性合成樹脂材料の性質等の相違により多少
の幅があるものの、ほぼ２〜2.5倍が適当である。 ところで、本発明方法により成形される成形シ
ート１は、真円形に限定されるものではなく、例
えばシート材２を長方形にした場合には、成形さ
れる成形シート１はほぼ楕円形状となり、シート
材２の形状を適当に設定することにより、任意形
状の円状形の成形シート１を得ることが出来るこ
とになる。 このように、本発明方法は、多角形状のシート
材２から円状形状の成形シート１を成形すること
が出来るので、シート材２の形状を適当に設定す
ることによつて、全くスクラツプを生じることな
しに帯状のシート体から円状形の成形シート１を
得ることが出来ることになる。 また、その操作は、単にシート材２を、その成
形材料である熱可塑性合成樹脂材料の溶融点以上
に加熱し、これを両押圧板３で押圧するだけで良
いので極めて簡単である。 さらに、成形される成形シート１は、その成形
材料である熱可塑性合成樹脂材料が溶融点以上に
加熱されて成形されるので、成形後に収縮変形を
引き起こす恐れが全く無く、極めて優れた成形性
を発揮することが出来る。 以上の説明から明らかなように、本発明による
簡易容器成形用の成形シートの成形方法は、殆ど
スクラツプを生じることなく円状形の成形シート
を成形することが出来、またその成形操作も極め
て簡単であるので実施が容易であり、さらに極め
て良好な成形性を得ることが出来る等多くの優れ
た効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の実施例を示す簡略断面
図である。第２図は、シート材から成形シートへ
の本発明による成形変形変化を示す説明図であ
る。第３図は、本発明方法の成形形態の説明に供
する説明図である。 符号の説明、１……成形シート、２……シート
材、３……押圧板、Ｏ……中心、ａ，ｂ……部
分、ｓ，ｔ……距離。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶融点以上に加熱した任意形状の熱可塑性合
   成樹脂製シート素材を、テフロン（登録商標）処
   理を施すことにより極めて平滑で平坦な押圧型面
   を有し、前記シート素材の軟化点ないし前記シー
   ト素材と同温まで加熱されている２つの押圧板間
   で押圧して２〜2.5倍程度に延伸させて、円状形
   の成形シートに成形する円状形シート体の成形方
   法。