JPH0617063B2 - 容器の製造方法 - Google Patents

容器の製造方法

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JPH0617063B2
JPH0617063B2 JP59126184A JP12618484A JPH0617063B2 JP H0617063 B2 JPH0617063 B2 JP H0617063B2 JP 59126184 A JP59126184 A JP 59126184A JP 12618484 A JP12618484 A JP 12618484A JP H0617063 B2 JPH0617063 B2 JP H0617063B2
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  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A.本発明の技術分野 本発明は熱可塑性樹脂シートから薄肉容器を製造する方
法に関する。
B.従来技術およびその問題点 各種の熱可塑性樹脂は、その軽量性、経済性などで金属
やガラスより優れた特長を有し、多くの包装容器として
使用されている。これら容器の製造方法には樹脂のペレ
ツトを材料とする射出成形法や、樹脂の粉末を材料とす
る圧縮成形法、シートを材料とする熱成形法などがある
が、薄肉容器の製造方法としては経済性が優れている熱
成形法が最も多く用いられている、この熱成形法にも各
種の技術があり、(1)ストレート真空成形法、(2)圧空真
空成形法、(3)プラグアシスト圧空真空成形法などがあ
ることは公知である。
(1)のストレート真空成形法は、加熱した熱可塑性樹脂
シートを雌型開口部においてシートの周囲を雌型の縁部
に密着させてシールした後、雌型内面に設けた細孔から
脱気減圧して大気圧でシートを雌型に密着させると共に
冷却して成形する方法であるが、絞り比0.3以上の深い
容器を作る場合は成形が困難な欠点を有する。次に(2)
の圧空真空成形法は(1)の方法に改良を加え、雌型内部
を減圧するのみでなく、シート外部から加圧流体(通常
は加圧空気)により加圧して成形を容易にする方法であ
るが、やはり絞り比が大きい場合は困難を伴う。(3)の
プラグアシスト圧空真空成形法は特に絞り比が大きい場
合に用いられる方法で、まず加熱された熱可塑性樹脂シ
ートをプラグで雌型内に押込んでから、仕上げの過程
で、圧空と真空を用いて雌型に密着させ、冷却し成形さ
せる方法である。この場合にはエチレン−酢酸ビニル共
重合体けん化物などの結晶性のある樹脂を使用するとき
に、主として容器の胴部にクラツクが発生するという欠
点がある。
C.本発明の構成、目的および作用効果 本発明はこれらの欠点を排除したものでエチレン含有量
20〜60モル%、けん化度90%以上のエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体けん化物層を有する多層シートから容器を製
造するにあたり、加熱したシートをプラグ側からの0.5
〜30kg/cm2Gの圧力流体による加圧、プラグによる押
圧および雌型からの減圧を同時に行なって、雌型に密着
させ、絞り比0.3以上の容器を得ることを特徴とする容
器の製造方法である。
本発明によれば、加熱したシートをプラグ側からの圧力
流体による加圧、プラグによる押圧および雌型からの減
圧を同時に行つて、雌型に密着させることにより胴部に
クラツクのない容器(カツプ)を得ることができる。こ
のことは後述する実施例から明らかである。ここで同時
とは前記の加圧、押圧、減圧の操作が順次行なわれるこ
とではなく、実質的にほぼ同時期に行なわれることを意
味する。
とくに本発明の方法は絞り比0.3以上、とくに0.7以上の
絞り比の高い、また胴部の肉厚2mm以下の薄肉容器を
得る場合に著効を示すものである。
本発明に用いる多層シートとは、ガスバリヤー性の優れ
たエチレン含有量20〜60モル%、けん化度90%以上のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(EVOH)層を
有するもので、例えばEVOHを中間層とし、外層に防
湿性、強度の優れたポリプロピレン、ポリエチレンなど
のポリオレフイン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
塩化ビニル、ポリスチレンなどを積層した多層シートが
あげられ、このうちポリプロピレン(以下PPと略記)
/EVOH/PP、ポリエチレンテレフタレート(以下
PETと略記)/EVOH/PETの構成からなる多層
シートを使用したときに著効がみられる。
これらの多層シートは接着剤を用いてドライラミネート
する方法、あるいは接着性樹脂を用いるかまたは用いな
いで共押出する方法によつて製造されるが、このうち共
押出法によつて得られた多層シートが好適に用いられ
る。ドライラミネート用の接着剤にはポリウレタン系接
着剤が好適であり、共押出用接着性樹脂には、エチレン
−酢酸ビニル共重合体や、無水マレイン酸変性エチレン
−酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸変性EVOH、
無水マレイン酸変性ポリオレフイン、無水マレイン酸変
性エチレン−アクリル酸エステル共重合体などが好適で
ある。
本発明において多層シートの厚さは、得られる容器(カ
ツプ)の側壁部の厚さが2mm以下となる程度に設定す
ることが好ましい。たとえば本発明の多層シートとして
PP/EVOH/PP、PET/EVOH/PETの多
層シートを用いる場合は、EVOHの厚さは5〜100
μ、好ましくは10〜60μ、内層及び外層のPP樹脂また
はPET樹脂の厚さは200〜1000μ、好適には250〜800
μである。
本発明による成形時の多層シートの温度は延伸可能な温
度にすればよく、例えばPP/EVOH/PPの多層シ
ートの場合はPPの融点をTm℃とすると、Tm℃−60
℃からTm℃、好ましくはTm−40℃からTm℃の範囲
内で加熱するのがよい。またその加熱方法は遠赤外線加
熱や、熱風加熱などの公知の方法を用いることができ
る。このように加熱されたシートをプラグ側からの圧力
流体により加圧するが、その圧力は0.5〜30kg/cm2Gが
必要であり、またシートの厚みにもよるが、3〜15kg/
cm2Gが好適である。また圧力流体としては通常空気が
使用される。
本発明においては加熱したシートをプラグ側からの圧力
流体により加圧すると同時に該シートをプラグで押圧し
ながら延伸することが極めて重要で、このプラグとして
は、発泡ガラス繊維強化熱硬化性樹脂製のもの及びアル
ミプラグ、木製のネルまたはフエルト張りプラグ等をそ
のまま、または加温して用いられる。例えばPP/EV
OH/PPの場合は120〜140℃に温度調節のできるアル
ミプラグが適当である。またプラグの移動速度は3〜11
m/分、好ましくは5〜10m/分である。
また本発明においては加熱したシートを、プラグ側から
の圧力流体による加圧およびプラグによる押圧を同時に
行なうとともに、さらに雌型からの減圧もほぼ同時に行
なうことも重要で、これにより容器の胴部にクラツクを
生じさせることなく、シートを雌型に安全に密着させる
ことができる。
この場合、減圧条件としては−600〜−760mmHgがよ
く、さらに好ましくは絶対真空に近い値(−760mmH
g)である。また雌型は30〜100℃に調整されているこ
とが好ましく、その最適温度は50〜70℃である。
次に図面に従つて本発明の方法を説明する。第1図は本
発明の方法を実施したカツプ状深絞り容器の製造装置の
1例を模式的に示したものである。図中1は成形温度に
加熱したシート、2はクランプ、3は雌型、4はプラ
グ、5は補助型、6はプラグ用エアシリンダー、7は圧
力流体供給口、8は雌型と環状の縁部、9は補助型5の
環状の縁部、10は通気口である。
第2図(a)〜(e)は本発明の方法で容器を成形する工程を
模式的に示している。第2図(a)は、多層シート1をシ
ート加熱手段で成形温度まで予熱した後、クランプでシ
ートを雌型3と補助型5の間に供給している図であり、
第2図(b)は雌型の環状の縁部8を上昇させ、補助型5
の環状の縁部9を下降させてシート1を上下から締付け
て容器のフランジ部を形成させつつシートを固定してい
る図である。第2図(c)および(d)はプラグ4をシートの
上方から雌型3の空胴部に向つて前進させ、シートを予
備的に延伸すると同時に7の圧空供給口から圧縮空気を
導入し、また雌型底部の通気口10から、排気減圧して
シートの賦形を助けている図であり、第2図(e)はシー
トの圧縮空気及び減圧の圧力差により完全に雌型に密着
しながら冷却固化して所望の容器に賦形している図であ
る。さらに第2図fは成形が終了し、容器が取り出され
ている図である。
本発明により得られる容器はクラツクのない、均一な厚
みを有するものであるので、食品包装容器のみならず、
他の種々の容器として使用することができる。とくに中
間層としてEVOHを有するシートから得られる容器はガス
バリヤー性に優れているので、食品包装容器として有効
である。
次に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれに
限定されるものではない。
実施例1 PP樹脂(A)とEVOH樹脂(B)(エチレン含有量32モル
%、けん化度99.5%)及び接着性樹脂としてマレイ
ン酸変性エチレン−酢酸ビニル樹脂(C)を原料としてT
ダイ共押出装置を用いてA(350μ)/C(30μ)
/B(30μ)/C(30μ)/A(350μ)の3種
5層総厚み790μの複合シートを製造した。
このシートを本発明方法により、次のような条件で成形
し、カツプとした。
カツプの大きさ:直径60mm、深さ90mm、底の直径4
5mm シートの表面温度(max):160℃ プラグ速度:9m/分 プラグ表面温度:120℃ 雌型温度:60℃ 圧空圧力:9kg/cm2G 減圧度(max):−760mmHg 絞り比:1.5 カツプ側面の肉厚:136μ 得られたカツプはクラツクがなく、厚みむら(側壁部
の)も少なかつた。
比較例1 実施例1と同じ複合シートを用いて通常のプラグアシス
ト圧空真空成形を行つた。この工程を第3図により説明
する。第3図(a)は加熱したシートをクランプを移動し
て、プラグと雌型の間にセツトしているところを示し、
(b)(c)はプラグが下降し、シートをプラグの形に賦形し
ているところを、(d)は、はじめて圧縮空気と底部から
の排気減圧を行つて、雌型に密着し賦形しているところ
を、(e)は成形が絞りカツプを取り出しているところを
それぞれ示している。成形の条件は、 カツプの大きさ:直径60mm、深さ90mm、底の直径4
5mm シートの表面温度(max):160℃ プラグ速度:9m/分 雌型温度:60℃ 圧空圧力:9kg/cm2G 減圧度(max):−760mmHg 絞り比:1.5 カツプ側面の肉厚:137μ と実施例1と同じ条件を用いたが、カツプは胴部のEVOH
層に深さ方向に平行に多数のクラツクが発生し、良好な
成形ができなかつた。
実施例2 ポリエチレンテレフタレート樹脂(A)、EVOH樹脂(B)(エ
チレン含有量38モル%、けん化度99.5%)をマレ
イン酸変性酢酸ビニル樹脂(C)接着性樹脂としてA(3
00μ)/C(40μ)/B(40μ)/C(40μ)
/A(300μ)の構成で総厚み720μの共押出シー
トを製造し、次の条件で本発明方法によりカツプに成形
加工した。
カツプの大きさ:直径60mm、深さ80mm、底の直径5
0mm シートの温度:130℃ プラグ速度:10m/分 雌型温度:70℃ 圧空圧力:8kg/cm2G 減圧度(max):−760mmHg 絞り比:1.3 カツプの側面の肉厚:128μ クラツクのない厚みのばらつきの少いカツプができた。
比較例2 実施例2で用いたと同じ複合シートを用いて、第3図に
示したような方法で、次の成形条件により熱成形加工を
行つた。
カツプの大きさ:直径60mm、深さ80mm、底の直径5
0mm シートの温度:130℃ プラグ速度:10m/分 雌型温度:70℃ 圧空圧力:8kg/cm2G 減圧度(max):−760mmHg 絞り比:1.3 カツプの側面の肉厚:130μ しかし胴部のEVOH層に深さ方向に平行な多数のクラツク
が発生し良好な成形物は得られなかつた。
比較例3 実施例1と同じ複合シートを用いて次のような方法によ
りプラグアシスト圧空真空成形を行つた。
まず加熱したシートを、クランプを移動して、プラグと
雌型の間にセットし、プラグを下降させてプラグの形に
賦形すると同時に、雌型の底部からの排気減圧を行つ
て、雌型に密着し賦形した。次いで圧縮空気で加圧し、
カツプを取り出した。
成形の条件は、 カツプの大きさ:直径60mm、深さ90mm、底の直径45mm シートの表面温度(max):160℃ プラグ速度:9m/分 雌型温度:60℃ 圧空圧力:9kg/cm2G 減圧度(max):−760mmHg 絞り比:1.5 カツプ側面の肉厚:137μ と実施例1と同じ条件を用いたが、カツプの胴部のEV
OH層には深さ方向に平行に多数のクラツクが発生し
た。
比較例4 実施例1において、圧空圧力9kg/cm2Gを圧空圧力0.3
kg/cm2Gに変更した以外は、実施例1と同様にしてカ
ツプを成形した。カツプの胴部のEVOH層は深さ方向
に平行にクラツクが発生した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に用いる容器の製造装置の断面図、第2
図は本発明に用いる容器の製造装置の断面図および製造
工程、および第3図は比較例1で用いた容器の製造装置
の断面図および製造工程を示す。 1……加熱したシート、2……クランプ 3……雌型、4……プラグ 5……補助型、6……プラグ用エアシリンダー 7……圧力流体供給口、8……雌型の環状の縁部 9……補助型の環状の縁部、10……通気口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エチレン含有量20〜60モル%、けん化度90
    %以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層を有
    する多層シートから容器を製造するにあたり、加熱した
    シートを、プラグ側からの0.5〜30kg/cm2Gの圧力流体
    による加圧、プラグによる押圧および雌型からの減圧を
    同時に行なつて、雌型に密着させ、絞り比0.3以上の容
    器を得ることを特徴とする容器の製造方法。
  2. 【請求項2】多層シートがポリオレフイン樹脂を外層と
    し、エチレン含有量20〜60モル%、けん化度90%以上
    のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物を中間層とす
    る多層シートである特許請求の範囲第1項記載の容器の
    製造方法。
  3. 【請求項3】多層シートがポリエステル樹脂を外層と
    し、エチレン含有量20〜60モル%、けん化度90%以上の
    エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物を中間層とする
    多層シートである特許請求の範囲第1項記載の容器の製
    造方法。
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