JPH0639913A - ポリエステル成型体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 高耐熱性のポリエステル食品容器を美麗且つ
安価に提供する。 【構成】 雌雄両金型の双方に少なくとも真空吸引機能
を具備させる一方、ポリエチレンテレフタレート素材を
射出成型して未延伸、非晶質のインジェクションプリフ
ォーム４を作製し、このインジェクションプリフォーム
４の周縁を、雌雄金型５，６間に介在し、着脱可能な断
熱性の押さえ板を備えたプリフォームクランプを介して
保定し得るようにした上、該プリフォームを加熱軟化す
る予熱工程と、押さえ板８を除去し、結晶化開始温度以
上に加熱した雌雄いづれか一方の金型に真空吸引させる
初期成型工程と、結晶化開始温度以下に加熱した他方の
金型を嵌合させて圧伸し、結晶化を図る圧伸、結晶化工
程と、両金型を開離させて成型体を上記一方の金型上で
冷却する冷却工程とからなるポリエステル成型体の製造
方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はポリエステル製物品の
成型方法に関し、予め所定厚に射出成型された未延伸非
晶質のインジェクションプリフォームを加熱して真空若
しくは真空・圧空成型法によって成型することにより、
主として高耐熱性のポリエステル食品容器を美麗且つ安
価に提供しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ポリエチレンテレフタレート
（以下「ＰＥＴ」という）などのポリエステル重合物が
耐熱性にまさり、電子レンジやオーブン等の高熱用容器
として利用され得ることは既に知られているし、現に上
記ＰＥＴにポリオレフィンを均一にブレンドしてなる未
延伸、非晶質のシートから高熱使用時において、脆さの
ない成型品を製造する方法並びに装置に関する多くの刊
行物が存在していることも亦周知である。

【０００３】例えばＰＥＴシートを熱圧成型するに当た
って、高温下における良好な寸法安定性を確保する意味
で、非晶質状態のＰＥＴを延伸、配向し、更に部分的結
晶化を起させるのに金型（例えば雌型）の好ましい加熱
温度は１７０℃〜１９０℃であることが、特開昭５９−
６２６６０号公報などに記載されおり、更に詳しくは未
延伸、非晶質のＰＥＴシートを軟化点まで予熱し、他の
金型（この場合は雄型）で延伸して二軸配向させた後、
雌型に移して結晶化し、これを該ＰＥＴのガラス転移温
度以下、即ち９０℃〜１００℃に加熱した雄型にシュリ
ンクバックさせることが特開昭５８−８９３１９号公報
等に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらＰＥＴ
シートの熱圧成型の実際に当たっては、いづれも成型装
置における雌雄両金型の内の一方（通常は雌型側）にの
み真空または真空・圧空成型機能が設けられていたに過
ぎなかったから、雄型による未延伸シートの圧延と、雌
型による結晶化、更には雄型へのシュリンクバックな
ど、その工程が複雑化して生産効率が極めて悪かっただ
けでなく、現実にその成型が可能な機械装置としては高
価で大型の特殊な専用成型機に限られていたというのが
実状である。

【０００５】又、従来技術のように延伸、結晶化したＰ
ＥＴシートの雌型から雄型への移行を成型品のシュリン
クバックのみに頼る手段では、極めて高い金型精度が要
求され、その精度が低いときは製品に発皺や白濁が見ら
れるなど、製品価値を著しく低下させるという課題が見
受けられていたのである。

【０００６】このような課題に対しては本件発明者が、
先に特願平４−２７３６９号として特許出願をした「ポ
リエステル製品の製造方法とその装置」の技術によっ
て、概ね解決し得たところである。即ち、この先願発明
は、雌雄両金型の双方に少なくとも真空吸引機能を具備
させることで、ＰＥＴの未延伸、非晶質のシートを、そ
の軟化に必要且つ充分な温度に予熱する予熱工程と、該
ＰＥＴシートを示差走査熱量計によって測定した結晶化
開始温度以上、即ち１６０℃〜１８０℃に加熱した雌型
（又は雄型）に真空吸引する初期成型工程と、該雌型内
に予め上記シートの結晶化開始温度以下、即ち８０℃〜
１００℃に加熱した雄型（又は雌型）を嵌合して圧伸
し、引き続き結晶化させる延伸、結晶化工程と、雌型の
吸引を停止すると同時に雄型に吸引作用を付与して成型
体を雄型に移行し、両金型を開離する冷却工程とから構
成するという手段を採用したものであった。

【０００７】しかしながら、これらはいずれにしても、
相当な面積を有する未延伸、非晶質のＰＥＴシートを予
熱後直接、熱圧成型して製品を打ち抜くという製造手段
であったから、シートにロスが多く製品の歩留まりが低
いだけでなく、一般に色物シートの生産単位は１０〜２
０トンという膨大な量であるから、未だ少量生産は経済
的にも不可能である等の課題が残されていたのである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】敍述の実情に鑑み、本発
明者らはＰＥＴの成型手段について鋭意、実験を重ねた
結果、ＰＥＴ素材を射出成型法によって未延伸、非晶質
のインジェクションプリフォーム（以下「プリフォー
ム」と略称する）を成型し、このプリフォームの周縁
を、雌雄金型間に介在し、着脱可能な断熱性の押さえ板
を備えたプリフォームクランプを介して保定し得るよう
にした上、上記特願平４−２７３６９号と略同一の構造
を有する真空成型機または真空・圧空成型機により、同
一の工程に従って、熱圧成型するという手段を用いたも
のである。

【０００９】

【作用】本発明は、少なくとも真空吸引機能を有する雌
雄両金型と、予め射出成型法によって得たプリフォーム
と、このプリフォームをプリフォームクランプのクラン
プ枠と押さえ板、又は上型（図では雌型）の下周縁によ
って保定することを要件としたものであるから、これら
三者が相互作用を果して、第一に予めプリフォームを作
製したことで、既成のＰＥＴシートに比べて厚みの変化
が少なく、また、その熱圧成型に当たって、雌型で結晶
化の完了した成型体が、雄型の吸引による強制的移行が
可能となり、製品が雄型に拘束されながら結晶化開始温
度以下の温度で冷却できるという作用の他、上記作用と
プリフォームクランプによる相乗効果で成型精度の著し
く高い美麗な製品が得られるという格別の作用を有する
のである。

【００１０】またクランプ枠を水冷可能とし、押さえ板
を断熱材で構成したことで、トランスファー装置で予熱
されるプリフォームの少なくとも周縁部分の軟化を防止
し、次の雌型下周縁による該シートの保定効果を高める
という作用も有する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の構成を工程図並びにブロック
図に示す実施例に従って更に詳述すると、先ず、図１に
示す形態の容器１を成型するにあたり、ＰＥＴ素材で図
２に示すような容器１の上周縁２と全く同一形状で周囲
に僅かに直立縁３を備え、厚さ１．０mmの平板状の未延
伸で非晶質のプリフォーム４を射出成型する。次に図３
から図７において、５は真空吸引機能（図示省略）を備
え、上記プリフォーム４の結晶化開始温度以上である１
７０℃に加熱される雌型、又６は同じく結晶化開始温度
以下である９０℃に加熱される雄型であって、上記雌型
５同様に吸引機能を備えてなり、雌雄両金型は共に昇降
可能な構造である。更に７は内部に水冷機能７ｄを有す
るクランプ枠で、上記雌雄両金型５・６の中間に位置し
て設けられ、その内壁７ａの上周縁部に段部７ｂを形成
し、この部分が下降時の雌型５の下周縁に設けられた段
部５’と係合可能とする（図４参照）一方、クランプ枠
７の内壁下角７ｃが上昇時の雄型６の外周壁の段部６’
と密接するように構成したものである。更に又、８は、
下面に上記雌型５の下周縁と同形の段部８’を有し、例
えば、ベークライト、アルミまたは、エボキシ樹脂など
の断熱材からなる押さえ板で、上記クランプ枠７の上周
縁の段部７ｂに着脱自在に取付けられ、上記クランプ枠
７とでプリフォームクランプを構成するようにしたもの
である。

【００１２】ところで、互いに開離された雌雄の金型５
・６間に介在するクランプ枠７の段部７ｂにプリフォー
ムの直立縁３を上向きにして嵌着し、その上面から上記
押さえ板８を嵌合してプリフォームを仮固定するのであ
る。この状態で、上記プリフォーム４の上下両面を挟ん
でスライド自在（図７矢印方向）に介入する別途トラン
スファー加熱装置９によってプリフォームを約１００℃
（結晶化開始温度以下）に予熱し、該プリフォームが充
分に軟化した時点で押さえ枠８を除去し、これに代えて
雌型５を下降させてクランプ枠７との間でプリフォーム
４を再びクランプ（図４参照）し、同時に雌型５に真空
吸引力を与えることでプリフォームに初期のバキューム
成型をする（図５参照）。次に雌型５の吸引によるプリ
フォーム４の浮揚と併行して上記雄型６を上昇させて雌
型５内に嵌合させることにより、プリフォーム４を圧伸
してこれに二軸配向を与え、そのまま２〜３秒継続する
とプリフォーム４の結晶化が完了する（図６参照）の
で、雌型５の吸引を停止し、同時的に雄型６を真空吸引
に切り換えて雌型５に強く付着している成型体１’を強
制的に雄型６側に移行させる（図７参照）。これによっ
て該成型体１’は雄型側の吸引力と自己のシュリンクバ
ック性能が相作用して雄型６に密着するから、雄型６を
下降（雌型を上昇させても同じ）して雄型の拘束の許で
冷却させ、成型体の固化を待って、これを雄型６から引
き抜くことにより、目的の容器１が簡単に得られるので
ある。

【００１３】尚、上記実施例では、ＰＥＴプリフォーム
の結晶化開始温度以上に加熱する金型を雌型としたが、
本発明の方法においては、その逆の方法、即ち雄型を初
期成型金型とし、雌型によって冷却工程を行うようにし
ても全く同等の成型体が得られることは云うまでもない
し、又プリフォームの周縁形状は、実施例図に見られる
ような直立縁３を備えたものに限られず、曲縁又はフラ
ットのものでも、要はクランプ枠７との関係で押さえ板
８又は雌型５雄型６の下周縁で保定できるものであれば
よい。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたところから既に明らかである
とおり、本発明によれば、予め射出成型によって製品に
見合った形状のプリフォームを作製し、該プリフォーム
の周縁を成型初期からその完了までの間、クランプ枠に
対して断熱性の押さえ板または雌型下周縁部で保定した
ことと、従来から汎用されてきた通常の真空成型機また
は真空、圧空成型機の金型の一方を改造して、双方の金
型に吸引若しくは圧空噴射機能を付与させるだけで美麗
なポリエステル成型品を得ることを可能にしたものであ
る。この他、双方の金型にそれぞれ真空吸引機能および
／又は真空、圧空成型機能を装備させたことで、その製
造工程も著しく単純化し、しかも成型品の精度並びに生
産能率の向上と、製品原価の大幅な逓減可能となるなど
顕著な利益を齎らし得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る成型体の一例を一部切欠して示す
斜視図

【図２】図１の成型体を得るためのインジェクションプ
リフォームを一部切欠して示す斜視図

【図３】クランプ枠と押さえ板から構成されるプリフォ
ームクランプの一部を切断して示す端面図

【図４】クランプ枠と雌型の接合関係を示す切断部端面
図

【図５】初期成型工程における金型の状態を示す切断部
端面図

【図６】圧伸、結晶化工程における金型の状態を示す切
断部端面図

【図７】本発明方法におけに成型金型機構の全体的配置
を示す切断端面図

【符号の説明】

１ 容器 ２ 容器の上周縁 ３ 直立縁 ４ インジェクションプリフォーム ５ 雌型 ６ 雄型 ７ クランプ枠 ８ 押さえ板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 俊一 大阪府大阪市浪速区幸町１丁目１−10 株 式会社ヨシダ内 (72)発明者 山田 和義 大阪府岸和田市磯上町６丁目16番３号 株 式会社山田工作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエチレンテレフタレート素材を射出成
   型して未延伸、非晶質のインジェクションプリフォーム
   を作製し、このインジェクションプリフォームの周縁
   を、雌雄金型間に介在し、着脱可能な断熱性の押さえ板
   を備えたプリフォームクランプを介して保定し得るよう
   にした上、該プリフォームを加熱軟化する予熱工程と、
   押さえ板を除去し、結晶化開始温度以上に加熱した雌雄
   いづれか一方の金型に真空吸引させる初期成型工程と、
   上記金型に結晶化開始温度以下に加熱した他方の金型を
   嵌合させて圧伸し、結晶化を図る圧伸、結晶化工程と、
   両金型を開離させて成型体を上記他方の金型上で冷却す
   る冷却工程とからなるポリエステル成型体の製造方法。