JPH09109240A - 熱可塑性樹脂発泡シート製容器の口元部成形方法及びその口元部を有する容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 食品包装あるいは内容物を食べる場合には食
器として使用できる熱可塑性樹脂発泡シート製容器の口
元部成形方法であって、熱可塑性樹脂発泡シート製容器
のフランジ部を容易且つ厚みのばらつき度合いが小さく
カーリングできる簡易な方法及びそれによって得られた
口元部を有する容器を提供する。 【解決手段】 発泡シートを加熱成形して容器本体１１
と、容器本体の開口部の外周に張り出したフランジ部１
４を成形した後、フランジ部の下面位置に成形凸面２０
Ａを有する環状の内側加熱体２０を接触させ、フランジ
部の上方から上下動可能な押圧体２１にてフランジ部の
先端部１４Ａを下方へ癖付けし、押圧体を上方へ退避さ
せた後、内側加熱体の外周に対向配置した成形凹面２２
Ａを有する外側加熱体２２でフランジ部の先端部を加圧
して内外加熱体の成形凸面と成形凹面でフランジ部を挾
持して加熱加圧成形して口元部１９を成形してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品包装あるいは
内容物を食べる場合には食器として使用できる熱可塑性
樹脂発泡シート製容器の口元部成形方法及びその口元部
を有する容器に係わり、更に詳しくは容器本体の開口部
の外周に張り出したフランジ部をカール加工して口元部
を形成し、唇等を傷付けることのない安全な口元部をカ
ーリング成形する方法とそれによって得られた口元部を
有する容器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、熱可塑性樹脂発泡シート製の容器
成形では口元部が最も延伸される。このため特に容器高
さ／開口部直径で示される絞り比が０．８以上の熱可塑
性樹脂発泡シート製容器では、口元部のセルが破断し表
面がささくれ立ち見苦しい外観を呈し、また口当たりが
悪い場合がある。更に、成形過程において、発泡シート
から成形品をプレス機等で打ち抜き個々の容器とする
が、その打ち抜かれた口元切断面が口元部の外周縁に位
置する場合には、鋭利な切断面のエッジで唇等を傷付け
る可能性がある。また、食品を包装するために口元部の
上面に貼ったシール蓋を、食べる際にめくると、破れた
セルがシール蓋と共にめくれ上がり、容器内部に脱落す
る可能性もある。

【０００３】これらの問題点を解決するためには、熱可
塑性樹脂発泡シート製容器の口元部となるフランジ部を
下方へ折り込んで成形するいわゆるカール処理が提案で
きる。このカール処理は、一般には非発泡であり比較的
薄い樹脂シートないしは紙容器（以下、「ソリッド容
器」と呼ぶ）で用いられている技術である。本カール処
理は、ソリッド容器においては代表的にはドイツ国イリ
ッヒ社の製造になるカール装置によって達成できる。本
装置は３軸のスクリューにて、容器本体の開口部の外周
に設けたフランジ部を加熱して保持し、スクリュー回転
によって容器が送られるにつれてスクリュー凹凸部でフ
ランジ部を半円状、Ｕ字状又はＬ字状に折り込み連続的
にカール処理を施して口元部を成形することができるも
のである。即ち、前記スクリューには、容器の進行方向
に従って直径が増加し且つ断面形状が変化する螺旋溝が
刻まれ、該螺旋溝内でフランジ部を所定の形状にカール
処理できるようになしたものである。

【０００４】しかし、比較的肉厚が厚く、しかも発泡層
を構成するセル自体の樹脂膜の厚みが比較的薄い発泡容
器では、ソリッド容器と同様なカール処理をしようとし
ても、前述のカール装置では多くの場合カール処理中に
容器のフランジ部が破壊し、カール処理することはでき
なかった。また、カール処理ができる場合でも、容器間
及び個体間のフランジ部の偏肉による厚みのばらつきに
よってカーリング度合いにばらつきが生じていた。更
に、フランジ部の湾曲部分の内側に皺が寄り強度の著し
い低下を招いたり、口元部が大きな円弧状にしか成形で
きず、後工程でシール蓋を貼る場合のシール面積が確保
できない等の不都合を招いていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる欠点を改良する
方法を鋭意検討の結果、熱可塑性樹脂発泡シート製容器
において、容器本体の開口部の外周に張り出したフラン
ジ部の厚みをプレス機および金型形状にて薄くすること
で、力学強度、熱に対して弱点箇所を強制的につくり、
強度変形、熱変形を受け易くすることでカーリングを容
易にし、またフランジ部の厚みばらつきによるカーリン
グ度合いのばらつきを小さくできることを見い出し、本
発明を完成するに至ったものである。

【０００６】即ち、本発明が解決しようとするところ
は、第１には熱可塑性樹脂発泡シート製容器の口元部と
なるフランジ部を簡易且つ確実にカーリングすることが
できる方法を提供することにあり、第２にはカーリング
に先立ちフランジ部の厚みを薄くすることにより、上記
の如き従来技術の問題点を解消し、フランジ部を容易且
つ厚みのばらつき度合いが小さくカーリングできる方法
を提供し、第３にはその方法によって得られた安全な口
元部を有する容器を提供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題解決
のために、熱可塑性樹脂発泡シート単体又は該発泡シー
トと非発泡熱可塑性樹脂フィルムとを積層した熱可塑性
樹脂発泡シート積層体からなる発泡シートを加熱成形し
て容器本体と、該容器本体の開口部の外周に容器本体底
面と平行に張り出したフランジ部を成形した後、前記フ
ランジ部の下面位置に外周面に成形凸面を有する環状の
内側加熱体を接触させ、フランジ部の上方から上下動可
能な押圧体にてフランジ部の先端部を下方へ癖付けし、
該押圧体を上方へ退避させた後、前記内側加熱体の外周
に対向配置した内周面に成形凹面を有する外側加熱体で
フランジ部の先端部を加圧して内外加熱体の成形凸面と
成形凹面でフランジ部を挾持して加熱加圧成形し、フラ
ンジ部をカール処理して口元部を成形してなる熱可塑性
樹脂発泡シート製容器の口元部成形方法を提供するもの
である。

【０００８】ここで、前記フランジ部を加圧加熱成形し
て口元部を成形する前に、当該フランジ部を容器本体の
成形と同時又はその後に加熱圧縮して薄肉化してなるこ
とが望ましい。その場合、前記フランジ部の厚みを、容
器本体の底面、側面等の他の部位の厚みの１／２〜１／
５に薄肉化してなることが特に好ましい。

【０００９】更に、前記熱可塑性樹脂発泡シートを構成
する熱可塑性樹脂が、スチレン系樹脂であると、食品包
装容器として好ましいものとなる。

【００１０】このように、本発明においては、熱可塑性
樹脂発泡シート製容器のフランジ部の厚みを薄くするこ
とで、意図的に強度変形および熱変形し易い箇所を作る
ことにより、その箇所を断面半円状、Ｕ字状又はＬ字状
等の成形凸面を有する内側加熱体と成形凹面を有する外
側加熱体とで加熱加圧成形することで、容易に口元部を
所望形状にカーリング加工することができ、またカーリ
ング度合いのばらつきの小さい口元部を備えた熱可塑性
樹脂発泡シート製容器を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る熱可塑性樹脂発泡シ
ート製容器とは、熱可塑性樹脂発泡シートを加熱成形し
て容器本体と、該容器本体の開口部の外周に容器本体底
面と平行に張り出したフランジ部を成形し、該フランジ
部をカール処理して口元部を成形した容器のことであ
る。また、熱可塑性樹脂発泡シートと非発泡の熱可塑性
樹脂フィルムとを積層した熱可塑性樹脂発泡シート積層
体を用いて、前記同様に形成した容器も同様である。

【００１２】本発明の熱可塑性樹脂発泡シートに用いら
れる熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン等のスチレン
系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン
系樹脂、ポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート等のポリエステル系樹脂等が挙げら
れ、これらは単独または２種以上組み合わせて用いられ
るが、特に、スチレン系樹脂が好ましい。かかるスチレ
ン系樹脂としては、ポリスチレンの他に、ハイインパク
トポリスチレン、スチレンとブタジエン、メチルメタク
リレート、無水マレイン酸等との共重合樹脂の単独また
は混合樹脂及びポリスチレンとポリフェニルエーテルと
からなる混合樹脂等が挙げられる。

【００１３】また、非発泡熱可塑性樹脂フィルムに用い
られる熱可塑性樹脂としては、ハイインパクトポリスチ
レン等のスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等からなるオレフィン系樹脂、ガスもしくは湿気バリ
ヤー性のエチレンービニルアルコール共重合体、ポリ塩
化ビニリデン、ポリエステル、ポリアミド等が挙げら
れ、これらは単独または２種以上組み合わせて用いられ
る。

【００１４】これらの熱可塑性樹脂発泡シートから容器
１０を製造する方法を図１〜図４に基づき説明する。先
ず、図１に示すように、ロール状に巻かれた熱可塑性樹
脂発泡シート１を加熱炉２を通して加熱、２次発泡させ
た後、雌雄金型３（図中３Ａは雌駒型、３Ｂは雄駒型を
示す）で容器本体１１を成形するとともに、該容器本体
１１の開口部１２の外周に底面１３と平行にフランジ部
１４を成形する。このフランジ部１４は、容器１０の成
形に関与しない剰余発泡シート１５に連続している。こ
の成形の際に雌雄金型３の内部を真空排気手段４で減圧
し、金型形状の転写性を高めている。この容器本体１１
とフランジ部１４を成形後、熱可塑性樹脂発泡シート１
からパンチング刃又はトムソン刃等の抜型を備えた自動
パンチング機５で前記フランジ部１４を残して打ち抜
き、個々の容器１０となる中間成形品１０Ａを得る。こ
のようにして得られた中間成形品１０Ａの一例を図２に
示している。

【００１５】前記フランジ部１４は、後述のカーリング
成形によって口元部となる部分であり、その幅は下方へ
巻き込む長さを見込んで設定してある。また、前記開口
部１２側に面する容器本体１１と該フランジ部１４とが
交差した屈曲部１６の曲率半径は可及的に小さくするこ
とが口元部の上面に十分なシール面積を確保する上で望
ましい。

【００１６】そして、前記フランジ部１４は、カーリン
グ成形に先立ち、中間成形品１０Ａを得た後にプレス機
によって薄肉化し又は前記雌雄金型３による成形時に薄
肉化することが好ましい。図３に示したものは、後工程
によってプレス機１７によってフランジ部１４を薄肉化
する方法を示している。図示したプレス機１７は、リン
グ状の上押圧体１７Ａと下押圧体１７Ｂとでフランジ部
１４を上下から圧縮することができるものであり、ヒー
ターを内蔵した上下押圧体１７Ａ，１７Ｂを用いればフ
ランジ部１４を加熱しながら圧縮できる。薄肉化された
フランジ部１４は、強度が弱く加圧により曲げ易く、ま
た熱変形を受け易くなっている。

【００１７】このように圧縮によって薄肉化されたフラ
ンジ部１４を、図４に示すようなカーリング装置１８を
用いて断面半円状又はＵ字状若しくはＬ字状に成形して
口元部１９を形成するのである。このカーリング装置１
８は、前記フランジ部１４の下面位置に接触させて配設
する外周面に成形凸面２０Ａを有する環状の内側加熱体
２０と、フランジ部１４の先端部分１４Ａに対応させて
配設し、該フランジ部１４の上方から先端部分１４Ａを
下方へ癖付けすることができる上下動可能な押圧体２１
と、前記内側加熱体２０の外周に対向配置した内周面に
成形凹面２２Ａを有し、半径方向内方へ変移可能な外側
加熱体２２とで構成されている。

【００１８】そして、前記フランジ部１４をカーリング
成形するには、前記フランジ部１４の下面位置に内側加
熱体２０を接触させた状態で、フランジ部１４の上方か
ら押圧体２１の先端斜面２１Ａにてフランジ部１４の先
端部分１４Ａを成形凸面２０Ａに沿って下方へ癖付け
し、それから該押圧体２１を上方へ退避させた後、前記
内側加熱体２０の外周に対向配置した外側加熱体２２を
半径方向内方へ移動させてフランジ部１４の先端部分１
４Ａを内外側加熱体２０，２２の成形凸面２０Ａと成形
凹面２２Ａとで挾持して加熱加圧成形し、当該フランジ
部１４を成形凸面２０Ａと成形凹面２２Ａの形状に応じ
てカール処理して口元部１９を成形するのである。

【００１９】つまり、前記口元部１９は、容器本体１１
の開口部１２の外周に容器本体底面１３と平行に張り出
した水平部分１４Ｂとそれから下方へ断面半円状又はＵ
字状又はＬ字状に湾曲した先端部分１４Ａとを有し、該
口元部１９の厚みは容器本体の底面１３、側面１１Ａ等
の他の部位の厚みの１／２〜１／５となっているととも
に、先端部分１４Ａの端部と容器本体１１の側面１１Ａ
との間に間隙１９Ａを形成したものである。尚、口元部
１９の水平部分１４Ｂの上面は、図示しないシール蓋を
貼るための平坦なシール面２３となっている。更に、前
記口元部１９の間隙１９Ａを利用して、該口元部１９の
内部に口元補強用の環状部材を嵌着することも可能であ
る。

【００２０】

【実施例】目付４００ｇ／ｍ² 、発泡倍率５のポリスチ
レン発泡シートに、厚さ２００μｍのハイインパクトポ
リスチレンシートを積層した発泡シート積層体を用いて
絞り比約１の中間成形品１０Ａを製造した。この中間成
形品１０Ａの肉厚は約２ｍｍであり、フランジ部１４の
幅は１０ｍｍである。この中間成形品１０Ａのフランジ
部１４の厚みを、１）容器本体１１の側面と同等（２ｍ
ｍ）にしたもの、２）図３示したプレス機１７を用いた
圧縮により薄肉化（１ｍｍ）したもの、３）同じく圧縮
により薄肉化（０．６ｍｍ）したものを作成した。

【００２１】それら３種類の試験品をそれぞれ３０個作
成し、図４に示したカーリング装置１８によってフラン
ジ部１４をカーリング成形して口元部１９を形成した。
この場合のカーリング条件は、内側加熱体２０の温度１
１５℃、外側加熱体２２の温度１３０℃、成形凸面２０
Ａの曲率半径１．５ｍｍ、成形凹面２２Ａの曲率半径
２．５ｍｍ、加圧力３ｋｇ／ｃｍ² である。そして、得
られた各々の口元部１９の曲率半径を測定し、口元部１
９のカーリング状態と、その曲率半径のばらつき（最大
半径と最小半径の差）を検討した。その結果を次の表１
に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】１）の場合には、成形後に残留応力によっ
てカーリング戻りが発生した結果、カーリング状態にお
いてＲが大きくなり、また個体間のばらつきが大きく
（半径において１．５ｍｍのばらつき：表中に１．５Ｒ
で示す）なった。一方、２）及び３）の場合には、カー
リング戻りがなくカーリング状態においてＲが小さく、
しかも個体間のばらつきも小さく、圧縮によるフランジ
部薄肉化によりカーリング性の向上が見られた。

【００２４】これらの薄肉化されたフランジ部のカーリ
ング条件は、容器の材質および厚みによって適宜決定さ
れなければならない。また、フランジ部１４の肉厚は、
容器の底面１３、側面１１Ａその他の部位の厚みの１／
２〜１／５の範囲が適正であり、フランジ部１４の肉厚
が容器の底面１３、側面１１Ａその他の部位の１／５未
満特に０．４ｍｍ未満はカーリング腰部の折れが生じ、
１／２以上ではカーリング戻りが生じるため好ましくな
い。

【００２５】

【発明の効果】以上にしてなる本発明によれば、熱可塑
性樹脂発泡シート製容器のフランジ部を薄肉化すること
により強度変形、熱変形を受け易くし、カーリング性が
良好になり、外観性、口当り、安全性とも優れた口元部
を有する熱可塑性樹脂発泡シート製容器を得ることがで
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る容器の製造装置の一部を示した簡
略配置図である。

【図２】カール処理前の中間成形品を示し、(a) は縦断
面図、(b) は平面図をそれぞれ示している。

【図３】中間成形品のフランジ部を薄く成形する工程を
示す簡略断面図である。

【図４】カーリング装置によってフランジ部を成形する
工程を示し、(a) は成形前のカーリング装置の配設状
態、(b) は成形途中の状態、(c) は成形後の状態をそれ
ぞれ示した説明図である。

【符号の説明】

１ 熱可塑性樹脂発泡シート ２ 加熱炉 ３ 金型 ３Ａ 雌型駒 ３Ｂ 雄型駒 ４ 真空排気手段 ５ 自動パンチング機 １０ 容器 １０Ａ 中間成形品 １１ 容器本体 １１Ａ 側面 １２ 開口部 １３ 底面 １４ フランジ部 １４Ａ 先端部分 １４Ｂ 水平部分 １５ 剰余発泡シート １６ 屈曲部 １７ プレス機 １７Ａ 上押圧体 １７Ｂ 下押圧体 １８ カーリング装置 １９ 口元部 １９Ａ 間隙 ２０ 内側加熱体 ２０Ａ 成形凸面 ２１ 押圧体 ２１Ａ 先端斜面 ２２ 外側加熱体 ２２Ａ 成形凹面 ２３ シール面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂発泡シート単体又は該発泡
   シートと非発泡熱可塑性樹脂フィルムとを積層した熱可
   塑性樹脂発泡シート積層体からなる発泡シートを加熱成
   形して容器本体と、該容器本体の開口部の外周に容器本
   体底面と平行に張り出したフランジ部を成形した後、前
   記フランジ部の下面位置に外周面に成形凸面を有する環
   状の内側加熱体を接触させ、フランジ部の上方から上下
   動可能な押圧体にてフランジ部の先端部を下方へ癖付け
   し、該押圧体を上方へ退避させた後、前記内側加熱体の
   外周に対向配置した内周面に成形凹面を有する外側加熱
   体でフランジ部の先端部を加圧して内外加熱体の成形凸
   面と成形凹面でフランジ部を挾持して加熱加圧成形し、
   フランジ部をカール処理して口元部を成形してなること
   を特徴とする熱可塑性樹脂発泡シート製容器の口元部成
   形方法。
2. 【請求項２】 前記フランジ部を加圧加熱成形して口元
   部を成形する前に、当該フランジ部を容器本体の成形と
   同時又はその後に加熱圧縮して薄肉化してなる請求項１
   記載の熱可塑性樹脂発泡シート製容器の口元部成形方
   法。
3. 【請求項３】 前記フランジ部の厚みを、容器本体の底
   面、側面等の他の部位の厚みの１／２〜１／５に薄肉化
   してなる請求項２記載の熱可塑性樹脂発泡シート製容器
   の口元部成形方法。
4. 【請求項４】 前記熱可塑性樹脂発泡シートを構成する
   熱可塑性樹脂が、スチレン系樹脂である請求項１又は２
   又は３記載の熱可塑性樹脂発泡シート製容器の口元部成
   形方法。
5. 【請求項５】 熱可塑性樹脂発泡シート単体又は該発泡
   シートと非発泡熱可塑性樹脂フィルムとを積層した熱可
   塑性樹脂発泡シート積層体からなる発泡シートを加熱成
   形した容器本体と、該容器本体の開口部の外周に容器本
   体底面と平行に張り出した水平部分とそれから下方へ断
   面半円状又はＵ字状又はＬ字状に湾曲した先端部分とを
   有する口元部とからなり、該口元部の厚みを容器本体の
   底面、側面等の他の部位の厚みの１／２〜１／５に薄肉
   化するとともに、先端部分の端部と容器本体の側面との
   間に間隙を形成してなることを特徴とする熱可塑性樹脂
   発泡シート製容器。