JPS6337918A - 容器類の成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本考案は、結晶性熱可塑性樹脂シートを加熱部であらか
じめ加熱した後、成形部で容器類に成形するようにした
容器類の成形方法およびその装置に関する。

［従来の技術〕 従来、熱可塑性樹脂シートの熱成形方法としては、大別
すると次の二つの方法がある。第一の方法は、シートを
加熱部で加熱した後、成形部に移動させて熱成形する前
段加熱成形法であり、第二の方法は、加熱と成形を同一
ステージで行なう、いわゆる単一ステージ熱板加熱式圧
空成形法である。

シートのうち結晶性熱可塑性樹脂シートの熱成形は、容
器の透明性を得るために樹脂の融点以下の固相状態で行
なうことが必要であり、この場合の成形には、加熱効率
および加熱精度の点から、上記第二の方法である熱板接
触加熱式の熱成形法が広く利用されている。

［解決すべき問題点］ 単一ステージ熱板加熱式圧空成形法は、圧空によりシー
トを加熱板に接触させて加熱するため、特に、ポリプロ
ピレンシートでは、加熱板とシートとの間に気泡が残留
して加熱むらを生じ、レインドロップ現象を誘発して良
好な容器類を得られないという欠点がある。このため、
加熱板の表面をル制御することが提案されているが１表
面を粗面としたものでは粗面転写による不透明化をきた
し、長面としたものは一軸延伸シートだけにしか効果が
ないため利用範囲が限定され、それぞれ完全な解決策と
はいえなかった。

しかも、単一ステージ熱板加熱式圧空成形法のうち、加
熱板と成形型板とによってシートを挟圧したまま加熱、
成形を行なう方式では、急速加熱による加熱むらから生
じる成形延伸むら、さらには、片面加熱９片面冷却のた
め加熱効率、冷却効率が余りよくないため、成形サイク
ルが長くなり生産性も低いといった問題があった。

一方、前段加熱成形法は１両面加熱のため加熱温度を比
較的高くできたり、さらには多段加熱により成形サイク
ルを短くできる。しかし、その反面、シートの融着防止
のため加熱板の表面を粗面にしたり、テフロン加工しな
ければならなかった。そのため、粗面転写による不透明
化、テフロンによる伝熱不良あるいは凹凸による加熱む
らによって成形時の延伸むらを生じ、透明性、均一性な
どに優れた容器類を得られないといった問題があった。

本発明は上記の問題点にかがみてなされたもので、透明
性、均一性などに優れた容器類を生産性良く成形する方
法とその装置の提供を目的とする。

なお、同一ステージで加熱と成形を行なう熱板圧空成形
装置の加熱板の表面粗度を３Ｓ以下とする発明は、特開
昭５７−２２０１２号によって知られている。しかし、
この公知発明のものは、−軸配向シートを対象としたも
のであり、しかも、本発明における前段加熱成形法に関
してはなんら言及されていない。

［問題点の解決手段と作用］ 上記目的を達成するため本発明の容器類の成形方法は、
結晶性熱可塑性樹脂シートを、表面粗度３Ｓ以下の加熱
面を有する加熱部において、該シートの融点以下の温度
で挾圧加熱し、次いで、熱成形部に導入して熱成形する
方法としである。また、本発明の容器類の成形装置は、
結晶性熱可塑性樹脂シートを、加熱部で挾圧加熱した後
、熱成形部に導入して成形を行なう容器類の成形袋とに
おいて、前記加熱部の加熱板の表面粗度を３Ｓ以下とし
た構成としである。

これにより、加熱部において、シートを粗面転写、レイ
ンドロップのない良好な状態で融点近くまで、急速に均
一高温加熱できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明における一実施例成形型この要部図であ
る。この第１図にもとづいて、まず、実施例成形装置の
説明を行なう、なお、第１図は、熱成形部においても加
熱を行なう前段予備加熱方式の装置例を示す。

図面において、１０は熱成形装置である。この熱成形部
２１１Ｏは、原反ロール２からガイドローラ３によって
間欠的に移送されてくるシートｌを挾圧加熱する上部加
熱板１１ａと下部加熱板１１ｂを備えた予備加熱部１１
と、予備加熱部１１で加熱されたシートｌを容器類１ａ
に成形する加熱板１５と成形型板１７を備えた熱成形部
１４を一直線上に並べで配としである。

予備加熱１１１の上部および下部の加熱板１１ａ、ｌｌ
ｂは、通常シートｌの加熱のみを目的とする、ト下方向
から挾んで加熱する接触加熱方式としである。そして、
これら加熱板１１ａ。

１１ｂの内部にはヒータ等の熱源１２ａ、１２ｂが埋設
しである。加熱板１１ａ、ｌｌｂはシート１の加熱のみ
を目的としており、圧空吹出孔等を設ける必要がないの
で、熱源１２ａ、１２ｂを自由な位とに埋設できる。し
たがって、熱源１２ａ、１２ｂを加熱面１３ａ、１３ｂ
と近い箇所に埋設することによって高温加熱、急速加熱
を可能とし、また、シート移送方向に分割して埋設する
ことにより、各分割部ごとの加熱および独立した温度制
御を可能とし、さらには、部分的埋設によってシー）１
の被成形部分（容器に成形される部分）のみの部分加熱
等をも可能ならしめる。

なお、成形部分のみの部分加熱は、収縮応力の小さい実
質的に無配向のシートを成形する場合に有効である。

なお加熱板には、必要によりシートのｆｌｕをよくする
ために、直径０．１ｍｍ〜０．５ｓ＋ｓ程度の複数の圧
空吹出し手段を設けてもよい。

また、予備加熱部１１の上部および下部の加熱板１１ａ
、ｌｌｂの接触加熱面１３ａ、１３ｂは、その表面粗度
（ＪＩＳ　　Ｂ−０６０１）を３５以丁、好ましくは２
５以下とする。加熱面１３ａ、１３ｂの表面加工は、ペ
ーパーバフ加工、硬質クロムメー、キ加工、またはこれ
らの組み合わせ等によって行なう、これらの加工法によ
って加熱面１３ａ、１３ｂを、表面粗度３Ｓ以下（好ま
しくは２Ｓ以′１″）に加工すると、シー）１の加熱時
にレインドロップを生じないで、しかも粗面転写による
シートの不透明化をも抑制することができる。

熱成形装置１０の熱成形部１４を構成する加熱板１５に
は、内部にヒータ等の熱源１５ａを埋設しである。加熱
面１６には、後述するキャビティ部と対応する位置に微
小な通気孔１５ｂを設けである。

成形型板１７は、加熱板１５と対向する型面１８の周縁
に凸状部１８ａを設けである。このように、型面１８の
周縁に凸状部１８ａを設けると、シート加熱時、成形シ
ート冷却時の加熱板１５の影響を最小にでき、生産性の
向上を図れる。

上記型面１８には、容器を成形するためのキャビティ部
１９が設けである。このキャビティ部１９の底には、通
気孔１９ａが設けてあり、シート加熱時には圧空を供給
し、成形時には脱気を行なえるようにしである。また、
キャビティ部１９の表面粗度も３Ｓ以下であることが好
ましく、３３以下とすると成形容器の透明性および光沢
度を向上させることができる。

２１は成形された容器類１ａに内容物を充填しシールを
行なう次工程の装置である。

次に、上記成形装置を用いて行なう成形方法の実施例に
ついて説明する。

■　ガイトローラ３によってシート１を加熱成形装置ｌ
Ｏに間欠的に移送導入する。

■　予備加熱部１１の上下加熱部１１ａ、ｆｌｂの間に
導入されてきたシート１を、加熱板１１ａ、ｌｌｂで挾
み、これらの加熱面１３ａ。

１３ｂを接触させてシー）１を両面から加熱する。この
ときの加熱板１１ａ、ｌｌｂの温度は、シートの融点以
下とする。また、上述したように加熱板１１ａ、ｆｌｂ
の加熱面１３ａ、１３ｂは表面粗度を３Ｓ以ドとしであ
るので、挾圧加熱を行なっても、シートにレインドロッ
プを生じたり、粗面転写による不透明化を生ずることが
ない、しかも、加熱は均一かつ効率よく行なう。

■　予備加熱ｉ’１ｌｌｌで予備加熱されたシートｌが
熱成形部１４の加熱板１５と成形型板１７の間に導入さ
れてくると、加熱板１５と成形型板１７が作動してシー
）１の予備加熱されている部分を挾む０次いで、型面１
８のキャビティ部通気孔１９ａより圧空を送るとともに
、加熱面１６の通気孔１５ｂより脱気を行ない、シー）
１を加熱面１６に接触させてさらに加熱を行なう、シー
ト１はあらかじめ加熱されているので、熱成形部１５に
おける加熱は短時間でよい。

■　加熱板１５による加熱後、加熱面１６の通気孔１５
ｂより３　Ｋｇ／ｃ飄２〜１０Ｋｇ／ｃ會ノの圧空を送
るとともに、型面キャビティ部１９の脱気を通気孔１９
ａを介して行なう、これにより、シート１はキャビティ
ｆｉ１９に圧入され容器の形に成形される。

■　容器として成形されたシートｌは、加熱成形装置　
ｌ　Ｑより送り出され、次工程の内容物充填、シールを
行なう装２１２１に送られる。

この成形方法は１００．〜１５００１Ｌの厚さを有する
結晶性熱可塑性樹脂シートの成形に実施でき、特に、１
５０μ〜１０００ＩＬの厚さを有するものの成形に適し
ている。成形の対象となる結晶性熱可塑性樹脂シートの
種類としては、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポ
リオレフィン、ポリエステル、ポリアミド等があるが、
特に、冷却水による急冷法や、結晶核剤を添加して透明
度を高くしたポリプレピレンシートが好適であって、収
縮応力が５　Ｋｇ／ｃ＊２以下の実賀熊配向の結晶性熱
可塑性樹脂シートの成形に幅広く適用できる。

次に、実施例および比較例により１本発明をさらに詳し
く説明する。

実施例： 水による急冷法によって製造され、１３０℃の熱処理が
付された厚み０．６ｍｍのポリプロピレンシート（Ｕ：
＆度１８％）を、表面粗度Ｏ，ａＳ、熱板表面温度１５
０℃の予備加熱部で加熱した後、熱成形部に導入し、６
　Ｋｇ／ｃ■２の圧空により成形して、開ロ部径８０謬
１．底部径７０腸鱈、高さ５０■鳳のフランジ付容器を
得た。得られた容器は、型再現性、肉厚分布が良好で１
表面光沢もよく、側壁の霞度５％と透明性にすぐれてい
た。また、レインドロップはみられなかった。なお、容
器成形用キャビテイ面の表面粗度はおよそ２Ｓであった
。

比較例： ｔ１７［ｉにテフロンをコーティングした予備加熱板を
用いた以外は実施例に準じて成形を行なったが、得られ
た容器は、５！再現性、肉厚分布は良好であったが、外
観的に均一性がなく商品価イ１の低いものであった。

このように、本実施例によれば、予備加熱部において、
表面粗度３Ｓ以下の加熱面で均一・な予備加熱を行なう
ので、レインドロップがなく、しかも型再現性、透明性
、光沢および肉厚分布良好な容器を成形部で成形できる
。また、加熱および冷却の効率もよいので成形サイクル
が短くなり生産性を高めることができる。さらに、厚物
シートの均一かつ急速加熱も可能で、厚物シートからの
容器成形を良好に行なうことができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく１
種々変形することが可能である。すなわち、加熱部を二
段以上の多段とした装置、成形部において加熱手段をも
たない装置、成形部においてプラグを用いて成形する装
置などである。さらに、圧空成形のみならず、真空成形
あるいは真空圧空成形方式の成形方法および成形装置に
実施するようにすることも可能である。

［９，明の効果］ 本発明によれば、予備加熱部の加熱板表面粗度を３５以
ｒとすることにより、型再現性、透明性、均一性、光沢
等に優れた良質の容器を生産性よく肖られる効果があり
、しかも耐熱性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例熱成形９２１の要部図を示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）結晶性熱可塑性樹脂シートを、表面粗度３Ｓ以下
   の加熱面を有する加熱部において、該シートの融点以下
   の温度で挾圧加熱し、次いで、熱成形部に導入して熱成
   形することを特徴とした容器類の成形方法。
2. （２）結晶性熱可塑性樹脂シートが実質的に無配向の結
   晶性熱可塑性樹脂シートであることを特徴とした特許請
   求の範囲第１項記載の容器類の成形方法。
3. （３）無配向の結晶性熱可塑性樹脂シートがポリプロピ
   レン樹脂シートであることを特徴とした特許請求の範囲
   第２項記載の容器類の成形方法。
4. （４）熱成形が圧空熱成形であることを特徴とした特許
   請求の範囲第１、２、３項または第４項記載の容器類の
   成形方法。
5. （５）結晶性熱可塑性樹脂シートを加熱部で挾圧加熱し
   た後、熱成形部に導入して成形を行なう容器類の成形装
   置において、前記加熱部の加熱板の表面粗度を３Ｓ以下
   とすることを特徴とした容器類の成形装置。
6. （６）熱成形部が圧空熱成形部であること特徴とした特
   許請求の範囲第５項記載の容器類の成形装置。