TW201309459A - 容器製造方法 - Google Patents

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Yoshinori Kajimoto
Masao Ooi
Minoru Kusanishi
Hideyuki Asada
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Sekisui Plastics
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Abstract

本發明之課題在於使用熱可塑性樹脂發泡片材以良好之狀態形成實現拉伸比0.4以上之深拉伸之帶有環狀突起之容器，於本發明之容器製造方法中，使用包括具有與容器外形對應之凹部之固定模及配置於上述凹部之底部之移動模之母模、及具有與容器內表面對應之凸部之公模，實施熱可塑性樹脂發泡片材之熱成形，於該熱成形時，將上述凸部之前端部加熱至較基端部及上述母模高之溫度，以該凸部使熱可塑性樹脂發泡片材進入上述凹部並且自上述母模側實施真空抽吸。

Description

容器製造方法
本發明係關於一種容器製造方法，更詳細而言係關於一種如下之容器製造方法，即，於使用包括具有與所製作之容器之外形對應之凹部之固定模及配置於上述凹部之底部且可於該凹部之深度方向上下移動之移動模之模具，使已加熱之熱可塑性樹脂發泡片材沿上述凹部熱成形時，於上述底部藉由上述移動模頂起熱可塑性樹脂發泡片材，並將較該移動模靠外側之熱可塑性樹脂發泡片材折回而製作於底面部具有環狀突起之容器。
先前，廣泛利用將乾面與湯粉收納於杯狀容器中之即食面等食品，作為該即食面之容器，自重量輕並具有比較高之強度且價格比較低之方面考慮，廣泛使用藉由熱可塑性樹脂片材而形成之樹脂製容器。
對於形成此種樹脂製容器時所使用之熱可塑性樹脂片材，眾所周知的是實心之片材(熱可塑性樹脂膜)或熱可塑性樹脂發泡片材，作為該熱可塑性樹脂發泡片材，廣泛使用包含單層發泡層者、使複數個發泡層積層而成者、及使1個以上之發泡層與1個以上之實心層積層而成者。
於使用該種熱可塑性樹脂片材形成樹脂製容器時，廣泛採用使用具有對應於容器外形而凹陷之成形面之模具，使已加熱軟化之熱可塑性樹脂片材沿上述成形面變形之方法，及廣泛採用藉由自於上述成形面之底部開口之真空孔 進行真空抽吸而使可塑性樹脂片材沿成形面變形之真空成形、自模具之相反側對熱可塑性樹脂片材進行加壓而使其沿成形面變形之壓空成形、一併實施該等兩者之真空．壓空成形之成形方法。
再者，由於若形成上述成形面之凹部之深度(相當於容器高度)相對於開口直徑之比率(拉伸比)變大則僅進行真空抽吸或者壓空將難以獲得良好之容器，為此採用如下方法：使用如上述般之模具作為母模，進而使用具有突入至該母模之凹部內之凸部之公模，一面以上述凸部使熱可塑性樹脂片材侵入母模之凹部，一面實施上述真空成形。
然而，通常熱可塑性樹脂發泡片材與熱可塑性樹脂膜相比難以顯示均勻之伸展，例如，若欲藉由熱可塑性樹脂發泡片材形成具有0.4以上之拉伸比之深拉伸容器，則易於在容器產生極端之厚度不均勻或者有時易於產生破損等，從而難以獲得良品。
此外，近年來採用如下方法(參照專利文獻1)，即作為上述模具而使用包括對應於容器外形而凹陷之固定模及配置於該固定模之底部且可於固定模之深度方向上下移動之移動模之模具，藉由該移動模之動作而於容器底面部設置環狀之折回部，從而於樹脂製容器形成成為接地部之環狀突起。
此種形成有環狀突起之容器，通常容易以穩定之狀態載置於餐桌等上，且與餐桌之接觸面積較小，因此溫熱或冷熱較難散失，從而保溫性優異。
而且，由於此種容器亦具有藉由該環狀突起而易於發揮優異之壓縮強度之優點，因此需要於樹脂製容器中設置此種構造。
然而，如上述般之深拉伸容器處於如下狀況，即為於其底面部形成環狀突起而必需於使熱可塑性樹脂發泡片材均勻地伸展至模具之凹部之最深部之後，進而於伸展方向前端部使熱可塑性樹脂發泡片材向內側折回，從而易於導致所獲得之製品產生破損或褶皺、極端之厚度不均勻，難以獲得良品。
對於此種情況，於下述專利文獻2中有如下記載：使用於表面上具有實心層之熱可塑性樹脂發泡片材，藉由以上述實心層形成杯狀內表面而使深拉伸變得容易，並藉由該深拉伸而形成杯狀之樹脂製容器。
然而，該專利文獻2記載之發明並未深入研究至形成如上述般之環狀突起。
即，於先前之容器製造方法中具有如下問題：難以以良好狀態形成實現拉伸比0.4以上之深拉伸之帶有環狀突起之容器。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2006-334972號公報
專利文獻2：日本專利特開2005-247354號公報
本發明係鑒於上述之問題點而完成者，其課題在於提供一種實現拉伸比為0.4以上之深拉伸之帶有環狀突起之容器及能以良好狀態形成該容器之容器製造方法。
本發明者為解決上述問題而進行研究之結果發現，使用包括具有與所製作之容器之外形對應之凹部之固定模及配置於上述凹部之底部且可於該凹部之深度方向上下移動之移動模之模具作為母模，並且使用具有特定功能之公模，由此能以良好之狀態形成實現深拉伸之帶有環狀突起之容器，從而完成本發明。
即，容器製造方法所涉及之本發明係一種容器製造方法，其特徵在於：其係於使用包括具有與所製作之容器之外形對應之凹部之固定模及配置於上述凹部之底部且可於該凹部之深度方向上下移動之移動模之模具，使已加熱之熱可塑性樹脂發泡片材沿上述凹部熱成形時，於上述底部藉由上述移動模頂起熱可塑性樹脂發泡片材，並將較該移動模靠外側之熱可塑性樹脂發泡片材折回而製作於底面部具有環狀突起之容器之容器製造方法；且使上述模具為母模，將具有與容器內表面對應之凸部之公模與上述母模一併使用而實施上述熱成形，於該熱成形時，將用以形成上述底面部之上述凸部之前端部加熱至較該凸部之基端部及上述母模高之溫度，以該凸部使熱可塑性樹脂發泡片材進入上述母模之凹部，並且實施自上述母模側之真空抽吸，從而製作拉伸比為0.4以上之上述容器。
根據本發明之製造方法，由於對公模之凸部之前端部進行加熱，因此可於藉由該公模施加變形之期間抑制熱可塑性樹脂發泡片材溫度降低，尤其因抑制藉由折回而形成有環狀突起之容器底面部之溫度降低，故可抑制該底面部之易變形性受損。
因此，能以良好之狀態形成實現拉伸比0.4以上之深拉伸之帶有環狀突起之容器。
以下，一面參照圖式一面對本發明之容器及其製造方法之較佳實施形態進行說明。
本發明之容器之特徵在於：其係於使用包括具有與所製作之容器之外形對應之凹部之固定模及配置於上述凹部之底部且可於該凹部之深度方向上下移動之移動模之模具，使已加熱之熱可塑性樹脂發泡片材沿上述凹部熱成形時，於上述底部中藉由上述移動模頂起熱可塑性樹脂發泡片材，並將較該移動模靠外側之熱可塑性樹脂發泡片材折回而於底面部形成環狀突起者；使上述模具為母模，一併使用具有與容器內表面對應之凸部之公模及上述母模實施上述熱成形，於該熱成形時，用以形成上述底面部之上述凸部之前端部被加熱至較該凸部之基端部及上述母模高之溫度，以該凸部使熱可塑性樹脂發泡片材進入上述母模之凹部，並且實施自上述母模側之真空抽吸，藉此形成為拉伸比0.4以上。
首先，對用以製作如上述般之容器之容器製造方法中所使用之熱可塑性樹脂發泡片材及使用該熱可塑性樹脂發泡片材而成之容器進行說明。
圖1係於本實施形態中所使用之熱可塑性樹脂發泡片材之剖面圖，如該圖1所示，本實施形態之熱可塑性樹脂發泡片材10具有形成為不含氣泡之非發泡狀態之實心層11與形成為發泡狀態之發泡層12之2層之積層構造。
作為具有該積層構造之熱可塑性樹脂發泡片材10例如可採用如下者，即其係於僅包含可藉由通常之擠出發泡而獲得之發泡層之熱可塑性樹脂發泡片材上積層熱可塑性樹脂膜(以下，僅稱作「樹脂膜」)而藉由該熱可塑性樹脂膜形成實心層11者。
又，作為上述熱可塑性樹脂發泡片材10，可採用藉由共擠出而形成實心層11與發泡層12者等。
再者，於以下之詳細說明中，將具有積層構造之熱可塑性樹脂發泡片材稱作「積層發泡片材10」，而將用以構成該積層發泡片材10之僅包含發泡層之熱可塑性樹脂發泡片材僅稱作「發泡片材」以加以區別。
於本實施形態中，使用上述積層發泡片材10製作實現拉伸比為0.4以上(通常為1.5以下)之深拉伸之帶有環狀突起之容器。因此，就可更加確實地形成無明顯之厚度不均勻及破損等之良好之帶有環狀突起之容器之方面而言，作為上述積層發泡片材10，較佳為於成形時難以產生熱收縮等者，較佳為該熱收縮特性於發泡片材之擠出方向(MD： Machine Direction，縱向)及與該擠出方向正交之寬度方向(TD：Transverse Direction，橫向)上不產生較大之差。
即，所使用之積層發泡片材較佳為以下者，即用以進行深拉伸成形之加熱溫度所引起之變形(MD之加熱後之長度/TD之加熱後之長度)為0.90~1.10，且用以進行上述成形之加熱後之長度除以成形加熱前之長度所得之加熱變形比於MD及TD均為0.95~1.10。
尤佳為上述加熱變形(MD之加熱後之長度/TD之加熱後之長度)為0.97~1.05，且上述加熱變形比於MD及TD均為0.97~1.08。
作為用以形成上述發泡層12之發泡片材，其構成材料並無特別限定，於本實施形態中使用苯乙烯系樹脂。作為該苯乙烯系樹脂，可列舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、二甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯之均聚物或共聚物，例如，若列舉具體之樹脂名稱，則可列舉聚苯乙烯、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯腈樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂等。
於要求耐熱性之情形時，可使用耐熱性聚苯乙烯系樹脂，例如較佳為含有3~15質量%之丙烯酸、間丙烯酸、丙烯腈、馬來酸酐之苯乙烯共聚物。
又，作為耐熱性聚苯乙烯系樹脂，亦可採用聚苯乙烯(GPPS，General purpose polystyrene)與聚苯醚(PPE，Polypheylene ether)之混合物等。
亦可於上述聚苯乙烯系樹脂中還混合有丁二烯橡膠、乙烯丙烯橡膠、乙烯丁二烯橡膠、及異戊二烯、氯丁二烯、丁二烯與苯乙烯之共聚物等橡膠，於混合該等之情形時，其等之混合量較佳為0.05質量%~15質量%左右。
該混合量為佳之原因在於，若少於0.05質量%，則因與所積層之熱可塑性樹脂膜之組合不同而有時會導致於處理時產生破裂，又，若超過15質量%，則有可能會產生強度不足。
又，於聚苯乙烯系樹脂中混合上述橡膠成分，還可混合0.1~40質量%之聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等聚烯烴樹脂以實現耐熱性或防潮性之提高。
然而，於強度為必需之情形時，較佳為將橡膠成分調整為5質量%以下。
為使用該聚苯乙烯系樹脂獲得發泡片材，如上述般添加發泡劑等實施擠出發泡成形即可。
於此時，可添加0.5~15質量%之填充材料以改良自模具之噴出性、表面性狀(美觀)、耐熱性等。
作為此種填充材料，可列舉滑石、碳酸鈣、白砂、石膏、碳黑、白碳、碳酸鎂、黏土、天然矽酸等通常之無機填充材料及金屬粉等。該等填充材料亦可於投入至擠出機之前母料化而使用。
又，作為其他調配劑，亦可添加例如氣泡調節劑、顏料等。
作為上述發泡劑，可使用各種揮發性發泡劑或分解型發泡劑等。
作為揮發性發泡劑，可列舉烴、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷或該等之混合物、及N2、CO2、N2/CO2、水、或具有-OH、-COOH、-CN、-NH3、-OSO3H、-NH、CO、NH2、-CONH2、-COOR、-CHSO3H、-SO3H、-COON4、-COONH4基者與水之混合物等。
又，作為分解型發泡劑，可列舉偶氮二甲酸醯胺、二硝基五亞甲基四胺、4,4'-氧基雙(苯磺醯肼)等發泡劑。
進而，亦可使用如重碳酸鈉與檸檬酸之組合般之有機酸或其鹽與重碳酸鹽之組合等。
又，該等即使以低分子烯烴、流動石蠟、牛脂油等塗佈亦可使用。
此外，亦可使用該等之混合物，亦可混合該等之2種以上。
該等均可作為粉末、薄片、或熱可塑性樹脂之母料使用。
上述發泡片材之發泡倍率通常為1.2~15倍左右，較佳為1.3~10倍。
上述發泡片材之厚度並無特別限定，但通常為0.3~5.0 mm左右，較佳為0.5~3.0 mm左右。
用以積層於該發泡片材而形成上述積層發泡片材10之實心層11之熱可塑性樹脂膜之形成材料並無特別限定，例如可使用關於發泡片材所示之聚苯乙烯系樹脂。
此外，可較佳地使用於聚苯乙烯中呈義大利香腸(salami)結構狀分散有苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物之耐衝擊性聚苯乙烯、或聚苯乙烯與耐衝擊性聚苯乙烯(高衝擊性聚苯乙烯樹脂：HIPS，High Impact Polystyrene)之混合樹脂。
於使用呈義大利香腸結構狀分散有苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物者之情形時，較佳為包含之苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物之大部分為0.3~10 μm之粒徑者。
此外，若列舉可用於熱可塑性樹脂膜之樹脂之一例，則可列舉直鏈低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯無規共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-不飽和羧酸酯共聚物(例如，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)、乙烯-不飽和羧酸金屬鹽共聚物(例如，乙烯-丙烯酸鎂(或鋅)共聚物)、丙烯-氯乙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、丙烯-馬來酸酐共聚物、丙烯-烯烴共聚物(丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丁烯-1共聚物)、聚乙烯或聚丙烯之不飽和羧酸(例如，馬來酸酐)改性物、乙烯-丙烯橡膠、無規立構聚丙烯等。
再者，較佳為可列舉聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-丁烯-1共聚物及該等中之2種以上之混合物或聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等之膜。
於採用聚丙烯樹脂膜之情形時，可使用無延伸、單軸延伸、雙軸延伸之任一者，尤其於使用無延伸膜之情形時， 成形性良好，故而較佳。
就容器製造方法之製造效率等之觀點而言，可於該熱可塑性樹脂膜混合0.01~3質量%之矽油使用。
藉由含有0.01質量%以上之矽油，可期待於成形容器時之脫模性之提高及防黏連等效果。又，於如對容器實施印刷般之情形時，與印刷機之橡皮布之滑動性良好，從而可期待優異之印刷性。
又，藉由將矽油之含量設為3質量%以下，易於確保製造該樹脂膜時之擠出穩定性，又，可使膜外觀變得良好。
於使熱可塑性樹脂膜中含有矽油時，以摻合方式摻入樹脂中之方法最多能摻入0.2質量%程度，多於此則樹脂滑動並穩定於螺旋狀而無法混入。因此，為於樹脂膜中混合超過0.2質量%且至3質量%為止之矽油，較佳為以如下方式進行，即以如軋輥般之混合輥將矽油摻入形成樹脂膜之樹脂中並顆粒化，或者於使樹脂聚合之步驟之中途或上述樹脂聚合後之顆粒化步驟之中途添加矽油等，或者於擠出該樹脂而形成樹脂膜時以於擠出機之中途壓入之所謂之注入方式混合矽油。
再者，將0.01質量%~0.2質量%之矽油摻入樹脂中，於需要更進一步之效果之情形時，亦可於樹脂膜上塗佈矽油，於此情形時只要未產生塗佈不均則可判斷未產生印刷不均。
又，亦可與矽油一併還同時摻入硬脂酸單甘油酯等抗靜電劑。
又，亦可於發泡片材側混合矽油。
此外，對摻入有矽之熱可塑性樹脂膜進行印刷，其後，亦可使印刷面或未經印刷之面與聚苯乙烯系樹脂發泡片材貼合。又，若於熱可塑性樹脂膜中混合0.1~3.0質量%之鈦白、碳酸鈣等白色填充材料，則印刷性會變得良好。
此種樹脂膜較佳為使用厚度為5~600 μm者。
再者，視情形亦可採用於發泡片材之兩面積層有熱可塑性樹脂膜之積層發泡片材。
使所採用之樹脂膜之厚度為5 μm以上而使成形時之伸展變得良好，進而可對所獲得之成形品賦予優異之機械性強度。
又，將樹脂膜之厚度設為600 μm以下而可使成形後之衝壓性變得良好，可抑制於衝壓時模唇部之氣泡破碎而成為連通狀態之情況，從而可防止該樹脂膜與上述發泡片材剝離之問題。
就此方面而言，特佳為採用具有30~500 μm之範圍內之任一厚度之熱可塑性樹脂膜。
作為積層上述發泡片材與如上述般之樹脂膜而獲得積層發泡片材之方法，可採用經由接著劑層而使其等接著之方法。
於此情形時，接著劑層可藉由將乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之部分皂化物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯等擠壓層疊於樹脂膜上而形成。又，接著劑層可藉由將於聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯-丁二烯 共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物等中混合有聚丙烯與聚乙烯等聚烯烴系樹脂者擠壓層疊於樹脂膜上而形成。
又，接著劑層亦可將使聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等乙烯系樹脂、硝化纖維素、乙基纖維素、醋酸纖維素等纖維素系樹脂、環氧系樹脂、丙烯腈-丁二烯共聚物等溶於有機溶劑中而成之接著劑塗佈於熱可塑性樹脂膜上之後加以乾燥而形成。
又，作為其他方法，可列舉上述共擠出法，於在模具內於發泡片材上積層熱可塑性樹脂膜之情形時，亦可使用合流模(例如十字模)進行，亦可於模具狹縫近前流入用以形成實心層11之熔融樹脂而進行積層。
又，亦可採用於擠出發泡有發泡片材之後，擠出熱可塑性樹脂膜並進行積層之方法。
再者，於將藉由本實施形態之容器製造方法而製作之容器作為食品用容器使用之情形時，為良好地保存所收納之食品，可較佳地使用積層有於發泡片材上貼合有阻隔性膜者、或於熱可塑性樹脂膜上預先貼合有阻隔性膜者之積層發泡片材。
作為該阻隔性膜，具體而言可列舉乙烯．乙酸乙烯酯系共聚物膜、聚乙烯醇膜、聚偏二氯乙烯膜、聚醯胺膜、聚酯膜、聚丙烯腈膜、偏二氯乙烯系．丙烯腈共聚物膜、丙烯腈系甲基丙烯酸甲酯．丁二烯共聚物膜、高密度聚乙烯膜、離子聚合物樹脂膜(例如，登錄商標「Suriyn」)或該等之雙軸延伸品或金屬蒸鍍膜，該等可單獨使用一種或作 為積層有複數層之積層品使用。
如上述般於本實施形態中所使用之積層發泡片材10，較佳為因用以成形之加熱所引起之變形即(MD之加熱後之長度)/(TD之加熱後之長度)之比率為0.90~1.10，且用以成形之加熱後之長度除以成形加熱前之長度所得之加熱變形比於MD及TD均為0.95~1.10。
進而，較佳為，(MD之加熱後之長度)/(TD之加熱後之長度)之比率為0.97~1.05，且用以成形之加熱後之長度除以成形加熱前之長度所得之加熱變形比於MD及TD均為0.97~1.08。
再者，所謂用以成形之加熱實際上由以成形機成形積層發泡片材時之溫度與時間所決定。
例如，將於熱成形機中之自加熱爐之壁面至積層發泡片材為止之中間位置測定之溫度設為熱成形機之環境溫度，將於積層發泡片材放置於該環境溫度中之情形時其表面為熔融狀態或厚度開始減少之時間內之較短者設為過熱時間，可經驗性地設定該過熱時間之約80~95%之時間作為用以成形之加熱時間。
而且，例如，於以對向之2邊分別與MD、TD平行之方式切出之一邊600 mm之正方形之積層發泡片材之中央部描畫一邊500 mm之正方形，以夾具夾持該積層發泡片材之四角並於上述條件下進行加熱，加熱後取下夾具，測定所描畫之正方形之大致中心處之MD之長度、TD之長度，從而可求出因加熱所引起之變形(MD之加熱後之長度/TD之加 熱後之長度)。
又，藉由將該加熱後之MD之長度與TD之長度分別除以500 mm可求出加熱變形比。
再者，於更確實地以良好狀態形成具有0.4以上之拉伸比之容器之方面，重要的是於評價上述特性時積層發泡片材10之表側、背側均滿足該等數值。
為對在使用上述所示之聚苯乙烯系樹脂之發泡片材上積層有樹脂膜之積層發泡片材10賦予如上述般之加熱變形特性，較佳為於使用圓筒狀模具(圓形模)擠出發泡成形發泡片材時，將插塞口徑除以模具出口口徑所得之比即吹塑比設為1.8~3.5，將模具出口之間隙設為0.25~1.2 mm，將擠出機溫度設為150~265℃，將模具出口附近之熔融樹脂之溫度設為145~185℃。
擠出量因所使用之擠出機而不同，通常，只要根據所使用之擠出機以75~400 kg/h適當地設定即可。
進而，自圓筒狀模具擠出並發泡成形為環狀片材之後，藉由空氣實施冷卻，將此時之冷卻之空氣量設為約0.04~0.3 m3/m2，將空氣之溫度設為約10℃~80℃，並且於自剛擠出後於5秒以內進行藉由該空氣實現之冷卻則於可更確實地獲得滿足上述特性之積層發泡片材之方面較佳。
該發泡片材之厚度之中心部2/3之氣泡形狀較佳為0.9≦TD/VD≦1.5，0.9≦MD/VD≦1.1，且TD/VD≧MD/VD。
然而，該式中為MD、TD、VD(Vertial Direction，厚度方向)之氣泡直徑。
再者，上述中以將聚苯乙烯系樹脂作為主要原材料之積層發泡片材為中心進行了說明，但於本實施形態之容器製造方法中，當然亦可採用上述例示之積層發泡片材，若為通常於真空成形等熱成形中所利用之熱可塑性樹脂發泡片材，則可廣泛採用僅包含發泡層者或於單面或兩面積層有樹脂膜而成者(積層發泡片材)。
例如，可採用以丙烯均聚物、乙烯-丙烯無規共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物等聚丙烯系樹脂或聚乙烯樹脂等之聚烯烴系樹脂等為主要成分之發泡片材、或積層發泡片材作為容器製造方法中所使用之熱可塑性樹脂發泡片材。
又，用以構成積層發泡片材之樹脂膜亦可不限定於上述所例示者而視用途採用各種樹脂膜，例如，於上述容器需要抑制透濕性(提高水蒸氣阻隔性)之情形時，亦可採用乙烯-降冰片烯共聚物等環烯烴共聚物膜。
較佳為該積層發泡片材或發泡片材亦控制擠出條件等，以使於MD與TD之間不產生加熱收縮特性之異向性。
作為使用該熱可塑性樹脂發泡片材所製作之帶有環狀突起之容器，例如可列舉如圖2所示者。
亦如該圖所示，本實施形態中之容器20係具有倒圓錐台形狀之收納空間之模具杯狀容器，該容器20於上部具有圓形開口20a。
而且，上述容器20包括自劃定上述圓形開口20a之容器開口緣部20b朝向下方前端變細之周側壁部21、及設置於該周側壁部21之下端之底面部22，由該底面部22與上述周 側壁部21形成上述倒圓錐台形狀之收納空間。
又，上述容器20形成有自上述周側壁部21之上端緣向外側伸出之凸緣部23，該凸緣部23使其突出長度於圓周方向上為大致固定。
又，上述容器20於周側壁部21之下端內側使積層發泡片材10向上折回而於上述底面部22之外緣部形成朝向下方突出之環狀突起。
即，該容器20之底面部22成為被抬高之狀態，以其中央部分22b(以下亦稱作「抬高部22b」)與外緣部22a(以下稱作「環狀突起22a」)相比變得更高之方式形成。
該環狀突起22a成為朝向下端而前端變細之形狀，剖面形狀成為朝向下端而寬度變窄之梯形(倒梯形)。
又，自下側觀察容器20時之環狀突起22a之形狀成為圓環狀，該環狀突起22a之外周側之表面成為連續於周側壁部21之外表面而無階差等之狀態。
於本實施形態中，上述周側壁部21係自上述容器開口緣部20b至上述底面部22以大致固定之比率縮徑，前視中之輪廓形成為直線狀。
該周側壁部21之輪廓線與容器高度方向(虛擬垂線Vax)所成之角度(θ)通常設為3度以上且15度以下。
又，容器高度(圖中「H」)相對於上述凸緣部23之根部處之周側壁部21之直徑(圖中「D」)之比率(H/D)即拉伸比為0.4以上，其上限值通常為1.5。
於本實施形態之容器製造方法中，製造具有如上述般之 拉伸比之容器20之原因在於，若為未達上述拉伸比者則環狀突起之形成相對容易，超過上述拉伸比者則即使於本實施形態之容器製造方法中亦難以獲得良品。
即，於本實施形態之容器製造方法中製造拉伸比為0.4~1.5之容器係為更顯著地發揮本發明之效果。
再者，若所使用之熱可塑性樹脂發泡片材之每平方米重量(每單位面積之重量)變小，則會導致該熱可塑性樹脂發泡片材之「伸展裕度」減少，因此於先前之方法中獲得良品變得更加困難。
因此，本實施形態之容器製造方法可藉由利用於表觀密度較低之容器之製造而更顯著地發揮其效果。
具體而言，本實施形態之容器製造方法較佳為利用於表觀密度為0.15 g/cm3以下之容器之製造。
再者，所製作之容器20並無特別限定，若舉一例，則通常可列舉以下大小者。
容器高度(H)：50 mm~200 mm
周側壁部之最大直徑(D)：50 mm~200 mm
環狀突起之高度(Ha)：1 mm~10 mm
環狀突起之寬度(Wa)：1 mm~10 mm
再者，若一面參照圖3一面對較佳之環狀突起22a之態樣更加詳細地進行說明，則上述環狀突起22a通常為朝向下端側前端變細地形成，但該環狀突起22a之下端面22a1(容器之接地面)較佳為以如圖3所示成為平坦面，或此處未圖示但成為向下凸出之曲面之方式形成。
再者，下端面22a1較佳為以成為平坦面或朝下凸出之曲面之方式形成之原因在於，於對環狀突起部施加外力之情形時難以使該環狀突起部變形。
又，自容器中央側朝向容器外側之上述環狀突起22a之寬度(Wa：基端部之寬度)較佳為寬於容器厚度(t)之2倍之寬度。
再者，環狀突起22a之寬度(Wa)較佳為寬於容器厚度(t)之2倍之寬度之原因在於，容器之穩定性較好，又，於向容器中收納食品等時環狀突起難以因收納物之重量而發生變形。
進而，環狀突起22a較佳為其突出高度(Ha)高於容器厚度(t)且低於容器厚度(t)之2倍地形成。
再者，較佳為環狀突起22a之突出高度(Ha)高於容器厚度(t)且低於容器厚度(t)之2倍地形成之原因在於，容器底部外周部之強度與環狀突起22a之壓縮強度之平衡良好。
再者，如上述般於容器外側中，於周側壁部21與環狀突起之間未形成有階差等，以沿周側壁部21之延長線上連續之方式形成有環狀突起，因此於容器外側，上述環狀突起與虛擬垂線Vax之間所形成之傾斜角(θ2)成為與周側壁部21之輪廓線相對於容器高度方向所成之角度(θ)大致相等之狀態。
此處，於容器中央側上述環狀突起與虛擬垂線Vax之間所形成之傾斜角(θ1)較佳為大於容器外側之上述傾斜角(θ2)。
再者，容器中央側之上述環狀突起相對於垂直面(垂線Vax)之傾斜角(θ1)較佳為大於容器外側之上述傾斜角(θ2)之原因在於，於對環狀突起22a施加外力時容器較難變形。
此種容器20可藉由使用圖4所示之模具之熱成形(真空成形)形成。
該模具成為母模30與公模40之組合模具，上述母模30具有對應於容器外形而凹陷之固定模31、及配置於該固定模31之底部且可於固定模之深度方向上下移動之移動模32。
於該母模30之固定模31，於與上述公模40之結合面30a之中央部包括具有相當於容器20之周側壁部21之上端之直徑(D)之大小之開口並凹陷之凹部30b，該凹部30b由對應於上述容器20之周側壁部21之外表面形狀而朝向底部呈研缽狀縮徑之側壁部31a與自該側壁部31a之下端向直徑方向內側延伸之底部31c劃定。
然而，於該底部31c之中央部開口形成有用以使上述移動模32之上端部32a進出於上述凹部30b之圓形之貫通孔31b，上述凹部30b之內側空間並非僅由固定模31劃定，而係由該固定模31與配置於上述貫通孔31b中之上述移動模32劃定。
具有之上述移動模32為如下形態，即其上端部32a成為直徑較設置於上述固定模31之底部中央之貫通孔31b略微小之圓盤狀，於與固定模31之底部31c之間形成圓環狀之狹縫。
而且，以包圍該移動模32之方式呈環狀開口之狹縫係作為如下述般使用該母模30真空成形積層發泡片材10時之真空孔而利用者。
上述公模40具有凸部42，該凸部42較上述公模40與上述母模30之結合面40a突出，且於該積層發泡片材10之真空成形中用以輔助使該積層發泡片材10沿上述母模30之側壁部31a或底部31c等成形面變形。
該凸部42具有如下形狀，即對應於上述容器20之內表面形狀，於上述結合面30a、40a之間設置相當於上述積層發泡片材10之厚度之間隔，從而可於使該凸部42進入上述母模30之凹部30b時於其外表面與母模30之側壁部31a之間形成相當於容器20之厚度之間隙。
即，該凸部42係以如下方式構成：可於其基端部42a處與母模30之側壁部31a協作而形成容器開口緣部20b，且可於較該基端部42a靠前端之側即前端部42b處與母模30協作而形成自容器20之底面部22至周側壁部21之部分。
因此，上述凸部42之外徑成為僅比上述母模30之凹部30b之直徑小積層發泡片材10之厚度部分之直徑，上述凸部42之突出高度(圖4「HX」)僅比凹部30b之深度(圖4「DX」)低環狀突起22a之高度(圖2「Ha」)部分而形成。
再者，本實施形態中之公模40以如下方式構成，即於基端部42a與前端部42b之間插入有隔熱片材42c，從而可將上述凸部42控制為於基端部側與前端部側設有溫度差之狀態。
更詳細而言，為可將上述前端部42b加熱至較基端部42a高之溫度而於該前端部42b之內部埋設有加熱器43。
對於使用此種模具形成容器20而言，可採用與藉由普通之真空成形而形成容器之方法相同之方法。
然而，為以良好之狀態製作拉伸比為0.4以上之容器20，重要的是將上述公模40之凸部42之前端部42b加熱為較基端部42a高之溫度，且使用被以成為較該前端部42b低之溫度之方式冷卻之母模30進行真空成形。
該前端部42b與基端部42a之溫度設定較佳為以構成積層發泡片材10之樹脂之軟化溫度為基準設定，前端部42b之溫度較佳為軟化點+5℃~+35℃之範圍內，基端部42a之溫度較佳為軟化點-30℃~-70℃之範圍內。
例如，若為於使用通用聚苯乙烯樹脂(GPPS)而成之聚苯乙烯樹脂發泡片材(PSP)上積層耐衝擊性聚苯乙烯樹脂(HIPS)膜而成之積層發泡片材，則前端部42b之溫度較佳為105~135℃，更佳為110~130℃。
又，基端部42a之溫度較佳為30~70℃，更佳為40~60℃。
再者，母模30之溫度通常設為與基端部42a之溫度相同程度。
若以使用組合有PSP與HIPS膜之積層發泡片材之情況為例進一步進行說明，則本實施形態之容器製造方法可按照如下步驟實施。
(預備加熱步驟)
對積層發泡片材實施於適度溫度條件下之加熱而使該積層發泡片材成為適合熱成形之狀態。
再者，此時事先對模具進行如上述般之溫度控制，且預先使上述移動模32之上表面待置於成為與固定模31之底部31c為大致同一平面之位置。
(熱成形步驟)
而且，將已加熱之積層發泡片材以樹脂膜側成為母模側之方式插入公模40與母模30之間，使公模40之凸部42抵接於積層發泡片材，並於該狀態下使公模40朝向母模30移動而使積層發泡片材行進至母模30之凹部30b之底部附近，並同時藉由自上述狹縫33(環狀之真空孔)進行真空抽吸而使積層發泡片材自凸部42之表面分離並密接於母模側。
與此大致同時地使此前一直以使上表面成為與固定模31之底部31c為大致同一平面之狀態待置之移動模32向凹部內突入僅相當於環狀突起22a之高度(Ha)之程度而抬高積層發泡片材之底面部之中央部，從而形成上述抬高部22b，並且於其外周側形成積層發泡片材之朝向上方之折回部而形成環狀突起22a。
(修整步驟)
上述容器20可於對上述熱成形步驟中被賦予有該容器之形狀之積層發泡片材，沿上述凸緣部23之外緣進行鎳鉻合金切割或藉由湯姆生刃模實施衝壓後作為最終製品取出。
(其他步驟)
又，可視需要對上述修整步驟中所獲得之容器進行表面 印刷或者附上捲紙或捲膜而賦予裝飾性，從而製成最終製品。
藉由本實施形態之容器製造方法所獲得之容器，因於上述熱成形步驟中公模40之凸部42之前端部42b被保持於較佳之溫度(較構成聚苯乙烯樹脂發泡片材之GPPS之衛氏軟化點(通常為102℃)高5℃至35℃之溫度)，由此可抑制周側壁部21之厚度變得過於不均勻或者於環狀突起22a形成褶皺與破損。
即，由於厚度變得極端不均勻或產生褶皺等之情況得以抑制，因此例如即使進行表面印刷亦難以產生擦痕等不良，從而亦可有助於至成為最終製品為止之製造良率之提高。
再者，於上述中，例示有使用將HIPS膜積層於PSP上之積層發泡片材之情形，但採用使用含有聚苯醚之耐熱性聚苯乙烯系樹脂之發泡片材或於該發泡片材上積層有樹脂膜之積層發泡片材製作如上述般之具有0.4以上之拉伸比之容器之情形亦同樣地，藉由進行熱成形步驟中所使用之公模之溫度控制可獲得良好之製品。
即，使凸部42之前端部42b為較耐熱性聚苯乙烯系樹脂之衛氏軟化點高5℃至35℃之溫度，且使基端部42a及母模30為較衛氏軟化點低30℃至70℃之溫度，藉此可製作在抑制極端之厚度不均勻或產生褶皺等之同時具有0.4以上之拉伸比之容器。
進而，於使用聚丙烯系樹脂之發泡片材或於該發泡片材 上積層有環烯烴共聚物膜而成之積層發泡片材等情形時，亦可將凸部42之前端部42b、基端部42a、及母模30設定為適當之溫度條件而製作具有0.4以上之拉伸比之容器。
再者，於本實施形態中，如上述般舉例有模具杯狀之容器，但本發明之容器並不限定於此種形狀者，本發明之容器製造方法當然亦可適用於製造本實施形態中所例示之形狀以外之例如碗容器般者之情形。
又，於本實施形態中，於易於遍及全周而均質地形成環狀突起之方面例示有自以包圍移動模之方式呈環狀開口之真空孔進行真空抽吸之情形，但亦可以設置於普通之真空成形用之模具上之方式使真空孔分散於固定模之底部。
進而，不進行本說明書之更詳細之敍述，但關於真空成形技術或環狀突起之形成技術，亦可於不明顯損害本發明之效果之範圍內適當地採用先前周知之事項。
10‧‧‧積層發泡片材(熱可塑性樹脂發泡片材)
11‧‧‧實心層
12‧‧‧發泡層
20‧‧‧容器
20b‧‧‧容器開口緣部
21‧‧‧周側壁部
22‧‧‧底面部
22a‧‧‧環狀突起
23‧‧‧凸緣部
30‧‧‧母模
30b‧‧‧凹部
31‧‧‧固定模
31c‧‧‧底部
32‧‧‧移動模
33‧‧‧狹縫(真空孔)
40‧‧‧公模
42‧‧‧凸部
42a‧‧‧基端部
42b‧‧‧前端部
42c‧‧‧隔熱片材
43‧‧‧加熱器
圖1係表示於本實施形態中所使用之熱可塑性樹脂發泡片材(積層發泡片材)之構造之概略剖面圖。
圖2係表示藉由本實施形態之製造方法而製作之樹脂製容器之概略剖面圖。
圖3係環狀突起部之概略剖面圖。
圖4係表示用於樹脂發泡片材之製造方法之模具構造之概略剖面圖。
10‧‧‧積層發泡片材(熱可塑性樹脂發泡片材)
11‧‧‧實心層
12‧‧‧發泡層

Claims (7)

  1. 一種容器製造方法，其特徵在於：其係於使用包括具有與所製作之容器之外形對應之凹部之固定模及配置於上述凹部之底部且可於該凹部之深度方向上下移動之移動模之模具，使已加熱之熱可塑性樹脂發泡片材沿上述凹部熱成形時，於上述底部藉由上述移動模頂起熱可塑性樹脂發泡片材並將較該移動模靠外側之熱可塑性樹脂發泡片材折回而製作於底面部具有環狀突起之容器之容器製造方法，且使上述模具為母模，並將具有與容器內表面對應之凸部之公模與上述母模一併使用而實施上述熱成形，於該熱成形時，將用以形成上述底面部之上述凸部之前端部加熱至較該凸部之基端部及上述母模高之溫度，以該凸部使熱可塑性樹脂發泡片材進入上述母模之凹部，並且實施自上述母模側之真空抽吸，從而製作拉伸比為0.4以上之上述容器。
  2. 如請求項1之容器製造方法，其中自以包圍上述移動模之方式呈環狀開口之真空孔實施上述真空抽吸。
  3. 如請求項1之容器製造方法，其中以上述環狀突起之下端面成為平坦面或向下凸出之曲面之方式製作上述容器。
  4. 如請求項3之容器製造方法，其中以上述環狀突起之寬度成為寬於容器厚度之2倍之寬度之方式製作上述容器。
  5. 如請求項1之容器製造方法，其中使上述環狀突起呈其突出高度高於容器厚度且低於容器厚度之2倍地形成。
  6. 如請求項1之容器製造方法，其中製作上述環狀突起朝向下端側而前端變細且於容器中央側上述環狀突起與虛擬垂線之間所形成之傾斜角大於容器外側之上述傾斜角之上述容器。
  7. 如請求項1之容器製造方法，其中製作表觀密度為0.15 g/cm3以下之上述容器。
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