JPH01110927A - 熱可塑性樹脂シート類の接触加熱体 - 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］ 本発明は、微細孔を穿孔したシート類の接触加熱体に関
し、特に、高エネルギ密度の８Ｍ等により微細孔の穿孔
加工を行なった熱可塑性樹脂シート類の接触加熱体に関
する。

［従来の技術］ 従来、種々の成形機を用いて、熱可塑性樹脂シート類か
ら各種の製品か成形されている。これら各種の成形品の
うち、例えば容器類は、食品、医薬品などの包装用とし
て利用されるため、その商品価値を高めるために透明性
を良くすることか望まれている。そこて、材料となるシ
ート類の透明性を良くするため種々の対策か講じられて
おり、一定の効果を上げている。

しかしながら、材料となる熱可塑性樹脂シート類の透明
性をいくら高いものにしても、加熱して成形する際に透
明性が失われたり、表面性か害されてしまっては、透明
性、光沢などの光学的特性に優れた容器類を得ることは
困難である。

ところか、熱可塑性樹脂シート類、特に透明なポリプロ
ピレンシートを接触加熱体またはロールにより加熱して
容器類を熟成形する場合には、次のような問題点かあっ
た。

すなわち、透明性を良くするために加熱体表面を鏡面に
仕上げると、加熱体とシートの間に空気が溜り、加熱む
らを誘発してレインドロップ現象を生じて表面性を損な
い、容器外観を悪化させるとともに偏肉、型再現性不良
などを生じる。これを防止するため、逆に、加熱体表面
を粗面化すると、これかシートに転写されて透明性の劣
った容器類しか得られない。

この問題点を解決するため、従来より種々の成形方法、
成形装置か提案されている０例えば、加熱体の表面に焼
結金属、金属ｔａ、＊編成物等の通気性金属を用いたも
の（実公昭５ｏ−１３８９９号、同５０−１３９００号
）、加熱体の表面に微細溝を加工したもの（特公昭４７
−１３５４２号、同４Ｂ−３１４５７号）、加熱体に機
械加工により細孔を穿孔したものなどがある。

また近年、加熱体の表面に多通気性電鋳体を用いたもの
を本出願人か提案している（特願昭６２−１９３６８７
号）。

［解決すべき問題点］ しかしながら、上述した従来技術のうち、通気性金属を
用いた加熱体は、表面を鏡面化することか困難なために
容器類の透明性を低下させるといった問題点があった。

また、表面に微細溝を加工した加熱体は、この微細溝の
形状か容器類に転写されてしまうといった問題かあった
。さらに、機械加工によって細孔を穿孔した加熱体は、
細孔の孔径を６００ル以下の微細孔とすることか難しく
、孔径が６００ル以上の場合には、孔の形状か容器類に
転写されるといった問題かあった。

本発明は、上記事情にかんがみてなされたもので、レイ
ンドロップを発生せず、しかもシートの透明性を低下さ
せることのない、透明性、光沢性、型再現性および偏肉
精度の良好な容器類の成形を可能とした熱可塑性樹脂シ
ート類の接触加熱体の提供を目的とする。

［問題点の解決手段］ 本発明の熱可塑性樹脂シート類の接触加熱体は、上記目
的を達成するため、５ｏｏμ以下の径からなる孔を４個
／　ｃ　ｍ　２以上設け、かつ表面を鏡面にした構成と
しである。そして、より具体的には鏡面を、表面粗度２
Ｓ以下とし、さらに、孔の径を３００〜１０ｐ、孔の数
を４〜２００個／ｃＮとしである。そして、微細孔の穿
孔は、放電加工、あるいはレーザのような電磁波、イオ
ンビーム、電子ビームのような粒子線による高エネルギ
密度の熱源によって行なっている。

［実施例］ 以下１本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の第一実施例接触加熱体を用いて、シー
ト類の加熱と成形を一工程で行なう熱板加熱圧空成形袋
はの例を示す。

第１図において、１１は加熱圧空式の加熱体、１６は成
形型板てあり、これら加熱体１１と成形型板１６は上下
方向において対向し、かつ相対的に上下動可能としであ
る。

加熱体１１は、加熱用のヒータ１２を設けるとともに、
その内部には表面側に開口する通気孔１３か形成しであ
る。１４はシート１に接触して加熱する加熱板で、加熱
体１１の表面側に通気孔１３を覆うように設けである。

この加熱板１４は、シート１と直接接触する面を鏡面と
するとともに、多数の微細通気孔１４ａを形成しである
。

加熱板１４における多数の微細通気孔１４ａは、径方向
断面形状を円、楕円、長孔等種々の形状とすることかで
きる。そして、その孔径（孔の断面形状か楕円または長
孔等の場合は、短径または幅を意味する。）は５００ル
以下、好ましくは３００〜ｔｏｇとしである。また、こ
の微細通気孔１４ａの穿孔密度は４個／ｃｍ”以上とし
てあり、好ましくは４〜２００個／ｃｍ２としである。

これにより、シート１と加熱板１４の間の空気の吸排気
を確実に行なうことかてきる。

これら微細通気孔１４ａの穿孔加工は、特に制限されず
、放電加工を用いた方法、あるいは高エネルギ密度の熱
源、例えば、レーザ（固体レーザ、気体レーザ、半導体
レーザ）のような電磁波、またはイオンビーム、電子ビ
ームのような粒子波を用いた公知方法（特開昭６０−６
１１８８号。

同６０−８２２８５号）、精密機械加工方法等によって
行なう。

また、前記多数の微細通気孔１４ａを有する加熱板１４
のシート接触面、すなわち、微細通気孔１４ａを除いた
面の表面粗度は２８以下、好ましくはＩｓ以下、より好
ましくは０．６Ｓ以下の鏡面とする。このようにすると
透明性、光沢性に優れた成形品の成形が可能となる。鏡
面加工は、穿孔加工の前もしくは後の少なくとも一方に
おいて、クロムメツキあるいは研磨等の方法によって行
なう。

なお、本発明における接触加熱体１１にあっては、５０
０延以下の孔径からなる微細通気孔１４ａを有する部分
のみを、シート類と接触する表面層とすることもできる
。したがって、第２図に示す第一実施例の変形例のよう
に、例えば、機械加工により孔あるいは溝を設けて通気
性を備えた金属板、焼結金属、金属織布、１Ｂ布からな
る板材（裏打ち材）に薄板状に形成した加熱板１４を焼
結させて、多孔性９通気性金属材料で裏打ちした多構成
とすることも可能である。この場合の微細通気孔を有す
る部分の厚みは、通常０．５〜５ＩＩ１１である。

一方、成形型板１６は、容器類を成形するためのキャビ
ティ部１７を設けてあり、このキャビティ部１７の底に
は通気孔１８か穿設しである。

この通気孔１８は、シート１の加熱時に圧空を供給し、
成形時に真空吸引あるいは脱気を行なえるようにしであ
る。

なお、成形型板１６としては、一般的には金型な用いる
が、他の材質からなる型、例えば樹脂製の型であっても
よく、また、金型のキャビティ部１７、あるいはキャビ
ティ部１７以外の表面の一部または全部を樹脂製とした
ものであってもよい。

次に、上述した第一実施例の場合の成形方法について説
明する。

シートｌを加熱体１１と成形型板１６の間に導入し、そ
の後加熱体１１と成形型板１６を上下動させてシート１
を挟圧する０次いで、成形型板１６のキャビティ部１７
の通気孔１８より圧空を供給するとともに、通気孔１３
より排気または吸気、好ましくは強制真空吸引し、シー
トｌを加熱板１４の表面に接触させて加熱する。

加熱板１４によってシート１を所定温度まで加熱したら
、通気孔１３より圧空を吹き出すとともに、成形型板１
６のキャビティ部１７の通気孔１８より排気または吸気
を行ない、シートｌをキャビティ部１７の内部に圧入さ
せて容器類を成形する。その後、加熱体１１と成形型板
１６を離間させ、成形された容器類をキャビティ部１７
より取り出す。

第３図は本発明の第二実施例であり、シート成形部の前
に本発明接触加熱体を用いた前段加熱部を有する、プラ
グアシスト（真空、圧空）成形装首の例を示す。

同図において、２０は熟成形装置である。この熱成形装
置２０は、原反ロール２からガイトローラ３によって間
欠的に移送されてくるシートｌを挟圧加熱する上部加熱
体２１ａと下部加熱体２１ｂを備えた加熱部２１と、加
熱部２１で加熱されたシートｌを容器類１ａに成形する
熟成形部　２５を一直線上に並べて配置しである。

加熱部２１の上部および下部の加熱体・２１ａ。

２１ｂは、シート１の加熱のみを目的として、上下方向
から挟んて加熱する接触加熱方式としである。そして、
これら加熱体２１ａ、２１ｂの内部にはヒータ等の熱源
２２ａ、２２ｂが埋設しである。

これら加熱体２１ａ、２１ｂのシート接触面は、上述、
の１表面が鏡面で多数の微細通気孔を有する加熱板２３
ａ、２３ｂとしである。また、２３．２４は排気または
吸気のための通気孔である。

次に、上記第二実施例の場合による成形方法について説
明する。

シート１を加熱部２１の上下加熱体２１ａ。

２１ｂの間に導入し、加熱体２１ａ、２１ｂて挟み、上
述の表面が鏡面で多数の微細通気孔を有する加熱板２３
ａ、２３ｂを接触させるとともに。

通気孔２４ａ、２４ｂにより排気または吸気を行ない両
面より加熱する０次いで、加熱部２１て予備加熱された
シートｌをプラグアシスト成形部２５に導入し、容器に
圧空成形する。

第４図（ａ）および（ｂ）は本発明の第三および第四実
施例であり、成形部の前に本発明の接触加熱体を用いた
前段加熱ロールを有するドラム成形装置の例を示す。

第４図（ａ）はドラム成形を行なう装置例を示す、同図
において、ｌは熱可ぜ性樹脂シートてあり、２は成形材
料としてのシートｌを巻いである原反ロールで、必要に
応じ順次シートｌを成形工程に送り出す、３１は直接加
熱手段たる加熱ロールで、原反ロール２から送られてき
たシートｌの一面Ｉと接触し直接加熱する。シート１の
一面Ｉと接触する加熱ロール３１の表側には、表面か鏡
面で多数の微細通気孔を有するロール状の加熱板３１ａ
か設けてあり、内部より排気または吸気を行なう、この
ロール状の加熱板３１ａの場合も、必要に応じて裏打ち
したものを使用する。

成形ドラム３３は、加熱ロール３１と同方向に平行かつ
線接触するように配置してあり、加熱ロール３１とヒー
タ３２によって成形温度まて加熱されたシート１にポケ
ットｌａを成形する。

３４は充填物供給装置であり、シートｌに成形されたポ
ケットｌａに薬品あるいは菓子等の充填物を順次供給す
る。４はアルミニウム等からなるフィルムで、加熱ロー
ル３５、およびポケット穴３６ａを設けたロール３６に
よって、シート１の、充填物の供給されたポケットｌａ
の開口部側に積層して溶着され、ポケットｌａの開口部
をシールする。

次に、上記第三実施例の場合による熱成形方法について
説明する。

表面か鏡面で多数の微細通気孔を有するロール状の加熱
板３１ａを設けた加熱ロール３１に、原反ロール２から
送られてきたシートｌの一面Ｉを接触させて直接加熱し
、成形温度まで高める。

次いて、成形トラム３３において、成形温度まで加熱し
たシートｌに所定の形をしたポケットｌａを成形する。

その後、充填物供給装置３４からポケットｌａ内に充填
物を供給し、シートｌのポケットｌａの開口部をアルミ
ニウム等のフィルム４でシールする。

第４図（ｂ）は前段加熱ロールを有するドラム成形装置
の第二装置例を示すもので１間接加熱手段であるヒータ
３２を所定の幅を持ったタイプとするとともに、ポケッ
ト１ａの成形を間欠成形ゾーン３７によって不連続的に
行なうようにしだものである。この第二装置例の場合も
、第−装置例の場合と同様に、加熱ロール３１に、表面
か鏡面で多数の微細通気孔を有するロール状の加熱板３
１ａを設けるとともに、さらにロール内部からの排気ま
たは吸気手段を設けることが好ましい。

上記のように、多数の微細通気孔を有し、かつ表面を鏡
面とした加熱体を用いた成形装置によれば、熱可塑性樹
脂の種類に制限されることなく。

加熱体表面へシート類が融着しない範囲でほとんどの熱
可塑性樹脂シート類から容器等を成形する場合に適用で
きる。

これらシート類としては、ポリプロピレン、ポリエチレ
ンなどのポリオレフィン、ＧＰ−ポリスチレン、ＨＩ−
ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ
アミド、エチレン−ビニルアルコール共重合体などの単
相シート類、あるいはこれらの樹脂を変性接着性樹脂を
用いて共押出したり、あるいは、シートやフィルムをラ
ミネートした多層シート類かある。なお、これらシート
類には、多量の無機充填剤や、エラストマーなどの改質
剤、各種添加剤か含まれていてもよい。

さらにシート類としては、未延伸のシート。

−軸、または二軸延伸されたシートであってもよい。

本発明では、透明性、光沢性にすぐれたシート、すなわ
ちポリプロピレンなどの透明な結晶性樹脂シート、特に
未延伸のシートから、光学特性、耐熱性にすぐれた容器
類を成形するのに適している。

また、シートとしては、　１００用〜３ｖｍ、通常１２
０〜２１程度の厚みを有するものを用いる。

なお、表面を鏡面とし多数の微細通気孔を有する加熱体
からなる加熱ロールは、上述の本発明成形装置だけでな
く、熱可塑性樹脂シート類の他の加熱装置、例えば、熱
処理用ロール、延伸加熱用ロール、ラミネート用ロール
としても使用できる。また、同じく多数の微細通気孔を
有する表面を鏡面とした平板状の加熱体も、積層用プレ
ス加熱体等として使用できる。

このように本発明の実施例によれば、レインドロップの
発生がなく、かつシートの透明性か失われない、型再現
性、偏肉精度の良好な容器類を成形することができる。

また、加熱板温度を高くでき加熱効率がよいのて、成形
サイクルが早くなって生産性の向上を図れる。

さらに、成形温度範囲が広くなり、特に高温側に成形温
度を拡大できることから、延伸配向を抑え、結晶性樹脂
の透明性を維持しながら耐熱性に優れた容器を得ること
か可能となる。これにより、内容物充填後に熱処理を必
要とするレトルト食品等の容器をも容易に成形すること
かてきる。

さらにまた、従来、上記問題点を生じるために間接的な
加熱を必要とした樹脂シートをも直接加熱できるので、
樹脂シートの種類にほとんど制限を受けることなく成形
を行なうことかＴきる。

これにより、熱効率、装置の小型化、成形サイクルなど
の点で、非常に優れたものとなり、従来の熟成形方法お
よび装置に比べ産業界への貢献度は多大である。

なお１本発明による成形対象の製品としては、容器に限
定されることなく種々の製品かある。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、レインドロップの発生が
なく、透明性、光沢性に優れた偏肉のない製品を得られ
る。また、型再現性も良好である、とともに、加熱効率
が高くなることから生産性の向上を図れるといった効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の接触加熱体を用いた第一実施例装置の
縦断面図、第２図は第一実施例の変形例の要部拡大断面
図、ｆＪ４３図は本発明の接触加熱体を用いた第二実施
例装置の縦断面図、第４図（ａ）、（ｂ）は本発明の接
触加熱体を用いた第三および第四実施例装置の説明図を
示す。 １：シート　　　　　ｌｌ：加熱体 １４：加熱板　　　　１５：板材（裏打ち材）１６：成
形型板　　　２１：加熱部 ２３ａ、２３ｂ：加熱板 ２５：熱成形部　　　３１：加熱ロール３１ａ：ロール
状加熱板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）５００μ以下の径からなる孔を４個／ｃｍ＾２以
   上設け、かつ表面を鏡面にしたことを特徴とする熱可塑
   性樹脂シート類の接触加熱体。
2. （２）鏡面を、表面粗度２Ｓ以下としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の熱可塑性樹脂シート類の
   接触加熱体。
3. （３）孔の径を３００〜１０μとし、孔の数を４〜２０
   ０個／ｃｍ＾２としたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１または２項記載の熱可塑性樹脂シート類の接触加熱
   体。