JPS60143925A - 発泡シートによる容器の成形方法 - 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】 この発明は発泡シートによる容器の成形方法右よび成形
用型に関し、成形される容器の肉厚分布を良好にできる
成形方法およびその成形方法に用いる成形用型である。

従来、発泡ポリスチレンシート等の発泡シートから、カ
ップ状あるいは椀状の容器を成形する方法としては、加
熱した発泡シートを容器形状に対応する成形用の金型に
沿って伸張変形させＴ　所定形状の容器を成形している
。

特に、金型として雄型のみ、または雄型と雌型とを用い
て成形する方法の場合、成形時発泡シ−トには雄型の中
央先端が最初に当接し、そのまま雄型を発泡シート側へ
押込んで発泡シートを伸張変形させている。

ところが、上記寸法では発泡シートのうち、雄型の中央
先端が当接している個所が絶えず周囲へ向かって伸張さ
せられ、当該個所即ち容器の底面になる個所の肉厚が他
部分に比べて薄くなってしまう。

そのため、容器の強度が低下し、特に成形後のトリミン
グ時に製品取出用のノツカーによって容器底面に加わる
押圧力で底面が凹んだり、容器使用時に熱湯注入によっ
て底面が変形してしまう等そこで、この発明においては
、容器、特に深物容器の成形に関し、容器底面の肉厚が
薄くならず、全体の肉厚分布を良好にできる成形方法詔
よび成形用型を開発したものであり、その方法としては
、熱可塑性樹脂発泡シートを加熱し、少なくとも雄型を
備えた成形用型にて伸縮変形させて深物容器を成形する
方法に詔いて、雄型のうち少なくとも容器底面近傍に対
応する個所にローレット加工を施しておき、上記ローレ
ット部を発泡シートに当接して発泡シートを伸縮変形さ
せて成形を行なうことを特徴としている。

次いで、この発明の実施態様について、図を参照しなが
ら以下に例示する。

先ず、この発明を適用する成形方法としては、成形用の
金型として、少なくとも雄型を用いる方法であれば、既
知の真空成形その他の各種シート成形方法に自由に適用
できるものである。

そして、図示した実施例においては、一対をなす雄型お
よび雌型を用いて、飲料カップ容器を成形する場合を示
している。

第１図に示す雄型１１１は、基本的には通常の成形用金
型と同様の構造を有し、成形する容器となるカップ容器
の内面形状に対応する細長い截頭円錐形状に形成されて
いる。

雄型＋１１の形状寸法は、成形する容器に応じて自由に
変更できるが、この発明においては、容器（５）として
第５図に示す側面の絞り角度Ａが１５°以内の急勾配の
ものに適用し、深さＨと開口部径りとの比Ｈ／Ｄが０．
７以上の深物容器に適用するのが好ましいので、雄型（
１）の側面の絞り角度Ａ′も１５゜以内および高さＨＪ
（容器の深さＨに対応）と基部径Ｄ’（容器の開口部径
りに対応）との比Ｈ’　／Ｄ　’へ　も０，７以上で容
器に応じた形状寸法範囲に形成しておく。

但し、成形後の収縮その他の影響もあるので、容器（５
）の寸法と雄型ｆｉ＋の寸法とが完全には一致しない場
合もある。

そして、雄型（１）の先端面（容器の底面に対応）ＱＯ
Ｉ　、および側面（１１）のうちの先端面（１０）側に
近い一部幅に゛ローレット加工（イ）を施している。こ
のローレット部し０）の形状としては、細かい凹凸が一
面に形成されているものであれば自由な形状で実施でき
、例えはＪＩＳ−ＢＯ９５１（ローレット目）に規定さ
れているものが使用できる６ 図の場合、上記ＪＩＳ規格に規定されているローレット
角度３０°であや目のローレット部シσｌを形成してい
る。但し、ローレット角度は３０〜９伊でもよく、あや
目および平目の何れの種類でも実施できる。なお、平目
の場合には、側面（川ではローレット溝の方向が母線方
向に対して直角になるように形成しておくのが、後述す
る発泡シートとの摩擦抵抗をｊｌめる上で好適となる。

また、モジュールについては成形する容器の形状や寸法
によっても異なるが、モジュール０．２〜０．５が適当
であり、実１Ｊｔｌｉ上出来るだけ小さい万が良好な結
采を上げ得る。

上記ローレット部（イ）のうち雄型ｉｌ＋の側面（１１
）部分での幅りについては、側面（１１）の全高Ｈ′の
１／３〜１／４で実施するのが好ましいが、それ以上の
幅もしくは側面全高にわたってローレット部（イ）を形
成することもできる。

また、底面（ｌＯ）部分においては底面（ｌＯ）全体に
ローレフト部（２鎚を形成するほか、底面（ｌＯ）の外
周近くのみにローレット部（イ）を形成し、底面（１０
）の中央部分にはローレット部（転）を形成せずにおく
ものでも、実施上の効果は充分に発揮できる（第６図参
照ａ以上のような構造を有する雄型（１）と対にして用
いる雌型（３）は、第２図に示すように雄型（１）の外
形より容器の肉厚分だけ大きな凹形状をなしており、こ
の雌型（３）と雄型ｔｌ＋との間に発泡シートを挾み込
ことについては、従来の成形装置と同様に行われるが、
図示を省略している。

上記成形用金型＋Ｉ＋　＋３１を使用する容器の成形方
法について、工程を追って順次説明する。

まず、成形に用いる発泡シート（４）としては、ポリス
チレン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン。

その他の各種熱可塑性樹脂からなる発泡シートが使用で
き、さらに発泡シート単体のほか発泡シートの片面また
は両面に非発泡の熱可塑性樹脂フィルムが積層されたも
のでも実施できる。

発泡シート（４）は、予め成形に適した所定温度まで加
熱昇温した後、雄型（１）と雌型（３）の中央に保持す
る（第２図参照）、−なお図示していないが、適宜クラ
ンプ機構を用いて発泡シート（４）の端部を止定して保
持するものとする。

次に雄型Ｆｉ＋を雌型（３）側へ移動させると、雄型ｉ
ｌ＋の先端面（１０）が発泡シート（４）に当接し、そ
のまま雄型（１）を雌型（３）内へ押し込んでいくと、
発泡シート（４）は雌型（３）側へ引き込まれながら伸
張変形する（第３図参照）。

このとき、雌型（１）の先端面（１０ｊはローレット部
（２０）になっているので、発泡シート（４）との間の
摩擦抵抗が大きく、滑りが生じ薙くなっている。従って
雄型（１）を押し込む過程では、発泡シート（４）のう
ち中央で雄型ｉｌ＋の先端面（１０）に当接する部分は
伸張せず肉厚が減少することもなく、発泡シート（４）
の周辺部分が主に伸張して雌型（３）内に引込まれる。

さらに、雄型ｆｌｌを雌型（３）内に押込んでいくと、
発泡シート（４）は雄型（Ｉ＋の先端面（１０）から側
面Ｑｔ）の先端側を経て基部側までに順次当接しながら
伸張変形を施される。そして、発泡シート（４）にロー
レット部（２０）が当接した個所では、摩ｊ４抵抗が大
きくなるので、それ以上はあまり伸張変形されず肉ｐノ
も減少しない。

雄型（鳳）が雌型（３）側に完全に押込まれると、発泡
シート（４）は内外ｍｌが雄型（１）と雌型（３）とに
沿った所定の容器形状に成形される（第４図参照）。

その後、型開きし成形された発泡シート（４）を取出し
、トリミング加工を施せば、カップ容器（５）が製造さ
れる（第５図参照）、。

以上のようにして製造されたカップ容器（晴の内面にお
いて、雄型（１）のローレット部−が当接していた個所
には、ローレット目の凹凸形状が形成される場合もある
が、通常は細かなローレット目であれば外観上はほとん
ど目立たない程度のものである。

またこの発明において成形する容器の形状としては、図
示したカップ状のもののほか、椀状あるいは外状の容器
でも実施でき、また円筒状のほか角筒状その他の異形筒
状のものでも実施できる。

但し、前記した側面の絞り角度Ａや深さＨと開口部径り
の比Ｈ／Ｄについての条件は、図示した形状のものと同
様に適用される。

なおこの発明方法は、雄型ｉｌ＋を単独で使用する成形
方法にもそのまま適用できるが、この場合には雄型（１
）に真空吸着孔を形成しておき、いわゆる真空成形方法
を採用することが必要である。

以上のごとく構成されたこの発明の成形方法によれば、
発泡シート（４）のうち最も大きな伸張変形を受け肉厚
が識少し易い容器（５）の小なく、？［良６近傍個所に
対して、予めローレット部ｇｐｌが形成された雄型（１
）を用いて成形することによりて、雄型（１）の先端面
（１０）およびその近傍面と発泡シート（４）との摩擦
抵抗を高めることができ、発泡シート（４）が過度に伸
張させられるために生じる容器（５）底面周辺の肉厚減
少を防止することができる。

上記容器（５）底面の肉厚が充分あれは、底面の強度さ
らには容器全体の強度が増大し、容器を載ｆ、、ｉする
際の安定性も向上する。また、容器内に熱湯を注入した
ときにも、肉厚が充分あるので、熱で変形する心配もな
くなる。さらに成形された容器をトリミングする際に、
ノツカーで容器底面を押圧しても、底面の強度が大きい
ので、凹みが生じたり変形することはない。

次に、発泡シート（４）のうちローレット部噸）が当接
する中央部分があまり伸張されず、周辺部分を引込んで
成形しいわゆる引込率が向上するので、同一坪量の原反
発泡シートから成形しても、容器全体の肉厚または容器
重量が大きくなり、強度および断熱性等の容器性能が向
上する。

上記引込率の向上により、原反の伸びが良くな縮、即ち
成形サイクルのスピードアップにも大きな効果がある。

従って、従来製造が難かしく、仕上り品質にも問題の多
かった深物容器の成形をも良好に行える優れた成形方法
である。

また、成形用型としては、雄型ｆｌ＋にローレット部−
を形成するだけであるから、加工コストや設備コストが
高くなることもなく、従来の成形装置がそのまま使用で
き好都合である。

実施例 １、金型形状（雄型） 基部径Ｄ’＝　７６　ｔｘ　１ｇ 先端部径＝　４６　ｗｍ　ｄ 高さＨ’＝８４■グ Ｈ’／Ｄ’−１，１ 絞り角度Ａ’＝８６３５’ １シヨトの取数　２５個 ローレット加工位置 先端面および先端向からｈ　＝　２５　ｗｘの側面 ローレット目　ｍＯ，２，あや目、３０゜２、原反発泡
シート 発泡ポリスチレンシート 幅６４０ｍ、坪爪３５０ｆ／、！ 厚み２．０　ｍ　、発泡倍率６倍 ３、成形条件 成形ショット長さ６４０餌 加熱炉温（雰囲気）１１０℃ 加熱時間　８．０秒 成形時間　６．５秒 真空吸引時間４．０秒 成形金型設定温度　７０℃ 成形タイミング　雄型先行 ４、成形結果 上記諸条件で成形された実施例の容器を、ローレット加
工の無い雄型を用いて成形された比較例の容器とともに
、種々の試験を行なって下表に示す。

／ 表中、トリミング時の底面凹みはノツカーにて容器底面
を押圧してトリミングを行って測定した。

引込率は原反坪量に対する百分率である。リップ強度は
容器開口部における円周方向の強度であり、天地強度は
容器上下方向に押圧したときの強度である。

上記表より、この発明によって製造された容器の性能が
従来のものに比べてはるかに優れていることが明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施態様を例示するものであり、第１図
は雄型の斜視図、第２図〜第４図は順次成形工程を示す
断面図、第５図は製造された容器の断面図、第６図は変
更例の斜視図である。 ｆｌ＋・・・雄型、（１０）・・・先端面、（”）・・
・側面、し０）・・・ローレット部、（３）・・・雌型
、（４）・・・発泡シート、（５）・・・容器。 第２図 第４図 ０ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱加塑性樹脂発泡シートを加熱し、少な（とも雄型
   を備えた成形用型にて伸縮変形させて容器を成形する方
   法において、雄型のうち少なくとも容器底面近傍番と対
   応する個所にローレット加工を施しておき、上記ローレ
   ット部を発泡シートに当接して発泡シートを伸縮変形さ
   せて成形を行なうことを特徴とｔする発泡シートによる
   容器の成形方法。 ２、成形時の絞り角度が１５’以内である上記特許請求
   の範囲第１項記載の容器の成形方法。 ３、容器の深さと開口部径の比が０．７以上の深物容器
   を成形する上記特許請求の範囲第１項記載の発泡シ・−
   トによる容器の成形方法。 ４、容器の成形用型となる雄型であって、少なくとも容
   器底面近傍に対応する個所にローレット加工が施されで
   あることを特徴とする発泡シートによる容器の成形用型
   。 ５、容器側面の絞り角度が１５°以内である上記特許請
   求の範囲第４項記載の深物容器の成形用型。 ６、容器の深さに対応する雄型の＾さと、容器の開口部
   径に対応する雄型の基部径との比が０．７以上である上
   記特許請求の範囲第４項記載の発泡シートによる容器の
   成形用型。