JP4974723B2 - 発泡耐熱容器の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、結晶性樹脂発泡シート材を材料に用い、内面に耐熱性があり、中層が断熱性を保ち、外面が耐熱性と光沢性を備えた発泡耐熱容器の製造方法に関する。

例えば、納豆等をスーパーや小売店で販売するために用いられている容器は、発泡スチロールのような非結晶性の樹脂発泡シート材を用い、加熱した凹型と凸型でプレス成形することにより製造され、一般的にこのような容器は、角形となる容器本体の上部周辺に設けたフランジの一辺に、可曲部を介してフランジの外形と同じ平面的な大きさを有する蓋部材を一体成形した構造を有し、容器本体の上部開口を閉じる場合は、蓋部材を折り曲げて容器本体のフランジ上に重ね、この蓋部材の一面側に突設した周枠部を容器本体の上部開口に嵌め合わせるようになっている。

従来、上記のような、樹脂発泡シート材を用いた容器の製造方法は、樹脂発泡シート材のガラス転移温度よりも低い温度で加熱した凹型と凸型を用い、所定大きさに裁断した樹脂発泡シート材を凹型と凸型で所定時間プレスして形付けすることで成形するようにしている。

ところで、上記のような従来の成形方法は、樹脂発泡シート材を加熱加圧して所定の形状に成形するだけあるので、発泡スチロールのような樹脂発泡シート材が持つ断熱性のある容器となるが、樹脂発泡シート材そのままの特性であるので外観的に艶が無く見栄えに劣るという問題がある。

また、上記のような容器に入れた食品を、電子レンジで直接加熱して食したいという消費者の要望が増えているが、非結晶性樹脂発泡シート材そのものは耐熱性に劣り、収納した食品を電子レンジで直接加熱することに対応できないのが現状である。

そこで、この発明の課題は、容器の材料に結晶性樹脂発泡シート材を用い、耐熱性と断熱性及び外観の光沢性を備え、見た目の見栄えがよく、収納した食品を電子レンジで直接加熱が可能となる商品価値の優れた容器を得ることができる発泡耐熱容器の製造方法を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、この発明は、凹型と凸型の嵌り合い成形隙間を、成形に用いる結晶性樹脂発泡シート材の厚み以下に設定し、加熱させた凹型と凸型で結晶性樹脂発泡シート材を両面から挟んでプレス成形した際、凹型と凸型に設けた吸引口で結晶性樹脂発泡シート材を吸引して凹型と凸型の両面に密着させることにより結晶性樹脂発泡シート材の結晶化を行い、成形後に、吸引を停止させた凸型を先行で離型させて凹型は吸引状態を継続することで成形品の表面を冷やし、この後、吸引を停止して凹型から成形品を離型する構成を採用したものである。

上記凹型と凸型を、結晶性樹脂発泡シート材の融点以下の温度範囲において、凸型を凹型と同温もしくは高温に設定して結晶性樹脂発泡シート材をプレス成形するようにしてもよい。

ここで、結晶性樹脂発泡シート材は、例えば、２ｍｍ厚を用い、凹型と凸型の嵌り合い成形隙間を１．５ｍｍに設定し、この凹型と凸型で、角型となる容器本体の上部周辺に設けたフランジの一辺に、可曲部を介してフランジの外形と同じ平面的な大きさを有する蓋部材を一体成形した構造の容器を成形する。

上記凹型と凸型に設ける吸引口は、容器本体の底部コーナ部分や段部、可曲部、蓋部材の周枠部等のシート材を屈曲成形させる部分の対応位置に設け、容器の成形による屈曲部分の型付けが確実に行えるようにする。

また、プレス成形時の凹型と凸型の温度は、例えば、凹型は１２０°以下、凸型は１２０°以上に設定することにより、特に、凸型で成形される容器本体の内面を結晶化して耐熱性を生じさせることができることになる。

この発明によると、凹型と凸型の成形隙間を成形に用いる結晶性樹脂発泡シート材の厚み以下に設定し、結晶性樹脂発泡シート材の全面を圧縮すると共に、凹型と凸型に設けた吸引口で結晶性樹脂発泡シート材を吸引することで、結晶性樹脂発泡シート材を凹型と凸型の両面に密着させることができ、容器の成形による屈曲部分の型付けが確実に行え、形状の精度が優れた容器の成形が行える。

また、結晶性樹脂発泡シート材を凹型と凸型に対して密着させることで、凹型と凸型の熱を結晶性樹脂発泡シート材に伝えることができ、これにより、成形した容器の両面の結晶化が可能となり、内面に耐熱性があり、中間層が断熱性を有し、外面が耐熱性と光沢性を備えた見た目の見栄えがよい容器を成形することができる。

更に、凸型を凹型と同温もしくは高温に設定して結晶性樹脂発泡シート材をプレス成形することにより、特に、容器内面の耐熱性が向上し、収納した食品を電子レンジで直接加熱が可能となる商品価値の優れた容器を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図５は、この発明の製造方法によって製造した発泡耐熱容器１の一例を示し、平面が角形となる容器本体２は、上部周辺に段部３を介して大形部４を有し、この大形部４の外周に角形のフランジ５を設けて形成され、前記フランジ５の一辺に、可曲部６を介して蓋部材７が連成され、この蓋部材７は、フランジ５の外形と同じ平面的な大きさを有し、一面側に突設した周枠部８とこの周枠部８で囲まれた部分に複数の補強リブ９が設けられている。

食品を収納した上記容器本体２の上部開口を閉じる場合は、可曲部６から蓋部材７を折り曲げて容器本体２のフランジ５上に重ね、この蓋部材７の周枠部８を容器本体２の上部大形部４に嵌め合わせることになる。

上記のような発泡耐熱容器１は、材料にＰＥ、ＰＰ、ＰＡ、ＰＯＭ、ＰＥＴ等の結晶性樹脂をシートに成形してこれを発泡させた結晶性樹脂発泡シート材Ａを用いると共に、発泡耐熱容器１の成形には、凹型（メス型）１１と凸型（オス型）１２を使用する。

図１乃至図４のように、凹型１１は、横長の角形で上面がフラットになり、その上面側に容器本体成形部１３と蓋部材成形部１４及びその間に位置する可曲部成形部１５が設けられ、容器本体成形部１３は、容器本体２の外形を成形するための凹部１３ａとその上部に大形凹部１３ｂが連なって上面で開口するように設けられている。

また、蓋部材成形部１４は、周枠部８を成形する枠状の突部１４ａと補強リブ９を成形する突条１４ｂが突設され、可曲部成形部１５は、凹型１１の幅方向に沿って長くて低い帯状の突条１５ａを設けて形成されている。

凸型１２は、横長の角形で下面がフラットになり、その下面側に容器本体成形部１６と蓋部材成形部１７及びその間に位置する可曲部成形部１８が設けられ、容器本体成形部１６は、容器本体２の内形を成形するための下向きに突出する凸部１６ａとその上部に大形凸部１６ｂが連ねて設けられている。

また、蓋部材成形部１７は、周枠部８を成形する枠状の凹部１７ａと補強リブ９を成形する凹溝１７ｂを設けて形成され、可曲部成形部１８は、凸型１２の幅方向に沿って長い二条の低い突条１８ａを設けて形成されている。

上記凹型１１と凸型１２は、成形時の上下対向面間及び容器本体成形部１３、１６と蓋部材成形部１４、１７及び可曲部成形部１５、１８の嵌り合い成形隙間ａが、成形に用いる結晶性樹脂発泡シート材Ａの厚み以下に設定され、成形時に結晶性樹脂発泡シート材Ａの全体を均一に圧縮するようになっており、例えば、結晶性樹脂発泡シート材Ａの厚みを２ｍｍとすると、成形時の上下対向面間及び各嵌り合い成形隙間ａは、１．５ｍｍに設定されている。

上記凹型１１と凸型１２には、容器本体２の底部コーナ部分や段部、可曲部６、蓋部材７の周枠部８等の結晶性樹脂発泡シート材Ａを屈曲成形させる部分の対応位置に小さな吸引口１９、２０を一定間隔で多数個を並べて設け、凹型１１と凸型１２の外部に設置したバキューム機構と吸引口１９、２０を接続し、成形時に結晶性樹脂発泡シート材Ａを両面から吸引することにより、発泡耐熱容器１の成形による屈曲部分の型付けが確実に行えるようになっている。

上記凹型１１と凸型１２は、結晶性樹脂発泡シート材Ａを加熱成形するよう、結晶性樹脂発泡シート材Ａの融点以下の温度範囲において、凸型１２を凹型１１と同温もしくは高温に設定するようになっている。

この設定温度は、結晶性樹脂発泡シート材Ａの材質に対応して設定すればよく、例えば、２ｍｍ厚の結晶性樹脂発泡シート材Ａを用いた場合、凹型１１は１２０°以下、凸型１２は１２０°以上、具体的には、凹型１１は結晶化温度である１００°、凸型１２は結晶化温度である１２４°にして５秒以上の加熱時間に設定するのが好ましく、特に、凸型１２を高温とすることで容器本体２及び蓋部材７の内面を確実に結晶化させて耐熱性を生じさせることができることになる。

次に、上記凹型１１と凸型１２及び結晶性樹脂発泡シート材Ａを用いた発泡耐熱容器の製造方法を説明する。

上下に対向させた凹型１１と凸型１２を所定の温度に加熱した離型状態で、一定の大きさに裁断され、予め所定の温度に予熱された結晶性樹脂発泡シート材Ａを凹型１１の上面に載置し、凹型１１に対して凸型１２を下降させることで、容器本体成形部１３、１６においては、凸部１６ａが結晶性樹脂発泡シート材Ａを凹部１３ａに向けて押し込み、蓋部材成形部１４、１７では、枠状の凹部１７ａが結晶性樹脂発泡シート材Ａを枠状の突部１４ａに押し込み、可曲部成形部１５、１８は、帯状の突条１５ａと突条１８ａによって結晶性樹脂発泡シート材Ａを圧縮し、凹型１１と凸型１２が設定された嵌り合い成形隙間ａを形成する状態で嵌り合えば、凹型１１と凸型１２の熱で軟化した結晶性樹脂発泡シート材Ａは元の厚みよりも薄くなるように全体が圧縮を受け、可曲部６以外の部分は一定の厚みに圧縮される。

上記容器本体成形部１３、１６は容器本体２を成形し、蓋部材成形部１４、１７は蓋部材７を成形し、可曲部成形部１５、１８が可曲部６を成形することになる。

上記のように、凹型１１と凸型１２で結晶性樹脂発泡シート材Ａをプレスした状態で、図４に矢印で示すように、凹型１１と凸型１２に設けた吸引口１９、２０にバキュームを作用させ、結晶性樹脂発泡シート材Ａを両面から吸引し、この結晶性樹脂発泡シート材Ａを凹型１１と凸型１２の両面に密着させ、容器本体２や蓋部材７及び可曲部６における屈曲部分の型付けを確実に行う。

このように、結晶性樹脂発泡シート材Ａを両面から吸引して凹型１１と凸型１２の両面に密着させることにより、凹型１１と凸型１２の熱が結晶性樹脂発泡シート材Ａに伝わり、結晶性樹脂発泡シート材Ａの両面を確実に結晶化させることができる。

上記のようなプレス成形時間は、例えば５秒以上とし、このプレス成形時間後に、凸型１２に設けた吸引口２０でのバキュームを停止し、この凸型１２を先行して離型させると、凹型１１の吸引口１９で吸引されている発泡耐熱容器１は凹型１１に残り、凹型１１の吸引口１９で吸引を例えば２秒以上続けることで発泡耐熱容器１の内面側となる表面を冷却する。

次に、凹型１１に設けた吸引口１９でのバキュームを停止し、成形した発泡耐熱容器１を凹型１１から離形すれば、発泡耐熱容器１の成形が完了する。

上記のような発泡耐熱容器１の成形において、凹型１１よりも凸型１２の温度を高く設定することにより、発泡耐熱容器１の内面側表面の結晶化が進むことになり、これにより、得られた発泡耐熱容器１は、容器本体２及び蓋部材７の内面側に耐熱性があり、中間層に断熱性があり、外周面が耐熱性と光沢性が得られることになると共に、全体が圧縮されて固定化されているので、強度の向上が図れることになる。

このように、発泡耐熱容器１は内面の耐熱性により、収納した食品の電子レンジによる直接加熱が可能になり、また、外周面の耐熱性と光沢性により、見た目の見栄えがよい容器となり、商品価値が向上することになる。

発泡耐熱容器の成形に用いる凹型と凸型の分解斜視図 発泡耐熱容器の成形状態を示す凹型と凸型の平面図 発泡耐熱容器の成形状態を示す凹型と凸型の凸型を一部切り欠いた平面図 （ａ）は図２の矢印Ａ−Ａ線での縦断正面図、（ｂ）は図２の矢印Ｂ−Ｂ線での縦断側面図、（ｃ）は図２の矢印Ｃ−Ｃ線での縦断側面図 発泡耐熱容器の蓋部材を開いた斜視図

符号の説明

１ 発泡耐熱容器
２ 容器本体
３ 段部
４ 大形部
５ フランジ
６ 可曲部
７ 蓋部材
８ 周枠部
９ 補強リブ
１１ 凹型
１２ 凸型
１３ 容器本体成形部
１４ 蓋部材成形部
１５ 可曲部成形部
１６ 容器本体成形部
１７ 蓋部材成形部
１８ 可曲部成形部
１９ 吸引口
２０ 吸引口
Ａ 結晶性樹脂発泡シート材

Claims (2)

1. 凹型と凸型の嵌り合い成形隙間を、成形に用いる結晶性樹脂発泡シート材の厚み以下に設定し、加熱させた凹型と凸型で結晶性樹脂発泡シート材を両面から挟んでプレス成形した際、凹型と凸型に設けた吸引口で結晶性樹脂発泡シート材を吸引して凹型と凸型の両面に密着させることにより結晶性樹脂発泡シート材の結晶化を行い、成形後に、吸引を停止させた凸型を先行で離型させて凹型は吸引状態を継続することで成形品の表面を冷やし、この後、吸引を停止して凹型から成形品を離型する発泡耐熱容器の製造方法。
2. 上記凹型と凸型を、結晶性樹脂発泡シート材の融点以下の温度範囲において、凸型を凹型と同温もしくは高温に設定して結晶性樹脂発泡シート材をプレス成形する請求項１に記載の発泡耐熱容器の製造方法。

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