JPH02182429A - 熱可塑性樹脂シートの成形方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱可塑性樹脂シートから容器状の成形品を得
るための熱成形方法に関し、食品包装分野等において利
用することができる。

［従来の技術］ 通常の固相圧空成形（ＳＰＰＦ）法によって、ポリプロ
ピレン（ｐｐ）シート又はポリプロピレンを主体とする
積層シートから得られる食品等の容器は、ボイル（９５
℃）が耐熱温度の限界であり、それ以上の温度での加熱
処理は、容器が変形するため不可能であった。

そこで、従来、このようなプラスチック成形品の耐熱性
を、透明性を維持したまま向上させるための各種の製造
方法が提案されている。例えば、特公昭５８−３７８８
６号公報によれば、両面が樹脂の融点以下の温度に予熱
された結晶性プラスチックシートの上から、加熱したプ
ラグを金型内へ挿入して予張（予備賦形）した後、加熱
した圧縮空気を導入して賦形し、次に加熱しない圧縮空
気を導入して成形品を冷却することを特徴とするプラス
チック薄肉成形品の製造方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した特公昭５８−３７８８６号公報に係る製造方法
によれば、プラスチックシートの両面は同一温度に加熱
される。この加熱温度は、成形品の透明性を得るため、
シートの融点以下として、且つ透明性を阻害するプラグ
の転写が生しないような温度範囲に設定されている。し
かし、このような温度条件で熱成形されたプラスチック
成形品は、金型の絞り比やシートの厚さとの関係にもよ
るが、充分な耐熱性が得られず、特に高温のレトルト殺
菌や高温充填に耐えられるものではなかった。

本発明は、透明性を維持したまま、耐熱性を向上させる
ことができる熱可塑性樹脂シートの成形方法を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、加熱軟化した熱可塑性樹脂シートをプラグで
予備賦形し、圧空ボックスと金型とを有する成形型によ
り熱成形する熱可塑性樹脂シートの成形方法において、
熱可塑性樹脂シートの前記プラグ側のシート面をこのシ
ートの（融点−１０）℃以下に加熱すると共に、前記金
型側のシート面をこのシートの（融点−５）℃〜（融点
＋５）℃に加熱することを特徴とする。

プラグ側シート面の加熱温度をこのシートの（融点−ｉ
　ｏ　）’ｃ以下とするが、その下限は、（融点−３０
）　℃までとするのが好ましい。加熱温度を（融点−３
０）　℃より低温にすると、型再現性が悪くなることが
ある。また、逆に加熱温度を（融点−９）℃以上にする
と、プラグ表面形状がシートに転写して光学特性が悪化
する。

一方、金型側シート面の加熱温度をこのシートの（融点
−６）℃以下とした場合には、耐熱性が不良となり、ま
た（融点＋６）℃以上とした場合には、シートの透明度
が失われる。

シートを間歇的に（又は連続的に）加熱ゾーンに送り、
この加熱ゾーンでシートの上面側及び下面側からそれぞ
れのシート面が所定の温度となるように間接的に加熱（
輻射加熱）する。このシートの加熱には、電気ヒータ、
熱風ヒータその他の形式の加熱手段を用いることができ
るが、均一加熱の点からセラミックヒータが好ましい。

加熱軟化した熱可塑性樹脂シートをプラグで予備賦形す
る際、シートを圧空ボックスと金型とで挟み込んだ後、
プラグがシートに接触して予備賦形するようにしてもよ
く、又はプラグが先にシートと接触し、その後圧空ボッ
クスと金型とでシートを挟み込んで予備賦形するように
してもよい。

予備賦形に用いるプラグは、断熱プラグが好ましく、こ
れはガラス発泡体、セラミック焼結体、木材、木材のフ
ェルト巻装体等の断熱材より成る。

予備賦形の後の成形手段は、真空成形、圧空成形、圧空
真空成形等任意であり、必要に応じて更に加圧して金型
の忠実な再現を行う。圧空成形の場合、圧縮空気は、シ
ートの表面温度が低下しないように加熱してもよい。こ
の構成によれば、ミストを除去するための除湿器、加熱
タンク、配管部に備えるヒータ等の温度調節手段をこの
順番でレシーバタンクから成形型の間に設ける。更に、
圧空ボックスについても所定温度に加熱できるように構
成してもよい。

また、本発明に係る熱可塑性樹脂シートの成形方法にお
いて、前記熱可塑性樹脂シートは、ポリプロピレンシー
ト又はポリプロピレンより成る最外Ｎ（プラグ及び金型
と接する両外層）を有し、ポリプロピレンを主体とする
積層熱可塑性樹脂シートとしたことを特徴とする。

通常のホモポリプロピレンの融点ｍｐは、１６４〜１７
０℃にある。

ポリプロピレンより成る最外層を有し、ポリプロピレン
を主体とする積層熱可塑性樹脂シートの具体例を下記に
幾つか示す。

ＰＰ１ｉ／ＡＤ（接着剤）層／ＥＶＯＨ（エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体のケン化物）層／ＡＤ層／ＰＰ
層 ｉｉ、ＰＰ１ｉ／ＡＤ層／エチレン−酢酸ビニル共重合
体のケン化物層／ＡＤ層／ＰＰ層 ｉｉｉ、ＰＰ層／ＡＤ層／ＰＥ（ポリエチレン）層／Ａ
Ｄ層／ＰＰ層 ｉｖ、ＰＰ層／ＡＤ層／ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン
）ＮＺＡＤ層／Ｐ　ＰＪｉ これらの積層シートの形成には、ドライラミネト、ウェ
ットラミネート、共押出し、その他の−ａ的ラミネート
方法を適用できる。

［作用］ 本発明によれば、プラグを使用した熱可塑性樹脂シート
の成形方法において、シートの加熱温度をプラグ側のシ
ート面と金型側のシート面とで異ならせ、プラグ側のシ
ート面が低温になると共に、金型側のシート面が高温と
なるように所定温度範囲に設定したことにより、光学特
性と耐熱性が共に優れた成形品を得ることが可能になる
。

［実施例〕 第１図に示す成形装置を参照して、実施例に係る熱可塑
性樹脂シートの成形方法を説明する。

この成形装置は、コンプレッサ等からなるエア供給源ｌ
と、レシーバタンク２とをこの順に連結して配設し、配
管部３を介してこのレシーバタンク２からの圧縮空気が
供給される成形型４を設け、更にこの成形型４の前方に
は上下の加熱部５Ａ５Ｂを有するセラミックヒータ５を
設けることにより構成する。

セラミックヒータ５の加熱部５Ａ、５Ｂは、温度制御手
段により、独立に温度制御が可能になっている。

成形型４は、金型６と圧空ボックス７とををし、この圧
空ボックス７内にその上部に配置されたエアシリンダ８
によって上下動する断熱プラグ９を設ける。この断熱プ
ラグ９は、例えばタンクチツクフォーム（ガラス又はフ
ェノール樹脂等のマイクロバルーンと熱硬化性樹脂との
混合物）より成るものである。

この金型６の具体的形状は、径が９０鴫、深さが４５１
１ＩＩ１１１絞り比が０．５である。また、金型６には
、図示するように、その下部に真空ポンプ（図示せず）
と連通した真空排気管ｌＯを設けて、圧空真空用の成形
型４とすることができる。

尖隻貰上 上記成形装置を使用して、次のようにプラスチック成形
品（容器）を製造した。

厚さ０．８５ｍｍ、融点１６５℃のポリプロピレンシー
ト（ピュアレイ〔商品名〕、出光石油化学■製）１１を
使用し、セラミックヒータ５の上下の加熱部５Ａ、５Ｂ
間に通して、プラグ９側のシート面（以下、上面と略す
）ＩＩＡを１４９℃に加熱すると共に、金型８側のシー
ト面（以下、下面と略す）１１Ｂを１６２℃に加熱した
。これらの上面１１Ａ及び下面１１Ｂの温度は、表面に
熱電対を付けて測定した。なお、このポリプロピレンシ
ート１１を使用した場合、上面ｌＩＡの所定加熱温度範
囲は、１５５℃以下であり、また下面１１Ｂの所定加熱
温度範囲は、１６０〜１７０℃である。

である。

次に、上面１１Ａ及び下面１１Ｂがそれぞれ１４９℃及
び１６２℃に加熱されたシート１１を成形型４に連続的
に移動させた後、ここでシー）１１を金型６と圧空ボッ
クス７とで挟み込んでセットした。

次に、圧縮空気（圧力４　ｋｇ　／　ｃ＋＋１　）をレ
シーバタンク３から成形型４内に導入し、また必要に応
じて真空排気管１０から吸引しながら、シート１１を成
形金型６表面に密着させて賦形することにより、本実施
例に係るプラスチック容器を得た。

夫ｌ貰主 上記成形装置を使用して、実施例１と同様の工程及び条
件で実施例２に係るプラスチック容器を得た。

但し、ポリプロピレンシート１１の加熱温度は、上面１
１Ａを１５４℃にすると共に、下面１１Ｂを１６８℃に
した。

上Ｊえ１１し２二［ 厚さ０．８５ｍ、融点１６５℃のポリプロピレンシート
（ピヱアレイ〔商品名〕、出光石油化学■製）を使用し
、上記実施例と同様の工程で各比較例に係るプラスチッ
ク容器を得た。

但し、ポリプロピレンシート１１の上面１１Ａの加熱温
度及び下面１１Ｂの加熱温度については、次のように設
定した。

即ち、比較例１では、上面１１Ａを１４３℃２下面１１
Ｂを１５４℃とした。

比較例２では、上面１１Ａを１５２℃１下面ＩＩＢを１
５３℃とした。

比較例３では、上面１１Ａを１６１　℃１Ｃ３ＩＩＢを
１７２℃とした。

比較例４では、上面１１Ａ及び下面１１Ｂを１７２℃と
した。

比較例５では、上面１１Ａを１６１　℃１下面１１Ｂを
１６２℃とした。

比較例６では、上面１１Ａを１６３℃１下面ＩＩＢを１
５０℃とした。

上記実施例１．２及び比較例１〜６により得られた各プ
ラスチック容器について、プラグ転写の有無、耐熱温度
（レトルト処理による変形が生じない温度）及び光学特
性（光沢とヘイズ）を測定した結果を下記の表１に示す
。なお、光沢は、容器側面の中央部を測定した値である
。

表１ この表１から、実施例１及び２によれば、ポリプロピレ
ンシート１１の上面１１への加熱温度を所定の１５５℃
以下にすると共に、下面１１Ｂの加熱温度を所定の１６
０〜１７０℃の範囲内としたことにより、プラグ転写が
発生せず、また１３０℃までの耐熱性を有し、加えて光
沢及びヘイズに関する優れた光学特性が得られることが
わかる。

従って、本実施例により得られるプラスチック容器は、
成形加工後においても透明性が維持され、また耐熱性の
向上により、高温のレトルト処理又は高温充填を行って
も容器の変形は生じなくなる。

なお、比較例１．２は、上面１１Ａを実施例と同様に所
定温度（１５５℃）以下としたが、下面１１Ｂを実施例
の所定温度範囲（１６０〜１７０”Ｃ）より低い温度と
したため、耐熱温度が低下した。

比較例３．４は、上面１１Ａが実施例の所定温度以上で
あることに加えて、下面１１Ｂが実施例の所定温度範囲
以上であったため、プラグ転写が発生し、また光沢とヘ
イズの光学特性が不良であった。

比較例５は、下面１１Ｂは実施例の所定温度範囲内であ
ったが、上面１１Ａが実施例の所定温度以上であったた
め、プラグ転写が発生し、また光沢とヘイズの光学特性
が不良であった。

比較例６は、上面１１Ａが実施例の所定温度以上である
ことに加えて、下面ＪＩＢが実施例の所定温度範囲以下
であったため、プラグ転写が発生し、またヘイズの光学
特性が不良であった。

［発明の効果１ 本発明に係る熱可塑性樹脂シートの成形方法によれば、
透明性を維持したまま、耐熱性を向上させることができ
る。従って、本発明により得られるプラスチック成形品
は、優れた耐熱性を有しているため、高温のレトルト処
理や高温充填を行っても変形は生じなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用する成形装置を示す構成
図である。 ４・・・成形型、５・・・セラミンクヒータ、５Ａ、５
Ｂ・・・加熱部、６・・・金型、７・・・圧空ボックス
、１１・・・ポリプロピレンシート、ＩＩＡ・・・プラ
グ側のシート面である上面、ＩＩＢ・・・金型側のシー
ト面である下面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱軟化した熱可塑性樹脂シートをプラグで予備
   賦形し、圧空ボックスと金型とを有する成形型により熱
   成形する熱可塑性樹脂シートの成形方法において、 該熱可塑性樹脂シートの前記プラグ側のシート面をこの
   シートの（融点−１０）℃以下に加熱すると共に、前記
   金型側のシート面をこのシートの（融点−５）℃〜（融
   点＋５）℃に加熱することを特徴とする熱可塑性樹脂シ
   ートの成形方法。
2. （２）第１請求項記載の熱可塑性樹脂シートの成形方法
   において、 前記熱可塑性樹脂シートをポリプロピレンシート又はポ
   リプロピレンより成る最外層を有し、ポリプロピレンを
   主体とする積層熱可塑性樹脂シートとしたことを特徴と
   する熱可塑性樹脂シートの成形方法。