JPH0667593B2 - 深絞りプラスチック容器の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、シート溶融成形法による深絞りプラスチック
容器の製造装置に関するもので、より詳細には成形後の
シートの変形をなくし熱収縮を安定させて容器トリミン
グの際の抜きづれを解消し成形作業性に優れた深絞りプ
ラスチック容器の製造装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、プラスチックのシート等から深絞りされたプラス
チック容器を製造する方法としては、雌型とプラグとを
組合せを使用するプラグアシスト圧空成形法乃至真空成
形法（例えば米国特許第3,893,882号明細書）や、プラ
スチックシートを保持するクランプ、案内リング及び円
筒状雄型の組合せを用いる真空成形法（例えば特開昭60
−92827号公報）等が知られている。

更に、プラグアシスト成形法には、プラスチックシート
を融点よりも低いが、延伸成形可能な温度に予備加熱し
た後、成形プラグと開口金型との間に導入し、成形プラ
グでシートを隆起させて金型内に移動させ、プラグとシ
ートとの間に圧力流体を導入するか、或いはシートと金
型との間を真空にするかして金型表面での成形を行う固
相シート成形法と、プラスチックシートを融点以上に加
熱する点を除いて上記と同様に成形を行う溶融シート成
形法とがある。

前者の固相成形法では容器側壁部に分子配向が賦与さ
れ、強度、透明性、ガスバリヤー性等の向上が期待され
る反面として、器壁の熱収縮性による耐熱性の低下が問
題となり、特に熱間充填やレトルト殺菌を必要とする保
存性容器の用途には到底応用できない。

一方、シート溶融成形法で深物（深絞り物）の容器を製
造する場合に最も問題となる点は、固相成形の場合と異
なり、樹脂溶融物の張力がかなり低い点である。このた
め、形成される容器は高さ方向の肉厚の均一性が得られ
ず、特に底コーナー部と高さ方向上部が薄肉化する傾向
が大きい。また、溶融シートが金型キャビティ内に絞り
込まれる際、該シート材料の金型上部との接触によって
ドラッグライン（接触痕）が容器高さ方向上部に発生し
易いという問題がある。

溶融シートを深絞り成形する際に生ずる上記問題点を解
決する上で最も重要な課題は、溶融シートを、可及的に
温度降下させることなく、金型空洞内に如何に多く引き
込めるかにかかっている。前述した従来技術の深絞り成
形法を溶融シートに適用しても、シートを十分な量金型
内に引き込むことはできず、前記問題を未だ解決するこ
とはできない。

また前記問題を解消し、溶融シートを、その温度降下を
最小にして、しかも金型キャビティ内に多く引き込むこ
とを可能にする方法として次の方法が提案されている。

本発明者等の提案にかかる特願昭62−315377号（特開平
１−156039号公報）には、溶融状態にあるプラスチック
シートを、プラグアシスト真空および／または圧空成形
することからなるプラスチック容器の製造方法におい
て、プラグと金型とを閉じる方向に相対的に移動させ、
金型と溶融シートとの間に正圧を発生させ、且つ断熱性
と滑り性とを具備する金型上面の部分を該溶融シートを
滑らせながら金型内に絞り込み、ついで型締した後、該
溶融シートを金型に接触させて冷却することを特徴とす
る深絞りプラスチック容器の製造方法が提案されてい
る。前記金型上面の部分は、環状でプラスチックシート
の絞り込みの際の案内部材となっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の製造装置においては、環状の案内
部材（環状体）を設けて成形することによりプラスチッ
クシートの金型キャビティへの引き込みをスムーズにし
多く引き込むことを可能にしたが、環状体は全体が断熱
部材で構成されていたのでシートの冷却が片側からのみ
行われ、そのためシートが弓状に変形して、カップトリ
マーへの搬送供給を困難にし、更にシートの熱収縮が不
安定になり成形容器をカップトリマーでトリミングする
際に抜きずれが発生する問題がある。

本発明の目的は、シート溶融成形法による深絞りプラス
チック容器の製造、特に多数個取り製造において、成形
後のシートの冷却効率を高めることにより、未成形部シ
ートの熱収縮を安定させ、容器トリミングの際の抜きず
れの発生を解消した深絞りプラスチック容器の製造装置
を提供するにある。

本発明の他の目的は、シート溶融成形法による深絞りプ
ラスチック容器の製造、特に多数個取り製造において、
成形後のシートの冷却効率を高めることにより、未成形
部シートの変形をなくして搬送を容易にし、優れた成形
作業性をもって製造する深絞りプラスチック容器の製造
装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、溶融状態にあるプラスチックシートの
プラグアシスト真空及び／又は圧空成形装置であって、 溶融状態にあるプラスチックシートの支持供給機構、該
プラスチックシートの一方の側に配置されたプラグとそ
の周囲の冷却板、及び 該プラスチックシートの他方の側に配置されたキャビテ
ィを有する金型と、金型キャビティの開口部よりも上方
且つ径外方に配置された断熱性と滑り性とを有するシー
ト支持用環状体と、該環状体の径外方に配置された熱伝
導性の良い冷却部材、 から成り、該プラスチックシートは、型締めの直前乃至
直後に冷却板と冷却部材とにより挟まれて冷却されるこ
とを特徴とする深絞りプラスチック容器の製造装置が提
供される。

（作 用） 本発明の製造装置は、前記の通り構成されているが、特
にプラグの周囲に冷却板を配置すると共に、シート支持
用環状体の径外方に熱伝導性の良い冷却部材を配置する
ことによりプラグによるシートの絞り込みと同時に行う
型締めの直前乃至直後に冷却板を冷却部材によりシート
を挟んでシートの両側からシートを冷却できるようにし
たことが顕著な特徴である。

先ず金型キャビティの開口部の上方且つ径外方に、断熱
性と滑り性とを有する環状態を配置し、溶融状態にある
シートを支持するようにすることは、金型と溶融シート
との間での正圧発生を可能にし、且つ実質上の温度降下
なしに溶融シートの引き込み量を最大にするという二重
の作用を示す。

金型と溶融シートとの間に正圧が発生するようにしたこ
とにより、溶融シートがプラグ側へ加圧され、金型表面
に接触するのが防止される。特に、プラグの金型内への
挿入状態を観察すると、溶融シートのプラグ側壁への巻
付高さが著しく増大しており、従ってプラグを金型キャ
ビティ内へ深く進入した場合でも、溶融シートが金型開
口端に接触するのが有効に防止される。かくして、成形
容器の側壁上部におけるドラックラインの発生や、これ
による外観特性の低下が防止されることになり、またプ
ラグ側壁の巻付高さの増大は溶融シートの金型内への引
き込み量の増大にも寄与することになる。

また環状体上を溶融シートが滑りながら絞り込みが行わ
れるため、溶融シートの引き込み量を最大にし得る利点
がある。即ち環状体を断熱性及び滑り性のものとし、し
かも前述した正圧発生操作をも組合せることにより、溶
融シートがこの上を滑って全体が一様に伸ばされ、これ
により金型内への溶融樹脂の引き込み量を最大のものと
することが可能となるのである。これにより、容器側壁
部の過度の薄肉化や肉厚の不均一化が有効に防止され
る。

本発明においては、プラグの周囲に冷却板を配置し冷却
板を冷却可能な構造にしたこと、またシート支持用環状
体を上記作用を有効に発揮できる範囲内でできる丈け縮
少しその径外方に冷却部材を配置し、冷却部材を冷却可
能な構造とすることにより、シートの絞り込み完了と同
時に行われる型締めの直前乃至直後に成形容器部以外の
シートを冷却板と冷却部材で両側から挟んでシートを両
側から冷却するのでシートの冷却が一様で迅速に効率良
く行うことができる。従来の製造方法や製造装置におい
て発生する問題点、即ち環状体は全体が断熱部材で構成
されていたので、シートの冷却が片側からのみ行われて
いたために、シートが弓状に変形して、カップトリマー
の搬送供給を困難にし、更にシートの熱収縮が不安定に
なり抜きずれを起こすという問題があったものを、本発
明によれば、シートを両側から十分冷却できるのでシー
トが平坦になり、トリミングの際の抜きづれも解消され
る。

冷却板は上型に設けられた冷却板駆動機構、例えばエア
シリンダのピストンロッドの先に設けることにより、エ
アシリンダの駆動によりピストンロッドを介して駆動さ
れ、シートの挟み込みの時期は好適に調節される。

また冷却部及び／または冷却板に真空孔を設置すること
は冷却部及び／または冷却板に対するシートの密着性を
良くし、冷却効果を高めるのに有効である。

（発明の好適実施態様） 本発明の深絞りプラスチック容器の製造装置を図面に基
いて説明する。

第１図及び第２図は、本発明の製造装置の概要を示す断
面図で、第１図は成形前の準備状態を示す側面断面図で
あり、第２図は絞り込み完了の直前乃至直後の真空及び
／又は圧空成形状態を示す断面図である。

第１図の準備段階で全体として10で示す金型及び全体と
して20で示すプラグは最も離れた位置にあり、この金型
10とプラグ20との前にチャック等の固定具２で支持され
て溶融状態にあるプラスチックシート１が供給される。

本発明でいう溶融状態にあるプラスチックシートとは結
晶性熱可塑性樹脂においては、その融点以上の温度、非
晶性熱可塑性樹脂にあっては、そのガラス転移点または
軟化点以上の温度にあるプラスチックシートをいう。

金型10は、内部に、開口したキャビティ（空洞）11を有
し、成形される容器の底壁を規定する底壁面12及び容器
側壁を規定する側壁面13を有している。側壁面13の上端
には容器の開口フランジ部を規定する金型キャビティの
開口部14が位置している。金型キャビティの開口部14よ
りも上方且つ径外方に断熱性と滑り性とを有するシート
支持用の環状体15が配置され、該環状体15の径外方に熱
伝導性の良い冷却部材16が配置されている。環状体15及
び冷却部材16は、固定しておくこともまたそれらが金型
キャビティの開口部14との段差を減じる方向に移動可能
にすることもできる。例えば支持部材17をスプリングの
様な弾性部材として金型キャビティの開口部14との段差
を減じる方向に移動可能にすることも、また後述するよ
うに支持部材17の下方を金型ホルダーとし、その上方に
ノックアウトプレート或いは弾性部材を設けて開口部14
との段差を減じる方向に移動可能にすることもできる。
金型10は金型ベース18の上に配置されている。

金型の底壁部には成形されつつある容器壁と金型内面と
の間の空気を排出し、或いは空間部を減圧するための通
気孔19が設けられている。

プラグ20はプラスチックシートと係合する先端部21とプ
ラスチックシートを絞り込むためのテーパー状側壁部22
とを有し、駆動軸23に接続されている。プラグ20も側壁
部22の高さ方向、即ち図において上下方向に移動可能に
設けられているが、第１図において最上昇位置にある。
プラグ20と同軸に上型24が設けられている。上型24は筒
状側壁部25と底壁部26とから成っており、底壁部26には
プラグ20が出入りし得る開口部27が設けられている。筒
状側壁部25の下側には金型開口部14とプラスチックシー
トを介して係合し、容器フランジ部を圧縮成形すると共
に、金型10と上型24とを密封するための係合用突起部28
が設けられている。上型24も上下方向に移動可能に設け
られているが、その昇降動はプラグ20とは独立に行い得
るようになっている。上型24に対してプラグ20が最も下
方に移動した状態においても、両者の間には環状の空隙
29が形成されるようになっている。また上型24の内部は
加圧気体機構と接続され、この加圧気体は空隙29を介し
て下側に供給し得るようになっている。また上型24の底
壁部26には、冷却板駆動用エアシリンダ30が設けられ、
そのピストンロッド31の先端に冷却板32が設けられてい
る。冷却板32の下面は環状体15及び冷却部材16に対向し
ている。冷却板32は、冷却板駆動用エアシリンダ30を作
動しピストンロッド31を介して上下に移動することがで
きる。また上記冷却部材16及び冷却板32は、冷却可能な
構造となっている。例えば内部に冷却用流体を通せる流
路を設けている。

第１図の準備段階からプラグ20と金型キャビティ11とを
閉じる方向に移動させ、溶融プラスチックシート１を絞
り込む。これにより、先ず環状体15が溶融プラスチック
シート１の下面と係合し、更に環状体15と冷却部材16の
上面が溶融プラスチックシート１の下面と係合する。環
状体15と冷却部材16が溶融プラスチックシート１と係合
しても、溶融プラスチックシート１を金型キャビティ11
へ絞り込む際の最も摩擦力を受けるコーナーの部分の環
状体15が断熱性で滑り性であることから、溶融プラスチ
ックシートの温度低下は実質上生じない。プラグ20の先
端部21が溶融プラスチックシート１の上面と係合し、シ
ート１を金型のキャビテイ11へ絞り込む時に、環状体15
の上面が溶融プラスチックシート１で密閉されており、
しかもシート１が、キャビティ11内へ絞り込まれるた
め、キャビティ11内に正圧が発生する。プラグ20の下降
動と金型のキャビティ11内における正圧の発生により、
溶融プラスチックシートはプラグ側壁部22に大きい長さ
で巻付けられ、且つこの巻き付け長さの増大により溶融
プラスチックシート１と金型キャビティの開口部14との
接触も防止される。プラグ20と金型10との閉じる方向へ
の相対的移動に伴ない、溶融プラスチックシート１はキ
ャビティ11に有効に引き込まれる。

また、溶融シートを絞り込む際、通気孔19から加圧気体
を金型内に導入し、キャビティ11内部の圧力を制御する
方法も有効である。

絞り込み完了の直前乃至直後の真空及び／または圧空成
形状態を示す第２図において、プラグ20は金型内に最も
深く挿入された状態にあり、上型24も下降して、係合用
突起部28と金型キャビティ開口部14との間で溶融プラス
チックシート１を介して密封が行われる。プラグによる
該シートの絞り込み完了の直前乃至直後に、冷却板32は
エアシリンダ30により駆動され下降し該シートを環状体
外方の冷却部材16と冷却板32により挟んで冷却する。該
冷却板32はエアシリンダ30による駆動により挟み込みの
時期は好適に調節される。これと同時に上型24とプラグ
20との間の環状空隙29を介して絞り込まれた溶融プラス
チックシート１との間に加圧気体が吹込まれ、且つ金型
キャビティ11は通気孔19を介して真空（減圧）となる。
これにより絞り込まれた溶融プラスチックシートは膨張
され、金型表面に接触して冷却され深絞り容器33に成形
されることになる。冷却部材16と冷却板15による挟み込
みの時期は、プラグによる該シートの絞り込み完了と同
時に型締めし、それと同時かその直後であることが好ま
しい。また第２図で環状体15及び冷却部材16は第１図と
同様の位置にあるが前述のように金型開口部14との段差
を減じる方向に移動可能に支持される機構にしておき、
絞り込み操作の完了直前乃至直後の状態では環状体15と
冷却部材16の上面が金型開口部14との段差を解消した位
置で冷却部材16と冷却板32により挟み込み冷却させるこ
とができる。成形容器のフランジ部とそれに続く未成形
部の間に段差のないことは容器トミリング性を良好にす
る。

第３図は、本発明の製造装置に使用される金型配置図の
一例を示す平面図では、図では30個取りの一例を示し、
矢印はプラスチックシート１の送り方向を示している。
第４図は、第３図の金型の金型構成の概略を示す断面図
である。第４図の中央線の左側は、第３図におけるＡ−
Ａ断面に相当する断面図で、中央線の右側は第３図にお
けるＢ−Ｂ断面に相当する断面図を示す。第４図におい
て、金型ベース18上に水冷板41を介して金型10が配置さ
れている。金型10は金型ホルダー42で所定の位置に支持
され、その上方にノックアウトプレート43が設けられそ
の上部にシール材44を介して環状体15及び冷却部材16が
設置されている。ノックアウトプレート43は上方から押
圧することにより下降可能であり押圧を解放すれば元の
図の位置に復元することができる。ノックアウトプレー
ト43及び金型ホルダー42と金型10との間には気密性機構
45及び46があり、シールし気密性を保持する。気密性機
構45はノックアウトプレート43の摺動可能に気密性を保
持している。プラグ20はフランジリングプレート50を介
してプラグベース51に支持されている。冷却板32はフラ
ンジリングプレート50に支持されたフランジリング52の
外側に、フランジリング52と摺動可能に位置している。
図示していないが、冷却板32はプラグベース51に設けら
たれ冷却板駆動用エアシリンダのピストンロッドの先端
に結合し支持している。冷却板32及び冷却部材16は、冷
却流体を内部に通すことによって冷却することができ
る。成形はプラグ20と金型10との間に溶融プラスチック
シートを支持供給しプラグベース51と金型ベース18を閉
じる方向に移動させて深絞り成形することができる。図
ではプラグ20と金型10とが成形前の準備段階時より閉じ
る方向に移動した状態にあるが溶融プラスチックシート
の支持供給はプラグ20と金型10の図より離れた準備段階
の位置で行われる。絞り込み操作は第１図及び第２図の
場合と同様である。絞り込みの完了の直前乃至直後に環
状体15及び冷却部材16の上面は、金型開口部14との段差
のない位置に下降し、冷却板32と冷却部材16で溶融プラ
スチックシートを挟んで冷却する。冷却板32はエアシリ
ンダにより駆動され、挟み込みの時期は好適に調節され
る。プラグによる該シートの絞り込み完了の直前乃至直
後に型締めし、絞り込まれた該シートをプラグから金型
に移して成形を完了する。冷却部材と冷却板による挟み
込みの時期は、前記したようにプラグによる該シートの
絞り込み完了と同時に型締めし、それと同時かその直後
であることが好ましい。

樹脂材料 本発明において、プラスチックシートとしては、溶融成
形可能な熱可塑性樹脂材料であれば任意のものを用いる
ことができ、例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹
脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂等を単独又は２種以上の組合せ
で用いることができる。これらの中でも、オレフィン系
樹脂が本発明の成形法に有利であり、オレフィン系樹脂
としては、主たる構成単量体がオレフィンから成りしか
も結晶性のものであり、低−、中−及び高−密度ポリエ
チレン、アイソタクティックポリプロピレン、結晶性プ
ロピレン−エチレン共重合体、結晶性エチレン−ブテン
共重合体、結晶性エチレン−プロピレン−ブテン共重合
体或いはこれらのブレンド物等が使用される。結晶性で
あるという条件を満足する範囲内で、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合
体、イオン架橋オレフィン共重合体（アイオノマー）
も、単独で或いは他のオレフィン系樹脂との組合せで使
用し得る。レトルト殺菌用或いは再加熱用容器としての
用途にはポリプロピレンが特に適している。

オレフィン系樹脂は単独で用いることができるが、内容
物保存性の点で、酸素ガスバリヤー性樹脂と組合せで用
いることが好ましい。酸素バリヤー性樹脂としては、酸
素透過係数が5.5×10^-12cc・cm／cm²・sec・cm Hg以下
（37℃、０％RH）である樹脂、例えばエチレン−ビニル
アルコール共重合体、ポリアミド樹脂、塩化ビニリデン
樹脂、ハイニトリル樹脂等が使用される。

本発明の目的に好適に使用されるプラスチックシートの
断面構造を示す第５図において、このシート１は、オレ
フィン系樹脂又はスチレン系樹脂等の耐湿性熱可塑性樹
脂から成る内層3a及び外層3b、前記ガスバリヤー性樹脂
から成る中間層４、及び必要により内外層と中間層とを
強固に接着するために設けられた接着剤層5a及び5bの積
層構造を有する。この積層構造物は、好適には上記耐湿
性熱可塑性樹脂、ガスバリヤー性樹脂及び必要あれば接
着剤樹脂を多層多重ダイスを通して上記多層構造に共押
出することにより製造されるが、勿論サンドイッチラミ
ネーション、押出コート法等の他の積層技術によっても
製造することができる。

接着剤樹脂としては、前記耐湿性熱可塑性樹脂と酸素バ
リヤー性樹脂との両者に対して接着性を示す樹脂、例え
ば無水マレイン酸グラフト変性ポリエチレンや無水マレ
イン酸グラフト変性ポリプロピレン等の酸変性オレフィ
ン樹脂；エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ア
クリル酸エステル共重合体、アイオノマー等を用いるこ
とができる。また、接着剤樹脂層と耐湿性熱可塑性樹脂
層との間には、シートからのスクラップ樹脂組成物（即
ち、耐湿性樹脂、酸素バリヤー性樹脂及び接着剤樹脂の
組成物）の層を介在させることもできる。

本発明に用いるプラスチックシートには、それ自体公知
のプラスチック用配合剤、例えば酸化防止剤、熱安定
剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、充填剤、着色剤等を配
合することができる。成形容器を不透明化する目的に
は、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、アルミナ、シ
リカ、各種クレイ、焼せっこう、タルク、マグネシヤ等
の充填剤やチタン白、黄色酸化鉄、ベンガラ、群青、酸
化クロム等の無機顔料や有機顔料を配合することができ
る。

本発明に用いるプラスチックシートは、容器の大きさ等
によっても相違するが、一般に0.5乃至5mm、特に１乃至
3mmの厚みを有することが好ましい。前述した積層構造
のプラスチックシートでは、耐湿性樹脂内外層の厚み
（t_A）と酸素バリヤー性樹脂中間層の厚み（t_B）とは、 t_A:t_B＝100:1乃至4:1 特に25:1乃至5:1 の範囲内にあることが望ましい 成形条件 本発明によれば、先ず上記プラスチックシートをその融
点或いは軟化点以上の温度に加熱する。プラスチックシ
ートの加熱は、赤外線乃至遠赤外線加熱や、熱風炉によ
る加熱、伝熱による加熱等で行い得る。

断熱性と滑り性とを備えた環状体は、低摩擦係数を有す
る耐熱性プラスチック、例えばベークライト（ノボラッ
ク型フェノール樹脂）、ポリカーボネート、テフロン
（ポリテトラフルオロエチレン）等から形成されている
ことが好ましい。一方、金型は成形されつつある樹脂容
器壁の急速な冷却が可能となるように、熱伝導性に優れ
た金属材料、セラミック等、特にアルミニウムやアルミ
ニウム合金から形成されていることが望ましい。

また冷却部材及び冷却板は、金型と同様に急速な冷却が
可能となるように、熱伝導性に優れた材料から形成され
ていることが望ましい。また冷却部材及び冷却板は内部
に冷却流体を通せる構造或はその他冷却部材及び冷却板
を冷却できる構造となっている。環状体と冷却部材は一
体に両者の間が密着状態で設けることが好ましい。冷却
部材及び／または冷却板にプラスチックシートを挟んだ
時密着性を良くするために真空孔を設けることも好適で
ある。環状体15は、金型キャビティの開口部14よりも上
方且つ径外方に設けられているべきであり、環状体15の
内周と金型キャビティの開口部14とに接する接線がこの
部分を含む平面に対して成す角度（θ）は、一般に20乃
至70度、特に35乃至45度の範囲にあることが、ドラッグ
ライン防止と、プラスチックシートの容器への利用率の
向上との見地から望ましい。即ち、この角度（θ）が上
記範囲よりも小さいと、ドラッグラインが発生し易くな
り、一方上記範囲よりも大きいと、プラスチックシート
の引込量が減少して、容器上部が薄肉化し易い傾向があ
る。

一方、プラグとしては、格別の加熱手段を設けない場合
には、断熱性の大きい材料、例えばポリオキシメチレン
樹脂やポリテトラフルオロエチレン等の耐熱性プラスチ
ックが使用され、加熱手段を内蔵したプラグの場合には
アルミニウム製のプラグを用いることができる。プラグ
先端の外径（D_P）は、金型キャビティの開口部の内径
（D_M）の35乃至80％、特に60乃至70％の範囲にあること
が成形作業性の点で好ましい。一方、プラグテーパ状側
面のテーパー角度（α）は0.5乃至10度、特に２乃至６
度の範囲にあることが、側面へのプラスチックシートの
巻付け高さを増大させるために望ましい。プラグ先端と
テーパー状側面との間に設ける曲率部の曲率部半径
（Ｒ）は一般に１乃至25mm、特に３乃至10mmの範囲にあ
るのがよい。即ち、このＲが上記範囲よりも大きいと容
器の底、隅が薄くなる傾向があり、上記範囲よりも小さ
いと底が厚くなる傾向ある。

金型と溶融シートとの間の空間を発生させる正圧（Ｐ）
は、一般に0.02乃至0.5kg／cm²ゲージ、特に0.06乃至0.
2kg／cm²ゲージの範囲にあることが望ましい。この圧力
（Ｐ）が上記範囲よりも小さいとドラッグラインの発生
がし易くなり、一方上記範囲よりも大きいと容器壁が薄
肉化しやすくなる。尚、この圧力の調節は、絞り込み時
における金型底部からの空気の逃げを制御し、或いはプ
ラグの金型内への相対的移動速度を調節することや、底
部通気孔からの金型キャビティ内に加圧気体を導入する
ことにより行われる。

本発明において、下記式で定義されるプラグ押込率は、
一般に70乃至98％、特に90乃至98％の範囲にあることが
望ましく、またプラグ容積率は25乃至80％、特に40乃至
60％の範囲にあることが好ましい。本発明によれば、前
述した手段を用いることにより、後に述べる式で定義さ
れるシート引込み率を2.4乃至3.6、特に2.7乃至3.3もの
大きい値にし得ることは注目に値する。

絞り込み操作の完了の直前乃至直後に前記したように冷
却板駆動用エアシリンダを作動させ冷却部材と冷却板と
の間にシートを挟んで冷却させる。シートが両側より冷
却されることにより冷却が一様で迅速に行われ、熱収縮
を安定化するのでソリを生せず平坦な状態で固化する。
この冷却の際、環状体と冷却部材を金型開口部との段差
を解消して行うことは、容器のトリミング性を更に優れ
たものにする。

絞り込まれた溶融シートの型内での膨張は、シートと金
型表面との間を真空にする、プラグとシートとの間に加
圧気体を導入する。及び両者を組合せることにより容易
に行われる。一般には、１乃至5kg／cm²の圧縮空気の使
用が有利である。金型表面の温度は、一般に５乃至40℃
の範囲にあるのが有利である。

本発明は、高さ／口径比が約0.8以上のもの、特に1.0乃
至1.7のものを製造するのに有用である。

（発明の効果） 本発明の製造装置によれば、前記した手段を採用するこ
とにより （１）成形後のトリミング前の容器周辺のシートが平坦
に保たれて固化する。

（２）容器と容器のピッチが安定する。

カップトリマーの幅方向ピッチが固定であるため、多数
個取りの場合は特に幅方向のピッチが安定することで歩
留まり・稼動率が向上して、不良率が減少する。

従来技術では位置ずれ、容器のフランジ切れ、詰まりな
どによる不良率が約20％程度あったが本発明によれば不
良率は0.1％以下である。

（３）カップトリマーによるトリミングの際容器と刃の
位置合せが容易で確実になる。

（４）上述のことから、フランジ幅の一定した美麗な容
器が得られる。

（５）成形からカップトリマー間の搬送や取扱いが容易
になる。

第６−Ａ図は、本発明の製造装置による成形後のプラス
チックシートの断面形状を説明するための略式化した断
面図を、第６−Ｂ図は従来技術による成形後のプラスチ
ックシートの同様な断面図を示す。本発明ではシートが
平坦で容器間のピッチも安定しているが、これに対して
従来技術ではシートが弯曲しているため搬送の際トラブ
ルを生じやすく、また容器間のピッチも不安定になりト
リミング性が低下することが理解される。また本発明に
よれば、溶融プラスチックシートの金型内への引込み量
を増大させ、容器の高さ方向の肉厚分布が均一で、しか
も容器側壁にドラッグラインの発生がない。

本発明によれば、上記のように優れた効果を有するの
で、プラスチックシートの深絞り容器への利用率を顕著
に向上させ、成形作業性も顕著に向上する。

また、この容器は、溶融シート成形であることから、耐
熱水性（耐熱変形性）に優れており、レトルト殺菌等の
殺菌処理が可能で、電子レンジによる内容品の加熱加温
が可能であり、また酸素バリヤー層を設けることによ
り、保存性にも優れている等多くの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の製造装置の概要を示す断
面図で、第１図は成形前の準備状態を示す断面図であ
り、第２図はシート絞り込み完了の直前乃至直後の真空
及び／または圧空成形状態を示す断面図である。第３図
は、本発明の製造装置に使用される金型配置図の一例の
平面図であり、第４図は、第３図の金型構成の概略を示
す断面図で中央線の左側及び右側は、夫々第３図のＡ−
Ａ断面及びＢ−Ｂ断面に相当する断面図である。第５図
は、プラスチックシートの断面構造の一例を示す拡大断
面図である。第６−Ａ図及び第６−Ｂ図は、夫々本願発
明の製造装置及び従来技術による成形後トリミング前の
プラスチックシートの断面形状を説明するための断面図
である。 図において、 １……プラスチックシート、２……固定具、 10……金型、 11……金型のキャビティ、 14……金型キャビティの開口部、 15……断熱性と滑り性とを有する環状体、 16……冷却部材、 18……金型ベース、19……通気孔、 20……プラグ、24……上型、 30……冷却板駆動用エアシリンダ、 31……ピストンロッド、32……冷却板、 33……成形容器、42……金型ホルダー、 43……ノックアウトプレート、 50……フランジリングプレート、 51……プラグベース。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融状態にあるプラスチックシートのプラ
   グアシスト真空及び／又は圧空成形装置であって、溶融
   状態にあるプラスチックシートの支持供給機構； 該プラスチックシートの一方の側に配置されたプラグと
   その周囲の冷却板；及び 該プラスチックシートの他方の側に配置されたキャビテ
   ィを有する金型と、金型キャビティの開口部よりも上方
   且つ径外方に配置された断熱性と滑り性とを有するシー
   ト支持用環状体と、該環状体の径外方に配置された熱伝
   導性の良い冷却部材； から成り、該プラスチックシートは、型締めの直前乃至
   直後に冷却板と冷却部材とに挟まれ冷却されることを特
   徴とする深絞りプラスチック容器の製造装置。
2. 【請求項２】前記冷却部及び冷却板が冷却可能な構造と
   する請求項１記載の深絞りプラスチック容器の製造装
   置。
3. 【請求項３】前記冷却板がプラグが出入する開口部を有
   する上型の底壁部に配置された冷却板駆動機構の先に設
   けられている請求項１もしくは２記載の深絞りプラスチ
   ック容器の製造装置。
4. 【請求項４】前記冷却部及び／又は冷却板に真空孔を設
   置したことを特徴とする請求項1,2もしくは３記載の深
   絞りプラスチック容器の製造装置。