(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の外側歯の突起を有する棒状雄金型と、この雄金型歯数に相対する歯数の内側歯を有する雌金型に加え、その雌金型上部を擂鉢状にし内側歯に続く放射状の傘歯を形成し、その傘歯に対応した山形傘歯を有する第３の金型を用い、平判状の合成樹脂フイルムを多数枚、互いに分離可能な状態で積層して合成樹脂フイルム製の容器を成形する時に、多数枚積層した平判状の合成樹脂フイルムの最上面及び最下面に少なくとも一枚の紙質材を添合させ、また、多数枚積層した平判状の合成樹脂フイルムの積層内に少なくとも一枚の金属箔を挿入することを特徴としてなる合成樹脂フイルム製容器の成形方法。
【請求項２】
多数の外側歯の突起を有する棒状雄金型と、この雄金型歯数に相対する歯数の内側歯を有する雌金型に加え、その雌金型上部を擂鉢状にし内側歯に続く放射状の傘歯を形成し、その傘歯に対応した山形傘歯を有する第３の金型を用い、平判状の合成樹脂フイルムを多数枚、互いに分離可能な状態で積層して合成樹脂フイルム製の容器を成形する時に、多数枚積層した平判状の合成樹脂フイルムの最上面及び最下面に少なくとも一枚の金属箔を添合させ、また、多数枚積層した平判状の合成樹脂フイルムの積層内に少なくとも一枚の金属箔を挿入することを特徴としてなる合成樹脂フイルム製容器の成形方法。
【請求項３】
多数の外側歯の突起を有する棒状雄金型と、この雄金型歯数に相対する歯数の内側歯を有する雌金型に加え、その雌金型上部を擂鉢状にし内側歯に続く放射状の傘歯を形成し、その傘歯に対応した山形傘歯を有する第３の金型を用い、平判状の合成樹脂フイルムを多数枚、互いに分離可能な状態で積層して合成樹脂フイルム製の容器を成形する時に、多数枚積層した平判状の合成樹脂フイルムの最上面と最下面の一方の面に紙質材を、かつ、他方の面に金属箔を添合させ、また、多数枚積層した平判状の合成樹脂フイルムの積層内に少なくとも一枚の金属箔を挿入することを特徴としてなる合成樹脂フイルム製容器の成形方法。
【請求項４】
多数の外側歯の突起を有する棒状雄金型と、この雄金型歯数に相対する歯数の内側歯を有する雌金型に加え、その雌金型上部を擂鉢状にし内側歯に続く放射状の傘歯を形成し、その傘歯に対応した山形傘歯を有する第３の金型を用い、平判状の合成樹脂フイルムを多数枚、互いに分離可能な状態で積層して合成樹脂フイルム製の容器を成形する時に、多数枚積層した平判状の合成樹脂フイルムの最上面及び最下面に少なくとも一枚の紙質材を添合させ、また、平判状の合成樹脂フイルムを多数枚積層してなる合成樹脂フイルム容器を成形する時に、相当な条件で該合成樹脂フイルムの軟化点以上の温度に前記雄金型と雌金型と第３の金型を加温することを特徴としてなる合成樹脂フイルム製容器の成形方法。
【請求項５】
多数の外側歯の突起を有する棒状雄金型と、この雄金型歯数に相対する歯数の内側歯を有する雌金型に加え、その雌金型上部を擂鉢状にし内側歯に続く放射状の傘歯を形成し、その傘歯に対応した山形傘歯を有する第３の金型を用い、平判状の合成樹脂フイルムを多数枚、互いに分離可能な状態で積層して合成樹脂フイルム製の容器を成形する時に、多数枚積層した平判状の合成樹脂フイルムの最上面及び最下面に少なくとも一枚の金属箔を添合させ、また、平判状の合成樹脂フイルムを多数枚積層してなる合成樹脂フイルム容器を成形する時に、相当な条件で該合成樹脂フイルムの軟化点以上の温度に前記雄金型と雌金型と第３の金型を加温することを特徴としてなる合成樹脂フイルム製容器の成形方法。
【請求項６】
多数の外側歯の突起を有する棒状雄金型と、この雄金型歯数に相対する歯数の内側歯を有する雌金型に加え、その雌金型上部を擂鉢状にし内側歯に続く放射状の傘歯を形成し、その傘歯に対応した山形傘歯を有する第３の金型を用い、平判状の合成樹脂フイルムを多数枚、互いに分離可能な状態で積層して合成樹脂フイルム製の容器を成形する時に、多数枚積層した平判状の合成樹脂フイルムの最上面と最下面の一方の面に紙質材を、かつ、他方の面に金属箔を添合させ、また、平判状の合成樹脂フイルムを多数枚積層してなる合成樹脂フイルム容器を成形する時に、相当な条件で該合成樹脂フイルムの軟化点以上の温度に前記雄金型と雌金型と第３の金型を加温することを特徴としてなる合成樹脂フイルム製容器の成形方法。
【請求項７】
平判状の合成樹脂フイルムを多数枚積層してなる合成樹脂フイルム容器を成形する時に、相当な条件で該合成樹脂フイルムの軟化点以上の温度に前記雄金型と雌金型と第３の金型を加温することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された合成樹脂フイルム製容器の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の食品を収納するための容器として、異質の食品を同一大型容器内に収納する時の他食品に対する影響を最小限にするための小型容器として利用するものであるが、その小型容器が合成樹脂フイルム製であるため電子レンジ加熱を可能にしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からこの種の容器としては、古くはチョコレートの個別包装としてグラシン紙等の紙質材を主体に製造され、近年ではアルミニウム箔が主体となって製造されてきた。
これらはいずれも、それぞれの材料を多数枚積層した状態で、例えば１５〜２０枚単位で雌雄の金型間に挿入してプレス成型することで製造している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアルミニウム箔の容器に於いては、食品加熱に電子レンジを用いる場合、レンジ内で放電現象を発し、火災等の危険があり、又、アルミニウム箔による電波の反射で加温出来ない部分が発生するなど異常が発生するのであり、一方、紙製の容器を使用する場合は特に電波による影響を受けないので、前述アルミニウム箔に関する問題はないが、紙質材特有の紙材に食品が保有する水分とか油分とかが浸透するため、他食品に食品汁が移動して食味を損なうのである。
【０００４】
又、紙質によってはこれらの欠点を補うために、紙表面に浸透防止膜を設けたものもあるが、表面を防湿膜で保護しても紙器周辺の切断面は保護されていないので、食品汁や水分が吸収されてしまい、この状態で電子レンジ等で加温した時に内部に吸収された食品汁や水分が爆発的に蒸散して紙質材を破砕するとか、表裏２枚に剥離する現象が発生して、容器内食品を排出してしまうのである。
【０００５】
このような問題点を解決することを目的とした合成樹脂フイルム製成形容器も製作されているが、成形された成形形状の保持能力が劣り、保形性能が悪いので内容物を充分保持出来ないとか、成形時の成形時間に多くの時間を要するとかで、品質的にも生産性にも劣ったものであった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決することを目的とした合成樹脂フイルム製容器の成形方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するに至った本発明の合成樹脂フイルム製容器の成形方法は、平判状の合成樹脂フイルムを多数枚積層してなる合成樹脂フイルム製容器成形用材料の最上面及び最下面の両面に、成形金型との成形時の加圧、摺動に耐え得る滑性度を有する紙質材を添えることが有効であることを発見し、紙質材には薄葉紙から上質紙、クラフト紙と各種の紙を試みた。
【０００８】
又、変形させても復元性の高い合成樹脂フイルムに於いては、その変形加工時に加温する事が必要であり、又その後変形させたものを常温近くまでの温度、当然夫々の合成樹脂の軟化点以下の温度まで成形加工させた状態を保持することが必要である事を確認することが出来たので、その保形性を保持させる為に、保形性に有効な上質紙とかクラフト紙とかを多数枚積層した合成樹脂フイルム材料の中に介在させる事で、その保形性を活用するとか、さらに保形性の高いアルミニウム箔等の金属箔も、上述紙質材と同様に多数枚積層された合成樹脂フイルム材に対する紙質材に代わって活用するとか、又紙質材と共に共用することも有効であることが確認できた。
【０００９】
この様に、保形性の高い材料は成形加工時の変形抵抗力が高いので、成形に使用する雄金型は、先端に向けて先細のテーパー加工を施したものが有効である事が判明した。
又、以上の様に保形性の高い材料を介添えて成形するために成形加工時には、特に変形抵抗が大きいので、山形傘歯の第３金型の有効な活用が重要であり、このことから第３金型にも加熱用ヒーターを入れて、成形する合成樹脂の軟化点以上に加熱し、更にこの種の成形では行われなかった第３金型の加圧に関してであるが、加工度の移動に伴って第３金型での加工変形圧力を高める様にすることが効果的であることを発見した。
【００１０】
【発明の実施の形態】
合成樹脂フイルム製容器の製造に関しては先ず、合成樹脂フイルムの成形に対する変形抵抗で、これは一般的に合成樹脂フイルムの常温での剛性の強さが高い事であり、この種の材料を成形加工するには、この変形抵抗に勝って加工するため、先ず雌雄の両成形金型での加工度が影響される。
【００１１】
又、それらの材料に対する極限の変形加工が要求されるため、材料が金型で変形する時の抵抗が大きくなり、成形用材料の破損保護のため、成形金型に接する成形材側に滑性度を有する紙質材を設けるなど、又その紙質材が保形性を有するものである場合は、成形後の合成樹脂フイルムの平判への復元性も抑えて成形状態を維持する働きをする。
【００１２】
又、これらの紙質材に代えて金属箔を使った時は保形性は更に良く効果的であるにかかわらず、合成樹脂フイルムの成形に効果的な加温の効果は紙質材より熱伝導性の高い金属箔の方が有効であることは言うまでもない。
合成樹脂フイルムの復元性を無くすためには夫々の合成樹脂フイルムの軟化点より高い温度に保持した状態で変形成形加工する事が効果的である事は言うまでもない。
【００１３】
又、その効果を更に高めるため、合成樹脂フイルムの両面外側に積層された紙質材等の保温保形材を加減して、その加温温度との均衡を保つことで、加工時間を加減して生産性を高めることも可能である。
成形加工時の工程的な前加工とも言える予備加工として加えられる第３金型と下側の雌金型の加工材料の加圧作用は、前述の軟化点以上の温度に加温する効果を高める作用を有効にしているのであり、又この加圧力を成形加工工程に雄金型の移動に合わせて次第に挟圧力を高める様に構成した事は、その効果を一段と高める事ができたのである。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る合成樹脂フイルム製容器成形方法に用いる合成樹脂フイルム製容器成形装置の主要金型部分の全体を示した側面図であり、成形の中心的役割を果たす上金型（棒状金型）１が上下動をする中心軸４に取り付けられている。
【００１５】
同じく中心軸４には、予備成形を行う第３金型（雄金型）３を吊り下げるための腕金具６が付けられ、吊り下げボルト７で下げられ、腕金具６の下にはバネ（第３金型挟圧機構）８があり、中心軸４が下がると先ず、第３金型３と下金型（雌金型）２の間に成形用材料を入れた状態で加圧が始まり、バネ８は縮みながら更に押えつけると共に上金型１は次第に中心軸４と共に下方に移動し、第３金型３の中心を通り、成形用材料を押さえ込みながら下金型２の中に更に移動していく。
【００１６】
この間、バネ８は下死点に至るまでの中心軸４の移動に伴って収縮していき、その過程に相反する動作をするのはボルト９であり、下金型２と下金型用台座５とに通され、バネ１０を介して上金型１の下降移動に伴って下方に下がってくると共に、バネ１０も次第に伸びてくる。
このバネ１０の伸びは、第３金型３の下金型２に対する押圧力を助けていると共に、ボルト９は第３金型３を下金型２に円周方向での型合わせ機能を果たす役割をもっている。
【００１７】
中心軸４が上昇すると下降時と全く反対の現象となり、下方のバネ１０は収縮し、上方のバネ８は次第に延びると共に、第３金型３を吊り上げながら下金型２から遠ざかる。
中心軸４としては、一般にクランクプレスに取り付けても良いし、足踏みプレス、エアプレス等、あらゆる平行移動機能を有する機械機器に応用できるのである。
【００１８】
図２（ａ），（ｂ）はストレート型の上金型１Ａを示し、図２（ｃ），（ｄ）は先細りテーパー型の上金型１Ｂを示している。
これらにはいずれも加熱用の電気式ヒーター２０Ａ，２０Ｂが埋め込み式で取り付けられている。
【００１９】
図３（ａ），（ｂ）は第３金型３の全体図で、中心に上金型１が自由に移動できる大きさの孔が設けられ、その中心から円周上に放射状の波起状に傘歯車状の加工が施されたものである。
ネジ孔１１は、吊りボルト７用のものであり、ドリル孔１２は吊りボルト９のものである。第３金型３にも加熱用電気ヒーター２１Ａ，２１Ｂが埋め込まれている。
【００２０】
図４は下金型２を示すもので、第３金型３の傘歯車状の凹凸に勘合する擂鉢状の窪みを有し、中央部底には上金型１に相対する内歯型のスプライン溝が加工され、その寸法は、上金型１に成形加工される材料の厚さに相当する隙間を加えた大きさに加工されている。  この下金型２にも加熱用電気ヒーター２２Ａ，２２Ｂが埋め込まれている。また、この下金型２にはボルト９が通されるドリル孔１３が設けられいる。
【００２１】
図５は、前述した第３金型３を吊り下げるための腕金具６を示し、中央には中心軸４に固定できる孔と止めボルトとを有している。又、吊り下げボルト７の通される孔１４が設けられている。
【００２２】
図６は、前記装置をもって多数枚積層され成形加工された製品（合成樹脂フイルム製容器）１５の斜視図を示している。
図７は成形加工前材料１６を示し、成形加工時の加工変形を容易にする滑性と、保形性を維持すると共に、保温性をもたせる上面に添付する紙質材１７、及び、下面に添付する紙質材１９に保護された多数枚積層された合成樹脂フイルム群１８を斜視した図である。
【００２３】
図８は、図７で斜視したものを断面図で示したもので、上面添付の紙質材を１７ａ，１７ｂで示し、多数枚積層の合成樹脂フイルムを１８で示し、下面添付の紙質材を１９ａ，１９ｂ，１９ｃで示している。
【００２４】
〔実施態様例１〕
図１に示す容器成形装置を用いて、合成樹脂フイルムとして本州フイルム株式会社製のＯＰＰフイルム４０μｍ厚さを２５枚積層し、その上面に９０ｇ／ｍ2 の上質紙を２枚置き、下面には１２５ｇ／ｍ2 の段ボール用中心原紙を２枚重ねて、図７に示すように円形に断截した材料１６を下金型２の上に置き、３０回／分の成形速度で成形加工を行った。
【００２５】
この時の上金型１の加熱温度は２１０℃、下金型２の加熱温度は２０９℃、第３金型３の加熱温度は２２０℃であった。
この結果、製品の保形性等、また上下面の紙質材への密着性共に、申し分ない評価が得られた。
【００２６】
〔実施態様例２〕
実施態様例１で行った同様の材料構成で、第３金型３の温度を上昇させず、１５℃常温のままとし、他は実施態様例１と全く同一条件で成形加工を実施した。結果は、上下紙質材への密着性等は問題ないが、保形性が悪く容器の開口部が大きく開き、充分な製品とは言えないもので、第３金型３に対する加熱の必要性を痛感した。
【００２７】
〔実施態様例３〕
実施態様例２で行った条件の内、成形速度を３０回／分のサイクルから次第に回／分を減少させて、その効果を確認したところ、保形性が実施態様例１と同一になるには５回／分のサイクルである事が解った。また、非常に悪い生産性であることも解った。
【００２８】
〔実施態様例４〕
実施態様例１の条件の内、上下に備え付けた紙質材上面の上質紙（９０ｇ／ｍ2 ）１枚とし、又、下面の段ボール用中心原紙（１２５ｇ／ｍ2 ）を同じく１枚として、他は全く同一条件で成形加工を実施したら、紙質材２枚ずつの時に比べて保形性が少し悪く、開口部が開き気味となると共に、４０μｍ厚さのＯＰＰフイルムの分離性に少し難点を感じたが、これは合成樹脂フイルムの片面でよいから、ワックス系樹脂剤とか、シリコン系樹脂剤を塗布したものの活用が無難である事が示された。又、上下に備え付けの紙質材が多い方が保形性が良くなる事が解った。
【００２９】
〔実施態様例５〕
実施態様例４で行った条件の内、厚さ４０μｍのＯＰＰフイルムの片面に離型性ワックスコートを行ったものを使用し、上下紙質材それぞれ１枚の内側（フイルム側）にアルミニウム箔硬質５０μｍ厚さ１枚をそれぞれ挿入して、その他の条件を実施態様例１と同じにして成形加工を行った。結果は非常に良好で全て申し分なかった。
【００３０】
〔実施態様例６〕
図１に示す容器成形装置を用いて、合成樹脂フイルムとして、１５μｍ厚さのＯＰＰフイルムと２０μｍ厚さのＯＰＰフイルムの片側に印刷し、この２枚のＯＰＰフイルムを印刷面を内側にしてウレタン系二液型のドライラミネート接着剤で貼り合わされたものを用い、このフイルムの２５枚を積層してその上面に９０ｇ／ｍ2 の上質紙を２枚置き、下面には１２５ｇ／ｍ2 の段ボール用中心原紙Ｋ３枚を重ねて、図７に示すように円形に断截した材料１６を下金型２と第３金型３との間に入れながら、３０回／分の成形速度で成形加工を行った。
【００３１】
この時の上金型１の加熱温度は２０９℃、下金型２の加熱温度は２００℃、第３金型３の加熱温度は２２０℃であった。
成形の結果は、離型性ワックスを片面にコートしてあるので、印刷インキの流れ不良も、又フイルム間のブロッキング密着現象も全く問題無く、保形性も申し分ないものであった。
また、図２（ｃ），（ｄ）に示した先細りテーパー型の上金型１Ｂを用いた場合は、紙質材の破れもなく、容器を安定的に成形加工できた。
【００３２】
〔実施態様例７〕
実施態様例６で行ったと同一条件の内、成形加工の工程に於いて、第３金型３を成形材料１６を介して下金型２に挟圧して予備成形を有効とする目的の図１に示したバネ８の効果を調べるために、このバネ８を取り外し、挟圧力は図１に示したバネ１０の効果だけとして、他は実施態様例６と全く同条件で成形加工を行った。
結果は保形性が非常に悪く、特に、開口部が口開き状になるものが特に多数枚積層の積層中央部のフイルムに多く見られる現象があり、予備成形のための第３金型３の下金型２への挟圧力を与えるバネ８の効果が明確となった。
【００３３】
〔実施態様例８〕
実施態様例６で行ったと同一条件の内、上金型１の温度を８０℃、下金型２の温度を８５℃、第３金型３の温度を７０℃にして、その他の条件は実施態様例６と全く同一にして成形加工を行った。
結果は、成形性、保形性共に悪く、製品とは言えなかった。これで解ったことは、成形金型の温度を加工される樹脂の軟化点以上に維持する必要性があることである。
【００３４】
〔実施態様例９〕
実施態様例１で行われた条件で成形する合成樹脂フイルムを、２０μｍ厚さの塩化ビニリデン樹脂フイルムと２０μｍ厚さのポリプロピレン樹脂フイルムをポリウレタン系ドライラミネート接着剤で貼り合わされたフイルム材を成形材料１６として、その他の条件は実施態様例１と全て同じ条件で成形テストを行ったが、成形性等の品質的に何ら問題のないものであった。
【００３５】
〔実施態様例１０〕
実施態様例６の条件の内、成形に使用する材料に３０μｍ厚さのＯＰＰフイルムと１０μｍ厚さの印刷されたＰＥＴフイルムを印刷面を内側にウレタン系二液型のドライラミネート接着剤で貼り合わせ、その後３０μｍ厚さのＯＰＰフイルム外側に離型性ワックスコートを施して作った成形材料を２５枚重ねに積層し、その他は実施態様例６と同じ条件で成形を行った。結果は申し分の無い良好なものであった。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来の金属箔とかグラシン紙等の成形装置では非常に生産性が悪いものであったのに比較して、１０倍近い生産性の向上を達成する事が出来ると共に、その作業条件の安定性の基準を確立でき、更には食品調理に、又食品保存における問題点を解決し安全な調理を可能とする合成樹脂フイルム製容器を高能率に生産し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  合成樹脂フイルム製容器成形装置の主要金型部分の全体側面図である。
【図２】  （ａ）はストレート型上金型の側面図、（ｂ）はその端面図である。（ｃ）は先細りテーパー型上金型の側面図、（ｄ）はその端面図である。
【図３】  （ａ）は上金型の側面図、（ｂ）は底面図である。
【図４】  （ａ）は下金型の平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】  （ａ）は腕金具の側面図、（ｂ）は底面図である。
【図６】  合成樹脂フイルム製容器の多数枚積層された成形品の斜視図である。
【図７】  成形加工前の多数枚積層された合成樹脂フイルムとその上下面に紙質材が添付された成形材料の斜視図である。
【図８】  図７で示した成形加工前の成形材料の断面図である。
【符号の説明】
１（１Ａ，１Ｂ）…上金型、２…下金型、３…第３金型、４…中心軸、５…下金型用台座、６…腕金具、７…第３金型吊り下げボルト、８…挟圧用主バネ、９…第３金型用ガイドボルト、１０…挟圧用補助バネ、１１…吊り下げボルト用ネジ孔、１２…ガイドボルト用ガイド孔、１３…ガイドボルト用孔、１４…吊り下げボルト用孔、１７（１７ａ，１７ｂ）…上面添付の紙質材、１８…多数枚積層合成樹脂フイルムの成形用材料、１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ）…下面添付紙質材、２０Ａ，２０Ｂ…上金型用電気ヒーター、２１Ａ，２１Ｂ…第３金型用電気ヒーター、２２Ａ，２２Ｂ…下金型用電気ヒーター。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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