(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶化ポリエチレンテレフタレート成形品の成形方法であって、
結晶化ポリエチレンテレフタレートで形成され、所定の成形温度に予備加熱したシートを加熱金型に投入して、押型で押し込んで成形し、押型を抜き取った後、成形品の表面に冷却エアーを吹きつけながら、全体が均一に固化しない内に金型から引き出すようにしたことを特徴とする結晶化ポリエチレンテレフタレート成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、結晶化ポリエチレンテレフタレート成形品の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、市場に出ている主な飽和ポリエステルの内、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）とポリブチレンテレフタレートは熱可塑性の成形材料として重要な位置を占めており、特に、ＰＥＴは、延伸吹込技術の開発で高性能なＰＥＴボトルの製造が可能であり、その消費が急激に伸びている。
【０００３】
ところで、樹脂の結晶化特性は成形性と物性に大きく影響するが、機械的強度の優れた成形品を利用する立場から考えると、結晶化度の高いものが望ましい。ＰＥＴの結晶化温度領域は１２０℃〜２２０℃で、特に１７０℃〜１８０℃付近で最大結晶化速度を示すが、一般的に、ポリアミドやポリアセタールに比べて結晶化が遅い。
【０００４】
そこで、このＰＥＴに核剤を添加し、加熱〜冷却の工程で高速結晶化させた結晶化ポリエチレンテレフタレート（Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄ  ＰＥＴ、以下、単にＣＰＥＴという）が開発されているが、このものは、機械的強度に優れるばかりでなく、融点（２５０℃）に近い雰囲気温度でも変形せず耐熱性にも優れるので、オーブン・電子レンジ両用トレイ等の耐熱性食品容器としても用いられている。
【０００５】
このＣＰＥＴを成形する圧縮成形法の一つに、図２に示すような移行型がある。この方式は２モールド法とも呼ばれ、加熱ゾーン４１と冷却ゾーン４６が設置され、各ゾーン４１、４６に対応して加熱金型４２と冷却金型４７が配置され、各金型４２、４７に対応して、プラグ（押型）４３、４８が配設される。冷却金型４７は、加熱金型４２で養生させた成形品を冷却して固化させるためのものであって、金型４７の内部は、加熱金型４２の内部と同じ形を有している。
【０００６】
冷却ゾーン４６では、冷却金型４７とプラグ４８に冷却水が通されており、この冷却金型４７とプラグ４８を介して成形品を冷却して固化させる。
【０００７】
成形時には、先ず、ＣＰＥＴの樹脂材料と結晶化促進剤で成形温度に加熱して形成したシート状のものＳを加熱金型４２内に投入し、プラグ４３で押し込んで養生する。
【０００８】
次に、その成形品３０を加熱金型４２から取り出し、冷却ゾーン４６に移行して、冷却金型４７に挿入して、固化させる。
【０００９】
また、移行型の変形として、図３に示すような１モールド法もある。この方法では、冷却ゾーンはなく、加熱ゾーン５１に一対の加熱金型５２とプラグ５３が配設されるだけであり、加熱金型５２で加熱成形して養生した後、プラグ５３を嵌入させたままの状態で、そのプラグ５３に冷却水を通す。このプラグ５３が冷却プラグとして作用し、成形品３０を冷却して固化させる。この１モールド法は、前記した２モールド法に比べて、一個の成形品に対する成形面積（成形ゾーン）が半分で済み、また、金型も一組で済むので、設備効率、設備費ともに優れる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような成形方法では、形状の複雑なＣＰＥＴの成形品、例えば、図４に示すような、金型からの抜き取り方向に対して内側に傾いた逆テーパＲを有する容器１０、あるいは、図５の、符号Ｑで示すような窪んだ部分を有する容器（蓋）２０は成形できない。これは、以下のような理由による。
【００１１】
ＣＰＥＴは、前記したように、その融点（２５０℃）に近い高熱にも耐え得る成形品を得ることが可能であるが、そのためには、成形の際に、加熱金型４２の温度を１６９℃以上、２００℃まで、養生時間は３秒以上、といった成形条件が必要となる。これは、このような高温にさらすことよって、冷却・固化後の結晶化度を高めるためである。ちなみに、通常のＰＥＴの耐熱温度は７０〜８０℃で、そのための成形温度は６５℃である。
【００１２】
従って、そのような高温（１６９℃〜２００℃）で加熱した場合、加熱金型４２内の成形品３０は非常に柔らかいので、前記のような逆テーパＲや窪みＱを有しているものは、加熱金型４２から抜き取る際に、それら逆テーパＲや窪みＱの凹凸が、対応する加熱金型４２の凹凸に当たって型崩れするといった不具合が生ずる。
【００１３】
そこで、この発明の課題は、上記のようなＣＰＥＴの製造上の不具合を解消し、複雑な形状のＣＰＥＴ成形品、例えば、逆テーパや突起、突条が周面に存在しているようなものが、型崩れのないように成形できるようにすることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、結晶化ポリエチレンテレフタレートで形成され、所定の成形温度に予備加熱したシートを加熱金型に投入して成形し、押型を抜き取った後、成形品に冷却エアーを吹きつけながら、全体が均一に固化しない内に金型から引き出すようにしたのである。
【００１５】
このようにすると、エアーが吹きつけられた表面近傍だけが先に固化して、内部はまだ柔らかい状態であるので、その内部の柔らかい部分によって金型からの抜き取りに柔軟に対応できるとともに、前記表面近傍の固化した部分が、その内部の柔らかい部分を保護する形になって、抜き取りの際の金型からの反作用に抵抗できるので、簡単に型崩れすることもない。金型から抜き取った後は、自然固化させる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態を説明する。この実施形態では、図１に示すように、一つの加熱金型１１とそれに対となるプラグ１２を有するだけである。ＣＰＥＴでは、前記したように、成形条件を整えれば、２２０℃までの熱に耐え得る製品を成形することができ、オーブン・電子レンジ両用トレイ等の耐熱性食品容器が開発されているが、その成形条件は、成形温度（加熱金型の温度）を１６９℃以上、２００℃までとし、その状態で３秒以上養生させることである。この実施形態では、成形温度を１７０℃とし、加熱金型１１を１７０℃にしておく。養生時間は４秒とした。
【００１７】
先ず、ＣＰＥＴの材料に結晶化促進剤を添加して形成したシートＳを前記成形温度の１７０℃に予備加熱しておき、そのシートＳを、加熱金型１１内に投入して、プラグ１２で押し込んで成形する。プラグ１２は成形時の雄型の役割を果たすだけで、シートＳを成形した後、すぐに金型１１から抜き取る。金型１１内での成形品１０の養生時間は前記したように４秒とする。
【００１８】
養生が終わると、成形品１０を加熱金型１１から抜き取るが、その際、成形品１０にエアー１を吹きつけながら抜くようにする。
【００１９】
そうすることにより、成形品１０は、エアー１が吹きつけられた表面近傍だけが固化され、内部はまだ完全には固化していない柔らかいままの状態であるので、それを金型１１から抜き取る際には、その内部の柔らかさによって金型壁からの反作用に柔軟に対応できるとともに、表面の硬い部分で抜き取り時の金型１１との衝突による欠損を防ぐことができる。金型から抜き取った後は、自然固化させる。
【００２０】
また、この実施形態の方法によれば、加熱金型１１とそのプラグ１２だけから成る一つのゾーンだけで済むので、２モールド法の場合のように、加熱と冷却の二つのゾーン４１、４６から成る大きな成形面積を必要とせず、金型費用も半分で済み、設備効率の向上ならびに設備投資の低減化を図ることもできる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は、ＣＰＥＴの材料で形成して予備加熱したシートを加熱成形した後、それを金型から抜き取る際に、その表面に冷却エアーを吹きつけながら冷却し、成形品の表面近傍と内部とで柔らかさの異なる状態を形成して抜き取るようにしたので、成形品は、内部の柔らかい部分によって金型からの抜き取りに柔軟に対応し、表面の硬い部分でその内部の柔らかい部分を保護することができるので、逆テーパ、突起、突条等の複雑な形状の部分を変形させることなく抜き取れて、完全なＣＰＥＴの成形品を得ることができる。
【００２２】
また、移行型と比べると、加熱金型とその押型だけから成る一つのゾーンだけで済み、金型費用も半分で済み、設備効率の向上ならびに設備投資の低減化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を示す模式断面図
【図２】２モールド法を示す模式断面図
【図３】１モールド法を示す模式断面図
【図４】逆テーパを有する容器の一例を（ａ）に平面で、（ｂ）に一部断面を含む正面で、（ｃ）に側面で示した図
【図５】実施形態による作製可能な容器の一例の正面図を（ａ）に、（ｂ）にその要部断面図を示したもの
【符号の説明】
１  冷却エアー
１１  加熱金型
１２  プラグ（押型）
４１  加熱ゾーン
４６  冷却ゾーン
４２、５２  加熱金型
４７  冷却金型
４３  加熱プラグ
４８、５３  冷却プラグ
１０、２０、３０  容器（成形品）
Ｓ  シート
Ｒ  逆テーパ
Ｑ  窪み
【図１】
0003816238.tif 000002
【図２】
0003816238.tif 000003
【図３】
0003816238.tif 000004
【図４】
0003816238.tif 000005
【図５】
0003816238.tif 000006