专利名称：带凸缘成形体的制造方法
技术领域：
本发明涉及使用抄制成形体的带凸缘成形体的制造方法。
背景技术：
在通常的板纸制的带凸缘容器的制造方法中，将板纸预切成纸浆纤维方向与容器躯干部的周向大致正交的形状，通过增大容器躯干部的周向伸长，在对凸缘部进行卷曲状的圆整加工时，不会产生压曲、纸浆纤维的破断等。作为这种板纸容器制造方面的传统技术，例如可参照日本专利特开昭52-139577号公报。
然而，增大容器躯干部的周向伸长虽然对圆整加工有效，但必然会降低容器躯干部的周向夹持强度，故夹持容器躯干部时容易变形，特别是象杯式快餐面之类，在使用于注入热水进行调理的那种容器时，若容器变得太软，则不容易拿起。
另一方面，以资源、环境问题为背景，模制成形体已引起人们的注意。该模制成形体因纤维配向的任意性，故与以往扳纸相比，纤维配向造成的弹性率差异小，但若对干燥的成形体直接进行圆整加工，则存在着容易发生压曲、起皱以及纸浆纤维破断(容器局部性的破断)等的问题。
为此，本发明目的在于，提供一种凸缘部的圆整加工时可在不发生起皱、压曲、纸浆纤维破断等的情况下制造成形体的带凸缘成形体的制造方法。
发明内容
本发明的带凸缘成形体的制造方法，包括使具有开口部的抄制成形体成形、对构成该开口部的周壁部实施外向的圆整加工而形成凸缘部的工序，其特征在于，将所述抄制成形体的内面由树脂层包覆并作成多层成形体，在使所述周壁部的抄纸部分的实施所述圆整加工的部分含浸有液体之后，对该实施圆整加工的部分进行加热及/或在加热后实施圆整加工。
附图的简单说明
图1是模式表示由本发明的带凸缘成形体的制造方法一实施例制造的容器的半剖面图。
图2(a)～(f)是模式表示本发明的带凸缘成形体的制造方法适用于带凸缘容器制造的一实施例的工序图，其中，(a)是外层的抄制工序的示图，(b)是外层的脱水·干燥工序的示图，(c)是内层的抄制工序的示图，(d)是用发泡剂将内层的外表面包覆的工序的示图，(e)是内层与外层的重合工序的示图，(f)是干燥工序的示图。
图3(a)～(f)是模式表示本发明的带凸缘成形体的制造方法适用于带凸缘容器制造方法的一实施例的工序图，其中，(a)是一次弯曲工序前的抄制容器的示图，(b)是一次弯曲加工中的抄制容器的示图，(c)是用树脂薄膜包覆的抄制容器的示图，(d)是整形后的抄制容器(多层容器)的示图，(e)是多层容器的周壁部含有水的状态的示图，(f)是二次弯曲加工中的多层容器(带凸缘容器)的示图。
具体实施例方式
下面参照附图、结合最佳实施说明本发明一实施例。
图1表示本发明的带凸缘成形体的制造方法适用于饮食品用容器的制造实施例的容器一形态。同图中，符号1表示容器。
如图1所示，容器1是一种周壁部41外向带圆弧地形成有凸缘部10的带凸缘容器，该周壁部41构成由树脂制的薄膜(树脂层)3包覆抄制容器2内面的多层容器4的开口部40。
如图1所示，容器1是一种周壁部41外向带圆弧地形成有凸缘部10的带凸缘容器(带凸缘成形体)，该周壁部41构成由树脂制的薄膜(树脂层)3包覆抄制容器2内面的多层容器4的开口部40。
抄制容器2在内层20和外层21的2层抄制层间形成有发泡剂层22。发泡剂层22不配设在构成容器1的凸缘部10的多层容器4的周壁部41。又，容器1中形成有热水的注入目标位11和叠加用的台阶12。
下面，作为最佳实施例，参照图1～图3按照前述容器1的制造方法说明本发明的带凸缘成形体的制造方法。
制造容器1时，首先制作抄制容器(抄制成形体)2。
制作抄制容器2时，对内层20和外层21分别进行抄制。如后所述，各抄制层可使用由阳模5、6和阴模7组成的一组制造模(参照图2)进行抄制。
在阳模5、6中，例如可使用具有抄纸部和树脂制的网的结构，所述抄制层下侧呈凸状，在其外面具有所需形状，同时在内部具有通向该外面的气液流通路，所述树脂制的网具有包覆该抄纸部的所定网孔及其线径。该抄制时使用的阳模5、6的抄纸部由耐热·耐腐蚀性的橡胶等弹性体所形成。这样，通过使用具有由弹性体形成的抄纸部的模型，可形成具有复杂的表面形状和深拉部分的成形体。
在阴模7中，使用了具有与该阳模5、6的抄纸部对应的内面形状的凹状的金属制模型。又，从脱水以及干燥的角度出发，最好是在阴模7中配设加热装置。
内层20和外层21例如图2(a)、(c)所示，将阳模5、6浸渍于各层用的料浆内注满的浇注部P1、P2内之后，通过前述气液流通路(未图示)吸引该料浆，由所述网(未图示)对纤维进行抄纸，由此，在各阳模5、6的该网的外表面以湿润状态进行抄制。
形成内层20和外层21用的料浆最好是采用只由纸浆纤维和水组成的材料。该纸浆纤维既可使用木材纸浆、非木材纸浆中的一种，也可使用原始纸浆、再生回收品中的一种。所述料浆也可以是在所述纸浆纤维和水的基础上，再含有滑石和高岭石等的无机物、玻璃纤维和碳纤维等的无机纤维、聚烯烃等的热可塑性合成树脂的粉末或纤维、非木材或植物质纤维、或者多糖类等的各成分。这些成分的配合量相对于所述纸浆纤维及其该成分的合计量以1～70重量％为宜，最好是5～50重量％。在所述料浆中，可以适当添加所述纸浆纤维的分散剂、成形助剂、着色料、着色助剂等。又，在所述料浆中，可以适当添加尺寸剂、颜料、稳定剂等。特别是通过添加尺寸剂，当干燥至所定含水率的外层21与湿润状态的内层20一体化时，可防止外层21吸收内层20的水分，可防止在外层21的外表面发生浸漏等的外观不良。
从使发泡剂高效率发泡以形成发泡剂层22的观点出发，外层21最好是在与内层20重合之前进行预干燥，使其高密度化。具体地讲，所定时间的抄纸之后，将阳模5从料浆中拔出，如图2(b)所示，与对应于阳模5的金属制的阴模6对合。阴模6最好是使用内面没有排气孔的结构，使其之后不残留于外层21的外表面。但希望缩短干燥时间的场合，也可使用具有排气孔的结构。并且，在阳模5的抄纸部中，将湿润状态的外层21推压至阴模6的内面进行脱水，再用该加热装置(未图示)对阴模6进行加热，使外层21干燥后形成高密度化。外层21的脱水·干燥时，通过阳模5的所述气液流通路吸引外层21的水分(水和蒸气)，向外部排水。从提高脱水效率和高密度化的观点出发，外层21的脱水·干燥时的推压力以0.2～3MPa为宜，最好是0.3～1.5MPa。从防止因干燥而烧焦以及提高干燥效率等的观点出发，以150～230℃为宜，最好是170～220℃。在外层21的脱水·干燥之后，将外层21从阳模6转移至阴模7。转移结束之后，阳模6退避。
这样，在外层21高密度化等的同时，内层20的外表面由发泡剂包覆。发泡剂方式的包覆可通过以下方法来进行即、例如，如图2(d)所示，将经过内层20抄纸的阳模5浸渍于注满含有发泡剂的液(发泡剂的分散液或溶解液)的浇注部P3，使内层20的外表面含浸有该液。
发泡剂可使用由加热引起膨胀的材料，无特别的限定，但从抑止因干燥发泡而造成内层20和外层21的纸浆纤维烧焦等的观点出发，发泡温度以100～190℃为宜，最好是110～160℃。
作为具有这种发泡温度及其向水或料浆的分散液等的发泡剂，可以列举出微胶囊型发泡剂、发泡性树脂、碳酸氢纳等的无机系发泡剂等，其中，从特别能提高发泡倍率且处理性优良等的观点出发，最好是微胶囊型发泡剂。微胶囊型发泡剂最好是例如、内容物是丁烷、戊烷等、外皮是偏氯乙烯、丙烯腈等的微胶囊型发泡剂等。除此之外，例如也可使用将碳酸氢纳、偶氮化合物、亚硝基化合物、酰肼化合物等(以下称为碳酸氢纳等)混入淀粉和树脂中的混合物，或者也可使用在该碳酸氢纳等中含有纸浆和淀粉的发泡空心颗粒。
从使发泡剂层22达到上述所定的密度和厚度的观点以及制造成本的观点出发，发泡剂的量相对于容器1的总重量％的配合比例以1～20重量％为宜，最好是3～10重量％。
含有发泡剂的液除了前述发泡剂之外，也可含有纸浆纤维、滑石和高岭石等的无机物、玻璃纤维和碳纤维等的无机纤维、聚烯烃等的热可塑性合成树脂的粉末或纤维、非木材或植物质纤维、或者多糖类等的其它成分。这些其它成分的配合量应适当设定为不会加大发泡剂层的密度、不降低隔热性、不会加大容器重量的状态。
其次，将内层20与外层21重合，以使发泡剂层22位于内层20与外层21之间。即，如图2(e)所示，从配设于阴模7内的脱水·干燥后的外层21的上方，将含浸有发泡剂的内层20重合。此时，内层20不从阳模5脱模，原样保持阳模5与阴模7对合。接着，由阳模5的抄纸部朝阴模7内面的方向推压湿润状态的内层20，并且，一边通过所述气液流通路将内层20的水分排出而进行脱水，一边将内层20与外层21密合。
从提高脱水效率和使内层与外层一体化、并使内层容易从阳模5中脱离的观点出发，内层20脱水时的阳模5和阴模7的推压力以0.2～3MPa为宜，最好是0.3～1.5MPa。
脱水结束后，解放向阳模5的加压，将内层20留在阴模中，阳模5退避。此时，也可使压缩空气通过阳模5内的所述气液流通路进行压缩空气的净化，便于将内层20与阳模5脱离。
然后，如图2(f)所示，配设金属制的阳模8，与阴模7对合进行推压，该金属制的阳模8具有以与所述容器1的台阶12为界限的全层厚度变化相对应的所定的间隙C。该阳模8具有与阳模5一样的气液流通路(未图示)，还具有加热装置(未图示)。并且，分别由加热装置对阳模8和阴模7进行加热，使含浸于内层20的发泡剂产生发泡，使发泡剂层22低密度化，同时使内层20与外层21一体化。
另一方面，利用干燥时的推合力，使内层20和外层21的大致水平的凸缘部相互间接合而一体化。此时，成为后述二次弯曲加工(圆整加工)实施部分的部位上的内层20与外层21的粘接强度，最好是在该二次弯曲加工时该内层20和外层21相互间引起层间滑移的状态下进行圆整加工的粘接强度。对于两凸缘部的接合，从提高粘接强度的观点出发，以使用粘接剂为宜，特别是作为食品容器，最好是采用淀粉等的粘接剂。
从牢固地将凸缘部接合并使凸缘部平滑的观点出发，干燥时的阳模8和阴模7的推压力以0.2～3MPa为宜，最好是0.3～2MPa。
无论干燥时的推压力有多大，最好是在临近取出前应保持着所定的间隙。在此期间，内层20的水分通过阳模8的气液流通路，作为水蒸气向外部排水。从不应当处于发泡开始温度以上、内层20和外层21不发生烧焦、并可维持高干燥效率的观点出发，干燥时的金属模温度以150～230℃为宜，最好是170～220℃。
发泡剂发泡至所定的发泡倍率，在将内层20干燥至所定的含水率时结束加热·干燥。将阳模8和阴模7分开形成的抄制容器2脱模。
从提高与薄膜3的密合性以及防止发生薄膜3出现气孔等的观点出发，在由以下的测定方法测定的中心线平均粗糙度Ra及最大高度Rmax时，该抄制容器2的内层20的至少容器1的内面部分的表面平滑性以Ra为1～20μm(以JIS B 0601为标准测定的值、以下相同)、Rmax为100μm以下(以JIS B 0601为标准测定的值、以下相同)为宜，最好是Ra为2～10μm、Rmax为80μm以下。
在表面粗糙度的测定采用サ—フコム120A<(株)东京精密会社制>，测定条件是切开2.5mm、测定长度10.00mm、过滤器2CR、测定倍率500、倾斜补正直线、极性标准。
从提高印刷适应性等的观点出发，在与前述内层20相同的测定方法测定的中心线平均粗糙度Ra及最大高度Rmax时，抄制容器的外层21的至少容器1外面部分的表面平滑性以Ra为1～8μm、Rmax为60μm以下为宜，最好是Ra为2～6μm、Rmax为50μm以下。对此，从增大外层21与发泡剂层22的接触面积和提高两者粘接强度的观点出发，外层21中的与发泡剂层22的接触部分最好是使抄制时的网眼变粗进行抄制，对表面进行较粗糙的加工。
如前所述，抄制容器2在内层20与外层21之间形成有发泡剂层22，具有所定的隔热性。具体地讲，采用以下的测定方法测定的温度差的值以20～40℃、表面温度50～65℃为宜，最好是温度差的值为25～35℃、表面温度为55～60℃。
将成形体切开，推至90～100℃的加热板，用接触式温度表测量成形体的表面温度，求出温度稳定时的加热板表面与成形体表面温度之差。
从使容器1的壁厚变薄的观点出发，抄制容器2特别是需要有隔热性的部位的全层厚度(例如图1(a)中的躯干部的厚度T2)以0.8～5mm为宜，以1.3～5mm为更好，以1.6～4mm为最好。
又，从抄纸时的稳定性、保形性、壁薄、轻量、保持压缩强度、缩短抄纸或干燥时间的观点出发，内层20的厚度以0.2～1mm为宜，以0.4～1mm为更好，以0.5～1mm为最好。从与内层20同样的观点出发，外层21的厚度以0.2～1mm为宜，以0.4～1mm为更好，以0.5～1mm为最好。
各层的厚度及其总厚度的测定，可以通过从成形体中切出一部分切片、用工具显微镜测定各层的厚度来求出。
内层20及外层21和发泡剂层22最好是在内层20与发泡剂层22的边界处形成有这些材料的混合层，由该混合层使其两者强固而一体化，在外层21与发泡剂层22的边界处最好是通过发泡剂的熔合而一体化。这样，通过使内层20与发泡剂层22强固一体化，即使在注入热水时也能具有高隔热性和保形性。
接着，在由所述薄膜3将图3(a)所示的抄制容器2的内面包覆之前，进行一次弯曲加工(预先的圆整加工)。这样，通过预先的一次弯曲加工，二次弯曲加工时不会使各层的纸浆纤维长度伸长(减小了弯曲加工中的延伸倍率)，由此，可防止纸浆纤维破断。又，由于通过进行这种一次弯曲加工，预先赋于了所定曲率的弯曲形状，二次弯曲加工时，使圆弧负载横向分散，因此，不仅可减小开始圆整时的静磨擦力，而且使薄膜面也能可靠地与圆凹模接触，可顺利地进行圆整加工，并可防止压曲。如图3(b)所示，在该一次弯曲加工中，抄制容器2的所述内层20和外层21接合的凸缘部23形成了外向的圆弧状。
如图3(a)、(b)所示，该一次弯曲加工使用了金属模91和金属模93，所述金属模91形成具有所定曲率的大致半圆状剖面的环状槽90，所述金属模93具有与环状槽90对应的环状凸部92，可收容抄制容器2，在金属模93内收容有抄制容器2，将抄制容器2的凸缘部23夹持于加热至所定温度的金属模91的环状槽90与金属模93的环状凸部92之间，以所定压力进行冲压。
这样，经过一次弯曲加工后的凸缘部23的曲率半径r(参照图3(c))以0.5～5mm为宜，最好是1～3mm。若不足0.5mm，则在弯曲加工时，往往在纸浆中发生过大的应力而使纸浆破断，若超过5mm，则凸缘部变大，在一次弯曲加工后的整形工序中，除了会加大切断部分之外，还会降低二次弯曲加工时的圆弧推进力，容易发生起皱。
从防止各层的烧焦和使周壁部的纸浆纤维柔软的观点出发，该一次弯曲加工时的所述金属模91的加热温度以70～180℃为宜，最好是80～150℃。
又，一次弯曲加工也可是将热风吹向凸缘部23，以取代金属模91的加热。同样，从防止烧焦和使纸浆纤维柔软化的观点出发，吹热风的温度以70～180℃为宜，最好是80～150℃。
其次，如图3(c)所示，用树脂制的薄膜3将抄制容器2的内面包覆。
薄膜3的包覆通常可采用真空成形、压缩空气成形等方法。采用真空成形时，使用与一次弯曲加工中使用的金属模93大致相同尺寸、具有真空吸引路和带式加热器(未图示)的真空成形模。将半成品的容器放入真空成形模内，再将该容器和开口部盖住，按此方式将树脂薄膜放好。接着，从其上方将具有加热器的塞子(未图示)与树脂薄膜对接，使树脂薄膜软化，将模型对合，同时，利用抄制容器2的内层20和外层21的通气性，通过该真空吸引路从外部对抄制容器2进行真空抽取，便薄膜3与内层20的内表面密合。
所述薄膜3只要是可提供耐水性(防漏性)、隔气性等的功能，特别是对其材质和厚度等不作限定。例如，可采用聚乙烯和聚苯乙烯等的聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二酯等的聚酯系树脂、尼龙等的聚酰胺系树脂、聚氯乙烯等的聚乙烯系树脂、聚苯乙烯等的苯乙烯系树脂等的热可塑性树脂制薄膜，其中，从薄膜的制造成本、成形体性等的观点出发，最好是采用聚烯烃系树脂制的薄膜。薄膜3可以是单层或多层的任一种构造。
其次，对构成由薄膜3包覆内面的抄制容器2的开口部的周壁部21及其薄膜3进行整形，制作如图3(d)所示的多层容器4。
包覆薄膜3后的整形方法是将多层容器反转，放载在切断用的台座上，将具有圆筒状刀头的切断组件从所述凸缘部23从(图3(c))的里侧推入，在所定位置上将凸缘部23和薄膜3的周壁部切断。
此时，整形后的多层容器4的开口部40的外径Lb由最终性的成形体的开口端部的内径φ1(参照图1)、后述的La/Lb(La-φ1)/φ1所决定，但从加大将凸缘部加工成最终性卷曲状的形态时的圆弧推进力、防止凸缘部的前端部在二次弯曲加工后发生起皱的观点出发，以小数值为好。例如，在后述的实施例中，φ1＝88mm、La＝93.2mm、(La-φ1)/φ1＝0.059的场合，Lb以88.8～92.3mm为宜，最好是89.6～91.4mm。若Lb不足88.8mm，则在二次弯曲加工时会使周壁部的前端部伸长加大，往往容易破断，若超出92.3mm，则作用于周壁部41的拉伸力太小，降低了圆弧的推进力，往往最终性地在卷曲的凸缘部10的前端部发生起皱。
如图3(e)所示，在构成多层容器4的开口部40的周壁部41的实施圆整加工的部分(端部)含有液体。本实施例中，该实施圆整加工的部分是离周壁部41的前端3～5mm的宽度部分。一旦在比实施圆整加工的部分宽的幅度中含有液体，则圆整加工时会发生压曲。
在含有这种液体实施圆整加工时的所述周壁部41的实施圆整加工的部分的液体含水率(只含水分时的重量含水率)以10～30重量％为宜，最好是15～25重量％。若不足10重量％，则依然维持纸浆的高拉伸弹性率的状态，二次弯曲加工时，推入负载加大，容器会发生压曲，又，纸浆的破断拉伸的增加也变小。反之，若超出30重量％，则液体不仅浸透周壁部的圆弧部分，而且还会浸透至下部，使液体的含水率增高，容易因推入负载而发生压曲。在此，周壁部41的实施圆整加工的部分的液体的含水率(含水分时的重量含水率)就是采用后述实施例的方法求出的值。
在所述周壁部41的实施圆整加工的部分的抄制部分含有的液体中，最好是使用水、比水的表面张力低的低级酒精(如甲醇、乙醇)、水与低级酒精的混合液。含有该液体的方法无特别限定，但例如可采用向该抄制部分直接吹液体或蒸气吹附的方法、将含有液体的刷毛等的液体含浸物与该抄制部分接触的方法、容器上下反转后将该抄制部分浸渍于液体槽中的方法等多种方法等。
又，容器1的多层容器4的周壁部41或外层纸桨21周向的拉伸弹性率以1200～4000MPa为宜，以1400～3500MPa为更好，以1500～3000MPa为最好。若该拉伸弹性率不足1200MPa，则降低容器的夹持强度，在将器身放入容器中等时会加大变形，不容易提起。若该拉伸弹性率超出4000MPa，则纸浆材料的纤维长度加大，降低成形品的表面平滑性，外观性差。
在此，周壁部及其外层纸浆的周向拉伸弹性率是通过以下方法测定求出的值即、从周壁部和外层纸浆切出所定尺寸的试片，将该试验片装在拉伸试验器(东洋ボルドウイン制、商品名「テンシロン」)的夹具上，以十字头速度20mm/min进行测定。
又，含有所述液体、圆整时的所述周壁部41周向的拉伸弹性率Ea以100～1200MPa为宜，以200～1100MPa为更好，以300～1000MPa为最好。若不足100MPa，则周向的张力太小，往往不能将周壁部加工成良好的圆弧。若超出1200MPa，则负载过大，二次弯曲加工时容易使容器压曲。
接着，如图3(f)所示，一边对周壁部41加热，一边形成外向的圆弧状，进行形成凸缘部10的二次弯曲加工(圆整加工)。
该二次弯曲加工使用了收容多层容器的凹状的金属模94和将多层容器4的周壁部41圆整的金属模93。在圆凹模95的加工面上，形成有与作为目的容器1的凸缘部10对应的所定曲率的具有大致半圆状剖面的圆整加工用的环状槽96。并且，在开口部40向上方地将多层容器4配设于金属模94内之后，使预先加热至所定温度的圆凹模95向下方移动，周壁部41与该环状槽对接，再以所定速度将周壁部41向下方推入。这样，通过使用预先加热至所定温度的圆凹模95，可对薄膜(树脂层)3进行有效加热，使其弹性率降低，可减小该薄膜3的伸长负载，并且，还能使圆凹模95与薄膜3的滑动性良好，因此，可减小二次弯曲加工时的圆凹模的推压负载，可防止周壁部41的压曲。又，在二次弯曲加工中，因通过圆凹模95可将热量供给加工部分，故可促进加工部分的干燥，还能使圆弧形状稳定化。这样，通过预先对圆凹模95加热，即使在热风吹向周壁部41、实施二次弯曲加工时，也可抑止未曾加热的圆凹模造成的热损失，故是一种好方法。
圆凹模95的推入速度以10～150mm/min为宜，最好是20～100mm/min。若不足10mm/min，则难以引起后述的层间滑动，加长了圆整加工时间，有时会降低生产性，反之，若超出150mm/min，则推入负载过大，两层之间滑动过量，容易发生剥离，容器容易发生压曲。
在这种二次弯曲加工中，周壁部41的端部沿着环状槽96向外侧扩开。此时，周壁部41端部的周长逐渐增加，在该周壁部41上发生周向的拉伸力。该拉伸力在将周壁部41进一步推入而成为最大周长(约π×La)时为最大。若继续推入，则周壁部41的端部因环状槽96的形态而从限制中开放，向内侧卷曲，形成拉伸力开放即、周长返回到初始周长(约π×Lb)的状态。由此形成卷曲状的凸缘部10。
在该二次弯曲加工中，最好是使周壁部41的实施圆整加工的部分的薄膜3接合的内层20和未接合的外层21相互间可利用该圆整加工时施加的后述拉伸力的差异来引起层间滑移。通过这种层间滑移的发生，可减小推入负载，能可靠地抑止起皱的发生，提高外观性，同时可抑止因推入引起的压曲。
在该二次弯曲加工中，从沿着环状槽96正在进行圆整加工的周壁部41的纸浆上不受到过大的应力、抑止破断、压曲、起皱的发生以及防止在圆整加工后的周壁部41的前端部(凸缘部10的前端部)发生起皱的观点出发，圆整加工前的所述开口部的外径Lb与圆整加工后的所述开口部的外径La(参照图(f))之比(La/Lb)以1.01～1.05为宜，最好是1.02～1.04，按此要求使周壁部41形成圆弧状。另外，Lb是切开后的周壁部的最外径。
又，从防止二次弯曲加工时的开口部破断、防止凸缘部10的折曲、起皱的发生以及可对凸缘部10进行良好的圆整弯曲加工的观点出发，相对于圆整加工后的所述外径La与该开口部的内径φ1(参照图1)之差的所述开口部的内径φ1之比{(La-φ1)/φ1}最好是0.045～0.09。
该二次弯曲加工中弯曲加工的周壁部41端部(凸缘部10)的曲率半径r以1.0～2.5mm为宜，最好是1.2～2.0，若不足1.0mm，则纸浆纤维上会产生过大的应力，往往引起容器破断，若超出2.5mm，则纸浆纤维的拉伸过大而使容器破断。
从防止薄膜3熔化或容器1的烧焦的观点出发，圆凹模95的加热温度应当是使纸浆纤维及薄膜3柔软化，使圆凹模的所述环状槽内的滑移性良好，从防止薄摸破裂的观点出发，以50～110℃为宜，最好是60～100℃。又，也可一边对圆凹模95加热一边向周壁部41吹热风，以取代对圆凹模95的加热。在此场合，从与圆凹模的加热温度相同的观点出发，热风的温度以50～110℃为宜，最好是60～100℃。
二次弯曲加工结束后，根据需要实施涂装、印刷等，结束容器1的制造。
这样，制造出的容器1不会压曲，凸缘部10上也不会发生起皱、折曲等。又，容器1的外层密度为0.4～1.2g/cm3，除了压曲强度、夹持强度、表面平滑性优良之外，还可抑止纸浆纤维的变色等，外观性良好。
在此，容器1的外层密度就是从成形后的外层中切出所定尺寸的试片、测定该厚度和重量后算出的值。
又，由于多层容器4的周壁部41周向的拉伸弹性率处于上述范围，在将器身放入容器中等时，除了可抑止大的变形、容易提起之外，还可使成形品的表面平滑性良好，提高外观性。并且，因容器1的凸缘部10的端部不露出于外部，故不容易引起浸水等，口的感觉和外观性也良好，容器的卫生性也良好。
如上所述，在本实施例的容器1的制造方法中，在使构成多层容器4的开口部40的周壁部41的实施圆整加工的部分的抄制部分含浸液体之后，通过用圆凹模95一边对该部分加热一边进行圆整加工，可减小圆整加工时的推入负载，并且，可在不发生起皱、压曲、纸浆纤维的破断等的情况下形成凸缘部10。
在本实施例中，因在二次弯曲加工之前由薄膜3将抄制容器2的内面包覆，配设有树脂层，故凸缘部10的二次弯曲加工时，可提高圆凹模与容器1的薄膜3侧面的滑移性，可抑止圆凹模的推入负载变大。从而，在二次弯曲加工时可抑止多层容器4的开口部40和周壁部41等的压曲，防止凸缘部10的折曲和起皱的产生。又，树脂层起着补强层的作用，还可防止二次弯曲加工时的纸浆纤维破断。
又，按照圆整加工前的所述开口部的外径Lb与圆整加工后的所述开口部的外径La之比(La/Lb)为1.01～1.05的要求，对所述周壁部进行圆整，由此，可抑止凸缘部10前端部的过度伸长，同时使凸缘部的前端发生拉伸力，产生圆弧的推进力，因此，能进一步可靠地抑止起皱、压曲、纸浆纤维的破断等，形成凸缘部10。
由本实施例制造的容器1由于是在内层20与外层21之间形成发泡剂层22而一体化，因此，除了薄型化、隔热性优良之外，还可提高机械强度(压缩强度)。
并且，容器1的表面平滑，内表面和外表面无接合部等，因此，作为树脂层用于薄膜时，可得到良好的密合性，还能提高印刷适应性。
并且，与发泡剂的发泡倍率相对应，所述全层厚度及其全层密度在该躯干部的上下方向上不一致，在不大需要隔热性的凸缘部附近，抑止了发泡倍率，提高强度，从需要隔热性的躯干部中央至底部，发泡倍率高，隔热性良好，容器的需要部分具有优良的隔热性·强度。
容器1除了具有优良的隔热性、可作为高温的饮食品容器使用之外，表面不容易发生结露等，因此，自然也可以作为冷饮食品容器来使用。
本发明不限定于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内可作出变更。
例如，在上述实施例中，形成了具有凸缘部的抄制容器，然后进行一次弯曲工序(圆整加工)，但在抄制容器的抄制工序中，若是对构成其开口部的周壁部的端部具有预先所定曲率形态的抄制容器进行抄制，则可省略一次弯曲工序，故是一种更好的方法。
又，在本发明适用于容器制造的场合，若是象上述实施例的容器1一样的杯状容器时，最好是根据发泡剂的发泡倍率，在躯干部(夹持部)形成全层厚度和全密度不同的部位，但根据发泡剂的发泡倍率，在全层厚度和全密度不同的部位可根据容器形状进行适当设定，例如，当容器形状是盆状容器时，可形成于躯干部及底部等的其它部位。又，虽然在躯干部形成叠加是一种好方法，但根据需要也可省略叠加。
在本发明适用于容器制造的场合，所用的抄制容器最好是与上述实施例一样，具有由发泡剂层组成的隔热层，但也可在内层与外层之间的所定部位设置间隙来形成隔热层。又，也可根据需要容器的用途省略隔热层。
在本发明适用于容器制造的场合，所用的抄制容器最好是与上述实施例一样，具有内层和外层的2层抄制层，但也可只由1层形成。
在本发明适用于容器制造的场合，如前所述，所用的抄制容器最好是预先对外层干燥，高密度化后与内层重合，将两者合体进行制造，但也可不预先将外层干燥，在将其与内层重合后，再对两者干燥进行制造。
又，由发泡剂将内层的外表面包覆的方法如上所述，最好是将内层的外表面浸渍于含有发泡剂的液中，通过使该液含浸于内层的外表面来进行，但也可在内层的外表面，采用喷镀该液等的方法来进行包覆。
与上述实施一样，本发明特别适用于带凸缘容器的制造，但也适用于带凸缘成形体的筒状体等其它的带凸缘成形体的制造。
下面根据实施例进一步具体说明本发明。
在下列的实施例1～5、比较例1、2中，按下述方法制作了图1所示形态的容器(带凸缘容器)。然后，对圆整加工前的容器(多层成形体)的周壁部的实施圆整加工的部分的重量含水率所得到的容器，有无压曲、有无破断、有无起皱的发生进行检查并评价如下。表1表示这一结果。
<容器尺寸形状>
高度H110mm开口部内径φ188mm底部外径φ270mm凸缘部最大外径La93mm凸缘部的高度H13.5mm躯干部上部厚度T10.8mm躯干部中央部厚度T21.5mm躯干部下部厚度T32.0mm底部厚度T41.0mm<内层·外层的抄纸>
将具有与抄制容器的内·外层对应的硅橡胶制的抄纸部及其包覆该抄纸部的尼龙制的网(50筛号、线径100μm)的阳模浸渍于下列组成的料浆中，并形成各纸浆层。
外层用料浆；纸料浆(纸浆纤维(原始纸浆∶模造旧纸＝3∶7)、纸料浆浓度0.5重量％)尺寸剂(相对纸浆重量比2％)内层用料浆；纸料浆(纸浆纤维(原始纸浆∶模造纸＝3∶7)、纸料浆浓度0.5重量％)尺寸剂(相对纸浆重量比2％)<外层的脱水·干燥条件等>
将外层配设于与所述阳模对应的阴模之间，按照下列条件向下推压进行脱水·干燥。在干燥后的外层与凸缘部对应的部位涂上淀粉浆糊。
金属模温度200℃推压力0.4MPa(180秒钟)<内层的外表面由发泡剂的包覆>
将内层浸渍于下列组成的发泡剂含有液中，使该内层的躯干部外表面含浸有发泡剂。
发泡剂含有液；含有发泡剂(松本油性制药社制[松本マイクロス フエア-F82]发泡温度160～170℃)1重量％的(与相对成形体全重量的重量比5％)的水<加热·干燥条件>
将内·外层重合后，在下列金属模温度·推压下进行干燥，在使发泡剂发泡的同时使内层与外层一体化。
金属模温度200℃推压负载11760N(180秒钟)<一次弯曲工序>
按照下列条件进行抄制容器的凸缘部的弯曲加工，并进行外向状的圆整加工。
金属模(铝制)的表面温度130℃阳模(铝制)的表面温度50℃推压负载11760N曲率半径1.5mm
<多层容器的制作>
按照将下列的树脂制的多层薄膜的内层与抄制容器的内层接触的形态进行配置，以下列的成形条件进行了层叠。层叠后将多余的薄膜切断。
树脂薄膜外层/内层＝高密度聚乙烯/低密度聚乙烯树脂薄膜厚度150μm成形条件；真空成形机三和兴业制、商品名PLAVAC-FE36PHS薄膜加热方式红外线加热器(加热器与树脂薄膜的间隔110mm)薄膜加热温度250℃(成形机显示温度)薄膜加热时间35秒塞子尺寸直径60mm×长度110mm塞子材质铝(表面特氟隆加工)塞子温度115℃(塞子实际表面温度)真空成形用金属模口部孔径φ88mm、底部直径φ70mm、高度110mm真空成形用金属模温度115℃(金属模内侧实际表面温度)成形时间15秒<整形加工>
使用内径φ91mm的冲压刀头，通过对开口部的周壁部冲压而切下，制作成开口部的周壁部的最大外径La约91mm的多层容器。
<二次弯曲加工>
使构成多层成形体的开口部的周壁部的实施圆整加工的部分，以22重量％的含水率含浸水分，然后按照下列条件，实施构成多层容器4的开口部40的周壁部41的二次弯曲加工，形成了凸缘部10。
圆凹模(铝制)表面温度90℃圆凹模推入速度20mm/min[实施例2～5]按照表1设定二次弯曲加工前的周壁部的实施圆整加工的部分的含水率，除了一边加热一边进行二次弯曲工序以外，其它与实施例1相同，并制作容器。
除了二次弯曲加工前的周壁部的实施圆整加工的部分不含水分以外，其它与实施例1相同，并制作容器。
二次弯曲加工前的周壁部的实施圆整加工的部分的含水率是在如图3(d)所示的抄制容器2的周壁部41的周壁部的实施圆整加工的部分，如图3(e)所示含有水分，将表面多余的水分除去之后，制作成下列尺寸的环状试验片(重量约0.5g、其中薄膜约0.05g)，按照纸及板纸的水分试验方法(JIS P 8127)标准测定后求得。
<试验片的尺寸形状>
周壁部的端部的外径L0(参照图3(a))90mm宽度W(参照图3(a))3mm厚度0.8mm[压曲的评价]用目视对得到的容器有无压曲进行确认，以下列的3个等级进行评价。
◎无压曲○在凸缘部10有小压曲，发生了折曲，但在躯干部和底部没有发生压曲、折曲、起皱×在凸缘部10附近的躯干部有压曲[破断的评价]用目视对得到的容器的凸缘部的前端部的破断有无进行确认，以下列的3个等级进行评价。
◎无破断○有小的裂纹×发生了破断、裂开[起皱的评价]用目视对得到的容器的凸缘部的前端的薄膜的起皱(与周向的正交方向的起皱、纵向起皱)有无进行确认，以下列的2个等级进行评价。
◎无起皱○有起皱表1
以下列的3个等级对得到的容器进行综合评价◎外观良好，无压曲、破断。
○外观不良，但容器的使用方面无问题。
×发生了破断、压曲，作为容器的使用存在有问题，外观性也差。
如表1所示，可以确认在圆整加工之前周壁部的实施圆整加工的部分含有水、通过加热并进行圆整加工所形成的凸缘部制造的容器(实施例1～5)中没有发生压曲、破断，而在周壁部的实施圆整加工的部分不含有水、通过圆整加工所形成的凸缘部制造的容器(比较例1、2)中则可确认发生了压曲、破断、起皱。
产业上的可利用性采用本发明，可提供在不发生起皱、压曲、纸浆纤维的破断等的情况下进行凸缘部的圆整加工的带凸缘成形体的制造方法。
权利要求
1.一种带凸缘成形体的制造方法，包括使具有开口部的抄制成形体成形、对构成该开口部的周壁部实施外向的圆整加工而形成凸缘部的工序，其特征在于，将所述抄制成形体的内面由树脂层包覆并作成多层成形体，在使所述周壁部的抄纸部分的实施所述圆整加工的部分含浸有液体之后，对该实施圆整加工的部分进行加热及/或在加热后实施圆整加工。
2.如权利要求1所述的带凸缘成形体的制造方法，其特征在于，使用经预先加热的圆模对所述实施圆整加工的部分与所述树脂层一起进行加热。
3.如权利要求1所述的带凸缘成形体的制造方法，其特征在于，在实施含有所述液体的所述圆整加工之前，预先对所述周壁部的实施所述圆整加工的部分赋于所定曲率的弯曲形状。
4.如权利要求1所述的带凸缘成形体的制造方法，其特征在于，所述弯曲形状是在对所述抄制成形体进行抄制时赋于、或者由雄·阴模将所述抄制成形体夹持、以所定压力的冲压方式来赋于。
5.如权利要求1所述的带凸缘成形体的制造方法，其特征在于，所述圆整加工后的所述多层成形体的开口部的外径Ld与所述圆整加工后的该开口部的外径La之比(La/Lb)应为1.01～1.05，按此要求对所述周壁部进行圆整。
6.如权利要求1所述的带凸缘成形体的制造方法，其特征在于，所述液体是水，实施所述圆整加工时的所述周壁部的实施所述圆整加工的部分的水的含水率为10～30重量％。
7.如权利要求1所述的带凸缘成形体的制造方法，其特征在于，所述抄制成形体是各自分开进行抄制的至少2层的抄制层的合体。
8.如权利要求7所述的带凸缘成形体的制造方法，其特征在于，所述抄制层的材质或材料组成不同，在所述周壁部的端面以外的部分含有所述液体。
9.如权利要求7所述的带凸缘成形体的制造方法，其特征在于，实施所述圆整加工时，由所述周壁部的实施所述圆整加工的部分使所述抄制层相互间滑移。
全文摘要
一种带凸缘成形体的制造方法，包括使具有开口部的抄制成形体成形、对构成该开口部的周壁部实施外向的圆整加工而形成凸缘部的工序，其特征在于将所述抄制成形体的内面由树脂层包覆并作成多层成形体，在使所述周壁部的抄纸部分的实施所述圆整加工的部分含浸有液体之后，对该实施圆整加工的部分进行加热及/或在加热后实施圆整加工。
文档编号D21J3/10GK1503724SQ02806428
公开日2004年6月9日 申请日期2002年4月4日 优先权日2001年4月6日
发明者野野村著, 佐藤笃, 小玉伸二, 后藤实, 二 申请人:花王株式会社