テーパーを有する容器の成形方法および金型
【課題】テーパーを有する容器の側面の厚さを均一に成形することができるとともに、底面と、側面との厚みを独立に制御可能な金型および成形方法を提供する。
【解決手段】キャビティ（雌型）と、コア（雄型）との間に溶融樹脂を流し込み成形するテーパーを有する容器の成形方法であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとを有し、前記移動コアはさらに、テーパーを成形するための１または複数の二次移動コアと、底面を成形するための１または複数の二次移動コアとの、複数の二次移動コアを有し、該複数の二次移動コアをそれぞれ移動させることにより、前記テーパーの厚みと底面の厚みとを略均一に成形することを特徴とする。
【解決手段】キャビティ（雌型）と、コア（雄型）との間に溶融樹脂を流し込み成形するテーパーを有する容器の成形方法であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとを有し、前記移動コアはさらに、テーパーを成形するための１または複数の二次移動コアと、底面を成形するための１または複数の二次移動コアとの、複数の二次移動コアを有し、該複数の二次移動コアをそれぞれ移動させることにより、前記テーパーの厚みと底面の厚みとを略均一に成形することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティ（雌型）と、コア（雄型）との間に溶融樹脂を流し込み成形する容器の成形方法およびその金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ひけやバリのなく、発泡倍率が非常に高く、軽量化に優れた発泡性樹脂容器が知られている。この種の発泡性容器を成形する際に、通常の射出成形法では、充分な発泡容量を確保することができないという難点がある。すなわち、インジェクション成形では、金型の隙間がそのまま容器の肉厚となり、発泡性樹脂を射出成形すると、金型の隙間に樹脂が一旦充填してから、発泡することとなるため、発泡性樹脂の膨張に必要なスペースが得られず、低発泡の成型品となってしまう欠点があった。
そこで、固定された雌型の金型（キャビティ）に発泡性の溶融樹脂を流し込み、移動する雄型の金型（コア）を後退させて成形するコアバック方式を発泡性容器の成形に適用することが考えられる。例えば、固定金型と移動金型とから構成される金型間に、射出樹脂量体積に相当する容器形状のキャビティが成形され、このキャビティ内へ樹脂の充填が終わると、移動金型が１〜５（ｍｍ/秒）の速度で後退し、それに伴いキャビティの容積が増加し樹脂の発泡成形が進行する、容器およびその製造方法が開示されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１８９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、発泡性樹脂を用いテーパーを有する容器を成形する際に、上述のようなコアバック方式を適用した場合、図９（ａ）に示すように、移動コアＡの垂直方向への移動ｄに伴い、キャビティ内の容積が増加すると、側面の厚さａが緩やかに増加ａ'するとともに、図９（ｂ）に示すように、底面の厚さｂが急激に増加ｂ'してしまう欠点がある。特に、テーパーの角度θが小さいほど、側面の厚さａが僅かに増加すると、底面の厚さｂが急激に増加してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで本発明は、テーパーを有する発泡性容器を成形する際、底面の厚さがテーパー部分の厚みの増加による影響を受けることなく、テーパー部分の厚さのみを均一に増加させる制御が可能な、テーパーを有する容器の成形方法および金型を提供する。
【０００５】
このため、本発明の請求項１記載の発明は、キャビティ（雌型）と、コア（雄型）との間に溶融樹脂を流し込み成形するテーパーを有する容器の成形方法であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとを有し、前記移動コアはさらに、移動自在な複数の二次移動コアを有し、該二次移動コアを移動させることにより、前記テーパーの厚みを均一に成形することを特徴とするテーパーを有する容器の成形方法である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、前記複数の移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【０００７】
請求項３記載の発明は、前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【０００８】
請求項４記載の発明は、前記溶融樹脂は発泡性樹脂であって、前記移動コアを移動させることにより前記発泡性樹脂の発泡容量を可変させることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【０００９】
請求項５記載の発明は、前記テーパーが湾曲面であることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【００１０】
請求項６記載の発明は、前記テーパーの角度が３度から１０度であることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【００１１】
請求項７記載の発明は、前記二次移動コアの移動量と、テーパー部分の厚さと、テーパーの角度とが下記式により決定されることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【数２】
（ただし、θはテーパーの角度、ａは二次移動コアの移動量、ｄは二次移動コアの移動に伴うテーパー部分の厚さの増加量）
【００１２】
請求項８記載の発明は、溶融樹脂とラベルとを同時に成形するインモールド成形法であることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【００１３】
請求項９記載の発明は、前記インモールド成形法において、バリア性を有するフィルムを同時に成形することを特徴とするテーパーを有する容器の成形方法である。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、前記バリア性を有するフィルムは、多層コーティングフィルムであることを特徴とするテーパーを有する容器の成形方法。
【００１５】
請求項１１記載の発明は、キャビティ（雌型）と、コア（雄型）とを有する金型であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとからなる金型において、前記移動コアは、さらに移動自在な複数の二次移動コアからなることを特徴とする、金型である。
【００１６】
請求項１２記載の発明は、前記複数の二次移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とする金型である。
【００１７】
請求項１３記載の発明は、前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とする、金型である。
【００１８】
請求項１４記載の発明は、前記移動コアの先端が鋭角であることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法および金型である。
【００１９】
請求項１５記載の発明は、前記移動コアの先端部分の一部が水平であることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法および金型である。
【００２０】
請求項１６記載の発明は、請求項１乃至１５記載のテーパーを有する容器の成形方法ないし金型により成形された容器である。
【００２１】
請求項１７記載の発明は、前記容器はカップであることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、キャビティ（雌型）と、コア（雄型）との間に溶融樹脂を流し込み成形するテーパーを有する容器の成形方法であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとを有し、前記移動コアはさらに、移動自在な複数の二次移動コアを有し、該二次移動コアを移動させることにより、前記テーパーの厚みを均一に成形することを特徴とするから、テーパーを有する容器の側面の厚さを均一に成形することができるとともに、底面と、側面との厚みを独立に制御することが可能である。
【００２３】
また、前記複数の移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とするから、複雑な形状の容器にも適用可能である。
【００２４】
請求項３記載の発明は、前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とするから、容器の底面（水平面）の厚さを固定しつつ、テーパー部分のみの発泡容量を可変させることができる。すなわち、容器の底面と、テーパー部分との厚みを独立に制御可能である。
【００２５】
請求項４記載の発明は、前記溶融樹脂は発泡性樹脂であって、前記移動コアを移動させることにより前記発泡性樹脂の発泡容量を可変させることを特徴とするから、発泡性樹脂の膨張を移動コアにより制御することで容器側壁の厚みを可変自在である。
【００２６】
請求項５記載の発明は、前記テーパーが湾曲面であることを特徴とするから、湾曲面を有する意匠性の良い容器を成形可能である。
【００２７】
請求項６記載の発明は、前記テーパーの角度が３度から１０度であることを特徴とするから、日用品などの汎用品の成形に適用可能である。
【００２８】
請求項７記載の発明は、前記二次移動コアの移動量と、テーパー部分の厚さと、テーパーの角度とが下記式により決定されることを特徴とするから、容器の製造に際し、簡単なシミュレーションにより、テーパーの角度、二次移動コアの移動量、および目的とするテーパー部分の厚さの増加量等の結果が容易に計算可能である。
【数３】
（ただし、θはテーパーの角度、ａは二次移動コアの移動量、ｄは二次移動コアの移動に伴うテーパー部分の厚さの増加量）
【００２９】
請求項８記載の発明は、溶融樹脂とラベルとを同時に成形するインモールド成形法であることを特徴とするから、別途容器に印刷を施す手間を必要としない。
【００３０】
請求項９記載の発明は、前記インモールド成形法において、バリア性を有するフィルムを同時に成形することを特徴とするから、バリア性（耐透過性）を有する容器を成形することができる。
【００３１】
請求項１０記載の発明は、前記バリア性を有するフィルムは、多層コーティングフィルムであることを特徴とするから、耐透過性のみならず耐遮光性を有する容器を成形することができる。
【００３２】
請求項１１記載の発明は、キャビティ（雌型）と、コア（雄型）とを有する金型であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとからなる金型において、前記移動コアは、さらに移動自在な複数の二次移動コアからなることを特徴とするから、テーパーを有する容器の側面の厚さを均一に成形することができるとともに、底面と、側面との厚みを独立に制御することが可能である金型を提供することができる。
【００３３】
請求項１２記載の発明は、前記複数の二次移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とするから、複雑な形状の容器であっても、テーパーを有する容器の側面の厚さを均一に成形することができる金型を提供することができる。
【００３４】
請求項１３記載の発明は、前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とするから、容器の底面（水平面）の厚さを固定しつつ、テーパー部分のみの発泡容量を可変させることができる。すなわち、容器の底面と、テーパー部分との厚みを独立に制御可能な金型を提供することができる。
【００３５】
請求項１４記載の発明は、前記移動コアの先端が鋭角であることを特徴とするから、テーパーの立ち上がり部分の段差を成形することなく、容器を仕上げることが可能である。
【００３６】
請求項１５記載の発明は、前記移動コアの先端部分の一部が水平であることを特徴とするから、移動コアの先端部分の発泡量を増すことが可能である。
【００３７】
請求項１６記載の発明は、請求項１乃至１５記載のテーパーを有する容器の成形方法ないし金型により成形された容器であるから、前記方法および金型によりテーパーを有する容器の側面および底面の厚さが均一な容器を、提供可能である。
【００３８】
請求項１７記載の発明は、前記容器はカップであることを特徴とするから、テーパーを有するカップに適用可能である。
【００３９】
このように、本発明のテーパーを有する容器の成形方法および金型は、テーパーを有する容器の側面の厚さを均一に成形することができるとともに、側面の厚さによらず底面の厚さを制御可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の金型について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の金型の一例である。この金型１０は、雌型の金型であるキャビティ２０（固定金型）と、雄型の金型であるコア３０（移動金型）とからなり、前記コア３０は、さらに移動コア７と固定コア８とを有する。そして、前記移動コア７は、さらに、容器の側面３（テーパー部分）を成形するための二次移動コア７ａと、容器の底面５を成形するための二次移動コア７ｂとの、複数の二次移動コア（７ａ、７ｂ）からなる。
特に、テーパー３部分を成形する二次移動コア７ａの先端部分は、テーパー角度θと略同一の鋭角を成しており、一方、底面５を成形する二次移動コア７ｂの先端部分は、底面５と同一の水平面となっている。
【００４１】
そして、このような複数の二次移動コア（７ａ、７ｂ）により、後述する、容器各所の発泡倍率を独立に制御して、特に、テーパー部分と、底面とが、均一な発泡倍率を有する容器を成形可能である。すなわち、底面５の厚さがテーパー部分３の厚みａの増加による影響を受ける従来の問題点を解消しつつ、複雑な形状の容器であっても、前記複数の二次移動コアにより、容器の各所を所望の発泡倍率として成形することが可能である。
【００４２】
上述の金型１０によりテーパーを有する容器を成形する方法について説明する。以下、テーパー部分を成形する二次移動コア７ａの移動量をΔｄとし、底面を成形する二次移動コア７ｂの移動量をΔｂとする。
まず、前記コア３０と前記キャビティ２０との隙間（キャビティ内）に、図示しない射出口より発泡性の溶融樹脂Ｂを射出する。キャビティ内は、予め、基準となるテーパー部分の厚さ、および底面の厚さ、となっており、溶融樹脂Ｂを射出後、目的とする発泡倍率を確保するため、二次移動コア（７ａ、７ｂ）をそれぞれ垂直に移動させる。
このとき、二次移動コア７ａ、７ｂの垂直方向への移動に伴い、テーパー部分および底面の厚さが徐々に増すこととなるが、テーパー部分と、底面とでは、厚さの増加率がそれぞれ異なる。すなわち、二次移動コアの移動により、テーパー部分の厚さの増加率が低く、一方、底面の厚さは、二次移動コアの移動量そのものであるため、増加率が高い。
詳しくは、二次移動コア７ａの移動量Δｄに対するテーパー部分の厚みの増加量Δａの関係は、下記式１により与えられる。
【００４３】
【数４】
【００４４】
すなわち、テーパー部分の二次移動コア７ａの移動に伴う、テーパー部分の厚さの増加量Δａは、テーパー角度θに依存し、テーパー角度が小さいほどテーパー部分の厚みの増加量が小さいため、大きな二次移動コア７ａの移動量を必要とする。
さらに、従来ではテーパーを有する容器を成形する際に、１つの移動コアにより、テーパー部分と、底面とを、同時に成形していた。この場合、前述のとおり、テーパーの角度が１度から３０度程度の角度が小さい範囲では、ｓｉｎθの値がｓｉｎθ＝０．０１〜０．５と極僅かなため、式２に示すように、テーパー部分の僅かな厚さの増加Δａに伴い、二次移動コアが大きな移動量Δｄとなってしまうため、底面の厚さがテーパー部分の増加量Δａの２倍から１００倍程度に急激に増加してしまう問題がある。
【００４５】
【数５】
【００４６】
このため、本発明においては、複数の二次移動コアにより、テーパー部分と、底面と、をそれぞれ成形するとともに、テーパー部分を成形する二次移動コア（７ａ）の移動量と、底面を成形する二次移動コア（７ｂ）の移動量と、をそれぞれ異ならせることにより、容器を成形する際に生じる、容器各所におけるキャビティ内の容量の増加量の違う部分を別個に成形して、各所の発泡倍率を制御することができる。
さらには、テーパー角度θの異なる様々な容器について、テーパー部分のｓｉｎθの値と、二次移動コアの移動量Δｄと、に基く、テーパー部分の厚さの増加量Δａを、下記表１のように示すことができる。よって、前記表１を基に、目的とするテーパー部分の厚みを制御し、底面の厚みを別途制御することができる。
さらには、表２に示すように、キャビティ内の初期テーパー部分の厚さを基準として、目的とするテーパー部分の厚み、および発泡倍率を有する容器を成形することができる。このようにして、図２に示すような、テーパー部分３と底面５とが略均一な厚さＷからなる、テーパーを有する容器１を成形可能である。
【００４７】
【表１】
【表２】
【００４８】
以下、様々な角度θのテーパーを有する容器の成形方法の一例を実施例により説明する。ここで、溶融樹脂射出時の、キャビティ内のテーパー部分の厚さａ、および底面の厚さｂ、の初期値は、それぞれａ＝ｂ＝１ｍｍとして以下の実施例に適用する。
【００４９】
実施例１
目的とする容器のテーパー角度θが４度のとき、テーパー部分の発泡性樹脂の発泡倍率を７０パーセント、また、容器の底面の厚さも同様に発泡倍率７０パーセントとする場合、目的とする発泡後のテーパー部分の厚さは１．７ｍｍ、底面の厚さは１．７ｍｍである。
よって、それぞれの増加分は、Δａ＝０．７ｍｍ、Δｂ＝０．７ｍｍであるから、前記表１（Δａ＝０．６９８ｍｍ）より、必要なテーパー部分の二次移動コア７ａの移動量は、Δｄ＝１０ｍｍであることがわかる。
また、容器の底面は水平であるため、二次移動コア７ｂを垂直に移動した距離がそのまま底面の厚さの増加分Δｂとなるから、二次移動コア７ｂの移動量は、Δｂ＝０．７ｍｍとすることにより、図３（ｂ）に示すような、目的とする、テーパー部分の厚さａ＋Δａ＝１．７ｍｍ、底面の厚さｂ＋Δｂ＝１．７ｍｍの容器を成形可能である。
【００５０】
実施例２
容器のテーパー角度θが６度のとき、目的とするテーパー部分の発泡性樹脂の発泡倍率を１００パーセント（２倍）、また、容器の底面は発泡倍率２００パーセント（３倍）とする場合、目的とする発泡後のテーパー部分の厚さは２ｍｍ、底面の厚さは３ｍｍである。
よって、それぞれの増加分は、Δａ＝１ｍｍ、Δｂ＝２ｍｍであるから、表１より、Δａ＝１．０４５（≒１ｍｍ）のときΔｄ＝１０ｍｍである。従って、必要なテーパー部分の二次移動コア７ａの移動量をΔｄ＝１０ｍｍであることがわかる。
また、容器の底面を成形する二次移動コア７ｂの移動量は、Δｂ＝２ｍｍとすることにより、図４（ｂ）に示すような、目的とする、発泡後のテーパー部分の厚さａ＋Δａ＝２ｍｍ、底面の厚さｂ＋Δｂ＝３ｍｍの容器を成形可能である。
【００５１】
実施例３
容器のテーパー角度θが１３度のとき、目的とするテーパー部分の発泡性樹脂の発泡倍率を２００パーセント（３倍）、また、容器の底面を発泡倍率１００パーセント（２倍）とする場合、目的とする発泡後のテーパー部分の厚さは３ｍｍ、底面の厚さは２ｍｍである。
よって、それぞれの増加分は、Δａ＝２ｍｍ、Δｂ＝１ｍｍであるから、表１より、テーパー角度θが１３度で、テーパー部分の二次移動コア７ａの移動量はΔａ＝２．０２５（≒２ｍｍ）のとき、Δｄ＝９ｍｍである。従って、必要な二次移動コア７ａの移動量Δｄ＝９ｍｍであることがわかる。
また、容器の底面を成形する二次移動コア７ｂの移動量をΔｂ＝１ｍｍとすることにより、図５（ｂ）に示すような、目的とする、発泡後のテーパー部分の厚さａ＋Δａ＝３ｍｍ、底面の厚さｂ＋Δｂ＝２ｍｍの容器を成形可能である。
【００５２】
このようにして、テーパー部分と、底面との、厚みおよび発泡倍率を独立に制御して容器を成形することが容易に可能である。
【００５３】
また、複数の二次移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度の異なる二次移動コアであっても良く、特に、移動量若しくは移動速度がゼロであった場合、二次固定コアと呼ぶものである。そして、二次移動コアによりテーパー部分を成形し、二次固定コアにより底面を成形することにより、テーパー部分のみを高発泡とし、底面部分を低発泡とする容器を容易に成形可能である。
また、以下実施例４、実施例５に示すような、複数段のテーパー角度を有する容器や、テーパー部分が複雑な曲面（湾曲面）を有する容器においては、複数の二次移動コアを用いて、それぞれのテーパー部分を成形することにより、各テーパー毎に厚みや発泡倍率を容易に可変することが可能である。
【００５４】
実施例４
容器のテーパー角度θが、θ1＝６度とθ2＝１３度との二段階を有するとき、それぞれのテーパー部分の発泡倍率を１００パーセント（２倍）とし、また、容器の底面の厚さも同様に発泡倍率１００パーセントとする場合、目的とする発泡後のそれぞれのテーパー部分および底面の厚さは、それぞれ２ｍｍである。
よって、各所の増加分は、Δａ（６°）＝１ｍｍ、Δａ（１３°）＝１ｍｍ、Δｂ＝１ｍｍであるから、表１より、テーパー角度θが６度で、テーパー部分の二次移動コア７ａの移動量は、Δａ（６°）＝１．０４５（≒１ｍｍ）のとき、Δｄ（６°）＝１０ｍｍであり、また、テーパー角度θが１３度で、テーパー部分の二次移動コア７ｂの移動量は、Δａ（１３°）＝０．９００（≒１ｍｍ）のとき、Δｄ（１３°）＝４ｍｍである。従って、必要な二次移動コア７ａの移動量Δｄ（６°）＝１０ｍｍ、二次移動コア７ｂの移動量Δｄ（１３°）＝４ｍｍであることがわかる。
また、容器の底面を成形する二次移動コアの移動量をΔｂ＝１ｍｍとすることにより、図６（ｂ）に示すような、目的とする、発泡後のそれぞれのテーパー部分の厚さａ＋Δａ＝２ｍｍ、底面の厚さｂ＋Δｂ＝２ｍｍの容器を成形可能である。
【００５５】
実施例５
図７に示すような、テーパー面が湾曲面を有する容器であって、テーパーの厚さのみを発泡倍率２０パーセントとして容器を成形する場合、湾曲面を複数の二次移動コア（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ）に分割し、かつテーパー角度θが大きい部分は二次移動コア（７ｂ、７ｄ）の移動量を小さくし、テーパー角度θが小さい部分は二次移動コア（７ａ、７ｃ）の移動量を大きくすることにより、図７（ｂ）に示すように、曲面をなめらかに、かつ均一に成形することが可能である。
【００５６】
また、図８に示すように、側面（テーパー部分）と底面とが接する箇所などを強固とするため、該箇所を厚く成形したい場合、二次移動コア７ａの先端部分の一部に幅Δｍを持たせることにより、図８（ｂ）に示すように、前記先端部分の幅Δｍと、二次移動コアの移動量Δｄとを掛け合わせた分のさらなる発泡容量を得ることができる。よって、側面と底面とが接する部分や、複数段のテーパー部分が接する部分などの比較的強度の弱い箇所を厚く成形することができ、さらには、移動コア先端の金型の強度も上がり、耐久性も向上する効果がある。
【００５７】
また、射出成形と同時に印刷を施すインモールド成形法を本発明に適用してもよい。この場合、ラベルにバリア性を付与することにより、若しくは印刷ラベルとバリア性フィルムとを同時にインモールド成形することにより、バリア性を有する容器を提供することが可能である。よって、意匠性のみならず耐透過性をも向上することが可能である。
【００５８】
前記容器としては、飲料用のカップ、インスタント食品用の容器や、日用品などが挙げられる。特に、熱湯などを注ぐ容器として用いる際には、容器の側面を高い発泡倍率で成形することが望ましい。
【００５９】
特に、縦型の前記断熱容器は、従来、発泡ビーズ成形カップやフィン付きインジェクションカップにシュリンクラベルを組み合わせたカップでは、容器を成形する際のコストに難があったが、本発明により縦型容器でも高意匠、断熱性の高い軽量なカップを成形することが可能である。
【００６０】
上述の発泡性樹脂としては、ポリプロピレン樹脂などに予め発泡剤を配合するか、或いはシリンダーの途中から発泡剤を注入し、このように発泡剤を含むポリプロピレン樹脂は、射出前に樹脂温度を１７０〜２７０℃程度に調節され、また、射出圧力は１０〜２００ＭＰａおよび射出時間は５秒程度の条件でキャビティ内へと射出される。特に、前記樹脂温度、射出圧力および射出時間が前記条件の範囲内であるとき、高い発泡倍率でしかも外観の良好な成型品を得ることができる。
また、溶融樹脂の射出が終了すると同時に、前記二次移動コアを１〜１０（ｍｍ／秒）の速度で移動させることが望ましい。このとき、発泡樹脂が膨張するとともに冷却されキャビティの形状へと変化しつつ冷却される。
【００６１】
発泡剤としては、溶剤型発泡剤や、分解型発泡剤の何れであっても良く、前記溶剤型発泡剤は、射出成型気のシリンダ部分から注入し、溶融ポリプロピレン樹脂に吸収ないしは溶解させ、射出金型中で蒸発して発泡剤として機能する物質であって、プロパン、ブタン、ネオペンタン、イソヘキサン、ヘキサン、ヘプタン等の低沸点脂肪族炭化水素や、低沸点のフッ素含有炭化水素等が使用される。
また、前記分解型発泡剤は、ポリプロピレン樹脂に予め配合されて射出成形機へと供給され、射出成形機のシリンダ温度条件下で発泡剤が分解して炭酸ガス、窒素ガス等の期待を発生する化合物であって、無機系の発泡剤であっても有機系の発泡剤であっても良く、また気体の発生を促す有機酸等を併用添加してもよい。分解型発泡剤の具体例として、次の化合物を挙げることができる。
（ａ）無機系発泡剤：重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム。
（ｂ）有機系発泡剤：N,N'−ジニトロソテレフタルアミド、N,N'−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のＮ−ニトロソ化合物；アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾシクロヘキシルニトリル、アゾジアミノベンゼン、バリウムアゾジカルボキシレート等のアゾ化合物；ベンゼンスルフォニルヒドラジド、トルエンスルフォニルヒドラジド、p、p'−オキシビス（ベンゼンスルフェニルヒドラジド）、ジフェニルスルフォン−3,3'−ジスルフォニルヒドラジド等のスルフォニルヒドラジド化合物；カルシウムアジド、4,4'−ジフェニルジスルフォニルアジド、ｐ−トルエンスルフォニルアジド等のアジド化合物。
【００６２】
これらの発泡剤は、単独で使用してもよく、また２種類以上を組み合わせて使用してもよい。発泡剤の添加量は、前記した容器の物性に合うよう、発泡剤からの発生ガス量、望ましい発泡倍率等を考慮して決められるが、一般にポリプロピレン１００重量部に対して０．１〜６重量部の範囲が好ましい。この範囲内にあると、気泡径の揃った発泡体容器が得られる。上記発泡材の具体的な一例としては、永和化成社の、主成分が炭酸水素ナトリウム（重曹）を用いた商品名セルボンがあり、ＦＥ−５０７や、セルボンＳＣ−８５５、セルボンＳＣ−Ｐ、同様に、ＳＣ−Ｋ、ＳＣ−８５０、ＳＣ−５４０など種々のグレードを有し、特に、高発泡率を有する容器を成形する場合、セルボンＳＣ−Ｐを用いることが望ましい。
【００６３】
また、上記バリア性を有するフィルムは、酸素等の気体を透過しないものであれば特に限定されず、前記フィルムの材質の一例としては、アルミニウム、カーボン、シリカ、さらには、ＥＶＯＨ等の多層フィルムを用いることにより、耐透過性のみならず耐遮光性を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の金型を示す断面平面図である。
【図２】本発明のテーパーを有する容器の成形方法を示す説明図である。
【図３】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図４】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図５】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図６】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図７】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図８】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図９】従来のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である
【符号の説明】
【００６５】
１ 容器
３ 側面（テーパー部分）
５ 底面
７ 移動コア
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ 二次移動コア
８ 固定コア
１０ 金型
２０ キャビティ
３０ コア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティ（雌型）と、コア（雄型）との間に溶融樹脂を流し込み成形する容器の成形方法およびその金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ひけやバリのなく、発泡倍率が非常に高く、軽量化に優れた発泡性樹脂容器が知られている。この種の発泡性容器を成形する際に、通常の射出成形法では、充分な発泡容量を確保することができないという難点がある。すなわち、インジェクション成形では、金型の隙間がそのまま容器の肉厚となり、発泡性樹脂を射出成形すると、金型の隙間に樹脂が一旦充填してから、発泡することとなるため、発泡性樹脂の膨張に必要なスペースが得られず、低発泡の成型品となってしまう欠点があった。
そこで、固定された雌型の金型（キャビティ）に発泡性の溶融樹脂を流し込み、移動する雄型の金型（コア）を後退させて成形するコアバック方式を発泡性容器の成形に適用することが考えられる。例えば、固定金型と移動金型とから構成される金型間に、射出樹脂量体積に相当する容器形状のキャビティが成形され、このキャビティ内へ樹脂の充填が終わると、移動金型が１〜５（ｍｍ/秒）の速度で後退し、それに伴いキャビティの容積が増加し樹脂の発泡成形が進行する、容器およびその製造方法が開示されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１８９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、発泡性樹脂を用いテーパーを有する容器を成形する際に、上述のようなコアバック方式を適用した場合、図９（ａ）に示すように、移動コアＡの垂直方向への移動ｄに伴い、キャビティ内の容積が増加すると、側面の厚さａが緩やかに増加ａ'するとともに、図９（ｂ）に示すように、底面の厚さｂが急激に増加ｂ'してしまう欠点がある。特に、テーパーの角度θが小さいほど、側面の厚さａが僅かに増加すると、底面の厚さｂが急激に増加してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで本発明は、テーパーを有する発泡性容器を成形する際、底面の厚さがテーパー部分の厚みの増加による影響を受けることなく、テーパー部分の厚さのみを均一に増加させる制御が可能な、テーパーを有する容器の成形方法および金型を提供する。
【０００５】
このため、本発明の請求項１記載の発明は、キャビティ（雌型）と、コア（雄型）との間に溶融樹脂を流し込み成形するテーパーを有する容器の成形方法であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとを有し、前記移動コアはさらに、移動自在な複数の二次移動コアを有し、該二次移動コアを移動させることにより、前記テーパーの厚みを均一に成形することを特徴とするテーパーを有する容器の成形方法である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、前記複数の移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【０００７】
請求項３記載の発明は、前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【０００８】
請求項４記載の発明は、前記溶融樹脂は発泡性樹脂であって、前記移動コアを移動させることにより前記発泡性樹脂の発泡容量を可変させることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【０００９】
請求項５記載の発明は、前記テーパーが湾曲面であることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【００１０】
請求項６記載の発明は、前記テーパーの角度が３度から１０度であることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【００１１】
請求項７記載の発明は、前記二次移動コアの移動量と、テーパー部分の厚さと、テーパーの角度とが下記式により決定されることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【数２】
（ただし、θはテーパーの角度、ａは二次移動コアの移動量、ｄは二次移動コアの移動に伴うテーパー部分の厚さの増加量）
【００１２】
請求項８記載の発明は、溶融樹脂とラベルとを同時に成形するインモールド成形法であることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【００１３】
請求項９記載の発明は、前記インモールド成形法において、バリア性を有するフィルムを同時に成形することを特徴とするテーパーを有する容器の成形方法である。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、前記バリア性を有するフィルムは、多層コーティングフィルムであることを特徴とするテーパーを有する容器の成形方法。
【００１５】
請求項１１記載の発明は、キャビティ（雌型）と、コア（雄型）とを有する金型であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとからなる金型において、前記移動コアは、さらに移動自在な複数の二次移動コアからなることを特徴とする、金型である。
【００１６】
請求項１２記載の発明は、前記複数の二次移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とする金型である。
【００１７】
請求項１３記載の発明は、前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とする、金型である。
【００１８】
請求項１４記載の発明は、前記移動コアの先端が鋭角であることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法および金型である。
【００１９】
請求項１５記載の発明は、前記移動コアの先端部分の一部が水平であることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法および金型である。
【００２０】
請求項１６記載の発明は、請求項１乃至１５記載のテーパーを有する容器の成形方法ないし金型により成形された容器である。
【００２１】
請求項１７記載の発明は、前記容器はカップであることを特徴とする、テーパーを有する容器の成形方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、キャビティ（雌型）と、コア（雄型）との間に溶融樹脂を流し込み成形するテーパーを有する容器の成形方法であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとを有し、前記移動コアはさらに、移動自在な複数の二次移動コアを有し、該二次移動コアを移動させることにより、前記テーパーの厚みを均一に成形することを特徴とするから、テーパーを有する容器の側面の厚さを均一に成形することができるとともに、底面と、側面との厚みを独立に制御することが可能である。
【００２３】
また、前記複数の移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とするから、複雑な形状の容器にも適用可能である。
【００２４】
請求項３記載の発明は、前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とするから、容器の底面（水平面）の厚さを固定しつつ、テーパー部分のみの発泡容量を可変させることができる。すなわち、容器の底面と、テーパー部分との厚みを独立に制御可能である。
【００２５】
請求項４記載の発明は、前記溶融樹脂は発泡性樹脂であって、前記移動コアを移動させることにより前記発泡性樹脂の発泡容量を可変させることを特徴とするから、発泡性樹脂の膨張を移動コアにより制御することで容器側壁の厚みを可変自在である。
【００２６】
請求項５記載の発明は、前記テーパーが湾曲面であることを特徴とするから、湾曲面を有する意匠性の良い容器を成形可能である。
【００２７】
請求項６記載の発明は、前記テーパーの角度が３度から１０度であることを特徴とするから、日用品などの汎用品の成形に適用可能である。
【００２８】
請求項７記載の発明は、前記二次移動コアの移動量と、テーパー部分の厚さと、テーパーの角度とが下記式により決定されることを特徴とするから、容器の製造に際し、簡単なシミュレーションにより、テーパーの角度、二次移動コアの移動量、および目的とするテーパー部分の厚さの増加量等の結果が容易に計算可能である。
【数３】
（ただし、θはテーパーの角度、ａは二次移動コアの移動量、ｄは二次移動コアの移動に伴うテーパー部分の厚さの増加量）
【００２９】
請求項８記載の発明は、溶融樹脂とラベルとを同時に成形するインモールド成形法であることを特徴とするから、別途容器に印刷を施す手間を必要としない。
【００３０】
請求項９記載の発明は、前記インモールド成形法において、バリア性を有するフィルムを同時に成形することを特徴とするから、バリア性（耐透過性）を有する容器を成形することができる。
【００３１】
請求項１０記載の発明は、前記バリア性を有するフィルムは、多層コーティングフィルムであることを特徴とするから、耐透過性のみならず耐遮光性を有する容器を成形することができる。
【００３２】
請求項１１記載の発明は、キャビティ（雌型）と、コア（雄型）とを有する金型であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとからなる金型において、前記移動コアは、さらに移動自在な複数の二次移動コアからなることを特徴とするから、テーパーを有する容器の側面の厚さを均一に成形することができるとともに、底面と、側面との厚みを独立に制御することが可能である金型を提供することができる。
【００３３】
請求項１２記載の発明は、前記複数の二次移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とするから、複雑な形状の容器であっても、テーパーを有する容器の側面の厚さを均一に成形することができる金型を提供することができる。
【００３４】
請求項１３記載の発明は、前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とするから、容器の底面（水平面）の厚さを固定しつつ、テーパー部分のみの発泡容量を可変させることができる。すなわち、容器の底面と、テーパー部分との厚みを独立に制御可能な金型を提供することができる。
【００３５】
請求項１４記載の発明は、前記移動コアの先端が鋭角であることを特徴とするから、テーパーの立ち上がり部分の段差を成形することなく、容器を仕上げることが可能である。
【００３６】
請求項１５記載の発明は、前記移動コアの先端部分の一部が水平であることを特徴とするから、移動コアの先端部分の発泡量を増すことが可能である。
【００３７】
請求項１６記載の発明は、請求項１乃至１５記載のテーパーを有する容器の成形方法ないし金型により成形された容器であるから、前記方法および金型によりテーパーを有する容器の側面および底面の厚さが均一な容器を、提供可能である。
【００３８】
請求項１７記載の発明は、前記容器はカップであることを特徴とするから、テーパーを有するカップに適用可能である。
【００３９】
このように、本発明のテーパーを有する容器の成形方法および金型は、テーパーを有する容器の側面の厚さを均一に成形することができるとともに、側面の厚さによらず底面の厚さを制御可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の金型について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の金型の一例である。この金型１０は、雌型の金型であるキャビティ２０（固定金型）と、雄型の金型であるコア３０（移動金型）とからなり、前記コア３０は、さらに移動コア７と固定コア８とを有する。そして、前記移動コア７は、さらに、容器の側面３（テーパー部分）を成形するための二次移動コア７ａと、容器の底面５を成形するための二次移動コア７ｂとの、複数の二次移動コア（７ａ、７ｂ）からなる。
特に、テーパー３部分を成形する二次移動コア７ａの先端部分は、テーパー角度θと略同一の鋭角を成しており、一方、底面５を成形する二次移動コア７ｂの先端部分は、底面５と同一の水平面となっている。
【００４１】
そして、このような複数の二次移動コア（７ａ、７ｂ）により、後述する、容器各所の発泡倍率を独立に制御して、特に、テーパー部分と、底面とが、均一な発泡倍率を有する容器を成形可能である。すなわち、底面５の厚さがテーパー部分３の厚みａの増加による影響を受ける従来の問題点を解消しつつ、複雑な形状の容器であっても、前記複数の二次移動コアにより、容器の各所を所望の発泡倍率として成形することが可能である。
【００４２】
上述の金型１０によりテーパーを有する容器を成形する方法について説明する。以下、テーパー部分を成形する二次移動コア７ａの移動量をΔｄとし、底面を成形する二次移動コア７ｂの移動量をΔｂとする。
まず、前記コア３０と前記キャビティ２０との隙間（キャビティ内）に、図示しない射出口より発泡性の溶融樹脂Ｂを射出する。キャビティ内は、予め、基準となるテーパー部分の厚さ、および底面の厚さ、となっており、溶融樹脂Ｂを射出後、目的とする発泡倍率を確保するため、二次移動コア（７ａ、７ｂ）をそれぞれ垂直に移動させる。
このとき、二次移動コア７ａ、７ｂの垂直方向への移動に伴い、テーパー部分および底面の厚さが徐々に増すこととなるが、テーパー部分と、底面とでは、厚さの増加率がそれぞれ異なる。すなわち、二次移動コアの移動により、テーパー部分の厚さの増加率が低く、一方、底面の厚さは、二次移動コアの移動量そのものであるため、増加率が高い。
詳しくは、二次移動コア７ａの移動量Δｄに対するテーパー部分の厚みの増加量Δａの関係は、下記式１により与えられる。
【００４３】
【数４】
【００４４】
すなわち、テーパー部分の二次移動コア７ａの移動に伴う、テーパー部分の厚さの増加量Δａは、テーパー角度θに依存し、テーパー角度が小さいほどテーパー部分の厚みの増加量が小さいため、大きな二次移動コア７ａの移動量を必要とする。
さらに、従来ではテーパーを有する容器を成形する際に、１つの移動コアにより、テーパー部分と、底面とを、同時に成形していた。この場合、前述のとおり、テーパーの角度が１度から３０度程度の角度が小さい範囲では、ｓｉｎθの値がｓｉｎθ＝０．０１〜０．５と極僅かなため、式２に示すように、テーパー部分の僅かな厚さの増加Δａに伴い、二次移動コアが大きな移動量Δｄとなってしまうため、底面の厚さがテーパー部分の増加量Δａの２倍から１００倍程度に急激に増加してしまう問題がある。
【００４５】
【数５】
【００４６】
このため、本発明においては、複数の二次移動コアにより、テーパー部分と、底面と、をそれぞれ成形するとともに、テーパー部分を成形する二次移動コア（７ａ）の移動量と、底面を成形する二次移動コア（７ｂ）の移動量と、をそれぞれ異ならせることにより、容器を成形する際に生じる、容器各所におけるキャビティ内の容量の増加量の違う部分を別個に成形して、各所の発泡倍率を制御することができる。
さらには、テーパー角度θの異なる様々な容器について、テーパー部分のｓｉｎθの値と、二次移動コアの移動量Δｄと、に基く、テーパー部分の厚さの増加量Δａを、下記表１のように示すことができる。よって、前記表１を基に、目的とするテーパー部分の厚みを制御し、底面の厚みを別途制御することができる。
さらには、表２に示すように、キャビティ内の初期テーパー部分の厚さを基準として、目的とするテーパー部分の厚み、および発泡倍率を有する容器を成形することができる。このようにして、図２に示すような、テーパー部分３と底面５とが略均一な厚さＷからなる、テーパーを有する容器１を成形可能である。
【００４７】
【表１】
【表２】
【００４８】
以下、様々な角度θのテーパーを有する容器の成形方法の一例を実施例により説明する。ここで、溶融樹脂射出時の、キャビティ内のテーパー部分の厚さａ、および底面の厚さｂ、の初期値は、それぞれａ＝ｂ＝１ｍｍとして以下の実施例に適用する。
【００４９】
実施例１
目的とする容器のテーパー角度θが４度のとき、テーパー部分の発泡性樹脂の発泡倍率を７０パーセント、また、容器の底面の厚さも同様に発泡倍率７０パーセントとする場合、目的とする発泡後のテーパー部分の厚さは１．７ｍｍ、底面の厚さは１．７ｍｍである。
よって、それぞれの増加分は、Δａ＝０．７ｍｍ、Δｂ＝０．７ｍｍであるから、前記表１（Δａ＝０．６９８ｍｍ）より、必要なテーパー部分の二次移動コア７ａの移動量は、Δｄ＝１０ｍｍであることがわかる。
また、容器の底面は水平であるため、二次移動コア７ｂを垂直に移動した距離がそのまま底面の厚さの増加分Δｂとなるから、二次移動コア７ｂの移動量は、Δｂ＝０．７ｍｍとすることにより、図３（ｂ）に示すような、目的とする、テーパー部分の厚さａ＋Δａ＝１．７ｍｍ、底面の厚さｂ＋Δｂ＝１．７ｍｍの容器を成形可能である。
【００５０】
実施例２
容器のテーパー角度θが６度のとき、目的とするテーパー部分の発泡性樹脂の発泡倍率を１００パーセント（２倍）、また、容器の底面は発泡倍率２００パーセント（３倍）とする場合、目的とする発泡後のテーパー部分の厚さは２ｍｍ、底面の厚さは３ｍｍである。
よって、それぞれの増加分は、Δａ＝１ｍｍ、Δｂ＝２ｍｍであるから、表１より、Δａ＝１．０４５（≒１ｍｍ）のときΔｄ＝１０ｍｍである。従って、必要なテーパー部分の二次移動コア７ａの移動量をΔｄ＝１０ｍｍであることがわかる。
また、容器の底面を成形する二次移動コア７ｂの移動量は、Δｂ＝２ｍｍとすることにより、図４（ｂ）に示すような、目的とする、発泡後のテーパー部分の厚さａ＋Δａ＝２ｍｍ、底面の厚さｂ＋Δｂ＝３ｍｍの容器を成形可能である。
【００５１】
実施例３
容器のテーパー角度θが１３度のとき、目的とするテーパー部分の発泡性樹脂の発泡倍率を２００パーセント（３倍）、また、容器の底面を発泡倍率１００パーセント（２倍）とする場合、目的とする発泡後のテーパー部分の厚さは３ｍｍ、底面の厚さは２ｍｍである。
よって、それぞれの増加分は、Δａ＝２ｍｍ、Δｂ＝１ｍｍであるから、表１より、テーパー角度θが１３度で、テーパー部分の二次移動コア７ａの移動量はΔａ＝２．０２５（≒２ｍｍ）のとき、Δｄ＝９ｍｍである。従って、必要な二次移動コア７ａの移動量Δｄ＝９ｍｍであることがわかる。
また、容器の底面を成形する二次移動コア７ｂの移動量をΔｂ＝１ｍｍとすることにより、図５（ｂ）に示すような、目的とする、発泡後のテーパー部分の厚さａ＋Δａ＝３ｍｍ、底面の厚さｂ＋Δｂ＝２ｍｍの容器を成形可能である。
【００５２】
このようにして、テーパー部分と、底面との、厚みおよび発泡倍率を独立に制御して容器を成形することが容易に可能である。
【００５３】
また、複数の二次移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度の異なる二次移動コアであっても良く、特に、移動量若しくは移動速度がゼロであった場合、二次固定コアと呼ぶものである。そして、二次移動コアによりテーパー部分を成形し、二次固定コアにより底面を成形することにより、テーパー部分のみを高発泡とし、底面部分を低発泡とする容器を容易に成形可能である。
また、以下実施例４、実施例５に示すような、複数段のテーパー角度を有する容器や、テーパー部分が複雑な曲面（湾曲面）を有する容器においては、複数の二次移動コアを用いて、それぞれのテーパー部分を成形することにより、各テーパー毎に厚みや発泡倍率を容易に可変することが可能である。
【００５４】
実施例４
容器のテーパー角度θが、θ1＝６度とθ2＝１３度との二段階を有するとき、それぞれのテーパー部分の発泡倍率を１００パーセント（２倍）とし、また、容器の底面の厚さも同様に発泡倍率１００パーセントとする場合、目的とする発泡後のそれぞれのテーパー部分および底面の厚さは、それぞれ２ｍｍである。
よって、各所の増加分は、Δａ（６°）＝１ｍｍ、Δａ（１３°）＝１ｍｍ、Δｂ＝１ｍｍであるから、表１より、テーパー角度θが６度で、テーパー部分の二次移動コア７ａの移動量は、Δａ（６°）＝１．０４５（≒１ｍｍ）のとき、Δｄ（６°）＝１０ｍｍであり、また、テーパー角度θが１３度で、テーパー部分の二次移動コア７ｂの移動量は、Δａ（１３°）＝０．９００（≒１ｍｍ）のとき、Δｄ（１３°）＝４ｍｍである。従って、必要な二次移動コア７ａの移動量Δｄ（６°）＝１０ｍｍ、二次移動コア７ｂの移動量Δｄ（１３°）＝４ｍｍであることがわかる。
また、容器の底面を成形する二次移動コアの移動量をΔｂ＝１ｍｍとすることにより、図６（ｂ）に示すような、目的とする、発泡後のそれぞれのテーパー部分の厚さａ＋Δａ＝２ｍｍ、底面の厚さｂ＋Δｂ＝２ｍｍの容器を成形可能である。
【００５５】
実施例５
図７に示すような、テーパー面が湾曲面を有する容器であって、テーパーの厚さのみを発泡倍率２０パーセントとして容器を成形する場合、湾曲面を複数の二次移動コア（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ）に分割し、かつテーパー角度θが大きい部分は二次移動コア（７ｂ、７ｄ）の移動量を小さくし、テーパー角度θが小さい部分は二次移動コア（７ａ、７ｃ）の移動量を大きくすることにより、図７（ｂ）に示すように、曲面をなめらかに、かつ均一に成形することが可能である。
【００５６】
また、図８に示すように、側面（テーパー部分）と底面とが接する箇所などを強固とするため、該箇所を厚く成形したい場合、二次移動コア７ａの先端部分の一部に幅Δｍを持たせることにより、図８（ｂ）に示すように、前記先端部分の幅Δｍと、二次移動コアの移動量Δｄとを掛け合わせた分のさらなる発泡容量を得ることができる。よって、側面と底面とが接する部分や、複数段のテーパー部分が接する部分などの比較的強度の弱い箇所を厚く成形することができ、さらには、移動コア先端の金型の強度も上がり、耐久性も向上する効果がある。
【００５７】
また、射出成形と同時に印刷を施すインモールド成形法を本発明に適用してもよい。この場合、ラベルにバリア性を付与することにより、若しくは印刷ラベルとバリア性フィルムとを同時にインモールド成形することにより、バリア性を有する容器を提供することが可能である。よって、意匠性のみならず耐透過性をも向上することが可能である。
【００５８】
前記容器としては、飲料用のカップ、インスタント食品用の容器や、日用品などが挙げられる。特に、熱湯などを注ぐ容器として用いる際には、容器の側面を高い発泡倍率で成形することが望ましい。
【００５９】
特に、縦型の前記断熱容器は、従来、発泡ビーズ成形カップやフィン付きインジェクションカップにシュリンクラベルを組み合わせたカップでは、容器を成形する際のコストに難があったが、本発明により縦型容器でも高意匠、断熱性の高い軽量なカップを成形することが可能である。
【００６０】
上述の発泡性樹脂としては、ポリプロピレン樹脂などに予め発泡剤を配合するか、或いはシリンダーの途中から発泡剤を注入し、このように発泡剤を含むポリプロピレン樹脂は、射出前に樹脂温度を１７０〜２７０℃程度に調節され、また、射出圧力は１０〜２００ＭＰａおよび射出時間は５秒程度の条件でキャビティ内へと射出される。特に、前記樹脂温度、射出圧力および射出時間が前記条件の範囲内であるとき、高い発泡倍率でしかも外観の良好な成型品を得ることができる。
また、溶融樹脂の射出が終了すると同時に、前記二次移動コアを１〜１０（ｍｍ／秒）の速度で移動させることが望ましい。このとき、発泡樹脂が膨張するとともに冷却されキャビティの形状へと変化しつつ冷却される。
【００６１】
発泡剤としては、溶剤型発泡剤や、分解型発泡剤の何れであっても良く、前記溶剤型発泡剤は、射出成型気のシリンダ部分から注入し、溶融ポリプロピレン樹脂に吸収ないしは溶解させ、射出金型中で蒸発して発泡剤として機能する物質であって、プロパン、ブタン、ネオペンタン、イソヘキサン、ヘキサン、ヘプタン等の低沸点脂肪族炭化水素や、低沸点のフッ素含有炭化水素等が使用される。
また、前記分解型発泡剤は、ポリプロピレン樹脂に予め配合されて射出成形機へと供給され、射出成形機のシリンダ温度条件下で発泡剤が分解して炭酸ガス、窒素ガス等の期待を発生する化合物であって、無機系の発泡剤であっても有機系の発泡剤であっても良く、また気体の発生を促す有機酸等を併用添加してもよい。分解型発泡剤の具体例として、次の化合物を挙げることができる。
（ａ）無機系発泡剤：重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム。
（ｂ）有機系発泡剤：N,N'−ジニトロソテレフタルアミド、N,N'−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のＮ−ニトロソ化合物；アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾシクロヘキシルニトリル、アゾジアミノベンゼン、バリウムアゾジカルボキシレート等のアゾ化合物；ベンゼンスルフォニルヒドラジド、トルエンスルフォニルヒドラジド、p、p'−オキシビス（ベンゼンスルフェニルヒドラジド）、ジフェニルスルフォン−3,3'−ジスルフォニルヒドラジド等のスルフォニルヒドラジド化合物；カルシウムアジド、4,4'−ジフェニルジスルフォニルアジド、ｐ−トルエンスルフォニルアジド等のアジド化合物。
【００６２】
これらの発泡剤は、単独で使用してもよく、また２種類以上を組み合わせて使用してもよい。発泡剤の添加量は、前記した容器の物性に合うよう、発泡剤からの発生ガス量、望ましい発泡倍率等を考慮して決められるが、一般にポリプロピレン１００重量部に対して０．１〜６重量部の範囲が好ましい。この範囲内にあると、気泡径の揃った発泡体容器が得られる。上記発泡材の具体的な一例としては、永和化成社の、主成分が炭酸水素ナトリウム（重曹）を用いた商品名セルボンがあり、ＦＥ−５０７や、セルボンＳＣ−８５５、セルボンＳＣ−Ｐ、同様に、ＳＣ−Ｋ、ＳＣ−８５０、ＳＣ−５４０など種々のグレードを有し、特に、高発泡率を有する容器を成形する場合、セルボンＳＣ−Ｐを用いることが望ましい。
【００６３】
また、上記バリア性を有するフィルムは、酸素等の気体を透過しないものであれば特に限定されず、前記フィルムの材質の一例としては、アルミニウム、カーボン、シリカ、さらには、ＥＶＯＨ等の多層フィルムを用いることにより、耐透過性のみならず耐遮光性を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の金型を示す断面平面図である。
【図２】本発明のテーパーを有する容器の成形方法を示す説明図である。
【図３】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図４】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図５】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図６】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図７】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図８】本発明のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である。
【図９】従来のテーパーを有する容器の成形方法の一例を示す説明図である
【符号の説明】
【００６５】
１ 容器
３ 側面（テーパー部分）
５ 底面
７ 移動コア
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ 二次移動コア
８ 固定コア
１０ 金型
２０ キャビティ
３０ コア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティと、コアとの間に溶融樹脂を流し込み成形するテーパーを有する容器の成形方法であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとを有し、前記移動コアはさらに、テーパーを成形するための１または複数の二次移動コアと、底面を成形するための１または複数の二次移動コアとの、複数の二次移動コアを有し、該複数の二次移動コアをそれぞれ移動させることにより、前記テーパーの厚みと底面の厚みとを略均一に成形することを特徴とするテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項２】
前記複数の移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とする請求項１記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項３】
前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とする請求項１乃至２記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項４】
前記溶融樹脂は発泡性樹脂であって、前記移動コアを移動させることにより前記発泡性樹脂の発泡容量を可変させることを特徴とする請求項１乃至３記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項５】
前記テーパーが湾曲面であることを特徴とする請求項１乃至４記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項６】
前記テーパーの角度が３度から１０度であることを特徴とする請求項１乃至５記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項７】
前記二次移動コアの移動量と、テーパー部分の厚さと、テーパーの角度とが下記式により決定されることを特徴とする請求項１乃至６記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【数１】
（ただし、θはテーパーの角度、ａは二次移動コアの移動量、ｄは二次移動コアの移動に伴うテーパー部分の厚さの増加量）
【請求項８】
溶融樹脂とラベルとを同時に成形するインモールド成形法であることを特徴とする請求項１乃至７記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項９】
前記インモールド成形法において、バリア性を有するフィルムを同時に成形することを特徴とする請求項８記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項１０】
前記バリア性を有するフィルムは、多層コーティングフィルムであることを特徴とする請求項９記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項１１】
キャビティと、コアとを有する金型であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとからなる金型において、前記移動コアは、さらに移動自在な複数の二次移動コアからなることを特徴とする金型。
【請求項１２】
前記複数の二次移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とする請求項１１記載の金型。
【請求項１３】
前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とする、請求項１１乃至１２記載の金型。
【請求項１４】
前記移動コアの先端部分が鋭角であることを特徴とする、請求項１乃至１３記載のテーパーを有する容器の成形方法および金型。
【請求項１５】
前記移動コアの先端部分の一部が水平であることを特徴とする、請求項１乃至１４記載のテーパーを有する容器の成形方法および金型。
【請求項１６】
請求項１乃至１５記載のテーパーを有する容器の成形方法ないし金型により成形された容器。
【請求項１７】
前記容器はカップであることを特徴とする請求項１６記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項１】
キャビティと、コアとの間に溶融樹脂を流し込み成形するテーパーを有する容器の成形方法であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとを有し、前記移動コアはさらに、テーパーを成形するための１または複数の二次移動コアと、底面を成形するための１または複数の二次移動コアとの、複数の二次移動コアを有し、該複数の二次移動コアをそれぞれ移動させることにより、前記テーパーの厚みと底面の厚みとを略均一に成形することを特徴とするテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項２】
前記複数の移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とする請求項１記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項３】
前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とする請求項１乃至２記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項４】
前記溶融樹脂は発泡性樹脂であって、前記移動コアを移動させることにより前記発泡性樹脂の発泡容量を可変させることを特徴とする請求項１乃至３記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項５】
前記テーパーが湾曲面であることを特徴とする請求項１乃至４記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項６】
前記テーパーの角度が３度から１０度であることを特徴とする請求項１乃至５記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項７】
前記二次移動コアの移動量と、テーパー部分の厚さと、テーパーの角度とが下記式により決定されることを特徴とする請求項１乃至６記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【数１】
（ただし、θはテーパーの角度、ａは二次移動コアの移動量、ｄは二次移動コアの移動に伴うテーパー部分の厚さの増加量）
【請求項８】
溶融樹脂とラベルとを同時に成形するインモールド成形法であることを特徴とする請求項１乃至７記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項９】
前記インモールド成形法において、バリア性を有するフィルムを同時に成形することを特徴とする請求項８記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項１０】
前記バリア性を有するフィルムは、多層コーティングフィルムであることを特徴とする請求項９記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【請求項１１】
キャビティと、コアとを有する金型であって、前記コアは、移動自在な移動コアと、固定される固定コアとからなる金型において、前記移動コアは、さらに移動自在な複数の二次移動コアからなることを特徴とする金型。
【請求項１２】
前記複数の二次移動コアは、それぞれ移動量若しくは移動速度が異なることを特徴とする請求項１１記載の金型。
【請求項１３】
前記複数の二次移動コアの、少なくとも１の二次移動コアは、固定される二次固定コアであることを特徴とする、請求項１１乃至１２記載の金型。
【請求項１４】
前記移動コアの先端部分が鋭角であることを特徴とする、請求項１乃至１３記載のテーパーを有する容器の成形方法および金型。
【請求項１５】
前記移動コアの先端部分の一部が水平であることを特徴とする、請求項１乃至１４記載のテーパーを有する容器の成形方法および金型。
【請求項１６】
請求項１乃至１５記載のテーパーを有する容器の成形方法ないし金型により成形された容器。
【請求項１７】
前記容器はカップであることを特徴とする請求項１６記載のテーパーを有する容器の成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１６０８９３（Ｐ２００７−１６０８９３Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６３９０１（Ｐ２００５−３６３９０１）
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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