JP2004099701A - 氷で作られたように見える発泡成形体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】あたかも氷で作られたように見え、しかも水を入れると内面に気泡が付着しているように見える発泡成形体であって、水漏れ等の原因となる穴あきの発生を確実に無くすことができる発泡成形体を提供する。
【課題解決手段】透明性を有する樹脂中に０．０１ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜５００個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ、全発泡セルの平均径が０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に入り、かつ厚さ０．２ｍｍ〜２．０ｍｍでＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率が０〜１５％（好ましくは０〜１２％、その中でも好ましくは０〜５％）となるように氷で作られたように見える発泡成形体を構成した。
【選択図】 なし
【課題解決手段】透明性を有する樹脂中に０．０１ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜５００個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ、全発泡セルの平均径が０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に入り、かつ厚さ０．２ｍｍ〜２．０ｍｍでＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率が０〜１５％（好ましくは０〜１２％、その中でも好ましくは０〜５％）となるように氷で作られたように見える発泡成形体を構成した。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷で作られたように見え、しかも水を入れると内面に気泡が付着しているように見える発泡成形体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
あたかも氷で作られたように見える食品用容器（例えばトレー容器）を提供することができれば、清涼感を与えることができるから夏場の食品の売り上げ増大や食欲増進などに寄与することができる。更に、水を入れると炭酸水を入れた時のように容器内面に気泡が付着しているように見えれば、より一層清涼感を与えることができ、例えば麺類やそのつゆ入れ容器などとして夏場に最適な容器を提供することができる。
【０００３】
ところで、お刺し身用のトレー等として現在使用されている白い発泡容器は、ポリプロピレン中にフィラーとしてのケイ酸マグネシウム、白色顔料としてのチタン酸ホワイト、並びに発泡剤としての炭酸水素ナトリウムが配合されていることが多いが、この配合において単に白色顔料を抜いて容器を成形しても、氷で作られたようにはとても見えない。
【０００４】
特許文献１記載の発明は、発泡成形体の構成において、各発泡セルの大きさを大きくし、かつ樹脂中の発泡セルの数を減らすことによって、氷で作られたように見え、しかも水を入れると内面に気泡が付着しているように見える発泡成形体を製造することに成功した。具体的には、透明性を有する樹脂中に０．０１ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜５００個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ、これら発泡セルの平均径が０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に入り、好ましくは０．２ｍｍ径未満の発泡セルの割合が１５％未満となるように構成するというものであり、当該発明はまた、これの製造方法として、発泡核剤を配合せず、透明性を有する樹脂に０．０１〜１０重量％の重曹を混練し、これを成形機に供給し、１６０〜２２０℃に加熱した押出口から押出して発泡シートを成形する発泡成形体の製造方法を開示している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１０３８９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的もまた、あたかも氷で作られたように見え、しかも水を入れると内面に気泡が付着しているように見える発泡成形体を提供することにあるが、本発明は、従来のものよりもより一層、水漏れ等の原因となる穴あきの発生を確実に無くすことができる発泡成形体及びその製造方法を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明性を有する樹脂中に０．０１ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜５００個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ、全発泡セルの平均径が０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に入り、かつ厚さ０．２ｍｍ〜２．０ｍｍでＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率が０〜１５％（好ましくは０〜１２％、その中でも好ましくは０〜５％）である構成を備えた氷で作られたように見える発泡成形体を提案する。
【０００８】
一般に市販されている発泡成形体は、０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍ径（平均約０．１５ｍｍ）の発泡セルを極めて多数（当然に１ｃｍ２当たり５００個を越える数）含んでいる。これに比較すると、本発明の発泡成形体は、各発泡セルの大きさが顕著に大きく、数においては顕著に少ないという特徴を有しており、外観において樹脂の透明性が発泡セルによって阻害されず各発泡セルを肉眼で確認でき、あたかも氷で作られたように見える。
ただし、このような構成を採用すると、通常は水漏れ等の原因となる穴あきが非常に発生し易くなるのであるが、本発明の場合には、ＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率が１５％以下となるように発泡成形体を形成することによって穴あきの発生を確実に無くすことができることを確かめている。また、発泡成形体の厚さを大きくすれば比較的容易に穴あきの発生を抑えることができるが、本発明の場合には厚さ０．２ｍｍ〜２．０ｍｍという薄いシート体であっても連続気泡率を１５％以下とすることによって穴あきの発生を確実に無くすことができることを確かめている。
【０００９】
本発明の発泡成形体は、０．０１ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜５００個／ｃｍ２の割合で散在するように設定しているが、これは１００個／ｃｍ２より少なくとも、５００個／ｃｍ２より多くとも氷で作られたように見えずらくなり、また、発泡セルの径を２．５ｍｍより大きくすると穴あきなどの製造上の問題が生じてくるからである。
また、樹脂中の発泡セルの平均径を０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に入るように設定しているのは、平均径が０．３ｍｍより小さくなると氷で作られたようには見えずらくなる一方、平均径が１．５ｍｍを越えると穴あきなどの製造上の問題が生じてくるからである。
【００１０】
上記構成の発泡成形体において、発泡セルの混在割合は、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ径の発泡セルが１〜１０％、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが３０〜７０％、残りが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとなるように設定することができる。すなわち１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ径の比較的大きな発泡セルが散在し、かつこれら大きな発泡セルの間に小さな発泡セルが混在する割合に設定することによりより確実に氷で作られたように見せることができ、更に、７０％以上が０．１〜０．５ｍｍ径の発泡セルとなるように成形できれば、より一層氷で作られたように見せることができる。
【００１１】
なお、厚さ０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの深絞容器においては、上記の構成ではＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率を１５％以下に抑えることが難しくなるため、このような深絞容器においては、透明性を有する樹脂中に０．２ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜５００個／ｃｍ２ 好ましくは１００〜３００個／ｃｍ２、中でも特に好ましくは１００〜１７５個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ、全発泡セルの平均径が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ好ましくは０．３ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲に入るように、更に好ましくは、樹脂中に存在する発泡セルの大きさが全て０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ径の範囲に入り、しかも０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ径のものが０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ径のものよりも多い、好ましくは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ径のもの７０〜９０％に対し０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ径のものが３０〜１０％となるように発泡成形体を形成するのが好ましい。
ただし、いくら深絞り容器の成形に適していると言っても、例えば５０ｍｍ以上の深絞り容器を形成する場合には、底面の立ち上がり、すなわち底面と側面との交差部には若干でもアールを付けるのが好ましい。当該交差部が尖っている場合にはどうしても穴あきが発生する可能性を否定できないからである。
【００１２】
ここで、本発明における「透明性を有する樹脂」とは、透明性を有する樹脂であれば特に限定するものではなく、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン系樹脂や、ポリビニルアルコールなどのポリビニル系樹脂、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂、ポリスチレン、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、Ｌ−ポリ乳酸などのポリエステル系樹脂などを挙げることができ、これらはそれぞれ単独で使用することもできるが、２種類以上を組み合わせて使用することもできる。
本発明において「ＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率」は、エアピクノメーター（空気比較式比重計）を用いてＡＳＴＭ Ｄ ２８５６に準じて算出することができる連続気泡率の意である。
また、本発明では、発泡セルの密度（存在割合）を単位面積当たりの個数で示しているが、この個数は、例えば発泡成形体を単位面積で区画した場合に、その区画容積内に存在する発泡セルの数であって、区画した発泡成形体表面に存在する発泡セルの数ではない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の「氷で作られたように見える発泡成形体」の製造方法について説明するが、あくまでも一例であって本発明の発泡成形体の製造方法が以下に説明する製造方法に制限される訳ではない。
【００１４】
本発明の構成を備えた「氷で作られたように見える発泡成形体」（以下「本発泡成形体」という。）は、２３０℃における溶融張力が４〜１２ｃＮであるポリプロピレン樹脂４０〜６０重量部、及び２３０℃における溶融張力が１〜３ｃＮであるポリプロピレン樹脂３０〜５０重量部を含有する樹脂組成物と、発泡剤乃至発泡核剤とを混合し、樹脂温度が２００℃〜２４０℃（好ましくは２１０〜２３０℃）になるように加熱混練し、厚さ０．２〜２．０ｍｍに押出すことによって製造することができる。
【００１５】
上記配合組成において「２３０℃における溶融張力が４〜１２ｃＮであるポリプロピレン樹脂」としては、２３０℃における溶融張力が４〜８ｃＮ、特に２３０℃における溶融張力が６ｃＮ前後であるのがより好ましい。
また、「２３０℃における溶融張力が１〜３ｃＮであるポリプロピレン樹脂」は、２３０℃における溶融張力が１〜２ｃＮ、特に１ｃＮ前後であるのがより好ましい。
２３０℃における溶融張力が４〜１２ｃＮという高溶融張力ポリプロピレン樹脂を４０〜６０重量部配合することによって発泡セルが膨張した際の破裂を防ぐことができ、連続気泡率を低下させることができるが、高溶融張力ポリプロピレン樹脂ばかりを配合すると、微細セルが多く発生するため、２３０℃における溶融張力が１〜３ｃＮであるポリプロピレン樹脂を適宜量加えることによって微細セルの発生を抑え、より一層氷で作られたように見せることができる。
【００１６】
残りの樹脂組成物成分としては、ポリエチレン樹脂を約１０重量部程度配合するのが好ましい。ポリエチレンを配合することによって成形性を高めることができる。
【００１７】
発泡剤乃至発泡核剤は、樹脂組成物に対して０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜２重量％配合するのが好ましい。
発泡剤としては、重曹、クエン酸塩、グルタミン酸塩、その他発泡剤となり得る物質のいずれか或いはそれらの二種類以上を組合わせて使用することができる。
発泡核剤としては、一般的なタルクその他、発泡核剤となり得る物質を用いることができる。
また、発泡剤乃至発泡核剤をポリエチレンなどの熱可塑性樹脂に配合して発泡剤ペレットとしたものを用いることもできる。
【００１８】
上記発泡成形体には、樹脂組成物全量に対して０．０１〜５重量％の着色剤を配合することもできる。合成樹脂用の着色剤として使用されている公知の顔料であれば、発泡の核となることもない。中でもブルーイング剤を０．１〜３重量％を配合するとより一層の清涼感を与えることができる。
その他、本発泡成形体の構成を阻害しない範囲で、気泡調整剤、架橋剤、樹脂溶融特性調整剤、充填剤、安定剤、酸化防止剤等を混合することも可能である。
【００１９】
樹脂組成物と発泡剤乃至発泡核剤とを混合する方法としては、特に限定するものではなく、現在公知の方法を適宜採用可能である。
押出機としても現在公知の押出機、例えば単軸押出機、多軸押出機、タンデム押出機などを適宜採用することができる。
押出方法も特に限定するものではなく、樹脂温度が２００℃〜２４０℃（好ましくは２１０〜２３０℃）になるように加熱混練し、適宜方法に押出すことができる。例えば、樹脂組成物及び発泡剤乃至発泡核剤の混合物を押出機内にて溶融軟化し、高温高圧下で発泡剤と混練して形成した発泡性組成物を押出機先端に設けられた直線状の金口を有したダイス（Ｔ−ダイス）を通して押出機内よりも低圧下に押出し、次いで内部に冷却媒体を流通させた金属製の冷却ロールに接触させ冷却させるようにする方法、環状の押出機金口より押出して円筒に発泡させ、この円筒発泡体を円筒環状の冷却装置に接触させ冷却し、押出方向に沿ってある一定のラインにて切り開いてシート状物とする方法、その他の方法を採用することができる。
【００２０】
なお、樹脂組成物と発泡剤乃至発泡核剤とを混合し、樹脂温度が２００℃〜２４０℃（好ましくは２１０〜２３０℃）になるように加熱混練するためには、押出機の押出口の温度を１８０〜２２０℃（好ましくは１８０〜２００℃）に設定し、Ｔダイの温度を１８０〜２２０℃（好ましくは１９０〜２１０℃）に設定するのが好ましい。
なお、ポリプロピレン樹脂は、発泡性溶融混練物を押出機から押出す際の温度に僅かな変化が生じると、溶融混練物の粘度が大きく変化する。すなわち、押出温度の僅かな上昇によって溶融混練物の粘度が著しく低下し、この結果、溶融混練物中の発泡剤の逃散が激しくなり発泡体が連続気泡構造となったり発泡倍率低下をきたし易くなる。また逆に、押出温度の僅かな低下によって溶融混練物の粘度が急激に高くなり、十分且つ均一に発泡しなくなり、発泡シートの表面に凹凸が発生し易い等の問題があると言われている（例えば特開２００２−２１２３２７号の段落［０００３］参照）。
【００２１】
発泡シートの厚さは、容器成形用としては０．４ｍｍ〜１．５ｍｍが一般的であり、適宜設定可能であるが、本発明の場合には発泡成形体の厚さを約０．２ｍｍ〜２．０ｍｍに設定しても発泡シートの連続気泡率を１５％以下に抑えることができる。
【００２２】
得られた発泡シートは、金型を用いて熱成形し、各種形状の発泡成形体（例えば成形容器）とすることができる。この際の熱成形法としては、一般的な真空成形、圧空成形、シートの片面をプラグに接触させて成形を行うプラグアシスト法、シートの両面に一対をなす雌雄型を接触させて成形を行うマッチモールド成形法等を挙げることができるが、これに限定されるものではない。また成形前にシートを加熱軟化させる方法として非接触加熱である赤外線ヒーター等による輻射加熱等、公知のシート加熱方法を適応することもできる。
【００２３】
特開平１２−１０３８９３号記載の発明は、タルクなどの発泡核剤を配合しないことによってセルサイズを不均一にし、氷で作られたように見える発泡成形体としているのに対し、本発明は、溶融温度すなわち発泡成形温度を通常の温度（１７５〜１８０℃）よりも高くすることによって、発泡セルの大きさを大きくし、かつ、２３０℃における溶融張力が４〜１２ｃＮという高溶融張力ポリプロピレン樹脂を４０〜６０重量部も配合することによって発泡セルが膨張した際に破裂しにくくし、更に２３０℃における溶融張力が１〜３ｃＮであるポリプロピレン樹脂を３０〜５０重量部配合することによって微細セルの発生を抑制し、これによって氷で作られたように見える発泡成形体（若しくは発泡シート）としている。
【００２４】
（実施例１）
ポリプロピレン−１（チッソ石油化学社製ＦＨ３４００）と、ポリプロピレン−２（チッソ石油化学社製ＸＰ１８００）と、ポリエチレン（東ソー社製ＬＤ１２７）と、発泡剤（永和化成工業社製ＥＥ３８５）とを以下の配合でよく混合して原料を調製した。
次に、調製した原料を混合機で攪拌混合し、この攪拌混合した原料を押出機のホッパーに投入し、２２０℃で加熱混練させながらスクリューで混練させながら前進させ、溶融した混合物をＴダイから押出して厚さ７ｍｍのシート成形体を成形した。この時、押出成形機の押出口温度は約１９０℃、Ｔダイの温度は約２００℃に設定した。その後、得られたシート成形体を真空成形してトレイ型食品容器を得た。
【００２５】
▲１▼ポリプロピレン−１ ・・・・・・・・・ ５０重量％
▲２▼ポリプロピレン−２ ・・・・・・・・・ ４０重量％
▲３▼ポリエチレン ・・・・・・・・・ １０重量％（合計１００重量％）
▲４▼発泡剤 ▲１▼〜▲３▼の樹脂組成物全量に対して１重量％
【００２６】
ポリプロピレン−１の物性は、密度０．９ｇ／ｃｍ３（ＪＩＳ Ｋ ６７５８）、メルトフローレート４ｇ／１０ｍｉｎ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、２３０℃／２１．２Ｎ）、引張強度３９ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、５０ｍｍ／ｍｉｎ）、伸度５０％（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、５０ｍｍ／ｍｉｎ）、曲げ弾性率１６００ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、１．５ｍｍ／ｍｉｎ）、曲げ強度４７ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、１．５ｍｍ／ｍｉｎ）、硬度１０５Ｒスケール（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、ロックウェル）、アイゾット衝撃強度２ｋＪ／ｍ２（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、ノッチ付き２３℃）、光沢度９０％（ＪＩＳ Ｚ ８７４１、Ｌ６０°）、熱変形温度１３５℃（ＪＩＳ Ｋ ７２０７、０．４５ＭＰａ）、溶融張力６ｃＮ（下記測定方法）。
【００２７】
ポリプロピレン−２の物性は、密度０．９ｇ／ｃｍ３（ＪＩＳ Ｋ ６７５８）、メルトフローレート１．９ｇ／１０ｍｉｎ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、２３０℃／２１．２Ｎ）、引張強度２７．５ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、５０ｍｍ／ｍｉｎ）、伸度％＞８００（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、５０ｍｍ／ｍｉｎ）、曲げ弾性率８１４ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、１．５ｍｍ／ｍｉｎ）、曲げ強度２６．５ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、１．５ｍｍ／ｍｉｎ）、硬度８２Ｒスケール（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、ロックウェル）、アイゾット衝撃強度７．８ｋＪ／ｍ２（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、ノッチ付き２３℃）、光沢度９０％（ＪＩＳ Ｚ ８７４１、Ｌ６０°）、熱変形温度９２℃（ＪＩＳ Ｋ ７２０７、０．４５ＭＰａ）、溶融張力１ｃＮ（下記測定方法）。
【００２８】
上記の溶融張力は、（株）東洋精機製作所製メルトテンションＩＩ型を用い、２３０℃に加熱混練した樹脂組成物を、直径２．０９５ｍｍ、長さ４０ｍｍのオリフィスから２０ｍｍ／分の速度で押出してストランドとし、このストランドを３．１４ｍｍ／分の速度で引き取る時の張力を溶融張力とした（単位：ｃＮ）。
【００２９】
発泡剤（永和化成工業社製ＥＥ３８５）は、乳白色ペレットであり、ＬＤＰＥ６２重量％、発泡剤及び発泡核剤３８重量％からなり、発泡剤としてはいずれもメジアン径として５〜３０μｍの重曹及びクエン酸塩からなるものを使用しており、発泡核剤の主成分はタルクである。
【００３０】
（実施例２）
シート成形体の厚みを０．７ｍｍとした以外は、実施例１と同様にシート成形体を真空成形してトレイ型食品容器を得た。
【００３１】
（実施例３）
実施例２の配合に更に樹脂組成物全量に対して２重量％のブルーインク剤を加え、その他の条件は、実施例２と同様にシート成形体を真空成形しトレイ型食品容器を得た。
【００３２】
（比較例１）
押出用成形用に調整されたポリプロピレン−１（商品名：Ｅ−１０５ＧＭ、出光石油化学社）と、メタロセン触媒で予め処理したポリプロピレン−２（商品名：ＭＤ−６３２、モンテルＪＰＯ社）と、重曹とを以下の配合でよく混合して原料を調製した。
【００３３】
▲１▼ポリプロピレン−１ ・・・・・・・・・ ８５重量％
▲２▼ポリプロピレン−２ ・・・・・・・・・ １５重量％ （合計１００重量％ ）
▲３▼重曹 ・・・▲１▼及び▲２▼に対して ３重量％
【００３４】
次に、調整した原料を混合機で攪拌混合し、この攪拌混合した原料を押出機のホッパーに投入し、加熱溶融させながらスクリューで混練させながら前進させ、溶融した混合物をＴダイから押出してシート成形体を成形した。この時、押出成形機の温度は約２２０℃、Ｔダイの温度は約２００℃に設定した。その後、得られたシート成形体を真空成形してトレイ型食品容器を得た。
【００３５】
実施例１〜３及び比較例１で得られた食品容器の発泡倍率、連続気泡率などの物性値を下記表１に示す。
なお、連続気泡率は、エアピクノメーター（空気比較式比重計）を使用してＡＳＴＭ Ｄ−２８５６−８７に準じて算出した。
【００３６】
【表１】
【００３７】
実施例１〜３及び比較例１で得られたいずれの食品容器も、０．０１ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが約３００個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ、これら発泡セルの混在割合は、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ径の発泡セルが５％、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ径の発泡セルが４５％、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セル５０％であり、発泡セルの平均径は約１．０ｍｍであり、あたかも氷で作られたように見えた。また、容器内に水を満たすと内面に気泡が付着しているように見えた。
しかし、実施例１〜３の容器は、連続気泡率が１２％以下（特に実施例２及び３に至っては３％以下）であり、いずれの容器も穴あきは見られなかったが、比較例１の容器は、連続気泡率が３０％であり、穴あきが見られた。
なお、その後上記食品容器における発泡セルの混在割合を更に詳しく調べたところ、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ径の発泡セルが５％、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ径の発泡セルが５％、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ径の発泡セルが３０％、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ径の発泡セルが１０％、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが５０％の割合で含まれていた。
ほとんどの発泡セルは楕円形状を呈していたため、発泡セルの径は、以下の式によって算出した。
発泡セルの径＝（長径＋短径）／２
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷で作られたように見え、しかも水を入れると内面に気泡が付着しているように見える発泡成形体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
あたかも氷で作られたように見える食品用容器（例えばトレー容器）を提供することができれば、清涼感を与えることができるから夏場の食品の売り上げ増大や食欲増進などに寄与することができる。更に、水を入れると炭酸水を入れた時のように容器内面に気泡が付着しているように見えれば、より一層清涼感を与えることができ、例えば麺類やそのつゆ入れ容器などとして夏場に最適な容器を提供することができる。
【０００３】
ところで、お刺し身用のトレー等として現在使用されている白い発泡容器は、ポリプロピレン中にフィラーとしてのケイ酸マグネシウム、白色顔料としてのチタン酸ホワイト、並びに発泡剤としての炭酸水素ナトリウムが配合されていることが多いが、この配合において単に白色顔料を抜いて容器を成形しても、氷で作られたようにはとても見えない。
【０００４】
特許文献１記載の発明は、発泡成形体の構成において、各発泡セルの大きさを大きくし、かつ樹脂中の発泡セルの数を減らすことによって、氷で作られたように見え、しかも水を入れると内面に気泡が付着しているように見える発泡成形体を製造することに成功した。具体的には、透明性を有する樹脂中に０．０１ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜５００個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ、これら発泡セルの平均径が０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に入り、好ましくは０．２ｍｍ径未満の発泡セルの割合が１５％未満となるように構成するというものであり、当該発明はまた、これの製造方法として、発泡核剤を配合せず、透明性を有する樹脂に０．０１〜１０重量％の重曹を混練し、これを成形機に供給し、１６０〜２２０℃に加熱した押出口から押出して発泡シートを成形する発泡成形体の製造方法を開示している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１０３８９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的もまた、あたかも氷で作られたように見え、しかも水を入れると内面に気泡が付着しているように見える発泡成形体を提供することにあるが、本発明は、従来のものよりもより一層、水漏れ等の原因となる穴あきの発生を確実に無くすことができる発泡成形体及びその製造方法を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明性を有する樹脂中に０．０１ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜５００個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ、全発泡セルの平均径が０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に入り、かつ厚さ０．２ｍｍ〜２．０ｍｍでＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率が０〜１５％（好ましくは０〜１２％、その中でも好ましくは０〜５％）である構成を備えた氷で作られたように見える発泡成形体を提案する。
【０００８】
一般に市販されている発泡成形体は、０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍ径（平均約０．１５ｍｍ）の発泡セルを極めて多数（当然に１ｃｍ２当たり５００個を越える数）含んでいる。これに比較すると、本発明の発泡成形体は、各発泡セルの大きさが顕著に大きく、数においては顕著に少ないという特徴を有しており、外観において樹脂の透明性が発泡セルによって阻害されず各発泡セルを肉眼で確認でき、あたかも氷で作られたように見える。
ただし、このような構成を採用すると、通常は水漏れ等の原因となる穴あきが非常に発生し易くなるのであるが、本発明の場合には、ＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率が１５％以下となるように発泡成形体を形成することによって穴あきの発生を確実に無くすことができることを確かめている。また、発泡成形体の厚さを大きくすれば比較的容易に穴あきの発生を抑えることができるが、本発明の場合には厚さ０．２ｍｍ〜２．０ｍｍという薄いシート体であっても連続気泡率を１５％以下とすることによって穴あきの発生を確実に無くすことができることを確かめている。
【０００９】
本発明の発泡成形体は、０．０１ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜５００個／ｃｍ２の割合で散在するように設定しているが、これは１００個／ｃｍ２より少なくとも、５００個／ｃｍ２より多くとも氷で作られたように見えずらくなり、また、発泡セルの径を２．５ｍｍより大きくすると穴あきなどの製造上の問題が生じてくるからである。
また、樹脂中の発泡セルの平均径を０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に入るように設定しているのは、平均径が０．３ｍｍより小さくなると氷で作られたようには見えずらくなる一方、平均径が１．５ｍｍを越えると穴あきなどの製造上の問題が生じてくるからである。
【００１０】
上記構成の発泡成形体において、発泡セルの混在割合は、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ径の発泡セルが１〜１０％、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが３０〜７０％、残りが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとなるように設定することができる。すなわち１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ径の比較的大きな発泡セルが散在し、かつこれら大きな発泡セルの間に小さな発泡セルが混在する割合に設定することによりより確実に氷で作られたように見せることができ、更に、７０％以上が０．１〜０．５ｍｍ径の発泡セルとなるように成形できれば、より一層氷で作られたように見せることができる。
【００１１】
なお、厚さ０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの深絞容器においては、上記の構成ではＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率を１５％以下に抑えることが難しくなるため、このような深絞容器においては、透明性を有する樹脂中に０．２ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜５００個／ｃｍ２ 好ましくは１００〜３００個／ｃｍ２、中でも特に好ましくは１００〜１７５個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ、全発泡セルの平均径が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ好ましくは０．３ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲に入るように、更に好ましくは、樹脂中に存在する発泡セルの大きさが全て０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ径の範囲に入り、しかも０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ径のものが０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ径のものよりも多い、好ましくは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ径のもの７０〜９０％に対し０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ径のものが３０〜１０％となるように発泡成形体を形成するのが好ましい。
ただし、いくら深絞り容器の成形に適していると言っても、例えば５０ｍｍ以上の深絞り容器を形成する場合には、底面の立ち上がり、すなわち底面と側面との交差部には若干でもアールを付けるのが好ましい。当該交差部が尖っている場合にはどうしても穴あきが発生する可能性を否定できないからである。
【００１２】
ここで、本発明における「透明性を有する樹脂」とは、透明性を有する樹脂であれば特に限定するものではなく、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン系樹脂や、ポリビニルアルコールなどのポリビニル系樹脂、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂、ポリスチレン、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、Ｌ−ポリ乳酸などのポリエステル系樹脂などを挙げることができ、これらはそれぞれ単独で使用することもできるが、２種類以上を組み合わせて使用することもできる。
本発明において「ＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率」は、エアピクノメーター（空気比較式比重計）を用いてＡＳＴＭ Ｄ ２８５６に準じて算出することができる連続気泡率の意である。
また、本発明では、発泡セルの密度（存在割合）を単位面積当たりの個数で示しているが、この個数は、例えば発泡成形体を単位面積で区画した場合に、その区画容積内に存在する発泡セルの数であって、区画した発泡成形体表面に存在する発泡セルの数ではない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の「氷で作られたように見える発泡成形体」の製造方法について説明するが、あくまでも一例であって本発明の発泡成形体の製造方法が以下に説明する製造方法に制限される訳ではない。
【００１４】
本発明の構成を備えた「氷で作られたように見える発泡成形体」（以下「本発泡成形体」という。）は、２３０℃における溶融張力が４〜１２ｃＮであるポリプロピレン樹脂４０〜６０重量部、及び２３０℃における溶融張力が１〜３ｃＮであるポリプロピレン樹脂３０〜５０重量部を含有する樹脂組成物と、発泡剤乃至発泡核剤とを混合し、樹脂温度が２００℃〜２４０℃（好ましくは２１０〜２３０℃）になるように加熱混練し、厚さ０．２〜２．０ｍｍに押出すことによって製造することができる。
【００１５】
上記配合組成において「２３０℃における溶融張力が４〜１２ｃＮであるポリプロピレン樹脂」としては、２３０℃における溶融張力が４〜８ｃＮ、特に２３０℃における溶融張力が６ｃＮ前後であるのがより好ましい。
また、「２３０℃における溶融張力が１〜３ｃＮであるポリプロピレン樹脂」は、２３０℃における溶融張力が１〜２ｃＮ、特に１ｃＮ前後であるのがより好ましい。
２３０℃における溶融張力が４〜１２ｃＮという高溶融張力ポリプロピレン樹脂を４０〜６０重量部配合することによって発泡セルが膨張した際の破裂を防ぐことができ、連続気泡率を低下させることができるが、高溶融張力ポリプロピレン樹脂ばかりを配合すると、微細セルが多く発生するため、２３０℃における溶融張力が１〜３ｃＮであるポリプロピレン樹脂を適宜量加えることによって微細セルの発生を抑え、より一層氷で作られたように見せることができる。
【００１６】
残りの樹脂組成物成分としては、ポリエチレン樹脂を約１０重量部程度配合するのが好ましい。ポリエチレンを配合することによって成形性を高めることができる。
【００１７】
発泡剤乃至発泡核剤は、樹脂組成物に対して０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜２重量％配合するのが好ましい。
発泡剤としては、重曹、クエン酸塩、グルタミン酸塩、その他発泡剤となり得る物質のいずれか或いはそれらの二種類以上を組合わせて使用することができる。
発泡核剤としては、一般的なタルクその他、発泡核剤となり得る物質を用いることができる。
また、発泡剤乃至発泡核剤をポリエチレンなどの熱可塑性樹脂に配合して発泡剤ペレットとしたものを用いることもできる。
【００１８】
上記発泡成形体には、樹脂組成物全量に対して０．０１〜５重量％の着色剤を配合することもできる。合成樹脂用の着色剤として使用されている公知の顔料であれば、発泡の核となることもない。中でもブルーイング剤を０．１〜３重量％を配合するとより一層の清涼感を与えることができる。
その他、本発泡成形体の構成を阻害しない範囲で、気泡調整剤、架橋剤、樹脂溶融特性調整剤、充填剤、安定剤、酸化防止剤等を混合することも可能である。
【００１９】
樹脂組成物と発泡剤乃至発泡核剤とを混合する方法としては、特に限定するものではなく、現在公知の方法を適宜採用可能である。
押出機としても現在公知の押出機、例えば単軸押出機、多軸押出機、タンデム押出機などを適宜採用することができる。
押出方法も特に限定するものではなく、樹脂温度が２００℃〜２４０℃（好ましくは２１０〜２３０℃）になるように加熱混練し、適宜方法に押出すことができる。例えば、樹脂組成物及び発泡剤乃至発泡核剤の混合物を押出機内にて溶融軟化し、高温高圧下で発泡剤と混練して形成した発泡性組成物を押出機先端に設けられた直線状の金口を有したダイス（Ｔ−ダイス）を通して押出機内よりも低圧下に押出し、次いで内部に冷却媒体を流通させた金属製の冷却ロールに接触させ冷却させるようにする方法、環状の押出機金口より押出して円筒に発泡させ、この円筒発泡体を円筒環状の冷却装置に接触させ冷却し、押出方向に沿ってある一定のラインにて切り開いてシート状物とする方法、その他の方法を採用することができる。
【００２０】
なお、樹脂組成物と発泡剤乃至発泡核剤とを混合し、樹脂温度が２００℃〜２４０℃（好ましくは２１０〜２３０℃）になるように加熱混練するためには、押出機の押出口の温度を１８０〜２２０℃（好ましくは１８０〜２００℃）に設定し、Ｔダイの温度を１８０〜２２０℃（好ましくは１９０〜２１０℃）に設定するのが好ましい。
なお、ポリプロピレン樹脂は、発泡性溶融混練物を押出機から押出す際の温度に僅かな変化が生じると、溶融混練物の粘度が大きく変化する。すなわち、押出温度の僅かな上昇によって溶融混練物の粘度が著しく低下し、この結果、溶融混練物中の発泡剤の逃散が激しくなり発泡体が連続気泡構造となったり発泡倍率低下をきたし易くなる。また逆に、押出温度の僅かな低下によって溶融混練物の粘度が急激に高くなり、十分且つ均一に発泡しなくなり、発泡シートの表面に凹凸が発生し易い等の問題があると言われている（例えば特開２００２−２１２３２７号の段落［０００３］参照）。
【００２１】
発泡シートの厚さは、容器成形用としては０．４ｍｍ〜１．５ｍｍが一般的であり、適宜設定可能であるが、本発明の場合には発泡成形体の厚さを約０．２ｍｍ〜２．０ｍｍに設定しても発泡シートの連続気泡率を１５％以下に抑えることができる。
【００２２】
得られた発泡シートは、金型を用いて熱成形し、各種形状の発泡成形体（例えば成形容器）とすることができる。この際の熱成形法としては、一般的な真空成形、圧空成形、シートの片面をプラグに接触させて成形を行うプラグアシスト法、シートの両面に一対をなす雌雄型を接触させて成形を行うマッチモールド成形法等を挙げることができるが、これに限定されるものではない。また成形前にシートを加熱軟化させる方法として非接触加熱である赤外線ヒーター等による輻射加熱等、公知のシート加熱方法を適応することもできる。
【００２３】
特開平１２−１０３８９３号記載の発明は、タルクなどの発泡核剤を配合しないことによってセルサイズを不均一にし、氷で作られたように見える発泡成形体としているのに対し、本発明は、溶融温度すなわち発泡成形温度を通常の温度（１７５〜１８０℃）よりも高くすることによって、発泡セルの大きさを大きくし、かつ、２３０℃における溶融張力が４〜１２ｃＮという高溶融張力ポリプロピレン樹脂を４０〜６０重量部も配合することによって発泡セルが膨張した際に破裂しにくくし、更に２３０℃における溶融張力が１〜３ｃＮであるポリプロピレン樹脂を３０〜５０重量部配合することによって微細セルの発生を抑制し、これによって氷で作られたように見える発泡成形体（若しくは発泡シート）としている。
【００２４】
（実施例１）
ポリプロピレン−１（チッソ石油化学社製ＦＨ３４００）と、ポリプロピレン−２（チッソ石油化学社製ＸＰ１８００）と、ポリエチレン（東ソー社製ＬＤ１２７）と、発泡剤（永和化成工業社製ＥＥ３８５）とを以下の配合でよく混合して原料を調製した。
次に、調製した原料を混合機で攪拌混合し、この攪拌混合した原料を押出機のホッパーに投入し、２２０℃で加熱混練させながらスクリューで混練させながら前進させ、溶融した混合物をＴダイから押出して厚さ７ｍｍのシート成形体を成形した。この時、押出成形機の押出口温度は約１９０℃、Ｔダイの温度は約２００℃に設定した。その後、得られたシート成形体を真空成形してトレイ型食品容器を得た。
【００２５】
▲１▼ポリプロピレン−１ ・・・・・・・・・ ５０重量％
▲２▼ポリプロピレン−２ ・・・・・・・・・ ４０重量％
▲３▼ポリエチレン ・・・・・・・・・ １０重量％（合計１００重量％）
▲４▼発泡剤 ▲１▼〜▲３▼の樹脂組成物全量に対して１重量％
【００２６】
ポリプロピレン−１の物性は、密度０．９ｇ／ｃｍ３（ＪＩＳ Ｋ ６７５８）、メルトフローレート４ｇ／１０ｍｉｎ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、２３０℃／２１．２Ｎ）、引張強度３９ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、５０ｍｍ／ｍｉｎ）、伸度５０％（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、５０ｍｍ／ｍｉｎ）、曲げ弾性率１６００ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、１．５ｍｍ／ｍｉｎ）、曲げ強度４７ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、１．５ｍｍ／ｍｉｎ）、硬度１０５Ｒスケール（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、ロックウェル）、アイゾット衝撃強度２ｋＪ／ｍ２（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、ノッチ付き２３℃）、光沢度９０％（ＪＩＳ Ｚ ８７４１、Ｌ６０°）、熱変形温度１３５℃（ＪＩＳ Ｋ ７２０７、０．４５ＭＰａ）、溶融張力６ｃＮ（下記測定方法）。
【００２７】
ポリプロピレン−２の物性は、密度０．９ｇ／ｃｍ３（ＪＩＳ Ｋ ６７５８）、メルトフローレート１．９ｇ／１０ｍｉｎ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、２３０℃／２１．２Ｎ）、引張強度２７．５ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、５０ｍｍ／ｍｉｎ）、伸度％＞８００（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、５０ｍｍ／ｍｉｎ）、曲げ弾性率８１４ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、１．５ｍｍ／ｍｉｎ）、曲げ強度２６．５ＭＰａ（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、１．５ｍｍ／ｍｉｎ）、硬度８２Ｒスケール（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、ロックウェル）、アイゾット衝撃強度７．８ｋＪ／ｍ２（ＪＩＳ Ｋ ６７５８、ノッチ付き２３℃）、光沢度９０％（ＪＩＳ Ｚ ８７４１、Ｌ６０°）、熱変形温度９２℃（ＪＩＳ Ｋ ７２０７、０．４５ＭＰａ）、溶融張力１ｃＮ（下記測定方法）。
【００２８】
上記の溶融張力は、（株）東洋精機製作所製メルトテンションＩＩ型を用い、２３０℃に加熱混練した樹脂組成物を、直径２．０９５ｍｍ、長さ４０ｍｍのオリフィスから２０ｍｍ／分の速度で押出してストランドとし、このストランドを３．１４ｍｍ／分の速度で引き取る時の張力を溶融張力とした（単位：ｃＮ）。
【００２９】
発泡剤（永和化成工業社製ＥＥ３８５）は、乳白色ペレットであり、ＬＤＰＥ６２重量％、発泡剤及び発泡核剤３８重量％からなり、発泡剤としてはいずれもメジアン径として５〜３０μｍの重曹及びクエン酸塩からなるものを使用しており、発泡核剤の主成分はタルクである。
【００３０】
（実施例２）
シート成形体の厚みを０．７ｍｍとした以外は、実施例１と同様にシート成形体を真空成形してトレイ型食品容器を得た。
【００３１】
（実施例３）
実施例２の配合に更に樹脂組成物全量に対して２重量％のブルーインク剤を加え、その他の条件は、実施例２と同様にシート成形体を真空成形しトレイ型食品容器を得た。
【００３２】
（比較例１）
押出用成形用に調整されたポリプロピレン−１（商品名：Ｅ−１０５ＧＭ、出光石油化学社）と、メタロセン触媒で予め処理したポリプロピレン−２（商品名：ＭＤ−６３２、モンテルＪＰＯ社）と、重曹とを以下の配合でよく混合して原料を調製した。
【００３３】
▲１▼ポリプロピレン−１ ・・・・・・・・・ ８５重量％
▲２▼ポリプロピレン−２ ・・・・・・・・・ １５重量％ （合計１００重量％ ）
▲３▼重曹 ・・・▲１▼及び▲２▼に対して ３重量％
【００３４】
次に、調整した原料を混合機で攪拌混合し、この攪拌混合した原料を押出機のホッパーに投入し、加熱溶融させながらスクリューで混練させながら前進させ、溶融した混合物をＴダイから押出してシート成形体を成形した。この時、押出成形機の温度は約２２０℃、Ｔダイの温度は約２００℃に設定した。その後、得られたシート成形体を真空成形してトレイ型食品容器を得た。
【００３５】
実施例１〜３及び比較例１で得られた食品容器の発泡倍率、連続気泡率などの物性値を下記表１に示す。
なお、連続気泡率は、エアピクノメーター（空気比較式比重計）を使用してＡＳＴＭ Ｄ−２８５６−８７に準じて算出した。
【００３６】
【表１】
実施例１〜３及び比較例１で得られたいずれの食品容器も、０．０１ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが約３００個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ、これら発泡セルの混在割合は、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ径の発泡セルが５％、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ径の発泡セルが４５％、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セル５０％であり、発泡セルの平均径は約１．０ｍｍであり、あたかも氷で作られたように見えた。また、容器内に水を満たすと内面に気泡が付着しているように見えた。
しかし、実施例１〜３の容器は、連続気泡率が１２％以下（特に実施例２及び３に至っては３％以下）であり、いずれの容器も穴あきは見られなかったが、比較例１の容器は、連続気泡率が３０％であり、穴あきが見られた。
なお、その後上記食品容器における発泡セルの混在割合を更に詳しく調べたところ、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ径の発泡セルが５％、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ径の発泡セルが５％、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ径の発泡セルが３０％、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ径の発泡セルが１０％、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが５０％の割合で含まれていた。
ほとんどの発泡セルは楕円形状を呈していたため、発泡セルの径は、以下の式によって算出した。
発泡セルの径＝（長径＋短径）／２
Claims (4)
- 透明性を有する樹脂中に０．０１ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜５００個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ全発泡セルの平均径が０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に入り、かつ厚さ０．２ｍｍ〜２．０ｍｍでＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率が０〜１５％である構成を備えた氷で作られたように見える発泡成形体。
- 発泡セルの混在割合が、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ径の発泡セルが１〜１０％、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが３０〜７０％、残りが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである構成を備えた請求項１に記載の氷で作られたように見える発泡成形体。
- 透明性を有する樹脂中に０．２ｍｍ〜２．５ｍｍ径の発泡セルが１００〜３００個／ｃｍ２の割合で散在し、かつ、全発泡セルの平均径が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲に入り、かつ厚さ０．２ｍｍ〜２．０ｍｍでＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率が０〜１５％である、厚み０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの構成を備えた氷で作られたように見える発泡成形体。
- ２３０℃における溶融張力が４〜１２ｃＮであるポリプロピレン樹脂４０〜６０重量部、及び２３０℃における溶融張力が１〜３ｃＮであるポリプロピレン樹脂３０〜５０重量部を含有する樹脂組成物と、発泡剤乃至発泡核剤とを混合し、樹脂温度が２００℃〜２４０℃になるように加熱混練し、厚さ０．２〜２．０ｍｍに押出してＡＳＴＭ Ｄ２８５６で規定される連続気泡率が０〜１５％の発泡シートを成形する工程を備えた氷で作られたように見える発泡成形体の製造方法。
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