JP2023006420A - 発泡シート、発泡シート成形体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来と比べて、例えば青果物の輸送に適するように深絞りされた凹部を備える成形体を熱成形しやすい発泡シート、発泡シート成形体およびその製造方法を提供する。【解決手段】ポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡層２を有し、前記ポリエチレン系樹脂組成物では、ＭＦＲが１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、１９０℃での溶融張力が３．４ｃＮ以上５．０ｃＮ以下である、発泡シート１ａである。前記ポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡層を有し、絞り比が０．４０以上である少なくとも１つの凹部を備える発泡シート成形体である。前記発泡シートから、絞り比が０．４０以上である少なくとも１つの凹部を備える成形体を熱成形する工程を含む、発泡シート成形体の製造方法である。【選択図】 図１

Description

本発明は、発泡シート、前記発泡シートから成形された発泡シート成形体、及び前記発泡シート成形体の製造方法に関する。

２００７年に公開された特許文献１には、熱成形して成形品を製造するために用いる、無架橋ポリエチレン系樹脂発泡シートが開示されている。この発泡シートは、メルトインデックスが０．５ｇ／１０ｍｉｎ以上２．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、結晶化温度が９８℃以下であるポリエチレン系樹脂によって形成されている。この発泡シートは、密度が０．０４ｇ／ｃｍ^３以上０．０８ｇ／ｃｍ^３以下であり、厚み１．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。このように構成された発泡シートでは、十分な熱成形性や成形品の強度を保持しやすく、柔軟性や緩衝性が優れたものになりやすく、外観が美麗になりやすく、イチゴなどの柔らかい青果用の容器に好適に用いやすい旨、特許文献１で説明されている。例えば、イチゴトレイの成形について深さ１５ｍｍまでの成形性と緩衝性とがあった旨、特許文献１に実験結果が記載されている。

特開２００７－２４６７７６号公報 特開２００４－４３８１３号公報

しかし、近年、イチゴの品種改良が進み、２００７年頃と比べて、サイズの大きなイチゴ果実が市場で流通するようになってきている。深さ１５ｍｍの凹部では、凹部の深さが足りないため、近年のサイズの大きなイチゴ果実であると凹部に十分に収容しきれない場合があり得る。イチゴ果実に限らず、近い将来、品種改良により青果物のサイズが益々大きくなり続ける可能性があると考えられる。この可能性を考慮すると、更にサイズの大きな青果物でも傷つけないように安全に輸送可能にするためには、従来よりも更に深絞りされた凹部を備える発泡シート成形体や、そのような成形体の熱成形に適した発泡シートを開発できれば望ましいと、本願に係る発明者らは考えた。

そこで、本発明の課題は、従来と比べて、例えば青果物の輸送に適するように深絞りされた凹部を備える成形体を熱成形しやすい発泡シート、発泡シート成形体およびその製造方法を提供することにある。

上記した課題を解決するために、本発明に係る発泡シートは、ポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡層を有する発泡シートであって、前記ポリエチレン系樹脂組成物では、メルトマスフローレイト（ＭＦＲ）が１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、１９０℃での溶融張力が３．４ｃＮ以上５．０ｃＮ以下である、発泡シートである。斯かる構成によれば、ＭＦＲと１９０℃での溶融張力とを所定の範囲内に収めたポリエチレン系樹脂組成物で構成されていることにより、発泡シートから成形品を熱成形させるときに、発泡シートが適度に引き延ばされやすい。このため、発泡シートは引き延ばされても破れにくく、発泡シートの発泡層に含まれる気泡も破れにくい。したがって、発泡シートは、成形品を熱成形させるときに、成形型の形状を精度よく反映させることが可能なため、例えば青果物の輸送に適するように深絞りされた凹部を備える成形体を、熱成形しやすい性状のものになっている。

本発明に係る発泡シートでは、前記ポリエチレン系樹脂組成物の曲げ弾性率が３００ＭＰａ未満であり得る。斯かる構成によれば、ポリエチレン系樹脂組成物で構成されている発泡層が、適度な柔軟性を有する。このため、発泡シートは、例えば青果物の輸送に適する柔軟性を有する成形体を、熱成形しやすい性状のものになっている。

本発明に係る発泡シートにおいて、前記ポリエチレン系樹脂組成物は植物に由来するポリエチレンを含んでなるものであり得る。斯かる構成によれば、植物に由来するポリエチレンを含むことにより、発泡シートが環境負荷の低減に貢献可能な製品となり得る。

本発明に係る発泡シートにおいて、前記ポリエチレン系樹脂組成物では、ＭＦＲが１．９ｇ／１０ｍｉｎ以上３．２ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、１９０℃での溶融張力が３．８ｃＮ以上４．９ｃＮ以下であり得る。斯かる構成によれば、ポリエチレン系樹脂組成物が更に適度に引き延ばされやすいため、発泡シートは、深絞りされた凹部を備える成形体を、更に熱成形しやすい性状のものになっている。

本発明に係る発泡シートにおいて、前記ポリエチレン系樹脂組成物の７０℃での引張応力が１．０ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であり得る。斯かる構成によれば、ポリエチレン系樹脂組成物の７０℃での引張応力を所定の範囲内とすることにより、発泡シートから成形体を熱形成する際に、発泡シートが適度に引き延ばされやすくなるため熱形成しやすくなり、また、発泡シートから熱成形される成形体が、応力に対して壊れにくくなる。このため、発泡シートから熱成形される成形体は、例えば青果物の輸送に適する柔軟性と剛性とを有する成形体として、壊れにくいため、取り扱いやすいものとなる。

本発明に係る発泡シートは、絞り比が０．４０以上である少なくとも１つの凹部を備える成形体を熱成形するためのものであり得る。斯かる構成によれば、発泡シートから成形体を熱成形させる際、凹部を形成させるために、発泡シートが引き延ばされる。また、発泡シートを構成しているポリエチレン系樹脂組成物は、前述したように引き延ばされやすい性状のものである。このため、発泡シートは、絞り比が０．４０以上である少なくとも１つの凹部を備える成形体であっても、破れることなく熱成形させやすくなっている。

本発明に係る発泡シート成形体は、ポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡層を有する発泡シート成形体であって、前記ポリエチレン系樹脂組成物では、ＭＦＲが１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、１９０℃での溶融張力が３．４ｃＮ以上５．０ｃＮ以下であり、絞り比が０．４０以上である少なくとも１つの凹部を備える発泡シート成形体である。斯かる構成によれば、ＭＦＲと１９０℃での溶融張力とを所定の範囲内に収めたポリエチレン系樹脂組成物で構成されていることにより、発泡シート成形体は、その熱成形の過程で破れが生じにくい。このため、発泡シート成形体は、例えば青果物用の柔軟性を有する成形体として適した性状のものとなっている。

本発明に係る発泡シート成形体の製造方法は、ポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡層を有する発泡シートから、絞り比が０．４０以上である少なくとも１つの凹部を備える成形体を熱成形する工程を含み、前記ポリエチレン系樹脂組成物では、ＭＦＲが１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、１９０℃での溶融張力が３．４ｃＮ以上５．０ｃＮ以下である、発泡シート成形体の製造方法である。斯かる構成によれば、ＭＦＲと１９０℃での溶融張力とを所定の範囲内に収めたポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡シートから、発泡シート成形体を熱成形させることにより、熱成形された発泡シート成形体に破れが生じにくい。このため、例えば青果物の輸送に適するように深絞りされた凹部を備える成形体を、製造しやすい。

本発明によれば、従来と比べて、例えば青果物の輸送に適するように深絞りされた凹部を備える成形体を熱成形しやすい発泡シート、発泡シート成形体およびその製造方法を提供することができる。

一実施形態に係る発泡シートの構造を示す概略断面図。 他の実施形態に係る発泡シートの構造を示す概略断面図。 他の実施形態に係る発泡シートの構造を示す概略断面図。 一実施形態に係る発泡シート成形体を示す斜視図。 一実施形態に係る発泡シート成形体を示す正面図。 一実施形態に係る発泡シート成形体を示す側面図。 一実施形態に係る発泡シート成形体に備えられた、少なくとも１つの凹部を写した写真。 一実施形態に係る発泡シート成形体において、絞り比の算出方法を説明する図であって、（ａ）は凹部の輪郭が明確な場合の正面図、（ｂ）は凹部の断面の側面図、（ｃ）は凹部の輪郭が不明確である場合の正面図。 一実施形態の係る発泡シート成形体について、その製造方法の一例を説明するフローチャート。

以下、本発明の一実施形態に係る発泡シートについて説明する。

図１に示すように、一実施形態に係る発泡シート１ａは、ポリエチレン系樹脂組成物から押出発泡法により作製される単一の発泡層２のみを有する、単層構造の押出発泡シートである。このため、発泡層２の気泡膜は、ポリエチレン系樹脂組成物で構成されている。図２に示すように、本発明の他の実施形態に係る発泡シート１ｂは、発泡層２の片面に非発泡層３を有する押出発泡シートであっても良い。図３に示すように、本発明の他の実施形態に係る発泡シート１ｃは、発泡層２の両面に非発泡層３を有する押出発泡シートであっても良い。本発明の実施形態に係る発泡シートは、必ずしも押出発泡シートでなくても良い。以下、図１に示す発泡シート１ａを例に挙げて説明する。

ポリエチレン系樹脂組成物は、低密度ポリエチレンを多く含む組成物である。ポリエチレン系樹脂組成物は、原料調達が容易な観点では、化石燃料に由来するポリエチレンからなるものでも良い。または、ポリエチレン系樹脂組成物は、環境負荷を低減させる観点では、植物に由来するポリエチレンを含んでなるものでも良く、植物に由来するポリエチレンの含有量が、例えば、５質量％以上、１０質量％以上、１５質量％以上、２０質量％以上、又は２５質量％以上でも良い。

ポリエチレン系樹脂組成物は、ポリエチレンの含有量が９０質量％以上でも良く、９５質量％以上でも良い。ポリエチレン系樹脂組成物に含まれる低密度ポリエチレンは、高圧法低密度ポリエチレンであっても、触媒法によって製造される直鎖低密度ポリエチレンであっても良い。高圧法低密度ポリエチレンは、通常、炭素数６を超える長さの長鎖分岐を一分子中に１又は２以上有する。そのため、高圧法低密度ポリエチレンは、ポリエチレン系樹脂組成物に高い溶融張力を付与するのに有用である。ポリエチレンが長鎖分岐を有していることは、ＮＭＲ法などによって確かめることができる。ポリエチレン系樹脂組成物に含まれるポリエチレンのうち、高圧法低密度ポリエチレンの含有量は、例えば、９０質量％以上であっても良い。高圧法低密度ポリエチレンの含有量は、９５質量％以上であっても、９８質量％以上であっても良い。ポリエチレン系樹脂組成物には、２種以上の高圧法低密度ポリエチレンが含まれても良い。２種以上の高圧法低密度ポリエチレンが含まれることで、ポリエチレン系樹脂組成物では、ポリエチレンの分子量分布がブロードになり、温度変化によって溶融張力が大きく変化することを抑制できる。

ポリエチレン系樹脂組成物の密度（ｋｇ／ｍ^３）は、発泡シート１ａに適度な剛性を付与する観点では９１０ｋｇ／ｍ^３以上でも良く、９２０ｋｇ／ｍ^３より大きくても良い。ポリエチレン系樹脂組成物の密度は、発泡シート１ａに柔軟性を付与する観点では、９３０ｋｇ／ｍ^３以下でも良く、９２３ｋｇ／ｍ^３よりも小さいのが好ましい。ポリエチレン系樹脂組成物の密度は、測定試料樹脂の質量と体積とから求めることができる。
密度の測定に供するポリエチレン系樹脂組成物の測定試料樹脂として、発泡シート１ａを熱プレスにより脱泡して非発泡の樹脂フィルムとし、この非発泡の樹脂フィルムを複数重ね合わせて、熱プレスにより厚み２ｍｍの非発泡の樹脂シートを作製する。このとき、熱プレスによる加熱温度は１８０℃とし、完全に脱泡するまで加圧除圧を繰り返す。作製した非発泡の樹脂シートを一辺が１０ｃｍの正方形の形状に切り出した後、ＪＩＳ Ｋ ７１００：１９９９「プラスチック－状態調節及び試験のための標準雰囲気」の記号「２３／５０」２級の標準雰囲気（空気温度２３℃±２℃、相対湿度５０％±１０％）下で２４時間かけて状態調整したものを、測定試料樹脂として使用する。
密度の測定に供するポリエチレン系樹脂組成物の測定試料樹脂は、上記した方法により、発泡シート１ａから作製しても良いし、または、上記した方法により、発泡シート１ａを熱成形した発泡シート成形体から作製しても良い。図２や図３に示すように、発泡層２の少なくとも片面に非発泡層３を有する発泡シート（１ｂ、１ｃ）については、非発泡層３を除去し、発泡層２のみから上記した方法により測定試料樹脂を作製すれば良い。ここで挙げたいずれの方法で作製する測定試料樹脂を用いても、ポリエチレン系樹脂組成物の密度は同等の値となる。

図１に示す発泡シート１ａから、深絞りされた少なくとも１つの凹部を備える成形体に熱成形させる際、発泡シート１ａが伸びやすければ、得られる成形体で裂け目が生じるのを避けやすい。この観点から、ポリエチレン系樹脂組成物のメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）は、１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上であり、好ましくは１．９ｇ／１０ｍｉｎ以上、更に好ましくは２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上である。また、熱成形の際、発泡層２が破泡しにくければ、得られる成形体で、収容物（例えばイチゴ果実のような青果物）を保護する緩衝作用を発揮させやすい。この観点から、ポリエチレン系樹脂組成物のＭＦＲは、４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、好ましくは３．２ｇ／１０ｍｉｎ以下、更に好ましくは２．５ｇ／１０ｍｉｎ以下である。

ポリエチレン系樹脂組成物のＭＦＲ（ｇ／１０ｍｉｎ）は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０：１９９９「プラスチック－熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の試験方法」のＢ法に基づいて、測定試料樹脂をシリンダ内に投入し、温度１９０℃、荷重２１．１８Ｎ（公称荷重２．１６ｋｇ）の条件にて測定可能である。より詳しくは、ポリエチレン系樹脂組成物のＭＦＲは、株式会社東洋精機製作所製のセミオートメルト・インデックサを用いて、下記条件にて求めることができる。
試験数：３
ピストン移動距離（インターバル）：４ｍｍ
予熱時間：５ｍｉｎ
ＭＦＲの測定に供するポリエチレン系樹脂組成物の測定試料樹脂として、発泡シート１ａを熱プレスにより脱泡して非発泡の樹脂フィルムとし、この非発泡の樹脂フィルムを複数重ね合わせて、熱プレスにより厚み２ｍｍの非発泡の樹脂シートを作製する。このとき、熱プレスによる加熱温度は１８０℃とし、完全に脱泡するまで加圧除圧を繰り返す。作製した非発泡の樹脂シートを裁断してシート片とした後、ＪＩＳ Ｋ ７１００：１９９９「プラスチック－状態調節及び試験のための標準雰囲気」の記号「２３／５０」２級の標準雰囲気（空気温度２３℃±２℃、相対湿度５０％±１０％）下で２４時間かけて状態調整したものを、測定試料樹脂として使用する。
ＭＦＲの測定に供するポリエチレン系樹脂組成物の測定試料樹脂は、上記した方法により、発泡シート１ａから作製しても良いし、または、上記した方法により、発泡シート１ａを熱成形した発泡シート成形体から作製しても良い。図２や図３に示すように、発泡層２の少なくとも片面に非発泡層３を有する発泡シート（１ｂ、１ｃ）については、非発泡層３を除去し、発泡層２のみから上記した方法により測定試料樹脂を作製すれば良い。ここで挙げたいずれの方法で作製する測定試料樹脂を用いても、ポリエチレン系樹脂組成物のＭＦＲは同等の値となる。

図１に示す発泡シート１ａを伸びやすくして、発泡シート１ａから熱成形された成形体で裂け目が生じるのを避けやすい観点から、ポリエチレン系樹脂組成物では、温度１９０℃での溶融張力測定における破断点での溶融張力が、３．４ｃＮ以上であり、好ましくは３．８ｃＮ以上、更に好ましくは４．２ｃＮ以上である。発泡シート１ａから成形体を熱成形させる際、発泡層２の気泡膜を破泡しにくくする観点から、ポリエチレン系樹脂組成物では、温度１９０℃での溶融張力測定における破断点での溶融張力が、５．０ｃＮ以下であり、好ましくは４．９ｃＮ以下、更に好ましくは４．７ｃＮ以下である。

ポリエチレン系樹脂組成物の１９０℃での溶融張力（ｃＮ）は、ツインボアキャピラリーレオメーターＲｈｅｏｌｏｇｉｃ５０００Ｔ（イタリア チアスト社製）を用いて測定可能である。つまり、試験温度１９０℃に加熱された径１５ｍｍのバレルに測定試料樹脂を充填後、５分間予熱したのち、上記測定装置のキャピラリーダイ（ダイ径２．０９５ｍｍ、ダイ長さ８ｍｍ、流入角度９０度（コニカル））から溶融したポリエチレン系樹脂組成物を紐状に押出し、この紐状物を上記キャピラリーダイの下方２７ｃｍに位置する張力検出のプーリーに通過させた後、巻取りロールを用いて巻き取り、且つ、その巻取り速度を紐状物が切断するまで徐々に増加させつつ巻き取って測定することができる。破断点に近付くと、溶融張力に極大値と極小値とが繰り返して現れる場合があるが、その場合、破断点での溶融張力とは、破断直前の極大値と極小値の平均として求められる。なお、破断直前に極大値が１つのみしか現れない場合は、その極大値を破断点での溶融張力として求める。紐状物の押出条件や巻き取り条件は、原則的に下記の通りとする。
押出速度：０．０７７３ｍｍ／ｓ（４．６ｍｍ／ｍｉｎ）
巻取速度：初速４ｍｍ／ｓからで１２ｍｍ／ｓ^２加速
溶融張力の測定に供するポリエチレン系樹脂組成物の測定試料樹脂として、発泡シート１ａを熱プレスにより脱泡して非発泡の樹脂フィルムとし、この非発泡の樹脂フィルムを複数重ね合わせて、熱プレスにより厚み２ｍｍの非発泡の樹脂シートを作製する。このとき、熱プレスによる加熱温度は１８０℃とし、完全に脱泡するまで加圧除圧を繰り返す。作製した非発泡の樹脂シートを裁断してシート片とした後、ＪＩＳ Ｋ ７１００：１９９９「プラスチック－状態調節及び試験のための標準雰囲気」の記号「２３／５０」２級の標準雰囲気（空気温度２３℃±２℃、相対湿度５０％±１０％）下で２４時間かけて状態調整したものを、測定試料樹脂として使用する。
溶融張力の測定に供するポリエチレン系樹脂組成物の測定試料樹脂は、上記した方法により、発泡シート１ａから作製しても良いし、または、上記した方法により、発泡シート１ａを熱成形した発泡シート成形体から作製しても良い。図２や図３に示すように、発泡層２の少なくとも片面に非発泡層３を有する発泡シート（１ｂ、１ｃ）については、非発泡層３を除去し、発泡層２のみから上記した方法により測定試料樹脂を作製すれば良い。ここで挙げたいずれの方法で作製する測定試料樹脂を用いても、ポリエチレン系樹脂組成物の溶融張力は同等の値となる。

例えば、青果物を収容して傷つけないように輸送しやすい柔軟性を有する成形体を、熱成形しやすい発泡シート１ａとなる観点から、ポリエチレン系樹脂組成物の曲げ弾性率は、３００ＭＰａ未満でも良く、好ましくは２８５ＭＰａ以下、更に好ましくは２２０ＭＰａ以下である。使用時に意図せず折れ曲がらない程度の剛性の高さを成形体に付与する観点から、発泡シート１ａにおいてポリエチレン系樹脂組成物の曲げ弾性率は、１５０ＭＰａ以上でも良く、好ましくは１７５ＭＰａ以上である。

ポリエチレン系樹脂組成物の曲げ弾性率（ＭＰａ）は、ＪＩＳ Ｋ ７１７１：１９９４に準拠し、株式会社島津製作所製「オートグラフ ＡＧ－Ｘｐｌｕｓ １００ｋＮ」万能試験機を用い、同社製ソフトウェア「ＴＲＡＰＥＺＩＵＭ Ｘ」で万能試験機のデータ処理した測定値である。
曲げ弾性率を測定に供するポリエチレン系樹脂組成物の試験片として、発泡シート１ａを熱プレスにより脱泡して非発泡の樹脂フィルムとし、この非発泡の樹脂フィルムを複数重ね合わせて、熱プレスにより厚み２ｍｍの非発泡の樹脂シートを作製する。このとき、熱プレスによる加熱温度は１８０℃とし、完全に脱泡するまで加圧除圧を繰り返す。作製した非発泡の樹脂シートから幅２５ｍｍ×長さ４０ｍｍの寸法に切り出した後、ＪＩＳ Ｋ ７１００：１９９９「プラスチック－状態調節及び試験のための標準雰囲気」の記号「２３／５０」２級の標準雰囲気（空気温度２３℃±２℃、相対湿度５０％±１０％）下で２４時間かけて状態調整したものを試験片として使用する。スパン間距離を３０ｍｍ、圧子の半径Ｒ１を５．０ｍｍ、支持台の半径Ｒ２を２．０ｍｍ、試験速度を２ｍｍ／ｍｉｎの条件で測定し、測定値から算出された曲げ弾性率（ＭＰａ）の値を採用する。
曲げ弾性率の測定に供するポリエチレン系樹脂組成物の試験片は、上記した方法により、発泡シート１ａから作製しても良いし、または、上記した方法により、発泡シート１ａを熱成形した発泡シート成形体から作製しても良い。図２や図３に示すように、発泡層２の少なくとも片面に非発泡層３を有する発泡シート（１ｂ、１ｃ）については、非発泡層３を除去し、発泡層２のみから上記した方法により試験片を作製すれば良い。ここで挙げたいずれの方法で作製する試験片を用いても、ポリエチレン系樹脂組成物の曲げ弾性率は同等の値となる。

押出発泡シート（例えば図１に示す発泡シート１ａ）が応力に対して壊れにくい場合には、この押出発泡シートから熱成形される成形体も、壊れにくくなり、取り扱いやすい。また、押出発泡シート（例えば発泡シート１ａ）には、適度に引き延ばされやすく熱成形しやすい物性が求められる。この観点から、ポリエチレン系樹脂組成物の７０℃での引張応力が、１．０ＭＰａ以上でも良く、好ましくは３．０ＭＰａ以上、更に好ましくは４．０ＭＰａ以上である。一方、この引張応力が強すぎると、熱成形される成形体で幾らか剛性が高くなり、例えば収容する青果物が傷つかないように保護するのが難しい場合があり得る。また、この引張応力が強すぎると、押出発泡シート（例えば発泡シート１ａ）が引き延ばされにくくなり熱成形しにくくなる。そのような事態を避ける観点から、ポリエチレン系樹脂組成物の７０℃での引張応力が、８．０ＭＰａ以下でも良く、好ましくは６．０ＭＰａ以下、更に好ましくは５．０ＭＰａ以下である。

ポリエチレン系樹脂組成物の７０℃での引張応力（ＭＰａ）は、ＪＩＳ Ｋ ７１２７：１９９９「プラスチック－引張特性の試験方法－第３部：フィルム及びシートの試験条件」に準拠して、株式会社島津製作所製「オートグラフ ＡＧ－Ｘ ｐｌｕｓ １００ｋＮ」万能試験機と、付帯の恒温槽「ＴＣＲ２Ａ型」とを用いて測定し、同社製ソフトウェア「ＴＲＡＰＥＺＩＵＭ Ｘ」を用いてデータ処理した測定値である。
引張応力の測定に供するポリエチレン系樹脂組成物の試験片として、発泡シート１ａを熱プレスにより脱泡して非発泡の樹脂フィルムとし、この非発泡の樹脂フィルムを複数重ね合わせて、熱プレスにより厚み０．５ｍｍの非発泡の樹脂シートを作製する。このとき、熱プレスによる加熱温度は１８０℃とし、完全に脱泡するまで加圧除圧を繰り返す。作製した非発泡の樹脂シートからダンベル形の試験片タイプ５に切り出した後、ＪＩＳ Ｋ ７１００：１９９９「プラスチック－状態調節及び試験のための標準雰囲気」の記号「２３／５０」２級の標準雰囲気（空気温度２３℃±２℃、相対湿度５０％±１０％）下で２４時間かけて状態調整したものを試験片として使用する。試験速度は５００ｍｍ／ｍｉｎ、チャック間隔は８０ｍｍ、たわみとり設定ありとし、７０℃設定にした恒温槽内の引張治具に試験片を挟み、１分間にわたり保持した後に測定する。試験開始点を変位原点として、得られた応力－変位曲線から３０ｍｍ変位時の引張応力値（ＭＰａ）を採用する。
引張応力の測定に供するポリエチレン系樹脂組成物の試験片は、上記した方法により、発泡シート１ａから作製しても良いし、または、上記した方法により、発泡シート１ａを熱成形した発泡シート成形体から作製しても良い。図２や図３に示すように、発泡層２の少なくとも片面に非発泡層３を有する発泡シート（１ｂ、１ｃ）については、非発泡層３を除去し、発泡層２のみから上記した方法により試験片を作製すれば良い。ここで挙げたいずれの方法で作製する試験片を用いても、ポリエチレン系樹脂組成物の引張応力は同等の値となる。

深絞りされた少なくとも１つの凹部を備える成形体を熱成形しやすい観点から、図１に示す発泡シート１ａの厚みは、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下でも良く、好ましくは２．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であり、より好ましくは２．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である。発泡シート１ａの厚みは、Ｔｅｃｌｏｃｋ社製の定圧厚み測定機（型式ＳＣＭ－６２７）を用いて測定可能である。具体的には、円筒状の重りを用いて、半径４．４ｃｍの円形状の面（面積６０．８ｃｍ^２）に、発泡シート１ａの自重も含めて９５ｇｆの荷重を発泡シート１ａにかけたときの厚みを、定圧厚み測定機械で測定して求めること可能である。発泡シート１ａの厚みは、通常、その幅方向５ｃｍごとに５０点観測し、得られた測定値の平均値とする。発泡シート１ａの幅が狭く５０点分の測定箇所を確保できない場合、可能な限り多くの測定箇所を確保した上で得られた全ての測定値の平均値を厚みとする。

深絞りされた少なくとも１つの凹部を備える成形体を熱成形しやすい観点から、発泡シート１ａの坪量（単位面積あたりの質量）は、上記した厚みが３ｍｍ前後である場合、８０ｇ／ｍ^２以上１１０ｇ／ｍ^２以下でも良く、好ましくは９０ｇ／ｍ^２以上１０５ｇ／ｍ^２以下、更に好ましくは１００ｇ／ｍ^２以上１０３ｇ／ｍ^２未満である。押出発泡法により作製された発泡シート１ａの坪量（単位面積あたりの質量）は、次の方法により算出可能である。発泡シート１ａの押出方向と直交する方向に沿った第１の線と、この第１の線と平行であり第１の線に対して押出方向に２０ｃｍの距離を隔てた第２の線とを想定し、この２本の線に沿って発泡シート１ａを切断することにより、坪量の測定用試料を得る。この測定用試料において、質量をＷ（ｇ）とし、面積をＳ（ｃｍ^２）とするときに、下記の計算式から坪量を算出可能である。
坪量（ｇ／ｍ^２）＝Ｗ／Ｓ×１０^４
なお、発泡シート１ａが２０ｃｍ幅で測定用試料を切り取れるほど大きくない場合、可能な限り大きく矩形状に切り取った切片を得て、その切片の質量Ｗ（ｇ）と面積Ｓ（ｃｍ^２）とから、上記した計算式により発泡シート１ａの坪量を算出可能である。

ポリエチレン系樹脂組成物に含まれる樹脂以外の成分としては、発泡剤や添加剤などといった一般的な発泡シートの作製に用いられているものが挙げられる。発泡剤として例えば、プロパン、ｎ－ブタン、ｉ－ブタン、ｎ－ペンタン、ｉ－ペンタン、シクロペンタン等の炭化水素、これら炭化水素のハロゲン化物、炭酸ガス、及び窒素からなる群より選ばれた１種以上の化合物が挙げられる。添加剤として例えば、耐候性安定剤、帯電防止剤、酸化防止剤、消臭剤、光安定剤、顔料、滑材、すべり性の付与又はアンチブロッキング性の付与を目的とした界面活性剤、又は無機充填剤などが挙げられる。

発泡シート１ａに良好な発泡状態を備えさせるべく、ポリエチレン系樹脂組成物には、気泡調整剤を含有させるのが好ましい。気泡調整剤として例えば、タルク、マイカ、シリカ、珪藻土、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、若しくはガラスビーズ等の無機化合物粒子、又はポリテトラフルオロエチレン等の有機化合物粒子が挙げられる。さらに、加熱分解型の発泡剤としても機能するアゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウム、または、炭酸水素ナトリウムとクエン酸との混合物なども、気泡調整剤として用いることができる。

ポリエチレン系樹脂組成物に含まれる樹脂以外の成分は、通常、２０質量％以下とされ、好ましくは１０質量％以下、更に好ましくは５質量％以下である。

発泡シート１ａは、上記したようなポリエチレン系樹脂組成物を、押出機で溶融混練し、押出機の出口に装着されたサーキュラーダイ又はフラットダイから押出しつつ発泡させることで、押出発泡シートとして作製可能である。本実施形態では発泡シート１ａが前述したポリエチレン系樹脂組成物で構成されるため、押出発泡法などの簡便な方法を採用して製造しても、低密度でありながら引張強度などの機械的特性に優れ、しかも、独立気泡性が高く外観美麗な製品（ポリエチレン系樹脂発泡シート）を容易に得やすい。

なお、押出発泡シートに非発泡層を備えさせる場合、共押出ラミネート法や熱ラミネート法を採用することができる。非発泡層を設ける場合、非発泡層には、植物に由来する低密度ポリエチレンを含有させることが好ましい。本実施形態における発泡シートは、押出発泡法によらず各種の方法で作製可能なため、押出発泡シートに限定されない。

以上に説明した本実施形態に係る発泡シート（例えば図１に示す発泡シート１ａ）によれば、ＭＦＲと１９０℃での溶融張力とを所定の範囲内に収めたポリエチレン系樹脂組成物で構成されていることにより、発泡シートから成形品を熱成形させるときに、発泡シートが適度に引き延ばされやすい。このため、発泡シートは引き延ばされても破れにくく、発泡シートの発泡層に含まれる気泡も破れにくい。したがって、発泡シートは、成形品を熱成形させるときに、成形型の形状を精度よく反映させることが可能なため、例えば青果物の輸送に適するように深絞りされた凹部を備える成形体を、熱成形しやすい性状のものになっている。この観点から、本実施形態に係る発泡シートは、後述するように、絞り比が０．４０以上である少なくとも１つの凹部を備える成形体を熱成形するためのものであるのが、好ましい。

以下、図４乃至８を用いて、本発明の一実施形態に係る発泡シート成形体１０について説明する。

発泡シート成形体１０は、複数の凹部１２を備えるように、前述した発泡シート１ａ（図１）から熱成形されたものである。つまり、複数の凹部１２は、熱成形の過程で、扁平な発泡シート１ａが成形型の立体的な形状に沿って引き延ばされて形成された陥没形状である。また、発泡シート成形体１０は、図１に示す発泡シート１ａから熱成形されたため、発泡シート１ａと同様に前述したポリエチレン系樹脂組成物で構成されており、このポリエチレン系樹脂組成物を気泡膜としている発泡層２（図４乃至８で不図示）を有する。

複数の凹部１２に含まれる各々の凹部１３は、例えば近年のサイズの大きな青果物でも収容しやすいように、絞り比が０．４０以上、好ましくは０．４２以上、更に好ましくは０．４５以上、更により好ましくは０．４７以上となるように、深絞りされた陥没形状になっている。発泡シート成形体１０を更に安定して量産しやすい観点では、各々の凹部１３における絞り比は、例えば、０．８０以下、０．７０以下、０．６０以下、又は０．５０以下でも良い。

本明細書における絞り比は、次に説明する方法により算出可能である。例えば図５や図８（ａ）に示すように、各々の凹部１３が開口している方向（発泡シート成形体１０の正面）を見て、陥没していない平坦部分１９と比べて、個々の陥没した部分の外縁、つまり、各々の凹部１３の輪郭１６を把握する。図７や図８（ｂ）に示すように、平坦部分１９の平坦な上面がそのまま同じ高さで輪郭１６内の空間を塞ぐように延長されていると仮想する場合に、この上面が輪郭１６内の空間を塞ぐように延長されていると仮想可能な範囲部分の面を、各々の凹部１３の開口面１４とする。また、各々の凹部１３（例えば一の凹部１３ａ）内で、開口面１４に対して最も離れた最深部１５を見出す。開口面１４と直交する方向で、開口面１４から最深部１５までの距離として、各々の凹部１３の深さＤ_１を計測する。また、輪郭１６に基づいて、各々の凹部１３における開口面１４の面積（開口面積）を計測する。計測した開口面積と同じ面積を有する円（開口面積と等価な円）を仮想し、この仮想の円の直径Ｄ_２を算出する。この仮想の円の直径Ｄ_２は、「円の面積＝（直径Ｄ_２／２）^２×π」との計算式で「円の面積」を「凹部の開口面積」に置き換えて整理した「直径Ｄ_２＝√（４×（凹部の開口面積）／π）」との計算式により算出可能である。その上で、下記の計算式により各々の凹部１３の絞り比は算出される。
絞り比＝（凹部の深さＤ_１）／（凹部の開口面積と等価な円の直径Ｄ_２）

上記した絞り比の算出方法において、例えば図７や図８（ｃ）に示すように、一の凹部１３ａとこれに隣接する他の凹部１３ｂとで部分的に連通している箇所がある等の理由により、一の凹部１３ａに輪郭１６が明確でない領域１７が形成されている場合には、この領域１７の始点１７ａと終点１７ｂとを結ぶことにより、各々の凹部１３の開口面１４で仮想の輪郭部分１８を想定する。輪郭１６が明確でない領域１７については、輪郭１６を仮想の輪郭部分１８で補完する形で、一の凹部１３ａの開口面積を計測する。

以上に説明した発泡シート成形体１０によれば、ＭＦＲと１９０℃での溶融張力とを所定の範囲内に収めたポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡シートから熱成形されているため、成形型の形状を反映して深絞りされた複数の凹部１２を備えたものになっている。例えば、各々の凹部１３に青果物（例えば、近年のサイズの大きなイチゴ果実）を収容した状態で、輸送時に青果物が傷つかないように緩衝作用を発揮して保護する青果物用トレイとして、好適な性状を有する発泡シート成形体１０となっている。

図９に示すように、本発明の一実施形態に係る発泡シート成形体の製造方法は、前述した発泡シートを準備する準備工程Ｓ１と、この発泡シートから前述した発泡シート成形体を熱成形させる成形工程Ｓ２と、を含む。

本発明は、以上に説明した実施形態などに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施することができる。本発明は、同一の作用または効果を生じる範囲内で、いずれかの特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。

以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものではない。

次の表１に示す、市販のポリエチレン樹脂を準備した。

（実施例１）
表１に示した低密度ポリエチレン樹脂のうち、ＬＤ４００を６５質量部と、ＬＦ５８０を１０質量部と、ＳＥＢ８５３を２５質量部とで、合計１００質量部とした。この３種類の合計１００質量部の低密度ポリエチレン樹脂と、三協化成株式会社製の気泡調整剤マスターバッチ（アゾジカルボンアミド含有マスターバッチ、商品名「セルマイク（登録商標）ＭＢ１０２３」）を０．１５質量部との配合にて、タンデム押出機の第一押出機（上流側、口径φ９０ｍｍ）に供給し、第一押出機内で加熱溶融させた後、第一押出機の途中から、発泡剤としてイソブタンとノルマルブタンとを７０：３０のｍｏｌ比で１８質量部を圧入し、溶融混合させた。得られた溶融混合物を、タンデム押出機の第二押出機（下流側、口径φ１５０ｍｍ）内へ移送し、第二押出機内で発泡に適した１１０℃まで均一に冷却し、出口口径φ１４５ｍｍの環状ダイスから、ポリエチレン系樹脂組成物を大気中に押出発泡させた。押出発泡された筒状の発泡体を、引き取って、内部が約２０℃の水で冷却されている直径５１５ｍｍのマンドレル上に沿って通過させる過程で冷却した。冷却された筒状の発泡体を、その円周上の一点において押出方向に沿ってカッターで切り開くことにより、帯状の発泡シートを作製した。この実施例１に係る発泡シートの作製に要した配合を、次の表２に示す。

（実施例２乃至６および比較例１乃至４）
実施例２乃至６および比較例１乃至４の各々については、前述した実施例１と比べて、表２に示すようにポリエチレン樹脂の配合を変更した他は、同様にして発泡シートを作製した。なお、比較例１と比較例２との各々に係る発泡シートは、特許文献１に記載された成形用無架橋ポリエチレン系樹脂発泡シートをなるべく再現した例である。比較例３と比較例４との各々に係る発泡シートは、特許文献２に記載されたポリエチレン系樹脂押出発泡シートをなるべく再現した例である。比較例４では、共押出法により発泡シートの両面にそれぞれ厚み２００μｍの非発泡層（ポリエチレン系樹脂層）を備える、積層構造の発泡シートとした。

（評価方法）
実施例１乃至６および比較例１乃至４の各々に係る発泡シートに関して、発泡シートを構成しているポリエチレン系樹脂組成物（前述した表２を参照）について、樹脂組成物の密度、樹脂組成物のＭＦＲ、樹脂組成物の１９０℃での溶融張力、樹脂組成物の曲げ弾性率、及び、樹脂組成物の７０℃での引張応力を、発泡シート１ａに関して前述した測定方法でそれぞれ計測した。また、実施例１乃至６および比較例１乃至４の各々に係る発泡シートついて、シート厚み、及びシート坪量を、発泡シート１ａに関して前述した測定方法でそれぞれ計測した。

実施例１乃至６および比較例１乃至４の各々について、発泡シートの全幅にわたりＭＤ方向（流れ方向）に長さ５０ｃｍの切片（１６０ｃｍ×５０ｃｍ）を１０枚切り取り、各切片を目視で観察し、次の基準により、発泡シートでの表面の外観を評価した。
◎ １０枚の切片のいずれにおいても、表面に亀裂がみられない。
〇 １０枚の切片のうち１枚または２枚の切片において、表面に亀裂が見られる。
× １０枚の切片のうち３枚以上の切片において、表面に亀裂が見られる。
なお、ここでの「亀裂」とは、発泡シート作製時に、発泡シートの一部が十分に引き延ばされなかったために破泡が生じた結果、一部の発泡層が目立って潰れており裂けている様に見える箇所である。

また、実施例１で試作した発泡シートのうち一部については、１ショットで１０個の成形体を作製可能な成形型を用いて、成形サイクル７．５秒、成形ヒーター温度２３０℃の設定にて、図４乃至８に示すように、近年のサイズの大きなイチゴ果実を収容するのに適した形状の発泡シート成形体を熱成形させた。この実施例１に係る発泡シート成形体は、押出方向に４列の凹部を備え、押出方向に直交する方向に５列の凹部を備えており、もとの発泡シートに由来する発泡層が全体的に満遍なく残存している。各々の凹部は、イチゴ果実の略三角錐の形状に沿うように、深さＤ_１が２０ｍｍ、開口面積と等価な円の直径Ｄ_２が４１ｍｍという深絞りされた陥没形状である。つまり、実施例１に係る発泡シート成形体は、絞り比が（２０ｍｍ／４１ｍｍ）≒０．４９という深絞りされた２０個の凹部を備えている。この実施例１で使用したものと同じ成形型を用いて、実施例２乃至６および比較例１乃至４の各々についても、同様の条件で発泡シート成形体を熱成形させた。

発泡シート成形体を試作後、１００ショット分の発泡シート成形体１，０００個を目視で観察し、次の基準にて、発泡シート成形体の成形性を評価した。
◎ 発泡シート成形体１，０００個全てに破れや裂けが見られない。
〇 発泡シート成形体１，０００個全てに破れは見られないが、１，０００個のうち１個に裂けが見られる。
× 発泡シート成形体１，０００個のうち１個以上に破れが見られる、又は、１，０００個のうち２個以上に裂けが見られる。
なお、ここでの「裂け」とは、発泡シート成形体を熱成形させる際、発泡シートが成形型に沿って引き延ばされるときに、発泡シートが十分に引き延ばされなかったために破泡が生じた結果、得られた発泡シート成形体において、意図しない貫通孔は生じていないものの、一部の発泡層が目立って潰れており裂けている様に見える箇所である。ここでの「破れ」とは、発泡シートが成形型に沿って引き延ばされるときに、発泡シートの一部が引き延ばしに追従しきれなかった結果、発泡シート成形体において、意図せず成形体を貫通している割れ目が生じている箇所である。

評価結果を、次の表３に示す。

表３に示すように、比較例３と比較例４とでは、ポリエチレン系樹脂組成物のＭＦＲが４．０ｇ／１０ｍｉｎを超えて高い範囲内にあった。このポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡シートで、ポリエチレン系樹脂組成物の７０℃での引張応力を測定しようとすると、試験片を３０ｍｍ引き延ばす前に試験片が破断したため、剛性により引張応力を測定できなかった。この比較例３と比較例４との各々に係る発泡シートから、絞り比０．４９という深絞りされた凹部を備える成形体を熱成形させると、成形体で破れが生じてしまった。比較例１と比較例２とでは、ポリエチレン系樹脂組成物の１９０℃での溶融張力が５．０ｃＮを超えて高い範囲内にあり、このようなポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡シートから、深絞りされた凹部（絞り比０．４９）を備える成形体を熱成形させると、成形体で裂けが生じてしまった。

なお、特許文献２の記載からすれば、特許文献２に記載された成形体（部品トレイ）は、内径サイズ深さ２０ｍｍ×幅５５ｍｍ×長さ２７０ｍｍの金型を用いて熱成形されている。つまり、この成形体に備えられた凹部（部品トレイ内側）は、深さＤ_１が２０ｍｍで、開口面積が４５，９００ｍｍ^２である。この開口面積と等価な円の直径Ｄ_２は、Ｄ_２＝√（４×４５，９００ｍｍ^２／π）≒２４２ｍｍと算出される。このため、特許文献２の成形体（部品トレイ）に備えられた凹部の絞り比は、（２０ｍｍ／２４２ｍｍ）≒０．０８と算出される。また、特許文献１の記載からすれば、特許文献１に記載された成形体（イチゴトレイ）に備えられた凹部では、深さＤ_１が１５ｍｍで、長径５０ｍｍ且つ短径３５ｍｍである。長径や短径との記載から凹部の開口面を楕円形と考えると、凹部の開口面積は（（５０ｍｍ／２）×（３５ｍｍ／２）×π）≒１，３７４ｍｍ^２と算出され、この開口面積と等価な円の直径Ｄ_２は、Ｄ_２＝√（４×１，３７４ｍｍ^２／π）≒４２ｍｍと算出される。このため、特許文献１の成形体（イチゴトレイ）に備えられた凹部の絞り比は、（１５ｍｍ／４２ｍｍ）≒０．３６と算出される。

これに対して、表３に示すように、実施例１乃至実施例６では、ＭＦＲが１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲内に含まれており、且つ、１９０℃での溶融張力が３．４ｃＮ以上５．０ｃＮ以下の範囲内に含まれており、深絞りされた凹部（絞り比０．４９）を備える発泡シート成形体を試作しても、発泡シート成形体に破れや裂けは見当たらなかった。この実験結果から、ＭＦＲや１９０℃での溶融張力が所定の範囲内に含まれるポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡シートを用いれば、例えば絞り比０．４０以上という深絞りされた凹部を備える発泡シート成形体を熱成形させやすいことを、本願に係る発明者らは見出した。

１ａ，１ｂ，１ｃ：発泡シート、２：発泡層、３：非発泡層、１０：発泡シート成形体、１２：複数の凹部、１３：各々の凹部、１３ａ：一の凹部、１３ｂ：他の凹部、１４：凹部の開口面、１５：凹部の最深部、１６：凹部の輪郭、１７：凹部の輪郭が不明確な領域、１７ａ：凹部の輪郭が明確でない領域の始点、１７ｂ：凹部の輪郭が明確でない領域の終点、１８：仮想の輪郭部分、１９：平坦部分、Ｄ_１：凹部の深さ

Claims (8)

1. ポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡層を有する発泡シートであって、
   前記ポリエチレン系樹脂組成物では、メルトマスフローレイト（ＭＦＲ）が１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、１９０℃での溶融張力が３．４ｃＮ以上５．０ｃＮ以下である、発泡シート。
2. 前記ポリエチレン系樹脂組成物の曲げ弾性率が３００ＭＰａ未満である、請求項１に記載された発泡シート。
3. 前記ポリエチレン系樹脂組成物は植物に由来するポリエチレンを含んでなる、請求項１又は請求項２に記載された発泡シート。
4. 前記ポリエチレン系樹脂組成物では、ＭＦＲが１．９ｇ／１０ｍｉｎ以上３．２ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、１９０℃での溶融張力が３．８ｃＮ以上４．９ｃＮ以下である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された発泡シート。
5. 前記ポリエチレン系樹脂組成物の７０℃での引張応力が１．０ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された発泡シート。
6. 絞り比が０．４０以上である少なくとも１つの凹部を備える成形体を熱成形するためのものである、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載された発泡シート。
7. ポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡層を有する発泡シート成形体であって、
   前記ポリエチレン系樹脂組成物では、ＭＦＲが１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、１９０℃での溶融張力が３．４ｃＮ以上５．０ｃＮ以下であり、
   絞り比が０．４０以上である少なくとも１つの凹部を備える発泡シート成形体。
8. ポリエチレン系樹脂組成物で構成された発泡層を有する発泡シートから、絞り比が０．４０以上である少なくとも１つの凹部を備える成形体を熱成形する工程を含み、
   前記ポリエチレン系樹脂組成物では、ＭＦＲが１．０ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、１９０℃での溶融張力が３．４ｃＮ以上５．０ｃＮ以下である、
   発泡シート成形体の製造方法。

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