JP7205374B2

JP7205374B2 - 容器

Info

Publication number: JP7205374B2
Application number: JP2019090166A
Authority: JP
Inventors: 淳小柳; 俊和大西; 知之寺尾; 善弘安田
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2039-05-10
Also published as: JP2020186016A

Description

本発明は、発泡樹脂を材料に用いて構成される容器に関する。

一般に、食品に用いられる容器には、内容物の漏出や外部からの異物の侵入を抑える密閉性、運搬に伴う振動や衝撃に耐え得る強度、喫食時における開閉操作等の簡便性、持ち運びの利便のための軽量性、店舗において見栄え良く展示され得る外観など、多くの機能や性質が求められる。特に、電子レンジによる加熱に供される容器の場合、上に挙げた機能や性質のほか、調理の熱に耐え得る耐熱性や、より高度な密閉性が要求される。調理の際、発生する蒸気を内部に適度な圧力（蓋飛びが生じない程度の圧力）で閉じ込め、効率的に熱を行き渡らせるためである。

この種の容器は、例えば発泡樹脂を材料に用いて製造される。容器の材料としての発泡樹脂は、上述の各要件を満たしているほか、加工性に優れており、一枚のシートから多様な形状を形成することができ、例えば蓋体と本体部からなる容器の本体部を単一の材料により製造することができる。このため、低コストでリサイクルしやすい使い捨て容器として広く利用されている。

この種の発泡樹脂製の容器に関連する先行技術文献としては、例えば、下記の特許文献１、２等がある。

特許文献１に記載の容器は、蓋体と容器本体部を備えており、容器本体部の上部をなす縁に対し、蓋体の縁が外側を包囲する形で嵌合し、容器本体部の上部開口を蓋体が覆うようになっている。ただし、こうした外嵌合式の容器は、内容物の液体が蓋体と容器本体部の間の嵌合部に侵入した際に、これが外部に漏出しやすいという問題がある。

特許文献２に記載の容器の場合、容器本体の上端外周縁部に対し、蓋が内側に嵌合するようになっている。このような内嵌合式の容器の場合、液体が蓋と容器本体の間の嵌合部に侵入したとしても、嵌合部自体が容器本体の内側に位置しているので、外部に漏出しにくいという利点がある。

特開２００９－２０８８０８号公報特開２００７－３３１７７４号公報

しかしながら、上記特許文献１、２に記載されているような容器では、蓋体と本体部との嵌合に関し、加熱時の変形までは考慮されていない。蓋体と本体部とを嵌合させる場合、外嵌合式か内嵌合式かにかかわらず、嵌合部において蓋体と本体部の寸法や形状がある程度の精度で互いに対応していなくてはならない。ところが、容器を構成する発泡樹脂はその性質上、加熱時に変形することがある。このため、仮に容器の成形時には蓋体と本体部とが嵌合部において十分な精度で対応していたとしても、加熱を経て変形し、嵌合強度が低下して蓋体が本体部から外れやすくなるなどの不具合が生じる場合があった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、加熱に伴う嵌合部の変形を極力抑え得る容器を提供しようとするものである。

本発明は、蓋体と、該蓋体を内嵌合可能に構成された本体部を備え、前記本体部または前記蓋体の嵌合部の少なくとも一方は、発泡ポリプロピレンで構成され、前記蓋体が前記本体部に嵌合した状態において、前記本体部の開口部に向かって縮径された形状を備え、前記発泡ポリプロピレンは厚み方向の径が面方向の径より小さい扁平な気泡を含み、該気泡の厚み方向の寸法を面方向の寸法で除した扁平率は０．１以上０．４以下であり、前記発泡ポリプロピレンの平均密度は０．２［ｇ／ｃｍ ^３］以上０．４［ｇ／ｃｍ ^３］以下であり、前記発泡ポリプロピレンの厚み方向に関し、１ｍｍあたりに配列する気泡の数が６個以上１５個以下であり、且つ、前記本体部と前記蓋体が嵌合していない状態で１００℃環境下で５分間処理した時、加熱後の内径と加熱前の内径の差を加熱前の内径で除した寸法の変化率が１．０％以下であり、発泡ポリプロピレンで構成され、前記本体部の開口部に向かって縮径された形状を備え、１００℃環境下で５分間処理した時の内径の変化率が１．０％以下である嵌合部を備えた前記本体部または前記蓋体は、全体が同一の発泡ポリプロピレンで構成されている容器にかかるものである。

本発明の容器においては、前記発泡ポリプロピレンの熱伝導率が、０．０３［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上０．１［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下であることが好ましい。

本発明の容器によれば、加熱に伴う嵌合部の変形を極力抑え得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施による容器の形態の一例を示す断面図である。本発明の実施例による容器と、参考例による容器に関し、嵌合部の内寸の変化率を比較するグラフである。本発明の実施例による容器と、参考例による容器の加熱前の形状を示す図であり、（Ａ）は実施例、（Ｂ）は第一参考例、（Ｃ）は第二参考例をそれぞれ示している。本発明の実施例による容器と、参考例による容器の加熱後の形状を示す図であり、（Ａ）は実施例、（Ｂ）は第一参考例、（Ｃ）は第二参考例をそれぞれ示している。本発明の実施例による容器と、参考例による容器の熱伝導率を比較するグラフである。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施による容器の形態の一例を示している。容器１は、深皿状の本体部２と、該本体部２の上部開口を覆う蓋体３を備えて構成されている。

本体部２の外周をなす上端部には、上に向かって拡径した形状の拡径部２ａと、該拡径部２ａの上端から上（開口部側）に向かって縮径した形状の嵌合部２ｂを備えており、嵌合部２ｂは全体として短い截頭円錐の円錐面をなしている。嵌合部２ｂの上端には、さらに径方向外側へ本体部２の上端面に平行な面をなして突出する鍔部２ｃが形成されている。

蓋体３は、全体として上に凸な逆皿形状の物体である。蓋体３の外周をなす下端部には、外縁から上方へ折れ曲がるように立ち上がり、上に向かって縮径した形状の嵌合部３ａが形成されており、嵌合部３ａは全体として短い截頭円錐の円錐面をなしている。嵌合部３ａの上端には、さらに径方向外側へ蓋体３の下端面に平行な面をなして突出する鍔部３ｂが形成されている。

本体部２に蓋体３を嵌合させると、蓋体３の嵌合部３ａが本体部２の嵌合部２ｂに当接し、蓋体３の嵌合部３ａの外周面は本体部２の嵌合部２ｂの内周面に当接して、蓋体３が本体部２に対して内嵌合された状態となる。本体部２の嵌合部２ｂと、蓋体３の嵌合部３ａとはいずれも上（開口部側）に向かって縮径しつつ互いに接しているので、この構造が抜け止めとして作用し、蓋体３は本体部２から外れにくく、且つ高い密閉性が保たれるようになっている。

そして、本実施例の容器１の場合、本体部２の特に嵌合部２ｂを構成する発泡樹脂として、一定の物理特性を備えた素材を使用することにより、加熱に伴う嵌合部２ｂの変形を極力抑えるようにした点を特徴としている。具体的には、容器１を１００℃環境下で５分間処理した場合に、嵌合部２ｂの径の変化率が１％未満となるよう容器１を構成することにより、加熱を経ても嵌合部２ｂ，３ａにおける本体部２と蓋体３の嵌合強度を保ち、外れ難さと密閉性が保たれるようにしている。

加熱に伴うこのような変形のし難さは、嵌合部２ｂないし本体部２を構成する樹脂の種類、発泡樹脂の密度、嵌合部２ｂにおける気泡の密度や形状、嵌合部２ｂの厚み等を調整することによって達成することができる。

嵌合部２ｂないし本体部２を構成する樹脂としては、各種の樹脂を採用することができるが、例えばポリスチレン系樹脂やポリオレフィン系樹脂などが好適である。特に、ポリプロピレン系樹脂が断熱性、耐熱性、軽量性の点で好ましい。

上述の樹脂は、平均密度が０．２～０．４［ｇ／ｃｍ^３］の発泡樹脂とすることが好ましい。０．２［ｇ／ｃｍ^３］以上の密度は加熱時に剛性を保つために必要であり、このようにすると、加熱時にも元の形状や寸法が変化し難い。また、０．４［ｇ／ｃｍ^３］以下の密度は断熱性を保つために有効である。

本体部２は、上述の発泡樹脂をシート状にした発泡樹脂シートを材料として製造することができる。前記発泡樹脂シートは、厚み方向に関し、１ｍｍあたりの気泡数が６～１５個となるよう形成することが好ましい。１ｍｍあたりの気泡数を６個以上とすると良好な断熱性が得られ、１５個以下とすることで加熱時に剛性を保つことができる。

また、少なくとも嵌合部２ｂを構成する発泡樹脂は、厚み方向の径が面方向の径より小さい扁平な形状の気泡を有することが好ましい。具体的には、気泡の扁平率（厚み方向の寸法を面方向の寸法で除した値）は０．４以下とすると、加熱時の変形のし難さを保つ上で好適である。また、扁平率を０．１以上とすると、断熱性を保つために好適である。

前記発泡樹脂シートの目付け（単位面積あたりの重量は、軽量性の観点から、１００～４５０［ｇ／ｍ^２］が好ましく、より好ましくは２００～３５０［ｇ／ｍ^２］である。目付けを１００［ｇ／ｍ^２］より小さくすると、十分な剛性が得られない可能性がある。また、目付けが小さすぎると、冷却筒を用いて延伸した際に発泡体のセル膜が破れて独立気泡率が低下したり、シートが破断する場合がある。一方、目付けを４５０［ｇ／ｍ^２］より大きくすると、成形に必要な熱量が多いために加熱に要する時間が長くなり、生産性が低下してしまう。

また、以上の如き各種のパラメータを調整することにより、嵌合部２ｂないし本体部２を構成する発泡樹脂の熱伝導率を０．０３［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上０．１［Ｗ／ｍ・Ｋ］とすると、加熱時に剛性を保つ上で好適である。

また、容器１を製造するにあたり、上述の如き特性を有する素材で嵌合部２ｂを形成し、本体部２の嵌合部２ｂ以外の部分については別の素材により形成することも可能であるが、上述の寸法の変化率を達成するためには、嵌合部２ｂを含む部材（すなわち、ここでは本体部２の全体）を同一の発泡樹脂で構成することが好ましい。嵌合部２ｂとそれ以外の部分を互いに異なる素材で構成すると、熱膨張率の違いから嵌合部２ｂの変形を招き、嵌合強度が低下してしまう場合がある。尚、嵌合部２ｂや本体部２の内面や外面に、気密性の維持や外観の向上のために別の樹脂層等を積層することは、変形のし難さや嵌合強度に何ら影響を及ぼすものではない。

以下、嵌合部２ｂないし本体部２を構成する樹脂の素材、発泡樹脂シートの製造、本体部２の成形について説明する。

［素材］

発泡樹脂の素材としては、上にも述べたが、ポリスチレン系樹脂やポリオレフィン系樹脂などの樹脂を使用することができ、特にポリプロピレン系樹脂が好ましい。

ポリプロピレン系樹脂としては、例えば以下の素材を適宜選択して使用することができる（ただし、これに限定されるものではない）。
（ａ）ポリプロピレン系樹脂に電子線や過酸化物を作用させ、長鎖分岐化し、あるいは部分的に架橋させた素材。
（ｂ）ポリプロピレン系樹脂、イソプレン単量体、ラジカル重合開始剤を溶融混練した素材。
（ｃ）市販のＨＭＳ－ＰＰ系樹脂。

（ｂ）の素材について、特に説明する。ポリプロピレン系樹脂（以下、「原料ポリプロピレン系樹脂」と称する）としては、プロピレンの単独重合体、プロピレンとほかの単量体とのブロック共重合体、またはプロピレンと他の単量体とのランダム共重合体などの結晶性の重合体が使用できる。剛性が高く、安価であるという点からは、ポリプロピレン単独重合体が好ましい。また、剛性および耐衝撃性高いという点からは、プロピレンと他の単量体とのブロック共重合体が好ましい。原料ポリプロピレン系樹脂として、プロピレンと他の単量体とのブロック共重合体、またはプロピレンと他の単量体とのランダム共重合体を使用する場合、プロピレン単量体成分の含有量は全体の７５重量％以上であることが好ましく、全体の９０重量％以上であるとさらに好ましい。ポリプロピレン系樹脂の特徴である高結晶性、高い剛性、良好な耐薬品性を素材に備えるためである。

原料ポリプロピレン系樹脂において、プロピレンと共重合し得る他の単量体としては、エチレン、α－オレフィン、環状オレフィン、ジエン系単量体およびビニル単量体よりなる単量体の群から選ばれた１種または２種以上の単量体が挙げられる。特に、エチレンまたはブテン－１が価格等の点で好ましい。

原料ポリプロピレン系樹脂の分子量（重量平均分子量）は、工業的に入手しやすいという点から、５万以上２００万以下の範囲内にあることが好ましく、安価であるという点から、１０万以上１００万以下の範囲内にあることがさらに好ましい。

原料ポリプロピレン系樹脂には、必要に応じて他の樹脂またはゴムを添加してもよい。この他の樹脂またはゴムとしては、例えばポリエチレン；ポリブテン－１、ポリイソブテン、ポリペンテン－１、ポリメチルペンテン－１などのポリα－オレフィン；プロピレン含有量が７５重量％未満のエチレン／プロピレン共重合体、エチレン／ブテン－１共重合体、プロピレン含有量が７５重量％未満のプロピレン／ブテン－１共重合体などのエチレンまたはα－オレフィン／α－オレフィン共重合体；プロピレン含有量が７５重量％未満のエチレン／プロピレン／５－エチリデン－２－ノルボルネン共重合体などのエチレンまたはα－オレフィン／α－オレフィン／ジエン系単量体共重合体；エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／アクリル酸共重合体、エチレン／メタクリル酸共重合体、エチレン／アクリル酸エチル共重合体、エチレン／アクリル酸ブチル共重合体、エチレン／メタクリル酸メチル共重合体、エチレン／無水マレイン酸共重合体、エチレン／アクリル酸金属塩共重合体、エチレン／メタクリル酸金属塩共重合体、エチレン／メタクリル酸グリシジル共重合体などのエチレン／ビニル単量体共重合体；ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのポリジエン系共重合体；スチレン／ブタジエン／スチレンブロック共重合体などのビニル単量体／ジエン系単量体／ビニル単量体ブロック共重合体；アクリロニトリル／ブタジエン／スチレングラフト共重合体、メタクリル酸メチル／ブタジエン／スチレングラフト共重合体などのビニル単量体／ジエン系単量体／ビニル単量体グラフト共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンなどのビニル重合体；塩化ビニル／アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリル酸メチル／スチレン共重合体などのビニル系共重合体などが挙げられる。

原料ポリプロピレン系樹脂に対する前記他の樹脂またはゴムの添加量は、この樹脂の種類またはゴムの種類により異なるが、通常、２５重量％程度以下であることが好ましい。

また、イソプレン単量体に共重合可能な他のビニル単量体を用いてもよい。このような他のビニル単量体としては、例えば塩化ビニル；塩化ビニリデン；スチレン；アクリロニトリル；メタクリロニトリル；アクリルアミド；メタクリルアミド；酢酸ビニル；アクリル酸；メタクリル酸；マレイン酸；無水マレイン酸；アクリル酸金属塩；メタクリル酸金属塩；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸グリシジルなどのアクリル酸エステル；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸グリシジルなどのメタクリル酸エステルなどが挙げられる。

イソプレン単量体とこの他のビニル単量体を併用する場合、この他のビニル単量体の添加量が、イソプレン単量体１００重量部に対して１００重量部以下であることが好ましく、平均して７５重量部以下であることがさらに好ましい。イソプレン単量体に共重合可能な他のビニル単量体の添加量が前記の範囲を超えると、得られるポリプロピレン系樹脂の粘度が著しく低下し、発泡性が低下する場合がある。

溶融混練されるイソプレン単量体の添加量は、溶融混練される原料ポリプロピレン系樹脂の分子量に応じて適宜決定される。得られるポリプロピレン系樹脂に発泡性と伸びやすさを付与する観点から、イソプレン単量体の添加量は原料ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対し０．１重量部以上１０重量部以下であることが好ましく、０．２重量部以上８．０重量部以下であることがより好ましい。

ラジカル重合開始剤としては、一般に過酸化物またはアゾ化合物などが挙げられ、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル等の有機過酸化物から選択される１種以上の物質を用いることができる。また、これらの物質の中でも、水素引き抜き能が高いものが特に好ましく、そのようなラジカル重合開始剤としては、例えば１，１－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、１，１－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ－ブチル－４，４－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）バレレート、２，２－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ブタンなどのパーオキシケタール；ジクミルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、α，α´－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ－ｍ－イソプロピル）ベンゼン、ｔ－ブチルクミルパーオキサイド、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキシン－３などのジアルキルパーオキサイド；ベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド；t－ブチルパーオキシオクテート、ｔ－ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ－ブチルパーオキシラウレート、ｔ－ブチルパーオキシ－３，５，５－トリメチルヘキサノエート、ｔ－ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ－ブチルパーオキシアセテート、ｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ジ－ｔ－ブチルパーオキシイソフタレートなどのパーオキシエステルから選択される１種類以上の物質を適宜使用することができる。

ラジカル重合開始剤の添加量は、溶融混練されるイソプレン単量体の添加量に応じて適宜決定される。得られるポリプロピレン系樹脂に発泡性と伸びやすさを付与する観点から、ポリプロピレン系樹脂Ａについては、原料ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、０．１重量部以上７．０重量部以下であることが好ましく、０．１５重量部以上６．０重量部以下であることがさらに好ましい。

さらに、原料ポリプロピレン系樹脂には、必要に応じて、酸化防止剤、金属不活性剤、燐系加工安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、蛍光増白剤、金属石鹸、制酸吸着剤などの安定剤、または架橋剤、連鎖移動剤、造核剤、滑剤、可塑剤、充填剤、強化材、顔料、染料、難燃剤、帯電防止剤などの添加剤を添加してもよい。尚、これらの添加剤は、原料ポリプロピレン系樹脂ではなく、ポリプロピレン樹脂組成物に添加してもよい。

これらの原料ポリプロピレン系樹脂、イソプレン単量体、ラジカル重合開始剤、およびその他に添加される材料の混合順や、溶融混練の方法等は、特に制限されるものではない。例えば、原料ポリプロピレン系樹脂、イソプレン単量体、ラジカル重合開始剤および必要に応じて添加されるその他の添加材料を混合したのち溶融混練してもよいし、原料ポリプロピレン系樹脂、ラジカル重合開始剤および必要に応じて添加されるその他の添加材料を溶融混練した後にイソプレン単量体を溶融混練してもよい。また、前記手法により改質したポリプロピレン系樹脂を得た後に、必要に応じて添加される添加剤や他の樹脂と溶融混練してもよいし、さらに原料ポリプロピレンの一部を改質してマスターバッチとした後に、残余の原料ポリプロピレン系樹脂と溶融混練してもよい。

溶融混練時の加熱温度は、樹脂の種類などにより異なるが、通常、１３０℃以上４００℃以下とすると、原料ポリプロピレン系樹脂が充分に溶融し、且つ熱分解せず、充分な発泡性を得ることができるという点で好ましい。また、溶融混練の時間（ラジカル重合開始剤およびイソプレン単量体を混合してからの時間）は、一般に３０秒間以上６０分間以下程度が適当である。

溶融混練の装置としては、高分子材料を適当な温度に加熱し得、適当な剪断応力を与えながら混練し得る適宜の装置を使用することができ、例えば、コニーダー、バンバリーミキサー、ブラベンダー、単軸押出機、二軸押出機などの混練機、二軸表面更新機、二軸多円板装置などの横型攪拌機、ダブルヘリカルリボン攪拌機などの縦型攪拌機といった装置を使用することができる。生産性の観点からは、特に単軸または二軸押出機が好ましい。尚、各々の材料を充分に均一に混合するために、溶融混練を複数回繰り返してもよい。

以上のようにして得たポリプロピレン系樹脂を素材とし、発泡樹脂シートを製造する。

［発泡樹脂シートの製造］

発泡樹脂シートの製造方法は、Ｔダイ成形法やインフレーション成形法等から適宜選択できるが、発泡樹脂シートの厚み方向の応力を抑えることができるという点で、インフレーション成形法が特に好ましい。

例えば、ポリプロピレン系樹脂に必要に応じて発泡核形成剤を添加し、撹拌混合した配合物を押出機内に供給し、溶融させた後、この溶融物に発泡剤を圧入混合し、押出機内において発泡最適温度に調節する。次に、環状のリップを備えたサキュラーダイスの前記リップから溶融物を大気圧中に押し出し、円筒状の発泡体を得る。このとき、発泡体は押出方向に延伸されるほか、厚み方向、平面方向に伸張し、この過程で、発泡樹脂シート内に発生する厚み方向内側への応力が緩和される。続いて、円筒状の発泡体を引き取りながら、冷却筒（マンドレル）により冷却しながら延伸し、最後に切り開くと発泡樹脂シートが完成する。

このような発泡樹脂シートの製造工程において、発泡剤による起泡は押出中に行われる。これにより、形成される気泡は押出方向に沿って広がり、厚み方向の径が面方向の径より小さい扁平な形状となる。このような発泡樹脂シートにより容器１の本体部２を製造すると、容器１を加熱した際、気泡の膨張が主に面方向に働き、その結果、厚み方向の寸法変化を抑制できる。これに加え、厚み方向に配列する気泡膜の数が多く、また厚みが小さくなることにより、各気泡膜に厚み方向の応力が残留しにくくなると考えられる。これにより、本体部２として整形した場合に嵌合部２ｂの加熱時の剛性が保たれ、変形のし難さが実現されるのである。

尚、発泡核形成剤としては、例えば、重炭酸ソーダとクエン酸の混合物、タルク、マイカといった物質を使用することができる。発泡核形成剤を使用し、また添加量を調整することで、気泡径を制御することができる。発泡核形成剤の添加量は、ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に対して、０．０１重量部以上３重量部以下とすることが好ましい。

発泡剤としては、例えばプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類；シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類；クロロジフルオロメタン、ジフルオロメタン、トリフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、クロロメタン、クロロエタン、ジクロロトリフルオロエタン、ジクロロフルオロエタン、クロロジフルオロエタン、ジクロロペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、ジフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、トリフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタン、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロジフルオロエタン、クロロペンタフルオロエタン、パーフルオロシクロブタンなどのハロゲン化炭化水素類；二酸化炭素、窒素、空気などの無機ガス；水などから選択される１種以上の物質を用いることができる。

発泡剤の添加量（混練量）は、発泡剤の種類および目標発泡倍率により異なるが、ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に対して、０．５重量部以上１０重量部以下とすることが好ましい。

また、発泡樹脂シートには、剛性や加熱成形性、印刷性、表面性、気密性等を改良する目的で、片面または両面に非発泡層を１層以上積層し、発泡積層シートとしてもよい。このような非発泡層を構成する材料としては、特に限定はないが、熱可塑性樹脂が好ましく、例えばポリスチレン系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を用いることができる。これらは単独で、または２種以上を組み合わせて用ることができるが、発泡樹脂シートとの接着性の点で、ポリプロピレン系樹脂が特に好ましい。また、非発泡層を構成する樹脂には、必要に応じて、耐衝撃性改良剤、充填剤、滑剤、酸化防止剤、静電防止剤、顔料、安定剤、臭気低減剤、難燃剤、気泡調整剤等を単独で、または２種以上組み合わせて添加しても良い。

発泡樹脂シートの表面に非発泡層を形成する方法としては、各種の方法を用いることができる。例えば、多層押出金型による共押出積層方法、予めフィルム状またはシート状に成形した樹脂を、成形される発泡樹脂シートに対し熱ロールあるいは接着剤等を用いて接着する方法、成形される発泡樹脂シートに対し押出機から供給される非発泡層樹脂組成物を積層し、可塑状態にある非発泡層を冷却ローラ等によって固着する方法、などが挙げられる。

以上のようにして得た発泡樹脂シートを用い、図１に示す如き本体部２を製造する。

［本体部２の成形］

本体部２は、上述の発泡樹脂シートに熱を加えて軟化させつつ成形する、熱成形の手法により製造することができる。具体的には、プラグ成形、マッチド・モールド成形、ストレート成形、ドレープ成形、プラグアシスト成形、プラグアシス・トリバースドロー成形、エアスリップ成形、スナップバック成形、リバースドロー成形、フリードローイング成形、プラグ・アンド・リッジ成形、リッジ成形といった方法が挙げられる。また、例えば予備加熱を行った後、低温の金型で成形するといった方法も採用できる。予備加熱を行う場合の温度や加熱時間、金型の加熱温度や加熱時間といった諸条件は、発泡樹脂シートを構成する樹脂の特性等を考慮して適宜決定すればよい。尚、予備加熱を行う場合、二次発泡等により、密度や厚み、独立気泡率が変化する場合があることを考慮すべきである。

［製造例］

上述の方法により、素材である樹脂、発泡樹脂シート、容器１の本体部２を製造した具体例を以下に説明する。

・製造例１：ポリプロピレン系樹脂（１）の製造方法

プロピレン単独重合体（プライムポリマー社Ｆ１１３Ｇ（ＭＦＲ＝３．０ｇ／１０ｍｉｎ））１００重量部を、計量フィーダーで２５０ｋｇ／ｈｒにて異方向回転二軸押出機（池貝製作所製ＰＣＭ８０）に供給した。押出機の途中から、液添ポンプを用いてラジカル重合開始剤（日本油脂社パーブチルＩ）を０．３５重量部、イソプレン（クラレ社イソプレン）を０．５重量部、それぞれ供給し、前記押出機中にて溶融混練した。混練物をストランド状に溶融押出しし、水で冷却した後、ストランドカッターにてカットすることにより、ポリプロピレン系樹脂（１）のペレットを得た。前記二軸押出機はスクリュー口径が８０ｍｍであり、スクリュー有効長（Ｌ／Ｄ）が３８であった。押出条件はラジカル開始材添加までを１８０℃、ラジカル開始剤添加後以降を２００℃とし、スクリュー回転数を１２０ｒｐｍに設定した。

・製造例２：ポリプロピレン系樹脂（２）の製造方法

ラジカル重合開始剤添加量を０．３８重量部、イソプレン添加量を０．７重量部とし、それ以外は製造例１と同様の方法により、ポリプロピレン系樹脂組成物（２）のペレットを得た。

・製造例３：ポリプロピレン系樹脂（３）の製造方法

プロピレン単独重合体としてプライムポリマー社Ｊ１０５Ｇ（ＭＦＲ＝９．０ｇ／１０ｍｉｎ）を使用し、それ以外は製造例１と同様の方法により、ポリプロピレン系樹脂（３）のペレットを得た。

・製造例４：ポリプロピレン系樹脂（４）の製造方法

プロピレン単独重合体としてプライムポリマー社Ｊ１０５Ｇを使用し、それ以外は製造例２と同様の方法により、ポリプロピレン系樹脂（４）のペレットを得た。

・製造例５：発泡樹脂シートの製造方法

ポリプロピレン系樹脂（１）とポリプロピレン系樹脂（３）を各５０重量部ずつ用いた合計１００重量部のポリプロピレン系樹脂に対し、０．１２重量部の気泡核形成剤（大日精化社ＰＥ－ＭＭＦ２８２０）をリボンブレンダーにより撹拌混合した配合物を、１１５－１５２ｍｍφタンデム型押出機に供給した。配合物を２００℃に設定した第一段押出機（１１５ｍｍφ）中にて溶融させたのち、発泡剤として２．０重量部のイソブタンを圧入混合し、樹脂組成物を得た。

得られた樹脂組成物を、１４５℃に設定した第二段押出機（１５２ｍｍφ）中で冷却し、サーキュラーダイ（２３０ｍｍφ）より大気圧下に吐出させ、外径６７０ｍｍφ、長さ１５００ｍｍの冷却筒で成形しながら７．１ｍ／ｍｉｎの速度で引き取りつつ、冷却筒にて延伸しながら冷却し、円筒型発泡体を得た。該円筒型発泡体の左右をカッターで切除して上下に分割し、上下各々を別々に巻き取る事により、１０５０ｍｍ幅の発泡樹脂シートを得た。

・製造例６：積層シートの製造方法

上記製造例５により得られた発泡樹脂シートを１８ｍ／ｍｉｎの速度で繰り出しつつ、押出機（口径１１５ｍｍφ単軸押出機）に連結されたＴダイより、２０５℃のプロピレン単独重合体（プライムポリマー社製Ｊ１０５Ｇ）を前記発泡樹脂シートの上面にフィルム状に７０ｋｇ／ｈｒにて押し出した。同時に、さらにその上にポリプロピレン系樹脂フィルム（サントックス社、ＣＰＰ、厚み２５μｍ）を繰り出した。前記発泡樹脂シートと、溶融したフィルム状の前記ポリプロピレン単独重合体と、前記ポリプロピレン系樹脂フィルムを、冷却ローラにて圧着・冷却しながら引き取った後、巻き取って３層構成の積層シートを得た。この積層シートは、発泡樹脂シートの一方の面にプロピレン単独重合体の非発泡層を形成し、この非発泡層の上面にさらにポリプロピレン系樹脂フィルムの非発泡層を形成したものであり、発泡樹脂シートの一方の面に２層の非発泡層を積層した構造を備えている。

・製造例７：容器の製造方法

上記製造例６により得られた積層シートを５４０×５４０ｍｍ角に切り出し、単発成形機（近畿機械工業社、単発自動成形機ＫＦ－８８Ｔ）を用いて内寸５００ｍｍ×５００ｍｍの枠に固定し、上側が１７３℃、下側が１６７℃となるよう温調された炉内に３０秒間保持した。続いて、非発泡層が容器内側になるよう、マッチモールド用金型に嵌合し、金型温度３０℃、クリアランス１．６ｍｍにて成形した。これをトムソン刃にて打ち抜き、図１に示す形状の容器１の本体部２を得た。

尚、蓋体３については、透明ポリスチレンや透明ポリエチレンといった透明の樹脂シート、あるいはその他の素材を用い、適宜の方法により製造することができる。

以上の手順により得た容器１の本体部２の物性等に関し、下記の通り種々の測定試験を行った。

・試験１：容器の内径の寸法変化率の測定

成型以降、加熱されていない本体部２を、空気温度２３℃、絶対湿度５０％の環境下に２４時間以上静置した後、嵌合部２ｂの内径を測定して、これを加熱前の内径とした。測定後、本体部２内に内容物が無く、また蓋体３を嵌合していない状態で送風定温恒温機（ヤマト科学社製、ＤＮ６００）に入れ、１００℃で５分間加熱した。加熱後、さらに空気温度２３℃、絶対湿度５０％の環境下に３０分間静置してから再び嵌合部２ｂの内径を測定し、これを加熱後の内径とした。測定は複数の本体部２につきそれぞれ２箇所で行い、加熱前後の内径から、下記計算式により寸法変化率を算出した。
寸法変化率（％）＝｜１００×（加熱後の内径―加熱前の内径）／加熱前の内径｜

結果を図２のグラフに示す。上述の方法により製造した実施例の本体部２の場合、寸法変化率は０．２％程度に留まったが、同様の形状を上述の方法によらない別の素材にて形成したものでは、１％（低発泡ポリプロピレンの場合。第一参考例と称する）、または５％（高発泡ポリスチレンの場合。第二参考例と称する）前後も寸法が変化した。

各製品の加熱前および加熱後の形状を、図３、図４にそれぞれ示す。上述の方法により製造された本実施例の本体部２では、図３（Ａ）、図４（Ａ）に示す如く、加熱の前後で見た目にほぼ違いは見られなかった。これに対し、図３、図４の（Ｂ）、（Ｃ）に示す如く、従来品の低発泡ポリプロピレンを同様の形状に形成した第一参考例の本体部１０や、従来品の高発泡ポリスチレンを同様の形状に形成した第二参考例の本体部１１の場合、加熱を経て全体が上下方向に波打つように変形しており、特に鍔部１０ｂ，１１ｂにその変形が顕著に見て取れる。これは、主に嵌合部１０ａ，１１ａの厚み方向の変形による結果であると考えられる。つまり、本実施例の本体部２の場合、上述の素材および工程により製造された発泡樹脂シートを材料としているため、加熱時に嵌合部２ｂにおいて厚み方向の変形があまり発生せず、嵌合部２ｂの寸法や形状がほとんど変化しなかったものと考えられる。そこで、上述の発泡樹脂シート、およびこれを用いて製造された本体部２の特性について、さらに検討を行った。

・試験２：角部における厚み方向の気泡数、気泡径、気泡の扁平率の測定

図３に示す本実施例の本体部２、および各参考例の本体部１０，１１について、それぞれ底部２ｄ，１０ｃ，１１ｃおよび嵌合部２ｂ，１０ａ，１１ａを切断して試験片を得、断面を走査型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジー社製Ｓ－３６００Ｎ）で撮像した。得られた画像から、切断面に見られる気泡の厚み方向と面方向の径をそれぞれ測定し、厚み方向の気泡径を面方向の気泡径で除した値を扁平率として算出した。また、厚み方向に配列する気泡の数も測定した。結果を下記表１に示す。

厚み方向に配列する気泡の数は、本実施例では１０前後であった。本実施例における気泡径は、厚み方向に関しては従来品の低発泡ポリプロピレンを材料とした第一参考例よりも大きく、従来品の高発泡ポリスチレンを材料とした第二参考例よりも小さかった。面方向の気泡径は、第一、第二いずれの参考例よりも本実施例の方が大きかった。すなわち、本実施例では気泡の扁平率が第一、第二いずれの参考例よりも小さく、気泡がより扁平な形状を示していた。

図２に示す如き嵌合部２ｂの内径の寸法変化率の小ささは、このような気泡の形状と関係していると考えられる。すなわち、本実施例において本体部２の材料に使用した発泡樹脂シートの場合、上述したような製造の工程において気泡が扁平に潰れ、これにより、成形後、加熱した際に厚み方向に生じる圧力が解消されたのである。従来品の場合、発泡樹脂をシート状に形成するにあたり、単にプレスによって発泡樹脂を潰すようにするため、気泡を構成するセルに応力が残り、加熱時にこれが開放されることで厚み方向に寸法が大きく変化し、これにより嵌合部１０ａ，１１ａやその他の部位に変形が生じると考えられる。

・試験３：目付けおよび密度の測定

実施例および各参考例の底部２ｄ，１０ｃ，１１ｃの平坦な箇所から、５０ｍｍ×５０ｍｍの試料を５個切り出し、各試料の重量と面積より目付け（面積あたりの重量［ｇ／ｍ^２］）を算出して、それらの平均値を実施例および各参考例の目付けとした。

・試験４：密度の測定

実施例および各参考例の本体部２，１０，１１を小片に分解し、それぞれ大気中、及び水中での重量を測定し、アルキメデスの原理を用いた下記式により密度を算出した。
密度［ｇ／ｃｍ^３］＝大気中での重量／（大気中での重量－水中での重量）

・試験５：熱伝導率の測定

成形後、加熱されていない実施例および各参考例の本体部２，１０，１１の底部２ｄ，１０ｃ，１１ｃから平坦な箇所を切り出し、ホットディスク法により（京都電子工業社製ＨｏｔＤｉｓｋＴＰＳ２５００）熱伝導率を測定した。結果を図５のグラフに示す。本実施例の本体部２は、低発泡ポリプロピレンを素材とする第一参考例の本体部１０と同程度の熱伝導率を示した。

このように、本実施例の容器１は、嵌合部２ｂを備えた本体部２を上に説明したような素材および工程により製造することで、嵌合部２ｂないし本体部２に一定の物性（１００℃で５分間加熱した際の寸法変化率が１％以下）を持たせ、これにより、加熱時の剛性を保って変形し難くしている。加熱の前後を通じて嵌合部２ｂの寸法や形状に変化が少ないので、蓋体３の嵌合部３ａとの間で良好な嵌合強度や密閉性を保つことができる。

尚、上では嵌合部２ｂまたは３ａをそれぞれ備えた本体部２と蓋体３のうち、本体部２を所定の素材や形状により構成する場合を例示したが、本発明の実施の形態はこれに限定されるものではない。所定の素材や形状により成形するのは、互いに嵌合する本体部または蓋体の嵌合部のうち、少なくとも一方でよい。すなわち、例えば蓋体３側の嵌合部３ａ、あるいは蓋体３の全体を上述の発泡樹脂シートにより一定の形に製造してもよいし、本体部２と蓋体３の両方を同様の発泡樹脂シートにより一定の形に製造してもかまわない。

また、容器を構成する本体部や蓋体の形状は、図１や図３に示した形状に限定されず、用途に応じて適宜選択することができ、比較的底の浅い容器や底の深い容器等を製造することも可能である。

以上のように、上記本実施例の容器１は、蓋体３と、該蓋体３を内嵌合可能に構成された本体部２を備え、本体部２または蓋体３の嵌合部２ｂ，３ａの少なくとも一方は、発泡樹脂で構成され、蓋体３が本体部２に嵌合した状態において、本体部２の開口部に向かって縮径された形状を備え、且つ１００℃環境下で５分間処理した時の内径の変化率が１．０％以下である。このようにすれば、加熱を経ても嵌合部２ｂ，３ａにおける本体部２と蓋体３の嵌合強度を保ち、外れ難さと密閉性を保つことができる。

また、本実施例の容器１において、発泡樹脂で構成され、本体部２の開口部に向かって縮径された形状を備え、１００℃環境下で５分間処理した時の内径の変化率が１．０％以下である嵌合部２ｂを備えた本体部２は、全体が同一の発泡樹脂で構成されている。このようにすれば、嵌合部２ｂにおいて上述の変化率を保つうえで好適である。

本実施例の容器１において、前記発泡樹脂はポリプロピレンを素材とすることができる。

本実施例の容器１においては、前記発泡樹脂は厚み方向の径が面方向の径より小さい扁平な気泡を含み、該気泡の扁平率は０．１以上０．４以下である。このようにすれば、容器１を加熱した際、気泡の膨張が主に面方向に働き、厚み方向の寸法変化を抑制できるので、嵌合部２ｂの加熱時の剛性が保たれる。

本実施例の容器１においては、前記発泡樹脂の平均密度が０．２［ｇ／ｃｍ^３］以上０．４［ｇ／ｃｍ^３］以下である。このようにすれば、加熱時に剛性を保つことができ、元の形状や寸法に変化が生じ難くすることができる。また、断熱性を保つために有効である。

本実施例の容器１においては、前記発泡樹脂の厚み方向に関し、１ｍｍあたりに配列する気泡の数が６個以上１５個以下である。このようにすれば、良好な断熱性を保ちつつ、加熱時に剛性を保つことができる。

本実施例の容器においては、前記発泡樹脂の熱伝導率が、０．０３［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上０．１［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下である。このようにすれば、加熱時に剛性を保つ上で好適である。

したがって、上記本実施例によれば、加熱に伴う嵌合部の変形を極力抑え得る。

尚、本発明の容器は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１容器
２本体部
２ｂ嵌合部
３蓋体
３ａ嵌合部

Claims

蓋体と、該蓋体を内嵌合可能に構成された本体部を備え、
前記本体部または前記蓋体の嵌合部の少なくとも一方は、
発泡ポリプロピレンで構成され、
前記蓋体が前記本体部に嵌合した状態において、前記本体部の開口部に向かって縮径された形状を備え、
前記発泡ポリプロピレンは厚み方向の径が面方向の径より小さい扁平な気泡を含み、該気泡の厚み方向の寸法を面方向の寸法で除した扁平率は０．１以上０．４以下であり、
前記発泡ポリプロピレンの平均密度は０．２［ｇ／ｃｍ ^３］以上０．４［ｇ／ｃｍ ^３］以下であり、
前記発泡ポリプロピレンの厚み方向に関し、１ｍｍあたりに配列する気泡の数が６個以上１５個以下であり、
且つ、前記本体部と前記蓋体が嵌合していない状態で１００℃環境下で５分間処理した時、加熱後の内径と加熱前の内径の差を加熱前の内径で除した寸法変化率が１．０％以下であり、
発泡ポリプロピレンで構成され、前記本体部の開口部に向かって縮径された形状を備え、前記寸法変化率が１．０％以下である嵌合部を備えた前記本体部または前記蓋体は、全体が同一の発泡ポリプロピレンで構成されている容器。
前記発泡ポリプロピレンの熱伝導率が、０．０３［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上０．１［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下である、請求項１に記載の容器。