WO2018123221A1 - 食品用容器の製造方法 - Google Patents

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WO2018123221A1
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food container
mold
cavity
average roughness
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智仁 市来
早紀 松本
橋本　健司
学 松崎
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バンドー化学株式会社
日清食品ホールディングス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a food container. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a deep food container.
  • the foam-molded article is suitable as a food container because it has features such as being lightweight, reducing the amount of material used, and being excellent in heat insulation.
  • a foam-molded article can be produced by molding a resin composition filled in a mold while foaming.
  • Known foaming methods include, for example, a method of decomposing a foaming agent in a resin composition and a method of injecting a gas into the resin composition.
  • a method of injecting a fluid in a supercritical state hereinafter also referred to as “supercritical fluid” into the resin composition has been studied.
  • Such a method for producing a foam-molded product is disclosed in, for example, Patent Documents 1 to 4.
  • a swirl mark or foam molded product with foam marks remaining on the surface of the molded product is used. It is known that appearance defects such as silver streaks in which traces of supercritical fluid flowing on the surface may occur. It has been studied to suppress these conventionally known appearance defects by a method of increasing the pressure in the mold at the time of injection molding, a method of increasing the mold temperature, or the like.
  • Patent Document 4 as a method for reducing swirl marks, at least one cavity surface of a fixed mold and a movable mold of a foam structure forming mold is subjected to a burr treatment, and swirl resulting from foam molding is performed. A method of forming irregularities deeper than the mark is being examined, and it is said that a foam structure having a good appearance and having no noticeable swirl mark can be formed.
  • the present inventors examined the formation of a food container with a depth by using supercritical injection molding, in a specific area of a food container with a depth, a conventionally known appearance It has been found that appearance defects such as wrinkles and blisters that are different from the defects are likely to occur. When the wrinkles occur, the appearance is impaired, and when the swelling occurs, the strength of the container decreases.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and when a molten resin containing a supercritical fluid and a resin composition is injection-molded to form a deep food container, wrinkles and blisters are generated. It is an object of the present invention to provide a method for producing a food container capable of suppressing the above-described problems and capable of producing a food container excellent in heat insulation.
  • the present inventors first examined a portion where wrinkles and blisters are likely to occur when a food container with a depth (for example, a bowl shape) is formed using supercritical injection molding. As a result, it has been found that it is particularly likely to occur at the side surface portion of the container and the curved surface portion between the bottom surface portion and the side surface portion. According to the study by the present inventors, such wrinkles and blisters are peculiar to foam molded products using supercritical injection molding. Further, unlike the conventionally known poor appearance such as swirl mark, silver streak and the like, the wrinkles and bulges are not eliminated by increasing the pressure inside the mold and / or the mold temperature at the time of injection molding, but worsen. I found out that
  • the inventors of the present invention have made further studies and applied an uneven shape to a region corresponding to the above-described wrinkle and swollen portion of the cavity in the mold, so that the arithmetic average roughness of the mold surface facing the mold cavity is obtained.
  • the occurrence of wrinkles and swelling can be effectively suppressed by setting the thickness to 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less and the 10-point average roughness of the mold surface facing the mold cavity to 2 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the present invention has been completed.
  • the present invention is a method for producing a food container having a depth by injection molding a molten resin containing a supercritical fluid and a resin composition into a cavity in a mold, and the cavity is formed from a resin injection port.
  • the mold surface facing the cavity in the region and the third region has an arithmetic average roughness of 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and a ten-point average roughness of 2 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less. It is the manufacturing method of this.
  • the mold surfaces facing the cavities in the second region and the third region have an arithmetic average roughness of 0.5 ⁇ m to 6 ⁇ m, and a ten-point average roughness of 2 ⁇ m to 50 ⁇ m. It is preferable.
  • the mold surface facing the cavity in the first region preferably has an arithmetic average roughness of 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the mold surface facing the cavity of the first region has an arithmetic average roughness of 0.5 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less.
  • the cavity includes a fourth region that forms an outer edge portion that is disposed at an angle with the side surface portion from the side surface portion toward the flow end, and a mold that faces the cavity of the fourth region.
  • the surface preferably has an arithmetic average roughness of 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the mold surface facing the cavity of the fourth region has an arithmetic average roughness of 0.5 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less.
  • the average particle diameter of the expanded particles in the cross section of the food container having the depth is preferably 100 ⁇ m or less.
  • a food container having a depth excellent in heat insulating properties can be produced using supercritical injection molding while suppressing generation of wrinkles and blisters.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlargement of the cavity periphery of the mold of FIG. 1 in order to explain the core back, where (a) shows the initial state before the core back, and (b) shows the state after the core back. Indicates the extended state.
  • a method for producing a food container according to the present invention is a method for producing a food container having a depth by injection molding a molten resin containing a supercritical fluid and a resin composition into a cavity in a mold.
  • the cavity has a first region that forms the bottom portion of the food container having a depth, a second region that forms a curved surface portion, and a third region that forms a side surface portion from the resin inlet toward the flow end.
  • the mold surfaces facing the cavities in the second region and the third region have an arithmetic average roughness of 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and a ten-point average roughness of 2 ⁇ m or more, It is characterized by being 60 ⁇ m or less.
  • a food container is manufactured by injection molding a molten resin containing a supercritical fluid and a resin composition.
  • the molten resin include those obtained by impregnating a molten resin composition with a supercritical fluid, and a single-phase solution of the resin composition and the supercritical fluid is preferable.
  • Such a molten resin can be produced by injecting a supercritical fluid generated by a conventionally known supercritical fluid generator into a molten resin composition under high pressure and further stirring.
  • a supercritical fluid for example, a supercritical fluid of an inert gas such as carbon dioxide, nitrogen, argon, or helium is used. Of these, a supercritical fluid of carbon dioxide or nitrogen is preferable. A nitrogen supercritical fluid is more preferred because of its excellent foamability.
  • the resin composition for impregnating the supercritical fluid will be described in detail later.
  • a molten resin containing a supercritical fluid and a resin composition is filled in a mold cavity, and then cooled and solidified, so that a precise shape corresponding to the shape of the cavity in the mold is obtained.
  • various shaped articles can be manufactured.
  • the supercritical fluid undergoes a phase transition to a gas, so that the molten resin is foamed and food containing fine bubbles.
  • a container is obtained.
  • the amount of bubbles can be increased by allowing a large number of foaming origins (foaming nuclei) to exist uniformly in the molten resin.
  • the method for producing a food container according to the present invention includes a step of moving a part of the mold to expand the volume of the cavity (hereinafter referred to as “core” before the molten resin filled in the cavity is solidified. It is preferable to include “back”. By forcibly expanding the cavity in a state where a part or all of the molten resin is melted, a rapid pressure decrease is caused and the amount of foaming can be greatly increased. Thereby, a bubble can be formed over the whole inside of the molten resin with which the cavity was filled.
  • the mold usually has a male mold having a convex shape and a female mold having a concave shape, and a gap formed in a state where the male mold and the female mold are fitted becomes a cavity filled with a molten resin. .
  • a male mold having a convex shape and a female mold having a concave shape
  • a gap formed in a state where the male mold and the female mold are fitted becomes a cavity filled with a molten resin. .
  • the core back is preferably started immediately after the filling of the molten resin into the cavity (0 seconds after completion of filling) to within 5 seconds after completion of filling.
  • the moving speed of the mold (core back speed) is preferably 0.1 mm / second or more.
  • the amount of expansion of the gap distance of the mold due to the core back (core back amount) is preferably 0.5 mm to 10 mm.
  • Fabrication of a molten resin containing a supercritical fluid and a resin composition, and molding while foaming the molten resin include, for example, supercritical injection molding in which an injection molding machine and a supercritical fluid generator are connected. This can be done using an apparatus.
  • the supercritical injection molding apparatus include a MuCell injection molding machine (“MuCell” is a registered trademark of Trexel. Inc.) and the like.
  • the supercritical fluid include carbon dioxide, nitrogen, argon, and an inert gas supercritical fluid such as helium. Among these, carbon dioxide or nitrogen supercritical fluid is preferable, and nitrogen supercritical fluid is more preferable.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of a method for producing a food container using a supercritical injection molding apparatus.
  • a supercritical machine including a cylinder 25, a supercritical fluid generator 26, and an injection controller 27 in an injection molding machine including a hopper 21, a heating cylinder 22, a screw 23, and a nozzle 24.
  • a fluid generator is connected.
  • the hopper 21 includes a container for storing the charged resin material, and the resin material is dropped into the heating cylinder 22 through an openable opening at the bottom of the container. An appropriate amount of the resin material is transferred and melted in the heating cylinder 22 by rotating the screw 23.
  • the resin material charged into the hopper 21 include pellets of a resin composition prepared by melt-kneading a mixture of a plurality of raw materials using an extruder.
  • the extruder is not particularly limited, and various types of single-screw or multi-screw extruders can be used. For example, a twin-screw extruder having a set temperature of 200 ° C. or higher is preferable.
  • all the raw materials may be kneaded at once, or after kneading any raw material, the remaining raw materials may be added and kneaded.
  • the heating cylinder 22 can heat the inside of the cylindrical space and can melt the resin material.
  • the cylinder 25 is filled with an inert gas serving as a raw material for the supercritical fluid.
  • the inert gas is sent from the cylinder 25 to the supercritical fluid generator 26 and becomes a supercritical fluid.
  • the supercritical fluid is introduced into the heating cylinder 22 from the supercritical fluid generator 26 via the injection controller 27.
  • the injection control unit 27 controls the filling amount of the supercritical fluid into the resin material melted in the heating cylinder 22.
  • the screw 23 is configured to be movable while rotating in the heating cylinder 22 and pushes it toward the tip of the heating cylinder 22 while mixing the molten resin material and the supercritical fluid. By this mixing, a single-phase dissolved material (molten resin containing the supercritical fluid and the resin composition) of the molten resin material and the supercritical fluid is formed. The molten resin containing the supercritical fluid and the resin composition is pushed out by the screw 23, conveyed to the nozzle 24 side, and injected into the mold 30 from the nozzle 24 by an appropriate amount.
  • the mold 30 includes a male mold 31 having a convex shape and a female mold 32 having a concave shape, and a cavity 33 is formed between the male mold 31 and the female mold 32.
  • the molten resin injected from the nozzle 24 passes through the runner 34 and is filled into the cavity 33 from the resin injection port 35. Due to the pressure loss in the mold 30, the supercritical fluid undergoes phase transition to gas when the critical pressure is reached, and bubbles are generated in the molten resin. Furthermore, as shown in FIG. 2, the pressure reduction is accelerated by retracting the male mold 31 before the cooling and solidification of the molten resin proceeds, and performing the core back to expand the cavity 33, and the melting in the cavity 33 is performed. Resin foaming can be promoted.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the periphery of the cavity of the mold in FIG. 1 in order to explain the core back, (a) shows the initial state before the core back, (b) Indicates the expanded state after core back.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional schematic view showing an example of a mold used in the supercritical injection molding apparatus shown in FIG. 1
  • FIG. 4 is a schematic plan view of a female mold of the mold shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged schematic cross-sectional view showing another example of the mold used in the supercritical injection molding apparatus shown in FIG. 1
  • FIG. 6 is a plan view of the female mold of the mold shown in FIG.
  • It is a schematic diagram. 3 and 4 are schematic diagrams of a mold in which the resin injection port 35 is formed in the male mold 31
  • FIGS. 5 and 6 are schematic diagrams of a mold in which the resin injection port 35 is formed in the female mold 32.
  • FIG. FIG. 4 and 6 are plan views of the mold as viewed from the resin injection port side.
  • the number of the resin injection ports 35 leading to the cavity 33 is one for each cavity 33.
  • the molten resins injected from the different injection ports do not collide with each other in the cavity 33, so that it is possible to more effectively prevent the surface of the molded product from being swollen and poorly foamed.
  • the resin injection port 35 is more preferably provided at a position corresponding to the center of the bottom surface.
  • the cavity 33 forms a first region 33a that forms a bottom surface portion of the food container having a depth, a second region 33b that forms a curved surface portion, and a side surface portion from the resin injection port 35 toward the flow end E. And a third region 33c.
  • the first region 33 a may be planar, or may be entirely or partially curved toward the male mold 31.
  • the center of the curved portion of the first region 33 a may be the same as the center of the resin injection port 35 of the male mold 31.
  • the cavity 33 may further include a fourth region 33 d that forms an outer edge portion that is arranged to form an angle with the side surface portion from the side surface portion toward the flow end E.
  • the fluid end E means the end of the cavity 33 farthest from the resin injection port 35.
  • An angle ⁇ 1 formed by the third region 33c and the fourth region 33d is, for example, 95 ° to 135 °.
  • the end of the fourth region 33d is the flow end E.
  • the end of the third region 33c is the flow end E. It is preferable that the distance from the resin injection port 35 to the flow end E is substantially equal.
  • the food container 10 having a depth manufactured using the method for manufacturing a food container of the present invention may not be flat.
  • the upper part of the container is opened, and FIG.
  • the bottom surface portion 10a and the side surface portion 10c and the curved surface portion 10b disposed between the bottom surface portion 10a and the side surface portion 10c are included.
  • the food container 10 in which the resin composition is foamed by supercritical injection molding is likely to be wrinkled and swollen at the curved surface portion 10b and the side surface portion 10c.
  • wrinkles and swelling are likely to occur inside the curved surface portion 10b, and swelling is likely to occur outside the curved surface portion 10b and outside the side surface portion 10c. Therefore, it is possible to remarkably suppress the appearance defect by applying uneven shapes (texture processing) to the surfaces facing the cavities of the second region 33b corresponding to the curved surface portion 10b and the third region 33c corresponding to the side surface portion 10c. .
  • the concave and convex shapes are the surface of the male mold 31 that contacts the inner surface of the food container 10 and the female mold 32 that contacts the outer surface of the food container 10. It may be formed on at least one of the surfaces. Since the generation of wrinkles and blisters can be further suppressed, in each region, the uneven shape is preferably formed on both the surface of the male mold 31 and the surface of the female mold 32.
  • the mold 30 may have a circular opening when the female mold 32 is viewed from above.
  • the convex diameter ⁇ 1 (see FIGS. 3 and 5) of the male mold 31 is, for example, 80 mm to 180 mm.
  • the ⁇ 1 corresponds to the diameter ⁇ 2 (see FIG. 9) of the opening of the obtained food container 10.
  • the convex height H1 (see FIGS. 3 and 5) of the male mold 31 is, for example, 35 mm to 100 mm.
  • the height H1 corresponds to the height H2 (see FIG. 8) of the food container 10 obtained.
  • Each of the first region 33a and the third region 33c preferably has a straight line portion, and the angle ⁇ 2 formed by the straight line along the first region 33a and the straight line along the third region 33c is, for example, 95 ° to 135 °. °.
  • the second region 33b preferably has a curvature radius R1 of 10 mm or more and 50 mm or less.
  • the angle ⁇ 2 may be the same angle as the angle ⁇ 1.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the mold surfaces facing the cavities of the second region 33b and the third region 33c is not less than 0.5 ⁇ m and not more than 10 ⁇ m, and faces the cavities of the second region 33b and the third region 33c.
  • the ten-point average roughness Rz of the mold surface is 2 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the arithmetic average roughness Ra of the second region 33b and the third region 33c is less than 0.5 ⁇ m, or the ten-point average roughness Rz is less than 2 ⁇ m, the occurrence of wrinkles and swelling cannot be sufficiently suppressed. . This is presumably because the surface roughness of the cavity surface is small and convection of the molten resin does not occur sufficiently.
  • the arithmetic average roughness Ra of the second region 33b and the third region 33c exceeds 10 ⁇ m, or the ten-point average roughness Rz exceeds 60 ⁇ m, it is not filled when the molten resin is injected into the mold.
  • the mold surfaces facing the cavities of the second region 33b and the third region 33c have an arithmetic average roughness Ra of 0.5 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less, and a ten-point average roughness Rz of 2 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • a preferable lower limit of the ten-point average roughness Rz is 3 ⁇ m.
  • a preferable lower limit of the arithmetic average roughness Ra is 0.9 ⁇ m.
  • “arithmetic mean roughness” refers to a value measured by a method based on JIS B 0601.
  • 10-point average roughness refers to a value measured by a method based on JIS B 0601.
  • the food container 10 further includes an outer edge portion 10 d arranged at an angle with the side surface portion from the upper end from the side surface portion toward the outside of the container. May be included.
  • the cavity 33 may include a fourth region 33d that forms the outer edge portion 10d.
  • the surface facing the cavity of the first region 33a and the surface facing the cavity of the fourth region 33d may be mirror-finished.
  • the mold surface facing the cavity of the first region 33a may have an arithmetic average roughness Ra of, for example, 0.01 ⁇ m to 0.1 ⁇ m, and a ten-point average roughness Rz of, for example, It may be 0.03 ⁇ m to 0.5 ⁇ m.
  • the mold surface facing the cavity of the fourth region 33d may have an arithmetic average roughness Ra of, for example, 0.01 ⁇ m to 0.1 ⁇ m, and a ten-point average roughness Rz of, for example, 0.03 ⁇ m to It may be 0.5 ⁇ m.
  • the surface facing the cavity of the first region 33a and the surface facing the cavity of the fourth region 33d may be provided with an uneven shape.
  • the mold surface facing the cavity of the first region 33a preferably has an arithmetic average roughness Ra of 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. More preferably, the mold surface facing the cavity of the first region 33a has an arithmetic average roughness Ra of 0.5 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less.
  • a more preferable lower limit of the arithmetic average roughness Ra of the first region 33a is 0.9 ⁇ m.
  • the ten-point average roughness Rz of the mold surface facing the cavity of the first region 33a is preferably 2 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the ten-point average roughness Rz of the mold surface facing the cavity of the first region 33a is more preferably 2 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • a more preferable lower limit of the arithmetic average roughness Ra of the first region 33a is 3 ⁇ m.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the mold surface facing the cavity of the fourth region 33d is preferably 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the arithmetic average roughness Ra of the mold surface facing the cavity of the fourth region 33d is more preferably 0.5 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less. A more preferable lower limit of the arithmetic average roughness Ra of the fourth region 33d is 0.9 ⁇ m.
  • the ten-point average roughness Rz of the mold surface facing the cavity of the fourth region 33d is preferably 2 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the ten-point average roughness Rz of the mold surface facing the cavity of the fourth region 33d is more preferably 2 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • a more preferable lower limit of the arithmetic average roughness Ra of the fourth region 33d is 3 ⁇ m.
  • the uneven shape is formed in order to make the mold surface facing the cavity of the mold 30 rough, and is constituted by fine unevenness that can be visually confirmed to the matte level, for example.
  • the fine irregularities are preferably arranged irregularly (randomly).
  • the fine irregularities are preferably arranged in a plurality of points. In the case of linear fine irregularities, wrinkles and swelling may not be sufficiently suppressed.
  • the uneven shape is preferably arranged at a substantially equal flow distance from the resin injection port 35.
  • the uneven shape is preferably arranged symmetrically with respect to the resin injection port 35.
  • the opening of the mold is circular, it is preferably arranged concentrically around the resin injection port 35.
  • the uneven shape may be applied to all of the first region 33a, the second region 33b, the third region 33c, and the fourth region 33d, but is preferably not disposed at a position facing the resin injection port 35.
  • Examples of the method for forming the concavo-convex shape include a method of masking a region where the concavo-convex shape of the mold is not applied and forming the concavo-convex shape by sandblasting, laser processing or the like.
  • the average particle diameter of the expanded particles in the cross section of the food container having the depth is preferably 100 ⁇ m or less.
  • the average particle diameter of the foamed particles exceeds 100 ⁇ m, the heat insulating properties and strength may be lowered.
  • a preferable lower limit of the average particle diameter of the foamed particles is 10 ⁇ m, a more preferable lower limit is 20 ⁇ m, a more preferable upper limit is 90 ⁇ m, and a further preferable upper limit is 80 ⁇ m.
  • the minimum value of the gap distance of the mold 30 in the cavity 33 when the molten resin is filled (before the core back) is 0.2 mm or more.
  • the gap distance W between the molds 30 defines the thickness of the food container 10.
  • the molten resin cannot be sufficiently foamed, and a non-foamed portion free of bubbles may be formed. In the non-foamed portion, there is no heat insulation effect due to air bubbles, and therefore sufficient heat insulation cannot be obtained.
  • the appearance of the food container 10 that is not colored usually looks white due to light scattering due to bubbles, but the non-foamed portion looks transparent, so when the non-foamed portion is formed, the food container 10 is formed.
  • the appearance will be uneven.
  • the gap distance W between the molds 30 is preferably 3 mm or less. In the part where the gap distance W of the mold 30 exceeds 3 mm, the cooling and solidification time becomes long. Therefore, the operation of taking out the molded product from the mold 30 and the foaming residue (foaming power remains and the resin solidifies.
  • the food container 10 may be deformed by an insufficient portion), and foaming of the molten resin is relatively likely to occur, so that the advantage of employing the mold configuration of the present invention is reduced.
  • the gap distance W between the molds is preferably in the range of 0.2 to 3.0 mm.
  • a more preferable upper limit of the gap distance W is 1.2 mm.
  • the gap distance W is 1.2 mm or less and a thin food container is formed by a conventional foam injection molding method, wrinkles and blisters are likely to occur. Generation of wrinkles and blisters can be suppressed more effectively.
  • the present invention since the occurrence of wrinkles and blisters on the surface can be suppressed even if the wall thickness is reduced, the food container 10 that is lighter and more excellent in heat insulation than the conventional one can be manufactured.
  • the injection speed of the molten resin into the cavity 33 is preferably 20 to 200 mm / second.
  • the injection speed exceeds 200 mm / second, the mold internal pressure increases during injection molding, and the mold life may be shortened. Further, burrs are easily generated in the obtained food container. From the viewpoint of improving the filling property and the transferability of the mold, it is preferable to set the speed so that the molten resin flows without being solidified during the molding.
  • the injection speed is more preferably 60 to 140 mm / second, and further preferably 100 to 120 mm / second.
  • the mold temperature is preferably set so as to improve the releasability, mold surface transferability, and molten resin fluidity in a balanced manner.
  • the mold temperature is preferably 30 to 90 ° C., more preferably 40 to 80 ° C., and still more preferably 50 to 60 ° C.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an example of a food container having a depth produced by the method for producing a food container of the present invention.
  • 8 is a schematic cross-sectional view taken along the line XY in FIG. 7, and
  • FIG. 9 is a schematic plan view of the food container shown in FIG.
  • the food container 10 includes a bottom surface portion 10a, a side surface portion 10c, and a curved surface portion 10b disposed between the bottom surface portion 10a and the side surface portion 10c.
  • the bottom surface portion 10a is a portion that is grounded when the food container 10 is used, and may be recessed toward the inside of the food container. By setting it as such a shape, the food container 10 can be easily held.
  • the side part 10c has a linear part.
  • a water line indicating the water level in the container may be formed inside the side surface portion 10c.
  • the curved surface portion 10 b corresponds to a portion where the side surface portion 10 c rises from the bottom surface portion 10 a and is curved toward the outside of the food container 10.
  • the food container 10 may include an outer edge portion 10d formed to form an angle with the side surface portion 10c from the upper end of the side surface portion 10c toward the outside of the container.
  • An angle ⁇ 3 formed by the side surface portion 10c and the outer edge portion 10d is, for example, 95 ° to 135 °.
  • the food container 10 may have a circular opening when the food container 10 is viewed from above.
  • the inner diameter (diameter of the opening) ⁇ 2 at the upper end of the side surface portion 10c is, for example, 80 mm to 180 mm.
  • the height H2 of the food container 10 is, for example, 35 mm to 100 mm. As shown in FIG. 8, the height H2 is the distance between the perpendicular line from the bottom surface portion 10a to the upper end of the side surface portion 10c and the intersection of the straight line connecting the side surface portions 10c facing each other across the opening. is there.
  • Each of the side surface portion 10c and the bottom surface portion 10a preferably has a straight portion, and an angle ⁇ 4 formed by the straight line along the side surface portion 10c and the straight line along the bottom surface portion 10a is, for example, 95 ° to 135 °.
  • the angle ⁇ 4 may be the same angle as the angle ⁇ 3.
  • the curved surface portion 10b preferably has a curvature radius R2 of 10 mm or more and 50 mm or less.
  • the food container 10 only needs to have the side surface portion 10c, and the size of the side surface portion 10c is not particularly limited. For example, as shown in FIG. There may be.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged cross section of FIG.
  • the food container 10 shown in FIG. 10 has a structure in which a foam layer 12 is sandwiched between skin layers (outer skin layers) 11 located on the surface of the food container 10.
  • the foam layer 12 refers to a region including a large number of bubbles (foamed particles) in the resin
  • the skin layer 11 refers to a region not including bubbles.
  • the food container 10 has high strength due to the presence of the non-foamed skin layer 11 on the surface, and the surface of the mold is transferred as it is.
  • the food container 10 is excellent in heat insulating properties because the foam layer 12 is present in the central portion, which not only reduces the weight but also makes it difficult for heat to be transmitted.
  • the food container 10 shown in FIG. 10 is an example of a food container manufactured according to the present invention.
  • the structure of the food container produced according to the present invention is not limited to the three-layer structure of skin layer 11 / foame
  • the foamed layer 12 preferably has 100 or more foamed particles in the range of 1 mm ⁇ 1 mm of the foamed layer 12 when the cross section of the food container 10 is observed, and an average of 100 arbitrarily selected foamed particles
  • the particle diameter is preferably 100 ⁇ m or less.
  • SEM scanning electron microscope
  • the arithmetic average roughness of the mold surface facing the mold cavity used for supercritical injection molding is 0.5 ⁇ m.
  • the occurrence of wrinkles and swelling can be suppressed by setting the thickness to 10 ⁇ m or less.
  • the resin composition for impregnating the supercritical fluid will be described in detail below.
  • the resin composition for example, one containing a thermoplastic resin as a main component is used, and among them, a mixture of polyolefin, polylactic acid and a modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule is suitably used. Since polyolefin and polylactic acid are incompatible polymers that do not dissolve each other, even if mixed, they do not dissolve each other and an interface is formed. Therefore, in foaming using a supercritical fluid, the interface can be used as a foaming origin (foaming nucleus). On the other hand, in order to produce a uniformly foamed food container, it is required to uniformly disperse the resin composition before foaming.
  • the polyolefin and polylactic acid are made compatible and the dispersibility is improved.
  • a large number of fine bubbles can be uniformly present inside the food container, and a food container excellent in properties such as heat insulation, strength and light weight is manufactured. it can.
  • the melt mass flow rate (MFR) of polypropylene is preferably 5 to 100 g / 10 minutes, more preferably 10 to 50 g / 10 minutes.
  • the MFR of polypropylene is a numerical value measured at a temperature of 230 ° C. and a load of 21.2 N according to JIS K7210.
  • the MFR of polyethylene is preferably 5 to 100 g / 10 minutes, more preferably 10 to 50 g / 10 minutes.
  • the MFR of polyethylene is a value measured at a temperature of 190 ° C. and a load of 21.2 N in accordance with JIS K7210.
  • the polyolefin may contain only polypropylene and / or polyethylene, but may contain other polyolefins other than polypropylene and polyethylene.
  • the other polyolefin include an ⁇ -olefin homopolymer, an ethylene-propylene copolymer, an ethylene- ⁇ olefin copolymer, and a propylene- ⁇ olefin copolymer.
  • the ⁇ -olefin include 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, and 3-ethyl-1.
  • Examples thereof include ⁇ -olefins having 4 to 12 carbon atoms such as pentene, 1-octene, 1-decene, and 1-undecene.
  • the melt viscosity (220 ° C.) of the polyolefin is preferably 150 Pa ⁇ S or more and 400 Pa ⁇ S or less.
  • a more preferable lower limit of the melt viscosity of the polyolefin is 200 Pa ⁇ S, and a more preferable upper limit is 300 Pa ⁇ S.
  • the melt viscosity can be measured using, for example, “Flow Tester CFT-500D” manufactured by Shimadzu Corporation. Specifically, the resin to be measured is heated to a predetermined temperature and fluidized, and is pushed out of the cylinder by a piston having a predetermined surface pressure of 1 MPa through a capillary die (inner diameter ⁇ 1 mm, length 10 mm). The viscosity characteristics can be evaluated by the time taken.
  • the content of the polyolefin with respect to the entire resin composition is preferably 30% by weight or more and 80% by weight or less.
  • the content is less than 30% by weight, the fluidity and solidification rate of the resin composition may be lowered, and the moldability may be deteriorated.
  • the content exceeds 80% by weight, the foaming property is deteriorated, the surface of the resulting food container is uneven, the appearance is impaired, and the resin composition is mixed when the resin composition and the supercritical fluid are mixed. Things may be difficult to impregnate with supercritical fluid.
  • the minimum with preferable content with respect to the whole resin composition of polyolefin is 35 weight%, and a preferable upper limit is 70 weight%.
  • the polylactic acid is a homopolymer of L-lactic acid, a homopolymer of D-lactic acid, a copolymer of L-lactic acid and D-lactic acid, or a mixture thereof.
  • Polylactic acid obtained by changing the method of producing lactic acid, such as adjusting the enantiomeric ratio of lactic acid, copolymerizing enantiomers (random, block, graft, etc.), adding crystal nucleating agent, etc. The crystallinity of can be adjusted.
  • the polylactic acid preferably has a melt viscosity (220 ° C.) of 150 Pa ⁇ S or more and 400 Pa ⁇ S or less.
  • a more preferable lower limit of the melt viscosity of the polylactic acid is 200 Pa ⁇ S, and a more preferable upper limit is 300 Pa ⁇ S.
  • the melt viscosity of the polylactic acid can be measured in the same manner as the melt viscosity of the polyolefin.
  • content with respect to the whole resin composition of the said polylactic acid is 3 to 40 weight%.
  • content is less than 3% by weight, the foamability of the food container formed by foaming the resin composition may be insufficient.
  • the said content exceeds 40 weight%, the fluidity
  • the minimum with more preferable content with respect to the whole resin composition of the said polylactic acid is 8 weight%, and a more preferable upper limit is 30 weight%.
  • the flow rate of the resin composition is adjusted by forming the polyolefin content in the range of 30% to 80% by weight and the polylactic acid content in the range of 3% to 40% by weight. Property can be improved.
  • the difference in melt viscosity between the polyolefin and polylactic acid is preferably 200 Pa ⁇ S or less.
  • the melt viscosity difference is 200 Pa ⁇ S or less, both components are easily mixed.
  • a more preferable upper limit of the difference in melt viscosity is 150 Pa ⁇ S.
  • a method of forming a chemical bond between both components or a method of forming a crosslinked structure between the same polymers may be used.
  • reaction extrusion reactive processing
  • a synthesis catalyst such as a metal complex, a radical generator, or the like
  • the interface between polyolefin and polylactic acid acts as a foam nucleus, unlike the reaction extrusion in which kneading is performed while synthesizing polylactic acid, there is no need to add a synthesis catalyst, a radical generator or the like to the resin composition. .
  • tin 2-ethylhexanoate is used as a synthesis catalyst, and an antioxidant (eg, “Irganox 1010” manufactured by Ciba Specialty Chemicals) is added to add L-lactide.
  • a radical generator such as dicumyl peroxide
  • PCL polycarbonate
  • PBS polybutylene succinate
  • PBSA polybutylene succinate adipate
  • Examples of the modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule include those obtained by addition reaction of an unsaturated carboxylic acid, an ester of an unsaturated carboxylic acid, or an anhydride of an unsaturated carboxylic acid to the polyolefin.
  • Examples of the unsaturated carboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid.
  • Examples of the unsaturated carboxylic acid ester include maleic acid monomethyl ester, maleic acid monoethyl ester, maleic acid diethyl ester, and fumaric acid monomethyl ester.
  • Examples of the unsaturated carboxylic acid anhydride include itaconic anhydride and maleic anhydride.
  • modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule maleic anhydride-modified polyolefin, glycidyl methacrylate-modified polyolefin and the like are preferably used.
  • the modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule may be used alone or in combination of two or more.
  • the modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule may be a copolymer of an olefin and a vinyl monomer.
  • the copolymer of olefin and vinyl monomer for example, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) ethyl acrylate copolymer, and ethylene- (meth) acrylic acid methyl copolymer Etc.
  • the (meth) acrylic acid may be either acrylic acid or methacrylic acid.
  • the MFR of the modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule is preferably 0.1 to 100 g / 10 minutes, more preferably 0.3 to 50 g / 10 minutes.
  • MFR is a numerical value measured at a temperature of 230 ° C. and a load of 21.2 N in accordance with JIS K7210.
  • the content of the modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule with respect to the entire resin composition is preferably 1% by weight or more and 20% by weight or less. Within this range, an interface is formed between the incompatible polyolefin and polylactic acid, and the dispersibility of both components can be effectively improved. If the content is less than 1% by weight, the foamability of the resulting food container may be lowered. When the content exceeds 20% by weight, generation of odor, coloring, deterioration of moldability, increase in water absorption, and the like may be caused.
  • the more preferable lower limit of the content of the modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule with respect to the entire resin composition is 3% by weight, and the more preferable upper limit is 12% by weight.
  • the resin composition may contain a layered silicate.
  • a layered silicate When mixing the polyolefin, polylactic acid, and modified polyolefin containing carbonyl group, if the shear force during mixing is insufficient, the dispersibility of polyolefin and polylactic acid can be improved by adding layered silicate.
  • the foam nuclei can be highly dispersed in the resin composition.
  • layered silicate examples include pyrophyllite, talc, kaolin (kaolinite), montmorillonite, fisheye stone, margarite, prenite, mica (mica) and the like, and in particular, talc, kaolin, montmorillonite, Mica (mica) is preferably used.
  • the said layered silicate may be used independently and may use 2 or more types together.
  • the content of the layered silicate with respect to the entire resin composition is preferably 10% by weight or more and 40% by weight or less. If the content is less than 10% by weight, the effect of improving the shearing force during mixing may not be sufficiently obtained. When the said content exceeds 40 weight%, the moldability of a resin composition may fall.
  • the minimum with more preferable content with respect to the whole resin composition of the said layered silicate is 15 weight%, and a more preferable upper limit is 35 weight%.
  • the resin composition may contain a filler other than the layered silicate.
  • fillers composed of inorganic materials include metal oxides (magnesium oxide, calcium oxide, etc.), graphite, carbon black, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, calcium carbonate, silica, silica gel, zeolite, boron nitride, and alumina. Etc. can be used.
  • fillers composed of organic materials include fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), ultrahigh molecular weight polyethylene, electron beam cross-linked polyethylene, aromatic polyamide, aliphatic polyamide, silicon carbide, acrylic resin, and phenol. Resin, melamine resin, etc. can be used.
  • the compounding quantity of fillers other than a layered silicate is not specifically limited, For example, it is set as the range which does not exceed 1 weight% with respect to the whole resin composition.
  • the food container may be provided with a decoration such as a pattern, color, or character on the surface thereof.
  • a pigment filler, a color master batch, or the like may be added to the resin composition.
  • the food container produced by the method for producing a food container of the present invention is excellent in heat resistance and heat insulation and is lightweight.
  • the heat resistance of the above food containers shall conform to 7.4 S2029 7.4 heat resistance test (display heat resistance temperature 120 ° C), 7.10 microwave high frequency suitability test, and 7.11 microwave oven durability test. Can do. Therefore, you may use the said container for foods for the heating or cooking by a microwave oven.
  • (Production Example 1) 50% by weight of polypropylene (PP), 20% by weight of polylactic acid (PLA), 10% by weight of modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule and 20% by weight of talc are dry blended, and a twin-screw extruder (manufactured by Nippon Steel Works) , “TEX30”) and kneading at a temperature setting of 220 ° C. to obtain a pellet-shaped foaming resin composition A.
  • the obtained foaming resin composition A was a resin composition in which polylactic acid particles were dispersed in polypropylene.
  • (Production Example 2) 50% by weight of polyethylene (PE), 20% by weight of polylactic acid (PLA), 10% by weight of modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule and 20% by weight of talc are dry blended, and a twin-screw extruder (manufactured by Nippon Steel Works, Ltd.) , “TEX30”) and kneading at a temperature setting of 220 ° C. to obtain a pellet-shaped foaming resin composition B.
  • the obtained foaming resin composition B was a resin composition in which polylactic acid particles were dispersed in polyethylene.
  • Table 1 below shows the sources and physical properties of the materials used in Production Examples 1 and 2.
  • Example 1 The pelletized foaming resin composition A obtained in Production Example 1 was put into an injection molding machine (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) equipped with a supercritical generator. While the foaming resin composition was melted in a cylinder set at a temperature of 200 ° C., a supercritical fluid of nitrogen (N 2 ) was mixed under the conditions of a filling amount of 0.3% by weight and a filling pressure of 16 MPa.
  • the filling amount (unit: wt%) of the supercritical fluid can be calculated by the following formula (1).
  • Filling amount of supercritical fluid (unit:% by weight) [(flow rate of supercritical fluid ⁇ flow time of supercritical fluid ⁇ conversion factor 27.8) ⁇ weight of foaming resin composition] ⁇ 100 (1)
  • the molten resin obtained by mixing the supercritical fluid was injected into the cavity 33 in the mold having the shape shown in FIGS. 3 and 4 under the conditions of an injection speed of 120 mm / second and a screw back pressure of 15 MPa.
  • the minimum value of the mold gap distance in the cavity 33 before the core back was 0.8 mm.
  • the mold temperature was 50 ° C.
  • the surface facing the cavity of the first region 33a, the second region 33b, the third region 33c, and the fourth region 33d of the male mold 31 and the female mold 32 is subjected to an uneven shape (texturing) by sandblasting. did.
  • the surface arithmetic average roughness Ra facing the cavities in the first to fourth regions was 1.41 ⁇ m, and the ten-point average roughness Rz was 8.48 ⁇ m or less.
  • the roughness of the uneven shape formed an uneven shape.
  • the arithmetic average roughness Ra and the ten-point average roughness Rz were measured at three arbitrarily selected locations, and the average value in each region was calculated.
  • the core back was performed at the timing immediately after the filling of the molten resin into the cavity 33 was completed. Specifically, foaming of the molten resin was promoted by retracting the male mold 31 of the mold by 3.0 mm and expanding the volume of the cavity 33. After the solidification of the molten resin was completed, the food container as a foamed molded product was taken out.
  • the deep food container produced in Example 1 has a bowl shape and has the configuration shown in FIGS. 7 to 9, and includes a bottom surface portion 10a, a side surface portion 10c, a bottom surface portion 10a and a side surface portion 10c. And the curved surface portion 10b disposed between the two.
  • the food container 10 has a diameter ⁇ 2 of an opening of 120 mm, a height H2 of 80 mm, a radius of curvature R2 of 30 mm, an angle ⁇ 3 formed by the side surface portion 10c and the outer edge portion 10d is 100 °, and a straight line along the side surface portion 10c.
  • the angle ⁇ 4 formed with the straight line along the bottom surface portion 10a was 100 °.
  • the angle ⁇ 3 and the angle ⁇ 4 are set to the same angle.
  • Example 2 to 6, 9 and Comparative Examples 1 to 7 In Examples 2 to 6, 9 and Comparative Examples 1 to 7, as shown in Table 2 below, the formation position of the concavo-convex shape applied to the surface facing the cavity of the mold, the arithmetic average roughness Ra of the concavo-convex shape In addition, a bowl-shaped food container was produced in the same manner as in Example 1 except that the ten-point average roughness Rz was changed. In addition, the area
  • Example 7 and 8 In Examples 7 and 8, the pellet-shaped foaming resin composition B obtained in Production Example 2 was used, and as shown in Table 2 below, the formation position of the concavo-convex shape, the arithmetic average roughness of the concavo-convex shape A bowl-shaped food container was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness Ra and the ten-point average roughness Rz were changed.
  • Comparative Example 8 In Comparative Example 8, a bowl-shaped food container was prepared in the same manner as in Example 1 except that the uneven processing was not performed and all the first, second, third and fourth regions were mirror-finished. Was made.
  • the molten resin was filled 1000 shots by supercritical injection molding, and after the solidification of the molten resin was completed, the food container was taken out and released. The presence or absence of defects was confirmed. In 1000 shots, the case where no release defect occurred was marked as ⁇ , and the case where one or more release defects occurred was marked as x.
  • the above-mentioned mold release failure means that when the food container is taken out of the mold, a part or all of the food container remains in the cavity, or the molded product is deformed due to poor removal from the mold. It means to end.
  • the cross section of the foamable food container was observed with an SEM (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, S-4800), and the state of the foamed particles in the foamed layer was confirmed.
  • the evaluation of foaming property is made by observing a food container from a cross section, and there are 100 or more foamed particles in the range of 1 mm length and 1 mm width of the foamed layer, and an average particle of 100 arbitrarily selected foamed particles The case where the diameter was 100 ⁇ m or less was determined to be suitable, and the case where the average particle diameter of the expanded particles was greater than 100 ⁇ m was determined to be unsuitable.
  • “uneven shape processed region” of “mold configuration” is “a” when the uneven surface is a surface facing the cavity of the first region,
  • the case facing the cavity was designated as “b”
  • the case facing the cavity in the third region was designated “c”
  • the case facing the cavity in the fourth region was designated “d”.
  • “b + c” is used when the second region and the third region are roughened.

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Abstract

本発明は、超臨界射出成形を用いて、シワ及び膨れの発生を抑制することができ、断熱性に優れた深さのある食品用容器を製造できる食品用容器の製造方法を提供する。本発明の食品用容器の製造方法は、超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂を金型内のキャビティに射出成形して深さのある食品用容器を製造する方法であって、上記キャビティは、樹脂注入口から流動末端に向かって、上記深さのある食品用容器の底面部を形成する第一領域と、曲面部を形成する第二領域と、側面部を形成する第三領域とを含み、上記第二領域及び上記第三領域のキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、１０μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さが２μｍ以上、６０μｍ以下である。

Description

食品用容器の製造方法
本発明は、食品用容器の製造方法に関する。より詳しくは、深さのある食品用容器の製造方法に関する。
発泡成形品は、軽量である、材料の使用量を減らすことができる、断熱性に優れている等の特長を有することから、食品用容器として好適である。発泡成形品は、一般的に金型に充填した樹脂組成物を発泡させつつ成形することにより製造できる。発泡の方法としては、例えば、樹脂組成物中で発泡剤を分解させる方法や、樹脂組成物にガスを注入する方法が知られている。近年では、樹脂組成物に超臨界状態の流体（以下、「超臨界流体」ともいう）を注入する方法も検討されている。また、樹脂組成物の成形には、例えば、射出成形を用いることが知られている。このような発泡成形品の製造方法については、例えば、特許文献１～４に開示されている。
超臨界流体を含浸させた樹脂組成物を射出成形する方法（以下、「超臨界射出成形」ともいう）を用いた発泡成形品では、成形品の表面に発泡痕が残るスワールマーク、成形品の表面に超臨界流体の流れた痕が残るシルバーストリーク等の外観不良が生じ得ることが知られている。これら従来知られた外観不良については、射出成形時の金型内圧力を上昇させる方法、金型温度を上昇させる方法等によって抑制することが検討されている。また、特許文献４では、スワールマークを低減させる方法として、発泡構造体成形用金型の固定側金型及び可動側金型の少なくとも一方のキャビティ面にしぼ処理を施し、発泡成形に起因するスワールマークより深い凹凸を形成する方法を検討しており、これによりスワールマークが目立たない外観の良い発泡構造体を成形できるとしている。
特開２００２－０６７１１１号公報 特開２００３－２３１１４８号公報 特許第５２８３７１０号公報 特開２００６－０５６００８号公報
一方、本発明者らは、超臨界射出成形を用いて深さのある食品用容器を形成することを検討する中で、深さのある食品用容器の特定の領域に、従来知られた外観不良とは異なる態様のシワ、膨れ等の外観不良が発生しやすいことを見出した。上記シワが発生すると外観が損なわれ、上記膨れが発生すると容器の強度が低下する。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂を射出成形し、深さのある食品用容器を形成する場合に、シワ及び膨れの発生を抑制することができ、断熱性に優れた食品用容器を製造できる食品用容器の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、まず、超臨界射出成形を用いて深さのある食品用容器（例えば、丼型形状）を形成した場合に、シワ及び膨れが発生しやすい部分を検討した。その結果、特に容器の側面部、及び、底面部と側面部との間の曲面部で発生しやすいことを見出した。本発明者らの検討によると、このようなシワ及び膨れは、超臨界射出成形を用いた発泡成形品に特有のものである。また、スワールマーク、シルバーストリーク等の従来知られた外観不良とは異なり、上記シワ及び膨れは、射出成形時の金型内圧力及び／又は金型温度を上昇させることでは解消されず、却って悪化することが分かった。
本発明者らは、更に検討を重ね、金型内のキャビティの上記シワ及び膨れが発生しやすい部分に対応する領域に凹凸形状を施し、金型のキャビティに面する金型表面の算術平均粗さを０．５μｍ以上、１０μｍ以下、かつ、金型のキャビティに面する金型表面の十点平均粗さを２μｍ以上、６０μｍ以下とすることで、シワ及び膨れの発生を効果的に抑制できることを見出し、本発明を完成した。
本発明は、超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂を金型内のキャビティに射出成形して深さのある食品用容器を製造する方法であって、上記キャビティは、樹脂注入口から流動末端に向かって、上記深さのある食品用容器の底面部を形成する第一領域と、曲面部を形成する第二領域と、側面部を形成する第三領域とを含み、上記第二領域及び上記第三領域の前記キャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、１０μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さが２μｍ以上、６０μｍ以下である食品用容器の製造方法であることを特徴とする。
上記第二領域及び上記第三領域の上記キャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、６μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さが２μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。
上記第一領域のキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましい。
上記第一領域のキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、６μｍ以下であることがより好ましい。
更に、上記キャビティは、上記側面部から流動末端に向かって、上記側面部と角度を成すように配置された外縁部を形成する第四領域を含み、上記第四領域のキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましい。
上記第四領域のキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、６μｍ以下であることがより好ましい。
上記深さのある食品用容器の断面における発泡粒子の平均粒子径は、１００μｍ以下であることが好ましい。
本発明の食品用容器の製造方法によれば、超臨界射出成形を用いて、シワ及び膨れの発生を抑制しつつ、断熱性に優れた深さのある食品用容器を製造できる。
超臨界射出成形装置を用いて食品用容器を製造する方法の一例を説明する模式図である。 コアバックを説明するために図１の金型のキャビティ周辺を拡大して示した断面模式図であり、（ａ）は、コアバック前の初期状態を示し、（ｂ）は、コアバック後の拡張状態を示す。 図１に示した超臨界射出成形装置で用いる金型の一例を拡大して示した断面模式図である。 図３に示した金型を樹脂注入口側から見た平面模式図である。 図１に示した超臨界射出成形装置で用いる金型の他の一例を拡大して示した断面模式図である。 図５に示した金型を樹脂注入口側から見た平面模式図である。 本発明の食品用容器の製造方法により製造される深さのある食品用容器の一例を示した斜視図である。 図７中のＸ―Ｙ線での断面模式図である。 図７に示した食品用容器の平面模式図である。 図８の断面を拡大して示した断面模式図である。 本発明の食品用容器の製造方法により製造される深さのある食品用容器の他の一例を示した断面模式図である。
本発明の食品用容器の製造方法は、超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂を金型内のキャビティに射出成形して深さのある食品用容器を製造する方法であって、上記キャビティは、樹脂注入口から流動末端に向かって、上記深さのある食品用容器の底面部を形成する第一領域と、曲面部を形成する第二領域と、側面部を形成する第三領域とを含み、上記第二領域及び上記第三領域の上記キャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、１０μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さが２μｍ以上、６０μｍ以下であることを特徴とする。
本発明では、超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂を射出成形して食品用容器を製造する。上記溶融樹脂としては、例えば、溶融した樹脂組成物に超臨界流体を含浸させたものが挙げられ、樹脂組成物と超臨界流体との単一相溶解物であることが好ましい。このような溶融樹脂は、従来公知の超臨界流体発生機により生成した超臨界流体を、溶融した樹脂組成物に高圧力下で注入し、更に攪拌することで作製できる。超臨界流体としては、例えば、二酸化炭素、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスの超臨界流体が用いられる。なかでも、二酸化炭素又は窒素の超臨界流体が好ましい。発泡性に優れることから、窒素の超臨界流体がより好ましい。超臨界流体を含浸させるための樹脂組成物については、後で詳しく述べる。
上記超臨界射出成形では、超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填した後、冷却固化させることにより、金型内のキャビティの形状に応じた、精密な形状、及び、多彩な形状の成形品を製造することができる。また、射出成形の際に、超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂が減圧されると、超臨界流体が気体へ相転移するため、溶融樹脂が発泡し、微細な気泡を含有する食品用容器が得られる。溶融樹脂中に発泡起点（発泡核）を均一に多数存在させておくことで、気泡の量を増加させることができる。
本発明の食品用容器の製造方法は、上記キャビティに充填された上記溶融樹脂が固化し終わる前に、上記金型の一部を移動させて上記キャビティの容積を拡大させる工程（以下、「コアバック」ともいう）を含むことが好ましい。溶融樹脂の一部又は全部が溶融している状態でキャビティを強制的に広げることにより、急激な圧力減少が引き起こされ、発泡量を大幅に増大させることができる。これにより、キャビティに充填された溶融樹脂の内部全体にわたって気泡を形成することができる。金型は、通常、凸形状を有する雄型と凹形状を有する雌型を有し、雄型と雌型を嵌合させた状態で形成される空隙が、溶融樹脂が充填されるキャビティとなる。キャビティの容積を拡大する際には、雄型及び／又は雌型の少なくとも一部分を移動させるが、雄型が可動側であり、かつ雌型が固定側である場合等には、雄型全体を移動させてキャビティの容積を拡大することが好ましい。
上記コアバックは、キャビティへの溶融樹脂の充填が完了した直後（充填完了後０秒）～充填完了後５秒以内に開始されることが好ましい。金型の移動速度（コアバック速度）は、０．１ｍｍ／秒以上であることが好ましい。コアバックによる金型の隙間距離の拡大量（コアバック量）は、０．５ｍｍ～１０ｍｍであることが好ましい。
超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂を作製すること、及び、溶融樹脂を発泡させつつ成形することは、例えば、射出成形機と超臨界流体発生機とが連結された超臨界射出成形装置を用いて行うことができる。超臨界射出成形装置としては、例えば、ＭｕＣｅｌｌ射出成形機（「ＭｕＣｅｌｌ」はＴｒｅｘｅｌ．Ｉｎｃ．の登録商標）等が挙げられる。上記超臨界流体としては、例えば、二酸化炭素、窒素、アルゴン、及び、ヘリウム等の不活性ガスの超臨界流体が挙げられる。なかでも、二酸化炭素、又は、窒素の超臨界流体が好ましく、窒素の超臨界流体がより好ましい。
図１は、超臨界射出成形装置を用いて食品用容器を製造する方法の一例を説明する模式図である。図１に示した超臨界射出成形装置２０では、ホッパ２１、加熱シリンダ２２、スクリュ２３及びノズル２４を備える射出成形機に、ボンベ２５、超臨界流体発生部２６及び注入制御部２７を備える超臨界流体発生機が連結されている。
ホッパ２１は、投入された樹脂材料を貯蔵する容器を備えており、容器底部の開閉式の開口部から樹脂材料を加熱シリンダ２２内に落下させる。樹脂材料は、スクリュ２３を回転させることによって、加熱シリンダ２２内で適量が移送及び融解される。ホッパ２１に投入される樹脂材料としては、例えば、押出機を用いて、複数種の原料の混合物を溶融混練して作製した樹脂組成物のペレットが挙げられる。押出機としては特に限定されず、単軸又は多軸の各種押出機を用いることができるが、例えば、２００℃以上の設定温度とした二軸押出機が好ましい。混練方法としては、すべての原料を一括して混練してもよく、任意の原料を混練した後、残りの原料を添加して混練してもよい。加熱シリンダ２２は、円筒状の空間内部を加熱できるものであり、樹脂材料を溶融させることができる。
ボンベ２５には、超臨界流体の原料となる不活性ガスが封入されている。不活性ガスは、ボンベ２５から超臨界流体発生部２６に送られ、超臨界流体となる。超臨界流体は、超臨界流体発生部２６から注入制御部２７を介して加熱シリンダ２２内に投入される。注入制御部２７において、加熱シリンダ２２内で溶融した樹脂材料に対する超臨界流体の充填量を制御する。
スクリュ２３は、加熱シリンダ２２内を回転しながら移動可能に構成されており、溶融した樹脂材料及び超臨界流体を混合しながら加熱シリンダ２２の先端に向けて押し出す。この混合により、溶融した樹脂材料と超臨界流体との単一相溶解物（超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂）が形成される。超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂は、スクリュ２３によって押し出されてノズル２４側に搬送され、ノズル２４から適量ずつ、金型３０に射出される。
金型３０は、凸形状を有する雄型３１と凹形状を有する雌型３２を有し、雄型３１と雌型３２の間にキャビティ３３が形成される。ノズル２４から注入された溶融樹脂は、ランナ３４を通って樹脂注入口３５から、キャビティ３３に充填される。金型３０内での圧力損失により、超臨界流体は臨界圧力に達した時点で気体へ相転移し、溶融樹脂内で気泡が発生することになる。更に、図２に示したように、溶融樹脂の冷却固化が進行する前に雄型３１を後退させ、キャビティ３３を拡張するコアバックを行うことで圧力低下を加速させ、キャビティ３３内での溶融樹脂の発泡を促進することができる。図２は、コアバックを説明するために図１の金型のキャビティ周辺を拡大して示した断面模式図であり、（ａ）は、コアバック前の初期状態を示し、（ｂ）は、コアバック後の拡張状態を示す。
図３は、図１に示した超臨界射出成形装置で用いる金型の一例を拡大して示した断面模式図であり、図４は、図３に示した金型の雌型の平面模式図である。図５は、図１に示した超臨界射出成形装置で用いる金型の他の一例を拡大して示した断面模式図であり、図６は、図５に示した金型の雌型の平面模式図である。図３及び図４は、樹脂注入口３５が雄型３１に形成された金型の模式図であり、図５及び図６は、樹脂注入口３５が雌型３２に形成された金型の模式図である。図４及び図６は、金型を樹脂注入口側から見た平面図である。図３～図６に示したように、キャビティ３３に通じる樹脂注入口３５の数は、キャビティ３３の１つ当たり１つであることが好ましい。これによって、別々の注入口から注入された溶融樹脂同士が、キャビティ３３内で衝突することがなくなるので、成形品表面の膨れや発泡不良が広範囲で発生することをより効果的に防止できる。また、樹脂注入口３５は、図４及び図６に示したように、底面部に対応する位置に設けることが好ましい。これにより、樹脂注入口３５から放射状に均一な速度で、キャビティ３３内の全体に溶融樹脂を拡散させることができるので、食品用容器１０の表面のシワや膨れをより効果的に防止することができる。樹脂注入口３５は、底面部の中心に対応する位置に設けることがより好ましい。
キャビティ３３は、樹脂注入口３５から流動末端Ｅに向かって、深さのある食品用容器の底面部を形成する第一領域３３ａと、曲面部を形成する第二領域３３ｂと、側面部を形成する第三領域３３ｃとを含む。図３に示したように、第一領域３３ａは、平面状であってもよいし、全体又は一部が雄型３１側に湾曲していてもよい。例えば、第一領域３３ａの湾曲部分の中心が、雄型３１の樹脂注入口３５の中心と同じであってもよい。キャビティ３３は、更に、側面部から流動末端Ｅに向かって、上記側面部と角度を成すように配置された外縁部を形成する第四領域３３ｄを含んでもよい。上記流動末端Ｅとは、樹脂注入口３５から最も離れたキャビティ３３の端部をいう。第三領域３３ｃと第四領域３３ｄとのなす角θ１は、例えば、９５°～１３５°である。図３～図６のように、底面部の中央（底面部の中心）に樹脂注入口３５が配置された場合、第四領域３３ｄの末端が流動末端Ｅである。キャビティ３３が第四領域３３ｄを含まない場合は、第三領域３３ｃの末端が流動末端Ｅである。樹脂注入口３５から流動末端Ｅまでの距離が実質的に等しいことが好ましい。
詳細については後述するが、本発明の食品用容器の製造方法を用いて製造される深さのある食品用容器１０は、平らでなければよく、例えば、容器の上方が解放されており、図８に示したように、底面部１０ａと側面部１０ｃと、底面部１０ａと側面部１０ｃとの間に配置された曲面部１０ｂとを含む。本発明者らの検討によると、超臨界射出成形により樹脂組成物を発泡させた食品用容器１０は、曲面部１０ｂ及び側面部１０ｃで、シワ及び膨れが発生しやすい。より具体的には、曲面部１０ｂの内側でシワ及び膨れが発生しやすく、曲面部１０ｂの外側及び側面部１０ｃの外側で膨れが発生しやすい。そのため、曲面部１０ｂに対応する第二領域３３ｂ及び側面部１０ｃに対応する第三領域３３ｃのキャビティに面する表面に凹凸形状（シボ加工）を施すことで、外観不良の発生を顕著に抑制できる。これは、キャビティの表面に凹凸形状が施された領域では、溶融樹脂が対流しやすいこと、キャビティの表面積が増大し、食品用容器１０の外表面（例えば、スキン層）において、溶融樹脂の固化速度が上昇することで、シワ及び膨れの発生が抑制できるものと考えられる。第一～第四領域３３ａ、３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄのそれぞれにおいて、上記凹凸形状は、食品用容器１０の内面に接する雄型３１の表面、及び、食品用容器１０の外面に接する雌型３２の表面の少なくとも一方に形成されていればよい。よりシワ及び膨れの発生を抑制することができることから、各領域において、上記凹凸形状は、雄型３１の表面及び雌型３２の表面の両方に形成されることが好ましい。
金型３０は、図４及び図６に示したように、雌型３２を上面から見た場合に、開口の形状が円形であってもよい。雄型３１の凸形状の直径φ１（図３及び５参照）は、例えば、８０ｍｍ～１８０ｍｍである。上記φ１は、得られた食品用容器１０の開口部の直径φ２（図９参照）に対応する。雄型３１の凸形状の高さＨ１（図３及び５参照）は、例えば、３５ｍｍ～１００ｍｍである。上記高さＨ１は、得られた食品用容器１０の高さＨ２（図８参照）に対応する。第一領域３３ａ及び第三領域３３ｃのそれぞれに直線部分があることが好ましく、第一領域３３ａに沿った直線と第三領域３３ｃに沿った直線とのなす角θ２は、例えば、９５°～１３５°である。第二領域３３ｂは、曲率半径Ｒ１が１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下であることが好ましい。上記角θ２は、上記角θ１と同じ角度であってもよい。
第二領域３３ｂ及び第三領域３３ｃのキャビティに面する金型表面の算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以上、１０μｍ以下であり、かつ、第二領域３３ｂ及び第三領域３３ｃのキャビティに面する金型表面の十点平均粗さＲｚは、２μｍ以上、６０μｍ以下である。上記算術平均粗さ及び上記十点平均粗さを上記範囲とすることで、シワ及び膨れをより確実に抑制できる。上記第二領域３３ｂ及び第三領域３３ｃの算術平均粗さＲａが０．５μｍ未満であるか、又は、十点平均粗さＲｚが２μｍ未満であると、シワ及び膨れの発生を充分に抑制できない。これは、キャビティ表面の表面粗さが小さく、溶融樹脂の対流が充分に起こらないためであると考えられる。一方、第二領域３３ｂ及び第三領域３３ｃの算術平均粗さＲａが１０μｍを超えるか、又は、十点平均粗さＲｚが６０μｍを超えると、溶融樹脂を金型に射出する際に未充填の部分が生じる、離型性が低下する等、成形性が低下する。第二領域３３ｂ及び第三領域３３ｃのキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上、６μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さＲｚが２μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。上記十点平均粗さＲｚの好ましい下限は、３μｍである。上記算術平均粗さＲａの好ましい下限は、０．９μｍである。本明細書中、「算術平均粗さ」は、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１に準拠した方法で測定される値を指す。「十点平均粗さ」は、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１に準拠した方法で測定される値を指す。
図８に示したように、本発明の食品用容器１０は、更に、上記側面部からの上端から、容器の外側に向かって、上記側面部と角度を成すように配置された外縁部１０ｄを含んでもよい。キャビティ３３は、外縁部１０ｄを形成する第四領域３３ｄを含んでもよい。第一領域３３ａのキャビティに面する表面及び第四領域３３ｄのキャビティに面する表面は、鏡面仕上げであってもよい。鏡面仕上げである場合、第一領域３３ａのキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さＲａが、例えば０．０１μｍ～０．１μｍであってもよく、十点平均粗さＲｚが、例えば０．０３μｍ～０．５μｍであってもよい。また、第四領域３３ｄのキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さＲａが、例えば０．０１μｍ～０．１μｍであってもよく、十点平均粗さＲｚが、例えば０．０３μｍ～０．５μｍであってもよい。
シワ及び膨れの発生をより効果的に抑制できる観点からは、第一領域３３ａのキャビティに面する表面及び第四領域３３ｄのキャビティに面する表面は、凹凸形状が施されてもよい。第一領域３３ａのキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましい。第一領域３３ａのキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上、６μｍ以下であることがより好ましい。上記第一領域３３ａの算術平均粗さＲａのより好ましい下限は、０．９μｍである。また、第一領域３３ａのキャビティに面する金型表面の十点平均粗さＲｚは、２μｍ以上、６０μｍ以下であることが好ましい。第一領域３３ａのキャビティに面する金型表面の十点平均粗さＲｚは、２μｍ以上、５０μｍ以下であることがより好ましい。上記第一領域３３ａの算術平均粗さＲａのより好ましい下限は、３μｍである。第四領域３３ｄのキャビティに面する金型表面の算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましい。第四領域３３ｄのキャビティに面する金型表面の算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以上、６μｍ以下であることがより好ましい。上記第四領域３３ｄの算術平均粗さＲａのより好ましい下限は、０．９μｍである。また、第四領域３３ｄのキャビティに面する金型表面の十点平均粗さＲｚは、２μｍ以上、６０μｍ以下であることが好ましい。第四領域３３ｄのキャビティに面する金型表面の十点平均粗さＲｚは、２μｍ以上、５０μｍ以下であることがより好ましい。上記第四領域３３ｄの算術平均粗さＲａのより好ましい下限は、３μｍである。
上記凹凸形状は、金型３０のキャビティに面する金型表面を粗面にするために形成するものであり、例えば艶消し程度に目視で確認できる程度の微細凹凸によって構成されるものである。上記微細凹凸は、不規則（ランダム）に配置されることが好ましい。また、上記微細凹凸は、複数の点状に配置されることが好ましい。線状の微細凹凸では、シワ及び膨れの発生を充分に抑制できないことがある。
上記凹凸形状は、樹脂注入口３５から実質的に等しい流動距離に配置されることが好ましい。上記凹凸形状は、樹脂注入口３５に対して対称に配置されることが好ましい。例えば、金型の開口が円形である場合、樹脂注入口３５を中心に同心円状に配置されることが好ましい。上記凹凸形状は、第一領域３３ａ、第二領域３３ｂ、第三領域３３ｃ及び第四領域３３ｄのすべてに施されてもよいが、樹脂注入口３５と対向する位置には配置しないことが好ましい。上記凹凸形状の形成方法としては、例えば、金型の凹凸形状を施さない領域をマスキングし、サンドブラスト、レーザー加工等により形成する方法が挙げられる。
上記深さのある食品用容器の断面における発泡粒子の平均粒子径は、１００μｍ以下であることが好ましい。上記発泡粒子の平均粒子径が１００μｍを超えると、断熱性及び強度が低下することがある。上記発泡粒子の平均粒子径の好ましい下限は１０μｍであり、より好ましい下限は２０μｍであり、より好ましい上限は９０μｍであり、更に好ましい上限は８０μｍである。
溶融樹脂を充填するとき（コアバック前）のキャビティ３３内の金型３０の隙間距離の最小値は、０．２ｍｍ以上とされることが好ましい。食品用容器１０の形状を規定するキャビティ３３において、金型３０の隙間距離Ｗは、食品用容器１０の肉厚を規定することになる。上記金型の隙間距離が０．２ｍｍ未満の部分では、溶融樹脂を充分に発泡させることができず、気泡が存在しない無発泡部分が形成されることがある。無発泡部分では、気泡による断熱効果がないので、充分な断熱性が得られない。また、着色がされていない食品用容器１０の外観は、通常、気泡による光の散乱のため白色に見えるが、無発泡部分は透明に見えるため、無発泡部分が形成されると食品用容器１０の外観が不均一なものになってしまう。上記金型３０の隙間距離Ｗは、３ｍｍ以下であることが好ましい。上記金型３０の隙間距離Ｗが３ｍｍを超える部分では、冷却固化時間が長くなるため、金型３０からの成形品の取り出し動作や、発泡残渣（発泡力が残っており、かつ樹脂の固化が不充分な状態の部分）により食品用容器１０が変形してしまうことがあり、また、溶融樹脂の発泡を比較的生じさせやすいことから、本発明の金型構成を採用する利点が少なくなる。上記金型の隙間距離Ｗは、０．２～３．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。上記隙間距離Ｗのより好ましい上限は、１．２ｍｍである。上記隙間距離Ｗを１．２ｍｍ以下とし、薄肉の食品用容器を従来の発泡射出成形方法で形成すると、シワ及び膨れが発生しやすいため、本発明の食品用容器の製造方法を用いることで、より効果的にシワ及び膨れの発生を抑制できる。本発明によれば、肉厚を薄くしても表面のシワ及び膨れの発生を抑制することができるので、従来よりも軽量で断熱性に優れた食品用容器１０を製造できる。
上記溶融樹脂のキャビティ３３への射出速度は、２０～２００ｍｍ／秒であることが好ましい。上記射出速度が２００ｍｍ／秒を超えると、射出成形時に金型内圧が高まり、金型寿命が短くなるおそれがある。また、得られる食品用容器にバリが発生しやすくなる。充填性及び金型の転写性を向上させる観点からは、上記溶融樹脂が成形途中で固化せずに流れる程度の速さに設定することが好ましい。上記射出速度は、６０～１４０ｍｍ／秒であることがより好ましく、１００～１２０ｍｍ／秒であることが更に好ましい。
金型温度は、離型性、金型表面の転写性、及び、溶融樹脂の流動性をバランスよく向上させるように設定することが好ましい。上記金型温度は、３０～９０℃であることが好ましく、４０～８０℃であることがより好ましく、５０～６０℃であることが更に好ましい。
本発明の食品用容器の製造方法により製造される深さのある食品用容器１０は、気泡による断熱効果を発揮できることから、耐熱容器として好適に用いることができる。以下に、図７～９を用いて、本発明の食品用容器の製造方法により製造される深さのある食品用容器の一例として、丼型形状を例に説明する。図７は、本発明の食品用容器の製造方法により製造される深さのある食品用容器の一例を示した斜視図である。図８は、図７中のＸ―Ｙ線での断面模式図であり、図９は、図７に示した食品用容器の平面模式図である。食品用容器１０は、底面部１０ａと側面部１０ｃと、底面部１０ａと側面部１０ｃとの間に配置された曲面部１０ｂとを含む。底面部１０ａは食品用容器１０を使用する際に接地する部分であり、食品用容器の内側に向かって窪んでいてもよい。そのような形状とすることで食品用容器１０を保持しやすくすることができる。また、側面部１０ｃは直線部分を有することが好ましい。側面部１０ｃの内側には、容器内の水位を示す喫水線が形成されてもよい。曲面部１０ｂは、底面部１０ａから側面部１０ｃが立ち上がる部分に対応し、食品用容器１０の外側に向かって湾曲している。
更に、食品用容器１０は、側面部１０ｃの上端から、容器の外側に向かって、側面部１０ｃと角度を成すように形成された外縁部１０ｄを含んでもよい。側面部１０ｃと外縁部１０ｄとのなす角θ３は、例えば、９５°～１３５°である。
食品用容器１０は、図９に示したように、食品用容器１０を上面から見た場合に、開口の形状が円形であってもよい。側面部１０ｃの上端の内径（開口部の直径）φ２は、例えば、８０ｍｍ～１８０ｍｍである。食品用容器１０の高さＨ２は、例えば、３５ｍｍ～１００ｍｍである。上記高さＨ２とは、図８に示したように、底面部１０ａから側面部１０ｃの上端に向かう垂線と、開口を挟んで対向する側面部１０ｃ同士を結んだ直線との交点との距離である。側面部１０ｃ及び底面部１０ａのそれぞれに直線部分があることが好ましく、側面部１０ｃに沿った直線と底面部１０ａに沿った直線とのなす角θ４は、例えば、９５°～１３５°である。上記角θ４は、上記角θ３と同じ角度であってもよい。曲面部１０ｂは、曲率半径Ｒ２が１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下であることが好ましい。食品用容器１０は、側面部１０ｃを有するものであればよく、側面部１０ｃの大きさは特に限定されず、例えば、図１１に示したように、浅型の丼型形状の食品用容器であってもよい。
図１０は、図８の断面を拡大して示した断面模式図である。図１０に示した食品用容器１０は、食品用容器１０の表面に位置するスキン層（外皮層）１１によって発泡層１２が挟み込まれた構造を有する。発泡層１２は、樹脂中に多数の気泡（発泡粒子）を包含する領域を指し、スキン層１１は、気泡を包含しない領域を指す。食品用容器１０は、表面に無発泡となるスキン層１１が存在することで、高い強度を有し、また、その表面は金型表面がそのまま転写される。食品用容器１０は、中心部分に発泡層１２が存在することで、軽量化できるだけではなく、熱が伝わり難くなるため、断熱性に優れている。なお、図１０に示した食品用容器１０は、本発明により製造される食品用容器の一例である。本発明により製造される食品用容器の構造は、スキン層１１／発泡層１２／スキン層１１の３層構造に限定されない。
上記発泡層１２は、食品用容器１０の断面を観察した場合に、発泡層１２の１ｍｍ×１ｍｍの範囲に発泡粒子を１００個以上有することが好ましく、任意に選択した１００個の発泡粒子の平均粒子径が１００μｍ以下であることが好ましい。発泡粒子の測定は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で行うことができ、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製の「Ｓ－４８００」等を用いることができる。
上記食品用容器の曲面部に対応する第二領域及び側面部に対応する第三領域において、超臨界射出成形に用いる金型のキャビティに面する金型表面の算術平均粗さを、０．５μｍ以上、１０μｍ以下とすることで、シワ及び膨れの発生を抑制できる。
超臨界流体を含浸させるための樹脂組成物について、以下に詳述する。
上記樹脂組成物としては、例えば、主成分として熱可塑性樹脂を含むものが用いられ、なかでも、ポリオレフィン、ポリ乳酸及び分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンの混合物が好適に用いられる。ポリオレフィンとポリ乳酸とは互いに溶解しない非相溶系のポリマー同士であるため、混合しても互いに溶解せず、界面が形成される。したがって、超臨界流体を用いた発泡において、その界面を発泡起点（発泡核）として用いることができる。一方で、均一に発泡した食品用容器を製造するためには、発泡させる前の樹脂組成物を均一に分散することが求められる。このため、カルボニル基を含む変性ポリオレフィンを添加することで、ポリオレフィンとポリ乳酸を相溶化し、分散性を向上させる。これにより、食品用容器の内部に、多数の微細な気泡（粒子径の小さい発泡粒子）を均一に存在させることができ、断熱性、強度及び軽量性等の特性に優れた食品用容器を製造できる。
上記ポリオレフィンとしては、ポリプロピレン及びポリエチレンのいずれか一方又は両方を用いることが好ましい。ポリプロピレンのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、好ましくは５～１００ｇ／１０分、より好ましくは１０～５０ｇ／１０分である。ポリプロピレンのＭＦＲは、ＪＩＳ　Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２１．２Ｎで測定した数値である。ポリエチレンのＭＦＲは、好ましくは５～１００ｇ／１０分、より好ましくは１０～５０ｇ／１０分である。ポリエチレンのＭＦＲは、ＪＩＳ　Ｋ７２１０に準拠し、温度１９０℃、荷重２１．２Ｎで測定した数値である。
上記ポリオレフィンは、ポリプロピレン及び／又はポリエチレンのみを含むものであってもよいが、ポリプロピレン及びポリエチレン以外の他のポリオレフィンを含んでもよい。
上記他のポリオレフィンとしては、例えば、α－オレフィンの単重合体、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－αオレフィン共重合体、及び、プロピレン－αオレフィン共重合体等が挙げられる。上記α－オレフィンとしては、例えば、１－ブテン、１－ペンテン、３－メチル－１－ブテン、１－ヘキセン、３－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、３－エチル－１－ペンテン、１－オクテン、１－デセン、及び、１－ウンデセン等の炭素数４～１２のα－オレフィンが挙げられる。
上記ポリオレフィンの溶融粘度（２２０℃）は、１５０Ｐａ・Ｓ以上、４００Ｐａ・Ｓ以下であることが好ましい。上記ポリオレフィンの溶融粘度のより好ましい下限は２００Ｐａ・Ｓであり、より好ましい上限は３００Ｐａ・Ｓである。上記溶融粘度は、例えば、株式会社島津製作所製の「フローテスター　ＣＦＴ－５００Ｄ」を用いて測定することができる。具体的には、測定対象となる樹脂を所定温度に加熱し流動化させ、キャピラリーダイ（内径φ１ｍｍ、長さ１０ｍｍ）を通して、所定面圧を１ＭＰａとしたピストンによってシリンダから押し出し、ピストンの移動量と、かかった時間により粘度特性を評価することができる。
上記ポリオレフィンの樹脂組成物全体に対する含有量は、３０重量％以上、８０重量％以下であることが好ましい。上記含有量が、３０重量％未満であると、樹脂組成物の流動性、固化速度が低下し、成形性が悪くなることがある。上記含有量が８０重量％を超えると、発泡性が悪くなり、得られる食品用容器の表面に凹凸が生じ、外観を損なうことや、樹脂組成物と超臨界流体とを混合した際に樹脂組成物に超臨界流体が含浸しにくくなることがある。ポリオレフィンの樹脂組成物全体に対する含有量の好ましい下限は３５重量％、好ましい上限は７０重量％である。
上記ポリ乳酸は、Ｌ－乳酸の単重合体、Ｄ－乳酸の単重合体、Ｌ－乳酸及びＤ－乳酸の共重合体、又は、それらの混合物である。乳酸の鏡像異性体比率を調整すること、鏡像異性体を共重合する方法（ランダム、ブロック、グラフトなど）、結晶核剤を添加する方法等、乳酸の製造方法を変えることによって、得られるポリ乳酸の結晶性を調整できる。
上記ポリ乳酸の溶融粘度（２２０℃）は、１５０Ｐａ・Ｓ以上、４００Ｐａ・Ｓ以下であることが好ましい。上記ポリ乳酸の溶融粘度のより好ましい下限は２００Ｐａ・Ｓであり、より好ましい上限は３００Ｐａ・Ｓである。上記ポリ乳酸の溶融粘度は、上記ポリオレフィンの溶融粘度と同様に測定することができる。
上記ポリ乳酸の樹脂組成物全体に対する含有量は、３重量％以上、４０重量％以下であることが好ましい。上記含有量が３重量％未満であると、樹脂組成物を発泡させて成形した食品用容器の発泡性が不充分となることがある。上記含有量が４０重量％を超えると、樹脂組成物の流動性、固化速度が低下し、成形性が悪くなることがある。上記ポリ乳酸の樹脂組成物全体に対する含有量のより好ましい下限は８重量％、より好ましい上限は３０重量％である。
上記ポリオレフィンの含有量を３０重量％～８０重量％の範囲内とし、上記ポリ乳酸の含有量を３重量％～４０重量％の範囲内とすることで樹脂組成物の流動性を調整し、成形性を良好にすることができる。
また、上記ポリオレフィンとポリ乳酸との溶融粘度差は、２００Ｐａ・Ｓ以下であることが好ましい。上記溶融粘度差が２００Ｐａ・Ｓ以下であると、両成分が混合しやすい。上記溶融粘度差のより好ましい上限は１５０Ｐａ・Ｓである。
非相溶系のポリマー同士を混合する方法としては、両成分間に化学結合を形成させる方法、又は、同一ポリマー間で架橋構造を形成させる方法等を用いることがあり、ポリ乳酸を用いて食品用容器を得る場合には、例えば、金属錯体等の合成触媒、ラジカル発生剤等を用いて、ポリ乳酸を合成しながら混練を行う反応押出（リアクティブプロセッシング）が用いられることがある。ポリオレフィンとポリ乳酸との界面を発泡核として作用させる場合には、ポリ乳酸を合成しながら混練を行う反応押出とは異なり、樹脂組成物中に合成触媒、ラジカル発生剤等を添加する必要はない。なお、ポリ乳酸の反応押出としては、例えば、合成触媒として２－エチルへキサン酸スズを用い、酸化防止剤（例えば、チバスペシャルティケミカルズ社製の「イルガノックス１０１０」）を添加してＬ－ラクチドとε－カプロラクトンを反応させる方法；ジクミルパーオキサイド等のラジカル発生剤を用いて、ポリ乳酸とポリエチレングリコールを反応させる方法；ラジカル発生剤を用いて、ポリ乳酸にポリカーボネート、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）等をグラフト重合させる方法等が挙げられる。
上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンとしては、例えば、ポリオレフィンに不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸のエステル、又は、不飽和カルボン酸の無水物を付加反応することによって得られるものが挙げられる。不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、及び、イタコン酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸のエステルとしては、例えば、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、及び、フマル酸モノメチルエステル等が挙げられる。不飽和カルボン酸の無水物としては、例えば、無水イタコン酸、及び、無水マレイン酸等が挙げられる。上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンとしては、無水マレイン酸変性ポリオレフィン、グリシジルメタクリレート変性ポリオレフィン等が好適に用いられる。上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンは、オレフィンとビニルモノマーとの共重合体であってもよい。オレフィンとビニルモノマーとの共重合体としては、例えば、エチレン－（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン－（メタ）アクリル酸エチル共重合体、及び、エチレン－（メタ）アクリル酸メチル共重合体等が挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸のいずれであってもよい。
上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンのＭＦＲは、好ましくは０．１～１００ｇ／１０分、より好ましくは０．３～５０ｇ／１０分である。ＭＦＲは、ＪＩＳ　Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２１．２Ｎで測定した数値である。
上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンの樹脂組成物全体に対する含有量は、１重量％以上、２０重量％以下であることが好ましい。この範囲内であれば、非相溶系であるポリオレフィンとポリ乳酸との間に界面を形成し、両成分の分散性を効果的に向上させることができる。上記含有量が１重量％未満であると、得られる食品用容器の発泡性が低下することがある。上記含有量が２０重量％を超えると、臭気の発生、着色、成形性の悪化、吸水率の増大等が引き起こされることがある。上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンの樹脂組成物全体に対する含有量のより好ましい下限は３重量％、より好ましい上限は１２重量％である。
上記樹脂組成物は、層状ケイ酸塩を含有してもよい。ポリオレフィンとポリ乳酸とカルボニル基を含む変性ポリオレフィンとを混合しただけでは、混合時のせん断力が不足する場合に、層状ケイ酸塩を添加することで、ポリオレフィンとポリ乳酸との分散性を向上し、樹脂組成物中に発泡核を高分散させることができる。
上記層状ケイ酸塩としては、例えば、パイロフィライト、タルク、カオリン（カオリナイト）、モンモリロナイト、魚眼石、マーガライト、プレナイト、マイカ（雲母）等が挙げられ、特に、タルク、カオリン、モンモリロナイト、マイカ（雲母）が好適に用いられる。上記層状ケイ酸塩は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記層状ケイ酸塩の樹脂組成物全体に対する含有量は、１０重量％以上、４０重量％以下であることが好ましい。上記含有量が１０重量％未満であると、混合時のせん断力を向上させる効果が充分に得られないことがある。上記含有量が４０重量％を超えると、樹脂組成物の成形性が低下することがある。上記層状ケイ酸塩の樹脂組成物全体に対する含有量のより好ましい下限は１５重量％、より好ましい上限は３５重量％である。
上記樹脂組成物は、層状ケイ酸塩以外のフィラーを含有してもよい。無機材料から構成されるフィラーとしては、例えば、金属酸化物（酸化マグネシウム、酸化カルシウム等）、グラファイト、カーボンブラック、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、炭酸カルシウム、シリカ、シリカゲル、ゼオライト、窒化ホウ素、アルミナ等を用いることができる。有機材料から構成されるフィラーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、超高分子量ポリエチレン、電子線架橋型ポリエチレン、芳香族ポリアミド、脂肪族ポリアミド、炭化ケイ素、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等を用いることができる。層状ケイ酸塩以外のフィラーの配合量は特に限定されないが、例えば、樹脂組成物全体に対して１重量％を超えない範囲とされる。
上記食品用容器は、その表面等に、模様、色彩又は文字等の装飾を施してもよい。このような装飾を施す場合、上記樹脂組成物に顔料フィラー、カラーマスターバッチ等を添加してもよい。
本発明の食品用容器の製造方法により製造された食品用容器は、耐熱性及び断熱性に優れ、軽量である。上記食品用容器の耐熱性は、ＪＩＳ　Ｓ２０２９の７．４耐熱性試験（表示耐熱温度１２０℃）、７．１０電子レンジ高周波適正性試験、及び、７．１１電子レンジ耐久性試験に適合させることができる。そのため、上記食品用容器は、電子レンジによる加熱又は調理に用いてもよい。
以下、本発明について実施例を掲げてさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（製造例１）
ポリプロピレン（ＰＰ）５０重量％、ポリ乳酸（ＰＬＡ）２０重量％、分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィン１０重量％及びタルク２０重量％をドライブレンドし、二軸押出機（株式会社日本製鋼所製、「ＴＥＸ３０」）を使って温度設定２２０℃で混練し、ペレット状の発泡用樹脂組成物Ａを得た。得られた発泡用樹脂組成物Ａは、ポリ乳酸の粒子がポリプロピレン中に分散した樹脂組成物であった。
（製造例２）
ポリエチレン（ＰＥ）５０重量％、ポリ乳酸（ＰＬＡ）２０重量％、分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィン１０重量％及びタルク２０重量％をドライブレンドし、二軸押出機（株式会社日本製鋼所製、「ＴＥＸ３０」）を使って温度設定２２０℃で混練し、ペレット状の発泡用樹脂組成物Ｂを得た。得られた発泡用樹脂組成物Ｂは、ポリ乳酸の粒子がポリエチレン中に分散した樹脂組成物であった。
下記表１に、製造例１及び２で用いた各材料の入手先及び物性を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（実施例１）
製造例１で得られたペレット状の発泡用樹脂組成物Ａを、超臨界発生装置を搭載した射出成形機（東芝機械株式会社製）に投入した。発泡用樹脂組成物は、温度２００℃に設定したシリンダ内で溶融させつつ、窒素（Ｎ２）の超臨界流体を、充填量０．３重量％、充填圧力１６ＭＰａの条件で混入させた。なお、超臨界流体の充填量（単位：重量％）は、下記式（１）で計算することができる。
超臨界流体の充填量（単位：重量％）＝［（超臨界流体の流量×超臨界流体の流入時間×換算係数２７．８）÷発泡用樹脂組成物の重量］×１００　　（１）
超臨界流体を混入して得られた溶融樹脂は、射出速度１２０ｍｍ／秒、スクリュ背圧１５ＭＰａの条件で、図３及び図４に示した形状を有する金型内のキャビティ３３に注入した。コアバック前のキャビティ３３における金型の隙間距離の最小値は、０．８ｍｍであった。金型温度は５０℃とした。実施例１では、雄型３１及び雌型３２の第一領域３３ａ、第二領域３３ｂ、第三領域３３ｃ及び第四領域３３ｄのキャビティに面する表面に、サンドブラストにより凹凸形状（シボ加工）を施した。第一～第四領域のキャビティに面する表面算術平均粗さＲａは１．４１μｍであり、十点平均粗さＲｚは８．４８μｍ以下であった。上記凹凸形状の粗さは、凹凸形状を形成した。第一～第四領域において、任意で選んだ３か所で算術平均粗さＲａ及び十点平均粗さＲｚを測定し、それぞれの領域での平均値を算出した。
また、溶融樹脂のキャビティ３３への充填が完了した直後のタイミングで、コアバックを実施した。具体的には、金型の雄型３１を３．０ｍｍ後退させ、キャビティ３３の容積を拡大させることにより、溶融樹脂の発泡を促進した。溶融樹脂の固化が完了した後、発泡成形品である食品用容器を取り出した。
実施例１で作製した深さのある食品用容器は丼型形状であり、図７～図９に示した構成を有し、底面部１０ａと側面部１０ｃと、底面部１０ａと側面部１０ｃとの間に配置された曲面部１０ｂとで構成されるものであった。食品用容器１０は、開口部の直径φ２が１２０ｍｍ、高さＨ２が８０ｍｍ、曲率半径Ｒ２が３０ｍｍ、側面部１０ｃと外縁部１０ｄとのなす角θ３が１００°、側面部１０ｃに沿った直線と底面部１０ａに沿った直線とのなす角θ４が１００°であった。角θ３と角θ４とは同じ角度となるようにした。
（実施例２～６、９及び比較例１～７）
実施例２～６、９及び比較例１～７は、下記表２に示したように、金型のキャビティに面する表面に施した凹凸形状の形成位置、上記凹凸形状の算術平均粗さＲａ、及び、十点平均粗さＲｚを変更したこと以外は、実施例１と同様にして丼型形状の食品用容器を作製した。なお、凹凸形状を施した以外の領域は、算術平均粗さＲａが０．０３μｍ、十点平均粗さＲｚが０．２７μｍの鏡面加工を施した。
（実施例７及び８）
実施例７及び８は、製造例２で得られたペレット状の発泡用樹脂組成物Ｂを用いたこと、下記表２に示したように、凹凸形状の形成位置、上記凹凸形状の算術平均粗さＲａ、及び、十点平均粗さＲｚを変更したこと以外は、実施例１と同様にして丼型形状の食品用容器を作製した。
（比較例８）
比較例８では、上記凹凸加工を施さず、第一、第二、第三及び第四領域のすべてに鏡面加工を施したこと以外は、実施例１と同様にして丼型形状の食品用容器を作製した。
（評価）
実施例及び比較例の食品用容器の作製に用いた金型について、以下の方法により、成形性として（１）充填性、及び、（２）離型性を評価し、（３）固化速度を測定した。また、実施例及び比較例で作製した食品用容器について、以下の方法により（４）発泡性（５）断熱性及び（６）外観を評価した。（６）外観の評価は、（６－１）表面のシワの有無と（６－２）表面の膨れの有無に分けて評価した。その結果を下記表２に示した。
（１）充填性評価
実施例及び比較例の各々について、上記超臨界射出成形により上記溶融樹脂を１０００ショットずつ充填し、上記溶融樹脂の固化が完了した後、食品用容器を取り出し、目視にて充填不良の有無を確認した。１０００ショット中、充填不良が発生しなかった場合を○、１回以上の充填不良が発生した場合を×とした。なお、上記充填不良とは、キャビティの一部に溶融樹脂が行き渡らず、得られた食品用容器に欠損が生じることをいう。
（２）離型性評価
実施例及び比較例の各々について、上記超臨界射出成形により上記溶融樹脂を１０００ショットずつ充填し、上記溶融樹脂の固化が完了した後、食品用容器を取り出し、離型不良の有無を確認した。１０００ショット中、離型不良が発生しなかった場合を○、１回以上の離型不良が発生した場合を×とした。なお、上記離型不良とは、金型から食品用容器を取り出す際に、キャビティに食品用容器の一部若しくは全部が残ること、又は、金型からの抜けが悪く、成形品が変形してしまうことをいう。
（３）固化速度
実施例及び比較例の各々について、５０℃に設定した金型に、上記超臨界射出成形により上記溶融樹脂を１０００ショットずつ充填し、３０秒冷却した後、食品用容器を金型から取り出す際に目視で変形の有無を確認した。１０００個中、変形が確認されなかった場合を○、１個以上の食品用容器で変形が確認された場合を×とした。
（４）発泡性
食品用容器の断面を、ＳＥＭ（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｓ－４８００）で観察し、発泡層における発泡粒子の状態を確認した。
発泡性の評価は、食品用容器を断面から観察し、発泡層の縦１ｍｍ、横１ｍｍの範囲に、発泡粒子が１００個以上存在し、かつ、任意に選択した１００個の発泡粒子の平均粒子径が１００μｍ以下である場合を適合、発泡粒子の平均粒子径が１００μｍより大きい場合を不適合とした。
（５）断熱性評価
食品用容器に、黒体スプレー（タスコジャパン株式会社製、「ＴＨＩ－１Ｂ」）を吹き付けた後、黒体スプレーに含まれる溶剤を室内で１２時間以上２４時間以下の条件で乾燥し、黒く着色された測定用試料を作製した。そして、測定用試料中に１００ｍｌの沸騰した熱水を入れ、３分後に測定用試料の外表面の温度を、放射率０．９４に調整した赤外放射温度計（日本アビオニクス株式会社製の「ＴＶＳ－２００」）を用いて測定した。測定された表面温度が６５℃以下であった場合を○とし、６５℃より高かった場合を×とした。
（６）外観評価
実施例及び比較例の各々について、食品用容器を１００個ずつ準備し、それらの外観を目視で確認した。下記判定が◎及び○の場合を合格とし、×の場合を不合格とした。
（６－１）表面のシワの有無
食品用容器の表面を目視で観察し、すべての食品用容器において表面のシワが確認されなかった場合を◎とし、１～２個の食品用容器で表面のシワが確認された場合を○とし、３個以上の食品用容器で表面のシワが確認された場合を×とした。
（６－２）表面の膨れの有無
食品用容器の表面を目視で観察し、すべての食品用容器において表面の膨れが確認されなかった場合を◎とし、１～２個の食品用容器で表面の膨れが確認された場合を○とし、３個以上の食品用容器で表面の膨れが確認された場合を×とした。
下記表２中、「金型の構成」の「凹凸形状の加工領域」は、凹凸加工を施した領域が、第一領域のキャビティに面する表面である場合を「ａ」、第二領域のキャビティに面する表面である場合を「ｂ」、第三領域のキャビティに面する表面である場合を「ｃ」、第四領域のキャビティに面する表面である場合を「ｄ」とした。たとえば、第二領域と第三領域に凹凸加工を施した場合は「ｂ＋ｃ」とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
表２から分かるように、実施例１～９で用いた金型のキャビティ表面の、少なくとも丼型形状の食品用容器の曲面部を形成する第二領域と、側面部を形成する第三領域とに凹凸形状を形成し、第二領域及び第三領域のキャビティに面する金型表面の算術平均粗さを０．５μｍ以上、１０μｍ以下、かつ、十点平均粗さを２μｍ以上、６０μｍ以下とすることで、得られた丼型形状の食品用容器の断熱性を充分なものとし、外観不良であるシワ及び膨れの発生を抑制できることが分かった。また、実施例１～９で用いた金型は、充填性及び離型性に優れたものであった。実施例１～３の結果から、凹凸形状の形成領域が広いほど、シワ及び膨れの発生を抑制できることが分かった。一方で、金型のキャビティの第二領域と第三領域の両方に凹凸形状を形成しなかった比較例１～５では、シワ及び膨れの発生を充分に抑制できなかった。また、金型のキャビティの第二領域と第三領域の両方に凹凸形状を形成し、凹凸形状を粗くした比較例７では、金型の充填性及び離型性が低下し、得られた食品用容器にはシワが発生した。第一～第四領域のいずれにも凹凸形状を形成しなかった比較例８では、金型の離型性が低下し、得られた食品用容器にはシワ及び膨れが発生した。
１０　食品用容器
１０ａ　底面部
１０ｂ　曲面部
１０ｃ　側面部
１０ｄ　外縁部
１１　スキン層（外皮層）
１２　発泡層
２０　超臨界射出成形装置
２１　ホッパ
２２　加熱シリンダ
２３　スクリュ
２４　ノズル
２５　ボンベ
２６　超臨界流体発生部
２７　注入制御部
３０　金型
３１　雄型
３２　雌型
３３　キャビティ
３３ａ　第一領域
３３ｂ　第二領域
３３ｃ　第三領域
３３ｄ　第四領域
３４　ランナ
３５　樹脂注入口

 

Claims (7)

  1. 超臨界流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂を金型内のキャビティに射出成形して深さのある食品用容器を製造する方法であって、
    前記キャビティは、樹脂注入口から流動末端に向かって、前記深さのある食品用容器の底面部を形成する第一領域と、曲面部を形成する第二領域と、側面部を形成する第三領域とを含み、
    前記第二領域及び前記第三領域の前記キャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、１０μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さが２μｍ以上、６０μｍ以下であることを特徴とする食品用容器の製造方法。
  2. 前記第二領域及び前記第三領域の前記キャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、６μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さが２μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の食品用容器の製造方法。
  3. 前記第一領域のキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の食品用容器の製造方法。
  4. 前記第一領域のキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、６μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の食品用容器の製造方法。
  5. 更に、前記キャビティは、前記側面部から流動末端に向かって、前記側面部と角度を成すように配置された外縁部を形成する第四領域を含み、
    前記第四領域のキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の食品用容器の製造方法。
  6. 前記第四領域のキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ以上、６μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の食品用容器の製造方法。
  7. 前記深さのある食品用容器の断面における発泡粒子の平均粒子径は、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の食品用容器の製造方法。

     
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