(57)【要約】本発明は、成形品の肉厚を薄くしても表面の膨れや皺の発生を抑制することができ、材料の使用量を増大させずに断熱性に優れた発泡成形品を製造できる発泡成形品の製造方法を提供する。本発明の発泡成形品の製造方法は、超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を射出成形して、可動部を有する金型内のキャビティに充填する工程と、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、上記可動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とを有し、上記金型は、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って、上記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と上記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とが交互に配置される。
2017104217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を射出成形して、可動部を有する金型内のキャビティに充填する工程と、
前記キャビティに充填された前記溶融樹脂が固化し終わる前に、前記可動部を移動させて前記キャビティの容積を拡大させる工程とを有し、
前記金型は、樹脂注入口から前記キャビティの末端に向かう方向に沿って、前記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と前記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とが交互に配置されることを特徴とする発泡成形品の製造方法。
【請求項２】
前記第１の線状部分は、前記金型の前記キャビティに面する表面に設けられた線状の凹部により形成され、かつ、前記第２の線状部分は、前記金型の前記キャビティに面する表面に設けられた線状の凸部により形成されることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項３】
前記線状の凹部の底部から前記線状の凸部の頂部までの高さは、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項４】
前記第１の線状部分での前記キャビティの間隔をＨａ、前記第２の線状部分での前記キャビティの間隔をＨｂとすると、前記Ｈａ及び前記Ｈｂは、Ｈａ＞Ｈｂであり、０．２ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項５】
前記Ｈａは、０．４ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であり、上記Ｈｂは、０．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項６】
表面及び裏面に厚肉部と薄肉部とを交互に有する発泡成形品を製造することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項７】
樹脂組成物の発泡成形品であって、
表面及び裏面に薄肉部と厚肉部とを交互に有し、
前記薄肉部と厚肉部とは、樹脂注入口から容器の末端に向かう方向に沿って形成されたことを特徴とする発泡成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡成形品の製造方法、及び、発泡成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、日用品、家庭用電化製品等の様々な用途に用いられている。【０００３】
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おり、近年では、樹脂組成物に超臨界状態の流体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１〜３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０６７１１１号公報
【特許文献２】特開２００３−２３１１４８号公報
【特許文献３】特許第５２８３７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
断熱を目的とした発泡成形品は、成形品中に非発泡部分の占める領域が小さいものが好まれるものの、強度および耐熱性が減少する。また、射出成形を用い、金型の一部を後退（コアバック）させて発泡させた発泡成形品は、金型の転写面に非発泡層（スキン層）が形成され、スキン層によって発泡層が挟み込まれた構造を有する。そのため、射出成形を用いた発泡成形品は、成形品中の非発泡部分の占める割合が大きいことから、発泡成形品として比較的、強度及び耐熱性が高いという利点がある。一方で、射出成形による発泡成形品は、成形品中で発泡層の占める割合が小さいため、断熱を目的とした発泡成形品として断熱性が不十分であった。射出成形を用いた発泡成形品の断熱性を高める方法としては、発泡成形品の厚みを増大させることが考えられるが、材料の使用量が増大すること、射出成形機の大型化が必要となることから、製造コストの上昇が懸念される。そのため、製造コストを抑えつつ、断熱性に優れた容器を製造する方法が望まれていた。【０００６】
また、発泡成形品の製造では、発泡の制御が重要であり、例えば、樹脂組成物中に微細な気泡を均一に生成させることが求められる。軽量性や材料の使用量削減等のために、発泡成形品の肉厚を薄くしようとすると、発泡の制御が非常に困難であり、射出成形時に金型キャビティ内で溶融樹脂同士の衝突、及び、金型キャビティ内での溶融樹脂の固化するタイミングの差異が大きくなることによって、成形品表面の平滑性が損なわれたり、発泡成形品の表面に皺が形成されたりする不具合が生じていた。【０００７】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、成形品の肉厚を薄くしても表面の膨れや皺の発生を抑制することができ、材料の使用量を増大させずに断熱性に優れた発泡成形品を製造できる発泡成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、まず、溶融樹脂を射出成形する方法において、金型内のキャビティに充填した溶融樹脂が固化し終わる前に、金型の可動部を移動させてキャビティの容積を拡大させる工程を実施することによって、断熱性に優れた発泡成形品を製造できることに着目した。本発明者らは、断熱性を高めるために、材料の使用量を増やさずにコアバック量を増大させることで、成形品の肉厚を厚くすることを検討したが、金型の転写性が悪くなり寸法精度が低下する、成形品表面に膨れが発生する等の外観上の問題が発生することが分かった。そこで、成形品全体の肉厚を厚くするのではなく、成形品の表面に肉厚部分を規則的に配列することによって、断熱性を向上させることに着目した。そして、金型にキャビティの間隔が広い部分と狭い部分とを設けることで、材料の使用量を増大させずに、断熱性に優れた発泡成形品が得られることを見出した。【０００９】
更に、本発明者らは、成形品表面の膨れや皺の発生について検討したところ、成形品の肉厚を薄くすると、キャビティ内での溶融樹脂の流動性が低下し、重力や僅かな金型表面粗さの差異による影響が現れ易いことが分かった。具体的には、樹脂注入口から容器の末端に向かって溶融樹脂が均等に流動し難く、キャビティ内で溶融樹脂同士が衝突したり、キャビティ内での溶融樹脂の固化のタイミングの差異が大きくなることによって、広範囲で成形品表面の膨れや皺が発生することを見出した。これに対して、本発明者らは、金型に、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って、上記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と上記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とを交互に配置することによって、材料の使用量を減少させても、キャビティ内での溶融樹脂の流動性の低下を抑制できることを見出した。これにより、キャビティ内での溶融樹脂の流動性が向上し成形品の一部に薄肉部分を有しても表面の膨れや皺の発生を抑制することができ、材料の使用量を増大させずに断熱性に優れた発泡成形品を製造できることを見出し、本発明を完成した。【００１０】
本発明の発泡成形品の製造方法は、超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を射出成形して、可動部を有する金型内のキャビティに充填する工程と、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、上記可動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とを有し、上記金型は、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って、上記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と上記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とが交互に配置されることを特徴とする。【００１１】
上記第１の線状部分は、上記金型の上記キャビティに面する表面に設けられた線状の凹部により形成され、かつ、上記第２の線状部分は、上記金型の上記キャビティに面する表面に設けられた線状の凸部により形成されることが好ましい。【００１２】
上記線状の凹部の底部から上記線状の凸部の頂部までの高さは、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。【００１３】
上記第１の線状部分での上記キャビティの間隔をＨａ、上記第２の線状部分での上記キャビティの間隔をＨｂとすると、上記Ｈａ及び上記Ｈｂは、Ｈａ＞Ｈｂであり、０．２ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であることが好ましい。【００１４】
上記Ｈａは、０．４ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であり、上記Ｈｂは、０．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。【００１５】
表面及び裏面に厚肉部と薄肉部とを交互に有する発泡成形品を製造することが好ましい。【００１６】
本発明の発泡成形品は、樹脂組成物の発泡成形品であって、表面及び裏面に薄肉部と厚肉部とを交互に有し、上記薄肉部と厚肉部とは、樹脂注入口から容器の末端に向かう方向に沿って形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の発泡成形品の製造方法によれば、成形品の肉厚を薄くしても表面の膨れや皺の発生を抑制することができ、材料の使用量を増大させずに断熱性に優れた発泡成形品を製造できる。本発明の発泡成形品は、強度ならびに耐熱性が高く表面の膨れや皺の発生が抑制され、かつ、優れた断熱性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】超臨界射出成形装置を用いて発泡成形品を製造する方法の一例を説明する模式図である。
【図２】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している。
【図３】金型の一方に線状の凹部及び線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。
【図４】金型の一方に線状の凹部を設けた場合の断面模式図である。
【図５】金型の一方に線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。
【図６】金型の両方に線状の凹部及び線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。
【図７】キャビティの間隔が一定である場合の金型の断面模式図である。
【図８】板状の発泡成形品を製造するための金型を模式的に示した斜視図である。
【図９】図８の点線で囲んだ部分の拡大模式図である。
【図１０】容器状の発泡成形品を製造するための金型を模式的に示した斜視図である。
【図１１】図１０に示した金型の平面模式図である。
【図１２】図１１に示した金型のａ−ａ線における断面模式図である。
【図１３】図８に示した金型で製造される発泡成形品の一例を模式的に示した斜視図である。
【図１４】図１３に示した発泡成形品のｂ−ｂ線における断面の一部分を拡大して示した断面模式図である。
【図１５】図１０に示した金型で製造される発泡成形品の一例を示した平面模式図である。
【図１６】図１５に示した発泡成形品のｃ−ｃ線における断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の発泡成形品の製造方法は、超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を射出成形して、可動部を有する金型内のキャビティに充填する工程と、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、上記可動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とを有し、上記金型は、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って、上記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と上記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とが交互に配置されることを特徴とする。
【００２０】
本発明では、超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を射出成形して発泡成形品を製造する。上記超臨界流体を含む溶融樹脂としては、例えば、樹脂組成物を溶融し、上記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。上記超臨界流体を含む溶融樹脂は、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く、窒素の超臨界流体がより好ましい。上記樹脂組成物については、後で詳しく述べる。
【００２１】
上記化学発泡剤を含む溶融樹脂としては、例えば、化学発泡剤を含有する樹脂組成物を溶融したものが挙げられる。上記化学発泡剤は、加熱等で分解して炭酸ガス等の気体を発生するものである。上記化学発泡剤としては、例えば、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等の無機系化学発泡剤；アゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタテトラミン等の有機系化学発泡剤が挙げられる。なかでも、通常の射出成形機を使用でき、均一微細な気泡が得られやすいことから、無機系化学発泡剤が好ましい。これらの無機系化学発泡剤には、発泡成形品の気泡を安定的に均一微細にするために必要に応じて、例えばクエン酸のような有機酸等の発泡助剤を添加してもよい。
【００２２】
上記化学発泡剤の上記樹脂組成物全体に対する含有量は、１重量％以上、１０重量％以下であることが好ましい。
【００２３】
上記射出成形では、超臨界流体、又は、化学発泡剤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発泡成形品が得られる。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。化学発泡剤を用いると、超臨界流体使用時より設備費用が安価であるため、発泡成形体の生産コストを抑えることができる。
【００２４】
本発明では、キャビティに充填された溶融樹脂が固化し終わる前に、金型の可動部を移動させて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）が実施される。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。
【００２５】
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。
【００２６】
超臨界流体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．ｃｏ．Ｌｔｄの登録商標）等が挙げられる。
【００２７】
図１は、超臨界射出成形装置を用いて発泡成形品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。
【００２８】
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適量の樹脂材料を加熱シリンダ２２内に落下させる。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。
【００２９】
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。
【００３０】
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（超臨界流体を含む溶融樹脂）が形成される。超臨界流体を含む溶融樹脂は、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。
【００３１】
上記化学発泡剤を含む溶融樹脂を用いた場合は、上記超臨界流体発生機は用いず、上記射出成形機を用いて発泡成形品を製造することができる。例えば、化学発泡剤を含む樹脂組成物のペレットをホッパ２１に投入し、加熱シリンダ２２で溶融し、溶融樹脂を作製する。この際、加熱シリンダ２２内で化学発泡剤が分解して、炭酸ガス等が発生する。その後、上記溶融樹脂は、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。
【００３２】
金型３０は、キャビティを挟んで互いに対向する第一金型部と第二金型部とを有してもよい。第一金型部は、例えば、凸形状を有する雄型３１であり、第二金型部は、例えば、凹形状を有する雌型３２である。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。超臨界流体を含む溶融樹脂を用いた場合は、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。化学発泡剤を含む溶融樹脂を用いた場合は、金型３０内での圧力損失により、溶融樹脂内で発生した炭酸ガス等の体積が増大して発泡する。
【００３３】
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。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している。
【００３４】
金型３０は、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って、上記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と上記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とが交互に配置される。上記キャビティの間隔が広い部分と狭い部分とを交互に配置することで、発泡成形品の肉厚を薄くしても、上記溶融樹脂の流動性を低減させることなく、上記溶融樹脂を上記キャビティの末端まで行き渡らせることができる。また、上記第１の線状部分と上記第２の線状部分とを、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って配置することで、上記溶融樹脂は、キャビティ３３内で、上記第１の線状部分及び上記第２の線状部分に沿って流れるため、金型の端部までより流れやすくなる。上記第１の線状部分及び上記第２の線状部分は、樹脂注入口３５からキャビティ３３の末端に向かう方向に沿っていればよく、樹脂注入口３５からキャビティ３３の末端までの一部に設けられたものであってもよい。
【００３５】
上記第１の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の凹部３６により形成され、かつ、上記第２の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の凸部３７により形成されることが好ましい。図３は、金型の一方に線状の凹部及び線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。図３の（ａ）に示したように、例えば、雌型３２の、キャビティ３３に面する表面に線状の凹部３６と線状の凸部３７とが連続して交互に設けられてもよいし、図３の（ｂ）及び（ｃ）に示したように、例えば、雌型３２の、キャビティ３３に面する表面に線状の凹部３６と線状の凸部３７とが、間隔を空けて設けられてもよい。図３（ａ）〜（ｃ）の場合、上記第１の線状部分は、雌型３２に設けられた線状の凹部３６と平坦な雄型３１の表面により形成され、上記第２の線状部分は、雌型３２に設けられた線状の凸部３７と平坦な雄型３１の表面により形成される。
【００３６】
上記第１の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の凹部３６により形成され、かつ、上記第２の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の平坦部３８により形成されることが好ましい。図４は、金型の一方に線状の凹部を設けた場合の断面模式図である。図４に示したように、例えば、雄型３１のキャビティ３３に面する表面に線状の凹部３６が連続的に設けられてもよい。この場合、上記第１の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の凹部３６と平坦な雌型３２の表面により形成され、上記第２の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の平坦部３８と平坦な雌型３２の表面により形成される。線状の平坦部３８は、例えば、金型の表面に、一定の間隔を空けて複数の線状の凹部３６を形成した場合に、隣り合う２つの線状の凹部３６の間に形成される。
【００３７】
上記第１の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の平坦部３８により形成され、かつ、上記第２の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の凸部３７により形成されることが好ましい。図５は、金型の一方に線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。図５に示したように、例えば、雄型３１のキャビティ３３に面する表面に線状の凸部３７が連続的に設けられてもよい。この場合、上記第１の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の平坦部３８と平坦な雌型３２の表面により形成され、上記第２の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の凸部３７と平坦な雌型３２の表面により形成される。線状の平坦部３８は、例えば、金型の表面に、一定の間隔を空けて複数の線状の凸部３７を形成した場合に、隣り合う２つの線状の凸部３７の間に形成される。
【００３８】
図３〜５に示した、線状の凹部３６、線状の凸部３７及び線状の平坦部３８は、雄型３１に設けてもよいし、雌型３２に設けてもよい。また、線状の凹部３６、線状の凸部３７及び線状の平坦部３８は、金型３０の第一金型部（雄型３１）及び第二金型部（雌型３２）の少なくとも一方のキャビティ３３に面する表面に設けられればよく、第一金型部（雄型３１）及び第二金型部（雌型３２）の両方キャビティ３３に面する表面に設けられてもよい。
【００３９】
図６は、金型の両方に線状の凹部及び線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。図６の（ａ）に示したように、第一金型部と第二金型部とは、互いの線状の凹部３６の底部の位置、線状の凸部３７の頂部の位置をずらして設けてもよい。また、図６の（ｂ）に示したように、第一金型部と第二金型部とは、互いの線状の凹部３６の底部の位置、線状の凸部３７の頂部の位置とが一致するように設けてもよい。図６の（ａ）及び（ｂ）では、上記第１の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の凹部３６と雌型３２に設けられた線状の凹部３６により形成され、上記第２の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の凸部３７と雌型３２に設けられた線状の凸部３７により形成される。
【００４０】
線状の凹部３６の延伸方向と直交する面での線状の凹部３６の断面形状、及び、線状の凸部３７の延伸方向と直交する面での線状の凸部３７の断面形状は、上記図３〜６に示したように、半円形、円弧を有する形状等の曲線で構成されたものであってもよいし、三角形、四角形等の多角形のような直線で構成されたものであってもよい。
【００４１】
発泡成形品１００の形状を規定するキャビティ３３において、金型３０の隙間距離は、発泡成形品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発泡成形品１００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、無発泡部分は半透明となるか、又は、白色度が低くなるため、無発泡部分が形成されると発泡成形品１００の外観が不均一なものになってしまう。上記金型の隙間距離は、３ｍｍ以下であることが好ましい。上記金型の隙間距離が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）により発泡成形品１００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。そのため、上記第１の線状部分での上記キャビティの間隔をＨａ、上記第２の線状部分での上記キャビティの間隔をＨｂとすると、上記Ｈａ及び上記Ｈｂは、Ｈａ＞Ｈｂであり、０．２ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
図３〜図６中、Ａは、コアバック前のキャビティ３３内での金型３０の隙間距離の最大値である。Ｂは、コアバック前のキャビティ３３内での金型３０の隙間距離の最小値である。上記Ａは、０．４ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であることが好ましく、上記Ｂは、０．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。すなわち、上記Ｈａは、０．４ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であり、上記Ｈｂは、０．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００４３】
上記キャビティの間隔が広い部分と狭い部分とが交互に配置されない場合には、表面及び裏面に薄肉部と厚肉部とを交互に有する発泡成形体が得られず、充分な断熱性が得られない。図７は、キャビティの間隔が一定である場合の金型の断面模式図である。図７の（ａ）に示したように、金型３３０の第一金型部３３１、第二金型部３３２のいずれも線状部分を有さない場合であっても、図７の（ｂ）に示したように、金型３３０の第一金型部３３１及び第二金型部３３２の両方が線状部分を有する場合であっても、両矢印で示したキャビティの間隔が一定であると、充分な断熱性を有する発泡成形体が得られない。
【００４４】
線状の凹部３６及び線状の凸部３７の延伸方向と直交する断面における、線状の凹部３６の断面積と線状の凸部３７の断面積とは等しいことが好ましい。このようにすることで、材料の使用量を増大させることなく、また、樹脂の流動性を損なうことなく、断熱性に優れた容器が製造できる。線状の凹部３６の断面積とは、線状の凹部３６が複数設けられる場合には、複数の線状の凹部３６の断面積の平均値をいう。線状の凸部３７の断面積とは、線状の凸部３７が複数設けられる場合には、複数の線状の凸部３７の断面積の平均値をいう。「線状の凹部の断面積と線状の凸部の断面積とが等しい」とは、両断面積が完全に一致する場合の他に、線状の凹部の断面積に対する線状の凸部の断面積が±１０％の範囲内である場合も含む。
【００４５】
図３及び図６中、Ｌ３１は、雄型３１の基準線であり、Ｌ３２は、雌型３２の基準線である。図３、図６の（ａ）及び図６の（ｂ）のように、線状の凹部３６及び線状の凸部３７が連続して配置される場合には、上記基準線Ｌ３１及びＬ３２は、凹部の底部から凸部の頂部までの距離の中間点を結んだ中心線である。図３の（ｂ）及び（ｃ）のように、線状の凹部３６及び線状の凸部３７の間に平坦部を有する場合には、上記基準線Ｌ３２は、平坦部表面を繋いだ線である。線状の凹部３６の断面積及び線状の凸部３７の断面積は、上記基準線を基準として、線対称に等しい面積を有することが好ましい。
【００４６】
線状の凹部３６の断面形状及び線状の凸部３７の断面形状が、半円形である場合には、線状の凹部３６の断面積、及び、線状の凸部３７の断面積は、例えば、以下の方法で算出することができる。線状の凹部３６の断面積は、例えば、図３に示した上記中心線から線状の凹部３６の底部までの距離Ｈ１と、上記中心線と線状の凹部３６の両端との交点間の距離Ｗ１により算出することができる。線状の凸部３７の断面積は、例えば、図３に示した上記中心線から線状の凸部３７の頂部までの距離Ｈ２と、上記中心線と線状の凸部３７の両端との交点間の距離Ｗ２により算出することができる。図６中、雄型３１のＨ１´、Ｗ１´、Ｈ２´、Ｗ２´は、それぞれ、雌型３２のＨ１、Ｗ１、Ｈ２、Ｗ２に対応する。雄型３１のＨ１´、Ｗ１´、Ｈ２´、Ｗ２´は、それぞれ、雌型３２のＨ１、Ｗ１、Ｈ２、Ｗ２と同じであることが好ましい。上記Ｈ１、Ｗ１、Ｈ１´及びＷ１´は、線状の凹部３６が複数設けられる場合には、複数の線状の凹部３６における、それぞれの平均値をいう。上記Ｈ２、Ｗ２、Ｈ２´及びＷ２´は、線状の凸部３７が複数設けられる場合には、複数の線状の凸部３７における、それぞれの平均値をいう。
【００４７】
線状の凹部３６の断面形状及び線状の凸部３７の断面形状が、半円以外の半径Ｒの円弧を有する形状、三角形、四角形等の多角形である場合には、まず、それぞれの断面形状に対応して、凹部の底部から凸部の頂部までの距離の中間点を結んだ基準線を設定する。設定した基準線を基準として、線状の凹部３６の断面積、及び、線状の凸部３７の断面積を算出することができる。
【００４８】
図３及び図６中、Ｃは、線状の凹部の底部から線状の凸部の頂部までの高さを表す。図６中、雄型３１のＣ´は、雌型３２のＣに対応する。線状の凹部３６と線状の凸部３７とが連続して交互に設けられる場合、線状の凹部３６の底部から線状の凸部３７の頂部までの高さＣ及びＣ´は、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。上記高さが、０．１ｍｍ未満であると、上記溶融樹脂の流動性を低減し、上記溶融樹脂が上記キャビティの末端まで行き渡らないことがある。上記高さの好ましい上限は、１．５ｍｍである。上記高さが、１．５ｍｍを超えると、凹部と凸部での樹脂の流動性の差が大きくなり、凸部付近にウエルドが発生することがある。線状の凹部３６及び線状の凸部３７が複数設けられる場合には、複数の線状の凹部３６の底部から、それぞれに隣接する複数の線状の凸部の頂部までの高さの平均値をいう。Ｃ及びＣ´は、同じであってもよいし、異なってもよい。
【００４９】
金型３０の全体形状は、発泡成形品の形状に合わせて変更することができる。発泡成形品の形状としては、例えば、板状、容器状等が挙げられる。以下に、図８〜図１２を用いて、金型３０の構成について説明する。図８は、板状の発泡成形品を製造するための金型を模式的に示した斜視図である。図９は、図８の点線で囲んだ部分の拡大模式図である。図１０は、容器状の発泡成形品を製造するための金型を模式的に示した斜視図である。図１１は、図１０に示した金型の平面模式図であり、図１２は、図１１に示した金型のａ−ａ線における断面模式図である。図８、図１０及び図１１中の矢印は、線状の凹部３６及び線状の凸部３７の延伸方向を示す。
【００５０】
板状の発泡成形品を製造するための金型としては、例えば、樹脂注入口がフィルムゲートである金型を用いることができる。樹脂注入口がフィルムゲートである金型では、図８及び図９に示したように、樹脂注入口３５から充填された溶融樹脂は、線状の凹部３６及び線状の凸部３７に沿って、直線的に流動する。容器状の発泡成形品を製造するための金型としては、例えば、樹脂注入口がピンゲートである金型を用いることができる。樹脂注入口がピンゲートである金型では、図１０及び図１１に示したように、樹脂注入口３５から充填された溶融樹脂は、線状の凹部３６及び線状の凸部３７に沿って、放射線状に流動する。
【００５１】
本発明の発泡成形品の製造方法によれば、表面及び裏面に薄肉部と厚肉部とを交互に有する発泡成形品を製造することができる。また、本発明の発泡成形品は、樹脂組成物の発泡成形品であって、表面及び裏面に厚肉部と薄肉部とを交互に有し、厚肉部と薄肉部とは、樹脂注入口から容器の末端に向かう方向に沿って形成されたことを特徴とする。図１３は、図８に示した金型で製造される発泡成形品の一例を模式的に示した斜視図である。図１４は、図１３に示した発泡成形品のｂ−ｂ線における断面の一部分を拡大して示した断面模式図である。図１３に示したように、発泡成形品１００は、表面及び裏面に薄肉部１３６と厚肉部１３７とを交互に有する。発泡成形品１００は、図３の（ａ）のような、雌型３２のみに線状の凹部３６と線状の凸部３７とを設けた金型３０を用いて製造したものである。金型の一方に線状の凹部３６と線状の凸部３７とを設けた場合であっても、コアバックにより発泡させることで、得られる発泡成形品１００は、表面及び裏面に薄肉部１３６と厚肉部１３７とを交互に有する。本発明によれば、肉厚を薄くしても表面の膨れや皺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発泡成形品１００を製造できる。
【００５２】
発泡成形品１００の断面は、図１４に示したように、表面に位置するスキン層（外皮層）１１０によって発泡層１２０が挟み込まれた構造を有する。発泡層１２０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１１０は、気泡を包含しない領域を指す。発泡成形品１００は、表面にスキン層１１０が存在することで、高い強度を有し、また、その表面が平滑である。発泡成形品１００は、中心部分に発泡層１２０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、耐熱性に優れている。なお、図１４に示した発泡成形品１００は、本発明により製造される発泡成形品の一例である。本発明により製造される発泡成形品の構造は、スキン層１１０／発泡層１２０／スキン層１１０の３層構造に限定されない。
【００５３】
上記発泡層１２０は、発泡成形品１００の断面を観察した場合に、発泡層１２０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。
【００５４】
発泡成形品１００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、後述する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。
【００５５】
本発明により製造される発泡成形品１００の用途は特に限定されないが、耐熱性及び断熱性に優れ、軽量であることから、例えば、食品用容器、日用品、家庭用電化製品等に用いることができ、なかでも、食品用容器に好適に用いることができる。上記発泡成形品の耐熱性は、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することから、上記発泡成形品からなる食品用容器は、電子レンジによる加熱又は調理に用いることができる。
【００５６】
以下に、発泡成形品１００を食品用容器２００に成形した場合について説明する。図１５は、図１０に示した金型で製造される発泡成形品の一例を示した平面模式図である。図１６は、図１５に示した発泡成形品のｃ−ｃ線における断面模式図である。食品用容器２００は、図１５に示したように、表面及び裏面に薄肉部１３６と厚肉部１３７とを交互に有し、薄肉部１３６及び厚肉部１３７は、樹脂注入口１３５から容器の末端に向かう方向に沿って形成される。また、食品用容器２００の断面は、図１６に示したように、表面に位置するスキン層（外皮層）１１０によって発泡層１２０が挟み込まれた構造を有する。
【００５７】
食品用容器２００の全体形状は、特に限定されないが、図１５及び図１６に示したように、半球状であってもよいし、円錐状、断面が台形状等とすることもできる。
【００５８】
熱可塑性樹脂組成物について、以下に詳述する。
上記樹脂組成物は、熱可塑性樹脂組成物であることが好ましい。上記熱可塑性樹脂組成物としては、例えば、ポリオレフィン及びポリ乳酸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、均一に発泡した発泡成形品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、発泡成形品の内部に、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、耐熱性、強度及び軽量性等の特性に優れた発泡成形品を製造できる。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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、得られる発泡成形品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より好ましい下限は３５重量％、より好ましい上限は７０重量％である。
【００６３】
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、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によって、得られるポリ乳酸の結晶性を調整できる。
【００６４】
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。
【００６５】
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発泡成形品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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、ポリ乳酸を用いて発泡成形品を得る場合には、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。
【００６９】
上記樹脂組成物は、上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンを含有してもよい。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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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、得られる発泡成形品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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【実施例】
【００７７】
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。【００７８】
（実施例１）
ポリプロピレン５０重量％、ポリ乳酸３０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熱可塑性樹脂組成物を得た。得られた発泡用熱可塑性樹脂組成物は、ポリ乳酸の粒子がポリプロピレン中に分散した熱可塑性樹脂組成物であった。下記表１に、各材料の入手先及び物性を示した。【００７９】
【表１】
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【００８０】
次に、得られたペレット状の発泡用熱可塑性樹脂組成物を、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。発泡用熱可塑性樹脂組成物は、温度２２０℃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）÷発泡用熱可塑性樹脂組成物の重量］×１００    （１）【００８１】
超臨界流体を混入して得られた溶融樹脂は、射出速度８０ｍｍ／秒、スクリュ背圧１５ＭＰａの条件で、金型内のキャビティに注入した。金型としては、図３の（ａ）、図８及び図９に示したような、金型の一方に線状の凹部及び線状の凸部を有し、板状の発泡成形品を製造できる金型を用いた。金型温度は６０℃とした。【００８２】
コアバック前のキャビティ内の金型の隙間距離の最大値Ａは、０．９ｍｍ、コアバック前のキャビティ内での金型の隙間距離の最小値Ｂは、０．８ｍｍ、金型の線状の凹部の底部から線状の凸部の頂部までの高さＣは、０．１ｍｍ、一方の金型の中心線と、他方の金型の表面までの距離Ｄは、０．８５ｍｍであった。中心線から線状の凹部の底部までの距離Ｈ１は、０．０５ｍｍ、中心線と線状の凹部の両端との交点間の距離Ｗ１は、０．１ｍｍであった。中心線から線状の凸部の頂部までの距離Ｈ２は、０．０５ｍｍ、中心線と線状の凸部の両端との交点間の距離Ｗ２は、０．１ｍｍであった。コアバック前のキャビティ容積は、１９．１ｃｍ３であった。【００８３】
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１．５ｍｍ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。コアバック後のキャビティ容積は、５２．９ｃｍ３であった。溶融樹脂の固化が完了した後、発泡成形品を取り出した。【００８４】
なお、本実施例で作製した発泡成形品は、図１３に示したような、表面及び裏面に線状の凹部と線状の凸部とを交互に有する板状の発泡成形品であった。また、発泡成形品の断面は、図１４に示したように、発泡成形品１００は、発泡層１２０の両面にスキン層１１０を有していた。【００８５】
（実施例２〜１１及び比較例１〜９）
下記表２に示したように、金型の形状を変更したこと以外は、実施例１と同様にして発泡成形品を作製した。なお、実施例及び比較例では、板状の発泡成形品を製造できる金型を用いた。実施例２〜７は、実施例１と同様に、図３の（ａ）に示したような、金型の一方に線状の凹部及び線状の凸部を有する金型を用いた。実施例８は、図４に示したような、金型の一方に線状の凹部を有し、板状の発泡成形品を製造できる金型を用いた。実施例９及び１０は、図６の（ａ）に示したような、金型の両方（雄型及び雌型）に、線状の凹部と線状の凸部とを有する金型を用いた。実施例１１は、図６の（ｂ）に示したような、金型の両方（雄型及び雌型）に、線状の凹部と線状の凸部とを有する金型を用いた。比較例１〜８では、図７の（ａ）に示したような、金型の雄型及び雌型のいずれにも、線状の凹部と線状の凸部を有さず、キャビティの間隔が一定である金型を用いた。比較例９は、図７の（ｂ）に示したような、金型の両方（雄型及び雌型）に、線状の凹部と線状の凸部とを有するが、キャビティの間隔が一定である金型を用いた。【００８６】
（発泡成形品の評価）
実施例１〜１１及び比較例１〜９で作製した発泡成形品について、以下の方法により、発泡倍率を算出し、断熱性及び外観を評価した。その結果を下記表２に示した。なお、比較例２は、コアバック前のキャビティ容積が小さいため、溶融樹脂が充分に充填できず、板状に形成することができなかったため、下記評価は実施していない。【００８７】
（１）発泡倍率
発泡倍率は、板状に成形した発泡成形品（以下、発泡成形板ともいう）の一枚辺りの容積を、コアバック前のキャビティの容積で割ることで算出した。具体的には、以下の方法により算出した。
１．所定の位置に計量線を付けたバケツと錘を準備し、バケツと錘の総重量（ｇ）を測定した。
２．錘を入れたバケツに、計量線まで注水し、バケツと錘と水の総重量（ｇ）を測定した。
３．上記バケツと錘と水の総重量から、上記バケツと錘の総重量を引いた値を、水の密度（１ｇ／ｃｍ３）で割って、発泡成形板を入れない状態での水の容積Ｘ（ｃｍ３）を算出した。
４．実施例１〜１１及び比較例１〜９の各々について、発泡成形板十枚を準備した。発泡成形板十枚を空のバケツに入れ、その上に錘を乗せ、上記計量線まで注水し、総重量Ｙ（ｇ）を測定した。
５．上記Ｙから上記バケツと錘の総重量を引いた値を、水の密度（１ｇ／ｃｍ３）で割って、発泡成形板を入れた状態での水の容積Ｚ（ｃｍ３）を算出した。
６．上記Ｘから上記Ｚを引いた値を、１０で割って、発泡成形板の一枚辺りの容積（ｃｍ３）を算出した。
７．上記発泡成形板の一枚辺りの容積を、コアバック前のキャビティ容積（ｃｍ３）で割って、発泡成形板の発泡倍率を算出した。【００８８】
（２）断熱性評価
断熱ボックスの中間を発泡成形板で仕切り、体積が同じ二つの部屋を作製した。一方の部屋にヒーターと熱電対を配置し、他方の部屋には熱電対のみを配置した。その後、ヒーターで加温し、ヒーターを配置した部屋の温度と、他方の部屋の温度との差が３０℃になるまでに要した時間を測定した。この時間が１２０分以上を〇（合格）とし、１２０分未満を×（不合格）とした。【００８９】
（３）外観評価
実施例１〜１１及び比較例１〜９の各々について、発泡成形品を１００個ずつ準備し、それらの外観を目視で確認した。すべての発泡成形品において表面の膨れ、及び、皺が確認されなかった場合を〇（合格）とし、いずれか１個以上の発泡成形品で表面の膨れ、又は、皺が確認された場合を×（不合格）とした。【００９０】
【表２】
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【符号の説明】
【００９１】
２０  超臨界射出成形装置
２１  ホッパ
２２  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、３３０  金型
３１、３３１  第一金型部（雄型）
３２、３３２  第二金型部（雌型）
３３  キャビティ
３４  ランナ
３５、１３５  樹脂注入口
３６  線状の凹部
３７  線状の凸部
３８  線状の平坦部
１００  発泡成形品
１１０  スキン層（外皮層）
１２０  発泡層
１３６  薄肉部
１３７  厚肉部
２００  食品用容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年12月27日(2016.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を射出成形して、可動部を有する金型内のキャビティに充填する工程と、
前記キャビティに充填された前記溶融樹脂が固化し終わる前に、前記可動部を移動させて前記キャビティの容積を拡大させる工程とを有し、
前記金型は、樹脂注入口から前記キャビティの末端に向かう方向に沿って、前記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と前記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とが交互に配置され、
前記第１の線状部分での前記キャビティの間隔をＨａ、前記第２の線状部分での前記キャビティの間隔をＨｂとすると、前記Ｈａ及び前記Ｈｂは、Ｈａ＞Ｈｂであり、０．２ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする発泡成形品の製造方法。
【請求項２】
前記第１の線状部分は、前記金型の前記キャビティに面する表面に設けられた線状の凹部により形成され、かつ、前記第２の線状部分は、前記金型の前記キャビティに面する表面に設けられた線状の凸部により形成されることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項３】
前記線状の凹部の底部から前記線状の凸部の頂部までの高さは、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項４】
前記Ｈａは、０．４ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であり、上記Ｈｂは、０．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項５】
表面及び裏面に厚肉部と薄肉部とを交互に有する発泡成形品を製造することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項６】
樹脂組成物の発泡成形品であって、
表面及び裏面に薄肉部と厚肉部とを交互に有し、
前記薄肉部と厚肉部とは、樹脂注入口から容器の末端に向かう方向に沿って形成されたことを特徴とする発泡成形品。
【国際調査報告】
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