(57)【要約】【課題】  内嵌合に可能であり、かつ電子レンジでの再加熱に耐え、断熱性を持った容器を、特別な金型を用いることなく安価に提供することを目的とする。【解決手段】  雌型スタック部が容器の天面に対して垂直であり、かつ、雄型スタック部が、スタック部最下部での雌金型とのクリアランスＢがスタック部以外でのクリアランスＣと等しく、かつ、スタック部最上部でのクリアランスＡがクリアランスＣより０．２〜１．５ｍｍ大きくなるよう傾斜した面を有する雌雄嵌合金型を用いる差圧成形であって、発泡倍率３倍以上のポリプロピレン系樹脂発泡シートを、該シートの表面温度１４０〜１６０℃にて加熱し二次発泡させた後、該二次発泡シートをそれぞれ温度調整された雄雌金型で嵌合し、次いで、少なくとも雄金型を０．０７ＭＰａ以下に減圧することにより、ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる逆テーパーを有する内嵌合可能な容器を得ることができる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌型スタック部が容器の天面に対して垂直であり、かつ、雄型スタック部が、スタック部最下部での雌金型とのクリアランスＢがスタック部以外でのクリアランスＣと等しく、かつ、スタック部最上部でのクリアランスＡがスタック部以外でのクリアランスＣより０．２〜１．５ｍｍ大きくなるよう傾斜した面を有する雌雄嵌合金型を用いる差圧成形法であって、
発泡倍率が３倍以上であるポリプロピレン系樹脂発泡シートを、
該発泡シートの表面温度を１４０〜１６０℃に加熱して二次発泡させた後、
該二次発泡シートを、６０〜１２０℃に加熱された雄金型および６０℃以下に冷却された雌金型で嵌合し、
次いで、少なくとも雄金型を０．０７ＭＰａ以下に減圧することを特徴とする、
ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる内嵌合可能な容器の製造方法。
【請求項２】
ポリプロピレン系樹脂発泡シートが、少なくとも片面がポリプロピレン樹脂を積層してなる、請求項１記載の容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる内嵌合可能な成形容器本体の製造方法に関する。さらに詳しくは、容器本体と蓋体との嵌合性に優れる、麺類や惣菜などの汁分を含む内容物を充填する際に用いられる、汁漏れのない内嵌合を有するポリオレフィン系樹脂発泡シートを成形してなる容器を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンビニエンスストアの発展に伴い、麺類、惣菜などの調理済み加工食品が近年著しく普及している。これらの加工食品は、容器に充填された後、電子レンジで再加熱され、持ち帰って食べる、いわゆる中食といわれるものである為、それらに使用される容器には、電子レンジでの加熱にも耐えうる耐熱性および、持ち帰り時に汁が漏れない内嵌合性が求められている。
【０００３】
前記用途用の容器としては、従来、フィラー含有ポリプロピレン系（以下、ＰＰ系と記す）樹脂シートからなる容器が知られている。この容器は、口元スタック部が、シートの外側、内側共に容器内側へ傾斜した逆テーパーを有する容器であり、雌金型のみを用いた真空成形等で製造することができる。しかし、フィラー含有ＰＰ系樹脂シートからなる容器は、断熱性に欠けるため、電子レンジでの再加熱の際に容器が熱くなり、素手では持てないという欠点がある。
【０００４】
この問題を解決するために、ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる容器が提案されている。しかし、ポリプロピレン系樹脂発泡シートは、成形時の二次発泡や伸びの状態等により厚みの凹凸ができやすく、雄雌金型を使用することにより肉厚みを決めることが必要であり、雌金型のみで成形すると内嵌合に必要な容器の精度を満たすことができないため、雄雌金型で嵌合し、容器精度を満たす必要がある。また、ポリプロピレン系発泡シートは比較的伸びにくく良好な成形品を得にくいため、より良好な成形品を得るためにも、雄金型でシートの持ち込みをアシストする雄雌嵌合金型が必要である。
【０００５】
樹脂発泡シートに対する真空成形等において雄雌嵌合金型を用いる場合、得られる成形容器が上記の逆テーパーを有する場合、特殊な機構を有しない雄雌金型は、雌金型のスタック部開口部よりも雄金型のスタック部上部の方が大きく嵌合できないため、使用できない。
【０００６】
この問題を解消するために、成形金型に膨張部材を組み込み、金型嵌合時に金型を環状に膨張させて容器に凹凸を設けた後、離型時に再び膨張部材を収納する方法（特許文献１参照）、雌雄金型において、逆テーパー部を容器の口元部に形成するために必要な一対のテーパー面を雄型駒および雌型駒にそれぞれ回転自在に設けたカム部材の表面に形成し、金型嵌合時に両カム部材を回転させて容器のテーパー部を成形するテーパー面を形成する方法（特許文献２参照）などが提案されている。しかし、これらの方法では、用いられる金型構造が複雑となり高価であるため、コンビニエンスストア用容器などの改廃の激しい容器において汎用的な製造方法として用いられるには至っていない。
【０００７】
以上のように、ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる容器に対し、安価に内嵌合機能を設ける製造方法が強く要望されていた。
【特許文献１】特開平９−２４８８５３号公報
【特許文献２】特開平１０−１００２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述のごとき、内嵌合が可能であり、かつ、電子レンジでの再加熱に耐え、断熱性を持った容器を、特別な金型を用いることなく安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、内嵌合可能な逆テーパーを有するポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる容器を製造する方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、
雌型スタック部が容器の天面に対して垂直であり、かつ、雄型スタック部が、スタック部最下部での雌金型とのクリアランスＢがスタック部以外でのクリアランスＣと等しく、かつ、スタック部最上部でのクリアランスＡがスタック部以外でのクリアランスＣより０．２〜１．５ｍｍ大きくなるよう傾斜した面を有する雌雄嵌合金型を用いる差圧成形法であって、
発泡倍率が３倍以上であるポリプロピレン系樹脂発泡シートを、
該発泡シートの表面温度を１４０〜１６０℃に加熱して二次発泡させた後、
該二次発泡シートを、６０〜１２０℃に加熱された雄金型および６０℃以下に冷却された雌金型で嵌合し、
次いで、少なくとも雄金型を０．０７ＭＰａ以下に減圧することを特徴とする、
ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる内嵌合可能な容器の製造方法（請求項１）および
ポリプロピレン系樹脂発泡シートが、少なくとも片面がポリプロピレン樹脂を積層してなる、請求項１記載の容器の製造方法（請求項２）
に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の製造方法により、複雑で高価な成形金型を用いなくとも、内嵌合可能な逆テーパーを有するポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる容器を製造することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、ポリプロピレン系樹脂発泡シートをオーブン内で加熱して成形可能な状態に軟化させ、成形ゾーンにて、スタック部のクリアランス傾斜を調整した雄雌金型を用いて嵌合し賦型し、嵌合した状態で軟化温度を維持したまま該発泡シートを真空吸引することにより逆テーパー形状を形成させた後、該発泡シートを柔らかい状態で型開きを行うことを要旨とする、内嵌合可能なポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる容器の製造方法である。
【００１３】
本発明におけるポリプロピレン系樹脂発泡シートは、例えば、押出機内で基材樹脂、気泡調整剤および発泡剤を溶融混練後、押出機内において樹脂温度を発泡適正温度に調節し、環状のリップを有するサーキュラーダイスを用い、そのダイスのリップから大気圧中に押し出して円筒状の発泡体を得、次いで、その円筒状発泡体を引き取りながら、冷却筒（マンドレル）による成形加工によって、延伸・冷却後、切り開いて、シート状にする方法によって容易に製造される。
【００１４】
本発明におけるポリプロピレン系樹脂発泡シートの基材樹脂としては、市販の電子線照射により長枝分岐を導入した高融解張力ポリプロピレン樹脂、ポリプロピレン系樹脂に対しイソプレン、ジビニルベンゼン等のラジカル重合性単量体およびラジカル開始剤を溶融混練して得られる改質ポリプロピレン樹脂、等があげられる。基材樹脂としては、前記樹脂１００重量部に対して、必要に応じて、さらに、ポリエチレン系樹脂、エチレン・α−オレフィン系共重合樹脂、等を２０重量部以下混合したポリプロピレン系樹脂を用いることができる。
【００１５】
本発明における気泡調整剤としては、例えば、重炭酸ナトリウムとクエン酸の組み合わせ等の熱分解型気泡調整剤、タルクなどの物理気泡調整剤等を用いることができるが、気泡製造能力の点で前記熱分解型気泡調整剤が好ましい。気泡調整剤の添加量は、一般的に、基材樹脂１００重量部に対して、０．０１〜０．３重量部が好ましい。
【００１６】
本発明における発泡剤としては、例えば、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類、クロロジフルオロメタン、ジクロロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、クロロエタン、ジクロロトリフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタン、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロジフルオロエタン、パーフルオロシクロブタンなどのハロゲン化炭化水素類、窒素、炭酸ガス、空気などの無機ガスがあげられる。これらは単独または２種以上混合して使用してもよい。なかでも、イソブタンを主成分とする発泡剤が発泡性能とコストの兼ね合いから好ましい。発泡剤の添加量は、発泡剤の種類および所望する発泡シートの密度によって選択されるが、一般的に、基材樹脂１００重量部に対して、０．５〜１０重量部が好ましい。
【００１７】
本発明におけるポリプロピレン系樹脂の発泡適性温度は、１５０〜１７０℃である。
【００１８】
本発明におけるポリプロピレン系樹脂発泡シート（一次発泡シートと呼ぶ場合がある）は、厚み方向の気泡数が３〜１０個／ｍｍ、一次厚みが１．０〜４．０ｍｍ、目付けが２００〜５００ｇ／ｍ2および、ＡＳＴＭ  Ｄ−２８５６記載の方法に準じてエアピクノメーターにて測定した独立気泡率が５０％以上のものが好ましい。
【００１９】
本発明のポリプロピレン系樹脂発泡シートは、片面または両面に、ポリプロピレンからなる非発泡樹脂フィルムを積層することができる。フィルムは、その美麗性から印刷された延伸ポリプロピレンフィルムを用いることがより望ましい。積層方法は、一般の熱ラミネート法やポリプロピレン樹脂を用いた押出ラミネート法を用いることが可能である。
【００２０】
本発明においては、スタック部のクリアランス傾斜を調整した雄雌金型を用いた差圧成形を行うことにより、逆テーパーを有する容器を得ることができる。
【００２１】
本発明における差圧成形法としては、真空成形、真空圧空成形等があげられるが、設備コストの点から、真空成形が好ましい。
【００２２】
一般に、ポリプロピレン系樹脂発泡シート（一次発泡シート）をオーブン内で加熱することにより、いわゆる二次発泡と呼ばれる、発泡シートを形成する気泡内部に残存する発泡剤、空気等の膨張による気泡径の増大が認められ、その結果として発泡シートの厚みの増大が認められる。これに対して、二次発泡されたポリプロピレン系樹脂発泡シートに対して、さらに、嵌合金型内で真空吸引等される差圧成形を実施することにより、さらに気泡径の増大（いわゆる、差圧発泡）が引き出され、シートの厚みの増大を更に引き出すことができる。
【００２３】
本発明の差圧成形においては、ポリプロピレン系樹脂発泡シートをオーブン内で加熱する方法や時間などに関しては特別な限定はなく、従来から採用されている遠赤外線ヒーター等が使用できる。
【００２４】
本発明におけるポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの表面温度は、１４０〜１６０℃とすることが好ましい。表面温度が１６０℃を超えると、ポリプロピレン樹脂の融点を超えるため、成形することができない傾向がある。１４０℃未満では、金型嵌合後に真空吸引して成形することにより、後述のように逆テーパーを形成するに必要となる「嵌合された状態での二次発泡シートの軟化状態」を保つことができない傾向がある。
【００２５】
本発明の製造方法では、嵌合する雄雌金型において内嵌合部を形成するスタック部の形状が重要である。
【００２６】
ここで、容器のスタック部とは、容器のフランジ部の内側に形成される５〜２０ｍｍ程度の容器天面に対して、概ね垂直な形状の容器口元部の一般名称である。一般に、スタック部上部が容器の天面となり、スタック部の上部から下部において容器天面に対し概ね垂直な面を形成し、かつ、スタック部下部で容器天面に対し平行な長さ０．１〜５ｍｍ程度の容器内側への突き出し部を形成するものであり、スタック部の高さは天面から突き出し部までの長さで表される。また、容器のスタック部は、本来、容器を積み重ねて集約したものを取り出して使用する際に容器を離れやすくするものであり、充填機に自動充填する際は必須要件のものであるが、コンビニエンスストア等で販売される電子レンジ用容器に使用される内嵌合容器においては、蓋材を押し込む際に突き出し部で止める機能もあり、内嵌合容器においては自動充填でなくとも必須要件となるものである。
【００２７】
また、ポリプロピレン系樹脂発泡シートのような比較的伸びが少ないシートを熱成形するには、垂直な形状であるスタック部は成形しづらく、ポリプロピレン系樹脂発泡シートを使用する場合、高さ２０ｍｍを超えるスタック部は成形上困難であり、また、蓋を押し込む際の感触は押し込む長さに比例するため重い感触となる傾向がある、また、５ｍｍ未満であれば、本来のスタック部の機能である重ねた容器からの離脱しやすさ等が不足する上、蓋を容器にセットする際の感触が軽すぎて悪くなる傾向がある。すなわち、成形上からも、蓋をセットする際の感触からも、容器の一般的なスタック部の高さは５〜２０ｍｍが好ましく、５〜１０ｍｍがより好ましい。
【００２８】
本発明で用いられる雌金型のスタック部は、容器の天面に対して垂直である。雌金型を逆テーパーとすることは、雄型との型開きの関係でできない。一方、本発明で用いられる雄金型のスタック部は、スタック部最下部での雌金型とのクリアランスＢが、スタック部以外でのクリアランスＣと等しく、かつ、スタック部最上部でのクリアランスＡがスタック部以外でのクリアランスＣより０．２〜１．５ｍｍ大きくなるよう、傾斜した面を有するように切削されている。スタック部最上部でのクリアランスが０．２ｍｍ未満では、充分な嵌合性が得られない傾向があり、１．５ｍｍを超えると、得られた逆テーパーを有する容器は、型開きの際に突起部を傷めやすい傾向がある。
【００２９】
本発明の製造方法においては、容器の口元スタック部の肉厚みは、前述のように、真空吸引等により調整することができる。ポリプロピレン系樹脂非発泡シートにおいては、真空吸引等による肉厚みの増加はできない。これに対して、ポリプロピレン系樹脂発泡シートにおいては、その内部に気泡構造を持つため、加熱により二次発泡された膨張された気泡が、軟化状態を維持された状態で真空吸引等を受けることにより、さらに膨張されて、雄金型のスタック部での傾斜に沿うように該発泡シートの肉厚みが増大され、逆テーパーを有する容器を得ることができる。
【００３０】
ただし、一般に、ポリプロピレン系樹脂発泡シートおいては、二次発泡倍率は加熱前の一次発泡倍率により影響される。そのため、本発明においては、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの一次発泡倍率は、内嵌合可能な０．２ｍｍ以上の逆テーパーを得るために、３倍以上が好ましく、特に良好な０．５〜１．０ｍｍの逆テーパーについては発泡倍率５倍以上が望ましい。
【００３１】
本発明の製造方法においては、雄金型の温度は、は真空で逆テーパーを形成する際にシートの軟化状態を保つため、６０〜１２０℃に加熱することが好ましく、６０〜９０℃に加熱することがより好ましい。雄金型の温度が１２０℃を超えると、金型へのポリプロピレン系樹脂発泡シートの付着のために、差圧成形できない場合がある。６０℃未満では、真空成形に必要なシートの軟化状態が確保できない傾向がある。
【００３２】
本発明の製造方法においては、雌金型の温度は、熱収縮が大きいポリプロピレン系樹脂からなる容器の熱変形を起こさないために、６０℃以下に冷却することが好ましく、４０℃以下に冷却することがより好ましい。本発明の製造方法においては、雄金型での減圧度は、絶対圧で０．０７ＭＰａ以下が好ましく、０．０５ＭＰａ以下がより好ましい。雄金型での減圧度が０．０７ＭＰａを超えると、逆テーパー部を形成することができない場合がある。より良好な成形容器を得るためには、雄雌金型両面を吸引減圧して成形することが望ましい。雄雌両側から減圧することにより、容器スタック部での雄型に沿った凹みを抑制することができる。
【００３３】
以上のように、本発明の製造方法により、内嵌合可能な逆テーパー部を有するポリプロピレン系発泡樹脂からなる容器を、複雑な金型を用いることなく、安価に製造することができる。
【実施例】
【００３４】
以下に、本発明のポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる逆テーパーを有する内嵌合可能な容器の製造方法を、実施形態の一例に基づき説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３５】
（実施例１）
ポリプロピレン系樹脂（三井化学社製Ｊ１０３ＷＢ）１００重量部および、パーオキシエステル系ラジカル重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート０．３重量部をリボンブレンダーで攪拌混合した配合物を、計量フィーダーを用いて、二軸押出機（日本製鋼所製てＴＥＸ４４ＸＣＴ−３８）に供給した。同時に、液添ポンプを用いて、押出機途中からイソプレンをポリプロピレン系樹脂１００部に対して０．５重量部の割合で供給し、これらを二軸押出機中で混合溶融して押出することにより、改質ポリプロピレン系樹脂を得た。
【００３６】
得られた改質ポリプロピレン系樹脂１００重量部および化学発泡剤（永和工業社製、セルボンＳＣ／Ｋ）０．５重量部をリボンブレンダーを用いて攪拌混合した配合物を、１１５ｍｍφ単軸−１５０ｍｍφ単軸からなるタンデム型押出機に供給し、１１５ｍｍφ単軸押出機中において２００℃にて溶融混練した後、発泡剤としてイソブタンおよびノルマルブタンの混合物からなるガス（イソブタン／ノルマルブタン＝８５／１５、重量比）を前記組成物１００重量部に対し２重量部注入し、１５０ｍｍφ単軸押出機中において１５０℃に冷却後、サーキュラーダイスから押出すことにより、目付け２４０ｇ／ｍ2、一次厚み１．８ｍｍおよび発泡倍率６．０倍のポリプロピレン系樹脂発泡シートを得た。
【００３７】
得られたポリプロピレン系樹脂発泡シートに、厚さ３０μｍの延伸ポリプロピレンフィルム（サントックス社製、ＭＦ−２０）に東洋インキ製造社製ポリプロピレン用インキ（ラミックＮＡ）にて印刷を施したものを、押出ラミネート法（下記ポリプロピレン樹脂の樹脂温度２３０℃）により、厚み３０μｍのポリプロピレン樹脂（三井化学社製、Ｊ−１０３ＷＢ）を介して積層し、ポリプロピレン系積層樹脂発泡シートを得た。
【００３８】
得られたシートを成形機（センバシステム製ＶＡＳ−６６−４５Ｔ）を用い、加熱ゾーンにてシートの表面温度が１５０℃に達するまで加熱した後、９０℃に加熱された雄金型および３０℃に温度調節された雌金型を用いて賦型後、金型内の到達真空が絶対圧で０．０３ＭＰａになるまで減圧して、容器を得た。なお、加熱ゾーンでの発泡シートの表面温度は、非接触型温度計（日本アビニクス社製、Ｈａｎｄｙ  Ｔｈｅｒｍｏ  ＴＶＳ−１００）を用いて測定した。
【００３９】
成形に使用する嵌合金型は、図１に示す口元部２００ｍｍφおよび深さ３０ｍｍの丸皿形状であり、容器の肉厚みは１．０ｍｍとなるようにクリアランスを設計した。雌金型のスタック部（高さ１０ｍｍ）は容器の天面に対して垂直とし、また、雄金型のスタック部は、最上部クリアランスが１．７ｍｍとなるように傾斜を付けて切削し、雄金型および雌金型のスタック部内の上部（高さ８ｍｍ）に０．５ｍｍφの真空孔を５０個設けたものを使用した。
【００４０】
スタック部の肉厚みは、得られた容器のスタック部をカッターで切り出し、その最上部および最下部のシート厚みをノギスで測定して、その値とした。
【００４１】
得られた容器は、スタック部最上部の肉厚みが１．７ｍｍ、かつ、スタック部最下部の肉厚みが１．０ｍｍであり、厚み差が０．７ｍｍである逆テーパーを有する容器が得られた。
【００４２】
（実施例２）
金型内の到達真空度を絶対圧で０．０６ＭＰａになるまで減圧した以外は、実施例１と同様にして容器を得た。
得られた容器は、スタック部最上部の肉厚みが１．４ｍｍ、かつ、スタック部最下部の肉厚みが１．０ｍｍであり、厚み差が０．４ｍｍである逆テーパーを有する容器が得られた。
【００４３】
（比較例１）
シートの表面温度を１３０℃とした以外は、実施例１と同様にして容器を得た。
得られた容器はスタック部最上部の肉厚みが１．０ｍｍ、かつ、スタック最下部の肉厚みも１．０ｍｍであり、逆テーパーが形成できなかった。
【００４４】
（比較例２）
雄金型の加熱温度を３０℃とした以外は、実施例１と同様にして容器を得た。
得られた容器は、スタック部最上部の肉厚みが１．１ｍｍ、かつ、スタック部最下部の肉厚みが１．１ｍｍであり、逆テーパーは形成された（スタック部は雄金型方向に若干傾いた）ものの、不十分であった。
【００４５】
（比較例３）
金型内の到達真空が絶対圧で０．０８ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして容器を得た。得られた容器は、スタック部最上部の肉厚みが１．１ｍｍ、かつ、スタック部最下部の肉厚みが１．１ｍｍとなり、逆テーパーは形成されたものの不十分であった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例に使用した雄雌金型の嵌合図を示す。
【図１】
2005335168.tif 000002