(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるスラリー状またはドウ状の成形用原料と、生分解性プラスチックを主成分とし、疎水性を有する被覆フィルムとを用い、
所定形状のキャビティーを持つ成形型中で、少なくとも生分解性プラスチックの軟化点以上融点未満の温度で、成形用原料および被覆フィルムを加熱成形することにより、成形用原料を水蒸気発泡成形すると同時に、水蒸気発泡成形により得られた生分解性発泡成形物の表面に被覆フィルムを軟化させて圧着する生分解性成形物の製造方法であって、
上記成形型に排気孔を設け、
水蒸気発泡成形時に、被覆フィルムと成形型表面との間に介在する気体を、成形用原料の膨張によって発生した成形型の内圧を利用して、上記排気孔を通してキャビティー外に排出させることを特徴とする生分解性成形物の製造方法。
【請求項２】
上記成形型の内部に、上記排気孔を介してキャビティーに通じた空間を形成し、
加熱成形時に、上記空間を、成形型外部に対して閉鎖した閉鎖空間とすることを特徴とする請求項１記載の生分解性成形物の製造方法。
【請求項３】
デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるスラリー状またはドウ状の成形用原料と、生分解性プラスチックを主成分とし、疎水性を有する被覆フィルムとを用い、
所定形状のキャビティーを持つ成形型中で、成形用原料および被覆フィルムを加熱成形することにより、成形用原料を水蒸気発泡成形すると同時に、水蒸気発泡成形により得られた生分解性発泡成形物の表面に被覆フィルムを軟化させて圧着する生分解性成形物の製造方法であって、
上記成形型に排気孔を設け、
加熱成形時に、被覆フィルムと成形型表面との間に介在する気体を、上記排気孔を通してキャビティー外に排出させ、
上記成形型の内部に、上記排気孔を介してキャビティーに通じた空間を形成し、
加熱成形時に、上記空間を、成形型外部に対して閉鎖した閉鎖空間とすることを特徴とする生分解性成形物の製造方法。
【請求項４】
上記閉鎖空間の体積を、加熱成形前におけるキャビティー内の空隙の容積に対して、１／３倍以上２倍以下に設定することを特徴とする請求項２または３記載の生分解性成形物の製造方法。
【請求項５】
加熱成形時に、被覆フィルムと成形型表面との間に介在する気体を、上記排気孔を通して成形型の外部に排出させることを特徴とする請求項１記載の生分解性成形物の製造方法。
【請求項６】
上記排気孔の断面積が、０．１２ｍｍ2以上１．１３ｍｍ2以下であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の生分解性成形物の製造方法。
【請求項７】
デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるスラリー状またはドウ状の成形用原料を内部で加熱することにより、水蒸気発泡成形するための成形型であって、
互いに勘合して所定形状のキャビティーを内部に形成しうる複数の型片からなり、
上記各型片には、キャビティー内の気体をキャビティー外に排出させるための排気孔が貫通されており、
上記成形型の内部には、上記排気孔を介してキャビティーに通じ、かつ、成形型外部に対して閉鎖された閉鎖空間が形成されていることを特徴とする成形型。
【請求項８】
上記排気孔の断面積が、０．１２ｍｍ２以上１．１３ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項７に記載の成形型。
【請求項９】
上記各型片は、金属からなり、
上記型片間には、型片同士を絶縁するための絶縁体が配設されていることを特徴とする請求項７または８に記載の成形型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デンプンを主原料とし、生分解性を有する発泡成形物（生分解性成形物）の製造方法に関するものであり、特に、食品用容器や成形緩衝材、ゲス、包装用トレイなど、使用後に廃棄される使い捨ての各種発泡成形物として好適に利用可能な生分解性成形物の製造方法およびそれに用いる成形型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
成形物の処分方法として、微生物を利用した生分解による成形物の処分技術が開発され脚光を浴びている。特に、上記生分解による処分技術では、実用性の面から、デンプンやタンパク質などの天然高分子を利用する技術が注目されている。これは、上記各種生分解性プラスチックが、従来の各種プラスチック（非分解性または難分解性）とほぼ同様の優れた品質を性能を有しているものの、実際には、生分解速度が遅いという問題点を有しているためである。
【０００３】
たとえば生分解性プラスチックで成形された成形物の厚み（肉厚）が大きければ、完全に分解されるまでに非常に長時間を要することになって、実用的な範囲では成形物の体積を大きくすることができない。また、上記生分解性プラスチックからなる成形物を、特に使い捨て食器などとして使用した場合には、食品残渣と一緒にコンポスト化することが最も環境に負荷のかからない処理方法となる。ところが上記生分解性プラスチックの分解速度は食品残渣よりもはるかに分解速度が遅いために、コンポスト処理することは難しい。しかも、一般に、成形物に厚みや強度がある場合には粉砕処理が難しいため、生分解性プラスチックの分解速度を向上させるための粉砕も困難となり、それゆえ、生分解性プラスチックからなる成形物をコンポスト処理することは、事実上不可能となる。
【０００４】
これに対してデンプンやタンパク質などは、良好な生分解性を有しており、体積を大きくしても非常に容易に分解される、農業などによって大量生産される植物デンプンなどを利用できるので、資源の確保が困難ではない、発泡成形物として利用することがほとんどであるので、適度な厚みと断熱性を兼ね備えた成形物を得ることができるといった利点があり、特に注目されている。
【０００５】
上記デンプンやタンパク質などを用いた生分解による処分技術としては、たとえば、特許文献１（特開平５−３２０４０１号公報）、特許文献２（特開平７−２２４１７３号公報）、特許文献３（特開平７−１０１４８号公報）、特許文献４（特開２０００−１４２７８３号公報）、特許文献５（特開平７−９７５４５号公報）などの各技術が挙げられる。
【０００６】
まず、特許文献１および特許文献２の技術では、主原料としてデンプンの天然物を用いているので、生分解性プラスチックに比べて良好な分解性を発揮できるとともに、紙・パルプと比較しても成形形状の多様性に優れるといった利点があるが、耐水性・耐湿性に乏しく、用途が限定されたり、防湿保管が必要であるなどの問題点を招来する。
【０００７】
次に、特許文献３および特許文献４の技術では、デンプンまたはこれに類似する各種多糖類を主原料として成形物を成形しているとともに、耐水性を向上させるために、成形物表面に天然樹脂（ダンマル樹脂やシェラック樹脂など）を塗布して、耐水被膜を形成している。
【０００８】
ところが、デンプンを主原料として成形して得られる成形物（発泡成形物も含む）では、表面が完全な平滑状態とはならずに微細な凹凸が生じるため、単純な塗布方法では、耐水被膜における凹凸部分に対応する位置に微細なピンホールが発生し易くなる。それゆえ、ある程度の撥水効果は期待できても完全な耐水性を付与することは困難となっている。特に、耐湿性が要求される場合には、上記耐水被膜のピンホールから湿気が吸収され易くなり、成形物が容易に変形するなどの問題点を招来する。
【０００９】
しかも、上記ダンマル樹脂やシェラック樹脂などは、塗布のためにたとえばアルコール類などの有機溶媒に溶解させなければならない。そのため、塗布処理後に有機溶媒を除去する際には、空気中にこれら有機溶媒が拡散して大気や周囲環境を汚染させないための大規模な装置が必要となるなど、製造設備上の問題点を招来する。
【００１０】
次に、上記特許文献５の技術では、前記特許文献３や特許文献４の技術と同様、デンプンなどからなる耐水性の乏しい生分解性素材の表面に対して、脂肪族ポリエステルをハロゲン化炭化水素に溶解してなる生分解性コーティング剤を塗布している。この技術では、具体的な塗布方法してディップ法（浸漬塗布法）を用いているため、複雑な形状の成形物に対しても適度な耐水被膜を形成することは可能である。
【００１１】
ところが、この技術では、コーティング剤の溶解に用いたハロゲン化炭化水素を除去する必要があり、前記特許文献３や特許文献４の技術と同様、ハロゲン化炭化水素の拡散を防止するための装置を必要とするなどの問題点を招来する。しかも、ハロゲン化炭化水素は人体や環境に好ましくないものが多く、特に特許文献５の技術で具体的に挙げられているハロゲン化炭化水素はフロン系であることから、大気中にはできる限り飛散させてはならない。その結果、上記装置として、大がかりな気密室や回収装置が必要となるという問題点も招来する。
【００１２】
上述した各技術の他にも、ワックスや疎水性タンパク質を塗布液として調製した上で成形物の表面に塗布する方法があるが、一般に、成形物の表面全体に耐水被膜を十分均一かつ完全に塗布することは困難である。平板のような平らな成形物であれば塗布は比較的容易であるが、上記のようにデンプンを主原料とする成形物ではその表面に凹凸が生じ易く均一な膜形成の妨げになる上に、カップ形状やボウル形状などその断面が略円形の成形物であれば、成形物や塗布装置を回転させる必要があり、塗布の困難度はさらに増大する。
【００１３】
さらに、たとえばディップ法などを用いて塗布液を十分に均一に塗布できたとしても、塗布後の塗布液が固化して被膜に形成されるまでに流れ落ち、被膜にムラが発生し易いという問題点も招来する。
【００１４】
また、上記ワックスは、その融点が比較的低いため、耐熱性に劣るという問題点がある。さらに上記疎水性タンパク質は、耐熱性も比較的良好で有機溶媒を使用する必要がないものの、水系の溶媒を使用することが多いため、塗布過程で成形物が水分を吸収して軟化・変形を起してしまうという問題点もある。
【００１５】
そこで、上記成形物表面に対して耐水被膜を塗布するのではなく、耐水被膜を積層する技術も、従来より提案されている。具体的には、たとえば、特許文献６（特開平１１−１７１２３８号公報）、特許文献７（特開平５−２７８７３８号公報）、特許文献８（特開平５−２９４３３２号公報）などの技術が挙げられる。
【００１６】
上記特許文献６の技術では、デンプンを成形するのではなくパルプモールド法により得られた容器を非通水性または非吸収性の保護層で被覆している。この技術では、従来から実施されている紙容器へのプラスチック被覆技術をほぼそのまま応用できるという利点があるが、パルプモールドの主体が繊維であることから、生分解速度が遅く、食品の残渣などと合わせて廃棄することができない、容器に厚みをつけることが困難な上、深絞り成形に向かず、多種多様な成形物の製作に向かない、などの問題点がある。
【００１７】
一方、上記特許文献７および特許文献８の技術では、天然多糖類やタンパク質、あるいはこれらを生分解可能な範囲で化学修飾したものからなる生分解性容器の表面に生分解性プラスチックの薄膜を被覆して、生分解性容器を製造している。
【００１８】
この技術では、生分解性プラスチックが薄い耐水被膜として利用されている一方、容器本体は、天然多糖類やタンパク質などで十分な厚みを有する容器として成形されているので、十分な耐水性を発揮しつつ、十分な生分解性をも発揮することができる。それゆえ、デンプンやタンパク質などを用いた生分解による処分技術としては、特に有望な技術である。
【００１９】
また、他の生分解性容器あるいは生分解性成形物も知られている（特許文献１０〜１２参照）。
【００２０】
また、袋体を用いたポリウレタンフォームの充填方法が知られている（特許文献１３参照）。
【００２１】
また、一般的な発泡樹脂の真空成形時に、圧抜きを行うことが知られている（特許文献１４〜１７参照）。
【００２２】
ところで、既に、本発明者らは、デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるスラリー状またはドウ状の成形用原料と、生分解性プラスチックを主成分とし、少なくとも疎水性を有している被覆フィルムとを用い、上記成形用原料および被覆フィルムを成形型中で加熱して、所定形状の生分解性発泡成形物を水蒸気発泡成形すると同時に、被覆フィルムを加熱、軟化して圧着することによって、最終的に該被覆フィルムを、上記生分解性発泡成形物の表面に貼り付ける成形同時貼り付け工程を含む生分解性成形物の製造方法の発明を出願済みである（本願の優先権主張の基礎となる出願の出願日の時点では未公開で、その後に公開された特許文献９参照）。
【００２３】
上記先願発明は、生分解性および耐水性に優れた生分解性成形物を製造できると共に、製造工程数を削減し、製造時間を短縮することができる優れた発明である。
【００２４】
【特許文献１】
特開平５−３２０４０１号公報（公開日：平成５年１２月３日）
【００２５】
【特許文献２】
特開平７−２２４１７３号公報（公開日：平成７年８月２２日）
【００２６】
【特許文献３】
特開平７−１０１４８号公報（公開日：平成７年１月１３日）
【００２７】
【特許文献４】
特開２０００−１４２７８３号公報（公開日：平成１２年５月２３日）
【００２８】
【特許文献５】
特開平７−９７５４５号公報（公開日：平成７年４月１１日）
【００２９】
【特許文献６】
特開平１１−１７１２３８号公報（公開日：平成１１年６月２９日）
【００３０】
【特許文献７】
特開平５−２７８７３８号公報（公開日：平成５年１０月２６日）
【００３１】
【特許文献８】
特開平５−２９４３３２号公報（公開日：平成５年１１月９日）
【００３２】
【特許文献９】
ＷＯ ０２／２２３５３ Ａ１
（国際公開日：２００２年３月２１日、国際出願番号：ＰＣＴ／ＪＰ０１／０７９０３、国際出願日：２００１年９月１２日）
【００３３】
【特許文献１０】
特表平１１−５１２４６７号
（国際公開番号：ＷＯ９４／０５４９２、国際公開日：平成６年(1994)３月１７日）
【００３４】
【特許文献１１】
特表平８−５００５４７号
（国際公開番号：ＷＯ９７／１０２９３、国際公開日：平成９年(1997)３月２０日）
【００３５】
【特許文献１２】
特開平６−１２５７１８号（公開日：平成４年１０月２１日）
【００３６】
【特許文献１３】
特開昭６３−５４２１７号（公開日：昭和６３年３月８日）
【００３７】
【特許文献１４】
特開昭５２−１３４６７０号（公開日：昭和５２年１１月１１日）
【００３８】
【特許文献１５】
特開昭５４−１２７４７６号（公開日：昭和５４年１０月３日）
【００３９】
【特許文献１６】
特開昭５５−７３５３５号（公開日：昭和５５年６月３日）
【００４０】
【特許文献１７】
特開昭５７−１７１２号（公開日：昭和５７年１月６日）
【００４１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献７の技術では、単に、生分解性容器本体に対して生分解性プラスチック薄膜を被覆している構成であり、生分解性容器の具体的な構成に関してはほとんど言及されていない。
【００４２】
たとえば、生分解性容器本体が多糖類やタンパク質を主成分としている場合にはその強度が問題となるが、特許文献７の技術では、強度に関しては何ら説明されていない。また、生分解性プラスチック薄膜を具体的にどのように被覆するかについて、たとえば塗布法により形成するか、被覆フィルムを予め形成し貼り付けるかなどについても全く記載されていない。
【００４３】
さらに、上記特許文献７の技術では、生分解性容器本体に対する生分解性プラスチック薄膜の被覆状態については全く規定されていない。上記生分解性プラスチック薄膜は、多糖類やタンパク質を主成分とする生分解性容器本体の耐水性を向上させるために被覆されているものであるが、上記特許文献７の技術では、単に被覆されていると述べられているだけで、被覆状態がどのようになっているかについては何ら記載されていない。
【００４４】
生分解性容器をいくら使い捨て用途で用いるとしても、１ウェイ容器としての安定性や耐久性は必要であり、生分解性容器本体から生分解性プラスチック薄膜が容易に剥離するようでは耐久性があるとはいえない。それゆえ、容器本体に対する被覆状態は重要な条件となるが、上記特許文献７の技術では、この点については何ら考慮されていない。
【００４５】
しかも、前述したように生分解性プラスチックは生分解速度が遅いため、肉厚の成形物として利用することが困難であるが、生分解速度は、成形物の肉厚だけでなく、成形物中に含まれる総量にも大きく依存する。ここで、上記特許文献７の技術では、生分解性容器本体を発泡させると生分解性が向上すると記載しているのみであり、発泡の度合いと生分解性との関係や、生分解性プラスチックと生分解性容器本体との生分解のバランスについては何ら言及されおらず、それゆえ、一つの容器全体の生分解を良好に進行させることはできない。
【００４６】
一方、上記特許文献８の技術は、上記特許文献７に開示されている生分解性容器の製造方法の一つに対応するものと推測されるが、この技術では、熱可塑性プラスチックを溶剤に溶解して、生分解性容器本体の表面に塗布し、これを乾燥させて溶剤を揮発させた後に、熱可塑性プラスチックからなる別のコーティング薄膜を積層して熱圧着している。すなわち、コーティング薄膜（生分解性プラスチック薄膜に相当）を安定して貼り付けるために、熱可塑性プラスチックを接着剤として利用していることが開示されている。
【００４７】
ここで、前記特許文献３ないし５の技術について述べたように、熱可塑性プラスチックを溶剤に溶解させて利用すると、溶剤の拡散を防止するための装置を必要とするなどの問題点を招来する。しかも特許文献８の技術における具体的な実施例では、溶剤としてクロロホルムを用いており、これは大気中にはできる限り飛散させてはならないため、特許文献５の技術と同様に、上記装置として、大がかりな気密室や回収装置が必要となるという問題点も招来する。
【００４８】
さらに、上記特許文献８の製造方法では、多糖類やタンパク質から先にシートを形成した上で、このシートを金型でプレス成形することによって、生分解性容器本体を得ている。そのため、たとえばコップのような深絞り形状の容器や、仕切り付き食品トレイ・包装トレイのような成形物の厚みが均一でないもの、さらには包装用緩衝材のような複雑な形状の成形物を成形することができないという問題点を招来する。
【００４９】
特許文献９の方法では、被覆フィルムに挟持された成形用原料が、成形型内で水蒸気発泡により膨張して、被覆フィルムを成形型に押し付ける働きをする。また、成形用原料から発生した水蒸気は、被覆フィルムと被覆フィルムとの間から、成形型における型片と型片との接合部または勘合部に形成された溝状の排気部を通じて、成形型の外へ排出される。しかしながら、このとき、被覆フィルムと成形型との間に密閉空間ができると、この密閉空間に空気が溜まって逃げ切らなくなる。そのため、成形型への被覆フィルムの押し付けが、成形用原料の膨張による圧力と密閉空間に溜まった空気の圧力とのバランスがとれたところで止まってしまう。それゆえ、被覆フィルムが、成形型の隅々まで広がりきらず、この密閉空間に溜まった空気の分だけ成形型表面から浮いてしまう。それゆえ、密閉空間に溜まった空気の分だけ、生分解性成形物を、成形型のキャビティーの形状に成形できないことがある。特に、成形型において、凹形状の部分、及び滑らかな面（平面又は曲面）が一定面積以上連続している部分で、この傾向が顕著に表れる。その結果、成形される生分解性成形物において、成形型の凹形状の部分で所望の肉厚が得られなかったり、滑らかな面が一定以上連続している部分で表面に微細な凹凸が生じたりすることがあった。そのため、生分解性成形物の強度が不足したり、良好な外観および印刷適性を持つ生分解性成形物が得られないことがあった。
【００５０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、複雑な形状を有する場合でも十分な強度を持ち、かつ、十分な耐水性、非常に良好な生分解性、および優れた表面平滑性を持つ生分解性成形物を、簡便にかつ良好な寸法精度で製造できる生分解性成形物の製造方法およびそれに用いる成形型を提供することにある。
【００５１】
【課題を解決するための手段】
本発明の生分解性成形物の製造方法は、上記課題を解決するために、デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるスラリー状またはドウ状の成形用原料と、生分解性プラスチックを主成分とし、疎水性を有する被覆フィルムとを用い、所定形状のキャビティーを持つ成形型中で成形用原料および被覆フィルムを加熱成形することにより、成形用原料を水蒸気発泡成形すると同時に、水蒸気発泡成形により得られた生分解性発泡成形物の表面に被覆フィルムを軟化させて圧着する生分解性成形物の製造方法であって、上記成形型に排気孔を設け、加熱成形時に、被覆フィルムと成形型表面との間に介在する気体を、上記排気孔を通してキャビティー外に排出させることを特徴としている。
【００５２】
上記方法によれば、デンプンを主成分とし、これに水を混合してスラリー状またはドウ状の成形用原料を調製し、この成形用原料を用いて水蒸気発泡成形することで、非常に複雑な形状でも容易に成形できるとともに、得られる生分解性発泡成形物がある程度の含水率を保有することになり、従来のデンプン成形物に比べて優れた強度を発揮することができる。
【００５３】
また、上記方法によれば、上記被覆フィルムは、一般的なプラスチックに近い性質を有する生分解性プラスチックを主成分とし、少なくとも疎水性を有していることから、耐水性を持つ生分解性成形物を製造することができる。また、上記方法によれば、成形型中での加熱成形により被覆フィルムを生分解性発泡成形物の表面に圧着するので、被覆フィルムが生分解性発泡成形物の表面に略密着した状態の生分解性成形物を得ることができ、生分解性発泡成形物の表面から被覆フィルムが剥離し難い。そのため、生分解性成形物の耐水性をより確実に確保することができる。
【００５４】
また、上記方法によれば、生分解性発泡成形物は、発泡体であることから表面積が大きく、生分解反応が進行し易いので、生分解性が非常に良好である。
【００５５】
また、上記方法によれば、成形用原料の水蒸気発泡成形と被覆フィルムの圧着とを同時に行うので、より少ない工程で生分解性成形物を製造することが可能となり、生分解性成形物を簡便な方法で製造できる。
【００５６】
さらに、上記方法によれば、上記成形型に排気孔を設け、加熱成形時に、被覆フィルムと成形型表面との間に介在する気体を、上記排気孔を通してキャビティー外に排出させたことで、被覆フィルムと成形型表面との密着性が向上する。それゆえ、優れた表面平滑性を持つ生分解性成形物を得ることができる。したがって、表面の光沢が良好で、美麗な生分解性成形物を得ることができる。また、平滑な表面が得られるので、生分解性成形物表面に印刷を施す場合にも、色落ちや印刷ずれのない綺麗な印刷が可能となる。さらに、被覆フィルムと成形型表面との密着性が向上することで、ほぼ設計寸法通りの寸法（成形型のキャビティーとほぼ同一の寸法）を持つ生分解性成形物を得ることができ、良好な寸法精度を実現できる。
【００５７】
上記方法において、上記成形型の内部に、上記排気孔を介してキャビティーに通じた空間を形成し、加熱成形時に、上記空間を、成形型外部に対して閉鎖した閉鎖空間としてもよい。これにより、急速成形を行う場合や、被覆フィルムの強度が低い場合においても、キャビティー内圧の急激な上昇による被覆フィルムの変形や破れを容易に回避できる。
【００５８】
また、上記方法において、加熱成形時に、被覆フィルムと成形型表面との間に介在する気体を、上記排気孔を通して成形型の外部に排出させてもよい。これにより、キャビティー内圧が比較的低い場合においても、被覆フィルムと成形型表面との間に介在する気体を十分にキャビティー外へ排出させることができ、その結果、良好な寸法精度を実現できる。
【００５９】
なお、上記方法において、成形用原料を成形型中に供給する方法は、（１）被覆フィルムと共に成形型中に成形用原料を配置する方法、（２）被覆フィルムを成形型中に配置した後、加熱成形前に被覆フィルム上に成形用原料を投入する方法、（３）被覆フィルムを成形型中で加熱成形し始めた後、被覆フィルム上に成形用原料を投入する方法、のいずれであってもよい。これらのうち、（１）の方法が、原料の供給が１度で済むので、最も簡便である。
【００６０】
本発明の成形型は、上記課題を解決するために、デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるスラリー状またはドウ状の成形用原料を内部で加熱することにより、水蒸気発泡成形するための成形型であって、互いに勘合して所定形状のキャビティーを内部に形成しうる複数の型片からなり、上記各型片には、キャビティー内の気体をキャビティー外に排出させるための排気孔が貫通されていることを特徴としている。
【００６１】
上記構成によれば、各型片に排気孔を設けたので、上記成形用原料を内部で加熱することにより、生分解性発泡成形物を水蒸気発泡成形すると、成形時に、キャビティー内の気体を、上記排気孔を通してキャビティー外に排出させることができる。これにより、成形物と成形型表面との密着性が向上する。それゆえ、優れた表面平滑性を持つ生分解性成形物を得ることができる。したがって、表面の光沢が良好で、美麗な生分解性成形物を得ることができる。また、平滑な表面が得られるので、生分解性成形物表面に印刷を施す場合にも、色落ちや印刷ずれのない綺麗な印刷が可能となる。さらに、成形物と成形型表面との密着性が向上することで、ほぼ設計寸法通りの寸法（成形型のキャビティーとほぼ同一の寸法）を持つ生分解性成形物を得ることができ、良好な寸法精度を実現できる。
【００６２】
また、上記構成によれば、上記各型片に排気孔が貫通されているので、型片と型片との接合部にのみ排気孔が形成されている場合と比較して、生分解性成形物における平面部分の表面平滑性や寸法精度が向上する。
【００６３】
また、型片のキャビティーを形成する面に排気溝（溝状の排気部）を設けた場合、生分解性成形物の表面に排気溝が浮き彫りとなって現れてしまうが、上記構成では、各型片を貫通する排気孔を用いているので、排気孔が生分解性成形物の表面形状に影響を与えることはないか、あっても実用上問題のないレベルである。
【００６４】
本発明の成形型では、上記各型片が金属からなり、型片同士を絶縁するための絶縁体が上記型片間に配設されていることが好ましい。
【００６５】
上記構成によれば、各型片を電極として用いて高周波誘電加熱や通電加熱等の手法により上記成形用原料を加熱することが可能となる。それゆえ、成形用原料を短時間で均一に加熱することができ、良好な成形物が短時間で得られる。また、上記構成によれば、前記の製造方法で生分解性成形物を製造する場合、被覆フィルムが成形型で直接加熱されないので、比較的融点の低い被覆フィルムを用いることが可能になる。
【００６６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図１８に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６７】
まず、本発明の製造方法で製造される生分解性成形物について説明する。
【００６８】
本発明の製造方法で製造される生分解性成形物は、後述する成形用原料の水蒸気発泡成形により得られる所定形状の生分解性発泡成形物と、その表面に貼り付けられる被覆フィルムとを含み、該被覆フィルムが、生分解性プラスチックを主成分とし、少なくとも疎水性を有している生分解性成形物である。
【００６９】
上記生分解性成形物においては、生分解性発泡成形物中に含まれる空気相の体積の割合が、生分解性成形物の全体積に対して３０容量％より大きいことが好ましい。これにより、生分解性発泡成形物の表面積が大きくなり、生分解性発泡成形物を生分解する微生物が取り込まれ易くなる。それゆえ、生分解性発泡成形物が生分解され易くなり、その結果、生分解性成形物の生分解性をより一層向上させることができる。
【００７０】
なお、以下の説明では、上記生分解性発泡成形物を、適宜「発泡成形物」と略記する。また、上記スラリー状とは、少なくともデンプンに水を加えた状態で十分な流動性を有している状態を指す。したがって、デンプンは水に溶解している必要はなく、懸濁液に近い状態となっていればよい。一方、上記ドウ状とは、上記スラリー状よりも流動性が低い状態で、半固形に近い状態となっている。
【００７１】
生分解性成形物の一例としては、具体的には、どんぶり形状の容器（以下、どんぶり型容器と称する）が挙げられる。図２に示すように、どんぶり型容器１０ａは、上記生分解性発泡成形物である容器本体１１ａと、その表面を被覆するように直接、略密着して貼り付けられている被覆フィルム１２とを有している。
【００７２】
どんぶり型容器１０ａは、上方に向かって広がる円錐台状の側壁１０ａａと、側壁１０ａａの下端に形成された底部１０ａｂと、側壁１０ａａの上端に外方へ向かって伸びるように設けられた円環状のフランジ部１０ａｃとを備えている。底部１０ａｂには、円環状の凸部である糸尻部（高台部）１０ａｄが形成されており、したがって、底部１０ａｂにおける糸尻部１０ａａの内側および外側にはそれぞれ、凹部１０ａｅおよび凹部１０ａｆが形成されている。
【００７３】
生分解性成形物の他の例としては、丸皿型の容器（以下、丸皿型容器と称する）が挙げられる。図３に示すように、該丸皿型容器１０ｂも、容器本体１１ｂおよび被覆フィルム１２からなっている。
【００７４】
丸皿型容器１０ｂは、平板状の底部１０ｂａと、底部１０ｂａから延設され上方に向かって滑らかに曲がった曲面部１０ｂｂと、曲面部１０ｂｂの上端に外方へ向かって伸びるように設けられた円環状のフランジ部１０ｂｃとを備えている。
【００７５】
生分解性成形物のさらに他の例としては、コップ型の容器（コップ型容器）が挙げられる。図４に示すように、コップ型容器１０ｂも、上記生分解性発泡成形物である容器本体１１ｂおよび被覆フィルム１２からなっている。図４においては、上方の図がコップ型容器１０ｂの縦断面図であり、下方の図が上方の図に対応する平面図（コップ型容器１０ｂを上方から俯瞰した図）である。
【００７６】
なお、後述するように、容器本体１１ａの表面は、全て被覆フィルム１２で覆われている必要はなく、部分的に覆われる状態であってもよい。
【００７７】
本発明にかかる生分解性成形物の製造方法は、デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるスラリー状またはドウ状の成形用原料と、生分解性プラスチックを主成分とし、疎水性を有する被覆フィルム１２とを用い、成形型中で成形用原料および被覆フィルム１２を加熱成形することにより、成形用原料を水蒸気発泡成形すると同時に、水蒸気発泡成形により得られた発泡成形物の表面に被覆フィルム１２を軟化させて圧着する方法である。
【００７８】
本発明にかかる生分解性成形物の製造方法は、成形用原料の水蒸気発泡成形と同時に被覆フィルム１２を発泡成形物に直接貼り付ける方法であるので、先に成形用原料から所定形状の発泡成形物を水蒸気発泡成形させた後に、接着剤を用いて被覆フィルムを貼り付ける方法（以下、後貼り付け法と称する）と比較した場合、次のような利点を有している。
【００７９】
まず第１の利点として、工程数を削減することができるという点が挙げられる。つまり、この方法では、最小１工程で被覆フィルム１２を貼り付けることができるので、少なくとも２工程は必要である上記後貼り付け法に比べて工程数を削減することができる。また、１工程で貼り付けが可能であることから、製造に要する時間を短縮することもできる。したがって、本発明にかかる生分解性成形物の生産効率を向上させることができる。
【００８０】
第２の利点として、貼り付け型を使用する必要がないという点が挙げられる。つまり、成形型（金型２０ａなど）により発泡成形物（容器本体１１ａなど）を成形すると同時に被覆フィルム１２も貼り付けるので、後貼り付け法のように、被覆フィルム１２を貼り付けるための貼り付け型が必要ない。そのため、製造設備にかかるコストも低減することができるとともに、上記貼り付け型を含む貼り付け用設備も必要なくなるため、製造設備の省スペース化を図ることができる。
【００８１】
第３の利点として、接着剤を使用する必要がないという点が挙げられる。したがって、接着剤分の原材料費を抑えることができるとともに、接着剤を使用しないことから得られる生分解性成形物におけるデンプンの含有比率を高めて生分解性をより一層向上させることができる。
【００８２】
第４の利点として、この方法では、発泡成形物（容器本体１１ａ・１１ｂ）の表面に直接被覆フィルム１２が形成され、被覆フィルム１２が発泡成形物に略密着して貼り付けられるため、被覆フィルム１２の貼り付け状態が安定した状態となる点が挙げられる。
【００８３】
本発明の製造方法においては、少なくとも被覆フィルム１２の主成分となる生分解性プラスチックの軟化点（軟化開始温度）以上融点未満の温度で、成形用原料の水蒸気発泡成形と同時に被覆フィルム１２を貼り付けている。そのため、被覆フィルム１２は、発泡成形過程にある発泡成形物に対して加熱・加圧された状態で直面することになり、軟化状態で外部から成形型による圧力を受け、内部から発泡成形過程にある発泡成形物の圧力を受けつつ、該発泡成形物に密接した状態となる。その結果、被覆フィルム１２は発泡成形物の表面に融着するようなかたちで貼り合わせられる。
【００８４】
これによって、得られる生分解性成形物の断面においては、被覆フィルム１２の層と発泡成形物１１の表面との境界面が、単純に貼り付ける方法（後貼り付け法）の場合のような平滑な面とはならず、たとえば凹凸のある不規則な面となり、被覆フィルム１２が発泡成形物１１に対して十分に密着した状態となる。その結果、被覆フィルム１２の貼り付け状態は非常に強固なものとなり、貼り付け状態の安定性も接着剤層を備える場合と同じレベルとなる。それゆえ、得られる生分解性成形物の耐水性やガスバリア性をより一層向上させることができる。
【００８５】
なお、被覆フィルム１２の層と発泡成形物１１の表面との境界面は、被覆フィルム１２の成分や発泡成形物１１に含まれる成分や製造条件などによって、様々な形状の境界面となり得る。
【００８６】
上記４つの利点を総合すれば、本発明にかかる製造方法によって、後貼り付け法よりも、効率的かつ低コストで生分解性成形物を製造することができるので、該生分解性成形物をより低価格で提供することができる。したがって、本発明にかかる生分解性成形物を使い捨て用途により使用し易くすることができる。
【００８７】
次に、本発明で用いる成形用原料について説明する。本発明で用いる成形用原料は、デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるものである。
【００８８】
上記成形用原料の主原料として用いられるデンプンとしては特に限定されるものではない。たとえば、馬鈴薯、トウモロコシ（コーン）、タピオカ、米、小麦、さつまいもなど、主要穀物として世界的に生産されている農産物から容易に得られるデンプンを好適に用いることができる。上記デンプンは、特定の農産物から製造されたものであってもよいし、複数の農産物から製造されたものを混合してもよい。
【００８９】
また、上記デンプンの誘導体は、生分解性を阻害しない範囲でデンプンを修飾したものを指し、具体的には、たとえばα化デンプン、架橋デンプン、変性デンプンなどが挙げられる。さらに、上記修飾されていないデンプンと上記デンプンの誘導体とを混合した混合物を用いることもできる。したがって、広義には、本発明におけるデンプンとは、何ら修飾されていないデンプン（狭義のデンプン）と、上記デンプンの誘導体と、これらの混合物を含むことになる。なお、以下の説明では特に断らない限り「デンプン」と記載していれば広義のデンプンを指すものとする。
【００９０】
上記成形用原料に含まれるデンプンの含有量としては、該成形用原料の主要固形分の総量を１００重量％とした場合、５０重量％以上１００重量％以下の範囲内であることが好ましい。また、水も加えた成形用原料全体を１００重量％とした場合には、２０重量％以上７０重量％以下の範囲内であることが好ましい。この範囲内にあることで、本発明にかかる生分解性成形物は、その主成分がデンプンであると見なすことが可能となり、良好な生分解性を発揮することができる。なお、本願明細書では、主原料であるデンプンと、添加剤のうち増量性添加剤である増量剤とをまとめて「主要固形分」と称する。
【００９１】
上記成形用原料には、上記デンプン以外に、各種添加剤が含まれていてもよい。この添加剤としては、具体的には、増量剤、強度調整剤、可塑剤、乳化剤、安定剤、均質性調整剤、保湿剤、ハンドリング調整剤、導電率調整剤、誘電損失調整剤、膨化剤、着色剤などが挙げられる。
【００９２】
これら添加剤は、生分解性成形物の製造効率を向上させたり、製造過程における問題点を回避したりするような製造過程上で利点のあるものや、得られる生分解性成形物の品位を向上させたり、生分解性成形物のコストを低減したりするといった完成品である生分解性成形物において利点のあるものを挙げることができる。これら添加剤は、発泡成形物および生分解性成形物の品質を大幅に低下させないようなものであれば、特に限定されるものではない。
【００９３】
上記増量剤は、成形用原料に加えることで該成形用原料を増量させて、主原料であるデンプンの使用量をできる限り減らしコストダウンを図る添加剤である。そのため、デンプンより安価なものであれば特に限定されるものではないが、好ましくは、廃棄物処理も兼ねた食品等の加工・製造に伴う副生物を好適に用いることができる。
【００９４】
具体的には、たとえば、(1) セロリ、ニンジン、トマト、柑橘類（ミカン、レモン、グレープフルーツなど）、リンゴ、ブドウ、ベリー類、パイナップル、サトウキビ、てんさいなどの野菜や果物を原料とする食品（飲食物）の製造・加工時などで産出される搾汁かすや搾りかす、あるいはこれらの混合物；(2) おからなどの豆腐などの穀物を原料とする加工食品の製造時に産出される副生物；(3) 日本酒・焼酎・ビール・ワインなどの酒類の製造時に産出される酒粕、焼酎粕、ビール酵母かす、ワイン酵母かす、あるいはこれらの混合物；(4) コーヒー・紅茶・麦茶・緑茶・ウーロン茶などといった茶類などの嗜好品類の抽出残渣、茶殻、あるいはこれらの混合物；(5) 大豆、トウモロコシ、菜種、ゴマなどを搾油した後の搾油かすあるいはこれらの混合物；(6) ふすま、ぬか、もみがらなどの穀物精製時に産出される副生物あるいはこれらの混合物；(7) グルテンミールなどデンプン生産時に産出される副生物；(8) コーンカップ、ビスケット、ウエファー、ワッフルなど製菓・製パン製品の製造時に産出するベーキング屑あるいはこれらの混合物；(9) 上記各副生物などを乾燥処置および／または粉砕処理したもの；などが挙げられる。これらは１種類のみ用いてもよく２種類以上を混合して用いてもよい。
【００９５】
上記強度調整剤は、発泡成形物および生分解性成形物の強度を調整する（特に、強度を向上させる）添加剤であり、特に限定されるものではないが、具体的には、たとえば、上記増量剤として挙げた(1) 〜(9) の各種副生物；(10)ブドウ糖（グルコース）、デキストリン、または異性化糖などの糖類あるいはこれらの混合物；(11)ソルビトール、マンニトール、ラクチトールなどの糖アルコールあるいはこれらの混合物；(12)植物性油脂、動物性油脂、それらの加工油脂などの油脂あるいはこれらの混合物；(13)カルナウバワックス、カンデリラろう、みつろう、パラフィン、マイクロクリスタリンワックスなどのワックス（ろう）類あるいはこれらの混合物；(14)キサンタンガム、ジェランガム、グアーガム、ローカストビーンガム、ペクチン、アラビアガム、カラヤガム、タラガム、カラギーナン、ファーセルラン、寒天、アルギン酸、およびその塩など、微生物生産多糖類または植物由来多糖類などの増粘多糖類あるいはこれらの混合物；(15)カルシウム、ナトリウム、カリウム、アルミニウム、マグネシウム、鉄などの金属の塩化物、硫酸塩、有機酸塩、炭酸塩、水酸化物、リン酸塩などの金属塩類、あるいはこれらの混合物；(16)石英粉、珪藻土、タルク、シリコンなどの不溶性鉱物類あるいはこれらの混合物；(17)セルロース、微結晶セルロース、紙、パルプ（古紙パルプ・バージンパルプとも）、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、アセチルセルロースなどの植物性繊維やその誘導体、あるいはこれらの混合物；(18)ガラス、金属、炭素、セラミックなどの無機物やこれらからなる繊維などの各種構造物；(19)貝殻、骨粉、卵殻、葉、木粉などの天然素材類あるいはこれらの混合物；(20)炭酸カルシウム、炭素、タルク、二酸化チタン、シリカゲル、酸化アルミニウム、非繊維フィラー、あるいはこれらの混合物；(21)ステアリン酸、乳酸、ラウリン酸などの脂肪酸またはこれらの金属塩などの塩類、または酸アミド、エーテルなどの脂肪酸誘導体、あるいはこれらの混合物；(22)グリセリン、ポリグリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、シュガーエステル、レシチン、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリソルベートなど、その他の食品添加物、あるいはこれらの混合物；(23)シェラック、ロジン、サンダラック樹脂、グッタペルカ、ダンマル樹脂などの天然樹脂、あるいはこれらの混合物；(24)ポリビニルアルコール、ポリ乳酸などの生分解性樹脂、あるいはこれらの混合物；(25)アセチルトリブチルサイトレート、ジルコニウム塩溶液、アンモニウムジルコニウムカーボネートアルカリ水溶液、あるいはこれらの混合物；などが挙げられる。これらは１種類のみ用いてもよく２種類以上を混合して用いてもよい。
【００９６】
上記可塑剤は、成形用原料の流動特性を改善し、得られる発泡成形物および生分解性成形物に柔軟性を与える添加剤であり、特に限定されるものではないが、具体的には、たとえば、上記増量剤で挙げた(1) 〜(9) の各種副生物；強度調整剤として挙げた(10)〜(21)および(23)並びに(24)の各種化合物；(26)アセチルポリブチルサイトレート、またはグリセリン、ポリグリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコールなどの糖アルコール類、あるいはこれらの混合物；などが挙げられる。これらは１種類のみ用いてもよく２種類以上を混合して用いてもよい。
【００９７】
上記乳化剤は、成形用原料に油性の添加剤が添加される場合に、該油性の添加剤を十分混合させて水中油滴型の乳液状にするための添加剤であり、特に限定されるものではないが、具体的には、たとえば、(27)グリセリン酸エステル、ポリグリセリン酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、シュガーエステル、ソルビタン酸エステル、レシチン、ポリソルベートなどの界面活性剤、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
【００９８】
上記安定剤は、調製された成形用原料の状態を安定化させるための添加剤であり、特に限定されるものではないが、具体的には、たとえば、上述した主原料としてのデンプン（狭義・修飾なし）またはその誘導体；上記強度調整剤で挙げた(10)糖類；(11)糖アルコール；(14)増粘多糖類；(17)植物性繊維やその誘導体（ただし紙を除く）；(21)脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸誘導体；などが挙げられる。これらは１種類のみ用いてもよく２種類以上を混合して用いてもよい。
【００９９】
上記均質性調整剤は、スラリー状またはドウ状の成形用原料における均質性、すなわち、成形用原料の「キメ」（この場合、スラリー状態またはドウ状態にあるを形成する固形分の粒子など）をできる限り細かく、均一で滑らかな状態とするための添加剤であり、特に限定されるものではないが、具体的には、たとえば、上述した主原料としてのデンプン（狭義・修飾なし）またはその誘導体；増量剤で挙げた(1) 〜(9) の各種副生物；強度調整剤で挙げた(10)〜(25)の各種化合物；などが挙げられる。これらは１種類のみ用いてもよく２種類以上を混合して用いてもよい。
【０１００】
上記保湿剤は、発泡成形物に一定の水分を含ませるためのものであり、上記可塑剤と同様の機能を有する。つまり、デンプンを主成分とする発泡成形物がある程度の水分を含んだ状態（保湿状態）にあれば、アルファ化したデンプンの脆さ（脆性）が低下する一方、その強度や柔軟性が向上するという効果が得られる。そのため、保湿剤は可塑剤や強度調整剤としても機能する。
【０１０１】
上記保湿剤としても特に限定されるものではないが、具体的には、たとえば、上述した主原料としてのデンプン（狭義・修飾なし）またはその誘導体；増量剤で挙げた(1) 〜(9) の各種副生物；強度調整剤で挙げた(10)糖類；(11)糖アルコール；(12)油脂；(13)ワックス；(14)増粘多糖類；(15)金属塩類；(17)植物性繊維やその誘導体；(19)貝殻、骨粉、卵殻、葉、木粉などの天然素材類；(22)食品添加物類；などが挙げられる。これらは１種類のみ用いてもよく２種類以上を混合して用いてもよい。
【０１０２】
上記ハンドリング調整剤は、スラリー調整剤として機能するものであり、スラリー状またはドウ状である成形用原料のハンドリング性を向上させる添加剤であって、特に限定されるものではないが、上記可塑剤・乳化剤・安定剤として挙げた全ての材料や化合物などが挙げられる。これらは１種類のみ用いてもよく２種類以上を混合して用いてもよい。
【０１０３】
上記導電率調整剤は、発泡成形物を成形する際に、後述するように内部発熱させる場合、特に通電加熱によって内部発熱させて加熱成形する場合に、発熱状態を制御するためのファクターの一つである、成形用原料の誘電率を調整するための添加剤であり、特に限定されるものではないが、具体的には、たとえば、上記強度調整剤で挙げた(12)油脂；(13)ワックス；(14)増粘多糖類；(15)金属塩類；(28)塩類、酸、アルカリ、アルコールなどの各種水溶性電解質；などが挙げられる。これらは１種類のみ用いてもよく２種類以上を混合して用いてもよい。
【０１０４】
上記誘電損失調整剤は、発泡成形物を成形する際に、特に高周波誘電加熱によって内部発熱させて加熱成形する場合に、発熱状態を制御するためのファクターの一つである、成形用原料の誘電損失を調整するための添加剤であり、特に限定されるものではないが、具体的には、たとえば、上記強度調整剤で挙げた(12)油脂；(13)ワックス；(15)金属塩類；(16)不溶性鉱物類；(17)植物性繊維やその誘導体；上記誘電率調整剤で挙げた(28)各種水溶性電解質；(29)ジルコニウム塩、アンモニウムジルコニウムカーボネート溶液などのジルコニウム塩含有化合物、あるいはこれらの混合物；などが挙げられる。これらは１種類のみ用いてもよく２種類以上を混合して用いてもよい。
【０１０５】
上記膨化剤は、成形用原料の発泡度合いを調整したり、膨化をより促進して形状や用途に適した発泡成形物とするための添加剤であり、特に限定されるものではないが、具体的には、たとえば、(30)ベンゼンスルホヒドラジン化合物、アゾニトリル化合物、ニトロソ化合物、ジアゾアセトアミド化合物、アゾカルボン酸化合物などの有機系膨化剤およびこれらを含む各種製剤；(31)イスパタなどのアンモニア系膨張剤およびこれらを含む各種製剤；(32)炭酸水素ナトリウム、アンモニウムミョウバン酒石酸水素塩、炭酸マグネシウムなどの無機系膨化剤およびこれらを含む各種製剤；などが挙げられる。これらは１種類のみ用いてもよく２種類以上を混合して用いてもよい。
【０１０６】
上記着色剤は、発泡成形物全体を着色する目的で添加される添加剤であり、特に限定されるものではないが、具体的には、たとえば、(33)カーボンブラックなどの無機系顔料；(34)たとえばカラーインデックスで規定されるような各種着色料といった天然または合成の有機系染料；(35)カラメル、カカオ末などの天然素材の着色剤；などが挙げられる。これらは１種類のみ用いてもよく２種類以上を混合して用いてもよい。
【０１０７】
ここで、上記成形用原料に含まれる添加剤のうち、増量剤（増量性添加剤とも表現する場合がある）の含有量としては、該成形用原料の主要固形分総量に含まれるデンプンの含有量以下であることが好ましい。
【０１０８】
本発明の成形用原料において、主成分となるデンプンまたはその誘導体に混合される水は、工業用に用いられる水であればよく、特に限定されるものではない。
【０１０９】
上記成形用原料における水の添加量は、該成形用原料を１００重量％とすると、２０重量％以上７０重量％以下の範囲内、好ましくは２５重量％以上５５重量％以下の範囲内である。また、成形用原料中の水の添加量は、上記主要固形分（主原料としてのデンプン＋増量剤）および上記増量剤（増量性添加剤）を除く各添加剤（機能性添加剤）をまとめて原料成分とし、成形用原料における原料成分の総量を１００重量％とした場合、２５重量％以上２３０重量％以下の範囲内、好ましくは、３３重量％以上１２０重量％以下の範囲内である。
【０１１０】
成形用原料中の水の添加量が上記範囲内であれば、成形用原料は、スラリー状またはドウ状となる。成形用原料中の水の添加量が２０重量％未満であれば、成形用原料に含まれる水分が少な過ぎて流動性がほとんどなくなり、成形上好ましくない。一方、７０重量％を超えると、成形用原料に含まれる水の含有量が多過ぎて固形分の含有量が低下し過ぎてしまい、十分な成形ができなくなるため好ましくない。
【０１１１】
上記成形用原料がスラリー状またはドウ状となっていることから、成形型のキャビティー内に容易に成形用原料を充填することが可能になり、成形加工性が向上する。また、成形後の発泡成形物にある程度の水分を残存させることが可能になり、発泡成形物の柔軟性を向上させることができる。
【０１１２】
次に、本発明に用いる被覆フィルム１２について説明する。
【０１１３】
被覆フィルム１２は、生分解性プラスチックを主成分とし、かつ、疎水性を有するもの、すなわち、少なくとも耐水性を発泡成形物に付与でき、加熱により軟化および融着が可能なものであればよい。また、該被覆フィルム１２は、さらにガスバリア性、断熱性、耐磨耗性、強度の向上、柔軟性などを与えるものであるとより好ましい。特に、本発明にかかる生分解性成形物を密閉性の高い保存容器などに用いる場合には、内部に収容される収容物の酸化や吸湿を回避する必要があるので、被覆フィルム１２は、生分解性成形物にガスバリア性を付与できるもの、すなわちガスバリア性を有するものであることが非常に好ましい。
【０１１４】
上記被覆フィルム１２の原料としては、生分解性を発揮できるとともに、少なくとも上記発泡成形物の表面に貼り付けた後に耐水性、好ましくはガスバリア性などを発揮できる材料であれば特に限定されるものではない。
【０１１５】
具体的には、たとえば、３−ヒドロキシ酪酸−３−ヒドロキシ吉草酸共重合体、ポリ−ｐ−ヒドロキシベンズアルデヒド（ＰＨＢ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、酢酸セルロース系（ＰＨ）重合体、ポリエチレンサクシネート（ＰＥＳｕ）、ポリエステルアミド、変性ポリエステル、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、マタービー（登録商標、イタリア・ノバモント社：デンプンを主成分とし、生分解性を有するポリビニルアルコール系樹脂や脂肪族ポリエステル系樹脂などを副成分としている）、セルロース・キトサン複合物などのいわゆる「生分解性プラスチック」として公知の種々の材料が挙げられる。これら原料は一種類のみ用いられてもよく、２種類以上の複合物として用いられてもよい。また、これら生分解性プラスチックには、生分解性の可塑剤、フィラーなどの副原料が添加されていてもよい。
【０１１６】
上記被覆フィルム１２の原料としては、良好なガスバリア性や耐透湿性、耐熱性を有することから、変性ポリエステル（ポリエステルの主鎖に対してポリエステル自体より生分解し易い構造単位を挿入したもの）、特に、芳香族飽和ポリエステルの主鎖に対してスルホン酸金属塩を挿入したものが好ましい。また、上記被覆フィルム１２としては、強度、耐熱性、ガスバリア性に優れていることから、二軸延伸された生分解性フィルムが好ましい。したがって、上記被覆フィルム１２としては、二軸延伸された変性ポリエステルが最も好ましい。
【０１１７】
さらに、上記各原料（生分解性プラスチック）に対してデンプンを混合して被覆フィルム１２を作成してもよい。この場合、上記生分解性プラスチック対デンプンの混合比としては、被覆フィルム１２の疎水性などの各種機能を低下させない限り特に限定されるものではないが、たとえば、重量比で１：１程度の混合比を好ましく用いることができる。
【０１１８】
加えて、上記被覆フィルム１２には、種々の添加剤が加えられていてもよい。具体的な添加剤としては、たとえば、着色剤や、耐水性・ガスバリア性などを向上させ得る添加剤、貼り付け時の軟化における各種特性を向上させる添加剤などが挙げられるが特に限定されるものではない。
【０１１９】
上記被覆フィルム１２の厚み（膜厚）は特に限定されるものではないが、発泡成形物に貼り付けられる前であれば、０．０１ｍｍ以上数ｍｍ以下の範囲内のフィルムまたはシートとなっていればよい。
【０１２０】
さらに、上記被覆フィルム１２は、後述するように、加熱され軟化して発泡成形物の表面に貼り付けられるので、貼り付けられた後の厚みは、上記範囲内よりも薄くなっている。この貼り付け後の被覆フィルム１２の厚みは、原料である生分解性プラスチックの種類に応じて、耐水性やガスバリア性などを発揮できる程度の厚みに適宜設定されるものであって特に限定されるものではないが、好ましくはその上限が８０μｍ以下であり、より好ましくは５０μｍ以下である。下限についても、上記のように耐水性やガスバリア性などを発揮できる程度の厚みであればよいが、一般的には５μｍ以上が好ましく用いられる。
【０１２１】
また、被覆フィルム１２の重量は、生分解性成形物の全重量の４０重量％未満であることが好ましい。したがって、被覆フィルム１２の厚みは、この重量比を満たすように設定することが望ましい。これによれば、比較的生分解速度の遅い生分解性プラスチックの量を抑えることにより、生分解性成形物全体として非常に良好な生分解性を発揮することができる。
【０１２２】
本発明にかかる生分解性成形物の製造方法は、成形型内に成形用原料および被覆フィルム１２を投入して加熱・加圧することで生分解性発泡成形物および被覆フィルム１２を成形する方法であって、所定形状（生分解性成形物と略同一の形状）のキャビティーを持つ成形型に排気孔を設け、成形型中に被覆フィルム１２を配置した後、加熱成形時に、被覆フィルム１２と成形型表面との間に介在する気体を、上記排気孔を通してキャビティー外に排出させる方法である。
【０１２３】
上記成形型としては、互いに勘合して所望の成形物の形状に合ったキャビティーを内部に形成可能であり、かつ、成形後に発泡成形物を取り出せるように分割可能となっている２つ以上の型片からなり、各型片に、キャビティー内の気体をキャビティー外に排出させるための排気孔が貫通されている構成が好ましい。そして、生分解性発泡成形物として生分解性容器を製造する場合、互いに勘合しうる凸型片および凹型片からなる成形型が好適に用いられる。
【０１２４】
このような凸型片および凹型片からなる成形型の例としては、図５（ａ）に示す金属製の凸型片２１ａおよび金属製の凹型片２２ａの対からなるどんぶり型容器成形用の金型２０ａが挙げられる。
【０１２５】
金型２０ａは、凸型片２１ａと凹型片２２ａとを組み合わせた状態で、図５（ｂ）に示すように、内部に所望の発泡成形物（図２参照）の形状に合わせたキャビティー２５ａが形成されるようになっている。金型２０ａを用い、キャビティー２５ａ内の成形用原料を２枚の被覆フィルム１２間に挟持して加熱・加圧することによって、図２に示すどんぶり型の容器１０ａが得られる。
【０１２６】
凸型片２１ａおよび凹型片２２ａにはそれぞれ、キャビティー２５ａ内の気体を外部に排出させるための排気孔３１ａおよび排気孔３２ａが貫通されている。排気孔３１ａおよび排気孔３２ａは、図５に示すように、側壁１０ａａの上端、側壁１０ａａの下端、凹部１０ａｆ、糸尻部１０ａｄの外端、糸尻部１０ａｄの内端、凹部１０ａｅの外端、および凹部１０ａｅの中心、のそれぞれに対応する位置に設けられている。排気孔３１ａおよび排気孔３２ａは、凸型片２１ａおよび凹型片２２ａ表面におけるキャビティー形成部（キャビティー２５ａを囲む面）以外の場所に設けられた出口３４ａを通じて金型２０ａ外部に繋がっている。
【０１２７】
また、金型２０ａにおける凸型片２１ａと凹型片２２ａとの勘合部（接触部分ｂ）には、凸型片２１ａと凹型片２２ａとを絶縁するための絶縁体２７が配設されている。これにより、凸型片２１ａと凹型片２２ａとを電極として用いて金型２０ａ内に電界を形成することで、通電による内部加熱や誘電による内部加熱（例えば高周波誘電加熱）が可能になる。したがって、例えば、後述するように凸型片２１ａおよび凹型片２２ａに対して高周波電源を接続することにより、高周波誘電加熱を行うことが可能となる。
【０１２８】
凸型片および凹型片からなる成形型の他の例としては、図６（ａ）に示す金属製の凸型片２１ｂおよび金属製の凹型片２２ｂの対からなる丸皿型容器成形用の金型２０ｂが挙げられる。
【０１２９】
金型２０ｂは、凸型片２１ｂと凹型片２２ｂとを互いに勘合させた（組み合わせた状態）で、図６（ｂ）に示すように、内部に所望の発泡成形物（図３参照）の形状に合わせたキャビティー２５ｂが形成されるようになっている。金型２０ｂを用い、キャビティー２５ｂ内の成形用原料を２枚の被覆フィルム１２間に挟持して加熱・加圧することによって、図３に示す丸皿型容器１０ｂが得られる。
【０１３０】
凸型片２１ｂおよび凹型片２２ｂにはそれぞれ、キャビティー２５ｂ内の気体を外部に排出させるための排気孔３１ｂおよび排気孔３２ｂが貫通されている。排気孔３１ｂおよび排気孔３２ｂは、図６に示すように、フランジ部１０ｂｃの外端、フランジ部１０ｂｃの内端（曲面部１０ｂａの上端）、底部１０ｂａの外端、および底部１０ｂａの中心、のそれぞれに対応する位置に設けられている。排気孔３１ｂおよび排気孔３２ｂは、凸型片２１ｂおよび凹型片２２ｂ表面におけるキャビティー形成部（キャビティー２５ｂを囲む面）以外の場所に設けられた出口３４ｂを通じて金型２０ｂ外部に繋がっている。
【０１３１】
また、金型２０ｂにおける凸型片２１ｂと凹型片２２ｂとの勘合部（接触部分）にも、凸型片２１ｂと凹型片２２ｂとを絶縁するための絶縁体２７が配設されている。これにより、凸型片２１ａと凹型片２２ａとを電極として用いて金型２０ａ内に電界を形成することで、通電による内部加熱や誘電による内部加熱（例えば高周波誘電加熱）が可能になる。
【０１３２】
排気孔３１ａ・３２ａおよび排気孔３１ｂ・３２ｂの径は、被覆フィルム１２の表面形状に影響を与えないか、実用上問題のないレベルしか影響を与えない程度に十分小さければよいが、排気孔（３１ａ・３２ａまたは３１ｂ・３２ｂ）の形状が円形の場合、０．４ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることが好適である。また、排気孔（３１ａ・３２ａまたは３１ｂ・３２ｂ）の断面積は、排気孔（３１ａ・３２ａまたは３１ｂ・３２ｂ）の形状によらず、０．１２ｍｍ2以上１．１３ｍｍ2以下であることが好ましい。
【０１３３】
排気孔３１ａ・３２ａおよび排気孔３１ｂ・３２ｂと、出口３４ａ、３４ｂとを繋ぐ部分３３ａ、３３ｂの径については、特に限定されるものではないが、排気を円滑に行うために、図５および図６に示すように、排気孔３１ａ・３２ａおよび排気孔３１ｂ・３２ｂより大きい径を持つことが好ましい。すなわち、図５および図６に示すように、排気孔３１ａ・３２ａおよび排気孔３１ｂ・３２ｂと、出口３４ａ、３４ｂとは、排気孔３１ａ・３２ａおよび排気孔３１ｂ・３２ｂの径より大きい径を持つ排気管３３ａ、３３ｂで繋がれていることが好ましい。
【０１３４】
なお、図示しないが、上記金型２０ａ・２０ｂには、発泡成形物を取り出すためのノックアウトピンや、上記凸型片２１ａ・２１ｂと、凹型片２２ａ・２２ｂとを可動的に連結させるヒンジやガイド、またはバーなどが備えられていてもよい。また、金型２０ａ・２０ｂにおける排気管３３ａ、３３ｂや出口３４ａ、３４ｂの構成（位置等）は、特に限定されるものではなく、例えば、図５に示す金型２０ａを図１８に示す金型２０ａに変更してもよい。
【０１３５】
次に、成形時の加熱手法について説明する。
【０１３６】
上記成形時の加熱手法としては、たとえば直火や遠赤外線、電気ヒーター、ＩＨ加熱装置など、成形型を直接加熱する直接加熱手段による外部加熱や、通電加熱、高周波誘電加熱、マイクロ波加熱など、内部の成形用原料そのものを加熱する内部加熱手段による内部加熱を用いることができ、これらを併用することもできる。
【０１３７】
上記内部加熱としては、高周波誘電加熱が最も好ましい。高周波誘電加熱を用いると、発泡成形時の初期において成形用原料が短時間で発熱し、全体が一度に膨張する。これにより、被覆フィルムを成形型に押し付ける圧力が、強く、かつ、均一に発生する。その結果、生分解性発泡成形物と被覆フィルムとの密着度が高い生分解性成形物を得ることができる。
【０１３８】
内部加熱の場合は、成形用原料そのものを加熱する。したがって、被覆フィルム１２は、発泡成形過程にある高温の成形用原料によって加熱されて発泡成形物の表面に貼り付けられることになる。それゆえ、内部加熱を用いれば、直接被覆フィルム１２を金型で加熱しないので、１５０℃以下のような比較的融点の低い生分解性プラスチックを主成分とする被覆フィルム１２を用いることが可能になり、被覆フィルム１２の選択の自由度が高くなる。
【０１３９】
一方、外部加熱では、成形型によって直接被覆フィルム１２が加熱された上で、さらにその内部にある成形用原料も加熱されることになるので、成形用原料を十分に発泡成形するためには、被覆フィルム１２にかなりの高温が加えられることになる。そのため被覆フィルム１２としては、より融点の高いものが用いられることが好ましく、また成形型の加熱温度は、被覆フィルム１２の融点や軟化点を考慮してより細かく設定されなければならない。
【０１４０】
それゆえ、貼り付けの容易さや、被覆フィルム１２の選択の幅などから鑑みれば、加熱手法としては内部加熱の方がより汎用性を有する。
【０１４１】
ただし、外部加熱では、成形型から直接被覆フィルム１２を加熱するので、被覆フィルム１２の軟化や発泡成形物表面への密着を制御し易いという利点がある。また、軟化点が高温である被覆フィルム１２の場合では、内部加熱を用いると、被覆フィルム１２を十分に軟化させる程度まで成形用原料を加熱すると、成形用原料の種類によっては過剰に発泡成形されたりして発泡成形物の品位が低下するおそれがあるので、外部加熱の方が好ましくなる場合がある。
【０１４２】
このように、加熱手法は、外部加熱も内部加熱もそれぞれ利点がある。そのため、どのような生分解性成形物を製造するかによって外部加熱および内部加熱のいずれか一方または両方を選択すればよいが、両者の利点が得られるように、外部加熱と内部加熱とを併用することが最も好ましい。
【０１４３】
外部加熱の場合、成形型（金型２０ａなど）を上記直接加熱手段により直接加熱する。これによって、成形型からキャビティー（キャビティー２５ａなど）内にある成形用原料が外部加熱され、該成形用原料が水蒸気発泡することによって発泡成形物が成形される。なお、外部加熱のみの場合、金型２０ａや金型２０ｂに配設されている絶縁体２７を省略することが可能である。
【０１４４】
一方、内部加熱の場合、例えば、誘電加熱あるいは通電加熱の場合、凸型片２１ａと凹型片２２ａとを電極として用いて金型２０ａ内に電界を形成することで加熱を行う。例えば、図８に模式的に示すように、凸型片２１ａおよび凹型片２２ａからなる金型２０ａを用い、凸型片２１ａおよび凹型片２２ａに対してそれぞれ電極２６および電極２６を接続し、さらに電極２６・２６に電源２８を接続してなる加熱装置を用いることができる。これによって、キャビティー２５ａ内に充填される成形用原料を内部加熱させることができる。なお、高周波誘電加熱を行う場合、電源２８として高周波電源を用いてキャビティー２５ａ内に高周波を発生させ、この高周波によってキャビティー２５ａ内に充填された成形用原料を加熱すればよい。また、電極２６は上記電源２８の他にその他図示しないスイッチや制御回路などに接続されている。
【０１４５】
また、上記電極２６を凸型片２１ａまたは凹型片２２ａに配置する構成は、上記外部加熱の場合にも適用することができる。すなわち、外部加熱の場合でも、成形型を直接加熱するために、直接加熱手段および電極２６を配置するような構成を採用することができる。したがって、上記電極２６を配置するような図８に示す構成は、外部加熱および内部加熱の双方に併用することが可能である。
【０１４６】
上記内部加熱としては、誘電加熱が特に好ましい。誘電加熱によれば、発泡成形時の初期において成形用原料が短時間で発熱し、全体が一度に膨張する。これにより、被覆フィルム１２を金型に押し付ける圧力が、強く、かつ、均一に発生する。また、成形型の温度と成形用原料の発熱とをコントロールすることで、被覆フィルムにおける成形型接触面（成形型に接触する面）の温度を融点以下に抑えながら、発泡成形物における接着面（被覆フィルムと接着される面）の温度を融点付近に上げることもできる。これらの結果として、発泡成形物と被覆フィルム１２との密着度が高い生分解性成形物を得ることができる。
【０１４７】
上記誘電加熱とは、被熱物の誘電損失によって被熱物を加熱する方法であり、被熱物（誘電体）に高周波（ＨＦ；３〜３０ＭＨｚ）を作用させて誘電加熱を行う高周波誘電加熱や、被熱物（誘電体）にマイクロ波（ＭＷ；１〜１００ＧＨｚ）を作用させて誘電加熱を行うマイクロ波加熱などがある。これらのうち、高周波誘電加熱が、金属製の「金型」を電極として用いて誘電加熱を行うことができる、出力機器（高周波発生装置）の精密な出力コントロールが可能であるため成形用原料の発熱をコントロールしやすい等の点で、より好ましい。
【０１４８】
次に、本発明にかかる生分解性成形物の製造方法の実施の一形態を図１に基づいてさらに詳細に説明する。なお、ここでは、図５に示すどんぶり型容器成形用の金型２０ａを用いて、どんぶり型容器１０ａを製造する場合を例に挙げてさらに詳細に説明する。なお、図１においては、図面の簡素化のために、金型２０ａにおける排気孔３１ａ・３２ａのうちの一部のみを示す、他の排気孔３１ａ・３２ａの図示を省略している。
【０１４９】
本実施形態にかかる生分解性成形物の製造方法では、図１に示すように、デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるスラリー状またはドウ状の成形用原料１４と、生分解性プラスチックを主成分とし、疎水性を有する２枚の被覆フィルム１２とを用い、成形用原料１４を被覆フィルム１２の間に挟んで金型２０ａで加圧することによって、どんぶり型容器１０ａ（図２参照）を製造する。
【０１５０】
まず、図１に示すように、２分割した金型２０ａの凸型片２１ａおよび凹型片２２ａを、凸型片２１ａの中心と凹型片２２ａの中心とが鉛直線上に揃うように、かつ、凸型片２１ａが上、凹型片２２ａが下となるように配置する。また、凸型片２１ａの凸面（下面）と、凹型片２２ａの凹面（上面）とを、鉛直線上に沿った距離がどの位置でも略等しくなるように対向させる。
【０１５１】
次いで、凸型片２１ａと凹型片２２ａとの間に、成形用原料１４と共に、予備成形を施していない２枚の被覆フィルム１２を略平面状に配置する。このとき、２枚の被覆フィルム１２を互いに間隔を空けて、かつ、互いに平行となるように配置し、２枚の被覆フィルム１２の間にスラリー状またはドウ状の成形用原料１４を供給する。また、被覆フィルム１２は、凸型片２１ａの中心と凹型片２２ａの中心とを結ぶ直線に対して垂直となるように配置されており、この場合、水平に配置されている。
【０１５２】
被覆フィルム１２を略平面状に配置する方法としては、単に略平面状の被覆フィルム１２を金型２０ａ内に投入する方法、カールした被覆フィルム１２を金型２０ａの両側で固定する方法などでもよいが、金型２０ａの両側に配置した複数のローラを用いて被覆フィルム１２を凸型片２１ａと凹型片２２ａとの間に通すと、被覆フィルム１２を連続的に供給できる。
【０１５３】
次いで、金型２０ａ中で成形用原料１４および被覆フィルム１２を上述した外部加熱および／または内部加熱を用いて加熱（・加圧）成形することにより、成形用原料１４を水蒸気発泡成形して容器本体１１ａにすると同時に、被覆フィルム１２を軟化させて容器本体１１ａ表面に圧着する（貼り付ける）。
【０１５４】
この加熱成形時には、成形用原料１４および被覆フィルム１２を加熱しながら、凸型片２１ａおよび凹型片２２ａの少なくとも一方を移動させることにより、凸型片２１ａを凹型片２２ａに勘合させる。これにより、被覆フィルム１２が、凸型片２１ａ表面の形状に近づくように変形していく。
【０１５５】
一方、このとき、成形用原料１４は、凸型片２１ａが凹型片２２ａに勘合されるまでは、直接的に外気に曝されている。そのため、成形用原料１４の温度は、比較的低い温度に保たれ、水蒸気発泡が起こる最低の温度（すなわち１００℃）まで達しないか、あるいは水蒸気発泡が起こる温度に達しても比較的低い温度である。したがって、凸型片２１ａが凹型片２２ａに勘合されるまでは、成形用原料１４の水蒸気発泡は、起こらないか、起こっても僅かしか進行しない。
【０１５６】
その後、凸型片２１ａが凹型片２２ａに勘合され、金型２０ａの型閉めが完了すると、成形用原料１４は、外気からほぼ遮蔽され、十分に加熱される。そのため、成形用原料１４中に含まれる水分による発泡（水蒸気発泡）が十分に進行し、成形用原料１４が被覆フィルム１２の間で膨張する。その結果、成形用原料１４が容器本体１１ａとして成形されると共に、被覆フィルム１２が成形用原料１４によって金型２０ａに押し付けられて金型２０ａ表面と略同一の形状に成形される。これによって、本発明にかかる生分解性成形物としてのどんぶり型容器１０ａをキャビティー２５ａに応じた形状に成形することができる。
【０１５７】
このとき、成形開始直後には、被覆フィルム１２と金型２０ａ表面との間に空気が存在するが、本実施形態の金型２０ａでは、凸型片２１ａおよび凹型片２２ａに対して圧抜き用の排気孔３１ａおよび排気孔３２ａが設けられているので、被覆フィルム１２と金型２０ａ表面との間に存在する空気は、成形用原料１４の膨張圧を受けた被覆フィルム１２によって排気孔３１ａおよび排気孔３２ａを通して金型２０ａ外部に押し出される。
【０１５８】
その結果、金型２０ａ内の空気がキャビティー２５ａ外に略完全に排出され、どんぶり型容器１０ａをキャビティー２５ａと略同一の形状に成形することができる。
【０１５９】
なお、図５または図１８に示す金型２０ａでは、キャビティー２５ａ内の気体を金型２０ａ外部に排出させるために、排気孔３１ａ・３２ａが金型２０ａ外部に通じていたが、排気孔３１ａ・３２ａは、金型２０ａ内部の閉鎖空間に通じていてもよい。すなわち、金型２０ａの内部に、排気孔３１ａ・３２ａを介してキャビティー２５ａに通じ、かつ、金型２０ａ外部に対して閉鎖された閉鎖空間を形成してもよい。具体的には、例えば、図５または図１８に示す金型２０ａにおいて、加熱成形時に、出口３４ａを閉鎖し、排気管３３ａ（排気孔３１ａ・３２ａを介してキャビティー２５ａに通じた金型２０ａ内部の空間）を、金型２０ａ外部に対して閉鎖された閉鎖空間としてもよい。この場合、被覆フィルム１２と金型２０ａ表面との間に存在する空気は、成形用原料１４の膨張圧を受けた被覆フィルム１２によって排気孔３１ａおよび排気孔３２ａを通して閉鎖空間に押し出される。
【０１６０】
その結果、排気孔３１ａ・３２ａが金型２０ａ外部に通じている場合と同様に、金型２０ａ内の空気がキャビティー２５ａ外に略完全に排出され、どんぶり型容器１０ａをキャビティー２５ａと略同一の形状に成形することができる。
【０１６１】
さらに、このような閉鎖空間を形成した金型２０ａを用いる方法では、急速成形を行う場合や、被覆フィルム１２の強度が低い場合においても、キャビティー内圧の急激な上昇による被覆フィルム１２の変形や破れを容易に回避できるという利点がある。
【０１６２】
上記閉鎖空間を形成した金型２０ａを用いる方法では、上記閉鎖空間の体積を、加熱成形前におけるキャビティー２５ａ内の空隙の容積（キャビティー２５ａの容積から成形用原料１４の体積を引いた容積）に対して、１／３倍以上２倍以下となるように設定することが好ましい。上記閉鎖空間の体積を、加熱成形前におけるキャビティー２５ａ内の空隙の容積の１／３倍以上にすることで、空気の抜け不足による肉厚の不均一化を回避できる。また、上記閉鎖空間の体積を、加熱成形前におけるキャビティー２５ａ内の空隙の容積の２倍以下にすることで、空気の抜け過ぎによる被覆フィルム１２の変形や破れを回避できる。なお、上記体積比を満たすためには、金型２０ａの閉鎖空間のサイズを調整する方が発泡倍率等を一定に保ちながら調整を行える点で簡便であるが、成形用原料１４の量や形状を調整してもよい。
【０１６３】
以上のように、上記方法では、凸型片２１ａおよび凹型片２２ａに対し圧抜き用の排気孔３１ａおよび排気孔３２ａを設け、加熱成形時に、被覆フィルム１２と凸型片２１ａおよび凹型片２２ａの表面との間に介在する空気を、排気孔３１ａおよび排気孔３２ａを通してキャビティー２５ａ外に排出させている。これにより、被覆フィルム１２と凸型片２１ａおよび凹型片２２ａの表面との密着性が向上する。
【０１６４】
それゆえ、上記方法では、被覆フィルム１２表面に気泡が発生することを避けることができ、優れた表面平滑性を持つどんぶり型容器１０ａを得ることができる。特に、側壁１０ａａやフランジ部１０ａｃのような平面部分の表面が平滑になるので、光沢が良好で、美麗などんぶり型容器１０ａを得ることができる。
【０１６５】
また、上記方法では、どんぶり型容器１０ａをキャビティー２５ａと略同一の形状に成形することができ、良好な寸法精度を実現できる。特に、金型２０ａ表面の凹部、例えばどんぶり型容器１０ａの角（糸尻部１０ａｄやフランジ部１０ａｃの角等）、どんぶり型容器１０ａの内面の凸部（凹部１０ａｆの裏面等）に対応する凸型片２１ａの凹部、どんぶり型容器１０ａの外面の凸部（糸尻部１０ａｄ等）に対応する凹型片２２ａの凹部等には、被覆フィルム１２が密着しにくい。しかしながら、上記方法では、被覆フィルム１２と金型２０ａ表面との間に介在する空気をキャビティー２５ａ外に排出したことで、このような金型２０ａ表面の凹部にも被覆フィルム１２を密着させることができる。その結果、例えば、糸尻部１０ａｄやフランジ部１０ａｃの角が、丸みを帯びることなく、キャビティー２５ａの形状を正確に反映して尖った形状となる。また、どんぶり型容器１０ａの糸尻部１０ａｄや凹部１０ａｆ等の肉厚を、キャビティー２５ａの厚みと略同一にすることができる。
【０１６６】
また、上記方法では、成形用原料１４の膨張によって発生した金型２０ａの内圧を利用して金型２０ａ内の排気を行うので、真空吸引等を行うことなく十分に排気を行うことができる。ここで、排気孔３１ａおよび排気孔３２ａの径は、前述したように、被覆フィルム１２の表面形状に影響を与えない程度に十分小さいので、排気孔３１ａおよび排気孔３２ａに対応した凸部が被覆フィルム１２の表面に形成されることはないか、形成されても実用上問題のないレベルである。
【０１６７】
なお、本実施形態の製造方法では、少なくとも被覆フィルム１２が変形している間、凸型片２１ａと凹型片２２とを直線的に接近させることが好ましい。すなわち、凹型片２２に対する凸型片２１ａの相対的な移動は、直線運動であることが好ましい。これにより、例えば、凸型片２１ａの一辺と凹型片２２の一辺とを蝶番で連結し、凸型片２１ａを回動させる場合と比較して、凸型片２１ａによって被覆フィルム１２に加えられる圧力がより均一となる。それゆえ、均一に被覆フィルム１２を伸ばすことができ、被覆フィルム１２の肉厚が均一になる。それゆえ、被覆フィルム１２による効果、すなわち生分解性成形物の耐水性の向上等がより一層向上する。
【０１６８】
また、本実施形態の製造方法では、少なくとも被覆フィルム１２が変形を開始するまで、凸型片２１ａおよび凹型片２２ａの両方を互いに接近する方向に移動させることが好ましい。
【０１６９】
上記方法によれば、少なくとも被覆フィルム１２が変形を開始するまで、凸型片２１ａおよび凹型片２２ａの両方を互いに接近する方向に移動させるので、凸型片２１ａを凹型片２２ａに勘合させるまでに要する時間（勘合時間）を短縮でき、その結果、製造時間の短縮を図ることができる。
【０１７０】
また、凸型片２１ａおよび凹型片２２ａの両方を互いに接近する方向に移動させる場合、凸型片２１ａが凹型片２２ａに勘合するまで凸型片２１ａおよび凹型片２２ａの両方を互いに接近する方向に移動させてもよいが、被覆フィルム１２が変形を開始するまでは凸型片２１ａおよび凹型片２２ａの両方を互いに接近する方向に移動させる一方、被覆フィルム１２が変形を開始した後は凸型片２１ａのみを移動させることが好ましい。これにより、被覆フィルム１２を連続的に搬送する場合等のように、被覆フィルム１２を略平面状に保持する場合に、被覆フィルム１２を移動させる必要がなくなり、操作が簡便になる。
【０１７１】
また、加熱成形時における金型２０ａの加熱温度は、被覆フィルム１２が溶融せずに軟化して発泡成形物表面に圧着できる温度範囲、すなわち、被覆フィルム１２の軟化点以上、被覆フィルム１２の融点未満の温度であればよいが、使用される被覆フィルム１２の熱的特性に応じて設定することが好ましい。そして、加熱成形時の加熱は、金型２０ａの温度が、被覆フィルム１２の軟化点以上で、かつ、被覆フィルム１２の融点より１０℃以上低くなるように行うことが好ましい。
【０１７２】
これにより、被覆フィルム１２が、溶けることなく軟化して金型２０ａに対応した形状に成形され、被覆フィルム１２にピンホールが生じることを回避できる。それゆえ、被覆フィルム１２によって、容器本体１１ａをより確実に被覆できるので、どんぶり型容器１０ａの耐水性をより確実に確保することができる。
【０１７３】
加熱成形時の加熱は、「金型２０ａの温度が、被覆フィルム１２の軟化点以上で、被覆フィルム１２の融点より１０℃以上低く、かつ、１３０℃以上」という温度条件（以下、温度条件Ａと称する）を満たすことがより好ましい。これにより、キャビティー（キャビティー２５ａなど）内のスラリー状またはドウ状の成形用原料１４を十分加熱して水蒸気発泡成形することができるので、水蒸気発泡成形の成形時間を短縮できると共に、水蒸気発泡の条件が良好となり、均一で緻密な組織を持つ容器本体１１ａが得られる。したがって、製造時間の短縮を図ると共に、どんぶり型容器１０ａの強度等の特性を向上できる。
【０１７４】
加熱成形時の加熱は、「金型２０ａの温度が、被覆フィルム１２の軟化点以上で、被覆フィルム１２の融点より１０℃以上低く、かつ、１５０℃以上」という温度条件（以下、温度条件Ｂと称する）を満たすことがさらに好ましい。これにより、キャビティー（キャビティー２５ａなど）内のスラリー状またはドウ状の成形用原料１４をより一層十分に加熱して水蒸気発泡成形することができるので、水蒸気発泡成形の成形時間をさらに短縮できると共に、水蒸気発泡の条件がさらに良好となり、さらに均一で緻密な組織を持つ容器本体１１ａが得られる。したがって、製造時間の更なる短縮を図ると共に、どんぶり型容器１０ａの強度等の特性を向上できる。
【０１７５】
上記温度条件Ａを満たすためには、軟化点が１３０℃以上であり、かつ、融点が１４０℃以上である被覆フィルム１２を用いることが必要であり、温度条件Ｂを満たすためには、被覆フィルム１２は、軟化点が１５０℃以上であり、かつ、融点が１６０℃以上である被覆フィルム１２を用いることが必要である。
【０１７６】
このような軟化点および融点を持つ被覆フィルム１２を用いると、上記温度条件を満たすことができるだけでなく、軟化や溶融が起こりにくい耐熱性の高いどんぶり型容器１０ａを得ることができる。特にどんぶり型容器１０ａをカップめん容器などに用いる場合には、どんぶり型容器１０ａ内部に注がれる熱湯等の熱によるどんぶり型容器１０ａの変形や溶融をより確実に回避することができる。
【０１７７】
したがって、被覆フィルム１２の熱的特性は、加熱成形時の加熱温度を高い温度に設定でき、かつ、どんぶり型容器１０ａの耐熱性を向上できる特性であることが好ましい。具体的には、被覆フィルム１２の軟化点は、１２０℃以上であることがより好ましく、１３０℃以上であることがより好ましく、１５０℃以上であることがさらに好ましい。また、被覆フィルム１２の融点は、１５０℃以上であることが好ましく、１７０℃以上であることがより好ましく、２００℃以上であることがさらに好ましい。また、被覆フィルム１２は、軟化点が１２０℃以上であり、かつ、融点が１５０℃以上であることが好ましく、軟化点が１３０℃以上であり、かつ、融点が１７０℃以上であることがさらに好ましく、軟化点が１５０℃以上であり、かつ、融点が２００℃以上であることが最も好ましい。
【０１７８】
また、金型２０ａの加熱温度の上限は、被覆フィルム１２の融点未満であれば特に限定されないが、どんぶり型容器１０ａの熱的な変化を避けるために、２４０℃以下であることが好ましい。
【０１７９】
また、水蒸気発泡成形は、成形用原料１４中に含まれる水分を蒸発させて水蒸気を発生させることにより、気泡を生じさせる成形方法である。そのため、本発明にかかる製造方法では、成形用原料１４を水蒸気発泡成形させるために、成形用原料１４を水の沸点１００℃以上に加熱することが必要である。
【０１８０】
それゆえ、加熱手法として外部加熱のみを用いる場合、金型２０ａの加熱温度は、水の沸点１００℃以上であることが必要であり、水の沸点１００℃以上より十分に高い温度、具体的には１４０℃以上であることがより好ましい。これにより、成形用原料１４中に含まれる水分は必ず蒸発して水蒸気となり気泡が生じる。それゆえ、得られる成形物は必ず水蒸気発泡することになり、上記発泡成形物を容易に得ることができる。
【０１８１】
したがって、加熱手法として外部加熱を用いる場合には、被覆フィルム１２としては、その融点が１００℃以上の生分解性プラスチックを主成分とするものを選択する必要がある。被覆フィルム１２が、融点が１００℃未満の生分解性プラスチックを主成分としておれば、成形用原料１４を十分に水蒸気発泡成形するための温度では、被覆フィルム１２が完全に溶融してしまい、被覆フィルム１２がフィルム形状を維持できなくなる。
【０１８２】
一方、加熱手法として、内部加熱のみを用いる場合、あるいは外部加熱と内部加熱とを併用する場合には、上記電極２６に対して低周波交流電圧や高周波電界を印加することによって、キャビティー（キャビティー２５ａなど）内の成形用原料１４そのものを内部加熱させるので、加熱温度も内部加熱に関わる各種条件に依存し、特に限定されるものではなく、成形用原料１４が水蒸気発泡する温度以上であればよい。したがって、内部加熱を用いる場合、外部加熱に比べると比較的低融点の被覆フィルム１２を用いることが可能である。
【０１８３】
内部加熱に関わる各種条件としては、具体的には、電極２６の特性や、上記低周波交流電圧や高周波電界の大きさが大きく関与するが、他に、前述したように、成形用原料１４の導電率や誘電損失にも大きく依存する。すなわち、通電加熱によって加熱成形する際には、その発熱状態は成形用原料１４の導電率によって制御され、高周波誘電加熱によって加熱成形する際には、その発熱状態は成形用原料１４の誘電損失によって制御されるためである。上記各種条件の具体的な設定範囲については、実用上、キャビティー内の温度が外部加熱と同様の温度範囲になるように設定すればよく、特に限定されるものではない。
【０１８４】
上記加熱時間としては、加熱温度と、容器本体１１ａの形状や厚みなどとに応じて適宜設定されるものであるが、少なくとも成形後の容器本体１１ａの含水率が所定範囲内で収まるような時間であることが好ましい。換言すれば、成形用原料１４中の水分をほぼ完全に蒸発させないような時間であることが好ましい。
【０１８５】
上記加熱時間が、容器本体１１ａの水分が前述した所定範囲よりも小さくなるまで長時間に及ぶと、該容器本体１１ａは過剰発泡状態となる上に所定の含水率を有さなくなるため、硬くかつ脆くなって、容器本体１１ａの品位を低下させるため好ましくない。
【０１８６】
具体的な加熱時間としては特に限定されるものではない。たとえば高周波誘電加熱を行うような場合には、一般的な外部加熱に比べてはるかに短時間で成形可能となり、また容器本体１１ａが肉厚である場合には加熱時間が長くなる傾向にある。それゆえ加熱時間は、基本的には、加熱手法や容器本体１１ａの形状などによって適宜設定されるものであるが、一般的には、１０秒以上５分以内の範囲内であることが好ましい。
【０１８７】
加熱成形時の成形圧力についても特に限定されるものではないが、一般的には、たとえば、５ｋｇ／ｃｍ2 以上５０ｋｇ／ｍ2 以下の範囲内が好ましく用いられる。もちろん、この成形圧力については、種々の条件に応じて変更可能である。
【０１８８】
また、本実施形態の製造方法では、加熱成形の前に、被覆フィルム１２と接触する金型２０ａ表面にスリップ剤を配設することが好ましい。これにより、被覆フィルム１２表面と金型２０ａ表面との間の接触摩擦を低減できるので、金型２０ａによって被覆フィルム１２を延伸する時に、金型２０ａとの摩擦によって被覆フィルム１２に断裂や亀裂などのような破損が生じることを回避できる。
【０１８９】
上記スリップ剤としては、金型２０ａ表面と被覆フィルム１２表面との摩擦を低減できるものであればよく、高級脂肪族系アルコール、脂肪酸アマイド系、ステアリン酸マグネシウム等の金属石鹸系、脂肪酸エステル系、およびこれらの複合剤などのような、一般に「滑剤」と称されるものに加えて、植物性油脂等の油脂、無機微粒子、フッ素樹脂等を使用することができる。また、スリップ剤を金型２０ａ表面に配設する形態としては、金型２０ａ表面に滑剤や油脂等の液体を塗布する方法、金型２０ａ表面に無機微粒子等の微粒子を付着させる方法、金型２０ａ表面にフッ素樹脂被膜等の固体の層を形成する方法等が挙げられるが、金型２０ａ表面に固体層を形成する方法が好ましい。金型２０ａ表面に形成する固体層としては、フッ素樹脂層が好ましい。したがって、スリップ剤は、金型２０ａ表面に形成されたフッ素樹脂層（フッ素樹脂被膜、いわゆるフッ素樹脂コーティング）であることが最も好ましい。
【０１９０】
なぜなら、液体状のスリップ剤を金型２０ａ表面に塗布した場合や微粒子状のスリップ剤を金型２０ａ表面に付着させた場合には、成形時にスリップ剤が金型２０ａ表面から剥がれるので、成形する度にスリップ剤を塗布する必要がある。これに対し、スリップ剤としてフッ素樹脂層を金型２０ａ表面に形成すると、成形時にスリップ剤が金型２０ａ表面から剥がれることがなく、長時間使用可能である。それゆえ、金型２０ａ表面にスリップ剤を配設する手間を低減できる。
【０１９１】
また、液体状のスリップ剤を塗布した場合や微粒子状のスリップ剤を付着させた場合には、成形時にスリップ剤がどんぶり型容器１０ａ表面に付着するので、成形後にどんぶり型容器１０ａ表面からスリップ剤を除去する必要がある。これに対し、上記方法では、成形時にスリップ剤がどんぶり型容器１０ａ表面に付着してどんぶり型容器１０ａ表面が汚れることがなく、成形後にどんぶり型容器１０ａ表面からスリップ剤を取り除く手間を省くことができる。
【０１９２】
上記フッ素樹脂としては、四フッ化エチレン樹脂（いわゆる「テフロン（登録商標）」）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂、四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂等が挙げられるが、耐熱性に優れ、安価であることから、四フッ化エチレン樹脂が特に好ましい。
【０１９３】
次に、本発明の他の実施形態として、丸皿型容器１０ｂの製造方法について、図７に基づいて説明する。なお、図７においても、図面の簡素化のために、金型２０ｂにおける排気孔３１ｂ・３２ｂのうちの一部のみを示す、他の排気孔３１ｂ・３２ｂの図示を省略している。
【０１９４】
本実施形態にかかる丸皿型容器１０ｂの製造方法は、図５に示すどんぶり型容器成形用の金型２０ａに代えて、図６に示す凸型片２１ｂおよび凹型片２２ｂからなる丸皿型容器成形用の金型２０ｂを用いる以外は、上述したどんぶり型容器１０ａの製造方法と同様である。
【０１９５】
すなわち、凸型片２１ｂおよび凹型片２２ｂからなる金型２０ｂを用い、金型２０ｂを用い、まず、図７に示すように、凸型片２１ｂと凹型片２２ｂとを上下に分割した状態で配置し、凸型片２１ｂと凹型片２２ｂとの間に、成形用原料１４を１対の被覆フィルム１２間に挟持した状態で配置する。次いで、凸型片２１ｂと凹型片２２ｂとを近づけていき、凸型片２１ｂと凹型片２２ｂとを勘合させて型締めする。次に、成形用原料１４および被覆フィルム１２を加熱成形することにより、成形用原料１４を水蒸気発泡成形して容器本体１０ｂを得ると同時に、被覆フィルム１２を軟化させて容器本体１０ｂ表面に圧着する。そして、この加熱成形時に、被覆フィルム１２と金型２０ｂ表面との間に介在する気体を、凸型片２１ｂおよび凹型片２２ｂに設けた排気孔３１ｂおよび排気孔３２ｂを通して金型２０ｂの外部に排出させる。これにより、丸皿型容器１０ｂが得られる。
【０１９６】
上記方法では、凸型片２１ｂおよび凹型片２２ｂに対し圧抜き用の排気孔３１ｂおよび排気孔３２ｂを設け、加熱成形時に、被覆フィルム１２と凸型片２１ｂおよび凹型片２２ｂの表面との間に介在する空気を、排気孔３１ｂおよび排気孔３２ｂを通して金型２０ｂの外部に排出させている。これにより、被覆フィルム１２と凸型片２１ｂおよび凹型片２２ｂの表面との密着性が向上する。
【０１９７】
それゆえ、上記方法では、被覆フィルム１２表面に気泡が発生することを避けることができ、優れた表面平滑性を持つ丸皿型容器１０ｂを得ることができる。特に、底部１０ｂａやフランジ部１０ｂｃのような平面部分の表面が平滑になるので、光沢が良好で、美麗な丸皿型容器１０ｂを得ることができる。
【０１９８】
また、上記方法では、丸皿型容器１０ｂをキャビティー２５ｂと略同一の形状に成形することができ、良好な寸法精度を実現できる。特に、金型２０ｂ表面の凹部、例えば丸皿型容器１０ｂの角（フランジ部１０ｂｃの角等）等には、被覆フィルム１２が密着しにくい。しかしながら、上記方法では、被覆フィルム１２と金型２０ｂ表面との間に介在する空気を外部に排出したことで、このような金型２０ｂ表面の凹部にも被覆フィルム１２を密着させることができる。その結果、例えば、フランジ部１０ｂｃの角が、丸みを帯びることなく、キャビティー２５ｂの形状を正確に反映して尖った形状となる。また、丸皿型容器１０ｂの肉厚を、キャビティー２５ｂの厚みと略同一にすることができる。
【０１９９】
丸皿型容器１０ｂの製造方法においても、どんぶり型容器１０ａの製造方法と同様に、金型２０ｂの内部に、排気孔３１ｂ・３２ｂを介してキャビティー２５ｂに通じ、かつ、金型２０ｂ外部に対して閉鎖された閉鎖空間を形成してもよい。具体的には、例えば、図６に示す金型２０ｂにおいて、加熱成形時に、出口３４ｂを閉鎖し、排気管３３ｂを、金型２０ｂ外部に対して閉鎖された閉鎖空間としてもよい。これによって、丸皿型容器１０ｂをキャビティー２５ｂと略同一の形状に成形することができると共に、閉鎖空間を形成した金型２０ａを用いる方法と同様の利点が得られる。また、上記閉鎖空間の体積についても、どんぶり型容器１０ａの製造方法と同様の理由から、加熱成形前におけるキャビティー２５ｂ内の空隙の容積に対して、１／３倍以上２倍以下となるように調整することが好ましい。
【０２００】
なお、上記の説明では、本発明に係る成形型として、どんぶり型容器成形用の金型２０ａおよび丸皿型容器成形用の金型２０ｂについて説明した。また、上記の説明では、本発明に係る製造方法として、金型２０ａを用いてどんぶり型容器１０ａを用いて製造する方法と、金型２０ｂを用いて丸皿型容器１０ｂを製造する場合とについて説明した。しかしながら、本発明に係る成形型の形状は、他の形状を持つものであってもよく、本発明に係る製造方法も、他の形状を持つ生分解性成形物も製造する方法であってもよい。
【０２０１】
本発明に係る他の形状を持つ成形型としては、例えば、図９に示すコップ型容器成形用の金型２０ｃが挙げられる。
【０２０２】
また、図５、図６、および図９では、分割可能な成形型として上下２分割の成形型を例示したが、分割可能な成形型における分割の仕方（すなわち型片の個数）は、上下２分割に限定されるものではない。例えば、図９に示す２分割の金型２０ｂに代えて、図１０に示すような、凸型片２１ｃと同様の形状を有する凸型片２１ｄと、凹型片２２ｃが二分割されてなる形状を有する２つの凹型片２３ｄ・２４ｄとからなる３分割のコップ型容器成形用の金型２０ｄを用いることも可能である。
【０２０３】
上記金型２０ｃおよび金型２０ｄは、それぞれ、凸型片２１ｃと凹型片２２ｃ、凸型片２１ｄと凹型片２３ｄ・２４ｄを組み合わせた状態で、図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示すように、内部に所望の発泡成形物（図３参照）の形状に合わせたキャビティー２５ａおよび２５ｂが形成されるようになっている。上記の金型２０ｃまたは２０ｄを用い、金型２０ａ・２０ｂを用いた場合と同様にして、キャビティー２５ｃまたは２５ｄ内の成形用原料を２枚の被覆フィルム１２間に挟持して加熱・加圧することによって、図４に示すコップ型の容器本体１０ｂが得られる。図示していないが、これら金型２０ｃ・２０ｄにも、金型２０ａ・２０ｂと同様、排気孔が設けられている。
【０２０４】
また、本実施の形態では、本発明にかかる成形型の一例として、上記金型２０ａ・２０ｂなどの金型を挙げたがこれに限定されるものではなく、従来公知の種々の材質で形成された成形型を用いることができる。ただし、後述するように、本発明で用いられる成形型には、水蒸気発泡成形のための耐熱性が要求され、同時に強度・耐磨耗性なども必要である。さらにマイクロ波を用いて内部加熱を行う場合には、マイクロ波透過性が必要である。したがって、マイクロ波を用いた内部加熱では、上記成形型として、マイクロ波透過性、耐熱性、強度、耐磨耗性を備えた樹脂やセラミックなどからなる成形型が好ましく用いられるが、それ以外の場合、特に通電、高周波誘電を用いた内部加熱の場合は、金属製の成形型、すなわち「金型」であることが、成形型自体も電極の一部として作用することから、より好ましい。
【０２０５】
さらに、本実施の形態では、本発明にかかる成形型の使用例として、成形型中で成形用原料および被覆フィルムを加熱成形することにより、生分解性発泡成形物を水蒸気発泡成形すると同時に、被覆フィルムを軟化させて生分解性発泡成形物の表面に圧着する生分解性成形物の製造方法に使用した例を説明した。しかしながら、本発明にかかる成形型は、デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるスラリー状またはドウ状の成形用原料を内部で加熱することにより、生分解性発泡成形物を水蒸気発泡成形する方法であれば、特に限定されることなく使用できる。したがって、本発明にかかる成形型は、被覆フィルムを用いることなく成形用原料を単独で成形する方法にも使用できる。
【０２０６】
また、上述した各製造方法では、凸型片２１ｂを上、凹型片２２ｂを下に配置していたが、凹型片２２ｂを上、凸型片２１ｂを下に配置してもよい。また、ここでは、凸型片２１ｂおよび凹型片２２ｂを上下方向に配置し、凸型片２１ｂおよび凹型片２２ｂを鉛直方向に移動していたが、凸型片２１ｂおよび凹型片２２ｂの配置方向および移動方向は、特に限定されるものではなく、例えば水平方向であってもよい。
【０２０７】
また、上述した各製造方法では、成形型での水蒸気発泡成形に際して、２枚の被覆フィルム１２間に成形用原料を挟み込み、発泡成形物の表面全体を被覆フィルム１２により被覆していた。しかしながら、上記被覆フィルム１２は、発泡成形物全体に貼り付ける必要はなく、発泡成形物を保護したい部分のみに貼り付ければよい。たとえば、その表面に食品を載置するだけの用途、具体的には、たこ焼きや焼きそば、お好み焼き、ホットドッグ、フライドポテトなどといった軽食類を食事する時点で一時的に載置した後、食事が終われば廃棄してしまうような１ウェイ方式の皿や、ケーキなどを包装する際の台座として用いられるような皿などは、その表面（皿の上面）のみを保護していればよい。したがって、このような用途に用いる生分解性成形物を製造する場合、発泡成形物の上面のみを被覆フィルム１２により被覆してもよい。
【０２０８】
また、本発明にかかる生分解性成形物を電化製品などの梱包に使用する緩衝材として使用する場合には、電化製品と直接接触する部分のみに被覆フィルムを貼り付けておけばよい。特に、電化製品が大きいサイズである場合には緩衝材も大きくなり、それゆえ被覆フィルムを貼り付けるための貼り付け型も大型化することになるので、生分解性成形物が大型化する場合には、必要最小限の部分に被覆フィルムを貼り付けておけばよい。
【０２０９】
一方、たとえば、カップめんの容器（図２に示すようなどんぶり型容器１０ａなど）のように、沸騰したお湯を内部に入れるだけでなく、内部の乾燥めんが酸化したり吸湿したりしないように、容器全体にガスバリア性が要求されるような場合には、容器全体に被覆フィルム１２を貼り付けておくことが好ましい。
【０２１０】
また、上述した各実施形態の製造方法では、略平面状に保持された被覆フィルム１２を用いて加熱成形を行っていたが、円弧状等の形状に曲がった状態の被覆フィルム１２を用いて加熱成形を行ってもよい。
【０２１１】
また、上述した各実施形態の製造方法では、平面状に成形した被覆フィルム１２を用いて加熱成形を行っていたが、以下の製法１〜６のように、予め生分解性成形物の外形に略合わせた形状に成形した被覆フィルム１２を用いて加熱成形を行ってもよい。
【０２１２】
＜製法１＞
製法１は、図１に基づいて説明した製法において、使用する被覆フィルム１２を予め生分解性成形物の外形に略合わせた形状に成形しておく方法である。
【０２１３】
上記被覆フィルム１２の中には、主成分である生分解性プラスチックの種類にもよるが、成形時に大幅に延伸することができないものも含まれる。本製法では、予め被覆フィルム１２を成形後の外形に近い形状に成形した成形フィルムを準備しておくことによって、成形時に大幅に延伸することができない被覆フィルム１２を用いた場合においても、より複雑で絞りの深い形状の発泡成形物に対して被覆フィルム１２を確実かつ効率的に被覆することができる。したがって、この製法は、図２に示すどんぶり型容器１０ａなどのように、ある程度絞りの深い形状、すなわち高さ方向のサイズが大きい形状の生分解性成形物を成形する用途に好ましく用いることができる。
【０２１４】
上記被覆フィルム１２の成形方法については、シートフィルムの一般的な成形方法が用いられ、特に限定されるものではないが、たとえば、真空成形、射出成形、ブロー成形などの各種成形方法が好ましく用いられる。また、成形形状については、成形後の生分解性成形物の形状にほぼ合わせてあればよく、細部まで同じように成形する必要はない。被覆フィルム１２はある程度柔軟性を有しているので、そのおおまかな形状が、成形後の生分解性成形物の形状、すなわち成形型の形状に合わせられておればよい。
【０２１５】
本製法１を具体的に説明すると、図１１に示すように、図５（ａ）・（ｂ）に示した金型２０ａにおいて、上下の型片２１ａ・２２ａの間にどんぶり型容器１０ａの外形に略合わせた形状に予め成形した成形フィルム１２ａを二枚配置し、さらにこれら成形フィルム１２ａ・１２ａ間にスラリー状またはドウ状の成形用原料１４を供給する。この状態では、上記金型２０ａは、成形フィルム１２ａ（被覆フィルム１２）の主成分である生分解性プラスチックの融点未満の温度まで加熱されている。その後、上下の型片２１ａ・２２ａを合わせて、上述した外部加熱または内部加熱を用いて加熱および加圧成形する。この１工程によって、本発明にかかる生分解性成形物としてのどんぶり型容器１０ａ（図２参照）を得ることができる。
【０２１６】
＜製法２＞
製法２は、図７に基づいて説明した製法において、使用する被覆フィルム１２を袋状に加工しておき、この袋状の被覆フィルム１２の中に成形用原料を収容する方法である。この製法も、図２（ａ）に示す丸皿型容器１０ｂのように、シート形状の被覆フィルム１２に合わせて、平面的に広がる方向にサイズが大きい形状の生分解性成形物を成形する用途に特に好ましく用いることができる。
【０２１７】
この製法では、被覆フィルム１２を、内部に成形用原料を収容可能とするように袋状に加工して包袋フィルムとしておく。この包袋フィルムの内部に成形用原料を入れておけば、包袋フィルムで成形用原料を略包装していることになるので予め包袋フィルム中に成形用原料を分注したものを大量に準備しておいた上で一定期間保存することが可能となる。さらに、生分解性成形物を製造する時点で、該原料包装物を成形型に一括して投入するだけで成形の準備が整うことになる。したがって、製造工程をより一層簡素化できるという利点がある。
【０２１８】
上記被覆フィルム１２を袋状の包袋フィルムに加工する方法としても特に限定されるものではなく、シートまたはフィルム状のプラスチックを袋状に加工するための従来公知の方法が好適に用いられる。具体的にはピロー包装などが挙げられる。また、包袋フィルム内に成形用原料を分注してなる原料包装物の保存方法についても特に限定されるものではなく、デンプンを腐敗させないような従来公知の保存方法であればよい。
【０２１９】
なお、本発明においては、上記包袋フィルム１２ｂ中に成形用原料を収容したものは「発泡成形用組成物」となる。この発泡成形用組成物（以下、成形用組成物と略す）は、上記のように予め多数準備しておいて一定期間保存することができるとともに、成形型に一括投入して成形するだけで、被覆フィルムが貼り付けられた生分解性成形物を容易に製造することができる。そのため、生分解性成形物を容易かつ簡単な工程で製造する組成物として好適なものとなる。
【０２２０】
本製法２を具体的に説明すると、図１２に示すように、被覆フィルム１２を予め袋状に加工して包袋フィルム１２ｂとしておき、この包袋フィルム１２ｂ中に所定量の成形用原料１４を分注して成形用組成物４０ｂを準備しておく。この成形用組成物４０ｂは所定のストッカーなどに保存しておけばよい。その後、図６（ａ）・（ｂ）に示した金型２０ｂにおいて、下方の型片２２ｂの上にストッカーから出してきた上記成形用組成物４０ｂを載置する。これだけで成形準備が整ったことになる。
【０２２１】
この状態では、上記金型２０ｂは、被覆フィルム１２（包袋フィルム１２ｂ）の主成分である生分解性プラスチックの融点以下の温度まで加熱されている。その後、上下の型片２１ｂ・２２ｂを合わせて、上述した外部加熱または内部加熱を用いて加熱および加圧成形する。この１工程によって、本発明にかかる生分解性成形物としての丸皿型容器１０ｂ（図３参照）を得ることができる。
【０２２２】
＜製法３＞
製法３は、使用する被覆フィルム１２が、予め袋状でかつ生分解性成形物の外形に略合わせた形状に成形されている。つまり製法２における包袋フィルム１２ｄがさらに生分解性成形物の外形に略合わせた形状の成形包袋フィルムとなっている。この製法も、図２に示すどんぶり型容器１０ａなどのように、ある程度絞りの深い形状、すなわち高さ方向のサイズが大きい形状の生分解性成形物を成形する用途に好ましく用いることができる。
【０２２３】
上記成形包袋フィルムは、被覆フィルム１２を先に袋状の包袋フィルムに加工してから生分解性成形物の外形に略合わせて成形してもよいし、上記外形に略合わせて成形してから包袋フィルムに加工してもよい。成形方法や包袋フィルムへの加工方法も特に限定されるものではなく、上述したように、従来公知の方法が好適に用いられる。
【０２２４】
本製法３を具体的に説明すると、図１３に示すように、被覆フィルム１２を成形包袋フィルム１２ｃに成形しておき、この成形包袋フィルム１２ｃ中に所定量の成形用原料を分注して成形用組成物４０ｃを準備しておく。この成形用組成物４０ｃは所定のストッカーなどに保存しておけばよい。その後、図５（ａ）・（ｂ）に示した金型２０ａにおいて、下方の型片２２ａの上にストッカーから出してきた上記成形用組成物４０ｃを載置する。これだけで成形準備が整ったことになる。
【０２２５】
この状態では、上記金型２０ａは、被覆フィルム１２（成形包袋フィルム１２ｃ）の主成分である生分解性プラスチックの融点未満の温度まで加熱されている。その後、上下の型片２１ａ・２２ａを合わせて、上述した外部加熱または内部加熱を用いて加熱および加圧成形する。この１工程によって、本発明にかかる生分解性成形物としてのどんぶり型容器１０ａ（図２参照）を得ることができる。
【０２２６】
＜製法４＞
製法４では、上記製法１において、被覆フィルム１２を予め生分解性成形物の外形に略合わせた形状に切り取ったフィルム片として用いる方法である。この製法は、図４に示すコップ型容器１０ｃなどのように、絞りの程度が深い形状や、より複雑な形状の生分解性成形物を成形する用途に好ましく用いることができる。
【０２２７】
上記フィルム片の具体的な形状は特に限定されるものではないが、通常は、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、成形後の生分解性成形物（たとえばコップ型容器１０ｃ）の略展開図にして、各面毎に切り取っておいた複数のフィルム片１２ｄとしておく手法が好ましく用いられる。
【０２２８】
上記フィルム片１２ｄは、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、さらに糊代に相当するような重複部１２ｅを有している。この重複部１２ｅは、底面となるフィルム片１２ｄの周囲や、側面となるフィルム片１２ｄを円筒状に巻いたときに接着される端部などに設けられる。
【０２２９】
これら重複部１２ｅは、成形時に、フィルム片１２ｄを成形型のキャビティー内に配置する際に、各フィルム片１２ｄ同士の所定の部位に互いに重複させる。これによって、成形時には、この重複部１２ｅとこれに重なるフィルム片１２ｄの一部とが互いに軟化して接着される（溶着される）。その結果、複数のフィルム片１２ｄが一つにまとまった略コップ形状の被覆フィルム１２となり、この被覆フィルム１２がさらに発泡成形物の表面に貼り合わせられて、本発明にかかるコップ型容器１０ｃが得られる。
【０２３０】
また、略展開図としてのフィルム片１２ｄの形状については特に限定されるものではなく、コップ型容器１０ｃに合わせる場合を例に上げると、図１４（ａ）に示すように、側面および底面をそれぞれ１つのフィルム片１２ｄとする、展開図を側面・底面に２分割する形状であってもよいし、図１４（ｂ）に示すように、底面は１つであるが側面を２つに分割する３つのフィルム片１２ｄとする、展開図を３分割する形状であってもよい。このようにフィルム片１２ｄは、全て集めて重複部１２ｅを重ねた状態でコップ型など生分解性成形物に対応するような形状となっておればよい。
【０２３１】
本製法では、貼り付け前の被覆フィルム１２を、上記製法１や製法３よりもさらに成形後の形状に合わせた形状にしておくことになる。それゆえ、この製法は、延伸性の悪い生分解性プラスチックを主成分とする被覆フィルム１２を用いる場合、特に、延伸性の悪い被覆フィルム１２で上記コップ型容器１０ｃのような深絞り形状の生分解性成形物を成形する場合、さらには、貼り付け後の被覆フィルム１２の厚みを任意に調整したい場合などに有効に用いることができる。
【０２３２】
本製法４を具体的に説明すると、図１５に示すように、図１０（ａ）・（ｂ）に示した金型２０ｄにおいて、下方の型片２３ｄ・２４ｄのキャビティーの形状に沿って、コップ型容器１０ｃの底部に対応するフィルム片１２ｄと、側面に対応するフィルム片１２ｄとを配置する。このとき、上記重複部１２ｅを十分確実に重複させておく。
【０２３３】
そして、略コップ型となったフィルム片１２ｄに対してさらに成形用原料１４を供給する。一方、上方の型片２１ｄの形状に合わせて、コップ型容器１０ｃの底部に対応するフィルム片１２ｄと、側面に対応するフィルム片１２ｄとを配置し、このフィルム片１２ｄとともに上方の型片２１ｄを下方の型片２３ｄ・２４ｄに合わせる。もちろんこれら型片２１ｄ・２３ｄ・２４ｄは被覆フィルム１２の主成分である生分解性プラスチックの融点未満の温度まで加熱されている。
【０２３４】
その後、上述した外部加熱または内部加熱を用いて加熱および加圧成形する。この加熱・加圧成形時には、フィルム片１２ｄにおける重複部１２ｅが上記のように溶着することで、発泡成形物（容器本体１１ｃ）表面に対して隙間のない被覆フィルム１２の層が形成される。その結果、上記１工程によって、本発明にかかる生分解性成形物としてのコップ型容器１０ｃ（図４参照）を得ることができる。
【０２３５】
＜製法５＞
製法５では、製法４において、フィルム片１２ｃを重複部１２ｅで貼り合わせて、成形前の時点ですでに生分解性成形物の外形にほぼ合致するようにしておく。この製法も、製法４と同様に、図４に示すコップ型容器１０ｃなどのように、絞りの程度が深い形状や、より複雑な形状の生分解性成形物を成形する用途に好ましく用いることができる。
【０２３６】
この製法は、基本的に製法４と同様であるが、予め重複部１２ｄ・１２ｄを溶着するなどして確実に貼り合わせて外形型フィルムを形成しておく。そのため、一括成形時において、上記製法４において重複部１２ｄ・１２ｄの溶着が困難な被覆フィルム１２を用いるような場合に有効な方法となる。
【０２３７】
本製法５を具体的に説明すると、図１６に示すように、図１０（ａ）・（ｂ）に示した金型２０ｄにおいて、上下の型片２１ｄ・２３ｄ・２４ｄの間に略コップ形状に予め貼り合わせられた外形型フィルム１２ｆを二枚重ねて配置し、さらにこれら外形型フィルム１２ｆ・１２ｆ間に成形用原料を供給する。この状態では、金型２０ｂは、外形型フィルム１２ｆ（被覆フィルム１２）の主成分である生分解性プラスチックの融点未満の温度まで加熱されている。その後、上下の型片２１ｃ・２３ｄ・２４ｄを合わせて、上述した外部加熱または内部加熱を用いて加熱および加圧成形する。この１工程によって、本発明にかかる生分解性成形物としてのコップ型容器１０ｃ（図４参照）を得ることができる。
【０２３８】
＜製法６＞
製法６では、上記製法５においてさらに製法２の方法を組み合わせたものである。すなわち、フィルム片１２ｃを重複部１２ｄで貼り合わせて、成形前の時点ですでに生分解性成形物の外形にほぼ合致するようにしておいた上、これらを重ね合わせて略袋状の形状に加工して、内部に成形用原料を分注しておく。この製法も、製法４や製法５と同様に、図４に示すコップ型容器１０ｃなどのように、絞りの程度が深い形状や、より複雑な形状の生分解性成形物を成形する用途に好ましく用いることができる。
【０２３９】
この製法でも、製法２や製法３と同様に、被覆フィルム１２を包袋フィルムとした上で内部に成形用原料を収容してなる成形用組成物を準備することになるので、該成形用組成物を一定期間保存することが可能になるとともに、該成形用組成物を成形型に一括して投入するだけで成形の準備が整うことになる。したがって、製造工程をより一層簡素化することができる。
【０２４０】
本製法６を具体的に説明すると、図１７に示すように、被覆フィルム１２をコップ型容器１０ｃの外形に合わせてフィルム片とした上で、これを貼り合わせて外形型フィルムとし、さらにこれを２枚貼り合わせて予め袋状の外形包袋フィルム１２ｇに加工する。そして、この外形包袋フィルム１２ｇ中に所定量の成形用原料１４を分注して成形用組成物４０ｇを準備する。この成形用組成物４０ｇは所定のストッカーなどに保存しておけばよい。その後、図８（ａ）・（ｂ）に示した金型２０ｄにおいて、下方の型片２３ｄ・２４ｄの上にストッカーから出してきた略コップ形状の成形用組成物４０ｇを載置する。これだけで成形準備が整ったことになる。
【０２４１】
この状態では、上記金型２０ｄは、被覆フィルム１２（外形包袋フィルム１２ｇ）の主成分である生分解性プラスチックの融点未満の温度まで加熱されている。その後、上下の型片２１ｄ・２３ｄ・２４ｄを合わせて、上述した外部加熱または内部加熱を用いて加熱および加圧成形する。この１工程によって、本発明にかかる生分解性成形物としてのコップ型容器１０ｃ（図４参照）を得ることができる。
【０２４２】
本発明で製造された深絞り形状の生分解性成形物は、たとえば、包装用緩衝材、ゲス、包装用トレイなどの包装用成形物、カップめん・カップうどん・カップ焼きそばなどインスタント食品の容器、外食サービスに用いられる１ウェイ方式の皿またはトレイ、あるいはスープやジュースなどの容器などといった食品用容器として好適に用いることができる。また、本発明で製造された浅絞り形状の生分解性成形物は、包装用緩衝材、ゲス、包装用トレイなどの包装用成形物、外食サービスに用いられる１ウェイ方式の皿またはトレイなどといった食品用容器として好適に用いることができる。
【０２４３】
特に、本発明で製造された生分解性成形物は、耐水性があることから、水分の多い食品の容器として好適に用いることができるとともに、ガスバリア性なども有することから、カップめんなど一定期間の保存を可能とするようなインスタント食品の容器としても好適に用いることができる。特に、本発明で製造された生分解性成形物は、耐熱水性が高いことから、使用時に熱湯が注がれる、カップめん・カップうどんなどのインスタント食品の容器として好適に用いることができる。
【０２４４】
【実施例】
次に、実施例および比較例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０２４５】
〔成形用原料〕
まず、主原料である各種デンプン（誘導体も含む）、各種添加剤、水を表１に示す組成となるようにミキサーで均一に混合し、スラリー状の成形用原料（１）〜（３）および（７）と、ドウ状の成形用原料（４）〜（６）および（８）とを調製した。
【０２４６】
【表１】
0004121874.tif 000002
【０２４７】
〔被覆フィルム〕
被覆フィルムとして、表２に示す５種類の被覆フィルムＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５を準備した。
【０２４８】
【表２】
0004121874.tif 000003
【０２４９】
なお、表２に示す変性ポリエステルからなる被覆フィルムＦ３〜Ｆ５は、テレフタル酸、スルホン酸金属塩（５−スルホイソフタル酸のナトリウム塩等）、脂肪族ジカルボン酸（グルタル酸等）、エチレングリコール、およびジエチレングリコールから成る繰り返し単位を具え、酸成分中、テレフタル酸が約５０モル％〜約９０モル％、スルホン酸金属塩が約０．２モル％〜約６モル％、および脂肪族ジカルボン酸が約４モル％〜約４９．８モル％であり、グリコール成分中、エチレングリコールが約５０モル％〜約９９．９モル％、およびジエチレングリコールが約０．１モル％〜約５０モル％である芳香族ポリエステル共重合体のフィルムを２軸延伸した芳香族ポリエステル延伸フィルムである。
【０２５０】
〔実施例１〕
成形用原料１４としての表１に示す８種類の成形用原料（１）〜（８）と、被覆フィルム１２としての表２に示す２種類の被覆フィルムＦ３・Ｆ５との全ての組み合わせ（計１６種類）について、図６を用いて説明した製造方法にて丸皿型容器１０ｂを製造した。
【０２５１】
すなわち、図６に示す排気孔３１ｂおよび排気孔３２ｂを持つ金型２０ｂであり、かつ、キャビティー２５ｂの厚み（丸皿型容器１０ｂの肉厚に対応する）が２．５ｍｍで均一なものを用い、１対の被覆フィルム１２間に成形用原料１４を挟持して金型２０ｂ内に配置した。その後、凸型片２１ｂと凹型片２２ｂとを勘合させることによって型締めを行い、金型２０ｂ中で成形用原料１４および被覆フィルム１２を加熱成形することにより、成形用原料１４を水蒸気発泡成形して容器本体１１ａを得ると同時に、被覆フィルム１２を軟化させて容器本体１１ｂの表面に圧着した。そして、加熱成形中に、金型２０ｂの内圧によって被覆フィルム１４と金型２０ｂ表面との間に介在する空気を、排気孔３１ｂおよび排気孔３２ｂを通して金型２０ｂの外部に排出させた。
【０２５２】
また、加熱手法としては、電熱用ヒーターを用いて金型２０ｂを加熱する外部加熱と、高周波誘電加熱による内部加熱とを併用した。また、被覆フィルムＦ３を用いた場合には、加熱成形時の金型２０ｂの温度を１３０℃に設定し、被覆フィルムＦ５を用いた場合には、加熱成形時の金型２０ｂの温度を１６０℃に設定した。
【０２５３】
〔比較例１〕
金型２０ｂにおける排気孔３１ｂおよび排気孔３２ｂを無くした金型、すなわち加熱成形時に内部が密閉状態となる金型を金型２０ｂに代えて用いる以外は、実施例１と同様にして、比較用の丸皿型容器を製造した。
【０２５４】
排気孔３１ｂ・３２ｂを持つ金型２０ａを用いた実施例１と、排気孔３１ｂ・３２ｂを持たない金型を用いた比較例１とについて、丸皿型容器の成形性を比較した。具体的には、実施例１で得られた丸皿型容器１０ｂと、比較例１で得られた比較用の丸皿型容器とについて、（１）平面部分（底部１０ｂａやフランジ部１０ｂｃ）における凹凸の有無、（２）フランジコーナー部（フランジ部１０ｂｃと曲面部１０ｂａとの境界の角部分）のエッジのシャープさ、（３）底部１０ｂａの中心の肉厚Ａ、フランジ部１０ｂｃの肉厚Ｂ、およびフランジコーナー部の肉厚Ｃ（断面厚）の測定値、の各項目について検査を行った。
【０２５５】
その結果、成形用原料１４や被覆フィルム１２の種類に関係なく、以下の結果が得られた。
【０２５６】
まず、項目（１）については、比較例１の丸皿型容器では平面部分（底部やフランジ部）の表面に小さな凹部が見られた。これに対し、実施例１の丸皿型容器１０ｂでは平面部分（底部１０ｂａやフランジ部１０ｂｃ）の表面には凹部が全く見受けられなかった。
【０２５７】
また、項目（２）については、比較例１の丸皿型容器では、フランジコーナー部は、キャビティーの形状と異なり、エッジがシャープでなかった。これに対し、実施例１の丸皿型容器１０ｂでは、フランジコーナー部が、キャビティー２５ｂの形状通りの形状に成形されており、エッジがシャープであった。
【０２５８】
また、項目（３）の肉厚測定については、比較例１の丸皿型容器では、各部の肉厚が１ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲でばらつき、特にフランジコーナー部の肉厚Ｃが薄かった。これに対し、実施例１の丸皿型容器１０ｂでは、各部の肉厚が２．３ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内に収まり、高い精度で成形されていた。
【０２５９】
以上の結果から、丸皿型容器１０ｂの製造方法において、排気孔３１ｂ・３２ｂを設けた金型２０ｂを用いて成形を行うことにより、丸皿型容器１０ｂの平面部分およびフランジコーナー部の表面成形性を向上できることが分かった。
【０２６０】
〔実施例２〕
成形用原料１４としての表１に示す８種類の成形用原料（１）〜（８）と、被覆フィルム１２としての表２に示す２種類の被覆フィルムＦ３・Ｆ５との全ての組み合わせ（計１６種類）について、図１を用いて説明した製造方法にて、深絞り形状の容器であるどんぶり型容器１０ａを製造した。
【０２６１】
すなわち、図５に示す排気孔３１ａおよび排気孔３２ａを持つ金型２０ａであり、かつ、キャビティー２５ａの厚み（どんぶり型容器１０ａの肉厚に対応する）が２．５ｍｍで均一なものを用い、１対の被覆フィルム１２間に成形用原料１４を挟持して金型２０ａ内に配置した。その後、凸型片２１ａと凹型片２２ａとを勘合させることによって型締めを行い、金型２０ａ中で成形用原料１４および被覆フィルム１２を加熱成形することにより、成形用原料１４を水蒸気発泡成形して容器本体１１ａを得ると同時に、被覆フィルム１２を軟化させて容器本体１１ａの表面に圧着した。そして、加熱成形中に、金型２０ａの内圧によって被覆フィルム１４と金型２０ａ表面との間に介在する空気を、排気孔３１ａおよび排気孔３２ａを通して金型２０ａの外部に排出させた。
【０２６２】
また、加熱手法としては、電熱用ヒーターを用いて金型２０ａを加熱する外部加熱と、高周波誘電加熱による内部加熱とを併用した。また、被覆フィルムＦ３を用いた場合には、加熱成形時の金型２０ａの温度を１３０℃に設定し、被覆フィルムＦ５を用いた場合には、加熱成形時の金型２０ａの温度を１６０℃に設定した。
【０２６３】
〔比較例２〕
金型２０ａにおける排気孔３１ａおよび排気孔３２ａを無くした金型、すなわち加熱成形時に内部が密閉状態となる金型を金型２０ａに代えて用いる以外は、実施例２と同様にして、比較用のどんぶり型容器を製造した。
【０２６４】
排気孔３１ａ・３２ａを持つ金型２０ａを用いた実施例２と、排気孔３１ａ・３２ａを持たない金型を用いた比較例２とについて、どんぶり型容器の成形性を比較した。具体的には、実施例２で得られたどんぶり型容器１０ａと、比較例２で得られた比較用のどんぶり型容器とについて、（１）平面部分（側壁１０ａａやフランジ部１０ａｃ、底部１０ａｂの中央部（凹部）１０ａｅ）における凹凸の有無、（２）フランジコーナー部（フランジ部１０ａｃと側壁１０ａａとの境界の角部分）および糸尻部１０ａｄの形状、および（３）底部１０ａｂの中心の肉厚（凹部１０ａｅの肉厚）Ａ、糸尻部１０ａｄの肉厚Ｂ、糸尻部１０ａｄの外周（凹部１０ａｆ）の肉厚Ｃ、側壁１０ａａの肉厚Ｄ、およびフランジコーナー部の肉厚Ｅ（断面厚）の測定値、の各項目について検査を行った。
【０２６５】
その結果、成形用原料１４や被覆フィルム１２の種類に関係なく、以下の結果が得られた。
【０２６６】
まず、項目（１）については、比較例２のどんぶり型容器では平面部分（側壁やフランジ部）の表面に小さな凹部が見られた。これに対し、実施例２のどんぶり型容器１０ａでは平面部分（側壁１０ａａやフランジ部１０ａｃ、底部１０ａｂの中央部（凹部）１０ａｅ）の表面には凹部が全く見受けられなかった。
【０２６７】
また、項目（２）については、比較例２のどんぶり型容器では、糸尻部やフランジコーナー部は、エッジ（角）の形状や肉厚にキャビティーの形状と違いが見られた。これに対し、実施例２のどんぶり型容器１０ａでは、糸尻部１０ａｄやフランジコーナー部（フランジ部１０ａｃの角部分）が、キャビティー２５ｂと同一の形状に正確に成形されており、しかも、エッジがシャープであった。
【０２６８】
また、項目（３）の肉厚測定については、比較例２のどんぶり型容器では、各部の肉厚が０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲でばらつき、特に糸尻部１０ａｄの肉厚Ｂ、糸尻部１０ａｄの外周の肉厚Ｃ、およびフランジコーナー部の肉厚Ｅが薄かった。これに対し、実施例２のどんぶり型容器１０ａでは、各部の肉厚が２．３ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内に収まり、高い精度で成形されていた。
【０２６９】
以上の結果から、深絞り形状の容器であるどんぶり型容器１０ａの製造方法において、排気孔３１ａ・３２ａを設けた金型２０ａを用いて成形を行うことにより、丸皿型容器１０ｂの場合よりも顕著な成形性向上効果が得られることが分かった。
【０２７０】
〔実施例３〕
本実施例では、図１８に示すように、図５に示す金型２０ａとほぼ同様の構造を持つ金型２０ａを用いた。
【０２７１】
図１８に示す金型２０ａは、排気孔３１ａ・３２ａの位置、キャビティーの形状・サイズ等は、図５に示す金型２０ａと共通しているが、凸型片２１ａ（上型）および凹型片２２ａ（下型）の内部に形成された、排気孔３１ａ・３２ａを介してキャビティーに通じる空間（排気管３３ａ）や、排気開口部３４が、図５に示す金型２０ａと異なっている。
【０２７２】
すなわち、凸型片２１ａ（上型）の上部側面（キャビティー上端より上の側面）に排気開口部３４ａを設け、排気開口部３４ａから水平に凸型片２１ａの重心軸（鉛直方向の中心軸）に向かって重心軸に近い位置（後述する排気管３３ａ−６の位置）まで１本の円筒形の排気管３３ａ（排気管３３ａ−１）を設けた。排気管３３ａ−１に連結して下方に向かう５本の鉛直な円筒形の排気管３３ａ（外側から順に、排気管３３ａ−２、排気管３３ａ−３、排気管３３ａ−４、排気管３３ａ−５、排気管３３ａ−６）を設置し、これら排気管３３ａ−２〜３３ａ−６の先端が成形表面（キャビティーを形成する表面）から約５ｍｍ離れた位置になるようにした。そして、排気管３３ａ−２〜３３ａ−６の先端に排気孔３１ａを成形表面まで貫通させた。この構造（排気開口部３４ａ、排気管３３ａ−１〜３３ａ−６、および排気孔３１ａ）を凸型片２１ａの重心軸に対して線対称となるように、水平に９０度ずつずらして４組設けた。
【０２７３】
また、凹型片２２ａ（下型）の下端部側面に排気開口部３４ａを設け、排気開口部３４ａから水平に凹型片２２ａの重心軸に向かって重心軸に近い位置（後述する排気管３３ａ−６の位置）まで１本の円筒形の排気管３３ａ（排気管３３ａ−１）を設けた。排気管３３ａ−１に連結して上方に向かう３本の鉛直な円筒形の排気管３３ａ（外側から順に、排気管３３ａ−２、排気管３３ａ−３、排気管３３ａ−４）を設置し、これら排気管３３ａ−２〜３３ａ−４の先端が成形表面（キャビティーを形成する表面）から約５ｍｍ離れた位置になるようにした。そして、排気管３３ａ−２〜３３ａ−４の先端に排気孔３２ａを成形表面まで貫通させた。この構造（排気開口部３４ａ、排気管３３ａ−１〜３３ａ−４、および排気孔３２ａ）を凹型片２２ａの重心軸に対して線対称となるように、水平に９０度ずつずらして４組設けた。
【０２７４】
そして、図５に示す金型２０ａに代えて、図１８に示す金型２０ａを用い、全ての排気管３３ａの径を１０ｍｍまたは１５ｍｍとし、排気孔３１ａ・３２ａの断面形状を円形とし、排気孔３１ａ・３２ａの径（直径）を、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍ、１．７ｍｍに変化させる以外は、実施例２と同様にして、どんぶり型容器を製造した。そして、得られたどんぶり型容器について、肉厚が所定の肉厚になっているか、表面の状態が良好であるかを評価した。
【０２７５】
その結果、排気管３３ａの径が１０ｍｍであるか１５ｍｍによらず、次の結果が得られた。すなわち、排気孔３１ａ・３２ａの径が０．３ｍｍ（排気孔３１ａ・３２ａの断面積が０．０７０６９ｍｍ2）の場合には、キャビティー内の成形表面と被覆フィルム１２との間に閉じ込められた空気が十分に抜け切らず、部分的に所定の肉厚が得られなかった。一方、排気孔３１ａ・３２ａの径が１．５ｍｍ（排気孔３１ａ・３２ａの断面積が１．７６７ｍｍ2）の場合には、得られたどんぶり型容器における排気孔３１ａ・３２ａに対応する部分で、被覆フィルム１２の出っ張りが目立ち、表面の滑らかなどんぶり型容器が得られなかった。さらに、排気孔３１ａ・３２ａの径が１．７ｍｍ（排気孔３１ａ・３２ａの断面積が２．２７０ｍｍ2）の場合には、得られたどんぶり型容器における排気孔３１ａ・３２ａに対応する部分において、一部、被覆フィルム１２の破れがあった。
【０２７６】
これに対し、排気孔３１ａ・３２ａの径が０．４〜１．２ｍｍ（排気孔３１ａ・３２ａの断面積が０．１２５７〜１．１３１ｍｍ2）の場合には、被覆フィルム１２の出っ張りや破れがなく、かつ、所定の肉厚を持つ良好などんぶり型容器が得られた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０２７７】
【表３】
0004121874.tif 000004
【０２７８】
表３の結果より、排気孔３１ａ・３２ａの断面が円形の場合、排気孔３１ａ・３２ａの径は０．４ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下であることが好ましいことが分かる。ただし、これは排気孔３１ａ・３２ａの断面が円形の場合であり、排気孔３１ａ・３２ａの断面が他の形状である場合には、その形状に応じ、同等の圧力損失となるように設計すればよい。具体的には、圧力損失は排気孔３１ａ・３２ａの断面積にほぼ反比例するので、排気孔３１ａ・３２ａの断面形状にかかわらず、排気孔３１ａ・３２ａの断面積が、直径０．４〜１．２ｍｍの円形の排気孔３１ａ・３２ａと同等となるように、すなわち０．１２〜１．１３ｍｍ2となるように設計すればよい。
【０２７９】
〔実施例４〕
排気孔（円形断面）３１ａ・３２ａの径を０．７ｍｍに固定し、全ての排気管（円筒形）３３ａの径を、３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍに変化させる以外は、実施例３と同様にして、どんぶり型容器を製造した。
【０２８０】
また、高周波誘電加熱による内部加熱は、凸型片２１ａおよび凹型片２２ａに対して高周波電源（最大出力３ｋＷ）を接続し、高周波電源の陽極電流値を０．３Ａに設定することで行った。また、成形時間（加熱時間）は１１０秒とした。
【０２８１】
そして、得られたどんぶり型容器について、肉厚が所定の肉厚になっているか、表面の状態が良好であるかを評価した。
【０２８２】
その結果、排気管３３ａの径が３ｍｍの場合には、キャビティー内の成形表面と被覆フィルム１２との間に閉じ込められた空気が十分に抜け切らず、部分的に所定の肉厚が得られなかった。
【０２８３】
これに対し、排気管３３ａの径が５〜２０ｍｍの場合には、被覆フィルム１２の出っ張りや破れがなく、かつ、所定の肉厚を持つ良好などんぶり型容器が得られた。これらの結果をまとめて表４に示す。
【０２８４】
【表４】
0004121874.tif 000005
【０２８５】
また、圧力センサ４０を凹型片２２ａ（下型）の成形表面の側面部に設置し、圧力センサ４０を圧力計に接続して、成形中におけるキャビティー内圧の時間的変化を測定した。圧力センサ４０に接続した圧力計により測定した、成形時のキャビティー内圧の変化を図１９のグラフに示す。
【０２８６】
〔実施例５〕
内部加熱用に接続した高周波電源（最大出力３ｋＷ）の陽極電流値を０．３Ａから１．０Ａに変更し、成形時間（加熱時間）を１１０秒から６０秒に短縮する以外は、実施例４と同様にして、どんぶり型容器を製造した。
【０２８７】
そして、得られたどんぶり型容器について、肉厚が所定の肉厚になっているか、表面の状態が良好であるかを評価した。
【０２８８】
その結果、陽極電流値を１．０Ａにして成形時間を６０秒に短縮した本実施例では、陽極電流値が０．３Ａと低く成形時間が１１０秒と長い実施例４と異なる結果が得られた。すなわち、排気管３３ａの径が１０〜２０ｍｍの場合には、キャビティーの内圧が一気に抜けてしまい、膨張した成形物が被覆フィルム１２を突き抜けて排気孔３１ａ・３２ａ内に入ってしまう結果となり、逆に、排気管３３ａの径が３ｍｍまたは５ｍｍの場合には、被覆フィルム１２の破れ等を生じることなくキャビティーの内圧が十分に抜け、良好な結果となった。これらの結果をまとめて表５に示す。
【０２８９】
【表５】
0004121874.tif 000006
【０２９０】
また、実施例４と同様にして、圧力センサ４０に接続した圧力計により、成形時のキャビティー内圧（以下、適宜、単に「内圧」と称する）の変化を測定した。測定結果を図１９のグラフに示す。なお、図１９には、参考として、高周波印加による内部加熱を行わず外部加熱のみを行った場合のデータを併せて示している。
【０２９１】
実施例４と実施例５とで異なる結果が得られた理由は、以下のように考えられる。
【０２９２】
すなわち、図１９を見て分かる通り、本発明の水蒸気発泡成形では、成形用原料中の水分が気化・膨化するに伴って、急激な内圧の上昇を示し、発泡段階が終了して乾燥段階に移行するにつれ、さらに水分の蒸発が進むにつれて、徐々に内圧が低下する。このとき、内部加熱に比較的大きなエネルギーを用いると、初期の内圧上昇速度が増大すると共に、最大内圧も上昇する（この現象は、本発明の水蒸気発泡成形に特有であり、一般的な真空成形や加圧成形の際にキャビティー内圧が一定であるのとは大きく異なっている）。
【０２９３】
これにより、０．３Ａの陽極電流による比較的低い高周波エネルギー（同一の高周波発振器（高周波電源）を用いる場合、高周波発振器から発生する高周波エネルギーは、高周波発振器内の真空管陽極電流値に比例する）しか成形用原料に与えない場合には、３ｍｍといった細い排気管径では、その中で発生する圧力損失が比較的大きいため、圧力損失に比べて内圧不足となり、キャビティー内の余分な空気が十分抜け切らなかったと考えられる。
【０２９４】
しかし、陽極電流値を１．０Ａまで上げると、図１９に示した通り、急激な内圧上昇と最大内圧値の上昇により、３ｍｍ径の排気管３３ａでの比較的大きい圧力損失を内圧が上回って、空気が排出されると考えられる。逆に排気管３３ａの径が大きい（１０ｍｍ以上である）場合、急激な内圧上昇時に一気に空気が抜ける時に、被覆フィルム１２を挟んで外側（排気孔３１ａ・３２ａ側）と内側（発泡成形物側）との圧力差が一気に増大し、被覆フィルム１２の強度を超えて、発泡成形物が排気孔３１ａ・３２ａ部の被覆フィルム１２を突き抜けてしまうと考えられる。
【０２９５】
〔実施例６〕
実施例５で説明したように、急激なキャビティーの内圧上昇がある場合には排気孔３１ａ・３２ａの径が小さい方が良好な結果が得られたことから、次に、排気管３３ａ内を閉鎖空間とし、キャビティーの内圧上昇によってキャビティー内から排出される空気が、排気管３３ａの圧力を上昇させる構造をとってみた。
【０２９６】
具体的には、排気開口部３４ａを閉じて、排気管３３ａ内を金型２０ａ外部に対して閉鎖空間とし、該閉鎖空間の体積を、加熱成形前におけるキャビティー内の空隙の容積Ｖに対して表６に示すように変化させる以外は、実施例５と同様にして、どんぶり型容器を製造した。なお、Ｖは、以下の式
Ｖ＝（キャビティー総容積）−（成形用原料の体積）
で計算できる。
【０２９７】
得られたどんぶり型容器について、肉厚が所定の肉厚になっているか、表面の状態が良好であるかを評価したところ、排気管３３ａの径に関係なく、以下の表６に示す結果となった。
【０２９８】
【表６】
0004121874.tif 000007
【０２９９】
その結果、排気管３３ａの径に関係なく、排気管３３ａ内の閉鎖空間の体積を調整することで、適正な空気抜きが可能であることが分かった。すなわち、排気管３３ａ内の閉鎖空間の体積を、成形前キャビティー内空隙容積Ｖの１／３倍〜２倍に相当するように形成すると、空気の抜け不足による容器の肉厚不均一化や、空気の抜けすぎによる被覆フィルム１２の破れも発生することなく、良好な結果が得られた。これは、排気管３３ａ内の閉鎖空間に存在する空気が、発泡成形物から被覆フィルム１２に加わる応力を緩和する緩衝材（エアクッション）として機能し、空気の抜け過ぎによる被覆フィルム１２の破れが発生することを回避できたものと考えられる。
【０３００】
したがって、このような閉鎖空間を設けたエアクッション方式とも云える方法は、本実施例のように急速成形を行う場合や、被覆フィルム１２の強度が弱い場合に、特に有効であると考えられる。
【０３０１】
【発明の効果】
本発明の生分解性成形物の製造方法は、以上のように、デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるスラリー状またはドウ状の成形用原料と、生分解性プラスチックを主成分とし、疎水性を有する被覆フィルムとを用い、所定形状のキャビティーを持つ成形型中で成形用原料および被覆フィルムを加熱成形することにより、成形用原料を水蒸気発泡成形すると同時に、水蒸気発泡成形により得られた生分解性発泡成形物の表面に被覆フィルムを軟化させて圧着する生分解性成形物の製造方法であって、上記成形型に排気孔を設け、加熱成形時に、被覆フィルムと成形型表面との間に介在する気体を、上記排気孔を通してキャビティー外に排出させる方法である。
【０３０２】
上記方法によれば、得られる生分解性発泡成形物がある程度の含水率を保有するので、従来のデンプン成形物に比べて優れた強度を発揮することができる。また、上記方法によれば、疎水性を有する被覆フィルムを成形型中での加熱成形により、生分解性発泡成形物の表面に圧着するので、被覆フィルムが生分解性発泡成形物の表面に略密着した状態の生分解性成形物を得ることができ、十分な耐水性を持つ生分解性成形物を製造することができる。また、上記方法によれば、生分解性発泡成形物は、発泡体であることから表面積が大きいので、生分解性が非常に良好である。また、上記方法によれば、成形用原料の水蒸気発泡成形と被覆フィルムの圧着とを同時に行うので、より少ない工程で生分解性成形物を製造できる。
【０３０３】
したがって、上記方法は、複雑な形状を有する場合でも十分な強度を持ち、かつ、十分な耐水性、および非常に良好な生分解性を持つ生分解性成形物を簡便に製造できるという効果を奏する。
【０３０４】
さらに、上記方法によれば、加熱成形時に、被覆フィルムと成形型表面との間に介在する気体を、上記排気孔を通してキャビティー外に排出させるので、被覆フィルムと成形型表面との密着性が向上する。それゆえ、上記方法は、優れた表面平滑性を持つ生分解性成形物を得ることができると共に、良好な寸法精度で生分解性成形物を成形できるという効果も奏する。
【０３０５】
また、本発明の成形型は、以上のように、デンプンまたはその誘導体を主成分とし、これに水を混合して得られるスラリー状またはドウ状の成形用原料を内部で加熱することにより、水蒸気発泡成形するための成形型であって、互いに勘合して所定形状のキャビティーを内部に形成しうる複数の型片からなり、上記各型片には、キャビティー内の気体をキャビティー外に排出させるための排気孔が貫通されている構成である。
【０３０６】
上記構成によれば、上記成形用原料を内部で加熱することにより水蒸気発泡成形すると、成形時に、キャビティー内の気体を上記排気孔を通してキャビティー外に排出させることができる。これにより、成形物と成形型表面との密着性が向上する。それゆえ、上記構成は、優れた表面平滑性を持つ生分解性成形物を良好な寸法精度で成形可能な成形型を提供することができるという効果を奏する。
【０３０７】
本発明の成形型では、上記各型片が金属からなり、型片同士を絶縁するための絶縁体が上記型片間に配設されていることが好ましい。
【０３０８】
上記構成によれば、各型片を電極として用いて高周波誘電加熱や通電加熱等の手法により上記成形用原料を加熱することが可能となるので、成形用原料を短時間で均一に加熱することができる。それゆえ、上記構成は、良好な成形物を短時間で成形可能な成形型を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る生分解性成形物の製造方法を説明する説明図である。
【図２】本発明の製造方法により製造される生分解性成形物の一例としてのどんぶり型容器の形状を示す概略断面図である。
【図３】本発明の製造方法により製造される生分解性成形物の他の例としての丸皿型容器の形状を示す概略断面図および概略平面図である。
【図４】本発明の製造方法により製造される生分解性成形物のさらに他の例としてのコップ型容器の形状を示す概略断面図および概略平面図である。
【図５】図２に示すどんぶり型容器を成形するための成形型の構成の一例を示す概略断面図である。
【図６】図３に示す丸皿型容器を成形するための成形型の構成の一例を示す概略断面図である。
【図７】図３に示す丸皿型容器を製造するための、本発明の他の実施の形態に係る生分解性成形物の製造方法を説明する説明図である。
【図８】図５に示す成形型において、内部加熱用に電極が備えられている構成の一例を示す概略説明図である。
【図９】図４に示すコップ型容器を成形するための成形型の構成の一例を示す概略断面図である。
【図１０】図４に示すコップ型容器を成形するための成形型の構成の他の例を示す概略断面図である。
【図１１】図２に示すどんぶり型容器を製造するための、本発明のさらに他の実施の形態に係る生分解性成形物の製造方法を説明する説明図である。
【図１２】図３に示す丸皿型容器を製造するための、本発明のさらに他の実施の形態に係る生分解性成形物の製造方法を説明する説明図である。
【図１３】図２に示すどんぶり型容器を製造するための、本発明のさらに他の実施の形態に係る生分解性成形物の製造方法を説明する説明図である。
【図１４】（ａ）は、図１５で説明する製造方法を用いて図４に示す生分解性成形物を製造する際に、被覆フィルムをフィルム片として切り取った状態の２分割の一例を示す概略平面図であり、（ｂ）は、被覆フィルムをフィルム片として切り取った状態の３分割の一例を示す概略平面図である。
【図１５】図４に示すコップ型容器を製造するための、本発明のさらに他の実施の形態に係る生分解性成形物の製造方法を説明する説明図である。
【図１６】図４に示すコップ型容器を製造するための、本発明のさらに他の実施の形態に係る生分解性成形物の製造方法を説明する説明図である。
【図１７】図４に示すコップ型容器を製造するための、本発明のさらに他の実施の形態に係る生分解性成形物の製造方法を説明する説明図である。
【図１８】図２に示すどんぶり型容器を成形するための成形型の他の構成例を示す概略断面図である。
【図１９】成形中におけるキャビティー内圧の時間的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ａ  どんぶり型容器（生分解性成形物）
１０ｂ  丸皿型容器（生分解性成形物）
１１ａ  容器本体（生分解性発泡成形物）
１１ｂ  容器本体（生分解性発泡成形物）
１２    被覆フィルム
１４    成形用原料
２０ａ  金型（成形型）
２０ｂ  金型（成形型）
２１ａ  凸型片（型片）
２１ｂ  凸型片（型片）
２２ａ  凹型片（型片）
２２ｂ  凹型片（型片）
３１ａ  排気孔
３１ｂ  排気孔
３２ａ  排気孔
３２ｂ  排気孔
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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