JP4257809B2 - 熱成形用発泡シート及び果菜用容器 - Google Patents
熱成形用発泡シート及び果菜用容器 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリスチレン系樹脂とポリエチレン系樹脂との混合樹脂を主体とした発泡シート及びこの発泡シートを熱成形してなる果菜用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、食品等の包装用材料として各種樹脂からなる発泡シートが開発され使用されているが、最終的には包装用材料に要求される物性と製造コストの関係から、現実には、包装用材料の使用者は物性又は価格のどちらかに重点をおいてを包装材料を選択せざるを得ない。例えば、従来より林檎、梨、桃、メロン、トマト等の果菜の生産者が果菜を出荷する際等に、果菜の果菜用容器として架橋ポリエチレン樹脂発泡体製のもの、無架橋ポリプロピレン樹脂発泡体製のもの、パルプ製のもの等が利用されている。そしてこれらの果菜用容器は、以下のような特徴、課題を有するものである。
【０００３】
架橋ポリエチレン樹脂発泡体製のものは、緩衝性、成形性には優れているが高価である。無架橋ポリプロピレン樹脂発泡体製のものについては、適度の緩衝性と剛性を合せ持ち、成形性に優れるものの、特殊なポリプロピレン系樹脂を原材料として用いないと、無架橋ポリプロピレン系樹脂発泡体製の良好な容器が得られず、この結果やはり高価なものとなる。また、パルプ製のもの（一般にパルプモールド品と言われている）は、低価格ではあるが吸水時の緩衝性、強度等において課題を有するものである。
また混合樹脂発泡体に関する発明も多数提案されており、本発明の出願人による特開平２−２３２２４０号公報、特開平３−６３１２３号公報等がある。しかしながら、特開平２−２３２２４０号公報にはポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂との混合樹脂からなる発泡シートが開示されているものの、高密度ポリエチレンを４０〜８５重量％と大量に含有させなければ良好な高倍率の発泡シートを得ることができないというものであり、得られた発泡シートは高密度ポリエチレンを多く含むため、圧縮弾性率等の物性で表される反発弾性と表面の柔軟性とのバランスにおいて不十分なものであった。また特開平３−６３１２３号公報には高密度ポリエチレンの量を多少減らした範囲を含むポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂との混合樹脂からなる発泡体が開示されているが、該発泡体はバルーン状発泡体の内面を圧着して得られる、適度な厚みを有し、曲げ弾性率に優れた板状のもの、具体的には農産物を段ボール箱に多段に収納する際の合紙として主に使用されるもので、充分な反発弾性、柔軟性と、優れた外観、成形性を有する熱成形用発泡シートとは異なるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、緩衝性、適度な剛性、軽量性、成形性、耐水性等を備え、且つ、製造コストが低く低価格で市場に供給される、優れた熱成形用発泡シート及びその発泡シートを熱成形してなる果菜用容器を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明の熱成形用発泡シートは、押出機より押出発泡された円筒状発泡体を押出方向に切り開いてシート状に形成した発泡シートであって、（１）ポリスチレン系樹脂３０〜４５重量％、（２）密度０．８９〜０．９３ｇ／ｃｍ３のポリエチレン系樹脂３０〜５０重量％、（３）密度０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ３のポリエチレン系樹脂１０〜３０重量％（但し、（１）、（２）及び（３）の合計は１００重量％）とからなる混合樹脂を主成分とし、密度が０．０４５ｇ／ｃｍ３以下、厚みが２ｍｍ以上、６ｍｍ未満であることを特徴とする。本発明の熱成形用発泡シートを構成する混合樹脂は、ポリスチレン系樹脂含有量が４０重量％超、４５重量％以下であることが好ましい。本発明の熱成形用発泡シートは、密度が０．０１１〜０．０２５ｇ／ｃｍ３であることがより好ましい。また圧縮弾性率が５ｋｇｆ／ｃｍ２以下のものが好ましい。
【０００６】
また、本発明は、上記発泡シートに、熱可塑性樹脂層が積層一体化されている熱成形用発泡シート（以下、単層の発泡シートと区別して積層発泡シートと言う。）を包含する。
【０００７】
本発明の果菜用容器は、上記発泡シート又は積層発泡シートを熱成形してなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の発泡シートの基材樹脂に用いる、ポリスチレン系樹脂とは、スチレンを主体とする重合体で、スチレン単独重合体及びスチレンと共重合し得るビニル系単量体とスチレンとの共重合体、さらには一般に耐衝撃性ポリスチレン樹脂と呼ばれているポリスチレンを主体とするゴム系ポリマーとの共重合物又は混合物、あるいは、ジエン系単量体との共重合体も本発明のポリスチレン系樹脂の範囲に含まれるものである。本発明において、ポリスチレン系樹脂として、耐衝撃性ポリスチレン樹脂を使用した場合には得られる発泡シートの柔軟性、弾性を向上させることができ、好適なものである。
【０００９】
一方、本発明の発泡シートの基材樹脂に用いる密度の異なるポリエチレン系樹脂のうち、密度（常温常圧）が０．８９〜０．９３ｇ／ｃｍ3であるポリエチレン系樹脂（以下、このポリエチレンを低密度ポリエチレンとも言う。）とは、エチレンを主体とする重合体であって、エチレンホモポリマーのみならず、酢酸ビニル、メタクリレート、アクリレート、プロピレン、α−オレフィン等、或いはその他エチレンと共重合可能なビニル系モノマーと、エチレンとの共重合体も含まれる。また密度（常温常圧）が０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ3であるポリエチレン系樹脂（以下、高密度ポリエチレンとも言う。）とは、エチレンを主体とする重合体であって、エチレンホモポリマーのみならず、上記したエチレンと共重合可能なモノマーと、エチレンとの共重合体も含まれる。
【００１０】
本発明の発泡シートは、上記ポリスチレン系樹脂、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンの混合物を主体とする樹脂により構成されるが、３種の樹脂混合物における高密度ポリエチレンの割合は１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％であり、低密度ポリエチレンの割合は３０〜５０重量％、好ましくは３２〜４８重量％であり、またポリスチレン系樹脂の割合は３０〜４５重量％、好ましくは４０重量％超、４５重量％以下（但し、３種の樹脂の割合の合計は１００重量％）である。
【００１１】
樹脂混合物における高密度ポリエチレンの割合が、１０重量％未満となると低密度の発泡シートを得ることが困難になり、３０重量％を超えると得られる発泡シートに収縮が見られるようになるとともに、反発弾性も損われるようになる。また樹脂混合物における低密度ポリエチレンの割合が、３０重量％未満となると、得られる発泡体の反発弾性が損われるようになり、一方、５０重量％を超えると成形性が悪化し、低密度の発泡シートを得ることも困難になる。更にポリスチレン系樹脂の割合が３０重量％未満となると発泡シートの収縮が大きくなり、一方、５５重量％を超えると、溶融混練時にポリエチレン系樹脂との相溶性に劣り、また得られる発泡シートの剛性が高すぎてもろくなるとともに、反発弾性にも劣るようになる。本発明の発泡シートは、発泡シートの基材樹脂に、ポリスチレン系樹脂と、低密度ポリエチレンと、高密度ポリエチレンとを上記した特定の割合で混合した混合樹脂を主成分として用いたことにより、緩衝性、適度な剛性、軽量性、成形性、耐水性等を備えたものとなる。
【００１２】
本発明の発泡シートは上記樹脂混合物のみを基材とするものに限らず、本発明の所期の目的を損なわない範囲において、更に他の重合体が混合されていても良い。上記樹脂混合物に更に配合することのできる他の重合体としては、ポリプロピレン等の上記樹脂以外のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ゴム、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。上記ポリスチレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンの混合物に、更に他の重合体を混合して基材樹脂とする場合、基材樹脂中の他の重合体の割合は３５重量％以下とすることが好ましい。
【００１３】
本発明の発泡シートを得るには、例えば押出機内で上記樹脂混合物を溶融し、これに発泡剤を添加混練した後、押出機先端の環状ダイスから押出して円筒状に発泡させた後、この円筒状発泡体を押出方向に切り開いてシート状とする等の方法が挙げられる。本発明の発泡シートを得るために用いる発泡剤としては、例えば、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルブタンとイソブタンとの混合物、ノルマルペンタン、イソペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロブタン、シクロペンタン等の環式脂肪族炭化水素、その他ハロゲン化炭化水素、二酸化炭素、水、加熱分解型発泡剤等が挙げられる。これらの発泡剤は単独又は２種以上を組み合わせて使用される。発泡剤の使用割合は、樹脂混合物１００重量部に対し、３〜３５重量部、好ましくは５〜３０重量部であり、所望する発泡シートの密度に応じて適切な量を定める。例えば発泡剤としてノルマルブタンを主成分とするものを用いる場合、密度０．０１１〜０．０２５ｇ／ｃｍ3の発泡シートを得るために必要な発泡剤混入量は、樹脂物１００重量部に対して７〜３０重量部程度である。
【００１４】
本発明発泡シートを製造する際には、一般に気泡核生成剤が使用される。この気泡核生成剤としては、たとえば、タルクの如き無機物質の他、押出機内の温度で分解してガスを発生する如き化学発泡剤も気泡核生成剤として用いることができる。また押出機内の温度で反応して炭酸ガスを発生する酸−アルカリの組み合わせ、たとえば、クエン酸と重炭酸ナトリウム、クエン酸のアルカリ塩と重炭酸ナトリウム等を組み合わせたものも気泡核生成剤として用いることができる。これらの気泡核生成剤を添加することにより、得られる発泡シートの気泡の大きさを任意に調整することができると共に、発泡シートの柔軟性、感触等も向上させることができる。
【００１５】
さらに、本発明においては、発泡時の発泡剤の透過を防ぎ、発泡シートの収縮を抑制するために、樹脂混合物中に収縮防止剤を添加することが好ましい。このようなものとしては、例えば、ポリオキシエチレンモノミリステート、ポリオキシプロピレンモノミリステート、ポリオキシエチレンモノパルミテート、ポリオキシプロピレンモノパルミテート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシプロピレンモノステアレート、ポリオキシエチレンジステアレート、モノラウリン酸グリセライド、モノミノスチン酸グリセライド、モノパルミチン酸グリセライド、モノステアリン酸グリセライド、モノアラキン酸グリセライド、ジラウリン酸グリセライド、ジパルミチン酸グリセライド、ジステアリン酸グリセライド、1−パルミト−2−ステアリン酸グリセライド、1−ステアロ−2−ミリスチン酸グリセライド、トリステアリン酸グリセライド、モノべヘン酸グリセライド等の各種脂肪族エステルが挙げられる。その他、無機充填剤等も用いることができる。
【００１６】
本発明の発泡シートは、０．０４５ｇ／ｃｍ３以下の密度を有するものであるが、より好ましくは密度０．０１１〜０．０２５ｇ／ｃｍ３であり、特に好ましくは密度が０．０１３〜０．０２５ｇ／ｃｍ３である。また、発泡シートの厚みにつては緩衝性、成形性、剛性の面から、２ｍｍ以上、６ｍｍ未満である。発泡シートの密度があまりにも小さいものは熱成形時の伸びが不十分なものとなり、また、発泡シートを製造すること自体も困難である。一方、０．０４５ｇ／ｃｍ3を超える発泡シートは緩衝性、非吸水性、熱成形性において不十分なものとなる。また発泡シートの厚みが厚すぎる場合は、発泡シートの平滑性、外観において良好なものを得ることが困難となり、成形性においても優れたものが得られない。
【００１７】
上記発泡シートは、圧縮弾性率が５ｋｇｆ／ｃｍ2以下であることが好ましく、より好ましくは１．５〜４．５ｋｇｆ／ｃｍ2である。圧縮弾性率が５ｋｇｆ／ｃｍ2以下の発泡シートは、緩衝性、特に果菜用容器素材として重要な柔軟性と反発弾性に優れるという効果がある。圧縮弾性率が５ｋｇｆ／ｃｍ2以下の発泡シートは、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂の混合比、発泡シートの気泡径、気泡形状、独立気泡率等を調整することにより得ることができる。尚、圧縮弾性率は、発泡シートを２３℃、相対湿度５０％の条件下で２４時間放置した後、この発泡シートより切り出した長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍの試料を複数枚重ねて厚さ約２５ｍｍとした積層体を試験片として測定する。この試験片を圧縮試験機の平行な平面板間に置き、１０ｍｍ／ｍｉｎ．の圧縮速度で試験片を厚さ方向に圧縮して、圧縮応力−ひずみ曲線を求め、この曲線の始めの直線部分より下記式（１）により圧縮弾性率：Ｅ（ｋｇｆ／ｃｍ2）を求める。
【００１８】
【数１】
Ｅ（ｋｇｆ／ｃｍ2）＝Δσ／Δε ・・・・（１）
但し、Δσは直線上の２点間の応力の差（ｋｇｆ／ｃｍ2）、Δεは同じ２点間の圧縮ひずみの差（％）を示す。
【００１９】
上記ポリスチレン系樹脂３０〜４５重量％、密度０．８９〜０．９３ｇ／ｃｍ３の低密度ポリエチレン３０〜５０重量％、密度０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ３の高密度ポリエチレン１０〜３０重量％の混合樹脂を主成分とした、密度０．０４５ｇ／ｃｍ３以下、厚み２ｍｍ以上、６ｍｍ未満の発泡シートは、熱成形用として使用され、密度が０．０１１〜０．０２５ｇ／ｃｍ３のものや圧縮弾性率が５ｋｇｆ／ｃｍ２以下のものは、特に熱成形用として好適である。
【００２０】
また、本発明は、上記特定の樹脂混合物を主成分とする密度０．０４５ｇ／ｃｍ3以下の発泡シートに、更に熱可塑性樹脂層が積層一体化された積層発泡シートを含むものである。発泡シートに積層される熱可塑性樹脂としては、前記した高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリエチレン系樹脂、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられ、これら熱可塑性樹脂のシート、フィルムや、熱可塑性樹脂繊維からなる不織布等の形態で積層する。上記熱可塑性樹脂のうち、特に接着層を必要としないポリエチレン系樹脂やポリスチレン系樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂層は発泡シートの片面又は両面に積層一体化される。熱可塑性樹脂層を特定の樹脂混合物を主成分とする発泡シートに積層することにより、熱可塑性樹脂層を積層していない発泡シートのみの場合と比べ、熱成形性、剛性が向上する。尚、発泡シートの熱成形性、剛性向上の面からは、熱可塑性樹脂層は発泡シートの両面側に積層一体化されていることが好ましい。熱可塑性樹脂層の厚みは、通常、１０〜２００μｍ程度とすることが好ましい。しかしながら、熱可塑性樹脂層を発泡シートに積層一体化すると、熱可塑性樹脂層の積層面側の緩衝性が、熱可塑性樹脂層を積層していない発泡シート表面に比べて低下するとともに、発泡シートの軽量性が低下することとなる。従って、発泡シートに熱可塑性樹脂層を設ける場合、発泡シートの緩衝性、軽量性を考慮して熱可塑性樹脂層の厚みを薄くすることが好ましく、熱成形性、剛性、緩衝性、軽量性のバランスを考慮すると、熱可塑性樹脂層の厚みは１０〜６０μｍが適当である。尚、本発明の積層発泡シートは熱可塑性樹脂層を芯層とし、その両面に発泡シートを積層一体化したものであっても良い。
【００２１】
発泡シートに熱可塑性樹脂層が積層一体化された積層発泡シートは、発泡シートのみを製造した後、別工程で発泡シートに熱可塑性樹脂を積層接着する方法、押出発泡した発泡シートに他の押出機から熱可塑性樹脂を押出して積層するエクストルージョンラミネート法、特に好ましくは発泡性混合溶融樹脂と非発泡性熱可塑性溶融樹脂とを共押出する共押出法により得ることができる。
【００２２】
本発明の発泡シート又は積層発泡シートは、ＪＩＳ Ｋ６７６７により求められる引き裂き強さ（該シートを押出方向に引張った際の引き裂き強さ）が１．２ｋｇｆ／ｃｍ以上、更には１．７ｋｇｆ／ｃｍ以上のものが果菜用容器素材として好ましい。また発泡シートの独立気泡率は４０％以上、更には５０％以上のものが熱成形時の二次発泡性、シート及びその成形品のの緩衝性、反発弾性の面で好ましい。尚、独立気泡率の測定は、ＡＳＴＭ Ｄ２８５６手順Ｃにより、連続気泡率（％）を求め、下記式（２）より求められる値である。但し、積層発泡シートの場合は、熱可塑性樹脂層の厚み分の体積を積層発泡シートサンプル体積から差し引いて発泡シートのみの独立気泡率を算出することとする。
【００２３】
【数２】
独立気泡率（％）＝１００−連続気泡率（％） ・・・（２）
【００２４】
本発明の果菜用容器は、上記した本発明の発泡シート又は積層発泡シートを真空成形及び／又は圧空成形等の方法で熱成形して得られる。例えば、図１に示すように矩形外周形状を有し、略半球形状の果菜収納凹部１を有する形状の果菜用容器２等が挙げられる。本発明の果菜用容器２には、通常、果菜収納凹部１が２〜３０カ所形成される。本発明の果菜用容器２は、収納される果菜の重さ及び設計保護性能に応じ、果菜収納凹部１の平均シート厚みを設計すればよく、林檎、梨、トマトを収納する場合には、果菜収納凹部１の平均シート厚みが１．５〜２．５ｍｍ、桃、メロンを収納する場合には、果菜収納凹部１の平均シート厚みが２．５〜４．０ｍｍとなるようにすることが好ましく、緩衝性に優れるため従来のものよりも厚みを薄くすることができる。尚、果菜収納凹部１の平均シート厚みは該凹部の中心を通り、一方の収納凹部側面上端から、他方の収納凹部側面上端にかけて等間隔で７箇所以上の厚みを測定し、それらの算術平均値として求められる値である。
【００２５】
本発明の果菜用容器２は、前記した発泡シート又は積層発泡シートを熱成形して得られるものであるため、熱成形の際に二次発泡によりシート厚みが増加し、一方で発泡シートが引き延ばされて果菜収納凹部１のシート厚みは薄くなる。このため、必要とする果菜収納凹部１の平均シート厚みの０．８〜３倍の厚みの発泡シートを用いて本発明の果菜用容器２を得ることが好ましい。
【００２６】
本発明果菜用容器２を成形する方法について更に詳述する。発泡シートをヒーター等によって加熱して軟化させ、果菜用容器形状の金型で加熱軟化させた発泡シートを挟み、発泡シートを容器形状の金型面に密着させることにより、金型形状に沿った果菜用容器が得られる。真空成形法により成形する際には、通常、シートの幅方向両端縁部を一定幅でクランプしているため、発泡シートは果菜用容器２の果菜収納凹部１に形成される位置、すなわち略金型凹部上に位置する部分のみが伸ばされて成形されるが、発泡シート両端縁部のクランプ間の幅を狭くしつつ真空成形を行うことによって、シートの金型凹部上に位置する部分の周囲部も、金型凹部へ引き込むことが可能となり、この結果、容器厚みの比較的均一な果菜用容器が得られる。また、成形に用いる雄型と雌型の形状、型合わせ時の隙間、成形スピード等を調整したり、果菜収納凹部１形状と、これらの配置等の調製を組み合わせておこなうことにより、果菜収納凹部１の平均シート厚み等の、諸特性を更に良好な範囲に調整することができる。
【００２７】
また、特に発泡シートに熱可塑性樹脂層が積層一体化されている積層発泡シートを熱成形に用いると、複雑なリブ形状を有するものや、果菜収納凹部１の深さの深い果菜用容器２を容易に得ることができ、また得られた容器２は剛性、外観の優れたものとなる。このような熱可塑性樹脂層を積層した積層発泡シートから果菜用容器２を得る場合は、前記したように熱可塑性樹脂層の厚みを調製した積層発泡シートを用いることが好ましい。また特に厚みの薄い熱可塑性樹脂層が発泡シートの片面側のみに積層された積層発泡シートを用い、容器を成形する場合には、熱可塑性樹脂層が容器２の内側（果菜と接する側）に、発泡体層が容器２の外側に位置するようにすることが、成形性の面で好ましい。
【００２８】
果菜用容器２には、果菜全体及び表面を保護するための緩衝性に優れるとともに保形性に優れることが要求される。このような点を考慮すると本発明の果菜用容器２の平均密度は、０．０４５ｇ／ｃｍ3以下が好ましく、より好ましくは０．０１１〜０．０２５ｇ／ｃｍ3、特に好ましくは０．０１３〜０．０２５ｇ／ｃｍ3である。平均密度０．０４５ｇ／ｃｍ3以下の容器は、発泡シートの密度と該発泡シートの二次発泡性、成形金型の型合わせ時の隙間等を適宜調整することにより得ることができる。尚、果菜用容器の平均密度は、該容器を碁盤の目状に３ｃｍ間隔で分割し、各分割体から任意に一辺２ｃｍ程度の略正方形の測定サンプルを切り出し、各サンプルについて外形寸法から求められる体積と、重量から各サンプルの密度（ｇ／ｃｍ3）を求め、それらの値の算術平均値として算出される。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例、比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００３０】
実施例１〜４、８及び比較例１、２
東ソー（株）製のニポロンハード６３００（密度０．９６ｇ／ｃｍ3の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ））、日本ユニカー（株）製のＮＳ−１（密度０．９２ｇ／ｃｍ3の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ））及びエイ・アンド・エム スチレン（株）製のスタイロン６７９（密度１．０５ｇ／ｃｍ3のポリスチレン（ＰＳ））を表１に示した割合で用いると共に、これらの樹脂混合物中に収縮防止剤としてモノステアリン酸グリセライド及び気泡核生成剤としてタルクがそれぞれ1重量％含有されるように調整して配合し、更にこれらの混合物と表１に示す発泡剤とを、圧力１７０ｋｇ／ｃｍ2Ｇで溶融混練した後、樹脂温度１３０℃にてサーキュラーダイスより円筒状に押出発泡させた。押出された円筒状発泡体の内面及び外面をエアーにて冷却しながらバルーンを形成させ、これを円柱状冷却装置の表面上を通過させながら引き取り、その後、押出し方向に沿って切り開いて表２に示す発泡シートを得た。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
尚、表２における発泡シートの密度、厚さ等は、以下の通り測定して求めた値である。
【００３４】
発泡シート及び熱可塑性樹脂層の厚さ
発泡シート又は積層発泡シートの厚み方向垂直断面において、等間隔に２０箇所以上の測定点を選定し、発泡シート厚み又は積層発泡シートの発泡シート厚みと、熱可塑性樹脂層の厚みを測定し、各々の厚みの算術平均値として求めた。
【００３５】
発泡シートの密度
発泡シート又は積層発泡シートから縦１０ｃｍ×横１０cm（発泡シート又は積層発泡シートの厚み）の測定用サンプルを切り出す。発泡シートのみの場合は、該サンプル重量（ｇ）を、計算により求められるサンプル体積（ｃｍ3）［１０（ｃｍ）×１０（ｃｍ）×サンプルの厚み（ｃｍ）により求める。］で割ることにより求めた。また積層発泡シートの場合は、計算により求められる熱可塑性樹脂層の重量（ｇ）［１０（ｃｍ）×１０（ｃｍ）×熱可塑性樹脂層の厚み（ｃｍ）×熱可塑性樹脂層の密度（ｇ／ｃｍ3）により求める。］を、サンプル重量（ｇ）から差し引いた値を、サンプル中の発泡シートのみの体積（ｃｍ3）［１０（ｃｍ）×１０（ｃｍ）×サンプル中の発泡シートの厚み（ｃｍ）により求める。］で割ることにより求めた。
【００３６】
上記実施例及び比較例にて得られた発泡シートの引き裂き強さ、圧縮弾性率及び該発泡シートを４３０×３００×３０ｍｍのトマト用の容器に真空成型法にて成形して得た成形品の評価を行った結果を表３に示す。尚、表３における発泡シートの引き裂き強さ、圧縮弾性率、成形品の剛性、成形性等は以下のようにて評価した。
【００３７】
引き裂き強さ
ＪＩＳ Ｋ６７６７に準拠し、発泡シート押出方向を長手方向とした試験片を切り出し、この試験片の引っ張り試験を行い、切断時の最大荷重（ｋｇｆ）を試験片厚み（ｃｍ）で割ることにより求めた。
【００３８】
圧縮弾性率
前記した方法により試験し、前記式（１）より求めた。尚、積層発泡シートの場合、熱可塑性樹脂層を剥離せず、積層発泡シート試料から切り出した試験片を用いて圧縮弾性率を測定した。
【００３９】
剛性
成形品の長手方向の片側端部を固定して片持梁りテストを行い、長手方向の他方の片側端部の垂れ下がり量を測定し、以下の基準にて評価した。
◎：垂れ下がり量が６ｍｍ未満
○：垂れ下がり量が６〜１５ｍｍ
×：垂れ下がり量が１５mm超
【００４０】
成形性
成形品を目視により以下の基準で評価した。
◎：金型再現性が良好であり、果菜収納凹部の厚みも均一である。
○：多少金型再現性には劣るが、外観良好であり果菜収納凹部の厚みも均一である。
×：成形品の一部に亀裂が発生している。
【００４１】
【表３】
【００４２】
実施例5
東ソー（株）製のニポロンハード６３００（密度０．９６ｇ／ｃｍ3の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ））、日本ユニカー（株）製のＮＳ−１（密度０．９２ｇ／ｃｍ3の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ））及びエイ・アンド・エム スチレン（株）製のスタイロン６７９（密度１．０５ｇ／ｃｍ3のポリスチレン（ＰＳ））を表１に示した割合で用い、これらの樹脂混合物中に収縮防止剤としてモノステアリン酸グリセライド及び気泡核生成剤としてタルクがそれぞれ１重量％含有されるように調整して配合し、更にこれらの配合物と表１に示す発泡剤とを、押出機中で、圧力１６０ｋｇ／ｃｍ2Ｇで溶融混練した。一方、別の押出機内で低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を溶融し、前記発泡剤を添加混練し１３５℃に調整した発泡性の溶融混練物と、１２０℃に調整した低密度ポリエチレンの溶融物とを、サーキュラーダイスより、円筒状発泡体の内外両面にそれぞれ０．０２ｍｍの低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）樹脂層が積層一体化されるように共押出し発泡した。押出発泡された円筒状発泡体の内面及び外面をエアーにて冷却しながらバルーンを形成させ、これをマンドレルで引き取ってから押出し方向に沿って切り開いて表２に示す積層発泡シートを得た。尚、発泡シートの両面側に積層した低密度ポリエチレンは、日本ユニカー（株）製のＮＵＣ−８３５０である。得られた積層発泡シートの諸物性及び、該発泡シートを用いて実施例１〜４と同様にして成形したトマト用容器を同様にして評価した。結果を表３にあわせて示す。
【００４３】
実施例6
熱可塑性樹脂層として、円筒状発泡体の外面側に厚さ０．０４ｍｍの低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）樹脂層が形成されるように共押出した以外は実施例５と同様にして表２に示す積層発泡シートを得た。尚、発泡シートの片面側に積層された低密度ポリエチレンは、日本ユニカー（株）製ＮＵＣ−８３５０である。得られた積層発泡シートの諸物性及び該発泡シートを用いて実施例１〜４と同様にして成形したトマト用容器を同様にして評価した。結果を表３にあわせて示す。
【００４４】
実施例7
熱可塑性樹脂層として、円筒状発泡体の外面側に厚さ０．０４ｍｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）層が形成されるように、１２４℃に調整したＥＶＡの溶融物を共押出した以外は、実施例５と同様にして表２に示す積層発泡シートを得た。尚、発泡シートの片面側に積層されたエチレン−酢酸ビニル共重合体は、日本ユニカー（株）製のＮＵＣ−８４５０である。得られた積層発泡シートの諸物性及び、この発泡シートから実施例１〜４と同様にして成形したトマト用容器を同様にして評価した。結果を表３にあわせて示す。
【００４５】
上記実施例の発泡シート又は積層発泡シートは、独立気泡率も５０％以上と高く、外観、圧縮弾性、表面の柔軟性、剛性、成形性等に優れたものであった。また実施例の発泡シート又は積層発泡シートから得られた容器は、該発泡シート又は積層発泡シートと同様の密度を有し、収納凹部においても発泡シート又は積層発泡シートの厚みと同様の平均シート厚みを有する、外観、剛性、緩衝性等に優れたものであった。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の発泡シートは、緩衝性、適度な剛性、軽量性、成形性、耐水性等を備え、且つ、汎用の樹脂を原材料として利用するものであるから、製造コストが低く低価格で市場に供給可能な優れた合成樹脂発泡シートである。特に、発泡シートに熱可塑性樹脂層が積層一体化されている積層発泡シートは成形性、剛性、外観等が更に優れるものである。
【００４７】
また、本発明の果菜用容器は、上記発泡シートを熱成形して得られるものであり発泡シートの特性を引き継ぎ、従来品の数種の果菜用容器の有していたそれぞれの優れた特性を同時に有するものであり、緩衝性、適度な剛性、軽量性、耐水性等に優れ、汎用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の果菜用容器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 果菜収納凹部
２ 果菜用容器
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリスチレン系樹脂とポリエチレン系樹脂との混合樹脂を主体とした発泡シート及びこの発泡シートを熱成形してなる果菜用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、食品等の包装用材料として各種樹脂からなる発泡シートが開発され使用されているが、最終的には包装用材料に要求される物性と製造コストの関係から、現実には、包装用材料の使用者は物性又は価格のどちらかに重点をおいてを包装材料を選択せざるを得ない。例えば、従来より林檎、梨、桃、メロン、トマト等の果菜の生産者が果菜を出荷する際等に、果菜の果菜用容器として架橋ポリエチレン樹脂発泡体製のもの、無架橋ポリプロピレン樹脂発泡体製のもの、パルプ製のもの等が利用されている。そしてこれらの果菜用容器は、以下のような特徴、課題を有するものである。
【０００３】
架橋ポリエチレン樹脂発泡体製のものは、緩衝性、成形性には優れているが高価である。無架橋ポリプロピレン樹脂発泡体製のものについては、適度の緩衝性と剛性を合せ持ち、成形性に優れるものの、特殊なポリプロピレン系樹脂を原材料として用いないと、無架橋ポリプロピレン系樹脂発泡体製の良好な容器が得られず、この結果やはり高価なものとなる。また、パルプ製のもの（一般にパルプモールド品と言われている）は、低価格ではあるが吸水時の緩衝性、強度等において課題を有するものである。
また混合樹脂発泡体に関する発明も多数提案されており、本発明の出願人による特開平２−２３２２４０号公報、特開平３−６３１２３号公報等がある。しかしながら、特開平２−２３２２４０号公報にはポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂との混合樹脂からなる発泡シートが開示されているものの、高密度ポリエチレンを４０〜８５重量％と大量に含有させなければ良好な高倍率の発泡シートを得ることができないというものであり、得られた発泡シートは高密度ポリエチレンを多く含むため、圧縮弾性率等の物性で表される反発弾性と表面の柔軟性とのバランスにおいて不十分なものであった。また特開平３−６３１２３号公報には高密度ポリエチレンの量を多少減らした範囲を含むポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂との混合樹脂からなる発泡体が開示されているが、該発泡体はバルーン状発泡体の内面を圧着して得られる、適度な厚みを有し、曲げ弾性率に優れた板状のもの、具体的には農産物を段ボール箱に多段に収納する際の合紙として主に使用されるもので、充分な反発弾性、柔軟性と、優れた外観、成形性を有する熱成形用発泡シートとは異なるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、緩衝性、適度な剛性、軽量性、成形性、耐水性等を備え、且つ、製造コストが低く低価格で市場に供給される、優れた熱成形用発泡シート及びその発泡シートを熱成形してなる果菜用容器を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明の熱成形用発泡シートは、押出機より押出発泡された円筒状発泡体を押出方向に切り開いてシート状に形成した発泡シートであって、（１）ポリスチレン系樹脂３０〜４５重量％、（２）密度０．８９〜０．９３ｇ／ｃｍ３のポリエチレン系樹脂３０〜５０重量％、（３）密度０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ３のポリエチレン系樹脂１０〜３０重量％（但し、（１）、（２）及び（３）の合計は１００重量％）とからなる混合樹脂を主成分とし、密度が０．０４５ｇ／ｃｍ３以下、厚みが２ｍｍ以上、６ｍｍ未満であることを特徴とする。本発明の熱成形用発泡シートを構成する混合樹脂は、ポリスチレン系樹脂含有量が４０重量％超、４５重量％以下であることが好ましい。本発明の熱成形用発泡シートは、密度が０．０１１〜０．０２５ｇ／ｃｍ３であることがより好ましい。また圧縮弾性率が５ｋｇｆ／ｃｍ２以下のものが好ましい。
【０００６】
また、本発明は、上記発泡シートに、熱可塑性樹脂層が積層一体化されている熱成形用発泡シート（以下、単層の発泡シートと区別して積層発泡シートと言う。）を包含する。
【０００７】
本発明の果菜用容器は、上記発泡シート又は積層発泡シートを熱成形してなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の発泡シートの基材樹脂に用いる、ポリスチレン系樹脂とは、スチレンを主体とする重合体で、スチレン単独重合体及びスチレンと共重合し得るビニル系単量体とスチレンとの共重合体、さらには一般に耐衝撃性ポリスチレン樹脂と呼ばれているポリスチレンを主体とするゴム系ポリマーとの共重合物又は混合物、あるいは、ジエン系単量体との共重合体も本発明のポリスチレン系樹脂の範囲に含まれるものである。本発明において、ポリスチレン系樹脂として、耐衝撃性ポリスチレン樹脂を使用した場合には得られる発泡シートの柔軟性、弾性を向上させることができ、好適なものである。
【０００９】
一方、本発明の発泡シートの基材樹脂に用いる密度の異なるポリエチレン系樹脂のうち、密度（常温常圧）が０．８９〜０．９３ｇ／ｃｍ3であるポリエチレン系樹脂（以下、このポリエチレンを低密度ポリエチレンとも言う。）とは、エチレンを主体とする重合体であって、エチレンホモポリマーのみならず、酢酸ビニル、メタクリレート、アクリレート、プロピレン、α−オレフィン等、或いはその他エチレンと共重合可能なビニル系モノマーと、エチレンとの共重合体も含まれる。また密度（常温常圧）が０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ3であるポリエチレン系樹脂（以下、高密度ポリエチレンとも言う。）とは、エチレンを主体とする重合体であって、エチレンホモポリマーのみならず、上記したエチレンと共重合可能なモノマーと、エチレンとの共重合体も含まれる。
【００１０】
本発明の発泡シートは、上記ポリスチレン系樹脂、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンの混合物を主体とする樹脂により構成されるが、３種の樹脂混合物における高密度ポリエチレンの割合は１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％であり、低密度ポリエチレンの割合は３０〜５０重量％、好ましくは３２〜４８重量％であり、またポリスチレン系樹脂の割合は３０〜４５重量％、好ましくは４０重量％超、４５重量％以下（但し、３種の樹脂の割合の合計は１００重量％）である。
【００１１】
樹脂混合物における高密度ポリエチレンの割合が、１０重量％未満となると低密度の発泡シートを得ることが困難になり、３０重量％を超えると得られる発泡シートに収縮が見られるようになるとともに、反発弾性も損われるようになる。また樹脂混合物における低密度ポリエチレンの割合が、３０重量％未満となると、得られる発泡体の反発弾性が損われるようになり、一方、５０重量％を超えると成形性が悪化し、低密度の発泡シートを得ることも困難になる。更にポリスチレン系樹脂の割合が３０重量％未満となると発泡シートの収縮が大きくなり、一方、５５重量％を超えると、溶融混練時にポリエチレン系樹脂との相溶性に劣り、また得られる発泡シートの剛性が高すぎてもろくなるとともに、反発弾性にも劣るようになる。本発明の発泡シートは、発泡シートの基材樹脂に、ポリスチレン系樹脂と、低密度ポリエチレンと、高密度ポリエチレンとを上記した特定の割合で混合した混合樹脂を主成分として用いたことにより、緩衝性、適度な剛性、軽量性、成形性、耐水性等を備えたものとなる。
【００１２】
本発明の発泡シートは上記樹脂混合物のみを基材とするものに限らず、本発明の所期の目的を損なわない範囲において、更に他の重合体が混合されていても良い。上記樹脂混合物に更に配合することのできる他の重合体としては、ポリプロピレン等の上記樹脂以外のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ゴム、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。上記ポリスチレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンの混合物に、更に他の重合体を混合して基材樹脂とする場合、基材樹脂中の他の重合体の割合は３５重量％以下とすることが好ましい。
【００１３】
本発明の発泡シートを得るには、例えば押出機内で上記樹脂混合物を溶融し、これに発泡剤を添加混練した後、押出機先端の環状ダイスから押出して円筒状に発泡させた後、この円筒状発泡体を押出方向に切り開いてシート状とする等の方法が挙げられる。本発明の発泡シートを得るために用いる発泡剤としては、例えば、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルブタンとイソブタンとの混合物、ノルマルペンタン、イソペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロブタン、シクロペンタン等の環式脂肪族炭化水素、その他ハロゲン化炭化水素、二酸化炭素、水、加熱分解型発泡剤等が挙げられる。これらの発泡剤は単独又は２種以上を組み合わせて使用される。発泡剤の使用割合は、樹脂混合物１００重量部に対し、３〜３５重量部、好ましくは５〜３０重量部であり、所望する発泡シートの密度に応じて適切な量を定める。例えば発泡剤としてノルマルブタンを主成分とするものを用いる場合、密度０．０１１〜０．０２５ｇ／ｃｍ3の発泡シートを得るために必要な発泡剤混入量は、樹脂物１００重量部に対して７〜３０重量部程度である。
【００１４】
本発明発泡シートを製造する際には、一般に気泡核生成剤が使用される。この気泡核生成剤としては、たとえば、タルクの如き無機物質の他、押出機内の温度で分解してガスを発生する如き化学発泡剤も気泡核生成剤として用いることができる。また押出機内の温度で反応して炭酸ガスを発生する酸−アルカリの組み合わせ、たとえば、クエン酸と重炭酸ナトリウム、クエン酸のアルカリ塩と重炭酸ナトリウム等を組み合わせたものも気泡核生成剤として用いることができる。これらの気泡核生成剤を添加することにより、得られる発泡シートの気泡の大きさを任意に調整することができると共に、発泡シートの柔軟性、感触等も向上させることができる。
【００１５】
さらに、本発明においては、発泡時の発泡剤の透過を防ぎ、発泡シートの収縮を抑制するために、樹脂混合物中に収縮防止剤を添加することが好ましい。このようなものとしては、例えば、ポリオキシエチレンモノミリステート、ポリオキシプロピレンモノミリステート、ポリオキシエチレンモノパルミテート、ポリオキシプロピレンモノパルミテート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシプロピレンモノステアレート、ポリオキシエチレンジステアレート、モノラウリン酸グリセライド、モノミノスチン酸グリセライド、モノパルミチン酸グリセライド、モノステアリン酸グリセライド、モノアラキン酸グリセライド、ジラウリン酸グリセライド、ジパルミチン酸グリセライド、ジステアリン酸グリセライド、1−パルミト−2−ステアリン酸グリセライド、1−ステアロ−2−ミリスチン酸グリセライド、トリステアリン酸グリセライド、モノべヘン酸グリセライド等の各種脂肪族エステルが挙げられる。その他、無機充填剤等も用いることができる。
【００１６】
本発明の発泡シートは、０．０４５ｇ／ｃｍ３以下の密度を有するものであるが、より好ましくは密度０．０１１〜０．０２５ｇ／ｃｍ３であり、特に好ましくは密度が０．０１３〜０．０２５ｇ／ｃｍ３である。また、発泡シートの厚みにつては緩衝性、成形性、剛性の面から、２ｍｍ以上、６ｍｍ未満である。発泡シートの密度があまりにも小さいものは熱成形時の伸びが不十分なものとなり、また、発泡シートを製造すること自体も困難である。一方、０．０４５ｇ／ｃｍ3を超える発泡シートは緩衝性、非吸水性、熱成形性において不十分なものとなる。また発泡シートの厚みが厚すぎる場合は、発泡シートの平滑性、外観において良好なものを得ることが困難となり、成形性においても優れたものが得られない。
【００１７】
上記発泡シートは、圧縮弾性率が５ｋｇｆ／ｃｍ2以下であることが好ましく、より好ましくは１．５〜４．５ｋｇｆ／ｃｍ2である。圧縮弾性率が５ｋｇｆ／ｃｍ2以下の発泡シートは、緩衝性、特に果菜用容器素材として重要な柔軟性と反発弾性に優れるという効果がある。圧縮弾性率が５ｋｇｆ／ｃｍ2以下の発泡シートは、ポリエチレン系樹脂とポリスチレン系樹脂の混合比、発泡シートの気泡径、気泡形状、独立気泡率等を調整することにより得ることができる。尚、圧縮弾性率は、発泡シートを２３℃、相対湿度５０％の条件下で２４時間放置した後、この発泡シートより切り出した長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍの試料を複数枚重ねて厚さ約２５ｍｍとした積層体を試験片として測定する。この試験片を圧縮試験機の平行な平面板間に置き、１０ｍｍ／ｍｉｎ．の圧縮速度で試験片を厚さ方向に圧縮して、圧縮応力−ひずみ曲線を求め、この曲線の始めの直線部分より下記式（１）により圧縮弾性率：Ｅ（ｋｇｆ／ｃｍ2）を求める。
【００１８】
【数１】
Ｅ（ｋｇｆ／ｃｍ2）＝Δσ／Δε ・・・・（１）
但し、Δσは直線上の２点間の応力の差（ｋｇｆ／ｃｍ2）、Δεは同じ２点間の圧縮ひずみの差（％）を示す。
【００１９】
上記ポリスチレン系樹脂３０〜４５重量％、密度０．８９〜０．９３ｇ／ｃｍ３の低密度ポリエチレン３０〜５０重量％、密度０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ３の高密度ポリエチレン１０〜３０重量％の混合樹脂を主成分とした、密度０．０４５ｇ／ｃｍ３以下、厚み２ｍｍ以上、６ｍｍ未満の発泡シートは、熱成形用として使用され、密度が０．０１１〜０．０２５ｇ／ｃｍ３のものや圧縮弾性率が５ｋｇｆ／ｃｍ２以下のものは、特に熱成形用として好適である。
【００２０】
また、本発明は、上記特定の樹脂混合物を主成分とする密度０．０４５ｇ／ｃｍ3以下の発泡シートに、更に熱可塑性樹脂層が積層一体化された積層発泡シートを含むものである。発泡シートに積層される熱可塑性樹脂としては、前記した高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリエチレン系樹脂、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられ、これら熱可塑性樹脂のシート、フィルムや、熱可塑性樹脂繊維からなる不織布等の形態で積層する。上記熱可塑性樹脂のうち、特に接着層を必要としないポリエチレン系樹脂やポリスチレン系樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂層は発泡シートの片面又は両面に積層一体化される。熱可塑性樹脂層を特定の樹脂混合物を主成分とする発泡シートに積層することにより、熱可塑性樹脂層を積層していない発泡シートのみの場合と比べ、熱成形性、剛性が向上する。尚、発泡シートの熱成形性、剛性向上の面からは、熱可塑性樹脂層は発泡シートの両面側に積層一体化されていることが好ましい。熱可塑性樹脂層の厚みは、通常、１０〜２００μｍ程度とすることが好ましい。しかしながら、熱可塑性樹脂層を発泡シートに積層一体化すると、熱可塑性樹脂層の積層面側の緩衝性が、熱可塑性樹脂層を積層していない発泡シート表面に比べて低下するとともに、発泡シートの軽量性が低下することとなる。従って、発泡シートに熱可塑性樹脂層を設ける場合、発泡シートの緩衝性、軽量性を考慮して熱可塑性樹脂層の厚みを薄くすることが好ましく、熱成形性、剛性、緩衝性、軽量性のバランスを考慮すると、熱可塑性樹脂層の厚みは１０〜６０μｍが適当である。尚、本発明の積層発泡シートは熱可塑性樹脂層を芯層とし、その両面に発泡シートを積層一体化したものであっても良い。
【００２１】
発泡シートに熱可塑性樹脂層が積層一体化された積層発泡シートは、発泡シートのみを製造した後、別工程で発泡シートに熱可塑性樹脂を積層接着する方法、押出発泡した発泡シートに他の押出機から熱可塑性樹脂を押出して積層するエクストルージョンラミネート法、特に好ましくは発泡性混合溶融樹脂と非発泡性熱可塑性溶融樹脂とを共押出する共押出法により得ることができる。
【００２２】
本発明の発泡シート又は積層発泡シートは、ＪＩＳ Ｋ６７６７により求められる引き裂き強さ（該シートを押出方向に引張った際の引き裂き強さ）が１．２ｋｇｆ／ｃｍ以上、更には１．７ｋｇｆ／ｃｍ以上のものが果菜用容器素材として好ましい。また発泡シートの独立気泡率は４０％以上、更には５０％以上のものが熱成形時の二次発泡性、シート及びその成形品のの緩衝性、反発弾性の面で好ましい。尚、独立気泡率の測定は、ＡＳＴＭ Ｄ２８５６手順Ｃにより、連続気泡率（％）を求め、下記式（２）より求められる値である。但し、積層発泡シートの場合は、熱可塑性樹脂層の厚み分の体積を積層発泡シートサンプル体積から差し引いて発泡シートのみの独立気泡率を算出することとする。
【００２３】
【数２】
独立気泡率（％）＝１００−連続気泡率（％） ・・・（２）
【００２４】
本発明の果菜用容器は、上記した本発明の発泡シート又は積層発泡シートを真空成形及び／又は圧空成形等の方法で熱成形して得られる。例えば、図１に示すように矩形外周形状を有し、略半球形状の果菜収納凹部１を有する形状の果菜用容器２等が挙げられる。本発明の果菜用容器２には、通常、果菜収納凹部１が２〜３０カ所形成される。本発明の果菜用容器２は、収納される果菜の重さ及び設計保護性能に応じ、果菜収納凹部１の平均シート厚みを設計すればよく、林檎、梨、トマトを収納する場合には、果菜収納凹部１の平均シート厚みが１．５〜２．５ｍｍ、桃、メロンを収納する場合には、果菜収納凹部１の平均シート厚みが２．５〜４．０ｍｍとなるようにすることが好ましく、緩衝性に優れるため従来のものよりも厚みを薄くすることができる。尚、果菜収納凹部１の平均シート厚みは該凹部の中心を通り、一方の収納凹部側面上端から、他方の収納凹部側面上端にかけて等間隔で７箇所以上の厚みを測定し、それらの算術平均値として求められる値である。
【００２５】
本発明の果菜用容器２は、前記した発泡シート又は積層発泡シートを熱成形して得られるものであるため、熱成形の際に二次発泡によりシート厚みが増加し、一方で発泡シートが引き延ばされて果菜収納凹部１のシート厚みは薄くなる。このため、必要とする果菜収納凹部１の平均シート厚みの０．８〜３倍の厚みの発泡シートを用いて本発明の果菜用容器２を得ることが好ましい。
【００２６】
本発明果菜用容器２を成形する方法について更に詳述する。発泡シートをヒーター等によって加熱して軟化させ、果菜用容器形状の金型で加熱軟化させた発泡シートを挟み、発泡シートを容器形状の金型面に密着させることにより、金型形状に沿った果菜用容器が得られる。真空成形法により成形する際には、通常、シートの幅方向両端縁部を一定幅でクランプしているため、発泡シートは果菜用容器２の果菜収納凹部１に形成される位置、すなわち略金型凹部上に位置する部分のみが伸ばされて成形されるが、発泡シート両端縁部のクランプ間の幅を狭くしつつ真空成形を行うことによって、シートの金型凹部上に位置する部分の周囲部も、金型凹部へ引き込むことが可能となり、この結果、容器厚みの比較的均一な果菜用容器が得られる。また、成形に用いる雄型と雌型の形状、型合わせ時の隙間、成形スピード等を調整したり、果菜収納凹部１形状と、これらの配置等の調製を組み合わせておこなうことにより、果菜収納凹部１の平均シート厚み等の、諸特性を更に良好な範囲に調整することができる。
【００２７】
また、特に発泡シートに熱可塑性樹脂層が積層一体化されている積層発泡シートを熱成形に用いると、複雑なリブ形状を有するものや、果菜収納凹部１の深さの深い果菜用容器２を容易に得ることができ、また得られた容器２は剛性、外観の優れたものとなる。このような熱可塑性樹脂層を積層した積層発泡シートから果菜用容器２を得る場合は、前記したように熱可塑性樹脂層の厚みを調製した積層発泡シートを用いることが好ましい。また特に厚みの薄い熱可塑性樹脂層が発泡シートの片面側のみに積層された積層発泡シートを用い、容器を成形する場合には、熱可塑性樹脂層が容器２の内側（果菜と接する側）に、発泡体層が容器２の外側に位置するようにすることが、成形性の面で好ましい。
【００２８】
果菜用容器２には、果菜全体及び表面を保護するための緩衝性に優れるとともに保形性に優れることが要求される。このような点を考慮すると本発明の果菜用容器２の平均密度は、０．０４５ｇ／ｃｍ3以下が好ましく、より好ましくは０．０１１〜０．０２５ｇ／ｃｍ3、特に好ましくは０．０１３〜０．０２５ｇ／ｃｍ3である。平均密度０．０４５ｇ／ｃｍ3以下の容器は、発泡シートの密度と該発泡シートの二次発泡性、成形金型の型合わせ時の隙間等を適宜調整することにより得ることができる。尚、果菜用容器の平均密度は、該容器を碁盤の目状に３ｃｍ間隔で分割し、各分割体から任意に一辺２ｃｍ程度の略正方形の測定サンプルを切り出し、各サンプルについて外形寸法から求められる体積と、重量から各サンプルの密度（ｇ／ｃｍ3）を求め、それらの値の算術平均値として算出される。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例、比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００３０】
実施例１〜４、８及び比較例１、２
東ソー（株）製のニポロンハード６３００（密度０．９６ｇ／ｃｍ3の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ））、日本ユニカー（株）製のＮＳ−１（密度０．９２ｇ／ｃｍ3の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ））及びエイ・アンド・エム スチレン（株）製のスタイロン６７９（密度１．０５ｇ／ｃｍ3のポリスチレン（ＰＳ））を表１に示した割合で用いると共に、これらの樹脂混合物中に収縮防止剤としてモノステアリン酸グリセライド及び気泡核生成剤としてタルクがそれぞれ1重量％含有されるように調整して配合し、更にこれらの混合物と表１に示す発泡剤とを、圧力１７０ｋｇ／ｃｍ2Ｇで溶融混練した後、樹脂温度１３０℃にてサーキュラーダイスより円筒状に押出発泡させた。押出された円筒状発泡体の内面及び外面をエアーにて冷却しながらバルーンを形成させ、これを円柱状冷却装置の表面上を通過させながら引き取り、その後、押出し方向に沿って切り開いて表２に示す発泡シートを得た。
【００３１】
【表１】
【表２】
尚、表２における発泡シートの密度、厚さ等は、以下の通り測定して求めた値である。
【００３４】
発泡シート及び熱可塑性樹脂層の厚さ
発泡シート又は積層発泡シートの厚み方向垂直断面において、等間隔に２０箇所以上の測定点を選定し、発泡シート厚み又は積層発泡シートの発泡シート厚みと、熱可塑性樹脂層の厚みを測定し、各々の厚みの算術平均値として求めた。
【００３５】
発泡シートの密度
発泡シート又は積層発泡シートから縦１０ｃｍ×横１０cm（発泡シート又は積層発泡シートの厚み）の測定用サンプルを切り出す。発泡シートのみの場合は、該サンプル重量（ｇ）を、計算により求められるサンプル体積（ｃｍ3）［１０（ｃｍ）×１０（ｃｍ）×サンプルの厚み（ｃｍ）により求める。］で割ることにより求めた。また積層発泡シートの場合は、計算により求められる熱可塑性樹脂層の重量（ｇ）［１０（ｃｍ）×１０（ｃｍ）×熱可塑性樹脂層の厚み（ｃｍ）×熱可塑性樹脂層の密度（ｇ／ｃｍ3）により求める。］を、サンプル重量（ｇ）から差し引いた値を、サンプル中の発泡シートのみの体積（ｃｍ3）［１０（ｃｍ）×１０（ｃｍ）×サンプル中の発泡シートの厚み（ｃｍ）により求める。］で割ることにより求めた。
【００３６】
上記実施例及び比較例にて得られた発泡シートの引き裂き強さ、圧縮弾性率及び該発泡シートを４３０×３００×３０ｍｍのトマト用の容器に真空成型法にて成形して得た成形品の評価を行った結果を表３に示す。尚、表３における発泡シートの引き裂き強さ、圧縮弾性率、成形品の剛性、成形性等は以下のようにて評価した。
【００３７】
引き裂き強さ
ＪＩＳ Ｋ６７６７に準拠し、発泡シート押出方向を長手方向とした試験片を切り出し、この試験片の引っ張り試験を行い、切断時の最大荷重（ｋｇｆ）を試験片厚み（ｃｍ）で割ることにより求めた。
【００３８】
圧縮弾性率
前記した方法により試験し、前記式（１）より求めた。尚、積層発泡シートの場合、熱可塑性樹脂層を剥離せず、積層発泡シート試料から切り出した試験片を用いて圧縮弾性率を測定した。
【００３９】
剛性
成形品の長手方向の片側端部を固定して片持梁りテストを行い、長手方向の他方の片側端部の垂れ下がり量を測定し、以下の基準にて評価した。
◎：垂れ下がり量が６ｍｍ未満
○：垂れ下がり量が６〜１５ｍｍ
×：垂れ下がり量が１５mm超
【００４０】
成形性
成形品を目視により以下の基準で評価した。
◎：金型再現性が良好であり、果菜収納凹部の厚みも均一である。
○：多少金型再現性には劣るが、外観良好であり果菜収納凹部の厚みも均一である。
×：成形品の一部に亀裂が発生している。
【００４１】
【表３】
実施例5
東ソー（株）製のニポロンハード６３００（密度０．９６ｇ／ｃｍ3の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ））、日本ユニカー（株）製のＮＳ−１（密度０．９２ｇ／ｃｍ3の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ））及びエイ・アンド・エム スチレン（株）製のスタイロン６７９（密度１．０５ｇ／ｃｍ3のポリスチレン（ＰＳ））を表１に示した割合で用い、これらの樹脂混合物中に収縮防止剤としてモノステアリン酸グリセライド及び気泡核生成剤としてタルクがそれぞれ１重量％含有されるように調整して配合し、更にこれらの配合物と表１に示す発泡剤とを、押出機中で、圧力１６０ｋｇ／ｃｍ2Ｇで溶融混練した。一方、別の押出機内で低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を溶融し、前記発泡剤を添加混練し１３５℃に調整した発泡性の溶融混練物と、１２０℃に調整した低密度ポリエチレンの溶融物とを、サーキュラーダイスより、円筒状発泡体の内外両面にそれぞれ０．０２ｍｍの低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）樹脂層が積層一体化されるように共押出し発泡した。押出発泡された円筒状発泡体の内面及び外面をエアーにて冷却しながらバルーンを形成させ、これをマンドレルで引き取ってから押出し方向に沿って切り開いて表２に示す積層発泡シートを得た。尚、発泡シートの両面側に積層した低密度ポリエチレンは、日本ユニカー（株）製のＮＵＣ−８３５０である。得られた積層発泡シートの諸物性及び、該発泡シートを用いて実施例１〜４と同様にして成形したトマト用容器を同様にして評価した。結果を表３にあわせて示す。
【００４３】
実施例6
熱可塑性樹脂層として、円筒状発泡体の外面側に厚さ０．０４ｍｍの低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）樹脂層が形成されるように共押出した以外は実施例５と同様にして表２に示す積層発泡シートを得た。尚、発泡シートの片面側に積層された低密度ポリエチレンは、日本ユニカー（株）製ＮＵＣ−８３５０である。得られた積層発泡シートの諸物性及び該発泡シートを用いて実施例１〜４と同様にして成形したトマト用容器を同様にして評価した。結果を表３にあわせて示す。
【００４４】
実施例7
熱可塑性樹脂層として、円筒状発泡体の外面側に厚さ０．０４ｍｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）層が形成されるように、１２４℃に調整したＥＶＡの溶融物を共押出した以外は、実施例５と同様にして表２に示す積層発泡シートを得た。尚、発泡シートの片面側に積層されたエチレン−酢酸ビニル共重合体は、日本ユニカー（株）製のＮＵＣ−８４５０である。得られた積層発泡シートの諸物性及び、この発泡シートから実施例１〜４と同様にして成形したトマト用容器を同様にして評価した。結果を表３にあわせて示す。
【００４５】
上記実施例の発泡シート又は積層発泡シートは、独立気泡率も５０％以上と高く、外観、圧縮弾性、表面の柔軟性、剛性、成形性等に優れたものであった。また実施例の発泡シート又は積層発泡シートから得られた容器は、該発泡シート又は積層発泡シートと同様の密度を有し、収納凹部においても発泡シート又は積層発泡シートの厚みと同様の平均シート厚みを有する、外観、剛性、緩衝性等に優れたものであった。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の発泡シートは、緩衝性、適度な剛性、軽量性、成形性、耐水性等を備え、且つ、汎用の樹脂を原材料として利用するものであるから、製造コストが低く低価格で市場に供給可能な優れた合成樹脂発泡シートである。特に、発泡シートに熱可塑性樹脂層が積層一体化されている積層発泡シートは成形性、剛性、外観等が更に優れるものである。
【００４７】
また、本発明の果菜用容器は、上記発泡シートを熱成形して得られるものであり発泡シートの特性を引き継ぎ、従来品の数種の果菜用容器の有していたそれぞれの優れた特性を同時に有するものであり、緩衝性、適度な剛性、軽量性、耐水性等に優れ、汎用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の果菜用容器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 果菜収納凹部
２ 果菜用容器
Claims (6)
- 押出機より押出発泡された円筒状発泡体を押出方向に切り開いてシート状に形成した発泡シートであって、（１）ポリスチレン系樹脂３０〜４５重量％、（２）密度０．８９〜０．９３ｇ／ｃｍ３のポリエチレン系樹脂３０〜５０重量％、（３）密度０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ３のポリエチレン系樹脂１０〜３０重量％（但し、（１）、（２）及び（３）の合計は１００重量％）とからなる混合樹脂を主成分とし、密度が０．０４５ｇ／ｃｍ３以下、厚みが２ｍｍ以上、６ｍｍ未満であることを特徴とする熱成形用発泡シート。
- （１）ポリスチレン系樹脂４０重量％超、４５重量％以下、（２）密度０．８９〜０．９３ｇ／ｃｍ３のポリエチレン系樹脂３０〜５０重量％、（３）密度０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ３のポリエチレン系樹脂１０〜３０重量％（但し、（１）、（２）及び（３）の合計は１００重量％）とからなる混合樹脂を主成分とする請求項１記載の熱成形用発泡シート。
- 密度が０．０１１〜０．０２５ｇ／ｃｍ3である請求項１又は２に記載の熱成形用発泡シート。
- 圧縮弾性率が５ｋｇｆ／ｃｍ２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熱成形用発泡シート。
- 請求項１〜４のいずれかに記載の熱成形用発泡シートに、熱可塑性樹脂層が積層一体化されていることを特徴とする熱成形用発泡シート。
- 請求項１〜５のいずれかに記載の熱成形用発泡シートを熱成形してなる果菜用容器。
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