WO2017104217A1 - 発泡成形品の製造方法、及び、発泡成形品 - Google Patents

発泡成形品の製造方法、及び、発泡成形品 Download PDF

Info

Publication number
WO2017104217A1
WO2017104217A1 PCT/JP2016/078563 JP2016078563W WO2017104217A1 WO 2017104217 A1 WO2017104217 A1 WO 2017104217A1 JP 2016078563 W JP2016078563 W JP 2016078563W WO 2017104217 A1 WO2017104217 A1 WO 2017104217A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
linear
mold
cavity
foam
molded product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/078563
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智仁 市来
早紀 神代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bando Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Bando Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bando Chemical Industries Ltd filed Critical Bando Chemical Industries Ltd
Priority to CN201680060492.0A priority Critical patent/CN108349126B/zh
Priority to EP16875203.8A priority patent/EP3392014B1/en
Priority to JP2016560833A priority patent/JP6085729B1/ja
Priority to US16/061,613 priority patent/US10906216B2/en
Publication of WO2017104217A1 publication Critical patent/WO2017104217A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/0012—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with shaping by internal pressure generated in the material, e.g. foaming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/58—Moulds
    • B29C44/586—Moulds with a cavity increasing in size during foaming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/04—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/36—Feeding the material to be shaped
    • B29C44/38—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length
    • B29C44/42—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length using pressure difference, e.g. by injection or by vacuum
    • B29C44/422—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length using pressure difference, e.g. by injection or by vacuum by injecting by forward movement of the plastizising screw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B29C48/425—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders using three or more screws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00—Rigid or semi-rigid containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material or by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/40—Details of walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/04—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
    • B29K2105/043—Skinned foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7132—Bowls, Cups, Glasses

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a foam molded article and a foam molded article.
  • Foamed molded products have features such as being lightweight, reducing the amount of materials used, and being excellent in heat insulation, so they are used in various applications such as food containers, daily necessities, and household appliances. It has been.
  • a foam-molded article can be produced by molding a resin composition filled in a mold while foaming.
  • foaming methods include, for example, a method of decomposing a foaming agent in a resin composition and a method of injecting a gas into the resin composition. In recent years, a supercritical fluid is injected into the resin composition. A way to do this is also being considered.
  • injection molding for molding the resin composition.
  • Such a method for producing a foam-molded product is disclosed in, for example, Patent Documents 1 to 3.
  • a foamed molded product intended for heat insulation is preferred to have a small area occupied by a non-foamed portion in the molded product, but the strength and heat resistance are reduced.
  • a foamed molded product that is foamed by reversing a part of the mold (core back) using injection molding has a non-foamed layer (skin layer) formed on the transfer surface of the mold. Has a sandwiched structure. For this reason, a foam molded product using injection molding has a relatively high strength and heat resistance as a foam molded product because the proportion of non-foamed portions in the molded product is large.
  • the foamed molded product by injection molding has a small proportion of the foamed layer in the molded product, the heat insulating property is insufficient as a foamed molded product for heat insulation.
  • As a method for improving the heat insulation of a foam molded article using injection molding it is conceivable to increase the thickness of the foam molded article.
  • the amount of materials used increases and the injection molding machine needs to be enlarged. Therefore, there is a concern about an increase in manufacturing cost. Therefore, there has been a demand for a method for manufacturing a container having excellent heat insulation properties while suppressing manufacturing costs.
  • control of foaming is important, and for example, it is required to uniformly generate fine bubbles in the resin composition. It is very difficult to control foaming when trying to reduce the thickness of the foamed molded product due to lightness and reduction of material usage, etc., and it is difficult to control foaming.
  • the difference in the timing of solidification of the molten resin in the mold cavity increases, resulting in a problem that the smoothness of the surface of the molded product is impaired and wrinkles are formed on the surface of the foamed molded product.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a foam-molded product, which can produce a foam-molded product excellent in the above-mentioned.
  • the present inventors move the movable part of the mold to enlarge the volume of the cavity before the molten resin filled in the cavity in the mold is solidified.
  • the inventors of the present invention have studied to increase the thickness of the molded product by increasing the core back amount without increasing the amount of material used in order to improve the heat insulation. It has been found that appearance problems such as deterioration and dimensional accuracy decrease and swelling on the surface of the molded product occur. Therefore, attention has been focused on improving the heat insulating property by arranging the thick portions regularly on the surface of the molded product, rather than increasing the thickness of the entire molded product. And it has been found that a foam molded article having excellent heat insulation properties can be obtained without increasing the amount of material used by providing the mold with a wide cavity portion and a narrow cavity portion.
  • the present inventors examined the occurrence of blisters and wrinkles on the surface of the molded product.
  • the thickness of the molded product was reduced, the fluidity of the molten resin in the cavity decreased, and gravity and a slight mold It turned out that the influence by the difference in surface roughness tends to appear.
  • the inventors of the present invention provide a mold in which a first linear portion having a large space between the cavities and a space having a small space between the cavities are formed along a direction from the resin injection port toward the end of the cavity.
  • a decrease in fluidity of the molten resin in the cavity can be suppressed.
  • the fluidity of the molten resin in the cavity is improved, and even if a part of the molded product has a thin-walled portion, it is possible to suppress the occurrence of surface swelling and wrinkles without increasing the amount of material used.
  • the inventors have found that a foam-molded article excellent in heat insulation can be produced, and completed the present invention.
  • the method for producing a foam molded article of the present invention includes a step of injection molding a molten resin containing a supercritical fluid or a chemical foaming agent, and filling the cavity in a mold having a movable part, and filling the cavity. Before the molten resin finishes solidifying, and moving the movable part to expand the volume of the cavity, and the mold is along the direction from the resin injection port toward the end of the cavity.
  • the first linear portions having a large gap between the cavities and the second linear portions having a small gap between the cavities are alternately arranged.
  • the first linear portion is formed by a linear recess provided on the surface of the mold facing the cavity, and the second linear portion faces the cavity of the mold.
  • it is formed by a linear convex portion provided on the surface.
  • the height from the bottom of the linear concave portion to the top of the linear convex portion is preferably 0.1 mm or more.
  • Ha and Hb satisfy Ha> Hb and 0.2 mm. As mentioned above, it is preferable that it is 3.0 mm or less.
  • the Ha is preferably 0.4 mm or more and 3.0 mm or less, and the Hb is preferably 0.2 mm or more and 1.5 mm or less.
  • the foamed molded product of the present invention is a foamed molded product of a resin composition, and alternately has thin and thick portions on the front and back surfaces, and the thin and thick portions are formed from a resin injection port. It is formed along the direction toward the end of the container.
  • the foamed molded article of the present invention has high strength and heat resistance, suppresses the occurrence of surface swelling and wrinkles, and has excellent heat insulation properties.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlargement of the cavity periphery of the mold of FIG. 1 in order to explain the core back, where (a) shows the initial state before the core back, and (b) shows the state after the core back. Indicates the extended state.
  • It is a cross-sectional schematic diagram at the time of providing a linear recessed part and a linear convex part in one side of a metal mold
  • FIG. 12 is a schematic sectional view taken along line aa of the mold shown in FIG. 11. It is the perspective view which showed typically an example of the foaming molded product manufactured with the metal mold
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged part of a cross section taken along the line bb of the foam molded article shown in FIG. 13. It is the plane schematic diagram which showed an example of the foaming molded product manufactured with the metal mold
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view taken along the line cc of the foam molded product illustrated in FIG. 15.
  • the method for producing a foam molded article of the present invention includes a step of injection molding a molten resin containing a supercritical fluid or a chemical foaming agent, and filling the cavity in a mold having a movable part, and filling the cavity. Before the molten resin finishes solidifying, and moving the movable part to expand the volume of the cavity, and the mold is along the direction from the resin injection port toward the end of the cavity.
  • the first linear portions having a large gap between the cavities and the second linear portions having a small gap between the cavities are alternately arranged.
  • a foamed molded article is manufactured by injection molding a molten resin containing a supercritical fluid or a chemical foaming agent.
  • the molten resin containing the supercritical fluid include those obtained by melting the resin composition and impregnating the resin composition with the supercritical fluid, and single-phase dissolution of the resin composition and the supercritical fluid. It is preferable that it is a thing.
  • the molten resin containing the supercritical fluid can be produced by injecting a supercritical fluid generated by a conventionally known supercritical fluid generator into the molten resin composition under high pressure and further stirring.
  • a supercritical fluid for example, a supercritical fluid of an inert gas such as carbon dioxide, nitrogen, argon, or helium is used. Of these, carbon dioxide or nitrogen supercritical fluid is preferable, and nitrogen supercritical fluid is more preferable.
  • the resin composition will be described in detail later.
  • the chemical foaming agent is decomposed by heating or the like to generate a gas such as carbon dioxide.
  • the chemical foaming agent include inorganic chemical foaming agents such as sodium bicarbonate and ammonium carbonate; and organic chemical foaming agents such as azodicarbonamide and N, N′-dinitrosopentatetramine.
  • an inorganic chemical foaming agent is preferable because a normal injection molding machine can be used and uniform fine bubbles are easily obtained.
  • a foaming aid such as an organic acid such as citric acid may be added as necessary in order to stably and uniformly make the bubbles of the foam molded product.
  • the content of the chemical foaming agent with respect to the entire resin composition is preferably 1% by weight or more and 10% by weight or less.
  • a supercritical fluid or a molten resin containing a chemical foaming agent is filled in the cavity of the mold, and then cooled and solidified, so that a precise shape corresponding to the shape of the cavity in the mold,
  • molded products having various shapes can be manufactured.
  • the supercritical fluid undergoes a phase transition to the gas, so that the molten resin is foamed and a foamed molded product containing fine bubbles is obtained. .
  • the amount of bubbles can be increased by allowing a large number of foaming origins (foaming nuclei) to exist uniformly in the molten resin.
  • a step of moving the movable part of the mold and expanding the volume of the cavity (hereinafter also referred to as “core back”) is performed.
  • core back By forcibly expanding the cavity in a state where a part or all of the molten resin is melted, a rapid pressure decrease is caused and the amount of foaming can be greatly increased. Thereby, a bubble can be formed over the whole inside of the molten resin with which the cavity was filled.
  • the mold usually has a male mold having a convex shape and a female mold having a concave shape, and a gap formed in a state where the male mold and the female mold are fitted becomes a cavity filled with a molten resin. .
  • the male mold and / or the female mold When enlarging the volume of the cavity, at least a part of the male mold and / or the female mold is moved. When the male mold is the movable side and the female mold is the fixed side, the entire male mold is moved. It is preferable to move to enlarge the volume of the cavity.
  • the core back is preferably started immediately after the filling of the molten resin into the cavity (0 seconds after completion of filling) to within 5 seconds after completion of filling.
  • the moving speed of the mold (core back speed) is preferably 0.1 mm / second or more.
  • the amount of expansion of the gap distance of the mold due to the core back (core back amount) is preferably 0.5 mm to 10 mm.
  • the production of the molten resin containing the supercritical fluid and the molding while foaming the molten resin are performed using, for example, a supercritical injection molding apparatus in which an injection molding machine and a supercritical fluid generator are connected. be able to.
  • a supercritical injection molding apparatus examples include a MuCell injection molding machine (“MuCell” is a registered trademark of Trexel.co. Ltd).
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining an example of a method for producing a foam molded article using a supercritical injection molding apparatus.
  • a supercritical machine including a cylinder 25, a supercritical fluid generator 26, and an injection controller 27 in an injection molding machine including a hopper 21, a heating cylinder 22, a screw 23, and a nozzle 24.
  • a fluid generator is connected.
  • the hopper 21 includes a container for storing the charged resin material, and an appropriate amount of the resin material is dropped into the heating cylinder 22 through an openable opening at the bottom of the container.
  • the resin material charged into the hopper 21 include pellets of a resin composition prepared by melt-kneading a mixture of a plurality of raw materials using an extruder.
  • the extruder is not particularly limited, and various types of single-screw or multi-screw extruders can be used. For example, a twin-screw extruder having a set temperature of 200 ° C. or higher is preferable.
  • all the raw materials may be kneaded at once, or after kneading any raw material, the remaining raw materials may be added and kneaded.
  • the heating cylinder 22 can heat the inside of the cylindrical space and can melt the resin material.
  • the cylinder 25 is filled with an inert gas serving as a raw material for the supercritical fluid.
  • the inert gas is sent from the cylinder 25 to the supercritical fluid generator 26 and becomes a supercritical fluid.
  • the supercritical fluid is introduced into the heating cylinder 22 from the supercritical fluid generator 26 via the injection controller 27.
  • the injection control unit 27 controls the filling amount of the supercritical fluid into the resin material melted in the heating cylinder 22.
  • the screw 23 is configured to be movable while rotating in the heating cylinder 22 and pushes it toward the tip of the heating cylinder 22 while mixing the molten resin material and the supercritical fluid. By this mixing, a single-phase melt of molten resin material and supercritical fluid (molten resin containing supercritical fluid) is formed. The molten resin containing the supercritical fluid is pushed out by the screw 23, conveyed to the nozzle 24 side, and injected from the nozzle 24 into the mold 30 by an appropriate amount.
  • a foamed molded product can be produced using the injection molding machine without using the supercritical fluid generator.
  • a resin composition pellet containing a chemical foaming agent is charged into the hopper 21 and melted by the heating cylinder 22 to produce a molten resin.
  • the chemical foaming agent is decomposed in the heating cylinder 22 to generate carbon dioxide gas or the like.
  • the molten resin is pushed out by the screw 23 and conveyed to the nozzle 24 side, and is injected from the nozzle 24 into the mold 30 by an appropriate amount.
  • the mold 30 may include a first mold part and a second mold part that are opposed to each other with the cavity interposed therebetween.
  • the first mold part is, for example, a male mold 31 having a convex shape
  • the second mold part is, for example, a female mold 32 having a concave shape.
  • a cavity 33 is formed between the male mold 31 and the female mold 32.
  • the molten resin injected from the nozzle 24 passes through the runner 34 and is filled into the cavity 33 from the resin injection port 35.
  • a molten resin containing a supercritical fluid due to pressure loss in the mold 30, the supercritical fluid undergoes a phase transition to a gas when the critical pressure is reached, and bubbles are generated in the molten resin. Become.
  • a molten resin containing a chemical foaming agent is used, the volume of carbon dioxide gas generated in the molten resin increases due to pressure loss in the mold 30 and foams.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the periphery of the cavity of the mold in FIG. 1 in order to explain the core back, (a) shows the initial state before the core back, (b) The expanded state after the core back is shown.
  • first linear portions having a large interval between the cavities and second linear portions having a small interval between the cavities are alternately arranged along a direction from the resin injection port toward the end of the cavity. Is done.
  • the molten resin can be removed from the cavities without reducing the fluidity of the molten resin even when the thickness of the foam molded product is reduced. It can be distributed to the end.
  • the first linear portion and the second linear portion along the direction from the resin injection port toward the end of the cavity, the molten resin is contained in the cavity 33, and Since it flows along the first linear portion and the second linear portion, it can flow more easily to the end of the mold.
  • the first linear portion and the second linear portion only need to be along the direction from the resin injection port 35 toward the end of the cavity 33, and in a part from the resin injection port 35 to the end of the cavity 33. It may be provided.
  • the first linear portion is formed by a linear recess 36 provided on the surface facing the cavity 33 of the mold 30, and the second linear portion is formed in the cavity 33 of the mold 30. It is preferable to form by the linear convex part 37 provided in the surface to face.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view when a linear concave portion and a linear convex portion are provided on one of the molds. As shown in FIG. 3A, for example, linear concave portions 36 and linear convex portions 37 may be alternately provided on the surface of the female mold 32 facing the cavity 33. As shown in FIGS. 3B and 3C, for example, the linear concave portion 36 and the linear convex portion 37 are spaced from each other on the surface of the female mold 32 facing the cavity 33.
  • the first linear portion is formed by a linear recess 36 provided in the female mold 32 and the surface of the flat male mold 31, and the second line
  • the shaped portion is formed by a linear convex portion 37 provided on the female mold 32 and a flat surface of the male mold 31.
  • the first linear portion is formed by a linear recess 36 provided on the surface facing the cavity 33 of the mold 30, and the second linear portion is formed in the cavity 33 of the mold 30. It is preferably formed by a linear flat portion 38 provided on the facing surface.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view when a linear recess is provided on one of the molds. As shown in FIG. 4, for example, a linear recess 36 may be continuously provided on the surface of the male mold 31 facing the cavity 33.
  • the first linear portion is formed by a linear recess 36 provided in the male die 31 and the surface of the flat female die 32, and the second linear portion is provided in the male die 31.
  • the linear flat portion 38 and the flat female mold 32 are formed.
  • the linear flat portion 38 is formed between two adjacent linear concave portions 36 when, for example, a plurality of linear concave portions 36 are formed on the surface of the mold with a certain interval therebetween. .
  • the first linear portion is formed by a linear flat portion 38 provided on the surface facing the cavity 33 of the mold 30, and the second linear portion is the cavity 33 of the mold 30.
  • it is formed by linear protrusions 37 provided on the surface facing the surface.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view when a linear protrusion is provided on one of the molds.
  • linear convex portions 37 may be continuously provided on the surface of the male mold 31 facing the cavity 33.
  • the first linear portion is formed by a linear flat portion 38 provided on the male die 31 and the surface of the flat female die 32, and the second linear portion is formed on the male die 31. It is formed by the surface of the provided linear protrusion 37 and the flat female die 32.
  • the linear flat portion 38 is formed between, for example, two adjacent linear convex portions 37 when a plurality of linear convex portions 37 are formed at a predetermined interval on the surface of the mold. Is done.
  • the linear concave portion 36, the linear convex portion 37, and the linear flat portion 38 shown in FIGS. 3 to 5 may be provided in the male die 31 or the female die 32. Further, the linear concave portion 36, the linear convex portion 37, and the linear flat portion 38 are at least the first mold portion (male mold 31) and the second mold portion (female mold 32) of the mold 30. What is necessary is just to be provided in the surface which faces one cavity 33, and may be provided in the surface which faces the cavity 33 of both the 1st metal mold
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view when a linear concave portion and a linear convex portion are provided on both molds.
  • the first mold part and the second mold part shift the position of the bottom part of the linear concave part 36 and the position of the top part of the linear convex part 37. May be provided.
  • the first mold part and the second mold part are the position of the bottom part of the linear concave part 36 and the position of the top part of the linear convex part 37. And may be provided so as to match.
  • the first linear portion is formed by a linear recess 36 provided in the male mold 31 and a linear recess 36 provided in the female mold 32.
  • the second linear portion is formed by a linear convex portion 37 provided on the male mold 31 and a linear convex portion 37 provided on the female mold 32.
  • the cross-sectional shape of the linear concave portion 36 on the surface orthogonal to the extending direction of the linear concave portion 36 and the cross-sectional shape of the linear convex portion 37 on the surface orthogonal to the extending direction of the linear convex portion 37 are As shown in FIGS. 3 to 6, it may be composed of a curve such as a semicircular shape or an arc shape, or may be composed of a straight line such as a polygon such as a triangle or a quadrangle. It may be.
  • the gap distance of the mold 30 defines the thickness of the foam molded product.
  • the molten resin cannot be sufficiently foamed, and a non-foamed portion free of bubbles may be formed.
  • the non-foamed portion there is no heat insulation effect due to air bubbles, and therefore sufficient heat insulation cannot be obtained.
  • the appearance of the unmolded foamed molded article 100 usually appears white due to light scattering by the bubbles, but the non-foamed part is translucent or the whiteness is low, so no foaming occurs.
  • the portion is formed, the appearance of the foam molded article 100 becomes non-uniform.
  • the gap distance between the molds is preferably 3 mm or less.
  • the gap distance between the molds exceeds 3 mm, the cooling and solidification time becomes long. Therefore, the operation of taking out the molded product from the mold 30 and the foaming residue (foaming power remains and the resin is not sufficiently solidified.
  • the foamed molded product 100 may be deformed by a portion in a state of being unfavorable, and foaming of the molten resin is relatively likely to occur, so that the advantage of employing the mold configuration of the present invention is reduced. Therefore, when the interval between the cavities in the first linear portion is Ha and the interval between the cavities in the second linear portion is Hb, Ha and Hb satisfy Ha> Hb, and 0 It is preferably 2 mm or more and 3.0 mm or less.
  • A is the maximum value of the gap distance of the mold 30 in the cavity 33 before the core back.
  • B is the minimum value of the gap distance of the mold 30 in the cavity 33 before the core back.
  • the A is preferably 0.4 mm or more and 3.0 mm or less, and the B is preferably 0.2 mm or more and 1.5 mm or less. That is, the Ha is 0.4 mm or more and 3.0 mm or less, and the Hb is more preferably 0.2 mm or more and 1.5 mm or less.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the mold when the cavity spacing is constant. As shown in FIG. 7A, even if neither of the first mold part 331 and the second mold part 332 of the mold 330 has a linear portion, ), Even when both of the first mold part 331 and the second mold part 332 of the mold 330 have linear portions, the interval between the cavities indicated by the double arrows is constant. And the foaming molding which has sufficient heat insulation cannot be obtained.
  • the cross-sectional area of the linear concave portion 36 and the cross-sectional area of the linear convex portion 37 in the cross section orthogonal to the extending direction of the linear concave portion 36 and the linear convex portion 37 are preferably equal. By doing in this way, the container excellent in heat insulation can be manufactured, without increasing the usage-amount of material, and impairing the fluidity
  • the cross-sectional area of the linear recess 36 means an average value of the cross-sectional areas of the plurality of linear recesses 36 when a plurality of linear recesses 36 are provided.
  • the cross-sectional area of the linear protrusions 37 means an average value of the cross-sectional areas of the plurality of linear protrusions 37 when a plurality of linear protrusions 37 are provided. “The cross-sectional area of the linear concave portion is equal to the cross-sectional area of the linear convex portion” means that the cross-sectional area of the linear concave portion is equal to the cross-sectional area of the linear concave portion in addition to the case where both the cross-sectional areas completely match. This includes cases where the cross-sectional area is within a range of ⁇ 10%.
  • L 31 is a reference line for the male mold 31, and L 32 is a reference line for the female mold 32.
  • the reference lines L31 and L32 are The center line connecting the midpoint of the distance from the bottom of the recess to the top of the projection.
  • the reference line L32 is a line connecting the flat portion surfaces. It is. It is preferable that the cross-sectional area of the linear concave portion 36 and the cross-sectional area of the linear convex portion 37 have an area equal to line symmetry with respect to the reference line.
  • the cross-sectional area of the linear concave portion 36 and the cross-sectional area of the linear convex portion 37 are: For example, it can be calculated by the following method.
  • the cross-sectional area of the linear recess 36 is, for example, between the distance H1 from the center line shown in FIG. 3 to the bottom of the linear recess 36 and the intersection of the center line and both ends of the linear recess 36. It can be calculated from the distance W1.
  • the cross-sectional area of the linear protrusion 37 is, for example, the distance H2 from the center line shown in FIG.
  • H1 ′, W1 ′, H2 ′, and W2 ′ of the male mold 31 correspond to H1, W1, H2, and W2 of the female mold 32, respectively.
  • H1 ′, W1 ′, H2 ′, and W2 ′ of the male mold 31 are preferably the same as H1, W1, H2, and W2 of the female mold 32, respectively.
  • Said H1, W1, H1 ', and W1' say the average value in the some linear recessed part 36, when the several linear recessed part 36 is provided.
  • H2, W2, H2 ′, and W2 ′ are the average values of the plurality of linear protrusions 37 when a plurality of linear protrusions 37 are provided.
  • cross-sectional shape of the linear concave portion 36 and the cross-sectional shape of the linear convex portion 37 are polygons such as a shape having a radius R other than a semicircle, a triangle, a quadrangle, etc.
  • a reference line connecting the midpoint of the distance from the bottom of the recess to the top of the projection is set.
  • the cross-sectional area of the linear concave portion 36 and the cross-sectional area of the linear convex portion 37 can be calculated using the set reference line as a reference.
  • C represents the height from the bottom of the linear concave portion to the top of the linear convex portion.
  • C ′ of the male mold 31 corresponds to C of the female mold 32.
  • the heights C and C ′ from the bottom of the linear concave portion 36 to the top of the linear convex portion 37 are 0. It is preferable that it is 1 mm or more.
  • the height is less than 0.1 mm, the fluidity of the molten resin is reduced, and the molten resin may not reach the end of the cavity.
  • a preferable upper limit of the height is 1.5 mm.
  • the height exceeds 1.5 mm, the difference in resin fluidity between the concave portion and the convex portion becomes large, and welds may occur near the convex portion.
  • C and C ′ may be the same or different.
  • the overall shape of the mold 30 can be changed according to the shape of the foam molded product.
  • Examples of the shape of the foam molded product include a plate shape and a container shape.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing a mold for producing a plate-like foam molded product.
  • FIG. 9 is an enlarged schematic view of a portion surrounded by a dotted line in FIG.
  • FIG. 10 is a perspective view schematically showing a mold for producing a container-like foamed molded product.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of the mold shown in FIG. 10, and
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the mold shown in FIG. 8, 10, and 11 indicate the extending direction of the linear concave portion 36 and the linear convex portion 37.
  • a mold in which the resin injection port is a film gate can be used.
  • the molten resin filled from the resin injection port 35 extends along the linear concave portion 36 and the linear convex portion 37. Flows linearly.
  • a mold in which a resin injection port is a pin gate can be used.
  • the molten resin filled from the resin injection port 35 extends along the linear concave portion 36 and the linear convex portion 37. Flows radially.
  • a foam molded product having alternately thin and thick portions on the front and back surfaces can be produced.
  • the foamed molded product of the present invention is a foamed molded product of a resin composition, which has alternately thick and thin portions on the front and back surfaces, and the thick and thin portions are resin injection ports. It is formed along the direction from the container toward the end of the container.
  • FIG. 13 is a perspective view schematically showing an example of a foam-molded product manufactured by the mold shown in FIG.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged part of the cross section taken along the line bb of the foam molded article shown in FIG. As shown in FIG.
  • the foam molded product 100 has thin portions 136 and thick portions 137 alternately on the front and back surfaces.
  • the foam-molded article 100 is manufactured using a mold 30 in which only a female mold 32 is provided with a linear concave portion 36 and a linear convex portion 37 as shown in FIG. Even when the linear concave portion 36 and the linear convex portion 37 are provided on one side of the mold, the foamed molded product 100 obtained by foaming with the core back has the thin-walled portion 136 on the front surface and the back surface. And thick portions 137 are alternately provided. According to the present invention, even if the wall thickness is reduced, it is possible to suppress the occurrence of surface swelling and wrinkles. Therefore, it is possible to manufacture a foam molded article 100 that is lighter and more excellent in heat insulation than conventional ones.
  • the cross section of the foam molded article 100 has a structure in which the foam layer 120 is sandwiched between skin layers (outer skin layers) 110 located on the surface, as shown in FIG.
  • the foam layer 120 refers to a region including a large number of bubbles (foamed particles) in the resin
  • the skin layer 110 refers to a region not including bubbles.
  • the foam molded article 100 has a high strength due to the presence of the skin layer 110 on the surface, and the surface thereof is smooth.
  • the foam molded article 100 is excellent in heat resistance because the foam layer 120 is present in the central portion, so that not only the weight can be reduced but also heat cannot be transmitted.
  • the foam molded article 100 shown in FIG. 14 is an example of a foam molded article manufactured according to the present invention.
  • the structure of the foam molded article manufactured according to the present invention is not limited to the three-layer structure of skin layer 110 / foam layer 120 / skin layer 110.
  • the foamed layer 120 preferably has 100 or more foamed particles in the range of 1 mm ⁇ 1 mm of the foamed layer 120 when the cross section of the foamed molded product 100 is observed, and an average of 100 arbitrarily selected foamed particles.
  • the particle diameter is preferably 100 ⁇ m or less.
  • SEM scanning electron microscope
  • the foam molded article 100 may be decorated with a pattern, color, or character on its surface.
  • the use of the foam molded article 100 produced according to the present invention is not particularly limited, but is excellent in heat resistance and heat insulation and lightweight, and can be used, for example, in food containers, daily necessities, household appliances, etc. Especially, it can use suitably for the container for foodstuffs.
  • the heat resistance of the foamed molded product shall conform to 7.4 S2029 7.4 heat resistance test (display heat resistance temperature 120 ° C), 7.10 microwave high frequency suitability test, and 7.11 microwave oven durability test. From the above, the food container made of the foamed molded product can be used for heating or cooking with a microwave oven.
  • FIG. 15 is a schematic plan view showing an example of a foam molded product manufactured with the mold shown in FIG. 16 is a schematic cross-sectional view taken along the line cc of the foam molded article shown in FIG.
  • the food container 200 has thin portions 136 and thick portions 137 alternately on the front and back surfaces, and the thin portions 136 and the thick portions 137 are provided from the resin inlet 135 to the container. It is formed along the direction toward the end.
  • the cross section of the food container 200 has a structure in which the foam layer 120 is sandwiched between skin layers (outer skin layers) 110 located on the surface.
  • the overall shape of the food container 200 is not particularly limited, but may be hemispherical as shown in FIGS. 15 and 16, or may have a conical shape or a trapezoidal cross section.
  • the thermoplastic resin composition will be described in detail below.
  • the resin composition is preferably a thermoplastic resin composition.
  • a mixture of polyolefin and polylactic acid is preferably used as the thermoplastic resin composition. Since polyolefin and polylactic acid are incompatible polymers that do not dissolve each other, even if mixed, they do not dissolve each other and an interface is formed. Therefore, in foaming using a supercritical fluid, the interface can be used as a foaming origin (foaming nucleus). On the other hand, in order to produce a foamed molded product that is uniformly foamed, it is required to uniformly disperse the resin composition before foaming.
  • the polyolefin and polylactic acid are made compatible and the dispersibility is improved.
  • a large number of fine bubbles can be uniformly present inside the foam molded product, and a foam molded product excellent in characteristics such as heat resistance, strength and light weight is manufactured. it can.
  • the melt mass flow rate (MFR) of polypropylene is preferably 5 to 100 g / 10 minutes, more preferably 10 to 50 g / 10 minutes.
  • the MFR of polypropylene is a numerical value measured at a temperature of 230 ° C. and a load of 21.2 N according to JIS K7210.
  • the MFR of polyethylene is preferably 5 to 100 g / 10 minutes, more preferably 10 to 50 g / 10 minutes.
  • the MFR of polyethylene is a value measured at a temperature of 190 ° C. and a load of 21.2 N in accordance with JIS K7210.
  • the polyolefin may contain only polypropylene and / or polyethylene, but may contain other polyolefins other than polypropylene and polyethylene.
  • the other polyolefin include an ⁇ -olefin homopolymer, an ethylene-propylene copolymer, an ethylene- ⁇ olefin copolymer, and a propylene- ⁇ olefin copolymer.
  • the ⁇ -olefin include 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, and 3-ethyl-1.
  • Examples thereof include ⁇ -olefins having 4 to 12 carbon atoms such as pentene, 1-octene, 1-decene, and 1-undecene.
  • the melt viscosity (220 ° C.) of the polyolefin is preferably 150 Pa ⁇ S or more and 400 Pa ⁇ S or less.
  • a more preferable lower limit of the melt viscosity of the polyolefin is 200 Pa ⁇ S, and a more preferable upper limit is 300 Pa ⁇ S.
  • the melt viscosity can be measured using, for example, “Flow Tester CFT-500D” manufactured by Shimadzu Corporation. Specifically, the resin to be measured is heated to a predetermined temperature and fluidized, and is pushed out of the cylinder by a piston having a predetermined surface pressure of 1 MPa through a capillary die (inner diameter ⁇ 1 mm, length 10 mm). The viscosity characteristics can be evaluated by the time taken.
  • the content of the polyolefin with respect to the entire resin composition is preferably 30% by weight or more and 80% by weight or less.
  • the content is less than 30% by weight, the fluidity and solidification rate of the resin composition may be lowered, and the moldability may be deteriorated.
  • the content exceeds 80% by weight, the foaming property is deteriorated, the surface of the resulting foamed molded article is uneven, the appearance is impaired, and the resin composition is mixed when the resin composition and the supercritical fluid are mixed. Things may be difficult to impregnate with supercritical fluid.
  • the minimum with more preferable content with respect to the whole resin composition of polyolefin is 35 weight%, and a more preferable upper limit is 70 weight%.
  • the polylactic acid is a homopolymer of L-lactic acid, a homopolymer of D-lactic acid, a copolymer of L-lactic acid and D-lactic acid, or a mixture thereof.
  • the crystallinity of the polylactic acid obtained can be adjusted by the enantiomeric ratio of lactic acid, the method of copolymerizing enantiomers (random, block, graft, etc.), the method of adding a crystal nucleating agent, and the like.
  • the polylactic acid preferably has a melt viscosity (220 ° C.) of 150 Pa ⁇ S or more and 400 Pa ⁇ S or less.
  • a more preferable lower limit of the melt viscosity of the polylactic acid is 200 Pa ⁇ S, and a more preferable upper limit is 300 Pa ⁇ S.
  • the melt viscosity of the polylactic acid can be measured in the same manner as the melt viscosity of the polyolefin.
  • content with respect to the whole resin composition of the said polylactic acid is 3 to 40 weight%.
  • content is less than 3% by weight, the foamability of a foamed molded product formed by foaming the resin composition may be insufficient.
  • the said content exceeds 40 weight%, the fluidity
  • the minimum with more preferable content with respect to the whole resin composition of the said polylactic acid is 8 weight%, and a more preferable upper limit is 30 weight%.
  • the flow rate of the resin composition is adjusted by forming the polyolefin content in the range of 30% to 80% by weight and the polylactic acid content in the range of 3% to 40% by weight. Property can be improved.
  • the difference in melt viscosity between the polyolefin and polylactic acid is preferably 200 Pa ⁇ S or less.
  • the melt viscosity difference is 200 Pa ⁇ S or less, both components are easily mixed.
  • a more preferable upper limit of the difference in melt viscosity is 150 Pa ⁇ S.
  • a method of forming a chemical bond between the two components or a method of forming a cross-linked structure between the same polymers may be used.
  • Foam molding using polylactic acid In the case of obtaining a product, for example, reaction extrusion (reactive processing) in which kneading is performed while synthesizing polylactic acid using a synthesis catalyst such as a metal complex, a radical generator, or the like may be used.
  • a synthesis catalyst such as a metal complex, a radical generator, or the like
  • the interface between polyolefin and polylactic acid acts as a foam nucleus, unlike the reaction extrusion in which kneading is performed while synthesizing polylactic acid, there is no need to add a synthesis catalyst, a radical generator or the like to the resin composition.
  • tin 2-ethylhexanoate is used as a synthesis catalyst, and an antioxidant (eg, “Irganox 1010” from Ciba Specialty Chemicals) is added to form L-lactide.
  • an antioxidant eg, “Irganox 1010” from Ciba Specialty Chemicals
  • Method of reacting ⁇ -caprolactone Method of reacting polylactic acid and polyethylene glycol using a radical generator such as dicumyl peroxide
  • PBAT polycarbonate and polybutylene adipate terephthalate
  • PCL radical generator And polycaprolactone
  • PBS polybutylene succinate
  • PBSA polybutylene succinate adipate
  • the resin composition may contain a modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule.
  • modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule include those obtained by addition reaction of an unsaturated carboxylic acid, an ester of an unsaturated carboxylic acid, or an anhydride of an unsaturated carboxylic acid to the polyolefin.
  • unsaturated carboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid.
  • Examples of the unsaturated carboxylic acid ester include maleic acid monomethyl ester, maleic acid monoethyl ester, maleic acid diethyl ester, and fumaric acid monomethyl ester.
  • Examples of the unsaturated carboxylic acid anhydride include itaconic anhydride and maleic anhydride.
  • maleic anhydride-modified polyolefin, glycidyl methacrylate-modified polyolefin and the like are preferably used.
  • the modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule may be used alone or in combination of two or more.
  • the modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule may be a copolymer of an olefin and a vinyl monomer.
  • the copolymer of olefin and vinyl monomer for example, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) ethyl acrylate copolymer, and ethylene- (meth) acrylic acid methyl copolymer Etc.
  • the (meth) acrylic acid may be either acrylic acid or methacrylic acid.
  • the MFR of the modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule is preferably 0.1 to 100 g / 10 minutes, more preferably 0.3 to 50 g / 10 minutes.
  • MFR is a numerical value measured at a temperature of 230 ° C. and a load of 21.2 N in accordance with JIS K7210.
  • the content of the modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule with respect to the entire resin composition is preferably 1% by weight or more and 20% by weight or less. Within this range, an interface is formed between the incompatible polyolefin and polylactic acid, and the dispersibility of both components can be effectively improved.
  • the content is less than 1% by weight, the foamability of the obtained foamed molded product may be lowered.
  • the content exceeds 20% by weight, generation of odor, coloring, deterioration of moldability, increase in water absorption, and the like may be caused.
  • the more preferable lower limit of the content of the modified polyolefin containing a carbonyl group in the molecule with respect to the entire resin composition is 3% by weight, and the more preferable upper limit is 12% by weight.
  • the resin composition may contain a layered silicate. Addition of layered silicate improves the dispersibility of polyolefin and polylactic acid and foams into the resin composition when the shear force during mixing is insufficient by simply mixing polyolefin and polylactic acid. Nuclei can be highly dispersed.
  • layered silicate examples include pyrophyllite, talc, kaolin (kaolinite), montmorillonite, fisheye stone, margarite, prenite, mica (mica) and the like, and in particular, talc, kaolin, montmorillonite, Mica (mica) is preferably used.
  • the said layered silicate may be used independently and may use 2 or more types together.
  • the content of the layered silicate with respect to the entire resin composition is preferably 10% by weight or more and 40% by weight or less. If the content is less than 10% by weight, the effect of improving the shearing force during mixing may not be sufficiently obtained. When the said content exceeds 40 weight%, the moldability of a resin composition may fall.
  • the minimum with more preferable content with respect to the whole resin composition of the said layered silicate is 15 weight%, and a more preferable upper limit is 35 weight%.
  • the resin composition may contain a filler other than the layered silicate.
  • fillers composed of inorganic materials include metal oxides (magnesium oxide, calcium oxide, etc.), graphite, carbon black, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, calcium carbonate, silica, silica gel, zeolite, boron nitride, and alumina. Etc. can be used.
  • fillers composed of organic materials include fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), ultrahigh molecular weight polyethylene, electron beam cross-linked polyethylene, aromatic polyamide, aliphatic polyamide, silicon carbide, acrylic resin, and phenol. Resin, melamine resin, etc. can be used.
  • the compounding quantity of fillers other than a layered silicate is not specifically limited, For example, it is set as the range which does not exceed 1 weight% with respect to the whole resin composition.
  • Example 1 50% by weight of polypropylene, 30% by weight of polylactic acid and 20% by weight of talc were dry blended and kneaded at a temperature setting of 220 ° C. using a twin-screw extruder (manufactured by Nippon Steel Co., Ltd., “TEX30”).
  • a thermoplastic resin composition for foaming was obtained.
  • the obtained thermoplastic resin composition for foaming was a thermoplastic resin composition in which polylactic acid particles were dispersed in polypropylene. Table 1 below shows the sources and physical properties of each material.
  • the obtained pellet-shaped foaming thermoplastic resin composition was put into an injection molding machine (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) equipped with a supercritical generator. While the thermoplastic resin composition for foaming was melted in a cylinder set at a temperature of 220 ° C., a supercritical fluid of nitrogen (N 2 ) was mixed under the conditions of a filling amount of 0.3% by weight and a filling pressure of 16 MPa. .
  • the filling amount (unit: wt%) of the supercritical fluid can be calculated by the following formula (1).
  • Filling amount of supercritical fluid (unit:% by weight) [(flow rate of supercritical fluid ⁇ flow time of supercritical fluid ⁇ conversion factor 27.8) ⁇ weight of thermoplastic resin composition for foaming] ⁇ 100 (1)
  • the molten resin obtained by mixing the supercritical fluid was injected into the cavity in the mold under the conditions of an injection speed of 80 mm / second and a screw back pressure of 15 MPa.
  • a mold as shown in FIG. 3 (a), FIG. 8 and FIG. 9, a plate-shaped foam-molded product having a linear concave portion and a linear convex portion on one side of the mold is manufactured.
  • a mold that can be used was used.
  • the mold temperature was 60 ° C.
  • the maximum value A of the gap distance of the mold in the cavity before the core back is 0.9 mm
  • the minimum value B of the gap distance of the mold in the cavity before the core back is 0.8 mm
  • the linear shape of the mold The height C from the bottom of the concave portion to the top of the linear convex portion was 0.1 mm
  • the distance D from the center line of one mold to the surface of the other mold was 0.85 mm.
  • the distance H1 from the center line to the bottom of the linear recess was 0.05 mm
  • the distance W1 between the intersections of the center line and both ends of the linear recess was 0.1 mm.
  • the distance H2 from the center line to the top of the linear convex portion was 0.05 mm, and the distance W2 between the intersections of the central line and both ends of the linear convex portion was 0.1 mm.
  • the cavity volume before the core back was 19.1 cm 3 .
  • the core back was performed at the timing immediately after the filling of the molten resin into the cavity 33 was completed. Specifically, foaming of the molten resin was promoted by retreating the male die 31 of the mold by 1.5 mm and increasing the volume of the cavity 33. The cavity volume after the core back was 52.9 cm 3 . After the solidification of the molten resin was completed, the foamed molded product was taken out.
  • the foam molded product produced in this example was a plate-shaped foam molded product having linear concave portions and linear convex portions alternately on the front and back surfaces as shown in FIG.
  • the foam molded product 100 had skin layers 110 on both surfaces of the foam layer 120.
  • Example 2 As shown in Table 2 below, a foam-molded article was produced in the same manner as in Example 1 except that the shape of the mold was changed. In Examples and Comparative Examples, a mold capable of producing a plate-like foamed molded product was used. In Examples 2 to 7, as in Example 1, a mold having a linear concave part and a linear convex part on one side of the mold as shown in FIG. In Example 8, a mold having a linear concave portion on one side of the mold as shown in FIG. 4 and capable of producing a plate-like foam molded product was used. In Examples 9 and 10, as shown in FIG.
  • a mold having a linear concave portion and a linear convex portion was used for both of the molds (male mold and female mold).
  • Example 11 a mold having linear concave portions and linear convex portions was used for both of the molds (male mold and female mold) as shown in FIG.
  • Comparative Examples 1 to 8 neither the male mold nor the female mold as shown in FIG. 7A has a linear recess and a linear protrusion, and the cavity spacing A mold having a constant value was used.
  • Comparative Example 9 as shown in FIG. 7B both the mold (male mold and female mold) have linear concave portions and linear convex portions, but the interval between the cavities is constant. A mold was used.
  • the foaming ratio was calculated by dividing the volume per sheet of a foam-molded product molded into a plate shape (hereinafter also referred to as a foam-molded plate) by the volume of the cavity before the core back. Specifically, it was calculated by the following method. 1. A bucket and a weight with a measurement line at a predetermined position were prepared, and the total weight (g) of the bucket and the weight was measured. 2. Water was poured up to the measuring line into the bucket containing the weight, and the total weight (g) of the bucket, weight and water was measured. 3.
  • the value obtained by subtracting Z from the above X was divided by 10 to calculate the volume (cm 3 ) per sheet of the foam-molded plate. 7).
  • the expansion ratio of the foam-molded plate was calculated by dividing the volume per sheet of the foam-molded plate by the cavity volume (cm 3 ) before the core back.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本発明は、成形品の肉厚を薄くしても表面の膨れや皺の発生を抑制することができ、材料の使用量を増大させずに断熱性に優れた発泡成形品を製造できる発泡成形品の製造方法を提供する。本発明の発泡成形品の製造方法は、超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を射出成形して、可動部を有する金型内のキャビティに充填する工程と、上記キャビティに充填された上記溶融樹脂が固化し終わる前に、上記可動部を移動させて上記キャビティの容積を拡大させる工程とを有し、上記金型は、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って、上記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と上記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とが交互に配置される。

Description

発泡成形品の製造方法、及び、発泡成形品
本発明は、発泡成形品の製造方法、及び、発泡成形品に関する。
発泡成形品は、軽量である、材料の使用量を減らすことができる、断熱性に優れている等の特長を有することから、食品用容器、日用品、家庭用電化製品等の様々な用途に用いられている。
発泡成形品は、一般的に金型に充填した樹脂組成物を発泡させつつ成形することにより製造できる。発泡の方法としては、例えば、樹脂組成物中で発泡剤を分解させる方法や、樹脂組成物にガスを注入する方法が知られており、近年では、樹脂組成物に超臨界状態の流体を注入する方法も検討されている。また、樹脂組成物の成形には、例えば、射出成形を用いることが知られている。このような発泡成形品の製造方法については、例えば、特許文献１～３に開示されている。
特開２００２－０６７１１１号公報 特開２００３－２３１１４８号公報 特許第５２８３７１０号公報
断熱を目的とした発泡成形品は、成形品中に非発泡部分の占める領域が小さいものが好まれるものの、強度および耐熱性が減少する。また、射出成形を用い、金型の一部を後退（コアバック）させて発泡させた発泡成形品は、金型の転写面に非発泡層（スキン層）が形成され、スキン層によって発泡層が挟み込まれた構造を有する。そのため、射出成形を用いた発泡成形品は、成形品中の非発泡部分の占める割合が大きいことから、発泡成形品として比較的、強度及び耐熱性が高いという利点がある。一方で、射出成形による発泡成形品は、成形品中で発泡層の占める割合が小さいため、断熱を目的とした発泡成形品として断熱性が不十分であった。射出成形を用いた発泡成形品の断熱性を高める方法としては、発泡成形品の厚みを増大させることが考えられるが、材料の使用量が増大すること、射出成形機の大型化が必要となることから、製造コストの上昇が懸念される。そのため、製造コストを抑えつつ、断熱性に優れた容器を製造する方法が望まれていた。
また、発泡成形品の製造では、発泡の制御が重要であり、例えば、樹脂組成物中に微細な気泡を均一に生成させることが求められる。軽量性や材料の使用量削減等のために、発泡成形品の肉厚を薄くしようとすると、発泡の制御が非常に困難であり、射出成形時に金型キャビティ内で溶融樹脂同士の衝突、及び、金型キャビティ内での溶融樹脂の固化するタイミングの差異が大きくなることによって、成形品表面の平滑性が損なわれたり、発泡成形品の表面に皺が形成されたりする不具合が生じていた。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、成形品の肉厚を薄くしても表面の膨れや皺の発生を抑制することができ、材料の使用量を増大させずに断熱性に優れた発泡成形品を製造できる発泡成形品の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、まず、溶融樹脂を射出成形する方法において、金型内のキャビティに充填した溶融樹脂が固化し終わる前に、金型の可動部を移動させてキャビティの容積を拡大させる工程を実施することによって、断熱性に優れた発泡成形品を製造できることに着目した。本発明者らは、断熱性を高めるために、材料の使用量を増やさずにコアバック量を増大させることで、成形品の肉厚を厚くすることを検討したが、金型の転写性が悪くなり寸法精度が低下する、成形品表面に膨れが発生する等の外観上の問題が発生することが分かった。そこで、成形品全体の肉厚を厚くするのではなく、成形品の表面に肉厚部分を規則的に配列することによって、断熱性を向上させることに着目した。そして、金型にキャビティの間隔が広い部分と狭い部分とを設けることで、材料の使用量を増大させずに、断熱性に優れた発泡成形品が得られることを見出した。
更に、本発明者らは、成形品表面の膨れや皺の発生について検討したところ、成形品の肉厚を薄くすると、キャビティ内での溶融樹脂の流動性が低下し、重力や僅かな金型表面粗さの差異による影響が現れ易いことが分かった。具体的には、樹脂注入口から容器の末端に向かって溶融樹脂が均等に流動し難く、キャビティ内で溶融樹脂同士が衝突したり、キャビティ内での溶融樹脂の固化のタイミングの差異が大きくなることによって、広範囲で成形品表面の膨れや皺が発生することを見出した。これに対して、本発明者らは、金型に、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って、上記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と上記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とを交互に配置することによって、材料の使用量を減少させても、キャビティ内での溶融樹脂の流動性の低下を抑制できることを見出した。これにより、キャビティ内での溶融樹脂の流動性が向上し成形品の一部に薄肉部分を有しても表面の膨れや皺の発生を抑制することができ、材料の使用量を増大させずに断熱性に優れた発泡成形品を製造できることを見出し、本発明を完成した。
本発明の発泡成形品の製造方法は、超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を射出成形して、可動部を有する金型内のキャビティに充填する工程と、上記キャビティに充填された上記溶融樹脂が固化し終わる前に、上記可動部を移動させて上記キャビティの容積を拡大させる工程とを有し、上記金型は、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って、上記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と上記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とが交互に配置されることを特徴とする。
上記第１の線状部分は、上記金型の上記キャビティに面する表面に設けられた線状の凹部により形成され、かつ、上記第２の線状部分は、上記金型の上記キャビティに面する表面に設けられた線状の凸部により形成されることが好ましい。
上記線状の凹部の底部から上記線状の凸部の頂部までの高さは、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
上記第１の線状部分での上記キャビティの間隔をＨａ、上記第２の線状部分での上記キャビティの間隔をＨｂとすると、上記Ｈａ及び上記Ｈｂは、Ｈａ＞Ｈｂであり、０．２ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であることが好ましい。
上記Ｈａは、０．４ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であり、上記Ｈｂは、０．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。
表面及び裏面に厚肉部と薄肉部とを交互に有する発泡成形品を製造することが好ましい。
本発明の発泡成形品は、樹脂組成物の発泡成形品であって、表面及び裏面に薄肉部と厚肉部とを交互に有し、上記薄肉部と厚肉部とは、樹脂注入口から容器の末端に向かう方向に沿って形成されたことを特徴とする。
本発明の発泡成形品の製造方法によれば、成形品の肉厚を薄くしても表面の膨れや皺の発生を抑制することができ、材料の使用量を増大させずに断熱性に優れた発泡成形品を製造できる。本発明の発泡成形品は、強度ならびに耐熱性が高く表面の膨れや皺の発生が抑制され、かつ、優れた断熱性を有する。
超臨界射出成形装置を用いて発泡成形品を製造する方法の一例を説明する模式図である。 コアバックを説明するために図１の金型のキャビティ周辺を拡大して示した断面模式図であり、（ａ）は、コアバック前の初期状態を示し、（ｂ）は、コアバック後の拡張状態を示している。 金型の一方に線状の凹部及び線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。 金型の一方に線状の凹部を設けた場合の断面模式図である。 金型の一方に線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。 金型の両方に線状の凹部及び線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。 キャビティの間隔が一定である場合の金型の断面模式図である。 板状の発泡成形品を製造するための金型を模式的に示した斜視図である。 図８の点線で囲んだ部分の拡大模式図である。 容器状の発泡成形品を製造するための金型を模式的に示した斜視図である。 図１０に示した金型の平面模式図である。 図１１に示した金型のａ－ａ線における断面模式図である。 図８に示した金型で製造される発泡成形品の一例を模式的に示した斜視図である。 図１３に示した発泡成形品のｂ－ｂ線における断面の一部分を拡大して示した断面模式図である。 図１０に示した金型で製造される発泡成形品の一例を示した平面模式図である。 図１５に示した発泡成形品のｃ－ｃ線における断面模式図である。
本発明の発泡成形品の製造方法は、超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を射出成形して、可動部を有する金型内のキャビティに充填する工程と、上記キャビティに充填された上記溶融樹脂が固化し終わる前に、上記可動部を移動させて上記キャビティの容積を拡大させる工程とを有し、上記金型は、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って、上記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と上記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とが交互に配置されることを特徴とする。
本発明では、超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を射出成形して発泡成形品を製造する。上記超臨界流体を含む溶融樹脂としては、例えば、樹脂組成物を溶融し、上記樹脂組成物に超臨界流体を含浸させたものが挙げられ、樹脂組成物と超臨界流体との単一相溶解物であることが好ましい。上記超臨界流体を含む溶融樹脂は、従来公知の超臨界流体発生機により生成した超臨界流体を、溶融した樹脂組成物に高圧力下で注入し、更に攪拌することで作製できる。超臨界流体としては、例えば、二酸化炭素、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスの超臨界流体が用いられる。なかでも、二酸化炭素又は窒素の超臨界流体が好ましく、窒素の超臨界流体がより好ましい。上記樹脂組成物については、後で詳しく述べる。
上記化学発泡剤を含む溶融樹脂としては、例えば、化学発泡剤を含有する樹脂組成物を溶融したものが挙げられる。上記化学発泡剤は、加熱等で分解して炭酸ガス等の気体を発生するものである。上記化学発泡剤としては、例えば、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等の無機系化学発泡剤；アゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ’－ジニトロソペンタテトラミン等の有機系化学発泡剤が挙げられる。なかでも、通常の射出成形機を使用でき、均一微細な気泡が得られやすいことから、無機系化学発泡剤が好ましい。これらの無機系化学発泡剤には、発泡成形品の気泡を安定的に均一微細にするために必要に応じて、例えばクエン酸のような有機酸等の発泡助剤を添加してもよい。
上記化学発泡剤の上記樹脂組成物全体に対する含有量は、１重量％以上、１０重量％以下であることが好ましい。
上記射出成形では、超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填した後、冷却固化させることにより、金型内のキャビティの形状に応じた、精密な形状、及び、多彩な形状の成形品を製造することができる。また、射出成形の際に、超臨界流体を含む溶融樹脂が減圧されると、超臨界流体が気体へ相転移するため、溶融樹脂が発泡し、微細な気泡を含有する発泡成形品が得られる。溶融樹脂中に発泡起点（発泡核）を均一に多数存在させておくことで、気泡の量を増加させることができる。化学発泡剤を用いると、超臨界流体使用時より設備費用が安価であるため、発泡成形体の生産コストを抑えることができる。
本発明では、キャビティに充填された溶融樹脂が固化し終わる前に、金型の可動部を移動させてキャビティの容積を拡大させる工程（以下、「コアバック」ともいう）が実施される。溶融樹脂の一部又は全部が溶融している状態でキャビティを強制的に広げることにより、急激な圧力減少が引き起こされ、発泡量を大幅に増大させることができる。これにより、キャビティに充填された溶融樹脂の内部全体にわたって気泡を形成することができる。金型は、通常、凸形状を有する雄型と凹形状を有する雌型を有し、雄型と雌型を嵌合させた状態で形成される空隙が、溶融樹脂が充填されるキャビティとなる。キャビティの容積を拡大する際には、雄型及び／又は雌型の少なくとも一部分を移動させるが、雄型が可動側であり、かつ雌型が固定側である場合等には、雄型全体を移動させてキャビティの容積を拡大することが好ましい。
上記コアバックは、キャビティへの溶融樹脂の充填が完了した直後（充填完了後０秒）～充填完了後５秒以内に開始されることが好ましい。金型の移動速度（コアバック速度）は、０．１ｍｍ／秒以上であることが好ましい。コアバックによる金型の隙間距離の拡大量（コアバック量）は、０．５ｍｍ～１０ｍｍであることが好ましい。
超臨界流体を含む溶融樹脂を作製すること、及び、溶融樹脂を発泡させつつ成形することは、例えば、射出成形機と超臨界流体発生機とが連結された超臨界射出成形装置を用いて行うことができる。超臨界射出成形装置としては、例えば、ＭｕＣｅｌｌ射出成形機（「ＭｕＣｅｌｌ」はＴｒｅｘｅｌ．ｃｏ．Ｌｔｄの登録商標）等が挙げられる。
図１は、超臨界射出成形装置を用いて発泡成形品を製造する方法の一例を説明する模式図である。図１に示した超臨界射出成形装置２０では、ホッパ２１、加熱シリンダ２２、スクリュ２３及びノズル２４を備える射出成形機に、ボンベ２５、超臨界流体発生部２６及び注入制御部２７を備える超臨界流体発生機が連結されている。
ホッパ２１は、投入された樹脂材料を貯蔵する容器を備えており、容器底部の開閉式の開口部から適量の樹脂材料を加熱シリンダ２２内に落下させる。ホッパ２１に投入される樹脂材料としては、例えば、押出機を用いて、複数種の原料の混合物を溶融混練して作製した樹脂組成物のペレットが挙げられる。押出機としては特に限定されず、単軸又は多軸の各種押出機を用いることができるが、例えば、２００℃以上の設定温度とした二軸押出機が好ましい。混練方法としては、すべての原料を一括して混練してもよく、任意の原料を混練した後、残りの原料を添加して混練してもよい。加熱シリンダ２２は、円筒状の空間内部を加熱できるものであり、樹脂材料を溶融させることができる。
ボンベ２５には、超臨界流体の原料となる不活性ガスが封入されている。不活性ガスは、ボンベ２５から超臨界流体発生部２６に送られ、超臨界流体となる。超臨界流体は、超臨界流体発生部２６から注入制御部２７を介して加熱シリンダ２２内に投入される。注入制御部２７において、加熱シリンダ２２内で溶融した樹脂材料に対する超臨界流体の充填量を制御する。
スクリュ２３は、加熱シリンダ２２内を回転しながら移動可能に構成されており、溶融した樹脂材料及び超臨界流体を混合しながら加熱シリンダ２２の先端に向けて押し出す。この混合により、溶融した樹脂材料と超臨界流体との単一相溶解物（超臨界流体を含む溶融樹脂）が形成される。超臨界流体を含む溶融樹脂は、スクリュ２３によって押し出されてノズル２４側に搬送され、ノズル２４から適量ずつ、金型３０に射出される。
上記化学発泡剤を含む溶融樹脂を用いた場合は、上記超臨界流体発生機は用いず、上記射出成形機を用いて発泡成形品を製造することができる。例えば、化学発泡剤を含む樹脂組成物のペレットをホッパ２１に投入し、加熱シリンダ２２で溶融し、溶融樹脂を作製する。この際、加熱シリンダ２２内で化学発泡剤が分解して、炭酸ガス等が発生する。その後、上記溶融樹脂は、スクリュ２３によって押し出されてノズル２４側に搬送され、ノズル２４から適量ずつ、金型３０に射出される。
金型３０は、キャビティを挟んで互いに対向する第一金型部と第二金型部とを有してもよい。第一金型部は、例えば、凸形状を有する雄型３１であり、第二金型部は、例えば、凹形状を有する雌型３２である。雄型３１と雌型３２の間にキャビティ３３が形成される。ノズル２４から注入された溶融樹脂は、ランナ３４を通って、樹脂注入口３５から、キャビティ３３に充填される。超臨界流体を含む溶融樹脂を用いた場合は、金型３０内での圧力損失により、超臨界流体は臨界圧力に達した時点で気体へ相転移し、溶融樹脂内で気泡が発生することになる。化学発泡剤を含む溶融樹脂を用いた場合は、金型３０内での圧力損失により、溶融樹脂内で発生した炭酸ガス等の体積が増大して発泡する。
更に、図２に示したように、溶融樹脂の冷却固化が進行する前に雄型３１を後退させ、キャビティ３３を拡張するコアバックを行うことで圧力低下を加速させ、キャビティ３３内での溶融樹脂の発泡を促進する。図２は、コアバックを説明するために図１の金型のキャビティ周辺を拡大して示した断面模式図であり、（ａ）は、コアバック前の初期状態を示し、（ｂ）は、コアバック後の拡張状態を示している。
金型３０は、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って、上記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と上記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とが交互に配置される。上記キャビティの間隔が広い部分と狭い部分とを交互に配置することで、発泡成形品の肉厚を薄くしても、上記溶融樹脂の流動性を低減させることなく、上記溶融樹脂を上記キャビティの末端まで行き渡らせることができる。また、上記第１の線状部分と上記第２の線状部分とを、樹脂注入口から上記キャビティの末端に向かう方向に沿って配置することで、上記溶融樹脂は、キャビティ３３内で、上記第１の線状部分及び上記第２の線状部分に沿って流れるため、金型の端部までより流れやすくなる。上記第１の線状部分及び上記第２の線状部分は、樹脂注入口３５からキャビティ３３の末端に向かう方向に沿っていればよく、樹脂注入口３５からキャビティ３３の末端までの一部に設けられたものであってもよい。
上記第１の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の凹部３６により形成され、かつ、上記第２の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の凸部３７により形成されることが好ましい。図３は、金型の一方に線状の凹部及び線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。図３の（ａ）に示したように、例えば、雌型３２の、キャビティ３３に面する表面に線状の凹部３６と線状の凸部３７とが連続して交互に設けられてもよいし、図３の（ｂ）及び（ｃ）に示したように、例えば、雌型３２の、キャビティ３３に面する表面に線状の凹部３６と線状の凸部３７とが、間隔を空けて設けられてもよい。図３（ａ）～（ｃ）の場合、上記第１の線状部分は、雌型３２に設けられた線状の凹部３６と平坦な雄型３１の表面により形成され、上記第２の線状部分は、雌型３２に設けられた線状の凸部３７と平坦な雄型３１の表面により形成される。
上記第１の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の凹部３６により形成され、かつ、上記第２の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の平坦部３８により形成されることが好ましい。図４は、金型の一方に線状の凹部を設けた場合の断面模式図である。図４に示したように、例えば、雄型３１のキャビティ３３に面する表面に線状の凹部３６が連続的に設けられてもよい。この場合、上記第１の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の凹部３６と平坦な雌型３２の表面により形成され、上記第２の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の平坦部３８と平坦な雌型３２の表面により形成される。線状の平坦部３８は、例えば、金型の表面に、一定の間隔を空けて複数の線状の凹部３６を形成した場合に、隣り合う２つの線状の凹部３６の間に形成される。
上記第１の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の平坦部３８により形成され、かつ、上記第２の線状部分は、金型３０のキャビティ３３に面する表面に設けられた線状の凸部３７により形成されることが好ましい。図５は、金型の一方に線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。図５に示したように、例えば、雄型３１のキャビティ３３に面する表面に線状の凸部３７が連続的に設けられてもよい。この場合、上記第１の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の平坦部３８と平坦な雌型３２の表面により形成され、上記第２の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の凸部３７と平坦な雌型３２の表面により形成される。線状の平坦部３８は、例えば、金型の表面に、一定の間隔を空けて複数の線状の凸部３７を形成した場合に、隣り合う２つの線状の凸部３７の間に形成される。
図３～５に示した、線状の凹部３６、線状の凸部３７及び線状の平坦部３８は、雄型３１に設けてもよいし、雌型３２に設けてもよい。また、線状の凹部３６、線状の凸部３７及び線状の平坦部３８は、金型３０の第一金型部（雄型３１）及び第二金型部（雌型３２）の少なくとも一方のキャビティ３３に面する表面に設けられればよく、第一金型部（雄型３１）及び第二金型部（雌型３２）の両方キャビティ３３に面する表面に設けられてもよい。
図６は、金型の両方に線状の凹部及び線状の凸部を設けた場合の断面模式図である。図６の（ａ）に示したように、第一金型部と第二金型部とは、互いの線状の凹部３６の底部の位置、線状の凸部３７の頂部の位置をずらして設けてもよい。また、図６の（ｂ）に示したように、第一金型部と第二金型部とは、互いの線状の凹部３６の底部の位置、線状の凸部３７の頂部の位置とが一致するように設けてもよい。図６の（ａ）及び（ｂ）では、上記第１の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の凹部３６と雌型３２に設けられた線状の凹部３６により形成され、上記第２の線状部分は、雄型３１に設けられた線状の凸部３７と雌型３２に設けられた線状の凸部３７により形成される。
線状の凹部３６の延伸方向と直交する面での線状の凹部３６の断面形状、及び、線状の凸部３７の延伸方向と直交する面での線状の凸部３７の断面形状は、上記図３～６に示したように、半円形、円弧を有する形状等の曲線で構成されたものであってもよいし、三角形、四角形等の多角形のような直線で構成されたものであってもよい。
発泡成形品１００の形状を規定するキャビティ３３において、金型３０の隙間距離は、発泡成形品の肉厚を規定することになる。上記金型の隙間距離が０．２ｍｍ未満の部分では、溶融樹脂を充分に発泡させることができず、気泡が存在しない無発泡部分が形成されることがある。無発泡部分では、気泡による断熱効果がないので、充分な断熱性が得られない。また、着色がされていない発泡成形品１００の外観は、通常、気泡による光の散乱のため白色に見えるが、無発泡部分は半透明となるか、又は、白色度が低くなるため、無発泡部分が形成されると発泡成形品１００の外観が不均一なものになってしまう。上記金型の隙間距離は、３ｍｍ以下であることが好ましい。上記金型の隙間距離が３ｍｍを超える部分では、冷却固化時間が長くなるため、金型３０からの成形品の取り出し動作や、発泡残渣（発泡力が残っており、かつ樹脂の固化が不充分な状態の部分）により発泡成形品１００が変形してしまうことがあり、また、溶融樹脂の発泡を比較的生じさせやすいことから、本発明の金型構成を採用する利点が少なくなる。そのため、上記第１の線状部分での上記キャビティの間隔をＨａ、上記第２の線状部分での上記キャビティの間隔をＨｂとすると、上記Ｈａ及び上記Ｈｂは、Ｈａ＞Ｈｂであり、０．２ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であることが好ましい。
図３～図６中、Ａは、コアバック前のキャビティ３３内での金型３０の隙間距離の最大値である。Ｂは、コアバック前のキャビティ３３内での金型３０の隙間距離の最小値である。上記Ａは、０．４ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であることが好ましく、上記Ｂは、０．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。すなわち、上記Ｈａは、０．４ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であり、上記Ｈｂは、０．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることがより好ましい。
上記キャビティの間隔が広い部分と狭い部分とが交互に配置されない場合には、表面及び裏面に薄肉部と厚肉部とを交互に有する発泡成形体が得られず、充分な断熱性が得られない。図７は、キャビティの間隔が一定である場合の金型の断面模式図である。図７の（ａ）に示したように、金型３３０の第一金型部３３１、第二金型部３３２のいずれも線状部分を有さない場合であっても、図７の（ｂ）に示したように、金型３３０の第一金型部３３１及び第二金型部３３２の両方が線状部分を有する場合であっても、両矢印で示したキャビティの間隔が一定であると、充分な断熱性を有する発泡成形体が得られない。
線状の凹部３６及び線状の凸部３７の延伸方向と直交する断面における、線状の凹部３６の断面積と線状の凸部３７の断面積とは等しいことが好ましい。このようにすることで、材料の使用量を増大させることなく、また、樹脂の流動性を損なうことなく、断熱性に優れた容器が製造できる。線状の凹部３６の断面積とは、線状の凹部３６が複数設けられる場合には、複数の線状の凹部３６の断面積の平均値をいう。線状の凸部３７の断面積とは、線状の凸部３７が複数設けられる場合には、複数の線状の凸部３７の断面積の平均値をいう。「線状の凹部の断面積と線状の凸部の断面積とが等しい」とは、両断面積が完全に一致する場合の他に、線状の凹部の断面積に対する線状の凸部の断面積が±１０％の範囲内である場合も含む。
図３及び図６中、Ｌ３１は、雄型３１の基準線であり、Ｌ３２は、雌型３２の基準線である。図３、図６の（ａ）及び図６の（ｂ）のように、線状の凹部３６及び線状の凸部３７が連続して配置される場合には、上記基準線Ｌ３１及びＬ３２は、凹部の底部から凸部の頂部までの距離の中間点を結んだ中心線である。図３の（ｂ）及び（ｃ）のように、線状の凹部３６及び線状の凸部３７の間に平坦部を有する場合には、上記基準線Ｌ３２は、平坦部表面を繋いだ線である。線状の凹部３６の断面積及び線状の凸部３７の断面積は、上記基準線を基準として、線対称に等しい面積を有することが好ましい。
線状の凹部３６の断面形状及び線状の凸部３７の断面形状が、半円形である場合には、線状の凹部３６の断面積、及び、線状の凸部３７の断面積は、例えば、以下の方法で算出することができる。線状の凹部３６の断面積は、例えば、図３に示した上記中心線から線状の凹部３６の底部までの距離Ｈ１と、上記中心線と線状の凹部３６の両端との交点間の距離Ｗ１により算出することができる。線状の凸部３７の断面積は、例えば、図３に示した上記中心線から線状の凸部３７の頂部までの距離Ｈ２と、上記中心線と線状の凸部３７の両端との交点間の距離Ｗ２により算出することができる。図６中、雄型３１のＨ１´、Ｗ１´、Ｈ２´、Ｗ２´は、それぞれ、雌型３２のＨ１、Ｗ１、Ｈ２、Ｗ２に対応する。雄型３１のＨ１´、Ｗ１´、Ｈ２´、Ｗ２´は、それぞれ、雌型３２のＨ１、Ｗ１、Ｈ２、Ｗ２と同じであることが好ましい。上記Ｈ１、Ｗ１、Ｈ１´及びＷ１´は、線状の凹部３６が複数設けられる場合には、複数の線状の凹部３６における、それぞれの平均値をいう。上記Ｈ２、Ｗ２、Ｈ２´及びＷ２´は、線状の凸部３７が複数設けられる場合には、複数の線状の凸部３７における、それぞれの平均値をいう。
線状の凹部３６の断面形状及び線状の凸部３７の断面形状が、半円以外の半径Ｒの円弧を有する形状、三角形、四角形等の多角形である場合には、まず、それぞれの断面形状に対応して、凹部の底部から凸部の頂部までの距離の中間点を結んだ基準線を設定する。設定した基準線を基準として、線状の凹部３６の断面積、及び、線状の凸部３７の断面積を算出することができる。
図３及び図６中、Ｃは、線状の凹部の底部から線状の凸部の頂部までの高さを表す。図６中、雄型３１のＣ´は、雌型３２のＣに対応する。線状の凹部３６と線状の凸部３７とが連続して交互に設けられる場合、線状の凹部３６の底部から線状の凸部３７の頂部までの高さＣ及びＣ´は、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。上記高さが、０．１ｍｍ未満であると、上記溶融樹脂の流動性を低減し、上記溶融樹脂が上記キャビティの末端まで行き渡らないことがある。上記高さの好ましい上限は、１．５ｍｍである。上記高さが、１．５ｍｍを超えると、凹部と凸部での樹脂の流動性の差が大きくなり、凸部付近にウエルドが発生することがある。線状の凹部３６及び線状の凸部３７が複数設けられる場合には、複数の線状の凹部３６の底部から、それぞれに隣接する複数の線状の凸部の頂部までの高さの平均値をいう。Ｃ及びＣ´は、同じであってもよいし、異なってもよい。
金型３０の全体形状は、発泡成形品の形状に合わせて変更することができる。発泡成形品の形状としては、例えば、板状、容器状等が挙げられる。以下に、図８～図１２を用いて、金型３０の構成について説明する。図８は、板状の発泡成形品を製造するための金型を模式的に示した斜視図である。図９は、図８の点線で囲んだ部分の拡大模式図である。図１０は、容器状の発泡成形品を製造するための金型を模式的に示した斜視図である。図１１は、図１０に示した金型の平面模式図であり、図１２は、図１１に示した金型のａ－ａ線における断面模式図である。図８、図１０及び図１１中の矢印は、線状の凹部３６及び線状の凸部３７の延伸方向を示す。
板状の発泡成形品を製造するための金型としては、例えば、樹脂注入口がフィルムゲートである金型を用いることができる。樹脂注入口がフィルムゲートである金型では、図８及び図９に示したように、樹脂注入口３５から充填された溶融樹脂は、線状の凹部３６及び線状の凸部３７に沿って、直線的に流動する。容器状の発泡成形品を製造するための金型としては、例えば、樹脂注入口がピンゲートである金型を用いることができる。樹脂注入口がピンゲートである金型では、図１０及び図１１に示したように、樹脂注入口３５から充填された溶融樹脂は、線状の凹部３６及び線状の凸部３７に沿って、放射線状に流動する。
本発明の発泡成形品の製造方法によれば、表面及び裏面に薄肉部と厚肉部とを交互に有する発泡成形品を製造することができる。また、本発明の発泡成形品は、樹脂組成物の発泡成形品であって、表面及び裏面に厚肉部と薄肉部とを交互に有し、厚肉部と薄肉部とは、樹脂注入口から容器の末端に向かう方向に沿って形成されたことを特徴とする。図１３は、図８に示した金型で製造される発泡成形品の一例を模式的に示した斜視図である。図１４は、図１３に示した発泡成形品のｂ－ｂ線における断面の一部分を拡大して示した断面模式図である。図１３に示したように、発泡成形品１００は、表面及び裏面に薄肉部１３６と厚肉部１３７とを交互に有する。発泡成形品１００は、図３の（ａ）のような、雌型３２のみに線状の凹部３６と線状の凸部３７とを設けた金型３０を用いて製造したものである。金型の一方に線状の凹部３６と線状の凸部３７とを設けた場合であっても、コアバックにより発泡させることで、得られる発泡成形品１００は、表面及び裏面に薄肉部１３６と厚肉部１３７とを交互に有する。本発明によれば、肉厚を薄くしても表面の膨れや皺の発生を抑制することができるので、従来よりも軽量で断熱性に優れた発泡成形品１００を製造できる。
発泡成形品１００の断面は、図１４に示したように、表面に位置するスキン層（外皮層）１１０によって発泡層１２０が挟み込まれた構造を有する。発泡層１２０は、樹脂中に多数の気泡（発泡粒子）を包含する領域を指し、スキン層１１０は、気泡を包含しない領域を指す。発泡成形品１００は、表面にスキン層１１０が存在することで、高い強度を有し、また、その表面が平滑である。発泡成形品１００は、中心部分に発泡層１２０が存在することで、軽量化できるだけではなく、熱が伝わり難くなるため、耐熱性に優れている。なお、図１４に示した発泡成形品１００は、本発明により製造される発泡成形品の一例である。本発明により製造される発泡成形品の構造は、スキン層１１０／発泡層１２０／スキン層１１０の３層構造に限定されない。
上記発泡層１２０は、発泡成形品１００の断面を観察した場合に、発泡層１２０の１ｍｍ×１ｍｍの範囲に発泡粒子を１００個以上有することが好ましく、任意に選択した１００個の発泡粒子の平均粒子径が１００μｍ以下であることが好ましい。発泡粒子の測定は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で行うことができ、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製の「Ｓ－４８００」等を用いることができる。
発泡成形品１００は、その表面等に、模様、色彩又は文字等の装飾を施してもよい。このような装飾を施す場合、後述する樹脂組成物に顔料フィラー、カラーマスターバッチ等を添加してもよい。
本発明により製造される発泡成形品１００の用途は特に限定されないが、耐熱性及び断熱性に優れ、軽量であることから、例えば、食品用容器、日用品、家庭用電化製品等に用いることができ、なかでも、食品用容器に好適に用いることができる。上記発泡成形品の耐熱性は、ＪＩＳ　Ｓ２０２９の７．４耐熱性試験（表示耐熱温度１２０℃）、７．１０電子レンジ高周波適正性試験、及び、７．１１電子レンジ耐久性試験に適合することから、上記発泡成形品からなる食品用容器は、電子レンジによる加熱又は調理に用いることができる。
以下に、発泡成形品１００を食品用容器２００に成形した場合について説明する。図１５は、図１０に示した金型で製造される発泡成形品の一例を示した平面模式図である。図１６は、図１５に示した発泡成形品のｃ－ｃ線における断面模式図である。食品用容器２００は、図１５に示したように、表面及び裏面に薄肉部１３６と厚肉部１３７とを交互に有し、薄肉部１３６及び厚肉部１３７は、樹脂注入口１３５から容器の末端に向かう方向に沿って形成される。また、食品用容器２００の断面は、図１６に示したように、表面に位置するスキン層（外皮層）１１０によって発泡層１２０が挟み込まれた構造を有する。
食品用容器２００の全体形状は、特に限定されないが、図１５及び図１６に示したように、半球状であってもよいし、円錐状、断面が台形状等とすることもできる。
熱可塑性樹脂組成物について、以下に詳述する。
上記樹脂組成物は、熱可塑性樹脂組成物であることが好ましい。上記熱可塑性樹脂組成物としては、例えば、ポリオレフィン及びポリ乳酸の混合物が好適に用いられる。ポリオレフィンとポリ乳酸とは互いに溶解しない非相溶系のポリマー同士であるため、混合しても互いに溶解せず、界面が形成される。したがって、超臨界流体を用いた発泡において、その界面を発泡起点（発泡核）として用いることができる。一方で、均一に発泡した発泡成形品を製造するためには、発泡させる前の樹脂組成物を均一に分散することが求められる。このため、カルボニル基を含む変性ポリオレフィンを添加することで、ポリオレフィンとポリ乳酸を相溶化し、分散性を向上させる。これにより、発泡成形品の内部に、多数の微細な気泡（粒子径の小さい発泡粒子）を均一に存在させることができ、耐熱性、強度及び軽量性等の特性に優れた発泡成形品を製造できる。
上記ポリオレフィンとしては、ポリプロピレン及びポリエチレンのいずれか一方又は両方を用いることが好ましい。ポリプロピレンのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、好ましくは５～１００ｇ／１０分、より好ましくは１０～５０ｇ／１０分である。ポリプロピレンのＭＦＲは、ＪＩＳ　Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２１．２Ｎで測定した数値である。ポリエチレンのＭＦＲは、好ましくは５～１００ｇ／１０分、より好ましくは１０～５０ｇ／１０分である。ポリエチレンのＭＦＲは、ＪＩＳ　Ｋ７２１０に準拠し、温度１９０℃、荷重２１．２Ｎで測定した数値である。
上記ポリオレフィンは、ポリプロピレン及び／又はポリエチレンのみを含むものであってもよいが、ポリプロピレン及びポリエチレン以外の他のポリオレフィンを含んでもよい。
上記他のポリオレフィンとしては、例えば、α－オレフィンの単重合体、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－αオレフィン共重合体、及び、プロピレン－αオレフィン共重合体等が挙げられる。上記α－オレフィンとしては、例えば、１－ブテン、１－ペンテン、３－メチル－１－ブテン、１－ヘキセン、３－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、３－エチル－１－ペンテン、１－オクテン、１－デセン、及び、１－ウンデセン等の炭素数４～１２のα－オレフィンが挙げられる。
上記ポリオレフィンの溶融粘度（２２０℃）は、１５０Ｐａ・Ｓ以上、４００Ｐａ・Ｓ以下であることが好ましい。上記ポリオレフィンの溶融粘度のより好ましい下限は２００Ｐａ・Ｓであり、より好ましい上限は３００Ｐａ・Ｓである。上記溶融粘度は、例えば、株式会社島津製作所製の「フローテスター　ＣＦＴ－５００Ｄ」を用いて測定することができる。具体的には、測定対象となる樹脂を所定温度に加熱し流動化させ、キャピラリーダイ（内径φ１ｍｍ、長さ１０ｍｍ）を通して、所定面圧を１ＭＰａとしたピストンによってシリンダから押し出し、ピストンの移動量と、かかった時間により粘度特性を評価することができる。
上記ポリオレフィンの樹脂組成物全体に対する含有量は、３０重量％以上、８０重量％以下であることが好ましい。上記含有量が、３０重量％未満であると、樹脂組成物の流動性、固化速度が低下し、成形性が悪くなることがある。上記含有量が８０重量％を超えると、発泡性が悪くなり、得られる発泡成形品の表面に凹凸が生じ、外観を損なうことや、樹脂組成物と超臨界流体とを混合した際に樹脂組成物に超臨界流体が含浸しにくくなることがある。ポリオレフィンの樹脂組成物全体に対する含有量のより好ましい下限は３５重量％、より好ましい上限は７０重量％である。
上記ポリ乳酸は、Ｌ－乳酸の単重合体、Ｄ－乳酸の単重合体、Ｌ－乳酸及びＤ－乳酸の共重合体、又は、それらの混合物である。乳酸の鏡像異性体比率、鏡像異性体を共重合する方法（ランダム、ブロック、グラフトなど）、結晶核剤を添加する方法等によって、得られるポリ乳酸の結晶性を調整できる。
上記ポリ乳酸の溶融粘度（２２０℃）は、１５０Ｐａ・Ｓ以上、４００Ｐａ・Ｓ以下であることが好ましい。上記ポリ乳酸の溶融粘度のより好ましい下限は２００Ｐａ・Ｓであり、より好ましい上限は３００Ｐａ・Ｓである。上記ポリ乳酸の溶融粘度は、上記ポリオレフィンの溶融粘度と同様に測定することができる。
上記ポリ乳酸の樹脂組成物全体に対する含有量は、３重量％以上、４０重量％以下であることが好ましい。上記含有量が３重量％未満であると、樹脂組成物を発泡させて成形した発泡成形品の発泡性が不充分となることがある。上記含有量が４０重量％を超えると、樹脂組成物の流動性、固化速度が低下し、成形性が悪くなることがある。上記ポリ乳酸の樹脂組成物全体に対する含有量のより好ましい下限は８重量％、より好ましい上限は３０重量％である。
上記ポリオレフィンの含有量を３０重量％～８０重量％の範囲内とし、上記ポリ乳酸の含有量を３重量％～４０重量％の範囲内とすることで樹脂組成物の流動性を調整し、成形性を良好にすることができる。
また、上記ポリオレフィンとポリ乳酸との溶融粘度差は、２００Ｐａ・Ｓ以下であることが好ましい。上記溶融粘度差が２００Ｐａ・Ｓ以下であると、両成分が混合しやすい。上記溶融粘度差のより好ましい上限は１５０Ｐａ・Ｓである。
非相溶系のポリマー同士を混合する方法としては、両成分間に化学結合を形成させる方法、又は、同一ポリマー間で架橋構造を形成させる方法等を用いることがあり、ポリ乳酸を用いて発泡成形品を得る場合には、例えば、金属錯体等の合成触媒、ラジカル発生剤等を用いて、ポリ乳酸を合成しながら混練を行う反応押出（リアクティブプロセッシング）が用いられることがある。ポリオレフィンとポリ乳酸との界面を発泡核として作用させる場合には、ポリ乳酸を合成しながら混練を行う反応押出とは異なり、樹脂組成物中に合成触媒、ラジカル発生剤等を添加する必要はない。なお、ポリ乳酸の反応押出としては、例えば、合成触媒として２－エチルへキサン酸スズを用い、酸化防止剤（例えば、チバスペシャルティケミカルズ社の「イルガノックス１０１０」）を添加してＬ－ラクチドとε－カプロラクトンを反応させる方法；ジクミルパーオキサイド等のラジカル発生剤を用いて、ポリ乳酸とポリエチレングリコールを反応させる方法；ラジカル発生剤を用いて、ポリ乳酸にポリカーボネート、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）等をグラフト重合させる方法等が挙げられる。
上記樹脂組成物は、上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンを含有してもよい。上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンとしては、例えば、ポリオレフィンに不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸のエステル、又は、不飽和カルボン酸の無水物を付加反応することによって得られるものが挙げられる。不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、及び、イタコン酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸のエステルとしては、例えば、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、及び、フマル酸モノメチルエステル等が挙げられる。不飽和カルボン酸の無水物としては、例えば、無水イタコン酸、及び、無水マレイン酸等が挙げられる。上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンとしては、無水マレイン酸変性ポリオレフィン、グリシジルメタクリレート変性ポリオレフィン等が好適に用いられる。上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンは、オレフィンとビニルモノマーとの共重合体であってもよい。オレフィンとビニルモノマーとの共重合体としては、例えば、エチレン－（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン－（メタ）アクリル酸エチル共重合体、及び、エチレン－（メタ）アクリル酸メチル共重合体等が挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸のいずれであってもよい。
上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンのＭＦＲは、好ましくは０．１～１００ｇ／１０分、より好ましくは０．３～５０ｇ／１０分である。ＭＦＲは、ＪＩＳ　Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２１．２Ｎで測定した数値である。
上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンの樹脂組成物全体に対する含有量は、１重量％以上、２０重量％以下であることが好ましい。この範囲内であれば、非相溶系であるポリオレフィンとポリ乳酸との間に界面を形成し、両成分の分散性を効果的に向上させることができる。上記含有量が１重量％未満であると、得られる発泡成形品の発泡性が低下することがある。上記含有量が２０重量％を超えると、臭気の発生、着色、成形性の悪化、吸水率の増大等が引き起こされることがある。上記分子内にカルボニル基を含む変性ポリオレフィンの樹脂組成物全体に対する含有量のより好ましい下限は３重量％、より好ましい上限は１２重量％である。
上記樹脂組成物は、層状ケイ酸塩を含有してもよい。ポリオレフィンとポリ乳酸とを混合しただけでは、混合時のせん断力が不足する場合に、層状ケイ酸塩を添加することで、ポリオレフィンとポリ乳酸との分散性を向上し、樹脂組成物中に発泡核を高分散させることができる。
上記層状ケイ酸塩としては、例えば、パイロフィライト、タルク、カオリン（カオリナイト）、モンモリロナイト、魚眼石、マーガライト、プレナイト、マイカ（雲母）等が挙げられ、特に、タルク、カオリン、モンモリロナイト、マイカ（雲母）が好適に用いられる。上記層状ケイ酸塩は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記層状ケイ酸塩の樹脂組成物全体に対する含有量は、１０重量％以上、４０重量％以下であることが好ましい。上記含有量が１０重量％未満であると、混合時のせん断力を向上させる効果が充分に得られないことがある。上記含有量が４０重量％を超えると、樹脂組成物の成形性が低下することがある。上記層状ケイ酸塩の樹脂組成物全体に対する含有量のより好ましい下限は１５重量％、より好ましい上限は３５重量％である。
上記樹脂組成物は、層状ケイ酸塩以外のフィラーを含有してもよい。無機材料から構成されるフィラーとしては、例えば、金属酸化物（酸化マグネシウム、酸化カルシウム等）、グラファイト、カーボンブラック、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、炭酸カルシウム、シリカ、シリカゲル、ゼオライト、窒化ホウ素、アルミナ等を用いることができる。有機材料から構成されるフィラーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、超高分子量ポリエチレン、電子線架橋型ポリエチレン、芳香族ポリアミド、脂肪族ポリアミド、炭化ケイ素、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等を用いることができる。層状ケイ酸塩以外のフィラーの配合量は特に限定されないが、例えば、樹脂組成物全体に対して１重量％を超えない範囲とされる。
以下、本発明について実施例を掲げてさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
ポリプロピレン５０重量％、ポリ乳酸３０重量％及びタルク２０重量％をドライブレンドし、二軸押出機（株式会社日本製鋼所製、「ＴＥＸ３０」）を使って温度設定２２０℃で混練し、ペレット状の発泡用熱可塑性樹脂組成物を得た。得られた発泡用熱可塑性樹脂組成物は、ポリ乳酸の粒子がポリプロピレン中に分散した熱可塑性樹脂組成物であった。下記表１に、各材料の入手先及び物性を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
次に、得られたペレット状の発泡用熱可塑性樹脂組成物を、超臨界発生装置を搭載した射出成形機（東芝機械株式会社製）に投入した。発泡用熱可塑性樹脂組成物は、温度２２０℃に設定したシリンダ内で溶融させつつ、窒素（Ｎ２）の超臨界流体を、充填量０．３重量％、充填圧力１６ＭＰａの条件で混入させた。なお、超臨界流体の充填量（単位：重量％）は、下記式（１）で計算することができる。
超臨界流体の充填量（単位：重量％）＝［（超臨界流体の流量×超臨界流体の流入時間×換算係数２７．８）÷発泡用熱可塑性樹脂組成物の重量］×１００　　（１）
超臨界流体を混入して得られた溶融樹脂は、射出速度８０ｍｍ／秒、スクリュ背圧１５ＭＰａの条件で、金型内のキャビティに注入した。金型としては、図３の（ａ）、図８及び図９に示したような、金型の一方に線状の凹部及び線状の凸部を有し、板状の発泡成形品を製造できる金型を用いた。金型温度は６０℃とした。
コアバック前のキャビティ内の金型の隙間距離の最大値Ａは、０．９ｍｍ、コアバック前のキャビティ内での金型の隙間距離の最小値Ｂは、０．８ｍｍ、金型の線状の凹部の底部から線状の凸部の頂部までの高さＣは、０．１ｍｍ、一方の金型の中心線と、他方の金型の表面までの距離Ｄは、０．８５ｍｍであった。中心線から線状の凹部の底部までの距離Ｈ１は、０．０５ｍｍ、中心線と線状の凹部の両端との交点間の距離Ｗ１は、０．１ｍｍであった。中心線から線状の凸部の頂部までの距離Ｈ２は、０．０５ｍｍ、中心線と線状の凸部の両端との交点間の距離Ｗ２は、０．１ｍｍであった。コアバック前のキャビティ容積は、１９．１ｃｍ３であった。
溶融樹脂のキャビティ３３への充填が完了した直後のタイミングで、コアバックを実施した。具体的には、金型の雄型３１を１．５ｍｍ後退させ、キャビティ３３の容積を拡大させることにより、溶融樹脂の発泡を促進した。コアバック後のキャビティ容積は、５２．９ｃｍ３であった。溶融樹脂の固化が完了した後、発泡成形品を取り出した。
なお、本実施例で作製した発泡成形品は、図１３に示したような、表面及び裏面に線状の凹部と線状の凸部とを交互に有する板状の発泡成形品であった。また、発泡成形品の断面は、図１４に示したように、発泡成形品１００は、発泡層１２０の両面にスキン層１１０を有していた。
（実施例２～１１及び比較例１～９）
下記表２に示したように、金型の形状を変更したこと以外は、実施例１と同様にして発泡成形品を作製した。なお、実施例及び比較例では、板状の発泡成形品を製造できる金型を用いた。実施例２～７は、実施例１と同様に、図３の（ａ）に示したような、金型の一方に線状の凹部及び線状の凸部を有する金型を用いた。実施例８は、図４に示したような、金型の一方に線状の凹部を有し、板状の発泡成形品を製造できる金型を用いた。実施例９及び１０は、図６の（ａ）に示したような、金型の両方（雄型及び雌型）に、線状の凹部と線状の凸部とを有する金型を用いた。実施例１１は、図６の（ｂ）に示したような、金型の両方（雄型及び雌型）に、線状の凹部と線状の凸部とを有する金型を用いた。比較例１～８では、図７の（ａ）に示したような、金型の雄型及び雌型のいずれにも、線状の凹部と線状の凸部を有さず、キャビティの間隔が一定である金型を用いた。比較例９は、図７の（ｂ）に示したような、金型の両方（雄型及び雌型）に、線状の凹部と線状の凸部とを有するが、キャビティの間隔が一定である金型を用いた。
（発泡成形品の評価）
実施例１～１１及び比較例１～９で作製した発泡成形品について、以下の方法により、発泡倍率を算出し、断熱性及び外観を評価した。その結果を下記表２に示した。なお、比較例２は、コアバック前のキャビティ容積が小さいため、溶融樹脂が充分に充填できず、板状に形成することができなかったため、下記評価は実施していない。
（１）発泡倍率
発泡倍率は、板状に成形した発泡成形品（以下、発泡成形板ともいう）の一枚辺りの容積を、コアバック前のキャビティの容積で割ることで算出した。具体的には、以下の方法により算出した。
１．所定の位置に計量線を付けたバケツと錘を準備し、バケツと錘の総重量（ｇ）を測定した。
２．錘を入れたバケツに、計量線まで注水し、バケツと錘と水の総重量（ｇ）を測定した。
３．上記バケツと錘と水の総重量から、上記バケツと錘の総重量を引いた値を、水の密度（１ｇ／ｃｍ３）で割って、発泡成形板を入れない状態での水の容積Ｘ（ｃｍ３）を算出した。
４．実施例１～１１及び比較例１～９の各々について、発泡成形板十枚を準備した。発泡成形板十枚を空のバケツに入れ、その上に錘を乗せ、上記計量線まで注水し、総重量Ｙ（ｇ）を測定した。
５．上記Ｙから上記バケツと錘の総重量を引いた値を、水の密度（１ｇ／ｃｍ３）で割って、発泡成形板を入れた状態での水の容積Ｚ（ｃｍ３）を算出した。
６．上記Ｘから上記Ｚを引いた値を、１０で割って、発泡成形板の一枚辺りの容積（ｃｍ３）を算出した。
７．上記発泡成形板の一枚辺りの容積を、コアバック前のキャビティ容積（ｃｍ３）で割って、発泡成形板の発泡倍率を算出した。
（２）断熱性評価
断熱ボックスの中間を発泡成形板で仕切り、体積が同じ二つの部屋を作製した。一方の部屋にヒーターと熱電対を配置し、他方の部屋には熱電対のみを配置した。その後、ヒーターで加温し、ヒーターを配置した部屋の温度と、他方の部屋の温度との差が３０℃になるまでに要した時間を測定した。この時間が１２０分以上を〇（合格）とし、１２０分未満を×（不合格）とした。
（３）外観評価
実施例１～１１及び比較例１～９の各々について、発泡成形品を１００個ずつ準備し、それらの外観を目視で確認した。すべての発泡成形品において表面の膨れ、及び、皺が確認されなかった場合を〇（合格）とし、いずれか１個以上の発泡成形品で表面の膨れ、又は、皺が確認された場合を×（不合格）とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
２０　超臨界射出成形装置
２１　ホッパ
２２　シリンダ
２３　スクリュ
２４　ノズル
２５　ボンベ
２６　超臨界流体発生部
２７　注入制御部
３０、３３０　金型
３１、３３１　第一金型部（雄型）
３２、３３２　第二金型部（雌型）
３３　キャビティ
３４　ランナ
３５、１３５　樹脂注入口
３６　線状の凹部
３７　線状の凸部
３８　線状の平坦部
１００　発泡成形品
１１０　スキン層（外皮層）
１２０　発泡層
１３６　薄肉部
１３７　厚肉部
２００　食品用容器

Claims (7)

  1. 超臨界流体、又は、化学発泡剤を含む溶融樹脂を射出成形して、可動部を有する金型内のキャビティに充填する工程と、
    前記キャビティに充填された前記溶融樹脂が固化し終わる前に、前記可動部を移動させて前記キャビティの容積を拡大させる工程とを有し、
    前記金型は、樹脂注入口から前記キャビティの末端に向かう方向に沿って、前記キャビティの間隔が広い第１の線状部分と前記キャビティの間隔が狭い第２の線状部分とが交互に配置されることを特徴とする発泡成形品の製造方法。
  2. 前記第１の線状部分は、前記金型の前記キャビティに面する表面に設けられた線状の凹部により形成され、かつ、前記第２の線状部分は、前記金型の前記キャビティに面する表面に設けられた線状の凸部により形成されることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形品の製造方法。
  3. 前記線状の凹部の底部から前記線状の凸部の頂部までの高さは、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の発泡成形品の製造方法。
  4. 前記第１の線状部分での前記キャビティの間隔をＨａ、前記第２の線状部分での前記キャビティの間隔をＨｂとすると、前記Ｈａ及び前記Ｈｂは、Ｈａ＞Ｈｂであり、０．２ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の発泡成形品の製造方法。
  5. 前記Ｈａは、０．４ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であり、上記Ｈｂは、０．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の発泡成形品の製造方法。
  6. 表面及び裏面に厚肉部と薄肉部とを交互に有する発泡成形品を製造することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の発泡成形品の製造方法。
  7. 樹脂組成物の発泡成形品であって、
    表面及び裏面に薄肉部と厚肉部とを交互に有し、
    前記薄肉部と厚肉部とは、樹脂注入口から容器の末端に向かう方向に沿って形成されたことを特徴とする発泡成形品。
PCT/JP2016/078563 2015-12-15 2016-09-28 発泡成形品の製造方法、及び、発泡成形品 Ceased WO2017104217A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680060492.0A CN108349126B (zh) 2015-12-15 2016-09-28 发泡成型品的制造方法和发泡成型品
EP16875203.8A EP3392014B1 (en) 2015-12-15 2016-09-28 Method for manufacturing a foam molded article
JP2016560833A JP6085729B1 (ja) 2015-12-15 2016-09-28 発泡成形品の製造方法、及び、発泡成形品
US16/061,613 US10906216B2 (en) 2015-12-15 2016-09-28 Method for manufacturing foam molded article, and foam molded article

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015244343 2015-12-15
JP2015-244343 2015-12-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017104217A1 true WO2017104217A1 (ja) 2017-06-22

Family

ID=59056033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/078563 Ceased WO2017104217A1 (ja) 2015-12-15 2016-09-28 発泡成形品の製造方法、及び、発泡成形品

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10906216B2 (ja)
CN (1) CN108349126B (ja)
WO (1) WO2017104217A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019139130A1 (ja) * 2018-01-12 2019-07-18 バンドー化学株式会社 発泡成形品、及び、発泡成形品の製造方法
JP2021030716A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 孝廣 阿部 凹凸状の模様を設けた金型と凹凸状の模様を設けた食器・容器。
WO2022030330A1 (ja) * 2020-08-06 2022-02-10 凸版印刷株式会社 射出成形体及びその製造方法並びにヒンジキャップ及びタンパーエビデンスキャップ

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111286070B (zh) * 2020-02-11 2021-06-29 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种超临界流体注塑发泡聚乳酸泡沫材料及其制备方法
JP7310666B2 (ja) * 2020-03-16 2023-07-19 トヨタ自動車株式会社 中子成形装置
CN115091681A (zh) * 2020-05-23 2022-09-23 侯奥 一种多功能发泡模具系统及其使用方法
USD1100451S1 (en) 2020-12-03 2025-11-04 Puma SE Shoe
USD1022420S1 (en) 2020-12-03 2024-04-16 Puma SE Shoe
TW202506501A (zh) * 2023-03-02 2025-02-16 美商星巴克股份有限公司 用於具有發泡底座的飲料容器之系統、方法和裝置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09272571A (ja) * 1996-04-02 1997-10-21 Kobayashi Kk 断熱食品容器及びその製造方法
JP2001277304A (ja) * 2000-03-30 2001-10-09 Hitachi Chem Co Ltd 半導体ウエハ用研磨パッドの製造法
JP2002019760A (ja) * 2000-07-03 2002-01-23 Fuji Seal Inc 食品用の断熱容器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002067111A (ja) 2000-08-30 2002-03-05 Inoac Corp ソリッド部分付き発泡成形品及びその製造方法
JP4465929B2 (ja) 2001-07-05 2010-05-26 株式会社プライムポリマー 熱可塑性樹脂組成物発泡体の製造方法
JP2003231148A (ja) 2002-02-06 2003-08-19 Hitachi Maxell Ltd 熱可塑性樹脂発泡体の成形方法
US8052551B2 (en) * 2004-02-26 2011-11-08 Sport Maska Inc. Sports apparatus shaft and blade with added impact protection and method of making same
WO2006051794A1 (ja) 2004-11-09 2006-05-18 Prime Polymer Co., Ltd. 射出発泡成形方法および射出発泡成形用金型
JP2007210323A (ja) 2006-01-10 2007-08-23 Mazda Motor Corp 樹脂成形品の成形方法及び成形装置
DE102006008184A1 (de) 2006-02-22 2007-08-23 Demag Ergotech Gmbh Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Kunststoff-Formteilen
JP5228197B2 (ja) 2007-06-11 2013-07-03 株式会社 ダイサン 薄肉成形品及び箱体
US20080305339A1 (en) 2007-06-11 2008-12-11 Kabushiki Kaisha Daisan Thin molded article
JP2009226872A (ja) 2008-03-25 2009-10-08 Mazda Motor Corp 発泡樹脂成形品の成形方法及び成形装置
WO2010070857A1 (ja) 2008-12-17 2010-06-24 Komatsu Michio 発泡成形品の製造方法
CA2764098C (en) 2009-06-29 2013-05-14 Michio Komatsu Wood powder-containing resin molded article and method for producing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09272571A (ja) * 1996-04-02 1997-10-21 Kobayashi Kk 断熱食品容器及びその製造方法
JP2001277304A (ja) * 2000-03-30 2001-10-09 Hitachi Chem Co Ltd 半導体ウエハ用研磨パッドの製造法
JP2002019760A (ja) * 2000-07-03 2002-01-23 Fuji Seal Inc 食品用の断熱容器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019139130A1 (ja) * 2018-01-12 2019-07-18 バンドー化学株式会社 発泡成形品、及び、発泡成形品の製造方法
JP6606306B1 (ja) * 2018-01-12 2019-11-13 バンドー化学株式会社 発泡成形品、及び、発泡成形品の製造方法
CN111565904A (zh) * 2018-01-12 2020-08-21 阪东化学株式会社 发泡成型品以及发泡成型品的制造方法
JP2021030716A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 孝廣 阿部 凹凸状の模様を設けた金型と凹凸状の模様を設けた食器・容器。
WO2022030330A1 (ja) * 2020-08-06 2022-02-10 凸版印刷株式会社 射出成形体及びその製造方法並びにヒンジキャップ及びタンパーエビデンスキャップ
JP2022030088A (ja) * 2020-08-06 2022-02-18 凸版印刷株式会社 射出成形体及びその製造方法並びにヒンジキャップ及びタンパーエビデンスキャップ
JP7494638B2 (ja) 2020-08-06 2024-06-04 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 射出成形体の製造方法並びにヒンジキャップ及びタンパーエビデンスキャップ

Also Published As

Publication number Publication date
CN108349126A (zh) 2018-07-31
US20190344486A1 (en) 2019-11-14
CN108349126B (zh) 2021-04-09
US10906216B2 (en) 2021-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017104217A1 (ja) 発泡成形品の製造方法、及び、発泡成形品
JP6077726B1 (ja) 発泡成形品の製造方法
JP6043897B1 (ja) 発泡成形品の製造方法及び発泡成形品
JP6430684B1 (ja) 食品用容器の製造方法
JP5993108B1 (ja) 発泡用樹脂組成物及び発泡成形体
TWI444417B (zh) Polypropylene resin foamed beads and molded articles thereof
CN1852797B (zh) 热塑性树脂发泡性粒子的制造方法
JP2017094538A (ja) 断熱性食品容器の製造方法
JP6606306B1 (ja) 発泡成形品、及び、発泡成形品の製造方法
JP6085729B1 (ja) 発泡成形品の製造方法、及び、発泡成形品
JP2020040690A (ja) 発泡容器及び発泡容器の製造方法
JP6768251B2 (ja) 発泡用樹脂組成物及び発泡成形体
JP2022183870A (ja) 食品用容器
JP2023101170A (ja) 発泡容器の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016560833

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16875203

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016875203

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016875203

Country of ref document: EP

Effective date: 20180716