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JP7581773B2 - Container member and manufacturing method thereof, container cap and container body - Google Patents

Container member and manufacturing method thereof, container cap and container body Download PDF

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JP7581773B2 JP2020182421A JP2020182421A JP7581773B2 JP 7581773 B2 JP7581773 B2 JP 7581773B2 JP 2020182421 A JP2020182421 A JP 2020182421A JP 2020182421 A JP2020182421 A JP 2020182421A JP 7581773 B2 JP7581773 B2 JP 7581773B2
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Description

本開示は、容器用部材及びその製造方法、並びに容器用キャップ及び容器本体に関する。 This disclosure relates to container members and their manufacturing methods, as well as container caps and container bodies.

近年、プラスチック成形品が身の回りのあらゆる日用品や工業製品に用いられている。プラスチック成形品の品質向上及びコストダウンによる汎用化が進み、プラスチック成形品の需要が高まっている。一方、海洋プラスチックごみ問題にみられるようにマイクロプラスチックによって環境汚染に影響を与えることが注目されるようになり、脱プラスチック運動やプラスチック製品の使用を控える風潮が高まっている。 In recent years, plastic molded products are being used in all kinds of everyday items and industrial products around us. As plastic molded products have become more versatile due to improved quality and reduced costs, the demand for plastic molded products is increasing. On the other hand, as seen in the problem of marine plastic waste, attention has been focused on the impact of microplastics on environmental pollution, and there is a growing trend to move away from plastic and to refrain from using plastic products.

食品や日用品の用途における使い捨てのプラスチック容器については、ユーザーから少しでも石油由来のプラスチック使用量を少なくできないかという要望が強くなってきている。このような要望に対し、原料の一部に植物由来の樹脂を使用する、再生プラスチック材を活用する、寸法や形状の工夫によってプラスチック使用量を削減するなどの取り組みがなされている。 When it comes to disposable plastic containers for food and daily necessities, there is a growing demand from users to reduce the amount of petroleum-based plastic used. In response to these demands, efforts are being made to reduce the amount of plastic used by using plant-based resins as part of the raw material, utilizing recycled plastic materials, and improving dimensions and shapes.

プラスチック成形品を軽量化する手段として発泡成形が知られている。発泡成形は化学発泡成形と物理発泡成形に大別できる。化学発泡成形は発泡剤を使用するものであり、物理発泡成形は超臨界状態の流体を使用するもの(以下、「超臨界流体成形」という。)である。化学発泡成形は発泡剤の環境への悪誘響の懸念、金型の汚染等の課題がある。超臨界流体成形にはこのような懸念がない。超臨界流体成形は、従来、自動車部品成形や事務用機器類などの比較的大型の工業製品に適用されてきた。近年、超臨界流体の生成技術及び樹脂組成物への混練技術の向上に伴い、ハイサイクルな射出成形に超臨界流体成形を適用することが検討されている。特許文献1~3は超臨界流体成形によって製造される食品用容器を開示している。 Foam molding is known as a means of reducing the weight of plastic molded products. Foam molding can be broadly divided into chemical foam molding and physical foam molding. Chemical foam molding uses a foaming agent, while physical foam molding uses a fluid in a supercritical state (hereinafter referred to as "supercritical fluid molding"). Chemical foam molding has issues such as concerns about the negative impact of the foaming agent on the environment and contamination of the mold. Supercritical fluid molding does not have such concerns. Supercritical fluid molding has traditionally been applied to relatively large industrial products such as automobile part molding and office equipment. In recent years, with the improvement of supercritical fluid generation technology and resin composition kneading technology, the application of supercritical fluid molding to high-cycle injection molding has been considered. Patent documents 1 to 3 disclose food containers manufactured by supercritical fluid molding.

特許6085729号公報Patent No. 6085729 特許6430684号公報Patent No. 6430684 特開2020-040690号公報JP 2020-040690 A

本発明者らは、超臨界流体成形の適用範囲を広げるべく、種々の金型を利用し、種々の超臨界流体成形を実施した。その結果、発泡の程度を高めるにしたがって、成形体の表面に微小なヒケや発泡痕(スワールマーク)などの欠陥が生じやすいことを見出した。微細であるものの、表面に欠陥がある容器用部材を使用して容器を構成した場合、内容部の種類によっては液漏れやエアリークが生じ得る。 The inventors carried out various supercritical fluid moldings using various molds in order to broaden the scope of application of supercritical fluid molding. As a result, they discovered that as the degree of foaming increases, defects such as minute sink marks and foaming marks (swirl marks) tend to occur on the surface of the molded body. If a container is constructed using container components with surface defects, even if they are minute, liquid leakage or air leakage may occur depending on the type of content.

本開示は、発泡によって軽量化が図られているとともに、優れた密封性を実現できる容器用部材及びその製造方法を提供する。また、本開示は、発泡によって軽量化が図られているとともに、優れた密封性を実現できる容器用キャップ及び容器本体を提供する。 The present disclosure provides a container member that is lightweight due to foaming and can achieve excellent sealing properties, and a manufacturing method thereof. The present disclosure also provides a container cap and a container body that are lightweight due to foaming and can achieve excellent sealing properties.

本開示の一側面は容器用部材の製造方法に関する。この製造方法は、(A)樹脂材料を含む第一の溶融樹脂組成物を金型のキャビティ内に射出する工程と、(B)上記(A)工程を経て得られた成形体を金型のキャビティ内に配置した状態で、樹脂材料と、超臨界流体とを含む第二の溶融樹脂組成物を当該キャビティ内に射出する工程と、(C)当該キャビティ内において、圧力の低下によって第二の溶融樹脂組成物を発泡させる工程とを含み、上記(C)工程を経て得られる容器用部材は、第一の溶融樹脂組成物の硬化物からなる緻密層と、第二の溶融樹脂組成物の硬化物からなり且つ超臨界流体に由来する複数の空隙を有する発泡層とを備える。 One aspect of the present disclosure relates to a method for manufacturing a container member. This manufacturing method includes the steps of (A) injecting a first molten resin composition containing a resin material into a cavity of a mold, (B) injecting a second molten resin composition containing a resin material and a supercritical fluid into the cavity of the mold while the molded body obtained through the step (A) is placed in the cavity, and (C) foaming the second molten resin composition in the cavity by reducing the pressure. The container member obtained through the step (C) has a dense layer made of a cured product of the first molten resin composition and a foamed layer made of a cured product of the second molten resin composition and having a plurality of voids derived from the supercritical fluid.

(C)工程を経て得られる容器用部材は、他の部材とともに容器を構成する。例えば、容器用部材が容器用キャップである場合、他の部材は内容物を収容する容器本体である。容器用部材が、開口部の周縁にフランジ部が設けられた容器本体である場合、他の部材はこのフランジ部に当接する蓋材である。 The container member obtained through step (C) constitutes a container together with other members. For example, if the container member is a container cap, the other member is a container body that contains the contents. If the container member is a container body that has a flange portion provided around the periphery of the opening, the other member is a lid material that abuts against this flange portion.

上記(A)工程で形成される緻密層は、当該容器用部材とともに容器を構成する他の部材に対する当接部を有する。この当接部が緻密層で構成する。したがって、(C)工程を経て形成される発泡層の表面に、発泡に起因するヒケや発泡痕などの外観上の欠陥が生じていても優れた密封性を実現できる。 The dense layer formed in the above step (A) has an abutment portion against other members that constitute the container together with the container member. This abutment portion is constituted by the dense layer. Therefore, even if the surface of the foamed layer formed through step (C) has appearance defects such as sink marks or foaming marks caused by foaming, excellent sealing properties can be achieved.

緻密層は、発泡層の面の少なくとも一部と接しており、緻密層と発泡層の界面が凹凸を有することが好ましい。これらの層の界面における凹凸は、これらの層の密着力の向上に寄与し得る。当該界面に意図的に凹凸を設けてもよい。 The dense layer is in contact with at least a portion of the surface of the foam layer, and it is preferable that the interface between the dense layer and the foam layer has irregularities. The irregularities at the interface between these layers can contribute to improving the adhesion between these layers. The interface may be intentionally provided with irregularities.

発泡層は、厚さ方向に貫通する貫通孔を有し、貫通孔に第一の樹脂材料が充填されていてもよい。この貫通孔に第一の樹脂材料が充填されていることで、容器用部材の表面に第一の樹脂材料からなる部分(緻密層)を部分的に露出させることができる。例えば、平面視における貫通孔の形状を商品のロゴ等にすることによって、発泡層と質感、光沢感又は色合いが異なるロゴ等を容器用部材の表面に設けることができる。また、発泡層における貫通孔及びこれに充填された第一の樹脂材料は、緻密層と発泡層の密着力の向上に寄与し得る。 The foam layer may have through holes penetrating in the thickness direction, and the through holes may be filled with a first resin material. By filling the through holes with the first resin material, a portion made of the first resin material (the dense layer) can be partially exposed on the surface of the container member. For example, by forming the shape of the through holes in a plan view into a product logo or the like, a logo or the like that has a different texture, gloss, or color from the foam layer can be provided on the surface of the container member. Furthermore, the through holes in the foam layer and the first resin material filled therein can contribute to improving the adhesion between the dense layer and the foam layer.

本開示に係る容器用部材の一例として、液体などを収容する容器用のキャップが挙げられる。本開示に係る容器用キャップは、内面側にインナーリング部を有する天面部と、天面部から遠ざかる方向に天面部の周縁部から延在する側面部とを備え、第一の樹脂材料からなり且つインナーリング部を含む緻密層と、第二の樹脂材料からなり且つ超臨界流体に由来する複数の空隙を有する発泡層とを備える。インナーリング部は、容器本体の開口部に嵌合する部分である。インナーリング部が緻密層で構成されているため、優れた密封性を実現することができる。 An example of a container member according to the present disclosure is a cap for a container that contains liquid or the like. The container cap according to the present disclosure comprises a top surface portion having an inner ring portion on the inner surface side, and a side surface portion extending from the peripheral portion of the top surface portion in a direction away from the top surface portion, a dense layer made of a first resin material and including the inner ring portion, and a foam layer made of a second resin material and having a plurality of voids derived from a supercritical fluid. The inner ring portion is a portion that fits into the opening of the container body. Since the inner ring portion is composed of a dense layer, excellent sealing properties can be achieved.

本開示に係る容器用部材の他の例として、蓋材とともに容器を構成する容器本体が挙げられる。本開示に係る容器本体は、開口部と、第一の樹脂材料からなり且つ開口部の周縁に設けられたフランジ部を構成するとともに当該容器本体の内面を構成する緻密層と、第二の樹脂材料からなり且つ超臨界流体に由来する複数の空隙を有するとともに当該容器本体の外面を構成する発泡層とを備える。フランジ部は、上記蓋材が当接する部分である。例えば、ヒートシールによってフランジ部に蓋材は貼り付けることで容器の密封性が確保される。フランジ部が緻密層で構成されているため、優れた密封性を実現することができる。 Another example of a container member according to the present disclosure is a container body that constitutes a container together with a lid. The container body according to the present disclosure includes an opening, a dense layer made of a first resin material that constitutes a flange portion provided around the periphery of the opening and that constitutes the inner surface of the container body, and a foam layer made of a second resin material that has a plurality of voids derived from a supercritical fluid and that constitutes the outer surface of the container body. The flange portion is the portion that the lid material abuts against. For example, the lid material is attached to the flange portion by heat sealing to ensure the hermeticity of the container. Since the flange portion is made of a dense layer, excellent hermeticity can be achieved.

本開示において、発泡層及び緻密層は同系の樹脂材料からなることが好ましい。これらの層が同系の樹脂材料であることで、上記の容器用部材、容器用キャップ及び容器本体のモノマテリアル化を実現でき、樹脂材料のリサイクルの促進に寄与できる。 In the present disclosure, the foam layer and the dense layer are preferably made of the same type of resin material. By using the same type of resin material for these layers, the container member, container cap, and container body can be made into a mono-material, which contributes to promoting the recycling of resin materials.

本開示によれば、発泡によって軽量化が図られているとともに、優れた密封性を実現できる容器用部材及びその製造方法が提供される。また、本開示によれば、発泡によって軽量化が図られているとともに、優れた密封性を実現できる容器用キャップ及び容器本体が提供される。 According to the present disclosure, a container member and a manufacturing method thereof are provided that are lightweight due to foaming and can achieve excellent sealing performance. In addition, according to the present disclosure, a container cap and a container body are provided that are lightweight due to foaming and can achieve excellent sealing performance.

図1は本開示に係る容器用キャップの一実施形態を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view that illustrates a schematic diagram of one embodiment of a container cap according to the present disclosure. 図2は図1に示す容器用キャップにおける緻密層と発泡層の界面を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view that typically illustrates the interface between a dense layer and a foam layer in the container cap shown in FIG. 図3(a)は本開示に係る容器用キャップの他の実施形態を模式的に示す平面図であり、図3(b)は図3(a)のb-b線における断面図である。FIG. 3(a) is a plan view that shows a schematic diagram of another embodiment of a container cap according to the present disclosure, and FIG. 3(b) is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 3(a). 図4は本開示に係る容器本体の一実施形態を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view that illustrates one embodiment of a container body according to the present disclosure.

以下、本開示の実施形態について詳細に説明する。ここでは、容器用部材の例として容器用キャップ(スクリューキャップ)を挙げて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 The following describes in detail the embodiments of the present disclosure. Here, a container cap (screw cap) is used as an example of a container member. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.

<容器用キャップ及びその製造方法>
図1は本実施形態に係る容器用キャップを模式的に示す断面図である。この図に示す容器用キャップ10(以下、場合により単に「キャップ10」という。)は以下の工程を経て製造される。
(A)樹脂材料を含む第一の溶融樹脂組成物を金型のキャビティ内に射出する工程。
(B)上記(A)工程を経て得られた成形体を金型のキャビティ内に配置した状態で、樹脂材料と、超臨界流体とを含む第二の溶融樹脂組成物を当該キャビティ内に射出する工程。
(C)当該キャビティ内において、圧力の低下によって第二の溶融樹脂組成物を発泡させる工程。
この方法によって製造されるキャップ10は、第一の溶融樹脂組成物の硬化物(第一の樹脂材料)からなる緻密層L1と、第二の溶融樹脂組成物の硬化物(第二の樹脂材料)からなり且つ超臨界流体に由来する複数の空隙を有する発泡層L2とを備える。なお、(B)工程から(C)工程の一連の工程は、例えば、MuCell射出成形機(「MuCell」はTrexel.Co.Ltdの登録商標)を使用して実施できる(特許文献1,2参照)。
<Container cap and method of manufacturing same>
1 is a cross-sectional view showing a container cap according to the present embodiment. The container cap 10 shown in this figure (hereinafter sometimes simply referred to as "cap 10") is manufactured through the following steps.
(A) A step of injecting a first molten resin composition containing a resin material into a cavity of a mold.
(B) A process of injecting a second molten resin composition containing a resin material and a supercritical fluid into a cavity of a mold while the molded body obtained through the above process (A) is placed in the cavity.
(C) foaming the second molten resin composition in the cavity by reducing the pressure.
The cap 10 manufactured by this method includes a dense layer L1 made of a cured product of a first molten resin composition (first resin material) and a foamed layer L2 made of a cured product of a second molten resin composition (second resin material) and having a plurality of voids derived from a supercritical fluid. Note that the series of steps (B) to (C) can be carried out, for example, using a MuCell injection molding machine ("MuCell" is a registered trademark of Trexel Co. Ltd.) (see Patent Documents 1 and 2).

キャップ10は、スクリューキャップと称されるものである。キャップ10は、天面部1と、天面部1の周縁部から垂下する側面部2とを備える。天面部1の内側表面には、容器本体の開口部の内側に嵌合するインナーリング部1aが設けられている。側面部2の内側には容器本体の開口部のネジ山(不図示)に対応するネジ山2aが設けられている。 The cap 10 is known as a screw cap. The cap 10 comprises a top surface portion 1 and a side surface portion 2 that hangs down from the periphery of the top surface portion 1. An inner ring portion 1a that fits inside the opening of the container body is provided on the inside surface of the top surface portion 1. A screw thread 2a that corresponds to the screw thread (not shown) of the opening of the container body is provided on the inside of the side surface portion 2.

キャップ10の肉厚は、例えば、1~2mmである。ここでいうキャップ10の肉厚は、緻密層L1(インナーリング部1a及びネジ山2aが設けられている部分は除く)の厚さと、発泡層L2の厚さの合計を意味する。緻密層L1(インナーリング部1a及びネジ山2aが設けられている部分は除く)の厚さは、例えば、0.3~0.7mmであり、0.4~0.6mmであってもよい。緻密層L1がこの程度の厚さを有することで、キャップ10の強度を十分に確保することができる。発泡層L2の厚さは、例えば、0.3~1.7mmであり、0.4~1.6mm又は0.5~1.5mmであってもよい。発泡層L2がこの程度の厚さを有することで、発泡による軽量化の効果を十分に得ることができる。なお、キャップ10の肉厚を2mmよりも厚くした場合、緻密層L1及び発泡層L2は上記の上限値よりも厚くしてもよい。 The thickness of the cap 10 is, for example, 1 to 2 mm. The thickness of the cap 10 here means the sum of the thickness of the dense layer L1 (excluding the part where the inner ring part 1a and the thread 2a are provided) and the thickness of the foam layer L2. The thickness of the dense layer L1 (excluding the part where the inner ring part 1a and the thread 2a are provided) is, for example, 0.3 to 0.7 mm, and may be 0.4 to 0.6 mm. By making the dense layer L1 have such a thickness, the strength of the cap 10 can be sufficiently ensured. The thickness of the foam layer L2 is, for example, 0.3 to 1.7 mm, and may be 0.4 to 1.6 mm or 0.5 to 1.5 mm. By making the foam layer L2 have such a thickness, the effect of weight reduction by foaming can be sufficiently obtained. Note that, if the thickness of the cap 10 is made thicker than 2 mm, the dense layer L1 and the foam layer L2 may be made thicker than the above upper limit value.

図2はキャップ10における緻密層L1と発泡層L2の界面を模式的に示す断面図である。図2に示すように、緻密層L1と発泡層L2の界面Fは凹凸を有してもよい。このような凹凸は、緻密層L1又は発泡層L2にリブ形状を意図的に設けたり、金型表面にシボ加工を施すことによって形成することができる。界面Fの表面積を増大させることで、緻密層L1と発泡層L2の密着力(溶着強度)をより一層向上し得る。 Figure 2 is a cross-sectional view showing a schematic of the interface between dense layer L1 and foam layer L2 in cap 10. As shown in Figure 2, interface F between dense layer L1 and foam layer L2 may have irregularities. Such irregularities can be formed by intentionally providing a rib shape in dense layer L1 or foam layer L2, or by applying an embossing process to the mold surface. By increasing the surface area of interface F, the adhesion (welding strength) between dense layer L1 and foam layer L2 can be further improved.

緻密層L1及び発泡層L2は同系の樹脂材料からなるものであっても、異種の樹脂材料からなるものであってもよい。キャップ10のリサイクル促進の観点からすると、緻密層L1及び発泡層L2は同系の樹脂材料からなることが好ましい。すなわち、緻密層L1の材料がPET(ポリエチレンテレフタレート)である場合、発泡層L2の材料もPETであることが好ましい。緻密層L1の材料がPP(ポリプロピレン)である場合、発泡層L2の材料もPPであることが好ましい。緻密層L1の材料がPE(ポリエチレン)である場合、発泡層L2の材料もPEであることが好ましい。なお、二色成形により、緻密層L1の色は発泡層L2の色と異なっていてもよい。 The dense layer L1 and the foam layer L2 may be made of the same type of resin material or different types of resin materials. From the viewpoint of promoting recycling of the cap 10, it is preferable that the dense layer L1 and the foam layer L2 are made of the same type of resin material. That is, when the material of the dense layer L1 is PET (polyethylene terephthalate), it is preferable that the material of the foam layer L2 is also PET. When the material of the dense layer L1 is PP (polypropylene), it is preferable that the material of the foam layer L2 is also PP. When the material of the dense layer L1 is PE (polyethylene), it is preferable that the material of the foam layer L2 is also PE. Note that the color of the dense layer L1 may be different from the color of the foam layer L2 by two-color molding.

以下、キャップ10の製造方法の各工程について説明する。 Each step in the manufacturing method for the cap 10 is described below.

[(A)工程]
樹脂材料を含む第一の溶融樹脂組成物を金型のキャビティ内に射出することによって、成形体を作製する。この成形体は、キャップ10における緻密層L1となる。(A)工程は通常の射出成形で実施できる。
[Step (A)]
A molded body is produced by injecting a first molten resin composition containing a resin material into a cavity of a mold. This molded body becomes the dense layer L1 of the cap 10. Step (A) can be carried out by ordinary injection molding.

[(B)工程]
まず、樹脂材料と、超臨界流体とを含む溶融樹脂組成物を調製する。樹脂材料として、ポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂が挙げられる。超臨界流体としては、二酸化炭素、窒素、アルゴン及びヘリウムが挙げられる。本発明者らの検討によると、超臨界流体が二酸化炭素である場合、樹脂材料100質量部に対して、好ましくは1~4質量部、より好ましくは2~3質量部の超臨界状態の二酸化炭素を添加して溶融樹脂組成物を調製する。溶融樹脂組成物の二酸化炭素含有量が1質量部以上であることで、天面部1の全体に十分に均一の発泡層を形成しやすいとともに発泡による軽量化を実現し得る傾向にある。一方、溶融樹脂組成物の二酸化炭素含有量を4質量部以下であることで、過剰な発泡を抑制し得る傾向にある。
[Step (B)]
First, a molten resin composition containing a resin material and a supercritical fluid is prepared. Examples of the resin material include polypropylene resin and polyethylene resin. Examples of the supercritical fluid include carbon dioxide, nitrogen, argon, and helium. According to the study by the present inventors, when the supercritical fluid is carbon dioxide, the molten resin composition is prepared by adding preferably 1 to 4 parts by mass, more preferably 2 to 3 parts by mass of carbon dioxide in a supercritical state to 100 parts by mass of the resin material. When the carbon dioxide content of the molten resin composition is 1 part by mass or more, it is easy to form a sufficiently uniform foam layer over the entire top surface portion 1, and weight reduction by foaming tends to be achieved. On the other hand, when the carbon dioxide content of the molten resin composition is 4 parts by mass or less, excessive foaming tends to be suppressed.

超臨界流体が窒素である場合、樹脂材料100質量部に対して、好ましくは0.1~1.2質量部、より好ましくは0.3~0.7質量部の超臨界状態の窒素を添加して溶融樹脂組成物を調製する。溶融樹脂組成物の窒素含有量が0.5質量部以上であることで、発泡層L2の全体に十分に均一の発泡層を形成しやすいとともに発泡による軽量化を実現し得る傾向にある。一方、溶融樹脂組成物の窒素含有量を1.0質量部以下であることで、過剰な発泡を抑制し得る傾向にある。 When the supercritical fluid is nitrogen, the molten resin composition is prepared by adding preferably 0.1 to 1.2 parts by mass, more preferably 0.3 to 0.7 parts by mass, of supercritical nitrogen per 100 parts by mass of the resin material. When the nitrogen content of the molten resin composition is 0.5 parts by mass or more, it tends to be easier to form a sufficiently uniform foamed layer over the entire foamed layer L2, and weight reduction through foaming can be achieved. On the other hand, when the nitrogen content of the molten resin composition is 1.0 part by mass or less, excessive foaming tends to be suppressed.

使用する樹脂材料がポリプロピレン樹脂である場合、溶融樹脂組成物の温度(スクリューシリンダ温度)は、210~230℃程度であることが好ましい。使用する樹脂材料がポリエチレン樹脂である場合、この温度は220~240℃程度であることが好ましい。この温度が下限値以上であることで、キャビティ内において樹脂が流動しやすく、他方、下限値以下であることで、例えば、樹脂の焦げ付きを抑制できる傾向にある。 When the resin material used is polypropylene resin, the temperature of the molten resin composition (screw cylinder temperature) is preferably about 210 to 230°C. When the resin material used is polyethylene resin, this temperature is preferably about 220 to 240°C. When this temperature is above the lower limit, the resin flows easily within the cavity, while when it is below the lower limit, for example, there is a tendency to suppress burning of the resin.

溶融樹脂組成物は、樹脂材料及び超臨界流体以外の成分を含んでもよい。すなわち、溶融樹脂組成物は、必要に応じて、例えば、フィラー、着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤などを更に含んでもよい。本実施形態によれば、発泡に由来する空隙によって、天面部1を白色にすることができるため、溶融樹脂組成物は、白色顔料の含有量が溶融樹脂組成物の質量基準で2質量%以下であってもよく、白色顔料を含まないものであってもよい。 The molten resin composition may contain components other than the resin material and the supercritical fluid. That is, the molten resin composition may further contain, for example, a filler, a colorant, an antistatic agent, an antioxidant, etc., as necessary. According to this embodiment, the top surface portion 1 can be made white by the voids caused by foaming, so the molten resin composition may contain a white pigment of 2 mass% or less based on the mass of the molten resin composition, or may not contain a white pigment.

上記(A)工程を経て得られた成形体(緻密層L1)の表面の一部を覆うように、発泡層L2を形成する。この工程は、超臨界流体を利用したインサート成形によって実施できる。すなわち、上記(A)工程を経て得られた成形体を金型のキャビティ内に配置した状態で、溶融樹脂組成物を金型のゲートを通じてキャビティ内に射出する。 A foam layer L2 is formed so as to cover a portion of the surface of the molded body (dense layer L1) obtained through the above step (A). This step can be carried out by insert molding using a supercritical fluid. That is, with the molded body obtained through the above step (A) placed in the cavity of a mold, a molten resin composition is injected into the cavity through the gate of the mold.

溶融樹脂組成物がキャビティ内に導入されると、圧力の低下によって気泡セルが成長して独立した気泡が樹脂組成物内に発生する。射出速度は、100~300mm/秒であることが好ましく、150~200mm/秒であることがより好ましい。射出速度が100mm/秒以上であることで、流動末端まで樹脂を到達させやすく、ショートショットの発生を抑制できる傾向にある。他方、射出速度が300mm/秒以下であることで、キャップ10にバリ不良が発生することを抑制できる傾向にある。本発明者らの検討によると、樹脂材料がポリエチレン樹脂であり、超臨界流体が窒素である場合、射出速度は、多段的に設定することが好ましい。すなわち、射出速度の初速を250~300mm/秒とし、二段目速度として150~200mm/秒に減速することがより好ましい。 When the molten resin composition is introduced into the cavity, the pressure is reduced, causing the air bubble cells to grow and independent air bubbles to form in the resin composition. The injection speed is preferably 100 to 300 mm/sec, and more preferably 150 to 200 mm/sec. An injection speed of 100 mm/sec or more tends to make it easier for the resin to reach the end of the flow, and tends to suppress the occurrence of short shots. On the other hand, an injection speed of 300 mm/sec or less tends to suppress the occurrence of burrs in the cap 10. According to the study by the present inventors, when the resin material is polyethylene resin and the supercritical fluid is nitrogen, it is preferable to set the injection speed in multiple stages. That is, it is more preferable to set the initial injection speed to 250 to 300 mm/sec, and to reduce the second-stage injection speed to 150 to 200 mm/sec.

本実施形態においては、キャビティ内において発泡を十分に促進させる観点から、キャビティ内に溶融樹脂組成物を充填した後、キャビティ内に圧力をかける工程(保圧)を実施しなくてよい。本実施形態においては、十分に薄い発泡層L2を形成する観点から、キャビティ内の圧力を低下させるための「コアバック」と称される工程を実施しないことが好ましい。コアバックは、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である(特許文献1参照)。本実施形態においては、上述のとおり、溶融樹脂組成物がキャビティ内に導入されることに伴う圧力低下により、キャビティにおいて発泡を生じさせることができる。 In this embodiment, from the viewpoint of sufficiently promoting foaming in the cavity, it is not necessary to carry out a process of applying pressure to the cavity after filling the cavity with the molten resin composition (pressure holding). In this embodiment, from the viewpoint of forming a sufficiently thin foam layer L2, it is preferable not to carry out a process called "core back" for reducing the pressure in the cavity. Core back is a process of moving the movable part of the mold to expand the volume of the cavity before the molten resin filled in the cavity has finished solidifying (see Patent Document 1). In this embodiment, as described above, foaming can be caused in the cavity by the pressure reduction caused by the introduction of the molten resin composition into the cavity.

キャップ10の温度が30~60℃程度に下がった時点で、キャップ10を金型から回収する。発泡に由来する空隙を有する発泡層L2が形成されていることで、軽量化が図られ、プラスチック材料の使用量が削減されている。空隙が形成されていることで、空隙が形成されていない成形体(通常の射出成形体)と比較して、3質量%以上の軽量化が図られていることが好ましい。 When the temperature of the cap 10 drops to about 30 to 60°C, the cap 10 is removed from the mold. The foam layer L2 having voids resulting from foaming is formed, which reduces the weight and the amount of plastic material used. The formation of voids preferably reduces the weight by 3% or more by mass compared to a molded body without voids (a normal injection molded body).

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図3(a)及び図3(b)に示すように、発泡層L2が厚さ方向に貫通する貫通孔5を有し、緻密層L1を構成する第一の樹脂材料が貫通孔5に充填されていてもよい。貫通孔5に第一の樹脂材料が充填されていることで、容器用キャップ20の表面に第一の樹脂材料からなる部分(緻密層L1)を部分的に露出させることができる。図3(a)に示すように、平面視における貫通孔5a,5b、5cの形状を商品のロゴ(図3(a)の「ABC」はロゴを示す。)にすることによって、発泡層L2と質感、光沢感又は色合いが異なるロゴを容器用キャップ20の表面に設けることができる。また、発泡層L2における貫通孔5及びこれに充填された第一の樹脂材料は、緻密層L1と発泡層L2の密着力の向上に寄与し得る。なお、図3(a)及び図3(b)に示すように、意匠性の観点から、天面部1の中央部に設けられた凹部1bの表面にロゴ(ABC)が表示されるようにしてもよい。 Although the embodiment of the present disclosure has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, as shown in FIG. 3(a) and FIG. 3(b), the foam layer L2 may have through holes 5 penetrating in the thickness direction, and the first resin material constituting the dense layer L1 may be filled in the through holes 5. By filling the through holes 5 with the first resin material, the portion made of the first resin material (the dense layer L1) can be partially exposed on the surface of the container cap 20. As shown in FIG. 3(a), by making the shape of the through holes 5a, 5b, and 5c in a plan view into the logo of the product ("ABC" in FIG. 3(a) indicates the logo), a logo having a texture, glossiness, or color different from that of the foam layer L2 can be provided on the surface of the container cap 20. In addition, the through holes 5 in the foam layer L2 and the first resin material filled therein may contribute to improving the adhesion between the dense layer L1 and the foam layer L2. As shown in Figures 3(a) and 3(b), from a design perspective, a logo (ABC) may be displayed on the surface of the recess 1b provided in the center of the top surface 1.

上記実施形態においては、容器用部材の例として容器用キャップを挙げたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態に係る製造方法によって、打栓式キャップ、トレー、カップなどの包装容器を製造してもよい。なお、包装容器の内容物は食品であってもよいし、非食品であってもよい。図4は、蓋材とともに容器を構成するカップ(容器本体)を模式的に示す断面図である。この図に示すカップ30は、緻密層L1と発泡層L2とによって構成されている。緻密層L1は開口部11の周縁に設けられたフランジ部12を構成するとともにカップ30の内面を構成している。発泡層L2はカップ30の外面を構成している。フランジ部12は、蓋材15に対する当接部である。フランジ部12が緻密層L1で構成されているため、優れた密封性を実現することができる。カップ30と蓋材15とで構成される容器は、プリンやゼリーなどの収容した状態で販売される。 In the above embodiment, a container cap is given as an example of a container member, but the present invention is not limited thereto. For example, packaging containers such as stoppered caps, trays, and cups may be manufactured by the manufacturing method according to the above embodiment. The contents of the packaging container may be food or non-food. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cup (container body) that constitutes a container together with a lid material. The cup 30 shown in this figure is composed of a dense layer L1 and a foam layer L2. The dense layer L1 constitutes the flange portion 12 provided on the periphery of the opening 11 and constitutes the inner surface of the cup 30. The foam layer L2 constitutes the outer surface of the cup 30. The flange portion 12 is an abutment portion against the lid material 15. Since the flange portion 12 is composed of the dense layer L1, excellent sealing properties can be achieved. The container composed of the cup 30 and the lid material 15 is sold in a state in which pudding, jelly, etc. are contained.

カップ30の肉厚は、例えば、1~2mmである。ここでいうカップ30の肉厚は、緻密層L1(フランジ部12は除く)の厚さと、発泡層L2の厚さの合計を意味する。緻密層L1(フランジ部12は除く)の厚さは、例えば、0.3~0.7mmであり、0.4~0.6mmであってもよい。緻密層L1がこの程度の厚さを有することで、カップ30の強度を十分に確保することができる。発泡層L2の厚さは、例えば、0.3~1.7mmであり、0.4~1.6mm又は0.5~1.5mmであってもよい。発泡層L2がこの程度の厚さを有することで、発泡による軽量化の効果を十分に得ることができる。なお、カップ30の肉厚を2mmよりも厚くした場合、緻密層L1及び発泡層L2は上記の上限値よりも厚くしてもよく、カップ30の肉厚を1mmよりも薄くした場合、緻密層L1及び発泡層L2は上記の下限値よりも薄くしてもよい。 The thickness of the cup 30 is, for example, 1 to 2 mm. The thickness of the cup 30 here means the sum of the thickness of the dense layer L1 (excluding the flange portion 12) and the thickness of the foamed layer L2. The thickness of the dense layer L1 (excluding the flange portion 12) is, for example, 0.3 to 0.7 mm, and may be 0.4 to 0.6 mm. By making the dense layer L1 have this thickness, the strength of the cup 30 can be sufficiently ensured. The thickness of the foamed layer L2 is, for example, 0.3 to 1.7 mm, and may be 0.4 to 1.6 mm or 0.5 to 1.5 mm. By making the foamed layer L2 have this thickness, the effect of weight reduction by foaming can be sufficiently obtained. Note that, if the thickness of the cup 30 is made thicker than 2 mm, the dense layer L1 and the foamed layer L2 may be made thicker than the above upper limit value, and if the thickness of the cup 30 is made thinner than 1 mm, the dense layer L1 and the foamed layer L2 may be made thinner than the above lower limit value.

上記実施形態においては、容器用キャップの全体が緻密層L1と発泡層L2の二層構造である場合を例示したが、例えば、インナーリング部1aとその周辺のみを緻密層L1と発泡層L2の二層構造としてもよい。その他の部分は、超臨界流体に由来する複数の空隙を有する発泡樹脂体であればよく、更なる軽量化の効果が得られる。 In the above embodiment, the container cap has a two-layer structure of dense layer L1 and foam layer L2 as a whole, but for example, only the inner ring portion 1a and its surroundings may have a two-layer structure of dense layer L1 and foam layer L2. The other portions may be foamed resin bodies having multiple voids derived from the supercritical fluid, which can provide a further weight reduction effect.

1…天面部、1a…インナーリング部、1b…凹部、2…側面部、2a…ネジ山、5a,5b、5c…貫通孔、10,20…容器用キャップ(容器用部材)、11…開口部、12…フランジ部、15…蓋材、30…カップ(容器本体、容器用部材)、F…界面、L1…緻密層、L2…発泡層。 1...top surface, 1a...inner ring portion, 1b...recess, 2...side surface, 2a...thread, 5a, 5b, 5c...through hole, 10, 20...container cap (container member), 11...opening, 12...flange portion, 15...lid material, 30...cup (container body, container member), F...interface, L1...dense layer, L2...foam layer.

Claims (6)

(A)樹脂材料を含む第一の溶融樹脂組成物を金型のキャビティ内に射出する工程と、
(B)前記(A)工程を経て得られた成形体を金型のキャビティ内に配置した状態で、樹脂材料と、超臨界流体とを含む第二の溶融樹脂組成物を当該キャビティ内に射出する工程と、
(C)当該キャビティ内において、前記第二の溶融樹脂組成物が前記キャビティ内に導入されることに伴う圧力の低下によって前記第二の溶融樹脂組成物を発泡させるとともに、当該キャビティに充填された前記第二の溶融樹脂組成物が固化するまで当該キャビティの容積を拡大させずに維持する工程と、
を含み、
前記(C)工程を経て得られる容器用部材は、前記第一の溶融樹脂組成物の硬化物からなる緻密層と、前記第二の溶融樹脂組成物の硬化物からなり且つ超臨界流体に由来する複数の空隙を有する発泡層とを備える、容器用部材の製造方法。
(A) injecting a first molten resin composition containing a resin material into a cavity of a mold;
(B) a step of injecting a second molten resin composition containing a resin material and a supercritical fluid into a cavity of a mold while the molded body obtained through the step (A) is placed in the cavity;
(C) foaming the second molten resin composition in the cavity by a reduction in pressure caused by the introduction of the second molten resin composition into the cavity , and maintaining the volume of the cavity without expanding until the second molten resin composition filled in the cavity is solidified ;
Including,
A method for manufacturing a container member, wherein the container member obtained through the (C) process comprises a dense layer consisting of a cured product of the first molten resin composition, and a foamed layer consisting of a cured product of the second molten resin composition and having a plurality of voids derived from a supercritical fluid.
第一の樹脂材料からなる緻密層と、
第二の樹脂材料からなり且つ超臨界流体に由来する複数の空隙を有する発泡層と、
を備える容器用部材であって
前記緻密層は、当該容器用部材とともに容器を構成する他の部材に対する当接部を有し、
前記発泡層は、厚さ方向に貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔に前記第一の樹脂材料が充填されている、容器用部材。
a dense layer made of a first resin material;
a foamed layer made of a second resin material and having a plurality of voids derived from a supercritical fluid;
A container member comprising :
the dense layer has an abutment portion for contacting another member constituting a container together with the container member,
The foam layer has through holes penetrating in a thickness direction,
The through hole is filled with the first resin material .
前記緻密層は、前記発泡層の面の少なくとも一部と接しており、
前記緻密層と前記発泡層の界面が凹凸を有する、請求項2に記載の容器用部材。
the dense layer is in contact with at least a portion of a surface of the foam layer,
The container member according to claim 2 , wherein an interface between the dense layer and the foamed layer has irregularities.
前記緻密層及び前記発泡層が同系の樹脂材料からなる、請求項2又は3に記載の容器用部材。 4. The container member according to claim 2, wherein the dense layer and the foamed layer are made of the same type of resin material. 内面側にインナーリング部を有する天面部と、
前記天面部から遠ざかる方向に前記天面部の周縁部から延在する側面部と、
前記側面部の内側に設けられたネジ山と、
を備える容器用キャップであって、
第一の樹脂材料からなり且つ前記インナーリング部を含む緻密層と、
第二の樹脂材料からなり且つ超臨界流体に由来する複数の空隙を有する発泡層と、
を備え
前記ネジ山が前記緻密層によって構成されており、
前記緻密層が前記天面部の内側表面を構成しているとともに、前記天面部の内側表面のうち前記インナーリング部によって囲われている領域において前記緻密層が露出している、容器用キャップ。
A top surface portion having an inner ring portion on an inner surface side;
A side surface portion extending from a peripheral portion of the top surface portion in a direction away from the top surface portion;
A screw thread provided on the inside of the side surface;
A container cap comprising:
a dense layer made of a first resin material and including the inner ring portion;
a foamed layer made of a second resin material and having a plurality of voids derived from a supercritical fluid;
Equipped with
The thread is formed by the dense layer,
A container cap , wherein the dense layer constitutes an inner surface of the top surface portion, and the dense layer is exposed in a region of the inner surface of the top surface portion that is surrounded by the inner ring portion .
蓋材とともに容器を構成する容器本体であって、
開口部と、
第一の樹脂材料からなり且つ前記開口部の周縁に設けられたフランジ部の全体を構成するとともに当該容器本体の内面を構成する緻密層と、
第二の樹脂材料からなり且つ超臨界流体に由来する複数の空隙を有するとともに当該容器本体の外面を構成する発泡層と、
を備える、容器本体。
A container body that constitutes a container together with a lid material,
An opening;
a dense layer made of a first resin material, constituting the entire flange portion provided around the periphery of the opening and constituting the inner surface of the container body;
a foam layer made of a second resin material, having a plurality of voids derived from the supercritical fluid, and constituting an outer surface of the container body;
A container body comprising:
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