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JP7790103B2 - Container and method for manufacturing the container - Google Patents
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JP7790103B2 - Container and method for manufacturing the container - Google Patents

Container and method for manufacturing the container

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JP7790103B2 JP2021184784A JP2021184784A JP7790103B2 JP 7790103 B2 JP7790103 B2 JP 7790103B2 JP 2021184784 A JP2021184784 A JP 2021184784A JP 2021184784 A JP2021184784 A JP 2021184784A JP 7790103 B2 JP7790103 B2 JP 7790103B2
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Description

本発明は、超臨界流体成形によって製造される容器、及び、超臨界流体成形による容器の製造方法に関する。 The present invention relates to containers manufactured by supercritical fluid molding and to a method for manufacturing containers using supercritical fluid molding.

特許文献1には、カップ容器の一例が開示されている。このカップ容器では、フランジ部の外周下方に断面U字形の肉取り部を設け、これにより、フランジ部の接着面の変形を抑制し、ヒートシールの接着不良を防止している。 Patent Document 1 discloses an example of a cup container. In this cup container, a U-shaped cross-section cutout is provided below the outer periphery of the flange, which suppresses deformation of the adhesive surface of the flange and prevents poor adhesion during heat sealing.

特開2014-237477号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-237477

射出成形により製造される成形品では、肉厚が変化する箇所にヒケやソリが生じてしまい、成形不良となることがある。これは、肉厚が薄い箇所に比べて肉厚が厚い箇所では固化の際に収縮量が大きくなるためであり、肉厚の薄い箇所と肉厚の厚い箇所とが隣接すると、その境界領域では収縮力がアンバランスになり、薄い箇所が厚い箇所の内部固化に引きずられることに起因している。特許文献1は、このようなヒケやソリの発生を抑制する構成の一例を開示しているが、構造が複雑であり、より簡易な構成でヒケやソリの発生を抑制することが望まれている。 Molded products produced by injection molding can develop sink marks and warpage in areas where the thickness changes, resulting in molding defects. This is because thicker areas shrink more during solidification than thinner areas. When a thin and thicker area adjoins a thicker area, the shrinkage forces become unbalanced in the boundary area, causing the thinner area to be pulled into the internal solidification of the thicker area. Patent Document 1 discloses an example of a configuration that prevents sink marks and warpage, but the structure is complex, and a simpler configuration is desired to prevent sink marks and warpage.

本発明は、簡易な構成でヒケやソリの発生を抑制することができる容器、及び、容器の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a container that can suppress the occurrence of sink marks and warping with a simple configuration, and a method for manufacturing the container.

本発明は、一側面として、超臨界流体成形による容器に関する。この容器は、容器の開口に設けられた開口端部と、開口端部に連なるように形成された側壁部と、を備える。開口端部は、側壁部よりも肉厚となる部分と、開口端部内において肉厚差を生じさせる部分との少なくとも一方を有する。開口端部の内部には、複数の独立気泡が形成されている。 One aspect of the present invention relates to a container formed by supercritical fluid molding. This container has an opening edge provided at the opening of the container and a side wall portion formed to be continuous with the opening edge. The opening edge has at least one of a portion that is thicker than the side wall portion and a portion that creates a difference in thickness within the opening edge. A plurality of closed cells are formed inside the opening edge.

この容器は、容器の開口に設けられた開口端部が、側壁部よりも肉厚となる部分と開口端部内において肉厚差を生じさせる部分との少なくとも一方を有する構成であるものの、開口端部の内部に複数の独立気泡が形成されるように構成されている。このように、開口端部の内部に空隙を形成して容積を減少させていることから、この容器では、肉厚部分の収縮率が低下し、肉厚部分の固化による引きずられ現象が低減する。これにより、この容器によれば、ヒケやソリの発生を抑制することができる。なお、ここでいう「独立気泡」とは、個々に独立して存在する気泡をいい、隣接する気泡と繋がっていない限りにおいては隣接する気泡と接している気泡も含むものである。 This container has an opening edge that is thicker than the side wall and/or has a thickness difference within the opening edge, but is configured so that multiple closed bubbles are formed within the opening edge. By forming voids within the opening edge and reducing the volume, the shrinkage rate of the thicker portion of the container is reduced, reducing the drag phenomenon caused by solidification of the thicker portion. This reduces the occurrence of sink marks and warpage with this container. Note that "closed bubbles" here refers to bubbles that exist independently, and includes bubbles that are in contact with adjacent bubbles as long as they are not connected to each other.

上記の容器において、複数の独立気泡のそれぞれは、各気泡の重心を通る最も長い辺を気泡長さとした場合に、10μm以上3000μm以下の気泡長さを有しており、複数の独立気泡の単位体積当たりの気泡数は、0.3個/mm以上8.5個/mm以下であることが好ましい。この場合、肉厚部分の内部固化による引きずられ現象をより確実に防止して、ヒケやソリの発生をより確実に抑制することができる。また、独立気泡が形成される開口端部の厚さが十分に薄く(例えば0.5mm程度以下で)光を透過可能な場合は、単位面積当たりの気泡数で規定することもでき、この場合、10μm以上3000μm以下の気泡長さを有する複数の独立気泡の単位面積当たりの気泡数は、0.1個/mm以上2.5個/mm以下であってもよい。一方、光を透過しない材料から形成される場合、開口端部を含む領域を切断して切断面に存在する単位面積当たりの気泡数を数えてもよく、この場合、10μm以上3000μm以下の気泡長さを有する複数の独立気泡の単位面積当たりの気泡数は、上記同様、0.1個/mm以上2.5個/mm以下であってもよい。なお、上述した気泡数の算出は、光学顕微鏡により測定されてもよく、また、得られた画像から直接算出してもよいし、得られた画像に二値化などの所定の画像処理などを施して算出してもよい。光学顕微鏡により観察を行う際は、開口端部が広がる方向に沿った断面画像を取得することが好ましいが、開口端部が広がる方向に垂直な方向の断面画像を取得してもよい。また、光学顕微鏡により観察を行う際は、観察可能な程度に容器を薄く切断することが好ましい。 In the container described above, each of the plurality of closed bubbles preferably has a length of 10 μm to 3000 μm, where the length is the longest side passing through the center of gravity of each bubble, and the number of bubbles per unit volume of the plurality of closed bubbles is preferably 0.3 to 8.5 /mm. This more reliably prevents the drag phenomenon caused by internal solidification of the thick portion, thereby more reliably suppressing the occurrence of sink marks and warpage. Furthermore, if the thickness of the opening end where the closed bubbles are formed is sufficiently thin (e.g., about 0.5 mm or less) to allow light to pass through, the number of bubbles per unit area can be specified. In this case, the number of bubbles per unit area of the plurality of closed bubbles having a length of 10 μm to 3000 μm may be 0.1 to 2.5 /mm. On the other hand, when the container is made of a material that does not transmit light, the region including the opening end may be cut and the number of bubbles present per unit area on the cut surface may be counted. In this case, the number of bubbles per unit area of multiple closed bubbles having a bubble length of 10 μm to 3000 μm may be 0.1 bubbles/ mm2 to 2.5 bubbles/ mm2 , as described above. The number of bubbles may be calculated using an optical microscope, or may be calculated directly from the obtained image, or may be calculated by subjecting the obtained image to predetermined image processing such as binarization. When observing using an optical microscope, it is preferable to obtain a cross-sectional image along the direction in which the opening end widens, but it is also possible to obtain a cross-sectional image perpendicular to the direction in which the opening end widens. When observing using an optical microscope, it is preferable to cut the container thin enough to allow observation.

上記の容器において、側壁部の厚さは0.25mm以上0.4mm以下であり、且つ、側壁部の内部には独立気泡が設けられていないことが好ましい。このような薄肉の側壁部を有する容器であることにより、容器を構成するプラスチックの使用量の削減や容器自体の軽量化を図ることが可能となる。また、このような薄肉の側壁部を有する容器であっても、開口端部の内部に複数の独立気泡を設けることで開口端部に起因するヒケやソリの発生を抑制することができる。よって、このような容器によれば、プラスチック使用量の削減や容器の軽量化と、ヒケやソリの抑制との両立を図ることが可能となる。なお、ここでいう「独立気泡が形成されていない」とは、肉眼で確認できる独立した気泡が存在していない、又は、顕微鏡の拡大倍率を35倍とした場合において確認できる単位面積当たりの気泡数が0.01個/mm以下であることを意味する。一般的に、目視で確認できる気泡の気泡長さの下限値は200μmであるため、「肉眼で確認できる独立した気泡が存在していない」とは、200μmを超える気泡長さの気泡が存在しないことを意味する。また、独立気泡が形成されていないか否かを判断する点において、顕微鏡の拡大倍率を35倍とした場合に確認することができる気泡の気泡長さは200μmを超えていてもよい。すなわち、顕微鏡で観察した際に200μmを超える気泡が確認されても、単位面積当たりの気泡数が0.01個/mm以下であれば、独立気泡が形成されていないと判断される。 In the above-described container, it is preferable that the thickness of the side wall is 0.25 mm or more and 0.4 mm or less, and that the inside of the side wall is free of closed bubbles. A container with such a thin side wall can reduce the amount of plastic used to form the container and lighten the container itself. Furthermore, even with a container with such a thin side wall, the formation of multiple closed bubbles inside the open end can suppress the occurrence of sink marks and warping due to the open end. Therefore, with such a container, it is possible to achieve both a reduction in the amount of plastic used and a lightweight container, as well as the suppression of sink marks and warping. Here, "no closed bubbles formed" means that there are no closed bubbles visible to the naked eye, or that the number of bubbles per unit area visible at a magnification of 35x using a microscope is 0.01 bubbles/ mm² or less. Generally, the lower limit of the bubble length of bubbles visible to the naked eye is 200 µm, so "no closed bubbles visible to the naked eye" means that there are no bubbles with a length exceeding 200 µm. Furthermore, in terms of determining whether or not closed bubbles have been formed, the bubble length of bubbles that can be confirmed when the magnification of the microscope is set to 35 times may exceed 200 μm. In other words, even if bubbles exceeding 200 μm are confirmed when observed with a microscope, it is determined that closed bubbles have not been formed as long as the number of bubbles per unit area is 0.01 bubbles/ mm2 or less.

上記の容器において、開口端部の表層にはスキン層が形成されており、複数の独立気泡が表層には露出していないことが好ましい。この場合、外観の美感により優れた容器を提供することができる。 In the above-mentioned container, it is preferable that a skin layer is formed on the surface of the open end, and that the multiple closed cells are not exposed on the surface. In this case, a container with a more aesthetically pleasing appearance can be provided.

上記の容器において、開口端部は、容器の開口を覆う別の部材をヒートシール可能なように又は別の部材と嵌合可能なように構成されていてもよい。 In the above-mentioned container, the open end may be configured so that another member covering the opening of the container can be heat-sealed or can be fitted with another member.

本発明は、別の側面として、一端に開口を有する容器を超臨界流体成形によって製造する方法に関する。この製造方法は、(A)樹脂材料及び超臨界流体を含む溶融樹脂組成物を調整する工程と、(B)溶融樹脂組成物を容器に対応する金型のキャビティ内に射出する工程と、(C)キャビティ内に射出された溶融樹脂組成物を保圧する工程と、を備える。射出する工程では、金型のゲートからキャビティ内に射出された溶融樹脂組成物の流動末端が容器の開口に設けられた開口端部となるように、射出成形を行う。 In another aspect, the present invention relates to a method for manufacturing a container having an opening at one end by supercritical fluid molding. This manufacturing method comprises the steps of (A) preparing a molten resin composition containing a resin material and a supercritical fluid, (B) injecting the molten resin composition into a cavity of a mold corresponding to the container, and (C) holding the pressure of the molten resin composition injected into the cavity. In the injection step, injection molding is performed so that the flow end of the molten resin composition injected into the cavity from the gate of the mold becomes the opening end provided at the opening of the container.

この超臨界流体成形による製造方法では、射出する工程において、金型のゲートからキャビティ内に射出された溶融樹脂組成物の流動末端が容器の開口を画定する開口端部となるように、射出成形を行っている。この製造方法によれば、所定圧で射出された溶融樹脂組成物が流動末端において圧力が低下し、溶融樹脂組成物中の気泡セルが成長して発泡し、流動末端に対応する開口端部内に独立気泡を容易に生じさせることができる。これにより、開口端部の容積を減少させて、開口端部に起因するヒケやソリの発生を抑制して容器を容易に製造することが可能となる。 In this supercritical fluid molding manufacturing method, injection molding is performed in the injection step so that the flow end of the molten resin composition injected from the mold gate into the cavity becomes the opening end that defines the opening of the container. According to this manufacturing method, the pressure of the molten resin composition injected at a predetermined pressure decreases at the flow end, causing cells in the molten resin composition to grow and foam, easily generating closed cells within the opening end that corresponds to the flow end. This reduces the volume of the opening end, making it possible to easily manufacture containers while suppressing the occurrence of sink marks and warpage caused by the opening end.

本発明によれば、簡易な構成でヒケやソリの発生を抑制した容器、及び、容器の製造方法を提供することができる。 The present invention provides a container with a simple structure that suppresses the occurrence of sink marks and warping, as well as a method for manufacturing the container.

図1は、本発明の一実施形態に係る容器を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a container according to one embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す容器の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the container shown in FIG. 図3は、図1に示す容器の底面を示す底面図である。FIG. 3 is a bottom view showing the bottom of the container shown in FIG. 図4は、図1に示す容器を製造する方法を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a method for manufacturing the container shown in FIG. 図5は、本開示の変形例に係る容器を示す図である。FIG. 5 shows a container according to a variation of the present disclosure. 図6Aは、比較例(通常成形品)に係る容器を示す写真である。FIG. 6A is a photograph showing a container according to a comparative example (normal molded product). 図6Bは、実施例(超臨界流体成形品)に係る容器を示す写真である。FIG. 6B is a photograph showing a container according to an example (supercritical fluid molded product). 図7Aは、超臨界流体成形によって製造された容器の流動末端部の写真であり、発泡度が大の状態を示す。FIG. 7A is a photograph of the flow end of a container manufactured by supercritical fluid molding, showing a state in which the degree of foaming is high. 図7Bは、超臨界流体成形によって製造された容器の流動末端部の写真であり、発泡度が中の状態を示す。FIG. 7B is a photograph of the flow end of a container manufactured by supercritical fluid molding, showing a medium degree of foaming. 図7Cは、超臨界流体成形によって製造された容器の流動末端部の写真であり、発泡度が小の状態を示す。FIG. 7C is a photograph of the flow end of a container manufactured by supercritical fluid molding, showing a low degree of foaming.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る超臨界流体成形によって製造される容器について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いる場合があり、重複する説明は省略する。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。 A container manufactured by supercritical fluid molding according to one embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the description, the same elements or elements with the same functions may be designated by the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted. Note that the present invention is not limited to the following embodiment.

図1は、本発明の一実施形態に係る容器を示す斜視図である。図1に示す容器10は、超臨界流体成形による成形体である。図2は、容器10の断面図である。図3は、容器10の底面図である。容器10は、平面視において、四隅が丸みを帯びている略長方形の形状を有している。容器10は、例えば、デザートカップ、飲料カップ、又は、バターやマーガリン、クリームチーズなどを収容する薄肉容器として使用することができる。容器10は、優れた強度(例えば、座屈強度及び落下耐性)を有することから、比較的大容量であってよい。容器10の内容積は、例えば、280cc以上であり、280~400ccであってもよい。 Figure 1 is a perspective view showing a container according to one embodiment of the present invention. The container 10 shown in Figure 1 is a molded body formed by supercritical fluid molding. Figure 2 is a cross-sectional view of the container 10. Figure 3 is a bottom view of the container 10. In a plan view, the container 10 has a generally rectangular shape with rounded corners. The container 10 can be used, for example, as a dessert cup, a beverage cup, or a thin-walled container for storing butter, margarine, cream cheese, etc. The container 10 has excellent strength (e.g., buckling strength and drop resistance), so it may have a relatively large capacity. The internal volume of the container 10 is, for example, 280 cc or more, and may be 280 to 400 cc.

容器10は、底部1、一対の側壁部2a、一対の側壁部2b、フランジ3(開口端部)、四隅に設けられた嵌合部4(開口端部)、及び、支持部5を備える。平面視において、側壁部2aは容器10の短辺をなし、他方、側壁部2bは容器10の長辺をなしている。嵌合部4は、容器10と嵌合する蓋(不図示)をガイドする役割を果たす。支持部5は、底部1の周縁部から下方に延びており、容器10の強度を高める役割を果たす。 The container 10 comprises a bottom 1, a pair of side walls 2a, a pair of side walls 2b, a flange 3 (opening edge), fitting portions 4 (opening edge) provided at the four corners, and a support portion 5. In a plan view, the side walls 2a form the short sides of the container 10, while the side walls 2b form the long sides of the container 10. The fitting portions 4 serve to guide a lid (not shown) that fits onto the container 10. The support portions 5 extend downward from the peripheral edge of the bottom 1 and serve to increase the strength of the container 10.

底部1は、平面視において、四隅が丸みを帯びている略長方形の形状を有している。底部1の短辺の長さ(図3における長さLa)は、例えば、3~12cmであり、5~10cm又は6~8.5cmであってもよい。底部1の長辺の長さ(図3における長さLb)は、例えば、5~15cmであり、7~12cm又は8~10.5cmであってもよい。また、底部1の厚さは、例えば、0.3~0.6mmであり、0.4~0.5mmであってもよい。底部1の厚さが0.3mm以上であることで、後膨れを抑制できる傾向にあるとともに落下耐性を確保することができる。他方、底部1の厚さが0.6mm以下であることで、軽量化が図られる。 In a plan view, the bottom 1 has a generally rectangular shape with rounded corners. The length of the short side of the bottom 1 (length La in FIG. 3) is, for example, 3 to 12 cm, and may be 5 to 10 cm, or 6 to 8.5 cm. The length of the long side of the bottom 1 (length Lb in FIG. 3) is, for example, 5 to 15 cm, and may be 7 to 12 cm, or 8 to 10.5 cm. The thickness of the bottom 1 is, for example, 0.3 to 0.6 mm, and may be 0.4 to 0.5 mm. Having a thickness of 0.3 mm or more tends to suppress rear bulging and ensures drop resistance. On the other hand, having a thickness of 0.6 mm or less contributes to weight reduction.

側壁部2a,2bのそれぞれは、底部1の周縁から斜め上方に延びている部分であり、例えば、図1に示すように、底部1から遠ざかるにしたがって容器10の開口が拡大するように傾斜している。なお、側壁部2a,2bは、底部1に対して実質的に鉛直方向に延びていてもよい。 Each of the side walls 2a, 2b extends diagonally upward from the periphery of the bottom 1, and is inclined so that the opening of the container 10 widens as it moves away from the bottom 1, as shown in Figure 1, for example. Note that the side walls 2a, 2b may also extend substantially vertically relative to the bottom 1.

側壁部2a,2bの厚さは、例えば、0.25~0.4mmであり、0.3~0.35mmであってもよい。側壁部2a,2bの厚さが0.25mm以上であることで、落下耐性を確保することができる。他方、側壁部2a,2bの厚さが0.4mm以下であることで、軽量化が図られ、また使用するプラスチック量の低減を図ることができる。ここでは、側壁部2a,2bの全体が上記範囲の厚さを有する態様を例示したが、側壁部の一部が上記範囲の厚さを有する薄肉部であってもよい。プラスチック使用量削減の観点から、側壁部における薄肉部の面積割合は好ましくは50%以上であり、より好ましくは70%以上であり、更に好ましくは90%以上である。なお、側壁部2a,2bは、後述するフランジ3や嵌合部4と異なり、内部発泡がされていない部分、即ち、独立気泡が内部に形成されていない部分となる。 The thickness of the side walls 2a and 2b is, for example, 0.25 to 0.4 mm, and may be 0.3 to 0.35 mm. Having a thickness of 0.25 mm or more for the side walls 2a and 2b ensures drop resistance. On the other hand, having a thickness of 0.4 mm or less for the side walls 2a and 2b reduces weight and the amount of plastic used. While the above-mentioned embodiment illustrates an embodiment in which the entire side walls 2a and 2b have a thickness within the above range, only a portion of the side walls may be thin-walled and have a thickness within the above range. From the perspective of reducing the amount of plastic used, the area ratio of the thin-walled portion in the side walls is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and even more preferably 90% or more. Unlike the flange 3 and fitting portion 4 described below, the side walls 2a and 2b are not internally foamed, i.e., do not contain closed cells.

フランジ3は、容器10の開口を画定する開口端部であり、平面視において、四隅が丸みを帯びている略長方形の枠形状を有している。このようなフランジ3は、側壁部2a,2bに連なって形成されており、側壁部2a,2bよりも外側に突出するように構成されている。つまり、フランジ3は、内側から外側に向けて突出している部分(横方向の突出長さ)を有しているため、側壁部2a,2bよりも肉厚になるように形成される。なお、フランジ3の上下方向における厚さは、側壁部2a,2bの厚さ(内側から外側に向けた横方向における厚さ)と同じであってもよいし、それより薄くてもよいし、厚くてもよい。一方、フランジ3は、嵌合部4と共に内部発泡された部分、即ち、独立気泡が内部に形成された部分となる。詳細については後述する。また、フランジ3の上面からは、嵌合部4が上方に突出するように形成されている。なお、フランジ3の内側の上面はフラットな面であり、内容物を覆う各種のシートがヒートシールされるような構成であってもよい。 The flange 3 is the opening edge that defines the opening of the container 10. In plan view, it has a generally rectangular frame shape with rounded corners. The flange 3 is formed to be continuous with the sidewalls 2a and 2b and is configured to protrude outward beyond the sidewalls 2a and 2b. In other words, the flange 3 has a portion that protrudes from the inside toward the outside (lateral protrusion length), and is therefore formed to be thicker than the sidewalls 2a and 2b. The vertical thickness of the flange 3 may be the same as, thinner than, or thicker than the thickness of the sidewalls 2a and 2b (lateral thickness from the inside toward the outside). Meanwhile, the flange 3, together with the mating portion 4, is an internally foamed portion, i.e., a portion with closed cells formed inside. Details will be described later. The mating portion 4 is formed to protrude upward from the top surface of the flange 3. The inner upper surface of the flange 3 may be flat, allowing various sheets covering the contents to be heat-sealed thereto.

嵌合部4は、フランジ3と共に容器10の開口を画定する開口端部であり、フランジ3の丸みを帯びた四隅に設けられている。嵌合部4は、フランジ3の上面の幅方向の略中央から上方に突出する壁部であり、容器10に蓋(不図示)が嵌合される際に、蓋をガイドすると共に蓋との嵌合を行う部分である。嵌合部4は、平面視した際に、隅部が丸みを帯びるように一部曲線を含むように形成されている。嵌合部4は、フランジ3よりも薄肉となるように形成されており、フランジ3を含む開口端部において肉厚差を生じさせる部分となっている。4つの嵌合部4は、隣接する嵌合部4と互いに連続するように形成されていてもよい。なお、フランジ3及び嵌合部4の表層にはスキン層が形成されていてもよい。 The fitting portions 4 are opening edges that, together with the flange 3, define the opening of the container 10, and are located at the four rounded corners of the flange 3. The fitting portions 4 are wall portions that protrude upward from approximately the center of the width of the upper surface of the flange 3, and are portions that guide and engage with the lid (not shown) when the lid is fitted to the container 10. When viewed from above, the fitting portions 4 are formed to include partial curves so that the corners are rounded. The fitting portions 4 are formed to be thinner than the flange 3, creating a difference in thickness at the opening edge including the flange 3. The four fitting portions 4 may be formed so that they are continuous with adjacent fitting portions 4. Note that a skin layer may be formed on the surface of the flange 3 and the fitting portions 4.

支持部5は、底部1の周縁全周から下方に延びている部分である。支持部5は、容器10の強度向上に寄与し、特に容器10を押しつぶす力に対する強度(座屈強度)を向上させる。容器10は、図3に示すように、支持部5を補強する複数のリブ7を更に備えてもよい。 The support portion 5 extends downward from the entire periphery of the bottom portion 1. The support portion 5 contributes to improving the strength of the container 10, particularly improving the strength (buckling strength) of the container 10 against crushing forces. As shown in Figure 3, the container 10 may further include multiple ribs 7 that reinforce the support portion 5.

このような容器10では、後述する超臨界流体成形を用いた製造方法により、容器10の開口に設けられたフランジ3及び嵌合部4からなる開口端部の内部に、複数の独立気泡(独立気泡群とも称す)が形成されている。一方、側壁部2a,2bには、このような独立気泡が形成されていない。独立気泡とは、個々に独立して存在する気泡をいい、隣接する気泡と繋がっていない限りにおいては隣接する気泡と接している気泡も含むものである。フランジ3や嵌合部4内に形成される独立気泡のそれぞれは、各気泡の重心を通る最も長い辺を気泡長さとした場合に、10μm以上3000μm以下の気泡長さを有している。そして、フランジ3や嵌合部4の開口端部における複数の独立気泡の単位体積当たりの気泡数は、例えば、0.3個/mm以上8.5個/mm以下であってもよい。図7Aに、このような独立気泡の例を示す。図7Aに示す画像は、フランジ3の部分(気泡部分)を顕微鏡の拡大倍率を35倍として縦6.5mm×横8.5mm(面積55.25mm)の範囲で示すものである。図7Aでは、着色剤を含まない容器を観察した際の気泡を示している。なお、フランジ3の気泡は、側壁部2a,2b等の厚みとの関係に応じて、図7Bや図7Cに示すような発泡度の気泡部分としてもよい。 In this container 10, a plurality of closed cells (also referred to as a group of closed cells) are formed inside the opening end portion of the container 10, which is formed by the flange 3 and the fitting portion 4, using a manufacturing method using supercritical fluid molding, as described below. On the other hand, no such closed cells are formed in the sidewall portions 2a and 2b. Closed cells refer to bubbles that exist independently of each other, and include bubbles that are in contact with adjacent bubbles as long as they are not connected to each other. Each of the closed cells formed in the flange 3 or the fitting portion 4 has a length of 10 μm or more and 3000 μm or less, where the longest side passing through the center of gravity of each bubble is defined as the cell length. The number of closed cells per unit volume at the opening end portion of the flange 3 or the fitting portion 4 may be, for example, 0.3 cells/ mm3 or more and 8.5 cells/ mm3 or less. An example of such a closed cell is shown in FIG. 7A . The image shown in Fig. 7A shows the flange 3 portion (bubble portion) in an area of 6.5 mm length x 8.5 mm width (area 55.25 mm2 ) at a microscope magnification of 35x. Fig. 7A shows the bubbles observed when observing a container that does not contain a colorant. Note that the bubbles in the flange 3 may be the bubble portion with the foaming degree shown in Fig. 7B or 7C, depending on the relationship with the thickness of the side wall portions 2a, 2b, etc.

また、独立気泡が形成される開口端部の厚さが十分に薄く(例えば0.5mm程度以下)で光を透過可能な場合は、単位面積当たりの気泡数で規定することもでき、この場合、フランジ3や嵌合部4の開口端部における複数の独立気泡の単位面積当たりの気泡数は、0.1個/mm以上2.5個/mm以下であってもよい。一方、光を透過しない材料から形成される場合、開口端部を含む領域を切断して切断面に存在する単位面積当たりの気泡数を数えてもよく、この場合、フランジ3や嵌合部4の開口端部における複数の独立気泡の単位面積当たりの気泡数は、上記同様、0.1個/mm以上2.5個/mm以下であってもよい。上述した気泡数の算出は、光学顕微鏡により測定されてもよく、また、得られた画像から直接算出してもよいし、得られた画像に二値化などの所定の画像処理などを施して算出してもよい。光学顕微鏡により観察を行う際は、開口端部が広がる方向に沿った断面画像を取得することが好ましいが、開口端部が広がる方向に垂直な方向の断面画像でもよい。また、光学顕微鏡により観察を行う際は、観察可能な程度に容器を薄く切断することが好ましい。 Furthermore, when the thickness of the opening end where the closed bubbles are formed is sufficiently thin (for example, about 0.5 mm or less) to allow light to pass through, the number of bubbles per unit area can be specified. In this case, the number of bubbles per unit area of the multiple closed bubbles at the opening end of the flange 3 or the fitting portion 4 may be 0.1/ mm2 or more and 2.5/ mm2 or less. On the other hand, when the opening end is formed from a material that does not transmit light, the region including the opening end may be cut and the number of bubbles present per unit area on the cut surface may be counted. In this case, the number of bubbles per unit area of the multiple closed bubbles at the opening end of the flange 3 or the fitting portion 4 may be 0.1/ mm2 or more and 2.5/ mm2 or less, as described above. The number of bubbles may be measured using an optical microscope, calculated directly from the obtained image, or calculated by subjecting the obtained image to predetermined image processing such as binarization. When observing using an optical microscope, it is preferable to obtain a cross-sectional image along the direction in which the opening end widens, but a cross-sectional image perpendicular to the direction in which the opening end widens may also be obtained. When observing with an optical microscope, it is preferable to cut the container thin enough to allow observation.

なお、側壁部2a,2bにおいて独立気泡が形成されていないとは、肉眼で確認できる独立した気泡が存在していない、又は、上記同様に顕微鏡の拡大倍率を35倍とした場合において確認できる単位面積当たりの気泡数が0.01個/mm以下であることを意味する。一般的に、目視で確認できる気泡の気泡長さの下限値は200μmであるため、「肉眼で確認できる独立した気泡が存在していない」とは、200μmを超える気泡長さの気泡が存在しないことを意味する。また、独立気泡が形成されていないか否かを判断する点において、顕微鏡の拡大倍率を35倍とした場合に確認することができる気泡の気泡長さは200μmを超えていてもよい。すなわち、顕微鏡で観察した際に200μmを超える気泡が側壁部2a,2bに確認されても、単位面積当たりの気泡数が0.01個/mm以下であれば、側壁部2a,2bには独立気泡が形成されていないと判断される。 The absence of closed bubbles in the sidewall portions 2a and 2b means that there are no closed bubbles visible to the naked eye, or that the number of bubbles visible per unit area at a magnification of 35x using a microscope is 0.01 bubbles/ mm² or less, as described above. Generally, the lower limit of the length of bubbles visible to the naked eye is 200 µm. Therefore, the absence of closed bubbles visible to the naked eye means that there are no bubbles with a length exceeding 200 µm. Furthermore, in determining whether closed bubbles are present, the length of bubbles visible at a magnification of 35x using a microscope may exceed 200 µm. In other words, even if bubbles exceeding 200 µm are observed in the sidewall portions 2a and 2b when observed using a microscope, it is determined that no closed bubbles are present in the sidewall portions 2a and 2b as long as the number of bubbles per unit area is 0.01 bubbles/ mm² or less.

容器10では、このような複数の独立気泡が開口端部に内在することにより、フランジ3の容積が減少し、独立気泡が形成されない側壁部2a,2bとの容積差が小さくなり、射出成形後の収縮の際に薄肉形状の側壁部2a,2bに生じ兼ねないヒケやソリ等を抑制することができる。また、上述した複数の独立気泡が内在してフランジ3の容積が減少することで、嵌合部4との容積差が小さくなり、射出成形後の収縮の際に薄肉形状の嵌合部4に生じ兼ねないヒケやソリ等も抑制することができる。嵌合部4にも独立気泡が形成されるものの、フランジ3と嵌合部4との両方に独立気泡が形成されることにより、両者の容積差の絶対値が小さくなることから、この領域においてもヒケやソリが抑制される。上述したようにフランジ3及び嵌合部4の開口端部に主に独立気泡を形成する方法については、以下の製造方法でより具体的に説明する。 In the container 10, the presence of multiple closed cells at the open end reduces the volume of the flange 3, reducing the difference in volume between the flange 3 and the sidewalls 2a and 2b where no closed cells are formed. This reduces the potential for sink marks and warping that could occur in the thin-walled sidewalls 2a and 2b during shrinkage after injection molding. Furthermore, the presence of multiple closed cells reduces the volume of the flange 3, reducing the potential for sink marks and warping that could occur in the thin-walled fitting portion 4 during shrinkage after injection molding. Although closed cells are also formed in the fitting portion 4, the absolute value of the difference in volume between the flange 3 and the fitting portion 4 is reduced by the formation of closed cells in both the flange 3 and the fitting portion 4, thereby reducing the potential for sink marks and warping in this region as well. The method for forming closed cells primarily at the open end of the flange 3 and the fitting portion 4 as described above will be described in more detail in the manufacturing method below.

次に、容器10の製造方法について説明する。容器10は以下の工程を経て製造される。
(A)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工程。
(B)溶融樹脂組成物を金型のキャビティ内に射出する工程。
(C)上記(B)工程後、キャビティを保圧するとともに冷却する工程。
(D)容器を金型から回収する工程。
(A)工程から(D)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(例えば、特許第6085729号や特許第6430684号を参照)。
Next, a description will be given of a method for manufacturing the container 10. The container 10 is manufactured through the following steps.
(A) A step of preparing a molten resin composition containing a resin material and a supercritical fluid.
(B) A step of injecting the molten resin composition into the cavity of the mold.
(C) After the above step (B), a step of holding the cavity under pressure and cooling it.
(D) Removing the container from the mold.
The series of steps (A) to (D) can be carried out using, for example, a MuCell injection molding machine ("MuCell" is a registered trademark of Trexel Co. Ltd.) (see, for example, Japanese Patent Nos. 6,085,729 and 6,430,684).

[(A)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、熱可塑性樹脂が挙げられ、その具体例はポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂である。熱可塑性樹脂のメルトフローレートは、好ましくは15g/10分以上であり、より好ましくは20~40g/10分であり、更に好ましくは25~36g/10分である。この値が15g/10分以上であることで、ショートショットの発生を抑制できる傾向にあり、他方、40g/10分以下であることで、落下耐性に優れる容器を製造できる傾向にある。なお、メルトフローレート(MFR)は、JIS K7210-1:2014に記載の方法に準拠し、温度230℃及び荷重2.16kgの条件で測定された値を意味する。ショートショットは、キャビティの流動末端にまで樹脂材料が至らない現象を意味する。
[(A) Process]
First, a molten resin composition containing a resin material and a supercritical fluid is prepared. Examples of the resin material include thermoplastic resins, such as polypropylene resin and polyethylene resin. The melt flow rate of the thermoplastic resin is preferably 15 g/10 min or more, more preferably 20 to 40 g/10 min, and even more preferably 25 to 36 g/10 min. A melt flow rate of 15 g/10 min or more tends to suppress the occurrence of short shots, while a melt flow rate of 40 g/10 min or less tends to produce containers with excellent drop resistance. The melt flow rate (MFR) refers to a value measured in accordance with the method described in JIS K7210-1:2014 under conditions of a temperature of 230°C and a load of 2.16 kg. Short shot refers to a phenomenon in which the resin material does not reach the flow end of the cavity.

従来の射出成形で薄肉容器を成形するには、ショートショット防止のために流動性の高い(MFRの値が大きい)樹脂を選定する必要があった。しかし、流動性の高い樹脂材料は分子量が比較的小さく、強度が低い傾向にあるため、優れた落下耐性の薄肉容器を製造しにくかった。これに対し、本実施形態においては、MFRの値が比較的小さい樹脂材料であっても、超臨界流体と併用することで、溶融樹脂組成部の流動性を高めることができる。これにより、ショートショットの抑制と優れた強度(例えば、座屈強度及び落下耐性)を両立することができる。 To mold thin-walled containers using conventional injection molding, it was necessary to select a resin with high fluidity (high MFR value) to prevent short shots. However, highly fluid resin materials tend to have a relatively low molecular weight and low strength, making it difficult to manufacture thin-walled containers with excellent drop resistance. In contrast, in this embodiment, even if a resin material has a relatively low MFR value, the fluidity of the molten resin composition can be increased by using it in combination with a supercritical fluid. This makes it possible to suppress short shots while also achieving excellent strength (for example, buckling strength and drop resistance).

超臨界流体として二酸化炭素を使用する場合、樹脂材料100質量部に対して1~4質量部、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。二酸化炭素の量が2質量部以上であることで、成形ショット毎の充填圧のばらつきを小さくできるとともに、二酸化炭素の添加による溶融樹脂組成物の粘度低下により、ショートショットの発生を抑制することができる。これに加え、超臨界状態の二酸化炭素に起因する発泡を例えば流動末端部(例えば、フランジ3や嵌合部4)で促すことで成形体の一部の内部に空隙を形成することができる。他方、二酸化炭素の量が3質量部以下であることで、発泡性が損なわれてしまい、均一な気泡層を形成できずムラができてしまったり、または、十分な軽量化を実現することができない場合がある。 When carbon dioxide is used as the supercritical fluid, 1 to 4 parts by mass, preferably 2 to 3 parts by mass, of supercritical carbon dioxide is added per 100 parts by mass of resin material to prepare the molten resin composition. Using 2 parts by mass or more of carbon dioxide reduces the variation in filling pressure between molding shots, and the addition of carbon dioxide reduces the viscosity of the molten resin composition, thereby suppressing the occurrence of short shots. In addition, foaming caused by supercritical carbon dioxide can be promoted, for example, at the flow end (e.g., flange 3 or fitting portion 4), to form voids within a portion of the molded body. On the other hand, using 3 parts by mass or less of carbon dioxide can impair foaming properties, resulting in an inability to form a uniform bubble layer, resulting in unevenness, or insufficient weight reduction.

超臨界流体として窒素を使用する場合、樹脂材料100質量部に対して0.5~1.5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。窒素の量が0.5質量部以上であることで、成形ショット毎の充填圧のばらつきを小さくできるとともに、窒素の添加による溶融樹脂組成物の粘度低下により、ショートショットの発生を抑制することができる。これに加え、超臨界状態の窒素に起因する発泡を促すことで成形体の内部に空隙を形成することができる。他方、窒素の量が1.5質量部以下であることで、発泡性が損なわれてしまい、均一な気泡層を形成できずムラができてしまったり、または、十分な軽量化を実現することができない場合がある。 When nitrogen is used as the supercritical fluid, the molten resin composition is prepared by adding 0.5 to 1.5 parts by mass of supercritical nitrogen per 100 parts by mass of resin material. Using 0.5 parts by mass or more of nitrogen reduces variation in filling pressure between molding shots, and the addition of nitrogen reduces the viscosity of the molten resin composition, thereby suppressing the occurrence of short shots. In addition, foaming caused by supercritical nitrogen can be promoted, forming voids inside the molded product. On the other hand, using an amount of nitrogen less than 1.5 parts by mass can impair foaming properties, resulting in an inability to form a uniform bubble layer, resulting in unevenness, or insufficient weight reduction.

溶融樹脂組成物の温度(スクリューシリンダ温度)は、樹脂材料の融点又はMFRに応じて設定すればよい。ポリプロピレン樹脂を使用する場合、この温度は210~250℃程度であることが好ましい。ポリエチレン樹脂を使用する場合、この温度は220~260℃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、上限値以下であることで、樹脂の焦げ付きを抑制できる傾向にある。 The temperature of the molten resin composition (screw cylinder temperature) can be set according to the melting point or MFR of the resin material. When using polypropylene resin, this temperature is preferably approximately 210 to 250°C. When using polyethylene resin, this temperature is preferably approximately 220 to 260°C. When this temperature is above the lower limit, the resin flows more easily within the cavity; on the other hand, when it is below the upper limit, burning of the resin tends to be suppressed.

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、スリップ剤、帯電防止剤などを更に含んでもよい。 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, as needed, for example, fillers, colorants, slip agents, antistatic agents, etc.

[(B)工程]
(A)工程で調製した溶融樹脂組成物を容器10に対応する金型のゲート部を通じてキャビティ内に射出する。この際、図4に示すように、底部1及び支持部5に対応する側をゲート部とし、フランジ3及び嵌合部4に対応する側を流動末端部として、射出成形を行う。このような流動経路で溶融樹脂組成物をキャビティ内に導入すると、ゲート部側は所定の圧力を維持しやすい。一方、流動末端部となるフランジ3や嵌合部4では、後述する(C)工程で説明するように、圧力の低下が生じやすい。
[(B) Process]
The molten resin composition prepared in step (A) is injected into the cavity through the gate portion of the mold corresponding to the container 10. At this time, as shown in Figure 4, injection molding is performed with the side corresponding to the bottom 1 and support portion 5 as the gate portion and the side corresponding to the flange 3 and fitting portion 4 as the flow end portion. When the molten resin composition is introduced into the cavity through such a flow path, it is easy to maintain a predetermined pressure on the gate portion side. On the other hand, a drop in pressure is likely to occur at the flange 3 and fitting portion 4, which form the flow end portion, as will be explained in step (C) below.

(B)工程での溶融樹脂組成物の射出速度は、100~400mm/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がある。他方、射出速度が400mm/秒以下であることで、成形体にバリ不良が発生することを抑制できる傾向にある。なお、本実施形態に係る容器の製造方法では、射出速度を多段的に設定してもよく、射出速度の初速を250~350mm/秒とし、二段目速度を50~150mm/秒に減速してもよい。このように減速することで、金型の転写性を向上したり、成形途中での固化を防止したりすることができる。 The injection speed of the molten resin composition in step (B) is preferably 100 to 400 mm/sec, and more preferably 150 to 200 mm/sec. An injection speed of 100 mm/sec or higher 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 400 mm/sec or lower tends to suppress the occurrence of flash defects in the molded product. Note that in the container manufacturing method according to this embodiment, the injection speed may be set in multiple stages, with the initial injection speed being 250 to 350 mm/sec and the second stage speed being reduced to 50 to 150 mm/sec. By reducing the speed in this manner, it is possible to improve the transferability of the mold and prevent solidification during molding.

[(C)工程]
(C)工程では、上記(B)工程後、キャビティを保圧すると共に冷却する。射出後にかける保圧の条件としては、保圧力が20~50MPaであってもよく、一例として30MPaである。また、保圧時間は0.5~1.5秒であり、一例として1.0秒である。このような保圧により、ゲート部に近い、底部1、支持部5及び側壁部2a,2b内では、超臨界流体である二酸化炭素や窒素等が発泡しない。一方、ゲート部から離れた流動末端部にあるフランジ3や嵌合部4では、保圧力の低下が生じやすく、超臨界流体である二酸化炭素や窒素等が発泡する。これにより、側壁部2a,2b等には気泡が形成されないものの、開口端部であるフランジ3や嵌合部4の内部に複数の独立気泡が形成される。なお、保圧力と保圧時間の長さによって、発生する気泡の量や大きさを調整することができ、例えば、図7A~図7Cに示すように、発泡度を変更することが可能である。
[(C) Process]
In step (C), after step (B), the cavity is cooled while being dwelled. The dwell pressure applied after injection may be 20 to 50 MPa, for example, 30 MPa. The dwell time is 0.5 to 1.5 seconds, for example, 1.0 second. This dwell pressure prevents supercritical fluids such as carbon dioxide and nitrogen from foaming in the bottom 1, support 5, and sidewalls 2a and 2b, which are close to the gate. Meanwhile, the dwell pressure tends to decrease in the flange 3 and fitting 4, which are located at the end of the flow path away from the gate, causing foaming of supercritical fluids such as carbon dioxide and nitrogen. While no bubbles are formed in the sidewalls 2a and 2b, multiple closed bubbles are formed inside the flange 3 and fitting 4, which are the open ends. The amount and size of bubbles generated can be adjusted by varying the dwell pressure and dwell time. For example, the foaming degree can be varied, as shown in Figures 7A to 7C.

[(D)工程]
(D)工程では、上記(C)工程後、金型内の成形体の温度が30~60℃程度に下がった時点で、成形体(容器10)を金型から回収する。これにより、容器10を得ることができる。本実施形態においては、(C)工程で保圧を実施するため、容器10には目視で確認できるような大きな空隙があまり形成されない。但し、容器10のフランジ3及び嵌合部4に生じた気泡により外観の見栄えが悪くなる場合には、成形に用いる溶融樹脂組成物に着色剤を添加等することで対応することが可能である。
[(D) Process]
In step (D), after step (C) above, when the temperature of the molded body in the mold has dropped to about 30 to 60°C, the molded body (container 10) is recovered from the mold. This allows the container 10 to be obtained. In this embodiment, pressure is maintained in step (C), so large voids that are visible to the naked eye are not formed in the container 10. However, if bubbles formed in the flange 3 and fitting portion 4 of the container 10 deteriorate the appearance, this can be addressed by adding a colorant to the molten resin composition used for molding.

以上、本実施形態によれば、容器10の開口に設けられた開口端部であるフランジ3や嵌合部4が、側壁部2a,2bよりも肉厚となる部分や、開口端部内において肉厚差を生じさせる部分を有する構成であるものの、開口端部の内部に複数の独立気泡が形成される。このように、開口端部の内部に空隙を形成して容積を減少させていることから、この容器では、肉厚部分の収縮率が低下し、肉厚部分の固化による引きずられ現象が低減する。これにより、容器10によれば、ヒケやソリの発生を抑制することができる。 As described above, according to this embodiment, the flange 3 and fitting portion 4, which form the opening edge of the container 10, have portions that are thicker than the side wall portions 2a and 2b, and portions that create a difference in thickness within the opening edge. However, multiple closed bubbles are formed inside the opening edge. In this way, by forming voids inside the opening edge and reducing the volume, the shrinkage rate of the thick portions of this container is reduced, and the drag phenomenon caused by solidification of the thick portions is reduced. As a result, the container 10 can suppress the occurrence of sink marks and warping.

また、本実施形態に係る容器10では、複数の独立気泡のそれぞれは、各気泡の重心を通る最も長い辺を気泡長さとした場合に、10μm以上3000μm以下の気泡長さを有しており、複数の独立気泡の単位体積当たりの気泡数は、0.3個/mm以上8.5個/mm以下であってもよい。この場合、肉厚部分の内部固化による引きずられ現象をより確実に防止して、ヒケやソリの発生をより確実に抑制することができる。また、独立気泡が形成される開口端部(フランジ3等)の厚さが十分に薄く(例えば0.5mm程度で)光を透過可能な場合は、単位面積当たりの気泡数で規定することもでき、この場合、10μm以上3000μm以下の気泡長さを有する複数の独立気泡の単位面積当たりの気泡数は、0.1個/mm以上2.5個/mm以下であってもよい。一方、光を透過しない材料から形成される場合、開口端部(フランジ3等)を含む領域を切断して切断面に存在する単位面積当たりの気泡数を数えてもよく、この場合、10μm以上3000μm以下の気泡長さを有する複数の独立気泡の単位面積当たりの気泡数は、上記同様、0.1個/mm以上2.5個/mm以下であってもよい。 Furthermore, in the container 10 according to this embodiment, each of the plurality of closed bubbles may have a bubble length of 10 μm to 3000 μm, where the bubble length is the longest side passing through the center of gravity of each bubble. The number of bubbles per unit volume of the plurality of closed bubbles may be 0.3 to 8.5/ mm² . This more reliably prevents the drag phenomenon caused by internal solidification of the thick portion, thereby more reliably suppressing the occurrence of sink marks and warpage. Furthermore, if the thickness of the opening end (e.g., flange 3) where the closed bubbles are formed is sufficiently thin (e.g., about 0.5 mm ) to allow light to pass through, the number of bubbles per unit area may be specified. In this case, the number of bubbles per unit area of the plurality of closed bubbles having a bubble length of 10 μm to 3000 μm may be 0.1 to 2.5 /mm². On the other hand, when the filter is made of a material that does not transmit light, the region including the opening end (such as the flange 3) may be cut and the number of bubbles present per unit area on the cut surface may be counted. In this case, the number of bubbles per unit area of the multiple closed bubbles having a bubble length of 10 μm or more and 3000 μm or less may be 0.1 bubbles/ mm2 or more and 2.5 bubbles/ mm2 or less, as described above.

また、本実施形態に係る容器10では、側壁部2a,2bの厚さは0.25mm以上0.4mm以下であり、且つ、側壁部2a,2bの内部には独立気泡が設けられていない。このような薄肉の側壁部2a,2bを有する容器であることにより、容器10を構成するプラスチックの使用量の削減や容器自体の軽量化を図ることが可能となる。また、このような薄肉の側壁部2a,2bを有する容器であっても、開口端部の内部に複数の独立気泡を設けることで開口端部(フランジ3等)に起因するヒケやソリの発生を抑制することができる。よって、容器10によれば、プラスチック使用量の削減や容器の軽量化と、ヒケやソリの抑制との両立を図ることが可能となる。 In addition, in the container 10 according to this embodiment, the thickness of the side walls 2a, 2b is 0.25 mm or more and 0.4 mm or less, and no closed bubbles are present inside the side walls 2a, 2b. Having such thin side walls 2a, 2b makes it possible to reduce the amount of plastic used to make up the container 10 and to make the container itself lighter. Even in a container with such thin side walls 2a, 2b, providing multiple closed bubbles inside the open end can prevent sink marks and warping due to the open end (flange 3, etc.). Therefore, with the container 10, it is possible to reduce the amount of plastic used, reduce the weight of the container, and prevent sink marks and warping.

また、本実施形態に係る容器10では、フランジ3及び嵌合部4の表層にはスキン層が形成されており、複数の独立気泡が表層には露出しないようになっている。これにより、外観の美感により優れた容器を提供することができる。 In addition, in the container 10 according to this embodiment, a skin layer is formed on the surface of the flange 3 and the fitting portion 4, preventing the multiple closed cells from being exposed on the surface. This allows for the provision of a container with an even more aesthetically pleasing appearance.

また、本実施形態に係る超臨界流体成形による製造方法では、射出する工程において、金型のゲートからキャビティ内に射出された溶融樹脂組成物の流動末端が容器10の開口を画定する開口端部(フランジ3や嵌合部4)となるように、射出成形を行っている。この製造方法によれば、所定圧で射出された溶融樹脂組成物が流動末端において圧力が低下し、溶融樹脂組成物中の気泡セルが成長して発泡し、流動末端に対応する開口端部内に独立気泡を容易に生じさせることができる。これにより、開口端部であるフランジ3や嵌合部4の容積を減少させて、フランジ3等に起因するヒケやソリの発生を抑制して容器10を容易に製造することが可能となる。 In addition, in the supercritical fluid molding manufacturing method according to this embodiment, injection molding is performed in the injection step so that the flow end of the molten resin composition injected from the mold gate into the cavity becomes the opening end (flange 3 and fitting portion 4) that defines the opening of the container 10. According to this manufacturing method, the pressure of the molten resin composition injected at a predetermined pressure decreases at the flow end, causing cells in the molten resin composition to grow and foam, easily generating closed cells in the opening end corresponding to the flow end. This reduces the volume of the opening end, i.e., flange 3 and fitting portion 4, making it possible to easily manufacture the container 10 while suppressing the occurrence of sink marks and warpage caused by the flange 3, etc.

以上、本発明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、上記実施形態においては、フランジ3及び嵌合部4を設ける容器(例えば、マーガリン等に用いる容器)を例にとって説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られない。例えば、図1~図3に示す構成の容器10において、嵌合部4を有しない構成であってもよい。即ち、フランジ3の上面がフラットな面であり、フランジ3の上面の全体をヒートシール面とすることができる構成であってもよい。この場合も、フランジ3の内部に複数の独立気泡が形成されているため、フランジ3に起因するヒケやソリが側壁部2a,2b等に生じることが抑制される。また、容器10のフランジ3等の内部に気泡が形成されていることから、フランジ3に対してヒートシールを行う場合、ヒートシール時の熱が逃げやすくなり、ヒートシールした際の冷却時間を短縮することも可能となる。 Although the above describes an embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the above embodiment has been described using a container having a flange 3 and a fitting portion 4 (e.g., a container used for margarine, etc.) as an example, but the scope of application of the present invention is not limited to this. For example, the container 10 configured as shown in Figures 1 to 3 may be configured without the fitting portion 4. That is, the upper surface of the flange 3 may be a flat surface, and the entire upper surface of the flange 3 may be configured as a heat-sealing surface. In this case, too, multiple closed bubbles are formed inside the flange 3, thereby suppressing sink marks and warpage caused by the flange 3 from occurring on the side wall portions 2a, 2b, etc. Furthermore, because bubbles are formed inside the flange 3, etc. of the container 10, when heat-sealing the flange 3, heat can be more easily released during heat-sealing, making it possible to shorten the cooling time after heat-sealing.

また、例えば、図5に示す容器20に本発明を適用してもよい。容器20は、底部21、側壁部22、及び、嵌合部23を備えている。容器20の嵌合部23には、蓋24に嵌合させるためのネジ山またはアンダーカットが設けられており、嵌合部23において肉厚差が生じるようになっている。このような嵌合部23は、超臨界流体成形による射出成形の際に、上記同様に流動末端部として成形を行う。これにより、嵌合部23の内部には複数の独立気泡が設けられることになる。 The present invention may also be applied to a container 20 shown in Figure 5, for example. The container 20 comprises a bottom 21, a sidewall 22, and a fitting portion 23. The fitting portion 23 of the container 20 is provided with a thread or undercut for fitting to the lid 24, so that a difference in wall thickness occurs at the fitting portion 23. This fitting portion 23 is molded as a flow end portion in the same manner as above during injection molding using supercritical fluid molding. This results in multiple closed cells being formed inside the fitting portion 23.

通常の射出成形であれば、嵌合部23に形成されるネジ山等により、嵌合部23内における肉厚差によりヒケ等が生じることになる。しかしながら、上述した実施形態と同様に、本実施形態に係る容器20では嵌合部23の内部を発泡させていることから嵌合部23内における容量差が小さくなる。これにより、嵌合部23に隣接する側壁部22との容量差が小さくなる。このため、変形例に係る容器20では、嵌合部23においてヒケやソリの発生が抑制される。しかも、容器20が超臨界流体成形により形成されているため、側壁部22が薄肉形状であっても、側壁部22の強度を十分なものとすることができる。なお、蓋24は主に樹脂等で形成されることが多いため、内部発泡している嵌合部23に蓋24が嵌合した場合に嵌合部23の強度が不十分となることが回避できる。 With conventional injection molding, differences in thickness within the fitting portion 23 due to threads or the like formed in the fitting portion 23 would result in sink marks or the like. However, as with the above-described embodiment, the container 20 according to this embodiment has foamed interior portions of the fitting portion 23, thereby reducing the volumetric difference within the fitting portion 23. This reduces the volumetric difference between the fitting portion 23 and the adjacent side wall portion 22. Therefore, the container 20 according to the modified example suppresses the occurrence of sink marks or warpage in the fitting portion 23. Moreover, because the container 20 is formed by supercritical fluid molding, the strength of the side wall portion 22 can be ensured even if the side wall portion 22 has a thin shape. Note that, because the lid 24 is often formed primarily from resin or the like, it is possible to avoid the fitting portion 23 becoming weak when the lid 24 is fitted to a fitting portion 23 with foamed interior.

また、上記実施形態においては、超臨界流体として二酸化炭素又は窒素を使用する場合を例示したが、これらのガスに代えて、例えば、アルゴン又はヘリウムを使用してもよい。また、上記実施形態においては、内容物の例として、バターやマーガリンなどの乳製品を挙げたが、他の内容物であってもよい。他の内容物として、例えば、パフェアイス、プリン、かき氷、ヨーグルトなどのデザートが挙げられる。これらの内容物を収容する場合、容器の形状は内容物に適したものとすればよい。例えば、容器の底部の形状は略正方形や円形、楕円形であってもよい。また、側壁部は平板状でなくてもよく、ボウルの様に湾曲していてもよい。 In addition, while the above embodiments illustrate the use of carbon dioxide or nitrogen as the supercritical fluid, argon or helium, for example, may be used instead of these gases. In addition, while the above embodiments illustrate dairy products such as butter and margarine as examples of contents, other contents may also be used. Examples of other contents include desserts such as parfait ice cream, pudding, shaved ice, and yogurt. When storing these contents, the shape of the container may be appropriate for the contents. For example, the shape of the bottom of the container may be approximately square, circular, or oval. Furthermore, the sidewalls do not have to be flat, and may be curved like a bowl.

以下、本発明について実施例及び比較例に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described below based on examples and comparative examples. Note that the present invention is not limited to the following examples.

(実施例)
MuCell射出成形機(「MuCell」はTrexel.Co.Ltdの登録商標)を使用して超臨界流体成形によって図1に示す形状の容器を以下のようにして作製した。まず、以下に示す樹脂組成物を準備した。そして、100質量部の樹脂組成物に対して2.5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した。
(Example)
A container having the shape shown in FIG. 1 was produced by supercritical fluid molding using a MuCell injection molding machine ("MuCell" is a registered trademark of Trexel Co. Ltd.) as follows. First, the following resin composition was prepared. Then, 2.5 parts by mass of supercritical carbon dioxide was added to 100 parts by mass of the resin composition to prepare a molten resin composition.

[樹脂組成物の組成]
・樹脂材料:ポリプロピレン(株式会社プライムポリマー製、J667TG(型番)、MFR:36g/10分) 100質量部
・着色剤:クリーム色 5質量部
[Composition of Resin Composition]
Resin material: Polypropylene (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., J667TG (model number), MFR: 36 g/10 min) 100 parts by weight Colorant: Cream color 5 parts by weight

続いて、金型として2プレート金型(ホットランナー)を準備し、上述した射出成形機に設置した。そして、図4に示すように、射出された溶融樹脂組成物の流れが容器の底部等からフランジ等へとなるように射出成形を行い、その後の保圧を行った。容器の設計値及び成形条件は以下のとおりとした。
[容器の設計値]
・側壁部(短辺)の厚さ(内側から外側に向けた横方向):0.350mm
・側壁部(長辺)の厚さ(内側から外側に向けた横方向):0.350mm
・フランジの厚さ(上下方向):0.350mm
・フランジの突出長さ(内側から外側に向けた横方向):3.55mm
・嵌合部の厚さ(内側から外側に向けた横方向):0.350mm
・容器外側における支持部の長さ(短辺側):4.55mm
・容器外側における支持部の長さ(長辺側):4.93mm
[成形条件]
・スクリューシリンダー温度:240℃
・射出速度:250mm/秒
・保圧圧力:30MPa
・保圧時間:1秒
・キャビティにおける最大流動長:99mm
Next, a two-plate mold (hot runner) was prepared as a mold and installed in the injection molding machine described above. Then, as shown in Figure 4, injection molding was performed so that the injected molten resin composition flowed from the bottom of the container to the flange, etc., and then pressure was held. The design values and molding conditions for the container were as follows.
[Container design values]
- Thickness of the side wall (short side) (horizontal direction from inside to outside): 0.350 mm
- Thickness of the side wall (long side) (horizontal direction from inside to outside): 0.350 mm
Flange thickness (vertical direction): 0.350 mm
Flange protrusion length (horizontal direction from inside to outside): 3.55 mm
- Thickness of mating part (horizontal direction from inside to outside): 0.350 mm
Length of support part on the outside of the container (short side): 4.55 mm
Length of support part on the outside of the container (long side): 4.93 mm
[Molding conditions]
Screw cylinder temperature: 240°C
Injection speed: 250 mm/sec. Holding pressure: 30 MPa
・Pressure holding time: 1 second ・Maximum flow length in cavity: 99 mm

(比較例)
実施例と同様の構成の容器を通常の射出成形で作製した。より具体的には、比較例では、樹脂組成物に超臨界流体を混合していない点を除いては、実施例と同様の樹脂組成物を用いて、同様の容器の設計値、成形条件で成形を行った。
(Comparative Example)
A container having the same structure as in the example was produced by ordinary injection molding. More specifically, in the comparative example, molding was carried out using the same resin composition as in the example, under the same design values and molding conditions as in the example, except that the supercritical fluid was not mixed into the resin composition.

上述した実施例と比較例によって製造された容器におけるフランジや嵌合部に生じたヒケの状況について、図6A及び図6Bに示す。図6Aは、比較例(通常成形品)に係る容器を示す写真である。図6Bは、実施例(超臨界流体成形品)に係る容器を示す写真である。図6Aに示すように、比較例に係る容器のフランジや嵌合部がある領域S1では、ヒケの発生が確認された。一方、図6Bに示すように、実施例に係る容器のフランジや嵌合部がある領域S2では、ヒケが発生していないことが確認できた。なお、実施例に係る容器におけるフランジ及び嵌合部の内側に存在する気泡は、図7Aに示すような気泡であった。但し、図7Aに示す容器の写真は、着色剤を含まないようにして実施例と同様の条件で作成した容器を観察した結果であり、厳密には実施例とは異なるが、独立気泡を観察しやすくするために着色剤を省いたものである。このように、フランジ等の肉厚差のある開口端部に内部空隙を設けることで、ヒケやソリの発生を抑制しつつ、側壁部等を薄くできることが確認できた。 Figures 6A and 6B show the state of sink marks that occurred in the flanges and fittings of containers manufactured according to the above-mentioned Examples and Comparative Examples. Figure 6A is a photograph showing a container according to the Comparative Example (normally molded product). Figure 6B is a photograph showing a container according to the Example (supercritical fluid molded product). As shown in Figure 6A, sink marks were confirmed in region S1, where the flange and fittings of the container according to the Comparative Example are located. On the other hand, as shown in Figure 6B, it was confirmed that sink marks did not occur in region S2, where the flange and fittings of the container according to the Example are located. Note that the air bubbles present inside the flange and fittings of the container according to the Example were similar to those shown in Figure 7A. Note, however, that the photograph of the container shown in Figure 7A was obtained by observing a container manufactured under the same conditions as the Examples, but without the addition of a colorant. While strictly speaking different from the Examples, the colorant was omitted to make it easier to observe the closed bubbles. In this way, it was confirmed that by providing an internal void at the opening end of a flange or other part with varying thickness, it is possible to reduce the occurrence of sink marks and warpage while also thinning the sidewalls.

2a,2b,22…側壁部、3…フランジ(開口端部)、4,23…嵌合部(開口端部)、10,20…容器。 2a, 2b, 22...side wall portion, 3...flange (opening end), 4, 23...fitting portion (opening end), 10, 20...container.

Claims (4)

超臨界流体成形による成形体である容器であって、
前記容器の開口に設けられた開口端部と、
前記開口端部に連なるように形成された側壁部と、を備え、
前記開口端部は、前記側壁部よりも肉厚となる部分と、前記開口端部内において肉厚差を生じさせる部分との少なくとも一方を有し、
前記開口端部の内部には、複数の独立気泡が形成されており、
前記側壁部の厚さは0.25mm以上0.4mm以下であり、且つ、前記側壁部の内部には独立気泡が形成されていない、容器。
A container that is a molded body formed by supercritical fluid molding,
an opening edge provided at the opening of the container;
a side wall portion formed so as to be continuous with the opening end portion,
the opening end has at least one of a portion that is thicker than the side wall portion and a portion that causes a thickness difference within the opening end,
A plurality of closed cells are formed inside the open end,
A container , wherein the thickness of the side wall portion is 0.25 mm or more and 0.4 mm or less, and no closed bubbles are formed inside the side wall portion .
前記複数の独立気泡のそれぞれは、各気泡の重心を通る最も長い辺を気泡長さとした場合に、10μm以上3000μm以下の気泡長さを有しており、
前記複数の独立気泡の単位体積当たりの気泡数は、0.3個/mm以上8.5個/mm以下である、
請求項1に記載の容器。
each of the plurality of closed cells has a cell length of 10 μm or more and 3000 μm or less, when the cell length is the longest side passing through the center of gravity of the cell;
the number of the plurality of closed cells per unit volume is 0.3 cells/ mm3 or more and 8.5 cells/ mm3 or less;
The container of claim 1.
前記開口端部の表層にはスキン層が形成されており、前記複数の独立気泡は前記表層には露出していない、
請求項1または2に記載の容器。
a skin layer is formed on the surface layer of the opening end, and the plurality of closed cells are not exposed to the surface layer;
3. The container according to claim 1 or 2 .
前記開口端部は、前記容器の前記開口を覆う別の部材をヒートシール可能なように又は前記別の部材と嵌合可能なように形成されている、
請求項1~の何れか一項に記載の容器。
The opening end is formed so that another member covering the opening of the container can be heat-sealed to it or so that it can be fitted to the other member.
The container according to any one of claims 1 to 3 .
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