JP2007099330A

JP2007099330A - 断熱容器

Info

Publication number: JP2007099330A
Application number: JP2005290095A
Authority: JP
Inventors: Kanji Yoshimura; 完治吉村; Masahiro Tanpo; 雅博反保
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Yoshimura Kasei Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Yoshimura Kasei Co Ltd
Priority date: 2005-10-03
Filing date: 2005-10-03
Publication date: 2007-04-19

Abstract

【課題】バイオマスを原料とした耐熱性のあるポリ乳酸系樹脂を成形した容器本体と紙製紙製外筒とを組合わせた複合容器であって、廃棄時における環境負荷の少ない断熱容器を提供する。
【解決手段】上方開口縁フランジ４を有し、胴部側壁５と底部６とで構成されるポリ乳酸を主体とする樹脂と結晶核剤とを含むポリ乳酸系樹脂組成物で成形した逆円錐台形状の容器本体２と、逆円錐台形状紙製の紙製外筒３と、で断熱容器を構成する。紙製外筒３が容器本体２の胴部側壁５を覆うように嵌挿されていて、容器本体２の胴部側壁５と紙製外筒３との少なくとも一部が接着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、主としてインスタント食品や電子レンジ加熱調理食品等に使用される断熱容器に関するものである。さらに詳しくは、耐熱性のよいポリ乳酸系樹脂を成形した容器本体を有する断熱容器に関するものである。

これまでのインスタント食品用断熱容器にはプラスチック系と紙系があり、プラスチック系の断熱容器の代表的なものには、インスタントラーメン、味噌汁等に使用されている発泡スチロールからなる成形容器がある。さらに、２個のシート成形によるプラスチック容器を２重に嵌合させて側壁に空間間隙を形成した断熱容器も提案されている。一方、紙系の断熱容器の代表的なものは、同じくインスタントラーメン等に使用されている紙カップ本体の側壁に底部にカールを有する紙製外筒を嵌挿し上部で接着して、側壁間に空間間隙を形成した断熱容器も提案されている。さらに、前記発泡スチロールからなる成形容器は燃焼時に有毒ガスが発生するという廃棄処理上の問題があったが、それを解決した容器として、フィラー入り樹脂の成形品で容器本体を形成すると共に、この容器本体の外側に板紙製外筒を取り付けて二重容器の形態としたプラスチック系と紙系との複合容器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１で提案されているようなプラスチック容器本体と板紙製外筒を組合わせた複合容器は、使用後廃棄時に分別して廃棄しなければならないという煩わしさがある。

一方、近年の環境保全に関する社会的要求の高まりに伴い、微生物などにより分解される生分解性ポリマーが注目されている。生分解性ポリマーの具体例としては、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸などの脂肪族ポリエステルや、テレフタル酸／１，４ブタンジオール／アジピン酸の共重合体などの脂肪族−芳香族共重合ポリエステルといった溶融成形可能なポリエステルが挙げられる。

上記の脂肪族ポリエステルの中でも、自然界に広く分布するバイオマス（動植物から生まれた再生可能な有機性資源）を原料として合成され、動植物や人畜に対して無害なポリ乳酸は、耐熱性を有するとともに、比較的安価な熱可塑性の生分解性樹脂として期待されている。

特開平５−１６９７７号公報

したがって、本発明の目的は、バイオマスを原料とした耐熱性のあるポリ乳酸系樹脂を成形した容器本体と紙製外筒とを組合わせた複合容器であって、廃棄時における環境負荷の少ない断熱容器を提供することである。

本発明は、上記課題を達成するためになされたものであり、以下の特徴を備えた断熱容器を提供する。
本発明の断熱容器は、上方開口縁にフランジを有し、胴部側壁と底部で構成されるポリ乳酸を主体とする樹脂と結晶核剤を含むポリ乳酸系樹脂組成物で成形した逆円錐台形状の容器本体と、逆円錐台形状の紙製外筒とからなり、該紙製外筒が前記容器本体の胴部側壁を覆うように嵌挿され、前記容器本体の胴部側壁と前記紙製外筒との少なくとも一部が接着されていることを特徴とする。

本発明の断熱容器は、容器本体がポリ乳酸を主体とする樹脂と結晶核剤を含むポリ乳酸系樹脂組成物で成形されており、耐熱性の要求される用途、例えば、熱湯を注いで使用されるインスタント食品用、味噌汁用、コーヒー用などの食品容器として好適に使用できる。

さらに、本発明の断熱容器は、容器本体に紙製外筒を嵌挿された二重構造とすることにより、容器本体の胴部側壁と紙製外筒との間に空間が形成され高い断熱効果が得られる。

また、容器本体は生分解性を有するポリ乳酸系樹脂組成物を用いているため、使用後に廃棄された場合でも自然環境下に蓄積することがなく、自然環境や野生動物に対する環境負荷を軽減できる。また、紙製外筒は紙であり、容器本体はポリ乳酸系樹脂組成物のために共に燃焼カロリーが低く、廃棄物として燃焼しても有毒ガスの発生もなく、容易に焼却処分することもできる。

上記の本発明について、図面等を用いて以下に詳述する。図１は本発明に係る断熱容器の第一実施形態を示す左半分を断面とした正面図である。図２は図１の上面図である。図３は本発明に係る断熱容器の第二実施形態を示す左半分を断面とした正面図である。

まず、本発明に係る断熱容器の第一実施形態について、図１、図２を参照しながら説明する。図１に示すように、断熱容器１はカップ状の容器本体２とこの容器本体２の外側に嵌挿された紙製外筒３とから構成されている。

容器本体２は、上方開口縁にフランジ４を有する胴部側壁５と底部６からなる上部が開口した逆円錐台形状のカップ状を形成し、フランジ４の先端は下方に屈曲されており、さらに胴部側壁５は図２に示すように周回方向に凹凸部７が形成されている。

前記容器本体２は、ポリ乳酸を主体とする樹脂と結晶核剤とを含むポリ乳酸系樹脂組成物からなるシートを真空成形、圧空成形、真空圧空成形又はプレス成形によりカップ状に成形するか、あるいは射出成形法によってカップ状に成形したものである。成形加工方法は特に限定されるものではないが、真空成形、圧空成形、真空圧空成形、プレス成形のうちのいずれかのシート成形加工方法が好適である。
また、ポリ乳酸系樹脂組成物を構成する結晶核剤は、特に限定されるものではないが、タルク、スメクタイト、バーミキュライト、膨潤性フッ素雲母などに代表される層状珪酸塩などが使用でき、中でもタルクは、ポリ乳酸に対して最も結晶化効率の高い無機質であることから結晶核剤として好適に使用できる。しかも、自然界に存在する無機質であるため、地球環境にも負荷を与えないため好ましい。

また、結晶核剤の含有量はポリ乳酸系樹脂組成物に対して１〜２５質量％が好ましい。ポリ乳酸は結晶化速度の極めて遅い素材として知られているが、適切な量の結晶核剤を添加することで成形後のポリ乳酸の結晶化度を高めることで、耐熱性に優れた容器本体２が得られ、この容器本体２に約１００℃の熱湯を注いだ際に外観上、ほとんど変形が認められない程度の優れた耐熱性が得られるものである。
尚、ポリ乳酸系樹脂組成物に脂肪族ポリエステル、脂肪族−芳香族共重合ポリエステル、ポリエステルカーボネートなどの他の樹脂成分をポリ乳酸の特性を損なわない範囲において含有していてもよい。
また、シートを形成するポリ乳酸系樹脂組成物中に、要求物性を満足させるために、可塑剤、紫外線防止剤、光安定剤、防曇剤、防霧剤、帯電防止剤、難燃剤、着色防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料などをポリ乳酸系樹脂組成物の特性を損なわない範囲で添加してもよい。

さらに、上記のような耐熱性のある容器本体を得るために上記のポリ乳酸系樹脂組成物を用いるだけではなく、シートを成形加工する前、あるいはシートを成形加工する際に同時に、特定条件下での熱処理を施して成形後のポリ乳酸の結晶化度を向上させる必要がある。一例をあげると、例えば、熱処理時の温度を、実質的に最もポリ乳酸が結晶化し易い温度である１２０〜１５０℃の範囲とすることが好ましい。熱処理温度が１２０℃未満であるとポリ乳酸の十分な結晶化が進行しなくなり、熱処理温度が１５０℃を超えるとポリ乳酸の結晶化速度が極端に遅くなる。より好ましくは、熱処理温度は１２５〜１５０℃の範囲が好ましく、特に好ましくは、１２５〜１４５℃の範囲が好ましい。

一方、紙製外筒３は、板紙を扇状に打ち抜いたブランク板を胴貼りして逆円錐台形状としたものである。紙製外筒３に使用する板紙は、坪量１６０ｇ／ｍ^２〜６００ｇ／ｍ^２の板紙が使用可能であるが、表面意匠性を左右する印刷適性のある、坪量２３０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２のコートボール紙、あるいは１６０ｇ／ｍ^２〜３７０ｇ／ｍ^２のカード紙が好適に使用できる。板紙の坪量が、この限度未満であると紙製外筒３の剛性が低くなり、特に高温時に撓み大きくなり空間間隙を維持できず、容器本体２との接触面積が大きくなり断熱効果が得られない。またこの限度を超えると、剛性は高くなるが、材料コストも高くなるので好ましくない。

そして、上記紙製外筒３を容器本体２に嵌挿し、紙製外筒３の上部開口１１付近の内面を容器本体２のフランジ４付近の外周に接着すると共に紙製外筒３の下部開口１２付近の内面を容器本体２の胴部側壁５の下部に接着して両者を一体とすることにより図１に示す断熱容器１が形成されている。容器本体２と紙製外筒３との接着は一部が接着されておればよく、接着位置、接着箇所は任意に選択できる。容器本体２の胴部側壁５に形成された凹凸部７と紙製外筒３との間に空間が形成されることにより断熱性が得られる。断熱容器１の中に入る内容物の温度が７０℃以下の場合には、容器本体２の胴部側壁５に凹凸部７を設けずにフラットでもよいが、断熱性の面から凹凸部７を設けるほうが、好ましい。

つぎに図３を用いて第二実施形態について説明する。図３に示すように断熱容器２１は、図１の断熱容器１と同様に、ポリ乳酸系樹脂組成物を用いてカップ状に成形した容器本体２２と、容器本体２２の外側に嵌挿された紙製外筒２３とから構成されている。容器本体２２の胴部側壁２５の上部には外方向に膨出した膨出部２８が形成され、紙製外筒２３の上部が膨出部２８に嵌合され、接着されていると共に紙製外筒２３の下部を容器本体２２の胴部側壁２５の下部に接着し、一体として断熱容器２１が形成されている。このような構成とすることにより、容器本体２２の胴部側壁２５と紙製外筒２３との間に空間が形成され、優れた断熱性が得られるものである。尚、このように紙製外筒２３と容器本体２２が嵌合可能な構造にすれば、接着することを省略することもできるが、使用上の安全性から接着するほうが望ましい。その他は第一実施形態と同様であり、説明を省略する。

つぎに、実施例に基づいて本発明に係る断熱容器について説明する。
ポリ乳酸を主体とする樹脂と結晶核剤とを含むポリ乳酸系樹脂組成物からなるシートととして厚さ０．４ｍｍのポリ乳酸系シート（ユニチカ株式会社製、商品名テラマックＨＳ）を用いて、該シートの上面と下面をヒーターで１３０℃で加熱し、軟化したシートに対して１３０℃に加熱した容器本体型の雌型を当てて、真空成形し、そのまま１０秒間ヒートセットし、次いでシートのガラス転移点（５８℃）以下の４０℃に冷却して脱型し、容器本体２を成形した。

一方、紙製外筒３はコートボール２３０ｇ／ｍ^２を扇状に打ち抜きブランク板を作成し、その後、一般のサック貼り機で胴貼りして逆円錐台形状に形成した。そして、容器本体２に紙製外筒３を嵌挿し、紙製外筒３の上部開口１１付近の内面を容器本体２の胴部側壁５の上部外周にエチレン酢酸ビニル共重合体系ホットメルト接着剤をホットメルトガンを用いて塗布し、接着すると共に紙製外筒３の下部開口付近の内面を胴部側壁５の下部と同様にホットメルト接着剤で接着して、断熱容器１を作製した。

上記で作製した断熱容器１のサンプルについて下記の方法でポリ乳酸の結晶化指標、耐熱性及び断熱性について評価した。

（１）結晶化指標：容器本体２より試料質量１０ｍｇを切り出し、示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製、ＰｙｒｉｓｌＤＳＣ）を用い、昇温速度２０℃／分として測定し、得られた融解吸熱曲線において発熱側に現れるピークの合計熱量を昇温結晶化熱量ΔＨｃとし、吸熱側に現れるピークの合計熱量を結晶融解熱量ΔＨｍとした。そして、結晶融解熱量ΔＨｍの絶対値と昇温結晶化熱量ΔＨｃの絶対値との差を求めた。単位は（Ｊ／ｇ）として示した。
（２）耐熱性：断熱容器１のサンプルに約１００℃の熱湯を注ぎ、５分後に容器の変形を目視にて観察し、変形の有無を評価した。
（３）断熱性：断熱容器１のサンプルに約８０℃の温水を注ぎ、直後に、断熱容器１の胴部を手で掴み、熱さを感じる程度をパネラー５人（男性３人、女性２人）で官能評価した。

その結果、結晶化指標は２８．４〜３０．０（Ｊ／ｇ）となった。これは、ポリ乳酸系成形品の耐熱性を有するとされる結晶化指標２５．０（Ｊ／ｇ）以上を示し、耐熱性の優れたポリ乳酸系成形品が得られた。また、耐熱性でも断熱容器１及び容器本体２の変形もなく良好であった。さらに、断熱性でも手で持てないと感じたパネラーはなく、良好であった。

本発明に係る断熱容器の第一実施形態を示す左半分を断面とした正面図である。図１の上面図である。本発明に係る断熱容器の第二実施形態を示す左半分を断面とした正面図である。

符号の説明

１、２１断熱容器
２、２２容器本体
３、２３紙製外筒
４フランジ
５、２５胴部側壁
６底部
７凹凸部
１１上部開口
１２下部開口
２８膨出部

Claims

上方開口縁にフランジ（４）を有し、胴部側壁（５、２５）と底部（６）で構成されるポリ乳酸を主体とする樹脂と結晶核剤を含むポリ乳酸系樹脂組成物で成形した逆円錐台形状の容器本体（２、２２）と、逆円錐台形状の紙製外筒（３、２３）とからなり、該紙製外筒（３、２３）が前記容器本体（２、２２）の胴部側壁（５、２５）を覆うように嵌挿され、前記容器本体（２、２２）の胴部側壁（５、２５）と前記紙製外筒（３、２３）との少なくとも一部が接着されていることを特徴とする断熱容器。