JP2015107602A - 積層シート及び成形容器 - Google Patents

Abstract

【課題】破断線を備えた成形容器に成形した場合には、Ｖ字溝、ミシン目、断続したスリット等の何れであるかを問わず、破断線に沿って手で容易に破断することができると共に、シートから連接容器を打ち抜く際や連接容器の破断線に沿った破断の際にも破断面にバリを生じず、容器取り扱い時に切創の危険性がない積層シート及び成形容器を提供する。
【解決手段】少なくとも二層の熱可塑性樹脂層が積層されてなる積層シートにおいて、少なくとも一つの熱可塑性樹脂層に、平均粒径が０．５〜１００μｍである無機フィラーを、同層を形成する熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．１〜１０質量部添加し、ＪＩＳ−Ｋ７１０５法で測定したＨＡＺＥ値が７０％以下であり、総厚みが３００〜１３００μｍである積層シートとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層シート及びそれを成形してなる成形容器に関する。

従来、透明性、耐衝撃性に優れ、腰があり、シート成形に適した熱可塑性樹脂シートとして、ゴム変性（メタ）アクリル酸エステル−スチレン共重合体（以下「ゴム変性ＭＳ系樹脂」という）のシートが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。これらの熱可塑性樹脂シートは、前記の透明性や耐衝撃強度等の利点に加えて、食品の保存に適した酸素透過率や水蒸気透過率を有していることから、食品包装用容器のシート成形材料として利用されている。

近年、食品包装形態の一つとして、開口部周縁に張り出したフランジ部同志が破断線を介して連なった複数個（例えば３個）の容器部からなる連接容器にデザート食品を充填して包装し、購入者が、各容器部を破断線に沿って手で破断分離して喫食に供することができるようにしたものが用いられ、かかる連接容器の製造においてもゴム変性ＭＳ系樹脂が用いられている（例えば、特許文献４）。

しかしながら、上記のような連接容器をシートから打ち抜く際、シート材料がある程度の延性を有していることにより、打ち抜き時に材料が延伸され、打ち抜き断面にバリを生じることがある。容器取り扱い時にこのようなバリに手などが接触すると、切創する危険性がある。また、破断線に沿った破断のきっかけとして、Ｖ字溝、ミシン目、断続的なスリットなどがあるが、何れの場合も材料がある程度の延性を有していることにより、破断時に材料が延伸されて、破断面にバリを生じることがある。容器取り扱い時にこのようなバリに唇などが接触すると、切創する危険性がある。
このようなバリが生じた容器は排除されるため、製品歩留まりが低下するという不具合があった。

特開平９−２７８９７８号公報 特開平１１−６０６５３号公報 特開平１１−３２２８６３号公報 特許第４０９１５８３号公報

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、破断線を備えた連接容器に成形した場合には、Ｖ字溝、ミシン目、断続したスリット等の何れであるかを問わず、破断線に沿って手で容易に破断することができると共に、シートから連接容器を打ち抜く際や連接容器の破断線に沿った破断の際にもバリを生じず、容器取り扱い時に切創の危険性がない積層シート及び連接容器を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、少なくとも二層の熱可塑性樹脂層が積層されてなる積層シートにおいて、少なくとも一つの熱可塑性樹脂層に、平均粒径が０．５〜１００μｍである無機フィラーが、同層を形成する熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．１〜１０質量部添加され、ＪＩＳ−Ｋ７１０５法で測定したＨＡＺＥ値が７０％以下であり、総厚みが３００〜１３００μｍである積層シートが提供される。

上記において、積層シートは、破断点伸び率が６０％以下であることが好ましい。また、積層シートは、無機フィラーが添加されない層の厚みが３００μｍ以下であるものが好ましい。
積層シートを形成する熱可塑性樹脂は、前述のゴム変性ＭＳ系樹脂に限定されるものではなく、本発明の分野で従来から使用されている任意の熱可塑性樹脂を利用することが可能であるが、一実施態様では、スチレン系単量体、ジエン系単量体、（メタ）アクリル酸エステル系単量体のホモポリマーもしくは同ホモポリマーのアロイ、又はこれらの共重合体もしくは同共重合体のアロイ、更には同ホモポリマーと同共重合体のアロイを好適に用いることができる。また、一実施形態では、無機フィラーが添加された熱可塑性樹脂層に破断線が形成される。

本発明の他の態様によれば、上記積層シートを成形して作製される成形容器が提供され、該成形容器は、開口部周縁に張り出したフランジ部同志が破断線を介して連なった複数個の容器部からなる連接容器である。

本発明の積層シートは、破断線を備えた連接容器に成形した場合には、Ｖ字溝、ミシン目、断続したスリット等の何れであるかを問わず、破断線に沿って手で容易に破断することができると共に、シートから連接容器を打ち抜く際や連接容器の破断線に沿った破断の際にもバリを生じず、容器取り扱い時に切創の危険性がない。

本発明に係る熱可塑性樹脂積層シートの巻き姿を示す概略斜視図であり、該シートの一部の断面を示す概略断面図も併せて示す。 本発明に係る成形容器の一例を示す概略斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る積層シート及び成形容器を詳細に説明する。

＜積層シート＞
図１中の断面図は、本発明の一実施形態に係る熱可塑性樹脂積層シートの断面を示すもので、Ｖ字溝等の破断線が形成されることとなる面を構成する基材層と、該基材層のＶ字溝等の破断線形成面とは反対側の面に積層された表皮層との二層の積層構造とされている。

基材層と表皮層は、何れも、熱可塑性樹脂から形成された層であり、使用される熱可塑性樹脂としては、本発明の分野で使用できる樹脂層を形成できるものであれば、如何なる樹脂で形成してもよいが、一実施形態では、スチレン系単量体、ジエン系単量体、（メタ）アクリル酸エステル系単量体のホモポリマーもしくは同ホモポリマーのアロイ、又はこれらの共重合体もしくは同共重合体のアロイ、更には同ホモポリマーと同共重合体のアロイから形成される。

上記スチレン系単量体としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン等を挙げることができるが、好ましくはスチレンである。これらは単独で用いても２種以上を併用してもよい。
上記ジエン系単量体としては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、ペンタジエン、ヘキサジエン等を挙げることができるが、好ましくはブタジエンである。これらは単独で用いても２種以上を併用してもよい。
上記（メタ）アクリル酸エステル系単量体としては、例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−メチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート等が挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸エステル系単量体は単独で用いてもよいが２種以上を併用してもよい。透明性を保ちながら耐衝撃性を上げるためには、好ましくはメチルメタクリレート単独又はメチルメタクリレートとｎ−ブチルアクリレートとの併用である。

上記熱可塑性樹脂として好ましいものは、特に前述の特許文献１〜４において本出願人が開示したような構成のゴム変性ＭＳ系樹脂であり、これを用いると、透明性、耐衝撃性に優れ、腰があり、シート成形に適しているという積層シートを得ることができる。
一例では、好ましいゴム変性ＭＳ系樹脂は、ブタジエン単量体単位を７０〜５０質量％含有するスチレン−ブタジエンブロック共重合体の分散相と、スチレン系単量体３５〜７５質量％及び（メタ）アクリル酸エステル系単量体６５〜２５質量％（両者の合計が１００質量％）の共重合体であるＭＳ樹脂の連続相とからなるゴム変性ＭＳ系樹脂である。なかでも、Ｖ字溝等の破断線が形成されることとなる面を構成する基材層と、該基材層の破断線形成面とは反対側の面に積層された表皮層とでは、スチレン−ブタジエンブロック共重合体の分散相の含有量を異なるようにするのが好ましい。すなわち、破断線が形成される基材層には、得られる積層シートに十分な耐衝撃強度を付与するために、基材層における樹脂の合計１００質量部に対してスチレン−ブタジエンブロック共重合体の含有量を９〜１５質量部とする。一方、表皮層は破断線に沿って手で容易に折れかつ破断分離されるように、樹脂の合計１００質量部に対してスチレン−ブタジエンブロック共重合体の含有量を５〜８質量部とする。

また、更に好ましくは、ゴム変性ＭＳ系樹脂は、
（ａ）ブタジエン単量体単位を７０〜５０質量％含有するスチレン−ブタジエンブロック共重合体の分散相１０〜１５質量部と、スチレン系単量体３５〜７５質量％及び（メタ）アクリル酸エステル系単量体６５〜２５質量％（両者の合計が１００質量％）の共重合体であるＭＳ樹脂の連続相９０〜８５質量部とからなるゴム変性ＭＳ樹脂と、
（ｂ）スチレン系単量体単位３５〜７５質量％及び（メタ）アクリル酸エステル系単量体６５〜２５質量％（両者の合計が１００質量％）の共重合体であるＭＳ樹脂と
の混合物であり、
基材層は上記ゴム変性ＭＳ樹脂が７０〜９５質量％でＭＳ樹脂が３０〜５質量％（両者の合計が１００質量％）であり、表皮層はゴム変性ＭＳ樹脂が５０〜７０質量％でＭＳ樹脂が５０〜３０質量％（両者の合計が１００質量％）である。

本実施形態においては、Ｖ字溝等の破断線が形成されることとなる面を含む基材層を構成する熱可塑性樹脂には、無機フィラーが添加されるが、Ｖ字溝等の破断線が形成されない表皮層を構成する熱可塑性樹脂には、無機フィラーは添加されない。
添加される無機フィラーは、熱可塑性樹脂に配合することによって該樹脂をある程度、脆性化することができ、かつ食品包装分野で使用できるものであれば、如何なるフィラーでも構わない。このような無機フィラーとしては、周期律表第Ｉ族からＶＩＩＩ族までの金属原子、例えば、Ｆｅ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｂａ、Ａｌ、Ｔｉ等もしくはケイ素の単体、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩、亜硫酸塩、これらの化合物の何れか１種以上が存在する各種粘土鉱物等が挙げられ、具体的には、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、シリカ、炭酸カルシウム、酸化鉄、アルミナ、チタン酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、亜硫酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、クレー、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスパウダー、雲母、モンモリナイト、ケイ砂、ケイ石、石英粉等を挙げることができ、またこれらのうち、シリカ、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスパウダーは、視認性に優れるため、好ましく、なかでもシリカが特に好ましい。また、これら無機フィラーは、単独でも２種類以上併用してもよい。

本実施形態において使用される無機フィラーは、平均粒径が０．５〜１００μｍのものであり、好ましくは平均粒径が１．０〜５．０μｍのものである。平均粒径が０．５μｍ未満であると十分な脆化効果が得られず、１００μｍを越えると、シートを成形する際に、穴あき等の不良を生じる恐れがある。
ここで、平均粒径とは、電子顕微鏡で観察することにより測定した一次粒子の平均最大粒子径である。また、無機フィラーの形状は、球形、立方形等の粒状、針状、板状、繊維状等種々のものを用いることができるが、粒状のものが、所望の平均粒径を達成しやすく、好ましい。

無機フィラーの添加量は、使用される無機フィラーの種類、形状によっても異なりうるが、一般に、添加する基材層を形成する樹脂量１００質量部に対して０．１〜１０質量部が好ましく、より好ましくは１〜５質量部である。０．１質量部未満であると十分な脆化効果が得られず、１０質量部を超えるとシートの透明性が低下し、成形後の成形容器の中身の視認性が損なわれる。

本実施形態に係る積層シートの厚みは、その用途の要求に合わせて適宜調整されるが、一般には０．３〜１．３ｍｍ（３００〜１３００μｍ）、好ましくは０．５〜１．１ｍｍ（５００〜１１００μｍ）の範囲で用いられる。
積層シートにおける無機フィラーを添加しない表皮層の厚みは３００μｍ以下が好ましく、より好ましくは２００μｍ以下である。３００μｍを越えると、連接容器打ち抜き時に同層が延伸されてバリが発生する恐れがある。

本発明の積層シートを構成する熱可塑性樹脂には、必要に応じて本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、耐候剤、滑剤、可塑剤、着色剤、帯電防止剤、鉱油、難燃化剤等を、例えば２軸混錬機等を用いて、一般的な方法で添加することができる。

本発明の積層シートを製造する方法は特に限定されるものではなく、従来の積層シートの製造方法、例えば共押出による方法、予め製膜した表皮層のシート（又はフィルム）を他の層の押し出しと同時に熱ラミネートする方法、別々に押し出したシート（又はフィルム）をラミネートする方法等で製造することができる。前記の共押出による方法では、フィードブロック方式やマルチマニホールド方式等、通常用いられる方法で積層シートを得ることができる。このようにして得られた積層シートには、必要に応じて、帯電防止剤、シリコーン等を塗布してもよい。

本発明の積層シートは、一般的な真空成型、圧空成形等のシート成形方法によって、容器形状に成形することができる。特にプリン、ゼリー等の包装に際しては、積層シートの殺菌→熱成形→内容物の充填→カバーフィルムの殺菌→ヒートシール→包装体の打ち抜き→製品といった工程を一括して行う、いわゆるフォーム・フィル・シール（ＦＦＳ）包装機を使用することができる。

＜成形容器＞
図２に、本発明に係る積層シートから得られる本発明に係る連接容器の一例を示す。
本発明の連接容器は、複数（図示例では３つ）の容器部１が連接されてなる。各容器部１の開口部２の周縁には、破断線３を介して連なったフランジ部４が張り出している。破断線３は、例えばＶ字溝、ミシン目、断続したスリット等で構成されているもので、フランジ部４にヒートシールされて開口部２を塞いでいるカバーフィルム５上からフランジ部４に対して形成されている。

本発明の連接容器は、前述した本発明の積層シートの無機フィラーを添加しない表皮層がフランジ部４の下面側（各容器部１の外面側）となるように成形されていることが好ましい。連接容器は、例えばプリンやゼリー等の食品包装に用いられ、喫食時に、上記破断線３に沿ってフランジ部４を折り曲げることで、破断線３に沿って破断して容器部１毎に分離される。無機フィラーを添加した層がフランジ部４の下面側であり、破断線３がＶ字溝であった場合、連結している層が脆化されているため、輸送工程の衝撃等で不慮の破断が起る可能性がある。

破断線３を介して容器部１同志を連接するフランジ部４は、成形時に延伸をほとんど受けないことから、連接容器の成形前後において厚みの変化はほとんどないが、連接容器における容器部１は、成形時に延伸されて厚みが変化する。この厚みが変化する部分における積層シートの成形後の厚みは、必要な耐衝撃性及び剛性を維持する上で、最も薄くなった部分で、総厚が０．１６ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．１８ｍｍ以上である。

破断線３のうち、Ｖ字溝は、カバーフィルム５側からフランジ部４に食い込むＶ字の溝状に形成され、ミシン目や断続したスリットは、カバーフィルム５側からフランジ部４を貫通して形成される。この破断線３は、前述のＦＦＳ包装機では、包装体の打ち抜き時に同時に入れられることが多いが、カバーフィルム５をヒートシールした後であれば、打ち抜き前でも打ち抜き後でもよく、更には別の工程として入れることも可能である。

カバーフィルム５としては、基材フィルムの片面に熱シールフィルムやホット接着剤層を設けた市販品が使用できる。基材フィルムとしては、内容物の保存性の面から、酸素透過度や水蒸気透過度の低いものが好ましく、紙／アルミ蒸着ＰＥＴ、ＰＥＴ／透明蒸着ＰＥＴ、ＰＥＴ／ＥＶＯＨ、ＰＥＴ／アルミ箔、紙／アルミ箔、アルミ箔等を使用することができる。

以上、本発明の積層シート及び成形容器について、実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、積層シートは二層に限らず、三層以上であっても構わない。無機フィラーが添加される層は少なくとも一層であればよいが、二層以上に添加されても構わない。また本発明の効果を損なわない範囲であれば、熱可塑性樹脂層間に接着層や他の機能を有する層を介在させても構わない。

以下、本発明を、実施例及び比較例を挙げて、より具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例等の内容に限定されるものではない。

実施例で用いた樹脂原料は以下の通りである。
（１）基材層
・ＭＢＳ樹脂「ＴＨ２３Ｓ」（電気化学工業株式会社製、スチレン−ブタジエンブロック共重合体含有量：１２．５％、ＳＴ／ＭＡ／ｎ−ＢＡの組成比（％）：５５／３８／７、Ｍｗ：１３万）
・ＭＳ樹脂「ＴＸ８００ＬＦ」（電気化学工業株式会社製、ＳＴ／ＭＡの組成比（％）：５２／４８、Ｍｗ：１３万）
・炭酸カルシウム系フィラー「ソフトン２２００」（白石カルシウム社製、平均粒径：１．０μｍ、形状：球形）
・シリカ系フィラー「ミネックス７」（白石カルシウム社製、平均粒径４．０μｍ、形状：球形）
・炭酸カルシウム系フィラー「Ｖｉｇｏｔ−１０」（白石カルシウム社製、平均粒径０．１μｍ、形状：立方形）
（２）表皮層
・ＭＢＳ樹脂「ＴＰ８０１」（電気化学工業株式会社製、スチレン−ブタジエンブロック共重合体含有量：１０％、ＳＴ／ＭＡ／ｎ−ＢＡの組成比（％）：５５／３８／７、Ｍｗ：１６万）
・ＭＳ樹脂「ＴＸ８００ＬＦ」（電気化学工業株式会社製）

＜実施例１＞
φ６５ｍｍ単軸押出機とφ４０ｍｍ単軸押出機を使用し、フィードブロック法により、基材層７８０μｍ／表皮層４０μｍという層構成を有する総厚み８２０μｍの熱可塑性樹脂積層シートを得た。
尚、ゴム変性ＭＳ系樹脂としては、基材層にはＭＢＳ樹脂「ＴＨ２３Ｓ」とＭＳ樹脂「ＴＸ８００ＬＦ」を質量比９０／１０（ＭＢＳ／ＭＳ）、表皮層にはＭＢＳ樹脂「ＴＰ８０１」とＭＳ樹脂「ＴＸ８００ＬＦ」を質量比６０／４０（ＭＢＳ／ＭＳ）で混合したものを用いた。
また、基材層樹脂量に対するシリカ系無機フィラー「ミネックス７」の添加量は、５．０ＰＨＲとした。

この積層シートを下記条件で、成形、Ｖ字溝形成、容器打ち抜きまで一連の工程で加工し、図２に示す連接容器を得た。尚、Ｖ字溝に関しては、基材層側から形成し、深さはＶ字溝形成部分の加熱温度により調整した。
使用機器：ＣＦＦ−３００（ＣＫＤ株式会社製）
上熱盤温度：１６５℃
下熱盤温度：１６５℃
Ｖ字溝部分加熱温度：１６０℃
Ｖ字溝深さ：３００μｍ
容器打ち抜き刃上側構造：雄刃
容器打ち抜き刃下側構造：雌刃
容器打ち抜き刃の上側下側間の間隙：２０μｍ

得られた積層シート及び連接容器の各種評価を下記の方法で行った。結果を表１に示す。

（１）シートの破断点伸び率
ＪＩＳ−Ｋ−７１２７（１９９９年）に準拠して４号評価を行った。
（２）シートのＨＡＺＥ
ＪＩＳ−Ｋ−７１５０に準拠して評価を行った。
（３）断面平滑性
・打ち抜き断面平滑性
連接容器の打ち抜き断面を観察し、以下の基準で官能評価を行った。
◎：バリが全くなく、断面が平滑であるもの
○：バリはないが、やや凹凸接触感があるもの
×：大きなバリがあるもの
・破断面平滑性
３連のゼリー用連接容器を成形し、内容物であるゼリーを充填してカバーフィルムで密封し、ミシン目を入れた後、手折り試験を行って破断面を観察し、以下の基準で官能評価を行った。
◎：バリが全くなく、断面が平滑であるもの
○：バリはないが、やや凹凸接触感があるもの
×：大きなバリがあるもの
（４）連接容器中身の視認性
３連のゼリー用連接容器を成形し、内容物であるゼリーを充填してカバーフィルムで密封し、ミシン目を入れた後、中身を確認し、以下の基準で視認性の官能評価を行った。
◎：透明性が高く、中身が明瞭に確認できるもの
○：やや透明性が低いものの、中身が確認できるもの
×：中身が確認できないもの

＜実施例２〜３、比較例１〜３＞
無機フィラーの添加量、種類、添加の有無を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、積層シートを成形した。
また、得られた積層シートを用いて、実施例１と同様にして連接容器を成形した。

評価結果を以下の表１に示す。

１ 容器部
２ 開口部
３ 破断線
４ フランジ部
５ カバーフィルム

Claims (6)

1. 少なくとも二層の熱可塑性樹脂層が積層されてなる積層シートにおいて、少なくとも一つの熱可塑性樹脂層に、平均粒径が０．５〜１００μｍである無機フィラーが、同層を形成する熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．１〜１０質量部添加され、ＪＩＳ−Ｋ７１０５法で測定したＨＡＺＥ値が７０％以下であり、総厚みが３００〜１３００μｍである積層シート。
2. 破断点伸び率が６０％以下である請求項１に記載の積層シート。
3. 無機フィラーが添加されない層の厚みが３００μｍ以下である請求項１又は２に記載の積層シート。
4. 熱可塑性樹脂が、スチレン系単量体、ジエン系単量体、（メタ）アクリル酸エステル系単量体のホモポリマーもしくは同ホモポリマーのアロイ、又はこれらの共重合体もしくは同共重合体のアロイ、さらには同ホモポリマーと同共重合体のアロイからなる請求項１から３の何れか一項に記載の積層シート。
5. 開口部周縁に張り出したフランジ部同志が破断線を介して連なった複数個の容器部からなる連接容器において、請求項１から４の何れか一項に記載の積層シートの成型品であることを特徴とする連接容器。
6. 無機フィラーが添加された熱可塑性樹脂層に破断線が備えられる請求項５に記載の連接容器。