JP2017193668A - 熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱後も取扱いやすい熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器を提供すること。【解決手段】底壁１と、前記底壁１の周縁から立ち上がり、前記底壁１を囲む側壁２とを有し、前記側壁２の上端で囲まれた開口部７が形成された容器本体８を備え、［容器１０の高さ］／［開口部７の開口面積を正円に換算したときの直径］で表される比が０．０５〜０．４０であり、［底壁１の平均厚み］／［側壁２の平均厚み］で表される比が０．６０〜２．１０である、熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器１０。【選択図】図１

Description

本発明は、熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器に関する。

従来から、断熱性を有する樹脂発泡製容器が使用されている。なかでも熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートを成形してなる容器は、耐熱性に優れることで知られている。このため、熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートを成形してなる容器は、オーブンで加熱加工する食品の容器に使用されている。

このような容器として、特許文献１には、熱可塑性ポリエステル系樹脂に対する気体透過率が特定の範囲である発泡剤を使用した、熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートを成形してなる容器が提案されている。特許文献１によれば、耐熱性を有する容器を提供できる。
特許文献２には、無機ガスを発泡剤として使用した熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートを成形してなる容器が提案されている。特許文献２によれば、水蒸気による加熱殺菌処理に耐えうる容器を提供できる。

特開平４−６４４３０号公報 特開平８−３３５８号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載の容器は、軟化点が低いため、電子レンジ等による加熱により内容物が温まると、容器を持ち上げた際に変形するという問題がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、加熱後も取扱いやすい熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器を提供することを課題とする。

本願発明は以下の態様を有する。
［１］底壁と、前記底壁の周縁から立ち上がり、前記底壁を囲む側壁とを有し、前記側壁の上端で囲まれた開口部が形成された容器本体を備え、
［容器の高さ］／［開口部の開口面積を正円に換算したときの直径］で表される比が０．０５〜０．４０であり、
［底壁の平均厚み］／［側壁の平均厚み］で表される比が０．６０〜２．１０である、熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器。
［２］前記側壁の上端に、前記開口部の外方に張り出すフランジ部を有する、［１］に記載の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器。
［３］［フランジ部の平面視の面積］／［容器の平面視の面積］で表される比が０．０５〜０．４５である、［２］に記載の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器。
［４］前記底壁には、凹状又は凸状の底壁補強部が形成されている、［１］〜［３］のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器。
［５］前記底壁補強部の形状が平面視で十字状、放射線状又は円形である、［４］に記載の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器。

本発明によれば、加熱後も取扱いやすい熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器を提供することができる。

本発明の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器の一実施形態を示す平面図である。 本発明の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器の一実施形態のＡ−Ａ断面図である。 本発明の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器の他の実施形態を示す平面図である。 本発明の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器の他の一実施形態のＡ−Ａ断面図である。

本発明の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器は、熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートが成形されてなるものである。
（熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シート）
本発明において熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シート（以下単に「発泡シート」ともいう。）は、ポリエステル系樹脂を含有する発泡樹脂層を備えるものである。該発泡樹脂層は、ポリエステル系樹脂、及び発泡剤を含む樹脂組成物から形成される。
かかる発泡シートは、発泡樹脂層のみからなる単層構造であってもよいし、発泡樹脂層の少なくとも一方の面に非発泡樹脂層等が設けられた積層構造であってもよい。

＜ポリエステル系樹脂＞
ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。これらのポリエステル系樹脂は、１種単独で用いられてもよいし、２種以上が組み合わされて用いられてもよい。
ＩＶ値は０．５〜１．５０ｄｌ／ｇであることが好ましく、０．９０〜１．１０ｄｌ／ｇがより好ましい。
ＩＶ値は、（ＪＩＳ Ｋ ７３６７−５（２０００））の方法で測定できる。

＜発泡剤＞
発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペンタン等の炭化水素が挙げられる。中でも、ブタンが好ましく、ノルマルブタンとイソブタンとの混合物が好ましい。これらの発泡剤は、１種単独で用いられてもよいし、２種以上が組み合わされて用いられてもよい。
さらに、強度及び断熱性を向上させるために気泡の調整が容易な窒素、炭酸ガスを用いてもよい。

＜任意成分＞
本発明の発泡シートは、ポリエステル系樹脂以外にその他成分（任意成分）を含有していてもよい。
かかる任意成分としては、ポリエステル系樹脂以外の樹脂成分、気泡調整剤、界面活性剤、着色剤、収縮防止剤、難燃剤、滑剤、劣化防止剤などが挙げられる。
気泡調整剤としては、タルク、四フッ化エチレン樹脂等が挙げられる。

（熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートの製造方法）
熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートの製造方法は、ポリエステル系樹脂を含む樹脂成分を含有する原料組成物と、発泡剤と、を溶融混練し、押し出して発泡させる方法である。
かかる熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートの好適な製造方法としては、公知の発泡シートの製造方法を採用することができ、例えば、以下に示す製造方法が挙げられる。

ポリエステル系樹脂及びこれ以外の樹脂を含む樹脂成分並びにその他成分を含有する原料組成物と、発泡剤と、を押出機に供給して溶融混練する。続いて、前記押出機の先端に取り付けたサーキュラーダイから押出発泡して円筒状の発泡体を得る。この円筒状の発泡体を、拡径させた上でマンドレルに供給して冷却する。冷却された円筒状の発泡体をその内外周面間に亘って押出方向に連続的に切断して展開することにより、熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートを製造する方法が挙げられる。

（熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器）
本発明の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器は、上記熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートを、公知の成形方法等を用いて、所望の形状に成形してなるものである。たとえば、押し出し発泡法を用いて製造された厚み０．５〜５．０ｍｍ、発泡倍率２〜６倍、結晶化度１３％以下のシートが用いられる。また、非発泡樹脂層等が設けられた積層構造であってもよく、非発泡樹脂層としては、上述のポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレン等の樹脂を含むことが好ましい。積層構造にすることにより、さらに強度を上げ、美麗性も得ることができる。

図１は本発明の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器の一実施形態を示す平面図である。
図１に示すように、本発明の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器１０は、平面視で楕円形の底壁１と、底壁１の周縁から立ち上がり、底壁１を囲む略円筒状の側壁２とを有し、側壁２の上端で囲まれた開口部７が形成された容器本体８を備える。側壁２は開口部７から底壁１に向かうに従い窄まっている。開口部７は平面視において、Ｘ１方向を長手、Ｙ１方向を短手とする楕円形である。
本実施形態では、側壁２の上端に、開口部７の外方に張り出すフランジ部３を有する。フランジ部３は開口部７を周回しており、長手方向Ｘ１の両側に張り出したつまみ部３Ａが形成されている。
また、底壁１の中央に平面視で円形の底壁補強部４を有する。側壁２に断面形状が波状の側壁補強部５を有する。
なお、本実施形態の開口部７は、平面視で楕円形であるが、本発明はこれに限定されない。開口部７の平面視形状は、正円でもよいし多角形でもよい。

本実施態様の容器１０は、長手方向の長さＬ１が２１５〜２３０ｍｍであり、短手方向の長さＷ１が１３０〜１５０ｍｍであり、高さＨ１が３０〜４５ｍｍであることが好ましい。

容器１０の高さＨ１と開口部７の開口面積を正円に換算したときの直径との比は、［容器１０の高さ］／［開口部７の開口面積を正円に換算したときの直径］で表して０．０５〜０．４０であり、０．１０〜０．３０であることが好ましい。
上記数値範囲とすることにより、加熱後も取扱いやすい容器とすることができる。
ここで開口部７の開口面積は、画像解析により測定することができる。

底壁１の平均厚みと側壁２の平均厚みとの比は、［底壁１の平均厚み］／［側壁２の平均厚み］で表して０．６０〜２．１０であり、０．８０〜１．９０であることが好ましい。
上記数値範囲とすることにより、加熱後も取扱いやすい容器とすることができる。
底壁１の平均厚みとは、容器の重心近傍（重心から３０ｍｍ以内の領域）において、任意の３箇所の厚みを測定し、その平均値を測定した値である。
側壁２の平均厚みとは、側壁２を高さ方向に３等分し、それぞれの中央部分で厚みを測定し、平均した値である。
なお、本明細書において厚みとは、マイクロゲージを用いて測定される。

図２に示すように、底壁１と側壁２との間のコーナー部６は、断面形状が円弧状であることが好ましい。
コーナー部６の平均厚みと側壁２の平均厚みとの比は、［コーナー部６の平均厚み］／［側壁２の平均厚み］で表して０．４０〜１．４０が好ましく、０．２０〜０．５５がより好ましい。
コーナー部６の平均厚みは、コーナー部６を高さ方向に３等分し、それぞれの中央部分で厚みを測定し、平均した値である。

図２は図１の容器のＡ−Ａ断面図である。図１及び２に示すように、底壁補強部４は、平面視円形の中央部が窪んだ凹状である。円形状の底壁１の外周部は底壁補強部４と同様に凹状であり、底壁補強部４と同様に設置面と接している。
底壁補強部４から底壁１までの高さｈ１は４〜７ｍｍが好ましい。底壁補強部４は接地面に接していなくても良い。
底壁補強部４から底壁１までの高さｈ１と容器１０の高さＨ１との比は、［底壁補強部４から底壁１までの高さｈ１］／［容器１０の高さＨ１］で表して、０．０５〜０．３５が好ましく、０．１０〜０．３０が好ましい。
底壁補強部４の平面視の面積と底壁１の平面視の面積との比は、［底壁補強部４の平面視の面積］／［底壁１の平面視の面積］で表して、０．０５〜０．５５が好ましく、０．１０〜０．４５がより好ましい。
底壁補強部４は、平面視で円形に限定されず、図３に示すように平面視で、長手方向Ｘ２に伸びる底壁補強部２４Ａと、短手方向Ｙ２に伸びる底壁補強部２４Ｂとが容器中央で交差する十字状であってもよい。あるいは底壁の中央から外側に伸びる放射線状であってもよい。底壁補強部４、２４Ａ、２４Ｂの断面は、凹状であってもよく凸状であってもよい。底壁に凹状または凸状の底壁補強部が底壁の中央部を通るように形成されていることにより、容器を加熱した時に底壁の歪な変形を防ぐことができる。すなわち、容器に入れる内容物がグラタン、ラザニア等比較的重量のあるものであっても、片手で容器を持ちあげることができるので取り扱いやすい。また、容器を載置したときにも底壁の平坦性を保持することで安定性が良い。さらに、グラタンなどの粘度の高い食品であれば底壁を滑り、容器から内容物がこぼれ落ちることを防止することができる。凸状である場合、底壁補強部４、２４Ａ、２４Ｂの断面形状は開口面側に向かって窄まる台形が好ましい。

側壁補強部５は、図１のように連続して形成されていてもよく、分断して形成されていてもよい。側壁補強部５の断面は、波状であることが好ましい。

フランジ部３の平面視の面積と容器１０全体の平面視の面積との比は、［フランジ部３の平面視の面積］／［容器１０全体の平面視の面積］で表して、０．０５〜０．４５であることが好ましく、０．１０〜０．３５がより好ましい。
上記数値範囲とすることにより、加熱後もより取扱いやすい容器とすることができる。
フランジ部３の外縁の形状は特に限定されないが、平面視で楕円形であってもよく、楕円形の長手方向の端部を面取りされた形状であってもよい。
フランジ部３の平均厚みと側壁２の平均厚みとの比は、［フランジ部３の平均厚み］／［側壁２の平均厚み］で表して、０．６〜１．６５が好ましく、０．７５〜１．５０がより好ましい。
フランジ部３の平均厚みは、フランジ部３の任意の５箇所の厚みを測定し、平均値を算出することで得られる。

底壁の厚み方向の気泡数は、１０〜２５個が好ましい。
側壁の厚み方向の気泡数は、１０〜２５個が好ましい。
気泡数が上記数値範囲内であると、容器の強度を向上しやすくなり、断熱性を向上しやすくなる。
厚み方向の気泡数とは、底壁又は側壁を厚み方向に切り取り、切り取った断面に厚み方向に沿って線を描き、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、線に重なる気泡数をカウントしたものである。

（容器の製造方法）
容器１０の製造方法としては、従来公知の製造方法が挙げられ、例えば、真空成形又は圧空成形が挙げられる。真空成形又は圧空成形としては、プラグ成形、フリードローイング成形、プラグ・アンド・リッジ成形、マッチド・モールド成形、ストレート成形、ドレープ成形、リバースドロー成形、エアスリップ成形、プラグアシスト成形、プラグアシストリバースドロー成形などが挙げられる。なかでも圧空成形が好ましい。
圧空成形では、熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートを表面温度が１２０〜１３０℃になるように加熱した後、プラグ型側から圧縮空気を供給して熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートをキャビ型に３〜１５秒間密着させる。ここで、底壁１はコーナー部より先にキャビ型に接触して伸びないため薄くならないが、コーナー部６は伸ばされるため薄くなる傾向がある。

本発明の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器は、内側に非発泡樹脂層を有していてもよい。非発泡樹脂層を有することにより、容器の強度が向上し、熱によって変形しにくくなる。
また、非発泡樹脂層と発泡樹脂層との間に印刷層を挟んだ３層構造としてもよい。

本発明の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器は、家電包装用容器、機械部品包装用容器、食品包装用容器等の容器として使用されるが、特に、食品包装用容器として有用なものである。なかでもオーブン及び電子レンジで加熱するものであることが好ましい。

以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
本実施例で用いた原料を以下に示す。

＜熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シート＞
結晶性発泡ポリエチレンテレフタレートシート（積水化成品工業株式会社製、ポリエチレンテレフタレートのＩＶ値：１．０ｄｌ／ｇ、発泡剤：窒素、気泡調整剤：タルク粉末、押し出し発泡法で製造されたもの。）。

（実施例１）
［熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器の製造］
熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートを１０秒間加熱してシート表面温度を１２５℃にした後、ブラグ型側から圧縮空気を供給してキャビ型にシートを密着させてプラグ型とキャビ型を８秒間閉じて圧空成形し、図１に示す容器を得た。

（実施例２〜３及び比較例１）
容器形状を表１に示す通りに変更した以外は、実施例１と同様にして熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡シートを成形してなる容器を製造した。なお、実施例２では図２に示す容器を製造した。

製造された容器について、容器形状の測定と、熱変形抑制効果の評価を行い、結果を表１に示した。

［容器形状の測定］
得られた容器の長手方向の長さ、短手方向の長さをノギスにより測定した。
得られた容器の高さをノギスにより測定した。
底壁の中央付近（重心から３０ｍｍ以内の範囲）の任意の３箇所の厚みをマイクロメーターにより測定し、平均値を算出した。
側壁を高さ方向に３等分し、それぞれの中央部分の厚みをマイクロメーターにより測定し、平均値を算出した。
開口部の開口面積をＣＡＤ図面データにより測定し、これを正円に換算したときの直径を算出した。
容器の平面視の面積を、ＣＡＤ図面データにより測定した。
フランジ部の平面視の面積を、ＣＡＤ図面データにより測定した。
底壁及び側壁を厚み方向に切り取り、切り取った断面に厚み方向に沿って線を描き、走査電子顕微鏡（（株）日立ハイテクノロジーズ製、ＴＭ３０３０ｐｌｕｓ形Ｍｉｎｉｓｃｏｐｅ）で観察し、線に重なる気泡数をカウントした。

［容器の熱変形抑制効果］
得られた容器に３００ｃｃの熱湯を注ぎ、１分後に容器のフランジ部を片手持ちした時の変形の有無を確認し、以下の評価基準で評価した。
◎：片手で容器を持ち上げても変形がなく、安定している。
○：たわみは発生するが、安定している。
×：容器が変形し、不安定である。

表１に示す結果から、実施例１〜３の容器は熱によって変形せず、熱による変形を抑制できた。
一方、比較例１の容器は熱によって変形し、熱により変形した。

１０、２０ 容器、１ 底壁、２ 側壁、３ フランジ部、３Ａ つまみ部、４、２４Ａ、２４Ｂ 底壁補強部、５ 側壁補強部、６ コーナー部、７ 開口部、８ 容器本体

Claims (5)

1. 底壁と、前記底壁の周縁から立ち上がり、前記底壁を囲む側壁とを有し、前記側壁の上端で囲まれた開口部が形成された容器本体を備え、
   ［容器の高さ］／［開口部の開口面積を正円に換算したときの直径］で表される比が０．０５〜０．４０であり、
   ［底壁の平均厚み］／［側壁の平均厚み］で表される比が０．６０〜２．１０である、熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器。
2. 前記側壁の上端に、前記開口部の外方に張り出すフランジ部を有する、請求項１に記載の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器。
3. ［フランジ部の平面視の面積］／［容器の平面視の面積］で表される比が０．０５〜０．４５である、請求項２に記載の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器。
4. 前記底壁には、凹状又は凸状の底壁補強部が形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器。
5. 前記底壁補強部の形状が平面視で十字状、放射線状又は円形である、請求項４に記載の熱可塑性ポリエステル系樹脂発泡容器。

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