JP3208547U

JP3208547U - 吸水性発泡容器

Info

Publication number: JP3208547U
Application number: JP2016005348U
Authority: JP
Inventors: 浩一飯島; 新芳田; 美郎渡辺; 寛文御子柴
Original assignee: 株式会社Ｊｓｐパッケージング
Priority date: 2016-11-07
Filing date: 2016-11-07
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2026-11-07

Abstract

【課題】吸水能力の高い吸水性発泡容器を提供する。【解決手段】連続気泡率７０％以上の連続気泡発泡層Ａを有するスキン層Ｂ付き樹脂発泡成形体からなる容器であって、該容器の内面１ａには、１ｃｍ2あたり３〜１５個のスキン層Ｂを貫通しない凹陥部２が形成されており、該凹陥部２内にスキン層Ｂを貫通して連続気泡発泡層Ａに連通する吸水孔３が形成されている。【選択図】図１

Description

本考案は、吸水性発泡容器に関し、より詳しくは、内部に連続気泡発泡層を備えたスキン層付き樹脂発泡成形体からなる吸水性発泡容器に関するものである。

従来、熱可塑性樹脂が用いられてなる樹脂発泡シートを熱成形した発泡容器が各種の用途に用いられており、例えば、商店などにおいて食品を展示販売するためのトレー、惣菜を入れる容器、お弁当箱などとして広く利用されている。

この種の用途においては、発泡容器に食品を収容した後に食品から水分が滲み出す場合や食品からの湯気が容器壁面で冷やされて水滴となる場合があり、これらの食品から発生した水分によって見栄えが損なわれるおそれがあるばかりでなく、収納した食品の品質を低下させるおそれもある。

そこで、特許文献１に記載のように、連続気泡発泡層を有する樹脂発泡シートで発泡容器を形成し、しかも、該発泡容器の内面に開口し、前記連続気泡発泡層に至る吸水孔を発泡容器に形成することで、該発泡容器内において食品から発生した水分を、吸水孔を通じて内部の連続気泡発泡層に吸収させることが検討されている。

特開２００８−１８９３６２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているような、単に連続気泡発泡層に至る吸水孔を形成した発泡容器にあっては、その吸水性能が充分ではなく、更に吸水能力の高い発泡容器の出現が強く望まれていた。

本考案は、上記のような要望に基づきなされたものであり、吸水能力の高い吸水性発泡容器を提供することを課題とする。

上記した課題を解決するため、本考案は、次の（１）〜（３）に記載した吸水性発泡容器とした。
（１）連続気泡率７０％以上の連続気泡発泡層を有するスキン層付き樹脂発泡成形体からなる容器であって、該容器の内面には、１ｃｍ²あたり３〜１５個の上記スキン層を貫通しない凹陥部が形成されており、該凹陥部内に上記スキン層を貫通して上記連続気泡発泡層に連通する吸水孔が形成されていることを特徴とする、吸水性発泡容器。
（２）上記凹陥部の開口形状が、円形であることを特徴とする、上記（１）に記載の吸水性発泡容器。
（３）上記吸水孔の開口径（Ｄ２）に対する上記凹陥部の開口径（Ｄ１）の比（Ｄ１／Ｄ２）が、３以上であることを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載の吸水性発泡容器。

上記した本考案に係る吸水性発泡容器によれば、容器の内面に形成された凹陥部に、被収容物から発生した水分を導きそこに溜めることができ、その溜めた水分を、吸水孔から内部の連続気泡発泡層に効率的に吸収させることができるため、吸水能力の高い容器となる。また、凹陥部はスキン層を貫通することなく形成されているため、容器の曲げ強度等の機械的強度を低下させることはなく、機械的強度を維持したまま吸水能力の高い容器を提供することができる。

本考案に係る吸水性発泡容器の一実施形態を概念的に示した拡大断面図である。

以下、本考案の吸水性発泡容器の実施形態につき、詳細に説明する。

本考案に係る吸水性発泡容器は、スキン層付き樹脂発泡成形体からなるものであり、特に吸水性の観点から、連続気泡率が７０％以上、好ましくは８０％以上の連続気泡発泡層を有するスキン層付き樹脂発泡成形体からなるものである。これは、連続気泡率が７０％未満では、成形体を容器として用いる場合に、所望とされる吸水性能を発現できなくなるおそれがあるためであり、その上限は１００％であり、好ましくは９０％である。

なお、本明細書における上記連続気泡率とは、気泡の全容積（独立気泡の容積と連続気泡の容積との合計）に対する連続気泡の容積の割合である。連続気泡率の測定は、ＡＳＴＭＤ−２８５６−７０（手順Ｃ）に準じて次のように行なう。
エアピクノメーターを使用して測定試料の真の体積Ｖｘ（ｃｍ³）を求め、測定試料の外寸から見掛けの体積Ｖａ（ｃｍ³）を求め、下記式〔１〕により連続気泡率（％）を計算する。なお、真の体積Ｖｘとは、測定試料中の樹脂の体積と独立気泡部分の体積との和である。

連続気泡率（％）＝｛（Ｖａ−Ｖｘ）／（Ｖａ−Ｗ／ρ）｝×１００・・〔１〕

上式において、Ｗは測定試料の重量（ｇ）、ρは発泡体を構成する基材の密度（ｇ／ｃｍ³）である。測定試料は、発泡容器から縦４０ｍｍ、横２５ｍｍの平面視矩形状のサンプルを複数枚切り出し、切り出したサンプルの合計体積が約２５ｃｍ³となるものを測定試料とする。

また、本明細書における上記スキン層とは、発泡容器の表面に形成されている樹脂層のことをいい、完全な無発泡状態のものから、硬度が高く、吸水が起こり難くなる、いわゆる低発泡倍率のものをも指す。スキン層は、発泡容器を得るための発泡樹脂シートの表面に樹脂フィルムなどを積層して形成してもよいし、発泡シートを製造する際に発泡シートの表面側を冷却して高密度（低発泡倍率）化させることにより形成してもよい。冷却によりスキン層を形成する場合には、発泡層とスキン層との間には、明確な境界が形成されず、スキン層から発泡層にかけて発泡倍率が順次変化するような連続構造となる。

本考案に係る吸水性発泡容器は、図１に示したように、連続気泡発泡層Ａを有するスキン層Ｂ付き樹脂発泡成形体からなる容器１であって、該容器１の内面１ａに、上記スキン層Ｂを貫通しない凹陥部２が形成されており、該凹陥部２内にスキン層Ｂを貫通して内部の上記連続気泡発泡層Ａに連通する吸水孔３が形成されているものである。容器１の内面１ａに凹陥部２が形成されていることにより、該凹陥部２に、被収容物（例えば、食材）から発生した水分を導きそこに溜めることができ、その溜めた水分を吸水孔３から内部の連続気泡発泡層Ａに効率的に吸収させることができる。また、凹陥部２はスキン層Ｂを貫通することなく形成されているため、曲げ強度等の機械的強度を低下させることはなく、機械的強度を維持したまま吸水能力の高い容器を提供することができる。以下、凹陥部２及び吸水孔３が形成されている箇所（例えば、容器の蓋体の天板部全体に凹陥部２及び吸水孔３が形成されている場合には、該天板部）を吸水部ともいう。

上記した凹陥部２は、吸水部に１ｃｍ²あたり３〜１５個形成されており、好ましくは５〜１２個形成されている。また、該凹陥部２は、開口形状が円形であることが好ましく、上記吸水孔３の開口径（Ｄ２）に対する上記凹陥部２の開口径（Ｄ１）の比（Ｄ１／Ｄ２）は、３以上であることが好ましく、４〜１０であることがより好ましい。これらは、いずれも吸水性の観点また成形性の観点から好ましい。

上記凹陥部２の具体的な形状寸法は、開口径（Ｄ１）が０．５〜４ｍｍ、深さ（Ｈ１）が０．１〜０．８ｍｍの円錐状又は半球状のものであることが好ましく、開口径（Ｄ１）が１〜３ｍｍ、深さ（Ｈ１）が０．２〜０．６ｍｍの円錐状又は半球状のものであることがより好ましい。なお、凹陥部２の深さ（Ｈ１）の上限は、吸水部厚み（凹陥部が形成される部位の全厚み）の５０％未満とすることが好ましい。また、上記吸水孔３の具体的な形状寸法は、開口径（Ｄ２）が０．１〜０．４ｍｍ、深さ（Ｈ２）が吸水部厚みの６０〜９０％の深さの棒状のものであることが好ましく、開口径（Ｄ２）が０．２〜０．３ｍｍ、深さ（Ｈ２）が吸水部厚みの６５〜８０％の深さの棒状のものであることがより好ましい。
なお、凹陥部２の周縁が曲面であることが多いことから、凹陥部２の深さに対して容器表面から深さ方向に１０％の位置の最大径を開口径（Ｄ１）とする。また、凹陥部２の底面における吸水孔の最大径を吸水孔３の開口径（Ｄ２）とする。
また、上記開口径（Ｄ１）、深さ（Ｈ１）、開口径（Ｄ２）、深さ（Ｈ２）はいずれも平均値（相加平均）である。

本考案に係る容器を形成するスキン層付き樹脂発泡成形体の全体厚みは、吸水部において１〜４ｍｍであることが好ましく、下限についてより好ましくは１．５ｍｍ、上限についてより好ましくは３ｍｍである。厚みが前記範囲であると、強度と吸水量とのバランスに優れた容器となる。

また、スキン層付き樹脂発泡成形体の見掛け全体密度は、吸水部において０．０５〜０．３ｇ／ｃｍ³であることが好ましく、０．０７〜０．２５ｇ／ｃｍ³であることがより好ましい。見掛け全体密度が前記範囲であると、吸水性を担保しつつ、強度と断熱性とのバランスに優れる容器となる。
なお、本明細書における上記見掛け全体密度は、ＪＩＳＫ７２２２：２００５に記載された見掛け全体密度を意味する。

また、スキン層Ｂの見掛け密度（以下、単に「スキン層密度」ともいう。）は、０．１０〜０．４５ｇ／ｃｍ³であることが好ましく、より好ましくは０．１５〜０．４０ｇ／ｃｍ³である。スキン層密度が前記範囲であると、強度に優れた容器となる。
なお、上記スキン層密度の測定は、次のように行なう。
スキン層付き樹脂発泡成形体の表面から２００μｍの部分をスライスして試験片とし、試験片の重量を測定する。試験片の重量を試験片の体積（幅×長さ×厚み）で割算し、単位換算してスキン層密度を求める。

更に、本考案においては、連続気泡発泡層を有するスキン層付き樹脂発泡成形体であれば、特に限定されるものではないが、例えば、押出発泡によって形成されたポリエチレン系樹脂発泡シート、ポリプロピレン系樹脂発泡シート、ポリスチレン系樹脂発泡シート、ポリエステル系樹脂発泡シートなどの熱成形品を採用することができ、中でも、安価で強度に優れる点において、ポリスチレン系樹脂発泡シートの熱成形品が特に好ましく用いられる。
ポリスチレン系樹脂としては、通常、ポリスチレン系発泡シートに用いられるポリスチレン系樹脂であれば特に制限なく用いることができ、例えば、汎用ポリスチレン（ＧＰＰＳ）、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−αメチルスチレン共重合体等が例示される。また、汎用ポリスチレンとポリフェニレンエーテル樹脂の混合物を用いることもできる。

上記樹脂発泡シートの熱成形方法としては、真空成形、圧空成形や、これらの応用として、フリードローイング成形、プラグ・アンド・リッジ成形、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ロード成形等やこれらを組合せた方法等が採用される。

また、樹脂発泡成形体への上記凹陥部２及び吸水孔３の形成方法は、特に限定されるものではなく、熱成形後に発泡成形体に形成してもよく、発泡シートに凹陥部２及び吸水孔３を設けた後に熱成形してもよいが、生産性に優れ、より確実に所望の凹陥部２及び吸水孔３を形成できることから、熱成形時に金型により凹陥部２及び吸水孔３を形成することが好ましい。具体的には、金型に多数の孔を設け、該孔から針を金型面からわずかに外方に突出させた状態で発泡シートを金型で挟み込むことにより凹陥部２を形成し、その後、針をさらに外方（発泡シート側）に突出させることにより凹陥部２内に吸水孔３を形成することができる。型締め前の針の突出長さは０．１ｍｍ以上とすることが好ましく、０．３ｍｍ以上とすることがより好ましい。その上限は、吸水部厚みの５０％程度とすることが好ましい。また、凹陥部２は、金型の表面に多数の凸部を設け、熱成形により該凸部を容器表面に転写させることにより形成することもできる。

なお、本考案に係る容器においては、該容器１の内面１ａ側には、表面張力を弱め、吸水率を向上させる観点から、界面活性剤が塗布されていることは好ましい。この界面活性剤の塗布は、発泡シートの原反押出ラインで行ってもよく、発泡シートの熱成形ラインで行ってもよい。
塗布する界面活性剤としては、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、スルホこはく酸エステル塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩などのアニオン系界面活性剤、または１〜３級アルキルアミン塩、４級アンモニウム塩などのカチオン系界面活性剤が使用できるが、中でも、親水性付与効果が大きいことから前記アニオン系界面活性剤がより好ましく、アルキルスルホン酸塩、スルホこはく酸エステル塩が特に好ましい。これらの界面活性剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用することもできる。

以上、説明した本考案に係る吸水性発泡容器１は、該容器１の内面１ａに凹陥部２が形成されていることにより、該凹陥部２に、被収容物（例えば、食材）から滲み出した水分を導きそこに溜めることができ、その溜めた水分を吸水孔３から内部の連続気泡発泡層Ａに効率的に吸収させることができるため、吸水能力の高い容器を提供することができる。また、凹陥部２はスキン層Ｂを貫通することなく形成されているため、容器としての曲げ強度等の機械的強度を低下させることはなく、機械的強度を維持したまま吸水能力の高い容器を提供することができる。また、本考案に係る吸水性発泡容器１を米飯容器などの蓋体として使用する場合には、米飯などの食品からの湯気を凹陥部２に集め水滴とし、その水滴を吸水孔３を通して、連続気泡発泡層へと効果的に吸収することができる。

連続気泡率８７％の連続気泡発泡層Ａを有する、全体厚さ２ｍｍ、見掛け全体密度０．１ｇ／ｃｍ³の、スキン層（スキン層密度：０．２ｇ／ｃｍ³）Ｂ付きポリスチレン系樹脂発泡シート（株式会社ジェイエスピー社製）を使用した。なお、発泡シートの片面（容器内側となる面）に、界面活性剤を塗布した。

［実施例１］
上記発泡シートを金型を用いて熱成形することにより、平面視で略楕円形状の天板部（長径１５８：ｍｍ、短径：１０５ｍｍ）を有する蓋体を得た。
蓋体形成用金型としてマッチド・モールド用金型を用い、その雄型には、天板部を成形する部分の全面に直径２．５ｍｍの穴が３．５ｍｍピッチで千鳥状に１２６０個形成されており、各穴内に最大径１．０６５ｍｍ、針先端から２ｍｍの位置の直径０．６２ｍｍの針が配置されており、天板部を成形する部分の金型クリアランスは２ｍｍであった。そして、該金型表面から上記針を０．５ｍｍ突出させた状態で、金型を型締めして発泡シートを挟みこんで賦形し、型締め完了してから２．５秒経過後に針をさらに１ｍｍ突出させて蓋体の天板部に凹陥部２と吸水孔３を形成した。
上記のようにして得られた蓋体（発泡容器）は、天板部（吸水部）の平均厚み（凹陥部以外の部位の厚みの平均値）は２ｍｍ、見掛け全体密度は０．１ｇ／ｃｍ³であり、該天板部の内面側に、１ｃｍ²あたり９．１個の略円錐状の凹陥部２（開口径（Ｄ１）：１．３ｍｍ、深さ（Ｈ１）：０．４０ｍｍ、天板部厚みの２０％）が形成され、該凹陥部２内の底面にスキン層Ｂを貫通して内部の上記連続気泡発泡層Ａに連通する吸水孔３（開口径（Ｄ２）：０．２５ｍｍ、深さ（Ｈ２）：１．５ｍｍ、天板部厚みの７５％、Ｄ１／Ｄ２：５．２）が形成されたものであった。

［実施例２］
金型表面から針を０．５ｍｍではなく１ｍｍ突出させた状態で、金型を型締めして発泡シートを挟みこんで凹陥部を形成した以外は、上記実施例１と同様にして蓋体（発泡容器）を得た。
このようにして得られた蓋体（発泡容器）は、天板部の内面側に、１ｃｍ²あたり９．１個の略円錐状の凹陥部２（開口径（Ｄ１）：１．６ｍｍ、深さ（Ｈ１）：０．５２ｍｍ、天板部厚みの２６％）が形成され、該凹陥部２内の底面にスキン層Ｂを貫通して内部の連続気泡発泡層Ａに連通する吸水孔３（開口径（Ｄ２）：０．２１ｍｍ、深さ（Ｈ２）：１．５ｍｍ、天板部厚みの７５％、Ｄ１／Ｄ２：７．６）が形成されたものであった。

［比較例１］
また、比較のために、天板部を成形する部分に穴を有しない同形状の金型を用い、上記発泡シートを熱成形して、凹陥部２及び吸水孔３が形成されていない蓋体を得た。その蓋体の天板部の内面側に、実施例１と同様の針を用いて、上記スキン層Ｂを貫通して内部の上記連続気泡発泡層Ａに連通する１ｃｍ²あたり９．１個の吸水孔３（開口径（Ｄ２）：０．２１ｍｍ、深さ（Ｈ２）：１．５ｍｍ、天板部厚みの７５％）のみが形成された蓋体を得た。

［吸水量試験］
（１）上記実施例品及び比較例品の蓋体の天板部の中央より８０ｍｍ角で切り出したものを試験片とし、その重量をそれぞれ計測した。
（２）保温性を持たせた紙コップに、約８０℃の湯を１５０ｇ入れた。
（３）紙コップの上に各試験片を蓋をする状態で置き、軽く押えるために５０ｇの錘を載せた。
（４）室温（２３℃）に静置した。
（５）６０分経過後、各試験片の水滴付着状態を観察すると共に、重量（付着＋吸水量）を計測した。
（６）また上記経過後、各試験片内側に付着した水分をテッシュペーパーでざっと拭き取り、重量（吸水量〕を計測した。

実施例１で得られた蓋体の吸水量：３１０ｍｇ
実施例２で得られた蓋体の吸水量：３３０ｍｇ
比較例１で得られた蓋体の吸水量：２２０ｍｇ

上記の試験結果から、凹陥部を形成し、該凹陥部内に吸水孔を形成した場合には、効率的に水分を内部の連続気泡発泡層に吸収させることができることが確認された。

以上、説明した本考案に係る吸水性発泡容器は、吸水能力の高い容器となるため、例えば、商店などにおいて食品を展示販売するためのトレー、惣菜を入れる容器、お弁当箱などとして広く利用することができる。

１吸水性発泡容器
１ａ容器の内面
１ｂ容器の外面
２凹陥部
３吸水孔
Ａ連続気泡発泡層
Ｂスキン層
Ｄ１凹陥部の開口径
Ｈ１凹陥部の深さ
Ｄ２吸水孔の開口径
Ｈ２吸水孔の深さ

Claims

連続気泡率７０％以上の連続気泡発泡層を有するスキン層付き樹脂発泡成形体からなる容器であって、該容器の内面には、１ｃｍ²あたり３〜１５個の上記スキン層を貫通しない凹陥部が形成されており、該凹陥部内に上記スキン層を貫通して上記連続気泡発泡層に連通する吸水孔が形成されていることを特徴とする、吸水性発泡容器。
上記凹陥部の開口形状が、円形であることを特徴とする、請求項１に記載の吸水性発泡容器。
上記吸水孔の開口径（Ｄ２）に対する上記凹陥部の開口径（Ｄ１）の比（Ｄ１／Ｄ２）が、３以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の吸水性発泡容器。