JP3789212B2

JP3789212B2 - 熱可塑性樹脂発泡シート及び容器

Info

Publication number: JP3789212B2
Application number: JP23673197A
Authority: JP
Inventors: 孝富澤; 英信田島; 晶典早川
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1997-09-02
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2017-09-02
Also published as: JPH1180401A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子レンジ耐熱性を有し、使用後の減容廃棄性に優れ、かつまたパール調の外観を有する熱可塑性樹脂発泡シート及びその成形容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生活習慣の変化に伴い近年コンビニエントストアー、スーパー等には調理済みの食品あるいは弁当が多く販売されている。これらの食品は電子レンジで再加熱して使用に供される事が多くそのため容器は電子レンジ耐熱性を保有することが必須となっている。従来、電子レンジ加熱対応の食品包装容器として、無機物であるタルクをポリプロピレン系の樹脂に、全配合物に対して３０〜４０重量％充填したシート（以下ＰＰ／Ｆシートという）を熱成形させた成形体が使用されている。この成形体は、食品を充填した状態で電子レンジで加熱しても、内部の食品の発熱による熱でも変形しない容器として広く使用されている。
【０００３】
しかし、この容器は内容物を電子レンジで加熱した際に容易に内容物の熱を通すため、加熱直後に素手で持ちにくい問題がある。また、使用終了後に廃棄する際容器が強靱で裂きにくく、また潰しにくいためにそのままの形状で廃棄しなければならずそのため廃棄物の容量が増えてしまう問題がある。
【０００４】
この問題を解決するにはＰＰ／Ｆを発泡化させることが考えられる。しかし単に発泡化したのでは剛性が著しく低下してしまう。この剛性の低下を補うだけ、成形体の肉厚を上げると、コスト高となってしまう。薄肉で発泡ポリプロピレン系シートの剛性を上げる方法としては、特開平１−２７８５３９号の公報でポリスチレン系樹脂を添加する事や、多層化手法として特開平１−１６６９４２号の公報で公知である。しかし、特開平１−２７８５３９号では充分な剛性を得る事が出来ず、また、特開平１−１６６９４２号では、多層化の為に高価なものとなってしまう問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、１３０℃の電子レンジ耐熱性を有し、実用的な強度を保持しながらも、減容廃棄性、すなわち廃棄時に容器を容易に潰すことができるためにゴミとなる容器の見かけの容量を減らすことができ、かつまた従来のＰＰ／Ｆ製の容器にはなかった、パール調の美麗な外観を有する熱可塑性樹脂発泡シート及び容器を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前述の問題を解決するために種々検討した結果、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂及び無機充填材からなる樹脂組成物に対して特定の相溶化剤を併用して発泡化させたシート及び成形体が１３０℃の電子レンジ加熱対応の耐熱性、減容廃棄性に優れ、環境適性（低燃焼カロリー）を有しながら、比較的安価で剛性が高く、パール調の外観を有する特性を持つ事を見出し、本発明を完成させたものである。
【０００７】
本発明の第１の発明は（Ａ）ポリプロピレン系樹脂４０〜６０重量部、（Ｂ）ポリスチレン系樹脂１０〜３０重量部、（Ｃ）無機充填剤１０〜４０重量部及び、（Ｄ）スチレンとイソプレンブロック共重合体水素添加物３〜２０重量部を含有する発泡倍率が１．０５〜３倍の熱可塑性樹脂発泡シートである。
【０００８】
第２の発明は（Ａ）ポリプロピレン系樹脂４０〜６０重量部、（Ｂ）ポリスチレン系樹脂１０〜３０重量部、（Ｃ）無機充填剤１０〜４０重量部及び、（Ｄ）スチレン及び共役ジエン炭化水素よりなるブロック共重合体２〜２０重量部を含有する発泡倍率が１．０５〜３倍の熱可塑性樹脂発泡シートである。
【０００９】
第３の発明は、第１または第２の発明の熱可塑性樹脂発泡シートよりなる電子レンジ加熱可能であることを特徴とする成形容器である。
【００１０】
第４の発明は、食品が充填された第３の発明の成形容器である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明でいうポリプロピレン系樹脂とは、プロピレンを単独重合することによって得られるプロピレン単独重合体（以下ＰＰホモポリマー）、又は２０重量％以下のコモノマー、例えばエチレン、アクリル酸エステル、マレイン酸等の不飽和有機酸及びその無水物、炭素数が４〜１２個のα−オレフィン等のモノマー単位をプロピレンと共重合して得られる共重合体が挙げられる。該共重合体はランダム共重合体でもブロック共重合体でもグラフト共重合体でもよい。また、ポリプロピレン系樹脂主鎖に放射線照射等の方法で長鎖のポリプロピレンを分岐鎖として導入したものも挙げられる。もしくはこれらの重合体の酸化・塩素化等の変成物でもよい。本発明の実施に当たりポリプロピレン系樹脂はこれらを単独で使用しても、２種以上を使用しても良い。
【００１２】
本発明のポリスチレン系樹脂とは、ポリスチレンホモポリマー（以下ＧＰ−ＰＳという）、あるいは、スチレンと他の１つ以上のコモノマー、例えばα−メチルスチレン、アクリロニトリル、ブタジエン、メタクリル酸メチル、アクリル酸、メタアクリル酸、無水マレイン酸等との共重合体が挙げられる。また、スチレン−ブタジエン共重合体成分をポリスチレンとグラフト重合した、通常ＨＩ−ＰＳと称されるゴム補強ポリスチレンも使用出来る。これらは併用することもできる。これらの内ポリスチレン系樹脂としては、特に経済性の面からＧＰ−ＰＳが、望ましい。
【００１３】
本発明の無機充填材としては、タルク、クレー、マイカ、ケイ酸カルシウム、モンモリナイト、ベントナイト、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、軽石、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、炭酸カルシウム、ドロマイト、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、硫酸バリウム、カーボンブラック、ホワイトカーボン、ゼオライト、ガラス粉末、大谷石、シラスバルーン、ガラスバルーン等が挙げられるが、特にこれらの中でも好ましくは、酸に対する安定性やその取り扱い、経済性の面でタルクが好適に用いられる。
【００１４】
本発明において熱可塑性樹脂は、発泡シート、成形体の外観及び成形体の諸物性の点から、ポリプロピレン系樹脂が４０〜６０重量部、ポリスチレン系樹脂が１０〜３０重量部の範囲が好ましい。ポリプロピレン系樹脂が少なすぎると、電子レンジ耐熱性が得られず、ポリスチレン系樹脂が少なすぎると、シート、成形体の剛性を向上させる事が出来ない。
【００１５】
本発明の樹脂組成物の配合比は、シート、成形体の剛性、環境適性及びシートから成形体への成形性の点から、無機充填材が１０〜４０重量部の範囲が好ましい。無機充填材が１０重量部未満では、剛性、環境適性が得られず、４０重量部を越えるとシートから成形体への成形性が著しく低下する。
【００１６】
本発明における樹脂組成物の発泡倍率は、シート、成形体としての剛性、経済性の点から１．０５〜３倍の範囲が好ましく、更に好ましくは１．１から１．５倍の範囲である。発泡倍率が小さすぎると経済性を改善する効果に乏しく、逆に大きすぎると所定の剛性を得るのに、シート厚みをより以上に増す必要が生じ、経済性の点で劣る。
【００１７】
本発明において、実施組成物を発泡させるには発泡剤を用いる方法が好適に使用される。この場合発泡剤は特に限定されず、化学発泡剤、物理発泡剤何れも各種の物が使用出来る。具体的には、化学発泡剤としてアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド等の有機系のもの、炭酸水素ナトリウム、クエン酸ナトリウム等の無機系発泡剤が挙げられる。物理発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペンタン、水、炭酸ガス、窒素等のものが挙げられる。また、発泡剤として粉末状の物は、樹脂或いは各種添加剤によってマスターバッチ化した物や、物理発泡剤をベース樹脂に含浸した物を用いても良い。より好適には、発泡剤として、表面外観の点から無機系発泡剤が望ましい。
【００１８】
本発明において、必要に応じて樹脂添加剤として、一般に使用されている着色剤、エチレンビスアマイド等の滑剤、ヒンダードフェノール系やリン系の酸化防止剤を添加しても良い。
【００１９】
本発明において使用されるスチレン−イソプレンブロック共重合体水素添加物（以下ＳＥＰＳという）とは、スチレンからなる重合体ブロックＡ１個以上と、イソプレンからなる重合体ブロックＢ１個以上からなり、全体の数平均分子量が５，０００から５００，０００の範囲にあり、重合体ブロックＡ全体の含有率が１０〜７０重量％であるブロック共重合体であって、かつ（ＡＢ）ｎ又はＡ−（ＢＡ）ｎ（ｎは整数で１以上５以下）のブロック形態を有し、ブロックＢ全体の脂肪族二重結合の少なくとも７０％以上を水素添加して得られる水素ブロック共重合体である。また、スチレン及び共役ジエン炭化水素よりなるブロック共重合体（以下ＳＴＲという）とはスチレンからなる重合体ブロックＡ１個以上と、共役ジエン（ブタジエン、イソプレン）からなる重合体ブロックＢ１個以上からなり、全体の数平均分子量が５，０００から５００，０００の範囲にあり、重合体ブロックＡ全体の含有率が１０〜８０重量％であるブロック共重合体であって、かつ（ＡＢ）ｎ又はＡ−（ＢＡ）ｎ（ｎは整数で１以上５以下）のブロック形態を有するブロック共重合体である。
【００２０】
ＳＥＰＳの添加量は３〜２０重量部が好ましく、ＳＴＲの添加量は２〜２０重量部が好ましい。この範囲において実用的に適度な強度を有しながら、容器を潰す際にそれを可能とする引き裂き強度等の物性がバランスし減容廃棄することが可能となる。すなわち、実用的には容器に惣菜等を入れて運搬しても容器が破損することはなく、かつまた容器を廃棄する際に容器を潰し、或いは裂いて見かけの容積を減らすことが可能となる。ＳＥＰＳ或いはＳＴＲの添加量が少ないといずれの場合もシートの強度、特に引き裂き強度が低下して好ましくない。逆に添加量が多すぎると強度が低下し柔軟となる。そのため容器に内容物をいれた時その重みで容器の形状が変形して好ましくなく、電子レンジ耐熱性も低下する。
【００２１】
発泡シート製造に共する樹脂組成物は、発泡剤を除いてシート押出し加工の前に予め単軸あるいは、２軸押出機で溶融混合したものを用いても、溶融混練せずにブレンド、ドライブレンドしたものを用いても良い。また、無機充填剤の混合方法として、無機物をポリプロピレンに、予め高濃度で溶融混合してマスターバッチ化したものを使用しても良い。
【００２２】
本発明の発泡シートは、一般に使用されている押出し加工法が適用でき、ダイとしては、Ｔダイ、サーキュラーダイ及び異形ダイの何れであってもよい。また、加飾等の為に、発泡シートに無発泡層を共押出しや予めフィルム化した物を熱ラミネートする等の方法で積層しても良い。
【００２３】
本発明の成形体としては、本発明で得られる発泡シートを用い通常の熱成形、たとえば真空成形、圧空成形、真空圧空成形、プラグアシスト成形、プレス成形等により成形された物が挙げられる。
【００２４】
このようにして得られた容器は、食品、惣菜等の容器、或いは弁当容器として好適に使用される。特に油の多い食品を用い、電子レンジデンカ化工熱しても十分な耐熱性を有するため、変形したり、穴があいたりするようなことはない。
【００２５】
【発明の効果】
本発明による熱可塑性樹脂発泡シートを用いた成形容器は、電子レンジにかけることができ、食品、惣菜或いは弁当容器として好適に用いられる。
【００２６】
【実施例】
以下実施例により更に詳細に説明する。
（実施例１）
メルトインデックスが９でランダム共重合体であるポリプロピレン樹脂（グランドポリマー社製Ｆ２２９Ｄ）５０重量部、タルク（白石カルシウム社製、タルクＦＶＳ）３０重量部、ポリスチレン樹脂（電気化学工業社製、ＨＲＭ−５）２０重量部、発泡剤（永和化成社製、ＳＣ−Ｋ）０．２５重量部、流動パラフィン０．２重量部、ＳＥＰＳ（１）（クラレ社製、セプトン２１０４、スチレンとイソプレンのトリブロック共重合体の水添物、スチレン含量６５重量％）をドライブレンドした後、６５ｍｍΦの単軸押出機にて樹脂温度２３６℃、樹脂圧１５３ｋｇ／ｃｍ３、押出量７７．９ｋｇ／ｈの条件で厚さ０．６ｍｍのシートを製造した。
【００２７】
シートの発泡倍率は１．２２倍、シートの押出方向と平行方向及び直行する方向の発泡セルの最大径は各々２３７μ、１００μであった。このシートについて以下の評価を行った。
【００２８】
（１）デュポン衝撃
デュポン衝撃試験機（東洋精機製作所製）を用い、撃芯先端直径１／２インチ、重錘１００ｇでシートの５０％破壊エネルギーを測定した。
【００２９】
（２）手折り感
シートを幅２５mm、長さ５０mmに切り出し、長さ方向に両端を折り曲げ、幅方向に折り目を入れた際にシートが割れるかどうかを観察し、割れなかったものを○、割れのきっかけが発生した物を△、割れたものを×とした。
【００３０】
（３）引裂強度
ＪＩＳＫ−６７７２に準拠した。すなわち、幅４０mm長さ１５０mmの試験片を資料の縦及び横の方向からそれぞれ３枚ずつとり、各試験片の短辺の中央から長辺に平行に内部へ長さ約７５mmに切り込みを入れる。試験片の切り込みを入れた辺の両側が表裏になるように引張試験機のつかみ具に取り付け、切り込みの方向に平行に毎分２００±２０mmの引っ張り速度で引き裂き、最大荷重を求める。方向は切り込みの方向を示す。
【００３１】
シートから真空成形で図１の様な形状の弁当容器をつくり、以下の試験を行った。
（１）落下強度
弁当容器に３００ｇの重りを全体に均一になるよう固定し、５０ｃｍから短手方向の縁が垂直になる方向で落下させて、弁当容器が破壊するかどうかをみた。なお、蓋は用いなかった。
（２）オーブン耐熱性
弁当容器を１３０℃のギヤオーブンに１０分間放置して容器の変形の有無をみた。
（３）電子レンジ耐熱性
弁当容器に食用サラダ油を８分目（約３００ｇ）を入れて、５分間蓋なしで電子レンジ加熱し、容器の変形、油もれの有無等をみた。
実施例１の組成を表１に、評価結果を表２に示す。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【表２】

【００３４】
（実施例２）
票１に示された原料を単軸押出機で事前に混練りした以外は実施例１と同様に行った。
【００３５】
（実施例３）
表１に示された原料を二軸押出機で事前に混練りした以外は実施例１と同様に行った。
【００３６】
（実施例４）
表１の様にＳＥＰＳ（１）を１０重量部とした以外は実施例１と同様に行った。
【００３７】
（実施例５）
ＳＥＰＳ（１）５重量部とＰＳ１０重量部を混合した後、ＰＳ１０重量部と混合した以外は実施例１と同様に行った。
【００３８】
（実施例６）
ＳＥＰＳ（１）の代わりにＳＥＰＳ（２）（クラレ社製、セプトン２０４３、スチレンとイソプレンのトリブロック共重合体の水添物、スチレン含量１３重量％）を用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００３９】
（実施例７）
ＳＥＰＳ（１）の代わりにＳＴＲ（電気化学工業社製ＳＴＲ−１６０２、スチレンとブタジエンのトリブロック共重合体）を２．５重量部用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００４０】
（実施例８）
ＳＥＰＳ（１）の代わりにＳＴＲ（電気化学工業社製ＳＴＲ−１６０２、スチレンとブタジエンのトリブロック共重合体）を５重量部用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００４１】
（比較例１）
ポリプロピレン樹脂５０重量部、タルク３０重量部、ポリスチレン樹脂２０重量部、発泡剤０．２５重量部、流動パラフィン０．２重量部をドライブレンドした後、６５ｍｍΦの単軸押出機にて樹脂温度２２８℃、樹脂圧１４０ｋｇ／ｃｍ３、押出量７７．４ｋｇ／ｈの条件で厚さ０．６ｍｍのシートを製造した。配合組成を表３に示す。
【００４２】
【表３】

【００４３】
シートの発泡倍率は１．１９倍、シートの押出方向と平行方向及び直行する方向の発泡セルの最大径は各々２０８μ、７８μであった。このシート及びシートより成形された弁当容器について実施例と同様の評価を行った。評価結果を表４に示す。
【００４４】
【表４】

【００４５】
（比較例２）
表３の様にＳＥＢＳ（旭化成社製、タフテックＨ１０４１、スチレンとブタジエンのトリブロック共重合体の水添物）５重量部を添加した以外は実施例１と同様に行った。
【００４６】
（比較例３）
票２の様にＳＥＢＣ（日本合成ゴム社製、ダイナロン４６００Ｐ、スチレン−ブタジエン−オレフィン結晶ブロック共重合体の水添物）５重量部を添加した以外は実施例１と同様に行った。
【００４７】
（比較例４）
ＳＥＰＳ２．５重量部を添加した以外は実施例１と同様に行った。
【００４８】
ＳＥＰＳ（１）を２５重量部添加した以外は実施例１と同様に行った。
【００４９】
市販のＰＰ／Ｆについて評価を行った、組成を表３に、評価結果を表４に示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で容器の物性を測定する際に使用した容器の形状図。

Claims

（Ａ）ポリプロピレン系樹脂４０〜６０重量部、（Ｂ）ポリスチレン系樹脂１０〜３０重量部、（Ｃ）無機充填剤１０〜４０重量部及び、（Ｄ）スチレン及び共役ジエン炭化水素よりなるブロック共重合体２〜２０重量部を含有する発泡倍率が１．０５〜３倍の熱可塑性樹脂発泡シート。
共役ジエン炭化水素がイソプレンである請求項１記載の熱可塑性樹脂発泡シート。
請求項１または２の熱可塑性樹脂発泡シートよりなる電子レンジ加熱可能であることを特徴とする成形容器。
食品が充填された請求項３の成形容器。