JP4423867B2

JP4423867B2 - 湿分吸収プラスチック容器

Info

Publication number: JP4423867B2
Application number: JP2003048549A
Authority: JP
Inventors: 明男黒澤; 昌由鈴田; 功森本; 潔和田; 信哉落合
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2023-02-26
Also published as: JP2004256142A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿気を嫌う食品、医薬品、精密機器、電子部品等各種製品の開閉可能な保存容器に関し、詳しくは、前記保存容器内の湿分を吸収する吸湿性材料を組み込んだ容器の内容物側表面が撥水性材料により撥水層が形成されている、湿分吸収プラスチック容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プラスチック容器はその成形の容易性やコスト面など種々の特性から、包装容器として幅広く使われている。また、湿気を嫌う食品、医薬品、精密機器、電子部品等各種製品の保存には、容器内部の湿気を除去するため、シリカゲル，塩化カルシウム，ゼオライト等乾燥剤を詰めた小袋を、製品と一緒に入れて保管している。これらの乾燥剤は、内容物や容器容積、また使用期間に応じて選定・設計される。しかし開閉可能な容器で、容器開口部を繰返し開閉し容器内の湿分を吸収させる用途においては、内容物により、その使用期間に幅があり、また容器開閉時間などの使用形態も異なる。そのため、特に長期間の保存と内容物の使用を繰り返す場合、乾燥剤の選定・設計において、乾燥剤重量が十分でない場合、使用形態によっては想定期間内でも湿分吸収効果が持続できなかったり、また、内容物保証を最優先とした場合にはオーバースペックになり易く、その場合乾燥剤充填量は多くなるため製品に占める乾燥剤の割合が多くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上記の実情を考慮したものであり、開閉可能な容器中の乾燥剤充填量を最小限とし、乾燥剤の吸湿効果を長期間維持する湿分吸収プラスチック容器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を克服するために考え出されたものである。
請求項１記載の発明は、内容物の出し入れが自在で開閉可能なプラスチック容器であり、プラスチック容器内部には吸湿性材料が組み込まれているプラスチック容器において、プラスチック容器の内容物側容器表面が表面に付着する水蒸気量を抑制するためのシリコーン系材料により撥水性であることを特徴とする湿分吸収プラスチック容器を提供するものである。
【０００５】
これにより、容器開封時に内容物側容器表面に付着する水蒸気量を抑制できるため、長期間吸湿効果を維持する湿分吸収プラスチック容器を得ることができる。
【０００６】
請求項２の発明は、内容物側容器表面の撥水性を、内容物側容器表面に撥水層を設けることによりなしたものであることを特徴とする請求項１記載の湿分吸収プラスチック容器を提供するものである。
【０００７】
これにより、コーティングなどの手段により容易に効果の高いプラスチック容器を得ることができる。
請求項３の発明は、内容物側容器表面の撥水性を、樹脂に撥水性材料を配合して容器本体としたことによりなしたものであることを特徴とする請求項１記載の湿分吸収プラスチック容器を提供するものである。
【０００８】
これにより、容器開封時に内容物側容器表面に付着する水蒸気量を抑制でき長期間吸湿効果を維持できるのに合わせて、容器形態の自由度が高い湿分吸収プラスチック容器を得ることができる。
また、吸水性だけのための表面コーティング工程を必要とせず、容器内側表面形状が複雑な場合でも、長期間吸湿効果を維持できる湿分吸収プラスチック容器を得ることができる。
【０００９】
請求項４の発明は、シリコーン系材料がポリオレフィン変性シリコーンエラストマーであることを特徴とする請求項１から３何れか記載の湿分吸収プラスチック容器を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の湿分吸収プラスチック容器を一実施形態に基づいて以下に説明する。
本発明の湿分吸収プラスチック容器は、開閉可能な開口部を有する容器本体と、容器本体内部に組み込んだ吸湿性材料から構成され、例えば前記容器本体の内容物側容器表面は撥水性材料によりコーティング処理されているものでも良い。
【００１２】
本発明による吸湿性材料は、ポリオレフィン系樹脂に吸湿性材料を配合した吸湿性樹脂組成物で構成されていてもよい。
【００１３】
また本発明の湿分吸収プラスチック容器は、容器本体、またはポリオレフィン樹脂に吸湿性材料を配合した吸湿性樹脂組成物、またはこれら双方の樹脂材料に、撥水性材料を配合する場合を含む。
【００１４】
湿分吸収プラスチック容器の開閉可能な開口部は、スクリューや嵌合、ヒンジを用いたキャップなど用途に応じて各種の設計が可能である。吸湿性材料は容器内に充填、または熱融着などの手段による一体化成形、もしくは嵌合やかしめなどの物理的な手段で容器本体やキャップに一体化することが可能である。
これらの部材以外に、容器開閉部の密封性を向上させるパッキンやインナーキャップを設けるなど、容器本体の構造は自由な構成が可能である。
【００１５】
なお容器本体や吸湿性樹脂組成物の構成は、それぞれが単一材料層である必要はなく、また諸効果を向上させるために、各種物理的、化学的表面処理を施すものであっても、容器内容物側表面の撥水性の効果を阻害せずに効果を現すものであれば構わない。
【００１６】
吸湿性材料を配合するポリオレフィン系樹脂としては、特に制限されるものではないが、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体などのエチレン系樹脂や、ポリプロピレン、ブロックポリプロピレンなどのαオレフィン−エチレン共重合体、あるいは二種以上のαオレフィンを共重合させたものなどが挙げられる。またエチレン−環状オレフィン共重合体などのポリオレフィン樹脂も使用可能である。またポリオレフィン樹脂とは区別されるが、エチレン−α，β不飽和カルボン酸のエステル化物あるいはそのイオン架橋物、特にエチレン−（メタ）アクリル酸メチル、エチレン−（メタ）アクリル酸エチル、エチレン−（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、エチレン−（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、エチレン−（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル等も使用可能である。
これらから選ばれる樹脂の単体あるいは二種以上のブレンド物から選択されるのが好ましい。
【００１７】
湿分吸収プラスチック容器本体は、前記吸湿性材料を配合するポリオレフィン系材料から選定されるのが好ましいが、この限りではない。
【００１８】
プラスチック容器に組み込む吸湿性材料としては、ゼオライト，酸化カルシウム，塩化カルシウム，硫酸マグネシウムなどの硫酸塩化合物，アルミナ，活性炭，粘土鉱物，シリカゲルなどの吸湿性無機化合物、または、カルボキシメチルセルロース，ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリアクリル酸，ポリアクリル酸ナトリウムなどのポリα，β不飽和カルボン酸あるいはそのイオン架橋物、エチレン−酢酸ビニル共重合体あるいはポリ酢酸ビニルの部分または完全けん化物，ポリエチレンオキサイドあるいはポリプロピレンオキサイドなどのポリアルキレンオキサイド誘導体などの吸湿性有機化合物から選定できる。これらの吸湿性材料を小袋に充填する、あるいは材料自体を錠剤などの容器に充填しやすい形態に加工するなど、用途に応じた設計が可能である。
【００１９】
ポリオレフィン系材料に配合する吸湿性材料としては、前記無機化合物や有機化合物から選択される。中でも、配合した吸湿性樹脂組成物として吸湿効果を得るために、吸湿性材料は、吸湿能力と配合比率の面から相対湿度９０％雰囲気における飽和吸湿量が自重に対し１０％以上であることが好ましい。そのような材料として、ゼオライト，酸化カルシウム，塩化カルシウム，硫酸マグネシウムなどの硫酸塩化合物，アルミナ，活性炭，粘土鉱物，シリカゲルが挙げられ、吸湿性有機化合物も合わせたこれらの中から１種以上が選択される。
【００２０】
必要に応じて、これらの樹脂に対し、各種添加剤（酸化防止剤，粘着付与剤，充填剤，分散剤，各種フィラーなど）を配合しても構わない。
【００２１】
本発明のプラスチック容器を成形する方法は、公知のブロー成形法，延伸ブロー成形法，射出成形法，シート成形法などを用いて成形することができる。もちろんポリオレフィン系材料に吸湿性材料を、押出成形などによりあらかじめ混合しておくことも可能である。容器の形態としては、ボトル形状，トレー形状，ケース形状など種々の開閉可能な形状の容器に適用することが可能である。
【００２２】
容器本体内容物側表面もしくは吸湿性樹脂組成物の内容物側表面にコーティング処理する撥水性材料としては、シリコン系の撥水性を示す汎用的な材料を使用することができる。
【００２３】
撥水性材料をコーティング処理する処方としては、容器本体を成形後、コーティング処理する内容物側表面にあたる部分に、撥水性材料を直接塗布、あるいは容器本体内に撥水性材料を充填処理、または撥水性材料中にプラスチック成形体を浸漬することによって被膜を形成させる方法でよく、必要に応じて、加熱や常温保管などの皮膜硬化過程でコーティング皮膜を形成させる。
【００２４】
容器本体樹脂や吸湿性樹脂組成物に撥水性材料を配合する処方としては、例えばポリオレフィン系樹脂にあらかじめシリコーンオイルをブレンドした市販品のマスターバッチをベース樹脂にドライブレンド後、前記成形法にて加工することで、分散性が良好で表面に撥水性を示す効果のある樹脂材料が成形できる。
【００２５】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示すが、これらの実施例に限られるものではない。
［プラスチック容器本体］
ポリプロピレン樹脂（ＭＦＲ１７［ｇ／１０ｍｉｎ］）
［ポリオレフィン系材料］
低密度ポリエチレン樹脂（ＭＦＲ２３［ｇ／１０ｍｉｎ］）
［吸湿性材料］
ゼオライト
［撥水性材料１（コーティング用）］
シリコーン系ポリマー溶液（固形分１０ｗｔ％，メチルエチルケトン溶媒）
［撥水性材料２（ドライブレンド用）］
ポリオレフィン変性シリコーンエラストマー（ＭＦＲ０．５［ｇ／１０ｍｉｎ］）
（配合比：低密度ポリエチレン樹脂／シリコーン＝５０／５０）
【００２６】
「プラスチック容器本体サンプルＡの成形」
射出成形グレードのポリプロピレン樹脂を用いて、評価形態に射出成形した。
【００２７】
「プラスチック容器本体サンプルＢの成形」
射出成形グレードのポリプロピレン樹脂を用いて、評価形態に射出成形したサンプルＡの容器内を、撥水性材料１のコーティング液で浸した後、コーティング液を取り除き、１００℃に昇温させたオーブン内で１時間乾燥させた。
【００２８】
「プラスチック容器本体サンプルＣの成形」
射出成形グレードのポリプロピレン樹脂８０ｗｔ％に、撥水性材料２のマスターバッチが２０ｗｔ％になるようドライブレンドし、サンプルＡと同じ評価形態に射出成形した。
【００２９】
「プラスチック容器本体キャップの成形」
プラスチック容器の容器開閉部分はスクリュー式のキャップとなっている。この容器開閉部のキャップは全てのサンプルにおいて共通であり、射出グレードのポリプロピレン樹脂を用いて射出成形した。
さらに比較評価のため、測定範囲が０〜１００％Ｒｈの高分子静電容量式の湿度センサーを、全てのスクリューキャップ中央部に穴をあけ取り付けた。センサーとスクリューキャップはエポキシ系の接着剤で固定し乾燥させたあと、シリコン系のコーティング剤で固定部分表面をコーティングし、リークが無いものとした。
【００３０】
「吸湿性材料ａの作成」
吸湿性材料であるゼオライトを１ｇ計量し、通気性のある小袋に充填した。
【００３１】
「吸湿性材料ｂの作成」
低密度ポリエチレン樹脂６０ｗｔ％に対して、吸湿性材料であるゼオライトが４０ｗｔ％になるように混練してあるマスターバッチを用いて、目付け２．５ｇの錠剤状である評価形態に射出成形した。
【００３２】
「評価容器の形状」
今回評価に使用する容器の形状は、高さが約３０ｍｍ，底面積が約１０００ｍｍ²で容積約３００００ｍｍ³，内容物側表面積約５５００ｍｍ²の円柱状容器である。この概略図を図１に示す。
【００３３】
［評価方法］
評価開始５時間前に評価に使用する全てのセンサー付きキャップを４０℃９０％Ｒｈ環境に保管しておき安定させる。次にあらかじめアルミ袋で密封し４０℃環境に保管しておいた、吸湿性材料を組み込んだプラスチック容器サンプルをアルミ袋から取り出し、４０℃９０％Ｒｈ環境で保管を開始する。プラスチック容器サンプルを４０℃９０％Ｒｈ保管開始から２時間経過後に、プラスチック容器サンプルにあらかじめ保管しておいたセンサー付きキャップを取り付け、容器を全て閉じた状態で保管を開始する。このプラスチック容器とセンサー付きキャップは、保管開始より毎日規定時間に２時間だけ開封しキャップをするという作業を繰り返し、容器内の湿度推移を比較評価した。
これら実施例におけるサンプル構成を表１に、吸湿性材料ａでの結果を図２に、吸湿性材料ｂでの結果を図３に示す。
【００３４】
（実施例１）
前記評価サンプルＢ，ａを用いた容器構成とした。
【００３５】
（実施例２）
前記評価サンプルＢ，ｂを用いた容器構成とした。
【００３６】
（実施例３）
前記評価サンプルＣ，ａを用いた容器構成とした。
【００３７】
（実施例４）
前記評価サンプルＣ，ｂを用いた容器構成とした。
【００３８】
（比較例１）
前記評価サンプルＡ，ａを用いた容器構成とした。
【００３９】
（比較例２）
前記評価サンプルＡ，ｂを用いた容器構成とした。
【００４０】
【表１】

【００４１】
【発明の効果】
本発明の実施例の結果では、同じ保管環境であるにも関わらず、容器開閉回数が増えるに従い、撥水性材料を用いた容器内の相対湿度と、撥水性材料を用いていない比較例の容器内相対湿度を比べると、徐々にその差が広がり、撥水性材料を用いている容器内相対湿度の方が低下する傾向にある。吸湿性材料は容器開口部を閉じた後、容器内の水蒸気を吸収することで相対湿度を低下させるが、容器開封時に容器内に混入する水蒸気量は、特に開封時間が長く多湿の場合、容器表面にも付着しやすいと考えられる。
【００４２】
以上より、開閉可能な容器の開封時に容器内に混入する水分は、容器容積に含まれる水蒸気量に合わせ、容器内容物側表面に付着する水蒸気量も考慮する必要があるが、この表面に付着する水分は、容器表面に撥水性を持たせることにより低減でき、結果として容器内を同等湿度に維持できる保管期間を長くすることができた。
【００４３】
以上の結果より、本発明の湿分吸収プラスチック容器は、容器の内容物側表面に付着する水蒸気量を抑えることが出来るため、開閉可能な吸湿性プラスチック容器に充填する吸湿性材料を最小限にすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施例３で示した容器構成の概略図である。
【図２】実施例および比較例の吸湿性材料ａの容器内湿度推移グラフである。
【図３】実施例および比較例の吸湿性材料ｂの容器内湿度推移グラフである。
【符号の説明】
Ａ：撥水層
Ｂ：容器本体
Ｃ：吸湿性材料
Ｄ：キャップ

Claims

内容物の出し入れが自在で開閉可能なプラスチック容器であり、プラスチック容器内部には吸湿性材料が組み込まれているプラスチック容器において、プラスチック容器の内容物側容器表面が表面に付着する水蒸気量を抑制するためのシリコーン系材料により撥水性であることを特徴とする湿分吸収プラスチック容器。
内容物側容器表面の撥水性を、内容物側容器表面に撥水層を設けることによりなしたものであることを特徴とする請求項１記載の湿分吸収プラスチック容器。
内容物側容器表面の撥水性を、樹脂に撥水性材料を配合して容器本体としたことによりなしたものであることを特徴とする請求項１記載の湿分吸収プラスチック容器。
シリコーン系材料がポリオレフィン変性シリコーンエラストマーであることを特徴とする請求項１から３何れか記載の湿分吸収プラスチック容器。