JP7349785B2 - 樹脂製容器の製造方法 - Google Patents
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1. 樹脂系シートから容器を製造する方法であって、
(1)樹脂系シートが、a)樹脂系基材フィルム、b)樹脂系基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された下地層及びc)前記下地層上に形成された機能層を含む積層体であって、
a)樹脂系基材フィルムは、厚み100μm以上であり、
b)下地層は、b1)接着性樹脂成分と平均粒径D50が6~50μmである充填粒子とを含み、b2)乾燥重量が1.0~10.0g/m2であり、
c)機能層は、c1)疎水性微粒子及び疎油性微粒子の少なくとも1種を含有し、c2)乾燥重量が0.3~10g/m2であり、
(2)前記樹脂系シートを熱成型することによって容器を作製する工程を含む
ことを特徴とする樹脂製容器の製造方法。
2. 容器が、1)底部、2)前記底部の外周上から立ち上がる側壁部、3)前記側壁部の上端部から形成される開口部及び4)前記開口部から容器外周方向に伸びるフランジ部を含む、前記項1に記載の製造方法。
3. 樹脂系基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂及びポリスチレン系樹脂の少なくとも1種である、前記項1に記載の製造方法。
4. 充填粒子が、融点90~350℃である樹脂ビーズである、前記項1に記載の製造方法。
5. 樹脂ビーズの比重が0.93~1.30である、前記項4に記載の製造方法。
(1)樹脂系シートが、a)樹脂系基材フィルム、b)樹脂系基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された下地層及びc)前記下地層上に形成された機能層を含む積層体であって、
a)樹脂系基材フィルムは、厚み100μm以上であり、
b)下地層は、b1)接着性樹脂成分と平均粒径D50が6~50μmである充填粒子とを含み、b2)乾燥重量が1.0~10.0g/m2であり、
c)機能層は、c1)疎水性微粒子及び疎油性微粒子の少なくとも1種を含有し、c2)乾燥重量が0.3~10g/m2であり、
(2)前記樹脂系シートを熱成型することによって容器を作製する工程(成型工程)を含む
ことを特徴とする。
本発明では、上記a)、b)及びc)の各層を含む樹脂系シートを成型用シートとして用いる。樹脂系シートの層構成の具体例を図1に示す。樹脂系シート10は、樹脂系基材フィルム1、樹脂系基材フィルムの表面上に積層された下地層2及び下地層の表面上に積層された機能層3を含む積層体から構成されている。特に、機能層3が付着防止層として機能するものである。機能層3は、複数の疎水性粒子及び/又は疎油性粒子が互いに固着して三次元網目上構造を形成してなる多孔質層であることが好ましい。
樹脂系基材フィルムの材質としては、特に限定されず、公知の容器に採用されている樹脂材料を採用することができる。従って、例えば合成樹脂フィルムの少なくとも1種を挙げることができる。
本発明では、下地層を樹脂系基材フィルムと機能層との間に介在させることによって、比較的平滑な基材フィルム上に微細な凹凸を付与できる結果、内容物と容器内面との接触面積を少なくすることができるので、より高い非付着性を得ることができる。
下地層の形成方法は、限定的ではないが、特に接着性樹脂成分及び充填粒子を含む塗工液(塗工液A)を樹脂系基材フィルムの少なくとも一方の面に塗布し、乾燥する工程を含む方法によって好適に実施することができる。
機能層は、撥水性及び/又は撥油性を発揮することによって付着防止層として機能するものである。そのために、疎水性微粒子及び疎油性微粒子の少なくとも1種を含む(以下、これらを「付着防止性粒子」ともいう。)。これにより、樹脂製成型容器には撥水性及び/又は撥油性が付与され、水分が多くて粘性の高い内容物であっても、付着等をより効果的に抑制ないしは防止することができる。具体的には、容器に載せる内容物が、脂肪分が少なく、水分が多い食品の場合には、樹脂系基材フィルム表面に疎水性微粒子を塗工すれば良い。一方、容器に載せる内容物が、脂肪分が多い食品の場合には、樹脂系基材フィルムに対し、ポリフルオロアルキルメタアクリレート樹脂の被覆層を備える微粒子を疎油性粒子として付与することが好ましい。
機能層の形成方法は、特に限定されないが、特に溶媒中に疎水性微粒子及び疎油性微粒子の少なくとも1種が分散した分散液(塗工液B)を下地層の表面の一部又は全部に塗布し、乾燥する工程を含む方法によって好適に実施することができる。
本発明では、上記「1.成型用樹脂系シート」で説明した樹脂系シートを成型用シート(出発材料)として熱成型を行う。
本発明の製造方法で得られる容器(本発明容器)は、特に食品用の樹脂製容器として好適に用いることができる。すなわち、食品を収容するために用いられ、かつ、食品が付着しにくい容器を提供することができる。本発明容器は、例えばトレー、ケース、カップ等と呼ばれるものも含む。
(1)下地コート剤の調製と塗工
ポリエステル系熱可塑性樹脂の溶液(溶剤:トルエン、固形分:20重量%)100重量部に対し、充填粒子としてポリメタクリル酸メチルビーズ(製品名「MBX-20」積水化成品工業社製、平均粒径:20μm、融点:250~270℃)10重量部を添加して30分間室温で攪拌して下地コート剤を調製した。このコート剤をバーコーター#8を用いて乾燥後重量で5.0g/m2となるように市販の厚み200μmの無延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(「PET」と略称)の表面に塗工し、続いて120℃のオーブン中で10秒間加熱乾燥させてトルエンを蒸発させることにより、基材フィルム上に下地層を形成した。
(2)撥水コート液の調製と塗工
エタノール96.5mLに疎水性酸化物微粒子(製品名「AEROSIL R812S」エボニック デグサ(株)製、BET比表面積:220m2/g、平均一次粒子径:7nm)3.5gを添加して30分間室温で攪拌して撥水コート液を調製した。このコート液を前記で作製された下地層の表面に乾燥後重量0.5g/m2となるようにバーコーター#3を用いて塗工し、続いて100℃のオーブン中で10秒間加熱乾燥させてエタノールを蒸発させることにより機能層を形成した。このようにして、出発材料となる樹脂系シートを得た。
(3)樹脂系シートの熱成型
得られた樹脂系シートを熱成型することによって容器(食品用トレー)を作製した。熱成型は、熱板真空圧空成型機を用いて実施した。この成型機は、(株)脇坂エンジニアリング製「HPT12-400」を使用した。金型設定温度138℃、成型圧空圧力:0.4MPa、離型圧力:0.1MPa、加熱圧空圧力:0.1MPa、加熱圧空時間:2秒、加熱真空時間:2秒、成型圧空時間:3秒、成型真空時間:3秒 離型時間:1秒の成型条件とした。
成型方法は、上記成型機の設定条件により実施した。まず、通気孔を有する熱板と成型金型(雌型)との間に付着防止層を熱板側に向けて樹脂系シートをセットした。次に、熱板と樹脂系シートをクランプにて固定し、成型金型側から樹脂系シートを圧空で押し込むと同時に、熱板から樹脂系シートを真空で引き込み、樹脂系シートを熱板に押し当て2秒間加熱した。その後、熱板から樹脂系シートを圧空で押し込むと同時に、成型金型から樹脂系シートを引き込み3秒間成型金型に圧着させ、成型金型(雌型)の形状を転写した。このようにして、図2に示すような容器を作製した。
実施例1の上記「(1)下地コート剤の調製と塗工」における200μmのPETフィルムを400μmのPETシートに変更して成型したほかは、実施例1と同様にして成型容器を得た。
実施例1の上記「(2)撥水コート液の調製と塗工」の微粒子を以下の方法で得たほかは、実施例1と同様にして成型容器を得た。平均一次粒子径12nm及びBET比表面積200m2/gの気相法シリカ粉末(製品名「AEROSIL 200」日本アエロジル(株)製)100gを反応槽に入れ、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら市販の表面処理剤500gをスプレーし、次いで200℃で30分間攪拌した後、冷却した。このように表面改質シリカ微粒子(金属酸化物複合微粒子)の粉末を得た。上記の処理剤として、ポリフルオロオクチルメタクリレート、2-N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート及び2,2’-エチレンジオキシジエチルジメタクリレートのコポリマーの水分散液(固形分濃度:20重量%)を処理剤として用いた。
塗工基材を200μmのPETフィルムから50μmのPETフィルムとし、次いで付着防止性フィルムを熱板圧空成型機にて成型する前にラミネート加工して多層にしたほかは、実施例1と同様にして成型容器を得た。具体的には、市販の厚み350μmのPETシートにポリウレタン系ドライラミネート接着剤(乾燥後重量3.5g/m2;「D」と略称)を塗工し、前記の50μmのPETの付着防止面の反対面と貼り合わせ、「350PET/D/50PET/微粒子含有下地樹脂/疎水性酸化物微粒子」なる基材シートを作製した。
200μmのPETフィルムを75μmのPETフィルムに変更し、下地コート剤の乾燥後重量を12.0g/m2となるようにしたほかは、実施例1と同様にして成型容器を得た。
疎水性酸化物微粒子を3.5gから0.5gとし、エタノール96.5mLから99.5mLとし、乾燥後重量で0.1g/m2となるようにしたほかは、実施例1と同様にして成型容器を得た。
ポリメタクリル酸メチルビーズを平均粒子径が20μmの「MBX-20」から平均粒子径が5μmの「MBX-30X-5」としたほかは、実施例1と同様にして成型容器を得た。
各実施例及び比較例で得られた各成型容器サンプルについて以下のとおり評価を行った。表1には各サンプルの層構成等を示す。表2には試験結果を示す。
(1)成型状態の確認
実施例及び比較例で得られた各成型容器サンプルの成型状態を目視で確認した。具体的には成型容器側面・底面・底部エッジ部分の周辺に割れ・破れ・偏肉・反りの不具合がないか確認し、さらに成型容器が成型金型と同じ形状で保形できているか否か(保形性)を確認した。前記不具合がなく、保形性も良好である場合は「○」、前記不具合がある場合及び/又は保形性に問題がある場合は「×」と評価した。
(2)付着防止性の確認
マイクロピペット(pipetman P20、GILSON社製)にマイクロピペットチップ(アイビスピペットチップ、アイビス社製)40を装着して、純水を成型容器サンプルに静かに滴下した。傾けて側面・底面・底部エッジ部分を滞りなく滑落するサンプルは「○」、一部でも付着するサンプルは「×」と評価した。
(3)みたらし団子の付着有無確認
市販の1串4玉×4本入りのみたらし団子を用意し、1玉を串から取り外した。これを箸で持ち、実施例及び比較例で得られた各成型容器サンプルの底面と側面との境界部に沿って2周し、みたらし団子をこすりつけた。その後、容器上に付着したみたらし団子のみつの数をカウントした。見た目にみたらし団子のみつ(あん)の付着が気にならない程度として付着数が10点未満のサンプルを「○」、10点以上のサンプルを「×」として評価した。
Claims (6)
- 樹脂系シートから容器を製造する方法であって、
(1)樹脂系シートが、a)樹脂系基材フィルム、b)樹脂系基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された下地層及びc)前記下地層上に形成された機能層を含む積層体であって、
a)樹脂系基材フィルムは、厚み100μm以上であり、
b)下地層は、b1)接着性樹脂成分と平均粒径D50が6~50μmである充填粒子とを含み、b2)乾燥重量が1.0~10.0g/m2であり、
c)機能層は、c1)疎水性微粒子及び疎油性微粒子の少なくとも1種を含有し、c2)乾燥重量が0.3~10g/m2であり、
(2)前記樹脂系シートを熱板真空圧空成型法によって容器を作製する工程を含み、
前記の熱板真空圧空成型法においては、樹脂系シートを、予め100~230℃に加熱した熱板に空気圧1~6kgf/cm2及び時間1秒超えかつ40秒未満で押し付け、その後空気圧0.5~11kgf/cm2及び時間1秒超えかつ10秒未満で成型金型に押し付けて成型する、
ことを特徴とする樹脂製容器の製造方法。 - 容器が、1)底部、2)前記底部の外周上から立ち上がる側壁部、3)前記側壁部の上端部から形成される開口部及び4)前記開口部から容器外周方向に伸びるフランジ部を含む、請求項1に記載の製造方法。
- 樹脂系基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂及びポリスチレン系樹脂の少なくとも1種である、請求項1に記載の製造方法。
- 充填粒子が、融点90~350℃である樹脂ビーズである、請求項1に記載の製造方法。
- 樹脂ビーズの比重が0.93~1.30である、請求項4に記載の製造方法。
- 前記金型のエッジ部分として底壁と側壁からなる底部隅の最も伸ばされる部分に半径1~30mmの丸みがつけられている、請求項2に記載の製造方法。
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