JPH0116418B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物に関す
るものであり、詳しくは、発泡性熱可塑性樹脂粒
子を型窩内で発泡成形せしめて得た容器等に於い
て、該容器内に収納した即席麺等油性食品、また
はアイスクリーム等の脂肪含有食品等の油脂また
はホツトコーヒー等が容器壁の発泡粒子間の融着
面を通して外部に滲出するのを防止する薄肉容器
等を得るため、そして家庭用エアーコンデイシヨ
ナー等に用いられるドレンパン（受皿）等に於け
る水の滲出を防止するため、或いは携帯簡易用ア
イスボツクスの氷水の滲出防止をするための発泡
性熱可塑性樹脂粒子組成物に関するものである。

発泡性熱可塑性樹脂粒子は、例えばポリスチレ
ン樹脂粒子に、これを僅かに膨潤せしめるにすぎ
ない易揮発性の脂肪族炭化水素、例えばｎ−ペン
タン等を水性懸濁液中で含浸せしめるか、又はポ
リスチレン樹脂粒子に対して溶解性を有するトル
エン、シクロヘキサン等の溶剤を少量含有する水
性懸濁液中で常時気状のブタン、プロパン等の発
泡剤と共に含浸せしめる、等の方法により製造さ
れる。このようにして得られた発泡性熱可塑性樹
脂粒子は発泡熱可塑性樹脂成形体を製造するため
の原料として用いられる。発泡熱可塑性樹脂成形
体を経済的及び工業的に得るには発泡性熱可塑性
樹脂粒子を予め予備発泡して予備発泡粒子とな
し、この予備発泡粒子を小孔等が穿設された成形
機の型窩内に充填し、前記小孔等に加圧された水
蒸気を注入して前記予備発泡粒子の軟化点以上に
加熱して、各予備発泡粒子をそれぞれ融着一体化
せしめることにより型窩通りの成形体を得ること
ができる。

かゝる目的で使用される発泡性熱可塑性樹脂粒
子はｎ−ペンタン等の親和性のよいものを含有し
ていると耐熱性が低下し、予備発泡の工程中に各
粒子が合着し集塊化する傾向がある。集塊化した
合着粒子は粒子移送パイプ、あるいは成形用型窩
充填孔を閉塞して成形工程において障害となる。
従つて、予備発泡したとき集塊化しない発泡性熱
可塑性樹脂粒子が要求される。そのために、予め
発泡性熱可塑性樹脂粒子に、例えば金属石鹸、タ
ルク粉末、またはワツクス等で表面被覆させるこ
とは公知である。但し、これらの目的で用いられ
る表面被覆処理剤は、反面、成形時に於いて各樹
脂粒子間の融着を阻害する傾向を有する。集塊化
を防止し、かつ成形時の融着を阻害しない物質を
添加する方法も既に知られている。しかし、得ら
れた発泡成形体は、これを破断したとき、各樹脂
発泡粒子の融着状態が良好であつても、即ち破断
面における各粒子の表面が全く現われず、融着度
が100％であつても、その融着面は完全な面接着
でなく、微細な毛細管が外部に開口している。例
えば界面活性剤を含む染料水溶液を入れると、水
溶液は成形体内部を通過して外部に滲出してくる
ことによつて確認することができる。

例えば、一般の発泡性スチレン重合体粒子を用
いて通常の成形法で得られた成形品、例えばコツ
プは正常な成形融着状態にあつても、アルキルペ
ンゼンスルフオン酸ソーダを0.01重量％含むコー
ヒー液を入れて放置すれば、およそ15分でコーヒ
ーが各発泡粒子の間隙を通過してコツプ外側壁に
滲透してくるのが顕著に見られた。これらのコツ
プは通常のジユース、コーラー等の飲用コツプと
しては実用上何等支障はないが、70−80℃の煎じ
濾過されたコーヒーを１〜２時間入れて置くとカ
ツプの外壁に滲透してくる。油脂性食品類、例え
ばサラダ油、牛豚脂等を収納し、長期間保存する
と、徐々に油脂が器壁外部に滲出して、これらの
食品の容器としては不適当であつた。また、かや
く中にカレー粉を混入した即席麺を収納して保存
しておくと、カレー粉の黄色色素が容器外壁に滲
出して容器が汚染され、容器付即席麺としての商
品価値を著しく減少させる。更に家庭用小型エア
ーコンデイシヨナーに用いられている発泡性熱可
塑性樹脂成型品のドレンパンはドレン水の滲透が
あるので通常成型品表面にパラフイン被膜、ある
いは樹脂被膜をつくる塗装を行つて用いられる。
また小旅行等に携帯される発泡性熱可塑性樹脂成
型品の簡易アイスボツクスは氷水が長時間には滲
出し商品価値を低下させている。

前記発泡性スチレン重合体を用いて成形時に特
別の金型を使用するか、もしくは加熱条件を高温
にして発泡成型体の表面に溶融膜を形成させれ
ば、油脂の滲出を防止することはできるが、汎用
の発泡性スチレン重合体粒子では、かゝる方法に
対して耐熱性が劣り発泡体が溶融収縮し、工業的
に、商品になり得る外観美麗な成形体が得られ難
い。更に、かゝる方法に対して耐熱性を向上させ
るために、例えば発泡粒子を長期間温室等で放置
して、残存するｎ−ペンタン等の発泡剤を揮発減
少させてから、かゝる高温成形に使用することも
可能ではあるが、経済的でなく、加えて高温成形
に於いては著しく成形サイクル時間を延長させる
結果、生産性が劣り、かゝる方法で得られたコツ
プ等は通常の方法でつくられたコツプに比し、た
わみ強度等が弱く、脆弱な物性をもつており、実
用上、使用し難い欠点を有する。

上記の洩れ現象が防止できれば、発泡性熱可塑
性樹脂粒子の油性および脂肪性食品等の包装容器
及びコンテナー等の製造のための新用途が拡大化
される意味があり、本発明者等は鋭意研究した結
果、本発明を完成した。即ち、本発明は熱可塑性
樹脂粒子中に該樹脂粒子の軟化点より低い沸点を
有する炭化水素を発泡剤として前記樹脂粒子に対
して１〜10重量％を含有する発泡性熱可塑性樹脂
粒子の表面に、該樹脂粒子に対し0.01〜0.3重量
％のポリオキシアルキレングリコールの脂肪酸エ
ステルが被覆されてなることを特徴とする発泡性
熱可塑性樹脂粒子組成物を要旨とするものであ
る。

本発明における発泡性熱可塑性樹脂粒子とは、
スチレンまたはメチルスチレンの単独重合体、ス
チレン−アクリロニトリル及びスチレン−メチル
メタアクリレートまたはメチルアクリレート等の
如きスチレンとアクリル酸エステルまたはメタア
クリル酸エステルとの共重合体、エチレン単独重
合体、エチレン−酢酸ビニルの如きエチレン共重
合体、プロピレン重合体またはスチレン重合体と
エチレンまたはプロピレン重合体の混合樹脂等が
挙げられる。発泡剤としては、プロパン、ｎ−ブ
タン、イソブタン、ｎ−ペンタン、ネオペンタ
ン、ジクロロフルオロメタン、トリクロロフルオ
ロメタン等の前記樹脂粒子の軟化点より低い沸点
を有する易揮発性炭化水素が用いられる。これら
の発泡剤は、例えば前記樹脂粒子に、水性懸濁液
中でオートクレーブ中で加熱して含浸せしめるこ
とによつて発泡性熱可塑性樹脂粒子を得ることが
できる。発泡剤は、通常、樹脂粒子中に、樹脂粒
子に対して１〜10重量％含浸せしめられる。

本発明に用いるポリオキシアルキレングリコー
ルとしては、ポリオキシエチレングリコール、ポ
リオキシプロピレングリコール、ポリ（オキシエ
チレン−オキシプロピレン）グリコール等が挙げ
られる。好ましくは、平均分子量200〜6000のポ
リオキシエチレングリコールまたは平均分子量
400〜2000のポリオキシプロピレングリコールで
ある。水酸基を３個以上有するポリオキシアルキ
レンポリオール、就中ソルビトールベースのポリ
オールの使用はコーヒーや牛脂の滲出を十分に抑
制することはできない。

本発明に用いる脂肪酸は、オクチル酸、ノニル
酸、カプリン酸、ラウリル酸、パルミチン酸、ス
テアリン酸、ベベニン酸、オレイン酸、リノール
酸または１，２−ヒドロキシステアリン酸等が挙
げられる。

本発明による被覆剤は、上記ポリオキシアルキ
レングリコールと脂肪酸とのエステル化反応によ
り生じる。好ましい被覆剤としては、ポリオキシ
エチレンジラウレート（平均分子量約1000）、ポ
リオキシエチレンジパルミテート（平均分子量約
2000）、ポリオキシエチレンジステアレート（平
均分子量約6000）、ポリオキシプロピレンジステ
アレート（平均分子量約2000）、ポリオキシプロ
ピレンジオレート（平均分子量約1200）等または
これらの混合物である。

本発明被覆剤は発泡性熱可塑性樹脂粒子に対し
て0.01〜0.3重量％被覆される。好ましくは0.03〜
0.15重量％である。0.01重量％以下では油性また
は脂肪性食品の油脂及び水の滲出を十分に防止す
る効果が得られ難く、0.3重量％を越えると成形
時の各発泡粒子の融着を阻害する傾向を示し、好
ましくない。

本発明において、前記被覆剤にアルギン酸また
はその誘導体を添加するのが効果的である。この
ようなアルギン酸系の添加剤を添加することによ
り、さらに初期の効果を向上せしめ、或いは被覆
剤の使用量を減少せしめることが可能となる。か
かる目的からアルギン酸系添加剤は発泡性熱可塑
性樹脂粒子に対し0.005〜0.1重量％、好ましくは
0.02〜0.05重量％が添加される。

本発明被覆剤に添加するアルギン酸系添加剤と
しては、アルギン酸、アルギン酸塩またはアルギ
ン酸エステルがある。アルギン酸塩は、アルギン
酸アルカリ金属塩、アルギン酸カルシウム、アル
ギン酸マグネシウム等が例示され、アルギン酸エ
ステルとしては、アルギン酸アセチルエステル、
アルギン酸プロピルエステル、アルギン酸ブチル
エステルの他にアルギン酸オキシプロピレングリ
コールエステルも例示される。好ましくはアルギ
ン酸アルカリ金属塩、最も好ましくはアルギン酸
ナトリウムである。

本発明の被覆剤またはアルギン酸系添加剤の混
合物を発泡性熱可塑性樹脂粒子に被覆せしめる方
法としては、種々の方法がある。例えばドラムブ
レンダー等で発泡性熱可塑性樹脂粒子と上記被覆
剤を充分に混合することにより樹脂粒子の表面に
前記被覆剤を付着せしめることができる。上記被
覆剤のうち粘調な液体状の物質の場合には、発泡
性熱可塑性樹脂粒子をべとつかせ、予備発泡工程
に於ける予備発泡装置への輸送を困難にさせる等
の支障をもたらすので、上記物質のうちより微粉
体の物質と組合せて用いるか、あるいは前述の予
備発泡時の集塊化防止剤としてジンクステアレー
ト、タルク、炭酸カルシウム等を使用し、あるい
は成形時各発泡粒子間の融着を促進するステアリ
酸アミド等の適量を併用すれば発泡性熱可塑性樹
脂粒子のべとつきは解消される。

更に発泡性熱可塑性樹脂粒子に必要な種々の好
ましい品質、例えば予備発泡時の集塊化防止、成
形金型から離型、成形品の滑り易さ等が改善され
る。また上記物質のうち粉体状物質を用いるとき
は、平均分子量400のポリオキシエチレングリコ
ールを0.03重量％予め被覆させて展開剤の役目を
もたせて、次いで粉末状物質を被覆させればよ
い。また固体フレーク状物質を被覆する場合に
は、予めそれを水に溶解して発泡性熱可塑性樹脂
粒子に被覆した後、水分の乾燥を行えばよい。

本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物から成
形された発泡成形体が油脂及び水を透過せしめな
い理由は、必ずしも明らかでないが、ポリオキシ
エチレングリコールあるいはポリオキシプロピレ
ングリコールの平均分子量が比較的低い場合は油
脂類の滲出を防止する効果があり、比較的高い場
合は水素の滲出を防止する効果が強くなる。ま
た、アルギン酸系添加剤はその分散力、成膜作用
により、被覆剤の効果を増強しているものと思わ
れる。

本発明の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物から成
形された飲食器、割ぽう具等の食品容器及び食品
コンテナなどの成形品は、これに牛脂、大豆油、
ナタネ油等の植物油類、ラード、チヨコレート
類、即席ラーメン類、即席飯類、シチユー、マヨ
ネーズ、ドレツシングソース、カレー、カレール
ウ、ハヤシ、ハヤシルウ、バター、マーガリン、
ホワイトソース、レバーペースト、ヨーグルト
類、シユークリーム、アイスクリーム類等の油性
及び脂肪食品を直接包装しても各発泡粒子間より
外部への油脂または色素などの滲透を長時間に亘
り抑制し、従来、使用できなかつた適用面を可能
とした許りでなく、更にその用途を開拓拡大する
ことが期待される。

なお本発明に使用される物質のうち、食品容器
に実用化される場合には、使用される添加物は食
品衛生上安全が保障された物質であり、またその
使用量等制限の範囲で応用されることはもちろん
である。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。

実施例 １ 発泡剤として5.5重量％のｎ−ペンタンを含有
する直径0.3〜0.6mmの発泡性ポリスチレン樹脂粒
子1000ｇに、平均分子量1000のポリオキシエチレ
ングリコールジオレート1.5ｇを均一に表面被覆
するように容器内で撹拌し、次に粉状アルギン酸
ナトリウム3.0ｇとジンクステアレート1.0ｇを添
加して更に撹拌し、前記ポリオキシエチレングリ
コールジアルキルエステルで被覆された発泡性ポ
リスチレン樹脂粒子組成物を得た。

この発泡性ポリエチレン樹脂粒子組成物を用い
て、回分式予備発泡装置内で99℃の常圧水蒸気の
気流中で回転撹拌羽根による撹拌を行いながら、
全体が均一に加熱されるようにカサが110ｇ／
になるように10分で発泡し予備発泡粒子を得た。

予備発泡粒子を大気中で12時間熟成、乾燥した
後、内容量500c.c.、肉厚２mmのコツプ状型窩内に
充填し、1.5Kg／cm²（ゲージ圧）の水蒸気を用い
て７秒間加熱し、冷却後、型窩より成形されたコ
ツプ状のポリスチレン樹脂発泡成形体を得た。

得られたコツプ内に即席麺に添付する調味料か
やくのカレー粉をおよそ８分目入れ、次にコツプ
全体を塩化ビニリデン樹脂フイルムで密閉される
ように包み、60℃のオーブン中に放置し、カレー
粉の黄色色素がコツプ壁の発泡粒子間を通過して
コツプ壁外側面に滲み出すのを観察したが、70時
間経過後に極か滲み出したのみで即席カレー麺の
容器として実用上支障のないことを認めた。

実施例 ２ 実施例１に用いた発泡性ポリスチレン樹脂粒子
1000ｇに平均分子量400のポリオキシエチレング
リコール0.5ｇを均一に表面被覆するように容器
内で撹拌し、次に平均分子量6500の微粉状ポリオ
キシエチレングリコールジステアレート1.0ｇと
微粉状アルギン酸ナトリウム0.3ｇ、ジンクステ
アレート1.0ｇを添加して更に撹拌し、前記添加
物で被覆された発泡性ポリスチレン樹脂粒子組成
物を得た。

実施例１と同じようにして得られたコツプにつ
いて、水１にアルキルベンゼンスルホン酸ソー
ダ10ｇ、エリオクロームブラツクT20ｇを溶解、
分散させた着色液をコツプに入れ放置した時、コ
ツプ壁の発泡粒子間を通過して外側面に滲み出す
のを観察したが、24時間経過しても着色液の滲み
出しは認められなかつた。

比較例 １ 実施例１、２に用いた発泡性ポリスチレン樹脂
粒子1000ｇにジンクステアレート1.0ｇを均一に
表面被覆し、実施例１と同じようにして得られた
コツプについて、同じようにカレー粉を入れてテ
ストを行つたところ、30分で既にコツプ壁外側面
に黄色色素がほゞ全面に滲み出しており、実用上
好ましくないことが判明した。また実施例２と同
じように着色液を入れてテストを行つたところ、
５分以内でコツプ外側面の滲み出しが著しかつ
た。

なお比較例１によつて得られた成形品、コツプ
を破断したとき、その破断面は各発泡粒子が完全
に裂けており、その融着度は100％であり、各発
泡粒間の融着は最良の部類に属するものであつ
た。

実施例 ３ 発泡性として5.5重量％のブタン、発泡助剤と
して1.5重量％のシクロヘキサンを含有する直径
1.0〜1.5mmの発泡性ポリスチレン粒子1000ｇに、
平均分子量1000のポリオキシプロピレングリコー
ルジオクチレート3.0ｇを均一に表面被覆するよ
うに容器内で撹拌し、次にアルギン酸ナトリウム
3.0ｇとジンクステアレート1.5ｇを同様にして被
覆して発泡性ポリスチレン樹脂粒子組成物を得
た。

得られた発泡性ポリスチレン樹脂粒子組成物を
用いて、実施例１と同じようにカサ倍数40ｇ／
予備発泡粒を得た。予備発泡粒を大気中に12時間
熟成、乾燥した后、肉厚10.mmの箱状の金型に充
填し、0.7Kg／cm²（ゲージ）の水蒸気を用いて30
秒加熱し、冷却後金型より成型されたポリスチレ
ン発泡成型品を得た。その箱状成型品に実施例２
に用いた着色液を入れて外側に滲み出すのを観察
したが24時間経過しても着色液の滲み出しはな
く、水の長期における滲み出しが極めて少ないこ
とが確認できた。

比較例 ２ 実施例３に対比させて、実施例３に用いた発泡
性ポリスチレン樹脂粒子1000ｇに、ジンクステア
レート1.5ｇを均一に被覆させて、実施例３に同
じように着色液の洩れテストを行つた結果、５分
の経過後、箱状壁外面の全面に亘り、着色液の滲
み出しが認められた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂粒子中に該樹脂粒子の軟化点よ
   り低い沸点を有する炭化水素を発泡剤として前記
   樹脂粒子に対して１〜10重量％を含有する発泡性
   熱可塑性樹脂粒子の表面に、該樹脂粒子に対し
   0.01〜0.3重量％のポリオキシアルキレングリコ
   ールの脂肪酸エステルが被覆されてなることを特
   徴とする発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物。 ２ 熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂、ポリエ
   チレン樹脂、ポリプロピレン樹脂またはこれらの
   混合樹脂である第１項記載の発泡性熱可塑性樹脂
   粒子組成物。 ３ ポリスチレン系樹脂がスチレン重合体、メチ
   ルスチレン重合体、スチレン−アクリロニトリル
   重合体、スチレンとアクリル酸エステルまたはメ
   タクリル酸エステルとの共重合体である第２項記
   載の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物。 ４ ポリオキシアルキレングリコールが、分子量
   200〜6000のポリオキシエチレングリコール、分
   子量400〜2000のポリオキシプロピレングリコー
   ルまたはこれらの混合物である第１〜３項いずれ
   かに記載の発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物。 ５ 脂肪酸がオクチル酸、ノニル酸、カプリン
   酸、ラウリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
   ベヘニン酸、オレイン酸、リノール酸または１，
   ２−ヒドロキシステアリン酸の群から選ばれる第
   １〜４項いずれかに記載の発泡性熱可塑性樹脂粒
   子組成物。 ６ 熱可塑性樹脂粒子中に該樹脂粒子の軟化点よ
   り低い沸点を有する炭化水素を発泡剤として前記
   樹脂粒子に対して１〜10重量％を含有する発泡性
   熱可塑性樹脂粒子の表面に、該樹脂粒子に対し
   0.01〜0.3重量％のポリオキシアルキレングリコ
   ールの脂肪酸エステルおよび0.005〜0.1重量％の
   アルギン酸またはその誘導体が被覆されてなるこ
   とを特徴とする発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物。 ７ アルギン酸誘導体がアルギン酸アルカリ金属
   塩またはアルギン酸エステルである第６項記載の
   発泡性熱可塑性樹脂粒子組成物。