JPH06321265A - 断熱性プラスチック容器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 フィラー含有熱可塑性樹脂の発泡体で構成さ
れた容器であって、（Ａ）メルトインデックス０．３〜
１０の熱可塑性樹脂例えばポリオレフィンと無機質フィ
ラーとを重量比７：３ないし３：７の割合で含む基本組
成を有し、発泡倍率少なくとも１．３倍以上の高発泡体
シート又はそれと他の非発泡体シートとの積層シートか
ら構成され、かつ外側面の少なくとも把持部分に相当す
る個所に、少なくとも０．２ｍｍの凹凸が設けられてい
る断熱性プラスチック容器である。 【効果】 断熱性プラスチック容器は、高温の内容物が
収納されている場合でも、素手で熱さを感じることなく
把持しうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高温の液体を収容した
場合や、電子レンジ等で内容物を加熱した場合に、直接
手で把持しうる断熱性のプラスチック容器及びその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カップヌードル、インスタントラーメ
ン、乾燥食品、冷凍食品などのインスタント食品を食卓
に供する場合には、それらの食品を収納したプラスチッ
ク容器中へ、直接熱湯を注いで復元したり、あるいは電
子レンジで加熱調理することが必要である。このような
場合、これまでの容器では、断熱性が不十分なため、直
接手で把持しようとしても熱くて触れられないことが多
く、布帛や紙を介して間接的に把持したり、外側面があ
る程度冷却するまで待って把持しなければならなかた。

【０００３】理論上は、これらの欠点は、プラスチック
材料の断熱性フィラー含有率や発泡倍率を高めたり、容
器の厚さを増大させることにより、容器の断熱性を大き
くすれば、解決されることであるが、現在、経済性、加
工性の点で最も広く使用されているポリオレフィン系樹
脂特にポリプロピレン系樹脂について、無機質フィラー
を配合した上、その発泡倍率を１．３倍以上に高めるこ
とは技術的に困難であるし、また十分な断熱性が得られ
るような組成にすれば、他の物性、例えば機械的強度が
損われることになるので、このような容器は、まだ実用
に供されていない。

【０００４】したがって、これまでのフィラー含有発泡
ポリオレフィン容器、特にフィラー含有発泡ポリプロピ
レン容器においては、断熱性を補うために紙などを外側
に被覆し、複合したものとして使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記したよ
うな従来のプラスチック容器のもつ欠点を克服し、加熱
による調理直後においても、直接手で把持可能で、しか
も他の物性は損われていない断熱性プラスチック容器を
提供することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、フィラー
含有発泡プラスチックの物性を高めるために、種々研究
を重ね、先に、メルトインデックス０．３〜１０の熱可
塑性樹脂と無機質フィラーとを重量比７：３ないし３：
７の割合で含み、かつ含水量０．０５〜１．０重量％の
基本組成を有する基材を加熱成形して空間率３０〜８０
％の多孔質ペレットを調製し、これを押出成形してフィ
ラー含有高発泡体シートを製造する方法を開発したが
（特願平４−１６０００９号）、この方法により得られ
るシートを用いて、プラスチック容器を製造すれば、前
記の目的が達成しうることを見出し、この知見に基づい
て本発明をなすに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、フィラー含有熱可塑
性樹脂の発泡体で構成された容器であって、（Ａ）メル
トインデックス０．３〜１０の熱可塑性樹脂と無機質フ
ィラーとを重量比７：３ないし３：７の割合で含む基本
組成を有し、発泡倍率少なくとも１．３倍以上の高発泡
体シート又はそれと他の非発泡体シートとの積層シート
から構成されたこと及び（Ｂ）外側面の少なくとも把持
部分に相当する個所に、深さ少なくとも０．２ｍｍの凹
凸を設けたことを特徴とする断熱性プラスチック容器を
提供するものである。

【０００８】本発明に従えば、この断熱性プラスチック
容器は、メルトインデックス０．３〜１０の熱可塑性樹
脂と無機質フィラーとを重量比７：３ないし３：７の割
合で含み、かつ含水量０．０５〜１．０重量％の基本組
成を有する基材を加熱成形して空間率３０〜８０％の多
孔質ペレットを調製し、必要に応じこれに化学発泡剤を
加えて、１４０〜２５０℃の温度、発泡倍率少なくとも
１．３倍以上の条件下で押出し、又は他の非発泡性熱可
塑性樹脂と共押出してシート状に成形する工程、このよ
うにして得たフィラー含有高発泡体シート又はフィラー
含有高発泡体シートと非発泡体シートとの積層シート
を、容器成形用金型キャビティの容器外側、少なくとも
把持部分に相当する部分に深さ少なくとも０．２ｍｍの
凹凸を設けた金型を用いて真空又は圧空成形する工程を
行うことによって、製造することができる。

【０００９】本発明の容器の成形材料として用いられる
高発泡体シートを構成する熱可塑性樹脂には、ポリオレ
フィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹
脂、ポリエステル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン
系樹脂、アクリレート系樹脂などがあるが、特に好まし
いのはポリオレフィン系樹脂、特にエチレンやプロピレ
ンの単独重合体又はエチレンやプロピレンと他のα‐オ
レフィンとの共重合体である。このようなものの例とし
ては、高密度、中密度又は低密度ポリエチレン、直鎖状
低密度ポリエチレン、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、
エチレン‐アクリル酸エステル共重合体や、アタクチッ
ク、シンジオタクチック又はアイソタクチックポリプロ
ピレン、プロピレン‐エチレンブロック共重合体又はラ
ンダム共重合体などを挙げることができる。これらの熱
可塑性樹脂は単独で用いてもよいし、また２種以上を混
合して用いてもよい。

【００１０】本発明において用いられるこれらの熱可塑
性樹脂は、メルトインデックスが０．３〜１０の範囲に
あることが必要である。このメルトインデックスが０．
３未満では加工性に劣るし、１０を超えると機械的物性
が低下する。

【００１１】次に、この熱可塑性樹脂に配合する無機質
フィラーとしては、例えばシリカ、ケイ藻土、バリウム
フェライト、酸化バリウム、軽石、軽石バルーンなどの
酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシム、塩基
性炭酸マグネシムなどの水酸化物、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシム、ドロマイト、ドーソナイトなどの炭酸
塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アンモニウ
ム、亜硫酸カルシウムなどの硫酸塩又は亜硫酸塩、タル
ク、クレー、マイカ、アスベスト、ガラスバルーン、ガ
ラスビーズ、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベ
ントナイトなどのケイ酸塩、カーボンブラック、グラフ
ァイト、炭素中空球などの炭素類や硫化モリブデン、ホ
ウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸カルシウム、ホ
ウ酸ナトリウムなどの粉末状、粒状、板状のものなどが
挙げられるが、これらの中でタルク、クレー、炭酸カル
シウム、硫酸バリウムなどが好適である。これらの無機
質フィラーは単独で用いてもよいし、２種以上組み合わ
せ用いてもよい。

【００１２】この基本組成における、熱可塑性樹脂と無
機質フィラーとの配合比は、重量比で７：３ないし３：
７の範囲にあることが必要である。これよりも無機質フ
ィラーの量が多くなると流動性が小さくなり、加工性が
低下するし、またこれよりも少なくなると、剛性、その
他の機械的物性が不十分になる。

【００１３】本発明のシート材料には、上記の基本組成
に加えて、所望に応じ滑剤、着色剤、酸化防止剤、紫外
線吸収剤、界面活性剤、難燃剤、可塑剤など熱可塑性樹
脂のシート材料に慣用されている各種添加剤を配合する
ことができる。

【００１４】また、このシート材料を形成するための基
材は含水量が０．０５〜１．０重量％の範囲に調整され
ていることが必要であり、この範囲外の含水量にする
と、発泡倍率１．５倍以上に発泡した場合に均質な発泡
体シートが得られない。

【００１５】本発明において、所要の高発泡体シートを
形成させるには、上記の基材を加熱成形して、空間率３
０〜８０％の多孔質ペレットを調製することが必要であ
る。この多孔質ペレットの調製は、例えばベント式単軸
混練機を用い、１５０〜２５０℃の温度で基材を押出成
形することによって行われる。

【００１６】次に、この多孔質ペレットを用いて、高発
泡体シートを成形するには、必要に応じこの多孔質ペレ
ット１００重量部当り０．５〜５重量部の化学発泡剤を
加え、１８０〜２５０℃の温度、発泡倍率少なくとも
１．３倍、好ましくは１．５〜２．５倍の条件下でシー
ト状に押出することによって行うことができる。

【００１７】この場合、特に化学発泡剤を加えなくて
も、多孔質ペレットの自己発泡性、含水分により発泡さ
せることは可能であるが、断熱性を高めるために、化学
発泡剤を加えて発泡倍率１．５倍以上に発泡させるのが
好ましい。

【００１８】この際に用いる化学発泡剤としては、例え
ば炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸ア
ンモニウムなどの無機塩やアゾジカルボンアミド、アゾ
ビスイソブチロニトリル、ジニトロペンタメチレンテト
ラミン、４，４′‐オキシビスベンゾスルホニルヒドラ
ジド、パラトルエンスルホニルヒドラジドなどの有機化
合物や炭酸水素ナトリウムとクエン酸との組合せなどが
挙げられる。

【００１９】本発明の容器を構成する材料は、前記のよ
うにして押出成形された単層の高発泡体シートでもよい
し、またこの高発泡体シートと他の非発泡熱可塑性樹脂
シートとの積層シートでもよい。この際の非発泡熱可塑
性樹脂としては、前記した多孔質ペレットの基材として
挙げたポリオレフィン系樹脂のほかに、ポリ塩化ビニル
系樹脂、例えば塩化ビニル単独重合体や塩化ビニルと共
重合可能な不飽和単量体との共重合体などが挙げられ
る。該共重合体としては、例えば塩化ビニル‐アクリル
酸エステル共重合体、塩化ビニル‐メタクリル酸エステ
ル共重合体、塩化ビニル‐エチレン共重合体、塩化ビニ
ル‐プロピレン共重合体、塩化ビニル‐酢酸ビニル共重
合体、塩化ビニル‐塩化ビニリデン共重合体など、ポリ
アミド系樹脂、例えば６‐ナイロンや１２‐ナイロンの
ような環状脂肪族ラクタムを開環重合物、６，６‐ナイ
ロン、６，１０‐ナイロン、６，１２‐ナイロンのよう
な脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸との縮重合物、
ｍ‐キシレンジアミンとアジピン酸との縮重合物など、
ポリエステル系樹脂例えば芳香族ジカルボン酸とアルキ
レングリコールとの縮重合物、スチレン系樹脂例えばス
チレン、α‐メチルスチレンの単独重合体や、アクリロ
ニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合体（ＡＢＳ）、
アクリロニトリル‐スチレン共重合体（ＡＳ）、アクリ
ロニトリル‐塩素化ポリエチレン‐スチレン共重合体
（ＡＣＳ）、アクリロニトリル‐エチレンプロピレンゴ
ム‐スチレン共重合体（ＡＥＳ）、アクリルゴム‐アク
リロニトリル‐スチレン共重合体（ＡＡＳ）のような共
重合体、アクリレート系樹脂、例えばメタクリル酸又は
アクリル酸のメチル、エチル、ｎ‐プロピル、イソプロ
ピル又はブチルエステルなどを挙げることができる。こ
れらは、単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせ用
いてもよい。

【００２０】積層シートを製造する場合は、前記した多
孔質ペレットと他の非発泡熱可塑性樹脂とを共押出する
ことにより同時成形するのが有利であるが、所望ならば
別々にシート成形したのち融着等で積層することもでき
る。好適なのは、中間層として高発泡体シートを用い、
その両面に非発泡シートを積層したものである。

【００２１】本発明の断熱性プラスチック容器は、この
ようにして得られた高発泡体シート又はその積層シート
を金型を用いて、真空成形又は圧空成形することによ
り、カップ状、円筒状、円錐台状、角筒状、角錐台状、
平箱状、平皿状に形成させることにより製造されるが、
外側面の少なくとも手によって把持する部分には凹凸を
有することが必要である。

【００２２】この凹凸は、把持される領域の表面積を大
きくして、表面の温度の冷却速度を促進し、また把持し
た場合の手と壁面との接触面積を小さくして熱さを軽減
するとともに、側壁の凸部に対応する厚みを全体の厚み
よりも大きくして熱の伝導を少なくすることにより、素
手での把持を可能にする作用を有している。そしてこの
作用を確実に発揮させるには、凹凸の深さを少なくとも
０．２ｍｍ好ましくは、０．５〜２ｍｍにするのが好ま
しい。この深さが０．２ｍｍ未満であれば凹凸を付さな
い場合とほとんど変りはなく、所望の効果は得られない
し、また極端に深くすれば、機械的強度が低くなり、保
形性も不十分になるので実用性を失う。

【００２３】この凹凸は、縦じま状、横じま状、網状、
散点状のいずれでもよい。また特に規則的に設ける必要
はなく、アトランダムに設けることもできる。この凹凸
は、容器を手によって把持する部分のみに設けるだけで
よいが、所望に応じ、それ以外の部分にも設けてもよい
し、また容器の外壁全体に設けてもよい。

【００２４】図１は、把持部分のみに、縦じま状に凹凸
を設けた容器の例の側面図図２はそのＡ‐Ａ線に沿う横
断面図であり、図３は把持部分のみに横じま状の凹凸を
設けた容器の部分断面側面図である。

【００２５】これらの例においては、把持部分に相当す
る外側面１に、図１及び図２では縦方向に平行に、また
図３では横方向に平行にそれぞれ溝状の凹凸２，２…が
設けられている。この溝は、特に平行に設ける必要はな
く、上から下に渦巻状に連続した溝として設けてもよ
い。

【００２６】また、図１、図２及び図３の外壁面のみで
なく、内壁面にもそれぞれ外壁面の凹に対応して凸部が
外壁面の凸部に対応して凹部が形成されているが、図４
のように内壁面３を平滑面とし、外壁面のみに凹凸を設
けることもできる。

【００２７】これらの形状は、いずれも成形の際に使用
する金型を適宜選択することによって形成することがで
きる。この金型としては、その凸部の山の適所に、空気
を吸引又は圧入するための微細な通気孔を穿孔したもの
を用いるのが有利である。

【００２８】

【発明の効果】本発明の断熱性プラスチック容器は、高
温の内容物が収納されている場合でも、素手でもって容
易に把持しうるので、熱湯を注いで加工するインスタン
ト食品や、電子レンジで調理するパッケージ食品の容器
として好適である。

【００２９】

【実施例】次に実施例によって本発明をさらに詳細に説
明する。

【００３０】なお、各例における断熱性は次のようにし
て測定、評価したものである。すなわち、試料容器の８
分目の位置まで、温度９５℃の熱水を注入し、ただちに
素手で把持し、熱さに耐えられる時間を測定した。この
時間が３０秒以下では実用性は認められないが、６０秒
以上では十分に実用性が認められる。

【００３１】実施例１ ポリプロピレン（出光石油化学製、商品名出光Ｅ‐１０
５ＧＭ）６５重量部に、無機質フィラーとしてタルク
（勝光山製、平均粒径１０μｍ）３０重量部と炭酸カル
シウム（日東粉化工業製、平均粒径１μｍ以下）５重量
部、着色剤として酸化チタン（石原産業製）４重量部、
酸化防止剤として「ソルボンＴ‐６０」（東邦化学製、
リン系酸化防止剤商品名）０．５重量部、界面活性剤と
して「ソルボンＴ‐６０」（東邦化学製、商品名）０．
５重量部及び水５００ｐｐｍを加え、高速混合ミキサー
（川田製作所製、ヘンシェルミキサー）を用いて混合し
たのち、２１０℃においてベント式単軸混練機から押出
し、空間率５０％の多孔質ペレットを調製した。

【００３２】次に、この多孔質ペレットに化学発泡剤
「ハイドロセール」（大日精化製、商品名）１．０重量
％を加え、これを中間層とし、両外層用としてフィラー
を含まないポリプロピレン樹脂を用い、共押出して、両
外層の厚み０．４ｍｍ、中間層の厚み１．６ｍｍの三層
積層シートを製造した。この際の中間層の発泡倍率は
２．８倍であった。

【００３３】この積層シートを用い、常法に従って、開
口径８ｃｍ、底直径６ｃｍ、高さ７ｃｍの図３に示す形
状の深さ０．２ｍｍの凹凸を有するカップ状容器を成形
した。このものの断熱性を表１に示す。

【００３４】実施例２ 実施例１における化学発泡剤の量を０．５重量％に変え
ること以外は実施例１と全く同様に操作して中間層発泡
倍率２．０倍の積層シートを製造した。この積層シート
を用いて実施例１と同様にして製造したカップ状容器の
断熱性を表１に示す。

【００３５】実施例３ 実施例１における化学発泡剤の量を０．１重量％に変え
ること以外は実施例１と全く同様に操作して中間層発泡
倍率１．４倍の積層シートを製造した。この積層シート
を用いて、実施例１と同様にして製造したカップ状容器
の断熱性を表１に示す。

【００３６】実施例４ 実施例１において化学発泡剤を用いずに行うこと以外は
全く同様に操作して中間層発泡倍率１．３倍の積層シー
トを製造した。この積層シートを用いて、実施例１と同
様にして製造したカップ状容器の断熱性を表１に示す。

【００３７】比較例１〜３ 実施例４と同様に化学発泡剤を用いずに、操作し、かつ
中間層発泡倍率を１．０倍の積層シートを用いて、深さ
０．２ｍｍ及び１．０ｍｍの凹凸を設けた容器、及び実
施例４で得た積層シートを用い、全く凹凸を設けない容
器を製造した。それぞれの容器の断熱性を比較のために
表１に併記する。

【００３８】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明容器の１例の側面図

【図２】 図１のＡ‐Ａ線に沿う断面図

【図３】 本発明の別の例の部分断面側面図

【図４】 本発明の内面を平滑にした例の凹凸部の横断
面図

【符号の説明】

１ 把持部分 ２，２… 凹凸部 ３ 内壁面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィラー含有熱可塑性樹脂の発泡体で構
   成された容器であって、（Ａ）メルトインデックス０．
   ３〜１０の熱可塑性樹脂と無機質フィラーとを重量比
   ７：３ないし３：７の割合で含む基本組成を有し、発泡
   倍率少なくとも１．３倍以上の高発泡体シート又はそれ
   と他の非発泡体シートとの積層シートから構成されたこ
   と及び（Ｂ）外側面の少なくとも把持部分に相当する個
   所に、深さ少なくとも０．２ｍｍの凹凸を設けたことを
   特徴とする断熱性プラスチック容器。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂がポリオレフィンである請
   求項１記載の断熱性プラスチック容器。
3. 【請求項３】 ポリオレフィンがポリプロピレンである
   請求項２記載の断熱性プラスチック容器。
4. 【請求項４】 メルトインデックス０．３〜１０の熱可
   塑性樹脂と無機質フィラーとを重量比７：３ないし３：
   ７の割合で含み、かつ含水量０．０５〜１．０重量％の
   基本組成を有する基材を過熱成形して空間率３０〜８０
   ％の多孔質ペレットを調製し、必要に応じこれに化学発
   泡剤を加えて、１４０〜２５０℃の温度、発泡倍率少な
   くとも１．３倍以上の条件下で押出し、又は他の非発泡
   性熱可塑性樹脂と共押出してシート状に成形する工程、
   このようにして得たフィラー含有高発泡体シート又はフ
   ィラー含有高発泡体シートと非発泡体シートとの積層シ
   ートを容器成形用金型キャビティの容器外側、少なくと
   も把持部分に相当する部分に深さ少なくとも０．２ｍｍ
   の凹凸を設けた金型を用いて真空又は圧空成形する工程
   から成る請求項１記載の断熱性プラスチック容器の製造
   方法。