WO2014097382A1 - 飲食品容器用パッキン、並びに当該パッキンを使用した液体容器用蓋及び蓋付液体容器 - Google Patents

飲食品容器用パッキン、並びに当該パッキンを使用した液体容器用蓋及び蓋付液体容器 Download PDF

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直也 奥村
恭浩 宇佐見
繁康 志村
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株式会社イノアック技術研究所
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    • C08J2423/16—Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers

Definitions

  • the present invention relates to a packing used for a food and drink container, and more particularly to a packing used for a lid of a liquid container used for a water server.
  • a water server will be installed so that delicious water can always be used easily for drinks at home and at work.
  • the water server has a main body with a faucet for discharging water, and a water bottle is installed on the main body so that delicious water always comes out from the faucet.
  • the water bottle is mounted on the main body with the opening facing down.
  • a packing is provided on the lid of the water bottle in order to prevent water from leaking outside.
  • the packing is generally a closed-cell foam.
  • Patent Document 1 when an odor is generated in the packing, there is a problem that it moves to water and lowers the quality of the water. Therefore, various studies have been made to solve the problem (for example, Patent Document 1).
  • an object of this invention is to provide the packing for food-drinks with low possibility of generation
  • the present inventor has found that the cause of the odor and the mixing of foreign substances is due to the chemical foaming agent used in the foaming of the packing, leading to the present invention.
  • the present invention (1) is a packing used in a container for storing food and drink,
  • a thermoplastic resin composition in a molten state is made of a foam having closed cells obtained by impregnating a foaming agent and then depressurizing,
  • the blowing agent is supercritical carbon dioxide;
  • a packing for food and beverage containers, wherein the foam has a density of 40 to 300 kg / m 3 .
  • the present invention (2) is the packing for food and beverage containers according to the invention (1), wherein the number of bubbles in the cross section of the foam is 100 to 500 / mm 2 .
  • This invention (3) is the packing for food-drinks containers of the said invention (1) or (2) whose number ratio of the bubble whose bubble diameter in the cross section of the said foam is 50 micrometers or less is 50% or more of the whole. is there.
  • the present invention (4) is the packing for food and drink containers according to any one of the inventions (1) to (3), wherein the impregnation is performed in a system having a temperature of 31 ° C. or higher and a pressure of 7.3 MPa or higher.
  • the present invention (5) is the food / drink container according to any one of the inventions (1) to (4), wherein the foam is formed into a long sheet through extrusion molding under reduced pressure. It is packing.
  • the present invention (6) is the packing for food and beverage container according to any one of the inventions (1) to (5), wherein the thermoplastic resin composition contains a polyolefin resin.
  • the present invention (7) is a lid used for a liquid container to be used by positioning the opening vertically downward, The bottom, A cylindrical outer wall that covers the outer periphery of the bottom and is liquid-tightly joined to the bottom; A packing provided on at least the peripheral part inside the cylindrical outer wall of the bottom, and The packing is a liquid container lid according to any one of the inventions (1) to (6).
  • the present invention (8) is provided on the inner side of the cylindrical outer wall of the bottom, and a cylindrical inner wall that is liquid-tightly joined to the bottom; A liquid outlet hole provided inside the cylindrical inner wall of the bottom; Have The packing is provided in a portion between the outer wall and the inner wall of the bottom;
  • the present invention includes the liquid container lid according to the invention (7) or (8), A liquid container for storing liquid; It is a liquid container with a lid
  • the present invention (10) is a method for producing a packing made of a foam used for a container for storing food and drink, Melting the thermoplastic resin composition; Impregnating a foaming agent with a molten thermoplastic resin composition; And depressurizing the thermoplastic resin composition impregnated with the foaming agent to obtain the foam, It is a manufacturing method of packing whose said foaming agent is supercritical carbon dioxide.
  • the present invention (11) is the packing manufacturing method according to claim 10, wherein the impregnation step is performed in a system having a temperature of 31 ° C or higher and a pressure of 7.3 MPa or higher.
  • the step of obtaining the foam is a step of obtaining a long sheet-like foam through extrusion molding under reduced pressure, It is a manufacturing method of the packing of the said invention (10) or (11) which further has the process of carrying out die cutting from the said elongate sheet-like foam, and obtaining packing.
  • the foaming agent becomes gaseous carbon dioxide, and there is an effect that no odor or a causative substance of black foreign matter remains.
  • the foaming agent by selecting supercritical carbon dioxide as the foaming agent, it is possible to obtain a foam with a small bubble diameter and a fine texture. It becomes easy to ensure airtightness.
  • the bubble diameter does not become too small and becomes an appropriate size, so that the foam has an appropriate deformability, and the opening and lid of the container It becomes easy to form a liquid-tight structure by sandwiching them.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a lid for a liquid container according to the present invention. Specifically, FIG. 2 (a) is a plan view, FIG. 2 (b) is a perspective view, and FIG. It is AA 'sectional drawing.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the liquid container lid 2 according to the present invention is attached to the opening of the liquid container 3.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state in which the liquid container 3 with the liquid container lid 2 attached is used by being attached to the water server body 4.
  • FIG. 5 is an SEM photograph (AD) of a cross section of the foam of Example 1.
  • FIG. 6 is a number distribution of cell diameters of the foam of Example 1.
  • FIG. 7 is the data of the thermal decomposition experiment of the foam used in the comparative example.
  • FIG. 8 is data of a thermal decomposition experiment of the blowing agent used in the comparative example.
  • the present invention is a packing used for securing liquid tightness and air tightness in a container for storing food and drink.
  • the packing of the present invention comprises a foam having closed cells obtained by impregnating a foaming agent into a molten thermoplastic resin composition and then reducing the pressure, and the foaming agent is supercritical carbon dioxide. It is characterized by being. Unlike the case of using a chemical foaming agent, by using supercritical carbon dioxide, the foaming agent used in the production process becomes gaseous carbon dioxide, so it does not cause odor or black foreign matter, Does not harm the human body even if mixed in food and drink.
  • the density of the foam used in the packing of the present invention is 40 ⁇ 300kg / m 3, it is preferable 40 ⁇ 250kg / m 3, is more preferably 40 ⁇ 100kg / m 3, 40 ⁇ 80kg / m 3 is most preferred.
  • the density of the foam is measured according to JIS-K7222.
  • the number of bubbles in the cross section of the foam is from 100 to 500 / mm 2 are preferred 200 to 450 / mm 2 is more preferable, from 300 to 450 / mm 2 it is more preferable.
  • the number of bubbles in the cross section of the foam is calculated by an average value of the number of bubbles contained in a 1 mm ⁇ 1 mm visual field of 8 or more points arbitrarily determined in the cross section of the foam. Having the number of bubbles in such a range means that the bubbles are finely formed in the foam. Therefore, by setting in such a range, when the liquid is going to pass from one surface of the foam to the other surface, a large number of wall surfaces are formed, and temporarily communicated with a part. Even if a defect including bubbles is generated, the defect is compensated for by ensuring the independence of other bubbles, and as a result, it becomes difficult for the liquid to pass through, and high liquid tightness is obtained.
  • the direction in which the bubbles become elliptical in the longitudinal direction
  • a direction in which bubbles become a circle or an ellipse with a minimum major axis
  • a direction perpendicular to the longitudinal direction appear in the cross section of the foam.
  • the number of bubbles in the cross section of the foam is the value observed in the cross section in the direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • the number ratio of bubbles having a bubble diameter of 50 ⁇ m or less in the cross section of the foam is 50% or more with respect to the total number of bubbles in the cross section.
  • the number ratio of bubbles having a bubble diameter of 100 ⁇ m or less in the cross section is 80% or less with respect to the total number of bubbles in the cross section.
  • the ratio of the bubbles is calculated from the distribution related to the diameter and number of bubbles included in a 1 mm ⁇ 1 mm visual field of 8 or more points arbitrarily determined in the cross section obtained by cutting the foam.
  • the ratio of the number of the bubbles is circular (or the major axis is the minimum value). It is a value observed in a cross section in a direction (a direction perpendicular to the longitudinal direction).
  • the bubble diameter was evaluated based on the long diameter of the bubble shape in the cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • the foam used in the present invention is made of a foam material having closed cells obtained by mixing and extruding a molten thermoplastic resin composition and a foaming agent.
  • thermoplastic resin composition used for the thermoplastic resin composition foam contains a polyolefin resin.
  • the polymer used as the polyolefin resin is not particularly limited, and examples thereof include polypropylene (for example, random polypropylene, block polypropylene, homopolypropylene, high melt tension polypropylene), polyethylene, and propylene-ethylene copolymer.
  • the thermoplastic resin composition is not particularly limited, but it is preferable to use a resin containing polypropylene.
  • the polypropylene to be used is not particularly limited as long as it is a polymer material containing a propylene monomer component, and examples thereof include polypropylene and a propylene-ethylene copolymer.
  • the main components of the thermoplastic resin composition used here are preferably those having a melting temperature of 150 ° C. or higher, MFR at 230 ° C. and 2.16 kgf as defined in JIS-K7210 of 5 g / 10 min or less, It is more preferably 3 g / 10 min or less, and further preferably 1 g / 10 min or less.
  • the main component of the thermoplastic resin composition is preferably a polypropylene material.
  • a main component means the component which occupies the most ratio (weight basis) in a thermoplastic resin composition.
  • the crystallization rate of polypropylene which is a preferred main component, is preferably 30 to 100%, more preferably 30 to 80%, and even more preferably 30 to 70%. By setting it as the said range, it is easy to cool and solidify at the time of foam molding, and the foam of a fine cell can be obtained.
  • the crystallization rate is calculated with reference to the method for measuring the transition temperature of JIS-K7121 plastic. A sample that has been previously melted at 200 ° C. and cooled at a cooling rate of 10 ° C./min is melted at a temperature increase of 10 ° C./min to obtain melting energy.
  • a homopolypropylene resin having an MFR of 40 g / 10 min or more evaluated at 230 ° C. and 2.16 kgf specified in JIS-K7210 was measured in the same manner, and the degree of crystallinity at the time of melting energy was 100%. Calculate the crystallinity of the sample to be evaluated.
  • Homopolypropylene having an MFR of 40 g / 10 min or more is determined to be saturate because the melting energy is substantially constant, and a material of MFR 40 or more is used as a comparative material.
  • the crystallization temperature (Tc) of polypropylene as a suitable main component is preferably 90 to 130 ° C, more preferably 95 to 130 ° C, and further preferably 100 to 130 ° C. By setting it as the said range, it is easy to cool and solidify at the time of foam molding, and the foam of a fine cell can be obtained.
  • the crystallization temperature was evaluated according to JIS-K7121.
  • the high melt tension polypropylene preferably has a melt tension at 200 ° C. of 5 to 50 cN, more preferably 20 to 40 cN, and even more preferably 25 to 35 cN.
  • the melting temperature of the high melt tension polypropylene is preferably in the range of ⁇ 10 ° C. relative to the melting temperature of the main component, and the crystallization temperature of the high melt tension polypropylene is relative to the crystallization temperature of the main component.
  • it is ⁇ 25 ° C., more preferably ⁇ 20 ° C.
  • the melting temperature is out of the above range, poor dispersion may occur when kneading a plurality of materials, and if the crystal temperature is out of the above range, the temperature at which the molten resin in which bubbles grow due to foaming is cooled and solidified. May become non-uniform and a fine bubble diameter may not be obtained.
  • the melting temperature and crystallization temperature are calculated with reference to JIS-K7121.
  • Commercially available high melt tension polypropylene can be used, and specific examples include “HMS-PP” manufactured by Sun Allomer and “New Former” manufactured by Nippon Polypro.
  • the high melt tension polypropylene is preferably 1 to 50 parts by weight and more preferably 10 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component occupying the largest proportion (by weight) of the thermoplastic resin composition. 20 to 30 parts by weight is more preferable.
  • polypropylene exhibiting a high melt tension the strain-hardening property of the thermoplastic resin composition is increased, and coalescence of bubbles during molding is suppressed, and a closed cell with fine cells is obtained.
  • random polypropylene as the main component of the thermoplastic resin composition and using it in combination with high melt tension polypropylene even finer cells can be obtained.
  • Polyethylene may be added to the polypropylene.
  • low density polyethylene among polyethylene.
  • the density of low-density polyethylene is preferably 910 ⁇ 940kg / m 3, more preferably from 915 ⁇ 938kg / m 3, more preferably from 920 ⁇ 935kg / m 3.
  • the content of the low density polyethylene is preferably 20 to 80 parts by weight, more preferably 25 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component occupying the largest proportion (weight basis) of the thermoplastic resin composition. More preferably, it is 30 to 50 parts by weight.
  • the content of the polyolefin resin is preferably 30 to 80 parts by weight, more preferably 40 to 80 parts by weight, and still more preferably 45 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire thermoplastic resin composition. More preferably, it is 60 to 80 parts by weight. Less than 30 parts by weight, that is, when the content of an elastomer (for example, ethylene propylene rubber) or a foam nucleating agent (for example, silica) is large, outgassing occurs and the expansion ratio is decreased (that is, the density is increased). There is no (when there are many elastomers), and the obtained foam may become hard (when there are many foam nucleating agents).
  • an elastomer for example, ethylene propylene rubber
  • a foam nucleating agent for example, silica
  • the polypropylene content is preferably from 30 to 90 parts by weight, more preferably from 40 to 90 parts by weight, even more preferably from 70 to 90 parts by weight, based on 100 parts by weight of the whole polyolefin resin. 85 parts by weight is particularly preferred. Within this range (30 to 90 parts by weight), it is possible to obtain a packing having a higher expansion ratio and superior flexibility.
  • the content of polypropylene as a suitable main component is preferably 20 to 80 parts by weight, more preferably 30 to 70 parts by weight, and more preferably 30 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire thermoplastic resin composition. More preferably, it is 60 parts by weight. Within this range (20 to 80 parts by weight), it is possible to obtain a packing having a higher expansion ratio and superior flexibility.
  • thermoplastic resin material may contain elastomers, pigments, antioxidants, foam nucleating agents, crystal nucleating agents, and the like.
  • the elastomer is not particularly limited, and examples thereof include styrene elastomers, thermoplastic elastomers such as ethylene propylene diene rubber and ethylene propylene rubber. By containing these elastomers, there is an effect of imparting flexibility to the foam.
  • the MFR of the elastomer is not particularly limited, but the MFR at 230 ° C. and 2.16 kgf as defined in JIS-K7210 is preferably 0 to 5 g / 10 minutes, more preferably 0 to 4 g / 10 minutes. More preferably, it is 0 to 3 g / 10 minutes.
  • the content of these elastomers is preferably 0.1 to 80 parts by weight, and 20 to 75 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the component occupying the largest proportion (weight basis) of the thermoplastic resin composition. More preferred is 40 to 60 parts by weight.
  • the pigment is not particularly limited, and examples thereof include titanium oxide.
  • the content of the pigment is preferably 0.1 to 25 parts by weight, and 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component occupying the largest proportion (weight basis) of the thermoplastic resin composition. More preferred is 0.1 to 15 parts by weight.
  • the antioxidant is not particularly limited, and examples of the phenolic antioxidant include ADEKA STAB AO-60 manufactured by ADEKA Corporation and Irganox 1010 manufactured by BASF Japan Co., Ltd.
  • the content of the antioxidant is preferably 0.1 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component occupying the largest proportion (weight basis) of the thermoplastic resin composition, 1.0 part by weight is more preferred, and 0.15 to 0.5 part by weight is even more preferred.
  • the foam nucleating agent is not particularly limited, and examples thereof include silica and talc.
  • a foam nucleating agent By using a foam nucleating agent, the resulting bubble size can be adjusted.
  • the content of the foam nucleating agent is not particularly limited, for example, 0.1 to 20 parts by weight is preferable with respect to 100 parts by weight of the component occupying the largest proportion (weight basis) of the thermoplastic resin composition. 1 to 15 parts by weight is more preferred, and 2 to 10 parts by weight is even more preferred. If the amount is less than 0.1 parts by weight, foaming tends to occur simultaneously and frequently in any place. In this case, if there is a place where foaming occurs intensively, bubbles may coalesce at that place and a rough cell (bubble having a large diameter) may be formed. On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, the flexibility of the resulting foam may be impaired.
  • the crystal nucleating agent is not particularly limited, and examples thereof include Gelall from Shin Nippon Rika Co., Ltd. and Adeka Stub NA11 from ADEKA Corporation.
  • the foaming agent used in the packing of the present invention includes a step of melting the thermoplastic resin composition, a step of impregnating the molten thermoplastic resin composition with the foaming agent, and a thermoplastic impregnated with the foaming agent. And a step of obtaining a foam by reducing the pressure of the resin composition.
  • the blowing agent is supercritical carbon dioxide.
  • thermoplastic resin composition is melted. More specifically, each component of the thermoplastic resin composition is put into a single or tandem type (a type in which two extruders are connected) and melted in the melting zone.
  • thermoplastic resin material used in the process it is preferable to use a material obtained by melting and mixing each component in advance using a resin mixing machine such as a twin screw extruder, a kneader, or a Banbury mixer. .
  • the molten thermoplastic resin composition is impregnated with a foaming agent.
  • the blowing agent used here is supercritical carbon dioxide. Carbon dioxide, which has been pressurized by a gas feeder and brought into a supercritical state, is discharged into an extruder from an injection nozzle provided in the vicinity of the melting zone, and is dissolved in the molten thermoplastic resin composition. Supercritical carbon dioxide is introduced into the extruder and dissolved in the molten thermoplastic resin composition so that the foaming agent is dissolved in the thermoplastic resin composition.
  • the cell diameter of the foam can be reduced by using supercritical carbon dioxide used here.
  • the pressure of supercritical carbon dioxide needs to be 7.3 MPa or more, more preferably 8 MPa or more, and further preferably 9 MPa or more.
  • an upper limit is not specifically limited, For example, it is 20 Mpa or less.
  • the foam is obtained by reducing the pressure of the thermoplastic resin composition impregnated with the foaming agent.
  • Supercritical carbon dioxide is introduced into the thermoplastic resin composition melted in the extruder, the temperature is 31 ° C. or higher, and the pressure is 7.3 MPa or higher. By maintaining for a while, a foam having small and fine foam cells can be obtained.
  • carbon dioxide can maintain a supercritical state by setting the temperature to 31 ° C. or more and the pressure to 7.3 MPa or more, the thermoplastic resin composition and the supercritical carbon dioxide are mixed with good uniformity.
  • the upper limit of temperature is not specifically limited, For example, the temperature of the grade which a thermoplastic resin composition does not thermally decompose can be set, for example, is 300 degreeC.
  • thermoplastic resin composition in the mixing of the thermoplastic resin composition and the supercritical carbon dioxide, a mixed extrusion process is performed using an extruder (tandem type extruder) in which two or more units are connected so as not to be released to the atmosphere and to be equal to or lower than the above pressure. It is preferable to adjust the temperature by increasing the process line length and decreasing the temperature of the mixture.
  • the thermoplastic resin composition immediately before foaming preferably has a temperature near the pour point of the composition. By keeping the temperature low, the pressure difference before and after foaming becomes large, a large number of bubble growth nuclei are generated, and a fine foam can be obtained. Further, after foaming, the thermoplastic resin composition can be cooled more rapidly and solidified. Therefore, the growth of bubbles can be stopped at an early stage, and a closed cell foam having a small cell diameter can be easily obtained.
  • the die structure in the extruder is not particularly limited, and examples thereof include a T die and a circular die.
  • a circular die is preferable because a foamed sheet having a uniform thickness can be obtained.
  • a cylindrical foam can be obtained, but it can be formed into a sheet by cutting one side.
  • a long sheet-like foam can be continuously formed directly by selecting a T-die or through a cylindrical foam by selecting a circular die. it can. Furthermore, it cuts out from the said long sheet-like foam by die-cutting etc., and is set as the shape of packing.
  • the foam is used as a packing for food and drink containers.
  • Drawing 1 is a schematic structure figure of packing for food and drink containers concerning the present invention.
  • the packing 1 for food and beverage containers of the present invention has a main body 11 having a disk shape and a circular hole 13 formed at the center of the main body. Since the said packing is comprised with the foam foamed using said supercritical carbon dioxide, an odor and a black residue remain, and it becomes a clean packing.
  • supercritical carbon dioxide as the foaming agent, the cells of the resulting foam are fine, and furthermore, these cells are closed cells, so that they have moderate flexibility and high liquid tightness.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a lid for a liquid container according to the present invention.
  • 2A is a plan view
  • FIG. 2B is a perspective view
  • FIG. 2C is an AA ′ sectional view.
  • the liquid container lid 2 is provided on the inner side of the disk-shaped bottom portion 21, a cylindrical outer wall 23 that covers the outer periphery of the bottom portion and is liquid-tightly joined to the bottom portion, and the cylindrical outer wall of the bottom portion, A cylindrical inner wall 25 that is liquid-tightly joined to the bottom, a liquid outlet hole 27 provided inside the cylindrical inner wall of the bottom, and a packing 1 provided in a portion between the outer wall and the inner wall of the bottom; Is provided.
  • the packing 1 is the packing according to the present invention described above.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the liquid container lid 2 according to the present invention is attached to the opening of the liquid container 3.
  • the liquid container 3 includes a liquid container main body 31 that stores a liquid, and an opening 33 that is liquid-tightly connected to the packing provided on the bottom and the cylindrical outer wall of the lid.
  • the tip 33a of the opening of the liquid container is mounted so as to be in close contact with the packing 1, so that the liquid in the liquid container body does not leak from between the opening 33 and the outer cylindrical inner wall 23. It becomes a structure.
  • the liquid container 3 with the liquid container lid 2 attached is used by being attached to the water server body 4.
  • the water server main body 4 has a mounting port 41 for mounting the liquid container 3 via the liquid container lid 2 and a faucet 42 for discharging the liquid sent from the mounting port. More specifically, the liquid in the liquid container is supplied to the mounting port 41 of the water server through the liquid outlet hole 27 of the liquid container lid 2. As described above, even when the liquid container is mounted on the water server body with the opening of the liquid container facing downward, the liquid is not leaked by having the packing.
  • the main component is 100 parts by weight of a random polypropylene having an MFR of 0.5 g / 10 min at 230 ° C. and 2.16 kgf as defined in JIS-K7120, and further has a melting temperature specified in JIS-K7121 (the above random component). 25 parts by weight of high melt tension polypropylene (melting tension 26 cN) within minus 10 ° C. with respect to polypropylene), 30 parts by weight of polyethylene having a density of 931 kg / m 3 , MFR of 230 ° C.
  • thermoplastic resin composition in which 55 parts by weight of ethylene propylene rubber of 0 (that does not flow), 9 parts by weight of silica as a foam nucleating agent, and 3 parts by weight of pigment are mixed in a twin screw extruder manufactured by Nippon Steel. Impregnated with supercritical carbon dioxide under conditions of a temperature of 31 ° C. or higher and a pressure of 7.3 MPa or higher. Then, the molten material was extruded to produce a foam sheet. The foam shape of the obtained foam sheet was a closed cell. The foam density was 60 kg / m 3 .
  • a cross section perpendicular to the extrusion direction of the foam sheet was measured by SEM (FIG. 5), and the number of cells included in a range of 1 mm ⁇ 1 mm was measured at an arbitrary 8 points, and the average value was calculated.
  • the number of cells was 250 / mm 2 .
  • the distribution of the cell size (diameter) was calculated from the cross section, the number ratio of bubbles of 50 ⁇ m or less was 60%, and the number ratio of bubbles of 100 ⁇ m or less was 84% (FIG. 6).
  • the packing according to Example 1 was manufactured by cutting out from the foam sheet.
  • Example 2 Packings according to Examples 2 to 5 were produced in the same manner as in Example 1 except that the composition in Table 1 was followed. The results are shown in Table 1.
  • Comparative example Further, as a comparative example, a cross section of a foam produced by foaming low density polyethylene with a chemical foaming agent (manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., VINYHALL AC # 3, decomposition temperature 210 ° C.) was observed. The number of cells was 101 / mm 2 . In addition, the cell size (diameter) distribution was calculated. As a result, bubbles of 50 ⁇ m or less were 19%, and bubbles of 100 ⁇ m or less were 34%.
  • a chemical foaming agent manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., VINYHALL AC # 3, decomposition temperature 210 ° C.
  • the horizontal axis represents temperature (° C.)
  • the right vertical axis represents weight loss (%)
  • the horizontal axis represents time (min) from the start of temperature rise, and the right vertical axis represents weight. Indicates loss (%). From the above results, it was found that even when the chemical foaming agent is heated to a decomposition temperature or higher, a residue due to thermal decomposition is generated by using it.
  • the foam foamed by the mechanical floss method was not a closed cell but a semi-communication bubble containing a lot of partially communicated bubbles and was not excellent in liquid tightness.

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Abstract

【課題】臭気の発生、及び、異物の混入のおそれの低い飲食品用パッキンを提供する。 【解決手段】飲食品を収納する容器に用いられるパッキンにおいて、液融状態の熱可塑性樹脂組成物に対して、発泡剤を含浸させた後、減圧することにより得られる独立気泡を有する発泡体からなり、前記発泡剤が、超臨界二酸化炭素であり、発泡体密度が４０～３００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする、飲食品容器用パッキン。

Description

飲食品容器用パッキン、並びに当該パッキンを使用した液体容器用蓋及び蓋付液体容器
　本発明は、飲食容器に用いられるパッキンに関し、より詳細には、ウォーターサーバに用いられる液体容器の蓋に使用されるパッキンに関する。
　家庭や職場において、おいしい水を飲料用などとして常に手軽に使用することができるように、ウォーターサーバが設置される。当該ウォーターサーバは、水を出す蛇口を備えた本体を有し、当該本体の上にウォーターボトルを設置して、当該蛇口からいつでもおいしい水が出るようにして設置される。
　当該ウォーターボトルは、本体上に開口部を下側にして搭載される。この際に、水が外部に漏れださないようにするために、ウォーターボトルの蓋にはパッキンが設けられている。当該パッキンは、一般的に独立気泡の発泡体が用いられているが、当該パッキンに臭気が発生すると、これが水に移り、水の品質を低めるという問題があった。そこで当該問題を解決すべく、様々な検討がなされている（例えば、特許文献１）。
特開２０１０－３０６７９号公報
　従来のパッキンは、臭気の問題の他に、当該パッキン内部に黒色の異物が混入することがあることが問題となっていた。当該異物についても、飲食品に用いられるパッキンであるため、問題視されていた。そこで、本発明は、臭気の発生、及び、異物の混入のおそれの低い飲食品用パッキンを提供することを目的とする。
　本発明者は、当該臭気及び異物の混入の原因がパッキンの発泡の際に用いられる化学発泡剤によるものであることを見出し、本発明に至った。
　本発明（１）は、飲食品を収納する容器に用いられるパッキンにおいて、
　溶融状態の熱可塑性樹脂組成物に対して、発泡剤を含浸させた後、減圧することにより得られる独立気泡を有する発泡体からなり、
　前記発泡剤が、超臨界二酸化炭素であり、
　前記発泡体の密度が４０～３００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする、飲食品容器用パッキンである。
　本発明（２）は、前記発泡体の断面における気泡の数が、１００～５００個／ｍｍ２である、前記発明（１）の飲食品容器用パッキンである。
　本発明（３）は、前記発泡体の断面における気泡径が５０μｍ以下である気泡の個数比率が、全体の５０％以上である、前記発明（１）又は（２）の飲食品容器用パッキンである。
　本発明（４）は、前記含浸が、温度３１℃以上、圧力７．３ＭＰａ以上の系内で行われる、前記発明（１）～（３）のいずれか一つの飲食品容器用パッキンである。
　本発明（５）は、前記発泡体が、減圧の際の押出し成形を経て長尺シート状に形成されたものである、前記発明（１）～（４）のいずれか一つの飲食品容器用パッキンである。
　本発明（６）は、前記熱可塑性樹脂組成物が、ポリオレフィン樹脂を含む、前記発明（１）～（５）のいずれか一つの飲食品容器用パッキンである。
　本発明（７）は、開口部を鉛直下向きに位置させ使用する液体容器に用いられる蓋において、
　底部と、
　当該底部の外周を覆い、前記底部と液密に接合された円筒状外壁と、
　前記底部の円筒状外壁内より内側の少なくとも周囲部分に設けられたパッキンと、を有し、
　前記パッキンが、前記発明（１）～（６）のいずれか一つのパッキンである、液体容器用蓋である。
　本発明（８）は、前記底部の前記円筒状外壁よりも内側に設けられ、前記底部と液密に接合された円筒状内壁と、
　前記底部の円筒状内壁内側に設けられた液体導出孔と、
を有し、
　前記パッキンが、前記底部の前記外壁及び内壁の間部分に備えられており、
　該液体容器用蓋がウォーターサーバのボトルタンク用である、前記発明（７）の液体容器用蓋である。
　本発明（９）は、前記発明（７）又は（８）の液体容器用蓋と、
　液体を収納する液体容器と、
　前記底部に設けられたパッキン及び前記蓋の円筒状外壁に対して液密に接続する開口部と、を有する液体容器とを有する、蓋付液体容器である。
　本発明（１０）は、飲食品を収納する容器に用いられる発泡体からなるパッキンを製造する方法において、
　熱可塑性樹脂組成物を溶融させる工程と、
　溶融した熱可塑性樹脂組成物に対して発泡剤を含浸する工程と、
　前記発泡剤を含浸させた熱可塑性樹脂組成物を減圧して前記発泡体を得る工程と、を有し、
　前記発泡剤が、超臨界二酸化炭素である、パッキンの製造方法である。
　本発明（１１）は、前記含浸する工程が、温度３１℃以上、圧力７．３ＭＰａ以上の系内で行われる請求項１０記載のパッキンの製造方法である。
　本発明（１２）は、前記発泡体を得る工程が、減圧の際の押出し成形を経て長尺シート状発泡体を得る工程であり、
　前記長尺シート状発泡体から型抜き加工をしてパッキンを得る工程を更に有する、前記発明（１０）又は（１１）のパッキンの製造方法である。
　本発明によれば、発泡剤として超臨界二酸化炭素を用いることにより、製造後、当該発泡剤は気体の二酸化炭素となり、臭いや、黒色異物の原因物質が残らないという効果を奏する。加えて、発泡剤として超臨界二酸化炭素を選択することによって、気泡径が小さく、キメの細かい発泡体を得ることができるため、発泡内に生成される気泡が独立気泡となりやすく、液密性や気密性を担保しやすくなる。また、超臨界ガスの中でも、超臨界二酸化炭素を選択することによって、気泡径が小さくなりすぎず、適度な大きさとなるため、発泡体が適度な変形性を有し、容器の開口部と蓋の間に挟むことにより液密構造を形成しやすくなる。
図１は、本発明に係る飲食品容器用パッキンの概略構成図である。 図２は本発明に係る液体容器用蓋の概略構成図であり、詳細には、図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は斜視図であり、図２（ｃ）はＡＡ’断面図である。 図３は、本発明に係る液体容器用蓋２を液体容器３の開口部に装着した状態を示す断面図である。 図４は、液体容器用蓋２を装着した液体容器３が、ウォーターサーバ本体４に装着されて使用される様子を示す図である。 図５は、実施例１の発泡体の断面のＳＥＭ写真（Ａ～Ｄ）である。 図６は、実施例１の発泡体の気泡径の個数分布である。 図７は、比較例で使用した発泡体の熱分解実験のデータである。 図８は、比較例で使用した発泡剤の熱分解実験のデータである。
　本発明は、飲食品を収納する容器において、液密性や気密性を担保するために用いられるパッキンである。本発明のパッキンは、溶融状態の熱可塑性樹脂組成物に対して発泡剤を含浸させた後、減圧することにより得られる独立気泡を有する発泡体からなり、前記発泡剤が、超臨界二酸化炭素であることを特徴とする。化学発泡剤を使用する場合とは異なり、超臨界二酸化炭素を用いることによって、製造工程で用いた発泡剤は、気体の二酸化炭素となるため、臭いや、黒色異物の原因とはならず、更には飲食品内に混入しても人体に害を及ぼさない。加えて、超臨界二酸化炭素を選択することによって、気泡径が小さく、キメの細かい発泡体を得ることができるため、発泡内に生成される気泡が独立気泡となりやすく、液密性や気密性を担保しやすくなる。また、超臨界ガスの中でも、超臨界二酸化炭素を選択することによって、気泡径が小さくなりすぎず、適度な大きさとなるため、発泡体が適度な変形性を有し、容器の口と蓋の間に挟むことにより液密構造を形成しやすくなる。
　本発明に係るパッキンに用いられる発泡体の密度は、４０～３００ｋｇ／ｍ３であり、４０～２５０ｋｇ／ｍ３が好適であり、４０～１００ｋｇ／ｍ３がより好適であり、４０～８０ｋｇ／ｍ３が最も好適である。発泡体の密度は、ＪＩＳ－Ｋ７２２２に準じて測定する。
　発泡体の断面における気泡の数は、１００～５００個／ｍｍ２が好適であり、２００～４５０個／ｍｍ２がより好適であり、３００～４５０個／ｍｍ２が更に好適である。発泡体の断面における気泡の数は、発泡体を切断した断面において、任意で決めた８点以上の１ｍｍ×１ｍｍの視野内に含まれる気泡の数の平均値により算出される。このような範囲の気泡の数を有することは、発泡体内に気泡がきめ細かく形成されていることを意味する。したがって、このような範囲に設定することで、発泡体の一面から、他方の面に対して液体が通過しようとする場合には、多数の壁面が形成されることとなり、仮に一部に連通した気泡が含まれる欠陥が生じていたとしても、その他の気泡の独立性の担保によって当該欠陥を補い、結果的に液体が通過しにくくなり、高い液密性が得られるという効果を奏する。
　尚、押出し成形により連続長尺シートの形成を経て製造されるなどして気泡が楕円球状となる発泡体である場合には、その発泡体の断面において、気泡が楕円になる方向（長手方向に平行な方向等）と、気泡が円になる（又は最小長径の楕円となる）方向（長手方向に垂直な方向）とが現れる。この場合は、発泡体の断面における気泡の数は、前記長手方向に垂直な方向の断面において観察された値とする。
　発泡体の断面における気泡径が５０μｍ以下である気泡の個数比率が、断面における気泡の全体の個数に対して、５０％以上であることが好適である。また、断面における気泡径が１００μｍ以下である気泡の個数比率が、断面における気泡の全体の個数に対して、８０％以下であることが好適である。気泡の比率は、発泡体を切断した断面において、任意で決めた８点以上の１ｍｍ×１ｍｍの視野内に含まれる気泡の径と数に係る分布により、算出される。当該範囲の気泡を有することにより、気泡の大きさが小さくなるため、気泡の独立性が担保されやすくなり、液密性が高まる。
　尚、押出し成形により連続長尺シートの形成を経て製造されるなどして気泡が楕円球状となる発泡体である場合には、気泡の個数比率は、気泡が円形になる（又は長径が最小値の楕円になる）方向（長手方向に垂直な方向）の断面において観察された値とする。なお、気泡が真球状ではない場合には、長手方向に垂直な方向の断面における気泡形状の長径を基準に気泡径を評価した。
（発泡体）
　本発明において使用する発泡体は、溶融状態の熱可塑性樹脂組成物と、発泡剤と、を混合し押出成形することにより得られる独立気泡を有する発泡体材料からなる。
熱可塑性樹脂組成物
　発泡体に使用される熱可塑性樹脂組成物は、ポリオレフィン樹脂を含むことが好適である。ポリオレフィン樹脂として用いられるポリマーは、特に限定されないが、ポリプロピレン（例えば、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ホモポリプロピレン、高溶融張力ポリプロピレン）、ポリエチレン、プロピレン－エチレン共重合体等が挙げられる。
　熱可塑性樹脂組成物は、特に限定されないが、ポリプロピレンを含有する樹脂を使用することが好適である。使用するポリプロピレンとしては、プロピレンモノマー成分を含むポリマー材料であれば、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、プロピレン－エチレン共重合体が挙げられる。
　また、ここで用いる熱可塑性樹脂組成物の主たる成分は、融解温度１５０℃以上でＪＩＳ－Ｋ７２１０に規定される２３０℃、２．１６ｋｇｆにおけるＭＦＲが５ｇ／１０分以下であることが好適であり、３ｇ／１０分以下であることがより好適であり、１ｇ／１０分以下であることが更に好適である。熱可塑性樹脂組成物の主たる成分はポリプロピレン材料であることが好適である。尚、主たる成分とは、熱可塑性樹脂組成物中の最も多くの割合（重量基準）を占める成分を意味する。
　また、好適な主たる成分であるポリプロピレンの結晶化率は、３０～１００％が好適であり、３０～８０％がより好適であり、３０～７０％が更に好適である。当該範囲とすることにより、発泡成形時により冷却固化しやすく、微細なセルの発泡体を得ることができる。尚、結晶化率は、ＪＩＳ－Ｋ７１２１プラスチックの転移温度測定方法を参考に算出する。予め２００℃にて融解させ、１０℃／分の冷却速度で冷却させた試料を昇温１０℃／分にて融解させ、融解エネルギーを得る。比較材料としてＪＩＳ－Ｋ７２１０に規定される２３０℃，２．１６ｋｇｆで評価されたＭＦＲが４０ｇ／１０分以上のホモポリプロピレン樹脂を同様に測定し得られた融解エネルギー時の結晶化度を１００％として評価したいサンプルの結晶化度を算出する。ＭＦＲが４０ｇ／１０分以上のホモポリプロピレンは、融解エネルギーがほぼ一定になるためサチュレートと判断しＭＦＲ４０以上の材料を比較材料とする。
　また、好適な主たる成分であるポリプロピレンの結晶化温度（Ｔｃ）は、９０～１３０℃が好適であり、９５～１３０℃がより好適であり、１００～１３０℃が更に好適である。当該範囲とすることにより、発泡成形時により冷却固化しやすく、微細なセルの発泡体を得ることができる。尚、結晶化温度は、ＪＩＳ－Ｋ７１２１に準じて評価した。
　上記主成分のポリプロピレンに対して、高溶融張力ポリプロピレンを添加するのが好適である。高溶融張力ポリプロピレンは、２００℃における溶融張力が、５～５０ｃＮが好適であり、２０～４０ｃＮがより好適であり、２５～３５ｃＮが更に好適である。添加する場合には、高溶融張力ポリプロピレンの融解温度は、主たる成分の融解温度に対して好ましくは±１０℃の範囲、高溶融張力ポリプロピレンの結晶化温度は、主たる成分の結晶化温度に対して好ましくは±２５℃、より好ましくは±２０℃である。融解温度が上記の範囲を外れると、複数の材料を混練する際に分散不良が生じる可能性があり、結晶温度が上記の範囲を外れると、発泡により気泡成長した溶融樹脂が冷却固化される温度が不均一となり微細な気泡径が得られない可能性がある。融解温度、結晶化温度はＪＩＳ－Ｋ７１２１を参考に算出される。上記高溶融張力ポリプロピレンは市販のものが使用でき、具体的にはサンアロマー社の「ＨＭＳ－ＰＰ」、日本ポリプロ社の「ニューフォーマー」などが挙げられる。高溶融張力ポリプロピレンは、熱可塑性樹脂組成物のもっとも多くの割合（重量基準）を占める成分１００重量部に対して、１～５０重量部が好適であり、１０～４０重量部がより好適であり、２０～３０重量部が更に好適である。高溶融張力を示すポリプロピレンを使用することで、熱可塑性樹脂組成物の歪硬化性が増し、成形時の気泡の合一を抑制し、セルの細かい独立気泡体が得られる。特に、熱可塑性樹脂組成物の主たる成分としてランダムポリプロピレンを選択し、高溶融張力ポリプロピレンを組み合わせて使用することで、よりいっそう微細なセルが得られる。
　上記ポリプロピレンに対してポリエチレンを添加してもよい。用いる場合にはポリエチレンの中でも、低密度ポリエチレンを使用することが好適である。低密度ポリエチレンの密度は、好ましくは９１０～９４０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは、９１５～９３８ｋｇ／ｍ３であり、更に好ましくは９２０～９３５ｋｇ／ｍ３である。低密度ポリエチレンの含有量は、熱可塑性樹脂組成物のもっとも多くの割合（重量基準）を占める成分１００重量部に対して、好ましくは２０～８０重量部であり、より好ましくは２５～６０重量部であり、更に好ましくは３０～５０重量部である。低密度ポリエチレンを含有することによって柔軟性が得られるとともに歪が改善されやすくなる。
　ポリオレフィン樹脂の含有量は、熱可塑性樹脂組成物全体１００重量部に対して、３０～８０重量部が好適であり、４０～８０重量部がより好適であり、４５～８０重量部が更に好適であり、６０～８０重量部であることが更に好適である。３０重量部未満、即ち、エラストマー（例えばエチレンプロピレンゴム）や発泡核剤（例えばシリカ）等の含有量が多い場合には、ガス抜けが生じて発泡倍率が低くなり（つまり密度が高くなり）好ましくなく（エラストマーが多い場合）、また、得られる発泡体が硬くなることがある（発泡核剤が多い場合）。他方、８０重量部超の場合には、得られる発泡体に柔軟性が得られずパッキンとして好ましくない。ポリプロピレンの含有量は、ポリオレフィン樹脂全体１００重量部に対して、３０～９０重量部が好適であり、４０～９０重量部がより好適であり、７０～９０重量部が更に好適であり、７５～８５重量部が特に好適である。この範囲内（３０～９０重量部）であると、発泡倍率がより高く且つ柔軟性により優れたパッキンを得ることが可能となる。また、好適な主たる成分であるポリプロピレンの含有量は、熱可塑性樹脂組成物全体１００重量部に対して、２０～８０重量部が好適であり、３０～７０重量部がより好適であり、３０～６０重量部であることが更に好適である。この範囲内（２０～８０重量部）であると、発泡倍率がより高く且つ柔軟性により優れたパッキンを得ることが可能となる。
　その他、熱可塑性樹脂材料の中には、エラストマー、顔料、酸化防止剤、発泡核剤、結晶造核剤等が含まれていてもよい。
　エラストマーとしては、特に限定されないが、スチレン系エラストマーや、エチレンプロピレンジエンゴムや、エチレンプロピレンゴム等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらのエラストマーを含有することにより、発泡体に柔軟性を付与する効果を奏する。エラストマーのＭＦＲは、特に限定されないが、ＪＩＳ－Ｋ７２１０に規定される２３０℃、２．１６ｋｇｆにおけるＭＦＲが、好ましくは０～５ｇ／１０分であり、より好ましくは０～４ｇ／１０分であり、更に好ましくは０～３ｇ／１０分である。これらのエラストマーの含有量は、熱可塑性樹脂組成物のもっとも多くの割合（重量基準）を占める成分１００重量部に対して、０．１～８０重量部が好適であり、２０～７５重量部がより好適であり、４０～６０重量部が更に好適である。
　顔料としては、特に限定されないが、例えば、酸化チタン等が挙げられる。顔料の含有量は、熱可塑性樹脂組成物のもっとも多くの割合（重量基準）を占める成分１００重量部に対して、０．１～２５重量部が好適であり、０．１～２０重量部がより好適であり、０．１～１５重量部が更に好適である。
　酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、フェノール系酸化防止剤として株式会社ＡＤＥＫＡ社製アデカスタブＡＯ－６０やＢＡＳＦジャパン株式会社製イルガノックス１０１０などが挙げられる。酸化防止剤の含有量は、熱可塑性樹脂組成物のもっとも多くの割合（重量基準）を占める成分１００重量部に対して、０．１～３．０重量部が好適であり、０．１～１．０重量部がより好適であり、０．１５～０．５重量部が更に好適である。
　発泡核剤としては、特に限定されないが、例えば、シリカ、タルクなどが挙げられる。発泡核剤を使用することによって、得られる気泡サイズを調整することができる。発泡核剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂組成物のもっとも多くの割合（重量基準）を占める成分１００重量部に対して、０．１～２０重量部が好適であり、１～１５重量部がより好適であり、２～１０重量部が更に好適である。０．１重量部未満であると、発泡が任意の場所で同時多発的に起こり易くなる。この場合、集中的に発泡が起こる場所があると、その場所で気泡同士が合一して粗いセル（径の大きな気泡）が形成される可能性がある。他方、１０重量部超であると、得られる発泡体の柔軟性が損なわれる場合がある。
　結晶核剤としては、特に限定されないが、例えば、新日本理化株式会社のゲルオールや株式会社ＡＤＥＫＡのアデカスタブＮＡ１１などが挙げられる。
　本発明のパッキンに使用される発泡剤は、熱可塑性樹脂組成物を溶融させる工程と、溶融した熱可塑性樹脂組成物に対して発泡剤を含浸する工程と、前記発泡剤を含浸させた熱可塑性樹脂組成物を減圧して前記発泡体を得る工程と、を経て製造される。ここで前記発泡剤は、超臨界二酸化炭素である。以下、各工程について詳細に説明する。
　まず、熱可塑性樹脂組成物を溶融させる。より詳細には、熱可塑性樹脂組成物の各成分をシングル又はタンデム型（押出機が２台連結したタイプ）の押出機に投入し、溶融ゾーンで溶解する。尚、当該工程において用いる熱可塑性樹脂材料は、あらかじめ、２軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等の樹脂混合機械を用いて、各成分を溶融混合し、ペレット化したものを用いることが好適である。
　続く工程において、溶融した熱可塑性樹脂組成物に対して発泡剤を含浸する。ここで用いる発泡剤は、超臨界二酸化炭素である。溶融ゾーン付近に設けられたインジェクションノズルよりガス供給機により昇圧され超臨界状態になった二酸化炭素を押出機内に吐出し、溶融された熱可塑性樹脂組成物中に溶解させる。超臨界二酸化炭素を押出機中に導入して、溶融した熱可塑性樹脂組成物に溶解させて発泡剤が熱可塑性樹脂組成物に溶解した状態とする。
　ここで用いる超臨界二酸化炭素を用いることにより、発泡体のセル径を微細化できる。また、超臨界二酸化炭素の圧力は、７．３ＭＰａ以上が必要であり、８ＭＰａ以上がより好適であり、９ＭＰａ以上が更に好適である。尚、上限は特に限定されないが、例えば、２０ＭＰａ以下である。
　次の工程において、前記発泡剤を含浸させた熱可塑性樹脂組成物を減圧して前記発泡体を得る。押出機の中で溶融した熱可塑性樹脂組成物に対して超臨界二酸化炭素を導入し温度３１℃以上、圧力７．３ＭＰａ以上の状態として、ダイ口から吐出して大気圧で減圧されて発泡されるまでの間、維持することにより、小さくきめの細かい発泡セルを有する発泡体が得られる。尚、温度３１℃以上、圧力７．３ＭＰａ以上とすることにより、二酸化炭素が超臨界状態を保つことができるため、熱可塑性樹脂組成物と超臨界二酸化炭素が均一性よく混合される。温度の上限値は、特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂組成物が熱分解しない程度の温度を設定することができ、例えば、３００℃である。
　また、熱可塑性樹脂組成物と超臨界二酸化炭素の混合において、大気解放されて上記の圧力以下とならないように２台以上を連結した押出機（タンデム型押出機）を使用し、混合押出処理する工程ライン長をより長くして、混合物の温度を低下させるなどして温度調整を行うことが好適である。発泡直前の熱可塑性樹脂組成物は、当該組成物の流動点付近の温度を有することが好適である。温度を低く保つことにより、発泡前後での圧力差が大きくなり、気泡成長核が多数発生して、きめの細かい発泡体が得られる。また、発泡後、熱可塑性樹脂組成物をより速やかに冷却し、固化させることができる。そのため、気泡の成長を早期に止めることができ、セル径が小さい独立気泡の発泡体が得られやすくなる。
　押出機におけるダイ構造は、特に限定されず、Ｔダイ、サーキュラーダイが挙げられる。これらの中でも、厚みが均一な発泡シートが得られるため、サーキュラーダイが好適である。サーキュラーダイを用いた場合には円筒状の発泡体が得られるが、一辺を切開することでシート状に成形できる。このようにして、押出し成形の際に、Ｔダイを選択することにより直接的、又は、サーキュラーダイを選択することにより円筒状の発泡体を経て、長尺シート状発泡体を連続成形することができる。更に、前記長尺シート状発泡体から型抜き加工などにより切り取りパッキンの形状とする。
　上記発泡体は、飲食品容器用パッキンとして使用される。図１は、本発明に係る飲食品容器用パッキンの概略構成図である。本発明の飲食品容器用パッキン１は、円盤状を有する本体１１と、当該本体の中心に形成された円形孔１３とを有する。当該パッキンは、上記の超臨界二酸化炭素を用いて発泡させた発泡体により構成されるため、臭気や、黒い残留物が残らず、清潔なパッキンとなる。発泡剤として超臨界二酸化炭素を選択することにより、得られる発泡体のセルが細かく、更にこれらのセルは独立気泡であるため、適度な柔軟性と、高い液密性を有する。
　また、本発明に係る飲食品容器用パッキン１は、液体容器の蓋に用いられることが好適である。図２は、本発明に係る液体容器用蓋の概略構成図である。図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は斜視図であり、図２（ｃ）はＡＡ’断面図である。
　液体容器用蓋２は、円盤形の底部２１と、当該底部の外周を覆い、前記底部と液密に接合された円筒状外壁２３と、前記底部の前記円筒状外壁よりも内側に設けられ、前記底部と液密に接合された円筒状内壁２５と、前記底部の円筒状内壁内側に設けられた液体導出孔２７と、前記底部の前記外壁及び内壁の間部分に備えられたパッキン１と、を備える。ここで当該パッキン１は、先に説明した本発明に係るパッキンである。
　液体容器用蓋２は、ウォーターサーバのボトルタンク用の液体容器３などの開口部に取り付けて使用される。図３は、本発明に係る液体容器用蓋２を液体容器３の開口部に装着した状態を示す断面図である。液体容器３は、液体を収納する液体容器本体３１と、前記底部に設けられたパッキン及び前記蓋の円筒状外壁に対して液密に接続する開口部３３とを有する。ここでは、液体容器の開口部の先端３３ａがパッキン１に対して密着するように装着され、液体容器本体中の液が、開口部３３と、円筒状内壁外２３との間から漏れないような構造となる。
　図４に示すように、液体容器用蓋２を装着した液体容器３は、ウォーターサーバ本体４に装着されて使用される。ウォーターサーバ本体４には、液体容器用蓋２を介して液体容器３を装着する装着口４１と、当該装着口から送られた液体を放出する蛇口４２とを有する。より詳細には、液体容器用蓋２の液体導出孔２７を介して、液体容器内の液体がウォーターサーバの装着口４１に供給される。このように、液体容器の開口部を下に向けてウォーターサーバ本体に装着しても、パッキンを有することにより、液が外に漏れない構造となる。
（実施例１）
　主たる成分としてＪＩＳ－Ｋ７１２０に規定される２３０℃、２．１６ｋｇｆにおけるＭＦＲが０．５ｇ／１０分のランダムポリプロピレン１００重量部に、更に、ＪＩＳ－Ｋ７１２１に規定される融解温度が主たる成分（前記ランダムポリプロピレン）に対してマイナス１０℃以内の高溶融張力ポリプロピレン（溶融張力２６ｃＮ）２５重量部、密度が９３１ｋｇ／ｍ３のポリエチレン３０重量部、ＪＩＳ－Ｋ７２１０に規定される２３０℃、２．１６ｋｇｆのＭＦＲが０（つまり流動しない）のエチレンプロピレンゴム５５重量部、発泡核剤としてシリカ９重量部、さらに顔料３重量部を混合した熱可塑性樹脂組成物を日本製鋼所製２軸押出機で溶融・調製し、超臨界二酸化炭素を温度３１℃以上、圧力７．３ＭＰａ以上の条件で含浸させた後、溶融材料を押出して発泡シートを製造した。得られた発泡体シートの気泡形状は独立気泡であった。発泡体密度は、６０ｋｇ／ｍ３であった。また、発泡シートの押出方向に対して垂直方向の断面をＳＥＭにより測定し（図５）、任意の８点において、１ｍｍ×１ｍｍの範囲内に含まれるセルの数を測定して、平均値を算出したところ、セルの数は２５０個／ｍｍ２であった。また、当該断面より、セルのサイズ（径）の分布を算出したところ、５０μｍ以下の気泡の個数比率が６０％であり、１００μｍ以下の気泡の個数比率が８４％であった（図６）。当該発泡体シートから切り抜いて、実施例１に係るパッキンを製造した。
（実施例２～５）
　表１での組成に従った以外は実施例１同様の手法にて、実施例２～５に係るパッキンを製造した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（比較例）
　また、比較例として、低密度ポリエチレンを化学発泡剤（永和化成工業（株）製、ビニホールＡＣ♯３、分解温度２１０℃）により発泡させて製造した発泡体について、断面を観察したところ、断面におけるセルの数は、１０１個／ｍｍ２であった。また、セルのサイズ（径）の分布を算出したところ、５０μｍ以下の気泡は１９％であり、１００μｍ以下の気泡は３４％であった。
　上記化学発泡剤について、アルゴンガス２５０ｍｌ／ｍｉｎにて室温から５５０℃まで昇温速度２０℃／ｍｉｎの条件で熱重量変化を測定したところ、約１％の残渣（炭化物）が発生した（図７）。
　また、化学発泡剤（永和化成工業（株）製、ビニールホールＡＣ♯３、分解温度２１０℃）単体について、アルゴンガス２５０ｍｌ／ｍｉｎにて室温から２１０℃まで昇温速度２０℃／ｍｉｎで昇温させ（約９分）、その後３０分等温で保持し熱重量変化を測定したところ、残渣が２０％発生した（図８）。
　なお、図７は、横軸は温度（℃）を、右縦軸は重量損失（％）を示し、図８は、横軸は昇温開始からの時間（ｍｉｎ）を、右縦軸は重量損失（％）を示す。以上の結果から、化学発泡剤は、分解温度以上に加熱しても、それを用いることにより、熱分解による残渣が発生することが分かった。
　また、メカニカルフロス法により発泡させた発泡体については、独立気泡ではなく、部分的に連通した気泡が多く含まれる半連通気泡であり液密性に優れていなかった。
　本発明によれば、化学発泡剤を使用しないので、安全性の高い飲食品容器用パッキンを提供することができる。
１　　：　　飲食品容器用パッキン
１１　：　　本体
１３　：　　円形孔
２　　：　　液体容器用蓋
２１　：　　底部
２３　：　　円筒状外壁
２５　：　　円筒状内壁
２７　：　　液体導出孔
３　　：　　液体容器
３１　：　　液体容器本体
３３　：　　開口部
３３ａ：　　先端
４　　：　　ウォーターサーバ本体
４１　：　　装着口
４２　：　　蛇口

Claims (12)

  1. 　飲食品を収納する容器に用いられるパッキンにおいて、
    　溶融状態の熱可塑性樹脂組成物に対して、発泡剤を含浸させた後、減圧することにより得られる独立気泡を有する発泡体からなり、
    　前記発泡剤が、超臨界二酸化炭素であり、
    　前記発泡体の密度が４０～３００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする、飲食品容器用パッキン。
  2. 　前記発泡体の断面における気泡の数が、１００～５００個／ｍｍ２である、請求項１記載の飲食品容器用パッキン。
  3. 　前記発泡体の断面における気泡径が５０μｍ以下である気泡の個数比率が、全体の５０％以上である、請求項１又は２記載の飲食品容器用パッキン。
  4. 　前記含浸が、温度３１℃以上、圧力７．３ＭＰａ以上の系内で行われる、請求項１～３のいずれか一項記載の飲食品容器用パッキン。
  5. 　前記発泡体が、減圧の際の押出し成形を経て長尺シート状に連続形成されたものである、請求項１～４のいずれか一項記載の飲食品容器用パッキン。
  6. 　前記熱可塑性樹脂組成物が、ポリオレフィン樹脂を含む、請求項１～５のいずれか一項記載の飲食品容器用パッキン。
  7. 　開口部を鉛直下向きに位置させ使用する液体容器に用いられる蓋において、
    　底部と、
    　当該底部の外周を覆い、前記底部と液密に接合された円筒状外壁と、
    　前記底部の円筒状外壁内より内側の少なくとも周囲部分に設けられたパッキンと、を有し、
    　前記パッキンが、請求項１～６のいずれか一項記載のパッキンである、液体容器用蓋。
  8. 　前記底部の前記円筒状外壁よりも内側に設けられ、前記底部と液密に接合された円筒状内壁と、
    　前記底部の円筒状内壁内側に設けられた液体導出孔と、
    を有し、
    　前記パッキンが、前記底部の前記外壁及び内壁の間部分に備えられており、
    　該液体容器用蓋がウォーターサーバのボトルタンク用である、請求項７記載の液体容器用蓋。
  9. 　請求項７又は８記載の液体容器用蓋と、
    　液体を収納する液体容器と、
    　前記底部に設けられたパッキン及び前記蓋の円筒状外壁に対して液密に接続する開口部と、を有する液体容器とを有する、蓋付液体容器。
  10. 　飲食品を収納する容器に用いられる発泡体からなるパッキンを製造する方法において、
    　熱可塑性樹脂組成物を溶融させる工程と、
    　溶融した熱可塑性樹脂組成物に対して発泡剤を含浸する工程と、
    　前記発泡剤を含浸させた熱可塑性樹脂組成物を減圧して前記発泡体を得る工程と、を有し、
    　前記発泡剤が、超臨界二酸化炭素である、パッキンの製造方法。
  11. 　前記含浸する工程が、温度３１℃以上、圧力７．３ＭＰａ以上の系内で行われる請求項１０記載のパッキンの製造方法。
  12. 　前記発泡体を得る工程が、減圧の際の押出し成形を経て長尺シート状発泡体を得る工程であり、
    　前記長尺シート状発泡体から型抜き加工をしてパッキンを得る工程を更に有する、請求項１０又は１１記載のパッキンの製造方法。
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