JP7618411B2 - Food Containers - Google Patents
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Description
本発明は、耐熱性と耐寒性に優れる積層シート及びその積層シートで形成される食品容器に関する。 The present invention relates to a laminated sheet that has excellent heat resistance and cold resistance, and a food container formed from the laminated sheet.
従来、電子レンジで使用可能な食品容器を熱成型する材料として特許文献１に開示されているような積層シートがある。この積層シートは、フィラーとポリプロピレン系樹脂を含有する組成物からなる基材層の両面にポリオレフィン系樹脂からなる外層を積層したものであり、この積層シートを熱成型して耐熱性、耐油性を有する食品容器が形成される。 Conventionally, there is a laminate sheet as disclosed in Patent Document 1 as a material for thermoforming food containers that can be used in a microwave oven. This laminate sheet is made by laminating outer layers made of polyolefin resin on both sides of a base layer made of a composition containing a filler and a polypropylene resin, and this laminate sheet is thermoformed to form a food container that is heat-resistant and oil-resistant.
更に、特許文献２にも耐熱性を有する同種の積層シートが開示されている。特許文献２の積層シートは、ポリプロピレン系樹脂と高密度ポリエチレンとの重量比率が８０：２０～３０：７０であるポリオレフィン系樹脂９２～８２重量％、タルク８～１８重量％とからなる基材層と、ポリプロピレン系樹脂を主成分とするポリオレフィン系樹脂からなる両側の表層で構成される２種３層の積層シートである。そして、例えば特許文献２の表２の実施例１２には、基材層のタルクを１５重量％とし、残りのポリオレフィン系樹脂８５重量％をホモポリプロピレン２７．２重量％、ブロックポリプロピレン３０．６重量％、高密度ポリエチレン２７．２重量％とする積層シートが開示されている。
Furthermore,
ところで、例えば電子レンジで使用可能な耐熱性を有する食品容器は、食品を収容した状態で冷凍環境下で輸送されて冷凍庫に保管・保存され、必要時に冷凍庫から輸送される場合も多い。このような冷凍環境下での保管・保存や輸送が行なわれる場合、例えばポリオレフィン系シートは冷凍環境下で脆くなるため、冷凍環境下での耐衝撃性に優れる材料で形成された食品容器を用いないと、冷凍環境下での輸送時の輸送振動、落下、衝突等の衝撃で食品容器が破損するリスクが高くなってしまう。そのため、耐熱性を確保できると同時に、冷凍環境下での耐衝撃性に優れる材料が切望されている。 For example, food containers that are heat-resistant and can be used in a microwave oven are often transported in a frozen environment while containing food, stored in a freezer, and transported from the freezer when needed. When storing, preserving, or transporting in such a frozen environment, polyolefin-based sheets, for example, become brittle in the frozen environment, so unless food containers made of a material with excellent impact resistance in a frozen environment are used, there is a high risk that the food containers will be damaged by shocks such as vibrations during transport, drops, and collisions during transport in a frozen environment. For this reason, there is a strong demand for materials that can ensure heat resistance while also having excellent impact resistance in a frozen environment.
本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、耐熱性を有すると同時に、冷凍環境下での耐衝撃性に優れる積層シート及びその積層シートで形成される食品容器を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in light of the above problems, and aims to provide a laminated sheet that is heat resistant and at the same time has excellent impact resistance in a freezing environment, and a food container formed from the laminated sheet.
本発明の積層シートは、ブロックポリプロピレンを５０～８０重量％、ポリエチレンを８～３２重量％の範囲で含有する混合物で構成される耐熱基材層と、ポリプロピレン系樹脂で形成されて前記耐熱基材層の一方の面に積層固着される第１の表層と、ポリプロピレン系樹脂で形成されて前記耐熱基材層の他方の面に積層固着される第２の表層を備えることを特徴とする。
これによれば、ポリエチレンの含有比率を８～３２重量％とした耐熱基材層により、食品容器製造時すなわち積層シートを所望の形状に成型する際のドローダウンを軽減できると共に、積層シートの所要の耐熱性を確保することができる。また、５０～８０重量％の高い重量比で耐熱基材層に含有されるブロックポリプロピレンのゴム相により、積層シートの冷凍環境下での耐衝撃性を高めることができる。
The laminate sheet of the present invention is characterized by comprising a heat-resistant base layer composed of a mixture containing 50 to 80% by weight of block polypropylene and 8 to 32% by weight of polyethylene, a first surface layer formed of a polypropylene-based resin and laminated and fixed to one side of the heat-resistant base layer, and a second surface layer formed of a polypropylene-based resin and laminated and fixed to the other side of the heat-resistant base layer.
According to this, the heat-resistant base layer containing 8 to 32% by weight of polyethylene can reduce drawdown during the production of food containers, i.e., when the laminated sheet is molded into a desired shape, and can ensure the required heat resistance of the laminated sheet. In addition, the rubber phase of the block polypropylene contained in the heat-resistant base layer at a high weight ratio of 50 to 80% by weight can increase the impact resistance of the laminated sheet in a freezing environment.
本発明の積層シートは、前記耐熱基材層が無機充填材を８～２１重量％の範囲で含有することを特徴とする。
これによれば、耐熱基材層に８重量％以上の無機充填材を含有させることにより、耐熱基材層と積層シートの耐熱性と剛性、強度を確実且つ高い安定性で高めることができる。また、無機充填材の含有比率を２１重量％以下に抑え、ブロックポリプロピレン、ポリエチレンの耐熱基材層における含有比率を上げることにより、冷凍環境下での耐衝撃性の向上をより確実に図ることができる。
The laminate sheet of the present invention is characterized in that the heat-resistant substrate layer contains an inorganic filler in the range of 8 to 21% by weight.
According to this, by making the heat-resistant base layer contain 8% by weight or more of inorganic filler, the heat resistance, rigidity, and strength of the heat-resistant base layer and the laminated sheet can be reliably and stably improved. In addition, by keeping the content of inorganic filler to 21% by weight or less and increasing the content of block polypropylene and polyethylene in the heat-resistant base layer, the impact resistance in a freezing environment can be more reliably improved.
本発明の積層シートは、前記耐熱基材層がブロックポリプロピレンを５８～７６重量％、ポリエチレンを８～２６重量％、無機充填材を１１～２１重量％の範囲で含有することを特徴とする。
これによれば、ポリエチレンの含有比率を２６重量％以下に抑制した耐熱基材層により、積層シートの所要の耐熱性をより確実に確保できると同時に、５８～７６重量％の高い重量比で耐熱基材層に含有されるブロックポリプロピレンのゴム相により、積層シートの冷凍環境下での耐衝撃性を確実に高めることができる。
The laminate sheet of the present invention is characterized in that the heat-resistant base layer contains 58 to 76% by weight of block polypropylene, 8 to 26% by weight of polyethylene, and 11 to 21% by weight of an inorganic filler.
According to this, the heat-resistant base layer, in which the polyethylene content is suppressed to 26 weight % or less, can more reliably ensure the required heat resistance of the laminate sheet, while the rubber phase of the block polypropylene contained in the heat-resistant base layer at a high weight ratio of 58 to 76 weight % can reliably increase the impact resistance of the laminate sheet in a freezing environment.
本発明の積層シートは、前記耐熱基材層がポリエチレンを８～１６重量％の範囲で含有することを特徴とする。また、本発明の積層シートは、ブロックポリプロピレンを５０～８０重量％、ポリエチレンを８～１６重量％の範囲で含有する混合物で構成される耐熱基材層と、ポリプロピレン系樹脂で形成されて前記耐熱基材層の一方の面に積層固着される第１の表層と、ポリプロピレン系樹脂で形成されて前記耐熱基材層の他方の面に積層固着される第２の表層を備え、前記耐熱基材層が無機充填材を８重量％以上２０重量％未満の範囲で含有することを特徴とし、より好適には、前記耐熱基材層がブロックポリプロピレンを５８～７６重量％、ポリエチレンを８～１６重量％、無機充填材を８重量％以上２０重量％未満の範囲で含有する構成とするとよい。より好適には、耐熱基材層がブロックポリプロピレンを５８～７６重量％、ポリエチレンを８重量％以上１５重量％未満、無機充填材を８重量％以上２０重量％未満の範囲で含有する構成とするとよい。
これによれば、ポリエチレンの配合比率を抑えることにより、耐熱基材層と積層シートの耐熱性をより確実に高めることができる。
The laminate sheet of the present invention is characterized in that the heat-resistant base layer contains polyethylene in the range of 8 to 16% by weight. The laminate sheet of the present invention is also characterized in that it comprises a heat-resistant base layer composed of a mixture containing 50 to 80% by weight of block polypropylene and 8 to 16% by weight of polyethylene, a first surface layer formed of a polypropylene-based resin and laminated and fixed to one side of the heat-resistant base layer, and a second surface layer formed of a polypropylene-based resin and laminated and fixed to the other side of the heat-resistant base layer, and the heat-resistant base layer contains an inorganic filler in the range of 8% by weight or more and less than 20% by weight, and more preferably, the heat-resistant base layer contains 58 to 76% by weight of block polypropylene, 8 to 16% by weight of polyethylene, and 8% by weight or more and less than 20% by weight of inorganic filler. More preferably, the heat-resistant base layer contains 58 to 76% by weight of block polypropylene, 8% to less than 15% by weight of polyethylene, and 8% to less than 20% by weight of inorganic filler.
According to this, by suppressing the blending ratio of polyethylene, the heat resistance of the heat-resistant base layer and the laminate sheet can be more reliably improved.
本発明の積層シートは、前記耐熱基材層を構成するポリエチレンがバイオマス由来のポリエチレンであることを特徴とする。
これによれば、ポリエチレンとしてバイオマス由来のポリエチレンを用いることにより、化石燃料の使用量を削減し、環境負荷を減らすことができる。
The laminate sheet of the present invention is characterized in that the polyethylene constituting the heat-resistant substrate layer is biomass-derived polyethylene.
According to this, by using polyethylene derived from biomass as the polyethylene, it is possible to reduce the amount of fossil fuel used and reduce the environmental burden.
本発明の食品容器は、本発明の積層シートを熱成型して形成されていることを特徴とする。本発明の好適な食品容器は、ブロックポリプロピレンを５０～８０重量％、ポリエチレンを８～１６重量％の範囲で含有する混合物で構成される耐熱基材層と、ポリプロピレン系樹脂で形成されて前記耐熱基材層の一方の面に積層固着される第１の表層と、ポリプロピレン系樹脂で形成されて前記耐熱基材層の他方の面に積層固着される第２の表層を備え、前記耐熱基材層が無機充填材を８重量％以上２０重量％未満の範囲で含有する積層シートを、熱成型して形成されていることを特徴とする。更に、本発明の好適な食品容器は、前記積層シートの前記耐熱基材層がブロックポリプロピレンを５８～７６重量％、ポリエチレンを８重量％以上１５重量％未満の範囲で含有することを特徴とする。更に、本発明の好適な食品容器は、前記積層シートの前記耐熱基材層を構成するポリエチレンがバイオマス由来のポリエチレンであることを特徴とする。
これによれば、食品容器として必要十分な剛性と強度を有し、本発明の積層シートの効果を有する食品容器を得ることができる。また、冷凍環境下で使用した場合にも食品容器が破損するリスクが極めて低いことから、消費者が食品容器の破片を口にすることをより確実に防止することができる。
The food container of the present invention is characterized in that it is formed by thermoforming the laminated sheet of the present invention. A suitable food container of the present invention is characterized in that it is formed by thermoforming a laminated sheet comprising a heat-resistant base layer composed of a mixture containing 50 to 80% by weight of block polypropylene and 8 to 16% by weight of polyethylene, a first surface layer formed of a polypropylene-based resin and laminated and fixed to one side of the heat-resistant base layer, and a second surface layer formed of a polypropylene-based resin and laminated and fixed to the other side of the heat-resistant base layer, the heat-resistant base layer containing an inorganic filler in the range of 8% by weight or more and less than 20% by weight. Furthermore, a suitable food container of the present invention is characterized in that the heat-resistant base layer of the laminated sheet contains 58 to 76% by weight of block polypropylene and 8% by weight or more and less than 15% by weight of polyethylene. Furthermore, a suitable food container of the present invention is characterized in that the polyethylene constituting the heat-resistant base layer of the laminated sheet is polyethylene derived from biomass.
This makes it possible to obtain a food container that has sufficient rigidity and strength as a food container and has the effects of the laminated sheet of the present invention. Furthermore, since the risk of the food container being damaged is extremely low even when used in a freezing environment, it is possible to more reliably prevent consumers from ingesting pieces of the food container.
本発明によれば、耐熱性を確保できると同時に、冷凍環境下での耐衝撃性に優れる積層シートや食品容器を得ることができる。 The present invention makes it possible to obtain laminated sheets and food containers that are heat-resistant and have excellent impact resistance in a freezing environment.
〔実施形態の積層シート及び食品容器〕
本発明による実施形態の積層シート１は、図１に示す合成樹脂製の積層シート１であり、ブロックポリプロピレンとポリエチレンを含有する混合物で構成される耐熱基材層２と、ポリプロピレン系樹脂で形成されて耐熱基材層２の一方の面に積層固着される第１の表層３と、ポリプロピレン系樹脂で形成されて耐熱基材層２の他方の面に積層固着される第２の表層４を備える。積層シート１は、好適には冷凍食品等の食品容器の材料として用いられ、例えば図２のような食品容器１０が所定形状の金型を用いて積層シート１を熱成型して形成される。
[Laminated sheet and food container according to the embodiment]
A laminate sheet 1 according to an embodiment of the present invention is a synthetic resin laminate sheet 1 shown in Fig. 1, and includes a heat-
耐熱基材層２は、ブロックポリプロピレンを５０～８０重量％、ポリエチレンを８～３２重量％の範囲で含有する混合物で構成され、又、本実施形態の耐熱基材層２はブロックポリプロピレン、高密度ポリエチレン、無機充填材を含有する混合物で構成されている。ブロックポリプロピレンの含有比率はより好ましくは５８～７６重量％であり、ポリエチレンの含有比率はより好ましくは８～２６重量％、より一層好ましくは８～１６重量％である。また、無機充填材の含有比率は好ましくは８～２１重量％、より好ましくは１１～２１重量％である。
The heat-
第１の表層３のポリプロピレン系樹脂、第２の表層４のポリプロピレン系樹脂は、例えば耐熱性に優れるホモポリプロピレン樹脂とすると好適であるが、所要の耐熱性を確保できれば、ポリプロピレン重合体、プロピレン－エチレンブロック共重合体、ブロックポリプロピレン、プロピレン－エチレンランダム共重合体等を適宜用いることも可能である。第１の表層３のポリプロピレン系樹脂と第２の表層４のポリプロピレン系樹脂は同種のものを用いて積層シート１を２種３層の積層シートとすると、製造効率向上等の観点から好適であるが、第１の表層３のポリプロピレン系樹脂と第２の表層４のポリプロピレン系樹脂を異種のポリプロピレン系樹脂とすることも可能である。
The polypropylene resin of the
耐熱基材層２を構成するポリエチレンとしては、特に限定されないが、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等とすると良好であり、汎用性の高い高密度ポリエチレンが特に好ましい。また、ポリエチレンとしてバイオマス由来のポリエチレンを用いると、化石燃料の使用量を削減し、環境負荷を減らすことが出来る。バイオマス由来のポリエチレンとは、例えばサトウキビを原料とするポリエチレンなど、再生可能な生物由来の有機性資源で化石資源を除いたものを原料とするポリエチレンである。
The polyethylene constituting the heat-
耐熱基材層２を構成する無機充填材としては、特に限定されないが、例えば、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、ガラスバルーン、ガラスビーズ、ケイ酸カルシウム、ガラス繊維、炭素繊維等とすると良好であり、中では、フレーク状および球状のタルクが特に好ましい。これらのフィラーは単独、或いは２種以上を組み合わせて用いて使用できる。また、無機充填材としてタルクを用いる場合、タルクの粒径は、剛性が出やすいので平均粒径が５μｍ以上の比較的大きめのものが適しているが、大きすぎると層の凹凸が増加するため、平均粒径は１～２０μｍが好ましい。
The inorganic filler constituting the heat-
食品容器用材料として適切な積層シート１の耐熱基材層２の層厚は３００～１０００μｍとするとよく、より好ましくは３００～７５０μｍであり、さらに好ましくは４００～６５０μｍであり、第１の表層３、第２の表層４の層厚はそれぞれ０．６～１５０μｍとするとよく、より好ましくは０．８～１００μｍであり、さらに好ましくは１～１８μｍである。同様に、積層シート１の全体の層厚は３００～１０００μｍとするとよく、より好ましくは３００～８００μｍである。また、食品容器用材料として適切な積層シート１の耐熱基材層２と第１の表層３と第２の表層４の体積比は、７０：１５：１５～９９．６：０．２：０．２とすると好ましく、８０：１０：１０～９９：０．５：０．５とするとより好ましい。
The thickness of the heat-
食品容器用材料として適切な積層シート１の引張弾性率（ＭＰａ）は１２００ＭＰａ以上が好ましく、１４００ＭＰａ以上がより好ましく、１５００ＭＰａ以上がさらに好ましい。同様に、積層シート１の落下荷重は０．３ｋｇ、測定温度は－２０℃におけるデュポン衝撃強度（Ｅ５０（Ｊ））は１．５Ｊ以上が好ましく、１．７Ｊ以上がより好ましく、１．９Ｊ以上がさらにこのましい。同様に、積層シート１の密度は０．８～１．４ｇ／ｃｍ３が好ましく、１．０～１．２ｇ／ｃｍ３がより好ましい。 The tensile modulus (MPa) of the laminated sheet 1 suitable as a food container material is preferably 1200 MPa or more, more preferably 1400 MPa or more, and even more preferably 1500 MPa or more. Similarly, the DuPont impact strength (E50(J)) of the laminated sheet 1 at a drop load of 0.3 kg and a measurement temperature of -20°C is preferably 1.5 J or more, more preferably 1.7 J or more, and even more preferably 1.9 J or more. Similarly, the density of the laminated sheet 1 is preferably 0.8 to 1.4 g/ cm3 , and more preferably 1.0 to 1.2 g/ cm3 .
また、積層シート１で形成される食品容器１０の耐熱温度は、１４０℃以上になるようにすることが好ましく、１４５℃以上がより好ましく、１５０℃以上がさらに好ましい。
In addition, the heat resistance temperature of the
積層シート１を製造には、適用可能な範囲で適宜の製法方法を用いることが可能であり、例えばＴダイ、フィードブロックを用いた共押出法等で製造すると好適である。また、積層シート１で形成される食品容器１０の製造にも、適用可能な範囲で適宜の製法方法を用いることが可能であり、例えば真空成型或いは圧空成型による工程で製造する、間接加熱或いは直接加熱による手法で製造することが可能である。
The laminate sheet 1 can be manufactured using any suitable manufacturing method within the applicable range, for example, a co-extrusion method using a T-die and a feed block is suitable. The
本実施形態によれば、ポリエチレンの含有比率を８～３２重量％とした耐熱基材層２により、食品容器製造時すなわち積層シートを所望の形状に成型する際のドローダウンを軽減できると共に、積層シート１の所要の耐熱性を確保することができる。また、５０～８０重量％の高い重量比で耐熱基材層２に含有されるブロックポリプロピレンのゴム相により、積層シート１の冷凍環境下での耐衝撃性を高めることができる。
According to this embodiment, the heat-
また、耐熱基材層２に８重量％以上の無機充填材を含有させることにより、耐熱基材層２と積層シート１の耐熱性と剛性、強度を確実且つ高い安定性で高めることができる。また、無機充填材の含有比率を２１重量％以下に抑え、ブロックポリプロピレン、ポリエチレンの耐熱基材層２における含有比率を上げることにより、冷凍環境下での耐衝撃性の向上をより確実に図ることができる。
In addition, by incorporating 8% by weight or more of inorganic filler in the heat-
更に、耐熱基材層２がブロックポリプロピレンを５８～７６重量％、ポリエチレンを８～２６重量％、無機充填材を１１～２１重量％の範囲で含有する構成とする場合には、ポリエチレンの含有比率を２６重量％以下に抑制した耐熱基材層２により、積層シート１の所要の耐熱性をより確実に確保できると同時に、５８～７６重量％の高い重量比で耐熱基材層２に含有されるブロックポリプロピレンのゴム相により、積層シート１の冷凍環境下での耐衝撃性を確実に高めることができる。更に、耐熱基材層２のポリエチレンの含有比率を８～１６重量％の範囲とし、ポリエチレンの配合比率を抑える場合には、耐熱基材層２と積層シート１の耐熱性をより確実に高めることができる。
Furthermore, when the heat-
また、積層シート１を熱成型して形成される食品容器１０は、食品容器として必要十分な剛性と強度を有し、積層シート１に対応する効果を発揮することができる。また、冷凍環境下で使用した場合にも食品容器１０が破損するリスクが極めて低いことから、消費者が食品容器１０の破片を口にすることをより確実に防止することができる。
Furthermore, the
〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。
[Scope of the invention disclosed herein]
The inventions disclosed in this specification include, in addition to the inventions and embodiments listed as inventions, those specified by changing partial contents of these to other contents disclosed in this specification, those specified by adding other contents disclosed in this specification to these contents, or those specified by deleting partial contents of these to the extent that partial effects can be obtained, and specifying them as a higher-level concept. The inventions disclosed in this specification also include the following modified examples and added contents.
例えば積層シート１は、耐熱基材層２と、第１の表層３と、第２の表層４からなる積層シート以外に、第１の表層３の外側に、又は、第２の表層４の外側に、又は第１の表層３の外側と第２の表層４の外側の双方に模様等が施されたラミネートフィルムを積層して接着した積層シートも含まれる。また、積層シート１の耐熱基材層２には、用途など必要に応じて顔料、滑材等の添加剤を加えることも可能である。また、本発明の積層シートの耐熱基材層には、無機充填材としてのタルク以外の原料を含ませて耐熱性を持たせた基材層も含まれる。
For example, the laminate sheet 1 includes a laminate sheet consisting of a heat-
〔実施例と比較例の評価〕
次に、本発明による実施例の積層シートと比較例の積層シート、及びこれらの評価結果について説明する。
[Evaluation of Examples and Comparative Examples]
Next, laminate sheets of examples according to the present invention and laminate sheets of comparative examples, as well as the evaluation results thereof, will be described.
実施形態の積層シート１と同様の三層構造を有する実施例１～４の積層シートと比較例１、２の積層シートを形成した（表１参照）。実施例１～４の積層シートは、耐熱基材層である基材層の一方の面と他方の面にそれぞれホモポリプロピレン（Ｈ－ＰＰ）１００重量％の組成を有する表層が積層された三層構造であり、基材層の層厚は５９６μｍで非発泡であり、一方の面の表層と他方の面の表層の層厚はそれぞれ２μｍである。比較例１、２の積層シートは、基材層の一方の面と他方の面にそれぞれホモポリプロピレン（Ｈ－ＰＰ）１００重量％の組成を有する表層が積層された三層構造であり、基材層の層厚は５９６μｍで非発泡であり、一方の面の表層と他方の面の表層の層厚はそれぞれ２μｍである。実施例１～４の積層シートと比較例１、２の積層シートにおける基材層のブロックポリプロピレン（Ｂ－ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、無機充填材としてのタルク（ｔａｌｃ）の含有比率は表１に示す通りである。 The laminated sheets of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were formed, each having a three-layer structure similar to that of the laminated sheet 1 of the embodiment (see Table 1). The laminated sheets of Examples 1 to 4 have a three-layer structure in which a surface layer having a composition of 100% homopolypropylene (H-PP) is laminated on one side and the other side of the base layer, which is a heat-resistant base layer, has a layer thickness of 596 μm and is non-foamed, and the layer thicknesses of the surface layer on one side and the surface layer on the other side are each 2 μm. The laminated sheets of Comparative Examples 1 and 2 have a three-layer structure in which a surface layer having a composition of 100% homopolypropylene (H-PP) is laminated on one side and the other side of the base layer, has a layer thickness of 596 μm and is non-foamed, and the layer thicknesses of the surface layer on one side and the surface layer on the other side are each 2 μm. The content ratios of block polypropylene (B-PP), high density polyethylene (HDPE), and talc (talc) as an inorganic filler in the base layer in the laminate sheets of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 are as shown in Table 1.
そして、実施例１～４の積層シートと比較例１、２の積層シートについて、シート物性、積層シートから成形された成型品の物性についての評価を行った。 The laminate sheets of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated for their sheet properties and the properties of the molded products formed from the laminate sheets.
シート物性におけるデュポン衝撃強度は、実施例１～４の各積層シート及び比較例１、２の各積層シートから、縦１００ｍｍ×横５０ｍｍの試験片をそれぞれ作成し、ＪＩＳ Ｋ７２１１－１に従い、この試験片についてデュポン衝撃試験機を用いて５０％破壊エネルギーＥ５０（Ｊ）を測定した。落下荷重は０．３ｋｇ、測定温度は－２０℃とした。 As for the DuPont impact strength, which is one of the sheet properties, test pieces measuring 100 mm length x 50 mm width were prepared from each of the laminate sheets of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, and the 50% fracture energy E50 (J) of these test pieces was measured using a DuPont impact tester in accordance with JIS K7211-1. The drop load was 0.3 kg, and the measurement temperature was -20°C.
シート物性における引張弾性率（ＭＰａ）は、実施例１～４の各積層シート及び比較例１、２の各積層シートから、縦１４０ｍｍ×横１５ｍｍの試験片をそれぞれ作成し、ＪＩＳ Ｋ７１６１に従い、この試験片について引張試験機を用いて測定温度２３℃、チャック間距離１００ｍｍ、引張速度１ｍｍ／ｍｉｎにおける引張弾性率（ＭＰａ）を測定した。 The tensile modulus (MPa) of the sheet physical properties was measured by preparing test pieces measuring 140 mm length x 15 mm width from each of the laminate sheets of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, and measuring the tensile modulus (MPa) of these test pieces at a measurement temperature of 23°C, a chuck distance of 100 mm, and a tensile speed of 1 mm/min using a tensile tester in accordance with JIS K7161.
成型品物性における耐熱試験では、実施例１～４の各積層シート及び比較例１、２の各積層シートを熱成型して食品容器を成形し、この食品容器に対して家庭用品品質表示法の耐熱試験に準じて耐熱性試験を行った。具体的には、１０℃毎に温調した恒温恒湿槽に成型した容器（サンプル）を６０分入れ、その後の変形を目視確認し、変形が発生した恒温恒湿槽の温度から１０℃を引いた値を耐熱温度とした。 In the heat resistance test of the physical properties of the molded products, each of the laminate sheets of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 was thermoformed to form food containers, and a heat resistance test was conducted on these food containers in accordance with the heat resistance test of the Household Products Quality Labeling Act. Specifically, the molded containers (samples) were placed in a thermostatic chamber whose temperature was adjusted in 10°C increments for 60 minutes, and deformation thereafter was visually confirmed, and the heat resistance temperature was determined by subtracting 10°C from the temperature of the thermostatic chamber at which deformation occurred.
成型品物性における耐熱荷重試験では、実施例１～４の各積層シート及び比較例１、２の各積層シートを熱成型して食品容器を成形し、この食品容器に対して耐熱荷重試験を行った。具体的には、１３０℃に温調した恒温恒湿槽に成型した容器を開口側を下にして入れ、直後に容器上に鉄板１５０ｇを乗せ３０分加熱し、その後、変形具合を直尺で計測した。 In the heat load resistance test for the physical properties of the molded products, each of the laminate sheets of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 was thermoformed to form food containers, and a heat load resistance test was performed on these food containers. Specifically, the molded containers were placed with the opening side facing down in a thermostatic and humidity chamber whose temperature was adjusted to 130°C, and immediately after that, a 150g iron plate was placed on the container and heated for 30 minutes, after which the degree of deformation was measured with a straight ruler.
表１の総合評価は、実施例１～４の積層シート及び比較例１、２の積層シートに対するデュポン衝撃強度、引張強度、耐熱試験、耐熱荷重試験の４つを総合的に比較衡量した積層シートとしての実用的な評価結果であり、◎：非常に優れる、○：良好である、△：使用可能だが制限がある、×：使用困難である、の４段階で評価した。 The overall evaluation in Table 1 is the practical evaluation result as a laminate sheet, which is a comprehensive comparison and weighing of the laminate sheets of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 in four areas: DuPont impact strength, tensile strength, heat resistance test, and heat load resistance test. The evaluation was made on a four-level scale: ◎: Very excellent, ○: Good, △: Usable but with limitations, ×: Difficult to use.
表１及び図３から分かるように、比較例１、２の積層シートは、－２０℃の冷凍環境下におけるデュポン衝撃強度が低く、食品容器に成型した際に冷凍環境下で破損しやすくなるのに対し、実施例１～４の積層シートは、－２０℃の冷凍環境下で１．６Ｊを超える高いデュポン衝撃強度を有し、食品容器に成型した際にも冷凍環境下で破損するリスクが極めて少なくなることが分かる。 As can be seen from Table 1 and Figure 3, the laminated sheets of Comparative Examples 1 and 2 have low DuPont impact strength in a frozen environment of -20°C and are easily damaged in a frozen environment when molded into food containers, whereas the laminated sheets of Examples 1 to 4 have high DuPont impact strength of more than 1.6 J in a frozen environment of -20°C, and are therefore extremely unlikely to be damaged in a frozen environment when molded into food containers.
また、実施例１～４の積層シートから熱成型された食品容器は、いずれも１５０℃以上の耐熱温度を有し、実用上十分な高い耐熱性を備えることが分かる。また、実施例１～４の積層シートから熱成型された食品容器の耐熱荷重試験の変形量は、いずれも実用上食品容器として問題のない範囲の変形量である。 Furthermore, it can be seen that all of the food containers thermoformed from the laminated sheets of Examples 1 to 4 have a heat resistance of 150°C or higher, and thus have heat resistance high enough for practical use. Furthermore, the deformation amounts in the heat load test of the food containers thermoformed from the laminated sheets of Examples 1 to 4 are all within a range that does not cause problems for practical use as food containers.
次いで、基材層に化石燃料由来のポリエチレンを用いた場合と、バイオマス由来のポリエチレンを用いた場合を比較するため、実施形態の積層シート１と同様の三層構造を有する実施例５、６の積層シートと比較例３、４の積層シートを形成した（表２参照）。実施例５、６の積層シートも、耐熱基材層である基材層の一方の面と他方の面にそれぞれホモポリプロピレン（Ｈ－ＰＰ）１００重量％の組成を有する表層が積層された三層構造であり、基材層の層厚は３９６μｍで非発泡であり、一方の面の表層と他方の面の表層の層厚はそれぞれ２μｍである。比較例３、４の積層シートも、基材層の一方の面と他方の面にそれぞれホモポリプロピレン（Ｈ－ＰＰ）１００重量％の組成を有する表層が積層された三層構造であり、基材層の層厚は３９６μｍで非発泡であり、一方の面の表層と他方の面の表層の層厚はそれぞれ２μｍである。 Next, to compare the case where fossil fuel-derived polyethylene is used for the substrate layer and the case where biomass-derived polyethylene is used, laminate sheets of Examples 5 and 6 and laminate sheets of Comparative Examples 3 and 4 having a three-layer structure similar to that of the laminate sheet 1 of the embodiment were formed (see Table 2). The laminate sheets of Examples 5 and 6 also have a three-layer structure in which a surface layer having a composition of 100% homopolypropylene (H-PP) is laminated on one side and the other side of the substrate layer, which is a heat-resistant substrate layer, has a layer thickness of 396 μm and is non-foamed, and the layer thickness of the surface layer on one side and the surface layer on the other side is each 2 μm. The laminate sheets of Comparative Examples 3 and 4 also have a three-layer structure in which a surface layer having a composition of 100% homopolypropylene (H-PP) is laminated on one side and the other side of the substrate layer, has a layer thickness of 396 μm and is non-foamed, and the layer thickness of the surface layer on one side and the surface layer on the other side is each 2 μm.
実施例５、６の積層シートと比較例３、４の積層シートにおける基材層のブロックポリプロピレン（Ｂ－ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、無機充填材としてのタルク（ｔａｌｃ）の含有比率は表２に示す通りである。実施例５と比較例３には化石燃料由来のポリエチレン（密度０．９６ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ０．１ｇ／１０ｍｉｎ（ＪＩＳ Ｋ７１２０））を用い、実施例６と比較例４にはバイオマス由来のポリエチレン（密度０．９６ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ０．３ｇ／１０ｍｉｎ（１９０℃／荷重２．１６ｋｇ）（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８）を用いた。表２中、ＨＤＰＥ１は化石燃料由来のポリエチレン、ＨＤＰＥ２はバイオマス由来のポリエチレンである。 The content ratios of block polypropylene (B-PP), high density polyethylene (HDPE), and talc as an inorganic filler in the base layer in the laminate sheets of Examples 5 and 6 and the laminate sheets of Comparative Examples 3 and 4 are as shown in Table 2. Fossil fuel-derived polyethylene (density 0.96 g/cm 3 , MFR 0.1 g/10 min (JIS K7120)) was used in Example 5 and Comparative Example 3, and biomass-derived polyethylene (density 0.96 g/cm 3 , MFR 0.3 g/10 min (190°C/load 2.16 kg) (ASTM D1238)) was used in Example 6 and Comparative Example 4. In Table 2, HDPE1 is fossil fuel-derived polyethylene, and HDPE2 is biomass-derived polyethylene.
シート物性におけるデュポン衝撃強度は、実施例５、６の各積層シート及び比較例３、４の各積層シートから、縦１００ｍｍ×横５０ｍｍの試験片をそれぞれ作成し、ＪＩＳ Ｋ７２１１－１に従い、この試験片についてデュポン衝撃試験機を用いて５０％破壊エネルギーＥ５０（Ｊ）を測定した。落下荷重は０．３ｋｇ、測定温度は－２０℃とした。 As for the DuPont impact strength, which is one of the sheet properties, test pieces measuring 100 mm long x 50 mm wide were prepared from each of the laminate sheets of Examples 5 and 6 and Comparative Examples 3 and 4, and the 50% fracture energy E50 (J) of these test pieces was measured using a DuPont impact tester in accordance with JIS K7211-1. The drop load was 0.3 kg and the measurement temperature was -20°C.
シート物性における引張弾性率（ＭＰａ）は、実施例５、６の各積層シート及び比較例３、４の各積層シートから、縦１４０ｍｍ×横１５ｍｍの試験片をそれぞれ作成し、ＪＩＳ Ｋ７１６１に従い、この試験片について引張試験機を用いて測定温度２３℃、チャック間距離１００ｍｍ、引張速度１ｍｍ／ｍｉｎにおける引張弾性率（ＭＰａ）を測定した。 The tensile modulus (MPa) of the sheet physical properties was measured by preparing test pieces measuring 140 mm length x 15 mm width from each of the laminated sheets of Examples 5 and 6 and Comparative Examples 3 and 4, and measuring the tensile modulus (MPa) of these test pieces at a measurement temperature of 23°C, a chuck distance of 100 mm, and a tensile speed of 1 mm/min using a tensile testing machine in accordance with JIS K7161.
成型品物性における耐熱試験では、実施例５、６の各積層シート及び比較例３、４の各積層シートを熱成型して食品容器を成形し、この食品容器に対して家庭用品品質表示法の耐熱試験に準じて耐熱性試験を行った。具体的には、１０℃毎に温調した恒温恒湿槽に成型した容器（サンプル）を６０分入れ、その後の変形を目視確認し、変形が発生した恒温恒湿槽の温度から１０℃を引いた値を耐熱温度とした。 In the heat resistance test of the physical properties of the molded products, the laminated sheets of Examples 5 and 6 and the laminated sheets of Comparative Examples 3 and 4 were thermoformed to form food containers, and the heat resistance test of these food containers was performed in accordance with the heat resistance test of the Household Products Quality Labeling Act. Specifically, the molded containers (samples) were placed in a thermostatic chamber whose temperature was adjusted in 10°C increments for 60 minutes, and deformation thereafter was visually confirmed, and the heat resistance temperature was determined by subtracting 10°C from the temperature of the thermostatic chamber at which deformation occurred.
表２の総合評価は、実施例５、６の積層シート及び比較例３、４の積層シートに対するデュポン衝撃強度、引張強度、耐熱試験の３つを総合的に比較衡量した積層シートとしての実用的な評価結果であり、◎：非常に優れる、○：良好である、△：使用可能だが制限がある、×：使用困難である、の４段階で評価した。 The overall evaluation in Table 2 is the practical evaluation result as a laminate sheet, which is a comprehensive comparison and weighing of the DuPont impact strength, tensile strength, and heat resistance tests for the laminate sheets of Examples 5 and 6 and the laminate sheets of Comparative Examples 3 and 4, and was rated on a four-point scale: ◎: Very excellent, ○: Good, △: Usable but with limitations, ×: Difficult to use.
実施例５、６の総合評価から、化石燃料由来のポリエチレンとバイオマス由来のポリエチレンのどちらを用いても、ブロックポリプロピレン（Ｂ－ＰＰ）、ポリエチレン、無機充填材が所定の割合の範囲内とすることにより、耐熱性と冷凍環境下での耐衝撃性に優れた積層シートが得られることが分かる。また、実施例５、６の積層シートから熱成型された食品容器も、いずれも１５０℃以上の耐熱温度を有し、実用上十分な高い耐熱性を備えることが分かる。 The overall evaluation of Examples 5 and 6 shows that, whether fossil fuel-derived polyethylene or biomass-derived polyethylene is used, by keeping the block polypropylene (B-PP), polyethylene, and inorganic filler within a specified range of ratios, a laminated sheet with excellent heat resistance and impact resistance in a freezing environment can be obtained. In addition, it is clear that the food containers thermoformed from the laminated sheets of Examples 5 and 6 both have a heat resistance of 150°C or higher, and are sufficiently high in heat resistance for practical use.
これに対して、ブロックポリプロピレンの配合比率が５０～８０重量％から外れ、且つ無機充填材のタルクの配合比率が８～２１重量％の範囲から外れる比較例３、４の積層シートは、引張強度や耐熱温度は優れているが、－２０℃の冷凍環境下におけるデュポン衝撃強度が低くなった。そのため、食品容器に成型した際に冷凍環境下で破損しやすくなり、使用困難である。この結果は、化石燃料由来のポリエチレンを用いた比較例３でも、バイオマス由来のポリエチレンを用いた比較例４でも同じである。 In contrast, the laminated sheets of Comparative Examples 3 and 4, in which the compounding ratio of block polypropylene is outside the range of 50-80% by weight and the compounding ratio of the inorganic filler talc is outside the range of 8-21% by weight, have excellent tensile strength and heat resistance, but have low DuPont impact strength in a frozen environment of -20°C. As a result, when molded into food containers, they are prone to breakage in a frozen environment, making them difficult to use. The results are the same for Comparative Example 3, which uses polyethylene derived from fossil fuels, and Comparative Example 4, which uses polyethylene derived from biomass.
本発明は、例えば食品を収容する食品容器を形成する際に利用することができる。 The present invention can be used, for example, when forming food containers for storing food.
１…積層シート ２…耐熱基材層 ３…第１の表層 ４…第２の表層 １０…食品容器
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