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食器類 - 松下電工株式会社
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発明の名称 食器類
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−50265(P2007−50265A)
公開日 平成19年3月1日(2007.3.1)
出願番号 特願2006−259605(P2006−259605)
出願日 平成18年9月25日(2006.9.25)
代理人 【識別番号】100087767
【弁理士】
【氏名又は名称】西川 惠清
発明者 山口 裕
要約 課題
耐熱性に優れた食器類を提供する。

解決手段
ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートの2種の樹脂と、全量に対して1〜15質量%のメタクリル樹脂と、全量に対して5〜30質量%の無機フィラーを含有するポリエステル成形材料で成形された素地成形品1の表面に、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルム2をインサート接着する。熱湯による煮沸や電子レンジによる加熱で変形したり、表面が白くなったりすることがなくなる。
特許請求の範囲
【請求項1】
ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートの2種の樹脂と、全量に対して1〜15質量%のメタクリル樹脂と、全量に対して5〜30質量%の無機フィラーを含有するポリエステル成形材料で成形された素地成形品の表面に、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムがインサート接着されて成ることを特徴とする食器類。
【請求項2】
ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、二軸延伸された延伸フィルムを用いて成ることを特徴とする請求項1に記載の食器類。
【請求項3】
ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、厚み30〜400μmのものを用いて成ることを特徴とする請求項1又は2に記載の食器類。
【請求項4】
ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、素地成形品に接着される側の面に化粧加工がされたものを用いて成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の食器類。
【請求項5】
ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、素地成形品に接着される側と反対側の面にシリコンコート処理されたものを用いて成ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の食器類。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、表面にインサートフィルムを貼って化粧を施した食器類に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ポリエチレンテレフタレート(PET)で成形された成形品が、食器及び食器関連器具のような、安価な食器類として従来から提供されている(例えば、特許文献1参照)。またこのようなPET製の食器類にあって、PETで成形される素地成形品の表面にインサートフィルムをインサート成形して接着することによって、インサートフィルムで表面の化粧を行なうようにしたものが提供されている。
【特許文献1】特開平2−51554号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしPET製の成形品は耐熱性が低く、高温が作用すると変色や変形が発生し易いために、熱湯で煮沸したり、電子レンジで加熱したりすることができず、また食器の自動洗浄器や乾燥機にかけると変形が発生するおそれがある。特に、表面にインサートフィルムをインサート成形して接着した食器類では、食器類が変形したり、表面が白くなったりするなどの問題が発生し易いものであった。
【0004】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、耐熱性に優れた食器類を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の請求項1に係る食器類は、ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートの2種の樹脂と、全量に対して1〜15質量%のメタクリル樹脂と、全量に対して5〜30質量%の無機フィラーを含有するポリエステル成形材料で成形された素地成形品の表面に、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムがインサート接着されて成ることを特徴とするものである。
【0006】
また請求項2の発明は、上記の請求項1において、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、二軸延伸された延伸フィルムを用いて成ることを特徴とするものである。
【0007】
また請求項3の発明は、上記の請求項1又は2において、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、厚み30〜400μmのものを用いて成ることを特徴とするものである。
【0008】
また請求項4の発明は、上記の請求項1乃至3のいずれかにおいて、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、素地成形品に接着される側の面に化粧加工がされたものを用いて成ることを特徴とするものである。
【0009】
また請求項5の発明は、上記の請求項1乃至4のいずれかにおいて、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、素地成形品に接着される側と反対側の面にシリコンコート処理されたものを用いて成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0010】
上記のように本発明の請求項1に係る食器類は、ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートの2種の樹脂と、全量に対して1〜15質量%のメタクリル樹脂と、全量に対して5〜30質量%の無機フィラーを含有するポリエステル成形材料で成形された素地成形品の表面に、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムをインサート接着したものであり、耐熱性に優れており、熱湯による煮沸や電子レンジによる加熱で変形したり、表面が白くなったりすることがなくなるものである。
【0011】
また請求項2の発明は、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、二軸延伸された延伸フィルムを用いるようにしたので、このインサートフィルムは加熱によって白化するおそれがなく、食器類の耐熱性をより高く得ることができるものである。
【0012】
また請求項3の発明は、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、厚み30〜400μmのものを用いるようにしたので、食器類に反り変形が生じることを防ぐことができると共に、インサートフィルムの耐剥離性を高く得ることができるものである。
【0013】
また請求項4の発明は、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、素地成形品に接着される側の面に化粧加工がされたものを用いるようにしたので、インサートフィルムに施した化粧加工は食器類の表面に露出しないものであって、化粧加工が剥離するようなことがなくなるものである。
【0014】
また請求項5の発明は、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムとして、素地成形品に接着される側と反対側の面にシリコンコート処理されたものを用いるようにしたので、食器類の表面をシリコンコートで改質することができ、食器類の耐汚染性等を向上することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【0016】
本発明において素地成形品はポリエステル成形材料で成形されるが、このポリエステル成形材料のベースとなるポリエステル樹脂としてポリエチレンテレフタレート(PET)とポリブチレンテレフタレート(PBT)の2種類を用いる。PETとPBTの配合比率は、質量比で70:30〜30:70の範囲が好ましい。PETにPBTを併用することによって、成形品の外観光沢性を向上させることができるものであり、両樹脂の合計量に対してPBTの配合量が30質量%〜70質量%の範囲を外れると外観光沢性の向上の効果を十分に得ることが難しくなる。このPETとPBTの成形材料への配合量は、両者の合計量がポリエステル成形材料全量の55〜94質量%の範囲、特に80〜93質量%になるように設定するのが好ましい。
【0017】
ここで、上記のPETとしては、合成調製されたバージン成形材料のPETの他に、PETを成形して飲料水の容器などとして作製されたいわゆるPETボトルをリサイクルして用いることもできる。使用済みの回収されたPETボトルを用いる場合、洗浄した後に、ボトルの形態そのままで使用したり、粉砕して使用したりすることができるものである。粉砕して使用する場合、10mm程度のフレーク状にしたり、あるいはこのフレークを3mm径程度のペレット状にしたりして使用することができる。
【0018】
そして請求項1の発明では、上記のPETとPBTの2種類のベース樹脂の他に、メタクリル樹脂(PMMA)を配合したポリエステル成形材料を用いるものである。また、PMMAに加えてブチラール樹脂(BR)をさらに配合することもできる。PMMAやBRの配合量は、PMMAを単独で配合する場合、PMMAとBRを併用して配合する場合のいずれも、成形材料の全量に対して1〜15質量%の範囲に設定されるものである。
【0019】
PMMAやBRを配合することによって、成形品の塗膜の密着性を高めることができるものであり、配合量が成形材料の全量に対して1質量%未満では、塗膜の密着性を有効に高めることができず、塗装性を向上させる効果を十分に得ることができない。逆に配合量が成形材料の全量に対して15質量%を超える場合には、成形品の耐熱性や外観光沢性を低下させるおそれがある。尚、PMMAとBRを併用して配合する場合、PMMAとBRの配合比率は、質量比で10:90〜90:10の範囲が好ましい。
【0020】
ここで、上記のPMMAとしては、メルトインデックス(MI:メルトフローレートMFRともいう)が5〜20の範囲のものを用いるのが好ましい。尚、MIはASTM D 1238に基づいて、試験温度230℃、試験荷重37.3Nの条件で試験を行なったときの、10分間に押し出された質量(g/10min)である。MIが5未満のPMMAでは、塗膜の密着性を向上させる効果を十分に得ることができない場合があり、またMIが20を超えるPMMAを用いると、成形材料を成形する際にガスの発生量が多くなると共に塗膜の密着性を向上させる効果を十分に得ることができない場合がある。
【0021】
また、BRとしては、平均重合度(重量平均重合度)が900〜3000のものを用いるのが好ましい。平均重合度が900未満のBRや、平均重合度が3000を超えるBRでは、塗膜の密着性を向上させる効果を十分に得ることができない場合がある。
【0022】
そして、上記のPETとPBTのベース樹脂に、上記のようにPMMA、BRを配合し、さらに無機フィラーを配合することによって、本発明で用いるポリエステル成形材料を得ることができるものである。無機フィラーの配合量は、成形材料全量の5〜30質量%の範囲に設定される。無機フィラーを配合することによって、成形品の熱変形温度が140℃以上になって成形品の耐熱性を向上させることができ、成形して得られた食器類の耐煮沸性や耐電子レンジ性を高めることができるものである。無機フィラーの配合量が5質量%未満では耐熱性の向上の効果が不充分になる。逆に無機フィラーの配合量が30質量%を超えると、PBTの配合による成形品の外観光沢向上の効果が相殺され、成形品の外観光沢性が悪くなる。
【0023】
ここで、無機フィラーとしては、タルク、ワラストナイト、石英、シリカ、ガラス、クレー、炭酸カルシウム、ベントナイト、マイカ、カオリン、酸化チタン、硫酸バリウム、マグネシアなどを用いることができるが、硬度(モース硬さ)が5以下のもの、特に4以下のものが好ましい。タルクは硬度1、ワラストナイトは硬度3、石英は硬度7であるので、タルクやワラストナイトを用いるのが好ましい。このように無機フィラーとして硬度が5以下、特に4以下のものを用いることによって、成形材料を成形金型に注入して成形する際に、成形金型のキャビティの表面を無機フィラーで磨耗させることを防ぐことができ、この金型磨耗によって成形品の外観光沢が低下することを防ぐことができるものである。無機フィラーの硬度の下限は1である。
【0024】
また無機フィラーは、その形状は針状、繊維状、板状、葉状、球状、立方体状、六面体やウィスカー状など任意であってもよいが、長さ(平均長さ)や直径(平均直径)で表される大きさ(平均大きさ)が3000μm以下、特に100μm以下のものが好ましい。大きさが100μm、特に3000μmを超える無機フィラーでは、成形品の表面に無機フィラーが突出して外観光沢性が低下するおそれがある。無機フィラーの大きさの下限は特に設定されないが、実用的には0.5μm程度が下限である。
【0025】
また本発明で用いるポリエスエル成形材料には、PETやPBTの結晶化を促進する結晶化促進剤を配合することができる。結晶化促進剤としては、モンタン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、モンタン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウムなどを用いることができ、これらを一種単独で使用する他、複数種を組み合わせて使用してもよい。このように結晶化促進剤を配合して樹脂の結晶化を促進することによって、成形の際の金型温度が100℃付近の低温であっても、光沢のある成形品を得ることができるものである。結晶化促進剤の配合量は、成形材料全量の0.2〜1.0質量%の範囲が好ましい。配合量が0.2質量%未満であると、結晶化促進の効果を十分に得ることができず、また1.0質量%を超えると、成形品の外観を損ねるおそれがある。
【0026】
さらに本発明で用いるポリエスエル成形材料には、離型剤を配合することができる。離型剤としては、ポリエチレン系ワックスや低分子量ポリプロピレンを用いることができるものであり、これらを単独で、あるいは併用して使用することができる。ここで、ポリエチレン系ワックスは、分子量が500〜10000の低分子量ポリエチレンである。このように離型剤としてポリエチレン系ワックスや低分子量ポリプロピレンを配合すると、成形の際の金型からの成形品の離型性が向上し、逆テーパ面のキャビティを有する金型でも成形品を離型することが可能になるものである。離型剤の配合量は、成形材料全量に対して0.1〜1.0質量%の範囲が好ましい。離型剤の配合量が少ないと、離型性の効果を十分に得ることができず、また配合量が多すぎると、成形品の塗装塗膜の密着性が悪くなって、耐塗装剥離性が低下するおそれがある。
【0027】
上記の各成分を混合・混練することによってポリエステル成形材料を調製することができるものであるが、PETやPBTは予め乾燥処理を行なっておくのが好ましい。そして得られたポリエステル成形材料を射出成形など任意の方法で成形することによって、食器類の素地となる素地成形品を得ることができるものである。
【0028】
そして本発明では、図1に示すように、ポリエステル成形材料を射出成形等して素地成形品1を作製する際に、素地成形品1の表面にインサートフィルム2をインサート成形することによって、インサートフィルム2で表面の化粧などの仕上げをした食器類を製造するようにしたものである。インサートフィルム2のインサート成形は、例えば、成形金型のキャビティ内にインサートフィルム2をセットしておき、この成形金型のキャビティにポリエステル成形材料を射出等して素地成形品1を成形することによって、行なうことができるものである。成形金型は温度を70〜120℃に設定しておくのが好ましい。
【0029】
ここで本発明において、インサートフィルムとしてはポリエチレンテレフタレート製のフィルム(PETフィルム)を用いるものであり、上記のポリエステル成形材料の下地成形品とPETのインサートフィルムの組み合わせによって、耐熱性の高い食器類を得ることができるものであり、煮沸や電子レンジによって加熱された際に変形が発生したり、表面が白く変色したりすることを防ぐことができるものである。
【0030】
またインサートフィルムとしては、PETフィルムのなかでも延伸したフィルムが好ましい。この延伸フィルムとしては一軸延伸フィルムと二軸延伸フィルムを用いることができるが、二軸延伸フィルムのほうが好ましい。一軸延伸フィルムは加熱によって白化が生じ易いが、二軸延伸フィルムではこのような白化が生じ難いので好ましいのである。
【0031】
さらにインサートフィルムの厚みは、30〜400μmの範囲が好ましい。インサートフィルムの厚みが30μm未満であると、剥離試験において耐剥離性が低下するおそれがある。これは、得られた食器類の表面に切り込み線を入れて剥離試験をする際に、インサートフィルムの厚みが薄いために切り込みが素地成形品にまで達し易くなって、インサートフィルムが剥離し易くなるためであると考えられる。またインサートフィルムの厚みが400μmを超えると、加熱された際に食器類に変形が発生するおそれがある。
【0032】
また、このインサートフィルムは、食器類の表面を化粧するために用いられるものであり、インサートフィルムには化粧用の模様等を印刷や塗装等して化粧加工がしてある。この化粧加工がインサートフィルムの外面に施してあると、印刷や塗装が食器類の表面に露出して、印刷や塗装が剥離し易くなるので、この化粧加工はインサートフィルムの内面、すなわち素地成形品に接着される側の面に施しておくのが好ましい。このように化粧加工をインサートフィルムの素地成形品に接着される側の面に施しておくことによって、印刷や塗装はインサートフィルムと素地成形品の間に挟まれて露出しなくなり、印刷や塗装が剥離されることを防ぐことができるものである。さらに、インサートフィルムの外面、すなわち素地成形品に接着される側と反対の面にシリコンコート処理を施しておくことによって、食器類の表面をシリコンコートで改質することができ、耐汚染性等を向上させることができるものである。
【0033】
尚、本発明において食器類とは、茶碗、皿、椀などの食品を入れて食事に直接用いる食器や、トレー、お盆、箸立て、スプーン入れ、ホーク入れ、箸入れ、箸受け、茶托、コースター、食器受け、蒸篭、桶、ケーキ型、バターケース、ソーサーなどの食事の際に間接的に用いる食事関連器具の両方を意味するものである。
【実施例】
【0034】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【0035】
表1の配合物を10分間、タンブラーで混合し、さらにエクストルーダーに投入して混錬した。エクストルーダーの温度は投入口付近で250℃に、出口のダイス付近で260℃に設定し、ダイスから押し出したストランドはすぐに冷却槽で冷却して、カッターで2〜4mmのペレットに切断し、素地成形品を成形するためのポリエステル成形材料A,B,C,D,E,Fを得た。
【0036】
ここで、PETやPBTは予め乾燥処理をして使用した。そしてPETとしては、PETボトルの回収品を洗浄して、平均粒径10mmに粉砕したリサイクル品を用いた。また表1において、PMMAは三菱レーヨン社製のMI値が15のメタクリル樹脂を、BRはデンカ社製の平均重合度が3000のブチラール樹脂を、ANは三菱レーヨン社製のMI値が15のアクリロニトリル樹脂を用いた。また無機フィラーのタルクは平均粒径10μmのものを用い、離型剤としてクラリアント社製低分子量ポリエチレン(ポリエチレンワックス)「WAX PED552」を用いた。
【0037】
【表1】


【0038】
また、インサートフィルムとして、厚み20μmの二軸延伸PETフィルム(東レ株式会社製「ルミラーT60 20ミクロン」)、厚み30μmの二軸延伸PETフィルム(東レ株式会社製「ルミラーT60 30ミクロン」)、厚み300μmの二軸延伸PETフィルム(東レ株式会社製「ルミラーT60 300ミクロン」)、厚み400μmの二軸延伸PETフィルム(東レ株式会社製「ルミラーT60 400ミクロン」)、厚み500μmの二軸延伸PETフィルム(東レ株式会社製「ルミラーT60 500ミクロン」)、厚み300μmの一軸延伸PETフィルム(東レ株式会社製「A−PETシート300ミクロン」)を用いた。
【0039】
そして、成形材料A〜Fとインサートフィルムを表2に示す組み合わせで用い、成形金型のキャビティ内に内側に絵を印刷したインサートフィルムをセットし、成形金型を閉じた後、成形材料A〜Fを射出成形することによって、図1に示すような食器類を得た。ここで、成形材料A〜Fは成形前に除湿乾燥機で140℃×4時間の条件で乾燥処理し、100トン射出成形機を用いて成形を行なった。また射出成形機は材料投入口付近の温度が200℃、射出ヘッド付近の温度が260℃であり、成形金型の温度は100℃であった。
【0040】
上記のように成形して得られた実施例1〜6、参考例1〜3及び比較例1の成形品について、耐煮沸性、耐電子レンジ性、外観透明性、反り変形、耐剥離性を評価した。
【0041】
耐煮沸性の試験は、JIS S 2029に準拠して行ない、食器類として成形した成形品を他の成形品と接触しない状態で熱湯の中に完全に浸漬し、1時間煮沸した。そして取り出した成形品を30分室温に放置した後の成形品の外観を観察した。結果を表2に、変形発生を「×」、変形発生せずを「○」と評価して示した。
【0042】
耐電子レンジ性の試験は、JIS S 2033に準拠して行ない、食器類として成形した成形品の容量の80%程度までオリーブオイルを入れ、これを1400kW/hrの高周波電子レンジに入れてオリーブオイルが140℃になるまで加熱した。結果を表2に、変形発生を「×」、変形発生せずを「○」と評価して示した。
【0043】
外観光沢は、食器類として成形した成形品を120℃で24時間加熱し、成形品の表面が白化するか否かを観察し、白化の発生しないものを「○」と判定して、表2に示した。
【0044】
反り変形は、110mm×110mm×2mmの成形品を120℃で24時間加熱し、上面が水平な平坦面の大理石の上にこの成形品を載置して、大理石の表面から最も大きく浮き上がる部分の浮き上がり寸法を計測することによって行ない、反り量が2mm以下を「○」、2mmを超える場合を「×」と判定して、表2に示した。
【0045】
耐剥離性の試験は、JIS S 2029に準拠して行ない、食器類として成形した成形品の表面に30±5°の角度で交差する長さ約20mmの切り込み線を入れ、そして幅20mm、長さ60mmの日東電工社製セロハンテープを用い、切り込み線の上に約30mmの長さでセロハンテープを貼り付け、これを45°の角度で一気に引き剥がして行ない、インサートフィルムが剥がれたものを「×」、剥がれないものを「○」と評価して表2に示した。
【0046】
【表2】


【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明に係る食器類の実施の形態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【0048】
1 素地成形品
2 インサートフィルム




 

 


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