JP2000026621A

JP2000026621A - 熱可塑性樹脂シート

Info

Publication number: JP2000026621A
Application number: JP19389898A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yanai; 宏之柳井; Naoki Wakita; 直樹脇田; Kenji Nishimura; 健二西村
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2000-01-25

Abstract

(57)【要約】【課題】成形性、耐熱性及び耐油性が優れた熱可塑性
樹脂発泡シートを得る。【解決手段】（Ａ）温度２００℃での剪断速度１００
〜１０００ｓ^-1における溶融粘度が、次式： η＝Ａ×
γ^n-1[式中、ηは粘度（Pa・s）を示し、Ａは材料定数を
示し、γは剪断速度（ｓ^-1）を示し、ｎはべき指数を示
す。]で表されるとき、ｎの値が０．４以下であるスチ
レン系樹脂４０〜９８重量部及び（Ｂ）ＪＩＳＫ７１
２１で規定される融解温度が８０〜２４０℃であり、か
つＪＩＳＫ７２１０で規定されるメルトフローレートが
３以上である結晶性熱可塑性樹脂６０〜２重量部を含有
する樹脂組成物を成形して得られるものである熱可塑性
樹脂シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形性と共に耐熱
性及び耐油性が優れており、食品容器等の成形材料とし
て好適な熱可塑性樹脂シート及び熱可塑性樹脂発泡シー
トに関する。さらに本発明は、前記のシートから得られ
る容器に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】スチレ
ン系樹脂は成形性や剛性が優れているため、総菜等の各
種食品用の容器材料として汎用されているが、その一方
で耐熱性が劣るため、総菜等を食品容器ごと加熱した場
合、容器が変形するという問題を有している。このよう
な加熱による変形の問題は、特に食用油を多く含む食品
ほど著しい傾向がある。従って、このような問題を解決
するため、スチレン系樹脂と耐熱性の高い熱可塑性樹脂
との混合物を製造材料として用いる方法が知られてい
る。しかし、この方法によると耐熱性は高めることがで
きるものの、その一方で成形性が損なわれるという問題
が生じる。

【０００３】そこでこのような問題を解決する方法とし
て、POLYMER ENGINEERNIG AND SCIENCE,APRIL 1985,Vo
l.26 No.8及び特開平６−２５４８７号公報に、スチレ
ン系樹脂と熱可塑性樹脂の粘度比を一定範囲に規定する
方法が開示されている。しかし、両成分の粘度比を一定
範囲に規定した場合、常に安定した品質のシート、即
ち、常に成形性の優れたシートが得られるものでもな
い。

【０００４】本発明は、スチレン系樹脂が本来有してい
る成形性を損なうことなく、耐熱性及び耐油性が高めら
れた熱可塑性樹脂シート及び熱可塑性樹脂発泡シートを
提供することを目的とする。また、本発明は、前記の熱
可塑性樹脂シート又は熱可塑性樹脂発泡シートからなる
容器を提供することを他の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、スチレン系
樹脂と熱可塑性樹脂との混合物の成形性がスチレン系樹
脂の剪断速度と溶融粘度との関係に依存し、これらを適
正範囲に設定し、かつ関連づけることにより、成形性を
良好にできることを見出した。さらに本発明者は、成形
性が良好であることに伴い、熱可塑性樹脂による耐熱性
及び耐油性を十分に発現させることができ、しかも熱可
塑性樹脂の所定の融解温度範囲における流動性を適正値
以上に設定することにより、より耐熱性及び耐油性が高
められることを併せて見出した。

【０００６】即ち本発明は、（Ａ）温度２００℃におけ
る剪断速度１００〜１０００ｓ^-1の範囲の溶融粘度が、
次式：η＝Ａ×γ^n-1[式中、ηは粘度（Pa・s）を示し、
Ａは材料定数を示し、γは剪断速度（ｓ^-1）を示し、ｎ
はべき指数を示す。]で表されるとき、ｎの値が０．４
以下であるスチレン系樹脂４０〜９８重量部及び（Ｂ）
ＪＩＳＫ７１２１で規定される融解温度が８０〜２４
０℃であり、かつＪＩＳＫ７２１０で規定されるメル
トフローレートが３以上である結晶性熱可塑性樹脂６０
〜２重量部を含有する樹脂組成物を成形して得られるも
のであることを特徴とする熱可塑性樹脂シートを提供す
る。また本発明は、上記の樹脂組成物を発泡成形して得
られるものであることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡シ
ートを提供する。さらに本発明は、上記の熱可塑性樹脂
シート又は熱可塑性樹脂発泡シートからなることを特徴
とする容器を提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の熱可塑性樹脂シートは、
（Ａ）成分のスチレン系樹脂と、（Ｂ）成分の結晶性熱
可塑性樹脂を含有する樹脂組成物を成形して得られるも
のである。

【０００８】樹脂組成物で用いる（Ａ）成分のスチレン
系樹脂は、温度２００℃における剪断速度１００〜１０
００ｓ^-1の範囲における溶融粘度が、次式： η＝Ａ×γ^n-1 [式中、ηは粘度（Pa・s）を示し、Ａは材料定数を示
し、γは剪断速度（ｓ^-1）を示し、ｎはべき指数を示
す。]で表されるとき、ｎの値が０．４以下のものであ
り、好ましくは０．２５〜０．４のものである。ｎの値
が０．４以下の場合、シートの表面付近に十分量の
（Ｂ）成分を移行存在させることができるため、耐熱性
及び耐油性を高めることができる。ｎ値は、東洋精機
（株）キャピログラフにより剪断速度（γ）を変化させ
ながら粘度（η）を測定し、上記式から求められる値で
ある。本発明におけるｎ値は、測定温度２００℃で、キ
ャピラリーのＬ／Ｄ＝２０で５回測定したときの平均値
である。

【０００９】このような（Ａ）成分のスチレン系樹脂
は、スチレン系モノマーの単独重合、スチレン系モノマ
ーとそれらと共重合可能な他のモノマーとの共重合によ
り製造することができる。

【００１０】スチレン系モノマーとしては、スチレン、
２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチル
スチレン、４−エチルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレ
ン、２，４−ジメチルスチレン等のアルキル置換スチレ
ン、α−メチルスチレン、α−メチル−４−メチルスチ
レン等のα−アルキル置換スチレン、２−クロロスチレ
ン、４−クロロスチレン等のハロゲン化スチレン等から
選ばれる１種以上を挙げることができる。

【００１１】スチレン系モノマーと共重合可能な他のモ
ノマーとしては、アクリル酸又はメタクリル酸、アクリ
ル酸メチル又はメタクリル酸メチル、アクリル酸エチル
又はメタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル又はメタク
リル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル又はメタ
クリル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸（Ｃ₁〜
Ｃ₈）エステル又はメタクリル酸（Ｃ₁〜Ｃ₈）エステ
ル、アクリロニトリル、無水マレイン酸、マレイミド、
Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミドのような
Ｎ−置換マレイミド等のマレイン酸又はその誘導体等か
ら選ばれる１種以上を挙げることができる。

【００１２】（Ａ）成分のスチレン系樹脂は、ゴム変性
スチレン系樹脂にすることもできる。ゴム変性スチレン
系樹脂の製造において用いるゴムとしては、ブタジエン
ゴム、ブタジエン−イソプレンゴム、ブタジエン−アク
リロニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、イソプ
レンゴム、アクリルゴム、エチレン−酢酸ビニルゴム等
の非スチレン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチ
レン−イソプレンゴム等のスチレン系ゴムから選ばれる
１種以上を挙げることができる。なお、ブタジエンゴム
は、シス−１，４構造の含有率の高いハイシス型のもの
であっても、シス−１，４構造の含有率の低いローシス
型のものであってもよい。ゴム変性スチレン系樹脂にお
けるゴム含有量は、１〜２０重量％が好ましい。

【００１３】（Ａ）成分を共重合体にする場合の重合形
態は特に限定されるものではなく、ブロック共重合体、
ランダム共重合体、テーパーブロック構造を有する共重
合体であってもよい。

【００１４】樹脂組成物における（Ａ）成分の含有量
は、４０〜９８重量％であり、好ましくは５０〜９０重
量％であり、特に好ましくは６０〜８０重量％である。

【００１５】樹脂組成物で用いる（Ｂ）成分の結晶性熱
可塑性樹脂は、ＪＩＳＫ７１２１で規定される融解温
度が８０〜２４０℃、好ましくは１５０〜２００℃であ
り、かつＪＩＳＫ７２１０で規定されるメルトフロー
レート（ＭＦＲ）が３以上、好ましくは５〜３０のもの
である。融解温度とＭＦＲが前記範囲の場合、十分な耐
熱性、耐油性を付与することができ、しかもシート押出
性及び容器成形性が高められるとともに、（Ａ）成分と
の押出し時の適正温度を近似させることにより、（Ａ）
成分の分解も防止できる。

【００１６】このような（Ｂ）成分の結晶性熱可塑性樹
脂としては、ポリオレフィン系樹脂、結晶性ポリスチレ
ン、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカー
ボネート系樹脂、ポリケトン樹脂及びポリアセタール系
樹脂等から選ばれる１種以上を挙げることができる。こ
れらの中でも（Ｂ）成分としてはポリオレフィン系樹
脂、特にポリプロピレンが好ましい。

【００１７】樹脂組成物における（Ｂ）成分の含有量
は、６０〜２重量％であり、好ましくは５０〜１０重量
％であり、特に好ましくは４０〜２０重量％である。

【００１８】樹脂組成物には、さらに必要に応じて、相
溶化剤、顔料等の着色剤、高級脂肪酸塩等の分散剤、タ
ルク等の無機充填剤、導電性付与剤、帯電防止剤、シリ
コーン等を添加することができる。

【００１９】本発明の熱可塑性樹脂シートは、例えば、
上記した樹脂組成物を通常の押出機により溶融混練した
のち、サーキュラーダイ、Ｔダイ等を介して押出し成形
して得ることができる。

【００２０】本発明の熱可塑性樹脂シートは、一面又は
両面に、同一又は異なる材質からなる樹脂未発泡シート
を積層して、２層以上の積層体にすることができる。こ
の場合に用いる樹脂未発泡シートは、用途や付与しよう
とする性質、例えば、耐熱性、耐磨耗性、表面外観の向
上、印刷性等に応じて、所望の材質から適宜選択するこ
とができる。積層体の製造方法としては、共押出し法、
ドライラミネート法等の公知の方法を適用することがで
きる。

【００２１】本発明の熱可塑性樹脂発泡シートは、上記
した樹脂組成物を発泡成形して得られるものである。発
泡成形の方法としては、化学発泡剤を添加して押出し成
形する方法、発泡ガス原料を注入しながら押出し成形す
る方法、液状の発泡ガス原料を樹脂組成物に含浸させた
ものを押出し成形する方法等を適用することができる。
化学発泡剤や発泡ガス原料としては、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸水素アンモニウム、アゾジカルボンアミド、ア
ゾビスイソブチロニトリル、液状のプロパン、ブタン等
の炭化水素等を挙げることができる。

【００２２】熱可塑性樹脂発泡シートは、発泡倍率が好
ましくは１．０５〜２０倍、特に好ましくは１．２〜１
５倍、さらに好ましくは１．２〜１０倍である。発泡倍
率が前記数値範囲内であると、保温性、断熱性、外観が
よく、しかも容器のスタック性がよくなり、嵩ばらな
い。

【００２３】また、熱可塑性樹脂発泡シートは、厚みが
好ましくは０．２〜２．０mm、特に好ましくは０．５〜
１．５mm、さらに好ましくは０．５〜１．０mmである。
厚みが前記数値範囲内であると、容器の腰、断熱性がよ
く、しかも容器のスタック性がよくなり、嵩ばらない。

【００２４】本発明の熱可塑性樹脂発泡シートは、一面
又は両面に、同一又は異なる材質からなる樹脂未発泡シ
ートを積層して、２層以上の積層体にすることができ
る。この積層体は、上記した熱可塑性樹脂シートの積層
体の場合と同様にして製造することができる。

【００２５】本発明の熱可塑性樹脂シート及び熱可塑性
樹脂発泡シートには、導電性付与剤、帯電防止剤、シリ
コーン等をコーティングすることができる。

【００２６】本発明の容器は、上記した熱可塑性樹脂シ
ート又は熱可塑性樹脂発泡シートを所望形状に成形して
得られるものである。本発明でいう「容器」とは、本体
と蓋を含む意味であり、例えば、総菜用の容器であれ
ば、トレーと蓋を含む意味である。本発明の容器は食品
用容器、特に油分の多い食品用容器として好適である
が、勿論それらに限定されるものではなく、熱湯を注ぐ
タイプの各種インスタント食品容器、紙コップ、電子レ
ンジ等で加熱される容器、製造時及び使用時において加
熱殺菌される容器、各種の非加熱容器等にも適用するこ
とができる。

【００２７】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらにより限定されるものではな
い。

【００２８】実施例１〜１４及び比較例１〜１２表１及び表２に示す組成（重量％表示）の（Ａ）成分及
び（Ｂ）成分からなる樹脂組成物を用い、下記の方法に
より熱可塑性樹脂発泡シート及び熱可塑性樹脂シートを
製造した。なお、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の詳細は以
下のとおりである。

【００２９】（Ａ）成分ＧＰＰＳ−１：スチレン樹脂（ダイセル化学工業（株）
製「ダイセルスチロール５０」）ＧＰＰＳ−２：スチレン樹脂[新日鉄化学工業社製Ｇ３
２にミネラルオイル（ＷＩＴＣＯ社製のＰＬ３８０）を
１０重量％添加したもの] ＨＩＰＳ：ハイインパクトポリスチレン樹脂（ダイセル
化学工業（株）製「ダイセルスチロールＳ８５」；ゴム
含有量８重量％）ＳＢＳ：スチレン・ブタジエンブロック共重合体（旭化
成工業（株）製「タフプレン１２６」；ゴム含有量６０
重量％）（Ｂ）成分ＰＰ−１：ポリプロピレン（グランドポリマー（株）製
「Ｆ２１９Ｄ」）ＰＰ−２：ポリプロピレン（住友化学社製「ノープレン
ＦＳ２９１１Ｄ」）ＰＡ：ポリアミド（宇部興産（株）製「１０１３Ｂ」）ＰＢＴ：ポリエステル（ポリプラスチック社製「５００
ＦＰ」）ＰＣＬ：ポリカプロラクトン（ダイセル化学工業（株）
製「Ｈ−７」）ＰＥＥＫ：ポリエーテルエーテルケトン（ＩＣＩ社製
「ビクトレックス４５０Ｇ」）。

【００３０】このような樹脂組成物を二軸押出機（池貝
（株）製；ＰＣＭ３０）により溶融混練した後、ストラ
ンド状に押し出したものを切断し、樹脂ペレットを得
た。実施例１〜５及び比較例１〜５は、樹脂ペレットを
押出機（φ６５mm、Ｌ／Ｄ＝３２）に供給し、溶融混練
した後、Ｔダイから押し出し成形して熱可塑性樹脂シー
ト（無発泡）を得た。実施例６〜１４及び比較例６〜１
２は、上記樹脂ペレットに対して、１重量部のミネラル
オイルを展着し、発泡剤として重炭酸ナトリウム及びク
エン酸ナトリウムの混合物（三協化成（株）製；セルマ
イク６２３）を混合した樹脂発泡シート用の樹脂組成物
を得た。その後、この樹脂組成物を押出機（φ６５mm、
Ｌ／Ｄ＝３２）に供給し、溶融混練した後、Ｔダイから
押し出し成形して熱可塑性樹脂発泡シートを得た。な
お、いずれのシートの場合も、押出機及びＴダイ出口の
樹脂温度は、樹脂ペレットのビカット軟化点に応じて調
整した。これらの各シートについて、シート押出し性、
容器成形性及び耐熱性を試験した。結果を表１及び表２
に示す。

【００３１】（１）シート押出性Ｔダイ出口を出た直後の溶融状態の樹脂組成物が、シー
トになる状態を目視で観察し、下記の基準でシート押出
性を評価した。 ◎：厚みが均一で表面が平滑であり、表面光沢もよい。 ○：厚みが均一で表面が平滑であるが、表面光沢が少し
劣る。 △：厚みは均一であるが、表面に和紙様の凹凸がある。 ×：厚みが不均一で、表面に和紙様の凹凸がある。

【００３２】（２）容器成形性浅野研究所製の単発真空成形機を用い、開口部径９０m
m、底部径８０mm、高さ５０mmのコップ状の容器を成形
し、コーナー（底面と側面の接する部分）や側面の破
れ、表面状態（外観及び光沢）を目視で観察し、下記の
基準で評価した。 ◎：破れがなく厚みも均一で、表面が平滑なものが得ら
れた。 ○：破れはなく厚みも均一であるが、表面に若干の和紙
様の凹凸があった。 △：破れはないが、厚みが不均一で、表面にかなり目立
つ和紙様の凹凸があった。 ×：破れがあり、表面の凹凸の程度も著しい。

【００３３】（３）耐熱性シートを１０cm角に裁断したものにサラダ油（日清製油
社製）３００mg／cm²を塗布した後、１００℃の雰囲気
中で２分間放置した。その後、室温になるまで放冷した
後、シート寸法の変化を測定するとともに、目視で油の
しみ込み具合を観察し、下記の基準で耐熱性を評価し
た。なお、シート寸法の変化は、加熱放冷後のシートの
縦及び横の寸法の原寸法に対する百分率で表した。 ◎：寸法変化の絶対値が１０％未満で、油のしみ込みも
ない。 ○：寸法変化の絶対値が１０％未満で、全面積の３０％
未満に油がしみ込んでいた。 △：寸法変化の絶対値が１０％以上２０％未満であり、
全面積の３０％以上５０％未満に油がしみ込んでいた。 ×：寸法変化の絶対値が２０％以上であり、全面積の５
０％以上に油がしみ込んでいた。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】表１から明らかなとおり、実施例１〜１４
は、所定の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を用いているた
め、シート押出し性、容器成形性及び耐熱性（実質的に
耐油性も含む）をバランスよく具備しており、（Ａ）成
分の配合割合を多めにした実施例（実施例１、３等）の
場合は特に各性質が優れていた。一方、比較例１〜５、
７〜１２のように（Ａ）成分のｎ値が本発明の範囲内で
あっても、（Ｂ）成分の融解温度、ＭＦＲが本発明の範
囲外である場合には、各性質の一部又は全部が劣ってい
た。さらに、比較例６、７のように（Ｂ）成分の融解温
度、ＭＦＲが本発明の範囲内であっても、（Ａ）成分の
ｎ値が本発明の範囲外の場合には、特に耐熱性が劣って
いた。

【００３７】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂シート及び熱可塑
性樹脂発泡シートは、（Ａ）成分の剪断速度と溶融粘度
とを適正範囲に設定したことにより成形性が向上される
ため、（Ｂ）成分が有している耐熱性及び耐油性を十分
に発現させることができる。また、（Ｂ）成分の所定の
融解温度範囲における流動性を適正範囲に設定したこと
により、前記効果をより顕著に発現させることができ
る。よって、このようなシートを用いることにより、耐
熱性、耐油性が優れ、表面外観が美しい容器を寸法精度
よく成形できるため、高品質の各種容器を安定して供給
することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3C045 CA01 4F071 AA14 AA22 AA40 AA43 AA50 AA51 AA54 AA80 AA87 AA88 BC01 BC12 4F074 AA24 AA32 AA65 AA71 AA76 AB03 AB05 AG02 CA22 CA29 CC22X DA02 DA20 DA23 DA34 DA54 4J002 BB01X BB12X BC03W BC03X BC05W BC06W BC07W BC08W BC11W BH01W BN15W BP01W CB00X CF00X CG00X CJ00X CL00X GF00 GG01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）温度２００℃における剪断速度１
００〜１０００ｓ^-1の範囲の溶融粘度が、次式：η＝Ａ
×γ^n-1[式中、ηは粘度（Pa・s）を示し、Ａは材料定数
を示し、γは剪断速度（ｓ^-1）を示し、ｎはべき指数を
示す。]で表されるとき、ｎの値が０．４以下であるス
チレン系樹脂４０〜９８重量部及び（Ｂ）ＪＩＳＫ７
１２１で規定される融解温度が８０〜２４０℃であり、
かつＪＩＳＫ７２１０で規定されるメルトフローレー
トが３以上である結晶性熱可塑性樹脂６０〜２重量部を
含有する樹脂組成物を成形して得られるものであること
を特徴とする熱可塑性樹脂シート。
【請求項２】同一又は異なる材質からなる樹脂無発泡
シートとの２層以上の積層体である請求項１記載の熱可
塑性樹脂シート。
【請求項３】請求項１又は２記載の熱可塑性樹脂シー
トからなることを特徴とする容器。
【請求項４】請求項１記載の樹脂組成物を発泡成形し
て得られるものであることを特徴とする熱可塑性樹脂発
泡シート。
【請求項５】発泡倍率が１．０５〜２０倍であり、厚
みが０．２〜２．０mmである請求項４記載の熱可塑性樹
脂発泡シート。
【請求項６】同一又は異なる材質からなる樹脂未発泡
シートとの２層以上の積層体である請求項４又は５記載
の熱可塑性樹脂発泡シート。
【請求項７】請求項４、５又は６記載の熱可塑性樹脂
発泡シートからなることを特徴とする容器。