JP2000086789A

JP2000086789A - 合成樹脂発泡シート

Info

Publication number: JP2000086789A
Application number: JP10259993A
Authority: JP
Inventors: Kazushi Hiramatsu; 和士平松
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2000-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】成形性が良く、成形品の耐衝撃性が良い合成
樹脂発泡シートを得る。【解決手段】 (a)スチレン系樹脂及び(b)熱可塑性樹脂
を含有する樹脂組成物から得られるシートであり、(1)
シートの流れ方向に対して直角方向に切断したシート断
面における気泡形状が、シートの幅方向の気泡径(DT)と
シートの厚み方向の気泡径(DA)の比(DT/DA)が0.6〜15の
範囲であること、(2)シートの流れ方向に切断したシー
ト断面における気泡形状が、シート幅方向の気泡径(DM)
とシート厚み方向の気泡径(DA)の比(DM/DA)が１〜25の
範囲であること、(3)シートの流れ方向に対して直角方
向に切断したシート断面における最も近い気泡間の最短
距離が0.1〜100μmの範囲であること、の３つの要件を
具備している合成樹脂発泡シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、独立気泡からなる
発泡構造であり、機械的強度や成形性のよい合成樹脂発
泡シート及びそれ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
ン系樹脂発泡シートは、耐衝撃性や断熱性がよいため、
各種包装容器の材料として汎用されているが、前記の性
質は、発泡シート中の気泡構造によるところが大きい。
よって、かかる気泡構造を改良することにより、さらに
各種性質を向上させる試みがなされている。例えば、特
開平９−２０６６６９号公報には、ハニカム様の気泡構
造からなる、高発泡倍率（３〜５０倍）のポリスチレン
系樹脂発泡シートが開示されている。この発泡シート
は、折り曲げ成形性は優れているものの、高発泡倍率で
あるために真空成形機等を用いた成形性が悪く、薄肉品
やシャープな形状の深絞り品等が得られない。また、ス
チレン系樹脂発泡シートは、耐熱性や耐油性が劣るた
め、気泡構造の改良と共に、組成の改良による前記性質
の向上も求められている。

【０００３】本発明は、気泡構造及び原料組成を改良す
ることにより、さらに耐衝撃性や成形性を向上させる合
成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、前記合成樹脂発泡シートを成形して得られる容
器を提供することを他の目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、原料組成を
改良すると共に、気泡構造を構成する気泡をそれぞれが
分散された独立気泡とし、かつその形状を特定すること
により、各種性質を相乗的に高められることを見出し
た。即ち本発明は、（ａ）スチレン系樹脂及び（ｂ）熱
可塑性樹脂を含有する樹脂組成物から得られるシートで
あり、下記の要件を具備している合成樹脂発泡シートを
提供する。（１）シートの流れ方向に対して直角方向に切断したシ
ート断面における気泡形状が、シートの幅方向の気泡径
（ＤＴ）とシートの厚み方向の気泡径（ＤＡ）の比（Ｄ
Ｔ／ＤＡ）が０．６〜１５の範囲であること。（２）シートの流れ方向に切断したシート断面における
気泡形状が、シート幅方向の気泡径（ＤＭ）とシート厚
み方向の気泡径（ＤＡ）の比（ＤＭ／ＤＡ）が１〜２５
の範囲であること。（３）シートの流れ方向に対して直角方向に切断したシ
ート断面における最も近い気泡間の最短距離が０．１〜
１００μmの範囲であること。また本発明は、上記合成
樹脂発泡シートを成形してなる容器を提供する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の合成樹脂発泡シートは、
（ａ）スチレン系樹脂及び（ｂ）熱可塑性樹脂含有する
樹脂組成物を成形して得ることができる。

【０００６】樹脂組成物で用いる（ａ）成分のスチレン
系樹脂としては、スチレン系モノマーの重合体、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
共重合体を挙げることができる。

【０００７】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。

【０００８】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。

【０００９】（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とす
る場合には、樹脂中におけるゴム成分の含有量が１〜２
０重量％であることが好ましい。

【００１０】（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。

【００１１】樹脂組成物における（ａ）成分の含有量
は、４０〜９７重量％であり、好ましくは５０〜９５重
量％であり、特に好ましくは６０〜９０重量％である。

【００１２】樹脂組成物で用いる（ｂ）成分の熱可塑性
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、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテル
系樹脂、ポリケトン系樹脂及びポリアセタール系樹脂か
ら選ばれる１種以上を挙げることができ、これらの中で
もポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
カーボネートが好ましい。

【００１３】樹脂組成物における（ｂ）成分の含有量
は、６０〜３重量％であり、好ましくは５０〜５重量％
であり、特に好ましくは４０〜１０重量％である。

【００１４】樹脂組成物には、さらに下記の（ｃ−１）
〜（ｃ−３）から選ばれる１種以上の相溶化剤を配合す
ることができる。なお、（ａ）成分として（ｂ）成分と
の間で相溶化剤としても作用する成分を用いた場合に
は、その作用のみで充分に相溶化ができるので、さらに
相溶化剤を配合する必要はない。

【００１５】（ｃ−１）ビニル芳香族化合物と、共役ジ
エン化合物とからなる共重合体又はその水素添加物。ビ
ニル芳香族化合物としては、上記した（ａ）成分で用い
るモノマーを挙げることができ、共役ジエン化合物とし
ては、ブタジエン、クロロプレン、イソプレン等を挙げ
ることができる。（ｃ−２）ビニル芳香族化合物と、共役ジエン化合物と
からなる共重合体のエポキシ化物又はその水素添加物。
ビニル芳香族化合物と、共役ジエン化合物とからなる共
重合体としては、（イ）の共重合体を挙げることができ
る。（ｃ−３）（ａ）成分の構成単位となるスチレン系モノ
マーと、（ｂ）成分の構成単位となるモノマーとの共重
合体。

【００１６】樹脂組成物における相溶化剤の含有量は、
（ａ）及び（ｂ）成分の合計量１００重量部に対して好
ましくは０．１〜２０重量部であり、特に好ましくは１
〜１０重量部である。

【００１７】樹脂組成物には、さらに必要に応じて、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。

【００１８】本発明の合成樹脂発泡シートは、例えば、
上記の樹脂組成物からなるペレット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
して押出し発泡成形して得ることができる。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。

【００１９】本発明の合成樹脂発泡シートは、下記の３
つの要件を具備している。これらの要件を図１に基づい
て説明する。なお、図１は、３つの要件を説明するため
だけに用いるものであり、図１により本発明の合成樹脂
発泡シートの気泡構造が限定されるものではない。

【００２０】（１）シートの流れ方向（ＭＤ方向）に対
して直角方向（ＴＤ方向）に切断したシート断面におけ
る気泡形状が、シートの幅方向の気泡径（ＤＴ）とシー
トの厚み方向の気泡径（ＤＡ）の比（ＤＴ／ＤＡ）が好
ましくは０．６〜１５の範囲であること。ＤＴ／ＤＡ
は、特に好ましくは１〜１０、さらに好ましくは１．１
〜５の範囲である。ＤＴ／ＤＡが前記範囲内であると、
気泡を独立構造に保つことができるので、発泡シートの
耐衝撃性等の機械的強度を高めることができる。

【００２１】（２）シートの流れ方向に切断したシート
断面における気泡形状が、シート幅方向の気泡径（Ｄ
Ｍ）とシート厚み方向の気泡径（ＤＡ）の比（ＤＭ／Ｄ
Ａ）が好ましくは１〜２５の範囲であること。ＤＭ／Ｄ
Ａは、特に好ましくは１．１〜１５、さらに好ましくは
１．２〜１０の範囲である。ＤＭ／ＤＡが前記範囲内で
あると、気泡を独立構造に保つことができ、ＭＤ及びＴ
Ｄ方向への配向が大きくなってＭＤ方向に亀裂が入るこ
とを防止できる。

【００２２】（３）シートの流れ方向に対して直角方向
に切断したシート断面における最も近い気泡間の最短距
離（ｓ）が好ましくは０．１〜１００μmの範囲である
こと。最短距離は、特に好ましくは０．３〜７０μm、
さらに好ましくは０．５〜５０μmの範囲である。最短
距離が前記範囲内であると、気泡を独立構造に保つと共
に、適度な気泡数を確保することができる。

【００２３】本発明の合成樹脂発泡シートは、下記の６
つから選ばれる要件を１以上で、できるだけ多く具備し
ていることが好ましく、すべてを具備していることが最
も好ましい。 (i)シートの表面光沢が好ましくは１０％以上、特に好
ましくは１５％以上であること。表面光沢が１０％以上
であると成形時に引き延ばされた場合でも、表面外観が
悪くならない。なお、表面光沢は、ＪＩＳＫ７１０５
に準拠して、入射角６０°で測定される値である。

【００２４】(ii)シート中のゴム成分の含有量が好まし
くは１〜２０重量％、特に好ましくは３〜１５重量％で
あること。ゴムの含有量が１重量％以上であると耐衝撃
性が向上し、２０重量％以下であると表面光沢が向上す
る。

【００２５】(iii)シート中のゴム成分の平均粒子径が
好ましくは０．５〜５μm、特に好ましくは１〜３μmで
あること。ゴムの平均粒子径が０．５μm以上であると
耐衝撃性が向上し、５μm以下であると表面光沢が向上
する。なお、平均粒子径は、樹脂を四酸化オスミウム染
色し、超薄切り片法により撮影した透過型電子顕微鏡写
真中のブタジエン系重合体の粒子径を求め、次式により
算出されるものである。重量平均粒子径＝ΣＮｉ・Ｄｉ⁴／ΣＮｉ・Ｄｉ³ （ここで、Ｎｉは粒子径Ｄｉのゴム状重合体粒子の個数
である。） (iv)シートの発泡倍率が好ましくは１．１〜３倍、特に
好ましくは１．４〜２．２倍であること。発泡倍率が
１．１倍以上であると保温性、断熱性、外観がよく、３
倍以下であると容器のスタック性がよくなり、嵩ばらな
い。

【００２６】(v）シートの単位厚さ当たりの平均気泡膜
数が好ましくは１〜５０個/mm、特に好ましくは５〜４
０個／mmであること。平均気泡膜数が１個／mm以上であ
ると保温性、断熱性、外観がよく、５０個／mm以下であ
ると容器の腰、耐衝撃性がよくなる。なお、平均気泡膜
数は、合成樹脂発泡シートの幅方向から超薄切り切片を
採取し、光学顕微鏡にて観察できる気泡膜を厚み方向に
数え、その個数を１mm当たりに換算したものである。

【００２７】(vi)シートの厚みが好ましくは０．３〜２
mm、特に好ましくは０．５〜１．０mmであること。厚み
が０．３mm以上であると容器の腰、断熱性がよく、２mm
以下であると容器のスタック性がよくなり、嵩ばらな
い。

【００２８】本発明の合成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。

【００２９】本発明の容器は、上記した合成樹脂発泡シ
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、本体又は本体と蓋を組み合わせた
ものである。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。

【００３０】

【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。なお、（ａ）成分、（ｂ）成分、相溶化剤の詳細は
下記のとおりである。

【００３１】（ａ）成分ＧＰＰＳ：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５１」）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％、ゴム平均粒子径２．０μm）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４０重量
％）（ｂ）成分ＰＰ：ポリプロピレン（住友化学工業（株）製「ＦＳ−
８６１１」）ＰＣ：ポリカーボネート（三菱瓦斯化学（株）製「ユー
ピロンＥ−２０００」）ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート（三菱レーヨン
（株）製「ダイヤナイトＭＡ５２１Ｈ」）（相溶化剤）（ｃ−３ａ）スチレン−エチレン−プロピレン−スチレ
ン共重合体（クラレ（株）製「セプトン２１０４」）（ｃ−２ａ）エポキシ変性スチレン−ブタジエン共重合
体（ダイセル化学工業（株）製「エポフレンドＡ１０２
０」）（ｃ−２ｂ）水素添加エポキシ変性スチレン−ブタジエ
ン共重合体（特開平７−２５９８４号公報２頁２欄３１
〜４３行に記載の方法により、ダイセル化学工業（株）
製のエポフレンドＡ１０２０を水素添加して得られたも
の）（ｃ−３ｂ）ポリカーボネート−グラフト−ポリスチレ
ン共重合体（日本油脂（株）製「モディーバーＣＬ１５
０Ｄ」）。

【００３２】実施例１〜７、比較例１〜２表１に示す樹脂組成物（（ａ）、（ｂ）は重量％、相溶
化剤は（ａ）、（ｂ）合計に対する重量部表示。なお、
ゴム含量は比較例１を除いて１〜２０重量％の範囲であ
る）を二軸押出機（池貝（株）製；ＰＣＭ３０）で溶融
混練して樹脂ペレットを得た。これらの樹脂ペレットに
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）を表１に示す
量配合し、発泡成形用の組成物を得た。次に、これらの
組成物を押出機（φ５０mm、Ｌ／Ｄ＝３２）に供給し、
溶融混練した後、Ｔダイから押出し発泡成形した後に急
冷して、発泡シートを得た。発泡シートにおける要件
（１）及び（２）は、各シートを所定方向に切断し、光
学顕微鏡により断面写真を撮影して、写真から所要寸法
を計測し、平均値（各サンプル数３）により表示した。
また、要件（３）は、前記写真から気泡間距離が最も短
い気泡同士の距離を計測した。結果を表１に示す。これ
らの発泡シートを用いて単発真空成形機（浅野研究所
製）により成形し、開口部の直径９０mm、深さ６０mm、
テーパー７°のカップ容器を得た。これらの容器につい
て、下記の方法により、成形性、耐衝撃性、外観を評価
した。結果を表１に示す。

【００３３】（成形性）カップ容器の側面と底面コーナーの外観を下記の基準で
評価した。 ○：均一に伸びて、均一な厚みに成形されている △：底面又はコーナーの厚みにむらがある ×：底面又はコーナーの一部に破れがある。

【００３４】（耐衝撃性）カップ容器に水５０ｇを入
れ、所定高さからコンクリート面上に落下させた場合に
容器の５０％以上が割れた高さにより、耐衝撃性を評価
した。 ○：５０cm以上 △：１０cm超５０cm未満 ×：１０cm以下。

【００３５】（外観）カップ容器の外観を目視により観察し、下記の基準で評
価した。 ○：表面が均一で光沢がある △：表面が荒く光沢がない ×：表面の荒れが激しく、手触りがざらつく

【００３６】

【表１】

【００３７】本発明の容器は、成形性、耐衝撃性及び外
観のすべてが優れていた。また、容器に１００ｇの市販
サラダ油（日清製油社製）を入れ、５００Ｗの電子レン
ジで５分間加熱した場合でも、容器にはまったく変化が
認められなかった。これに対して、原料組成物の組成が
本発明の範囲外である比較例１、最小気泡間距離が本発
明の範囲外である比較例２は、いずれも成形性、耐衝撃
性及び外観のすべてが劣っていた。これらの結果から、
樹脂組成物の組成とシートの気泡構造が相乗的に作用
し、各種性質が高められたことが確認された。

【００３８】

【発明の効果】本発明の特定組成の原料組成物から得ら
れた合成樹脂発泡シートは、要件（１）〜（３）で規定
される気泡構造を有しているため、容器成形性が優れて
おり、薄肉品やシャープな形状の成形品を初めとして所
望形状の各種容器を得ることができる。また、成形品は
耐衝撃性及び外観が優れているほか、耐熱性及び耐油性
も優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の合成樹脂発泡シートの気泡構造を説明
するための概念図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 33/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 101/00 Ｂ６５Ｄ 81/16 ＤＦターム(参考） 3E066 AA22 CA01 CB01 DA01 LA09 LA15 MA01 NA51 4F074 AA32 AA98 BA01 BA03 BA08 BC01 CA22 CC05Z CC22X DA02 DA03 DA14 DA23 DA24 DA34 4J002 AC083 AC113 BB00X BB12X BC03W BC03X BC053 BC06W BC07W BC08W BC09W BC11W BH02W BN06W BN07W BN12W BN14W CD183 CD203 CF00X CF06X CG00X CH00X CL00X CN00X GG01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）スチレン系樹脂４０〜９７重量％
及び（ｂ）熱可塑性樹脂６０〜３重量％を含有する樹脂
組成物から得られるシートであり、下記の要件を具備し
ている合成樹脂発泡シート。（１）シートの流れ方向に対して直角方向に切断したシ
ート断面における気泡形状が、シートの幅方向の気泡径
（ＤＴ）とシートの厚み方向の気泡径（ＤＡ）の比（Ｄ
Ｔ／ＤＡ）が０．６〜１５の範囲であること。（２）シートの流れ方向に切断したシート断面における
気泡形状が、シート幅方向の気泡径（ＤＭ）とシート厚
み方向の気泡径（ＤＡ）の比（ＤＭ／ＤＡ）が１〜２５
の範囲であること。（３）シートの流れ方向に対して直角方向に切断したシ
ート断面における最も近い気泡間の最短距離が０．１〜
１００μmの範囲であること。
【請求項２】さらに、樹脂組成物中に、下記から選ば
れる１種以上の相溶化剤を含有する請求項１記載の合成
樹脂製食品容器。（ｃ−１）ビニル芳香族化合物と、共役ジエン化合物と
からなる共重合体又はその水素添加物。（ｃ−２）ビニル芳香族化合物と、共役ジエン化合物と
からなる共重合体のエポキシ化物又はその水素添加物。（ｃ−３）（ａ）成分の構成単位となるスチレン系モノ
マーと、（ｂ）成分の構成単位となるモノマーとの共重
合体。
【請求項３】下記から選ばれる１以上の要件を具備し
ている請求項１又は２記載の合成樹脂発泡シート。 (i)シートの表面光沢が１０％以上 (ii)シート中のゴム成分の含有量が１〜２０重量％ (iii)シート中のゴム成分の平均粒子径が０．５〜５μm (iv)シートの発泡倍率が１．１〜３倍 (v）シートの単位厚さ当たりの平均気泡膜数が１〜５０
個/mm (vi)シートの厚みが０．３〜２mm
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１記載の合成樹
脂発泡シートを成形してなる容器。