JP2000154269A - スチレン系樹脂耐熱性発泡シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱性、剛性、二次成形性に優れたスチレン系
樹脂耐熱性発泡シートの製造方法に関し、特に電子レン
ジで調理しうるに十分な耐熱性を有する食品容器用途に
好適に用いることのできる発泡シートを提供する製造方
法。 【構成】スチレン−メタクリル酸共重合樹脂にスチレン
−ブタジエン共重合樹脂を配合したものからなる、或い
はスチレン−メタクリル酸共重合樹脂にメタクリル酸メ
チル−ブタジエン−スチレンゴム、スチレン−ブタジエ
ン共重合樹脂を配合したものからなるスチレン系樹脂耐
熱性発泡シートにおいて、シート押出前に乾燥処理する
ことにより含有水分量を５００ｐｐｍ以下とすることに
より耐熱性、成形性が良好であり、脆性の改良された発
泡シートを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、剛性、二
次成形性に優れたスチレン系樹脂耐熱性発泡シートの製
造方法に関する。特に電子レンジで調理し得るに十分な
耐熱性を有する食品容器用途に好適に用いることのでき
るスチレン系樹脂耐熱性発泡シートの製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スチレン系樹脂発泡シートは
二次成形性、経済性に優れ、剛性を有していることか
ら、食品容器、包装容器として広く使用されている。し
かし、その反面、耐熱性に乏しく、脆いという欠点を有
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、コンビニエンス
ストアでの弁当の売上げの増加、家庭への電子レンジの
普及に伴い、電子レンジでの加熱に対応し得る耐熱性容
器の需要が大幅に増加している。従来、電子レンジ加熱
に耐え得るものとしてポリプロピレン系樹脂やポリプロ
ピレン系樹脂にフィラーを混合したものからなる容器が
広く使用されているが、これら発泡容器は腰強度が弱か
ったり、加熱した際に独特の臭いが出るなどの問題があ
る。

【０００４】これを解決すべく、スチレン−メタクリル
酸共重合樹脂を使用した発泡体の試みが種々なされてい
る（特開平２−５８５４８号公報、特開平３−１０９４
４１号公報、特開平８−４１２３３号公報）。しかし、
スチレン−メタクリル酸共重合樹脂を使用した発泡体は
耐熱性は改良されるものの成形物が非常に脆く、流動性
も悪いため生産性が著しく低下したり、さらに、容器等
の二次成形時においても脆性によりシートが切断した
り、打ち抜き時に容器の割れが生じ易いといった問題点
がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等はか
かる課題を解決すべく鋭意検討した結果、スチレン−メ
タクリル酸共重合樹脂にスチレン−ブタジエン共重合樹
脂を所定の組成比で配合したものからなるスチレン系樹
脂耐熱性発泡シート、或いはスチレン−メタクリル酸共
重合樹脂にメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン
ゴム、スチレン−ブタジエン共重合樹脂を所定の組成比
で配合したものからなるスチレン系樹脂耐熱性発泡シー
トにおいて、シート押出前に乾燥処理することにより含
有水分量を５００ｐｐｍ以下とすることにより耐熱性、
成形性が良好であり、脆性の改良された発泡シートを得
ることを見出し本願を成すにいたった。

【０００６】ここで、含有水分量が多いと、発泡押出時
に水分が揮発して溶融樹脂中に分散し、それにより発泡
状態が不安定になる。このため、安定した発泡シートの
押出に悪影響を与え、発泡シートの腰強度の低下も招く
ので好ましくない。

【０００７】すなわち本発明は、スチレン−メタクリル
酸共重合樹脂７５〜９０重量％とスチレン−ブタジエン
共重合樹脂２５〜１０重量％からなるスチレン系樹脂耐
熱性発泡シートの製造方法であって、また、スチレン−
メタクリル酸共重合樹脂１００重量部に対し、メタクリ
ル酸メチル−ブタジエン−スチレンゴム１０重量部以下
を含み、更に該スチレン−メタクリル酸共重合樹脂と該
メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレンゴムの合計
量７５〜９０重量％とブタジエンゴム比率が５０重量％
以上のスチレン−ブタジエン共重合樹脂２５〜１０重量
％からなるスチレン系樹脂耐熱性発泡シートであって、
該シート押出前に乾燥処理することにより、含有水分量
を５００ｐｐｍ以下とすることを特徴とするスチレン系
樹脂耐熱性発泡シートの製造方法である。

【０００８】以下本発明を更に詳細に説明する。本発明
におけるスチレン−メタクリル酸共重合樹脂はその構造
中にスチレン成分を８０〜９９．９重量％、好ましくは
８５〜９５重量％、さらに好ましくは９０〜９７重量％
と、メタクリル酸成分を２０〜０．１重量％、好ましく
は１５〜５重量％、さらに好ましくは１０〜３重量％と
を必須成分とするものである。メタクリル酸成分が多い
と流動性に劣り、少ないと耐熱性に劣り好ましくない。

【０００９】本発明でスチレンとは、スチレン、α−メ
チルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレ
ン、ｐ−メチルスチレン等の単独または混合物である。
また、これらのスチレンあるいはメタクリル酸以外の共
重合可能なものを、所望により共重合樹脂の性能を損な
わない程度に添加して共重合しても差し支えない。

【００１０】本発明における共重合樹脂の重合方法とし
ては、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合
法などの公知の重合方法が利用でき、また、連続重合法
でも回分重合法でも差し支えない。重合時に公知の重合
開始剤や連鎖移動剤、ジビニルベンゼンなどの架橋剤を
添加して重合することもできる。

【００１１】本発明のスチレン系樹脂耐熱性発泡シート
にはメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレンゴムを
スチレン−メタクリル酸共重合樹脂１００重量部に対し
て、０〜１０重量部、好ましくは１〜８重量部、さらに
好ましくは２〜６重量部を配合することができる。ここ
でメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレンゴムが１
０重量部をこえると流動性が低下したり、コストアップ
を招くなど好ましくない。また、メタクリル酸メチル−
ブタジエン−スチレンゴム中のブタジエンゴム比率すな
わちブタジエン成分の割合は３０重量％以上が好まし
く、３０重量％未満では奏する効果が低く好ましくな
い。

【００１２】スチレン−ブタジエン共重合樹脂とは、ス
チレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−ブタ
ジエンランダム共重合体、それらの水素添加物である。
スチレン−ブタジエン共重合樹脂のブタジエンゴム比率
は５０重量％以上が好ましく、５０重量％未満では期待
される脆性の改良効果が発現されず好ましくない。

【００１３】スチレン系樹脂耐熱性発泡シート中のスチ
レン−メタクリル酸共重合樹脂とメタクリル酸メチル−
ブタジエン−スチレンゴムの合計量は７５〜９０重量％
であり、スチレン−ブタジエン共重合樹脂は２５〜１０
重量％である。スチレン−ブタジエン共重合樹脂が２５
重量％をこえると剛性が低下し、また耐熱性の低下を招
く。スチレン−ブタジエン共重合樹脂が１０重量％未満
だと脆性が増し、シートが割れやすくなるため好ましく
ない。

【００１４】スチレン系樹脂耐熱性発泡シートの厚みは
０．４５〜２．５０ｍｍの範囲で用いることができる。
厚みが２．５０ｍｍをこえると二次成形性が低下し、良
好な成形品が得られなくなる。また、０．４５ｍｍ未満
であると成形品の強度が低下して容器としての性能が損
なわれる。

【００１５】スチレン系樹脂耐熱性発泡シートの密度は
０．１０〜０．９０ｇ／ｃｃであることが好ましく、更
に好ましくは０．５０〜０．９０ｇ／ｃｃの範囲であ
る。これらの範囲において二次成形性に優れ、容器デザ
インを自由に設計でき、美麗な成形品を得ることができ
る。密度が０．９０ｇ／ｃｃをこえるとコスト高を招
き、０．１０ｇ／ｃｃ未満では剛性が低下して容器とし
ての性能が損なわれ、耐熱性が低下する。

【００１６】本発明はスチレン系樹脂耐熱性発泡シート
をシート押出前に乾燥処理により含有水分量を５００ｐ
ｐｍ以下とし、スチレン−ブタジエン共重合樹脂と発泡
剤と共にを押出機のダイより発泡押出することを特徴と
する。乾燥方法には特に限定されず加熱乾燥、減圧乾燥
等の方法を用いることができる。加熱乾燥の場合スチレ
ン−ブタジエン共重合樹脂は加熱により劣化することが
あるのでその場合は、スチレン−メタクリル酸共重合樹
脂又はスチレン−メタクリル酸共重合樹脂とメタクリル
酸メチル−ブタジエン−スチレンゴムを加熱乾燥して、
シート押出前の含有水分量を５００ｐｐｍ以下としても
よい。

【００１７】含有水分量が５００ｐｐｍをこえると、水
分が揮発して溶融樹脂中に分散し、それにより発泡状態
が不安定になり、安定した発泡シートの押出に悪影響を
与えるので好ましくない。また、発泡シートの腰強度が
低下し、成形品とした時の物性に悪影響を与えるので好
ましくない。

【００１８】本発明のスチレン系樹脂耐熱性発泡シート
は、公知の発泡成形方法を適用することができる。例え
ば、スチレン−メタクリル酸共重合樹脂、メタクリル酸
メチル−ブタジエン−スチレンゴム、スチレン−ブタジ
エン共重合樹脂と発泡剤からなる樹脂組成物を押出機に
投入して溶融混練し、Ｔ−ダイまたはサーキュラーダイ
より発泡押出する方法や、溶融可塑化された樹脂組成物
に対して、押出機中にて易揮発性有機液体発泡剤を圧入
して混練して発泡押出する方法等がある。この場合、ス
チレン−メタクリル酸共重合樹脂とメタクリル酸メチル
−ブタジエン−スチレンゴムをまずコンパウンド化しそ
れにスチレン−ブタジエン共重合樹脂と発泡剤を加えて
もよい。

【００１９】発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペン
タンなどの揮発性発泡剤及びこれらの混合物が適当であ
り、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタンメチレ
ンテトラアミンなどの有機系発泡剤や重炭酸ナトリウ
ム、またはクエン酸のごとき有機酸もしくはその塩と重
炭酸塩との組み合わせ等が適当である。また、炭酸ガ
ス、窒素等も使用することができる。

【００２０】核剤として、タルク、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸水素アンモニウム、炭酸カルシウム、クレー、
クエン酸等を使用することもできる。

【００２１】スチレン系樹脂耐熱性発泡シートの物性に
影響を与えない程度の添加剤、例えば着色剤、難燃剤、
滑剤、添着剤、分散剤、帯電防止剤、耐候剤、酸化防止
剤等を添加しても良い。

【００２２】本発明のスチレン系耐熱性発泡シートを成
形するには、真空成形、熱成形等の公知の成形方法によ
り、自由な形状に成形することができる。成形品は、二
次成形性、耐熱性、剛性に優れているため、電子レンジ
で加熱調理して食されるような容器に好適に使用でき
る。

【００２３】

【実施例】以下、実施例によって本発明を詳しく説明す
る。

【００２４】（実施例１〜２，比較例１〜５）表１に示
す組成比にて各原料を混合し、東芝社製６５ｍｍ単軸押
出機（ノンベントタイプ）にて７５０ｍｍ巾Ｔダイスよ
り発泡押出を行い、シート厚み０．６５ｍｍのシートを
得た。尚、表１中のＴＦ−２−３１１（電気化学工業社
製）またはＧＸ−０１５８（電気化学工業社製）の原料
乾燥は、混合前にホッパードライヤーにて８０℃にて所
定の時間乾燥した。

【００２５】シート押出性および得られた発泡シートの
物性として、原料の含有水分量、押出安定性、シート比
重、デュポン衝撃強度、およびシートを成形してなる成
形品の耐熱性および容器剛性を下記の方法にて調べた。
その結果を表１に示す。

【００２６】原料の含有水分量、押出安定性については
以下に示す方法にて測定した。 含有水分量：カールフィッシャー水分計（三菱化学社
製、ＣＡ−０６型）を用いて測定を行った。 押出安定性：発泡シート押出時におけるシートの状態
を以下の基準により評価した。シート物性、表面状態が
安定している場合は「○」、シート物性、表面状態が変
動していて、安定したシート製膜が実施できない場合は
「×」とした。

【００２７】発泡シートの比重とデュポン衝撃強度を以
下に示す方法にて測定した。 比重：電子比重計（ミラージュ貿易社製、ＭＤ−２０
０Ｓ）にて測定した。 デュポン衝撃強度：東洋精機社製デュポン式衝撃試験
機（東洋精機社製）にて１／２インチ半球状撃芯、荷重
１００ｇ、環境温度２３℃において測定した。結果はＪ
ＩＳ−Ｋ７２１１の５０％衝撃破壊エネルギー値（単
位：Ｊ）で結果を表示した。

【００２８】得られた発泡シートを単発真空成形機（浅
野研究所社製）にて、縦２４０ｍｍ×横１６０ｍｍ×高
さ３０ｍｍの弁当容器に成形し、以下の方法にて耐熱性
および容器剛性の評価を行った。 オーブン耐熱性：容器をオーブン（ヤマト社製 ファ
インオーブン ＤＦ−６１）にいれ、各温度における変
形の程度により容器の耐熱性評価した。評価は、容器の
変形がない場合は「○」、容器が変形した場合は「×」
とした。 電子レンジ耐熱性：サラダ油４００ｃｃを入れた容器
を電子レンジ（日立社製、ＭＲ−Ｍ２２ ５００Ｗ）に
入れ、２分間レンジアップした後の容器の変形程度によ
り耐熱性を評価した。評価は、容器の変形がない場合は
「○」、容器の変形が生じた場合は「×」とした。 容器剛性評価：成形品に水を７分目（４００ｃｃ）ま
で入れ、容器の端を片手で水をこぼさずに持ち上げるこ
とが出来るかを評価した。水をこぼさずに持ち上げるこ
とが出来る場合は「○」、水がこぼれてしまう場合は
「×」とした。

【００２９】

【表１】

【００３０】ＴＦ−２−３１１：電気化学工業社製 ス
チレン−メタクリル酸共重合樹脂（スチレン９２．２重
量％、アクリル酸７．８重量％）とメタクリル酸メチル
−ブタジエン−スチレンゴム（ＭＢＳ樹脂）のコンパウ
ンド、ＭＢＳ樹脂の含有量は４重量％（スチレン−メタ
クリル酸共重合樹脂１００重量部に対して４．２重量
部） ＧＸ−０１５８ ：電気化学工業社製 スチレン−メタ
クリル酸共重合樹脂（スチレン９２．０重量％、アクリ
ル酸８．０重量％） ＧＰ−１ ：電気化学工業社製 スチレン樹脂 ＳＴＲ１６０２ ：電気化学工業社製 スチレン−ブタ
ジエン共重合樹脂（ブタジエンゴム量６０重量％ 発泡剤 ：永和化成 重曹＋クエン酸系発
泡剤マスターバッチ

【００３１】実施例１および２の結果から、スチレン−
メタクリル酸共重合樹脂またはスチレン−メタクリル酸
共重合樹脂にメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレ
ンゴムを配合した樹脂組成物７５〜９０重量％、スチレ
ン−ブタジエン共重合樹脂２５〜１０重量％の範囲で得
られた発泡シートで、含有水分量を５００ｐｐｍ以下と
して押し出されたシートは、押出安定性、シート物性、
耐熱性および容器剛性の点で優れていることが分かる。

【００３２】また、比較例１，２および３の結果から、
スチレン−メタクリル酸共重合樹脂またはスチレン−メ
タクリル酸共重合樹脂にメタクリル酸メチル−ブタジエ
ン−スチレンゴムを配合した樹脂組成物と、スチレン−
ブタジエン共重合樹脂の比率が所定の範囲で得られた発
泡シートであっても、含有水分量が５００ｐｐｍをこえ
たものであると押出が不安定になり、また耐熱性および
容器剛性が低下する傾向があることが分かる。

【００３３】また、比較例４および５の結果から、スチ
レン−ブタジエン共重合樹脂が１０重量％未満であると
脆性が低下し、２５重量％をこえると耐熱性が低下し、
脆性は良好であるが、その反面に容器剛性が低下しまう
ことが分かる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、耐熱性、成形性が良好であ
り、脆性の改良されたスチレン系樹脂耐熱性発泡シート
の製造方法を提供するものである。そこから得られるス
チレン系樹脂耐熱性発泡シートを成形して得られる容器
は、耐熱性、剛性に優れているため、電子レンジ用途に
好適に使用することができるものである。

───────────────────────────────────────────────────── 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 9:06 55:00） Ｂ２９Ｋ 9:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｃ０８Ｌ 9:06 25:08 Ｆターム(参考） 4F074 AA13 AA32 AA48 AA98 BA03 BC11 CA22 DA02 DA08 DA23 DA24 DA34 4F207 AA13E AA21E AA46 AG01 AG20 AH54 AH55 AH56 AH58 KA01 KA11 KK90 KL41 KL84 4J002 AC08X BC07W BN16Y GG01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スチレン８０〜９９．９重量％とメタクリ
   ル酸２０〜０．１重量％のスチレン−メタクリル酸共重
   合樹脂７５〜９０重量％とブタジエンゴム比率が５０重
   量％以上のスチレン−ブタジエン共重合樹脂２５〜１０
   重量％からなるスチレン系樹脂耐熱性発泡シートの製造
   方法であって、該シート押出前に含有水分量を５００ｐ
   ｐｍ以下とすることを特徴とするスチレン系樹脂耐熱性
   発泡シートの製造方法。
2. 【請求項２】スチレン８０〜９９．９重量％とメタクリ
   ル酸２０〜０．１重量％のスチレン−メタクリル酸共重
   合樹脂１００重量部に対し、メタクリル酸メチル−ブタ
   ジエン−スチレンゴム１０重量部以下を含み、更に該ス
   チレン−メタクリル酸共重合樹脂と該メタクリル酸メチ
   ル−ブタジエン−スチレンゴムの合計量７５〜９０重量
   ％とブタジエンゴム比率が５０重量％以上のスチレン−
   ブタジエン共重合樹脂２５〜１０重量％からなるスチレ
   ン系樹脂耐熱性発泡シートの製造方法であって、該シー
   ト押出前に含有水分量を５００ｐｐｍ以下とすることを
   特徴とするスチレン系樹脂耐熱性発泡シートの製造方
   法。