JP2001150610A - 熱成形用ポリスチレン系樹脂多層発泡シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、熱成形時の加熱条件の範囲が広
く、ナキやヤケが発生することがない熱成形用ポリスチ
レン系樹脂多層発泡シートを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明の熱成形用ポリスチレン系樹脂多
層発泡シートは、厚み１．５〜４．０ｍｍ、密度５０〜
４００ｋｇ／ｍ³のポリスチレン系樹脂発泡シートと、
厚み０．０７〜０．５ｍｍの耐衝撃性ポリスチレン系樹
脂シートとが積層された熱成形用ポリスチレン系樹脂多
層発泡シートにおいて、該熱成形用ポリスチレン系樹脂
多層発泡シートの１４５℃における４０秒加熱後の加熱
収縮率がポリスチレン系樹脂発泡シートの押出方向及び
幅方向のいずれにおいても−１０〜２０％であって、ポ
リスチレン系樹脂発泡シートの耐衝撃性ポリスチレン系
樹脂シート積層側と反対側の露出表面における中心線平
均粗さが０．２μｍ〜０．８μｍであると共に、該露出
表面の押出方向における熱機械分析による加熱収縮率が
荷重９．８ｍＮ、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件下で１
３％以下であるという構成を採用することにより、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、食品容器等の成形
品を熱成形するのに適した熱成形用ポリスチレン系樹脂
多層発泡シートに関し、詳しくは熱成形品を連続的に成
形する方法において、加熱し賦形する際の成形品口縁部
付近の周壁における亀裂の発生を防止することによっ
て、外観に優れた熱成形品を効率的に生産することがで
きる熱成形用ポリスチレン系樹脂多層発泡シートに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリスチレン系樹脂多層発泡シートは、
熱成形による成形品を得るための成形用シートとして従
来から広く利用されてきた。該ポリスチレン系樹脂多層
発泡シートは、ポリスチレン系樹脂発泡シートに耐衝撃
性ポリスチレン系樹脂シートが積層されたシートであっ
て、押出機を用いてポリスチレン系樹脂と気泡調整剤等
の各種の添加剤と発泡剤とを溶融混練することによって
発泡性溶融混合樹脂とし、該発泡性溶融混合樹脂を、高
圧のダイ内から大気圧下に放出することによって発泡シ
ートを形成した後、耐衝撃性ポリスチレン系樹脂シート
を積層することによって製造される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記方法で
形成された従来のポリスチレン系樹脂多層発泡シート
は、ポリスチレン系樹脂発泡シートの熱成形時の伸びが
不充分な場合、熱成形によって得られた成形品の口縁部
付近の周壁において亀裂が発生しやすく、発泡シートの
表面が破壊するという現象（以下、この現象を「ナキ」
という。）が起きて、得られた成形品が不良品になると
いう問題を有していた。

【０００４】かかる亀裂が発生した成形品は外観が悪く
商品として通用しないことから、亀裂の発生を防止しす
ることを目的として、発泡シート表面を加熱処理する方
法が従来から行われてきた。しかしながら、加熱による
表面処理を行なうとナキの発生を防止することはできる
が、高温の加熱ロールにポリスチレン系樹脂発泡シート
を接触させる際に、発泡シートの表面にケロイド状のヤ
ケが発生したり、加熱処理後に二次発泡力が低下する等
の新たなる問題が発生していた。

【０００５】本出願人は、上記ナキの発生を防止すると
共に、ヤケや二次発泡力の低下が発生しないポリスチレ
ン系樹脂多層発泡シートを提供することを目的として、
特開平９−１９９６８号において、表面がポリテトラフ
ロロエチレン樹脂でコーティングされた加熱ロールを用
いて、ポリスチレン系樹脂発泡シートの表面を、表面温
度が１５０℃未満の加熱ロールに０．４秒以上接触させ
て加熱する方法（以下、かかる加熱処理を「アニーリン
グ処理」という。）を提案した。該アニーリング処理が
施された発泡シートは、成形時に上記ナキが発生するこ
とがなく、シート表面の気泡の破裂（脱泡）が生じた
り、表面がケロイド状となってヤケが発生したり、二次
発泡力が低下したりすることはない。

【０００６】しかしながら、上記アニーリング処理は、
１５０℃未満であるとはいえ、加熱ロールをポリスチレ
ン系樹脂発泡シートに直接接触させなければならないの
で、アニーリング処理を施された発泡シートは表面が白
濁し微少な凹凸が発生して、発泡シート本来の滑らかな
美感は失われるというものであった。

【０００７】又、加熱ロールを用いて処理する工程にか
かる手間、費用、加熱ロールの保守・管理にかかる労力
は多大なものであった。従って、アニーリング処理を施
さないでも、ナキやヤケや二次発泡力の低下が発生する
ことがなく、成形時の加熱条件の幅が広く熱成形が容易
なポリスチレン系樹脂多層発泡シートの出現が従来から
望まれていた。

【０００８】本発明は、ポリスチレン系樹脂と気泡調整
剤等の各種の添加剤と発泡剤等とからなる発泡性溶融樹
脂混合樹脂を高圧のダイを通して大気中に放出し、円筒
状の冷却装置を通過させながら冷却することによって得
られたポリスチレン系樹脂発泡シートに耐衝撃性ポリス
チレン系樹脂シートが積層されたポリスチレン系樹脂多
層発泡シートであって、熱成形時の加熱条件の範囲が広
く、ナキやヤケが発生することがない熱成形用ポリスチ
レン系樹脂多層発泡シートを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の熱成形用ポリス
チレン系樹脂多層発泡シートは、厚み１．５〜４．０ｍ
ｍ、密度５０〜４００ｋｇ／ｍ³のポリスチレン系樹脂
発泡シートと、厚み０．０７〜０．５ｍｍの耐衝撃性ポ
リスチレン系樹脂シートとが積層された熱成形用ポリス
チレン系樹脂多層発泡シートにおいて、該熱成形用ポリ
スチレン系樹脂多層発泡シートの１４５℃における４０
秒加熱後の加熱収縮率がポリスチレン系樹脂発泡シート
の押出方向及び幅方向のいずれにおいても−１０〜２０
％であって、ポリスチレン系樹脂発泡シートの耐衝撃性
ポリスチレン系樹脂シート積層側と反対側の露出表面に
おける中心線平均粗さが０．２μｍ〜０．８μｍである
と共に、該露出表面の押出方向における熱機械分析によ
る加熱収縮率が荷重９．８ｍＮ、昇温速度１０℃／ｍｉ
ｎの条件下で１３％以下であることを特徴とする。

【００１０】本発明のポリスチレン系樹脂多層発泡シー
ト（以下、「多層発泡シート」という。）は、ポリスチ
レン系樹脂発泡シート（以下、「発泡シート」とい
う。）と耐衝撃性ポリスチレン系樹脂シート（以下、
「耐衝撃性樹脂シート」という。）とからなる。上記発
泡シートを構成する基材樹脂であるスチレン系樹脂とし
ては、スチレン単独重合体又はスチレンを主成分とする
スチレン系共重合体、又はこれらの混合物、或いは上記
スチレン単独重合体及びスチレン系共重合体の群から選
択される１種又は２種以上を主成分とし、これに他の樹
脂やゴムを副成分として混合した混合樹脂等が挙げられ
る。上記スチレン系共重合体としては、スチレン−無水
マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重
合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタ
クリル酸共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ス
チレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体等が挙
げられる。また上記副成分として混合される樹脂やゴム
としては、ポリフェニレンオキシド、ブタジエンゴム、
ブタジエン−スチレン共重合体ゴム等が挙げられる。

【００１１】上記スチレン系樹脂は、ビカット軟化点
（ＪＩＳ Ｋ６８７１）が１２０℃以下のものが好まし
い。ビカット軟化点が１２０℃を超えるスチレン系樹脂
は、発泡シートの熱成形時の伸びを低下させる物質が比
較的多量に混合されていたり、共重合されていたりする
ため好ましくない。これに対し、ビカット軟化点が１２
０℃以下、好ましくは１１５℃以下、より好ましくは１
１０℃以下であれば、たとえ発泡シートの熱成形時の伸
びを低下させるような物質がスチレン系樹脂中に混合さ
れていたり、共重合されていたりしても、発泡シートの
熱成形性が阻害される危惧が殆どなくなる。一方、ビカ
ット軟化点は低すぎると、発泡シートひいては熱成形に
よって得られた成形品の耐熱性が低下する虞があるの
で、７５℃であることが好ましく、８５℃以上がより好
ましく、９０℃が特に好ましい。

【００１２】発泡シートの形成に用いる発泡剤として
は、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ブタンと
ｉ−ブタンとの混合物、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族
炭化水素、シクロブタン、シクロペンタン等の環式脂肪
族炭化水素、トリクロロフロロメタン、ジクロロジフロ
ロメタン、１，１−ジフルオロエタン、１，１−ジフル
オロ−１−クロロエタン、１，１，１，２−テトラフル
オロエタン、メチルクロライド、エチルクロライド、メ
チレンクロライド等のハロゲン化炭化水素およびこれら
の混合物等の揮発型発泡剤を使用することができる。

【００１３】又、本発明においては、アゾジカルボンア
ミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビス
イソブチロニトリル、重炭酸ナトリウム等の分解型発泡
剤を使用したり、二酸化炭素等の無機ガスや水を使用す
ることもできる。更に、上記各種の発泡剤を適宜混合し
て用いることもできる。

【００１４】但し、熱成形時の二次発泡性を向上させる
という観点からは、揮発性発泡剤を主たる発泡剤として
使用することが好ましく、しかもオゾン層の破壊等環境
へ悪影響を及ぼす可能性があるハロゲン化炭化水素を含
まないものを使用することがより好ましい。発泡シート
の発泡倍率は、基材樹脂、発泡剤の種類、発泡剤の添加
量等によって異なるので、発泡剤の種類、基材樹脂の種
類に応じて目的とする発泡倍率が得られるように発泡剤
の添加量を選択する必要がある。

【００１５】発泡シートの形成においては、発泡剤とと
もに気泡調整剤が併用される。該気泡調整剤としては、
タルク、シリカ等の無機粉末や、多価カルボン酸の酸性
塩、多価カルボン酸と炭酸ナトリウム或いは重炭酸ナト
リウムとの反応混合物等が挙げられる。

【００１６】上記発泡シートに積層される耐衝撃性樹脂
シートの基材樹脂は、スチレン成分とゴム成分とからな
り、両者の総和を１００重量％とした場合、スチレン成
分が６５〜９８重量％、ゴム成分が３５〜２重量％のス
チレン系樹脂である。具体的には例えば次のものが挙げ
られる。 スチレン成分とゴム成分とからなるランダム共重合体
樹脂、ブロック共重合体樹脂、グラフト共重合体樹脂、
又はこれら共重合体樹脂の２種以上の混合物。 上記の樹脂とスチレン単独重合体との混合物。 スチレン単独重合体とゴム（熱可塑性エラストマーも
含む）との混合物。 上記の樹脂又はの樹脂と、ゴム（熱可塑性エラス
トマーも含む）との混合物。 但し、本発明の多層発泡シート及びその熱成形品への耐
衝撃性付与並びに強度付与の観点から、アイゾット衝撃
強度（ＪＩＳ Ｋ６８７１）の値が２．９〜１１．８ｋ
Ｊ／ｍ²のもの、好ましくは、３．５〜９ｋＪ／ｍ²のも
のを使用することが好ましい。

【００１７】本発明の発泡シートは、厚みが１．５〜
４．０ｍｍである。厚みが１．５ｍｍ未満の場合は、多
層発泡シートを熱成形して得られる容器の強度や断熱性
が低下する虞がある。４．０ｍｍを超える場合は、多層
発泡シートを熱成形する際に発泡シートの内部と外部と
の間において加熱ムラが発生しやすく、金型の形状を再
現した容器を得ることができない虞がある。

【００１８】本発明の発泡シートは、密度が５０〜４０
０ｋｇ／ｍ³である。密度が、５０ｋｇ／ｍ³未満の場合
は、熱成形を行なう際に発泡シートの伸び不足により得
られる容器に成形不良が発生する虞や、得られる容器の
剛性が小さくなって容器としての機能が低下する虞があ
る。一方、該密度が４００ｋｇ／ｍ³を超える場合は、
熱成形によって得られた成形品の断熱性が低下したり、
衝撃を受けると割れやすくなったり、経済性が低下する
虞がある。

【００１９】本発明の耐衝撃性樹脂シートは、厚みが
０．０７〜０．５ｍｍである。該厚さが０．０７ｍｍ未
満の場合は、熱成形後に耐衝撃性樹脂シート面に印刷を
行なう場合の印刷性が悪化したり、箸やフォークのよう
な尖ったものを突き刺すと簡単に突き抜けてしまう虞が
あり、熱成形によって得られた成形品の開口部等の剛性
が低下する虞もある。一方、０．５ｍｍを超える場合
は、加熱時間を長くしなければ熱成形できなくなるの
で、発泡シートが加熱されすぎてヤケが発生して外観不
良になる虞がある。

【００２０】本明細書における多層発泡シートの厚み、
発泡シートの厚み、耐衝撃性樹脂シートの厚み、多層発
泡シートの坪量、耐衝撃性樹脂シートの坪量、発泡シー
トの坪量、発泡シートの密度は次の方法に従って測定さ
れる。

【００２１】まず、本発明の多層発泡シートから、無作
為に選んだ地点において、発泡シートの押出方向（Ｍ
Ｄ）と一致する方向に５０ｃｍ、且つ発泡シートのＭＤ
と直交する幅方向（ＴＤ）と一致する方向に５０ｃｍの
正方形のサンプルを切り出す。尚、この際、ＴＤの中央
部とサンプル中央部が一致するようにする。

【００２２】次に、サンプルの幅方向（ＴＤ）のいずれ
か一方の切断面において、片方の端部を基準として５ｃ
ｍ間隔で他方の端部に至るまでのＴＤ両端部を除く合計
九箇所の地点について、多層発泡シートの厚みと発泡シ
ートの厚みを、株式会社ミツトヨ製のデジタルノギス
（商品名デジマチックキャリパ「ＤＩＧＩＭＡＴＩ
Ｃ」、コードＮｏ.５００−１５１、モデルＮｏ.ＣＤ−
１５Ｃ）を使用して０．０１ｍｍ単位まで測定する。
尚、後述の計算には、上記測定によって得られた小数点
以下２桁目までの数値を使用するが、請求範囲中の多層
発泡シートの厚みは、小数点以下２桁目を四捨五入して
小数点以下１桁まで求めたものである。

【００２３】本明細書における発泡シートの厚みは、上
記９点の測定値の相加平均値「Ｆ」（ｍｍ）を意味す
る。また、耐衝撃性樹脂シートの厚み「Ｈ」（ｍｍ）
は、多層発泡シートの厚みの上記９点の測定値の相加平
均値「Ｔ」（ｍｍ）から上記発泡シートの相加平均値
「Ｆ」（ｍｍ）を引くことによって得られる値をもって
代用する。

【００２４】次に、サンプルの重量をｇ単位まで測定
し、その測定値を１ｍ²当たりの多層発泡シートの重量
に換算し、これを多層発泡シートの坪量「ｔ」（ｋｇ／
ｍ²）とする。耐衝撃性樹脂シートの１ｍ²当たりの重量
である耐衝撃性樹脂シートの坪量「ｈ」（ｋｇ／ｍ²）
は、耐衝撃性樹脂シートの密度を便宜上１０５０ｋｇ／
ｍ³と固定して、該密度に上記耐衝撃性樹脂シートの厚
み「Ｈ」（ｍｍ）を１０００で割ってｍ単位に変換した
値を掛算することによって求められる。また、発泡シー
トの１ｍ²当たりの重量である発泡シートの坪量「ｆ」
（ｋｇ／ｍ²）は、多層発泡シートの坪量「ｔ」（ｋｇ
／ｍ²）から耐衝撃性樹脂シートの坪量「ｈ」（ｋｇ／
ｍ²）を引算することによって求められる。

【００２５】また、発泡シートの密度は、発泡シートの
坪量「ｆ」（ｋｇ／ｍ²）を上記発泡シートの厚み
「Ｆ」（ｍｍ）を１０００で割ってｍ単位に変換した値
で割ることによって求められる。本明細書における発泡
シートの密度はこの計算値を意味する。

【００２６】本発明の多層発泡シートは、１４５℃にて
４０秒加熱後の加熱収縮率が、発泡シートの押出方向及
び幅方向のいずれにおいても−１０〜２０％である。該
加熱収縮率が−１０％よりも小さい場合、即ち加熱によ
ってシートが膨張しすぎる場合は、多層発泡シートを熱
成形する際に、加熱ゾーンにおいて多層発泡シートの波
打ちが大きくなるという現象が発生する（以下、この現
象を「ドローダウン」という。）。その結果、多層発泡
シートとヒーターの距離が変化するので、多層発泡シー
トを均一に加熱することができなくなって、得られる成
形品の肉圧不良や外観不良等の問題が発生する。一方、
加熱収縮率が２０％を超えると、熱成形時に熱成形品に
亀裂、即ちナキが発生し易くなる。

【００２７】多層発泡シートの上記加熱収縮率は、多層
発泡シートを構成する耐衝撃性樹脂シートの延伸度、発
泡シートの延伸度、発泡シート中の発泡剤と空気との合
計圧等によって影響される。該加熱収縮率は、耐衝撃性
樹脂シートの延伸度が大きい程、発泡シートの延伸度が
大きい程、発泡シート中の発泡剤と空気との合計圧が小
さい程大きくなり、その逆の場合は該加熱収縮率は小さ
くなる。また加熱収縮率は、発泡シートの厚み、発泡倍
率等の違いによっても影響される。

【００２８】加熱収縮率の測定には空気循環式オーブ
ン、例えばタバイエスペック株式会社製の「PERFECT OV
EN PH-200 」（商品名）を使用することができる。加熱
収縮率の測定は、まず多層発泡シートの厚みはそのまま
の状態で、多層発泡シートから一辺２０ｃｍの正方形サ
ンプルを切り出す。このとき、該正方形サンプルの縦、
横のそれぞれの辺の方向が、発泡シートの押出方向（Ｍ
Ｄ）、幅方向（ＴＤ）と一致するようにして切り出す。

【００２９】次に、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚さ
１０ｍｍサイズの正方形状の木製枠材であって、中央部
に縦２５ｃｍ、横２５ｃｍの正方形状の貫通孔が設けら
れた木製枠材を２枚用意する。次に、直径０．１の円形
断面の針金を使用して、上記貫通孔の内部において縦横
それぞれ２０ｍｍ間隔の網状となるように、当該針金を
各木製枠材の片面にそれぞれ釘で固定する。尚、針金が
固定された側と反対側から木製枠材の貫通孔を見ると、
針金は縦横に、それぞれ、２０ｍｍ間隔で１２本配列さ
れた目の粗い網状を呈している。続いて、縦２０ｍｍ、
横１０ｍｍ、厚み５ｍｍの木製スぺーサーを４個用意
し、これらを一方の木製枠材の針金固定側面の四隅に釘
で固定する。

【００３０】上記切り出したサンプルを、上記４個のス
ペーサーが固定された木製枠材と他方の木製枠材とが針
金固定側同士が対向する様にして、網状針金間（そこに
は木製スぺーサーの厚み５ｍｍ分の間隔が保持されてい
る）に挟み、続いて貫通孔を覆うことなく木製枠材同士
がずれないように固定する。

【００３１】かかる状態に木製枠材中に固定された多層
発泡シートを、１４５℃に温度調節された空気循環式オ
ーブンに入れて４０秒加熱した後、オーブンから取り出
して冷却する。次に、該冷却後のサンプルの各辺の長さ
を測定し、この測定値から加熱収縮率を算出する。該加
熱収縮率は、サンプル加熱前の長さ（２０ｃｍ）と加熱
後の長さの差を、加熱前の長さで除して、１００を掛け
た値であり、サンプルの発泡シートの押出方向（ＭＤ）
と一致する方向及び、幅方向（ＴＤ）一致する方向のそ
れぞれについて算出する。尚、加熱収縮率の値がマイナ
スの場合は、多層発泡シートが膨張したことを意味す
る。

【００３２】本発明の多層発泡シートにおいては、発泡
シートの耐衝撃性樹脂シート積層側と反対側の露出表
面、即ち発泡シートの大気中に露出している側の表面に
おける中心線平均粗さは、０．２μｍ〜０．８μｍであ
る。該中心線平均粗さが０．２μｍ未満の場合は、後述
する発泡シート露出面の押出方向（ＭＤ）におけるＴＭ
Ａ加熱収縮率を安定して１３％以下にすることが困難に
なる虞がある。一方、中心線平均粗さが０．８μｍを超
える場合は、発泡シートの露出表面に滑らかさがなくな
り、凹凸が目立つようになる。

【００３３】本明細書における中心線平均粗さは、ＪＩ
ＳＢ０６０１に基いて測定する。具体的には、株式会社
小坂研究所製の表面粗さ測定装置、商品名「サーフコー
ダＳＥ３０Ｄ」を使用し、測定長さ（発泡シートの押出
方向と一致する方向）を８ｍｍとし、カットオフ値（７
５％）を０．８ｍｍとして、発泡シートの露出表面の無
作為に選んだ３箇所に対し、それぞれ、中心線平均粗さ
（７５％）を測定し、その３箇所の相加平均値をもって
本発明の中心線平均粗さとする。

【００３４】本発明においては、発泡シートの耐衝撃性
樹脂シート積層側と反対側の露出表面の押出方向におけ
る熱機械分析による加熱収縮率（以下、「ＴＭＡ加熱収
縮率」という。）は、荷重９．８ｍＮ、昇温速度１０℃
／ｍｉｎの条件下で１３％以下である。該ＴＭＡ加熱収
縮率が１３％を超えると、多層発泡シートの熱成形時に
成形品口縁部付近の周壁にナキが発生する虞がある。該
ＴＭＡ加熱収縮率は、ナキの発生をよりいっそう防止す
るという観点からは、１０％以下が好ましい。

【００３５】ＴＭＡ加熱収縮率は具体的には次の方法で
測定される。まず、多層発泡シートの幅方向中央部にお
ける発泡シート露出面から、押出方向（ＭＤ）に１２ｍ
ｍ、幅方向（ＴＤ）に５ｍｍ、厚み０．２ｍｍのサンプ
ルを切り出す（発泡シート露出面はそのまま残す）。

【００３６】次に、気温２３℃、相対湿度５０％の大気
圧下の部屋に置かれた、株式会社島津製作所製の熱機械
分析装置「商品名ＴＭＡ-５０」を使用し、上記サンプ
ルに対し、チャック間を１０ｍｍ、チャックオフセット
を２９．４ｍＮ（上下各１４．７ｍＮの計２９．４ｍ
Ｎ）とし、初期荷重及び測定中の設定荷重を９．８ｍＮ
（一定）とし、昇温速度１０℃/ｍｉｎで室温から１７
０℃まで加熱して、その時に得られたチャート上におい
てチャック間距離が最も狭い時のチャック間距離「ｃ」
（ｍｍ）を読み取る。次に、チャック間距離１０ｍｍと
上記チャック間距離が最も狭い時のチャック間の距離
「ｃ」（ｍｍ）との差をチャック間距離１０ｍｍで除し
て１００を掛けることにより、ＴＭＡ加熱収縮率（％）
が計算される。以上の操作を無作為に選んだ３箇所のサ
ンプルに対して行ない、３箇所の相加平均値をもって本
発明のＴＭＡ加熱収縮率とする。

【００３７】尚、ＴＭＡ加熱収縮率の値があまり小さく
なりすぎると、熱成形時の加熱の際に発泡シートの露出
表面に大きな凹凸が形成されやすくなるのでそれを防止
するという観点から-５％以上が好ましく、-２％以上が
より好ましく、０％以上が最も好ましい。また、発泡シ
ート露出表面の幅方向（ＴＤ）における同ＴＭＡ加熱収
縮率の大小は、通常の範囲ではナキ発生の有無にほとん
ど影響を与えないが、大きくなりすぎるとナキが発生す
る可能性があるので、発泡シートの露出表面の押出方向
（ＭＤ）と直交する幅方向（ＴＤ）における同ＴＭＡ加
熱収縮率は３０％以下にすることが好ましく、２５％以
下にすることがより好ましい。また、熱成形時の加熱の
際に発泡シート側表面に大きな凹凸が形成されないよう
にするためには、発泡シートの露出表面の幅方向（Ｔ
Ｄ）における同ＴＭＡ加熱収縮率は、−５％以上が好ま
しく、−２％以上がより好ましく、０％以上が最も好ま
しい。

【００３８】本発明の多層発泡シートは、発泡シートに
耐衝撃性樹脂シートを積層することによって形成され
る。上記発泡シートは、押出機にポリスチレン系樹脂
と、必要に応じて前記気泡調整剤等とを添加し、ポリス
チレン系樹脂を加熱・溶融した後、上記発泡剤を圧入し
て混練して発泡性溶融混合樹脂とし、次いで目的とする
樹脂温度（通常は１２０〜２５０℃である。）に調整し
た発泡性溶融混合樹脂を、高圧の環状ダイを通して大気
圧下に放出し、得られた円筒状の発泡体を切り開くこと
によって形成することができる。上記耐衝撃性樹脂シー
トは、押出機を用いて基材樹脂と各種の添加剤を溶融混
練した後、Tダイやサーキュラーダイ等の各種のダイか
ら発泡シートの表面にシート状に押出すことによって形
成することができる。又、耐衝撃性樹脂シートは、予め
別工程で製造した後、熱ラミネート法によって発泡シー
トと熱融着させることによって積層することもできる。
又、耐衝撃性樹脂シートと発泡シートとを共押出するこ
とにより、耐衝撃性樹脂シートを発泡シートに積層する
こともできる。

【００３９】厚み１．５〜４．０ｍｍ、密度５０〜４０
０ｋｇ／ｍ³ の発泡シートは、上述した方法において
ポリスチレン系樹脂の量や、発泡剤の添加量を適宜調整
することによって形成することができる。発泡剤の添加
量は、通常は基材樹脂としてのポリスチレン系樹脂１０
０重量部に対して０．５〜１０重量部である。

【００４０】厚み０．０７〜０．５ｍｍの耐衝撃性樹脂
シートは、発泡シートの単位面積又は吐出量に対して耐
衝撃性樹脂シートの吐出量を適宜定めることによって調
整することができる。

【００４１】中心線平均粗さが０．２μｍ〜０．８μｍ
の露出表面を有する発泡シートは、気泡調整剤の添加量
及び発泡途上の発泡シート表面の冷却度合いを調整する
ことによって形成することができる。気泡調整剤の添加
量は、通常は、基材樹脂としてのポリスチレン系樹脂１
００重量部に対して０．１〜１０重量部である。

【００４２】上記加熱収縮率が押出方向及び幅方向のい
ずれにおいても−１０〜２０％の多層発泡シートは、発
泡シートの密度を前提として発泡シートの延伸度を調整
することによって形成することができる。具体的には、
円柱状の冷却装置の直径の比に対するダイの放出口の直
径を適宜定めることによって調整される。

【００４３】露出表面の押出方向（ＭＤ）におけるＴＭ
Ａ加熱収縮率が荷重９．８ｍＮ、昇温速度１０℃／ｍｉ
ｎの条件下で１３％以下となるように発泡シートを形成
するには、ダイ内部において発泡性溶融混合樹脂の流速
が急激に変化することを防止し、ダイ内部で応力緩和さ
せることによって発泡時のスエリング比を小さくするこ
とによって形成することができる。

【００４４】本発明の多層発泡シートは加熱ゾーンで加
熱軟化した後、目的とする形状の成形品に成形される。
成形方法としては、真空成形、圧空成形や、これらの応
用として、フリードローイング成形、プラグ・アンド・
リッジ成形、リッジ成形、マッチド・モールド成形、ス
トレート成形、ドレープ成形、リバースドロー成形、エ
アスリップ成形、プラグアシスト成形、プラグアシスト
リバースロード成形等やこれらを組合せた方法等が挙げ
られる。

【００４５】

【実施例】以下、実施例、比較例を挙げて本発明を更に
詳細に説明する。 実施例１〜３ ポリスチレン系樹脂として、東洋スチレン株式会社製
「トーヨースチロールＧＰ−ＨＲＭ５５」を使用し、該
ポリスチレン系樹脂１００重量部に対してタルク１重量
部を配合したものを内径１１５ｍｍφの押出機に投入し
て溶融混練することにより溶融樹脂とし、該溶融樹脂に
ノルマルブタンとイソブタンとからなる混合発泡剤を圧
入して混練し、発泡性溶融混合樹脂とした。該混合発泡
剤の添加量は、ポリスチレン系樹脂１００重量部に対し
て実施例１の場合は３．５重量部、実施例２の場合は
２．８重量部、実施例３の場合は３．３重量部である。

【００４６】次いで上記１１５ｍｍφの押出機に接続さ
れた内径１５０ｍｍφの押出機にて、上記発泡性溶融混
合樹脂をブレーカー部の測定温度が１５２℃となるよう
に冷却し、該発泡性溶融混合樹脂を応力緩和させながら
環状ダイを通して、押出発泡させることにより円筒状の
発泡体とし、該発泡体を円柱状の冷却装置側面上を通過
させながら冷却した後、押出方向に切開くことにより発
泡シートを得た。

【００４７】次に、上記発泡シートの表面上に、Ｔダイ
から押出された耐衝撃性樹脂シートを積層することによ
り多層発泡シートを形成した。得られた発泡シートの厚
み、発泡シートの密度、耐衝撃性樹脂シートの厚み、多
層発泡シート押出方向（ＭＤ）及び幅方向（ＴＤ）の加
熱収縮率（表１において「多層発泡シートの加熱収縮
率」と表示する。）、発泡シート露出表面の中心線表面
粗さ、外観、発泡シート露出表面の押出方向（ＭＤ）と
幅方向（ＴＤ）の各ＴＭＡ加熱収縮率を表１に示す。

【００４８】比較例１〜３ 環状ダイ内において発泡性溶融混合樹脂を応力緩和させ
ることなく、従来の方法で押出発泡させたこと以外は、
実施例１〜３と同様に発泡シートを形成し、該発泡シー
トの表面上に、Ｔダイから押出された耐衝撃性樹脂シー
トを積層することにより多層発泡シートを形成した。
尚、ノルマルブタンとイソブタンとからなる混合発泡剤
の添加量は、ポリスチレン系樹脂１００重量部に対して
比較例１の場合は３．５重量部、比較例２の場合は２．
８重量部、比較例３の場合は３．３重量部である。得ら
れた発泡シートの厚み、発泡シートの密度、耐衝撃性樹
脂シートの厚み、多層発泡シート押出方向（ＭＤ）と幅
方向（ＴＤ）の加熱収縮率（表２において「多層発泡シ
ートの加熱収縮率」と表示する。）、発泡シート露出表
面の中心線表面粗さ、発泡シート露出表面の押出方向
（ＭＤ）のＴＭＡ加熱収縮率を表２に示す。

【００４９】比較例４ 比較例２と同様に形成した発泡シートの片面を実用新案
登録第３０２１６９７号の実施例２と同じ条件下でアニ
ーリング処理を施した後、アニーリング処理面と反対側
の面に実施例１〜３と同様に耐衝撃性樹脂シートを積層
することにより多層発泡シートを得た。得られた発泡シ
ートの厚み、発泡シートの密度、耐衝撃性樹脂シートの
厚み、多層発泡シートの１４５℃における４０秒加熱後
における押出方向（ＭＤ）及び幅方向（ＴＤ）の加熱収
縮率（表２において「多層発泡シートの加熱収縮率」と
表示する。）、発泡シート露出表面の中心線表面粗さ、
外観、発泡シート露出表面の押出方向（ＭＤ）と幅方向
（ＴＤ）の各ＴＭＡ加熱収縮率を表２に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】上記実施例１〜３、比較例１〜４において
得られた多層発泡シートについて、プラグアシスト法に
より耐衝撃性樹脂シートが積層された面を外面側に位置
するように熱成形して、開口部が直径１４３ｍｍの円
形、深さ７５ｍｍ、絞り比０．５２の丼形状の成形品を
成形し、該成形品の口縁部付近の周壁におけるナキの発
生状況を観察した。結果を実施例１〜３については表１
に、比較例１〜４については表２に示す。尚、ナキの発
生状況は、成形品１００個に対するナキが発生した成形
品の割合を表示した。

【００５３】表１、表２から、本発明の多層発泡シート
は、熱成形時にナキが発生しないのに対し、従来の多層
発泡シートは、熱成形時のナキの発生を防ぐことができ
ないことが判る。又、本発明の多層シートは、中心線表
面粗さが従来のアニーリング処理を施した多層発泡シー
トと比較すると極めて小さく、発泡体特有の滑らかな美
感を失っていないことが判る。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱成形用
ポリスチレン系樹脂多層発泡シートは、厚み１．５〜
４．０ｍｍ、密度５０〜４００ｋｇ／ｍ³のポリスチレ
ン系樹脂発泡シートと、厚み０．０７〜０．５ｍｍの耐
衝撃性ポリスチレン系樹脂シートとが積層された熱成形
用ポリスチレン系樹脂多層発泡シートにおいて、該熱成
形用ポリスチレン系樹脂多層発泡シートの１４５℃にお
ける４０秒加熱後の加熱収縮率がポリスチレン系樹脂発
泡シートの押出方向及び幅方向のいずれにおいても−１
０〜２０％であって、ポリスチレン系樹脂発泡シートの
耐衝撃性ポリスチレン系樹脂シート積層側と反対側の露
出表面における中心線平均粗さが０．２μｍ〜０．８μ
ｍであると共に、該露出表面の押出方向における熱機械
分析による加熱収縮率が荷重９．８ｍＮ、昇温速度１０
℃／ｍｉｎの条件下で１３％以下であるという構成を採
用している。即ち、本発明の熱成形用ポリスチレン系樹
脂多層発泡シートを構成するポリスチレン系樹脂発泡シ
ートの露出表面は、一定条件下の熱機械分析による加熱
収縮率が１３％以下であるという応力が緩和された状態
で形成されているので、熱成形時に成形品の口縁部付近
の周壁において亀裂が発生し、発泡シートの表面が破壊
するということがない。従って、本発明の熱成形用ポリ
スチレン系樹脂多層発泡シートを使用すると、成形品を
効率良く熱成形することができる。

【００５５】又、本発明の熱成形用ポリスチレン系樹脂
多層発泡シートは、アニーリング処理が施されていない
ので、中心線平均粗さが０．２μｍ〜０．８μｍである
という発泡体特有の滑らかな外観を有する。従って、本
発明の熱成形用ポリスチレン系樹脂多層発泡シートを使
用すると、外観に優れた成形品を効率良く熱成形するこ
とができる。

【００５６】又、本発明の熱成形用ポリスチレン系樹脂
多層発泡シートは、アニーリング処理を必要としないの
で、簡素な製造工程で容易且つ安価に熱成形用ポリスチ
レン系樹脂多層発泡シートを製造できる。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 22:00 22:00 Ｆターム(参考） 4F100 AC10A AK12A AK12B AN01B BA02 CA01A DD07 DJ01A EH17 GB16 GB23 JA03 JA13A JK10B JK14 JL02 YY00 YY00A 4F208 AA13 AB02 AE01 AF01 AG01 AG03 AG05 AG20 AH58 MA01 MA02 MB01 MG05 MG22

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚み１．５〜４．０ｍｍ、密度５０〜４
   ００ｋｇ／ｍ³のポリスチレン系樹脂発泡シートと、厚
   み０．０７〜０．５ｍｍの耐衝撃性ポリスチレン系樹脂
   シートとが積層された熱成形用ポリスチレン系樹脂多層
   発泡シートにおいて、該熱成形用ポリスチレン系樹脂多
   層発泡シートの１４５℃における４０秒加熱後の加熱収
   縮率がポリスチレン系樹脂発泡シートの押出方向及び幅
   方向のいずれにおいても−１０〜２０％であって、ポリ
   スチレン系樹脂発泡シートの耐衝撃性ポリスチレン系樹
   脂シート積層側と反対側の露出表面における中心線平均
   粗さが０．２μｍ〜０．８μｍであると共に、該露出表
   面の押出方向における熱機械分析による加熱収縮率が荷
   重９．８ｍＮ、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件下で１３
   ％以下であることを特徴とする熱成形用ポリスチレン系
   樹脂多層発泡シート。