JP2006130881A - 深絞り成形に優れるポリスチレン系樹脂積層発泡シート - Google Patents

Abstract

【課題】 強度に優れた容器に成形することが可能な、深絞り成形性に優れたスチレン系樹脂積層発泡シートを提供する。
【解決手段】 １８０℃におけるメルトテンションが５０ｇ以上、かつ、破断時の引き取り速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上であるポリスチレン系樹脂を用い、目付量が３００〜４００ｇ／ｍ²、残存発泡剤量が２．３〜３．０重量％および、フィルムを積層しない面側の表層部の引張破断伸びが２．５％であるポリスチレン系樹脂発泡シートに、目付量１６０〜２１０ｇ／ｍ²のスチレン系樹脂非発泡フィルムを積層する厚み１．８〜２．２ｍｍの積層発泡シートとすることにより、リップ圧縮強度が０．８ｋｇｆ以上および天地圧縮強度が９ｋｇｆ以上である、深絞り性を有する容器を得ることができる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、インスタントらーめん等の深絞り成形容器に使用される強度の優れたスチレン系樹脂積層発泡シートに関する。

インスタントらーめん等の容器には、ポリスチレン系樹脂発泡シートの表面にポリスチレン系樹脂非発泡フィルム層を積層したポリスチレン系樹脂積層発泡シートが、軽量で、断熱性が高く、高強度の割れ難い容器が得られるため、多量に使用されている。

ただし、インスタントらーめん等の食品は価格が安いことから、容器価格の低減が課題であり、そのため発泡シート層の軽量化または成形メーカーにおけるシート面積当たりの容器取り数を増加させる等の対応を行っている。

しかし、単純に発泡シート層を軽量化させたり、シート面積当たりの容器取り数を増加させる場合、成形の難易度を著しく上げることにつながり、得られた成形容器には、その強度が低下したり、ナキと呼ばれる不良が生じて外観が損なわれる等の問題が発生する。これらの問題は、意匠性の観点から最近特に需要が拡大している深絞りの容器においては、なおのこと顕著にその影響が現れる。

これらの問題を回避しつつ、強度低下を発生させない深絞り成形容器を得るために、ポリスチレン系樹脂発泡シートにおいて、特定範囲の分子量分布を有し、かつ、特定量のポリスチレン系樹脂組成物を添加したスチレン系樹脂を用いる方法（例えば、特許文献１）、ポリスチレン系樹脂発泡シートの残存発泡剤量および表層部の密度を特定の範囲内に調整する方法(例えば、特許文献２)が提案されている。しかし、どちらの方法も、強度低下を発生させず、絞り比０．６以上の、特に絞り比０．８以上の深絞り容器において発生する成形不良を解決するには不十分であった。
特開平３−１０３４５０ 特開２００１−３１０４０５

本発明は、強度に優れた容器を成形することが可能な、深絞り成形性に優れたポリスチレン系樹脂積層発泡シートを提供することを目的とする。

発明者らは、深絞り成形して得られる容器において、成形性を確保しながら強度低下を発生させないポリスチレン系樹脂積層発泡シートを鋭意研究した結果、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの加熱成形時の成形伸びが、フィルムを積層していない面側の表層部の引張破断伸びに加えて、高温下でのシート引張伸び及び、基材樹脂の溶融特性により影響を受けることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明は、
ポリスチレン系樹脂発泡シートの片面に、ポリスチレン系樹脂非発泡フィルムを積層してなるポリスチレン系樹脂積層発泡シートであって、
ポリスチレン系発泡シートの、目付量が３００ｇ／ｍ²以上、残存発泡剤量が２．３〜３．０重量％、フィルムを積層しない面の表面から厚み１５０μｍの表層部の密度が０．３５〜０．５ｇ／ｃｍ³および、該表層部の引張破断伸びが２．５％以上であり、ポリスチレン系樹脂非発泡フィルムの目付量が１６０〜２１０ｇ／ｍ²であり、かつ、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの厚みが１．５〜２．２ｍｍである、ポリスチレン系樹脂積層発泡シート（請求項１）、
１１０℃の雰囲気下で押出方向に引張試験を行った際の非積層面にクラックが発生しない最大伸びが２００％以上である請求項１に記載のポリスチレン系樹脂積層発泡シート（請求項２）、および
基材樹脂の１８０℃におけるメルトテンションが５０ｇ以上、破断時の引き取り速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上のポリスチレン系樹脂である請求項１に記載のポリスチレン系樹脂発泡シート（請求項３）
に関する。

本発明によるポリスチレン系樹脂発泡積層シートを成形することにより、強度低下を発生させない深絞り成形容器が得られる。

本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートは、ポリスチレン系樹脂発泡シートの片面に、ポリスチレン系樹脂非発泡フィルムを積層してなるポリスチレン系樹脂積層発泡シートである。

本発明におけるポリスチレン系樹脂発泡シートとは、スチレン系モノマーの単独重合樹脂、スチレン系モノマーと各種ビニールモノマーまたはジビニールモノマーとの共重合樹脂、オレフィン系単独および共重合樹脂、スチレン−ブタジエン共重合樹脂等へのスチレン系モノマーのグラフト重合樹脂、並びに、これら重合樹脂の混合樹脂組成物からなるスチレン系樹脂を押出発泡したものである。

押出発泡による発泡シート製造プロセスは、広く一般に行われている方法で行うことができる。例えば、ポリスチレン系樹脂に造核剤などを混合した樹脂組成物を、押出機を用いて溶融混合し、発泡剤を圧入した後、更に、発泡に適した温度となるまで溶融樹脂を冷却して、サーキュラー・ダイより低圧域に押出し（すなわち、圧力開放による発泡を行い）、円筒状発泡体を得、円筒状発泡体の内面側から冷却するように円筒状発泡体の内側に位置して設置された円筒状冷却筒にて成形した後、切り開いて発泡シートを得られる方法が知られている。

本発明で用いられる発泡剤としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタンなどの物理発泡剤、または、重曹−クエン酸などの化学発泡剤があげられる。また、工業的にはブタンが多用される。なかでも、シートの熱成形性・発泡剤ガスの保持性の観点から、イソブタン７０〜１００重量％およびノルマルブタン０〜３０重量％からなる混合ブタンを用いることが好ましい。

本発明で用いられる造核剤としては、多孔質無機粉末、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、酸化チタン、クレー、酸化アルミニウム、ベントナイト、ケイソウ土、タルク等が使用できる。また、必要に応じて、樹脂中の造核剤の分散をよくするために、エチレンビスステアリルアミド、ステアリン酸マグネシウム等の脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル等の滑剤等を添加しても良い。

本発明におけるポリスチレン系樹脂発泡シートの目付量は、３００ｇ／ｍ²以上であることが好ましく、３５０ｇ／ｍ²以上であることがより好ましい。ポリスチレン系樹脂発泡シートの目付量が３００ｇ／ｍ²未満では、容器強度を満足する容器を得ることができない傾向がある。また、ポリスチレン系樹脂発泡シートの目付量の増加は、容器強度の向上に繋がる反面、コストアップになることから、４００ｇ／ｍ²以下にすることが好ましい。

本発明におけるポリスチレン系樹脂発泡シートの残存発泡剤量は、主に、ポリスチレン系樹脂の押出発泡による製造時の発泡剤の圧入量、および発泡時のポリスチレン系樹脂の樹脂温度によって決まる。また、後述するポリスチレン系樹脂発泡シートの表層部の密度を上げることも、ポリスチレン系樹脂発泡シート表面からの発泡剤の散逸を抑える効果も有し、残存発泡剤量の確保に有効である。

ポリスチレン系樹脂発泡シートに残存発泡剤（ガス）量が多くなるに伴い、ポリスチレン系樹脂発泡シートのセル内でのガス圧力が高くなり、容器強度が向上する。本発明におけるポリスチレン系樹脂発泡シートの残存発泡剤量は、十分に強度の高い容器を得るために、２．３〜３．０重量％であることが好ましく、２．５〜２．８重量％であることがより好ましい。ポリスチレン系樹脂発泡シートの残存発泡剤量が２．３重量％未満であれば、得られる容器の容器強度が低下する傾向がある。また、残存発泡剤量が３．０重量％を超える場合には、ポリスチレン系樹脂非発泡フィルムとの積層時にポリスチレン系樹脂発泡シートから発泡剤ガスが散逸して、両者の積層界面に空隙が生じ、成形の加熱時にポリスチレン系樹脂非発泡フィルムとポリスチレン系樹脂発泡シートとの界面が剥離する現象（いわゆる、火膨れ現象）を生じさせ、容器外観が大きく損なわれる傾向がある。

本発明におけるポリスチレン系樹脂発泡シートの独立気泡率は、ポリスチレン系樹脂積層発泡シート中の発泡剤ガスの散逸を抑え、長期間での強度物性を維持するために、８５％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。ポリスチレン系樹脂発泡シートの独立気泡率が８５％未満の場合には、発泡シートの残存発泡剤の散逸が早くなり、気泡内の圧力が維持できず、強度が大幅に低下する他、成形時の加熱による二次発泡力も低下するため、良好な成形が不可能となる傾向がある。なお、ポリスチレン系樹脂発泡シートの独立気泡率は、Ａｉｒ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ Ｐｙｃｎｏｍｅｔｅｒ（例えば、ＢＥＣＫＭＡＮ製ｍｏｄｅｌ１９３０等）を用いて測定することができる。

本発明においては、押出発泡法にてポリスチレン系樹脂発泡シートを製造する際、ポリスチレン系樹脂発泡シート表面に空気を吹き付けて急冷することにより、ポリスチレン系樹脂発泡シートの表層部の密度を高くすることができる。目標とする表層部の密度を得るためには、押出直後のシート表面温度、押出樹脂吐出量、シート引き取り速度等に合わせて、冷却空気の温度、風量、風速および吹き付け位置を適宜調整すればよい。

本発明のポリスチレン系樹脂発泡積層シートは、ポリスチレン系樹脂発泡シートの片面に、ポリスチレン系非発泡フィルムを積層したものである。

本発明におけるポリスチレン系樹脂非発泡フィルムに用いられる樹脂としては、上記ポリスチレン系樹脂発泡シートに使用されるスチレン系樹脂として例示したものが使用できるが、該ポリスチレン系樹脂発泡シートと同種の樹脂でも異種の樹脂でも良い。これらのなかでも、スチレンモノマーおよびジエン系モノマーとの共重合樹脂よりなるゴム成分を含有するスチレン系樹脂、特にハイインパクトポリスチレン樹脂が、ポリスチレン系樹脂発泡シートとの接着性およびフィルムの耐衝撃性の面から好ましい。

本発明におけるポリスチレン系樹脂発泡シートへのポリスチレン系樹脂非発泡フィルムの積層方法としては、公知のドライラミネート法、押出ラミネート法、共押出法等が利用でき、特に限定されない。ただし、これらのなかでも、押出ラミネート法（すなわち、Ｔダイを使用して溶融状態の熱可塑性樹脂をポリスチレン系樹脂発泡シート表面上にフィルム状に押出して積層する方法）が、成形性の確保の点から好ましい。

本発明においては、ポリスチレン系樹脂発泡シートへポリスチレン系樹脂からなる非発泡押出フィルム層を一層だけ積層しても良いし、さらに、該押出フィルム層を介して外面に、他の熱可塑性樹脂非発泡フィルムを積層しても良い。

押出ラミネート法による積層方法においては、Ｔダイから押出されるフィルム状ポリスチレン系樹脂の温度を、使用するポリスチレン系樹脂の流動性により適宜選定することが好ましい。フィルム状ポリスチレン系樹脂の樹脂温度がポリスチレン系樹脂発泡シートと溶融圧着するのに必要な温度に対し低すぎる場合には、ポリスチレン系樹脂発泡シートとの接着力が確保できなくなる傾向がある。一方、フィルム状ポリスチレン系樹脂の樹脂温度が高すぎる場合には、フィルム状ポリスチレン系樹脂の有する熱により、ポリスチレン系樹脂発泡シートのポリスチレン系樹脂フィルム接着を行う側の表層部に微細な気泡が発生し、成形時の火膨れの原因となったり、更に、外面に積層する他の熱可塑性樹脂非発泡フィルムが膨張・収縮を起こしてシワが発生する傾向がある。このため、Ｔダイから押出されるフィルム樹脂の温度は使用する樹脂の流動性により適宜選定する必要がある。例えば、ハイインパクトポリスチレン樹脂の場合には、２１０〜２４０℃であることが好ましい。

本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートにおいて、ポリスチレン系樹脂非発泡フィルムとして、ポリスチレン系樹脂押出フィルムを一層だけ積層する場合には、該非発泡フィルムの目付量は１６０〜２１０ｇ／ｍ²が好ましく、１８０〜２００ｇ／ｍ²がより好ましい。該ポリスチレン系樹脂非発泡フィルムの目付量が１６０ｇ／ｍ²未満の場合には曲面印刷適正が損なわれる傾向がある。また、目付量が２１０ｇ／ｍ²を超える場合には、コストアップになる一方で、該非発泡フィルムの目付量の増加分ほどの容器強度の向上が見込めない傾向がある。

なお、本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートにおいて、押出フィルム層を介して外面に積層される熱可塑性樹脂非発泡フィルムの素材としては、スチレン系樹脂以外にも、ポリエチレン、ポリスチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の食品包装用途に適用可能な素材であれば、使用することが可能である。

本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートにおいて、押出フィルム層を介して外面に積層する熱可塑性樹脂非発泡フィルムは、Ｔダイ法やインフレーション法の公知の方法等で製造されるものであるが、その製造工程に於いて、ある程度の延伸が行われるため、該熱可塑性樹脂非発泡フィルムを積層することにより、容器強度の向上効果も期待できる。

本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートにおいては、予めグラビア法等の公知の方法により印刷を施した該熱可塑性樹脂非発泡フィルムを積層することにより、成形容器に意匠性を付与することも可能である。

ポリスチレン系樹脂積層発泡シートにおいて、押出フィルム層を介して外面に積層される該熱可塑性樹脂非発泡フィルムの目付量は２０〜４０ｇ／ｍ²が好ましく、２５〜３５ｇ／ｍ²がより好ましく、ポリスチレン系樹脂非発泡フィルム層全体の目付量としては、１６０〜２１０ｇ／ｍ²が好ましく、１８０〜２００ｇ／ｍ²がより好ましい。該熱可塑性樹脂非発泡フィルムの目付量が２０ｇ／ｍ²未満の場合、積層時に該熱可塑性樹脂非発泡フィルムにシワが発生しやすくなり、安定的な生産が困難となる傾向がある。また、４０ｇ／ｍ²を超えると、フィルム自体のコストが高くなる傾向がある。

本発明においては、ポリスチレン系樹脂発泡シートのフィルムを積層しない面（以下、「非ラミ面」と記す場合がある）側の表面から厚み１５０μｍの表層部の密度は、０．３５〜０．５０ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。ポリスチレン系樹脂発泡シートの表層部の密度を前記のように制御することにより、ポリスチレン系樹脂発泡シートの表面に剛直な層を形成することができ、得られる容器の圧縮強度を向上することができる。フィルムを積層しない面側の表層部の密度が０．３５ｇ／ｃｍ³未満では、補強効果が不十分となり、容器強度、特にリップ圧縮強度が低下する傾向がある。また、０．５０ｇ／ｃｍ³を超えると、ポリスチレン系樹脂発泡シート表面の伸びが極端に低下し、得られる成形体にナキ（局所的に発泡シートが引き延ばされる現象）が発生する傾向がある。

なお、ポリスチレン系樹脂発泡シートの表層部の密度は、ポリスチレン系樹脂発泡シートのフィルムを積層しない面側から表層部（表面から１５０μｍ）を削り出し、その重さを測定することにより、求めることができる。

本発明においては、ポリスチレン系樹脂発泡シートのフィルムを積層しない面側の表面から厚み１５０μｍの表層部の引張破断伸びが２．５％以上でであることが好ましく、３．０％以上がより好ましい。表層部の引張破断伸びが２．５％未満では、熱成形時の延伸の際、フィルムを積層しない面側の表層部のセル膜が破断してナキ（成形体において、局所的に発泡シートが引き延ばされる現象）やクラックなどの割れが発生し、良好な成形品を得ることができない傾向がある。

なお、ポリスチレン系樹脂発泡シートの表層部のフィルムを積層しない面側の引張破断伸びは、ポリスチレン系樹脂発泡シート表層部（表面から１５０μｍ）から押出方向に長さ１００ｍｍ×幅１０ｍｍの測定用サンプルを削り出し、ＪＩＳ Ｋ７１２７に準じ、２３℃にてチャック間距離８０ｍｍおよび試験速度１ｍｍ／分の条件で測定し、ｎ数＝１０でのサンプルの測定値の平均値として求められる。

本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートにおいては、１１０℃の雰囲気下で押出方向に引張試験を行った際、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートのフィルムを積層しない面でのクラック発生伸び（すなわち、クラックの発生が認められた時点での引張伸び）は２００％以上であることが好ましく、２５０％以上がより好ましい。クラック発生伸びが２００％未満では、丼容器等の絞り比が大きい容器の成形時に、ポリスチレン系樹脂発泡シートのフィルムを積層しない面である容器内側にナキ（局所的に発泡シートが引き延ばされる現象）やクラック（亀裂）が発生する傾向がある。

なお、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの引張試験は、恒温槽を有する引張試験装置（例えば、Ａ＆Ｄ社製、テンシロンＲＴＣ−１２１０Ａ）を用いて測定できる。本発明では、ポリスチレン系樹脂発泡積層シートから長さ１００ｍｍ×幅１０ｍｍの測定用サンプルを切り出し、恒温槽内の雰囲気温度１１０℃にて、チャック間距離５０ｍｍおよび試験速度５００ｍｍ／分の条件で引張試験を行い、フィルムを積層しない面にクラックの発生が認められた時点の引張伸びを測定した。

ポリスチレン系樹脂発泡積層シートのフィルムを積層しない面側の表層部の引張破断伸び、および加熱引張試験時のクラック発生伸びといったポリスチレン系樹脂発泡積層シートの機械的特性を満足させる為には、前述のシート押出時に行われるシート表面冷却条件の調整が必要となる。ポリスチレン系樹脂発泡シートの表層部に所定の高密度を付与するためには表面冷却が必要であるが、余りに急激な冷却を行うと、該表層部の残留歪みが大きくなり、表層部の引張破断伸びが低下する傾向がある。また、冷却を行って密度を上昇させた表層部には、加熱により１００μｍ未満の微細な気泡が発生することがある。この微細なセルが発生した場合、そこから表層部の割れが生じるため、シートの成形性が大きく損なわれる傾向がある。

以上のことから、所定の表層部の密度を付与しつつ、シートの機械的特性を満足させる為に、シート押出時の冷却条件を緩和する必要がある。すなわち、風温を高く、風速を低くし、風量を抑えることにより、ポリスチレン系樹脂発泡積層シートの表層部密度および機械的特性を調整することができる。一例を挙げると、吐出量２００〜３００ｋｇ／Ｈｒで３００〜４００ｇ／ｍ²の発泡シート製造を行う場合には、風温３５〜５０℃および風速５０〜１５０ｍ／ｍｉｎとした上で、風量を３．０〜４．０ｍ³／ｍｉｎとすること好ましい。

本発明においては、ポリスチレン系樹脂発泡シートの基材樹脂の溶融特性を制御することによっても、成形性や容器強度を改善することができる。

本発明におけるポリスチレン系樹脂発泡シートの基材樹脂の、１８０℃におけるメルトテンションは５０ｇ以上であり、かつ、破断時の引取速度は２０ｍ／ｍｉｎ以上であることが好ましく、メルトテンションが７０ｇ以上であり、かつ破断時の引取速度が２５ｍ／ｍｉｎ以上であることがより好ましい。

ポリスチレン系樹脂発泡シートの基材樹脂のメルトテンションが５０ｇ未満の場合、成形して得られた深絞り容器の強度は不十分となる傾向がある。一方、破断時の引取速度が２０ｍ／ｍｉｎ未満の場合、ポリスチレン系樹脂発泡シートのフィルムを積層しない面である容器内側にナキ（局所的に発泡シートが引き延ばされる現象）やクラック（亀裂）が発生する傾向がある。

なお、ポリスチレン系樹脂発泡シートの基材樹脂のメルトテンションおよび破断時引き取り速度は、例えば、東洋精機製キャピログラフを用いて測定することができる。口径１ｍｍ、長さ１０ｍｍおよび流入角４５度のオリフィスを先端に装着した口径１０ｍｍ、長さ３５０ｍｍのシリンダーを１８０℃にて加熱し、ポリスチレン系樹脂約２０ｇを充填し、５分間予熱する。予熱後、溶融常態のポリスチレン系樹脂を該シリンダーと同径のピストンを用いて１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押出し、該押出物を張力検出用プーリー間に通過させて２ｍ／ｍｉｎの速度から２００ｍ／５ｍｉｎの割合で加速させながら巻き取り、該押出物が切断されるまでの引取りに要する張力および切断時の速度を測定する。この破断時の張力をもって該ポリスチレン系樹脂のメルトテンションとし、その時の速度を破断時の引取速度とした。

本発明において、ポリスチレン系樹脂のメルトテンションや破断時の引取速度を調整する方法としては、重合時に分子量を調整すること、または、さらには低分子量飽和炭化水素混合物および／または脂肪酸エステルを可塑剤として添加することが有効である。

本発明において添加される低分子量飽和炭化水素混合物および／または脂肪酸エステルとしては、具体的に、例えば、流動パラフィン、天然パラフィン、パラフィンワックス、ポリオレフィンパラフィン等があげられ、これらのうちでも、コストの点から、流動パラフィンが好ましい。

本発明における低分子量飽和炭化水素混合物および／または脂肪酸エステルの添加量は、ポリスチレン系樹脂１００重量部に対し、０．５〜５．０重量部が好ましく、１．０〜２．０重量部がより好ましい。低分子量飽和炭化水素混合物および／または脂肪酸エステルの添加量が０．５重量部未満では、容器成形時の伸び改善には効果が無い傾向があり、また、５重量部を超えると、押出発泡時の樹脂吐出が不安定となり、均一な厚み、目付のシートが得られない。また押出時に揮発成分が増え、目やに、オイルミスト等の原因になりやすく、生産性が低下する傾向がある。

本発明において、低分子量飽和炭化水素および／または脂肪酸エステルの添加の方法は、特に限定されないが、ポリスチレン系樹脂原料と一緒に混合して押出機に供給してもよいし、ポリスチレン樹脂を重合する際に予め添加しておいてもよい。

本発明により得られるポリスチレン系樹脂積層発泡シートは、広く一般的に行われている加熱成形方法にて容器等の成形体に成形することができる。すなわち、赤外線ヒーター等で加熱し、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを二次発泡させた後、金型で嵌合して容器形状を付与した後、シートから容器を打ち抜く方法である。加熱成形の例としては、具体的には、プラグ成形、マッチ・モールド成形、ストレート成形、ドレープ成形、プラグアシスト成形、プラグアシスト・リバースドロー成形、エアスリップ成形、スナップバック成形、リバースドロー成形、フリードローイング成形、プラグ・アンド・リッジ成形、リッジ成形などの方法があげられる。これらのうちでも、容器形状の出方および表面性の点で、マッチ・モールド成形成形が好ましい。

一般に、熱成形に使用される金型設計により、適正なポリスチレン系樹脂積層発泡シートの二次発泡厚みが決まる。一般に、丼形状を有する成形体を得るために熱成形を行う場合には、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの二次厚みとしては４．５〜６．０ｍｍ程度が求められ、これに合わせてポリスチレン系樹脂積層発泡シートの一次厚みを決める必要がある。

ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの強度を十分引き出すためには、積層発泡シートの最大二次厚み(加熱してシートに焼けが発生する直前の二次発泡厚み)の８０〜９０％程度の二次厚みとなるように加熱して成形を行うことが望ましく、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの厚みは１．５〜２．２ｍｍが好ましく、１．７〜２．０ｍｍがより好ましい。ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの厚みが１．５ｍｍ未満であれば、成形時の加熱を強くする必要があり、過剰な加熱による容器強度の低下や外観不良を招く傾向がある。また、２．２ｍｍを超える場合には、成形時に十分な加熱を行うことができず、加熱不足のためポリスチレン系樹脂積層発泡シートの伸びが不足し、ナキ（成形体において、局所的に発泡シートが引き延ばされる現象）等の成形不良が発生する傾向がある。

ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを成形して得られる容器は、特定の天地圧縮強度およびリップ圧縮強度を有することにより、絞り比の高い容器形状（すなわち、絞り値０．６以上の容器、特に絞り値０．８以上の容器形状）において、喫食時に容器を保持した際、座屈により湯こぼれを発生させたり、底部形状の不安定による座りが悪くなることなく、安全に使用が可能となる。

本発明におけるポリスチレン系樹脂積層発泡シートを成形して得られる容器の天地圧縮強度は、９ｋｇｆ以上が好ましく、１０ｋｇｆ以上がより好ましい。容器の天地圧縮強度が９ｋｇｆ未満の場合は、底部にシワが発生し、容器の座りが不安定となる傾向がある。
なお、容器の天地圧縮強度は、容器の有する座屈強度の一測定法であるが、以下のように測定することができる。すなわち、オートグラフ（島津製作所製、ＤＳＳ−１０００）を用い、得られた容器の口元を下にして、２枚の板間に容器を挟んだ状態で、底部から１００ｍｍ／分の速度で圧縮した時の降伏強度を測定して、容器の天地圧縮強度とした。

本発明におけるポリスチレン系樹脂積層発泡シートを成形して得られる容器のリップ圧縮強度は、０．８ｋｇｆ以上が好ましく、０．９ｋｇｆ以上がより好ましい。容器のリップ強度が０．８ｋｇｆ未満の場合は、座屈が発生しやすくなる傾向がある。
なお、容器のリップ圧縮強度は、容器の有する座屈強度の一測定法であるが、以下のように測定することができる。すなわち、オートグラフ（島津製作所製、ＤＳＳ−１０００）を用い、容器口元ＴＤ方向の両端部を２枚の板によって支え、一方の端を１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で８０ｍｍ圧縮した時の最大荷重を測定して、容器のリップ強度とした。

以下に、具体的な実施例を挙げて説明する。

実施例および比較例にて用いた、ポリスチレン系樹脂発泡シートの基材樹脂としたポリスチレン系樹脂を、以下に示す。

（製造例１〜３）
撹拌機を具備した反応器に、純水７００ｋｇ、第三リン酸カルシウム１．０５ｋｇ、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム４６ｇおよび塩化ナトリウム３．３ｋｇ入れ、撹拌して水懸濁液とした後，さらに脱気窒素置換した後、スチレン７００ｋｇにベンゾイルパーオキサイド１．３３ｋｇ、１，１−ビス−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン０．７ｋｇおよび所定量の流動パラフィンを溶解したものを、反応器に加え、９８℃に昇温してから４時間かけて重合した。次いで、１２０℃に昇温した後２時間保持して、重合を完了させた。その後、冷却してその内容物を取り出し、脱水・乾燥して、ポリスチレン樹脂を得た。この際、流動パラフィンの添加量は、それぞれ、製造例１では３．５ｋｇ、製造例２では２１ｋｇ、製造例３では０ｋｇであった。

得られたポリスチレン系樹脂の特性は、以下のとおりであった。
・製造例１：１８０℃におけるメルトテンション＝７８ｇ、破断時の引取速度＝２３．９ｍ／ｍｉｎ
・製造例２：１８０℃におけるメルトテンション＝６４ｇ、破断時の引取速度＝２６．４ｍ／ｍｉｎ
・製造例１：１８０℃におけるメルトテンション＝１０２ｇ、破断時の引取速度＝１７．４ｍ／ｍｉｎ
また、市販のポリスチレン系樹脂として、以下のものを使用した。
・ＰＳジャパン製Ｇ０００２：１８０℃におけるメルトテンション＝６５ｇ、破断時の引取速度＝２２．６ｍ／ｍｉｎ
・ＰＳジャパン製Ｇ３９０５：１８０℃におけるメルトテンション＝７６ｇ、破断時の引取速度＝１６．４ｍ／ｍｉｎ
・ＰＳジャパン製ＨＨ１０２：１８０℃におけるメルトテンション＝４５ｇ、破断時の引取速度＝２９．８ｍ／ｍｉｎ

実施例および比較例にて得られた、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートまたは容器に対する評価方法を、以下に示す。

（ポリスチレン系樹脂発泡シートの残存発泡剤量の測定）
得られたポリスチレン系樹脂発泡シートから１０×１０ｃｍのサンプルを切り出し、乾燥前の重量と１５０℃の乾燥機中に３０分間加熱した後の重量の重量変化から算出した。

（ポリスチレン系樹脂発泡シートの目付量の測定）
得られたポリスチレン系樹脂発泡シートから１０ｃｍ角のサンプルを、幅方向に１０点切り出し、その重量を測定して求めた。

（ポリスチレン系樹脂発泡シートの非ラミ面側の引張破断伸び）
得られたポリスチレン系樹脂発泡シートの非ラミ面側の表層部（表面から１５０μｍ）から押出方向に長さ１００ｍｍ×幅１０ｍｍの測定用サンプルを削り出し、ＪＩＳ Ｋ７１２７に準じ、２３℃にてチャック間距離８０ｍｍおよび試験速度１ｍｍ／分の条件で測定し、ｎ数＝１０でのサンプルの測定値の平均値として求めた。

（ポリスチレン系樹脂発泡積層シートの非ラミ面側のクラック発生伸び）
得られたポリスチレン系樹脂発泡積層シートから押出方向に長さ１００ｍｍ×幅１０ｍｍの測定用サンプルを切り出し、恒温槽を有する引張試験装置（Ａ＆Ｄ社製、テンシロンＲＴＣ−１２１０Ａ）を用いて、恒温槽内の雰囲気温度１１０℃にて、チャック間距離５０ｍｍおよび試験速度５００ｍｍ／分の条件で引張試験を行い、フィルムを積層しない面にクラックの発生が認められた時点の引張伸びを測定した。

（容器の天地圧縮強度）
オートグラフ（島津製作所製、ＤＳＳ−１０００）を用い、得られた容器の口元を下にして、２枚の板間に容器を挟んだ状態で、底部から１００ｍｍ／分の速度で圧縮した時の降伏強度を測定した。なお、測定は、１ショット３６個について行い、その平均値をした。

（容器のリップ圧縮強度）
オートグラフ（島津製作所製、ＤＳＳ−１０００）を用い、得られた容器口元ＴＤ方向の両端部を２枚の板によって支え、一方の端を１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で８０ｍｍ圧縮した時の最大荷重を測定した。なお、測定は、１ショット３６個について行い、その平均値をした。

（成形性）
得られたポリスチレン系樹脂積層発泡シートを用いた容器への加熱成形時に、割れ（セルが破断される現象）、ナキ(局所的に発泡シートが引き延ばされる現象)または火膨れ(成形加熱時にポリスチレン系樹脂発泡シートとフィルムとの間に剥離する現象)が生じず、外観良好な成形が可能かどうかを目視で評価した（なお、測定は、１ショット３６個について行った。）。その際の評価基準は、以下のとおり。
○：割れ、ナキおよび火膨れの発生が認められない。
×：割れ、ナキまたは火膨れの発生が認められる。

（実施例１〜６）
表１に示したポリスチレン樹脂を用い、イソブタン８５重量％／ノルマルブタン１５重量％のブタンガスを発泡剤として用い、表１に示した製造条件（発泡剤の圧入量、シートの引取速度およびシートの非発泡フィルムを積層しない面（非ラミ面）への冷却風温３５℃の冷却風量）下で、幅１０５０ｍｍの押出発泡シートを作成した。なお、得られたポリスチレン系樹脂発泡シートの目付量、残存発泡剤量および非発泡フィルムを積層しない面（非ラミ面）側の表層部（１５０μｍ以内）の密度は、表１に示すとおりであり、その独立気泡率は全て９０％以上であった。

得られたポリスチレン系樹脂発泡シートに、押出ラミネート法により、ハイインパクトポリスチレン樹脂（ＰＳジャパン製、ＨＩＰＳ４７５Ｄ）を用いたフィルムを、表１に示す目付量となるように積層して、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを得た。なお、押出ラミネート時の押出されたフィルム状ポリスチレン樹脂の表面温度は、非接触式表面温度計（ＡＰＴＵＳ製ＰＴ−３ＬＦ）を用いて測定した結果、幅方向で２２５±３℃であった。

得られたポリスチレン系樹脂積層発泡シートを、連続成形機（浅野研究所製ＦＬＣ３型）を用い、絞り比０．８５の容器(口元内径１３０ｍｍφおよび底面口径８６ｍｍφ×深さ１１０ｍｍ、３６個／ショット)の金型を用い、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートのポリスチレン系樹脂非発泡フィルム積層面が容器の外側となるようにマッチ・モールド法により成形して、成形体を得た。ポリスチレン系樹脂積層発泡シートのマッチ・モールド法による成形時の二次発泡厚みは、５．４〜５．６ｍｍとなるように加熱条件を調整した。得られた容器については、天地圧縮強度およびリップ圧縮強度の測定を行った。
得られた結果を表１にまとめた。

本発明により得られた容器は、十分な強度を有しており、良好な製品を得られることが判る。

（比較例１〜１０）
表２に示したポリスチレン樹脂を用い、イソブタン８５重量％／ノルマルブタン１５重量％のブタンガスを発泡剤として用い、表２に示した製造条件（発泡剤の圧入量、シートの引取速度およびシートの非発泡フィルムを積層しない面（非ラミ面）への冷却風の温度および風量）下で、幅１０５０ｍｍの押出発泡シートを作成した。なお、得られたポリスチレン系樹脂発泡シートの目付量、残存発泡剤量および非発泡フィルムを積層しない面（非ラミ面）側の表層部（１５０μｍ以内）の密度は、表２に示すとおりであり、その独立気泡率は全て９０％以上であった。

得られたポリスチレン系樹脂発泡シートに対し、実施例１と同様の方法により、ポリスチレン系樹脂発泡積層シートの作成、および容器の成形を行った。得られたポリスチレン系樹脂発泡シートおよび容器に関する評価結果を、表２に示した。

比較例１は、実施例２と比べ破断時の引取速度が遅く、内割れが発生した。また、比較例２は、メルトテンションが低く、強度としては不十分なものとなった。
比較例３は、ポリスチレン系樹脂発泡シートの目付量が軽く、強度としては不十分なものとなった。また、比較例４は、ポリスチレン系樹脂発泡シートの残存発泡剤量が低く、強度としては不十分なものとなった。逆に、比較例５はポリスチレン系樹脂発泡シートの残存発泡剤量が高すぎるため、熱成形時にポリスチレン系樹脂発泡発泡シートとポリスチレン系非発泡フィルムが剥離する火膨れが発生した。比較例７は、実施例２と比べ非ラミ面側の表層部の密度が低く、内割れが発生した。逆に、比較例８は、非ラミ面側の表層部の密度が高くナキが発生した。比較例９は一次厚みが薄く必要とする厚みを得るために過剰な加熱を行った結果、強度としては不十分なものとなった。比較例１０は一次厚みが厚くナキが発生した。

Claims (3)

1. ポリスチレン系樹脂発泡シートの片面に、ポリスチレン系樹脂非発泡フィルムを積層してなるポリスチレン系樹脂積層発泡シートであって、
   ポリスチレン系発泡シートの、目付量が３００ｇ／ｍ²以上、残存発泡剤量が２．３〜３．０重量％、フィルムを積層しない面の表面から厚み１５０μｍの表層部の密度が０．３５〜０．５ｇ／ｃｍ³および、該表層部の引張破断伸びが２．５％以上であり、ポリスチレン系樹脂非発泡フィルムの目付量が１６０〜２１０ｇ／ｍ²であり、かつ、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの厚みが１．５〜２．２ｍｍである、ポリスチレン系樹脂積層発泡シート。
2. １１０℃の雰囲気下にて押出方向での引張試験を行った際に、フィルムを積層しない面でのクラック発生伸びが２００％以上である、請求項１に記載のポリスチレン系樹脂積層発泡シート。
3. ポリスチレン系樹脂発泡シートの基材樹脂が、１８０℃におけるメルトテンションが５０ｇ以上、かつ、破断時の引き取り速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上のポリスチレン系樹脂である、請求項１または２に記載のポリスチレン系樹脂発泡シート。