JP2007154172A - ポリプロピレン系樹脂発泡シート、積層発泡シートおよびポリプロピレン系樹脂発泡シートの製造方法ならびにそれらの成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的厚い発泡シートから食品容器のような深型成形体を成形する場合でも、成形加熱時に局所的な表面焼けが起こらず、加熱成形時の条件幅が広いポリプロピレン系樹脂発泡シートを提供する。
【解決手段】片面（Ｈ面）側に、シートの幅方向に沿って凹凸が繰り返し存在するポリプロピレン系樹脂発泡シートであって、平均厚みが２．５ｍｍ以上、前記凹凸が存在するＨ面側のシート表面からシート厚みの１／４以内の表層部ＨＳに存在する気泡形状が式（１）〜（３）を満足するポリプロピレン系樹脂発泡シート。
０．８＜Ａ１／Ａ２＜１．１ 式（１）
０．２＜Ａ１＜０．４ 式（２）
０．２＜Ａ２＜０．４ 式（３）
〔ただし、式中、Ａ１はシート幅方向における最小厚み部分のシート厚み方向の平均気泡径、Ａ２はシート幅方向における最大厚み部分のシート厚み方向の平均気泡径であって、単位はｍｍである。〕
【選択図】図３

Description

本発明は、ポリプロピレン系樹脂発泡シート、それを用いた積層発泡シート、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの製造方法、それらから得られる成形体に関する。

熱可塑性樹脂からなる発泡シートは、一般に軽量で、断熱性や外部応力への緩衝性が良好であり、また真空成形などの加熱二次成形により容易に成形体を得ることができるので、ポリスチレン系樹脂やポリエチレン系樹脂を中心に、緩衝材、断熱材、食品容器、自動車用部材などの用途で幅広く利用されている。

ポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とする発泡シートは、その基材樹脂の特性から、従来のポリスチレン系樹脂発泡シートに比べると、耐熱性、耐油性に優れため、近年、食品容器用途として注目を集めている。

しかしながら、ポリプロピレン系樹脂発泡シートで食品容器を成形した場合、ポリスチレン系樹脂発泡シートと比較すると、気泡の１つ１つが大きいため、容器の見栄えが悪くなるという欠点を有している。

すなわち、ポリプロピレン系樹脂を用いて押出発泡シートを得る場合、環状の吐出口（スリット）を有するサーキュラーダイスを用い、そのダイスのスリットから大気圧中に押し出して円筒状の発泡体を得、次いで、その円筒状発泡体を引き取りながら、マンドレルと称する冷却筒にて延伸・冷却後、切り開いてシート状にする製造方法が、一般的である。

しかし、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの気泡を小さくしようとする場合、サーキュラーダイスから押し出されたポリプロピレン系樹脂はダイスから吐出された際の圧力低下により気泡核の形成と気泡の成長が起こるため、急激に三次元的に発泡し、ダイスの吐出口の直径（以下、「ダイス径」ということもある。）よりも大きな径を有する円筒状発泡体となり、ダイス直後で山谷に折れ曲がる肉余り現象が発生する。また、この肉余り現象は、発泡シートの密度を小さくしようとする際にも、同様に発生する。この肉余り現象により発泡体の押出方向に流れる多数本のシワ（以下、「コルゲート」と称す。）が円筒状発泡体の全周面に発生する。その後、円筒状発泡体をマンドレルにて抱きつかせ（密着させ）ながら延伸・賦形・冷却することにより、マンドレルに接する内面側では、コルゲート筋は改善されるものの、マンドレルに接しない外面側では、発泡シートの幅方向に沿って、前記コルゲートに起因する発泡シートの厚みムラや気泡形状の不均一性が生じる結果、片面側に、幅方向に沿って凹凸が繰り返し存在する発泡シートとなり、このような発泡シートを加熱成形して容器を製造すると、容器剛性が不足するという問題があった。

前記課題を解決するために、特定の押出条件と特定構造のダイスを用いて得たポリプロピレン系樹脂発泡シートにおいて、密度、厚さ、独立気泡率および気泡形状（気泡径）を特定することにより、発泡シートの剛性等の物性を向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２等を参照。）。これらの方法により、得られた成形体容器の外観や剛性は改善された。

しかしながら、これらの方法では、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの密度を小さくしようとする際に、コルゲートによって形成されたシート幅方向の凹凸部における気泡形状の不均一性（特に、凹部が局所的に延伸されることに起因する表層に近い領域における凹部での気泡の粗大化）には対応しきれないという問題点を有していた。そして、この表層に近い領域にて部分的に気泡が粗大化された発泡シートでは、成形加熱時に、気泡が粗大化した部分が表面焼けを起こしやすいため、特に表面が平滑で肉厚が均一な深型の容器を成形しようとする場合、発泡シートの加熱状態と表面焼けとのバランスを得るための成形条件幅が非常に狭いという問題があった。

一般に、前記のような、サーキュラーダイスからの吐出直後の円筒状発泡体に発生するコルゲートの発生を抑制するためには、円筒状発泡体を幅方向に延伸することが必要である。この延伸方法の一つとして、ダイスとマンドレルとの間において、円筒状発泡体におけるマンドレル接触面（内面側）への冷却風力を強めて、円筒状発泡体の径を拡大させる方法が採用されている（例えば、特許文献３、特許文献４等を参照。）。しかしながら、この方法は、非晶性樹脂であるポリスチレン系樹脂においては有効であるものの、結晶性樹脂であるポリプロピレン系樹脂においては、過冷却によりポリプロピレンの結晶化が起こるために、良好な発泡シートが得られない場合がある。そこで、ポリプロピレン系樹脂発泡シートにおいては、ダイスの直径（Ｄ）に対するマンドレルの直径（Ｍ）の比（Ｍ／Ｄ、ブローアップ比ともいう。）を大きめに設定することにより、円筒状発泡体の径を拡大させる方法が採用されていた。しかしながら、この方法でも、マンドレル非接触面（外面側）におけるコルゲートによって形成されたシート幅方向の凹凸部における気泡形状の不均一性に起因する成形加熱時の表面焼けの問題は解決しきれていない。前記のようなマンドレル非接触面側における厚みムラや気泡形状の不均一性に起因する成形加熱時の表面焼けの問題は、シート厚みが、例えば２．５ｍｍ以上と比較的厚いポリプロピレン系樹脂発泡シートの場合や、食品容器の如き深型容器などの成形時の加熱温度が比較的高温の場合に顕著であり、その解決が切望されていた。

特開平１０−１３０４１２号公報 特開２００１−２２６５０９号公報 特開平７−３１４５３２号公報 特開２０００−１４３８６３号公報

本発明の目的は、シート厚みが２．５ｍｍ以上の比較的厚いポリプロピレン系樹脂発泡シートであっても、また該シートから深型の成形体を加熱成形する場合であっても、成形加熱時に局所的な表面焼けが起こらず、加熱成形時の条件幅が広いポリプロピレン系樹脂発泡シートを提供することにある。

本発明は、
（Ｉ）片面側に、シートの幅方向に沿って凹凸が繰り返し存在するポリプロピレン系樹脂発泡シートであって、シートの平均厚みが２．５ｍｍ以上であり、かつ前記凹凸が存在する面側のシート表面からシート厚みの１／４以内に存在する気泡形状が下記の式（１）〜（３）を満足することを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡シート、
０．８＜Ａ１／Ａ２＜１．１ 式（１）
０．２＜Ａ１＜０．４ 式（２）
０．２＜Ａ２＜０．４ 式（３）
〔ただし、式中、Ａ１はシート幅方向における最小厚み部分のシート厚み方向の平均気泡径、Ａ２はシート幅方向における最大厚み部分のシート厚み方向の平均気泡径であって、単位はｍｍである。〕、
（II）密度が０．０７〜０．１５ｇ／ｃｍ³、独立気泡率が７０％以上、平均厚みが２．５〜５．０ｍｍ、前記シート幅方向における最大厚みと最小厚みとの差を前記平均厚みで除した値が０．０３〜０．２であることを特徴とする前記（Ｉ）記載のポリプロピレン系樹脂発泡シート、
（III）前記（Ｉ）または（II）に記載のポリプロピレン系樹脂発泡シートの少なくとも片面に、ポリプロピレン系樹脂からなる厚さ３０〜１５０μｍの非発泡層を形成してなるポリプロピレン系樹脂積層発泡シート、
（IV）環状のスリットを有するサーキュラーダイスを用い、該ダイスのスリットから大気圧中に押し出して円筒状の発泡体を得、次いで、その円筒状発泡体を引き取りながら、マンドレルにて延伸・冷却後、切り開いてシート状にするポリプロピレン系樹脂発泡シートの製造方法において、ダイスの吐出口直径（Ｄ）とマンドレルの直径（Ｍ）の比が下記の式（４）を満足することを特徴とする、前記（Ｉ）記載のポリプロピレン系樹脂発泡シートを製造する方法、
２．２≦Ｍ／Ｄ≦２．６ 式（４）、
（Ｖ）炭化水素系発泡剤を用いてなる前記（IV）記載の製造方法。
（VI)前記（Ｉ）もしくは（II）に記載のポリプロピレン系樹脂発泡シートまたは前記（III）記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートを、加熱成形して得られる成形体、
（VII）前記シートの幅方向に沿って凹凸が繰り返し存在する片面側を内側になるように加熱成してなる前記（VI）６記載の成形体、
（VIII）食品容器である前記（VII）記載の成形体、
に関する。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートは、片面側に、シートの幅方向に沿って凹凸が繰り返し存在するポリプロピレン系樹脂発泡シートにおいて、前記シート幅方向における最大厚み部分と最小厚み部分の気泡形状を前記のような範囲とすることにより、さらには、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの密度、厚み、独立気泡率および、前記シート幅方向における最大厚みと最小厚みとの差を前記平均厚みで除した値を前記の範囲とすることにより、シート厚みが比較的厚い発泡シートであっても、成形加熱時に局所的な表面焼けが起こらないため、加熱成形時の条件幅が広く、深型の容器の製造に好適なポリプロピレン系樹脂発泡シートを得ることができる。

また、前記のようにシート厚みが厚いポリプロピレン系樹脂発泡シートを製造するに際し、ダイスの吐出口直径（Ｄ）とマンドレルの直径（Ｍ）の比（Ｍ／Ｄ）を、本発明のように設定することにより、本発明の目的とする、加熱成形時の条件幅が広く、深型の容器の製造に好適なポリプロピレン系樹脂発泡シートを製造することができる。

本発明は、片面側に、シートの幅方向に沿って凹凸が繰り返し存在するポリプロピレン系樹脂発泡シートにおいて、シート幅方向における最大厚みと最小厚みの気泡形状を特定することにより、さらには、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの密度、厚み、独立気泡率および、平均厚みおよび前記シート幅方向における最大厚みと最小厚みとの差を平均厚みで除した値を特定することにより、成形加熱時に局所的な表面焼けが起こらず、加熱成形時の条件幅が広いポリプロピレン系樹脂発泡シートを提供するものである。

本発明のポリプロピレン系樹脂発泡シートは、図１に示すように、片面側にシートの幅方向に沿って凹凸が繰り返し存在するポリプロピレン系樹脂発泡シートである。前記凹凸が繰り返し存在する片面側は、環状のスリットを有するサーキュラーダイスを用い、該ダイスのスリットから大気圧中に押し出して円筒状の発泡体を得、次いで、その円筒状発泡体を引き取りながら、マンドレルにて延伸・冷却後、切り開いてシート状にして製造されるポリプロピレン系樹脂発泡シートにおける、前記円筒状発泡体のマンドレル非接触面（外面側）である。そして、本発明に係る発泡シートは、前記片面側のシート表面からシート厚みの１／４以内に存在する気泡形状が、以下に示す特定の範囲内にあるポリプロピレン系樹脂発泡シートである。なお、本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートの他面であるマンドレル接触面（前記円筒状の発泡体における内面側）は、シートの幅方向に沿って概ね平坦である。

本発明においては、ポリプロピレン系発泡シートの片面側の凹凸度を特定するために、図１に示すように、該発泡シートの幅方向に沿って１０ｍｍ間隔に測定点を設け、各測定点の厚みをシックネスゲージ（例えば、Ｍｉｔｕｔｏｙｏ社製、ＤＩＧＩＭＡＴＩＣ ＩＮＤＩＣＡＴＯＲ）を用いて測定する。その測定結果の一例を、図２に示すが、前記測定の際に得られた発泡シートの幅方向における厚みの最大値および最小値を、発泡シートの最大厚みおよび最小厚みとした。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートの気泡形状について、図３に基づいて説明する。図３は、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの幅方向における最大厚み部分または最小厚み位置部分での厚み方向断面の、顕微鏡拡大写真の一例を表すものである。なお、本発明において、最小厚み部分または最大厚み部分とは、それぞれ、最小厚み位置または最大厚み位置を中心点とした幅５．５ｍｍの範囲である。

図３において、本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートのシート幅方向に沿って凹凸が繰り返し存在する面側は、Ｈ面側である。さらに、本発明では、図３に示すように、Ｈ面側のシート表面からシート厚みの１／４以内の表層部をＨＳとし、この表層部ＨＳに存在する気泡について、厚み方向の気泡径を求める。なお、シート表面からシート厚みの１／４を区切る線上に気泡が存在する場合、この気泡の断面積の１／２を超える部分が表層部ＨＳ側に位置すれば、この気泡は表層部ＨＳに存在するものとする。

本発明におけるシート厚み方向の平均気泡径Ａ１およびＡ２とは、それぞれシートの最小厚み部分、最大厚み部分における、図３に示すような幅方向に沿う厚み方向断面の表層部ＨＳに存在する任意の２０個以上の気泡の、シート厚み方向の気泡径の平均値である。表層部ＨＳに存在するシート厚み方向の気泡径の測定方法としては、走査型電子顕微鏡などで撮影した拡大写真より、ノギスなどで測定できる。各気泡径の値は、図４に示すように、各気泡０に対するシート厚み方向での接線の最大接線間隔を採用するものとする。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートは、シート幅方向に沿って凹凸が繰り返し存在するＨ面側のシート表面からシート厚みの１／４以内の表層部ＨＳに存在する気泡形状が、下記の式（１）〜（３）をすべて満足する気泡形状を有する。
０．８＜Ａ１／Ａ２＜１．１ 式（１）
０．２＜Ａ１＜０．４ 式（２）
０．２＜Ａ２＜０．４ 式（３）
〔ただし、式中、Ａ１はシート幅方向における最小厚み部分のシート厚み方向の平均気泡径、Ａ２はシート幅方向における最大厚み部分のシート厚み方向の平均気泡径であって、単位はｍｍである。〕

Ａ１またはＡ２が０．２ｍｍ以下の場合は、コルゲートが大きくなるため、前記式（１）を満足しにくくなる傾向があり、０．４ｍｍ以上の場合は、成形体の外観を損なう傾向にある。また、Ａ１／Ａ２が０．８以下または１．１以上の場合は、局所的に気泡が粗大化している傾向が見られる。

前記式（１）に関しては、０．８５＜Ａ１／Ａ２＜１．０５がより好ましく、式（２）に関しては０．２５＜Ａ１＜０．３５がより好ましく、式（３）に関しては０．２５＜Ａ２＜０．３５がより好ましい。

本発明に係る、気泡形状が前記式（１）〜（３）を満足するポリプロピレン系樹脂発泡シートは、成形加熱時に局所的な表面焼けが起こらず、加熱成形時の条件幅が広いものとなる。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートの密度は、０．０７〜０．１５ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．０８〜０．１３ｇ／ｃｍ³がより好ましい。前記発泡シートの密度が０．０７ｇ／ｃｍ³未満であると、加熱成形した際の金型形状の転写性に劣り、設計どおりの形状の成形体が得られず、成形体が外観不良になる場合がある。密度が０．１５ｇ／ｃｍ³を超えると、成形体の軽量性や経済性が損なわれる場合がある。

本発明におけるポリプロピレン系樹脂発泡シートの独立気泡率は、７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。前記発泡シートの独立気泡率が７０％未満であると、加熱成形後の容器の剛性、断熱性に劣る場合がある。なお、独立気泡率の測定は、ＡＳＴＭ Ｄ２８５６に記載の方法に準拠する。

本発明におけるポリプロピレン系樹脂発泡シートの平均厚みは、２．５ｍｍ以上であり、２．５〜５．０ｍｍが好ましく、２．７〜４．８ｍｍがより好ましく、３．０〜４．２ｍｍがさらに好ましい。前記発泡シートの厚みが２．５ｍｍ未満であると、成形体が、例えば深型の容器の場合に剛性が不足する傾向にある。発泡シートの厚みが５ｍｍを超えると、加熱成形時に金型の型締力が不足し、得られる成形体の外観を損ないやすい傾向にある。なお、本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートの平均厚みとは、前述した発泡シートの厚み測定における各点の測定値の平均値である。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートにおいては、前記したシート厚み方向における最大厚みと最小厚みの差を平均厚みで除した値が０．０３〜０．２となることが好ましく、０．０３〜０．１５がより好ましく、０．０３〜０．１３がさらに好ましい。前記最大厚みと最小厚みの差を平均厚みで除した値が０．２を超えると、該発泡シートを加熱成形して得られる容器の厚みムラが大きく、良好な容器が得られない場合がある。一方、前記最大厚みと最小厚みの差を平均厚みで除した値が０．０３未満のものを得ようとすると、発泡シートの固化を遅延させ、コルゲートを抑制するために発泡シート中の気泡径を大きくしなければならず、成形体の外観を損なう場合がある。

次に、本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートの製造方法について、図４に示す押出発泡シートの製造装置に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図４の押出発泡シートの製造装置において、符合１はサーキュラーダイス、２は冷却筒（マンドレル）、３は筒状発泡体、４は発泡体切り開きカッター、５は発泡シート、６は冷却筒支持台、さらに７は冷却筒芯棒を示す。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートは、例えば、図示しない押出機内でポリプロピレン系樹脂と発泡剤を溶融混練後、押出機内において発泡温度に調節した後、図４に示す環状のリップ（吐出口）を有するサーキュラーダイス１を用い、そのダイスのリップから大気圧中に押し出して円筒状の発泡体３を得、次いで円筒状発泡体３を引き取りながら、冷却筒（マンドレル）２による成形加工によって、延伸・冷却後、発泡体切り開きカッター４にて切り開いて、発泡シート５にする方法によって製造される。

本発明の発泡シートは、サーキュラーダイスの樹脂吐出口の直径（Ｄ）とマンドレル（冷却筒）の直径（Ｍ）の比（Ｍ／Ｄ）を、下記の式（４）を満足するように設定することにより、容易に製造できる。
２．２≦Ｍ／Ｄ≦２．６ 式（４）

前記Ｍ／Ｄが２．２未満になると、サーキュラーダイスから吐出された筒状発泡体をマンドレルへ延伸する延伸比が小さすぎるために発泡体がマンドレルへ抱きつかず、発泡シートが得られない場合がある。一方、従来においては、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの押出発泡成形に際して、前記ダイスの直径（Ｄ）に対するマンドレルの直径（Ｍ）の比（Ｍ／Ｄ）を大きめに設定することにより、円筒状発泡体の径を拡大させることでコルゲートの発生を抑制しようとしていた。ところが、本発明者の知見によれば、Ｍ／Ｄが２．６を超えると、コルゲートによってできた発泡シートの幅方向の凹凸部の気泡形状の不均一性が解消されず、凹部の気泡の粗大化が起こる場合がある。なお、マンドレル（冷却筒）先端に発泡シートの抱きつき具合を調整する為の拡大部が存在する場合についても、マンドレル（冷却筒）の直径（Ｍ）は、そのような拡大部ではなく、冷却筒本体部の直径を採用するものとする。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートに用いられる基材樹脂のポリプロピレン系樹脂としては、線状のポリプロピレン系樹脂（以下、このポリプロピレン系樹脂のことを「原料ポリプロピレン系樹脂」ということもある）に電子線を照射して長鎖分岐を導入したもの（例えば、バセル社製ＨＭＳ−ＰＰ）および、原料ポリプロピレン系樹脂とイソプレン単量体とラジカル重合開始剤とを溶融混練して得られる改質ポリプロピレン樹脂が発泡性に優れるという点から好ましい。特に、原料ポリプロピレン系樹脂とイソプレン単量体とラジカル重合開始剤とを溶融混練して得られる改質ポリプロピレン樹脂が、製造が容易で、かつ溶融粘度を容易に操作できる点から、好ましい。

なお、前記ポリプロピレン系樹脂の溶融粘度を測定する方法としては、以下の方法が採用される。
すなわち、先端に口径１ｍｍ、長さ１０ｍｍ、流入角４５度のオリフィスを装着した、口径１０ｍｍ、長さ３５０ｍｍのシリンダーを有するピストン型せん断粘度計を用い、２００℃に加熱されたシリンダーにポリプロピレン系樹脂組成物約を１５ｇ充填する。充填後５分間予熱した後、シリンダーと同径のピストンをせん断速度が１２２ｍｍ／分となる速度で降下させた（ピストン降下速度は１０ｍｍ／分）時の応力から計算されるせん断粘度を溶融粘度とする。測定機器としては、東洋精機（株）製キャピログラフを用いることができる。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートに用いられる基材樹脂の溶融粘度は、９００〜２５００Ｐａ・ｓが好ましく、１２００〜２５００Ｐａ・ｓがより好ましく、１３００〜２０００Ｐａ・ｓがさらに好ましい。溶融粘度が低くなるほど、加熱成形時のドローダウン性が大きくなり、肉厚の均一な容器を得ることが困難になる傾向にある。一方、溶融粘度が２５００Ｐａ・ｓを超える場合、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの表面性が悪化する傾向にある。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂シートの基材樹脂となるポリプロピレン系樹脂には、必要に応じて、酸化防止剤、金属不活性剤、燐系加工安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、蛍光増白剤、金属石鹸、制酸吸着剤などの安定剤、または架橋剤、連鎖移動剤、造核剤、滑剤、可塑剤、充填材、強化材、顔料、染料、難燃剤、帯電防止剤などの添加剤を添加してもよい。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートを押出発泡する際に基材樹脂に添加する発泡剤としては、例えば、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類；シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類；クロロジフルオロメタン、ジクロロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、クロロエタン、ジクロロトリフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタン、トリクロロトリフルオロエタン、テトラクロロジフルオロエタン、パーフルオロシクロブタンなどのハロゲン化炭化水素類、窒素、二酸化炭素、空気などの無機ガス；さらには水などが挙げられる。また、それらの１種または２種以上を組み合わせて用いても良い。ただ、二酸化炭素などの無機ガスは、炭化水素類と比較して、ポリプロピレン系樹脂からの揮散速度が速いため、発泡シートを押出発泡する製造時に、セル巻くの結晶化が早くなり、発泡シート表面の固化も早くなり、結果として発泡シートに厚みムラが発生しやすく、表面性に劣り、また加熱成形時に焼きムラが発生し易くなる傾向がみられる。このため、発泡剤としては、前記した炭化水素類がより好ましい。

前記発泡剤の添加量（混練量）は、発泡剤の種類および目標発泡倍率により異なるが、ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に対して、０．５〜１０重量部の範囲内にあることが好ましい。

また、発泡シートの気泡径を適宜の大きさにコントロールするために、必要に応じて、重炭酸ソーダ−クエン酸混合物またはタルクなどの造核剤を併用してもよい。必要に応じて用いられる前記造核剤の添加量は、特に制限はないが、通常、ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に対して、０．０１〜３重量部であることが好ましい。

また、発泡シートの製造において、ポリプロピレン系樹脂の発泡性を損なわない範囲で、熱可塑性樹脂を混合しても良い。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートにおけるシート厚み方向のセル数は、７個以上が好ましく、８個以上がより好ましい。該発泡シートの厚み方向のセル数が７個より小さくなると、発泡シートの断熱性、表面性に劣る傾向がある。

本発明におけるポリプロピレン系樹脂発泡シートの坪量（単位面積当たりの重量）は、２００〜４００ｇ／ｍ²が好ましく、２２０〜３８０ｇ／ｍ²がより好ましい。前記坪量が２００ｇ／ｍ²より小さい場合には、加熱成形して得られる成形体の剛性に劣る傾向があり、坪量が大きくなるにつれて成形体の軽量性や経済性は低下する傾向にある。

また、本発明においては、上記ポリプロピレン系樹脂発泡シートの少なくとも片面に、非発泡ポリプロピレン系樹脂層を積層することにより、加熱して得られる成形体の剛性を向上させることができる。

本発明において、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの少なくとも片面に、非発泡ポリプロピレン系樹脂層を積層してなるポリプロピレン系樹脂積層発泡シートは、それ自体公知の方法で製造することができる。非発泡ポリプロピレン系樹脂層を積層する方法としては、押出ラミネート法、熱ラミネート法、ホットメルト接着剤等によるラミネート等で行うことができるが、加工性、コストの点で押出ラミネート法、熱ラミネート法が好ましい。

前記非発泡ポリプロピレン系樹脂層の厚みは、接着性、軽量性、剛性の点から、３０μｍ〜１５０μｍが好ましく、４０μｍ〜１４０μｍがより好ましく、５０μｍ〜１２０μｍがさらに好ましい。非発泡ポリプロピレン系樹脂層の厚みが３０μｍ未満の場合は、発泡シートの剛性を補強する効果が低い傾向があり、非発泡ポリプロピレン系樹脂層の厚みが１５０μｍを超えると、発泡シートの剛性は向上するものの、軽量性、コストの点で劣る傾向がある。

前記非発泡ポリプロピレン系樹脂層を構成するポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体、プロピレンと他の単量体とのブロック共重合体、またはプロピレンと他の単量体とのランダム重合体などがあげられる。これらのうちでも、剛性が高く、安価であるという点からは前記ポリプロピレン単独重合体が好ましく、低温脆性という点からは前記プロピレンと他の単量体とのブロック共重合体が好ましい。前記ポリプロピレン系樹脂が、プロピレンと他の単量体とのブロック共重合体、またはプロピレンと他の単量体とのランダム重合体である場合にあっては、ポリプロピレン系樹脂の特徴である高結晶性、高い剛性および良好な耐薬品性を保持する点から、含有されるプロピレン単量体成分が全体の７５重量％以上であることが好ましく、全体の９０重量％以上であることがさらに好ましい。非発泡ポリプロピレン系樹脂層としては、ポリプロピレン系樹脂を単独で用いるだけでなく、２種類以上を混合して用いることもできる。

また、前記非発泡ポリプロピレン系樹脂層を構成するポリプロピレン系樹脂には、本発明の効果を阻害しない範囲で、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、ブテン系樹脂などを混合してもよい。

また、前記発泡ポリプロピレン系樹脂層としては、一般的に使用されている無延伸や２軸延伸ポリプロピレン系樹脂フィルムを用いることができる。

前記ポリプロピレン系樹脂フィルムは、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマー等のポリプロピレン系樹脂を主成分とし、また、ポリプロピレン系樹脂積層フィルムとして、２層以上の多層フィルムを使用してもよい。

ポリプロピレン系樹脂フィルムを形成するのに特に好適なポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレンの単独重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体等があげられる。また、フィルムを形成するポリプロピレン系樹脂には、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の樹脂を混合して良い。他の樹脂としては、例えば、エチレン、α−オレフィン等の単独重合体もしくは共重合体、ポリオレフィン系エラストマー等のオレフィン系樹脂などが１種単独で、または２種以上混合して使用される。

また、上記樹脂フィルムのポリプロピレン系樹脂には、必要に応じて、防曇剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、滑剤、顔料、フィラー等の種々の添加剤を、この発明の効果を損なわない範囲で適宜、添加しても良い。

前記ポリプロピレン系樹脂フィルムの厚みは、１５〜５０μｍが好ましく、２０〜４５μｍがより好ましく、２５〜４０μｍがさらに好ましい。前記ポリプロピレン系フィルムの厚みが１５μｍより薄いと、得られる積層発泡シートの加熱成形時の延伸によりフィルムが破ける場合があり、成形性に劣る傾向がある。厚みが５０μｍを超える場合、剛性は向上するものの、積層発泡シートひいてはそれから加熱成形して得られる成形体の軽量性は不十分となる傾向がある。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの坪量は、２３０〜５３０ｇ／ｍ²が好ましく、２６０〜５００ｇ／ｍ²がより好ましい。積層発泡シートの坪量が２３０ｇ／ｍ²より小さいと、剛性を十分に得ることができない傾向がある。坪量が５３０ｇ／ｍ²を超えると、剛性は十分に得られるものの、坪用が大きくなるにつてて軽量性が低下し、またコストの点でも不利になる。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂積層発泡シートは、意匠性を付与するため、ポリプロピレン系樹脂積層フィルムの非発泡樹脂層と接着する面に、印刷層を形成し、その上から非樹脂フィルムを積層することができる。

前記印刷層は、樹脂、溶剤および顔料を混合したものを主成分とするインクによって印刷されることにより形成される。印刷インク用樹脂としては、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合物、ゴムの塩素化物、エチレンと酢酸ビニルの共重合体の塩素化物、ポリプロピレンの塩素化物、アクリル酸およびその誘導体の重合物、ダイマー酸とポリアミンとの縮合物、ポリエステルまたはポリエーテルとジイソシアネートの重合物、セルソースの硝酸エステル化合物等があげられる。また、それらの樹脂を１種または２種以上混合して用いてもよい。特に、ポリプロピレン系樹脂との接着性の点から、塩素化ポリプロピレンが好ましい。また、印刷インクには、必要に応じて、前記印刷層と発泡シートとの接着性を向上させるためのアンカーコート剤や、帯電防止剤、安定剤、酸化防止剤、分散剤等を添加してもよい。但し、印刷層は、本発明の目的を達成できるものであれば良く、上記のものに限定されない。

前記アンカーコート剤としては、ポリプロピレン系樹脂の印刷性・接着性改良に一般的に使用されているアンカーコート剤（例えば、サカタインクス社製ＸＧＬ−１２００）や接着剤・プライマー処理剤を用いることができる。その中で、坪量を小さく塗布するという点より、塗布し易い溶剤系、水性系のものが好ましい。アンカーコート剤が溶剤系、水性系であれば、塗布・乾燥により、溶剤や水を揮発させ、所望の坪量の塗布を容易に行うことができる。

前記印刷層は、グラビア印刷等の公知の方法によって形成される。印刷の模様は特に限定はなく、その印刷層が内面（ポリプロピレン系樹脂層フィルムの発泡層側）に配置されることにより、光沢を持ち、意匠性に優れる積層発泡シートおよび積層発泡体が得られる。

本発明に係る発泡シートから成形体を加熱成形する際の成形法としては、プラグ成形、マッチド・モールド成形、ストレート成形、ドレープ成形、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。

次に、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。なお、実施例の記載に先立ち、発泡シートや成形体の評価法について記載しておく。

（発泡シートの密度）
ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準拠し、測定した。

（発泡シートの独立気泡率）
ＡＳＴＭ Ｄ２８５６に記載の方法に準拠し、積層後のポリプロピレン系樹脂積層発泡シート及び積層前のポリプロピレン系樹脂発泡シートの閉空間体積Ｖa（ｃｍ³）をエアピクノメータにより測定し、次式（５）によって算出した値である。
独立気泡率（％）＝[（（Ｖａ×ρ／Ｗ）−１）／（（ρ×Ｖｂ／Ｗ）−１）] 式（５）
ただし、
Ｖｂ：メスシリンダーを用いて測定した積層発泡シートサンプルの体積（ｃｍ³）、
Ｗ：積層発泡シートサンプルの重量（ｇ）、
ρ：基材樹脂の密度（ｇ／ｃｍ³）。

（発泡シートの厚み）
実施例および比較例で得られたポリプロピレン系樹脂発泡シートの幅方向に沿って、１０ｍｍ間隔に測定点を設け、各測定点の厚みをシックネスゲージ（例えば、Ｍｉｔｕｔｏｙｏ社製、ＤＩＧＩＭＡＴＩＣ ＩＮＤＩＣＡＴＯＲ）を用いて測定し、各点の測定値の平均値を該発泡シートの厚みとした。また、これらのうち、最小値および最大値をそれぞれ、最小厚みおよび最大厚みとした。

（発泡シートの厚み方向の気泡径Ａ１及びＡ２）
図３に例示したように、発泡シートの最大厚み部分と最小厚み部分における幅方向に沿う厚み方向断面を、走査型電子顕微鏡（（株）日立サイエンスシステムズ製、ＳＥＭＥＤＸ ＴｙｐｅＮ形 ＳＥＭ＆ＥＤＸ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）にて撮影し、測定倍率２５倍の拡大写真を得た。拡大写真における発泡シート表面からシート厚みの１／４以内（図３に示す表層部ＨＳ）に存在するすべて気泡について、ノギスを用いてシート厚み方向の気泡径を測定し、平均値を算出した。

（発泡シートの厚み方向におけるセル数の測定）
発泡シートの幅方向に沿って等間隔に１０点の測定点を設け、測定点におけるシート厚み方向のセル数をルーペ（ｐｅａｃｏｃｋ社製、ｐｏｃｋｅｔ・ｍｉｃｒｏ×１０）を用いて測定した。その後、各点の測定値の平均を、厚み方向のセル数とした。

（成形体の成形性評価）
発泡シートまたは積層発泡シートを５４０×５４０ｍｍ角に切り出し、単発成形機（ＳＥＮＢＡシステム（株）製ＶＡＳ−６６−４５Ｔ）を用いて、内寸５００×５００ｍｍの枠に固定した後、雰囲気温度２００℃に温度調節した加熱炉に挿入した。加熱された発泡シートまたは積層発泡シートを、開口部１６０ｍｍφ、底部８０ｍｍφ、深さ６０ｍｍの丸型状金型を用い、マンドレル非接触面が内側になるようにしてマッチド・モールド成形法にて食品容器の形状に成形した。加熱時間は４５、５０、５５秒の３種の挿入時間で行った。このときの容器成形体１０個の状態を以下の基準に従い、評価した。
○：成形体のいずれも側部や底部の肉厚が均一で、破れなどがない。
△：成形体のいずれか１つに側部や底部の肉厚の不均一、または破れがみられる。
×：成形体の２つ以上に側部や底部の肉厚の不均一、または破れがみられる。

以下に、実施例、比較例に用いた発泡シートの製造方法を示す。

[改質ポリプロピレン系樹脂Ａ−１〜３の製造方法]
ポリプロピレンホモポリマーおよびラジカル重合開始剤（ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート）を、表１に示した割合で、リボンブレンダーにて攪拌混合した配合物を、計量フィーダで二軸押出機に供給し、液添ポンプを用いて押出機途中からイソプレンを供給し、前記二軸押出機中で溶融混練し、溶融押出することにより、改質ポリプロピレン系樹脂組成物のペレットを得た。改質ポリプロピレン系樹脂組成物の溶融粘度は表１に示す値であった。前記二軸押出機は、同方向二軸タイプであり、スクリュー径が４４ｍｍφであり、最大スクリュー有効長（Ｌ／Ｄ）が３８であった。この二軸押出機のシリンダー部の設定温度を、イソプレン単量体圧入までは１８０℃、イソプレン圧入以降は２００℃とし、スクリュー回転速度を１５０ｒｐｍに設定した。

[ポリプロピレン系樹脂Ａ−４]
ＭＦＲ＝４ｇ／１０ｍｉｎのバセル社製ポリプロピレン、ＰＦ−８１４を発泡シートの基材樹脂として使用した。なお、該樹脂の溶融粘度を表１に示す。

[ポリプロピレン系樹脂発泡シートの製造方法]
前記発泡シート化用ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部、気泡核形成剤（永和化成工業社製セルボンＳＣ／Ｋ）０．６重量部を、リボンブレンダーで撹拌混合した配合物を６５−９０ｍｍφタンデム型押出機に供給し、シリンダー温度２１０℃に設定した第１段押出機（６５ｍｍφ）中にて溶融させた後、発泡剤としてイソブタンを前記ポリプロピレン系樹脂組成物１００重量部に対し、表２中の「シート化条件」に示す割合（重量部）で圧入混合し、１６０℃（ダイスの樹脂流入部に設置した温度センサーによって測定）に設定した第２段押出機（９０ｍｍφ）中で冷却し、表２に示す条件によりサーキュラーダイスより大気圧下に吐出量７５ｋｇ／ｈで押出し、外径３３５ｍｍおよび本体長さ８００ｍｍのマンドレル（冷却筒）を用いて成形しながら、所定の坪量になるように引取りつつ延伸・冷却して円筒型発泡体を得、これをカッターで切り開くことにより１０４５ｍｍ幅の発泡シートを得た。

[ポリプロピレン系樹脂非発泡樹脂層]
ＭＦＲ＝７ｇ／１０ｍｉｎのポリプロピレンホモポリマー（プライムポリマー（株）製、Ｙ−７００ＧＶ）を非発泡樹脂層として使用した。

[ポリプロピレン系樹脂２軸延伸フィルム]
厚み２５μｍの２軸延伸ポリプロピレンフィルム（サントックス（株）製、ＭＦ２０）を、フィルムとして使用した。

[ポリプロピレン系樹脂積層発泡シートの製造方法]
図６に示す押出ラミネート設備を用いて、発泡シート５を繰り出し、非発泡樹脂層１７をＴダイ１４からフィルム状に押し出し、ニップロール１２と冷却ロール１３とで圧着しながら引き取り、積層発泡シートを製造した。さらに、２軸延伸フィルム１８を使用する場合には、エキスパンダーロール１９（フィルム１８のシワをとるためのロール）を通して、２軸延伸フィルム１８をニップロール１２と冷却ロール１３との間に繰り出し、ニップロール１２と冷却ロール１３とで、該フィルム１８と非発泡樹脂層１７と発泡シート５とを圧着、引き取りを行うことにより、発泡シート５と非発泡樹脂層１７と２軸延伸フィルム１８からなる積層発泡シート２０を製造した。
ここで、Ｔダイから出た非発泡樹脂層の温度は２３０〜２４０℃に調整した。

（実施例１〜１２および比較例１〜３）
実施例１〜１２および比較例１〜３で得られた発泡シート及び積層発泡シートについて、発泡シートを製造する際のサーキュラーダイスの樹脂吐出口の直径（Ｄ）とマンドレル（冷却筒）の直径（Ｍ）の比Ｍ／Ｄ、測定した物性、成形体における外観評価の結果を、表２に示す。

以上のように、実施例１〜１２のような発泡シート、ならびに該発泡シートと非発泡樹脂層またはフィルムの組み合わせからなる積層発泡シートでは、局部的な気泡の粗大化が見られず、全ての成形条件において成形体の肉厚が均一であることがわかる。一方、比較例１、３については、発泡シートに局所的な気泡の粗大化が見られ、成形条件によって成形体の肉厚が不均一になり、加熱成形時の条件幅が狭いことがわかる。一方、比較例２は、ダイス直径と冷却筒の比が小さすぎたため、発泡シートが冷却筒に抱きつかず（密着せず）、評価できる発泡シートを得ることさえできなかった。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートは、基材樹脂をポリプロピレン系樹脂とすることより、耐熱性・耐油性に優れ、また、特定の気泡形状を有し、さらには特定の密度や厚みを有することにより、剛性・断熱性・軽量性に優れるものである。従って、本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シート及びポリプロピレン系樹脂積層発泡シートから加熱成形される成形体は、耐熱性・耐油性・軽量性・断熱性に優れ、電子レンジを用いて調理または再加熱する電子レンジ加熱用食品容器として好適である。さらに、ラーメンやうどん、そばのような汁物の深型形状の容器としても好適に用いることができる。

本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートのシート幅方向での厚み方向断面および厚み測定の概念を示す図である。 本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートのシート幅方向での厚み測定結果の一例を示す図である。 本発明に係るポリプロピレン系樹脂発泡シートにおけるシート幅方向の拡大断面の一例を示す顕微鏡写真を用いた表層部の説明図である。 本発明における気泡径の意味を説明するための図である。 発泡シートの製造装置の一例を示す図である。 本発明における押出ラミネート法の一例を示す図である。

符号の説明

０ 気泡
１ サーキュラーダイス
２ マンドレル（冷却筒）
３ 筒状発泡体
４ 発泡体切り開きカッター
５ 発泡シート
６ 冷却筒支持台
７ 冷却筒芯棒
１２ ニップロール
１３ 冷却ロール
１４ Ｔダイ
１７ 非発泡樹脂層
１８ ２軸延伸フィルム
１９ エキスパンダーロール
２０ 発泡積層シート
ＨＳ 表層部

Claims (8)

1. 片面側に、シートの幅方向に沿って凹凸が繰り返し存在するポリプロピレン系樹脂発泡シートであって、シートの平均厚みが２．５ｍｍ以上であり、かつ前記凹凸が存在する面側のシート表面からシート厚みの１／４以内に存在する気泡形状が下記の式（１）〜（３）を満足することを特徴とするポリプロピレン系樹脂発泡シート。
   ０．８＜Ａ１／Ａ２＜１．１ 式（１）
   ０．２＜Ａ１＜０．４ 式（２）
   ０．２＜Ａ２＜０．４ 式（３）
   〔ただし、式中、Ａ１はシート幅方向における最小厚み部分のシート厚み方向の平均気泡径、Ａ２はシート幅方向における最大厚み部分のシート厚み方向の平均気泡径であって、単位はｍｍである。〕
2. 密度が０．０７〜０．１５ｇ／ｃｍ³、独立気泡率が７０％以上、平均厚みが２．５〜５．０ｍｍ、前記シート幅方向における最大厚みと最小厚みとの差を前記平均厚みで除した値が０．０３〜０．２である請求項１記載のポリプロピレン系樹脂発泡シート。
3. 請求項１または２に記載のポリプロピレン系樹脂発泡シートの少なくとも片面に、ポリプロピレン系樹脂からなる厚さ３０〜１５０μｍの非発泡層を形成してなるポリプロピレン系樹脂積層発泡シート。
4. 環状のスリットを有するサーキュラーダイスを用い、該ダイスのスリットから大気圧中に押し出して円筒状の発泡体を得、次いで、その円筒状発泡体を引き取りながら、マンドレルにて延伸・冷却後、切り開いてシート状にするポリプロピレン系樹脂発泡シートの製造方法において、ダイスの吐出口直径（Ｄ）とマンドレルの直径（Ｍ）の比が下記の式（４）を満足することを特徴とする、請求項１記載のポリプロピレン系樹脂発泡シートを製造する方法。
   ２．２≦Ｍ／Ｄ≦２．６ 式（４）
5. ポリプロピレン系樹脂を、炭化水素系発泡剤を用いて発泡させてなる請求項４記載の製造方法。
6. 請求項１もしくは２に記載のポリプロピレン系樹脂発泡シートまたは請求項３記載のポリプロピレン系樹脂積層発泡シートを、加熱成形して得られる成形体。
7. 前記シートの幅方向に沿って凹凸が繰り返し存在する片面側が内側になるように加熱成してなる請求項６記載の成形体。
8. 食品容器である請求項６または７記載の成形体。