JP2012077165A - ポリスチレン系樹脂発泡シート、成形品、及び、ポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなり、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して10〜50質量%含有されており、スチレンダイマー及びスチレントリマーの含有量の合計が5000ppm以下であることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
また、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含まないポリスチレン系樹脂組成物を用いて形成された従来のポリスチレン系樹脂発泡シートよりも、耐熱性が向上(ガラス転位温度が上昇)するため、成形品が熱湯などに接した際のSD・STの溶出量を100ppb以下に低減することができる。
なお、このポリフェニレンエーテル系樹脂は、SD・STの溶出量の低減を図る上で重要な成分であるとともに得られるポリスチレン系樹脂発泡シートの耐熱性を向上させることができるものである。
成形品からのスチレンダイマー及びスチレントリマーの溶出量の合計(以下、SD・ST溶出量と記す)は、100ppb以下、好ましくは50ppb以下となる。なお、SD・ST溶出量の測定については、下記実施例で示す方法が用いられる。
1.ポリスチレン系樹脂発泡シートの作製
ポリスチレン系樹脂(DIC社製、製品名:「XC−515」、SD・ST含有量:4500ppm)70質量部と、ポリフェニレンエーテル系樹脂(PPE)及びポリスチレン系樹脂(PS)の混合樹脂(SABIC社製、製品名:「ノリルEFN4230」、SD・ST含有量:1500ppm、PPE/PS=70/30)30質量部とからなる樹脂組成物100質量部に対し、造核剤(東洋スチレン社製、製品名:「DSM1401A」)を1質量部添加し、第1押出機(φ115mm)に投入して300℃で加熱して溶融混練した。
次いで、該押出機の途中に設けた注入口から、樹脂組成物100質量部に対して、発泡剤としてブタンガス(イソブタン及びノルマルブタンを組成とするもの)を3.5質量部圧入し、樹脂組成物と混合させた。
そして、造核剤及び発泡剤と混練された樹脂組成物を第1押出機から第2押出機(直径150mm)に供給し、175℃に冷却してサーキュラーダイを用いて押し出し発泡させ、筒状体を得た。得られた筒状体を押出方向に沿って切断し、坪量240g/m2、厚み2.2mmのポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
(1)得られたポリスチレン系樹脂発泡シート0.2gをメチルエチルケトン10mLに溶解し、メタノール35mL中に滴下して再沈殿させ、1時間撹拌した。
(2)次に、No.5Aのろ紙を用いて、得られた再沈殿液を50mLのメスフラスコに濾過し、メタノールで50mLに定溶した。
(3)次に、内部標準物質としてピレン(250ppmメタノール液)40μLを2mLのメスフラスコに入れ、(2)のメタノール溶液で2mLに定溶して試験溶液とした。
(4)得られた試験溶液をガスクロマトグラフを用いて測定し、得られたクロマトグラムのうちSDのピーク3本及びSTのピーク5本のピーク面積を、内部標準物質であるピレンのピーク面積に対する相対感度として、予め作成したスチレンオリゴマーの検量線により定量した。SD、STの検量線作成は、関東化学社製の標準物質を用いて行った。他の測定条件については、下記の通りである。
・装置:GC−MS ガスクロマトグラフ質量分析計 QP5050A(島津製作所社製 GC−17A)
・カラム:ZB−5MS(J&W社製、0.25μm×φ0.25mm×30m)
・カラム温度:100℃で1分間維持した後、昇温速度10℃/分で190℃まで上昇させて2.5分間維持し、更に昇温速度10℃/分で300℃まで上昇させて2.5分間維持した。
・注入口温度:240℃
・検出器温度:260℃
・検出器(1.25kV)
・キャリアガス:ヘリウム
・キャリアガス圧力:75kPa
・試験液注入量:2μL(オートサンプラー使用)
・プリット比:1/12
(1)得られたポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて、開口部の内径が140mm、底部の内径が100mm、深さが80mmである試験容器を成形した。
(2)試験容器に溶出溶媒として570mLの蒸留ヘプタンを入れ、25℃で1時間溶出を行った。
(3)その後、試験容器内の溶出溶媒から300mL分取し、全自動濃縮装置(Z.Y.Mark社製、製品名:ターボバップ500)を用いて50℃で1mLまで濃縮した。
(4)得られた濃縮液を2mLのメスフラスコに移し、内部標準物質としてピレン(250ppmヘプタン液)40μLを添加し、n−ヘプタンで2mLに定容(メスアップ)して試験溶液とした。
(5)得られた試験溶液をガスクロマトグラフを用いて測定し、得られたクロマトグラムのうちSDのピーク3本及びSTのピーク5本のピーク面積と予め作成したスチレンオリゴマーの検量線(内部標準物質であるピレンのピーク面積に対する相対感度によるもの)とから定量を行った。なお、SD及びSTの検量線作成は、関東化学社製の標準物質を用いて行った。他の測定条件については、下記の通りである。
・装置:GC−MS ガスクロマトグラフ質量分析計 QP5050A(島津製作所社製 GC−17A)
・カラム:ZB−5MS(J&W社製、0.25μm×φ0.25mm×30m)
・カラム温度:100℃で1分間維持した後、昇温速度10℃/分で190℃まで上昇させて2.5分間維持し、更に昇温速度10℃/分で300℃まで上昇させて2.5分間維持した。
・注入口温度:240℃
・検出器温度:260℃
・検出器(1.25kV)
・キャリアガス:ヘリウム
・キャリアガス圧力:75kPa
・試験液注入量:2μL(オートサンプラー使用)
・スプリット比:1/12
得られたポリスチレン系樹脂発泡シートに対して、JIS K 7121に準拠したガラス転位点の測定を行った。測定条件については、下記の通りである。
・装置:DSC6220(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)
・昇温速度:20℃/分
ポリスチレン系樹脂を57質量部、混合樹脂を43質量部としたこと以外は、実施例1と同一条件でポリスチレン系樹脂発泡シートを作製し、同一条件でSD・ST含有量、SD・ST溶出量、ガラス転位点の測定を行った。各測定結果については、下記表1に示す通りである。
ポリスチレン系樹脂を50質量部、混合樹脂を50質量部としたこと以外は、実施例1と同一条件でポリスチレン系樹脂発泡シートを作製し、同一条件でSD・ST含有量、SD・ST溶出量、ガラス転位点の測定を行った。各測定結果については、下記表1に示す通りである。
ポリスチレン系樹脂を85.5質量部、混合樹脂を14.5質量部としたこと以外は、実施例1と同一条件でポリスチレン系樹脂発泡シートを作製し、同一条件でSD・ST含有量、SD・ST溶出量、ガラス転位点の測定を行った。各測定結果については、下記表1に示す通りである。
ポリスチレン系樹脂を30質量部、混合樹脂を70質量部としたこと以外は、実施例1と同一条件でポリスチレン系樹脂発泡シートを作製し、同一条件でSD・ST含有量、SD・ST溶出量、ガラス転位点の測定を行った。各測定結果については、下記表1に示す通りである。
実施例1で得られたポリスチレン系樹脂発泡シートと同様にして形成された発泡層のみからなる発泡シートの片面に、無延伸ポリプロピレンフィルム〔CPPフィルム〕(大阪樹脂化工社製、商品名「ALT」、厚み:20μm)と無延伸ポリスチレンフィルム〔CPSフィルム〕(大石産業社製、商品名「TO」、厚み:20μm)とをドライラミネートした樹脂フィルムを積層一体化させてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。積層一体化させる際には、樹脂フィルムを加熱しながら、ポリスチレンフィルム側をポリスチレン系樹脂発泡シートに圧着して積層一体化させた。得られたポリスチレン系樹脂発泡シートを、無延伸ポリプロピレンフィルム〔CPPフィルム〕が成形品の内面になるように、開口部の内径が140mm、底部の内径が100mm、深さが80mmである容器を加熱成形したところ、きれいな成形品が得られ成形性は良好(○)であった。
実施例6の発泡層のみからなる発泡シートの樹脂フィルムが積層されていない面に、延伸ポリスチレンフィルム〔OPS〕(旭化成社製、厚み:30μm)を、加熱しながら圧着して積層一体化させた。得られたポリスチレン系樹脂発泡シートを、無延伸ポリプロピレンフィルム〔CPPフィルム〕が成形品の内面になるように、開口部の内径が140mm、底部の内径が100mm、深さが80mmである容器を加熱成形したところ、きれいな成形品が得られ成形性は良好(○)であった。
樹脂組成物と各種添加剤とが溶融混練される際の温度を270℃にしたこと以外は、実施例1と同一条件でポリスチレン系樹脂発泡シートを作製し、同一条件でSD・ST含有量、SD・ST溶出量、ガラス転位点の測定を行った。各測定結果については、下記表1に示す通りである。
樹脂組成物と各種添加剤とが溶融混練される際の温度を330℃にしたこと以外は、実施例1と同一条件でポリスチレン系樹脂発泡シートを作製し、同一条件でSD・ST含有量、SD・ST溶出量、ガラス転位点の測定を行った。各測定結果については、下記表1に示す通りである。
ポリスチレン系樹脂を93質量部、混合樹脂を7質量部としたこと以外は、実施例1と同一条件でポリスチレン系樹脂発泡シートを作製し、同一条件でSD・ST含有量、SD・ST溶出量、ガラス転位点の測定を行った。各測定結果については、下記表1に示す通りである。
ポリスチレン系樹脂を21質量部、混合樹脂を79質量部としたこと以外は、実施例1と同一条件でポリスチレン系樹脂発泡シートの作製を試みるが、押出時の圧力が高くなり、製造許容範囲を超えるため、ポリスチレン系樹脂発泡シートが作製出来なかった。
実施例1〜5のポリスチレン系樹脂発泡シートと比較例1〜3のポリスチレン系樹脂発泡シートとを比較すると、各実施例のポリスチレン系樹脂発泡シートの方がSD・ST含有量が低いことが認められる。
また、実施例1〜5のポリスチレン系樹脂発泡シートと比較例1〜3のポリスチレン系樹脂発泡シートとを比較すると、各実施例のポリスチレン系樹脂発泡シートの方がSD・ST溶出量が低くなることが認められる。これは、各実施例のような割合でポリスチレン系樹脂とポリフェニレンエーテル系樹脂とを配合することで、ガラス転位点が高くなり、各比較例のポリスチレン系樹脂発泡シートよりも耐熱性が向上し、SD及びSTが溶出し難くなったためと考えられる。
以上のように、ポリフェニレンエーテル系樹脂を所定の割合で含有するポリスチレン系樹脂組成物を用いてポリスチレン系樹脂発泡シートを形成することで、SD・STが生成し易いような温度で溶融混練した際にも、低SD・STポリスチレン系樹脂の使用に依ることなく、SD・ST含有量を低減することができ、成形性に優れたものとなる。また、ガラス転位点が上昇して耐熱性が向上するため、成形品からのSD・ST溶出量を低減することができる。
Claims (6)
- ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなり、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して10〜50質量%含有されており、スチレンダイマー及びスチレントリマーの含有量の合計が5000ppm以下であることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡シート。
- スチレンダイマー及びスチレントリマーの含有量の合計が3000ppm以下であることを特徴とする請求項1に記載のポリスチレン系樹脂発泡シート。
- ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む前記ポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなる発泡層と、該発泡層の少なくとも片面側に積層された樹脂フィルム層とを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリスチレン系樹脂発泡シート。
- ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなり、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して10〜50質量%含有されているポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形され、スチレンダイマー及びスチレントリマーの溶出量の合計が100ppb以下であることを特徴とする成形品。
- ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む前記ポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなる発泡層と、該発泡層の少なくとも片面側に積層された樹脂フィルム層とを備えるポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形されていることを特徴とする請求項4に記載の成形品。
- ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して10〜50質量%含有されているポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させて、スチレンダイマー及びスチレントリマーの含有量の合計が5000ppm以下となるポリスチレン系樹脂発泡シートを製造することを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法。
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