JP2014065158A - 熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シート、及び、成形品 - Google Patents
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Abstract
【課題】切断加工された際にバリが生じ難い熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを提供する。
【解決手段】低密度発泡層、高密度発泡層、及び、非発泡層がこの順序で積層一体化され、前記非発泡層との界面における前記高密度発泡層の気泡膜の厚みが5μmを超え100μm以下であり、前記高密度発泡層の平均気泡径が70〜180μmである熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シート。
【選択図】なし
【解決手段】低密度発泡層、高密度発泡層、及び、非発泡層がこの順序で積層一体化され、前記非発泡層との界面における前記高密度発泡層の気泡膜の厚みが5μmを超え100μm以下であり、前記高密度発泡層の平均気泡径が70〜180μmである熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シート。
【選択図】なし
Description
本発明は、熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シート、及び、該熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シートが熱成形されて得られる成形品に関する。
従来、密度が0.07〜0.17g/cm3 であるポリスチレン系樹脂低密度発泡層(以下、「低密度発泡層」ともいう。)と、密度が0.18〜0.45g/cm3 であるポリスチレン系樹脂高密度発泡層(以下、「高密度発泡層」ともいう。)と、ポリスチレン系樹脂非発泡層とがこの順序で積層一体化された熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シート(以下、「積層シート」ともいう。)は、発泡シート層間において層間剥離が生じ難く、衝撃に強く、且つ、外観性に優れるという特性を有するので、即席麺の容器等に広く用いられている(例えば、特許文献1)。
斯かる積層シートから容器などの成形品を作製するには、まず、型を用いて熱成形により積層シートに容器の形状を形成する。そして、打ち抜き加工(パンチング)により成形品の大きさに合わせて切断して成形品を作製する。
しかし、切断した際に成形品における高密度発泡層の部分にバリが生じる場合がある。バリが生じると、見た目が悪く、また、粉(切り粉)が発生する場合もあり、製品価値が低いものとなってしまう。
本発明は、上記問題点に鑑み、切断した際にバリが生じ難い熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを提供することを課題とする。
本発明者らが鋭意研究したところ、非発泡層との界面における高密度発泡層の気泡膜の厚み、及び、高密度発泡層の平均気泡径を所定範囲内にすることにより、切断した際にバリが生じ難いものとなることを見出し、本発明を想到するに至った。
即ち、本発明は、ポリスチレン系樹脂で形成され、且つ、密度が0.07〜0.17g/cm3 である低密度発泡層と、ポリスチレン系樹脂で形成され、且つ、密度が0.18〜0.45g/cm3 である高密度発泡層と、ポリスチレン系樹脂で形成された非発泡層とを備え、前記低密度発泡層、前記高密度発泡層、及び、前記非発泡層がこの順序で積層一体化され、前記非発泡層との界面における前記高密度発泡層の気泡膜の厚みが5μmを超え100μm以下であり、前記高密度発泡層の平均気泡径が70〜180μmであることを特徴とする熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シートにある。
本発明によれば、前記非発泡層との界面における前記高密度発泡層の気泡膜の厚みが5μmを超え100μm以下であり、且つ、前記高密度発泡層の平均気泡径が70〜180μmであることにより、切断した際にバリが生じ難い熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを提供し得る。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シートA(以下、「積層シートA」ともいう。)は、ポリスチレン系樹脂で形成され、且つ、密度が0.07〜0.17g/cm3 である低密度発泡層11と、ポリスチレン系樹脂で形成され、且つ、密度が0.18〜0.45g/cm3 である高密度発泡層12と、ポリスチレン系樹脂で形成された非発泡層2とを備えている。
また、本実施形態の積層シートAは、前記低密度発泡層11、前記高密度発泡層12、及び、前記非発泡層2がこの順序で積層一体化されて形成されている。
さらに、本実施形態の積層シートAは、好ましくは、前記低密度発泡層11、前記高密度発泡層12、及び、前記非発泡層2が共押出による積層で形成されたシートである。
また、本実施形態の積層シートAは、前記低密度発泡層11、前記高密度発泡層12、及び、前記非発泡層2がこの順序で積層一体化されて形成されている。
さらに、本実施形態の積層シートAは、好ましくは、前記低密度発泡層11、前記高密度発泡層12、及び、前記非発泡層2が共押出による積層で形成されたシートである。
前記低密度発泡層11、及び、前記高密度発泡層12を構成するポリスチレン系樹脂は、特に限定されず、該ポリスチレン系樹脂としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、i−プロピルスチレン、t−ブチルスチレン、ジメチルスチレンなどのスチレン系単量体の単独重合体、又はスチレン系単量体の共重合体などが挙げられる。
また、前記ポリスチレン系樹脂としては、上記スチレン系単量体と、該スチレン系単量体と共重合可能なビニル単量体との共重合体であってもよい。
前記ビニル単量体としては、例えば、アルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、エチルフマレートなどが挙げられる。前記アルキル(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記ポリスチレン系樹脂は、スチレン系単量体とビニル単量体との共重合体である場合には、スチレン系単量体を、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上含有する。
また、前記ポリスチレン系樹脂としては、上記スチレン系単量体と、該スチレン系単量体と共重合可能なビニル単量体との共重合体であってもよい。
前記ビニル単量体としては、例えば、アルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、エチルフマレートなどが挙げられる。前記アルキル(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記ポリスチレン系樹脂は、スチレン系単量体とビニル単量体との共重合体である場合には、スチレン系単量体を、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上含有する。
本実施形態の積層シートAは、非発泡層2を共押出法によって高密度発泡層12上に積層一体化させているが、共押出ダイから共押出する際、非発泡層2は、高密度発泡層12及び低密度発泡層11よりも高い加熱温度とし、樹脂粘度を低下させ、高密度発泡層12の樹脂粘度に近づけた上で共押出ダイから押出すことが好ましい。
しかしながら、共押出する際の樹脂温度を非発泡層2に合わせた温度とすると、低密度発泡層11及び高密度発泡層12を構成するポリスチレン系樹脂の樹脂粘度が低くなり過ぎて破泡するなどの問題が発生する一方、共押出する際の樹脂温度を低密度発泡層11及び高密度発泡層12に合わせた温度とすると、非発泡層2を構成するポリスチレン系樹脂の樹脂粘度が高くなり過ぎて、非発泡層2の押出安定性が低下する。
そこで、共押出によって、高密度発泡層12上に非発泡層2を積層一体化させるにあたり、高密度発泡層12を、発泡剤量が少ない分だけ低密度発泡層11よりも可塑化が小さいものとし、低密度発泡層11よりも高い温度にて共押出させるようにし、且つ、発泡剤が含有されている分だけ、非発泡層2よりも低い温度にて共押出することができるようにすることが好ましい。
つまり、高密度発泡層12が有する共押出に適した温度を、低密度発泡層11が有する共押出に適した温度と、非発泡層2が有する共押出に適した温度との間にあるようにすることが好ましい。
このように構成することによって、低密度発泡層11と非発泡層2との間における共押出に適した温度差を、高密度発泡層12によって緩和し、各層のそれぞれが共押出に適した温度にて共押出されたものであって、積層シートAにおける高密度発泡層12及び低密度発泡層11は連続気泡率が低くて機械的強度に優れ、特に高密度発泡層12はその表面平滑性に優れたものとなる。
そして、上記表面平滑性に優れた高密度発泡層12上に積層一体化されている非発泡層2も表面平滑性に優れていると共に、上述のように高密度発泡層12は機械的強度が強いため、非発泡層2上に安定的に印刷処理を施すことができる。
ここで、高密度発泡層12の密度は、小さいと、高密度発泡層の連続気泡率が高くなり機械的強度が低下する結果、非発泡層2上への印刷特性が低下するおそれがある一方、大きいと、積層シートAの目付を同じにしようとした場合に、高密度発泡層12の厚みが薄くなり、非発泡層2の表面平滑性が低下し、或いは、共押出時における高密度発泡層12と低密度発泡層11との間の温度差が大きくなり、高密度発泡層12と低密度発泡層11の界面付近における低密度発泡層11側の気泡が連続気泡化してしまい、積層シートAの機械的強度が低下するので、0.18〜0.45g/cm3 に限定され、0.19〜0.41g/cm3 が好ましい。
また、低密度発泡層11の密度は、小さいと、積層シートAの機械的強度が低下するおそれがある一方、大きいと、積層シートAの目付を同じにしようとした場合に、低密度発泡層11の厚みが薄くなり、積層シートAの機械的強度及び断熱性が低下するおそれがあるので、0.07〜0.17g/cm3 に限定され、0.08〜0.15g/cm3 好ましい。
更に、低密度発泡層11の密度と高密度発泡層12の密度の比(低密度発泡層11の密度/高密度発泡層12の密度)は、小さいと、低密度発泡層及び高密度発泡層の平均気泡径を調整しても、低密度発泡層11と高密度発泡層12との両者間において層間剥離が生じることがある一方、大きいと、単層の場合に比較して、印刷性及び機械的強度を改善する効果が少ないことがあるので、0.30〜0.7が好ましく、0.31〜0.55がより好ましく、0.32〜0.50が特に好ましい。
なお、積層シートAにおける低密度発泡層11及び高密度発泡層12の密度は下記の要領で算出することができる。先ず、積層シートAの目付W(g/cm2 )を測定し、非発泡層2の押出量E0 (kg/時間)、低密度発泡層11の押出量E1 (kg/時間)及び高密度発泡層12の押出量E2 (kg/時間)から下記式に基づいて、低密度発泡層11の目付W1 及び高密度発泡層12の目付W2 を算出する。
低密度発泡層11の目付W1 (g/cm2 )=W×E1 /(E0 +E1 +E2 )
高密度発泡層12の目付W2 (g/cm2 )=W×E2 /(E0 +E1 +E2 )
低密度発泡層11の目付W1 (g/cm2 )=W×E1 /(E0 +E1 +E2 )
高密度発泡層12の目付W2 (g/cm2 )=W×E2 /(E0 +E1 +E2 )
次に、低密度発泡層11の厚みT1 (cm)及び高密度発泡層12の厚みT2 (cm)を測定し、下記式に基づいて、低密度発泡層の密度D1 及び高密度発泡層の密度D2 を算出することができる。
低密度発泡層の密度D1 (g/cm3 )=W1 /T1
高密度発泡層の密度D2 (g/cm3 )=W2 /T2
低密度発泡層の密度D1 (g/cm3 )=W1 /T1
高密度発泡層の密度D2 (g/cm3 )=W2 /T2
更に、低密度発泡層11及び高密度発泡層12の合計厚みは、薄いと、積層シートAを成形して得られる成形品の機械的強度が低下することがある一方、厚いと、積層シートAの成形性が低下することがあるので、1.0〜3mmが好ましく、1.5〜3mmがより好ましく、1.8〜2.8mmが特に好ましい。
高密度発泡層12の厚みは、薄いと、非発泡層2の表面平滑性が低下することがあるので、0.1mm以上が好ましく、0.2mm以上がより好ましく、0.2〜0.5mmが特に好ましい。
なお、高密度発泡層12の厚みについては、積層シートAを切断し、切断した断面を走査型電子顕微鏡(以下、単に「電子顕微鏡」ともいう。)を用いて25倍程度に拡大して電子顕微鏡写真を撮影する。次に前記写真から、任意の5箇所の高密度発泡層12の厚みを測定し、その測定値の算術平均値を高密度発泡層12の厚みとする。また、低密度発泡層11の厚み、及び、非発泡層2の厚みも同様な方法で求めることができる。
なお、高密度発泡層12の厚みについては、積層シートAを切断し、切断した断面を走査型電子顕微鏡(以下、単に「電子顕微鏡」ともいう。)を用いて25倍程度に拡大して電子顕微鏡写真を撮影する。次に前記写真から、任意の5箇所の高密度発泡層12の厚みを測定し、その測定値の算術平均値を高密度発泡層12の厚みとする。また、低密度発泡層11の厚み、及び、非発泡層2の厚みも同様な方法で求めることができる。
更に、積層シートAにおける高密度発泡層12の厚みと低密度発泡層11の厚みの比(高密度発泡層12の厚み/低密度発泡層11の厚み)は、小さいと、高密度発泡層12上に非発泡層2を積層一体化させた場合に非発泡層の表面平滑性が低下し、或いは、積層シートAの機械的強度が低下することがある一方、大きいと、積層シートAの断熱性及び成形性が低下することがあるので、0.08〜0.2が好ましい。
そして、低密度発泡層11の平均気泡径は、小さいと、積層シートAの機械的強度や熱成形性が低下する一方、大きいと、積層シートAの熱成形性が低下し、或いは、得られる熱成形品の外観が低下するので、200〜500μmが好ましく、250〜400μmがより好ましく、250〜350μmが特に好ましい。
また、高密度発泡層12の平均気泡径は、小さいと、非発泡層2を積層一体化させようとした場合に、高密度発泡層12の表面付近の気泡が破壊され、非発泡層2と高密度発泡層12との間の熱融着強度が低下し、或いは、高密度発泡層12の連続気泡率が高くなって機械的強度が低下するおそれがある一方、大きいと、高密度発泡層12上に非発泡層を積層一体化させた場合に非発泡層の表面性が低下して、積層シートAの印刷特性が低下するので、70〜180μmであり、70〜150μmが好ましい。
そして、高密度発泡層12の平均気泡径と低密度発泡層11の平均気泡径との比(高密度発泡層12の平均気泡径/低密度発泡層11の平均気泡径)は、0.33〜0.6が好ましく、0.35〜0.55がより好ましい。
これは、高密度発泡層12の平均気泡径と低密度発泡層11の平均気泡径との比(高密度発泡層12の平均気泡径/低密度発泡層11の平均気泡径)が小さい場合、作用は明確に解明されていないが、押出発泡にあたって、径の小さな気泡の形成が先に完了し、その後遅れて径の大きな気泡の形成が完了する。ここで、低密度発泡層11と高密度発泡層12との界面において、高密度発泡層12に形成された径の小さな気泡の気泡膜が、その後に形成される低密度発泡層11の気泡によって引き伸ばされてしまい、高密度発泡層12の気泡が破壊され、その結果、低密度発泡層11と高密度発泡層12との間の界面における接触状態が悪化し、低密度発泡層11と高密度発泡層12との界面における熱融着性が低下するためと推測される。
一方、高密度発泡層12の平均気泡径と低密度発泡層11の平均気泡径との比(高密度発泡層12の平均気泡径/低密度発泡層11の平均気泡径)が大きいと、高密度発泡層12の気泡が大きくなり過ぎて、高密度発泡層12上に積層一体化させている非発泡層2の表面性が低下して積層シートAの印刷性が低下し、或いは、低密度発泡層11の機械的強度が低下して、積層シートAの機械的強度が低下するためである。
ここで、本実施形態において、低密度発泡層11及び高密度発泡層12の平均気泡径は、下記の要領で測定されたものをいう。即ち、低密度発泡層11及び高密度発泡層12の平均気泡径は、ASTM D2842−69の試験方法に準拠して測定された平均弦長に基づいて算出されたものをいう。具体的には、積層シートAの低密度発泡層11又は高密度発泡層12を、平均気泡径を測定したい方向に沿った面で切断し、その切断面のうちの外周部を除いた中央部分を任意に4箇所、電子顕微鏡を用いて17〜20倍(場合によっては200倍)拡大して電子顕微鏡写真を撮影する。
次に、撮影した各写真に写真上長さ60mmの直線を、平均気泡径を測定したい方向に描き、この直線上にある気泡数から、気泡の平均弦長tを下記式1に基づいて算出する。直線は写真毎に6本ずつ描き、直線ごとに平均弦長tを算出し、写真毎に平均弦長tの相加平均を算出し、この相加平均値を気泡の平均弦長tとする。直線上に長さ60mmの直線を描けない場合には、長さ20mm或いは30mmの直線を写真上に描き、この直線上にある気泡数を測定し、長さ60mmの直線上にある気泡数に比例換算する。なお、気泡の数を数えるにあたって、直線上に一部でも位置している気泡や、形状が不明瞭で特定できない気泡についても測定対象とし、一つとして数える。
平均弦長t=60/(気泡数×写真の倍率)・・・式1
平均弦長t=60/(気泡数×写真の倍率)・・・式1
そして、下記式2により気泡径Dを算出し、各写真の気泡径Dの相加平均を低密度発泡層11又は高密度発泡層12の所望方向の平均気泡径とする。
気泡径D=平均弦長t/0.616・・・式2
気泡径D=平均弦長t/0.616・・・式2
なお、低密度発泡層11又は高密度発泡層12の平均気泡径は、上述の要領で、MDの平均気泡径、押出方向(MD)に直交し且つ積層シートAの表面に沿った方向(TD)の平均気泡径、及び、MD及びTDに直交する方向(VD)の平均気泡径をそれぞれ測定し、MD、TD及びVDの平均気泡径を相加平均することによって算出することができる。
また、前記非発泡層2との界面における前記高密度発泡層12の気泡膜の厚みは、小さいと、積層シートAが切断加工された際にバリが生じやすくなるおそれがある一方、大きいと、低密度発泡層11と高密度発泡層12との両者間において層間剥離がしやすくなるおそれがあるので、5μmを超え100μm以下である。
なお、「非発泡層2との界面における高密度発泡層12の気泡膜の厚み」は、以下のようにして求める。
即ち、まず、押出方向(MD)に切断し、電子顕微鏡を用いて、切断面における非発泡層2と高密度発泡層12との界面付近を100倍の倍率で写真撮影する。該電子顕微鏡としては、日立製作所製の電子顕微鏡、型名「S−3000N」などを用いることができる。
次に、該写真を用いて、非発泡層2に接し且つ非発泡層2との界面に沿った高密度発泡層12の気泡の列において、隣接する気泡間の最短距離をランダムに10箇所測定する。
そして、その測定値の算術平均値を求め、その算術平均値を「非発泡層2との界面における高密度発泡層12の気泡膜の厚み」とする。
即ち、まず、押出方向(MD)に切断し、電子顕微鏡を用いて、切断面における非発泡層2と高密度発泡層12との界面付近を100倍の倍率で写真撮影する。該電子顕微鏡としては、日立製作所製の電子顕微鏡、型名「S−3000N」などを用いることができる。
次に、該写真を用いて、非発泡層2に接し且つ非発泡層2との界面に沿った高密度発泡層12の気泡の列において、隣接する気泡間の最短距離をランダムに10箇所測定する。
そして、その測定値の算術平均値を求め、その算術平均値を「非発泡層2との界面における高密度発泡層12の気泡膜の厚み」とする。
積層シートA全体、即ち、低密度発泡層11、高密度発泡層12及び非発泡層2を合わせた全体の連続気泡率は、大きいと、積層シートAの機械的強度や熱成形性が低下することがあるので、20%未満が好ましい。
なお、「連続気泡率」については、ASTM D−2856−87に準拠した1−1/2−1気圧法により、空気比較式比重計を用いて積層シートAの体積を測定し、下記式によって求められる値を「連続気泡率」とする。
連続気泡率(%)=(V0−V)/V0×100
但し、式中の「V」は試験体の体積(cm3)、「V0」は測定に使用した試験体の外形寸法から計算される試験体の見掛けの体積(cm3))である。
連続気泡率(%)=(V0−V)/V0×100
但し、式中の「V」は試験体の体積(cm3)、「V0」は測定に使用した試験体の外形寸法から計算される試験体の見掛けの体積(cm3))である。
そして、図1に示したように、高密度発泡層12上には非発泡層2が積層一体化されている。この非発泡層を構成するポリスチレン系樹脂としては、上述のポリスチレン系樹脂の他に、上記ポリスチレン系樹脂にゴム成分が加えられて耐衝撃性が改善された耐衝撃性ポリスチレン系樹脂や、ポリスチレン系樹脂に、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体などのポリスチレン系エラストマーを添加してなる混合樹脂であってもよい。なお、ポリスチレン系樹脂非発泡層2を構成するポリスチレン系樹脂のメルトフローレイトは、1〜15g/10分が好ましい。
更に、上記非発泡層2の厚みは、薄いと、積層シートAの機械的強度が低下することがある一方、厚いと、積層シートAの成形性が低下することがあるので、60〜200μmが好ましく、100〜160μmがより好ましい。
更に、上記積層シートAの非発泡層2上には、表面に印刷が施されたポリスチレン系樹脂シートを印刷層として積層一体化してもよい。なお、この印刷層を非発泡層2上に積層一体化する方法としては汎用の方法が用いられる。また、印刷層を構成するポリスチレン系樹脂としては、ポリスチレン系樹脂非発泡層を構成するポリスチレン系樹脂と同様のものを用いることができる。
上記積層シートAについては、前記非発泡層2を剥離する際の剥離強度が7.8N/30mm以上であることが好ましく、10.8N/30mm以上であることがより好ましい。
なお、前記非発泡層2を剥離する際の剥離強度は、以下のようにして求めたものを意味する。
即ち、積層シートを、TD方向の長さ約1050mm、MD方向の長さ30mmに切り出しそれをサンプルとする。そして、デジタルフォースゲージ(日本電産シンポ株式会社製 FGC−2B)を用い、該サンプルについて、300mm/minのスピ−ドでTD方向(MD方向に垂直な方向)で非発泡層の端部と発泡層の端部とを90度方向に互いに引っ張り900mm以上剥離して測定する。その測定値の算術平均値(n=3)を「非発泡層2を剥離する際の剥離強度」とする。なお、サンプルのMD方向の長さが30mmもない場合には、測定し30mmの幅に換算した値とする。また、サンプルのTD方向の長さが900mm以上剥離できるほどの長さとなっていない場合には、測定できる長さまで剥離しその値を測定値とする。
なお、前記非発泡層2を剥離する際の剥離強度は、以下のようにして求めたものを意味する。
即ち、積層シートを、TD方向の長さ約1050mm、MD方向の長さ30mmに切り出しそれをサンプルとする。そして、デジタルフォースゲージ(日本電産シンポ株式会社製 FGC−2B)を用い、該サンプルについて、300mm/minのスピ−ドでTD方向(MD方向に垂直な方向)で非発泡層の端部と発泡層の端部とを90度方向に互いに引っ張り900mm以上剥離して測定する。その測定値の算術平均値(n=3)を「非発泡層2を剥離する際の剥離強度」とする。なお、サンプルのMD方向の長さが30mmもない場合には、測定し30mmの幅に換算した値とする。また、サンプルのTD方向の長さが900mm以上剥離できるほどの長さとなっていない場合には、測定できる長さまで剥離しその値を測定値とする。
次に、上記積層シートの製造方法について説明する。先ず、積層シートAを製造するためには、図2、図3に示すように、合流ダイ61及びこの合流ダイ61に接続する環状ダイ62からなる共押出ダイ6と、第一〜第三押出機3〜5とを用意し、上記三機の押出機3〜5の全てを同一の上記共押出ダイ6の合流ダイ61に接続する。
そして、第一押出機3及び第二押出機4にポリスチレン系樹脂、発泡剤及び気泡調整剤を供給して溶融混練する一方、第三押出機5にポリスチレン系樹脂を供給して、気泡調整剤の不存在下であって発泡しない程度の発泡剤の存在下、又は、発泡剤の不存在下にて、溶融混練する。なお、ポリスチレン系樹脂に対する発泡剤の量は、第一押出機3の方が第二押出機4よりも多くなるように、即ち、第一押出機3の方が第二押出機4よりも高発泡に押出発泡されるように調整する必要がある。
ここで、第三押出機5にポリスチレン系樹脂に加えて、発泡しない程度の量の発泡剤を供給することが好ましい。但し、発泡剤を第三押出機5に供給する場合には気泡調整剤は供給しない。具体的には、第三押出機5に供給する発泡剤の量としては、ポリスチレン系樹脂100質量部に対して2質量部以下が好ましく、この程度の発泡剤量では気泡調整剤の不存在下では発泡しない。第三押出機5に供給する発泡剤は、ポリスチレン系樹脂の発泡を目的としているものではなく、ポリスチレン系樹脂を可塑化し、押出時の樹脂温度の低下を図り、高密度発泡層12の押出発泡温度に出来るだけ近づけて高密度発泡層12の連続気泡率の上昇を防止するためである。
なお、上記発泡剤としては、汎用のものが用いられ、例えば、プロパン、ブタン、ペンタンなどの脂肪族炭化水素;1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン(HCFC−141b)、1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン(HCFC−142b)、2−クロロ−1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HCFC−124)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)などのフロン系発泡剤が挙げられ、脂肪族炭化水素が好ましい。
第一押出機3及び第二押出機4に供給する発泡剤の量は、少ないと、発泡しないことがある一方、多いと、破泡を生じるおそれがあるので、ポリスチレン系樹脂100質量部に対して0.5〜5質量部が好ましい。
上記気泡調整剤は、特に限定されず、該気泡調整剤としては、例えば、タルク、シリカなどの無機粉末;多価カルボン酸などの酸性塩;多価カルボン酸と、炭酸ナトリウム又は重炭酸ナトリウムとの反応性混合物などが挙げられ、無機粉末が好ましく、タルクがより好ましい。
第一押出機3に供給する気泡調整剤の量は、少ないと、得られる低密度発泡層の気泡径を小さくすることができないことがある一方、多いと、気泡膜が破れて、得られる低密度発泡層の連続気泡率が高くなることがあるので、ポリスチレン系樹脂100質量部に対して0.03〜4質量部が好ましい。
第二押出機4に供給する気泡調整剤の量は、少ないと、得られる高密度発泡層の気泡径を小さくすることができないことがある一方、多いと、気泡膜が破れて、得られる高密度発泡層の連続気泡率が高くなることがあるので、ポリスチレン系樹脂100質量部に対して0.05〜5質量部が好ましい。
次に、第一押出機3から高発泡性ポリスチレン系樹脂を、第二押出機4から低発泡性ポリスチレン系樹脂を、第三押出機5から非発泡ポリスチレン系樹脂を、共押出ダイ6の合流ダイ61内に押出して、これらポリスチレン系樹脂を合流ダイ61内にて合流させ、断面円形状の高発泡性ポリスチレン系樹脂層の外周面に低発泡性ポリスチレン系樹脂層及びポリスチレン系樹脂非発泡被覆層がこの順序で層状に積層された断面円形状の発泡性積層体を作製する。
そして、この発泡性積層体を共押出ダイ6の環状ダイ62に供給して、発泡性積層体を円筒状とし、この円筒状の発泡性積層体を環状ダイ62の先端開口部から押出発泡させ、高発泡性ポリスチレン系樹脂を押出発泡させて得られた発泡層を高発泡層とし、低発泡性ポリスチレン系樹脂を押出発泡させて得られた発泡層を低発泡層として、非発泡被覆層、低発泡層及び高発泡層が外側から内側に向かって層状に積層一体化された円筒状発泡体を製造する。
この際、非発泡被覆層は、発泡剤が含有されておらず、或いは、発泡剤が含有されていても発泡しない程度の量であって気泡調整剤も含有されておらず、発泡剤による可塑化が無いか或いは小さい一方、低発泡層及び高発泡層は、発泡剤の含有によって可塑化されており、しかも、高発泡層の方が低発泡層よりも可塑化度合いが大きい。
従って、低発泡層及び高発泡層は、共押出時の樹脂温度を非発泡被覆層と同温度とすると、発泡剤によって可塑化されている分だけ溶融粘度が低くなり過ぎて破泡を生じるおそれがあるので、非発泡被覆層よりも低い温度に設定することが好ましい。
低発泡層及び高発泡層を共押出ダイから押出す際の樹脂温度を非発泡被覆層の樹脂温度よりも低い温度に設定すると共に、低発泡層を共押出ダイから押出す際の樹脂温度を高発泡層の場合に比して高い温度に設定し、低発泡層の樹脂温度を非発泡被覆層の樹脂温度に近づけることが好ましい。これにより、非発泡被覆層と高発泡層との間における共押出ダイから押出す際の樹脂温度の差を、低発泡層の存在によって緩和すると共に、非発泡被覆層と高発泡層との間における共押出ダイから押出す際の溶融粘度の差も低発泡層の存在によって緩和することができる。
これにより、発泡性積層体を共押出ダイから押出発泡させる際の条件に幅を持たせることができ、発泡性積層体を共押出ダイから安定的に押出発泡させて円筒状発泡体を得ることができると共に、この円筒状発泡体は、高発泡層、低発泡層及び非発泡被覆層がこの順序で内側から外側に向かって美麗な状態に積層一体化されており、非発泡被覆層はその表面平滑性に優れたものとなる。
そして、高発泡層及び低発泡層は共にそれぞれの発泡に適した樹脂温度にて押出発泡されるので、高発泡層及び低発泡層には共押出発泡時に不必要な歪みが生じ難くなり、この高発泡層及び低発泡層を展開して得られる低密度発泡層11及び高密度発泡層12は、その歪みが少なくて柔軟性に富んでおり、優れた成形性を有したものとなる。
更に、第一押出機3からのポリスチレン系樹脂(高発泡層)を共押出ダイから押出す際の樹脂温度は、第二押出機4からのポリスチレン系樹脂(低発泡層)を共押出ダイから押出す際の樹脂温度よりも低くなるように調整することが好ましい。第一押出機3からのポリスチレン系樹脂(高発泡層)を共押出ダイから押出す際の樹脂温度と、第二押出機4からのポリスチレン系樹脂(低発泡層)を共押出ダイから押出す際の樹脂温度との差は、大きいと、得られる低密度発泡層の連続気泡率が高くなり、低密度発泡層と高密度発泡層との間の熱融着による一体性が低下し、両者間において層間剥離が生じ易くなるので、23℃未満が好ましく、5〜20℃がより好ましい。
そして、第二押出機4からのポリスチレン系樹脂(低発泡層)を共押出ダイから押出す際の樹脂温度は、高いと、高密度発泡層の連続気泡率が高くなって、積層シートの機械的強度が低下して印刷特性が低下するおそれがあるので、172℃未満が好ましく、150〜170℃がより好ましい。
そして、共押出ダイ6の環状ダイ62の先端開口部から発泡性積層体を押出発泡させて得られた円筒状発泡体の外周面に冷却風を吹き付けて円筒状発泡体を冷却して、低発泡層が必要以上に発泡するのを防止すると共に、低密度発泡層の連続気泡率が20%未満となるように調整してもよい。なお、円筒状発泡体の内面にも冷却風を吹き付けてもよい。
円筒状発泡体の外周面に吹き付ける冷却風の風量は、少ないと、低発泡層の冷却が不充分となって、得られる高密度発泡層の密度が低くなり、或いは、得られる高密度発泡層の連続気泡率が高くなることがあるので、円筒状発泡体の外周面1m2 当たり0.1m3 以上が好ましく、1m2 当たり0.2〜0.8m3 がより好ましい。
また、円筒状発泡体の外周面に吹き付ける冷却風の温度は、低いと、低発泡層が過度に冷却されて、低発泡層の発泡が阻害されるおそれがある一方、高いと、低発泡層の冷却が不充分となり、得られる高密度発泡層の密度が低くなり、或いは、得られる高密度発泡層の連続気泡率が高くなることがあるので、10〜70℃が好ましく、20〜50℃がより好ましい。
次に、上記円筒状発泡体を徐々に拡径させた上で冷却マンドレル7に供給して円筒状発泡体を冷却した後、上記円筒状発泡体をその押出方向に内外周面間に亘って連続的に切断して切り開き、高発泡層を切り開いてなる低密度発泡層11上に、低発泡層を切り開いてなる高密度発泡層12と、非発泡被覆層を切り開いてなる非発泡層とがこの順序で互いに直接、熱融着によって積層一体化してなる長尺状の積層シートを製造し、この長尺状の積層シートは巻取り軸に連続的に巻き取られる。
次に、本実施形態に係る成形品について説明する。
本実施形態に係る成形品は、上記積層シートを熱成形して得られるものである。熱成形方法としては、プラグアシスト真空成形などの汎用の熱成形方法を採用することができる。
また、本実施形態に係る成形品は、上記積層シートを熱成形し、所望の形状にパンチャーで切断加工して得られるものである。
前記パンチャーは、成形品の輪郭形状に対応する抜き孔を有するメス型と、該メス型の抜き孔よりも一回り小さく、且つ、該抜き孔に出入り可能な凸部を有するオス型とを備えている。また、該パンチャーは、前記抜き孔の開口縁と前記凸部の外縁とのせん断によって積層シートを切断するように構成されている。
本実施形態に係る成形品は、上記積層シートを熱成形して得られるものである。熱成形方法としては、プラグアシスト真空成形などの汎用の熱成形方法を採用することができる。
また、本実施形態に係る成形品は、上記積層シートを熱成形し、所望の形状にパンチャーで切断加工して得られるものである。
前記パンチャーは、成形品の輪郭形状に対応する抜き孔を有するメス型と、該メス型の抜き孔よりも一回り小さく、且つ、該抜き孔に出入り可能な凸部を有するオス型とを備えている。また、該パンチャーは、前記抜き孔の開口縁と前記凸部の外縁とのせん断によって積層シートを切断するように構成されている。
また、本実施形態に係る成形品は、前記熱成形後における、非発泡層2との界面における高密度発泡層12の気泡膜の厚みが2μmを超え95μm以下であることが好ましい。該厚みが2μmを超えることで、本実施形態に係る成形品は、前記切断加工の際にバリがより一層生じ難くなり、バリをあまり有さないものとなる。
なお、成形品における「非発泡層2との界面における高密度発泡層12の気泡膜の厚み」は、成形品の底部中央部におけるものを測定する。
なお、成形品における「非発泡層2との界面における高密度発泡層12の気泡膜の厚み」は、成形品の底部中央部におけるものを測定する。
また、本実施形態に係る成形品は、前記熱成形後における、高密度発泡層12の平均気泡径が70〜190μmであることが好ましい。
なお、成形品における「高密度発泡層12の平均気泡径」は、成形品の底部中央部におけるものを測定する。
なお、成形品における「高密度発泡層12の平均気泡径」は、成形品の底部中央部におけるものを測定する。
さらに、本実施形態に係る成形品は、成形品がインスタント麺などの包装容器である場合には、包装容器の上端開口部にはフランジ部が形成されており、このフランジ部を利用して包装容器の開口部が封止用シートによって閉止されるようになっている。
この包装容器の開口部から封止用シートを除去して包装容器の開口部を開放させる場合には、封止用シートを包装容器のフランジ部から剥離、除去させるが、包装容器を形成している積層シートAの低密度発泡層11と高密度発泡層12とは強固に熱融着一体化していることから、封止用シートの剥離力によって低密度発泡層11と高密度発泡層12との両者間において層間剥離が生じ難いものとなる。
この包装容器の開口部から封止用シートを除去して包装容器の開口部を開放させる場合には、封止用シートを包装容器のフランジ部から剥離、除去させるが、包装容器を形成している積層シートAの低密度発泡層11と高密度発泡層12とは強固に熱融着一体化していることから、封止用シートの剥離力によって低密度発泡層11と高密度発泡層12との両者間において層間剥離が生じ難いものとなる。
また、本実施形態に係る成形品は、通常、運搬用の収納箱内に縦横に配列させた状態に収納されて所定場所まで運搬されるが、互いに隣接する成形品同士が運搬中に生じる振動によって擦れ合うものの、積層シートの低密度発泡層11と高密度発泡層12とは強固に熱融着一体化していることから、成形品同士の摩擦力によって低密度発泡層11と高密度発泡層12との両者間において層間剥離が生じ難いものとなる。
尚、本実施形態の積層シート、及び、成形品は、上記構成により、上記利点を有するものであったが、本発明の積層シート、及び、成形品は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。
次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。
(評価)
積層シートについて各種の評価を行った事例を示す。
まず、低密度発泡層、高密度発泡層、非発泡層、並びに、積層シートに対する物性試験、及び、評価方法について説明する。
積層シートについて各種の評価を行った事例を示す。
まず、低密度発泡層、高密度発泡層、非発泡層、並びに、積層シートに対する物性試験、及び、評価方法について説明する。
(積層シートの全体の連続気泡率)
「連続気泡率」については、ASTM D−2856−87に準拠した1−1/2−1気圧法により、空気比較式比重計を用いて積層シートの試験体の体積を測定し、下記式によって求められる値を「連続気泡率」とした。
連続気泡率(%)=(V0−V)/V0×100
但し、式中の「V」は試験体の体積(cm3)、「V0」は測定に使用した試験体の外形寸法から計算される試験体の見掛けの体積(cm3))である。
「連続気泡率」については、ASTM D−2856−87に準拠した1−1/2−1気圧法により、空気比較式比重計を用いて積層シートの試験体の体積を測定し、下記式によって求められる値を「連続気泡率」とした。
連続気泡率(%)=(V0−V)/V0×100
但し、式中の「V」は試験体の体積(cm3)、「V0」は測定に使用した試験体の外形寸法から計算される試験体の見掛けの体積(cm3))である。
(厚み、目付、密度、及び、平均気泡径)
上述の方法で求めた。
上述の方法で求めた。
(非発泡層との界面における高密度発泡層の気泡膜の厚み(「気泡膜厚」ともいう。))
上述の方法で求めた。
上述の方法で求めた。
(剥離強度)
上述の方法で求めた。
上述の方法で求めた。
(打ち抜き性)
積層シートをプラグアシスト真空成形によって碗形状の成形品に熱成形し、パンチャーにて成形品を打ち抜いて、成形品にバリが発生するか否かを目視にて確認し、下記の通り評価した。
○:バリが確認されない場合。
×:バリが確認された場合。
積層シートをプラグアシスト真空成形によって碗形状の成形品に熱成形し、パンチャーにて成形品を打ち抜いて、成形品にバリが発生するか否かを目視にて確認し、下記の通り評価した。
○:バリが確認されない場合。
×:バリが確認された場合。
(実施例1)
第一押出機3として、口径が115mmの第一段目の単軸押出機と、この第一段目の単軸押出機に接続された口径が150mmの第二段目の単軸押出機とからなるタンデム型押出機を用意した。また、第二押出機4として口径が90mmの単軸押出機を用意した。さらに、第三押出機5として口径が115mmの単軸押出機を用意した。また、共押出ダイ6として、合流ダイ61と、この合流ダイ61に接続される環状ダイ62とからなるものを用意し、この共押出ダイ6の合流ダイ61に第一〜第三押出機3〜5の全てを接続した。
第一押出機3として、口径が115mmの第一段目の単軸押出機と、この第一段目の単軸押出機に接続された口径が150mmの第二段目の単軸押出機とからなるタンデム型押出機を用意した。また、第二押出機4として口径が90mmの単軸押出機を用意した。さらに、第三押出機5として口径が115mmの単軸押出機を用意した。また、共押出ダイ6として、合流ダイ61と、この合流ダイ61に接続される環状ダイ62とからなるものを用意し、この共押出ダイ6の合流ダイ61に第一〜第三押出機3〜5の全てを接続した。
そして、上記第一押出機3における第一段目の単軸押出機に、ポリスチレン(PSジャパン社製 商品名「G0002」)100質量部、及び、ポリスチレンに気泡調整剤としてのタルクが添加されてなるマスターバッチ(キハラ化成社製、「SMA−01BE」)を0.6質量部供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、第一段目の単軸押出機に発泡剤としてブタン(ノルマルブタン:65質量%、イソブタン:35質量%)3.0質量部を圧入した上で溶融混練して高発泡性ポリスチレンを得た。次に、第一段目の単軸押出機で溶融混練された高発泡性ポリスチレンを連続的に第二段目の単軸押出機に供給して溶融混練しながら樹脂温度152℃まで冷却した。
更に、上記第二押出機4に、ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM18」)100質量部、及び、ポリスチレンに気泡調整剤としてのタルクが添加されてなるマスターバッチ(キハラ化成社製、「SMA−01BE」)を1.5質量部を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、第二押出機4にブタン(ノルマルブタン:65質量%、イソブタン:35質量部)1.9質量部を圧入した上で溶融混練して低発泡性ポリスチレンを得た。次に、この溶融混練された低発泡性ポリスチレンを樹脂温度164℃まで冷却した。
また、上記第三押出機5に、耐衝撃性ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「HIPS、E785N」:70質量%、東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM18」:30質量%)を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、耐衝撃性ポリスチレン100質量部に対してブタン1.4質量部を第三押出機5に圧入し、溶融混練した。次に、この溶融混練された耐衝撃性ポリスチレンを樹脂温度182℃まで冷却した。
そして、第一押出機3から高発泡性ポリスチレンを、第二押出機4から低発泡性ポリスチレンを、第三押出機5から耐衝撃性ポリスチレンをそれぞれ、第一〜第三押出機3〜5を接続させている共押出ダイ6の合流ダイ61内に押出して、これらの樹脂を合流ダイ61内にて合流させ、断面円形状の高発泡性ポリスチレン層の外周面に低発泡性ポリスチレン層及び耐衝撃性ポリスチレン非発泡被覆層がこの順序で積層してなる発泡性積層体を作製した。次に、この発泡性積層体を共押出ダイ6の環状ダイ62に連続的に供給して円筒状に形成し、環状ダイ62の先端開口部から円筒状の発泡性積層体を押出発泡させ、高発泡性ポリスチレンを押出発泡させて得られた発泡層を高発泡層とし、低発泡性ポリスチレンを押出発泡させて得られた発泡層を低発泡層として、耐衝撃性ポリスチレン非発泡被覆層、低発泡層及び高発泡層が外側から内側に向かって層状に積層された円筒状発泡体を製造した。なお、第一押出機3からの押出量は150kg/時間、第二押出機4からの押出量は25kg/時間、第三押出機5からの押出量は85kg/時間であった。また、共押出ダイ6の環状ダイ62については、その内側ダイ621の先端面621a直径が215mmであり、開口部のクリアランスが0.76mmであった。
次に、前記円筒状発泡体の外周面に1m2 当たり0.23m3 /分の風量で、前記円筒状発泡体の内周面に1m2 当たり0.09m3 /分の風量で40℃の冷却風を吹き付けながら、前記円筒状発泡体を徐々に拡径させた。そして、一定径を有する円柱状の冷却マンドレル7(直径:670mm)に前記円筒状発泡体を連続的に供給して円筒状発泡体を冷却した。次に、上記円筒状発泡体をその押出方向に内外周面間に亘って連続的に切断して切り開き、高発泡層を切り開いてなる低密度発泡層11上に、低発泡層を切り開いてなる高密度発泡層12と、耐衝撃性ポリスチレン非発泡被覆層を切り開いてなる耐衝撃性ポリスチレン非発泡層2とがこの順序で熱融着によって積層一体化してなる長尺状の積層シートAを製造し、この長尺状の積層シートAを巻取り軸に連続的に巻き取った。
そして、押出してから1カ月経過後に長尺状の積層シートを巻き出し、プラグアシスト真空成形によって碗形状の成形品を熱成形し、パンチャーにて成形品を打ち抜いた。なお、成型品については、その開口部の内径が12.5cm、外形が14.0cm、深さが7.5cmとなるようにし、また、非発泡層が外側になるようにした。
そして、押出してから1カ月経過後に長尺状の積層シートを巻き出し、プラグアシスト真空成形によって碗形状の成形品を熱成形し、パンチャーにて成形品を打ち抜いた。なお、成型品については、その開口部の内径が12.5cm、外形が14.0cm、深さが7.5cmとなるようにし、また、非発泡層が外側になるようにした。
(実施例2)
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
第一押出機3においては、上記第一押出機3における第一段目の単軸押出機に、ポリスチレン(PSジャパン社製 商品名「G0002」)100質量部、及び、ポリスチレンに気泡調整剤としてのタルクが添加されてなるマスターバッチ(キハラ化成社製、「SMA−01BE」)を0.6質量部を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、第一段目の単軸押出機に発泡剤としてブタン(ノルマルブタン:65質量%、イソブタン:35質量%)3.0質量部を圧入した上でポリスチレン系樹脂を溶融混練して高発泡性ポリスチレンを得た。次に、第一段目の単軸押出機で溶融混練された高発泡性ポリスチレンを連続的に第二段目の単軸押出機に供給して溶融混練しながら樹脂温度152℃まで冷却した。
第二押出機4においては、上記第二押出機4に、ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM10N」)100質量部、及び、ポリスチレンに気泡調整剤としてのタルクが添加されてなるマスターバッチ(キハラ化成社製、「SMA−01BE」)を1.5質量部を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、第二押出機4にブタン(ノルマルブタン:65質量%、イソブタン:35質量%)2.0質量部を圧入した上で溶融混練して低発泡性ポリスチレンを得た。次に、この溶融混練された低発泡性ポリスチレンを樹脂温度164℃まで冷却した。
第三押出機5においては、上記第三押出機5に、耐衝撃性ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「HIPS、E785N」:70質量%、東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM18」:30質量%)を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、耐衝撃性ポリスチレン100質量部に対してブタン1.65質量部を第三押出機5に圧入し、溶融混練した。次に、この溶融混練された耐衝撃性ポリスチレンを樹脂温度176℃まで冷却した。
円筒状発泡体の冷却の際には、円筒状発泡体の外周面に1m2 当たり0.26m3 /分の風量で、円筒状発泡体の内周面に1m2 当たり0.09m3 /分の風量で40℃の冷却風を吹き付けながら、円筒状発泡体を徐々に拡径させた以外は実施例1と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。
(実施例3)
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
第二押出機4においては、上記第二押出機4に、ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM10N」)100質量部、及び、ポリスチレンに気泡調整剤としてのタルクが添加されてなるマスターバッチ(キハラ化成社製、「SMA−01BE」)を1.5質量部を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、第二押出機4にブタン(ノルマルブタン:65質量%、イソブタン:35質量%)2.0質量部を圧入した上で溶融混練して低発泡性ポリスチレンを得た。次に、この溶融混練された低発泡性ポリスチレンを樹脂温度164℃まで冷却した。
第三押出機5においては、上記第三押出機5に、耐衝撃性ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「HIPS、E785N」:70質量%、東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM18」:30質量%)を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、耐衝撃性ポリスチレン100質量部に対してブタン1.65質量部を第三押出機5に圧入し、溶融混練した。次に、この溶融混練された耐衝撃性ポリスチレンを樹脂温度176℃まで冷却した。
円筒状発泡体の冷却の際には、円筒状発泡体の外周面に1m2 当たり0.26m3 /分の風量で、円筒状発泡体の内周面に1m2 当たり0.09m3 /分の風量で40℃の冷却風を吹き付けながら、円筒状発泡体を徐々に拡径させた以外は実施例1と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。なお、第一押出機3における条件は実施例1と同じある。
(実施例4)
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
第二押出機4においては、上記第二押出機4に、ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM10N」)100質量部、及び、ポリスチレンに気泡調整剤としてのタルクが添加されてなるマスターバッチ(キハラ化成社製、「SMA−01BE」)1.5質量部を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、第二押出機4にブタン(ノルマルブタン:65質量%、イソブタン:35質量%)2.0質量部を圧入した上で溶融混練して低発泡性ポリスチレンを得た。次に、この溶融混練された低発泡性ポリスチレンを樹脂温度164℃まで冷却した。
第三押出機5においては、上記第三押出機5に、耐衝撃性ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「HIPS、E785N」:70質量%、東洋スチレン社製 商品名「GPPS,HRM18」:30質量%)を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、耐衝撃性ポリスチレン100質量部に対してブタン1.65質量部を第三押出機5に圧入し、溶融混練した。次に、この溶融混練された耐衝撃性ポリスチレンを樹脂温度176℃まで冷却した。
円筒状発泡体の冷却の際には、円筒状発泡体の外周面に1m2 当たり0.30m3 /分の風量で、円筒状発泡体の内周面に1m2 当たり0.09m3 /分の風量で40℃の冷却風を吹き付けながら、円筒状発泡体を徐々に拡径させた以外は実施例1と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。なお、第一押出機3における条件は実施例1と同じある。
(実施例5)
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
第二押出機4においては、上記第二押出機4に、ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM10N」)100質量部、及び、ポリスチレンに気泡調整剤としてのタルクが添加されてなるマスターバッチ(キハラ化成社製、「SMA−01BE」)を1.5質量部を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、第二押出機4にブタン(ノルマルブタン:65質量%、イソブタン:35質量%)2.0質量部を圧入した上で溶融混練して低発泡性ポリスチレンを得た。次に、この溶融混練された低発泡性ポリスチレンを樹脂温度164℃まで冷却した。
第三押出機5においては、上記第三押出機5に、耐衝撃性ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「HIPS、E785N」:70質量%、東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM18」:30質量%)を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、耐衝撃性ポリスチレン100質量部に対してブタン1.65質量部を第三押出機5に圧入し、溶融混練した。次に、この溶融混練された耐衝撃性ポリスチレンを樹脂温度176℃まで冷却した。
円筒状発泡体の冷却の際には、円筒状発泡体の外周面に1m2 当たり0.32m3 /分の風量で、円筒状発泡体の内周面に1m2 当たり0.09m3 /分の風量で40℃の冷却風を吹き付けながら、円筒状発泡体を徐々に拡径させた以外は実施例1と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。なお、第一押出機3における条件は実施例1と同じある。
(実施例6)
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
円筒状発泡体の冷却の際には、円筒状発泡体の外周面に1m2 当たり0.34m3 /分の風量で、円筒状発泡体の内周面に1m2 当たり0.09m3 /分の風量で40℃の冷却風を吹き付けながら、円筒状発泡体を徐々に拡径させた以外は実施例5と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。なお、各押出機における条件は実施例5と同じある。
(実施例7)
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
円筒状発泡体の冷却の際には、円筒状発泡体の外周面に1m2 当たり0.36m3 /分の風量で、円筒状発泡体の内周面に1m2 当たり0.09m3 /分の風量で40℃の冷却風を吹き付けながら、円筒状発泡体を徐々に拡径させた以外は実施例5と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。なお、各押出機における条件は実施例5と同じある。
(比較例1)
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
第二押出機4においては、上記第二押出機4に、ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM10N」)100質量部、及び、ポリスチレンに気泡調整剤としてのタルクが添加されてなるマスターバッチ(キハラ化成社製、「SMA−01BE」)1.5質量部を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、第二押出機4にブタン(ノルマルブタン:65質量%、イソブタン:35質量%)2.0質量部を圧入した上で溶融混練して低発泡性ポリスチレンを得た。次に、この溶融混練された低発泡性ポリスチレンを樹脂温度175℃まで冷却した。
第三押出機5においては、上記第三押出機5に、耐衝撃性ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「HIPS、E785N」:70質量%、東洋スチレン社製 商品名「GPPS,HRM18」:30質量%)を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、耐衝撃性ポリスチレン100質量部に対してブタン1.65質量部を第三押出機5に圧入し、溶融混練した。次に、この溶融混練された耐衝撃性ポリスチレンを樹脂温度195℃まで冷却した。
円筒状発泡体の冷却の際には、円筒状発泡体の外周面に1m2 当たり0.15m3 /分の風量で、円筒状発泡体の内周面に1m2 当たり0.09m3 /分の風量で40℃の冷却風を吹き付けながら、円筒状発泡体を徐々に拡径させた以外は実施例1と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。なお、第一押出機3における条件は実施例1と同じある。
(比較例2)
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
以下に示す条件以外は、実施例1と同様にして積層シート及び成形品を作製した。
第二押出機4においては、上記第二押出機4に、ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM10N」)100質量部、及び、ポリスチレンに気泡調整剤としてのタルクが添加されてなるマスターバッチ(キハラ化成社製、「SMA−01BE」)1.5質量部を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、第二押出機4にブタン(ノルマルブタン:65質量%、イソブタン:35質量%)2.0質量部を圧入した上で溶融混練して低発泡性ポリスチレンを得た。次に、この溶融混練された低発泡性ポリスチレンを樹脂温度180℃まで冷却した。
第三押出機5においては、上記第三押出機5に、耐衝撃性ポリスチレン(東洋スチレン社製 商品名「HIPS、E785N」:70質量%、東洋スチレン社製 商品名「GPPS、HRM18」:30質量%)を供給して樹脂温度220℃にて溶融混練した。そして、耐衝撃性ポリスチレン100質量部に対してブタン1.65質量部を第三押出機5に圧入し、溶融混練した。次に、この溶融混練された耐衝撃性ポリスチレンを樹脂温度200℃まで冷却した。
円筒状発泡体の冷却の際には、円筒状発泡体の外周面に1m2 当たり0.13m3 /分の風量で、円筒状発泡体の内周面に1m2 当たり0.09m3 /分の風量で40℃の冷却風を吹き付けながら、円筒状発泡体を徐々に拡径させた以外は実施例1と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。なお、第一押出機3における条件は実施例1と同じある。
試験結果を表1に示す。
表1に示すように、本発明の範囲内である実施例1〜7の積層シートを用いて得られた成形品は、積層シートに関して非発泡層との界面における高密度発泡層の気泡膜の厚みが5μm以下である比較例1〜2の積層シートを用いて得られた成形品に比して、バリがほとんど生じていなかった。
従って、本発明によれば、従来に比べて、切断加工された際にバリが生じ難い積層シートを提供することができる。
従って、本発明によれば、従来に比べて、切断加工された際にバリが生じ難い積層シートを提供することができる。
2:非発泡層、3:第一押出機、4:第二押出機、5:第三押出機、6:共押出ダイ、7:マンドレル、11:低密度発泡層、12:高密度発泡層、61:合流ダイ、62:環状ダイ、621:内側ダイ、621a:先端面、A:熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シート(積層シート)
Claims (6)
- ポリスチレン系樹脂で形成され、且つ、密度が0.07〜0.17g/cm3 である低密度発泡層と、
ポリスチレン系樹脂で形成され、且つ、密度が0.18〜0.45g/cm3 である高密度発泡層と、
ポリスチレン系樹脂で形成された非発泡層とを備え、
前記低密度発泡層、前記高密度発泡層、及び、前記非発泡層がこの順序で積層一体化され、
前記非発泡層との界面における前記高密度発泡層の気泡膜の厚みが5μmを超え100μm以下であり、前記高密度発泡層の平均気泡径が70〜180μmであることを特徴とする熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シート。 - 前記非発泡層を剥離する際の剥離強度が、7.8N/30mm以上であり、25.0N/30mm以下である請求項1に記載の熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シート。
- 前記低密度発泡層、前記高密度発泡層、及び、前記非発泡層が共押出による積層で形成された請求項1又は2に項に記載の熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シート。
- 熱成形後、パンチャーで切断加工されるための請求項1〜3の何れか1項に記載の熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シート。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の熱成形用ポリスチレン系樹脂積層発泡シートが熱成形されて得られる成形品。
- 前記熱成形後において、前記非発泡層との界面における前記高密度発泡層の気泡膜の厚みが2μmを超え95μm以下であり、前記高密度発泡層の平均気泡径が70〜190μmであることを特徴とする請求項5に記載の成形品。
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JP2009178898A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Sekisui Plastics Co Ltd | ポリスチレン系樹脂積層発泡シート及びその製造方法 |
JP2012006357A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Sekisui Plastics Co Ltd | ポリスチレン系樹脂積層発泡シート、容器、及び、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの製造方法 |
-
2012
- 2012-09-25 JP JP2012210281A patent/JP2014065158A/ja active Pending
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