JP3279423B2 - スチレン系樹脂発泡シートの製造方法 - Google Patents
スチレン系樹脂発泡シートの製造方法Info
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Description
トの製造方法に関する。
ン系樹脂発泡シートは熱成形性に優れ、得られた成形品
の外観が美麗で、しかも軽量で断熱性に優れる等の特徴
を有するため、食品容器等の熱成形用として近年大量に
使用されている。
スチレン系樹脂を溶融し、これに発泡剤や必要に応じて
タルク等の気泡調節剤、流動パラフィン等の潤滑剤を添
加して溶融の樹脂と混練した後、押出機から押出して発
泡させる等の方法によって製造されている。
シートを熱成形する際の二次成形性に優れる等の理由か
ら工業用ブタンが広く使用されている。しかしながら、
工業用ブタンを発泡剤として用いたスチレン系樹脂発泡
シートの場合、発泡シート中の発泡剤の逸散速度が速
く、発泡シート中の発泡剤残存量が短期間で低下すると
いう問題がある。発泡シート中の発泡剤残存量の低下が
大きくなると、発泡シートの二次成形性が低下して熱成
形時に目的とする厚み(この厚みのことを、以下「二次
発泡厚」という。)の成形品が得られなくなる。このた
め、発泡シートを熱成形した時に目的とする厚みの成形
品を得ることができる熱成形適性期間(以下、ライフサ
イクルと呼ぶ。)が短くなるという問題があった。
0〜100重量%、ノルマルブタン0〜30重量%との
混合ブタンを、溶融したポリスチレン樹脂100重量部
に対して2.5〜5重量部添加して混練し、樹脂100重
量部に対するブタンの残存量が2.0〜3.5重量部となる
ように押出発泡する方法が提案されている(特公平5−
42977号)。
ないスチレン系樹脂発泡シートは、シートを熱成形して
得られる成形品に表面荒れが発生し、成形品表面への印
刷適性等が低下する等の問題が生じるため、発泡シート
製造後から一定期間内は事実上熱成形ができない。この
原因は、発泡シート中に残存している発泡剤量が多い間
は、発泡剤による発泡シートの可塑化作用の影響が大き
くなるためではないかと考えられる。このためスチレン
系樹脂発泡シートは製造後、熱成形に供する迄の間に一
定の期間熟成して発泡シート中の残存発泡剤量を低下さ
せる必要があった。
のライフサイクルを十分に確保するということはこと
は、主として発泡シート中から発泡剤の逸散を防止する
ということであり、一方、発泡シートが熱成形可能とな
る迄に要する熟成期間を短くすることは、発泡シート中
の残存発泡剤量を早く低下させようとするとことである
から、十分なライフサイクルを確保することと、熟成期
間の短縮することとは相反する命題であり、上記特公平
5−42977号の方法も、ライフサイクルを長くする
ことができる反面、熱成形が可能となるまでの熟成期間
が長く必要となる問題があり、ときには1ケ月以上もの
熟成が必要な場合もあった。発泡シートの熟成期間が長
く必要となると、2〜20倍もの発泡倍率を有する嵩高
の発泡シートを、長期間在庫しておかなくてはならない
ため、発泡シートの販売価格が高くなる原因となるた
め、十分なライフサイクルの確保と、熟成期間の短縮化
とを同時に満足し得る有効な方法の開発が望まれてい
た。
意研究した結果、上記特公平5−42977号の方法で
用いている発泡剤に比べ、イソブタンのノルマルブタン
に対する割合が少ないブタンを発泡剤として用い、且
つ、発泡シートの全体密度と、発泡シートの表層密度と
の間に特定の関係が成立するように発泡することによ
り、製造後から2週間程度の熟成を行えば熱成形が可能
となるとともに、十分なライフサイクルを確保できるこ
とを見出し本発明を完成するに至った。
樹脂発泡シートの製造方法は、ブタンを発泡剤として含
む溶融発泡性スチレン系樹脂を、押出機から押出して発
泡せしめるスチレン系樹脂発泡シートの製造方法におい
て、発泡剤として用いるブタンが30重量%を超え、5
0重量%以下のノルマルブタンと、50重量%以上、7
0重量%未満のイソブタンとの混合物であり、且つ得ら
れる発泡シートの全体密度:α(g/cm3)と、表層密
度:β(g/cm3)との間に、 1.077α+0.0031≦β≦1.077α+0.164 ・・・(1) 及び 0.06≦α≦0.4 ・・・(2) なる関係が成り立つように押出発泡することを特徴とす
る。
ポリスチレン、ポリ−p−メチルスチレン等のスチレン
系単独重合体、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−ブタジ
エン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合体、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等のスチレン系共重合体、ポリ
スチレンとポリフェニレンオキシドとの混合物等が挙げ
られる。使用するスチレン系樹脂のMFRは特に限定さ
れないが、0.1〜60g/10分程度のものが好まし
い。
カルシウム、タルク、クレー等の無機物を添加すること
ができる。無機物の添加量は、樹脂100重量部当た
り、0.2〜40重量部程度が好ましい。
を超え、50重量%以下のノルマルブタンと、50重量
%以上、70重量%未満のイソブタンとの混合物を用い
る。更に本発明方法では、得られる発泡シートの全体密
度:α(g/cm3)と、発泡シートの表層密度:β(g/
cm3)との間に、 1.077α+0.0031≦β≦1.077α+0.164 ・・・(1) 及び 0.06≦α≦0.4 ・・・(2) なる関係が成り立つように押出発泡する。
ソブタンの割合を特定の範囲に規定したことと、発泡シ
ートの全体密度と表層密度とが特定の関係となるように
発泡させることとにより、十分なライフサイクルを確保
できるとともに、熟成期間を2週間程度とすることを可
能ならしめたものである。
タンとイソブタンの割合が上記範囲であっても、発泡シ
ートの全体密度:αと、表層密度:βとが上記(1)、
(2)の式を満足しない場合、あるいは逆に発泡シート
の全体密度:αと、表層密度:βとが上記(1)、
(2)の式を満足しても、発泡剤中のノルマルブタンと
イソブタンの割合が上記範囲からはずれる場合には、十
分なライフサイクルが確保できなかったり、表面荒れを
生じることなく熱成形が可能となるまでの熟成時間が長
くかかる等の問題を生じる。
脂と、必要に応じて前記無機物等とを添加し、加熱して
樹脂を溶融した後、発泡剤を圧入して混練し、次いで押
出機の先端の環状ダイから押出して得たチューブ状の発
泡体を切り開いてシートとする、所謂インフレーション
法を採用することができる。本発明において、樹脂に圧
入する発泡剤の量は樹脂100重量部当たり、1〜5重
量部が好ましい。また、発泡剤を圧入して溶融混練した
発泡性のスチレン系樹脂を押出す際の樹脂温度は140
℃〜170℃程度である。
として押出時の樹脂温度と発泡剤の添加量とを調整する
ことにより上記(2)式を満足する値とすることができ
る。一方、表層密度:βは押出発泡直後のチューブ状発
泡体の表面を急冷することにより上記(1)の式を満た
す値に調節できる。急冷する方法としてチューブ状発泡
体内外面に冷却空気を吹き付ける方法が挙げられ、冷却
の程度は、冷却空気の温度、供給量によって調節するこ
とができる。表層密度:βが大きくなる程、発泡シート
の外観が美麗となるため好ましいが、過度に冷却して表
層密度:βが上記(1)式の上限を超えて大きくなる
と、発泡シート中の残存発泡剤の逸散速度が低くなるた
め、表面荒れのない成形品を得るために必要な発泡シー
トの熟成時間が長くなる。一方、冷却が不足して表層密
度:βが上記(1)式の下限を下回って小さくなると、
発泡シート自体も、それから得られる成形品も外観が悪
くなってしまう。尚、外観は表層密度が異なるもの同志
を表層密度の絶対値で比較すべきではない。なぜなら
ば、発泡シートの密度(全体密度)毎に要求される外観
が異なるからである。そこで本発明では表層密度:βを
全体密度:αとの関係式で示したのである。
度とは、発泡シート表面から0.2mm±0.01mmの範囲の
密度である。
は、通常、厚み0.7〜3.0mm程度、坪量70〜400g
/m2 程度のものであるが、本発明方法で得られる発泡
シートの厚みや坪量は上記のものに限定されるものでは
ない。
詳細に説明する。
I=2.1)100重量部当たりに対してタルク1重量部
を、60mmの押出機に投入して加熱溶融した後、イソブ
タンを表1に示す割合で含有するイソブタンとノルマル
ブタンとの混合ブタンを発泡剤とし、該発泡剤を樹脂中
の含有量が3〜4重量%となるように押出機内に圧入し
て樹脂と溶融混練した。次いで上記押出機と接続された
90mm押出機内で上記溶融混練物を150〜155℃ま
で冷却した後、同温度で環状ダイから押出発泡させてチ
ューブ状に発泡させ、次いでこのチューブ状の発泡体を
切り開いて坪量205g/m2 、厚さ2.2mm、厚さ方向
の平均気泡数19〜21個の発泡シートを得た。得られ
た発泡シートの全体密度、表層密度を表1に示す。また
発泡シートの外観を比較して外観が良好なものを
「良」、不良なものを「悪」と評価して表1に示した。
尚、この発泡シートに要求される二次発泡厚は、4.6〜
5.2mmである。
製のミクロトームTU−213を用いて発泡シートを厚
さ0.2mm±0.01mmにスライスした試験片の、重量を微
量天秤で、厚さをダイヤルゲージで測定し、これらの値
と試験片の縦横の長さとから計算で求めた。また厚さ方
向の平均気泡数は、発泡シートを厚み方向に切断し、更
に切断面を薄くスライスしたサンプルの切断面の、厚み
方向の任意の5ヵ所を各々顕微鏡で観察して気泡数を数
え、その平均値を示した。
で25秒間加熱して発泡(二次発泡)させた時の発泡倍
率(二次発泡倍率)を、製造後4日〜60日の間にわた
って測定し、経時日数:Xと、その時の二次発泡倍率:
Yとから、下記式、 log Y=A−B×X に基いて、A、Bの値(但し、Aは定数、Bは二次発泡
倍率の低下係数)を求めた。また製造から40日経過後
の発泡シートを上記の方法で二次発泡させた後、その厚
みをダイヤルゲージで測定した。これらの結果を結果を
表1にあわせて示す。
記と同様の条件で二次発泡させた後、試験片表面を観察
し、表面荒れのないものを「無し」、表面荒れのあるも
のを「発生」と評価して表1に示した。
いて12.5cm×19.5cm、深さ1.4cmのトレーを熱成形
し、得られたトレーの外観を観察して外観が良好なもの
を「良」、不良なものを「悪」として評価して表1に示
した。
00重量部当たりに対してタルク1重量部を、60mmの
押出機に投入して加熱溶融した後、イソブタンを表1に
示す割合で含有するイソブタンとノルマルブタンとの混
合ブタンを発泡剤とし、該発泡剤を樹脂中の含有量が3
〜4重量%となるように押出機内に圧入して樹脂と溶融
混練した。次いで上記押出機と接続された90mm押出機
内で上記溶融混練物を155〜160℃まで冷却した
後、同温度で環状ダイから押出発泡させてチューブ状に
発泡させ、次いでこのチューブ状の発泡体を切り開いて
坪量250g/m2 、厚さ2.35mm、厚さ方向の平均気
泡数17〜19個の発泡シートを得た。得られた発泡シ
ートの全体密度、表層密度及び発泡シートの外観評価を
表1に示す。尚、この発泡シートに要求される二次発泡
厚は、4.7〜5.4mmである。
変化を実施例1〜4、比較例1〜6と同様に測定した。
また製造から14日間経過後の発泡シートを二次発泡さ
せた際の表面荒れの有無、及び製造から14日間経過後
の発泡シートを熱成形して得た、直径14.3cm、深さ7.
5cmの丼の外観を上記と同様にして評価した。これらの
結果を表1にあわせて示す。
00重量部当たりに対してタルク1重量部を、60mmの
押出機に投入して加熱溶融した後、イソブタンを表1に
示す割合で含有するイソブタンとノルマルブタンとの混
合ブタンを発泡剤とし、該発泡剤を樹脂中の含有量が1.
5〜2.5重量%となるように押出機内に圧入して樹脂と
溶融混練した。次いで上記押出機と接続された90mm押
出機内で上記溶融混練物を160〜165℃まで冷却し
た後、同温度で環状ダイから押出発泡させてチューブ状
に発泡させ、次いでこのチューブ状の発泡体を切り開い
て坪量200g/m2 、厚さ1.0mm、厚さ方向の平均気
泡数14〜16個の発泡シートを得た。得られた発泡シ
ートの全体密度、表層密度及び発泡シートの外観評価を
表1に示す。尚、この発泡シートに要求される二次発泡
厚は、1.9〜2.2mmである。
変化を実施例1〜4、比較例1〜6と同様に測定した。
また製造から14日間経過後の発泡シートを二次発泡さ
せた際の表面荒れの有無、及び製造から14日間経過後
の発泡シートを熱成形して得た、12.5cm×19.5cm、
深さ1.4cmのトレーの外観を上記と同様にして評価し
た。これらの結果を表1にあわせて示す。
ば、スチレン系樹脂発泡シートの製造後、熱成形迄に必
要な熟成期間の短縮と、発泡シートを目的とする二次発
泡厚で熱成形可能なライフサイクルの十分な確保とを同
時に達成することができる。従って、本発明方法で得ら
れる発泡シートは、比較的短時間の熟成で、表面荒れの
ない優れた成形品を熱成形可能であるともに、発泡シー
トを製造してから熱成形する迄の経過時間が長くなって
も十分に熱成形性を保持する優れたものである。
Claims (1)
- 【請求項1】 ブタンを発泡剤として含む溶融発泡性ス
チレン系樹脂を、押出機から押出して発泡せしめるスチ
レン系樹脂発泡シートの製造方法において、発泡剤とし
て用いるブタンが30重量%を超え、50重量%以下の
ノルマルブタンと、50重量%以上、70重量%未満の
イソブタンとの混合物であり、且つ得られる発泡シート
の全体密度:α(g/cm3)と、表層密度:β(g/cm3)
との間に、 1.077α+0.0031≦β≦1.077α+0.164 ・・・(1) 及び 0.06≦α≦0.4 ・・・(2) なる関係が成り立つように押出発泡することを特徴とす
るスチレン系樹脂発泡シートの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34158093A JP3279423B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | スチレン系樹脂発泡シートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34158093A JP3279423B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | スチレン系樹脂発泡シートの製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH07165969A JPH07165969A (ja) | 1995-06-27 |
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Family
ID=18347179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34158093A Expired - Fee Related JP3279423B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | スチレン系樹脂発泡シートの製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
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JP5608620B2 (ja) * | 2011-01-31 | 2014-10-15 | 積水化成品工業株式会社 | 樹脂成形品の製造方法、及び、樹脂成形品 |
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JP6233927B2 (ja) * | 2014-02-04 | 2017-11-22 | 株式会社ジェイエスピー | 熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シート |
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-
1993
- 1993-12-10 JP JP34158093A patent/JP3279423B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07165969A (ja) | 1995-06-27 |
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