JP3629070B2

JP3629070B2 - Polystyrene resin foam sheet roll for thermoforming

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Publication number: JP3629070B2
Application number: JP22250395A
Authority: JP
Inventors: 章田中; 克宏尻江; 敦之北川; 順一有田
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2015-08-08
Also published as: JPH0948054A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートロールに関し、更に詳しくは発泡シート成形時において成形ライン上での蛇行がなく成形性良好な発泡シートを得る発泡シートロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ポリスチレン系樹脂発泡シートは、真空成形、圧空成形等の熱成形法によって製造される、トレー、カップ等の包装用容器基礎材料として広く採用されている。
【０００３】
一般に、ポリスチレン系樹脂発泡シートは、押出機によりポリスチレン系樹脂、発泡剤、気泡調整剤などの添加剤と共に、高温、高圧条件下で混練された後、図１に示すように、押出機先端のダイスより低圧域に筒状に押出発泡され、該筒状発泡体を切り開くことにより発泡シートが得られる（発泡シートの詳細な製造方法については後述する）。
【０００４】
得られた発泡シートは、その後、巻取機によりロール状に巻き取られ、巻き取られた発泡シートロールは熱成形工程において必要な二次発泡力を得るための養生工程へと送られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の発泡シートロールにおいては、図２に示すように、ロールＲは養生中にロール幅方向両端部の径が中央部に比べて大きい、所謂鼓の如き形状となってしまい、これが発泡シート成形時における成形ライン上での発泡シートの蛇行、成形性不良の不具合を引き起こす原因となっていた。
【０００６】
養生工程においては、発泡シートを構成している気泡中の発泡剤と雰囲気の空気との濃度勾配やガス透過速度の違いにより、主に該気泡内部への空気の透過が起こり気泡内の圧力が高くなり、充分な二次発泡力が得られる（以下、ガス置換という）。尚、その際、発泡剤残ガスとして該気泡内に残る発泡剤は空気よりスチレン系樹脂に対するガス透過速度が遅い為、なおも気泡内に残留し、結果として気泡内部への空気の透過が優位に進み気泡内の圧力が高くなるのである。
【０００７】
上記養生工程においては、ロールは、図２に示すように、ロール幅方向を上下方向にして起立若しくは俵状に段積みされて保管されるが、その保管中にロールＲの形状が図２に示すような略半鼓形状や略鼓形状となってしまっていた。図２（ａ）はロールの幅方向片側端部のみの径が中央部に比べて大きい略半鼓形状となったロールの例を表しており、ロール幅方向を上下方向にして起立させておくと大方この図のようになる。また、図２（ｂ）はロールの幅方向両端部の径が中央部に比べて大きい略鼓形状となったロールの例を表しており、ロールの巻回軸を水平方向にして保管しておくと大方この図のようになる。
【０００８】
その理由としては、発泡シートロールのガス置換が行なわれるに当り、発泡シートロール両側面は筒状発泡体の切り開き面に当りスキン層がないため、ガス透過速度が速いこと、ガスの濃度勾配がロール中央部に比べて大きいこと等の理由により、ロール端部のガス置換がロール中央部に先立ちいち早く始まり、従ってより先行して進行し、その結果、略半鼓形状や略鼓形状のロールとなり、ロール端部の発泡シートの厚みと長さとがロール中央部における厚みと長さとよりも大きくなっていた。
【０００９】
図３（ａ）は図２（ａ）に示すロールＲを、図３（ｂ）は図２（ｂ）に示すロールをそれぞれ展開した状態を表している。上記図２に示すような発泡シートロールＲを展開した発泡シートＳは、図３に示すように、ロール端部のロール径が増大している分だけ、その部分に相当する発泡シート幅方向端部の厚みと長さとが、発泡シート幅方向中央部のそれらよりも大きなものとなっている。図２（ａ）のように略半鼓形状のロールＲを展開したものは、図３（ａ）のように扇型となってしまう。そして、上記いずれの場合においても、端部の長さが長くなっていることを主たる原因とするフレアーが発生したものとなっている。
【００１０】
そして、上記図３に示すような発泡シートを、シート加熱部、シート成形部等から構成される熱成形ラインに通すと、発泡シートは湾曲したり〔主として図３（ａ）の発泡シート〕或いは蛇行して〔主として図３（ｂ）の発泡シート〕進行する。そのため、加熱部空間や成形部空間において発泡シートをクランプする際、クランプ位置が発泡シートの特定位置に定まらず、適切なクランプが困難であった。即ち、蛇行や湾曲によって発泡シート端部がクランプ部材の適切な位置とならない。またその都度人手等によって無理に発泡シート位置を修正してクランプしようとすれば発泡シートが破断することもあり、またたとえクランプできたとしても、発泡シートに内部歪みが生じてしまうため、熱成形加工工程の一部を構成する発泡シート加熱時において発泡シートが上下に不規則に波打つ現象が発生し、その結果、発泡シートの熱源からの距離にムラができて均一な加熱がおこなえず、良好な熱成形品が得られないという問題があった。尚、ここでいうクランプとは、発泡シートを熱成形ラインの搬送機構に固定するための手段をいい、噛み挟みタイプや固定針を突き刺すタイプのものがある。
【００１１】
また発泡シート幅方向端部にはフレアーが生じていたから、クランプ位置におけるフレアーの波の高さがまちまちとなって一定しておらず、発泡シート幅方向端部をクランプするに当り次のような問題が生じていた。即ち、クランプ手段が噛み挟みタイプのものである場合であって噛み挟み位置からフレアーの波打ちの高さが大きい場合はフレアーの部分に極端な変形を強いて、フレアーの部分を噛み割ってしまったり、或いはたとえフレアーの部分を噛み割るには至らなくとも、クランプされることによって発泡シートに大きなシワが発生したり、フレアーの部分は波打ちの程度（振幅）を小さくされるという変形を強いられることによってフレアーの部分に内部歪みが生じるから、発泡シート加熱時において発泡シート全域に亘り内部歪みが均一化されるに伴い、フレアーの部分の内部歪みが発泡シート中央部へ波及し、発泡シート全体の内部歪みが増大して、前記と同様、発泡シートが上下に不規則に波打つ現象が発生して良好な熱成形品が得られなかった。
【００１２】
また、クランプ手段が固定針を突き刺すタイプのもである場合であって、固定針の先端よりもフレアーの波打ちの高さが大きい場合はフレアーの部分に突き刺すことができず固定不能となってしまい、その結果、搬送不能となったり、搬送速度や発泡シートの左右間の張力にムラが生じて内部歪みを生ぜしめ、その結果、前記したと同様、加熱ムラを生ぜしめたりするという問題があった。
【００１３】
そして、クランプ手段の種類に関わらず、特に、フレアーの波打ちの高さが大きい場合はフレアーが邪魔になって上記シート加熱部やシート成形部の入口より内部の空間に入らず熱成形ライン上を通過できないという事態も生じていた。
【００１４】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであって、上記従来の欠点を解消し、発泡シート熱成形時における成形ライン上での発泡シートの蛇行、成形性不良等の問題がなく、良好な熱成形品を得ることができる熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートロールを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（１）発泡シート幅方向両端部において気泡構造が破壊された部分の幅が１０〜８０ｍｍである発泡シートを、ロール状に巻回してなることを特徴とする熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートロール、（２）発泡シート幅方向両端部において気泡構造が破壊され且つ厚みが薄く形成された部分の幅が１０〜８０ｍｍである発泡シートを、ロール状に巻回してなることを特徴とする熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートロール、（３）発泡シート幅方向両端部において、押圧されることにより厚みが薄く形成された部分の幅が１０〜８０ｍｍであり、上記厚みが薄く形成された部分の厚みβが非両端部の厚みαの９５％未満である発泡シートを、ロール状に巻回してなることを特徴とする熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートロールを要旨とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明を詳細に説明する。図４は本発明の熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートロールの一部切欠斜視図、図５は図４の一点鎖線円内の一部の拡大図であり、１は熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートロール（以下、単に発泡シートロールという）、２は上記発泡シートロールを構成する発泡シート、３は該発泡シート２の幅方向両端部を表す。
【００１７】
発泡シートロール１は、例えば図４及び図５に示すように、幅方向両端部３の厚みが薄く形成された、ポリスチレン系樹脂を構成基材とする発泡シート２が、ロール状に巻回されて構成されたものである。
【００１８】
発泡シート２を構成する基材樹脂であるポリスチレン系樹脂としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、スチレン−無水マレイン酸共重合体、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、スチレンとポリフェニレンエーテルとの混合物等の単独重合体又は共重合体等の単体または混合物等が挙げられ、これらを任意に用いることができる。
【００１９】
発泡シート２には、例えば該発泡シート製造時に樹脂と発泡剤との溶融混練物中に必要に応じて添加して用いることもできる後述のタルク、シリカ等の無機粉末や多価カルボン酸の酸性塩、多価カルボン酸と炭酸ナトリウム或いは重炭酸ナトリウムとの反応混合物等の気泡調整剤が含有されていてもよい。更に例えば発泡シート製造時に必要に応じて添加して用いることもできる後述の熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤等の添加剤が含有されていてもよい。
【００２０】
また更に、発泡シート２には、例えば予め樹脂中に含有させて用いることもできる、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、クレー、ゼオライト、アルミナ、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム等の無機充填剤が含有されていてもよい。これら無機充填剤の平均粒径は１〜１５μｍであることが好ましい。無機充填剤を含有させる場合の添加量としては、発泡シート２の総重量の０．０１〜３０重量％であるのが好ましい。このような無機充填剤を多く含有させた場合、発泡シートの耐熱性が向上すると共に焼却処理の際の燃焼カロリーを低下させることが可能となる。
【００２１】
更にまた、発泡シート２には、上記充填剤の他に、例えば予め樹脂中に含有させて用いることもできる、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレンラバー、ブタジエンゴム等のゴム成分が含有されていてもよい。上記ゴム成分を添加する場合の添加量は、発泡シート２の総重量の０．３〜１５重量％が好ましい。尚、上記充填剤、添加剤は、マスターバッチにより基材樹脂に混合されることが好ましい。
【００２２】
発泡シート２の密度は０．０３〜０．９ｇ／ｃｍ^３であり、好ましくは０．０６〜０．２５ｇ／ｃｍ^３である。密度が０．０３ｇ／ｃｍ^３未満の場合は成形用発泡シートとしての成形性、強度が不充分である。また密度が０．９ｇ／ｃｍ^３を超えると発泡シートとしての特性を充分発揮することができない。
【００２３】
また発泡シート２の厚み（両端部３、３以外の部分の厚み）は０．２〜７ｍｍであり、好ましくは０．３〜４ｍｍである。厚みが０．２ｍｍ未満であると深絞り成形が難しくなる。また厚みが７ｍｍを超えると熱成形時の加熱が不充分になる虞れがある。
【００２４】
発泡シート２において、厚みが薄く形成された、及び／又は気泡構造が破壊された幅方向両端部３、３の幅γは、発泡シート幅方向末端から１０〜８０ｍｍであるのが好ましく、更に好ましくは１５〜５０ｍｍである。上記γが１０ｍｍ未満の場合は、本発明の効果が充分に得られなくなる可能性がある。またγが８０ｍｍを超える場合は、成形部分の面積が小さくなり熱成形品生産性が悪くなる。
【００２５】
両端部３、３の厚みが薄く形成される場合は、両端部３、３の厚みβは、非両端部の厚みαの９５％未満であるのが好ましい。βがαの９５％以上の場合は、発泡シート２の両端部３、３の薄肉化が不充分になる虞れがあり、養生工程後に、温度条件等の変化により発泡シートロールが鼓形状となり、本発明の効果が充分に得られなくなる可能性がある。尚、両端部３、３の気泡構造が破壊されている場合は、特に両端部３、３の厚みを考慮しなくともよい。
【００２６】
上記両端部３、３の断面形状としては、図４及び図５では、発泡シート２において片側面側のみが薄く、厚みが減少させられたものとなっている。即ち、図４及び図５では、発泡シートロール１の外周に向く面が薄く形成されているが、本発明ではそれとは逆に発泡シートロール１の軸に向く面が薄く形成されているものであってもよい。また本発明においては、図６に示すように、発泡シート２において両面側が共に薄く形成されて厚みが減少させられているものであってもよい。
【００２７】
図６に示す態様とするには、例えば図９に基づき後述するプレスロール９１、９２の代わりに、図７に示すような、両側のロール部５と中央の軸部６とからなるプレスロール９３を上下共に用い、同図或いは図９に示すようにして、厚みを薄く形成しようとする、発泡シート１５の幅方向両端部３に、プレスロール９３のロール部５が位置するように、発泡シート１５をプレスロール９３、９３間を図中矢印方向に通過させる等の方法を用いることができる。尚、発泡シート１５は、発泡シート２（厚みが薄く形成された両端部が設けられている）を得る前の発泡シートである。
【００２８】
また、厚みが薄く形成された発泡シート幅方向両端部３、３は、押出機を使用してチューブ状にポリスチレン系樹脂を押出してチューブ状発泡体１２を得、それを切り開く際、切り開き部分に相当する部分の発泡体１２の厚みを薄く押出発泡させることによっても形成することが可能である。具体的には例えば、図１０に示す如き押出機先端のダイスＤにおいて、▲１▼押出機環状リップ３２における発泡体切り開き部分に対応する部分のクリアーを狭くする、▲２▼樹脂の形状記憶性を利用して、押出機ダイスＤの内部で樹脂流路３０を狭くする、▲３▼樹脂の形状記憶性を利用して、シャフト３１を支える支持材３３を利用して、図１０（ｂ）中、支持材３３における樹脂流路３０と３０とを分割する部分３４によって樹脂を一度分割する、等の構造を採用する等により、発泡体１２の切り開き部分に相当する部分の発泡体厚みを薄くする方法等が挙げられる。
【００２９】
また、本発明においては、発泡シート２の幅方向両端部３、３の気泡構造が破壊されていても、厚みを薄く形成するのと同様な効果が得られる。気泡構造が破壊されているということは、独立気泡率が低下することによりガス置換が進み、且つ気泡内圧力がシートを膨らませるほど高くならないということを意味する。尚、非両端部の気泡構造は破壊されておらず非両端部の構造には何ら影響を及ぼしていない。気泡構造を破壊する方法としては、気泡が座屈するまで押圧する方法、針を突き刺す方法、刃物で切れ目を入れる方法等が挙げられる。気泡構造が破壊されていると、独立気泡構造の破壊が少なくとも一部に発生していると考えられ、そのため、たとえガス置換が発泡シート２の幅方向両端部の方が中央部より顕著に行なわれるとしても気泡内圧力が高くなることはなく、その結果、発泡シートロール１が鼓形状になるのをより確実に防止することができる。当然のことながら、本発明において気泡構造の破壊と厚みを薄くすることを併用しても構わない。
【００３０】
本発明においては、発泡シート２が幅方向両端部３、３において、気泡構造を破壊する、或いは厚みを薄くする、また或いは気泡構造を破壊して且つ厚みを薄くすることによって、発泡シート２の有効利用面積が特別に減少するということはない。熱成形に供される発泡シート２の幅方向両端部は、通常、熱成形加工ラインを通される際のクランプしろとして利用される部分であり、この部分は熱成形加工後には通常、切り取られて廃棄される部分だからである。従って、発泡シート２の幅方向両端部３、３が設けられているためにその部分が無為に廃棄されることになって無駄を生じる、というようなこともない。
【００３１】
本発明においては、前記発泡シート１５の代わりに、図８に示すように、該発泡シート１５に更にフィルム７をラミネートしてなる積層シート８が用いられていてもよい。上記フィルムとしては、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、その他の合成樹脂等からなるものの他、アルミ箔、紙等からなるものが挙げられる。尚、上記ラミネートしてなる積層シートは両面にフィルムをラミネートしたものであってもよい。
【００３２】
発泡シート１５にフィルム７をラミネートする方法としては、押出ラミネート、熱ラミネート、ＥＶＡ等のバインダー層を介するラミネート等のラミネート方法を用いることができる。フィルム７の発泡シート１５へのラミネートは、発泡シート１５の製造後、そのままオンラインにて行なうようにしてもよく、或いは発泡シート１５を一旦ロール状に巻き取った後、改めてオフラインにて行なうようにしてもよい。
【００３３】
尚、発泡シート１５にフィルム７等をラミネートする場合等においては、発泡シート１５にフレアーがあると発泡シートとフィルムとの積層を阻害することがあるため、これを防止する必要からもラミネートに供される発泡シートとしても、本発明の発泡シートロールから得られる、フレアーを有しないものであることが必要である。
【００３４】
本発明の発泡シートロール１を構成する発泡シート２は、真空成形、圧空成形等の熱成形により、特に食品容器用トレー、コップ、どんぶり等の成形品の成形に最適に使用できる。また上記の成形の応用として、フリードローイング成形、プラグ・アンド・リッジ成形、マッチド・モールド成形、ストレート成形、プラグアシストリバースドロー成形等やそれらを組み合わせた方法等を適用することができる。
【００３５】
次に、本発明の発泡シートロール１をプレスロールを用いて製造する場合について、図９及び図１に基づき説明する。図９は本発明の発泡シートロール１を構成する発泡シート２を得るための一例としての、発泡シート１５に厚みが薄く形成された両端部３、３を設けるための製造工程の例を表す概念図であり、図１は発泡シート２の製造工程の一例を表す概念図である。
【００３６】
発泡シートロール１は、後に図１に基づき詳述するような方法で製造された発泡シート１５を、図９に示すように、該発泡シート１５の幅方向両端部の位置に設置された各プレスロール９１と９２の間に図中矢印方向に通して、発泡シート１５の幅方向両端部をプレスロール９１と９２との間で押圧して、厚みの薄い幅方向両端部３、３が形成された発泡シート２を得た後、該発泡シート２をロール状に巻き取ることによって得られる。
【００３７】
発泡シート１５を上記プレスロール９１、９２間に通して発泡シート１５に厚みの薄い幅方向両端部３、３を形成する工程は、発泡シート１５を製造するラインの後段の、例えば図１中、Ａ部において、該ラインに挿入、直結された、図９に示す如き押圧加工ラインを用いて、発泡シート１５の製造工程に連続してオンライン方式で行なわれてもよいが、これに限られず、発泡シート１５を一旦ロール状に巻き取っておき、このロール状に巻かれた発泡シート１５をシート状に巻出し、別途、発泡シート製造ラインとは切り離されて別ラインとして構成された押圧加工ラインに改めて通すことにより、オフライン方式で該両端部３、３を形成する方法を採用してもよい。但し、この場合はロール状にした発泡シートが鼓形状を呈する前であって、発泡シート１５にガス置換が充分に進行しない、製造後１０日以内に厚みの薄い幅方向両端部３、３の形成が行なわなければならない。
【００３８】
しかし、上記オフライン方式を用いる場合は、発泡シート１５に余熱が残っておらずしかも硬さも硬くなっているため、該両端部３、３を形成するためにはプレスロールの押圧力を高目に設定し、且つ発泡シート１５を若干ながら加熱することが好ましく、押圧ラインの機構が複雑化すると共に加工条件が複雑化して適切な押圧加工が困難となる虞れがあるので、オンライン方式の方が好ましい。オンライン方式であれば、発泡シート１５は余熱を有しているため改めて加熱せずとも容易に押圧することができる。
【００３９】
押圧により厚みの薄い両端部３、３を形成するに当り、図９のように、プレスロール９１、９２で発泡シート１５の幅方向両端部を押圧する際は、プレスロール９２を固定して、プレスロール９１により線圧にして、通常、１〜２５ｋｇｆ／ｃｍ、好ましくは１．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍの範囲の圧力で押圧する。
【００４０】
また、図６及び図７のように、該両端部３、３を、発泡シート２の表裏両面側において薄く形成された形状とする場合には、上下ロール部５の押圧を同等とし、上記押圧圧力は、各ロール９３において線圧にして、通常、０．５〜１５ｋｇｆ／ｃｍとされ、好ましくは１〜７ｋｇｆ／ｃｍとされる。尚、発泡シート両端の押圧後の回復を考慮して、例えば、１０％厚みを減少させようとする場合には、１５〜２５％圧縮するというように、目的とする厚み以下になるように押圧することが肝要である。
【００４１】
また、押圧により厚みの薄い両端部を形成するに当って、発泡シート１５の少なくとも該両端部３、３形成箇所に相当する部分の温度が、３０℃以上となるように、発泡シート１５を加熱するか、或いは予め加熱しておくのが好ましいが、前記したオンライン方式を採用して該両端部３、３を形成する場合は、押出機先端とプレスロール９１、９２との間の間隔及びその間の周辺温度によっても異なり一概には言えないが、上記間隔が２５ｍ未満であって、周辺温度が常温（１８〜３５℃程度）の場合には、発泡シート１５が充分に余熱を有しているため、別途、加熱手段を設ける必要はない。また、該両端部３、３形成に当って、ラインスピードは３〜５０ｍ／ｍｉｎとすることが好ましい。
【００４２】
押出機の先端とプレスロール９１、９２との間の距離が離れていて、押圧により厚みの薄い両端部３、３形成前に発泡シート１５が冷却してしまうような場合には、該両端部３、３形成時か、或いはその前段に加熱手段による発泡シート１５の加熱を行なうのが好ましい。加熱は、プレスロール９１、９２を加熱しておき、これによって該両端部３、３形成時と同時に行なってもよいが、両端部３、３形成工程の前段に熱風ヒーターや加熱炉等の加熱手段を設け、この加熱手段によって予め加熱するようにしてもよい。このことにより、押圧圧力を線圧で３ｋｇｆ／ｃｍ未満としても厚みの薄い両端部３、３が容易に形成できる。
【００４３】
本発明においては、押圧により厚みの薄い両端部３、３の形成に当って、発泡シート１５を線圧５．０ｋｇｆ／ｃｍ以上の条件下で押圧するのが好ましい。上記条件下で押圧加工を行なえば、両端部３、３を均一な厚みに形成することができ、しかも該両端部３、３の気泡構造が破壊されたものとすることができる。
【００４４】
本発明において、発泡シート１５としては、例えば以下に示すような方法で製造されるものが用いられる。即ち、前記で例示したようなポリスチレン系樹脂を、押出機内で発泡剤と共に溶融混練した後、図１に示すように、この溶融混練物を押出機１０の先端に取り付けた、環状のリップを有する環状ダイス１１を用い、このダイス１１のリップより図中矢印方向に押出発泡してチューブ状の発泡体１２を得、次いでこのチューブ状発泡体１２を該チューブ状発泡体１２の内側に配置したマンドレル１３上を通過させ、マンドレル１３下流側に設けたカッター刃等の切開手段１４を用いて切り開いてシート状とした発泡シート１５が用いられる。
【００４５】
図１は、チューブ状発泡体１２を２箇所で切り開いて、２枚の発泡シートを製造する場合を表しているが、本発明においてはこのような場合に限られず、チューブ状発泡体１２を１箇所で切り開いて１枚の発泡シートとしてもよく、また或いは３箇所以上で切り開いて３枚以上の発泡シートとしてもよい。尚、図中、１６、１７、１８は各々、発泡シートを巻き取り易いようにテンションをかけ更に走行をガイドするためのロールである。
【００４６】
発泡シート１５を得るために用いられる上記発泡剤としては、無機発泡剤、揮発性発泡剤、分解型発泡剤等を用いることができる。無機発泡剤としては、二酸化炭素、空気、窒素等が挙げられる。
【００４７】
また揮発性発泡剤としては、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロブタン、シクロペンタン等の環式脂肪族炭化水素、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、１，２−ジクロロ−１，１，２，２−テトラフルオロエタン、クロロジフルオロメタン、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン、１，１−ジクロロ−２，２，２−トリフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１−ジフルオロエタン、メチルクロライド、エチルクロライド、メチレンクロライド等のハロゲン化炭化水素等を用いることができる。
【００４８】
また分解型発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイソブチロニトリル、重炭酸ナトリウム等を用いることができる。これらの上記無機発泡剤、揮発性発泡剤、分解型発泡剤は適宜混合して用いることもできる。
【００４９】
発泡剤の使用量は、発泡剤の種類、所望する発泡倍率等によっても異なるが、発泡シート１５の密度が０．０６〜０．２５ｇ／ｃｍ^３のものを得る場合、例えばブタン等の揮発性発泡剤であれば樹脂１００重量部あたり１〜６重量部が好ましい。
【００５０】
発泡シート１５を得るに当たって、必要に応じて樹脂と発泡剤との溶融混練物中に気泡調整剤を添加することができる。気泡調整剤としてはタルク、シリカ等の無機粉体や多価カルボン酸の酸性塩、多価カルボン酸と炭酸ナトリウム或いは重炭酸ナトリウムとの反応混合物が挙げられる。気泡調整剤は樹脂１００重量部当たり５重量部程度以下添加することが好ましい。また、必要に応じて、更に熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤等の添加剤を添加することもできる。また、予め樹脂中に、前述の通り無機充填剤を含有させても良い。
【００５２】
また、上記充填剤の他に、前述の通りゴム成分を含有させることにより、成形性や耐緩衝性等の強度を向上させることが可能となる。
【００５３】
【実施例】
次に、具体的な実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
実施例１〜３
表１に示す基材樹脂、発泡剤及び気泡調整剤とを、同じく表１に示す配合割合で配合し、これらを下記の押出機内で溶融混練した後、この溶融混練物を１５０〜１７０℃の押出発泡温度条件で、発泡シート製造工程として図１に示すように、押出機先端に取り付けたサーキュラーダイスの環状リップよりマンドレル上に押出発泡してチューブ状の発泡体を得、次いでこのチューブ状発泡体をそのままマンドレル上を通過させ、切り開いて発泡シートを得た。この発泡シートを、図１に示す発泡シート製造装置の後段のＡ部に挿入、直結した、プレスロール９１、９２とから構成される厚みの薄い両端部の形成ライン（図９に示す）に、表２に示すラインスピード、押圧圧力条件でオンラインにて通し、発泡シートに厚みの薄い両端部を形成した。次いで該両端部を形成した発泡シートをロール状に巻き取り、発泡シートロールを得た。
【００５４】
【表１】

【００５５】
【表２】

【００５６】
実施例４〜６
厚みの薄い両端部の形成をオフラインで行なった。表１に示す基材樹脂、発泡剤及び気泡調整剤とを、同じく表１に示す配合割合で配合したものを用い、実施例１〜３と各々同様にして発泡シートを製造し、この発泡シートを一旦ロール状に巻き取った。製造して９６時間後に、発泡シートロールからシート状に巻き出した発泡シートを、別ラインとして設けられた、プレスロール９１を加熱プレスロール（１２０℃）とした図９に示す厚みの薄い両端部形成ラインに通して、発泡シート幅方向に該両端部を形成した。次いで該両端部形成後の発泡シートを再びロール状に巻き取り、シートロールを得た。上記両端部形成ラインのラインスピード速度、押圧圧力条件を表２に示す。
【００５７】
比較例１
発泡シート両端を押圧しなかった以外は実施例１と同様にして発泡シートロールを得た。
【００５８】
比較例２
発泡シート両端を押圧しなかった以外は実施例３と同様にして発泡シートロールを得た。
【００５９】
比較例３
発泡シート両端を押圧しなかった以外は実施例４と同様にして発泡シートロールを得た。
【００６０】
比較例４
実施例３で得られた発泡シートロールと同じ発泡シートを、養生工程後、４０℃、６５％ＲＨの条件下で１０日間、図２（ａ）の形態で保管し、最終的に発泡シートロールを得た。
【００６１】
実施例１〜６で得られた各発泡シートロールについて、２０℃、４０％ＲＨの条件下で１５日間、図２（ａ）の形態で養生後に、発泡シートの厚み、幅、密度、両端部の厚み、両端部の幅のそれぞれを測定した。また、比較例１〜３で得られた発泡シートロールについても実施例と同様の条件下で養生後に発泡シートの厚み、幅、密度を測定した。いずれも測定結果を表３に示す。
【００６２】
また、比較例４については、実施例と同様の条件下で養生後、更に上述の条件下で保管して得られた発泡シートロールについて、発泡シートの厚み、幅、密度を測定し、表３に併せて示した。
【００６３】
【表３】

【００６４】
尚、非両端部の平均厚みは発泡シートの幅方向を２分して長手方向に沿う線上の厚みを１０点以上測定し、その平均値を採用した。
【００６５】
また、両端部の平均厚みは、発泡シート幅方向端部より５ｍｍ内側の線上の厚みを１０点以上測定してその平均値を採用し、厚みの薄い両端部を特に有しないものも同様に測定して値を求めた。
【００６６】
試験例
実施例１〜６、比較例１〜４で得られた養生後の発泡シートロール（但し、比較例４は養生、保管後）を用い、このシートロールから発泡シートを巻き出して、熱成形加工ラインを通し、蛇行、湾曲の程度を調べた。またクランプによる発泡シート端部の割れの状況も調べた。熱成形加工ラインを構成する成形部においては、２０個取りの熱プレス金型を用いて熱プレスを行ない１回に２０個のどんぶりを合計１００個熱成形した。また、熱成形加工ラインの加熱部、成形部の入口上部への発泡シートの引っ掛かり状況も調べた。
【００６７】
更に、上記熱成形加工によって得られた発泡シート成形品について、成形性を調べることによって加熱ムラの程度を調べた。加熱ムラの程度は、成形品の外観、厚みムラを調べることによって判り、外観における気泡の脱泡や成形品側面の厚みムラがあると加熱ムラが顕著であることを示している。
【００６８】
また、上記試験結果から成形性を総合的に評価した。結果を、総合評価として表３に併せて示す。尚、評価基準は以下の通りとした。
◎・・・蛇行、湾曲、割れ、引っ掛かりが一切なく、成形性も良好である。
○・・・蛇行、湾曲が多少認められたが、割れや引っ掛かりは一切なく、成形性不良もない。
△・・・蛇行、湾曲が多少認められ、割れや引っ掛かりはないが、成形不良が全個数の１０％以下であった。
×・・・上記以外。
【００６９】
表３に示される通り、本発明の発泡シートロールは、これを構成する発泡シートを熱成形加工ラインを通しても、発泡シートの蛇行や湾曲が一切なく、また発泡シート幅方向端部にフレアーが発生していないため、通常の熱成形加工ラインにおけるシート加熱部やシート成形部の空間へも、その空間の入口や空間天井部等に接触することなくスムーズに供給できるものであることが判った。これに対して、比較例１〜４の発泡シートロールは、これを構成する発泡シートを熱成形加工ラインを通した場合、いずれも蛇行又は湾曲を起こし、しかも発泡シート幅方向端部にフレアーが発生したものであってそのため、通常の熱成形加工ラインにおけるシート加熱部やシート成形部の空間へ導入する際、その空間の入口や空間天井部等にしばしば接触してスムーズに供給できなかった。
【００７０】
また、本発明の発泡シートロールは、これを構成する発泡シートを熱成形加工ラインを通しても、加熱ムラがなく、良好な加熱成形品を提供することができる。これに対して比較例の発泡シートロールを用いた場合は加熱ムラを生じるため、得られた加熱成形品は、強度、断熱性、外観等の品質において本発明の発泡シートロールを用いて得られたものに比べて劣るものであった。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートロールは、該発泡シートロールを構成する発泡シートはその幅方向両端部において、気泡構造が破壊された、及び／又は厚みが薄く形成されたものとなっていることにより、ロールが鼓形状になることがないため、略鼓形状や略半鼓形状のロールを展開した際に問題となる発泡シートのフレアーや湾曲が発生しなため、熱成形ライン上での蛇行や湾曲もなく、且つ蛇行や湾曲がないから発泡シートの割れや内部歪みを生ぜしめることなく確実にクランプすることができ、更に発泡シートのフレアー（上下方向の波打ち）がないから、発泡シートをシート加熱部やシート成形部へスムーズに導入することができる。
【００７２】
また、発泡シートのフレアーを防止したことにより、クランプによって発泡シートに内部歪みが生じることがなく、そのためシート加熱部内でシートの不規則な方向への波打ちが発生する、所謂暴れ現象を極めて小さくでき、熱源からの距離を均一に保てることによって均一加熱を実現できる。そしてそれによって、従来品と比べて、品質において安定しており且つ優良な熱成形品を得ることができる、熱成形性に優れた発泡シートを得ることができるという特筆すべき効果を有するものである。
【００７３】
上記発泡シートロールにおいて、発泡シートの気泡構造が破壊された、及び／又は厚みが薄く形成された両端部の幅が１０〜８０ｍｍである場合は、発泡シートの有効利用面積を減少させることなく上記した効果を確実に得ることができる。
【００７４】
また上記発泡シートロールにおいて、発泡シートの両端部の気泡構造が破壊されている場合は、両端部においてシート加熱時には二次発泡が通常よりも小さく、もしくは二次発泡が全く起こらないため、シート加熱部内でのシートの暴れ現象をより一層小さくさせることができ、上記した各々の効果がより顕著に且つ確実に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発泡シートロールを構成する発泡シートの製造工程の一部、及び従来の発泡シートロールを構成する発泡シートの製造工程を示す概念図である。
【図２】従来の発泡シートロールの例を示す図である。
【図３】図２の発泡シートロールを展開した発泡シートを示す図である。
【図４】本発明の発泡シートロールを示す一部切欠斜視図である。
【図５】図４の一点鎖線円内の部分拡大図である。
【図６】本発明の別の例における図４の一点鎖線円内に相当する部分拡大図である。
【図７】図６に示す厚みの薄い両端部形状を得るための加工法の例を示す図である。
【図８】発泡シートロールを構成する発泡シートの層構成例を示す縦断面図である。
【図９】発泡シートに厚みの薄い両端部を形成する工程を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図１０】押出機ダイス構造を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はシャフト支持材のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートロール
２発泡シート
３発泡シート幅方向両端部
γ 両端部の幅
α 非両端部の厚み
β 両端部の厚み[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polystyrene-based resin foam sheet roll for thermoforming, and more particularly to a foam sheet roll that does not meander on a molding line during foam sheet molding and obtains a foam sheet with good moldability.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, polystyrene-based resin foam sheets have been widely used as packaging container base materials such as trays and cups manufactured by thermoforming methods such as vacuum forming and pressure forming.
[0003]
In general, a polystyrene resin foam sheet is kneaded together with additives such as a polystyrene resin, a foaming agent, and a cell regulator by an extruder under high temperature and high pressure conditions, and as shown in FIG. A foam sheet is obtained by extruding and foaming in a cylindrical shape in a low pressure region from a die, and cutting the cylindrical foam (a detailed manufacturing method of the foam sheet will be described later).
[0004]
The obtained foam sheet is then wound into a roll by a winder, and the wound foam sheet roll is sent to a curing process for obtaining a secondary foaming force required in the thermoforming process.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional foamed sheet roll, as shown in FIG. 2, the roll R becomes a so-called drum shape in which the diameters at both ends in the roll width direction are larger than the central part during curing. This has caused problems such as meandering of the foamed sheet on the molding line during sheet molding and defects in formability.
[0006]
In the curing process, due to the difference in the concentration gradient and gas permeation speed between the foaming agent in the bubbles constituting the foam sheet and the atmospheric air, the air permeates mainly into the bubbles and the pressure in the bubbles is reduced. It becomes high and sufficient secondary foaming power is obtained (hereinafter referred to as gas replacement). At this time, the foaming agent remaining in the bubbles as the residual gas of the foaming agent remains in the bubbles because the gas permeation rate to the styrene resin is slower than that of the air, and as a result, the permeation of air into the bubbles is dominant. The pressure in the bubbles increases as the flow proceeds.
[0007]
In the curing process, as shown in FIG. 2, the rolls are stored upright or stacked in a bowl shape with the roll width direction being the vertical direction, and the shape of the roll R during the storage is shown in FIG. It was almost half-drum shape and almost drum shape as shown. FIG. 2A shows an example of a roll having a substantially half-drum shape in which the diameter of only one end portion in the width direction of the roll is larger than that of the center portion, and the roll width direction is set up and down to stand. And mostly like this figure. FIG. 2 (b) shows an example of a roll having a substantially drum shape in which the diameters at both ends in the width direction of the roll are larger than the center part, and the roll winding axis is stored in a horizontal direction. In most cases, it looks like this figure.
[0008]
The reason for this is that when the gas replacement of the foam sheet roll is performed, the both sides of the foam sheet roll hit the cut surface of the cylindrical foam and there is no skin layer, so that the gas permeation rate is fast and the gas concentration gradient is high. Due to the fact that it is larger than the center of the roll, the gas replacement at the end of the roll starts earlier than the center of the roll, and therefore proceeds more quickly, resulting in a roll with a substantially half-drum shape or a substantially drum-shaped roll. The thickness and length of the foam sheet at the end of the roll were larger than the thickness and length at the center of the roll.
[0009]
3A shows a state where the roll R shown in FIG. 2A is developed, and FIG. 3B shows a state where the roll shown in FIG. 2B is developed. As shown in FIG. 3, the foam sheet S in which the foam sheet roll R as shown in FIG. 2 is expanded is equivalent to the end of the foam sheet in the width direction corresponding to the increased roll diameter of the roll end. The thickness and length of the part are larger than those in the central part in the foam sheet width direction. An unfolded roll R having a substantially half-drum shape as shown in FIG. 2A becomes a fan shape as shown in FIG. In any of the above cases, flare is generated mainly due to the length of the end being long.
[0010]
When the foamed sheet as shown in FIG. 3 is passed through a thermoforming line composed of a sheet heating part, a sheet forming part, etc., the foamed sheet is bent [mainly the foamed sheet of FIG. 3 (a)] or It advances meandering [mainly the foam sheet of FIG. 3 (b)]. Therefore, when clamping the foam sheet in the heating part space or the molding part space, the clamp position is not fixed at a specific position of the foam sheet, and it is difficult to perform appropriate clamping. In other words, the end portion of the foam sheet is not positioned at an appropriate position of the clamp member due to meandering or bending. Also, if the foam sheet position is forcibly corrected and clamped by hand each time, the foam sheet may break, and even if it can be clamped, the foam sheet will be internally distorted. When the foam sheet that forms part of the processing process is heated, the foam sheet undulates up and down, resulting in unevenness in the distance from the heat source of the foam sheet, and uniform heating is not possible. There was a problem that a thermoformed product could not be obtained. The clamp here means means for fixing the foamed sheet to the conveying mechanism of the thermoforming line, and there are a pinching type and a type of sticking a fixed needle.
[0011]
In addition, since flare occurred at the end of the foam sheet in the width direction, the flare wave height at the clamp position was not uniform and the following problems were encountered when clamping the end of the foam sheet in the width direction: Has occurred. That is, when the clamping means is of a pinching type and the height of the flare wave is large from the pinching position, the flare part is forced to be extremely deformed and the flare part is bitten, Or, even if it does not lead to biting the flare part, it causes a large wrinkle in the foam sheet by being clamped, or the flare part is forced to be deformed to reduce the degree of waving (amplitude) Since internal distortion occurs in the flare part, when the foam sheet is heated, the internal distortion is made uniform throughout the entire area of the foam sheet. As described above, the phenomenon that the foamed sheet undulates up and down irregularly occurs and a good thermoformed product cannot be obtained. Was Tsu.
[0012]
Also, if the clamping means is of the type that pierces the fixed needle, and the flare waviness is higher than the tip of the fixed needle, the flare portion cannot be pierced and cannot be fixed. As a result, there is a problem in that the conveyance becomes impossible, and the conveyance speed and the tension between the left and right sides of the foamed sheet are uneven to cause internal distortion, resulting in uneven heating as described above. It was.
[0013]
Regardless of the type of clamping means, especially when the flare wave height is large, the flare gets in the way and does not enter the internal space from the entrance of the sheet heating part or sheet forming part. There was also a situation where they could not pass.
[0014]
The present invention has been made in view of the above points, eliminates the above-mentioned conventional drawbacks, and is free from problems such as meandering of the foam sheet on the molding line during foam sheet thermoforming, poor formability, etc. An object of the present invention is to provide a polystyrene-based resin foam sheet roll for thermoforming that can obtain a thermoformed product.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes (1) both ends of the foam sheet in the width direction. The width of the part where the bubble structure is destroyed is 10 to 80 mm. A polystyrene-based resin foam sheet roll for thermoforming, characterized in that the foam sheet is wound into a roll, and (2) both ends of the foam sheet in the width direction. The bubble structure is destroyed and The width of the thin portion is 10 to 80 mm The foam sheet is wound into a roll shape. Polystyrene resin foam sheet roll for thermoforming (3) The width of the portion formed thin by pressing at the both ends in the width direction of the foamed sheet is 10 to 80 mm, and the thickness β of the portion formed thin is the thickness of the non-end portions. A polystyrene-based resin foam sheet roll for thermoforming, which is obtained by winding a foam sheet of less than 95% of α into a roll. Is the gist.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 4 is a partially cutaway perspective view of a polystyrene-based foamed resin sheet roll for thermoforming according to the present invention, FIG. 5 is a partially enlarged view of the dashed-dotted circle in FIG. 4, and 1 is a foamed polystyrene-based resin foam for thermoforming. A sheet roll (hereinafter simply referred to as a foam sheet roll), 2 represents a foam sheet constituting the foam sheet roll, and 3 represents both ends in the width direction of the foam sheet 2.
[0017]
For example, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the foam sheet roll 1 is formed by winding a foam sheet 2 formed of a polystyrene-based resin and having a thickness at both end portions 3 in the width direction being thin. It is configured.
[0018]
Examples of polystyrene resins that are base resins constituting the foam sheet 2 include styrene, methylstyrene, dimethylstyrene, styrene-maleic anhydride copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, A single polymer or a mixture such as a homopolymer such as a mixture of styrene and polyphenylene ether or a copolymer may be used, and these may be arbitrarily used.
[0019]
The foamed sheet 2 can be used by adding, if necessary, to a melt-kneaded resin and a foaming agent at the time of production of the foamed sheet. Bubble regulators such as a reaction mixture of salt, polyvalent carboxylic acid and sodium carbonate or sodium bicarbonate may be contained. Further, for example, additives such as a thermal stabilizer, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a colorant, which will be described later, which can be added and used as necessary during the production of the foam sheet may be contained.
[0020]
Furthermore, the foam sheet 2 contains an inorganic filler such as talc, silica, calcium carbonate, clay, zeolite, alumina, barium sulfate, magnesium hydroxide, which can be used by being previously contained in the resin. May be. The average particle size of these inorganic fillers is preferably 1 to 15 μm. When the inorganic filler is contained, the addition amount is preferably 0.01 to 30% by weight based on the total weight of the foamed sheet 2. When such an inorganic filler is contained in a large amount, the heat resistance of the foam sheet is improved, and the calorie burned during the incineration process can be reduced.
[0021]
Furthermore, in addition to the filler, the foamed sheet 2 contains a rubber component such as styrene-butadiene copolymer, ethylene-propylene rubber, and butadiene rubber, which can be used by being previously contained in the resin, for example. It may be. The amount of the rubber component added is preferably 0.3 to 15% by weight of the total weight of the foamed sheet 2. In addition, it is preferable that the said filler and additive are mixed with base-material resin by a masterbatch.
[0022]
The density of the foam sheet 2 is 0.03 to 0.9 g / cm. ³ Preferably 0.06-0.25 g / cm ³ It is. Density is 0.03g / cm ³ If it is less than the range, the moldability and strength as a foam sheet for molding are insufficient. The density is 0.9 g / cm ³ If it exceeds 1, the characteristics as a foamed sheet cannot be exhibited sufficiently.
[0023]
Moreover, the thickness (thickness of parts other than the both ends 3 and 3) of the foam sheet 2 is 0.2-7 mm, Preferably it is 0.3-4 mm. If the thickness is less than 0.2 mm, deep drawing becomes difficult. On the other hand, if the thickness exceeds 7 mm, heating during thermoforming may be insufficient.
[0024]
In the foam sheet 2, the width γ of the width direction both ends 3, 3 formed thin and / or the cell structure is destroyed is preferably 10 to 80 mm, more preferably from the end of the foam sheet width direction. Is 15-50 mm. When γ is less than 10 mm, the effects of the present invention may not be sufficiently obtained. On the other hand, when γ exceeds 80 mm, the area of the molded part is reduced and the productivity of the thermoformed product is deteriorated.
[0025]
When both end

portions

3 and 3 are formed to be thin, the thickness β of both

end portions

3 and 3 is preferably less than 95% of the thickness α of the non-end portions. If β is 95% or more of α, there is a risk that the thickness of both

end portions

3 and 3 of the foam sheet 2 may be insufficient, and the foam sheet roll becomes a drum shape due to changes in temperature conditions after the curing process. The effect of the present invention may not be sufficiently obtained. In addition, when the bubble structure of both ends 3 and 3 is destroyed, it is not necessary to consider the thickness of both ends 3 and 3 in particular.
[0026]
As the cross-sectional shapes of the both

end portions

3 and 3, in FIGS. 4 and 5, only one side surface of the foamed sheet 2 is thin and the thickness is reduced. That is, in FIG.4 and FIG.5, although the surface which faces the outer periphery of the foam sheet roll 1 is formed thinly, in this invention, the surface which faces the axis | shaft of the foam sheet roll 1 is formed thin contrary to it. There may be. In the present invention, as shown in FIG. 6, both sides of the foam sheet 2 may be formed thin and the thickness may be reduced.
[0027]
6, for example, instead of press rolls 91 and 92 which will be described later with reference to FIG. 9, a press roll 93 including a roll portion 5 on both sides and a central shaft portion 6 as shown in FIG. 7. As shown in FIG. 9 or FIG. 9, the foam sheet is formed so that the roll portions 5 of the press roll 93 are positioned at both end portions 3 in the width direction of the foam sheet 15. 15 can be used, such as passing between the press rolls 93 and 93 in the direction of the arrow in the figure. The foamed sheet 15 is a foamed sheet before obtaining the foamed sheet 2 (having both ends formed with a small thickness).
[0028]
Moreover, the foam sheet width direction both ends 3, 3 formed with a small thickness are obtained by extruding a polystyrene-based resin into a tube shape using an extruder to obtain a tubular foam body 12, and when opening it, It can also be formed by extruding and foaming the corresponding portion of the foam 12 with a small thickness. Specifically, for example, in the die D at the tip of the extruder as shown in FIG. 10, (1) the clearness of the portion corresponding to the foam cut-off portion in the extruder annular lip 32 is narrowed. (2) Shape memory property of the resin 10 is used to narrow the resin flow path 30 inside the extruder die D. (3) Utilizing the shape memory property of the resin, the support material 33 that supports the shaft 31 is used, and FIG. The foam thickness of the portion corresponding to the slit portion of the foam 12 is reduced by adopting a structure such as dividing the resin once by the portion 34 that divides the

resin flow paths

30 and 30 in the support member 33. And the like.
[0029]
Moreover, in this invention, even if the bubble structure of the width direction both ends 3 and 3 of the foam sheet 2 is destroyed, the effect similar to forming thinly is acquired. The fact that the bubble structure is destroyed means that the gas replacement progresses due to a decrease in the closed cell ratio, and the pressure inside the bubble does not become so high as to inflate the sheet. In addition, the bubble structure of the non-end portions is not broken and does not affect the structure of the non-end portions. Examples of the method for destroying the bubble structure include a method of pressing until the bubble is buckled, a method of piercing a needle, and a method of making a cut with a blade. If the bubble structure is broken, it is considered that the breakage of the closed cell structure occurs in at least a part, and therefore, gas replacement is performed more conspicuously at both ends in the width direction of the foamed sheet 2 than at the center. Even if this occurs, the bubble internal pressure does not increase, and as a result, the foamed sheet roll 1 can be more reliably prevented from becoming a drum shape. Naturally, in the present invention, destruction of the bubble structure and reduction in thickness may be used in combination.
[0030]
In the present invention, the foam sheet 2 destroys the bubble structure or reduces the thickness at the

widthwise end portions

3 and 3, or destroys the bubble structure and reduces the thickness of the foam sheet 2. There is no particular decrease in effective use area. Both ends in the width direction of the foamed sheet 2 subjected to thermoforming are usually used as clamping margins when passing through the thermoforming processing line, and these portions are usually cut off after thermoforming. Because it is a part that is discarded. Therefore, since the width direction both

end parts

3 and 3 of the foam sheet 2 are provided, it does not occur that the part is discarded unnecessarily.
[0031]
In the present invention, instead of the foamed sheet 15, as shown in FIG. 8, a laminated sheet 8 obtained by further laminating the film 7 on the foamed sheet 15 may be used. Examples of the film include those made of polystyrene, high impact polystyrene, polyethylene, polypropylene, other synthetic resins, and the like, as well as those made of aluminum foil, paper, and the like. The laminated sheet obtained by laminating may be a laminate of films on both sides.
[0032]
As a method of laminating the film 7 on the foamed sheet 15, a laminating method such as extrusion laminating, thermal laminating, or laminating via a binder layer such as EVA can be used. Lamination of the film 7 to the foamed sheet 15 may be performed online after the foamed sheet 15 is manufactured, or may be performed offline after the foamed sheet 15 is once wound into a roll. May be.
[0033]
In addition, when laminating the film 7 or the like on the foamed sheet 15, if the foamed sheet 15 has flare, the lamination of the foamed sheet and the film may be hindered. The foam sheet to be used must be one having no flare obtained from the foam sheet roll of the present invention.
[0034]
The foamed sheet 2 constituting the foamed sheet roll 1 of the present invention can be optimally used for molding molded products such as food container trays, cups, bowls, etc. by thermoforming such as vacuum forming and pressure forming. In addition, as an application of the above molding, free drawing molding, plug and ridge molding, matched mold molding, straight molding, plug assist reverse draw molding, or a combination of these can be applied.
[0035]
Next, the case where the foam sheet roll 1 of the present invention is manufactured using a press roll will be described with reference to FIGS. 9 and 1. FIG. 9 is a concept showing an example of a manufacturing process for providing both

end portions

3 and 3 formed with a thin thickness on the foam sheet 15 as an example for obtaining the foam sheet 2 constituting the foam sheet roll 1 of the present invention. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a manufacturing process of the foam sheet 2.
[0036]
As shown in FIG. 9, the foam sheet roll 1 is manufactured by a method described in detail later with reference to FIG. 1. As shown in FIG. The both ends in the width direction of the foamed sheet 15 are pressed between the press rolls 91 and 92 between the

rolls

91 and 92 in the direction of the arrow, and the

width-wise end portions

3 and 3 having a small thickness are formed. After the foam sheet 2 is obtained, the foam sheet 2 is obtained by winding it into a roll.
[0037]
The process of forming the width direction both ends 3 and 3 with thin thickness in the foam sheet 15 by letting the foam sheet 15 pass between the press rolls 91 and 92 is performed after the line for producing the foam sheet 15, for example, in FIG. In part A, the pressing process line as shown in FIG. 9 inserted and directly connected to the line may be used in an online manner continuously to the manufacturing process of the foam sheet 15, but is not limited thereto. The foamed sheet 15 is once wound up in a roll shape, and the foamed sheet 15 wound in the roll shape is unwound into a sheet shape. You may employ | adopt the method of forming this both ends 3 and 3 by an off-line system by letting it pass. However, in this case, before the rolled foam sheet has a drum shape, gas replacement does not proceed sufficiently to the foam sheet 15, and the width-wise ends 3 and 3 of the thin thickness are within 10 days after manufacture. Formation must take place.
[0038]
However, in the case of using the above-described offline method, no residual heat remains in the foam sheet 15 and the hardness is also hard. Therefore, in order to form the both

end portions

3 and 3, the pressing force of the press roll is increased. It is preferable to set and heat the foamed sheet 15 slightly, and since the mechanism of the press line is complicated and the processing conditions are complicated, there is a possibility that appropriate press processing becomes difficult. preferable. If it is an online system, since the foam sheet 15 has a residual heat, it can be easily pressed without heating again.
[0039]
In forming the

thin end portions

3 and 3 by pressing, as shown in FIG. 9, when pressing both ends in the width direction of the foam sheet 15 with the press rolls 91 and 92, the press roll 92 is fixed, The pressure is set to a linear pressure by the press roll 91 and is usually pressed at a pressure in the range of 1 to 25 kgf / cm, preferably 1.5 to 10 kgf / cm.
[0040]
In addition, as shown in FIGS. 6 and 7, when the both

end portions

3 and 3 are formed to be thinly formed on both the front and back sides of the foam sheet 2, the pressing of the upper and lower roll portions 5 is made equal, and the above pressing The pressure is set to a linear pressure in each roll 93 and is usually 0.5 to 15 kgf / cm, preferably 1 to 7 kgf / cm. In consideration of recovery after pressing both ends of the foamed sheet, for example, when reducing the thickness by 10%, press the pressure so that it is less than the target thickness, such as 15-25% compression. It is important to do.
[0041]
Further, when forming both end portions with a small thickness by pressing, the foam sheet 15 is heated so that the temperature of at least the portions corresponding to the both

end portions

3 and 3 forming portions of the foam sheet 15 is 30 ° C. or more. It is preferable to preheat or to heat in advance, but when the above-mentioned online method is adopted to form the both ends 3, 3, the distance between the extruder tip and the press rolls 91, 92 and the interval therebetween However, the foam sheet 15 has sufficient residual heat when the distance is less than 25 m and the ambient temperature is room temperature (about 18 to 35 ° C.). Therefore, it is not necessary to provide a heating means separately. In forming the

end portions

3 and 3, the line speed is preferably 3 to 50 m / min.
[0042]
When the distance between the leading end of the extruder and the press rolls 91 and 92 is long and the foam sheet 15 is cooled before forming the

thin end portions

3 and 3 by pressing, the both end portions It is preferable to heat the foamed sheet 15 by a heating means at the time of 3, 3 formation or before that. Heating may be performed simultaneously with the formation of both

end portions

3 and 3 by heating the press rolls 91 and 92. However, heating with a hot air heater or a heating furnace is performed before the both

end portions

3 and 3 formation step. Means may be provided and preheated by this heating means. Thereby, even if the pressing pressure is less than 3 kgf / cm in terms of linear pressure, the

thin end portions

3 and 3 can be easily formed.
[0043]
In the present invention, it is preferable to press the foamed sheet 15 under a condition of a linear pressure of 5.0 kgf / cm or more in forming the

thin end portions

3 and 3 by pressing. If pressing is performed under the above conditions, both

end portions

3 and 3 can be formed to have a uniform thickness, and the cell structure of both

end portions

3 and 3 can be destroyed.
[0044]
In the present invention, as the foam sheet 15, for example, a sheet manufactured by the following method is used. That is, after having melt-kneaded a polystyrene-based resin as exemplified above with a foaming agent in an extruder, as shown in FIG. 1, this melt-kneaded product has an annular lip attached to the tip of the extruder 10. An annular die 11 is used to extrude and foam from the lip of the die 11 in the direction of the arrow in the drawing to obtain a tubular foam 12, and then the tubular foam 12 is disposed inside the tubular foam 12. A foamed sheet 15 that is passed through 13 and cut into a sheet shape using an incision means 14 such as a cutter blade provided on the downstream side of the mandrel 13 is used.
[0045]
FIG. 1 shows a case where the tubular foam 12 is cut open at two locations to produce two foam sheets. However, the present invention is not limited to such a case, and the tubular foam 12 is 1 It may be cut at one place to form one foam sheet, or may be cut at three or more places to form three or more foam sheets. In the figure,

reference numerals

16, 17 and 18 denote rolls for applying tension to guide the traveling so that the foamed sheet can be easily wound.
[0046]
As said foaming agent used in order to obtain the foam sheet 15, an inorganic foaming agent, a volatile foaming agent, a decomposable foaming agent, etc. can be used. Examples of the inorganic foaming agent include carbon dioxide, air, and nitrogen.
[0047]
Examples of volatile blowing agents include aliphatic hydrocarbons such as propane, n-butane, i-butane, pentane and hexane, cyclic aliphatic hydrocarbons such as cyclobutane and cyclopentane, trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, 1 , 2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane, chlorodifluoromethane, 1-chloro-1,1-difluoroethane, 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, 1,1 , 1,2-tetrafluoroethane, 1,1-difluoroethane, halogenated hydrocarbons such as methyl chloride, ethyl chloride, methylene chloride, and the like can be used.
[0048]
As the decomposable foaming agent, azodicarbonamide, dinitrosopentamethylenetetramine, azobisisobutyronitrile, sodium bicarbonate, or the like can be used. These inorganic foaming agents, volatile foaming agents, and decomposable foaming agents can be appropriately mixed and used.
[0049]
The amount of foaming agent used varies depending on the type of foaming agent, desired foaming ratio, etc., but the density of the foamed sheet 15 is 0.06 to 0.25 g / cm. ³ In the case of obtaining a volatile foaming agent such as butane, 1 to 6 parts by weight per 100 parts by weight of the resin is preferable.
[0050]
In obtaining the foamed sheet 15, an air bubble adjusting agent can be added to the melt-kneaded product of the resin and the foaming agent as necessary. Examples of the air conditioner include inorganic powders such as talc and silica, acidic salts of polyvalent carboxylic acids, and reaction mixtures of polyvalent carboxylic acids with sodium carbonate or sodium bicarbonate. It is preferable to add about 5 parts by weight or less of the cell regulator per 100 parts by weight of the resin. Further, if necessary, additives such as a heat stabilizer, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a colorant can be added. In addition, an inorganic filler may be contained in the resin in advance as described above.
[0052]
In addition to the filler, the strength such as moldability and buffer resistance can be improved by including a rubber component as described above.
[0053]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with specific examples and comparative examples.
Examples 1-3
The base resin, the foaming agent, and the air conditioner shown in Table 1 were blended in the same proportions shown in Table 1, and after melt-kneading them in the following extruder, the melt-kneaded product was heated to 150 to 170 ° C. As shown in FIG. 1 as a foam sheet manufacturing process under the extrusion foaming temperature condition, a tubular foam is obtained by extrusion foaming onto a mandrel from an annular lip of a circular die attached to the tip of the extruder. The body was passed over the mandrel as it was, and was cut open to obtain a foam sheet. This foam sheet is inserted into the A part of the latter stage of the foam sheet production apparatus shown in FIG. 1 and directly connected to the forming lines (shown in FIG. 9) of the thin end portions composed of press rolls 91 and 92. Both ends having a small thickness were formed in the foamed sheet through online processing under the line speed and pressing pressure conditions shown in Table 2. Next, the foamed sheet on which both end portions were formed was wound into a roll shape to obtain a foamed sheet roll.
[0054]
[Table 1]

[0055]
[Table 2]

[0056]
Examples 4-6
The thin end portions were formed off-line. A foamed sheet was produced in the same manner as in Examples 1 to 3, using a base resin, a foaming agent, and a cell regulator shown in Table 1 blended in the same proportions shown in Table 1. Was once wound up into a roll. 96 hours after manufacture, both ends having a small thickness as shown in FIG. 9, in which the foam sheet unwound from the foam sheet roll is provided as a separate line, and the press roll 91 is a heated press roll (120 ° C.). The both end portions were formed in the foam sheet width direction through a forming line. Next, the foamed sheet after the formation of both end portions was again wound into a roll to obtain a sheet roll. Table 2 shows the line speed and pressure conditions of the both end forming lines.
[0057]
Comparative Example 1
A foam sheet roll was obtained in the same manner as in Example 1 except that both ends of the foam sheet were not pressed.
[0058]
Comparative Example 2
A foam sheet roll was obtained in the same manner as in Example 3 except that both ends of the foam sheet were not pressed.
[0059]
Comparative Example 3
A foam sheet roll was obtained in the same manner as in Example 4 except that both ends of the foam sheet were not pressed.
[0060]
Comparative Example 4
The same foam sheet as the foam sheet roll obtained in Example 3 is stored in the form of FIG. 2 (a) for 10 days under the conditions of 40 ° C. and 65% RH after the curing process, and finally the foam sheet roll. Got.
[0061]
About each foam sheet roll obtained in Examples 1 to 6, after curing in the form of FIG. 2 (a) for 15 days under the conditions of 20 ° C. and 40% RH, the thickness, width, density, both ends of the foam sheet The thickness and the width at both ends were measured. Moreover, also about the foam sheet roll obtained in Comparative Examples 1-3, the thickness of the foam sheet, the width | variety, and the density were measured after curing on the conditions similar to an Example. The measurement results are shown in Table 3.
[0062]
Further, for Comparative Example 4, the thickness, width and density of the foamed sheet were measured for the foamed sheet roll obtained after curing under the same conditions as in the Examples and further stored under the above conditions. It was shown together.
[0063]
[Table 3]

[0064]
In addition, the average thickness of the non-end portions was measured by measuring the thickness on a line along the longitudinal direction by dividing the width direction of the foamed sheet into two, and the average value was adopted.
[0065]
Also, the average thickness of both ends is measured by measuring 10 or more points on the line 5 mm inside from the widthwise end of the foam sheet and adopting the average value. And calculated the value.
[0066]
Test example
Using the foam sheet roll after curing obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 (however, Comparative Example 4 is after curing and storage), the foam sheet is unwound from this sheet roll and thermoformed. Through the line, the degree of meandering and bending was examined. In addition, the state of cracks at the edge of the foam sheet due to the clamp was also examined. In the molding part constituting the thermoforming line, hot pressing was performed using a 20-press hot press mold, and a total of 100 bowls of 20 bowls were thermoformed at a time. In addition, the state of the foam sheet caught on the heating part of the thermoforming line and the upper part of the inlet of the molding part was also examined.
[0067]
Furthermore, the degree of heating unevenness was examined by examining the moldability of the foamed sheet molded product obtained by the thermoforming process. The degree of heating unevenness can be determined by examining the appearance and thickness unevenness of the molded product, and if there is bubble defoaming in the appearance or thickness unevenness on the side of the molded product, the heating unevenness is significant.
[0068]
Further, formability was comprehensively evaluated from the above test results. A result is combined with Table 3 and shown as comprehensive evaluation. The evaluation criteria were as follows.
A: There is no meandering, bending, cracking or catching, and the moldability is good.
○: Some meandering and bending were observed, but there was no cracking or catching, and there was no formability defect.
Δ: Some meandering and bending were observed, and there were no cracks or catches, but molding defects were 10% or less of the total number.
X: Other than the above.
[0069]
As shown in Table 3, the foamed sheet roll of the present invention has no meandering or bending of the foamed sheet even when the foamed sheet constituting the foamed sheet roll passes through the thermoforming line, and flare occurs at the end of the foamed sheet in the width direction. Therefore, it has been found that the sheet heating part and the sheet forming part in the normal thermoforming line can be supplied smoothly without contacting the entrance of the space or the space ceiling part. On the other hand, the foam sheet rolls of Comparative Examples 1 to 4 both meander or bend when the foam sheet constituting the roll passes through the thermoforming line, and there is a flare at the end of the foam sheet in the width direction. For this reason, when it is introduced into the space of the sheet heating part or the sheet forming part in a normal thermoforming processing line, it often comes into contact with the entrance of the space or the space ceiling part and cannot be supplied smoothly.
[0070]
Moreover, the foamed sheet roll of the present invention can provide a good thermoformed product without heating unevenness even when the foamed sheet constituting the roll is passed through a thermoforming processing line. On the other hand, when the foamed sheet roll of the comparative example is used, heating unevenness occurs, so that the obtained thermoformed product is obtained using the foamed sheet roll of the present invention in terms of strength, heat insulation, appearance, and the like. It was inferior to that.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, the polystyrene-based resin foam sheet roll for thermoforming according to the present invention is such that the foam structure of the foam sheet roll has a cellular structure destroyed and / or a thin thickness at both ends in the width direction. Because the roll is not formed into a drum shape, the foam sheet flare and curve, which is a problem when a roll having a substantially drum shape or a substantially half drum shape, is developed. Therefore, there is no meandering or bending on the thermoforming line, and since there is no meandering or bending, the foamed sheet can be securely clamped without causing cracks or internal distortion. Since there is no undulation), the foamed sheet can be smoothly introduced into the sheet heating section and the sheet forming section.
[0072]
In addition, by preventing the flare of the foam sheet, the internal deformation of the foam sheet is not caused by the clamp, so that the so-called rampage phenomenon in which the sheet undulates in an irregular direction in the sheet heating portion can be extremely reduced. Uniform heating can be realized by keeping the distance from the heat source uniform. And as a result, compared to conventional products, it has a remarkable effect that it can obtain a foamed sheet that is stable in quality and excellent in thermoformed product, and that is excellent in thermoformability. is there.
[0073]
In the foam sheet roll, when the cell structure of the foam sheet is destroyed and / or the width of both ends formed thin is 10 to 80 mm, the effective use area of the foam sheet is not reduced. The obtained effect can be obtained with certainty.
[0074]
Also, in the foam sheet roll, if the cell structure at both ends of the foam sheet is destroyed, the secondary foam is smaller than usual when the sheet is heated at both ends, or no secondary foam occurs at all. It is possible to further reduce the sheet fluctuation phenomenon in the section, and the above-described effects can be obtained more remarkably and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a part of a process for producing a foam sheet constituting a foam sheet roll of the present invention and a process for producing a foam sheet constituting a conventional foam sheet roll.
FIG. 2 is a view showing an example of a conventional foamed sheet roll.
FIG. 3 is a view showing a foam sheet in which the foam sheet roll of FIG. 2 is developed.
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing a foamed sheet roll of the present invention.
FIG. 5 is a partially enlarged view within a one-dot chain line circle in FIG. 4;
6 is a partially enlarged view corresponding to the one-dot chain line circle of FIG. 4 in another example of the present invention.
7 is a diagram showing an example of a processing method for obtaining a thin both end shape shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a layer configuration example of a foam sheet constituting a foam sheet roll.
FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a process of forming both end portions having a small thickness on a foam sheet, where FIG. 9A is a side view and FIG. 9B is a plan view.
10A and 10B are views showing an extruder die structure, wherein FIG. 10A is a longitudinal sectional view, and FIG. 10B is a sectional view taken along line BB of the shaft support member.
[Explanation of symbols]
1 Polystyrene resin foam sheet roll for thermoforming
2 Foam sheet
3 Foam sheet width direction both ends
γ Width at both ends
α Non-end thickness
β Thickness at both ends

Claims

Foam sheet width direction to both end portions have your foam sheet width of the portion cellular structure is destroyed is 10 to 80 mm, thermoforming polystyrene resin foam sheet rolls, characterized in that formed by winding into a roll.

The width of the foam cell structure to have you in the seat width direction end portions are broken and the thickness is thinner portions foam sheet is 10 to 80 mm, polystyrene for thermoforming, characterized in that formed by winding into a roll Resin foam sheet roll.

The width of the portion formed thin by pressing at both ends in the width direction of the foamed sheet is 10 to 80 mm, and the thickness β of the portion formed thin is 95% of the thickness α of the non-end portions. A polystyrene-based resin foam sheet roll for thermoforming, wherein the foam sheet is less than or equal to a roll .