JP6306920B2 - ポリスチレン系樹脂発泡シート、ポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び成形容器 - Google Patents
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Description
本発明は、ポリスチレン系樹脂発泡シート、ポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び成形容器に関する。
ポリスチレン系樹脂発泡シートは、表面が美しく、軽量でありながら強度があり、成形加工性に優れ、安価であるほか、疎水性に富み、衛生的で、保温・断熱性に優れているため、皿状、カップ状、丼状に成形され、各種の食品包装材や簡易容器として広く使用されている。具体的には、インスタントラーメンに代表されるカップ入り即席麺の容器等として使用されている。また、このような成形容器の成形では、通常、ポリスチレン系樹脂発泡シートの少なくとも一方の面に、熱可塑性樹脂からなる樹脂非発泡フィルムが積層一体化されたポリスチレン系樹脂積層発泡シートが用いられる。
近年、前記した成形容器には、電子レンジで加熱しても変形しない耐熱性が求められている。そこで、成形容器に用いるポリスチレン系樹脂発泡シートとして、以下のものが提案されている。
スチレン単位９４〜９６質量％とメタクリル酸単位４〜６質量％を含有するスチレン−メタクリル酸系共重合体で、重量平均分子量が２１万〜２６万、ビカット軟化点が１０８〜１１４℃の共重合体を原料樹脂とし、ダイの口金部分におけるせん断速度を１．０×１０３〜１．０×１０４秒−１として押出製造され、厚さが１．０〜３．５ｍｍ、見かけ比重が０．０５０〜０．１０５ｇ／ｃｍ３であるスチレン系樹脂耐熱発泡シート（特許文献１）。
スチレン単位９４〜９６質量％とメタクリル酸単位４〜６質量％を含有するスチレン−メタクリル酸系共重合体で、重量平均分子量が２１万〜２６万、ビカット軟化点が１０８〜１１４℃の共重合体を原料樹脂とし、ダイの口金部分におけるせん断速度を１．０×１０３〜１．０×１０４秒−１として押出製造され、厚さが１．０〜３．５ｍｍ、見かけ比重が０．０５０〜０．１０５ｇ／ｃｍ３であるスチレン系樹脂耐熱発泡シート（特許文献１）。
しかし、特許文献１のスチレン系樹脂耐熱発泡シートでは、成形した成形容器が電子レンジでの加熱で変形しない程度の耐熱性を有するものの、割れやひびが生じる（脆性に劣る）ことがあるため取り扱いが煩雑になる。
本発明は、電子レンジで加熱しても容器の変形を抑制できる充分な耐熱性を有し、かつ脆性に優れ取り扱いが容易なポリスチレン系樹脂発泡シート、ポリスチレン系樹脂積層発泡シート、及び成形容器を提供することを目的とする。
本発明のポリスチレン系樹脂発泡シートは、スチレン単位９４〜９８質量％及びメタクリル酸単位２〜６質量％を有し、重量平均分子量が１９万〜２６万のスチレン−メタクリル酸共重合体を含有するポリスチレン系樹脂発泡シートにおいて、厚みが０．５〜３．０ｍｍ、見掛け密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３、平均気泡径が１５０〜５００μｍ、総揮発成分量が２００〜８００μｇ／ｇである。
本発明のポリスチレン系樹脂発泡シートでは、両方のシート表面から深さ０．２ｍｍの表層の平均密度が０．１０ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。
本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートは、本発明のポリスチレン系樹脂発泡シートの少なくとも一方の面に、熱可塑性樹脂からなる樹脂非発泡フィルムが積層されている。
本発明の成形容器は、スチレン単位９４〜９８質量％及びメタクリル酸単位２〜６質量％を有し、重量平均分子量が１９万〜２６万のスチレン−メタクリル酸共重合体を含有する発泡層を有する成形容器において、前記発泡層は、厚みが０．５〜３．０ｍｍであり、見掛け密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３、平均気泡径が１５０〜５００μｍ、総揮発成分量が２００〜８００μｇ／ｇである。
本発明の成形容器では、前記発泡層の内表面と外表面から深さ０．２ｍｍの表層の平均密度が０．１０ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。
また、前記発泡層の内表面及び外表面のいずれか一方又は両方に、熱可塑性樹脂からなる樹脂非発泡フィルムが積層されていることが好ましい。
また、前記発泡層の内表面及び外表面のいずれか一方又は両方に、熱可塑性樹脂からなる樹脂非発泡フィルムが積層されていることが好ましい。
本発明のポリスチレン系樹脂発泡シートは、電子レンジで加熱しても容器の変形を抑制できる充分な耐熱性を有し、かつ脆性に優れ取り扱いが容易である。
本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートは、電子レンジで加熱しても容器の変形を抑制できる充分な耐熱性を有し、かつ脆性に優れ取り扱いが容易である。
本発明の成形容器は、電子レンジで加熱しても変形が抑制される充分な耐熱性を有し、かつ脆性に優れ取り扱いが容易である。
本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートは、電子レンジで加熱しても容器の変形を抑制できる充分な耐熱性を有し、かつ脆性に優れ取り扱いが容易である。
本発明の成形容器は、電子レンジで加熱しても変形が抑制される充分な耐熱性を有し、かつ脆性に優れ取り扱いが容易である。
＜ポリスチレン系樹脂発泡シート＞
本発明のポリスチレン系樹脂発泡シート（以下、発泡シートという。）は、スチレン単位９４〜９８質量％及びメタクリル酸単位２〜６質量％を有し、重量平均分子量が１９万〜２６万のスチレン−メタクリル酸共重合体（以下、共重合体（Ａ）という。）を含有する。
本発明のポリスチレン系樹脂発泡シート（以下、発泡シートという。）は、スチレン単位９４〜９８質量％及びメタクリル酸単位２〜６質量％を有し、重量平均分子量が１９万〜２６万のスチレン−メタクリル酸共重合体（以下、共重合体（Ａ）という。）を含有する。
［共重合体（Ａ）］
共重合体（Ａ）は、スチレンとメタクリル酸の共重合体である。
共重合体（Ａ）の全単位（１００質量％）に対するスチレン単位の割合は、９４〜９８質量％であり、９４〜９７質量％が好ましく、９４〜９６質量％がより好ましい。スチレン単位の割合が前記下限値以上であれば、脆性がより改善され取り扱いがより容易になる。スチレン単位の割合が前記上限値以下であれば、電子レンジで加熱しても変形が抑制される充分な耐熱性が得られやすい。
共重合体（Ａ）は、スチレンとメタクリル酸の共重合体である。
共重合体（Ａ）の全単位（１００質量％）に対するスチレン単位の割合は、９４〜９８質量％であり、９４〜９７質量％が好ましく、９４〜９６質量％がより好ましい。スチレン単位の割合が前記下限値以上であれば、脆性がより改善され取り扱いがより容易になる。スチレン単位の割合が前記上限値以下であれば、電子レンジで加熱しても変形が抑制される充分な耐熱性が得られやすい。
共重合体（Ａ）の全単位（１００質量％）に対するメタクリル酸単位の割合は、２〜６質量％であり、３〜６質量％が好ましく、４〜６質量％がより好ましい。メタクリル酸単位の割合が前記下限値以上であれば、電子レンジで加熱しても変形が抑制される充分な耐熱性が得られやすい。メタクリル酸単位の割合が前記上限値以下であれば、脆性がより改善され取り扱いがより容易になる。
共重合体（Ａ）の重量平均分子量は、１９万〜２６万であり、２０万〜２６万が好ましく、２０万〜２５万がより好ましい。共重合体（Ａ）の重量平均分子量が前記下限値以上であれば、脆性がより改善され取り扱いがより容易になる。共重合体（Ａ）の重量平均分子量が前記上限値以下であれば、発泡シートの製造が容易になる。
共重合体（Ａ）としては、市販品、懸濁重合法等の方法で製造した共重合体（Ａ）等のリサイクル原料でない共重合体（Ａ）（バージンポリスチレン）を使用できる他、使用済みの発泡シート、成形容器等を再生処理して得られたリサイクル原料を使用することができる。
共重合体（Ａ）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を使用してもよい。
共重合体（Ａ）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を使用してもよい。
［他の成分］
本発明の発泡シートは、必要に応じて、共重合体（Ａ）以外のポリスチレン系樹脂を含有してもよい。
共重合体（Ａ）以外のポリスチレン系樹脂としては、成形性、コストの点から、ポリスチレンが好ましい。本発明の発泡シートがポリスチレンを含有する場合、共重合体（Ａ）とポリスチレンの全単位の合計１００質量％に対して、共重合体（Ａ）とポリスチレンのスチレン単位の合計割合が９４〜９８質量％であり、かつ共重合体（Ａ）のメタクリル酸単位の割合が２〜６質量％であることがより好ましい。
本発明の発泡シートは、必要に応じて、共重合体（Ａ）以外のポリスチレン系樹脂を含有してもよい。
共重合体（Ａ）以外のポリスチレン系樹脂としては、成形性、コストの点から、ポリスチレンが好ましい。本発明の発泡シートがポリスチレンを含有する場合、共重合体（Ａ）とポリスチレンの全単位の合計１００質量％に対して、共重合体（Ａ）とポリスチレンのスチレン単位の合計割合が９４〜９８質量％であり、かつ共重合体（Ａ）のメタクリル酸単位の割合が２〜６質量％であることがより好ましい。
また、共重合体（Ａ）以外のポリスチレン系樹脂としては、スチレン系単量体（ただし、スチレンは除く。）の単独重合体または共重合体等が挙げられる。また、該ポリスチレン系樹脂としては、スチレン系単量体（ただし、スチレンは除く。）と、該スチレン系単量体と共重合可能なビニル系単量体とを共重合させた、スチレン系単量体（ただし、スチレンは除く。）を主成分とする共重合体を用いてもよい。
スチレン以外のスチレン系単量体としては、例えば、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、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。該スチレン系単量体は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
スチレン系単量体と共重合可能なビニル系単量体としては、例えば、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）アクリレート等のアルキル（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、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレート等の二官能性単量体；等が挙げられる。該ビニル系単量体は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
スチレン系単量体と共重合可能なビニル系単量体としては、例えば、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）アクリレート等のアルキル（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、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレート等の二官能性単量体；等が挙げられる。該ビニル系単量体は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
本発明の発泡シートが共重合体（Ａ）以外のポリスチレン系樹脂を含有する場合、共重合体（Ａ）の割合は、共重合体（Ａ）と、共重合体（Ａ）以外のポリスチレン系樹脂の合計１００質量％に対して、５〜５０質量％が好ましく、１０〜５０質量％がより好ましい。前記共重合体（Ａ）の割合が下限値以上であれば、電子レンジで加熱しても容器の変形を抑制できる充分な耐熱性の付与と、脆性改善の効果が得られやすい。前記共重合体（Ａ）の割合が前記上限値以下であれば、熱成形性が良好となる。
本発明の発泡シートには、物性を損なわない範囲内で、造核剤、架橋剤、充填剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤（炭化水素、脂肪酸系、脂肪酸アミド系、エステル系、アルコール系、金属石鹸、シリコーン油、低分子ポリエチレン等のワックス等）、展着剤（流動パラフィン、ポリエチレングリコール、ポリブテン等）、着色剤等の添加剤を添加してもよい。なかでも、本発明の発泡シートは、造核剤を含有することが好ましい。
造核剤としては、例えば、タルク、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸カルシウム、クレー、クエン酸等が挙げられる。なかでも、造核剤としては、タルクが好ましい。造核剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
造核剤の添加量は、共重合体（Ａ）１００質量部に対して０．０１〜５質量部が好ましい。
造核剤の添加量は、共重合体（Ａ）１００質量部に対して０．０１〜５質量部が好ましい。
［厚み］
本発明の発泡シートの厚みは、０．５〜３．０ｍｍであり、１．０〜２．５ｍｍが好ましく、１．０〜２．３ｍｍがより好ましい。発泡シートの厚みが前記範囲内であれば、脆性に優れ取り扱いが容易な発泡シートとなる。また、発泡シートの厚みが前記下限値以上であれば、強度、断熱性に優れる。発泡シートの厚みが前記上限値以下であれば、熱成形性が良好となる。
本発明の発泡シートの厚みは、０．５〜３．０ｍｍであり、１．０〜２．５ｍｍが好ましく、１．０〜２．３ｍｍがより好ましい。発泡シートの厚みが前記範囲内であれば、脆性に優れ取り扱いが容易な発泡シートとなる。また、発泡シートの厚みが前記下限値以上であれば、強度、断熱性に優れる。発泡シートの厚みが前記上限値以下であれば、熱成形性が良好となる。
［見掛け密度］
本発明の発泡シートの見掛け密度は、見掛け密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３であり、０．０６〜０．１４ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．０７〜０．１３ｇ／ｃｍ３がより好ましい。発泡シートの見掛け密度が前記範囲内であれば、脆性に優れ取り扱いが容易な発泡シートとなる。また、発泡シートの見掛け密度が前記下限値以上であれば、発泡シートが硬くなり、強度に優れる。発泡シートの見掛け密度が前記上限値以下であれば、断熱性に優れる。
本発明の発泡シートの見掛け密度は、見掛け密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３であり、０．０６〜０．１４ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．０７〜０．１３ｇ／ｃｍ３がより好ましい。発泡シートの見掛け密度が前記範囲内であれば、脆性に優れ取り扱いが容易な発泡シートとなる。また、発泡シートの見掛け密度が前記下限値以上であれば、発泡シートが硬くなり、強度に優れる。発泡シートの見掛け密度が前記上限値以下であれば、断熱性に優れる。
［平均気泡径］
本発明の発泡シートの平均気泡径は、１５０〜５００μｍであり、１５０〜４００μｍが好ましく、２００〜４００μｍがより好ましい。発泡シートの平均気泡率が前記範囲内であれば、脆性に優れ取り扱いが容易な発泡シートとなる。また、発泡シートの平均気泡径が前記下限値以上であれば、成形性が良好で、良好な成形品が得られる。発泡シートの平均気泡径が前記上限値以下であれば、発泡シートが柔らかくなり、割れが生じにくくなる。
本発明の発泡シートの平均気泡径は、１５０〜５００μｍであり、１５０〜４００μｍが好ましく、２００〜４００μｍがより好ましい。発泡シートの平均気泡率が前記範囲内であれば、脆性に優れ取り扱いが容易な発泡シートとなる。また、発泡シートの平均気泡径が前記下限値以上であれば、成形性が良好で、良好な成形品が得られる。発泡シートの平均気泡径が前記上限値以下であれば、発泡シートが柔らかくなり、割れが生じにくくなる。
［総揮発成分量］
本発明の発泡シートの総揮発成分量は、２００〜８００μｇ／ｇであり、２２０〜８００μｇ／ｇが好ましく、２５０〜８００μｇ／ｇがより好ましい。発泡シートの総揮発成分量が前記範囲内であれば、脆性に優れ取り扱いが容易な発泡シートとなる。また、発泡シートの総揮発成分量が前記下限値以上であれば、発泡シートが柔らかくなり、割れが生じにくくなる。発泡シートの総揮発成分量が前記上限値以下であれば、成形品が変形しにくく、耐油性に優れる。
本発明の発泡シートの総揮発成分量は、２００〜８００μｇ／ｇであり、２２０〜８００μｇ／ｇが好ましく、２５０〜８００μｇ／ｇがより好ましい。発泡シートの総揮発成分量が前記範囲内であれば、脆性に優れ取り扱いが容易な発泡シートとなる。また、発泡シートの総揮発成分量が前記下限値以上であれば、発泡シートが柔らかくなり、割れが生じにくくなる。発泡シートの総揮発成分量が前記上限値以下であれば、成形品が変形しにくく、耐油性に優れる。
［表層の平均密度］
本発明の発泡シートにおける、両方のシート表面から深さ０．２ｍｍの表層の平均密度は、０．１０ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。これにより、シート表面の剛性及び靭性が向上し、脆性がさらに改善された取り扱いが容易な発泡シートとなる。
前記表層の平均密度は、０．１０〜０．６０ｇ／ｃｍ３がより好ましく、０．１０〜０．５０ｇ／ｃｍ３がさらに好ましい。
なお、前記した「両方のシート表面から深さ０．２ｍｍの表層の平均密度」とは、発泡シートの一方のシート表面から深さ０．２ｍｍの表層の密度と、他方のシート表面から深さ０．２ｍｍの表層の密度との平均を意味する。
本発明の発泡シートにおける、両方のシート表面から深さ０．２ｍｍの表層の平均密度は、０．１０ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。これにより、シート表面の剛性及び靭性が向上し、脆性がさらに改善された取り扱いが容易な発泡シートとなる。
前記表層の平均密度は、０．１０〜０．６０ｇ／ｃｍ３がより好ましく、０．１０〜０．５０ｇ／ｃｍ３がさらに好ましい。
なお、前記した「両方のシート表面から深さ０．２ｍｍの表層の平均密度」とは、発泡シートの一方のシート表面から深さ０．２ｍｍの表層の密度と、他方のシート表面から深さ０．２ｍｍの表層の密度との平均を意味する。
［製造方法］
本発明の発泡シートの製造方法としては、特に限定されず、例えば、共重合体（Ａ）、及び必要に応じて用いる、共重合体（Ａ）以外のポリスチレン系樹脂、造核剤等を押出機に供給して加熱溶融し、発泡剤を加えて混練し、押出機の先端に取り付けられた金型から押出発泡させ、得られた発泡シートを巻き取って回収する方法が挙げられる。
本発明の発泡シートの製造方法としては、特に限定されず、例えば、共重合体（Ａ）、及び必要に応じて用いる、共重合体（Ａ）以外のポリスチレン系樹脂、造核剤等を押出機に供給して加熱溶融し、発泡剤を加えて混練し、押出機の先端に取り付けられた金型から押出発泡させ、得られた発泡シートを巻き取って回収する方法が挙げられる。
発泡剤としては、物理発泡剤が好ましい。
物理発泡剤としては、炭素数６以下の炭化水素（例えばプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の脂肪族炭化水素）が好ましく、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタンがより好ましい。発泡剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
発泡剤の使用量は、使用する全樹脂成分１００質量部に対して、１．０〜８．０質量部が好ましく、１．０〜７．０質量部がより好ましい。
物理発泡剤としては、炭素数６以下の炭化水素（例えばプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の脂肪族炭化水素）が好ましく、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタンがより好ましい。発泡剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
発泡剤の使用量は、使用する全樹脂成分１００質量部に対して、１．０〜８．０質量部が好ましく、１．０〜７．０質量部がより好ましい。
押出機の先端に取り付ける金型としては、例えば、環状開口を有する環状金型（サーキュラーダイ）、Ｔダイ等が挙げられる。
環状金型を用いる場合の具体的な態様としては、例えば、環状金型から押出した円筒状発泡体を冷却マンドレルに沿わせつつ、該冷却マンドレルの先端部の両側に設けたカッターにより、該円筒状発泡体に軸方向に切れ目を入れて切開し、２枚の発泡シートとする態様が挙げられる。
環状金型を用いる場合の具体的な態様としては、例えば、環状金型から押出した円筒状発泡体を冷却マンドレルに沿わせつつ、該冷却マンドレルの先端部の両側に設けたカッターにより、該円筒状発泡体に軸方向に切れ目を入れて切開し、２枚の発泡シートとする態様が挙げられる。
発泡倍率は、７〜１８倍が好ましく、８〜１７倍がより好ましい。発泡倍率が前記下限値以上であれば、成形容器の軽量化が容易になる。発泡倍率が前記上限値以下であれば、強度の高い成形容器が得られやすい。
発泡シートの厚み、見掛け密度、平均気泡径及び総揮発成分量を制御する方法は、特に限定されない。
例えば、造核剤の使用量を増やすことで、発泡シートの見掛け密度が小さくなる。また、発泡剤の使用量を減らすことで、発泡シートの見掛け密度が大きくなる。押出機における共重合体（Ａ）を含む樹脂成分の溶融混練温度を高くすることで、発泡シートの揮発成分量が高くなる。発泡剤の使用量や種類を変更することで、発泡シートの厚みを制御できる。また、造核剤の使用量を減らすことにより、平均気泡径が大きくなる。また、例えば環状金型から押出した円筒状発泡体に冷却エアーを当てることで、表層の平均密度が大きくなる。
例えば、造核剤の使用量を増やすことで、発泡シートの見掛け密度が小さくなる。また、発泡剤の使用量を減らすことで、発泡シートの見掛け密度が大きくなる。押出機における共重合体（Ａ）を含む樹脂成分の溶融混練温度を高くすることで、発泡シートの揮発成分量が高くなる。発泡剤の使用量や種類を変更することで、発泡シートの厚みを制御できる。また、造核剤の使用量を減らすことにより、平均気泡径が大きくなる。また、例えば環状金型から押出した円筒状発泡体に冷却エアーを当てることで、表層の平均密度が大きくなる。
［作用効果］
以上説明した本発明の発泡シートは、共重合体（Ａ）のメタクリル酸単位の割合及び重量平均分子量、並びにシートの厚み、見掛け密度、平均気泡径及び総揮発成分量を特定の範囲に制御していることで、電子レンジで加熱しても容器の変形を抑制できる充分な耐熱性を有するうえ、脆性に優れ取り扱いも容易である。
以上説明した本発明の発泡シートは、共重合体（Ａ）のメタクリル酸単位の割合及び重量平均分子量、並びにシートの厚み、見掛け密度、平均気泡径及び総揮発成分量を特定の範囲に制御していることで、電子レンジで加熱しても容器の変形を抑制できる充分な耐熱性を有するうえ、脆性に優れ取り扱いも容易である。
＜ポリスチレン系樹脂積層発泡シート＞
以下、本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートの一例を示して説明する。
本実施形態のポリスチレン系樹脂積層発泡シート１（以下、積層発泡シート１という。）は、図１に示すように、ポリスチレン系樹脂発泡シート１０（以下、発泡シート１０という。）と、発泡シート１０の両方の面に積層された樹脂非発泡フィルム１２，１２と、を有する。
発泡シート１０は、前記した本発明の発泡シートである。
以下、本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートの一例を示して説明する。
本実施形態のポリスチレン系樹脂積層発泡シート１（以下、積層発泡シート１という。）は、図１に示すように、ポリスチレン系樹脂発泡シート１０（以下、発泡シート１０という。）と、発泡シート１０の両方の面に積層された樹脂非発泡フィルム１２，１２と、を有する。
発泡シート１０は、前記した本発明の発泡シートである。
樹脂非発泡フィルム１２は、熱可塑性樹脂からなる発泡させていないフィルムである。樹脂非発泡フィルム１２を積層することで、積層発泡シート１の表面がより美麗になり、また剛性がより高くなり、また耐熱、耐油性がより向上する。
樹脂非発泡フィルム１２を形成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン系樹脂、耐衝撃性ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂等が挙げられる。また、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上をドライラミネート等で積層してもよい。
樹脂非発泡フィルム１２は、着色料（顔料、染料等）を添加することで様々な色調に着色してもよく、表面に印刷を施すことで様々な模様やデザインを表示してもよい。
樹脂非発泡フィルム１２を形成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン系樹脂、耐衝撃性ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂等が挙げられる。また、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上をドライラミネート等で積層してもよい。
樹脂非発泡フィルム１２は、着色料（顔料、染料等）を添加することで様々な色調に着色してもよく、表面に印刷を施すことで様々な模様やデザインを表示してもよい。
樹脂非発泡フィルム１２の厚みは、１０〜１５０μｍが好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。樹脂非発泡フィルム１２の厚みが前記下限値以上であれば、加熱成形時にフィルムが伸びやすく欠損が生じにくくなる。樹脂非発泡フィルム１２の厚みが前記上限値以下であれば、コストアップにならず、フィルム積層時に低温で積層でき光沢性が失われることもない。
発泡シート１０の一方の面又は両面に樹脂非発泡フィルム１２を積層する方法としては、発泡シート１０と樹脂非発泡フィルム１２を共押し出しして積層する方法や、加熱ロール、バインダー、接着剤等を用いて発泡シート１０に樹脂非発泡フィルム１２を積層する方法等が挙げられる。
［作用効果］
以上説明した本発明の積層発泡シートは、共重合体（Ａ）のメタクリル酸単位の割合及び重量平均分子量、並びにシートの厚み、見掛け密度、平均気泡径及び総揮発成分量を特定の範囲に制御した発泡シートを用いていることで、電子レンジで加熱しても容器の変形を抑制できる充分な耐熱性を有するうえ、脆性に優れ取り扱いも容易である。
なお、本発明の積層発泡シートは、前記した積層発泡シート１には限定されない。例えば、本発明の積層発泡シートは、発泡シートの一方の面のみに樹脂非発泡フィルムが積層されたシートであってもよい。
以上説明した本発明の積層発泡シートは、共重合体（Ａ）のメタクリル酸単位の割合及び重量平均分子量、並びにシートの厚み、見掛け密度、平均気泡径及び総揮発成分量を特定の範囲に制御した発泡シートを用いていることで、電子レンジで加熱しても容器の変形を抑制できる充分な耐熱性を有するうえ、脆性に優れ取り扱いも容易である。
なお、本発明の積層発泡シートは、前記した積層発泡シート１には限定されない。例えば、本発明の積層発泡シートは、発泡シートの一方の面のみに樹脂非発泡フィルムが積層されたシートであってもよい。
＜成形容器＞
本発明の成形容器は、共重合体（Ａ）を含有する発泡層を有し、必要に応じて該発泡層の内表面及び外表面のいずれか一方又は両方に、熱可塑性樹脂からなる樹脂非発泡フィルムが積層されている成形容器である。前記発泡層は、厚みが０．５〜３．０ｍｍであり、好ましくは１．０〜２．５ｍｍであり、見掛け密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３であり、平均気泡径が１５０〜５００μｍであり、総揮発成分量が２００〜８００μｇ／ｇである。すなわち、本発明の成形容器は、前記した本発明の発泡シート又は積層発泡シートを成形して得た成形容器である。本発明の成形容器の発泡層は、本発明の発泡シートにより形成される。
前記発泡層の内表面と外表面から深さ０．２ｍｍの表層の平均密度は、０．１０ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。
本発明の成形容器は、共重合体（Ａ）を含有する発泡層を有し、必要に応じて該発泡層の内表面及び外表面のいずれか一方又は両方に、熱可塑性樹脂からなる樹脂非発泡フィルムが積層されている成形容器である。前記発泡層は、厚みが０．５〜３．０ｍｍであり、好ましくは１．０〜２．５ｍｍであり、見掛け密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３であり、平均気泡径が１５０〜５００μｍであり、総揮発成分量が２００〜８００μｇ／ｇである。すなわち、本発明の成形容器は、前記した本発明の発泡シート又は積層発泡シートを成形して得た成形容器である。本発明の成形容器の発泡層は、本発明の発泡シートにより形成される。
前記発泡層の内表面と外表面から深さ０．２ｍｍの表層の平均密度は、０．１０ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。
本発明の成形容器の形状や寸法は、特に限定されず、例えば、カップ入り即席麺用のカップや丼が挙げられる。
本発明の成形容器は、本発明の発泡シート又は積層発泡シートを熱成形することで得られる。その際に、積層発泡シートを用いる場合、容器の機械的強度、耐熱、耐油性がより向上する点から、少なくとも容器の内側が樹脂非発泡フィルムとなるように熱成形することが好ましい。
本発明の成形容器は、本発明の発泡シート又は積層発泡シートを熱成形することで得られる。その際に、積層発泡シートを用いる場合、容器の機械的強度、耐熱、耐油性がより向上する点から、少なくとも容器の内側が樹脂非発泡フィルムとなるように熱成形することが好ましい。
熱成形方法としては、例えば、真空成形や圧空成形、あるいはこれらの応用としてのフリードローイング成形、プラグ・アンド・リッジ成形、リッジ成形、マッチド・モールド成形、ストレート成形、ドレープ成形、リバースドロー成形、エアスリップ成形、プラグアシスト成形、プラグアシストリバースロード成形等の、従来公知の一般的な成形法等が挙げられる。
［作用効果］
以上説明した本発明の成形容器は、共重合体（Ａ）のメタクリル酸単位の割合及び重量平均分子量、並びに発泡層の厚み、見掛け密度、平均気泡径及び総揮発成分量を特定の範囲に制御しているため、電子レンジで加熱しても変形が抑制される充分な耐熱性を有し、かつ脆性に優れ取り扱いも容易である。
以上説明した本発明の成形容器は、共重合体（Ａ）のメタクリル酸単位の割合及び重量平均分子量、並びに発泡層の厚み、見掛け密度、平均気泡径及び総揮発成分量を特定の範囲に制御しているため、電子レンジで加熱しても変形が抑制される充分な耐熱性を有し、かつ脆性に優れ取り扱いも容易である。
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［原料］
原料樹脂Ａ−１：スチレン−メタクリル酸共重合体であるＴ０４０（東洋スチレン社製、スチレン単位９６．０質量％、メタクリル酸単位：４．０質量％、重量平均分子量：２５万）。
原料樹脂Ａ−２：スチレン−メタクリル酸共重合体であるＴ０４０を原料樹脂とした非発泡シートを食品包装用蓋等に加熱成形した際における、食品包装用蓋等を打ち抜きした後の端材を粉砕し、溶融混練してリペレット化したリサイクル原料（スチレン単位９５．５質量％、メタクリル酸単位：４．５質量％、重量平均分子量：２１万）。
原料樹脂Ａ−３：スチレン−メタクリル酸共重合体であるＴ０６０（東洋スチレン社製、スチレン単位９４．０質量％、メタクリル酸単位：６．０質量％、重量平均分子量：２０万）。
原料樹脂Ｂ−１：スチレン−メタクリル酸共重合体であるＴ０８０（東洋スチレン社製、スチレン単位９２．０質量％、メタクリル酸量：８．０質量％、重量平均分子量：１８万）。
［原料］
原料樹脂Ａ−１：スチレン−メタクリル酸共重合体であるＴ０４０（東洋スチレン社製、スチレン単位９６．０質量％、メタクリル酸単位：４．０質量％、重量平均分子量：２５万）。
原料樹脂Ａ−２：スチレン−メタクリル酸共重合体であるＴ０４０を原料樹脂とした非発泡シートを食品包装用蓋等に加熱成形した際における、食品包装用蓋等を打ち抜きした後の端材を粉砕し、溶融混練してリペレット化したリサイクル原料（スチレン単位９５．５質量％、メタクリル酸単位：４．５質量％、重量平均分子量：２１万）。
原料樹脂Ａ−３：スチレン−メタクリル酸共重合体であるＴ０６０（東洋スチレン社製、スチレン単位９４．０質量％、メタクリル酸単位：６．０質量％、重量平均分子量：２０万）。
原料樹脂Ｂ−１：スチレン−メタクリル酸共重合体であるＴ０８０（東洋スチレン社製、スチレン単位９２．０質量％、メタクリル酸量：８．０質量％、重量平均分子量：１８万）。
［実施例１］
原料樹脂Ａ−１を５０質量部と原料樹脂Ａ−２を５０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１．０質量部添加し、第１押出機（直径φ１１５ｍｍ）に投入して２５０℃で加熱し溶融混練した。
次いで、該第１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／ノルマルブタン（質量比）＝７０／３０）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１８０ｍｍ）に供給し、１６５℃に冷却してサーキュラーダイを用いて押出発泡させ、吐出量３５０ｋｇ／ｈ（せん断速度：６．６３×１０３秒−１）にて筒状体を得た。得られた筒状体を押出方向に沿って２箇所切断して２枚のポリスチレン系樹脂発泡シートとした。得られたポリスチレン系樹脂発泡シートは、総揮発成分量が４０５μｇ／ｇ、厚み１．８０ｍｍ、見かけ密度が０．０８ｇ／ｃｍ３、両面側の表層の平均密度が０．１４ｇ／ｃｍ３、平均気泡径が３５２μｍであった。
原料樹脂Ａ−１を５０質量部と原料樹脂Ａ−２を５０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１．０質量部添加し、第１押出機（直径φ１１５ｍｍ）に投入して２５０℃で加熱し溶融混練した。
次いで、該第１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／ノルマルブタン（質量比）＝７０／３０）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１８０ｍｍ）に供給し、１６５℃に冷却してサーキュラーダイを用いて押出発泡させ、吐出量３５０ｋｇ／ｈ（せん断速度：６．６３×１０３秒−１）にて筒状体を得た。得られた筒状体を押出方向に沿って２箇所切断して２枚のポリスチレン系樹脂発泡シートとした。得られたポリスチレン系樹脂発泡シートは、総揮発成分量が４０５μｇ／ｇ、厚み１．８０ｍｍ、見かけ密度が０．０８ｇ／ｃｍ３、両面側の表層の平均密度が０．１４ｇ／ｃｍ３、平均気泡径が３５２μｍであった。
［実施例２］
原料樹脂Ａ−１のみからなる樹脂組成物１００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
原料樹脂Ａ−１のみからなる樹脂組成物１００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
［実施例３］
原料樹脂Ａ−２のみからなる樹脂組成物１００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
原料樹脂Ａ−２のみからなる樹脂組成物１００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
［実施例４］
原料樹脂Ａ−３のみからなる樹脂組成物１００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
原料樹脂Ａ−３のみからなる樹脂組成物１００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
［実施例５］
原料樹脂Ａ−１を５０質量部と、ポリスチレン系樹脂としてＨＲＭ２６（東洋スチレン社製）５０質量部とからなる樹脂組成物１００質量部を使用し、原料樹脂全体におけるスチレン単位とメタクリル酸単位の合計に対するメタクリル酸単位の割合を２質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
原料樹脂Ａ−１を５０質量部と、ポリスチレン系樹脂としてＨＲＭ２６（東洋スチレン社製）５０質量部とからなる樹脂組成物１００質量部を使用し、原料樹脂全体におけるスチレン単位とメタクリル酸単位の合計に対するメタクリル酸単位の割合を２質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
［実施例６］
造核剤を２．０質量部にし、シートの見掛け密度が０．０６ｇ／ｃｍ３となるように引取速度を調整した以外は、実施例１と同様にして耐熱ポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
造核剤を２．０質量部にし、シートの見掛け密度が０．０６ｇ／ｃｍ３となるように引取速度を調整した以外は、実施例１と同様にして耐熱ポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
［実施例７］
サーキュラーダイを別のものに変更した後、発泡剤を２．３質量部にし、シートの見掛け密度が０．１３ｇ／ｃｍ３となるように引取速度を調整した以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
サーキュラーダイを別のものに変更した後、発泡剤を２．３質量部にし、シートの見掛け密度が０．１３ｇ／ｃｍ３となるように引取速度を調整した以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
［実施例８］
第１押出機の温度を２８０℃にし、スチレン−メタクリル酸共重合体の分解を促進させて揮発成分が増加するように調整した以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
第１押出機の温度を２８０℃にし、スチレン−メタクリル酸共重合体の分解を促進させて揮発成分が増加するように調整した以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
［実施例９］
サーキュラーダイを別のものに変更し、口金部のクリアランスを変更した後、押出条件を調整して吐出量４１０ｋｇ／ｈ（せん断速度：１．５１×１０４秒−１）となるように調整した以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
サーキュラーダイを別のものに変更し、口金部のクリアランスを変更した後、押出条件を調整して吐出量４１０ｋｇ／ｈ（せん断速度：１．５１×１０４秒−１）となるように調整した以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
［比較例１］
第１押出機の温度を３１０℃にし、スチレン−メタクリル酸共重合体の分解を促進させて揮発成分が増加するように調整した以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
第１押出機の温度を３１０℃にし、スチレン−メタクリル酸共重合体の分解を促進させて揮発成分が増加するように調整した以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
［比較例２］
原料樹脂Ａ−１を５０質量部と、ポリスチレン系樹脂としてＨＲＭ５２（東洋スチレン社製）５０質量部とからなる樹脂組成物１００質量部とし、スチレン−メタクリル酸共重合体のスチレン単位を９８質量％、メタクリル酸単位を２質量％とした以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
原料樹脂Ａ−１を５０質量部と、ポリスチレン系樹脂としてＨＲＭ５２（東洋スチレン社製）５０質量部とからなる樹脂組成物１００質量部とし、スチレン−メタクリル酸共重合体のスチレン単位を９８質量％、メタクリル酸単位を２質量％とした以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
［比較例３］
原料樹脂Ｂ−１のみからなる樹脂組成物１００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得ようとした。しかし、押出発泡時に得られた筒状体を押出方向に沿って切断した際に発泡シートが裂けてしまい、良好な発泡シートが得難かった。
原料樹脂Ｂ−１のみからなる樹脂組成物１００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得ようとした。しかし、押出発泡時に得られた筒状体を押出方向に沿って切断した際に発泡シートが裂けてしまい、良好な発泡シートが得難かった。
［比較例４］
造核剤を０．３質量部にし、発泡剤を５．０質量部にして平均気泡径が大きくなるように調整した以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
造核剤を０．３質量部にし、発泡剤を５．０質量部にして平均気泡径が大きくなるように調整した以外は、実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
［メタクリル酸単位含有量の測定方法］
試料樹脂の共重合体を秤量し、トルエンとエタノールを２：１（体積比）の割合で混合した混合試薬１００ｍＬに溶解させた後、０．１ｍｏｌ／Ｌエタノールの水酸化カリウム溶液によって中和滴定を行い、メタクリル酸単位含有量を算出した。
試料樹脂の共重合体を秤量し、トルエンとエタノールを２：１（体積比）の割合で混合した混合試薬１００ｍＬに溶解させた後、０．１ｍｏｌ／Ｌエタノールの水酸化カリウム溶液によって中和滴定を行い、メタクリル酸単位含有量を算出した。
［重量平均分子量の測定方法］
試料樹脂４ｍｇをテトラヒドロフラン４ｍＬに溶解させた後、非水系０．４５μｍクロマトディスク（１３Ｎ）で濾過し、得られた濾液を試料液として、以下の測定条件で重量平均分子量を測定した。
機器：東ソー ＨＬＣ−８３２０ＧＰＣ（ゲルパーミエイション・クロマトグラフィー）、
カラム：ＳｕｐｅｒＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＺ−Ｈ、
カラム温度：４０℃、
キャリア：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ） ０．２ｍＬ／分、
検出器：ＲＩ、
検量線：東ソー社製の標準ポリスチレン（ＰＳ）使用。
試料樹脂４ｍｇをテトラヒドロフラン４ｍＬに溶解させた後、非水系０．４５μｍクロマトディスク（１３Ｎ）で濾過し、得られた濾液を試料液として、以下の測定条件で重量平均分子量を測定した。
機器：東ソー ＨＬＣ−８３２０ＧＰＣ（ゲルパーミエイション・クロマトグラフィー）、
カラム：ＳｕｐｅｒＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＺ−Ｈ、
カラム温度：４０℃、
キャリア：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ） ０．２ｍＬ／分、
検出器：ＲＩ、
検量線：東ソー社製の標準ポリスチレン（ＰＳ）使用。
［厚みの測定方法］
ポリスチレン系樹脂発泡シートの幅方向の両端２０ｍｍを除き、幅方向５０ｍｍ間隔で２１点を測定点とした。この測定点の厚みを、ダイヤルシックネスゲージＳＭ−１１２（テクロック社製）を使用し、最小単位０．０１ｍｍまで測定した。これらの測定値の平均値をポリスチレン系樹脂発泡シートの厚みＴ（ｍｍ）とした。
ポリスチレン系樹脂発泡シートの幅方向の両端２０ｍｍを除き、幅方向５０ｍｍ間隔で２１点を測定点とした。この測定点の厚みを、ダイヤルシックネスゲージＳＭ−１１２（テクロック社製）を使用し、最小単位０．０１ｍｍまで測定した。これらの測定値の平均値をポリスチレン系樹脂発泡シートの厚みＴ（ｍｍ）とした。
［シート坪量の測定方法］
ポリスチレン系樹脂発泡シートの幅方向の両端２０ｍｍを除き、幅方向に等間隔に、１０ｃｍ×１０ｃｍの切片１０個を切り出し、各切片の質量（ｇ）を０．００１ｇ単位まで測定した。各切片の質量（ｇ）の平均値を１ｍ２当たりの質量に換算した値を、坪量Ｍ（ｇ／ｍ２）とした。
ポリスチレン系樹脂発泡シートの幅方向の両端２０ｍｍを除き、幅方向に等間隔に、１０ｃｍ×１０ｃｍの切片１０個を切り出し、各切片の質量（ｇ）を０．００１ｇ単位まで測定した。各切片の質量（ｇ）の平均値を１ｍ２当たりの質量に換算した値を、坪量Ｍ（ｇ／ｍ２）とした。
［見掛け密度］
厚みＴと坪量Ｍとから、下式により見掛け密度ρ（ｇ／ｃｍ３）を求めた。
ρ＝Ｍ／（Ｔ×１０３）
厚みＴと坪量Ｍとから、下式により見掛け密度ρ（ｇ／ｃｍ３）を求めた。
ρ＝Ｍ／（Ｔ×１０３）
［平均気泡径の測定方法］
ポリスチレン系樹脂発泡シートの平均気泡径は、ＡＳＴＭ Ｄ２８４２−６９の試験方法に準拠して測定した平均弦長に基づいて算出した。具体的には、ポリスチレン系樹脂発泡シートをその表面に対して垂直な方向（厚み方向）に切断した。この切断面における厚み方向にほぼ４等分し、その厚み方向の中央のほぼ１／２の厚みに相当する部分を、走査型電子顕微鏡（日立製作所社製、Ｓ−３０００Ｎ）を用いて１７〜２０倍（場合によっては２００倍）に拡大して撮影した。
次に、撮影した写真における、写真上の長さが６０ｍｍで且つポリスチレン系樹脂発泡シートの厚み方向に指向する一直線上にある気泡数から、各気泡の平均弦長（ｔ）を下式（１）に基づいて算出した。そして、下式（２）により平均気泡径Ｄを算出した。なお、ポリスチレン系樹脂発泡シートの層が薄く、長さが６０ｍｍの直線を写真上に描くことができない場合は、できるだけ長い直線を写真上に描き、この直線の長さを６０ｍｍに換算して平均気泡径Ｄを算出した。
平均弦長（ｔ）＝６０／（気泡数×写真の倍率） ・・・（１）
平均気泡径Ｄ＝ｔ／０．６１６ ・・・（２）
ポリスチレン系樹脂発泡シートの平均気泡径は、ＡＳＴＭ Ｄ２８４２−６９の試験方法に準拠して測定した平均弦長に基づいて算出した。具体的には、ポリスチレン系樹脂発泡シートをその表面に対して垂直な方向（厚み方向）に切断した。この切断面における厚み方向にほぼ４等分し、その厚み方向の中央のほぼ１／２の厚みに相当する部分を、走査型電子顕微鏡（日立製作所社製、Ｓ−３０００Ｎ）を用いて１７〜２０倍（場合によっては２００倍）に拡大して撮影した。
次に、撮影した写真における、写真上の長さが６０ｍｍで且つポリスチレン系樹脂発泡シートの厚み方向に指向する一直線上にある気泡数から、各気泡の平均弦長（ｔ）を下式（１）に基づいて算出した。そして、下式（２）により平均気泡径Ｄを算出した。なお、ポリスチレン系樹脂発泡シートの層が薄く、長さが６０ｍｍの直線を写真上に描くことができない場合は、できるだけ長い直線を写真上に描き、この直線の長さを６０ｍｍに換算して平均気泡径Ｄを算出した。
平均弦長（ｔ）＝６０／（気泡数×写真の倍率） ・・・（１）
平均気泡径Ｄ＝ｔ／０．６１６ ・・・（２）
［揮発成分量の測定方法］
得られたポリスチレン系樹脂発泡シートから０．１ｇを秤量して試験片とし、該試料片を２０ｍＬの有底筒状の容器内に収納した。そして、容器内にジエチルベンゼンを５０ｐｐｍ含有するジメチルホルムアミド１ｍＬを供給して試験片を溶解させ、容器の開口部を蓋部材によって密閉した。
次に、容器を９０±１℃で１時間加熱し、容器内のガスが外部に漏出しないようにして、容器内のガスを２ｍＬ採取した。そして、採取したガス中の揮発成分（スチレンモノマー、トルエン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、キシレン）の含有量を、ガスクロマトグラフを用いて測定した。なお、測定は内部標準法によって行い、他の条件については、下記に示す通りとした。
（測定条件）
装置：ＧＣ（島津製作所社製 ＧＣ−２０２５ ＋ ＨＴＡ社製 ＨＳオートサンプラーＨＴ２００Ｈ ）。
カラム：ＺＢ−ＷＡＸ（０．２５μｍ×０．２５ｍｍφ×３０ｍ）。
カラム温度：６０℃で３分間維持した後、昇温速度２０℃／分で１００℃まで昇温し、さらに昇温速度４０℃／分で２２０℃まで昇温して０．５分間維持した。
注入口温度：１５０℃。
検出器（ＦＩＤ）温度：２５０℃。
キャリアガス：ヘリウム（移動流量：１．６ｍＬ／分 圧力：１２２ｋＰａ）。
スプリット比：７０：１。
得られたポリスチレン系樹脂発泡シートから０．１ｇを秤量して試験片とし、該試料片を２０ｍＬの有底筒状の容器内に収納した。そして、容器内にジエチルベンゼンを５０ｐｐｍ含有するジメチルホルムアミド１ｍＬを供給して試験片を溶解させ、容器の開口部を蓋部材によって密閉した。
次に、容器を９０±１℃で１時間加熱し、容器内のガスが外部に漏出しないようにして、容器内のガスを２ｍＬ採取した。そして、採取したガス中の揮発成分（スチレンモノマー、トルエン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、キシレン）の含有量を、ガスクロマトグラフを用いて測定した。なお、測定は内部標準法によって行い、他の条件については、下記に示す通りとした。
（測定条件）
装置：ＧＣ（島津製作所社製 ＧＣ−２０２５ ＋ ＨＴＡ社製 ＨＳオートサンプラーＨＴ２００Ｈ ）。
カラム：ＺＢ−ＷＡＸ（０．２５μｍ×０．２５ｍｍφ×３０ｍ）。
カラム温度：６０℃で３分間維持した後、昇温速度２０℃／分で１００℃まで昇温し、さらに昇温速度４０℃／分で２２０℃まで昇温して０．５分間維持した。
注入口温度：１５０℃。
検出器（ＦＩＤ）温度：２５０℃。
キャリアガス：ヘリウム（移動流量：１．６ｍＬ／分 圧力：１２２ｋＰａ）。
スプリット比：７０：１。
［表層の平均密度の測定方法］
ポリスチレン系樹脂発泡シートの両方のシート表面から深さ０．２ｍｍの位置でスライスして、その２枚のスライス片の平均密度をＪＩＳ Ｋ ７２２２：２００５「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の求め方」に基づいて測定した。
ポリスチレン系樹脂発泡シートの両方のシート表面から深さ０．２ｍｍの位置でスライスして、その２枚のスライス片の平均密度をＪＩＳ Ｋ ７２２２：２００５「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の求め方」に基づいて測定した。
［耐熱性の評価方法］
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て積層フィルムとした。ポリスチレン系樹脂発泡シートの片面に、積層フィルムにおけるポリスチレンフィルムをポリスチレン系樹脂発泡シート側にして積層フィルムを重ね合わせ、加熱しながら圧着して積層一体化させ、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを得た。
ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを使用し、積層フィルムが容器内面になるように口径１７９ｍｍ、深さ５５ｍｍの丼形状容器に加熱成形して得られた耐熱容器に、約５０℃の温水を１００ｍＬ入れ、ガラス板を載せて蓋をした状態で、電子レンジ（５００Ｗ）を用いて３分間加熱した。その後、丼容器において、互いに直交する方向のそれぞれの直径を測定することで寸法変化量を求め、丼縁部の変形状態を確認し、以下の基準で判定した。
○：寸法変化量が１０ｍｍ未満である。
×：寸法変化量が１０ｍｍ以上であり、変形が大きく使用不可である。
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て積層フィルムとした。ポリスチレン系樹脂発泡シートの片面に、積層フィルムにおけるポリスチレンフィルムをポリスチレン系樹脂発泡シート側にして積層フィルムを重ね合わせ、加熱しながら圧着して積層一体化させ、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを得た。
ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを使用し、積層フィルムが容器内面になるように口径１７９ｍｍ、深さ５５ｍｍの丼形状容器に加熱成形して得られた耐熱容器に、約５０℃の温水を１００ｍＬ入れ、ガラス板を載せて蓋をした状態で、電子レンジ（５００Ｗ）を用いて３分間加熱した。その後、丼容器において、互いに直交する方向のそれぞれの直径を測定することで寸法変化量を求め、丼縁部の変形状態を確認し、以下の基準で判定した。
○：寸法変化量が１０ｍｍ未満である。
×：寸法変化量が１０ｍｍ以上であり、変形が大きく使用不可である。
［落下試験の評価方法］
耐熱性の評価方法と同様にして得たポリスチレン系樹脂積層発泡シートを使用し、口径１７９ｍｍ、深さ５５ｍｍの丼形状容器に加熱成形して得られた耐熱容器を２０個用意した。それら耐熱容器の中に３００ｇの水を入れて７０ｃｍの高さから落下させ、容器底部の形状変化（割れ、裂け、へこみ等）を確認し、以下の基準で脆性を判定した。
○：すべての耐熱容器で形状に異常が無い。
×：１個以上の容器に、割れ、裂け、へこみ等の形状変化がある。
耐熱性の評価方法と同様にして得たポリスチレン系樹脂積層発泡シートを使用し、口径１７９ｍｍ、深さ５５ｍｍの丼形状容器に加熱成形して得られた耐熱容器を２０個用意した。それら耐熱容器の中に３００ｇの水を入れて７０ｃｍの高さから落下させ、容器底部の形状変化（割れ、裂け、へこみ等）を確認し、以下の基準で脆性を判定した。
○：すべての耐熱容器で形状に異常が無い。
×：１個以上の容器に、割れ、裂け、へこみ等の形状変化がある。
実施例及び比較例における各評価結果、及びシート製造における押出発泡時のせん断速度を表１に示す。
なお、表１における「Ｓｔ単位」とはスチレン単位を意味し、「ＭＡ単位」とはメタクリル酸単位を意味する。
なお、表１における「Ｓｔ単位」とはスチレン単位を意味し、「ＭＡ単位」とはメタクリル酸単位を意味する。
表１に示すように、本発明の発泡シートを用いた実施例１〜９では、得られた成形容器は電子レンジによる加熱でも変形が抑制され、かつ落下試験でも割れ、裂け、へこみ等の形状変化がなく、脆性に優れていた。一方、本発明の条件を満たさない比較例１〜４では、電子レンジでの加熱による変形や脆性の低下が見られた。
１ ポリスチレン系樹脂積層発泡シート
１０ ポリスチレン系樹脂発泡シート
１２ 樹脂非発泡フィルム
１０ ポリスチレン系樹脂発泡シート
１２ 樹脂非発泡フィルム
Claims (4)
- スチレン単位９４〜９８質量％及びメタクリル酸単位２〜６質量％を有し、重量平均分子量が１９万〜２６万のスチレン−メタクリル酸共重合体を含有するポリスチレン系樹脂発泡シートにおいて、
厚みが０．５〜３．０ｍｍ、見掛け密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３、平均気泡径が１５０〜５００μｍ、総揮発成分量が２００〜８００μｇ／ｇであり、
両方のシート表面から深さ０．２ｍｍの表層の平均密度が０．１０ｇ／ｃｍ ３ 以上である、ポリスチレン系樹脂発泡シート。 - 請求項１に記載のポリスチレン系樹脂発泡シートの少なくとも一方の面に、熱可塑性樹脂からなる樹脂非発泡フィルムが積層された、ポリスチレン系樹脂積層発泡シート。
- スチレン単位９４〜９８質量％及びメタクリル酸単位２〜６質量％を有し、重量平均分子量が１９万〜２６万のスチレン−メタクリル酸共重合体を含有する発泡層を有する成形容器において、
前記発泡層は、厚みが０．５〜３．０ｍｍ、見掛け密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３、平均気泡径が１５０〜５００μｍ、総揮発成分量が２００〜８００μｇ／ｇであり、
前記発泡層の内表面と外表面から深さ０．２ｍｍの表層の平均密度が０．１０ｇ／ｃｍ ３ 以上である、成形容器。 - 前記発泡層の内表面及び外表面のいずれか一方又は両方に、熱可塑性樹脂からなる樹脂非発泡フィルムが積層されている、請求項３に記載の成形容器。
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