JPH01188537A - 耐熱性スチレン系樹脂発泡シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は成形性および耐熱性にすぐれた耐熱性スチレン
系樹脂発泡シートに関する。さらに詳しくは、本発明は
ラーメン容器などのような深型成形体に容易にかつ有利
に成形することができるとともに耐熱性が要求される、
たとえば加熱沸水調理用の容器などの素材として好適に
使用しうる成形性および耐熱性にすぐれた耐熱性スチレ
ン系樹脂発泡シートに関する。

〔従来の技術〕

近年、電子レンジの急速な普及に伴なって食品を容器に
入れたままの状態で電子レンジで加熱調理する方法か採
用されつつあり、かかる電子レンジ加熱調理用の容器と
しては耐熱スチレン系樹脂の発泡シートからなる成形容
器などが提案されている。

しかしながら、一般に耐熱スチレン系樹脂は非常に脆い
ため、かかる樹脂からなる発泡シートはその作製時や容
器に成形する際に発泡シートが割れたり切れたりするこ
とがあり、また成形性がわるいため、深型の成形体をつ
るのが困難であるなどの欠点があった。

さらにえられた成形体にトムソン刃やパンチ刃を用いて
トリミングや打抜きを施したときには、打抜き、切断部
を中心にひび割れなどが発生することがあり、ひび割れ
などのない成形体をつるのが困難であった。このため、
該発泡シートからなる成形容器などの成形体は製造され
ていないのが現状である。

かかる問題点を解決する手段として、耐熱性スチレン系
樹脂発泡シートにポリオレフィンフィルムやポリエステ
ルフィルムを積層した積層シートが考えられ、かかる積
層シートを用いたばあいには、成形の際に積層シートが
割れたり切れたりすることがないので成形性は向上する
が、トリミングや打抜きの際には発泡シート層に割れや
ひびが生じるため、良好な成形体かえられにくいという
欠点がある。また発泡シートにフィルムを積層する際に
は発泡シートが割れたり切れたりすることがあり、さら
にフィルムを積層する必要があるため、えられる成形体
が高価になり、しかも成形の際に生じる屑を再生利用す
ることができないので、経済的に不利であるなどの欠点
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで本発明者らは、発泡シートの製造時や加熱成形時
に該発泡シートが切断したり割れることがなく、発泡シ
ート単体で耳状などの深型容器に成形することができ、
さらにえられた成形体容器をトリミング、打抜きする際
に割れなどが発生することがない成形体を収率よくうろ
ことができ、しかもえられた成形体容器を電子レンジに
よる加熱洪水調理用の容器に使用することができる耐熱
性、成形性および靭性にすぐれた耐熱性スチレン系樹脂
発泡シートをうるべく鋭意研究を重ねた結果、特定の耐
熱性スチレン系樹脂を使用して発泡シート化したばあい
には、前記従来技術の問題点をことごとく解決しうる発
泡シートかえられることを見出し、本発明を完成するに
いたった。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明はスチレンモノマー９２〜９６重量％
およびカルボキシル基含有モノマー８〜４重量％からな
り、重量平均分子量が２４０，０００以上、ビカット軟
化点が１０７〜１１７℃である共重合樹脂を発泡してな
る耐熱性スチレン系樹脂発泡シートに関する。

〔作用および実施例〕

本発明の耐熱性スチレン系樹脂発泡シートはスチレンモ
ノマー９２〜９６重量％とカルボキシル基含有モノマー
８〜４重量％とからなり、重量平均分子量が２４０，０
００以上、ビカット軟化点が１０７〜１１７°Ｃの共重
合樹脂を発泡させてシート化することによりえられる。

前記スチレンモノマーとカルボキシル基含有モノマーと
の共重合樹脂は、スチレンモノマーとカルボキシル基含
有モノマーとを混合して非溶媒系または溶媒系で重合す
ることによりえられる。

前記スチレンモノマーとしては、たとえばスチレン、ス
チレンのα位置換体、スチレンの芳香環置換体などがあ
げられるが、これらのなかでは未置換のスチレンは汎用
で安価であることから好ましい。

前記カルボキシル基含有モノマーとしては、たとえばア
クリル酸、メタクリル酸などのアクリル酸系モノマー、
無水マレイン酸、マレイン酸、フタール酸、イタコン酸
などカルボキシル基を含有するビニル化合物などがあげ
られる。

前記共重合樹脂のなかでは、スチレンモノマーと、アク
リル酸、メタクリル酸または無水マレイン酸との共重合
樹脂はすでに工業的に生産されており、容易に入手しう
るちのであるので好ましい。

前記スチレンモノマーとカルボキシル基含有モノマーの
使用比率はスチレンモノマー９２〜９６重量％、カルボ
キシル基含有モノマー８〜４重量％、好ましくはスチレ
ンモノマー９３〜９５重量％、カルボキシル基含有モノ
マー７〜５重量％となるように調整される。

カルボキシル基含有モノマーの比率が８重量％をこえ１
０重量％以下のばあいには、発泡シート化の際にシート
切れが生じやすいもののハイ・インパクト樹脂やＭＩ３
９　（メチルメタクリレート−ブタジェン−スチレン）
樹脂を混合することなどにより発泡シートの生産が可能
である。しかしながら、えられる発泡シートは、加熱成
形して成形体をうる際の延伸性が小さく、成形体の表面
には割れや孔が発生し、また成形体のトリミング打抜き
時にはトリミング部に割れか発生することがある。カル
ボキシル基含有モノマーの比率が１０重量％以上のばあ
いには、えられる発泡シートはビカット軟化点が１２０
℃以上となり、耐熱性が向上するものの、非常に脆くて
発泡シート化する工程においてシート巻取りの際にシー
ト割れや切断が多発するため、製造することかできない
。前記カルボキシル基含有モノマーの比率が８重量％以
下のばあいには、前記した問題がなく、ハイインパクト
樹脂などの添加がなくても発泡シート化することができ
、成形の後のトリミング時や打抜き時に割れが発生しな
い良好な成形体かえられる。前記カルボキシル基含有モ
ノマーの比率が４重量％未満であるばあいには、耐熱性
が小さくなり、電子レンジによる加熱、洪水調理に耐え
つる成形体かえられなくなる。なお、成形体の形状、ト
リミング刃のへたりなど状況などの点からカルボキシル
基含有モノマーの比率が５〜７重量％であるのがさらに
好ましい。

前記スチレンモノマーおよびカルボキシル基含有モノマ
ーからなる共重合樹脂の分子量は２４０．０００以上、
好ましくは２５０，０００以上である。

該分子量は２４０，０００未満のばあいにはカルボキシ
ル基含有モノマーの比率が４〜８重量％の範回内にあっ
てもえられる発泡シートはさくくなり、成形体をトリミ
ングするときなどにひび割れなどが発生する。

前記共重合樹脂のビカット軟化点は、１０７〜１１７℃
、好ましくは１１０〜１１５℃である。該ビカット軟化
点が１０７℃未満のばあいには、発泡シート化したとき
に発泡剤により可塑化されたり、発泡したときに樹脂が
延伸配向されることにより、原料樹脂に比べて耐熱温度
か約５℃低下することおよび電子レンジを用いて容器内
の食品に加熱洪水調理を施し、食品が激しく沸騰してい
るときには該食品は部分的に　１０３〜１０４００程度
の温度に加熱されるので、えられる発泡シートはかかる
加熱に耐えることができなくなる。また、該ビカット軟
化点が１１７°Ｃをこえるばあいには、発泡成形時の金
型温度を高くする必要かあり、したがって一般に用いら
れている温水温調金型によっては成形するの困難になっ
たり、成形後の後変形か大きくなるなどの問題が発生す
る。

さらに電子レンジでの加熱調理時間が長いばあいであっ
ても充分な耐熱性を有する容器をうるためにはビカット
軟化点が１１０°Ｃ以上の樹脂を用いるのが好ましく、
さらに成形性を考慮すれば、ビカット軟化点が１１５°
Ｃ以下の樹脂を用いるのが好ましい。

本発明の発泡シートは、前記した共重合組成、分子量お
よびビカット軟化点を有する共重合樹脂に必要に応じて
タルク、炭酸カルシウムなどの造核剤、滑剤、可塑剤、
顔料、ハイインパクト樹脂、ＭＢＳ樹脂、メチルメタク
リレート（ＨＭＡ）などの樹脂およびその他の改質剤を
混合し、押出機に投入して前記共重合樹脂を溶融したの
ち、発泡剤を圧入してＴ−ダイまたはサーキュラ−ダイ
より押出すことにより形成される。

前記発泡剤の具体例としては、たとえばブタン、プロパ
ン、ペンタン、塩化メチル、ジクロロメタン、クロロフ
ルオロメタン、ジクロロエタン、ジクロロジフルオロエ
タンなどの低沸点の炭化水素やハロゲン化炭化水素なと
かあげられる。

えられる発泡シートの物性についてはとくに特定はされ
ないが、前記共重合樹脂がもつ性質を有効に発揮させる
ためには、つぎのように調整するのが好ましい。

すなわち、発泡シートの密度は０．０７〜０．２０ｇ／
　ｃｒＡとするのが好ましい。密度が０．２０ｇ／ａａ
よりも大きいばあいには、えられる発泡シートが硬くな
って割れやすくなり、また０、０７ｇ／ｃｎｔ未満のば
あいには剛性が乏しくなって柔軟な成形体となるほか、
耐熱性が低下する傾向にある。

発泡シートの厚さは１．４〜２．４ｍｍであるのが好ま
しい。厚さが２．４ｍｍをこえるばあいには、深型成形
体などを成形する際に発泡シートは金型でこすられて破
れたりするので良好な成形体かえられにくくなる傾向に
あり、また１、４ｍｍ未満のばあいには、えられる成形
体の強度が低下する傾向にある。

発泡シートのセル数は厚さ方向１　ｍｍあたり６〜１２
個であるのが好ましい。セル数が厚さ方向１　＋＋＋ｍ
あたり１２個をこえるばあいには、発泡シートの脆さが
改良されて好ましいか、その反面成形時にシートの表面
割れかおこりやすくなり、成形性か低下する傾向がある
。逆にセル数か厚さ１方向１ｍｍあたり６個未満である
ばあいには、成形性はよいか、発泡シートがさくくなる
傾向かあるほかシートの表面が粗となり、表面のみばえ
かわるくなる。

かくしてえられる本発明の耐熱性スチレン系樹脂発泡シ
ートは単独で使用してもよく、また装飾性、発泡シート
表面の保護および成形容器の耐熱性を向上させるために
、２軸延伸のポリスチレンフィルム、ハイインパクト入
りポリスチレンフィルムなどのポリスチレン系フィルム
、ポリプロピレン、高密度ポリエチレンなとのポリオレ
フィン系の無延伸フィルム、ポリエステルの無延伸フィ
ルムやポリメチルペンテン、ポリアミドなとの耐熱性樹
脂フィルムなどを発泡シートの表面に積層して使用して
よい。

えられた発泡シートは、一般に用いられているポリスチ
レン発泡シート成形機にて加熱温度と加熱時間を調整す
るだけでポリスチレンのみからなる発泡シートと同様に
深型の容器に容易に成形することができる。

えられた成形容器は、電子レンジでの加熱導水調理に耐
えうるだけの耐熱性を有し、調理直後であっても手で直
接持つことができるほどの剛性と断熱性能を有する美麗
な成形体である。

つぎに実施例にもとづいて本発明をさらに詳細に説明す
るが、本発明はかかかる実施例のみに限定されるもので
はない。

実施例１〜５および比較例１〜５ 第１表に示す組成および物性を有するスチレン−無水マ
レイン酸共重合樹脂またはスチレン−メタクリル酸共重
合樹脂１００重量部に対して造核剤としてタルク００４
部を混合したものを孔径４０ｍｍと５０ｍｍの２連押出
機に供給し、発泡剤としてジフルオロジクロロメタン５
．０重量部を圧入したのち、サーキュラ−ダイより押出
発泡させて厚さ１．８＋＋＋＋ｎ、密度０．０９ｇ／ｃ
ｎｉ、厚さ方向１ｍｍあたりのセル数８個の発泡シート
をえた。

なお、共重合樹脂のビカット軟化点はＪＩＳ　Ｋ−７２
０６に準拠し、試験荷重５ｋｇ、昇温速度５０℃／ｈｒ
にて測定した。

えられた発泡シートの物性としてシーテイング状況、落
球試験を、また発泡シートを成形してなる成形容器の物
性として成形状況、トリミング状況および耐沸水変形性
を下記の方法にしたがって調べた。その結果を第１表に
示す。

（シーテイング状況） 発泡シートの作製工程におけるシートの状態を下記の判
定基準にしたかって目視にて判定した。

（判定基準） ◎、レシート造上および品質上問題なく良好なシートか
えられた。

○、レシートやや脆いが、作製の途中で割れやひびが入
らなかった。

×、シート巻取り開始時に割れが発生またはシー］・巻
取りが不可能であった。

（落球試験） 発泡シートを４００　＋ｎ＋ｎ　Ｘ　４００　ｍｍに切
断したのち、該発泡シートの四辺を固定し、ついで該発
泡シート中心部に該発泡シート面よりも２７０ｍｍ上方
から　１１０　ｇの鋼球を落し、該発泡シート面に発生
したひび割れの全長を測定した。

（成形状況） ポリスチレン発泡シート成形用の小型単発成形機を用い
、２１０℃の炉内で発泡シートを１３〜１５秒間加熱し
たのち、６０℃に温度調整した金型で口径１３０＋＋ｕ
ｎ、底部の直径８５ｍｍ５深さ６００ｍの外状容器を成
形しえられた外状容器をトムソン刃で打抜いて取出した
。

えられた外状容器を目視により観察し、下記の判定基準
にしたかって判定した。

（判定基準） ◎：良好な形状を有する容器か問題なくえられた。

０：容器内側あるいは側底部に小さな表面割れが発生し
たが、金型温度を７０〜８０℃にあげると解消した。

×、容器側壁に表面割れあるいは孔か発生し、金型温度
を８０°Ｃにあげても解消しなかった。

（トリミング状況） ｌ・リミング部の状態を観察し、下記の判定基準にした
がって判定した。

（判定基準） ◎ニドリミング部に割れなどの発生がなかった。

○ニドリミング部に問題かない程度の微小なひびが発生
していた。

×ニドリミング部に明らかな割れが発生していた。

（耐沸水変形性） えられた耳状容器容器に水３００ｃｃを入れて６００Ｗ
の電子レンジを用いて加熱し、水か沸騰したのちにさら
に５分間加熱をしつづけて容器の耐沸水変形を調べ、以
下の判定基準に基いて評価した。

（判定基準） ◎：沸騰後５分間経過しても変形しなかった。

○：沸騰後２分間経過しても変形しなかった。

△：沸騰と同時に変形。

×：沸騰前に変形した。

［以下余白］ 第１表に示した結果から、カルボキシル基含有モノマー
の比率が４〜８重量％であり、分子量が２４００００以
上、ビカット軟化点が１０７〜１１７°Ｃである共重合
樹脂を用いてつくられた発泡シートは脆さ（落球試験）
、成形性、トリミング割れおよび耐沸水変形性のいずれ
の点においてもすくれていることがわかる。とくにカル
ボキシル基含有モノマーの比率が５〜７重量％のものは
成形性および耐沸水変形性にすぐれていることがわかる
。

さらにカルボキシル基含有モノマーの比率が４〜８重量
％の範囲外であるばあいには、発泡シートにはシーテイ
ング時またはトリミング時に割れか発生したり、また該
発泡シートが耐沸水変形性に劣ったものとなることかわ
かる。また、カルボキシル基含有モノマーの比率が４〜
８重量％の範囲内であってもビカット軟化点か１０７〜
１１７°Ｃの範囲内にないもの（比較例２および３）、
分子量が２４００００以上でないもの（比較例５）は満
足しうる諸物性有しないことがわかる。

実施例６および７ならびに比較例６ 第２表に示すスチレン−カルボキシル基含有モノマー共
重合樹脂１００部に対して造核剤としてタルク　０．０
５部を混合したものを孔径がそれぞれ１３０ｍｍおよび
９０ｍｍである２連押出機に供給し、ジフルオロジクロ
ロメタン５．４重量部を発泡剤として圧入したのち、サ
ーキュラ−ダイより押出発泡させて厚さ　２．２ｍｍ、
密度０．１１　ｇ／　ｃｎｔ　。

厚さ方向１　＋ｎｍあたりのセル数１０個の発泡シート
をえた。えられた発泡シーｉ・の物性を実施例１〜５と
同様にして評価した。その結果を第２表に併記する。

［以下余白］ 第２表に示した結果より、本発明に用いられる共重合樹
脂である出光石油化学■製、モアーマックスＵＧ−４６
０を使用した発泡シートは成形性などの点で非常に良好
であり、旭化成工業■製、スタイロンＡＸ−Ｔ１００も
また使用することができることかわかる。カルボキシル
基含有モノマーの含有率が４〜８重量％の範囲にない共
重合樹脂である大日本インキ化学工業■製、リューレッ
クスＡ−１１を用いた発泡シートはシート巻取りをする
ことができなかった。

さらにカルボキシル基含有モノマーの比率が４〜８重量
％の範囲内にないスチレン−無水マレイン酸共重合樹脂
（積木化成品工業■製の商品名：ダイラーク＃２３２、
出光石油化学■製の商品名：モアーマックスＵＧ−８３
０など）、スチレン−メタクリル酸共重合樹脂（大日本
インキ化学工業■製、商品名：リューレックスＡ−１５
、Ａ−９１６など）などを用いたばあいには、発泡シー
ト化時にシートが脆いため、発泡シートを作製すること
かできなかった。

［発明の効果］ 本発明の耐熱性スチレン系樹脂発泡シートは、耐熱性、
成形性および靭性にすぐれたものであり、発泡シートの
製造時や加熱成形時に切断したり割れたりすることがな
いので、発泡シート単体で片状などの深型容器に成形す
ることができる。さらにえられた成形体容器は、耐熱性
にすぐれたものであるので、電子レンジによる加熱洪水
調理用の容器として好適に使用しうるという効果を奏す
る。

特許出願人　　鐘淵化学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　スチレンモノマー９２〜９６重量％およびカルボキ
   シル基含有モノマー８〜４重量％からなり、重量平均分
   子量が２４０，０００以上、ビカット軟化点が１０７〜
   １１７℃である共重合樹脂を発泡してなる耐熱性スチレ
   ン系樹脂発泡シート。 ２　前記共重合樹脂がスチレンモノマー９３〜９５重量
   ％とカルボキシル基含有モノマー７〜５重量％との共重
   合樹脂である請求項１記載の耐熱性スチレン系樹脂発泡
   シート。 ３　カルボキシル基含有モノマーがアクリル酸、メタク
   リル酸または無水マレイン酸である請求項１記載の耐熱
   性スチレン系樹脂発泡シート。