JPH0255122A - 二軸延伸耐熱性スチレン糸樹脂シート - 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１ 本発明は、二輪延伸された耐熱性スチレン系樹脂シート
に関するらのであり、さらに詳しくは、透明で耐熱性、
強度、成形加工性の優れた二軸延伸耐熱性スチレン系０
（脂シートに関するものである。

「従来の技術」 二軸延伸されたポリスチレン系樹脂シートは、透明性お
よび剛性に優れ、良好な成型性を有しているため、熱成
形法等により型成形されて、主として食品包装用の軽ｆ
ｌｕ器として大俄に使用されている。

しかしながら、これらの容器は、一般的な食品収納の用
途には好適に使用できるものの、レトルト食品の再加熱
のような沸騰水に直接接触する用途や、近年急速に杵及
した電子レンツ加熱用途には、その耐熱性が不十分であ
るため使用することがでさない。

このような事情から、ポリスチレン系ＯＩ脂シートの優
れた透明性、剛性、成形性を損わず１．にに例示したよ
うな高温条件下でも使用できる耐熱性容器のＭ？Ｌに供
することのできるシートの出現が従来より強く望まれて
きた。

ポリスチレン系υ（脂シートの透明性、剛性を保持し、
耐熱性を向上させたものとしては、例えば特開昭５５−
７１５３０号公報に示されているポリスチレンとスチレ
ン／無水マレイン酸共重合体との混合物よりなる二輪延
伸シート、特開昭６２−２５０３１号公報に示されてい
るスチレンとアクリル酸、メタクリル酸また無水マレイ
ン酸との共重合体よりなる二輪延伸シート等が提案され
ている。

しかしながらこれらのシートは、その耐熱限界が１１０
〜１２０℃近傍であるため、約１４０℃までの耐熱性が
要ＦＣさ紅るレトルト食品の再加熱や電子レンツ加熱用
途の成形品製造に供するには耐熱性が不十分である。ま
た、上記シートを製造するには、組成均一な共重合体の
製造が難しい特定の共重合体を必要とするうえ、二輪延
伸の際の適性加工条件が狭く均一な物性を持つ二輪延伸
シートが得られにりく、さらにこれらのシートを型成形
して得られる成形品の実用強度が不満足である等の理由
から、前記市場の要求を満たすような耐熱性シートは完
成されていない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、従来シートの有していた上記の問題点を解決
した新規な二軸延伸耐熱性スチレンＰ、樹脂シート、す
なわち透明で十分な強度と良好な成形性を有し、レトル
ト食品の再加熱用途、電子レンツ加熱用途等に要求され
る高温条件においても変形の少ない、優れた耐熱性を有
するシートを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段１ 本発明者等は、Ｆ記課題を解決するため、鋭意検討した
結果、一般用ポリスチレンとポリフェニレンエーテルと
を特定の割合で配合した混合組成物より製せられる二輪
延伸シートであって、特定の配向緩和応力を有するもの
により本発明の目的が達せられることを知見し、本発明
を完成したものである。

しかして本発明の要旨とするところは、一般用ポリスチ
レン９５〆−・５０重電％とポリフェニレンエーテル５
−、５０重電％からなる混合組成物よりなる二軸延伸シ
ートであって、ＡＳＴＭ　　Ｄ−１５０４に準拠して測
定した配向緩和応力が３〜１５ｋＨ／ｃｍ”の範囲であ
ることをｖｆ徴とする二軸ｙＬ１１１耐熱性スチレン系
樹脂シートに存する。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明において一般用ポリスチレンとは、スチレンの単
独重合体に限定されるものではなく、０−ノナルスチレ
ン、論−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ツメチ
ルスチレン、ａ−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン
、２，４−ジクロロスチレン等のスチレン誘導体の単独
重合体および、スチレンと上記スチレン誘導体との共重
合体を包含するものである。

これらの一般用ポリスチレンは、その重量平均分子量が
１．０Ｘ１０Ｓ＾、４．０Ｘ１０’の範囲のものがよい
。重量平均分子量が１，０ＸＩＯ’未満のものを用いる
と、二輪延伸シートの強度が不十分となり好ましくなく
、４．０Ｘ１０’　を超えるものを用いると、二輪延伸
シートの強度は高くなるが、シート化することが困難と
なり好ましくない、なお、前記共重合体は、スチレン残
基の金蔓 有率が多く、誘導体残夕の含有率を低く抑えたらのが透
明性に優れるため好ましく、通常は、スチレン残基の含
有率が９５モル％以上のものがよい。

本発明においてポリフェニレンエーテルとは、次の一般
式 式中、Ｒ，、Ｒ，は同一、または異なるアルキル基、７
リール基、ハロゲン、水素などの見 一価の残置を意味し、１１は重合度を表わす整数である
。

で示される重合体をいい、その具体例としては、ポリ（
２，６−ツメナル−１，４−フエニレン）エーテル、ポ
リ（２，６−ジエチル−１，４−フヱニレン）エーテル
、ポリ（２−メチル−６−ニチルー１．４−フェニレン
）エーテル、ポリ（２−メチル−６−ブロビルー１．４
−７ヱニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジプロビルー
１．４−７ヱニレン）エーテル、ポリ（２−エチル−６
−ブロビルー１．４−７ヱニレン）エーテル等を挙げる
ことができ、特に好ましいのはポリ（２，６−ノメチル
ー１，４フェニレン）エーテルであり、これは前記一般
用ポリスチレンとの相溶性が極めて良好である。

上記ポリ７ヱニレンエーテルの分子量は特に限定される
ものではないが、これを用いたシートの強度および成形
性の面から、重量平均分子量が１×１０４〜ｌ０ＸＩＯ
’の範囲のものが好ましく、特に好ましいのは２Ｘ１０
’〜７Ｘ１０’の範囲のものである。

本発明に係る二軸延伸シートは、一般用ポリスチレン９
５　＝Ｘ、、５０車量％、好ましくは９０へ、５０重量
％トホリフェニレンエーテル５　”ｖ　５０　重量％、
好ましくは１０へ一５０重蚤％からなる混合組成物より
製造されたものである。ポリフェニレンエーテルの割合
が５重量％未満であると、二〇ＩＩＩ延伸シートの耐熱
性の向−ヒが不十分である。またポリフェニレンエーテ
ルの割合が５０重量％を超えると、二軸延伸シートの耐
熱性は向ト、するが、シートの強度はそれ以ヒ向トせず
、またシート化および二軸延伸繰作が難しく実用的でな
い。

さらに、本発明に係る二輪延伸シートを！！！遺するだ
めの混合組成物は、揮発性成分の総量が０．４重量％未
満であるのが好ましい。揮発性成分とは、スチレンの１
重電体、二量体、三層体およびトルエン、キシレン、エ
チルベンゼン等の、主として一般用ポリスチレンから持
込まれるものであり、〃スクロマ）グラフィーによって
測定することができる。混合組成物中の揮発性成分の総
量が０．４重１％以ヒであると、この揮発性成分が二軸
延伸シートの表面に浮き出て、油膜状に偏在し、シート
の商品価値を下げる。

上記の如く、本発明に係る二軸延伸シートの鉗成は、一
般用ポリスチレン９５・し５０重量％とポリフェニレン
エーテル５〜５０重量％からなるものであるが、シート
の透明性、強度、成形性等を損なわない範囲内で、各種
安定剤、充填剤、着色剤、滑材、静電時１ヒ削、その他
の添加剤が配合されたものであってもよい。

本発明に係る二軸延伸シートは、ＡＳＴＭ　Ｄ−１５０
４に準拠して測定した配向緩和応力が、３”−１５ｋＨ
／　ｃｕ２、好ましくは４　”、−１０ｋＨ／　ｃ＋ａ
２の範囲のものである。上記配向緩和応力が３　ｋｇ／
ｃＩ１１２未満のシートは強度が不足し、また１５ｋｇ
／Ｃ１，２を超えるシートは熱成形によって容器等をへ
１（成形する際の成形性が劣り、型ざまりが悪かったり
、シートの偏肉、白化が起こり鴨く実用的な二軸延伸シ
ートとは云えない。

本発明に係る二４１１１延伸シートは、１−記配向緩和
応力が３　”−１５ｋｌ（／　ｃｍ２の範囲にあり、か
ツＪＩＳ　　Ｐ８１３４に準拠して測定したパンクチャ
ー衝撃値が７ｋｇ−ＣＩ儂以トであることが好ましく、
更に好ましくは１ＯｋＨ−ｃ＋６以トである。まｒこ本
発明に係る二軸延伸シートは、その厚さが（１、１−ｕ
。

１、Ｏｍｍの範囲に含まれるものが好ましい６Ｈさが０
．１■より小さいと、耐衝撃性が不足し、またあまり薄
くなりすぎて各Ｓ容器の成形用途には適さないので好ま
しくない。厚さが１．０＋ａｍより大きいと、熱成形法
によって所望の容器に成形する際に容器壁面を補強する
ためのリブ構造等を精度よく形成できないので好ましく
ない。

本発明に係る二軸延伸シートは、前記組成割合よりなる
一般用ボリスチレンとポリフェニレンエーテルからなる
混合組成物を原料とし、この混合組成物を溶融混練しつ
つシート状に押出し、一般に知られているテンター延伸
方式またはチューブラ−延伸力式等を採用して、二輛］
ｊ向に延伸する、二とに上って！ｌ！！造することがで
きる。このｊ烏合、二軸延伸は、二軸方向にそれぞれ１
．５へ・５．０倍、好ましくは２．０−、、３．０倍の
延伸倍率とするのがよく、更には二軸方向には、それぞ
れほぼ均等な延伸倍率で延伸するのが好ましい。二軸延
伸する際の温度条件は、得られる二軸延伸シートの配向
緩和応力が前記範囲になるようにシート製造用原料の組
成に合せ、適宜選択して決定すればよい。

「発明の効果」 本発明に係る二軸延伸耐熱性スチレン系樹脂シートは、
次のような特徴を有し、その工業的利用価（１ａは極め
て大である。

（１）　本発明に係る二軸延伸シートは、従来の一般用
ボリスチレンＰ、樹脂シートと同等またはそれ以１−の
透明性、強度及び成形性を有するうえ、優れた耐熱性を
具備している。

（２）本発明に係る二軸延伸シートは、原料とする１混
合組成物中のポリ７ヱニレンエーテルの含有率を、本発
明に規定する範囲内で種々変更することにより、約１０
５℃から約１５０℃までの耐熱性を付与したものとする
ことができ、レトルト食品の再加熱用途や電子レンジ加
熱用途に適する各種成形品の製造に供することができる
。

［実施例１ 以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はそ
のｇｊ！旨を越えない限り、以下の例に限定されるもの
ではない。

なお、以下の実施例および比較例において、得られた二
軸延伸シートの各種物性測定および評価は次の方法によ
り行った。

（１）配向緩和応力の測定 ＡＳＴＭ　　Ｄ−１５０４１，１ｍ準拠シタ測定装ｆＦ
？（ｅ理工業（株）ｖ！ＯＮ式ストレストレステスター
いて測定した。

（２）　パンクチャー１ｉ撃値 ＪＴＳ　　Ｐ８１３４に準拠して、パンクチャー［Ｉ撃
試験を行い測定した。

（３）熱収縮開始温度 先ず長さ６０ｓ＃Ｉ、　８３０ｍｍに切取ったシートサ
ンプルを、インストロン型引張り試験機（島ｔＩＩｇＪ
＃作所（株）製ＩＭ−５００型オートグラフ）のクラン
プで両端を保持し、クランプごとシリコンオイル浴に浸
漬した０次いで、オイルバス浴を２℃／分の割合で加熱
昇温させ、試験片が急激な収縮を開始する温度を、引張
り試験機に表われる収縮応力の変化より読み取り、この
温度を熱収縮開始温度とした。この熱収縮開始温度は、
はぼそのままシートの耐熱温度と見做すことができる。

（４）熟成形性 熱成形性の評価に用いた成形機、成形型、成形条件およ
び成形性の評価は、次のとおりである。

イ、　成形８！：　　関西自動成形Ｗ１（株）９１接触
加熱式圧空成形磯 ＰＫ−４００型 ロ　　ｌ＆　彫型；　　フルミニラム製金型、角型リブ
付被せ蓋 外径１３０Ｘ１７０ｍｓ 深さ１５糟麟（最大） ハ、　成形条件： 加熱温度；　各シートの熱収縮開始温度より１５へノ３
０°Ｃだけ高１１１温度加熱特開：　４秒 成形圧カニ　　３ｋｇ／ｃ輸２ 成形時間；　４秒 二、　成形性の評価基準 良；　　成形型どおり成形されたもの 不良；　一部に白化や破れが生じたもの、または伸びき
らず型の再現がで きなかったもの （５）揮発性成分のＮＡ− シートの調製に用いた混合組成物をクロロホルムに溶解
し、この溶液を試料とじ〃スクロマトグラフイー（検出
Ｂ：　　ＦＥＤ）にて測定した。

■測定対象と測定条件１ スチレン（単ｆｔｔ　体）、キシレン、エチルベンゼン
など： Ｐ　Ｅ　（ｉ　−２０Ｍ　２５％（カラム充填剤）１１
５℃（ｆＪプラム度） スチレン二量体、三量体： シリフン０Ｖ−１７，３％（カラム充填剤）１９０℃（
二量体の場合のカラム温度）２６０℃（三ｆｉ体の場合
のカラム温度）実施例１ 重量乎均分子曳が２．８Ｘ１０５のポリスチレン９５重
電部と！′ＩＮ電乎均分子量が５ｘｔｏ’のボ’）７ｘ
ニレン工−テル５重量部とをタンブラ−にてトライブレ
ンドした混合物を、４０鹸糟φベンＦ付き押出機（Ｌ／
Ｄ＝２５）にて溶融・混練しつつ（シリング−温度２１
０℃）′ｒ−グイよりシート状に押出したくグイ温度２
３０°Ｃ）後、冷却ロールにて冷却して厚さ約０．９１
の未延伸シートを作成した。次にこの未延伸シートを、
テスト延伸機を用い、１２５℃の温度条件下で、二軸方
向へそれぞれ２．５倍に延伸し、厚さ０．１５ｍｍの良
好な透明性を有する二軸延伸シートを得た。

得られｊこ二軸延伸シートの各種物性および成形性を、
前記方法に基づいて測定、評価した。

これらの結果を、二軸延伸シートの作成条件とともに第
１表に示す。

実施例２・＼・５ 実施例１に記載の例において、二軸延伸シートの原料と
して用いた混合物の組成およびシート化の条件を、それ
ぞれ第１表の如く変更しｒこほかは同側におけると同様
にして、４種類の厚さ０．１５１の良好な透明性を有す
る二軸延伸シートを得た。但し、実施例４においては、
一般用ポリスチレンとして、重電平均分子量が２．８Ｘ
１０５である別ロントのらのを用いた。

（；１られた二軸延伸シートについて、同側におけると
同様にして各種物性および成形性を、測定、評価した。

これらの結果を第１表に示す。

比較例１ 実施例］に記載の例において、二軸延伸シートの原料と
して用いる混合物の組成を、一般用ポリスチレン３０ｉ
Ｉｆｉ％、ポリ７ヱニレン工−テル７０重量％に変え、
第１表に記載のシート化の条件で、同側におけると同様
にして、二軸延伸シートの作成を試みたが、未延伸シー
トを二軸延伸する過程でシートが破断し、延伸シートを
得ることができなかった。

比較例２゛す４ 実施例１に記載の例において、二軸延伸シートの原料と
して用いｒこ混合物の組成およびシート化の条件を、そ
れぞれ第１表の如く変更したほかは同側におけると同様
にして、３種類の厚さ０．１５１ｆｉｌ−の透明な二輪
延伸シートを得ｒこ。

得られた二軸に伸シートについて、同側におけると同様
にして各種物性および成形性を、測定、評価した。これ
らの結果を第１表に示す。

比較例５ 実施例１に記載の例において、二軸延伸シートの原料と
して用いた一般用ボリスチレン／ポリフェニレンエーテ
ル混合物に代えて、スチレン残基の含イｆ率が９２重電
％であるスチレン／無水マレイン酸共重合体を用い、第
１表に記載のシート化の条件で、同側におけると同様に
して、厚さ０．１５＋１の透明な二軸延伸シートを得た
。

未延伸シートを二軸延伸する過程で、シートの破断が発
生する場合が多かったが、得られた二軸延伸シートにつ
いて、同側におけると同様にして、各種物性および成形
性を測定、評価した。

これらの結果を第１友に示す。

前記？５１表より、次のことが明らかである。

（１）本発明に係る二軸延伸シートは、１０５〜１４２
℃の範囲の耐熱性を有し、透明で強度に優れ、成形性が
良好である（実施例１〜５）。

（２）　シート原料１１ｄｔ物中の揮発性成分の総量が
約０．３重量％を超える場合（実施例４）には、得られ
る二軸延伸シートの表面に油膜が発生し、シートの外観
を損うおそれがある。

（３）　シート原料組成物中のポリフェニレンエーテル
の割合が、５０重量％を超える（比較例１）と二輪延伸
シートの９１造が困難である。

（４）配向緩和応力が、本発明で規定する範囲より小さ
いシート（比較例２）は、強度が不足したものとなり、
また、本発明で規定する範囲を超えたもの（比較例３）
は、成形時に白化し成形性が悪い （５）　スチレン／無水マレイン酸系共重合体よりなる
シート（比較例５）は、本願発明の二軸延伸シートより
耐熱性が劣り、かつ二軸延伸の運転操作が難しい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般用ポリスチレン９５〜５０重量％とポリフェ
   ニレンエーテル５〜５０重量％からなる混合組成物より
   なる二軸延伸シートであってＡＳＴＭＤ−１５０４に準
   拠して測定した配向緩和応力が３〜１５ｋｇ／ｃｍ＾２
   の範囲であることを特徴とする二軸延伸耐熱性スチレン
   系樹脂シート。
2. （２）ＪＩＳＰ８１３４に準拠して測定したバンクチャ
   ー衝撃値が７ｋｇ−ｃｍ以下である請求項（１）記載の
   二軸延伸耐熱性スチレン系樹脂シート。