JPH04220440A

JPH04220440A - 二次発泡成形性、強度に優れたスチレン系樹脂発泡体

Info

Publication number: JPH04220440A
Application number: JP40508590A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Sho; 正　和彦
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1992-08-11

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加熱二次発泡成形性に優
れ、発泡成形品の強度に優れたスチレン系樹脂発泡体に
関するものである。更に詳しくは、本発明はスチレン系
構造単位とアクリル酸エステル（メタクリル酸エステル
）系構造単位からなるスチレン系樹脂を発泡して特定の
厚み、密度を有する加熱二次発泡成形性、成形品の強度
に優れたスチレン系樹脂発泡体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリスチレン系樹脂発泡体は、加熱によ
り二次発泡し、容易に所望の形状に成形でき、かつ、得
られた成形体は軽量で、機械的強度に優れ、外観が美し
く、疎水性に富み、断熱性に優れているため、箱、トレ
ー、カップ等食品包装材や簡易容器に使用されている。最近、二次成形時の生産性向上、成形不良率の減少、深
絞り性向上の観点から、二次発泡成形性の良好な、そし
て、可能な限り低温で成形できるスチレン系樹脂発泡体
が望まれている。

【０００３】又、食品包装用トレー等では、自動包装す
る時に割れ等が生じないよう、発泡成形品の強度向上が
求められている。シート状のポリスチレン系発泡体を加
熱炉で加熱処理して発泡させ、ついで加熱炉から取り出
して金型で成形する一連の加熱二次発泡成形体の製造に
於いて、加熱炉内の温度が不均一であることや外気温に
よる炉内温度の変動の為に、シートの一部、又は全部が
加熱不足となり、成形時にシートが破れたり、型決まり
性が悪くなったり、逆に加熱過剰となって、成形品表面
にケロイド状が発生したり、成形品の厚さが変動する等
の現象が生じる。

【０００４】ケロイド状の発生を防ぐために、スチレン
系発泡体基材の分子量を上げたり、シート表面にフイル
ムを貼ったり、樹脂密度の大きい層、いわゆるスキン層
を形成したりする方法が知られているが、かかる方法で
は型決まり性の良い発泡体が得られにくく、深絞り成形
品の場合には、シート破れが生じやすい。又、型決まり
の良い発泡体を得る為に、スチレン系発泡体基材に可塑
剤、滑剤等を添加する方法が知られているが、二次成形
時の加熱過剰時に発生するケロイド状の不良現象が起こ
りやすい。

【０００５】ケロイド状の発生を抑え、型決まり性の良
好なスチレン系発泡体を得る方法として、分子量分布の
広いスチレン系樹脂発泡体を使用することが有効である
ことが特開昭６２−２２８３４号公報に記載されている
。しかし、かかる分子量分布の広いポリスチレン系樹脂
発泡体の成形品は本質的に強度が弱いという欠点を有し
ている。

【０００６】又、成形体の生産性を高めるために低温で
の成形が望まれているが、従来のスチレン系樹脂は耐熱
性が１０５℃〜１０８℃と高いために成形温度を下げる
には限界があった。可塑剤の添加により耐熱性を下げる
ことは可能であるが、前述の理由で良好な成形品が得ら
れない。以上のごとく市場の要求を全て満足させる発泡
体は無い状況である。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明者らはかかる現状を
鑑み、スチレン系単量体とアクリル酸エステル（メタク
リル酸エステル）単量体からなるスチレン系樹脂より、
二次加熱成形性、ケロイド状の発生を抑え、型決まり性
が良好であり、かつ、発泡成形品の強度が優れ、低温で
成形できるスチレン系樹脂発泡体を開発すべく鋭意検討
し本発明に到達した。

【０００８】すなわち、本発明は；■　　下記一般式（
Ａ）；

【０００９】

【化３】

【００１０】下記一般式（Ｂ）；

【００１１】

【化４】

【００１２】で示される構成単位からなり、構成単位（
Ａ）を７５〜９９．５重量％、構成単位（Ｂ）を０．５
〜２５重量％含有する（但し、（Ａ）＋（Ｂ）＝１００
重量％）スチレン系樹脂を成形してなることを特徴とす
る二次発泡成形性、強度に優れたスチレン系樹脂発泡体
を提供するものである。さらに■　　当該スチレン系樹
脂発泡体の厚さが，０．１ｍｍ〜１０ｍｍ、密度が０．
０３〜０．５ｇ／ｃｃのシート状である二次発泡成形性
、及び発泡成形品の強度に優れたスチレン系樹脂発泡体
をも提供するものである。

【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。構成単位
（Ａ）の量は７５〜９９．５重量％であり、好ましくは
８０〜９８重量％である。構成単位（Ｂ）の量は０．５
〜２５重量％であり、より好ましくは２〜２０重量％で
ある。２５重量％を超える場合は、耐熱性が低くなる結
果、二次発泡成形品の実用範囲が非常に狭くなる。又０
．５重量％未満の場合は、本発明の効果が発現せず、二
次発泡成形性の良好な、発泡成形品の強度の優れた発泡
成形体が得られない。

【００１４】本発明のスチレン系樹脂発泡体の重合度は
特に限定されるものではないが、二次発泡成形品の形状
、使用目的等を考慮して、２５℃における１０重量％ト
ルエン溶液粘度で２０〜８０センチポイズの領域で、よ
り好ましくは２５〜７０センチポイズの領域で設定され
る。１０重量％トルエン溶液粘度が２０センチポイズ未
満であると、強度の向上が小さい。又、８０センチポイ
ズを超える場合は、スチレン系樹脂発泡体を得るために
スチレン系樹脂を押出発泡する時、生産性の低下、消費
電力の増大を招くので好ましくない。

【００１５】本発明に於いて、構成単位（Ａ）としては
、例えば次に示す構造のものが挙げられる。

【００１６】

【化５】

【００１７】構成単位（Ｂ）としては、例えば次に示す
構造のものが挙げられる。

【００１８】

【化６】

【００１９】本発明のスチレン系樹脂発泡体を得るため
のスチレン系樹脂を製造するには、スチレン系樹脂の製
造で公知の方法、例えば、塊状重合法、溶液重合法が用
いられる。また、この時、スチレン系樹脂の製造で常用
されている重合開始剤を用いることも可能である。また
、共重合体の製法で多用されている完全混合型反応機を
用いて組成均一なスチレン系樹脂でも、あるいは、管型
反応機、あるいは完全混合型反応機と管型反応機の組み
合わせの重合装置を用いて組成不均一なスチレン系樹脂
でもよい。但し、押出、成形等で相分離を起こすような
組成不均一なスチレン系樹脂は好ましくない。この時は
、やはりスチレン系樹脂の製法で常用されている原材料
を追添加する方法等を用いて相分離を起こさない程度の
組成不均一さに制御することが必要である。

【００２０】本発明の基材であるスチレン系樹脂を得る
ために用いられるスチレン系単量体としては、スチレン
が好適に用いられる。アクリル酸エステル（メタクリル
酸エステル）単量体としては、ブチルアクリレート、ブ
チルメタクリレート等が使用出来る。これら単量体単独
、又は混合して使用することも出来る。スチレン系樹脂
発泡体は、スチレン系樹脂にプロパン、ブタン、ペンタ
ン、ヘキサン等低級炭化水素や塩化メチル、ジクロロメ
タン、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフル
オロメタン等のハロゲン化炭化水素等の発泡剤を含浸さ
せて、押出機に供給するか、スチレン系樹脂を押出機に
供給した後、押出機中に上記発泡剤を圧入し、発泡剤と
スチレン系樹脂を押出機中で溶融、混練させ、Ｔダイ又
はサーキュラーダイ等から押出す等の公知の方法により
、厚さが０．１〜１０ｍｍ、密度が０．０３〜０．５ｇ
／ｃｃのシート状のスチレン系樹脂発泡体が製造される
。

【００２１】シートの厚さは０．１〜１０ｍｍが好まし
い。厚さが０．１ｍｍ未満であると二次発泡成形時にシ
ートが破損したり、成形品が充分な強度を有さない。ま
た、厚さが１０ｍｍを超えると二次成形が困難になるの
で好ましくない。密度は０．０３〜０．５ｇ／ｃｃが好
ましい。密度が０．０３ｇ／ｃｃ未満であると、二次発
泡成形時にシートが破れたり、成形品強度が十分でなく
、０．５ｇ／ｃｃを超えると発泡品としてのメリットが
減じるため好ましくない。

【００２２】スチレン系樹脂を発泡させ、スチレン系樹
脂発泡体を得るに当たり、発泡セル径を制御するタルク
、炭酸カルシュウム等の造核剤、可塑剤、滑剤、顔料、
帯電防止剤、難燃剤等を混合使用してもよい。また、得
られたスチレン系樹脂発泡体の表面特性を変えるために
帯電防止剤、シリコーン、抗菌剤等の滑剤を表面に塗布
してもよい。

【００２３】本発明で意図する発泡体の機能を損なわな
い範囲で、本発明で使用する特定のスチレン系樹脂に他
のスチレン系樹脂を混合して使用することも可能である
。以上のようにして得られたスチレン系樹脂発泡体を加
熱二次発泡体成形するには、スチレン系樹脂発泡体を加
熱炉に入れて、軟化、二次発泡させた後、加熱炉から出
し、直ちにプレス成形して、成形品にするのが一般的で
ある。

【００２４】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定
されるものではない。なお、本発明では重合度の尺度で
ある１０重量％トルエン溶液の粘度はオストワルドキャ
ノンフェンスケ粘度管５０を用いて２５℃の恒温槽で測
定する。　　構成単位（Ａ）、（Ｂ）の重量％は以下の
方法で測定する。

【００２５】スチレン系樹脂発泡体を１０倍量のメチル
エチルケトンに溶解後、同量のメタノールをゆっくり添
加しながらスチレン系樹脂を析出させる。このスチレン
系樹脂を２００℃、５ｍｍＨｇの減圧下で３０分乾燥す
る。このように前処理されたスチレン系樹脂を用いて、
日本分光（株）ＪＮＭ−ＧＸ２７０　　ＦＴ−ＮＭＲを
用いて　１Ｈを以下に記す条件で測定する。（　１Ｈの測定）パルス幅＝８．４μｓデーターポイント＝１６３８４繰り返し時間＝７．５５９秒ＡＤコンバーター＝１６ビット積算回数＝１０００サンプル濃度＝１０ｗｔ％溶媒＝１，１，２，２−テトラクロロエタン−（ｄ２　
）サンプル管＝５ｍｍ測定温度＝１２０℃ 構成単位（Ａ）のフェニル基の水素に由来するピークが
６．２〜７．４ｐｐｍに現れる。構成単位（Ｂ）の水素
に由来するピークが３．４〜３．８ｐｐｍに現れる。ピ
ーク面積比より構成単位（Ａ），（Ｂ）の重量比を求め
る実施例における物性試験法を以下に記す。

【００２６】メルトフローレート（ＭＦＲ）：ＩＳＯ　
　Ｒ１１３３に準ずる。ビカット軟化点（ＶＩＣＡＴ）：ＡＳＴＭ　　Ｄ１５２
５に準ずる。（スチレン系樹脂−１）ブチルアクリレート３重量部、
スチレン９４重量部、エチルベンゼン２．９８重量部、
１，１ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン０
．０２重量部よりなる原料溶液を５Ｌ完全混合型反応機
に連続的に供給し重合温度１２０℃で重合する。反応機
での平均滞留時間は５時間である。反応機を出た重合溶
液は押出機に導かれ、ベントより未反応モノマー、重合
溶媒を回収し、ベレット化する。（スチレン系樹脂−２）ブチルアクリレート６重量部、
スチレン９１重量部である以外スチレン系樹脂−１と同
様に操作してスチレン系樹脂を得る。（スチレン系樹脂−３）ブチルアクリレート１０重量部
、スチレン８７重量部である以外スチレン系樹脂−１と
同様に操作しスチレン系樹脂を得る。（スチレン系樹脂−４）完全混合型反応機（５Ｌ）と管
型反応機（３Ｌ）が直列に配置された装置を用い、管型
反応機の重合温度が１３０℃である以外スチレン系樹脂
−３と同様に操作し、スチレン系樹脂を得る。（スチレン系樹脂−５）スチレン９４重量％、エチルベ
ンゼン５．９８重量部、であり、管型反応機での重合温
度が１４０℃である以外スチレン系樹脂−４と同様に操
作し、スチレン系樹脂を得る。（スチレン系樹脂−６）管型反応機を出たところで、ミ
ネラルオイルを重合溶液１００重量部に対して３．０重
量部添加する以外スチレン系樹脂−５と同様に操作し、
スチレン系樹脂を得る。

【００２７】スチレン系樹脂の物性測定結果を表１に示
す。

【００２８】

【実施例−１〜４、比較例１〜２】フレオン−１２を発
泡剤として、スチレン系樹脂−１〜−６を押出発泡し、
厚さ１．２ｍｍ、密度０．１０ｇ／ｃｃのシート状のス
チレン系樹脂発泡体を得る。得られたスチレン系樹脂発
泡体を１ケ月間養成し、赤外線加熱炉を用いて種々の温
度で１０秒間加熱し、二次発泡させ、図１に示す弁当箱
の成形品を得る。次に、１１０℃で加熱時間を変化させ
て同様の二次発泡を行い成形品を得る。成形評価結果を
表２に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】本発明のスチレン系樹脂発泡体は低温で
均一な軟化状態が得られ。又、短時間で均一な軟化状態
が得られる為に、生産性よく、ケロイド状の不良現象が
発生せず、型決まり性良好な成形品が得られる。又、発
泡成形品の強度も向上していることが理解出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例において成形された弁当箱の概
略図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　下記一般式（Ａ）；【化１】下記一般式（Ｂ）；【化２】で示される構成単位からなり、構成単位（Ａ）を７５〜
９９．５重量％構成単位（Ｂ）を０．５〜２５重量％含
有する（但し（Ａ）＋（Ｂ）＝１００重量％）スチレン
系樹脂を成形してなることを特徴とする二次発泡成形性
、強度に優れたスチレン系樹脂発泡体。
【請求項２】　　当該スチレン系樹脂発泡体の厚さが０
．１ｍｍ〜１０ｍｍ、密度が０．０３〜０．５ｇ／ｃｃ
のシート状である特許請求の範囲第一項記載の二次発泡
成形性、強度に優れたスチレン系樹脂発泡体。