特許 6233927 熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6233927

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シート

(51)【国際特許分類】

   C08J 9/14 20060101AFI20171113BHJP

【ＦＩ】

   C08J9/14CET

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-19518(P2014-19518)

(22)【出願日】2014年2月4日

(65)【公開番号】特開2015-145486(P2015-145486A)

(43)【公開日】2015年8月13日

【審査請求日】2017年1月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000131810

【氏名又は名称】株式会社ジェイエスピー

(74)【代理人】

【識別番号】100109601

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 邦則

(72)【発明者】

【氏名】岩本 晃

(72)【発明者】

【氏名】直井 洋輔

【審査官】 大村 博一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１８０３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９５７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１６５９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１９１０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１３６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２１０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０９４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２８２９２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 東洋スチレンの高機能ポリスチレン，日本，東洋スチレン株式会社，２０１５年１２月 １日，[平成29年7月19日検索]，インターネット，，ＵＲＬ，http://www.toyo-st.o.jp/cgi-bin/toyo-st_cgi?name=high-performance_07&type=pdf

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｊ ９／００− ９／４２

Ｃ０８Ｋ ３／００−１３／０８

Ｃ０８Ｌ １／００−１０１／１４

Ｂ２９Ｃ ４７／００−４７／９６

Ｂ２９Ｃ ４４／００−４４／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

厚み１〜２ｍｍ、見掛け密度０．０５〜０．１１ｇ／ｃｍ^３、坪量９０〜１３０ｇ／ｍ^２の熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートにおいて、
該発泡シートを構成するポリスチレン系樹脂がポリスチレンであり、該ポリスチレンのメルトフローレイト（２００℃、５ｋｇ荷重）が、２ｇ／１０分未満であり、
該発泡シートの表面からシート厚みの２０％までの表層部分の見掛け密度が、シート両面側共に、０．１０〜０．１５ｇ／ｃｍ^３であり（但し、該表層部分の見掛け密度は発泡シートの見掛け密度よりも高い）、
該表層部分の厚み方向平均気泡径が、シート両面側共に６５〜１５０μｍであり、
発泡シート全体の厚み方向の平均気泡数が、１２〜１８個であり、納豆容器の成形に用いられ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。

【請求項2】

前記発泡シートの見掛け密度に対する、前記表層部分の見掛け密度の比が、シート両面側共に１．３５以上である、請求項１に記載の熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートに関し、詳しくは納豆容器等の熱成形に好適に用いられるポリスチレン系樹脂発泡シートに関する。

【背景技術】

【0002】

ポリスチレン系樹脂発泡シートの熱成形により得られる容器が、納豆等の容器として従来から広く用いられている。該容器は、積み重ねられた状態で保管、輸送されることから、該容器には圧縮強度（天地圧縮強度）に強いことが要求される。さらに納豆の容器には、充填された納豆を箸でかき混ぜる際に、破れることが無い突刺し強度を有することが要求され、容器を手で持って納豆をかき混ぜる際に、容器が変形、破損しないような耐割れ性の強いことが要求される。更に、該納豆容器は、多数個取りの熱成形が行われた後に、多数の容器が連接されたシート状成形体が複数積み重ねられた状態で、熱線（ニクロム線）切断により切り出されることから、熱線切断が容易で、切断した後に、容器の端面が不揃いとなるカットズレが起きないことも要求される。

【0003】

なお、従来の納豆容器成形用のポリスチレン系樹脂発泡シートとして代表的なものが、特許文献１、特許文献２に開示されている。
特許文献１には、メルトフローレイトが２．０〜３．２ｇ／１０ｍｉｎのポリスチレン系樹脂を用い、表層部を除くコア部のセル径を特定範囲内にすることにより、熱線切断時のカットズレが小さく、容器本体と蓋を勘合したときの寸法精度が高く、美麗な成形品を得ることができ、また熱線への異物付着量が少ない発泡シートが得られることが開示されている。

【0004】

特許文献２には、発泡シートの全体密度を０．０６〜０．１１ｇ／ｃｍ^３の範囲内とし、表層部分の見掛け密度を０．１０〜０．１５ｇ／ｃｍ^３の範囲内（但し、表層部分の見掛け密度＞全体密度である）とし、更に表層の平均気泡径を２０〜６０μｍの範囲内とすることにより、天地圧縮強度や突刺し強度を強くして、強度の要求性能を満たしつつ軽量化を図ることができることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−５９３４１号公報

【特許文献2】特開２０１３−２０９４４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１の技術は、ポリスチレン系樹脂のメルトフローレイトが大きすぎる（分子量が小さすぎる）ので、坪量を小さくすると、納豆容器に要求される強度（圧縮強度、突刺し強度、耐割れ性）を維持することができないという問題がある。

【0007】

また、特許文献２のポリスチレン系樹脂発泡シートは、表層部分の見掛け密度を高くすることにより突刺し強度を向上させるために、表層の平均気泡径を小さくしているので、熱線切断時のカットズレや、熱線への異物の付着が生じるという問題を有するものである。

【0008】

本発明は、軽量であっても、十分な強度（圧縮強度、突刺し強度、耐割れ性）を有する容器を熱成形可能なポリスチレン系樹脂発泡シートであって、熱成形後における熱線切断時のカットズレが起こりにくく、熱線への異物の付着が抑制された、ポリスチレン系樹脂発泡シートを提供することを、その課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明によれば、以下に示す熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートが提供される。
[１] 厚み１〜２ｍｍ、見掛け密度０．０５〜０．１１ｇ／ｃｍ^３、坪量９０〜１３０ｇ／ｍ^２の熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートにおいて、
の熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートにおいて、
該発泡シートを構成するポリスチレン系樹脂がポリスチレンであり、該ポリスチレンのメルトフローレイト（２００℃、５ｋｇ荷重）が、２ｇ／１０分未満であり、
該発泡シートの表面からシート厚みの２０％までの表層部分の見掛け密度が、シート両面側共に、０．１０〜０．１５ｇ／ｃｍ^３であり（但し、該表層部分の見掛け密度は発泡シートの見掛け密度よりも高い）、
該表層部分の厚み方向平均気泡径が、シート両面側共に６５〜１５０μｍであり、
発泡シート全体の厚み方向の平均気泡数が、１２〜１８個であり、納豆容器の成形に用いられ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。
[２] 前記発泡シートの見掛け密度に対する、前記表層部分の見掛け密度の比が、シート両面側共に１．３５以上である、請求項１に記載の熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シート。

【発明の効果】

【0010】

本発明の熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートは、特定範囲のメルトフローレイトの樹脂からなり、発泡シート全体の厚み方向の平均気泡数が１２〜１８個であり、かつその表層部分が０．１０〜０．１５ｇ／ｃｍ^３という高い見かけ密度を有すると共に６５〜１５０μｍという大きな厚み方向平均気泡径を有するので、十分な強度（圧縮強度、突刺し強度、耐割れ性）を有する容器を熱成形可能なものであり、熱成形後における熱線切断時のカットズレが起こりにくく、熱線への異物の付着を抑制することができるものである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に、本発明の熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートについて詳細に説明する。
本発明の熱成形用ポリスチレン系樹脂発泡シートは、ポリスチレン系樹脂で構成されている。
本願明細書において、ポリスチレン系樹脂とは、スチレン系単量体成分単位を５０重量％以上含む樹脂を意味し、スチレン系単量体の重合体や、２種以上のスチレン系単量体の共重合体、スチレン系単量体と他のモノマーとの共重合体、具体的には、ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン、スチレン−αメチルスチレン共重合体、スチレン−ｐメチルスチレン共重合体や、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−無水マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体等が挙げられる。なお、ポリスチレン系樹脂には、ジビニルベンゼンや多分岐状マクロモノマーなどの多官能モノマー成分単位が含まれていても良い。また、これらのポリスチレン系樹脂の２種以上の混合物であってもよい。上記ポリスチレン系樹脂の中でも特にポリスチレンが好ましい。

【0012】

また、前記ポリスチレン系樹脂は、他の熱可塑性樹脂やエラストマーとの混合物であってもよい。但し、他の熱可塑性樹脂やエラストマーの添加量は、ポリスチレン系樹脂１００重量％中の１０重量％以下が好ましく、より好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは３重量％以下である。

【0013】

本発明の発泡シートを構成するポリスチレン系樹脂のメルトフローレイト（２００℃、５ｋｇ荷重）は、２ｇ／１０分未満である。メルトフローレイト（以下、ＭＦＲともいう。）が小さな樹脂は分子量が大きい傾向があり、メルトフローレイトが２ｇ／１０分未満のポリスチレン系樹脂を用いることにより、圧縮強度、突刺し強度、耐割れ性等の機械的強度にも優れる容器を熱成形可能なポリスチレン系樹脂発泡シートを得ることができる。かかる観点から、該樹脂のメルトフローレイトは、１．８ｇ／１０分以下が好ましく、より好ましくは１．６ｇ／１０分以下である。また、該メルトフローレイトの下限は、概ね０．１ｇ／１０分であり、好ましくは０．３ｇ／１０分である。

【0014】

本願明細書においては、メルトフローレイトは、ＪＩＳ Ｋ７２１０：１９９９の条件Ｈ（２００℃、荷重５ｋｇ）に基づいて測定される。

【0015】

なお、従来技術においては、ＭＦＲが小さい、分子量の大きな樹脂を使用して発泡シートを作製し、納豆容器の熱成形を行うと、熱線切断時のカットズレが激しくなった。さらに、熱線切断時において熱線に異物が付着し、その異物が納豆容器に付着してしまった。そのため、納豆容器の熱成形を行う発泡シートを作製するための樹脂としてＭＦＲの値が小さすぎる樹脂は用いられていなかった。
しかし、本発明においては、後述するように発泡シートの表層部分の見掛け密度を維持しつつ、特定範囲の大きさの気泡とすることによって、ＭＦＲが２ｇ／１０分未満であっても上記のような熱線切断時のカットズレや熱線への異物の付着等が抑制された発泡シートを得ることができる。

【0016】

また、本発明の発泡シートを構成するポリスチレン系樹脂の２００℃、剪断速度１００ｓｅｃ^−１における溶融粘度は、１３００Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、１５００Ｐａ・ｓ以上がより好ましい。上限は概ね２５００Ｐａ・ｓである。

【0017】

上記溶融粘度は、例えば（株）東洋精機製作所製のキャピログラフ１Ｄなどの測定装置を使用して測定することができる。具体的には、シリンダー径９．５５ｍｍ、長さ３５０ｍｍのシリンダーと、ノズル径１．０ｍｍ、長さ１０ｍｍのオリフィスを用い、シリンダー及びオリフィスの設定温度を２００℃とし、測定試料約１５ｇを該シリンダー内に入れ、５分間放置してから、せん断速度１００ｓｅｃ^−１で溶融樹脂をオリフィスから紐状に押出し、その時の溶融粘度を測定する。

【0018】

本発明の発泡シートを構成するポリスチレン系樹脂の２００℃における溶融張力（以下、ＭＴともいう。）は、１５ｃＮ以上であることが好ましく、２０ｃＮ以上であることがより好ましい。該溶融張力が高いと、良好な気泡構造の発泡シートを得ることが容易になる。溶融張力の上限は概ね６０ｃＮ程度である。

【0019】

上記溶融張力の測定方法は、株式会社東洋精機製作所製のキャピログラフ１Ｄによって測定できる。具体的には、シリンダー径９．５５ｍｍ、長さ３５０ｍｍのシリンダーと、ノズル径２．０９５ｍｍ、長さ８．０ｍｍのオリフィスを用い、シリンダー及びオリフィスの設定温度を２００℃とし、ポリスチレン系樹脂試料の必要量を該シリンダー内に入れ、４分間放置してから、ピストン速度を１０ｍｍ／分として溶融樹脂をオリフィスから紐状に押出して、この紐状物を直径４５ｍｍの張力検出用プーリーに掛け、４分で引き取り速度が０ｍ／分から２００ｍ／分に達するように一定の増速で引取り速度を増加させながら引取りローラーで紐状物を引取って紐状物が破断した際の直前の張力の極大値を得る。ここで、引取り速度が０ｍ／分から２００ｍ／分に達するまでの時間を４分とした理由は、樹脂の熱劣化を抑えるとともに得られる値の再現性を高めるためである。

【0020】

前記溶融粘度（Ｐａ・ｓ）に対する溶融張力（ｃＮ）の比（溶融張力／溶融粘度）は、０．０１以上であることが好ましく、０．０１５以上であることがより好ましい。溶融粘度に対する溶融張力の比が大きい、つまり、同溶融粘度であっても溶融張力が高い樹脂が好ましく用いられ、それにより、良好な気泡構造の形成が可能となり、ひいては、このようなポリスチレン系樹脂から形成された発泡シートを熱成形してなる容器は、圧縮強度や耐割れ性が特に優れたものとなる。

【0021】

また、本発明の発泡シートを構成するポリスチレン系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、２５万以上が好ましく、より好ましくは３０万以上である。さらに、該ポリスチレン系樹脂のＺ平均分子量（Ｍｚ）は、４０万以上が好ましく、より好ましくは６０万以上である。なお、該ポリスチレン系樹脂の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、概ね１．５〜３の範囲であることが好ましい。

【0022】

本願明細書において、前記Ｍｎ、Ｍｗ、Ｍｚは、いずれもゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法（ＧＰＣ法）により求められる。具体的には、発泡シートをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｍｌに溶解させ、下記に示す機器を用い、下記分析条件にてＧＰＣ法により測定し、得られたチャートのスチレン系樹脂によるピーク開始位置（本発明では、便宜上、分子量５．４×１０^６位置を採用）を基準に水平（横軸と平行）にベースラインを引き、標準ポリスチレンを用いて作成した標準較正曲線により、各分子量を算出する。

【0023】

使用機器：株式会社ジーエルサイエンス製ＧＰＣ仕様高速液体クロマトグラフ。
カラム：昭和電工株式会社製カラム、商品名Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＫＦ−８０６、同ＫＦ−８０５、同ＫＦ−８０３をこの順に直列に連結して使用。
カラム温度：４０℃
溶媒：ＴＨＦ
流速：１．０ｍｌ／分
濃度：０．１５ｗ／ｖ％
注入量：０．２ｍｌ
検出器：株式会社ジーエルサイエンス製紫外可視検出器、商品名ＵＶ７０２型（測定波長２５４ｎｍ）
分子量分布の計算に用いた較正曲線の分子量範囲：１．９×１０^７〜５．４×１０^３

【0024】

本発明の発泡シートの厚みは１〜２ｍｍである。上記範囲であれば、機械的強度と積載効率とのバランスに優れることから好ましい。かかる観点から、該厚みは１．１〜１．８ｍｍが好ましく、より好ましくは１．２〜１．６ｍｍである。

【0025】

また、該発泡シート全体の見掛け密度は０．０５〜０．１１ｇ／ｃｍ^３である。該見掛け密度が小さすぎると、前記圧縮強度等の機械的強度が低下する虞がある。一方、該見掛け密度が大きすぎると、得られる容器の軽量化を達成できなくなる虞がある。かかる観点から、該見掛け密度の下限は、好ましくは０．０５５ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは０．０６ｇ／ｃｍ^３、さらに好ましくは０．０６５ｇ／ｃｍ^３、特に好ましくは０．０７ｇ／ｃｍ^３である。また、その上限は、好ましくは０．１０５ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは０．１０ｇ／ｃｍ^３、さらに好ましくは０．０９ｇ／ｃｍ^３、特に好ましくは０．０８５ｇ／ｃｍ^３である。

【0026】

本発明の発泡シートにおいては、発泡シート全体の厚み方向の気泡数は、１２〜１８個である。該気泡数が少なすぎると耐割れ性が不十分となる虞がある。一方、該気泡数が多すぎると、熱線切断時のカットズレや黒色異物の付着が起きるおそれがある。

【0027】

また、該発泡シートの坪量は、９０〜１３０ｇ／ｍ^２が好ましく、更に好ましくは１００〜１２０ｇ／ｍ^２である。該発泡シートの坪量が上記範囲であれば、容器を軽量化できると共に圧縮強度等の機械的強度を維持することが可能であることから好ましい。

【0028】

本発明の発泡シートにおいては、表層部分の見掛け密度がシート両面側共に０．１０〜０．１５ｇ／ｃｍ^３であることを要する。但し、表層部分の見掛け密度は発泡シートの見掛け密度よりも高い値である。なお、本発明における表層部分は、発泡シートの表面からシート厚みの２０％までの部分として定められる。

【0029】

該表層部分の見掛け密度が前記範囲内であれば、納豆容器に要求される、十分な突刺し強度が得られる。該表層部分の見掛け密度が小さすぎると、突刺し強度が不十分になるおそれがある。一方、該表層部分の見かけ密度が大きくなりすぎると、軽量性が不十分になるおそれがある。

【0030】

前記表層部分の見掛け密度の測定は次のように行なう。
前記発泡シートの表面から２０％までの部分をスライスし、幅５ｍｍ×長さ２０ｍｍの試験片に切りそろえるとともに、試験片の重量と厚みをゲージで測定する。試験片の重量を試験片の体積（幅×長さ×厚み）で割算し、単位換算して表層部分の見掛け密度を求める。
上記測定を、発泡シートの幅方向における等間隔の１０箇所について行い、それらの算術平均値を表層部分の見掛け密度とする。

【0031】

また、本発明の発泡シートにおいては、表層部分の厚み方向平均気泡径が６５〜１５０μｍであることを要する。表層部分の厚み方向平均気泡径が小さいと、気泡膜数が増加し、発泡シートと熱線の接触抵抗が大きくなり、カットズレが発生し易くなる。更にカットズレが発生すると、熱線とシートの接触時間・接触量が多くなり、熱線への異物付着量が増えるおそれがある。また、表層部分の気泡数が小さくなると気泡膜厚が薄くなり、超音波融着性が悪化するおそれがある。一方、表層部分の厚み方向平均気泡径が大きすぎると、耐割れ性が不十分となるおそれがある。したがって、表層部分の厚み方向平均気泡径が上記範囲であることにより、耐割れ性の向上、熱線切断時のカットズレの防止、熱線への異物付着量低減、さらに超音波融着性の維持が可能であると考えられる。

【0032】

本明細書において、表層部分の厚み方向平均気泡径の測定は、次のように行う。
発泡シートの表面からシート厚みの２０％までの表層部分について、発泡シートの幅方向に等間隔で１０箇所、押出方向に垂直方向の断面を顕微鏡で撮影し、各々の断面写真について発泡シートの表面から２０％の厚さｔ１を測定する。次に、各断面写真の厚さ方向に長さｔ１の直線ｌ１を引き、直線ｌ１と交わる全ての気泡の数ｎ１を数える。
このようにして得られたｔ１とｎ１から各断面写真について気泡径（ｔ１／ｎ１）を計算し、１０箇所の（ｔ１／ｎ１）の平均を表層部分の平均気泡径とする。

【0033】

本発明の発泡シートにおいては、前記したように、表層部分の見掛け密度がシート両面側共に０．１０〜０．１５ｇ／ｃｍ^３であると共に、表層部分における厚み方向平均気泡径が、シート両面側共に６５〜１５０μｍであることを要する。かかる表層部分を有する発泡シートは、納豆容器に要求される突刺し強度、耐割れ性に優れると共に、多数個取りの熱成形後の熱線切断におけるカットズレが発生することがなく、熱線切断時における熱線に異物が付着することも起きにくいものである。

【0034】

なお、本発明においては、後述するように、環状ダイを構成する外側金型及び内側金型を温調してダイ内部にて発泡性溶融樹脂の内面側及び外面側から冷却することにより、表層部分の見掛け密度を０．１０〜０．１５ｇ／ｃｍ^３という高密度に維持しつつ、表層部分の厚み方向平均気泡径が６５〜１５０μｍであるという気泡を形成し、突刺し強度と耐割れ性の確保、熱線切断におけるカットズレの発生防止、熱線切断時における熱線への異物付着の防止が可能となる。

【0035】

よって、本発明においては、発泡シートを構成するポリスチレン系樹脂のＭＦＲが２ｇ／１０分未満であると共に、上記方法により表層部分の見掛け密度を特定範囲としつつ表層の気泡を拡大することによって、圧縮強度、突刺し強度、耐割れ性等の機械的強度に優れ、かつ熱線切断時のカットズレが起こりにくく、熱線への異物の付着が少なく、更に得られた容器の超音波融着性にも優れるといった、納豆容器として使用するのに適した容器を熱成形可能なポリスチレン系樹脂発泡シートを得ることが可能となる。

【0036】

また、本発明の発泡シートにおいては、全体の見掛け密度に対する表層部分の見掛け密度の比が、シート両面側共に１．３５以上であることが好ましい。該比は、発泡剤の添加量と冷却の程度で調整され、強い冷却により大きな見掛け密度の表層部分が形成されていることを意味する。従って、該比が上記範囲である発泡シートを成形することにより、前記突刺し強度に特に優れる容器を得ることができる。かかる観点から、該比は１．４以上であることがより好ましい。また、該比の上限は、概ね２程度である。

【0037】

発泡シート全体の厚み方向平均気泡径の測定は、次のようにして行う。発泡シートの幅方向に等間隔で１０箇所、押出方向に垂直方向の断面を顕微鏡で撮影し、各々の断面写真について発泡シートの厚さｔ２を測定する。次に、各断面写真の厚さ方向に直線ｌ２を引き、直線ｌ２と交わる発泡シート中の全ての気泡数ｎ２を数える。このようにして得られた気泡数の平均を発泡シートの厚み方向の平均気泡数とする。
厚み方向の平均気泡径は、前記ｔ２とｎ２から各断面写真について気泡径（ｔ２／ｎ２）を計算し、１０箇所の（ｔ２／ｎ２）の平均を厚み方向平均気泡径とする。

【0038】

本発明の発泡シートにおいては、二次発泡後の厚みを２．５〜３ｍｍとすることが好ましい。該厚みが上記範囲内であると、積載効率に優れる容器を得ることができるので好ましい。

【0039】

本明細書において、前記二次発泡厚みの測定は、発泡シートの厚みはそのままとして該発泡シートから、一辺２６０ｍｍの正方形サンプルを切り出し、正方形サンプルの周囲四辺を固定したまま１４５℃で１８秒加熱し、加熱後の発泡シートを室温に戻してから厚みを測定することにより、行なうものとする。
上記測定において加熱条件を１４５℃としたのは、連続生産時の加熱炉における発泡シートの挙動を再現できることによる。

【0040】

また、該発泡シートにおいては、２次発泡時の発泡シートが収縮する際の加熱寸法変化率を８０〜１００％とすることが好ましい。
該加熱寸法変化率がこの範囲内であれば、熱線切断時のカットズレや、熱線への異物の付着が特に発生しにくくなる。かかる観点から、該加熱寸法変化率の下限は、８５％がより好ましい。一方、その上限は９５％がより好ましい。

【0041】

本明細書における発泡シートの押出方向の加熱寸法変化率（ＭＤの加熱寸法変化率）は、発泡シートの押出方向の加熱前寸法から発泡シートの押出方向の加熱後寸法を引算して得られた差を発泡シートの押出方向の加熱前寸法で除し、１００を掛けて求められる値（％）である。発泡シートの押出方向と直交する幅方向の加熱寸法変化率（ＴＤの加熱寸法変化率）は、発泡シートの幅方向の加熱前寸法から発泡シートの幅方向の加熱後寸法を引算して得られた差を発泡シートの幅方向の加熱前寸法で除し、１００を掛けて求められる値（％）である。具体的には次の通り測定される。

【0042】

まず、発泡シートから、縦、横のそれぞれの辺が、発泡層の押出方向、幅方向と一致するようにして一辺２００ｍｍの正方形サンプルを切り出す。次に正方形サンプルの一方の面に、ＭＤと平行であって、その面の中央を通るサンプルを縦断する直線（Ａ）を引くと共に、ＴＤと平行であって同面の中央を通るサンプルを横断する直線（Ｂ）を引く。直線（Ａ）と直線（Ｂ）はそれぞれ２００ｍｍの長さの直線となる。そして、直線（Ａ）の長さ（２００ｍｍ）は、上記発泡シートの押出方向の加熱前寸法であり、直線（Ｂ）の長さ（２００ｍｍ）は、上記発泡シートの幅方向の加熱前寸法となる。空気循環式オーブン（例えば、タバイエスペック株式会社製 品番ＰＥＲＦＥＣＴ ＯＶＥＮ ＰＨ−２００）の装置内の温度を１４５℃に、ダンパー開度を２０％にそれぞれ設定し、その中に上記正方形サンプルを入れ、１８秒加熱した後、オーブンから約２５℃の部屋に取り出して放置して冷却する。その後、加熱前の直線（Ａ）に対応する直線又は曲線（ａ）の長さと、加熱前の直線（Ｂ）に対応する直線又は曲線（ｂ）の長さをそれぞれ測定する。この場合、直線又は曲線（ａ）の長さが発泡シートの押出方向の加熱後寸法となり、直線又は曲線（ｂ）の長さが発泡シートの幅方向の加熱後寸法となる。これらの測定結果に基づいてＭＤの加熱寸法変化率とＴＤの加熱寸法変化率が計算される。

【0043】

次に、本発明のポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法について説明する。
本発明の発泡シートは、従来公知の所謂押出発泡により得ることができる。即ち、押出機を用いて前記ポリスチレン系樹脂、発泡剤、必要に応じて気泡調整剤等の各種の添加剤を溶融混練した後、目的とする樹脂温度に調整された発泡性溶融樹脂を、ダイ内から大気圧下に押出することによって形成される。

【0044】

発泡剤としては、例えばプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、塩化メチル、塩化エチル、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル類または二酸化炭素、窒素、水等の物理発泡剤を用いることができる。この中では、発泡シートの製造が容易で、得られる発泡シートの物性が優れることから、ブタンが好ましく、イソブタン又はノルマルブタンとイソブタンとの混合物がより好ましい。

【0045】

物理発泡剤の添加量は、発泡剤の種類、目的とする厚みに応じて調整することができる。例えば、発泡剤としてブタンを用いて、厚み１〜２ｍｍの発泡シートを得るためには、ブタンの添加量は発泡シートを構成する樹脂合計１００重量部当たり２．５〜５重量部が好ましく、より好ましくは３〜４．５重量部、さらに好ましくは３．５〜４．０重量部である。

【0046】

主要な添加剤として、通常、気泡調整剤が添加される。気泡調整剤としては有機系のもの、無機系のもののいずれも使用することができる。無機系気泡調整剤としては、ホウ酸亜鉛、ホウ酸マグネシウム、硼砂等のホウ酸金属塩、塩化ナトリウム、水酸化アルミニウム、タルク、ゼオライト、シリカ、炭酸カルシウム、重炭酸ナトリウム等が挙げられる。また有機系気泡調整剤としては、リン酸−２，２−メチレンビス（４，６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ナトリウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カルシウム、安息香酸アルミニウム、ステアリン酸ナトリウム等が挙げられる。またクエン酸と重炭酸ナトリウム、クエン酸のアルカリ塩と重炭酸ナトリウム等を組み合わせたもの等も気泡調整剤として用いることができる。これらの気泡調整剤は２種以上を混合して用いることができる。気泡調整剤の添加量は、目的とする気泡径に応じて調節することができ、タルクを用いた場合、厚み方向の気泡数を１２〜１８個に調整するには、発泡シートを構成する樹脂合計１００重量部当たり、０．１〜２重量部が好ましく、より好ましくは０．２〜０．７重量部である。

【0047】

前記発泡シート各々の表面の表層部分の見掛け密度を０．１０〜０．１５ｇ／ｃｍ^３の範囲に調整すると同時に、表層部分の厚み方向平均気泡径を６５〜１５０μｍの範囲に調整するには、環状ダイの外側（発泡シートの外面側に当たる）、及び環状ダイの内側（発泡シートの内面側に当たる）を、ダイ内へ導入した発泡性溶融樹脂の樹脂温度より５〜１５℃低い設定温度に温調することによって、ダイ内部にて発泡性溶融樹脂の外面側及び内面側を冷却すると同時に、環状ダイから押出された筒状体へ冷却エアを吹きかけて冷却することにより行う。このとき、ダイ内部で発泡性溶融樹脂の外面側及び内面側が冷却されていることにより、従来よりも冷却エアの風量を少なくすることができる。このようして表層を形成すれば、環状ダイから押出された筒状体表面の気泡が抑えられることなく成長するので、発泡シートの表層部分の見掛け密度を大きくすると同時に気泡径を微細化させることなく、表層部分の平均気泡径を６５〜１５０μｍにすることができる。

【0048】

環状ダイから押出された筒状体を冷却する冷却エアの風量は、表層部分の見掛け密度が前記範囲内となる量であれば特に制限されるものではないが、概ね０．０１８〜０．０２６ｍ^３／ｍ^２とすることが好ましい。

【0049】

本発明の発泡シートを熱成形して得られる成形体は納豆容器として好適に用いられるものである。
熱成形方法としては、真空成形や圧空成形、更にこれら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、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ドロー成形等やこれらを組み合わせた成形方法等が挙げられる。かかる熱成形法は、短時間に連続して容器を得ることができるので、好ましい方法である。

【実施例1】

【0050】

次に、本発明のポリスチレン系樹脂発泡シートについて、実施例、比較例によりさらに詳細に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。

【0051】

実施例、比較例において、製造装置として、第一押出機（スクリュー径１１５ｍｍ）と第一押出機の出口に接続された第二押出機（スクリュー径１５０ｍｍ）とからなるタンデム押出機であって、第二押出機の出口に口径１８０ｍｍの環状ダイが取付けられた装置を用いた。

【0052】

ポリスチレン系樹脂
実施例１、２、比較例２〜４においては、ＰＳジャパン株式会社製ポリスチレン「ＧＸ１５４」（ＭＦＲ１．５ｇ／１０分、ＭＴ２５ｃＮ、溶融粘度１６００Ｐａ・ｓ、比（溶融張力／溶融粘度）０．０１６、Ｍｗ３８．５万、Ｍｚ７９．８万、Ｍｗ／Ｍｎ２．６０）を用いた。
実施例３においては、ＤＩＣ社製ポリスチレン「ＨＰ５５５」（ＭＦＲ１．２ｇ／１０分、ＭＴ４５ｃＮ、溶融粘度１７００Ｐａ・ｓ、比（溶融張力／溶融粘度）０．０２７、Ｍｗ５８．７万、Ｍｚ１８２．９万、Ｍｗ／Ｍｎ２．８０）を用いた。
比較例１においては、ＰＳジャパン株式会社製ポリスチレン「ＨＨ１０２」（ＭＦＲ２．６ｇ／１０分、ＭＴ１１ｃＮ、溶融粘度１２１０Ｐａ・ｓ、比（溶融張力／溶融粘度）０．００９、Ｍｗ２２．７万、Ｍｚ３８．１万、Ｍｗ／Ｍｎ２．３７）を用いた。

【0053】

気泡調整剤として、タルク：松村産業株式会社製商品名「ハイフィラー＃１２」）を用いた。

【0054】

実施例１〜３、比較例１〜４
前記ポリスチレン系樹脂１００重量部に対し、気泡調整剤としてタルクを表１に示す量添加し、第一押出機に供給した。押出機のシリンダー温度は最高設定温度を２４０℃とし、発泡剤として表１に示すブタンを前記ポリスチレン系樹脂１００重量部に対して表１に示す量圧入し、続いて第二押出機にて、表１に示す押出温度に冷却してから、環状ダイの先端側の外側と内側が表１に示す温度に温調された環状ダイに供給し、ダイのスリットを通して表１に示す吐出量で押出して円筒状の発泡体を形成し、その直後に、円筒状の発泡体を、その内側と外側に表１に示す風量のエア（２５℃）をかけて冷却すると共に、直径６７５ｍｍの冷却装置（マンドレル）の外面に沿って表１に示す速度で引取り、さらに押出方向に沿って２枚に切り開き、幅１０５０ｍｍの発泡シートを得た。得られた発泡シートの物性を表１に示す。

【0055】

得られた発泡シートを連続成形機を用いて、二次厚みが約２．７ｍｍとなるように加熱し、表面温度８０℃に調整した雄雌嵌合金型で納豆用容器を成形した。該容器は、内容物を入れる本体部（開口部８０ｍｍ×８０ｍｍ、底部６０ｍｍ×６０ｍｍ、深さ２５ｍｍ）と蓋部とがヒンジ部を介して一体となっており、蓋部を閉じて封をすることができる容器である。得られた容器を表面温度３６０℃の熱線で外形が２００ｍｍ×１００ｍｍになるように切り出した。得られた容器の物性を表１に示す。

【0056】

【表1】

【0057】

表１における発泡シートの厚み、坪量及び見掛け密度は以下の方法により求めた。
まず、発泡シートを幅方向に亘って押出方向に１００ｍｍの長さに切り出し、さらに幅方向の両端部２５ｍｍずつ切除し幅方向中央部１０００ｍｍの部分を試験片とした。この試験片をさらに幅方向に１０等分し、その中央付近の厚みをマイクロゲージにより測定した。各測定点における厚みを算術平均した値を発泡シートの厚みとした。
また、該試験片の重量を測定し、その重量を試験片の面積（具体的には、１０００ｍｍ×１００ｍｍ）で割り算し、ｇ／ｍ^２に単位換算して発泡シートの坪量とした。
さらに、該坪量を上記厚みで割り算し、ｇ／ｃｍ^３に単位換算して発泡シートの見掛け密度とした。

【0058】

発泡シート全体における厚み方向の気泡数、平均気泡径は、前記の通り測定した。

【0059】

表層（表、裏）の見掛け密度、厚み方向平均気泡径は前記の通り測定した（ｎ＝１０）。

【0060】

二次発泡後のシート厚み（ｎ＝１０）、寸法変化率は前記の通り測定した（ｎ＝１０）。

【0061】

容器の天地圧縮強度は、次のように測定した。
テンシロン万能試験機ＲＴＧ−１３１０（オリエンテック社製）を用い、表面に空気抜き用の溝が掘られた専用板の上に容器本体の底部が上になるように設置した。φ１２０ｍｍの圧縮板で、試験速度５０ｍｍ／ｍｉｎで容器を圧縮した。この時の最大荷重の平均値をその容器の天地圧縮強度（単位：ｋｇｆ）とした。

【0062】

容器本体底部の突刺強度は、次のように測定した。
容器を固定し、容器内面の中央部に直径２．５ｍｍ、先端形状半径１．２５ｍｍの半円形の針を、毎分１００±０．５ｍｍの速度で突き刺し、針が貫通するまでの最大荷重を測定して突刺強度とした。

【0063】

容器の耐割れ性は、次のように評価した。
発泡シートを加熱成形して得られた容器を２日間以上静置した後、容器本体に手で瞬間的な応力を加えた際の耐割れ性評価を下記の基準にて評価した。
○ 容易に欠け、割れが生じなかった。
× 容易に欠け、割れが生じた。

【0064】

熱線切断時のカットズレは、次のように測定し、評価した。
熱線切断時のカットズレは、ポリスチレン系樹脂発泡シートを熱成形して得られた、複数個の成形体が連接したシート状の成形体を５０枚重ね、直径０．５ｍｍ、表面温度３６０℃の熱線で切断し、切断した成形品のシート切断面における凹凸を観察し、凹凸の最大と最小の差の測定値をカットズレ値とし、下記の基準にて評価した。
○ カットズレ値が２．０ｍｍ未満である。
× カットズレ値が２．０ｍｍ以上である。

【0065】

熱線切断時の熱線異物付着は、次のように評価した。
熱線切断時の熱線異物付着は、ポリスチレン系樹脂発泡シートを熱成形して複数個の成形体が連接したシート状の成形体を５０枚重ね、直径０．５ｍｍ、表面温度３６０℃の熱線で切断を繰り返し行い、熱線への異物付着状況および成形容器への異物付着状況を観察した。
合格 成形容器に異物が付き始めるまでの時間が２時間以上。
不合格 成形容器に異物が付き始めるまでの時間が２時間未満。

【0066】

超音波融着性は、次のように評価した。
富士インパルス株式会社製 ＵＳ−６０Ｂを使用し、出力１８Ｗ、周波数６０ｋＨｚ、
ホーン・アンビルのクリアランス３．６ｍｍ、ホーン・アンビル先端φ６ｍｍフラット、発振時間０．５秒にて、容器の蓋と容器本体とを融着させ、下記の基準にて超音波融着性を評価した。
○ 蓋と容器本体とがしっかりと融着されている。
× 蓋と容器本体とが融着が不十分である、または融着されていない。

【0067】

総合評価は、次のように評価した。
○ 各々の評価において、不合格や×の評価が一つもない。
× 各々の評価において-、少なくとも一つ不合格や×の評価がある。