説明

ニ軸延伸スチレン系樹脂シート及び成形品

【課題】 二軸延伸スチレン系樹脂シートの二次成形時の深絞り成形性及びトリミング時の抜き割れ防止性に優れた二軸延伸スチレン系樹脂シート及びそれを用いた成形品を提供する。
【解決手段】 (1)GPC−MALLS法により求められる絶対分子量73.4万における1分子当たりの分岐数が0.04〜0.35個であり、GPC−MALLS法により求められる重量平均分子量(Mw)が25〜45万であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が2.20〜3.00であり、かつ、重量平均分子量(Mw)ピーク分子量(Mp)との比(Mw/Mp)が1.05〜1.28のスチレン系樹脂で形成される二軸延伸スチレン系樹脂シート及びその成形品。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二軸延伸スチレン系樹脂シートに関し、更に詳しくは透明性、像鮮明性、深絞り成形性並びにトリミング時の抜き割れ防止性に優れた二軸延伸スチレン系樹脂シート及びそれを用いた成形品に関するものである。
【背景技術】
【0002】
二軸延伸スチレン系樹脂シートは、環境衛生、腰の強さ、シート外観(透明性、像鮮明性等)、成形性に優れている等の理由で食品包装容器やその他物品の包装容器に多く用いられている。その二次成形方法としては、接触加熱式圧空成形法、間接加熱式真空成形法、圧空成形法等が知られており、中でもシートと熱板とを接触加熱させ、軟化したシートを熱板からの加圧により金型へ押し付けて賦形させる、所謂、接触加熱式圧空成形法が一般的に用いられている。これらの方法で得られた成形品は、各種方法で打ち抜かれて使用される。しかし、成形品を重ねて打ち抜く際、成形品が割れる場合がある。近年、成形加工業界では生産効率向上のために、シート外観を損なうことなく、深絞り成形性および抜き割れ防止性に優れた二軸延伸スチレン系樹脂シートが求められている。
【0003】
そこで、二次成形時の深絞り成形性を向上させ、かつ、抜き割れ防止性を向上させた二軸延伸スチレン系樹脂シートとして、内部潤滑剤を0.8〜2.5wt%含有させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
この方法では、深絞り成形性の向上は図れるものの、抜き割れ防止性については満足する効果が得られない。さらに、内部潤滑剤を多く含むため、シート製膜時の溶融押出し工程で発生する該内部潤滑剤の揮発分がシート製造装置に凝集付着し、これがシートに転写することで外観不良を発生させる場合がある。
【0005】
また、抜き割れ防止性向上のために、スチレン系樹脂にスチレンーブタジエンブロック共重合体(以下SBブロック共重合体)をスチレン系樹脂に添加する方法(例えば、特許文献2参照)や、スチレン系樹脂にSBブロック共重合体と耐衝撃性ポリスチレン樹脂を添加する方法(例えば、特許文献3参照)等が開示されている。
【0006】
これらの方法では、透明性や像鮮明性の低下が問題となる。また、SBブロック共重合体は熱安定性に劣り、溶融押出し時にゲル状物質が発生し易く、シート外観や、シート製膜時の生産性に問題を発生させる場合がある。
【0007】
更に、GPC法により求められた重量平均分子量(Mw)とピーク分子量(Mp)との比(Mw/Mp)が1.3〜1.8であるスチレン系樹脂と可塑剤からなる樹脂組成物を用いた発泡シートが提案されている(特許文献4参照)。しかし、主成分であるスチレン系樹脂のMw/Mpが大きいため、高分子量スチレン系樹脂の比率が高まり、かかる樹脂組成物を用いて二軸延伸シートに成形すると、像鮮明性や可撓性が不充分であり、例えばフードパック等の外観と強度が重要視される成形品への用途には適さないものである。
【特許文献1】特開平1−185333号公報
【特許文献2】特開昭49−98857号公報
【特許文献3】特開昭58−129038号公報
【特許文献4】特開2003−49033号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、二軸延伸スチレン系樹脂シートの二次成形時の深絞り成形性及びトリミング時の抜き割れ防止性に優れた二軸延伸スチレン系樹脂シート及びそれを用いた成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討したところ、特定のスチレン系樹脂で形成される二軸延伸スチレン系樹脂シートは、二次成形時の深絞り成形性及びトリミング時の抜き割れ防止性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち、本発明は、(1)GPC−MALLS法により求められる絶対分子量73.4万における1分子当たりの分岐数が0.04〜0.35個であり、GPC−MALLS法により求められる重量平均分子量(Mw)が25〜45万であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が2.20〜3.00であり、かつ、重量平均分子量(Mw)ピーク分子量(Mp)との比(Mw/Mp)が1.05〜1.28のスチレン系樹脂で形成されることを特徴とする二軸延伸スチレン系樹脂シート及びかかるニ軸延伸スチレン系樹脂シートを加熱成形したことを特徴とする成形品を提供するものである。
【発明の効果】
【0011】
本発明の二軸延伸スチレン系樹脂シートは、二軸延伸スチレン系樹脂シートの特徴であるシート外観(透明性、像鮮明性等)を保持し、深絞り成形性および抜き割れ防止性に優れており、それを用いて得られる成形品は、食品包装容器やその他物品の包装容器として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のニ軸延伸スチレン系樹脂シートを形成するスチレン系樹脂は、GPC−MALLS法により求められる絶対分子量73.4万における1分子当たりの分岐数が0.04〜0.35個であり、GPC−MALLS法により求められる重量平均分子量(Mw)が25〜45万であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が2.20〜3.00、かつ、重量平均分子量(Mw)ピーク分子量(Mp)との比(Mw/Mp)が1.05〜1.28である。
【0013】
ここで、スチレン系樹脂としては、GPC−MALLS法により求められる絶対分子量73.4万における1分子当たりの分岐数が重要となる。このGPC―MALSより求められる分岐数は、例えば次の方法により算出される。1)高速液体クロマトグラフィー(Shodex社製HPLC、検出器:Wyatt Technolgy社製DAWN EOS,Shodex社製RI−101、カラム:Shodex社製KF−806L×2、溶媒:THF、流量:1.0ml/min)にて絶対分子量を測定し、Wyatt Technology社製解析ソフトASTRAにて重量平均慣性半径を求めた。2)分岐したスチレン系樹脂の重量平均慣性半径(RwB)と、直鎖状のスチレン系樹脂の重量平均慣性半径(RwL)を式(1)に代入しgを算出し、次いで式(2)により1分子あたりの分岐数(n)を算出する。
【0014】
式(1) g=(RwB)/(RwL)
【0015】
式(2) g=(1/n)×ln(1+n)
そして、スチレン系樹脂のGPC−MALLS法により求められる絶対分子量73.4万における1分子当たりの分岐数は0.04〜0.35個、好ましくは0.05〜0.30個である。分岐数が0.04未満の場合、成形性及び二軸延伸スチレン系樹脂シートやそれを用いた成形品の強度が不十分で、かつ二軸延伸スチレン系樹脂シートやそれを用いた成形品の外観が低下する。また、分岐数が0.35を超える場合、ゲル状物質が生成され外観が損なわれると共に、二軸延伸スチレン系樹脂シート製膜時の延伸性と容器に成形する二次成形時の深絞り成形性に劣る。
【0016】
また、スチレン系樹脂としては、GPC−MALLS法により求められる重量平均分子量(Mw)及び重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が重要となる。GPC−MALLS法による重量平均分子量及び分子量分布は、例えば分岐数を求める際に使用した機器を使用し、同条件にて測定でき、Wyatt社製解析ソフトにより解析できる。そしてスチレン系樹脂の重量平均分子量と分子量分布は25万〜45万と2.20〜3.00であり好ましくは27万〜43万と2.30〜2.80である。重量平均分子量が25万未満の場合、二軸延伸スチレン系樹脂シートやそれを用いた成形品の強度が不十分であり、45万を超えると二軸延伸スチレン系樹脂シート製膜時の延伸性と容器に成形する二次成形時の深絞り成形性に劣る。また、分子量分布が2.20未満であると二軸延伸スチレン系樹脂シート製膜時の延伸性と容器に成形する二次成形時の深絞り成形性に劣り、分子量分布が3.00を超えると二軸延伸スチレン系樹脂シートやそれを用いた成形品の強度が不十分となる。
【0017】
さらに、スチレン系樹脂としては、GPC法による重量平均分子量とピーク分子量との比が重要となる。GPC法による重量平均分子量とピーク分子量との比は、例えば次のような測定により求められる。高速液体クロマトグラフィー(東ソー社製HLC−8220GPC、検出器:RI検出器、カラム:TSKgel G6000H×1+G5000H×1+G4000H×1+G3000H×1+TSKguard colummH×1−H、溶媒:THF、流量:1.0ml/min、温度40℃)を用いて、標準ポリスチレンにより標準校正曲線を作成し、溶出体積における重量分率と分子量より重量平均分子量(Mw)を求められる。一方、ピーク分子量は、クロマトグラムのピークに相当する直鎖スチレン換算分子量として求められる。そして本発明のスチレン系樹脂の重量平均分子量とピーク分子量との比は1.05〜1.28であり好ましくは1.08〜1.24である。重量平均分子量とピーク分子量との比が1.05未満の場合、二軸延伸スチレン系樹脂シート製膜時の延伸性と容器に成形する二次成形時の深絞り成形性に劣ると共に二軸延伸スチレン系樹脂シートやそれを用いた成形品の外観が低下し、1.28を超えると二軸延伸スチレン系樹脂シートやそれを用いた成形品の強度が不十分となる。
尚、本発明で使用されるスチレン系樹脂では、GPC−MALLS法により求められる数平均慣性半径(Rn)と、数平均慣性半径と重量平均慣性半径(Rw)の比(Rw/Rn)も必要により検討され得るものである。かかるGPC−MALLS法による数平均慣性半径と、数平均慣性半径と重量平均慣性半径の比は、例えば分岐数を求める際に使用した機器を使用し、同条件にて測定でき、Wyatt社製解析ソフトにより解析できる。そしてスチレン系樹脂の数平均慣性半径は好ましくは10〜30nmであり、より好ましくは13〜20nmである。また、数平均慣性半径と重量平均慣性半径の比(Rw/Rn)は1.1〜2.2であり、より好ましくは1.3〜2.0である。スチレン系樹脂の数平均慣性半径が上記範囲であれば二軸延伸スチレン系樹脂シートやそれを用いた成形品の強度がより高くなり、二軸延伸スチレン系樹脂シート製膜時の延伸性と容器に成形する二次成形時の深絞り成形性に優れる。また、数平均慣性半径と重量平均慣性半径の比(Rw/Rn)が上記範囲であると二軸延伸スチレン系樹脂シート製膜時の延伸性と容器に成形する二次成形時の深絞り成形性に優れ、二軸延伸スチレン系樹脂シートやそれを用いた成形品の強度がより向上する。
【0018】
前記スチレン系樹脂は、スチレン系単量体の単独または共重合体、スチレン系単量体とスチレン系単量体と共重合可能な共重合性ビニル単量体との共重合体などで構成する。前記スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、エチルスチレン、イソブチルスチレン、ターシャリーブチルスチレン、o−ブロムスチレン、m−ブロムスチレン、p−ブロムスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン等が挙げられる。好ましいスチレン系単量体には、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げられ、特にスチレンが好ましい。
【0019】
スチレン系単量体と共重合可能な共重合性ビニル単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリロニトリル等のビニル・シアン化合物類;メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、桂皮酸等の重合性不飽和脂肪酸;N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−オクチルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−p−ブロモフェニルマレイミド、N−o−クロルフェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド類;無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等に代表される不飽和カルボン酸無水物類;アリルアミン、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸−アミノプロピル等のアミノ基含有不飽和化合物類;アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド等アクリルアミド系化合物があげられる。これらの共重合性ビニル単量体は単独または2種以上組み合わせてスチレン系単量体と共重合させても構わない。
【0020】
本発明で使用されるスチレン系樹脂に請求項記載の特定の分岐数及び分子量分布を達成するには、特に制限は無く、多官能重合開始剤、多官能連鎖移動剤、多官能モノマーを用いる事ができるが、中でも、多官能重合開始剤を用いる事が好ましい。更に、好ましくは4官能性重合開始剤が好ましい。例えば、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ヘキシルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−オクチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン等が挙げられるが、中でも2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパンが好ましい。
本発明で使用されるスチレン系樹脂としては、二軸延伸スチレン系樹脂シート製膜時の延伸性と容器に成形する二次成形時の深絞り成形性を向上させることから、メタノール可溶分として抽出される低分子量成分や可塑剤等を一定量含有する事が好ましい。メタノール可溶分は、例えば次のような方法で求められる。
試料1gを100mlのトルエンに24時間溶解後、撹拌下のメタノール800mlに落とし、静置、沈降後グラスフィルターにてろ過後、真空乾燥器にて24時間乾燥する。試料重量、乾燥後の重量及び次式より、メタノール可溶分を算出できる。
【0021】
式(3):
メタノール可溶分(%)=((試料重量−乾燥後の重量)/試料重量)×100
これにより測定されるメタノール可溶分は、0.7〜3.0重量%を含有していることが好ましく、1.0〜2.5重量%であることがより好ましい。
【0022】
本発明で使用されるスチレン系樹脂の製造方法としては、公知慣用のスチレンの重合方法を使用することができる。重合方式には特に限定はないが、塊状重合、懸濁重合、あるいは溶液重合が好ましい。また、重合に必要な懸濁剤や乳化剤などのような重合助剤は、通常のポリスチレンの製造に使用される慣用のものを使用できる。
【0023】
本発明の二軸延伸スチレン系樹脂シートの厚みは、特に限定するものではないが、加熱成形性が良好となる0.05〜0.5mmが好ましい。
【0024】
本発明の二軸延伸スチレン系樹脂シートにはアンチブロッキング効果を付与するために各種微粒子を添加することが出来る。前記微粒子としては、例えば、スチレン系樹脂架橋粒子、(メタ)アクリル酸エステル系樹脂架橋粒子、ポリウレタン系樹脂架橋粒子等の樹脂架橋粒子;シリカ、疎水化処理シリカ、球状シリカ、軽質炭酸カルシウム、酸化チタン、タルク等の無機微粒子、スチレングラフトジエンゴム等のゴム微粒子等が挙げられる。特に、ニ軸延伸スチレン系樹脂シート及びそれを用いた成形品の強度とアンチブロッキング性並びに剥離性を向上させることから、スチレングラフトジエンゴムが特に好ましい。ここで、スチレングラフトジエンゴムとしては、二軸延伸スチレン系樹脂シートとそれを用いた成形品の強度と外観のバランスに優れたものが得られることから、平均粒子径が0.1〜5.0μmで、且つ、ジエン成分が0.05〜0.5重量%の範囲となるように二軸延伸スチレン系樹脂シートに含有せしめたものが良い。
【0025】
スチレングラフトジエンゴムの含有方法としては、上記スチレン系樹脂の製造時にジエンゴムを溶解して重合する方法、及びジエンゴムを5〜12重量%含有したグラフト型ゴム変性ポリスチレン系樹脂と、スチレン系単量体の単独または共重合体、スチレン系単量体とスチレン系単量体と共重合可能な共重合性ビニル単量体との共重合体などで構成するスチレン系樹脂を任意に混合する方法のいずれでも良い。グラフト型ゴム変性ポリスチレン系樹脂を混合する場合、平均粒子径が0.1〜5.0μmで、且つ、ジエン成分が0.05〜0.5重量%の範囲となるのであれば、それらを1種または2種以上使用出来る。
【0026】
また、ニ軸延伸スチレン系樹脂シート製膜時の延伸性と容器に成形する二次成形時の深絞り成形性を向上させることから、ミネラルオイルを含有してもよい。ただし、溶融押出し時に発生するミネラルオイルの揮発分がシート製造装置に凝集付着し、これがシートに転写することで二軸延伸スチレン系樹脂シートの外観不良を防止するため、0.5重量%以下とすることが好ましい。
【0027】
また、本発明で使用するミネラルオイルとしては、流動パラフィンや鉱油等とも呼称される飽和炭化水素化合物の混合物であって、ASTM D1160による2.5%留出温度が260℃以上のものであり、更に好ましくは280℃以上である。
【0028】
本発明の二軸延伸スチレン系樹脂シートの製造方法は、特に限定されるものではなく、従来の延伸シートの製造において慣用されている方法で行えばよい。その一例は、樹脂を押出し機に供給し、溶融混錬した後、Tダイまたはサーキュラーダイなどで連続して押出し、シートをテンター法、バブル法等で連続的に逐次または同時に二軸延伸する方法である。
【0029】
これらのシートの延伸倍率は、縦方向および横方向共に1.5〜7倍、好ましくは1.8〜5倍である。また、延伸温度はシートを構成する樹脂のビカット軟化点+5〜50℃好ましくは+10〜35℃である。延伸倍率が1.5倍未満および/または延伸温度がビカット軟化点の+50℃より高い場合、延伸配向度が低くなり、二軸延伸スチレン系樹脂シートおよびそれを用いた容器の強度が十分ではない。また、延伸倍率が8倍を超えるおよび/または延伸温度がビカット軟化点の+5℃より低い場合、延伸時のシート切れや、容器に成形する二次成形時の深絞り成形性が低下する等の問題が発生する。
【0030】
また、本発明の二軸延伸スチレン系樹脂シートの配向度は、ASTM D−1504に準じて測定した配向緩和応力が、縦方向と横方向共に好ましくは3.0〜1.2MPa、好ましくは0.4〜1.0MPaの範囲にあるのがよい。配向緩和応力が0.3MPa未満の場合、トリミング時の抜き割れ防止性に劣り、また、1.2MPaを超えると深絞り成形性が劣る。
【0031】
また、本発明の二軸延伸スチレン系樹脂シートは、防曇剤および/または離型剤を少なくとも片面または両面に塗布することができる。防曇剤としては、例えば、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン誘導体等のノニオン系界面活性剤等であり、これらを単独または混合物で使用できる。離型剤としては、例えば、シリコーンオイルやそのエマルジョン等である。また、各種ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等を帯電防止剤として塗布しても良い。これらの塗布方法としては、スプレーコーター、ロールコーター、グラビアロールコーター、ナイフコーター、エアナイフコーター、ローターダンプニングコーター、アプリケーター方式等が挙げられる。
【0032】
本発明の二軸延伸スチレン系樹脂シートは、本発明の効果を損なわない範囲で、意匠性や機能性等を付与するため、シートの表面に印刷を施すことや、バリア性、抗菌性、ヒートシール性等の機能性を持つ樹脂フィルムをラミネートしてもよい。
【0033】
本発明の二軸延伸スチレン系樹脂シートは、直接加熱方式または間接加熱方式によって加熱され、成形されて、本発明の成形品とすることが出来る。加熱成形の方法としては、特に限定されるものではなく、真空成形機、圧空成形機、熱板圧空成形機、圧空真空成形機等を用いて通常の方法により行うことが出来る。
【実施例】
【0034】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではないし、またこれらに限定するつもりもない。
【0035】
なお、各特性値は以下の方法により測定・評価を行った。
(1)分岐数
高速液体クロマトグラフィー(Shodex社製HPLC、検出器:Wyatt Technolgy社製DAWN EOS,Shodex社製RI−101、カラム:Shodex社製KF−806L×2、溶媒:THF、流量:1.0ml/min)にて絶対分子量を測定し、Wyatt Technology社製解析ソフトASTRAにて重量平均慣性半径を求め、次いで分岐スチレン系樹脂の重量平均慣性半径(RwB)と、直鎖スチレン系樹脂の重量平均慣性半径(RwL)を式(1)に代入しgを算出し、更に式(2)により1分子あたりの分岐数(n)を算出した。
【0036】
式(1) g=(RwB)/(RwL)
【0037】
式(2) g=(1/n)×ln(1+n)
(2)重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)
上記の分岐数を求める際に使用した機器を使用し、同条件にて測定し、Wyatt社製解析ソフトにより解析した。
(3)重量平均分子量(Mw)とピーク分子量(Mp)の比(Mw/Mp)
高速液体クロマトグラフィー(東ソー社製HLC−8220GPC、検出器:RI検出器、カラム:TSKgel G6000H×1+G5000H×1+G4000H×1+G3000H×1+TSKguard colummH×1−H、溶媒:THF、流量:1.0ml/min、温度40℃)を用いて、標準ポリスチレンにより標準校正曲線を作成し、溶出体積における重量分率と分子量より重量平均分子量(Mw)を求めた。一方、ピーク分子量は、クロマトグラムのピークに相当する直鎖スチレン換算分子量として求めた。
(4)メタノール可溶分
試料1gを100mlのトルエンに24時間溶解後、撹拌下のメタノール800mlに落とし、静置、沈降後グラスフィルターにてろ過後、真空乾燥器にて24時間乾燥した。
メタノール可溶分は次式で算出した。
【0038】
式(6):
メタノール可溶分(%)=((試料重量−乾燥後の重量)/試料重量)×100
(5)配向緩和応力
ASTM D−1504に準じて測定した。
(6)シリコーン塗布量
フーリエ変換式赤外分光光度計(FTIR)を用いて多重内部反射法(ATR法)によりシート表面の赤外吸収スペクトルを測定し、塗布量が既知の標準サンプルより検量線を作成し、定量を行った。
(7)透明性
JIS K−7105に準じてヘーズ値を測定した。
(8)像鮮明性
JIS K−7105に準じて、クシ間隔0.5mmとして像鮮明度を測定した。
(9)抜き割れ防止性
評価用二軸延伸スチレン系樹脂シートを用いて単発式熱板圧空成形機(関西自動成型機(株)製)で、加熱温度123℃、加熱圧力0.1MPa、加熱時間2.0秒、成形圧力0.4MPa、成形時間2秒、金型温度60℃の条件にてフードパックを成形し、50枚重ねてプレス式打ち抜き機で打ち抜いて、成形品に割れが発生する割合により抜き割れ防止性を評価した。
◎:割れている割合0%
○:割れている割合2%未満
△:割れている割合2%以上10%未満
×:割れている割合10%以上
(10)深絞り成形性
評価用二軸延伸スチレン系樹脂シートを用いて単発式熱板圧空成形機(関西自動成型機(株)製)で、加熱圧力0.1MPa、加熱時間2.0秒、成形圧力0.4MPa、成形時間2秒、金型温度60℃の条件にて成形し、成形品(惣菜用容器蓋:縦×横×深さ=100×100×30mm)の嵌合部のR値が1.5mm(金型の嵌合部のR値:1.2mmに対し125%)となる加熱温度を測定した。加熱温度が低い程、深絞り成形性が良好となる。
【0039】
[参考例1:スチレン系樹脂1]
本参考例では、図1に示すように配列された装置を用いた。スチレン及び溶媒を含む混合溶液をプランジャーポンプ(1)により、循環重合ライン(I)に供給した。循環重合ライン(I)は、入口から順に内径2.5インチ管状反応器(スイス国、ゲブリュー・ズルツァー社製SMXスタティックミキサー・静的ミキシングエレメント30個内臓)(2)、(3)、(4)及び混合溶液を循環させるためのギヤポンプ(5)から構成されている。管状反応器(4)とギヤポンプ(5)の間には非循環重合ライン(II)に続く出口が設けられている。非循環重合ライン(II)には、入口から順に上記と同様の管状反応器(6)、(7)、(8)とギヤポンプ(9)が直列に連結されている。
スチレン88部、エチルベンゼン12部、重合開始剤(2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン)をスチレンに対し150ppmからなる混合液を調整し、図1に示す装置を用いて下記条件で、連続的に重合させた。
混合溶液の供給量:6.52リットル/時間
循環重合ライン(I)での反応温度:125℃
非循環重合ライン(II)での反応温度:150〜155℃
重合して得られた混合溶液を250℃の熱交換器で加熱し、5kPaの減圧下で揮発性成分を除去後、ペレット化して本発明のスチレン系樹脂組成物1を得た。
得られたスチレン系樹脂1は、分岐数0.07、GPC−MALLS法による重量平均分子量29.2万、分子量分布(Mw/Mn)2.37、数平均慣性半径14.5nm、慣性半径分布(Rw/Rn)1.57、GPC法による平均重量平均分子量とピーク分子量の比1.10、メタノール可溶分1.1%であった。
[参考例2:スチレン系樹脂2]
参考例1と同様の反応装置を用い、以下の組成、重合条件により、連続的に重合させた。
スチレン88部、エチルベンゼン12部、重合開始剤(2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン)をスチレンに対し300ppmからなる混合液を調整し、図1に示す装置を用いて下記条件で、連続的に重合させた。
混合溶液の供給量:5.91リットル/時間
循環重合ライン(I)での反応温度:115℃
非循環重合ライン(II)での反応温度:130〜145℃
上記に加え、管状反応器(6)の入口からスチレン95部、エチルベンゼン13部、流動パラフィン12部、重合開始剤(2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン)0.6部からなる混合溶液を138ミリリットル/時間の速度で添加した。
重合して得られた混合溶液を250℃の熱交換器で加熱し、5kPaの減圧下で揮発性成分を除去後、ペレット化して本発明のスチレン系樹脂組成物2を得た。
得られたスチレン系樹脂2は、分岐数0.27、GPC−MALLS法による重量平均分子量40.9万、分子量分布(Mw/Mn)2.49、数平均慣性半径24.1nm、慣性半径分布(Rw/Rn)1.15、GPC法による平均重量平均分子量とピーク分子量の比1.26、メタノール可溶分1.1%であった。
[参考例3:スチレン系樹脂3]
揮発成分除去後、流動パラフィンを得られるポリマーの0.2%追加添加した以外は参考例1と同様に重合し、スチレン系樹脂3を得た。
得られたスチレン系樹脂3は、分岐数0.07、GPC−MALLS法による重量平均分子量29.2万、分子量分布(Mw/Mn)2.37、数平均慣性半径14.5nm、慣性半径分布(Rw/Rn)1.57、GPC法による平均重量平均分子量とピーク分子量の比1.10、メタノール可溶分1.3%であった。
[参考例4:スチレン系樹脂4]
参考例1と同様の反応装置を用い、以下の組成、重合条件により、連続的に重合させた。
スチレン95部、エチルベンゼン5部、重合開始剤(t−ブチルパーオキシベンゾエート)をスチレンに対し120ppmからなる混合液を調整し、図1に示す装置を用いて下記条件で、連続的に重合させた。
混合溶液の供給量:6.0リットル/時間
循環重合ライン(I)での反応温度:135℃
非循環重合ライン(II)での反応温度:146〜153℃
重合して得られた混合溶液を250℃の熱交換器で加熱し、5kPaの減圧下で揮発性成分を除去後、ペレット化して本発明のスチレン系樹脂組成物4を得た。
得られたスチレン系樹脂4は、分岐数0.00、GPC−MALLS法による重量平均分子量29.7万、分子量分布(Mw/Mn)2.15、数平均慣性半径21.2nm、慣性半径分布(Rw/Rn)1.17、GPC法による平均重量平均分子量とピーク分子量の比1.00、メタノール可溶分1.0%であった。
[参考例5:スチレン系樹脂5]
揮発成分除去後、流動パラフィンを得られるポリマーの0.3%追加添加した以外は参考例4と同様に重合し、スチレン系樹脂5を得た。
得られたスチレン系樹脂5は、分岐数0.00、GPC−MALLS法による重量平均分子量29.7万、分子量分布(Mw/Mn)2.15、数平均慣性半径21.2nm、慣性半径分布(Rw/Rn)1.17、GPC法による平均重量平均分子量とピーク分子量の比1.00、メタノール可溶分1.3%であった。
[参考例6:スチレン系樹脂6]
参考例1と同様の反応装置を用い、以下の組成、重合条件により、連続的に重合させた。
スチレン88部、エチルベンゼン12部、重合開始剤(2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン)をスチレンに対し350ppmからなる混合液を調整し、図1に示す装置を用いて下記条件で、連続的に重合させた。
混合溶液の供給量:5.88リットル/時間
循環重合ライン(I)での反応温度:112℃
非循環重合ライン(II)での反応温度:146〜156℃
重合して得られた混合溶液を250℃の熱交換器で加熱し、5kPaの減圧下で揮発性成分を除去後、ペレット化して本発明のスチレン系樹脂組成物6を得た。
得られたスチレン系樹脂6は、分岐数0.35、GPC−MALLS法による重量平均分子量42.3万、分子量分布(Mw/Mn)2.70、数平均慣性半径23.8nm、慣性半径分布(Rw/Rn)1.18、GPC法による平均重量平均分子量とピーク分子量の比1.32、メタノール可溶分1.3%であった。
【0040】
[実施例1]
スチレン系樹脂1を押出機(口径50mm)に供給し、溶融混練し、Tダイよりシート状に溶融押出し、95℃の冷却ロールで冷却した後、120℃にてロール延伸による縦延伸2.5倍を行い、次いで、123℃にてテンターによる横延伸2.5倍を行った後、両端部をカットして厚さ0.25mmの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。得られた配向緩和応力は、縦方向横方向共に0.60MPaであった。次に、固形分濃度0.2重量%のシリコンエマルジョンをロールコーターで塗布し、乾燥処理を行い、シリコーン塗布量が両面共25mg/mの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。シート物性を表1に示す。
【0041】
[実施例2]
スチレン系樹脂2を押出機(口径50mm)に供給し、溶融混練し、Tダイよりシート状に溶融押出し、95℃の冷却ロールで冷却した後、121℃にてロール延伸による縦延伸2.5倍を行い、次いで、124℃にてテンターによる横延伸2.5倍を行った後、両端部をカットして厚さ0.25mmの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。得られた配向緩和応力は、縦方向横方向共に0.62MPaであった。次に、実施例1と同様の塗布を行いシリコーン塗布量が両面共25mg/mの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。シート物性を表1に示す。
【0042】
[実施例3]
スチレン系樹脂3を押出機(口径50mm)に供給し、溶融混練し、Tダイよりシート状に溶融押出し、95℃の冷却ロールで冷却した後、119℃にてロール延伸による縦延伸2.5倍を行い、次いで、122℃にてテンターによる横延伸2.5倍を行った後、両端部をカットして厚さ0.25mmの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。得られた配向緩和応力は、縦方向横方向共に0.58MPaであった。次に、実施例1と同様の塗布を行いシリコーン塗布量が両面共25mg/mの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。シート物性を表1に示す。
【0043】
[実施例4]
スチレン系樹脂3を99.4重量%と平均粒子径0.3μmのスチレングラフトジエンゴムをジエン成分として10%含有したグラフト型ゴム変性ポリスチレン樹脂を0.6重量%ドライブレンド混合した後、押出機(口径50mm)に供給し、溶融混練し、Tダイよりシート状に溶融押出し、95℃の冷却ロールで冷却した後、119℃にてロール延伸による縦延伸2.5倍を行い、次いで、122℃にてテンターによる横延伸2.5倍を行った後、両端部をカットして厚さ0.25mmの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。得られた配向緩和応力は、縦方向横方向共に0.58MPaであった。次に、実施例1と同様の塗布を行いシリコーン塗布量が両面共25mg/mの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。シート物性を表1に示す。
【0044】
[比較例1]
スチレン系樹脂4を押出機(口径50mm)に供給し、溶融混練し、Tダイよりシート状に溶融押出し、95℃の冷却ロールで冷却した後、120℃にてロール延伸による縦延伸2.5倍を行い、次いで、122℃にてテンターによる横延伸2.5倍を行った後、両端部をカットして厚さ0.25mmの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。得られた配向緩和応力は、縦方向横方向共に0.60MPaであった。次に、実施例1と同様の塗布を行いシリコーン塗布量が両面共25mg/mの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。シート物性を表1に示す。
【0045】
[比較例2]
スチレン系樹脂5を99.4重量%と平均粒子径0.3μmのスチレングラフトジエンゴムをジエン成分として10%含有したグラフト型ゴム変性ポリスチレン樹脂を0.6重量%ドライブレンド混合した後、押出機(口径50mm)に供給し、溶融混練し、Tダイよりシート状に溶融押出し、95℃の冷却ロールで冷却した後、118℃にてロール延伸による縦延伸2.5倍を行い、次いで、120℃にてテンターによる横延伸2.5倍を行った後、両端部をカットして厚さ0.25mmの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。得られた配向緩和応力は、縦方向横方向共に0.60MPaであった。次に、実施例1と同様の塗布を行いシリコーン塗布量が両面共25mg/mの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。シート物性を表1に示す。
【0046】
[比較例3]
スチレン系樹脂6を押出機(口径50mm)に供給し、溶融混練し、Tダイよりシート状に溶融押出し、95℃の冷却ロールで冷却した後、120℃にてロール延伸による縦延伸2.5倍を行い、次いで、122℃にてテンターによる横延伸2.5倍を行った後、両端部をカットして厚さ0.25mmの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。得られた配向緩和応力は、縦方向横方向共に0.59MPaであった。次に、実施例1と同様の塗布を行いシリコーン塗布量が両面共25mg/mの二軸延伸スチレン系樹脂シートを得た。シート物性を表1に示す。
【0047】
比較例1は透明性、像鮮明性に優れるものであったが、抜き割れ防止性と深絞り成形性に劣るものであった。比較例2は透明性が比較的良好であるものの、像鮮明性が不十分で、かつ、抜き割れ防止性も劣るものであった。比較例3は透明性、像鮮明性に優れるものであったが、抜き割れ防止性が劣るものであった。
【0048】
【表1】

【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明の二軸延伸スチレン系樹脂シートは、深絞り成形性および抜き割れ防止性に優れるため、食品包装容器用シートやその他物品の包装容器用シートとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】参考例1〜6で用いるスチレン系樹脂の製造装置の模式図。
【符号の説明】
【0051】
(1):プラジャーポンプ
(2):静的ミキシングエレメントを有する管状反応器
(3):静的ミキシングエレメントを有する管状反応器
(4):静的ミキシングエレメントを有する管状反応器
(5):ギヤポンプ
(6):静的ミキシングエレメントを有する管状反応器
(7):静的ミキシングエレメントを有する管状反応器
(8):静的ミキシングエレメントを有する管状反応器
(9):ギヤポンプ
(I):循環重合ライン
(II):非循環重合ライン


【特許請求の範囲】
【請求項1】
GPC−MALLS法により求められる絶対分子量73.4万における1分子当たりの分岐数が0.04〜0.35個であり、GPC−MALLS法により求められる重量平均分子量(Mw)が25万〜45万であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が2.20〜3.00であり、かつ、GPC法により求められた重量平均分子量(Mw)とピーク分子量(Mp)との比(Mw/Mp)が1.05〜1.28のスチレン系樹脂を主成分として形成されることを特徴とする二軸延伸スチレン系樹脂シート。
【請求項2】
前記スチレン系樹脂が、メタノール可溶分を0.7〜3.0重量%含有する請求項1記載のニ軸延伸スチレン系樹脂シート。
【請求項3】
更に平均粒子径0.1〜5.0μmのスチレングラフトジエンゴムをジエン成分として0.05〜0.5重量%含有する請求項1又は2記載のニ軸延伸スチレン系樹脂シート。
【請求項4】
更にミネラルオイルを0.5重量%以下で含有する請求項1乃至3のいずれかに記載のニ軸延伸スチレン系樹脂シート。
【請求項5】
前記スチレン系樹脂が、数平均慣性半径(Rn)10〜30nmであり、且つ数平均慣性関係と重量平均慣性半径(Rw)との比(Rw/Rn)が1.3〜2.0である請求項1乃至4のいずれかに記載の二軸延伸スチレン系樹脂シート。
【請求項6】
防曇剤および/または離型剤を少なくとも片面または両面に塗布してなる請求項1乃至5のいずれかに記載のニ軸延伸スチレン系樹脂シート。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項記載のニ軸延伸スチレン系樹脂シートを加熱成形したことを特徴とする成形品。

【図1】
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【公開番号】特開2006−273914(P2006−273914A)
【公開日】平成18年10月12日(2006.10.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−91376(P2005−91376)
【出願日】平成17年3月28日(2005.3.28)
【出願人】(000002886)大日本インキ化学工業株式会社 (2,597)
【Fターム(参考)】