ポリスチレン系樹脂発泡シート、成形品、ポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法
【課題】 ポリスチレン系樹脂組成物を溶融混練して押し出し発泡させて形成されると共に、揮発成分の含有量が効果的に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シート及びその製造方法を提供し、更に、かかるポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形された成形品を提供することを課題とする。
【解決手段】 ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなり、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％含有されており、揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする。
【解決手段】 ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなり、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％含有されており、揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなるポリスチレン系樹脂発泡シート、及び、該発泡シートを用いて成形された成形品に関する。更に、該ポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発泡剤等の添加剤を含むポリスチレン系樹脂組成物を溶融混練した後、押し出し発泡させてシート状に形成したポリスチレン系樹脂発泡シートが知られている。該ポリスチレン系樹脂発泡シートは、熱成形性に優れ、得られる成形品の外観が美麗であると共に、軽量で且つ断熱性にも優れているなどの特徴を有することから、食品容器等の成形品を熱成形する材料として広く使用されている。
【０００３】
ところが、ポリスチレン系樹脂発泡シート中には、揮発成分（主に、スチレンモノマー、トルエン、エチルベンゼン、シクロヘキサン等の低分子量成分）が含有されており、揮発成分が多いと成形品が変形し、耐油性に劣ることがある。このため、特に食品容器等を成形するにあたっては、ポリスチレン系樹脂発泡シートに含有される揮発成分の含有量を低減させることが求められている。
【０００４】
揮発成分を低減させる方法としては、例えば、ポリスチレン系樹脂発泡シートの原料中に含有されている揮発成分の含有量を低減する方法が提案されている。具体的には、樹脂組成物を構成するポリスチレン系樹脂を合成するにあたって有機リチウム開始剤を用いることで、揮発成分の含有量が低減されたポリスチレン系樹脂を合成し、かかるポリスチレン系樹脂を含む樹脂組成物を原料として用いることで、得られるポリスチレン系樹脂発泡シートやその成形品中の揮発成分の含有量を低減する方法が提案されている。（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４２２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような方法では、原料中の揮発成分の含有量を低減することはできても、ポリスチレン系樹脂発泡シートを形成する工程において生成される揮発成分を低減することはできないため、揮発成分の含有量が効果的に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シート（又は、成形品）を得ることは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、ポリスチレン系樹脂組成物を溶融混練して押し出し発泡させて形成されると共に、揮発成分の含有量が効果的に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シート及びその製造方法を提供し、揮発成分が放散するおそれが低減された成形品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかるポリスチレン系樹脂発泡シートは、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなり、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％含有されており、揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、ポリスチレン系樹脂組成物中にポリフェニレンエーテル系樹脂が上記の割合で含有されることで、揮発成分の含有量が上記の範囲に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シートを押し出し発泡によって容易に形成することができる。
【００１０】
また、前記ポリスチレン系樹脂組成物には、ポリスチレン系樹脂の全量に対して０．１〜８質量％のクエン酸が含有されていることが好ましい。
【００１１】
かかる構成によれば、ポリスチレン系樹脂組成物がクエン酸を上記の割合で含有していることで、溶融混練した際の熱や剪断応力等の影響によってポリスチレン系樹脂が分解されて低分子量成分、即ち、揮発成分が生成されるのを抑制することができる。このため、ポリスチレン系樹脂発泡シート中の揮発成分の含有量を従来よりも効果的に低減することができる。更に、ポリスチレン系樹脂中に存在していた揮発成分をクエン酸によって捕捉することができる。このため、ポリスチレン系樹脂発泡シートや該ポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形された成形品から揮発成分が放散される虞をより一層低減させうる。
【００１２】
また、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む前記ポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなる発泡層と、該発泡層の少なくとも片面側に積層された樹脂フィルム層とを備えることが好ましい。
【００１３】
かかる構成によれば、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなる発泡層と、該発泡層の少なくとも片面側に積層された樹脂フィルム層とを備えることで、ポリスチレン系樹脂発泡シートや該ポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形された成形品の表面からの揮発成分の放散を抑制することができる。
【００１４】
本発明にかかる成形品は、上記に記載のポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明にかかるポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法は、ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％含有されているポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させて、揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍとなるポリスチレン系樹脂発泡シートを製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、ポリスチレン系樹脂組成物を溶融混練して押し出し発泡させて形成した場合であっても、揮発成分の含有量が効果的に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シートとなる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
本実施形態にかかるポリスチレン系樹脂発泡シートは、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を（以下、樹脂組成物と記す）を溶融混練した後、押し出し発泡させてなるものである。該樹脂組成物は、ポリスチレン系樹脂とポリフェニレンエーテル系樹脂とを主成分としており、ポリスチレン系樹脂とポリフェニレンエーテル系樹脂とがそれぞれ所定の割合で含有されている。
【００１９】
ポリスチレン系樹脂としては、スチレンモノマーの単重合体、或いは、スチレンモノマーと共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体としてもよい。また、ポリスチレン系樹脂は、樹脂組成物中のポリスチレン系樹脂とポリフェニレンエーテル系樹脂との合計量を１００質量％としたときに、通常、５０〜９０質量％の含有量とされ、好ましくは６０〜８５質量％、より好ましくは６５〜８０質量％とされる。
【００２０】
従って、樹脂組成物中のポリフェニレンエーテル系樹脂の含有量は、ポリスチレン系樹脂とポリフェニレンエーテル系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％、好ましくは１５〜４０質量％、より好ましくは２０〜３５質量％である。
【００２１】
また、ポリフェニレンエーテル系樹脂は、通常、次の一般式で表される。
【化１】
【００２２】
ここでＲ1及びＲ2は、炭素数１〜４のアルキル基又はハロゲン原子を示し、ｎは、重合度を表す正の整数である。また、重合度ｎは、通常１０〜５０００の範囲内である。本実施形態で用いられるポリフェニレンエーテル系樹脂を例示すると、ポリ（２，６−ジメチルフェニレン−１，４−エーテル）、ポリ（２，６−ジエチルフェニレン−１，４−エーテル）、ポリ（２，６−ジクロルフェニレン−１，４−エーテル）等が挙げられる。
【００２３】
上記のような割合でポリフェニレンエーテル系樹脂が含有されることで、得られるポリスチレン系樹脂発泡シートの耐熱性の向上を図ることができる。具体的には、ポリスチレン系樹脂発泡シートのガラス転移温度が１１０〜１５０℃の範囲に向上することで、優れた耐熱性を有することとなる。
【００２４】
また、上記のようにポリフェニレンエーテル系樹脂を含有させることで、得られるポリスチレン系樹脂発泡シートに優れた靱性を付与することができる。これにより、得られたポリスチレン系樹脂発泡シートを熱成形して容器等の成形品を作製する際に、ポリスチレン系樹脂発泡シートにクラックや亀裂、裂けなどが生じて不良品となることを抑制することができる。また、成形品に急激な変形が加えられた際にも破損し難いものとすることができる。
【００２５】
また、ポリスチレン系樹脂発泡シートは、揮発成分の含有量が所定の範囲となるように形成されておりポリスチレン系樹脂発泡シート中の揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍであることが重要である。
なお、上記範囲を超える含有量で揮発成分をポリスチレン系樹脂発泡シート中に存在させると、成形品を成形した際に、成形品が変形してしまったり、耐油性に劣るものとなってしまったりすることがある。
このような点においては、ポリスチレン系樹脂発泡シート中の揮発成分の含有量を、より低減させることが好ましいが、必要な程度を超えて揮発成分の含有量を低減させてもそれ以上の効果が期待できないばかりか、特殊な材料を用いて特殊な設備でポリスチレン系樹脂発泡シートを製造しなければならなくなるおそれを有し、ポリスチレン系樹脂発泡シートの製造コストを増大させてしまうおそれを有する。
したがって、ポリスチレン系樹脂発泡シート中の揮発成分の含有量は、好ましくは５０〜９００ｐｐｍであり、より好ましくは２００〜８００ｐｐｍである。なお、揮発成分の含有量は、後述する実施例において示す方法によって測定されるものである。
【００２６】
揮発成分としては、ポリスチレン系樹脂発泡シート中に含有される低分子量成分が挙げられる。該低分子量成分としては、スチレンモノマー、トルエン、エチルベンゼン、シクロヘキサンが大半である。
【００２７】
揮発成分の含有量を所定の範囲に低減する方法としては、例えば、クエン酸を含有する樹脂組成物を用いる方法を採用することができる。樹脂組成物中のクエン酸の含有量としては、ポリスチレン系樹脂の全量に対して０．１〜８質量％であることが好ましく、０．３〜６質量％であることがより好ましく、０．５〜５質量％であることが特に好ましい。なお、樹脂組成物中のクエン酸の含有量は、クエン酸が結晶水を含有している場合には結晶水を除いたクエン酸成分の質量割合である。
【００２８】
クエン酸としては、結晶水を含有するものや無水物を用いるができる。結晶水を含有する場合には、結晶水の含有量が１０質量％以下であることが好ましい。これは、クエン酸中に結晶水が多く含まれていると、樹脂組成物を押出機などで溶融混練した際に、結晶水が蒸発して混練物中に気泡が生じ、得られたポリスチレン系樹脂発泡シート内に意図しない空隙が形成されて品質を低下させてしまう虞があるためである。
【００２９】
なお、クエン酸中の結晶水の含有量は、下記の式で算出されるものである。
＜クエン酸中の結晶水の含有量（質量％）＞
結晶水の質量／（クエン酸の質量＋結晶水の質量）×１００
【００３０】
また、樹脂組成物中には添加剤として、発泡剤、造核剤等が含まれる。発泡剤としては、例えば分解型の発泡剤、気体状或いは揮発性の発泡剤が挙げられる。分解型の発泡剤としては、例えば炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、カルシウムアジド、ナトリウムアジド、ホウ水素化ナトリウム等の無機系分解型発泡剤、アゾジカルボンアミド、アゾビススルホルムアミド、アゾビスイソブチロニトリル、及び、ジアゾアミノベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタンメチレンテトラミン、及び、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、及び、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジド、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド、トリヒドラジノトリアジン、バリウムアゾジカルボキシレート等の有機系分解型発泡剤が挙げられる。
なお、前記クエン酸には、当該発泡剤としての機能を負荷させることもできる。
【００３１】
ポリスチレン系樹脂発泡シートは、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなる発泡層のみからなるものであってもよく、該発泡層と発泡層の少なくとも片面側に積層された樹脂フィルム層とを備えて構成されたものであってもよい。例えば、発泡層の少なくとも片面に、少なくとも一層の樹脂フィルム層が積層されてなるものとすることができる。樹脂フィルム層としては、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂等を、それぞれ単独で又は２以上用いて形成される。また、樹脂フィルム層は、非発泡な層である。樹脂フィルム層の厚みとしては、５〜２００μｍが好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。
【００３２】
発泡層に樹脂フィルム層を積層させる方法としては、以下の方法を採用することができる。例えば、（１）ポリスチレン系樹脂組成物を第一押出機に供給する一方、樹脂フィルム層の原料を第二押出機に供給する。そして、第一押出機及び第二押出機が共に接続されている共押出金型を用いて共押出することによって発泡層に樹脂フィルム層を積層一体化させる方法を採用することができる。又は、（２）押出機から押出された樹脂フィルムを冷却する前に、別途製造した発泡層のみからなる発泡シート上に直接積層させ、発泡層と樹脂フィルム層とを積層一体化させる方法を採用することができる。又は、（３）発泡層のみからなる発泡シートと樹脂フィルムとをそれぞれ予め作製しておき、これらとは別に押出機から押出された溶融状態の熱可塑性樹脂を発泡シート上に塗布し、かかる熱可塑性樹脂をバインダーとして樹脂フィルムを発泡シート上に積層させ、発泡層と樹脂フィルム層とを積層一体化させる方法を採用することができる。又は、（４）発泡層のみからなる発泡シートと樹脂フィルムとをそれぞれ予め作製しておき、樹脂フィルムを加熱しながら発泡シート上に圧着して、発泡層に樹脂フィルム層を積層一体化させる方法を採用することができる。
【００３３】
気体状の発泡剤としては、例えば窒素、炭酸ガス、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ジメチルエーテル等が挙げられる。なお、気体状とは、常温（２０℃）、常圧（１気圧）で気体であることを意味する。揮発性の発泡剤としては、例えばエーテル、石油エーテル、アセトン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。また、水も発泡剤として使用することができる。
【００３４】
これらの発泡剤は、それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの発泡剤の中でも、ｎ−ブタン及びｉ−ブタンが特に好ましい。発泡シート層の気泡サイズを約４０μｍ以下とする場合は、発泡剤として窒素、炭酸ガス、或いは、水を使用するのが好ましい。特に、窒素及び炭酸ガスは、安価であるという点においても好ましい。発泡剤の含有量は、樹脂組成物１００質量部に対して、０．２５〜５．０質量部程度であることが好ましい。
【００３５】
造核剤としては、例えばタルク、シリカ等の無機粉末、多価カルボン酸等の酸性塩、多価カルボン酸と炭酸ナトリウム、又は、重炭酸ナトリウムとの反応混合物等が挙げられる。造核剤の含有量は、樹脂組成物１００質量部に対して、０．０１〜６．０質量部程度であることが好ましい。なお、造核剤が多くなると、気泡膜が熱に弱くなり、押出発泡時に気泡膜が破れて複数の気泡が連通し、粗大な気泡が形成されることがある。このような粗大な気泡の発生を防ぐには、発泡剤として窒素又は炭酸ガスを用いることが好ましい。また、他の添加剤としては、所望により、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤等を更に用いてもよい。
【００３６】
上述した樹脂組成物を用いてポリスチレン系樹脂発泡シートを製造する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、添加剤及びクエン酸を含む樹脂組成物を押出機に供給して溶融混練した後、混練物を押出機に備えられたダイから押し出し発泡させる方法を採用することができる。
【００３７】
押出機としては、二軸押出機を用いることが好ましい。単軸押出機を用いた場合、クエン酸を押出機のホッパ部に供給した際に、クエン酸がホッパ部の熱によって容易に融解し、融解したクエン酸に起因して樹脂組成物とスクリューとの間にすべりを生じ、押出安定性が低下する虞があるからである。また、押出機のバレルには、１つ又は複数の脱気孔が設けられていることが好ましい。これにより、脱気孔から減圧吸引することで揮発成分や水分等を除去することが可能となる。
また、減圧脱気による揮発成分の除去に加え、用いるポリスチレン系樹脂のグレードや上記押出機における樹脂温度、樹脂圧、平均滞留時間、スクリュー回転数等の条件を調整してポリスチレン系樹脂発泡シートの揮発成分含有量を調整することができる。
【００３８】
また、押出機のダイとしては、混練物をシート状に押し出すように構成されたもの（Ｔダイ）や、混練物を筒状に押し出すように構成されたもの（サーキュラーダイ）等を用いることができる。なお、サーキュラーダイを用いた場合には、筒状に押し出し発泡された筒状体を押し出し方向に沿って切断することにより、ポリスチレン系樹脂発泡シートを形成することができる。ポリスチレン系樹脂発泡シートの厚みとしては、０．６〜３ｍｍ程度であることが好ましく、１．５〜２．５ｍｍ程度であることがより好ましい。
【００３９】
また、本発明にかかるポリスチレン系樹脂発泡シートは、加熱成形によって食品容器等の成形品に加工される。ポリスチレン系樹脂発泡シートから成形品を成形する方法としては、特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができる。例えば、真空成形、圧空成形、真空圧空成形、プレス成形などの方法を用いて所望の形状に加工することができる。
このような加熱成形によって得られる成形品は、通常、成形時における熱によって揮発成分がポリスチレン系樹脂発泡シートから揮発除去されるため揮発成分の含有量がポリスチレン系樹脂発泡シート以下となる。
したがって、当該成形品を用いることにより、使用者に臭気等の不快感を与えるおそれを低減させうる。
また、ポリスチレン系樹脂発泡シートから成形品を成形する方法としては、加熱成形に限らず、ポリスチレン系樹脂発泡シートにＶ溝加工を施し、折り曲げて折箱容器としてもよい。
【００４０】
以上のように、本発明によれば、ポリスチレン系樹脂組成物を溶融混練して押し出し発泡させて形成した場合であっても、揮発成分の含有量が効果的に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シートとなる。
【００４１】
即ち、ポリスチレン系樹脂組成物がポリフェニレンエーテル系樹脂を上記の割合で含有していることで、揮発成分の含有量が上記の範囲に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シートを容易に形成することができる。また、ポリスチレン系樹脂組成物がクエン酸を上記の割合で含有していることで、溶融混練した際の熱や剪断応力等の影響によってポリスチレン系樹脂が分解されて低分子量成分、即ち、揮発成分が生成されるのを抑制することができる。このため、ポリスチレン系樹脂発泡シート中の揮発成分の含有量を従来よりも効果的に低減することができる。更に、ポリスチレン系樹脂中に存在していた揮発成分をクエン酸によって捕捉することができる。このため、ポリスチレン系樹脂発泡シートや該ポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形された成形品から揮発成分が放散される虞をより一層低減させうる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４３】
＜実施例１＞
１．ポリスチレン系樹脂発泡シートの作製
ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が２１質量部となるように、ポリスチレン系樹脂（ＤＩＣ社製、製品名：「ＸＣ−５１５」、揮発成分合計：４５０ｐｐｍ）７０質量部と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂（ＳＡＢＩＣ社製、製品名：「ノリルＥＦＮ４２３０」、ＰＰＥ／ＰＳ＝７０／３０、揮発成分合計：１３２０ｐｐｍ）３０質量部とからなる樹脂成分１００質量部に対して造核剤（東洋スチレン社製、製品名：「ＤＳＭ１４０１Ａ」）が１質量部添加された混和物を第１押出機（直径１１５ｍｍ）に投入し、２７０℃で加熱して溶融混練した。
【００４４】
次いで、該押出機の途中に設けた注入口から、溶融混練物１００質量部に対して、発泡剤としてブタンガス（イソブタン及びノルマルブタンを組成とするもの）を３．５質量部圧入し、当該押出機中において各成分を所定の割合で含有する樹脂組成物を作製した。
そして、該樹脂組成物を第１押出機から第２押出機（直径１５０ｍｍ）に供給し、１７５℃に冷却してサーキュラーダイを用いて押し出し発泡させ、筒状体を得た。得られた筒状体を押出方向に沿って切断し、坪量２４０ｇ／ｍ2、厚み２．２ｍｍのポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００４５】
２．揮発成分の測定
得られたポリスチレン系樹脂発泡シートから０．２ｇを秤量して試験片とし、該試料片を２０ｍＬの有底筒状の容器内に収納した。そして、容器内にジエチルベンゼンを５０ｐｐｍ含有するジメチルホルムアミド１ｍＬを供給して試験片を溶解させ、容器の開口部を蓋部材によって密閉した。
【００４６】
次に、容器を９０±１℃で１時間加熱し、容器内のガスが外部に漏出しないようにして、容器内のガスを２ｍＬ採取した。そして、採取したガス中の揮発成分（スチレンモノマー、トルエン、エチルベンゼン、シクロヘキサン）の含有量をガスクロマトグラフを用いて測定した。なお、測定は内部標準法によって行い、他の条件については、下記に示す通りである。また、測定結果については、下記表１に記載した通りである。
【００４７】
＝測定条件＝
・装置：ＧＣ（島津製作所社製 ＧＣ−１８Ａ、ＨＴＡ社製 ＨＳオートサンプラーＨＴ２００Ｈ）
・カラム：ＤＢ−ＷＡＸ（０．２５μｍ×φ０．２５ｍｍ×３０ｍ）
・カラム温度：６０℃で２分間維持した後、昇温速度２０℃／分で１００℃まで昇温した後、昇温速度４０℃／分で２２０℃まで昇温して２分間維持した。
・注入口温度：１５０℃
・検出器（ＦＩＤ）温度：２５０℃
・キャリアガス：ヘリウム（移動流量：１．６ｍＬ／分、圧力：１２２ｋＰａ）
・スプリット比：７０：１
【００４８】
＜実施例２＞
ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が４９質量部になるように、ポリスチレン樹脂（商品名「ＸＣ−５１５」、ＤＩＣ社製、揮発成分合計：４５０ｐｐｍ）３０質量部、及び、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）とポリスチレン樹脂（ＰＳ）との混合樹脂（商品名「ノリルＥＦＮ４２３０」、ＳＡＢＩＣ社製、ＰＰＥ／ＰＳ＝７０／３０、揮発成分合計：１３２０ｐｐｍ）７０質量部にしたこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００４９】
＜実施例３＞
ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が１０．５質量部になるように、ポリスチレン樹脂（商品名「ＸＣ−５１５」、ＤＩＣ社製 揮発成分合計：４５０ｐｐｍ）８５質量部、及び、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）とポリスチレン樹脂（ＰＳ）との混合樹脂（商品名「ノリルＥＦＮ４２３０」、ＳＡＢＩＣ社製、ＰＰＥ／ＰＳ＝７０／３０、揮発成分合計：１３２０ｐｐｍ）１５質量部にしたこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５０】
＜実施例４＞
ポリスチレン樹脂として、商品名「１０５０」（ＴＯＴＡＬ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ社製、揮発成分合計：６７０ｐｐｍ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５１】
＜実施例５＞
ポリスチレン樹脂として、商品名「ＨＲＭ１２」（東洋スチレン社製、揮発成分合計：２５０ｐｐｍ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５２】
＜実施例６＞
ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を３質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５３】
＜実施例７＞
ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を５質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５４】
＜実施例８＞
ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を８質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５５】
＜実施例９＞
ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を０．５質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５６】
＜実施例１０＞
ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を０．１質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５７】
＜実施例１１＞
ポリスチレン樹脂として、ポリスチレン樹脂からなる成型品の端材、スクラップ等から作製されたリサイクルペレット（揮発成分合計：１８００ｐｐｍ）を使用した。そして、ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を３質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５８】
＜実施例１２＞
実施例１で得られたポリスチレン系樹脂発泡シートと同様にして形成された発泡層のみからなる発泡シートの片面に、無延伸ポリプロピレンフィルム〔ＣＰＰフィルム〕（大阪樹脂化工社製、商品名「ＡＬＴ」、厚み：２０μｍ）と無延伸ポリスチレンフィルム〔ＣＰＳフィルム〕（大石産業社製、商品名「ＴＯ」、厚み：２０μｍ）とをドライラミネートした樹脂フィルムを積層一体化させてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。積層一体化させる際には、樹脂フィルムを加熱しながら、ポリスチレンフィルム側を発泡シートに圧着して積層一体化させた。得られたポリスチレン系樹脂発泡シートを、無延伸ポリプロピレンフィルム〔ＣＰＰフィルム〕が成形品の内面になるように、直径２００ｍｍ、深さ３０ｍｍの皿型成形品を加熱成形したところ、きれいな成形品が得られ成形性は良好（○）であった。
【００５９】
＜実施例１３＞
実施例１２の発泡層のみからなる発泡シートの樹脂フィルムが積層されていない面に、延伸ポリスチレンフィルム〔ＯＰＳ〕（旭化成社製、厚み：３０μｍ）を、加熱しながら圧着して積層一体化させた。得られたポリスチレン系樹脂発泡シートを、無延伸ポリプロピレンフィルム〔ＣＰＰフィルム〕が成形品の内面になるように、直径２００ｍｍ、深さ３０ｍｍの皿型成形品を加熱成形したところ、きれいな成形品が得られ成形性は良好（○）であった。
【００６０】
＜比較例１＞
ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が５５質量部になるように、ポリスチレン樹脂（商品名「ＸＣ−５１５」、ＤＩＣ社製、揮発成分合計：４５０ｐｐｍ）２１質量部、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）とポリスチレン樹脂（ＰＳ）との混合樹脂（商品名「ノリルＥＦＮ４２３０」、ＳＡＢＩＣ社製、ＰＰＥ／ＰＳ＝７０／３０、揮発成分合計：１３２０ｐｐｍ）７９質量部としたこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートの作製を試みるが、押出時の圧力が高くなり、製造許容範囲を超えるため、ポリスチレン系樹脂発泡シートが作製出来なかった。
【００６１】
＜比較例２＞
ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が７質量部になるように、ポリスチレン樹脂（商品名「ＸＣ−５１５」、ＤＩＣ社製、揮発成分合計：４５０ｐｐｍ）９０質量部、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）とポリスチレン樹脂（ＰＳ）との混合樹脂（商品名「ノリルＥＦＮ４２３０」、ＳＡＢＩＣ社製、ＰＰＥ／ＰＳ＝７０／３０、揮発成分合計：１３２０ｐｐｍ）１０質量部としたこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００６２】
＜比較例３＞
ポリスチレン樹脂として、ポリスチレン樹脂からなる成型品の端材、スクラップ等から作製されたリサイクルペレット（揮発成分合計：１８００ｐｐｍ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００６３】
＜比較例４＞
揮発成分合計を５０ｐｐｍ未満にするために、ポリスチレン系樹脂及び、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を９質量％添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートの作製を試みるが、クエン酸がホッパ部の熱によって融解し、融解したクエン酸に起因して樹脂組成物とスクリューとの間にすべりを生じ、押出安定性が低下したため、ポリスチレン系樹脂発泡シートが得られなかった。
【００６４】
＜成形性・耐油性の評価＞
得られたポリスチレン系樹脂発泡シートを、直径２００ｍｍ、深さ３０ｍｍの皿型成形品に加熱成形して成形性を確認した。その後、皿型成形品にサラダ油１００ｇを入れ、電子レンジ（三洋電機社製、製品名：「ＥＭ−１５０３Ｔ型」）で１５００Ｗ、６０秒の条件で加熱した後に皿型成形品の容器状態を確認し耐油性を評価した。
成形性、耐油性を以下の基準で評価した結果を表１に示す。
＝成形性＝
○：きれいな成形品が得られた。
△：成形品にシワが確認された。
×：成形品が得られなかった。
＝耐油性（変形）＝
○：成形品の変形がなかった。
△：成形品の縦と横の直径の差が５ｍｍ以上１０ｍｍ未満であった。
×：成形品の縦と横の直径の差が１０ｍｍ以上あった。
＝耐油性（侵食）＝
○：成形品に侵食がなかった。
×：成形品に侵食が見られた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
＜まとめ＞
上記の評価結果を見ると、ポリフェニレンエーテル系樹脂の含有量と、揮発成分の含有量とが本発明の範囲となることで、ポリスチレン系樹脂組成物を溶融混練して押し出し発泡させて形成した場合であっても、揮発成分の含有量が効果的に低減され、成形性に優れ、且つ耐油性に優れたポリスチレン系樹脂発泡シートとなることが認められる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなるポリスチレン系樹脂発泡シート、及び、該発泡シートを用いて成形された成形品に関する。更に、該ポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発泡剤等の添加剤を含むポリスチレン系樹脂組成物を溶融混練した後、押し出し発泡させてシート状に形成したポリスチレン系樹脂発泡シートが知られている。該ポリスチレン系樹脂発泡シートは、熱成形性に優れ、得られる成形品の外観が美麗であると共に、軽量で且つ断熱性にも優れているなどの特徴を有することから、食品容器等の成形品を熱成形する材料として広く使用されている。
【０００３】
ところが、ポリスチレン系樹脂発泡シート中には、揮発成分（主に、スチレンモノマー、トルエン、エチルベンゼン、シクロヘキサン等の低分子量成分）が含有されており、揮発成分が多いと成形品が変形し、耐油性に劣ることがある。このため、特に食品容器等を成形するにあたっては、ポリスチレン系樹脂発泡シートに含有される揮発成分の含有量を低減させることが求められている。
【０００４】
揮発成分を低減させる方法としては、例えば、ポリスチレン系樹脂発泡シートの原料中に含有されている揮発成分の含有量を低減する方法が提案されている。具体的には、樹脂組成物を構成するポリスチレン系樹脂を合成するにあたって有機リチウム開始剤を用いることで、揮発成分の含有量が低減されたポリスチレン系樹脂を合成し、かかるポリスチレン系樹脂を含む樹脂組成物を原料として用いることで、得られるポリスチレン系樹脂発泡シートやその成形品中の揮発成分の含有量を低減する方法が提案されている。（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４２２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような方法では、原料中の揮発成分の含有量を低減することはできても、ポリスチレン系樹脂発泡シートを形成する工程において生成される揮発成分を低減することはできないため、揮発成分の含有量が効果的に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シート（又は、成形品）を得ることは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、ポリスチレン系樹脂組成物を溶融混練して押し出し発泡させて形成されると共に、揮発成分の含有量が効果的に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シート及びその製造方法を提供し、揮発成分が放散するおそれが低減された成形品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかるポリスチレン系樹脂発泡シートは、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなり、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％含有されており、揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、ポリスチレン系樹脂組成物中にポリフェニレンエーテル系樹脂が上記の割合で含有されることで、揮発成分の含有量が上記の範囲に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シートを押し出し発泡によって容易に形成することができる。
【００１０】
また、前記ポリスチレン系樹脂組成物には、ポリスチレン系樹脂の全量に対して０．１〜８質量％のクエン酸が含有されていることが好ましい。
【００１１】
かかる構成によれば、ポリスチレン系樹脂組成物がクエン酸を上記の割合で含有していることで、溶融混練した際の熱や剪断応力等の影響によってポリスチレン系樹脂が分解されて低分子量成分、即ち、揮発成分が生成されるのを抑制することができる。このため、ポリスチレン系樹脂発泡シート中の揮発成分の含有量を従来よりも効果的に低減することができる。更に、ポリスチレン系樹脂中に存在していた揮発成分をクエン酸によって捕捉することができる。このため、ポリスチレン系樹脂発泡シートや該ポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形された成形品から揮発成分が放散される虞をより一層低減させうる。
【００１２】
また、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む前記ポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなる発泡層と、該発泡層の少なくとも片面側に積層された樹脂フィルム層とを備えることが好ましい。
【００１３】
かかる構成によれば、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなる発泡層と、該発泡層の少なくとも片面側に積層された樹脂フィルム層とを備えることで、ポリスチレン系樹脂発泡シートや該ポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形された成形品の表面からの揮発成分の放散を抑制することができる。
【００１４】
本発明にかかる成形品は、上記に記載のポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明にかかるポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法は、ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％含有されているポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させて、揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍとなるポリスチレン系樹脂発泡シートを製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、ポリスチレン系樹脂組成物を溶融混練して押し出し発泡させて形成した場合であっても、揮発成分の含有量が効果的に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シートとなる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
本実施形態にかかるポリスチレン系樹脂発泡シートは、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を（以下、樹脂組成物と記す）を溶融混練した後、押し出し発泡させてなるものである。該樹脂組成物は、ポリスチレン系樹脂とポリフェニレンエーテル系樹脂とを主成分としており、ポリスチレン系樹脂とポリフェニレンエーテル系樹脂とがそれぞれ所定の割合で含有されている。
【００１９】
ポリスチレン系樹脂としては、スチレンモノマーの単重合体、或いは、スチレンモノマーと共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体としてもよい。また、ポリスチレン系樹脂は、樹脂組成物中のポリスチレン系樹脂とポリフェニレンエーテル系樹脂との合計量を１００質量％としたときに、通常、５０〜９０質量％の含有量とされ、好ましくは６０〜８５質量％、より好ましくは６５〜８０質量％とされる。
【００２０】
従って、樹脂組成物中のポリフェニレンエーテル系樹脂の含有量は、ポリスチレン系樹脂とポリフェニレンエーテル系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％、好ましくは１５〜４０質量％、より好ましくは２０〜３５質量％である。
【００２１】
また、ポリフェニレンエーテル系樹脂は、通常、次の一般式で表される。
【化１】
【００２２】
ここでＲ1及びＲ2は、炭素数１〜４のアルキル基又はハロゲン原子を示し、ｎは、重合度を表す正の整数である。また、重合度ｎは、通常１０〜５０００の範囲内である。本実施形態で用いられるポリフェニレンエーテル系樹脂を例示すると、ポリ（２，６−ジメチルフェニレン−１，４−エーテル）、ポリ（２，６−ジエチルフェニレン−１，４−エーテル）、ポリ（２，６−ジクロルフェニレン−１，４−エーテル）等が挙げられる。
【００２３】
上記のような割合でポリフェニレンエーテル系樹脂が含有されることで、得られるポリスチレン系樹脂発泡シートの耐熱性の向上を図ることができる。具体的には、ポリスチレン系樹脂発泡シートのガラス転移温度が１１０〜１５０℃の範囲に向上することで、優れた耐熱性を有することとなる。
【００２４】
また、上記のようにポリフェニレンエーテル系樹脂を含有させることで、得られるポリスチレン系樹脂発泡シートに優れた靱性を付与することができる。これにより、得られたポリスチレン系樹脂発泡シートを熱成形して容器等の成形品を作製する際に、ポリスチレン系樹脂発泡シートにクラックや亀裂、裂けなどが生じて不良品となることを抑制することができる。また、成形品に急激な変形が加えられた際にも破損し難いものとすることができる。
【００２５】
また、ポリスチレン系樹脂発泡シートは、揮発成分の含有量が所定の範囲となるように形成されておりポリスチレン系樹脂発泡シート中の揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍであることが重要である。
なお、上記範囲を超える含有量で揮発成分をポリスチレン系樹脂発泡シート中に存在させると、成形品を成形した際に、成形品が変形してしまったり、耐油性に劣るものとなってしまったりすることがある。
このような点においては、ポリスチレン系樹脂発泡シート中の揮発成分の含有量を、より低減させることが好ましいが、必要な程度を超えて揮発成分の含有量を低減させてもそれ以上の効果が期待できないばかりか、特殊な材料を用いて特殊な設備でポリスチレン系樹脂発泡シートを製造しなければならなくなるおそれを有し、ポリスチレン系樹脂発泡シートの製造コストを増大させてしまうおそれを有する。
したがって、ポリスチレン系樹脂発泡シート中の揮発成分の含有量は、好ましくは５０〜９００ｐｐｍであり、より好ましくは２００〜８００ｐｐｍである。なお、揮発成分の含有量は、後述する実施例において示す方法によって測定されるものである。
【００２６】
揮発成分としては、ポリスチレン系樹脂発泡シート中に含有される低分子量成分が挙げられる。該低分子量成分としては、スチレンモノマー、トルエン、エチルベンゼン、シクロヘキサンが大半である。
【００２７】
揮発成分の含有量を所定の範囲に低減する方法としては、例えば、クエン酸を含有する樹脂組成物を用いる方法を採用することができる。樹脂組成物中のクエン酸の含有量としては、ポリスチレン系樹脂の全量に対して０．１〜８質量％であることが好ましく、０．３〜６質量％であることがより好ましく、０．５〜５質量％であることが特に好ましい。なお、樹脂組成物中のクエン酸の含有量は、クエン酸が結晶水を含有している場合には結晶水を除いたクエン酸成分の質量割合である。
【００２８】
クエン酸としては、結晶水を含有するものや無水物を用いるができる。結晶水を含有する場合には、結晶水の含有量が１０質量％以下であることが好ましい。これは、クエン酸中に結晶水が多く含まれていると、樹脂組成物を押出機などで溶融混練した際に、結晶水が蒸発して混練物中に気泡が生じ、得られたポリスチレン系樹脂発泡シート内に意図しない空隙が形成されて品質を低下させてしまう虞があるためである。
【００２９】
なお、クエン酸中の結晶水の含有量は、下記の式で算出されるものである。
＜クエン酸中の結晶水の含有量（質量％）＞
結晶水の質量／（クエン酸の質量＋結晶水の質量）×１００
【００３０】
また、樹脂組成物中には添加剤として、発泡剤、造核剤等が含まれる。発泡剤としては、例えば分解型の発泡剤、気体状或いは揮発性の発泡剤が挙げられる。分解型の発泡剤としては、例えば炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、カルシウムアジド、ナトリウムアジド、ホウ水素化ナトリウム等の無機系分解型発泡剤、アゾジカルボンアミド、アゾビススルホルムアミド、アゾビスイソブチロニトリル、及び、ジアゾアミノベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタンメチレンテトラミン、及び、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、及び、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジド、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド、トリヒドラジノトリアジン、バリウムアゾジカルボキシレート等の有機系分解型発泡剤が挙げられる。
なお、前記クエン酸には、当該発泡剤としての機能を負荷させることもできる。
【００３１】
ポリスチレン系樹脂発泡シートは、ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなる発泡層のみからなるものであってもよく、該発泡層と発泡層の少なくとも片面側に積層された樹脂フィルム層とを備えて構成されたものであってもよい。例えば、発泡層の少なくとも片面に、少なくとも一層の樹脂フィルム層が積層されてなるものとすることができる。樹脂フィルム層としては、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂等を、それぞれ単独で又は２以上用いて形成される。また、樹脂フィルム層は、非発泡な層である。樹脂フィルム層の厚みとしては、５〜２００μｍが好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。
【００３２】
発泡層に樹脂フィルム層を積層させる方法としては、以下の方法を採用することができる。例えば、（１）ポリスチレン系樹脂組成物を第一押出機に供給する一方、樹脂フィルム層の原料を第二押出機に供給する。そして、第一押出機及び第二押出機が共に接続されている共押出金型を用いて共押出することによって発泡層に樹脂フィルム層を積層一体化させる方法を採用することができる。又は、（２）押出機から押出された樹脂フィルムを冷却する前に、別途製造した発泡層のみからなる発泡シート上に直接積層させ、発泡層と樹脂フィルム層とを積層一体化させる方法を採用することができる。又は、（３）発泡層のみからなる発泡シートと樹脂フィルムとをそれぞれ予め作製しておき、これらとは別に押出機から押出された溶融状態の熱可塑性樹脂を発泡シート上に塗布し、かかる熱可塑性樹脂をバインダーとして樹脂フィルムを発泡シート上に積層させ、発泡層と樹脂フィルム層とを積層一体化させる方法を採用することができる。又は、（４）発泡層のみからなる発泡シートと樹脂フィルムとをそれぞれ予め作製しておき、樹脂フィルムを加熱しながら発泡シート上に圧着して、発泡層に樹脂フィルム層を積層一体化させる方法を採用することができる。
【００３３】
気体状の発泡剤としては、例えば窒素、炭酸ガス、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ジメチルエーテル等が挙げられる。なお、気体状とは、常温（２０℃）、常圧（１気圧）で気体であることを意味する。揮発性の発泡剤としては、例えばエーテル、石油エーテル、アセトン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。また、水も発泡剤として使用することができる。
【００３４】
これらの発泡剤は、それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの発泡剤の中でも、ｎ−ブタン及びｉ−ブタンが特に好ましい。発泡シート層の気泡サイズを約４０μｍ以下とする場合は、発泡剤として窒素、炭酸ガス、或いは、水を使用するのが好ましい。特に、窒素及び炭酸ガスは、安価であるという点においても好ましい。発泡剤の含有量は、樹脂組成物１００質量部に対して、０．２５〜５．０質量部程度であることが好ましい。
【００３５】
造核剤としては、例えばタルク、シリカ等の無機粉末、多価カルボン酸等の酸性塩、多価カルボン酸と炭酸ナトリウム、又は、重炭酸ナトリウムとの反応混合物等が挙げられる。造核剤の含有量は、樹脂組成物１００質量部に対して、０．０１〜６．０質量部程度であることが好ましい。なお、造核剤が多くなると、気泡膜が熱に弱くなり、押出発泡時に気泡膜が破れて複数の気泡が連通し、粗大な気泡が形成されることがある。このような粗大な気泡の発生を防ぐには、発泡剤として窒素又は炭酸ガスを用いることが好ましい。また、他の添加剤としては、所望により、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤等を更に用いてもよい。
【００３６】
上述した樹脂組成物を用いてポリスチレン系樹脂発泡シートを製造する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、添加剤及びクエン酸を含む樹脂組成物を押出機に供給して溶融混練した後、混練物を押出機に備えられたダイから押し出し発泡させる方法を採用することができる。
【００３７】
押出機としては、二軸押出機を用いることが好ましい。単軸押出機を用いた場合、クエン酸を押出機のホッパ部に供給した際に、クエン酸がホッパ部の熱によって容易に融解し、融解したクエン酸に起因して樹脂組成物とスクリューとの間にすべりを生じ、押出安定性が低下する虞があるからである。また、押出機のバレルには、１つ又は複数の脱気孔が設けられていることが好ましい。これにより、脱気孔から減圧吸引することで揮発成分や水分等を除去することが可能となる。
また、減圧脱気による揮発成分の除去に加え、用いるポリスチレン系樹脂のグレードや上記押出機における樹脂温度、樹脂圧、平均滞留時間、スクリュー回転数等の条件を調整してポリスチレン系樹脂発泡シートの揮発成分含有量を調整することができる。
【００３８】
また、押出機のダイとしては、混練物をシート状に押し出すように構成されたもの（Ｔダイ）や、混練物を筒状に押し出すように構成されたもの（サーキュラーダイ）等を用いることができる。なお、サーキュラーダイを用いた場合には、筒状に押し出し発泡された筒状体を押し出し方向に沿って切断することにより、ポリスチレン系樹脂発泡シートを形成することができる。ポリスチレン系樹脂発泡シートの厚みとしては、０．６〜３ｍｍ程度であることが好ましく、１．５〜２．５ｍｍ程度であることがより好ましい。
【００３９】
また、本発明にかかるポリスチレン系樹脂発泡シートは、加熱成形によって食品容器等の成形品に加工される。ポリスチレン系樹脂発泡シートから成形品を成形する方法としては、特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができる。例えば、真空成形、圧空成形、真空圧空成形、プレス成形などの方法を用いて所望の形状に加工することができる。
このような加熱成形によって得られる成形品は、通常、成形時における熱によって揮発成分がポリスチレン系樹脂発泡シートから揮発除去されるため揮発成分の含有量がポリスチレン系樹脂発泡シート以下となる。
したがって、当該成形品を用いることにより、使用者に臭気等の不快感を与えるおそれを低減させうる。
また、ポリスチレン系樹脂発泡シートから成形品を成形する方法としては、加熱成形に限らず、ポリスチレン系樹脂発泡シートにＶ溝加工を施し、折り曲げて折箱容器としてもよい。
【００４０】
以上のように、本発明によれば、ポリスチレン系樹脂組成物を溶融混練して押し出し発泡させて形成した場合であっても、揮発成分の含有量が効果的に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シートとなる。
【００４１】
即ち、ポリスチレン系樹脂組成物がポリフェニレンエーテル系樹脂を上記の割合で含有していることで、揮発成分の含有量が上記の範囲に低減されたポリスチレン系樹脂発泡シートを容易に形成することができる。また、ポリスチレン系樹脂組成物がクエン酸を上記の割合で含有していることで、溶融混練した際の熱や剪断応力等の影響によってポリスチレン系樹脂が分解されて低分子量成分、即ち、揮発成分が生成されるのを抑制することができる。このため、ポリスチレン系樹脂発泡シート中の揮発成分の含有量を従来よりも効果的に低減することができる。更に、ポリスチレン系樹脂中に存在していた揮発成分をクエン酸によって捕捉することができる。このため、ポリスチレン系樹脂発泡シートや該ポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形された成形品から揮発成分が放散される虞をより一層低減させうる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４３】
＜実施例１＞
１．ポリスチレン系樹脂発泡シートの作製
ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が２１質量部となるように、ポリスチレン系樹脂（ＤＩＣ社製、製品名：「ＸＣ−５１５」、揮発成分合計：４５０ｐｐｍ）７０質量部と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂（ＳＡＢＩＣ社製、製品名：「ノリルＥＦＮ４２３０」、ＰＰＥ／ＰＳ＝７０／３０、揮発成分合計：１３２０ｐｐｍ）３０質量部とからなる樹脂成分１００質量部に対して造核剤（東洋スチレン社製、製品名：「ＤＳＭ１４０１Ａ」）が１質量部添加された混和物を第１押出機（直径１１５ｍｍ）に投入し、２７０℃で加熱して溶融混練した。
【００４４】
次いで、該押出機の途中に設けた注入口から、溶融混練物１００質量部に対して、発泡剤としてブタンガス（イソブタン及びノルマルブタンを組成とするもの）を３．５質量部圧入し、当該押出機中において各成分を所定の割合で含有する樹脂組成物を作製した。
そして、該樹脂組成物を第１押出機から第２押出機（直径１５０ｍｍ）に供給し、１７５℃に冷却してサーキュラーダイを用いて押し出し発泡させ、筒状体を得た。得られた筒状体を押出方向に沿って切断し、坪量２４０ｇ／ｍ2、厚み２．２ｍｍのポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００４５】
２．揮発成分の測定
得られたポリスチレン系樹脂発泡シートから０．２ｇを秤量して試験片とし、該試料片を２０ｍＬの有底筒状の容器内に収納した。そして、容器内にジエチルベンゼンを５０ｐｐｍ含有するジメチルホルムアミド１ｍＬを供給して試験片を溶解させ、容器の開口部を蓋部材によって密閉した。
【００４６】
次に、容器を９０±１℃で１時間加熱し、容器内のガスが外部に漏出しないようにして、容器内のガスを２ｍＬ採取した。そして、採取したガス中の揮発成分（スチレンモノマー、トルエン、エチルベンゼン、シクロヘキサン）の含有量をガスクロマトグラフを用いて測定した。なお、測定は内部標準法によって行い、他の条件については、下記に示す通りである。また、測定結果については、下記表１に記載した通りである。
【００４７】
＝測定条件＝
・装置：ＧＣ（島津製作所社製 ＧＣ−１８Ａ、ＨＴＡ社製 ＨＳオートサンプラーＨＴ２００Ｈ）
・カラム：ＤＢ−ＷＡＸ（０．２５μｍ×φ０．２５ｍｍ×３０ｍ）
・カラム温度：６０℃で２分間維持した後、昇温速度２０℃／分で１００℃まで昇温した後、昇温速度４０℃／分で２２０℃まで昇温して２分間維持した。
・注入口温度：１５０℃
・検出器（ＦＩＤ）温度：２５０℃
・キャリアガス：ヘリウム（移動流量：１．６ｍＬ／分、圧力：１２２ｋＰａ）
・スプリット比：７０：１
【００４８】
＜実施例２＞
ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が４９質量部になるように、ポリスチレン樹脂（商品名「ＸＣ−５１５」、ＤＩＣ社製、揮発成分合計：４５０ｐｐｍ）３０質量部、及び、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）とポリスチレン樹脂（ＰＳ）との混合樹脂（商品名「ノリルＥＦＮ４２３０」、ＳＡＢＩＣ社製、ＰＰＥ／ＰＳ＝７０／３０、揮発成分合計：１３２０ｐｐｍ）７０質量部にしたこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００４９】
＜実施例３＞
ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が１０．５質量部になるように、ポリスチレン樹脂（商品名「ＸＣ−５１５」、ＤＩＣ社製 揮発成分合計：４５０ｐｐｍ）８５質量部、及び、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）とポリスチレン樹脂（ＰＳ）との混合樹脂（商品名「ノリルＥＦＮ４２３０」、ＳＡＢＩＣ社製、ＰＰＥ／ＰＳ＝７０／３０、揮発成分合計：１３２０ｐｐｍ）１５質量部にしたこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５０】
＜実施例４＞
ポリスチレン樹脂として、商品名「１０５０」（ＴＯＴＡＬ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ社製、揮発成分合計：６７０ｐｐｍ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５１】
＜実施例５＞
ポリスチレン樹脂として、商品名「ＨＲＭ１２」（東洋スチレン社製、揮発成分合計：２５０ｐｐｍ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５２】
＜実施例６＞
ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を３質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５３】
＜実施例７＞
ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を５質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５４】
＜実施例８＞
ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を８質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５５】
＜実施例９＞
ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を０．５質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５６】
＜実施例１０＞
ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を０．１質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５７】
＜実施例１１＞
ポリスチレン樹脂として、ポリスチレン樹脂からなる成型品の端材、スクラップ等から作製されたリサイクルペレット（揮発成分合計：１８００ｐｐｍ）を使用した。そして、ポリスチレン系樹脂と、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を３質量部添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００５８】
＜実施例１２＞
実施例１で得られたポリスチレン系樹脂発泡シートと同様にして形成された発泡層のみからなる発泡シートの片面に、無延伸ポリプロピレンフィルム〔ＣＰＰフィルム〕（大阪樹脂化工社製、商品名「ＡＬＴ」、厚み：２０μｍ）と無延伸ポリスチレンフィルム〔ＣＰＳフィルム〕（大石産業社製、商品名「ＴＯ」、厚み：２０μｍ）とをドライラミネートした樹脂フィルムを積層一体化させてポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。積層一体化させる際には、樹脂フィルムを加熱しながら、ポリスチレンフィルム側を発泡シートに圧着して積層一体化させた。得られたポリスチレン系樹脂発泡シートを、無延伸ポリプロピレンフィルム〔ＣＰＰフィルム〕が成形品の内面になるように、直径２００ｍｍ、深さ３０ｍｍの皿型成形品を加熱成形したところ、きれいな成形品が得られ成形性は良好（○）であった。
【００５９】
＜実施例１３＞
実施例１２の発泡層のみからなる発泡シートの樹脂フィルムが積層されていない面に、延伸ポリスチレンフィルム〔ＯＰＳ〕（旭化成社製、厚み：３０μｍ）を、加熱しながら圧着して積層一体化させた。得られたポリスチレン系樹脂発泡シートを、無延伸ポリプロピレンフィルム〔ＣＰＰフィルム〕が成形品の内面になるように、直径２００ｍｍ、深さ３０ｍｍの皿型成形品を加熱成形したところ、きれいな成形品が得られ成形性は良好（○）であった。
【００６０】
＜比較例１＞
ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が５５質量部になるように、ポリスチレン樹脂（商品名「ＸＣ−５１５」、ＤＩＣ社製、揮発成分合計：４５０ｐｐｍ）２１質量部、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）とポリスチレン樹脂（ＰＳ）との混合樹脂（商品名「ノリルＥＦＮ４２３０」、ＳＡＢＩＣ社製、ＰＰＥ／ＰＳ＝７０／３０、揮発成分合計：１３２０ｐｐｍ）７９質量部としたこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートの作製を試みるが、押出時の圧力が高くなり、製造許容範囲を超えるため、ポリスチレン系樹脂発泡シートが作製出来なかった。
【００６１】
＜比較例２＞
ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が７質量部になるように、ポリスチレン樹脂（商品名「ＸＣ−５１５」、ＤＩＣ社製、揮発成分合計：４５０ｐｐｍ）９０質量部、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）とポリスチレン樹脂（ＰＳ）との混合樹脂（商品名「ノリルＥＦＮ４２３０」、ＳＡＢＩＣ社製、ＰＰＥ／ＰＳ＝７０／３０、揮発成分合計：１３２０ｐｐｍ）１０質量部としたこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００６２】
＜比較例３＞
ポリスチレン樹脂として、ポリスチレン樹脂からなる成型品の端材、スクラップ等から作製されたリサイクルペレット（揮発成分合計：１８００ｐｐｍ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートを得た。
【００６３】
＜比較例４＞
揮発成分合計を５０ｐｐｍ未満にするために、ポリスチレン系樹脂及び、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ）及びポリスチレン系樹脂（ＰＳ）の混合樹脂とからなる樹脂成分１００質量部に対して、分解抑制剤としてクエン酸無水物（京都和光純薬工業社製）を９質量％添加したこと以外は、実施例１と同様にポリスチレン系樹脂発泡シートの作製を試みるが、クエン酸がホッパ部の熱によって融解し、融解したクエン酸に起因して樹脂組成物とスクリューとの間にすべりを生じ、押出安定性が低下したため、ポリスチレン系樹脂発泡シートが得られなかった。
【００６４】
＜成形性・耐油性の評価＞
得られたポリスチレン系樹脂発泡シートを、直径２００ｍｍ、深さ３０ｍｍの皿型成形品に加熱成形して成形性を確認した。その後、皿型成形品にサラダ油１００ｇを入れ、電子レンジ（三洋電機社製、製品名：「ＥＭ−１５０３Ｔ型」）で１５００Ｗ、６０秒の条件で加熱した後に皿型成形品の容器状態を確認し耐油性を評価した。
成形性、耐油性を以下の基準で評価した結果を表１に示す。
＝成形性＝
○：きれいな成形品が得られた。
△：成形品にシワが確認された。
×：成形品が得られなかった。
＝耐油性（変形）＝
○：成形品の変形がなかった。
△：成形品の縦と横の直径の差が５ｍｍ以上１０ｍｍ未満であった。
×：成形品の縦と横の直径の差が１０ｍｍ以上あった。
＝耐油性（侵食）＝
○：成形品に侵食がなかった。
×：成形品に侵食が見られた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
＜まとめ＞
上記の評価結果を見ると、ポリフェニレンエーテル系樹脂の含有量と、揮発成分の含有量とが本発明の範囲となることで、ポリスチレン系樹脂組成物を溶融混練して押し出し発泡させて形成した場合であっても、揮発成分の含有量が効果的に低減され、成形性に優れ、且つ耐油性に優れたポリスチレン系樹脂発泡シートとなることが認められる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなり、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％含有されており、揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍであることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡シート。
【請求項２】
前記ポリスチレン系樹脂組成物には、ポリスチレン系樹脂の全量に対して０．１〜８質量％のクエン酸が含有されていることを特徴とする請求項１に記載のポリスチレン系樹脂発泡シート。
【請求項３】
ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む前記ポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなる発泡層と、該発泡層の少なくとも片面側に積層された樹脂フィルム層とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリスチレン系樹脂発泡シート。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形されたことを特徴とする成形品。
【請求項５】
ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％含有されているポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させて、揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍとなるポリスチレン系樹脂発泡シートを製造することを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法。
【請求項１】
ポリフェニレンエーテル系樹脂を含むポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなり、前記ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％含有されており、揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍであることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡シート。
【請求項２】
前記ポリスチレン系樹脂組成物には、ポリスチレン系樹脂の全量に対して０．１〜８質量％のクエン酸が含有されていることを特徴とする請求項１に記載のポリスチレン系樹脂発泡シート。
【請求項３】
ポリフェニレンエーテル系樹脂を含む前記ポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させてなる発泡層と、該発泡層の少なくとも片面側に積層された樹脂フィルム層とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリスチレン系樹脂発泡シート。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のポリスチレン系樹脂発泡シートを用いて成形されたことを特徴とする成形品。
【請求項５】
ポリフェニレンエーテル系樹脂がポリスチレン系樹脂との合計量に対して１０〜５０質量％含有されているポリスチレン系樹脂組成物を押し出し発泡させて、揮発成分の含有量が５０〜１０００ｐｐｍとなるポリスチレン系樹脂発泡シートを製造することを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡シートの製造方法。
【公開番号】特開２０１２−７７１６０（Ｐ２０１２−７７１６０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２２６３０（Ｐ２０１０−２２２６３０）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]