ポリスチレン系樹脂発泡成形体
【課題】ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有するポリスチレン系樹脂組成物によって形成されているポリスチレン系樹脂発泡成形体において、高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図ることを課題としている。
【解決手段】ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有するポリスチレン系樹脂組成物によって形成されているポリスチレン系樹脂発泡成形体であって、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種の前記ベース樹脂に非相溶な樹脂が前記ポリスチレン系樹脂組成物にさらに含有されて前記ベース樹脂が含まれてなるマトリックス相中に前記非相溶な樹脂が分散されてなる分散相が少なくとも成形体表面に形成されており、しかも、前記高分子型帯電防止剤として、前記分散相を形成している樹脂と前記ベース樹脂とのいずれにも非相溶な高分子型帯電防止剤が用いられて該高分子型帯電防止剤を外殻としたコアシェル状粒子となって分散相が形成されていることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡成形体提供する。
【解決手段】ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有するポリスチレン系樹脂組成物によって形成されているポリスチレン系樹脂発泡成形体であって、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種の前記ベース樹脂に非相溶な樹脂が前記ポリスチレン系樹脂組成物にさらに含有されて前記ベース樹脂が含まれてなるマトリックス相中に前記非相溶な樹脂が分散されてなる分散相が少なくとも成形体表面に形成されており、しかも、前記高分子型帯電防止剤として、前記分散相を形成している樹脂と前記ベース樹脂とのいずれにも非相溶な高分子型帯電防止剤が用いられて該高分子型帯電防止剤を外殻としたコアシェル状粒子となって分散相が形成されていることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡成形体提供する。
【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からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有するポリスチレン系樹脂組成物によって形成されているポリスチレン系樹脂発泡成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、その主材料となるポリスチレン系樹脂が比較的安価であるばかりでなく、ポリスチレン系樹脂が成形性や加工性においても優れていることから製造に要するコストも低く、安価な商品として市販されている。
また、ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、耐熱性や機械的強度に優れていることから、食品容器などを初めとして各種の用途に採用されている。
しかし、ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、静電気によって帯電されやすく、保管中に挨等が付着して汚れを生じやすいという問題を有しており改善が求められている。
【０００３】
このようなポリスチレン系樹脂発泡成形体の帯電による諸問題は、発泡成形体表面の表面抵抗値を低下させることで防止されることが知られており、例えば、一般的なポリスチレン系樹脂では、樹脂単体の成形体の表面抵抗率の値が、通常、１０15（Ω／□）オーダーを超えるレベルであるのに対してこれを１０13（Ω／□）オーダー以下に低下させることで上述のような問題の発生が防止され得ることが知られている。
【０００４】
この表面抵抗率を低下させる手法として、ポリスチレン系樹脂発泡成形体の形成に用いる樹脂組成物中に帯電防止剤と呼ばれる成分を含有させる方法が採用されており、従来、界面活性剤などのような成分を原材料中に含有させることが行われている。
この界面活性剤などの、分子量が１０００程度、あるいは、それ以下のものは“低分子型帯電防止剤”とも呼ばれており、これらの低分子型帯電防止剤は、帯電防止に有効ではあるもののポリマー中における拡散速度が大きいため時間経過とともにポリスチレン系樹脂発泡成形体の表面に滲出して、いわゆる“ブリードアウト”するという問題を発生させるおそれを有する。
【０００５】
近年、このようなことから、低分子型帯電防止剤に代えて分子量が１０００を超え、数万に及ぶような高分子量の物質で帯電防止に有効な、いわゆる“高分子型帯電防止剤”の利用が検討されている（下記特許文献１参照）。
この高分子型帯電防止剤は、エーテル結合やエステル結合を含んだ極性ブロックと、アルキルなどからなる非極性ブロックとを有する共重合体であり、ポリマー中における移行性が低いことから、この高分子型帯電防止剤を用いることでブリードアウトの問題を抑制させることができる。
一方で、高分子型帯電防止剤は、比較的、大量に配合しないと効果が発揮されず、しかも、ポリスチレン系樹脂に比べてはるかに高価であるためポリスチレン系樹脂発泡成形体の材料コストを増大させてしまいその汎用性を低下させてしまうおそれを有する。
【０００６】
このようなことを防止すべく高分子型帯電防止剤を少ない量で有効に作用させるための検討が広く行われているが、その手法は確立されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２７４０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有するポリスチレン系樹脂組成物によって形成されているポリスチレン系樹脂発泡成形体において、高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためのポリスチレン系樹脂発泡成形体に係る本発明は、ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有するポリスチレン系樹脂組成物によって形成されているポリスチレン系樹脂発泡成形体であって、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも一種の前記ベース樹脂に非相溶な樹脂が前記ポリスチレン系樹脂組成物にさらに含有されて、前記ベース樹脂が含まれてなるマトリックス相中に前記非相溶な樹脂が分散されてなる分散相が少なくとも成形体表面に形成されており、しかも、前記高分子型帯電防止剤として、前記分散相を形成している樹脂と前記ベース樹脂とのいずれにも非相溶性を示す高分子型帯電防止剤が用いられて該高分子型帯電防止剤を外殻としたコアシェル状粒子となって分散相が形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のポリスチレン系樹脂発泡成形体は、その形成に用いられるポリスチレン系樹脂組成物にポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも一種のベース樹脂に対して非相溶な樹脂が含有されている。
したがって、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂といったポリオレフィン系樹脂、ポリメタクリル酸系樹脂といったアクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂は、ポリスチレン系樹脂組成物によってポリスチレン系樹脂発泡成形体を形成させるのに際してベース樹脂を含んでなるマトリックス相中に粒子状に分散して分散相を形成し、いわゆる“海島構造”を形成することとなる。
そして、それに伴って、分散相を構成している樹脂とベース樹脂とに非相溶性を示す高分子型帯電防止剤をこの分散相を構成しているポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の少なくとも一種によって形成された粒子と、マトリックス相となるベース樹脂との界面に沿って集合させることができ、前記高分子型帯電防止剤を外殻とするコアシェル状の分散相を形成させ得る。
したがって、集合された高分子型帯電防止剤によって良好なる電気伝導がなされることから、単に、高分子型帯電防止剤のみをポリスチレン系樹脂に分散させている場合と違って、表面の電気抵抗値を大きく低下させうる。
すなわち、高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ポリプロピレン系樹脂と高分子型帯電防止剤（ペレスタット２３０）の分散状態を観察したＴＥＭ像。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る実施形態としてポリスチレン系樹脂発泡成形体について、以下に説明する。
まず、前記ポリスチレン系樹脂発泡成形体を形成するためのポリスチレン系樹脂組成物について説明する。
【００１３】
本実施形態において用いられる前記ポリスチレン系樹脂組成物は、ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有し、さらに、前記ベース樹脂に対して非相溶なポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも一種を含有している。
さらに、本実施形態のポリスチレン系樹脂の形成に用いられるポリスチレン系樹脂組成物には、成形体中に気泡を形成させるための成分が含有される。
そして、上記のように互いに非相溶な成分を含有させることによって前記ベース樹脂を含んでなるマトリックス相中に前記ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも一種が分散されてなる分散相を少なくとも前記ポリスチレン系樹脂発泡成形品の表面に形成させ、しかも、前記高分子型帯電防止剤として、前記ベース樹脂と前記ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂とのいずれにも非相溶性を示す高分子型帯電防止剤を用いて該高分子型帯電防止剤を外殻としたコアシェル状粒子となる前記分散相を形成させることが高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつポリスチレン系樹脂発泡成形品の帯電防止を図る上で重要な要件となる。
【００１４】
前記ベース樹脂を構成するポリスチレン系樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、ｉ−プロピルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン、クロロスチレン等のスチレン系単量体の単独重合体又はこれらの共重合体等が挙げられる。
【００１５】
また、上記ポリスチレン系樹脂としては、上記スチレン系単量体と共重合可能なビニル単量体と、上記スチレン系単量体との共重合体であってもよく、このようなビニル単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、エチルフマレートの他、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレートなどの二官能性単量体などが挙げられる。
【００１６】
さらに、本実施形態においては、上記モノマー成分以外のモノマー成分を含有するコポリマーをポリスチレン系樹脂として用い得る。
また、これらのホモポリマーやコポリマーは、単独で、または複数を混合してベース樹脂を構成させることができる。
【００１７】
本発明でベース樹脂を構成させるべく用いられるポリスチレン系樹脂としては、耐衝撃性ポリスチレン樹脂（以下「ＨＩＰＳ」ともいう）か、又は、汎用ポリスチレン樹脂（以下、「ＧＰＰＳ」ともいう）のいずれかが好適である。
なお、耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）とは、前記スチレン系単量体以外にブタジエンなどのゴム成分を含有するものであり、例えば、該ゴム成分がスチレン系単量体と共重合しているコポリマーや、該コポリマーと他のホモポリマーあるいはコポリマーとのブレンド樹脂などが挙げられる。
また、汎用ポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）とは、添加剤等を除いた樹脂成分が実質上スチレンモノマーのみで構成されたものである。
これらのポリスチレン系樹脂は、いずれも、多くの種類が市販されており、求める特性のものが入手容易であるばかりでなく比較的安価である点においても好適である。
【００１８】
前記分散相のコア部分を形成させるためのポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１樹脂などが挙げられ、なかでもポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂が好適である。
前記ポリエチレン（ＰＥ）系樹脂としては、高密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、直鎖低密度ポリエチレン樹脂、高圧法によって得られる長鎖分岐を有する低密度ポリエチレン樹脂などが挙げられる。
前記ポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂としては、プロピレン成分のみからなるホモポリプロピレン樹脂、プロピレン成分以外にエチレンなどのオレフィン成分を含有するランダム共重合体やブロック共重合体が挙げられる。
なお、前記ポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂として共重合体を採用する場合には、プロピレン以外のオレフィンを共重合体中に０．５〜３０重量％、特に好ましくは１〜１０重量％の割合で含有させたものを用いることが望ましい。この場合のオレフィン成分としては、エチレン、あるいは、炭素数４〜１０のα−オレフィンを挙げることができる。
【００１９】
前記アクリル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド類、及び（メタ）アクリロニトリルを主たるモノマー成分として得られる重合物を用いることができる。
なお、本明細書中における“（メタ）アクリル”との用語は、“メタクリル”と“アクリル”との両方を含む意味で用いている。
【００２０】
より、具体的には、前記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分としては、アクリル酸、メタクリル酸：アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル：例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸パルミチルまたはアクリル酸シクロヘキシル等のアルキル基の炭素数が１〜１８のアクリル酸アルキルエステル；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸パルミチル及びメタクリル酸シクロヘキシル等のアルキル基の炭素数が１〜１８程度のメタクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
【００２１】
さらに、前記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分としては、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシブチル等の（メタ）アクリル酸の側鎖に水酸基を有するアルキルエステル；アクリル酸メトキシブチル、メタクリル酸メトキシブチル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エトキシブチル、メタクリル酸エトキシブチル等の（メタ）アクリル酸の側鎖にアルコキシル基を有するアルキルエステル；アクリル酸アリルやメタクリル酸アリル等の（メタ）アクリル酸のアルケニルエステル；アリルオキシエチルアクリレートやアリルオキシエチルメタクリレート等の（メタ）アクリル酸のアルケニルオキシアルキルエステル；アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、並びにアクリル酸メチルグリシジルやメタクリル酸メチルグリシジル等のアクリル酸の側鎖にエポキシ基を有するアルキルエステル；アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸メチルアミノエチル、メタクリル酸メチルアミノエチル等の（メタ）アクリル酸のモノ−又はジ−アルキルアミノアルキルエステル；側鎖としてシリル基、アルコキシシリル基または加水分解性アルコキシシリル基などを有するシリコーン変性（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。
【００２２】
加えて、前記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分としては、アクリルアミド類またはメタクリルアミド類：例えばアクリルアミド；メタクリルアミド；Ｎ−メチロールアクリルアミド及びＮ−メチロールメタクリルアミド等のメチロール基を有する（メタ）アクリルアミド；Ｎ−アルコキシメチロールアクリルアミド（例えば、Ｎ−イソブトキシメチロールアクリルアミド等）、及びＮ−アルコキシメチロールメタクリルアミド（例えば、Ｎ−イソブトキシメチロールメタクリルアミド等）等のアルコキシメチロール基を有する（メタ）アクリルアミド；Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミドやＮ−ブトキシメチルメタクリルアミドなどのアルコキシアルキル基を有する（メタ）アクリルアミドなどを挙げることができる。
【００２３】
また、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の各種のアクリル系単量体も前記アク
リル系樹脂を構成するモノマー成分として挙げることができる。
【００２４】
これらのモノマー成分は、単独で、または複数を混合して使用することができる。
すなわち、本発明で用いられるアクリル系樹脂は、上記に例示の各種のモノマー成分の内のいずれかのみから構成されるホモポリマーであっても、上記に例示する各種モノマー成分を複数組み合わせてなるコポリマー（共重合体）であってもよい。
さらに、本実施形態においては、上記モノマー成分以外に他のモノマー成分を含有するコポリマーをアクリル系樹脂として用い得る。
【００２５】
この、上記例示以外のモノマー成分としては、上記モノマー成分と共重合体を形成するものであれば特に制限されず、例えば、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、乳酸ビニル、酪酸ビニル、バーサティック酸ビニル及び安息香酸ビニルなどのビニル系単量体、エチレン、ブタジエン、スチレン等を挙げることができる。
【００２６】
本実施形態におけるアクリル系樹脂としては、上記アクリル系のモノマー成分を単独、または複数用いたものの中では、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂が好適であり、ＰＭＭＡ樹脂は安価な市販品を入手することが容易である点などからも好適である。
また、上記アクリル系モノマー以外のモノマー成分と上記アクリル系モノマー成分とのコポリマーであれば、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）樹脂が好適である。
【００２７】
前記ポリ乳酸系樹脂としては、ポリＤ−乳酸樹脂、ポリＬ−乳酸樹脂、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸との共重合体であるポリＤＬ−乳酸樹脂、ポリＤ−乳酸樹脂とポリＬ−乳酸樹脂との混合物（ステレオコンプレックス）、ポリＤ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリＤ−乳酸又はポリＬ−乳酸と脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとの共重合体をあげることができ、これらは、単独、または、複数混合した状態でポリオレフィン系樹脂組成物に含有させうる。
【００２８】
一般に、極性等を近似させており、Ｆｅｄｏｒｓの式によって求められる溶解度パラメータ（ＳＰ値）の値の差が０．５〜１．０以下のポリマーどうしは相溶性を示し、これ以上ＳＰ値が離れると非相溶性を示すようになるといわれている。
したがって、例えば、ＳＰ値の近いポリスチレン系樹脂を２種以上用いてマトリックス相を形成させ、このマトリックス相を形成しているポリスチレン系樹脂とはＳＰ値が大きく離れるポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種以上用いることによって該ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂を粒子状に分散させて分散相を形成させることができる。
【００２９】
そして、これらに対して非相溶性を示す高分子型帯電防止剤として、例えば、マトリックス相を形成しているポリスチレン系樹脂よりも溶解度パラメーターが低いポリマーを主成分とする高分子型帯電防止剤を用いることで、該高分子型帯電防止剤を、より確実に、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種からなるコア粒子を取り巻く状態とすることができ、コアシェル型の分散相をより確実に形成させ得る。
【００３０】
前記高分子型帯電防止剤としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステルアミドなどのアイオノマーやその第四級アンモニウム塩、特開２００１−２７８９８５号公報等に記載のオレフィン系ブロックと親水性ブロックとの共重合体等が挙げられる。
中でも、マトリックスを形成するポリスチレン系樹脂や分散相を形成するポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂との相互作用を考慮した場合、オレフィン系ブロックと親水性ブロックとの共重合体が好ましく、ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体（ポリエーテル系ブロックとポリオレフィン系ブロックのブロック共重合体）を主成分とする高分子型帯電防止剤が好適に使用されうる。
【００３１】
また、帯電防止性能の更なる向上を目的として、ポリアミド系樹脂をポリスチレン系樹脂組成物に添加したり、ポリアミド系ブロックをさらに共重合させた高分子型帯電防止剤を本実施形態のポリスチレン系樹脂組成物に含有させたりすることができる。
【００３２】
また、本実施形態において用いられる高分子型帯電防止剤としては、プロピレンを７０モル％以上含むオレフィン系ブロックとポリエーテル系ブロックとのブロック共重合体を主成分として含有するものがより好ましい。
ここで、「主成分」とは、高分子型帯電防止剤中に占める割合が５０重量％以上であることをいう。
なお、上記のようなポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体は、高分子型帯電防止剤中に７０重量％以上含有されていることが好ましく、８０重量％以上含有されていることが特に好ましい。
【００３３】
なお、帯電防止効果を高めるために、アルキルベンゼンスルホン酸塩、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムのようなアニオン性界面活性剤や、その他の界面活性剤又はアルカリ金属塩などの低分子型帯電防止剤を併用してもよい。
ただし、これらの添加によって、溶出イオン量が増加することがあるので使用量は、ポリスチレン系樹脂組成物に含有される帯電防止剤（高分子型帯電防止剤＋低分子型帯電防止剤）の合計量に占める割合が０．５重量％未満となるように含有させることが好ましい。
【００３４】
また、気泡を形成させるための成分としては、ポリスチレン系樹脂組成物を用いてポリスチレン系樹脂発泡成形体を作製する際に、別途導入される発泡剤とともに気泡を形成させるための気泡核剤や、熱分解してガスを発生させる化合物粒子が挙げられる。
【００３５】
前記気泡核剤としては、一般に気泡核剤として用いられているものであれば、特に限定されるものではなく例えば、タルク、マイカ、シリカ、珪藻土、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、ガラスビーズなどの無機化合物、ポリテトラフルオロエチレン、などの有機化合物などが挙げられ、その中でも特にタルクが好ましい。なお、気泡核剤は単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００３６】
この気泡核剤とともに用いられる発泡剤としては、従来、発泡押出しに用いられているものを本実施形態においても採用することができ、例えば、水、炭化水素、ジメチルエーテル、塩化メチル、塩化エチル、窒素、二酸化炭素、アルゴン等を使用することができる。
【００３７】
また、熱分解してガスを発生させる化合物粒子としては、例えば、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウムとクエン酸の混合物などを用いることができる。
【００３８】
なお、ここでは詳述しないが、本実施形態のポリスチレン系樹脂発泡成形体の形成に用いられるポリスチレン系樹脂組成物には、一般的なポリマーの発泡成形体の形成に用いられる配合剤を含有させることができ、例えば、耐候剤や老化防止剤といった各種安定剤、滑剤などの加工助剤、スリップ剤、防曇剤、顔料、充填剤などを添加剤として適宜含有させることができる。
【００３９】
また、本実施形態のポリスチレン系樹脂組成物における前記ベース樹脂と前記ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂との配合割合や、高分子型帯電防止剤の含有量などは特に限定されるものではないが、ポリスチレン系樹脂発泡成形体の表面抵抗率は、１×１０8〜１×１０13Ω／□のいずれかであることが好ましいことから、このような表面抵抗率をポリスチレン系樹脂発泡成形体に付与させ得るものの中で、より高分子型帯電防止剤の含有量の低減が可能な配合割合を選択することが好ましい。
なお、ポリスチレン系樹脂発泡成形体の表面抵抗率は、１×１０9〜１×１０12Ω／□のいずれかとなるように調整することがより好ましく、１×１０9〜１×１０11Ω／□のいずれかとすることが最も好ましい。
このような表面抵抗率の値をポリスチレン系樹脂発泡成形体に付与しうるポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂のポリスチレン系樹脂組成物に占める含有量としては、通常、その合計量が、５〜２０重量％のいずれかであり、５〜１５重量％のいずれかであることが好ましい。
【００４０】
また、前記高分子型帯電防止剤は、通常、ポリスチレン系樹脂組成物全体に占める割合が２〜３０重量％の内のいずれかとなる割合で含有される。
この、高分子型帯電防止剤の下限値が、２重量％とされているのは、これよりも少ない含有量の場合には、ポリスチレン系樹脂発泡成形体に十分な帯電防止効果が発揮されないおそれを有するためであり、上限値が３０重量％とされているのは、これを超えて高分子型帯電防止剤を含有させても、その含有量に見合う帯電防止効果が得られにくいばかりでなくポリスチレン系樹脂発泡成形体の材料コストを増大させてしまうおそれを有するためである。
なお、このような観点からは、前記高分子型帯電防止剤は、ポリスチレン系樹脂組成物全体に占める割合が３〜２０重量％の内のいずれかとなる割合で含有されることが好ましく、ポリスチレン系樹脂組成物全体に占める割合が５〜１０重量％の内のいずれかとなる割合で含有されることが特に好ましい。
【００４１】
なお、高分子型帯電防止剤とポリスチレン系樹脂とは、その溶融特性を相違させていることが好ましく、特に、同じ温度におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）に代表される流れ特性を相違させていることが好ましい。
例えば、高分子型帯電防止剤をＪＩＳ Ｋ ７２１０の条件Ｍ（試験温度：２３０℃、公称荷重２．１６ｋｇ）に基づいて測定したメルトフローレートが３０ｇ／１０ｍｉｎ以上となるような高フローのものである場合には、この高分子型帯電防止剤とともにポリオレフィン系樹脂組成物に含有させるポリスチレン系樹脂のメルトフローレートは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０の条件Ｈ（試験温度：２００℃、公称荷重５．００ｋｇ）に基づいて測定した場合に２．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましい。
【００４２】
このように高分子型帯電防止剤とポリスチレン系樹脂との流れ特性を調整することにより、後述する押出し成形時などにおいてこれらの分散状態を帯電防止に好適な態様とさせることができる。
【００４３】
次いで、このようなポリスチレン系樹脂組成物を用いてポリスチレン系樹脂発泡成形体を製造する製造方法について、発泡シートを製造する場合を例にして説明する。
本実施形態においては、一般的な発泡シート製造方法に用いられる方法を採用することができ、例えば、前記ベース樹脂（ポリスチレン系樹脂）と、前記ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種以上の樹脂及び、前記高分子型帯電防止剤、及び、気泡核剤などを含有するポリスチレン系樹脂組成物を作製する樹脂混練工程を実施した後に、得られたポリスチレン系樹脂組成物をシート状に押出し発泡する押出し工程を実施する方法などを採用しうる。
以下に、それぞれの工程に関して、より具体的に説明する。
【００４４】
（樹脂混練工程）
まず、ベース樹脂と、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種以上の樹脂及び、高分子型帯電防止剤、気泡核剤、及び、必要に応じてスリップ剤、防曇剤等の添加剤とを計量してタンブラーブレンダー、へンシェルミキサーなどでドライブレンドした後、単軸押出機、多軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサーなどなどで各配合材料が略均一に混合された状態となるように溶融混練する。
その後、混練物をストランド状に押出してペレタイズするか、ホットカットしてペレット化するなどしてポリスチレン系樹脂組成物からなるペレットを作製する。
【００４５】
（押出し工程）
上記樹脂混練工程で得られたペレットを熱溶融状態で発泡押出しして発泡シートに加工する方法としては、例えば、サーキュラーダイやＴ−ダイなどから押出してシート化する方法があげられる。
より具体的には、本実施形態の発泡シート製造方法においては、押出し条件を調整しやすいタンデム型押出し機を用い、該タンデム型押出し機にサーキュラーダイ等を装着させて発泡シートを作製する方法が挙げられる。
タンデム型押出し機を用いることで、例えば、第一段目の押出し機にニーディングゾーンを設け樹脂圧をやや低圧に設定して二酸化炭素等の発泡剤を前記ニーディングゾーンに圧入しやすい状態としたり、温度を高温に設定して発泡剤の溶解性を高めたりしてポリスチレン系樹脂組成物に十分に発泡剤を分散させることができ、二段目の押出し機の温度設定を一段目に比べて低温として、ポリスチレン系樹脂組成物の溶融粘度を発泡に適した粘度に調整することができる。
【００４６】
また、サーキュラーダイは、得られるシートの幅が冷却用のマンドレルの直径で決まるため、フラットダイのように製品幅と同じかそれ以上の幅をもつ金型を必要とせず、フラットダイと比べて所望幅の発泡シートを容易に製造できる点で優れている。
【００４７】
この混練工程、及び、押出し工程における加熱溶融状態での混合に際して、例えば、ポリエチレン系樹脂を配合したポリスチレン系樹脂組成物を作製させたとすると極性の低いポリエチレン系樹脂が非相溶性を示し、該ポリエチレン系樹脂による分散相が前記ポリスチレン系樹脂を含むマトリックス相に分散された状態となる。
すなわち、ポリエチレン系樹脂による分散相の形成された海島構造が溶融状態の樹脂組成物中に形成される。
このとき、ポリエチレン系樹脂に対して親和性の高いポリオレフィンブロックと、ポリスチレン系樹脂に対して親和性の高いポリエーテルブロックとを有する共重合体（高分子型帯電防止剤）がこの分散相とマトリックス相との界面に集合して、この界面に沿っての電気抵抗の低い領域を形成させる。
すなわち、高分子型帯電防止剤によって覆われた状態でポリエチレン系樹脂がベース樹脂であるポリスチレン系樹脂中に分散されることになる。
【００４８】
しかも、このポリエチレン系樹脂粒子をコアにし、外殻部が高分子型帯電防止剤によって形成されたコアシェル状の粒子は、押出し工程において溶融状態の樹脂組成物に作用するせん断力によって樹脂の流れ方向（押出し方向）に沿って長く延び、比較的アスペクト比の高い状態となって分散相を形成する。
そして、溶融状態の樹脂組成物が流動しつつ冷却されることによって、この分散相が長く延びた状態が、得られる発泡シートの表面においても維持されることになる。
そして、例えば、１μｍ長さを超える細長い粒子を分散相に形成させることで表面抵抗率を顕著に低下させることができる。
【００４９】
このことについてさらに説明すると、高分子型帯電防止剤は、通常、主たる成分が前述のようなイオン伝導性に優れたポリマーであり発泡シートの表面にイオン伝導性を付与することで表面抵抗率を低下させて帯電防止を行うものであるが、単独で高分子型帯電防止剤を、例えば、ポリスチレン系樹脂に分散させた場合には、系内に微小な点状粒子となって分散されてしまい、その粒子間の距離をある程度接近させ得るような量で含有させなければ効果が発揮されない。
ここで、本実施形態においては、コア部がポリエチレン系樹脂粒子で形成され、外殻部（シェル部）が高分子型帯電防止剤で形成された粒子が形成される。
このことから、このコア部の分だけ高分子型帯電防止剤の使用量を抑制しつつ、この分散相の粒子間距離を縮めることができる。
【００５０】
しかも、分散相を形成している粒子が樹脂の流れ方向（押出し方向）に沿って長く延び、発泡シートの平面方向における長さが１μｍを超えるような細長い形状となることで高分子型帯電防止剤による導電路がこの粒子表面に形成されることとなる。
すなわち、本実施形態の発泡シートにおいては、樹脂の流れ方向に沿って上記のような長細い粒状に分散相がその表面に形成されることから、この粒子の長手方向に沿った電気抵抗値の低減が図られることとなる。
【００５１】
また、通常、分散相を形成しているコアシェル状の粒子と、この粒子に隣接する別の粒子との間の電気抵抗値は、主として、粒子間の距離によって決定されることになる。
つまり、樹脂の流れ方向と直交する方向に電圧を印加した場合においては、コアシェル状粒子どうしが隣り合せとなる区間における最も電気抵抗値の低い箇所（通常、粒子どうしが最も接近している箇所）を通って流れる電荷の量によって電気抵抗値が左右されることになる。
【００５２】
そして、本実施形態の発泡シートにおいては、樹脂の流れ方向に沿って長細い粒状に分散相が形成されることから、粒子どうしが隣り合わせとなる区間が長く形成され、その間に電気抵抗値の低い箇所が形成される可能性が高くなる。
したがって、イオン伝導に有利な樹脂の流れ方向以外の方向においても電気抵抗値の低減が図られることとなり、高分子型帯電防止剤の配合量を３０質量％以下、例えば、５〜１０質量％にまで低減したとしても発泡シートの表面抵抗率の値を、一般的に求められる１０13（Ω／□）オーダー以下（１×１０14未満）の値となるように低下させうる。
【００５３】
なお、上記のような効果は、高分子型帯電防止剤を構成しているポリマーがマトリックス相や分散相を形成している樹脂に対して非相溶性を示すことによって発現されるものである。
これらに対して非相溶性を示すかどうかは、先にも示したようにマトリックス相を形成させる樹脂と、分散相を形成させる樹脂との溶解度パラメーターを予め求めることで判断することができ、これらの樹脂に対してＳＰ値を０．５以上、好ましくは１．０以上異ならせた高分子型帯電防止剤を選択すればよい。
なお、前記溶解度パラメーターは、Ｆｅｄｏｒｓの式に基づいて、その分子構造によって求められるが、例えば、市販の高分子型帯電防止剤を利用する場合で、構造を十分特定できないことから溶解度パラメーターの値を計算することが困難な場合であれば、実際に、マトリックス相を形成させるベース樹脂や分散相を形成させるポリオレフィン系樹脂と、高分子型帯電防止剤とを加熱溶融させて混合し、冷却して得られた試料についてその分散状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって直接観察して判断することができる。
【００５４】
また、このような高分子型帯電防止剤によって外殻を形成させたコアシェル状粒子を前述のような１μｍよりも細長く形成させる具体的な手法としては、押出し時のせん断の加わり方を調整する方法が挙げられる。
この分散相の大きさについても、ＳＥＭやＴＥＭで直接確認することができ、例えば、発泡シートの表面部分から採取した試料に対して数千倍から数万倍の倍率で無作為に１０視野程度の観察を行い、その半数以上の視野において１μｍ以上の長さの粒子が確認できれば、発泡シートに１μｍ以上の分散相が形成されていると判断することができる。
なお、発泡シートの内部における分散相の形状や大きさについては、帯電防止性能に大きな影響は与えないためこのような分散相は、少なくとも発泡シートの表面に形成されていれば良い。
【００５５】
以上のようにコアシェル状粒子の形状と、その外殻部を構成させる高分子型帯電防止剤の選択によって、発泡シートにおける高分子型帯電防止剤の使用量をより一層抑制させつつ表面抵抗率の低減を図ることができる。
【００５６】
上記に示したように、特に、ポリオレフィン系樹脂粒子の長手方向（押出し方向）に対して電気抵抗値の低減を図ることができるため、ポリスチレン系樹脂発泡シートを連続的な押出し成形によって長尺状とし、ロール状に巻き取った場合においてより顕著な効果が発揮されることとなる。
すなわち、通常、ロール状に巻き取られた発泡シートは、外側の発泡シートが引き出されて使用され、引き出される発泡シートがその内側で接している発泡シートの背面から離れる際に静電気を発生させやすいが、本実施形態のポリスチレン系樹脂発泡シートは、ロール巻取り方向にポリオレフィン系樹脂粒子が長く延びる状態となっており、この方向に向けての電気抵抗値が低減されていることから、発泡シートの引き出しによって静電気が発生されたとしてもその電荷を引き出される方向とは逆の、発泡シートどうしが接触している箇所に向けて移動させることが容易で、電気的な中和を図ることが容易である。
このように本実施形態のポリスチレン系樹脂発泡シートは、容器などの製品に加工された際においても優れた帯電防止性が発揮されるのみならず、シートロールなどの中間製品の状態においてもその優れた効果が発揮されるものである。
【００５７】
なお、本実施形態においては、溶解度パラメーターが上記のように相違するポリスチレン系樹脂とポリオレフィン系樹脂とを用いることから上記のような効果を発揮させるのに適した海島構造が形成されるものである。
例えば、相溶性の高い樹脂どうしであれば、例え海島構造が形成されたとしても、微細な分散状態となりやすく、十分な表面抵抗率の低減を図ることが難しくなって、十分な帯電防止性能を付与することが難しくなるおそれを有する。
このような点において、マトリックス相を形成する樹脂と、分散相を形成する樹脂との溶解度パラメーターは、１．０以上相違させることが好ましい。
また、相溶性の低い樹脂を用いた場合であっても押出し時に過度なせん断が加えられるなどすると微細な分散状態となってしまうおそれを有する。
例えば、単位時間当たりの樹脂吐出量を得る場合であっても、シリンダー径の小さな押し出し機でスクリューを高速回転させるなどした場合には、得られる製品における分散相が微細な状態となってしまう可能性が高いことから、分散相の粒子形状が１μｍ以上の長さとなるように樹脂の選択とともに押し出し条件を調整することが好ましい。
【００５８】
なお、このような連続的な押出しによる発泡シートの成形のみならず、成形金型中に発泡剤を含んだポリスチレン系樹脂組成物を押出して立体形状を有するポリスチレン系樹脂発泡成形体を作製する場合や、ビーズ発泡法によって立体形状を有するポリスチレン系樹脂発泡成形体を作製することによって得られるポリスチレン系樹脂発泡成形体も本発明の意図する範囲であり、このようなポリスチレン系樹脂発泡成形体にも帯電防止効果が発揮される点については発泡シートの場合と同様である。
【００５９】
本実施形態におけるポリスチレン系樹脂発泡成形体は、高分子型帯電防止剤の使用量が抑制されて材料コストの低減が図られることから、一般消費材用途において好適となり、特に、ホコリの付着など、保管時の汚損が抑制されることから食品トレーなどの原材料シートとして好適に用いられ得る。
【実施例】
【００６０】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
（配合剤）
以下に評価に用いる配合剤の略称と、その詳細とを記載する。
【００６２】
＜参考評価＞
（配合１〜７）
下記表１に示す配合にて、表１に示す厚みの非発泡のポリスチレン系樹脂フィルムを作製した。
また、得られたポリスチレン系樹脂フィルムに対して、ＪＩＳ Ｋ ６９１１：１９９５「熱硬化性プラスチックー般試験方法」記載の方法により表面抵抗率の値を測定した。
具体的には、一辺が１０ｃｍの平面正方形状の試験片を温度２２℃、湿度６０％の雰囲気下に２４時間放置した後、温度２２℃、湿度６０％の環境下、試験装置（アドバンテスト社製、デジタル超高抵抗／微少電流計Ｒ８３４０及びレジスティビティ・チェンバＲ１２７０２Ａ）を使用し、試験片に、約３０Ｎの荷重にて電極を圧着させ５００Ｖの電圧を印加して１分経過後の抵抗値を測定し、次式により算出した。
ρｓ＝π（Ｄ＋ｄ）／（Ｄ−ｄ）×Ｒｓ
ただし、
ρｓ：表面抵抗率（Ω／□）
Ｄ：表面の環状電極の内径（ｃｍ）（レジスティビティ・チェンバＲ１２７０２Ａでは、７ｃｍ）
ｄ：表面電極の内円の外径（ｃｍ）（レジスティビティ・チェンバＲ１２７０２Ａでは、５ｃｍ）
Ｒｓ：表面抵抗（Ω）
【００６３】
また、測定は３回実施し、それぞれの算術平均値を求めた。
結果を、表１に併せて示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
この表１にも示されているように、ポリスチレン系樹脂単体（配合１）に高分子型帯電防止剤をある程度の量配合（配合２）することで大きく表面抵抗率の値を低下させることができる。
そして、高分子型帯電防止剤を単に減量（配合２→配合３）するだけでは大きく表面抵抗率の値を増大させる。
一方で、ポリオレフィン系樹脂（ポリプロピレン系樹脂）を配合した配合４〜７では、高分子型帯電防止剤を半減（１３％→７％）しても同等の表面抵抗率を有している。
すなわち、本発明によれば高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図り得ることが上記結果からもわかる。
【００６６】
（配合８〜１４）
下記表２に示す配合にて、表２に示す厚みのポリスチレン系樹脂フィルムを作製した。
また、得られたポリスチレン系樹脂フィルムに対して、先の配合１〜７と同様に表面抵抗率の値を測定した。
結果を、表２に併せて示す。
【００６７】
【表２】
【００６８】
この表２に示されている結果からも、本発明によれば高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図り得ることがわかる。
また、配合８と配合１２との結果を比較すると、配合８の方が低い表面抵抗率の値が得られており、ＭＦＲが、２ｇ／１０ｍｉｎ以下の「ＨＲＭ４０」での結果の方が、ＭＦＲが５ｇ／１０ｍｉｎの「ＨＲＭ１８」に比べて良好であることがわかる。
【００６９】
＜発泡シート評価１＞
（配合１５〜２０）
下記表３に示す配合にて、表３に示す厚みのポリスチレン系発泡シートを作製した。
また、得られたポリスチレン系発泡シートに対して、先の参考評価と同様に表面抵抗率の値を測定した。
結果を、表３に併せて示す。
【００７０】
【表３】
【００７１】
この表３に示されている結果からも、本発明によれば高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図り得ることがわかる。
また、配合１６と配合２０とを比較すると、配合１６の方が低い表面抵抗率の値が得られており、ＭＦＲが、２ｇ／１０ｍｉｎ以下の「Ｇ９３０５」での結果の方が、ＭＦＲが５ｇ／１０ｍｉｎの「ＨＲＭ１８」に比べて良好であることがわかる。
【００７２】
＜発泡シート評価２＞
（配合２１〜２７）
下記表４に示す配合にて、表４に示す厚みのポリスチレン系発泡シートを作製した。
また、得られたポリスチレン系発泡シートに対して、先の参考評価と同様に表面抵抗率の値を測定した。
結果を、表４に併せて示す。
【００７３】
【表４】
【００７４】
この表４に示されている結果からも、本発明によれば高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図り得ることがわかる。
また、配合２３と配合２６とを比較すると、配合２３の方が低い表面抵抗率の値が得られており、ＭＦＲが、２ｇ／１０ｍｉｎ以下の「ＨＲＭ４０」での結果の方が、ＭＦＲが５ｇ／１０ｍｉｎの「ＨＲＭ１８」に比べて良好であることがわかる。
【００７５】
（参考）
なお、参考までに、ポリオレフィン系樹脂（ＰＰ、ＰＥ）、アクリル系樹脂、ならびに、ポリ乳酸系樹脂からなるフィルムの表面抵抗率を測定した結果を、下記表５に示す。
この表５からも上記のような樹脂自体が表面抵抗率が低いわけではないことがわかる。
すなわち、これらの樹脂は、高分子型帯電防止剤と併用されて、初めて、その効果を発揮するものである。
【００７６】
【表５】
【００７７】
（ＴＥＭ観察）
ポリプロピレン系樹脂を１０重量％、ペレスタット２３０を７重量％させたポリスチレン系樹脂組成物を加熱溶融させた状態でシート状に押出したものを用いて作製した薄片試料を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した様子を図１に示す。
この図１からも、ポリプロピレン系樹脂がアスペクト比の高い分散相を形成し、その周囲に高分子型帯電防止剤であるペレスタットが集合されていることがわかる。
【００７８】
なお、上記ＴＥＭ観察における試験片は、シートを押出し方向に沿ってスライスしたものであり、図１のＴＥＭ像は、このスライスされた試験片をシート表面に相当する側において観察したものである。
すなわち、シートの厚み方向の断面における表面側近傍の様子を押出し方向に直交する方向から観察したものである。
【００７９】
以上のようなことからも、本発明によれば、高分子型帯電防止剤の使用量を抑制しつつ帯電防止を図り得ることがわかる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有するポリスチレン系樹脂組成物によって形成されているポリスチレン系樹脂発泡成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、その主材料となるポリスチレン系樹脂が比較的安価であるばかりでなく、ポリスチレン系樹脂が成形性や加工性においても優れていることから製造に要するコストも低く、安価な商品として市販されている。
また、ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、耐熱性や機械的強度に優れていることから、食品容器などを初めとして各種の用途に採用されている。
しかし、ポリスチレン系樹脂発泡成形体は、静電気によって帯電されやすく、保管中に挨等が付着して汚れを生じやすいという問題を有しており改善が求められている。
【０００３】
このようなポリスチレン系樹脂発泡成形体の帯電による諸問題は、発泡成形体表面の表面抵抗値を低下させることで防止されることが知られており、例えば、一般的なポリスチレン系樹脂では、樹脂単体の成形体の表面抵抗率の値が、通常、１０15（Ω／□）オーダーを超えるレベルであるのに対してこれを１０13（Ω／□）オーダー以下に低下させることで上述のような問題の発生が防止され得ることが知られている。
【０００４】
この表面抵抗率を低下させる手法として、ポリスチレン系樹脂発泡成形体の形成に用いる樹脂組成物中に帯電防止剤と呼ばれる成分を含有させる方法が採用されており、従来、界面活性剤などのような成分を原材料中に含有させることが行われている。
この界面活性剤などの、分子量が１０００程度、あるいは、それ以下のものは“低分子型帯電防止剤”とも呼ばれており、これらの低分子型帯電防止剤は、帯電防止に有効ではあるもののポリマー中における拡散速度が大きいため時間経過とともにポリスチレン系樹脂発泡成形体の表面に滲出して、いわゆる“ブリードアウト”するという問題を発生させるおそれを有する。
【０００５】
近年、このようなことから、低分子型帯電防止剤に代えて分子量が１０００を超え、数万に及ぶような高分子量の物質で帯電防止に有効な、いわゆる“高分子型帯電防止剤”の利用が検討されている（下記特許文献１参照）。
この高分子型帯電防止剤は、エーテル結合やエステル結合を含んだ極性ブロックと、アルキルなどからなる非極性ブロックとを有する共重合体であり、ポリマー中における移行性が低いことから、この高分子型帯電防止剤を用いることでブリードアウトの問題を抑制させることができる。
一方で、高分子型帯電防止剤は、比較的、大量に配合しないと効果が発揮されず、しかも、ポリスチレン系樹脂に比べてはるかに高価であるためポリスチレン系樹脂発泡成形体の材料コストを増大させてしまいその汎用性を低下させてしまうおそれを有する。
【０００６】
このようなことを防止すべく高分子型帯電防止剤を少ない量で有効に作用させるための検討が広く行われているが、その手法は確立されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２７４０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有するポリスチレン系樹脂組成物によって形成されているポリスチレン系樹脂発泡成形体において、高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためのポリスチレン系樹脂発泡成形体に係る本発明は、ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有するポリスチレン系樹脂組成物によって形成されているポリスチレン系樹脂発泡成形体であって、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも一種の前記ベース樹脂に非相溶な樹脂が前記ポリスチレン系樹脂組成物にさらに含有されて、前記ベース樹脂が含まれてなるマトリックス相中に前記非相溶な樹脂が分散されてなる分散相が少なくとも成形体表面に形成されており、しかも、前記高分子型帯電防止剤として、前記分散相を形成している樹脂と前記ベース樹脂とのいずれにも非相溶性を示す高分子型帯電防止剤が用いられて該高分子型帯電防止剤を外殻としたコアシェル状粒子となって分散相が形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のポリスチレン系樹脂発泡成形体は、その形成に用いられるポリスチレン系樹脂組成物にポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも一種のベース樹脂に対して非相溶な樹脂が含有されている。
したがって、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂といったポリオレフィン系樹脂、ポリメタクリル酸系樹脂といったアクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂は、ポリスチレン系樹脂組成物によってポリスチレン系樹脂発泡成形体を形成させるのに際してベース樹脂を含んでなるマトリックス相中に粒子状に分散して分散相を形成し、いわゆる“海島構造”を形成することとなる。
そして、それに伴って、分散相を構成している樹脂とベース樹脂とに非相溶性を示す高分子型帯電防止剤をこの分散相を構成しているポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の少なくとも一種によって形成された粒子と、マトリックス相となるベース樹脂との界面に沿って集合させることができ、前記高分子型帯電防止剤を外殻とするコアシェル状の分散相を形成させ得る。
したがって、集合された高分子型帯電防止剤によって良好なる電気伝導がなされることから、単に、高分子型帯電防止剤のみをポリスチレン系樹脂に分散させている場合と違って、表面の電気抵抗値を大きく低下させうる。
すなわち、高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ポリプロピレン系樹脂と高分子型帯電防止剤（ペレスタット２３０）の分散状態を観察したＴＥＭ像。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る実施形態としてポリスチレン系樹脂発泡成形体について、以下に説明する。
まず、前記ポリスチレン系樹脂発泡成形体を形成するためのポリスチレン系樹脂組成物について説明する。
【００１３】
本実施形態において用いられる前記ポリスチレン系樹脂組成物は、ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有し、さらに、前記ベース樹脂に対して非相溶なポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも一種を含有している。
さらに、本実施形態のポリスチレン系樹脂の形成に用いられるポリスチレン系樹脂組成物には、成形体中に気泡を形成させるための成分が含有される。
そして、上記のように互いに非相溶な成分を含有させることによって前記ベース樹脂を含んでなるマトリックス相中に前記ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも一種が分散されてなる分散相を少なくとも前記ポリスチレン系樹脂発泡成形品の表面に形成させ、しかも、前記高分子型帯電防止剤として、前記ベース樹脂と前記ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂とのいずれにも非相溶性を示す高分子型帯電防止剤を用いて該高分子型帯電防止剤を外殻としたコアシェル状粒子となる前記分散相を形成させることが高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつポリスチレン系樹脂発泡成形品の帯電防止を図る上で重要な要件となる。
【００１４】
前記ベース樹脂を構成するポリスチレン系樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、ｉ−プロピルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン、クロロスチレン等のスチレン系単量体の単独重合体又はこれらの共重合体等が挙げられる。
【００１５】
また、上記ポリスチレン系樹脂としては、上記スチレン系単量体と共重合可能なビニル単量体と、上記スチレン系単量体との共重合体であってもよく、このようなビニル単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、エチルフマレートの他、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレートなどの二官能性単量体などが挙げられる。
【００１６】
さらに、本実施形態においては、上記モノマー成分以外のモノマー成分を含有するコポリマーをポリスチレン系樹脂として用い得る。
また、これらのホモポリマーやコポリマーは、単独で、または複数を混合してベース樹脂を構成させることができる。
【００１７】
本発明でベース樹脂を構成させるべく用いられるポリスチレン系樹脂としては、耐衝撃性ポリスチレン樹脂（以下「ＨＩＰＳ」ともいう）か、又は、汎用ポリスチレン樹脂（以下、「ＧＰＰＳ」ともいう）のいずれかが好適である。
なお、耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）とは、前記スチレン系単量体以外にブタジエンなどのゴム成分を含有するものであり、例えば、該ゴム成分がスチレン系単量体と共重合しているコポリマーや、該コポリマーと他のホモポリマーあるいはコポリマーとのブレンド樹脂などが挙げられる。
また、汎用ポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）とは、添加剤等を除いた樹脂成分が実質上スチレンモノマーのみで構成されたものである。
これらのポリスチレン系樹脂は、いずれも、多くの種類が市販されており、求める特性のものが入手容易であるばかりでなく比較的安価である点においても好適である。
【００１８】
前記分散相のコア部分を形成させるためのポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１樹脂などが挙げられ、なかでもポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂が好適である。
前記ポリエチレン（ＰＥ）系樹脂としては、高密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、直鎖低密度ポリエチレン樹脂、高圧法によって得られる長鎖分岐を有する低密度ポリエチレン樹脂などが挙げられる。
前記ポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂としては、プロピレン成分のみからなるホモポリプロピレン樹脂、プロピレン成分以外にエチレンなどのオレフィン成分を含有するランダム共重合体やブロック共重合体が挙げられる。
なお、前記ポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂として共重合体を採用する場合には、プロピレン以外のオレフィンを共重合体中に０．５〜３０重量％、特に好ましくは１〜１０重量％の割合で含有させたものを用いることが望ましい。この場合のオレフィン成分としては、エチレン、あるいは、炭素数４〜１０のα−オレフィンを挙げることができる。
【００１９】
前記アクリル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド類、及び（メタ）アクリロニトリルを主たるモノマー成分として得られる重合物を用いることができる。
なお、本明細書中における“（メタ）アクリル”との用語は、“メタクリル”と“アクリル”との両方を含む意味で用いている。
【００２０】
より、具体的には、前記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分としては、アクリル酸、メタクリル酸：アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル：例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸パルミチルまたはアクリル酸シクロヘキシル等のアルキル基の炭素数が１〜１８のアクリル酸アルキルエステル；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸パルミチル及びメタクリル酸シクロヘキシル等のアルキル基の炭素数が１〜１８程度のメタクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
【００２１】
さらに、前記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分としては、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシブチル等の（メタ）アクリル酸の側鎖に水酸基を有するアルキルエステル；アクリル酸メトキシブチル、メタクリル酸メトキシブチル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エトキシブチル、メタクリル酸エトキシブチル等の（メタ）アクリル酸の側鎖にアルコキシル基を有するアルキルエステル；アクリル酸アリルやメタクリル酸アリル等の（メタ）アクリル酸のアルケニルエステル；アリルオキシエチルアクリレートやアリルオキシエチルメタクリレート等の（メタ）アクリル酸のアルケニルオキシアルキルエステル；アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、並びにアクリル酸メチルグリシジルやメタクリル酸メチルグリシジル等のアクリル酸の側鎖にエポキシ基を有するアルキルエステル；アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸メチルアミノエチル、メタクリル酸メチルアミノエチル等の（メタ）アクリル酸のモノ−又はジ−アルキルアミノアルキルエステル；側鎖としてシリル基、アルコキシシリル基または加水分解性アルコキシシリル基などを有するシリコーン変性（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。
【００２２】
加えて、前記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分としては、アクリルアミド類またはメタクリルアミド類：例えばアクリルアミド；メタクリルアミド；Ｎ−メチロールアクリルアミド及びＮ−メチロールメタクリルアミド等のメチロール基を有する（メタ）アクリルアミド；Ｎ−アルコキシメチロールアクリルアミド（例えば、Ｎ−イソブトキシメチロールアクリルアミド等）、及びＮ−アルコキシメチロールメタクリルアミド（例えば、Ｎ−イソブトキシメチロールメタクリルアミド等）等のアルコキシメチロール基を有する（メタ）アクリルアミド；Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミドやＮ−ブトキシメチルメタクリルアミドなどのアルコキシアルキル基を有する（メタ）アクリルアミドなどを挙げることができる。
【００２３】
また、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の各種のアクリル系単量体も前記アク
リル系樹脂を構成するモノマー成分として挙げることができる。
【００２４】
これらのモノマー成分は、単独で、または複数を混合して使用することができる。
すなわち、本発明で用いられるアクリル系樹脂は、上記に例示の各種のモノマー成分の内のいずれかのみから構成されるホモポリマーであっても、上記に例示する各種モノマー成分を複数組み合わせてなるコポリマー（共重合体）であってもよい。
さらに、本実施形態においては、上記モノマー成分以外に他のモノマー成分を含有するコポリマーをアクリル系樹脂として用い得る。
【００２５】
この、上記例示以外のモノマー成分としては、上記モノマー成分と共重合体を形成するものであれば特に制限されず、例えば、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、乳酸ビニル、酪酸ビニル、バーサティック酸ビニル及び安息香酸ビニルなどのビニル系単量体、エチレン、ブタジエン、スチレン等を挙げることができる。
【００２６】
本実施形態におけるアクリル系樹脂としては、上記アクリル系のモノマー成分を単独、または複数用いたものの中では、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂が好適であり、ＰＭＭＡ樹脂は安価な市販品を入手することが容易である点などからも好適である。
また、上記アクリル系モノマー以外のモノマー成分と上記アクリル系モノマー成分とのコポリマーであれば、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）樹脂が好適である。
【００２７】
前記ポリ乳酸系樹脂としては、ポリＤ−乳酸樹脂、ポリＬ−乳酸樹脂、ポリＤ−乳酸とポリＬ−乳酸との共重合体であるポリＤＬ−乳酸樹脂、ポリＤ−乳酸樹脂とポリＬ−乳酸樹脂との混合物（ステレオコンプレックス）、ポリＤ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリＤ−乳酸又はポリＬ−乳酸と脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとの共重合体をあげることができ、これらは、単独、または、複数混合した状態でポリオレフィン系樹脂組成物に含有させうる。
【００２８】
一般に、極性等を近似させており、Ｆｅｄｏｒｓの式によって求められる溶解度パラメータ（ＳＰ値）の値の差が０．５〜１．０以下のポリマーどうしは相溶性を示し、これ以上ＳＰ値が離れると非相溶性を示すようになるといわれている。
したがって、例えば、ＳＰ値の近いポリスチレン系樹脂を２種以上用いてマトリックス相を形成させ、このマトリックス相を形成しているポリスチレン系樹脂とはＳＰ値が大きく離れるポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種以上用いることによって該ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂を粒子状に分散させて分散相を形成させることができる。
【００２９】
そして、これらに対して非相溶性を示す高分子型帯電防止剤として、例えば、マトリックス相を形成しているポリスチレン系樹脂よりも溶解度パラメーターが低いポリマーを主成分とする高分子型帯電防止剤を用いることで、該高分子型帯電防止剤を、より確実に、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種からなるコア粒子を取り巻く状態とすることができ、コアシェル型の分散相をより確実に形成させ得る。
【００３０】
前記高分子型帯電防止剤としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステルアミドなどのアイオノマーやその第四級アンモニウム塩、特開２００１−２７８９８５号公報等に記載のオレフィン系ブロックと親水性ブロックとの共重合体等が挙げられる。
中でも、マトリックスを形成するポリスチレン系樹脂や分散相を形成するポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂との相互作用を考慮した場合、オレフィン系ブロックと親水性ブロックとの共重合体が好ましく、ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体（ポリエーテル系ブロックとポリオレフィン系ブロックのブロック共重合体）を主成分とする高分子型帯電防止剤が好適に使用されうる。
【００３１】
また、帯電防止性能の更なる向上を目的として、ポリアミド系樹脂をポリスチレン系樹脂組成物に添加したり、ポリアミド系ブロックをさらに共重合させた高分子型帯電防止剤を本実施形態のポリスチレン系樹脂組成物に含有させたりすることができる。
【００３２】
また、本実施形態において用いられる高分子型帯電防止剤としては、プロピレンを７０モル％以上含むオレフィン系ブロックとポリエーテル系ブロックとのブロック共重合体を主成分として含有するものがより好ましい。
ここで、「主成分」とは、高分子型帯電防止剤中に占める割合が５０重量％以上であることをいう。
なお、上記のようなポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体は、高分子型帯電防止剤中に７０重量％以上含有されていることが好ましく、８０重量％以上含有されていることが特に好ましい。
【００３３】
なお、帯電防止効果を高めるために、アルキルベンゼンスルホン酸塩、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムのようなアニオン性界面活性剤や、その他の界面活性剤又はアルカリ金属塩などの低分子型帯電防止剤を併用してもよい。
ただし、これらの添加によって、溶出イオン量が増加することがあるので使用量は、ポリスチレン系樹脂組成物に含有される帯電防止剤（高分子型帯電防止剤＋低分子型帯電防止剤）の合計量に占める割合が０．５重量％未満となるように含有させることが好ましい。
【００３４】
また、気泡を形成させるための成分としては、ポリスチレン系樹脂組成物を用いてポリスチレン系樹脂発泡成形体を作製する際に、別途導入される発泡剤とともに気泡を形成させるための気泡核剤や、熱分解してガスを発生させる化合物粒子が挙げられる。
【００３５】
前記気泡核剤としては、一般に気泡核剤として用いられているものであれば、特に限定されるものではなく例えば、タルク、マイカ、シリカ、珪藻土、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、ガラスビーズなどの無機化合物、ポリテトラフルオロエチレン、などの有機化合物などが挙げられ、その中でも特にタルクが好ましい。なお、気泡核剤は単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００３６】
この気泡核剤とともに用いられる発泡剤としては、従来、発泡押出しに用いられているものを本実施形態においても採用することができ、例えば、水、炭化水素、ジメチルエーテル、塩化メチル、塩化エチル、窒素、二酸化炭素、アルゴン等を使用することができる。
【００３７】
また、熱分解してガスを発生させる化合物粒子としては、例えば、アゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウムとクエン酸の混合物などを用いることができる。
【００３８】
なお、ここでは詳述しないが、本実施形態のポリスチレン系樹脂発泡成形体の形成に用いられるポリスチレン系樹脂組成物には、一般的なポリマーの発泡成形体の形成に用いられる配合剤を含有させることができ、例えば、耐候剤や老化防止剤といった各種安定剤、滑剤などの加工助剤、スリップ剤、防曇剤、顔料、充填剤などを添加剤として適宜含有させることができる。
【００３９】
また、本実施形態のポリスチレン系樹脂組成物における前記ベース樹脂と前記ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂との配合割合や、高分子型帯電防止剤の含有量などは特に限定されるものではないが、ポリスチレン系樹脂発泡成形体の表面抵抗率は、１×１０8〜１×１０13Ω／□のいずれかであることが好ましいことから、このような表面抵抗率をポリスチレン系樹脂発泡成形体に付与させ得るものの中で、より高分子型帯電防止剤の含有量の低減が可能な配合割合を選択することが好ましい。
なお、ポリスチレン系樹脂発泡成形体の表面抵抗率は、１×１０9〜１×１０12Ω／□のいずれかとなるように調整することがより好ましく、１×１０9〜１×１０11Ω／□のいずれかとすることが最も好ましい。
このような表面抵抗率の値をポリスチレン系樹脂発泡成形体に付与しうるポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂及び、ポリ乳酸系樹脂のポリスチレン系樹脂組成物に占める含有量としては、通常、その合計量が、５〜２０重量％のいずれかであり、５〜１５重量％のいずれかであることが好ましい。
【００４０】
また、前記高分子型帯電防止剤は、通常、ポリスチレン系樹脂組成物全体に占める割合が２〜３０重量％の内のいずれかとなる割合で含有される。
この、高分子型帯電防止剤の下限値が、２重量％とされているのは、これよりも少ない含有量の場合には、ポリスチレン系樹脂発泡成形体に十分な帯電防止効果が発揮されないおそれを有するためであり、上限値が３０重量％とされているのは、これを超えて高分子型帯電防止剤を含有させても、その含有量に見合う帯電防止効果が得られにくいばかりでなくポリスチレン系樹脂発泡成形体の材料コストを増大させてしまうおそれを有するためである。
なお、このような観点からは、前記高分子型帯電防止剤は、ポリスチレン系樹脂組成物全体に占める割合が３〜２０重量％の内のいずれかとなる割合で含有されることが好ましく、ポリスチレン系樹脂組成物全体に占める割合が５〜１０重量％の内のいずれかとなる割合で含有されることが特に好ましい。
【００４１】
なお、高分子型帯電防止剤とポリスチレン系樹脂とは、その溶融特性を相違させていることが好ましく、特に、同じ温度におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）に代表される流れ特性を相違させていることが好ましい。
例えば、高分子型帯電防止剤をＪＩＳ Ｋ ７２１０の条件Ｍ（試験温度：２３０℃、公称荷重２．１６ｋｇ）に基づいて測定したメルトフローレートが３０ｇ／１０ｍｉｎ以上となるような高フローのものである場合には、この高分子型帯電防止剤とともにポリオレフィン系樹脂組成物に含有させるポリスチレン系樹脂のメルトフローレートは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０の条件Ｈ（試験温度：２００℃、公称荷重５．００ｋｇ）に基づいて測定した場合に２．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましい。
【００４２】
このように高分子型帯電防止剤とポリスチレン系樹脂との流れ特性を調整することにより、後述する押出し成形時などにおいてこれらの分散状態を帯電防止に好適な態様とさせることができる。
【００４３】
次いで、このようなポリスチレン系樹脂組成物を用いてポリスチレン系樹脂発泡成形体を製造する製造方法について、発泡シートを製造する場合を例にして説明する。
本実施形態においては、一般的な発泡シート製造方法に用いられる方法を採用することができ、例えば、前記ベース樹脂（ポリスチレン系樹脂）と、前記ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種以上の樹脂及び、前記高分子型帯電防止剤、及び、気泡核剤などを含有するポリスチレン系樹脂組成物を作製する樹脂混練工程を実施した後に、得られたポリスチレン系樹脂組成物をシート状に押出し発泡する押出し工程を実施する方法などを採用しうる。
以下に、それぞれの工程に関して、より具体的に説明する。
【００４４】
（樹脂混練工程）
まず、ベース樹脂と、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種以上の樹脂及び、高分子型帯電防止剤、気泡核剤、及び、必要に応じてスリップ剤、防曇剤等の添加剤とを計量してタンブラーブレンダー、へンシェルミキサーなどでドライブレンドした後、単軸押出機、多軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサーなどなどで各配合材料が略均一に混合された状態となるように溶融混練する。
その後、混練物をストランド状に押出してペレタイズするか、ホットカットしてペレット化するなどしてポリスチレン系樹脂組成物からなるペレットを作製する。
【００４５】
（押出し工程）
上記樹脂混練工程で得られたペレットを熱溶融状態で発泡押出しして発泡シートに加工する方法としては、例えば、サーキュラーダイやＴ−ダイなどから押出してシート化する方法があげられる。
より具体的には、本実施形態の発泡シート製造方法においては、押出し条件を調整しやすいタンデム型押出し機を用い、該タンデム型押出し機にサーキュラーダイ等を装着させて発泡シートを作製する方法が挙げられる。
タンデム型押出し機を用いることで、例えば、第一段目の押出し機にニーディングゾーンを設け樹脂圧をやや低圧に設定して二酸化炭素等の発泡剤を前記ニーディングゾーンに圧入しやすい状態としたり、温度を高温に設定して発泡剤の溶解性を高めたりしてポリスチレン系樹脂組成物に十分に発泡剤を分散させることができ、二段目の押出し機の温度設定を一段目に比べて低温として、ポリスチレン系樹脂組成物の溶融粘度を発泡に適した粘度に調整することができる。
【００４６】
また、サーキュラーダイは、得られるシートの幅が冷却用のマンドレルの直径で決まるため、フラットダイのように製品幅と同じかそれ以上の幅をもつ金型を必要とせず、フラットダイと比べて所望幅の発泡シートを容易に製造できる点で優れている。
【００４７】
この混練工程、及び、押出し工程における加熱溶融状態での混合に際して、例えば、ポリエチレン系樹脂を配合したポリスチレン系樹脂組成物を作製させたとすると極性の低いポリエチレン系樹脂が非相溶性を示し、該ポリエチレン系樹脂による分散相が前記ポリスチレン系樹脂を含むマトリックス相に分散された状態となる。
すなわち、ポリエチレン系樹脂による分散相の形成された海島構造が溶融状態の樹脂組成物中に形成される。
このとき、ポリエチレン系樹脂に対して親和性の高いポリオレフィンブロックと、ポリスチレン系樹脂に対して親和性の高いポリエーテルブロックとを有する共重合体（高分子型帯電防止剤）がこの分散相とマトリックス相との界面に集合して、この界面に沿っての電気抵抗の低い領域を形成させる。
すなわち、高分子型帯電防止剤によって覆われた状態でポリエチレン系樹脂がベース樹脂であるポリスチレン系樹脂中に分散されることになる。
【００４８】
しかも、このポリエチレン系樹脂粒子をコアにし、外殻部が高分子型帯電防止剤によって形成されたコアシェル状の粒子は、押出し工程において溶融状態の樹脂組成物に作用するせん断力によって樹脂の流れ方向（押出し方向）に沿って長く延び、比較的アスペクト比の高い状態となって分散相を形成する。
そして、溶融状態の樹脂組成物が流動しつつ冷却されることによって、この分散相が長く延びた状態が、得られる発泡シートの表面においても維持されることになる。
そして、例えば、１μｍ長さを超える細長い粒子を分散相に形成させることで表面抵抗率を顕著に低下させることができる。
【００４９】
このことについてさらに説明すると、高分子型帯電防止剤は、通常、主たる成分が前述のようなイオン伝導性に優れたポリマーであり発泡シートの表面にイオン伝導性を付与することで表面抵抗率を低下させて帯電防止を行うものであるが、単独で高分子型帯電防止剤を、例えば、ポリスチレン系樹脂に分散させた場合には、系内に微小な点状粒子となって分散されてしまい、その粒子間の距離をある程度接近させ得るような量で含有させなければ効果が発揮されない。
ここで、本実施形態においては、コア部がポリエチレン系樹脂粒子で形成され、外殻部（シェル部）が高分子型帯電防止剤で形成された粒子が形成される。
このことから、このコア部の分だけ高分子型帯電防止剤の使用量を抑制しつつ、この分散相の粒子間距離を縮めることができる。
【００５０】
しかも、分散相を形成している粒子が樹脂の流れ方向（押出し方向）に沿って長く延び、発泡シートの平面方向における長さが１μｍを超えるような細長い形状となることで高分子型帯電防止剤による導電路がこの粒子表面に形成されることとなる。
すなわち、本実施形態の発泡シートにおいては、樹脂の流れ方向に沿って上記のような長細い粒状に分散相がその表面に形成されることから、この粒子の長手方向に沿った電気抵抗値の低減が図られることとなる。
【００５１】
また、通常、分散相を形成しているコアシェル状の粒子と、この粒子に隣接する別の粒子との間の電気抵抗値は、主として、粒子間の距離によって決定されることになる。
つまり、樹脂の流れ方向と直交する方向に電圧を印加した場合においては、コアシェル状粒子どうしが隣り合せとなる区間における最も電気抵抗値の低い箇所（通常、粒子どうしが最も接近している箇所）を通って流れる電荷の量によって電気抵抗値が左右されることになる。
【００５２】
そして、本実施形態の発泡シートにおいては、樹脂の流れ方向に沿って長細い粒状に分散相が形成されることから、粒子どうしが隣り合わせとなる区間が長く形成され、その間に電気抵抗値の低い箇所が形成される可能性が高くなる。
したがって、イオン伝導に有利な樹脂の流れ方向以外の方向においても電気抵抗値の低減が図られることとなり、高分子型帯電防止剤の配合量を３０質量％以下、例えば、５〜１０質量％にまで低減したとしても発泡シートの表面抵抗率の値を、一般的に求められる１０13（Ω／□）オーダー以下（１×１０14未満）の値となるように低下させうる。
【００５３】
なお、上記のような効果は、高分子型帯電防止剤を構成しているポリマーがマトリックス相や分散相を形成している樹脂に対して非相溶性を示すことによって発現されるものである。
これらに対して非相溶性を示すかどうかは、先にも示したようにマトリックス相を形成させる樹脂と、分散相を形成させる樹脂との溶解度パラメーターを予め求めることで判断することができ、これらの樹脂に対してＳＰ値を０．５以上、好ましくは１．０以上異ならせた高分子型帯電防止剤を選択すればよい。
なお、前記溶解度パラメーターは、Ｆｅｄｏｒｓの式に基づいて、その分子構造によって求められるが、例えば、市販の高分子型帯電防止剤を利用する場合で、構造を十分特定できないことから溶解度パラメーターの値を計算することが困難な場合であれば、実際に、マトリックス相を形成させるベース樹脂や分散相を形成させるポリオレフィン系樹脂と、高分子型帯電防止剤とを加熱溶融させて混合し、冷却して得られた試料についてその分散状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって直接観察して判断することができる。
【００５４】
また、このような高分子型帯電防止剤によって外殻を形成させたコアシェル状粒子を前述のような１μｍよりも細長く形成させる具体的な手法としては、押出し時のせん断の加わり方を調整する方法が挙げられる。
この分散相の大きさについても、ＳＥＭやＴＥＭで直接確認することができ、例えば、発泡シートの表面部分から採取した試料に対して数千倍から数万倍の倍率で無作為に１０視野程度の観察を行い、その半数以上の視野において１μｍ以上の長さの粒子が確認できれば、発泡シートに１μｍ以上の分散相が形成されていると判断することができる。
なお、発泡シートの内部における分散相の形状や大きさについては、帯電防止性能に大きな影響は与えないためこのような分散相は、少なくとも発泡シートの表面に形成されていれば良い。
【００５５】
以上のようにコアシェル状粒子の形状と、その外殻部を構成させる高分子型帯電防止剤の選択によって、発泡シートにおける高分子型帯電防止剤の使用量をより一層抑制させつつ表面抵抗率の低減を図ることができる。
【００５６】
上記に示したように、特に、ポリオレフィン系樹脂粒子の長手方向（押出し方向）に対して電気抵抗値の低減を図ることができるため、ポリスチレン系樹脂発泡シートを連続的な押出し成形によって長尺状とし、ロール状に巻き取った場合においてより顕著な効果が発揮されることとなる。
すなわち、通常、ロール状に巻き取られた発泡シートは、外側の発泡シートが引き出されて使用され、引き出される発泡シートがその内側で接している発泡シートの背面から離れる際に静電気を発生させやすいが、本実施形態のポリスチレン系樹脂発泡シートは、ロール巻取り方向にポリオレフィン系樹脂粒子が長く延びる状態となっており、この方向に向けての電気抵抗値が低減されていることから、発泡シートの引き出しによって静電気が発生されたとしてもその電荷を引き出される方向とは逆の、発泡シートどうしが接触している箇所に向けて移動させることが容易で、電気的な中和を図ることが容易である。
このように本実施形態のポリスチレン系樹脂発泡シートは、容器などの製品に加工された際においても優れた帯電防止性が発揮されるのみならず、シートロールなどの中間製品の状態においてもその優れた効果が発揮されるものである。
【００５７】
なお、本実施形態においては、溶解度パラメーターが上記のように相違するポリスチレン系樹脂とポリオレフィン系樹脂とを用いることから上記のような効果を発揮させるのに適した海島構造が形成されるものである。
例えば、相溶性の高い樹脂どうしであれば、例え海島構造が形成されたとしても、微細な分散状態となりやすく、十分な表面抵抗率の低減を図ることが難しくなって、十分な帯電防止性能を付与することが難しくなるおそれを有する。
このような点において、マトリックス相を形成する樹脂と、分散相を形成する樹脂との溶解度パラメーターは、１．０以上相違させることが好ましい。
また、相溶性の低い樹脂を用いた場合であっても押出し時に過度なせん断が加えられるなどすると微細な分散状態となってしまうおそれを有する。
例えば、単位時間当たりの樹脂吐出量を得る場合であっても、シリンダー径の小さな押し出し機でスクリューを高速回転させるなどした場合には、得られる製品における分散相が微細な状態となってしまう可能性が高いことから、分散相の粒子形状が１μｍ以上の長さとなるように樹脂の選択とともに押し出し条件を調整することが好ましい。
【００５８】
なお、このような連続的な押出しによる発泡シートの成形のみならず、成形金型中に発泡剤を含んだポリスチレン系樹脂組成物を押出して立体形状を有するポリスチレン系樹脂発泡成形体を作製する場合や、ビーズ発泡法によって立体形状を有するポリスチレン系樹脂発泡成形体を作製することによって得られるポリスチレン系樹脂発泡成形体も本発明の意図する範囲であり、このようなポリスチレン系樹脂発泡成形体にも帯電防止効果が発揮される点については発泡シートの場合と同様である。
【００５９】
本実施形態におけるポリスチレン系樹脂発泡成形体は、高分子型帯電防止剤の使用量が抑制されて材料コストの低減が図られることから、一般消費材用途において好適となり、特に、ホコリの付着など、保管時の汚損が抑制されることから食品トレーなどの原材料シートとして好適に用いられ得る。
【実施例】
【００６０】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
（配合剤）
以下に評価に用いる配合剤の略称と、その詳細とを記載する。
【００６２】
＜参考評価＞
（配合１〜７）
下記表１に示す配合にて、表１に示す厚みの非発泡のポリスチレン系樹脂フィルムを作製した。
また、得られたポリスチレン系樹脂フィルムに対して、ＪＩＳ Ｋ ６９１１：１９９５「熱硬化性プラスチックー般試験方法」記載の方法により表面抵抗率の値を測定した。
具体的には、一辺が１０ｃｍの平面正方形状の試験片を温度２２℃、湿度６０％の雰囲気下に２４時間放置した後、温度２２℃、湿度６０％の環境下、試験装置（アドバンテスト社製、デジタル超高抵抗／微少電流計Ｒ８３４０及びレジスティビティ・チェンバＲ１２７０２Ａ）を使用し、試験片に、約３０Ｎの荷重にて電極を圧着させ５００Ｖの電圧を印加して１分経過後の抵抗値を測定し、次式により算出した。
ρｓ＝π（Ｄ＋ｄ）／（Ｄ−ｄ）×Ｒｓ
ただし、
ρｓ：表面抵抗率（Ω／□）
Ｄ：表面の環状電極の内径（ｃｍ）（レジスティビティ・チェンバＲ１２７０２Ａでは、７ｃｍ）
ｄ：表面電極の内円の外径（ｃｍ）（レジスティビティ・チェンバＲ１２７０２Ａでは、５ｃｍ）
Ｒｓ：表面抵抗（Ω）
【００６３】
また、測定は３回実施し、それぞれの算術平均値を求めた。
結果を、表１に併せて示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
この表１にも示されているように、ポリスチレン系樹脂単体（配合１）に高分子型帯電防止剤をある程度の量配合（配合２）することで大きく表面抵抗率の値を低下させることができる。
そして、高分子型帯電防止剤を単に減量（配合２→配合３）するだけでは大きく表面抵抗率の値を増大させる。
一方で、ポリオレフィン系樹脂（ポリプロピレン系樹脂）を配合した配合４〜７では、高分子型帯電防止剤を半減（１３％→７％）しても同等の表面抵抗率を有している。
すなわち、本発明によれば高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図り得ることが上記結果からもわかる。
【００６６】
（配合８〜１４）
下記表２に示す配合にて、表２に示す厚みのポリスチレン系樹脂フィルムを作製した。
また、得られたポリスチレン系樹脂フィルムに対して、先の配合１〜７と同様に表面抵抗率の値を測定した。
結果を、表２に併せて示す。
【００６７】
【表２】
【００６８】
この表２に示されている結果からも、本発明によれば高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図り得ることがわかる。
また、配合８と配合１２との結果を比較すると、配合８の方が低い表面抵抗率の値が得られており、ＭＦＲが、２ｇ／１０ｍｉｎ以下の「ＨＲＭ４０」での結果の方が、ＭＦＲが５ｇ／１０ｍｉｎの「ＨＲＭ１８」に比べて良好であることがわかる。
【００６９】
＜発泡シート評価１＞
（配合１５〜２０）
下記表３に示す配合にて、表３に示す厚みのポリスチレン系発泡シートを作製した。
また、得られたポリスチレン系発泡シートに対して、先の参考評価と同様に表面抵抗率の値を測定した。
結果を、表３に併せて示す。
【００７０】
【表３】
【００７１】
この表３に示されている結果からも、本発明によれば高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図り得ることがわかる。
また、配合１６と配合２０とを比較すると、配合１６の方が低い表面抵抗率の値が得られており、ＭＦＲが、２ｇ／１０ｍｉｎ以下の「Ｇ９３０５」での結果の方が、ＭＦＲが５ｇ／１０ｍｉｎの「ＨＲＭ１８」に比べて良好であることがわかる。
【００７２】
＜発泡シート評価２＞
（配合２１〜２７）
下記表４に示す配合にて、表４に示す厚みのポリスチレン系発泡シートを作製した。
また、得られたポリスチレン系発泡シートに対して、先の参考評価と同様に表面抵抗率の値を測定した。
結果を、表４に併せて示す。
【００７３】
【表４】
【００７４】
この表４に示されている結果からも、本発明によれば高分子型帯電防止剤の使用量の低減を図りつつ帯電防止を図り得ることがわかる。
また、配合２３と配合２６とを比較すると、配合２３の方が低い表面抵抗率の値が得られており、ＭＦＲが、２ｇ／１０ｍｉｎ以下の「ＨＲＭ４０」での結果の方が、ＭＦＲが５ｇ／１０ｍｉｎの「ＨＲＭ１８」に比べて良好であることがわかる。
【００７５】
（参考）
なお、参考までに、ポリオレフィン系樹脂（ＰＰ、ＰＥ）、アクリル系樹脂、ならびに、ポリ乳酸系樹脂からなるフィルムの表面抵抗率を測定した結果を、下記表５に示す。
この表５からも上記のような樹脂自体が表面抵抗率が低いわけではないことがわかる。
すなわち、これらの樹脂は、高分子型帯電防止剤と併用されて、初めて、その効果を発揮するものである。
【００７６】
【表５】
【００７７】
（ＴＥＭ観察）
ポリプロピレン系樹脂を１０重量％、ペレスタット２３０を７重量％させたポリスチレン系樹脂組成物を加熱溶融させた状態でシート状に押出したものを用いて作製した薄片試料を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した様子を図１に示す。
この図１からも、ポリプロピレン系樹脂がアスペクト比の高い分散相を形成し、その周囲に高分子型帯電防止剤であるペレスタットが集合されていることがわかる。
【００７８】
なお、上記ＴＥＭ観察における試験片は、シートを押出し方向に沿ってスライスしたものであり、図１のＴＥＭ像は、このスライスされた試験片をシート表面に相当する側において観察したものである。
すなわち、シートの厚み方向の断面における表面側近傍の様子を押出し方向に直交する方向から観察したものである。
【００７９】
以上のようなことからも、本発明によれば、高分子型帯電防止剤の使用量を抑制しつつ帯電防止を図り得ることがわかる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有するポリスチレン系樹脂組成物によって形成されているポリスチレン系樹脂発泡成形体であって、
ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種の前記ベース樹脂に非相溶な樹脂が前記ポリスチレン系樹脂組成物にさらに含有されて、前記ベース樹脂が含まれてなるマトリックス相中に前記非相溶な樹脂が分散されてなる分散相が少なくとも成形体表面に形成されており、しかも、前記高分子型帯電防止剤として、前記分散相を形成している樹脂と前記ベース樹脂とのいずれにも非相溶な高分子型帯電防止剤が用いられて該高分子型帯電防止剤を外殻としたコアシェル状粒子となって分散相が形成されていることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項２】
前記分散相には、前記表面の平面方向における長さが１μｍを超える細長いコアシェル状粒子が含まれている請求項１記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項３】
前記ベース樹脂が、汎用ポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）及び耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）の内の少なくとも１種で構成されている請求項１または２記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項４】
前記ポリオレフィン系樹脂として、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂の内の少なくとも１種が前記ポリスチレン系樹脂組成物に含有されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項５】
前記アクリル系樹脂として、ポリメタクリル酸メチル樹脂、又は、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂の少なくとも一方が前記ポリスチレン系樹脂組成物に含有されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項６】
前記高分子型帯電防止剤が、分子内にポリエーテルブロックとポリオレフィンブロックとを有するブロック共重合体を含有している請求項１乃至５のいずれか１項に記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項７】
前記高分子型帯電防止剤のＪＩＳ Ｋ ７２１０の条件Ｍ（試験温度：２３０℃、公称荷重２．１６ｋｇ）によるメルトフローレートが３０ｇ／１０ｍｉｎ以上でありかつ、前記ポリスチレン系樹脂のＪＩＳ Ｋ ７２１０の条件Ｈ（試験温度：２００℃、公称荷重５．００ｋｇ）によるメルトフローレートが、２．０ｇ／１０ｍｉｎ以下である請求項１乃至６のいずれか１項に記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項１】
ポリスチレン系樹脂からなるベース樹脂と、高分子型帯電防止剤とを含有するポリスチレン系樹脂組成物によって形成されているポリスチレン系樹脂発泡成形体であって、
ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂または、ポリ乳酸系樹脂の内の少なくとも１種の前記ベース樹脂に非相溶な樹脂が前記ポリスチレン系樹脂組成物にさらに含有されて、前記ベース樹脂が含まれてなるマトリックス相中に前記非相溶な樹脂が分散されてなる分散相が少なくとも成形体表面に形成されており、しかも、前記高分子型帯電防止剤として、前記分散相を形成している樹脂と前記ベース樹脂とのいずれにも非相溶な高分子型帯電防止剤が用いられて該高分子型帯電防止剤を外殻としたコアシェル状粒子となって分散相が形成されていることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項２】
前記分散相には、前記表面の平面方向における長さが１μｍを超える細長いコアシェル状粒子が含まれている請求項１記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項３】
前記ベース樹脂が、汎用ポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）及び耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）の内の少なくとも１種で構成されている請求項１または２記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項４】
前記ポリオレフィン系樹脂として、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂の内の少なくとも１種が前記ポリスチレン系樹脂組成物に含有されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項５】
前記アクリル系樹脂として、ポリメタクリル酸メチル樹脂、又は、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂の少なくとも一方が前記ポリスチレン系樹脂組成物に含有されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項６】
前記高分子型帯電防止剤が、分子内にポリエーテルブロックとポリオレフィンブロックとを有するブロック共重合体を含有している請求項１乃至５のいずれか１項に記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【請求項７】
前記高分子型帯電防止剤のＪＩＳ Ｋ ７２１０の条件Ｍ（試験温度：２３０℃、公称荷重２．１６ｋｇ）によるメルトフローレートが３０ｇ／１０ｍｉｎ以上でありかつ、前記ポリスチレン系樹脂のＪＩＳ Ｋ ７２１０の条件Ｈ（試験温度：２００℃、公称荷重５．００ｋｇ）によるメルトフローレートが、２．０ｇ／１０ｍｉｎ以下である請求項１乃至６のいずれか１項に記載のポリスチレン系樹脂発泡成形体。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２６５８０（Ｐ２０１１−２６５８０Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４６７０８（Ｐ２０１０−１４６７０８）
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【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２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
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