JPH09141772A - 熱成形用スチレン系樹脂積層発泡シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 従来からの汎用の熱成形機を使用して成形を
行った場合でも、加熱ゾーンでのドローダウンの発生を
効果的に防止でき、加熱ムラやシートの変色等が防止さ
れ、物性、外観に優れた熱成形品を得ることのできる、
熱成形用スチレン系樹脂積層発泡シートを提供する。 【解決手段】 成形用スチレン系樹脂積層発泡シート
は、スチレン系樹脂発泡シートと、ハイインパクトポリ
スチレン樹脂シートとの積層発泡シートであって、ハイ
インパクトポリスチレン樹脂シートの加熱収縮荷重の最
大値が、少なくともハイインパクトポリスチレン樹脂シ
ートの長手方向において１０ｇ／５ｍｍ幅以上であり、
且つ１４５℃にて４０秒加熱後の積層発泡シートの加熱
収縮率が、スチレン系樹脂発泡シート押出方向、幅方向
のいずれにおいても０〜２５％としたもので、これによ
って熱成形時のドローダウン発生を大幅に減少でき、ひ
いては物性、外観ともに優れた熱成形品を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器等の熱成形品
を成形するのに適した熱成形用スチレン系樹脂積層発泡
シートに関し、詳しくは熱成形品を連続的に成形する方
法において、加熱時に生じ易いシートの垂れ下がりが効
果的に防止され、この結果、熱成形不良の発生を防止し
て強度及び外観に優れた熱成形品を得るのに好適な熱成
形用スチレン系樹脂積層発泡シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりスチレン系樹脂発泡シートは容
器等の熱成形用に広く利用されていたが、スチレン系樹
脂発泡シートから成形した成形品は耐衝撃性に問題があ
り、破損し易いという問題があった。このようなスチレ
ン系樹脂発泡シートから得た成形品の耐衝撃性を改善す
る目的で、スチレン系樹脂発泡シート（以下、ＰＳＰと
略記する場合がある。）にハイインパクトポリスチレン
樹脂（以下、ＨＩＰＳと略記する場合がある。）シート
を積層した積層発泡シートが熱成形用シートとして利用
されるようになっている。またＨＩＰＳシートは、一般
グレードのポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）からなるＰＳ
Ｐと比較して白色化した外観を呈しているため、ＨＩＰ
ＳシートをＰＳＰに積層することは、ＰＳＰの外観を良
くするという効果もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き積層発泡シ
ートは、従来、予め製造したＰＳＰ上に、ＨＩＰＳを押
出ラミネートする方法により製造されているが、このよ
うな従来の熱成形用スチレン系樹脂積層発泡シートは、
加熱成形に際して、次のような問題を有していた。

【０００４】即ち、上記積層発泡シートを用いて容器等
を連続成形する場合、長尺な積層発泡シートの両側縁を
クランプして加熱ゾーンに搬送し、該加熱ゾーンでシー
トの両面をヒーター加熱してシートを成形可能な状態に
軟化させた後、成形ゾーンに移送して所定形状に成形す
る工程を連続して行っている。しかしながら、従来のス
チレン系樹脂積層発泡シートの場合、加熱ゾーンにおい
て加熱された場合に膨張及び自重によって垂れ下がり
（この垂れ下がり現象は、ドローダウンと称されてい
る。）が生じ易かった。特に得ようとする成形品が、丼
形状のような比較的深絞り成形品（成形品の開口部内側
の面積と同じ面積の円の直径と、成形品の深さとの割合
が０．２５以上、特に０．４以上の成形品）である場合
には、通常、積層シートにおけるＰＳＰの二次厚み（積
層シートが加熱ゾーンで加熱された際にＰＳＰに二次発
泡が生じてＰＳＰの厚みが増大する。この加熱時の厚み
を二次厚みと呼ぶ。）を、加熱前のＰＳＰの厚みの１．
５倍以上、好ましくは２．０倍以上とする必要があると
されている。しかしながらＰＳＰの厚みを厚くするため
には、積層シートの加熱時間を長くして十分に加熱する
ことが必要となるが、加熱時間が長くなるとドローダウ
ンも大きくなるという問題があった。

【０００５】加熱ゾーンにおける加熱用ヒーターは、シ
ートを上下面から均一に加熱できるようにシートの上下
にそれぞれ配置されているのが普通であるが、積層発泡
シートに大きなドローダウンが生じると、積層発泡シー
トとヒーターとの距離が変化し、シートの下面側はヒー
ターに近くなるため過加熱状態となり、シートの上面側
はヒーターから離れるために加熱不足状態となり易い。
このため、積層シートの加熱ムラが原因で、得られる成
形品の状態が異なったり、肉厚が不均一で強度に劣った
り、外観が不満足なものとなったりするという問題があ
った。シートにドローダウンが生じた場合、波うち現象
（コルゲートと呼ばれる。）が生じる場合と生じない場
合とがあるが、コルゲートが生じると加熱ムラは一層助
長され、加熱ムラに伴う上記問題は更に大きくなる虞れ
がある。

【０００６】更に最近、加熱ゾーンにおける上下のヒー
ター間距離が短い（約２００〜３００ｍｍ）熱成形機も
使用されている（ヒーター間距離を短くした成形機が使
用される理由は定かではないが。）。しかしながらこの
ような成形機を使用した場合、シートのドローダウンが
大きくなると、加熱ゾーンにおいて下側のヒーターにシ
ート下面が接触し、接触した表面がケロイド状にただれ
れ外観不良を生じるという問題もあった。

【０００７】ドローダウンを防止する一つの方法として
は、積層発泡シートを構成するＰＳＰの加熱膨張力を低
下させる方法が挙げられる。その一具体例として、積層
発泡シートを成形する時期を、積層発泡シートを構成す
るＰＳＰ製造後２か月以上経過後とすることが挙げられ
る。しかしながら、この方法では積層発泡シートやＰＳ
Ｐを製造後、長期間在庫しておかなければならず、保管
費が高くつくという問題がある。一方、ＰＳＰを高温で
押出発泡することにより、上記のような保管費をかけず
にＰＳＰの加熱膨張力の早期低下を図る方法もある。し
かしながら高温で押出発泡したＰＳＰは独立気泡率が低
下するため、ＰＳＰの強度低下を招き、ひいては成形品
の強度低下をも招くという問題がある。

【０００８】また、ＰＳＰを製造する際にブローアップ
比を極端に大きくし、ＰＳＰに大きな熱収縮性を付与す
ることによっても、ドローダウンを防止することができ
る。しかしながら、このようなＰＳＰは熱成形性が極端
に低下し、熱成形品に穴が開いたり、亀裂が生じ易くな
るため好ましい方法ではない。

【０００９】更に、積層発泡シートの両側縁をクランプ
して搬送する搬送装置のクランプ間隔を拡張できるよう
にし、積層発泡シートを加熱ゾーンでの加熱によってド
ローダウンが生じた場合にクランプ間隔を拡張すること
により、ドローダウンを吸収する方法も考えられる。し
かしながらこの方法は、従来の搬送装置とは異なる特殊
な搬送装置に取り替える必要があるとともに、ドローダ
ウンの度合いに応じてクランプ間隔の拡張割合を制御し
なければならない煩雑な作業が必要であったり、特殊な
制御装置を更に付加しなければならないという問題があ
る。従って、従来からの熱成形機をそのまま使用するこ
とができないこの方法は、汎用の熱成形機を用いて従来
から成形を行っている業者にとっては、到底採用し難い
方法であると言える。

【００１０】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
従来からの汎用の熱成形機を使用して成形を行った場合
でも、加熱ゾーンでのドローダウンの発生を効果的に防
止でき、加熱ムラやシートの変色等が防止され、物性、
外観に優れた熱成形品を得ることのできる、熱成形用ス
チレン系樹脂積層発泡シートを提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち本発明の熱成形用ス
チレン系樹脂積層発泡シートは、スチレン系樹脂発泡シ
ートと、ハイインパクトポリスチレン樹脂シートとの積
層発泡シートであって、ハイインパクトポリスチレン樹
脂シートの加熱収縮荷重の最大値が、ハイインパクトポ
リスチレン樹脂シートの少なくとも長手方向において１
０ｇ／５ｍｍ幅以上であり、且つ１４５℃にて４０秒加
熱後の積層発泡シートの加熱収縮率が、スチレン系樹脂
発泡シートの押出方向、幅方向のいずれにおいても０〜
２５％であることを特徴とする。

【００１２】本発明において、ハイインパクトポリスチ
レン樹脂シートの加熱収縮荷重の最大値は、少なくとも
ハイインパクトポリスチレン樹脂シートの長手方向にお
いて、１１ｇ／５ｍｍ幅〜２０ｇ／５ｍｍ幅であること
が好ましい。またハイインパクトポリスチレン樹脂シー
トが、無延伸のハイインパクトポリスチレン樹脂層と、
延伸されたハイインパクトポリスチレン樹脂フィルムと
の積層シートであり、且つ無延伸のハイインパクトポリ
スチレン樹脂層側がスチレン系樹脂発泡シート側に積層
されていることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の積層発泡シートを構成す
るＰＳＰの基材樹脂であるスチレン系樹脂としては、ス
チレン単独重合体又はスチレンを主成分とするスチレン
系共重合体、又はこれらの混合物、或いは上記スチレン
単独重合体及びスチレン系共重合体の群から選択される
１種又は２種以上を主成分とし、これに他の樹脂やゴム
を副成分として混合した混合樹脂等が挙げられる。上記
スチレン系共重合体としては、スチレン−無水マレイン
酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、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−ブタジエン共重合体、スチレン−
ブタジエン−アクリロニトリル共重合体等が挙げられ
る。また上記副成分として混合される樹脂やゴムとして
は、ポリフェニレンオキシド、ブタジエンゴム、ブタジ
エン−スチレン共重合体ゴム等が挙げられる。

【００１４】上記スチレン系樹脂は、ビカット軟化点
（ＪＩＳ Ｋ６８７０）が１０５℃以下のものが好まし
い。通常、ビカット軟化点が１０５℃を超えるスチレン
系樹脂中には、ＰＳＰの熱成形時の伸びを低下させる物
質が比較的多量に混合されていたり、共重合されていた
りするため好ましくない。しかしながらビカット軟化点
が１０５℃以下であれば、たとえＰＳＰの熱成形時の伸
びを低下させるような物質がスチレン系樹脂中に混合さ
れていたり、共重合されていたりしても、ＰＳＰの熱成
形性を阻害する危惧が殆どなくなる。

【００１５】ＰＳＰは、上記したスチレン系樹脂と発泡
剤、気泡調整剤及び更に必要に応じて熱安定剤、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、着色剤等の各種添加剤を押出機内
に供給して、スチレン系樹脂の溶融温度以上の温度で溶
融混練し、次いで環状ダイスから押出して環状に発泡さ
せるとともに、冷却しつつ環状発泡体の径を拡張させ、
次いで環状発泡体を押出方向に沿って一端から切り開い
てシート状に展開する方法等により製造される。本発明
において用いるＰＳＰは、厚み１．５〜３．０ｍｍ、密
度０．７５〜０．１５ｇ／cm³ のものが好ましい。

【００１６】上記ＰＳＰの製造に用いる発泡剤として
は、揮発性発泡剤、無機ガス系発泡剤、分解型発泡剤等
を、それぞれ単独で又は２以上組み合わせて用いられ
る。揮発性発泡剤としては、例えばプロパン、ノルマル
ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭
化水素類、シクロブタン、シクロペンタン等の環式脂肪
族炭化水素類、トリクロロフロロメタン、ジクロロジフ
ロロメタン、1,2-ジクロロ-1,1,2,2- テトラフロロエタ
ン、1-クロロ-1,1- ジフロロエタン、1,1-ジフロロエタ
ン、1,1-ジクロロ-2,2,2- トリフロロエタン、メチルク
ロライド、エチルクロライド、エチレンクロライド等の
ハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。無機ガス系発泡
剤としては、二酸化炭素、窒素、空気等の不活性ガスが
用いられる。また分解型発泡剤としては、アゾジカルボ
ンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾ
ビスイソブチロニトリル、重炭酸ナトリウム等が挙げら
れる。しかしなが、ＰＳＰの熱成形に先立つ加熱時の二
次発泡性向上の観点からは、揮発性発泡剤を主たる発泡
剤として使用することが望ましい。発泡剤の添加量は、
発泡剤の種類、基材樹脂、目的とする発泡倍率等によっ
て異なるため、発泡剤の種類、基材樹脂の種類に応じて
目的とする発泡倍率が得られるように添加量を選択す
る。

【００１７】ＰＳＰの発泡に際して発泡剤とともに併用
される気泡調整剤としては、タルク、シリカ等の無機粉
末や、多価カルボン酸の酸性塩、多価カルボン酸と炭酸
ナトリウム或いは重炭酸ナトリウムとの反応混合物等が
挙げられる。気泡調整剤の添加量は、樹脂１００重量部
当たり、通常は多くても５重量部程度である。

【００１８】上記ＰＳＰに積層されるＨＩＰＳシートの
基材樹脂は、スチレン成分とゴム成分とからなり、両者
の総和を１００重量％とした場合、スチレン成分６５〜
９８重量％、ゴム成分３５〜２重量％とからなるスチレ
ン系樹脂で、具体的には例えば次のものが挙げられる。 スチレン成分とゴム成分とからなるランダム共重合体
樹脂、ブロック共重合体樹脂、グラフト共重合体樹脂、
又はこれら共重合体樹脂の２種以上の混合物。 上記の樹脂とスチレン単独重合体との混合物。 スチレン単独重合体とゴム（熱可塑性エラストマーも
含む）との混合物。 上記の樹脂又はの樹脂と、ゴム（熱可塑性エラス
トマーも含む）との混合物。 但し、ＨＩＰＳシートの基材樹脂である上記スチレン系
樹脂においては、積層発泡シート及びその熱成形品への
耐衝撃性付与並びに強度付与の観点から、アイゾット衝
撃強度（ＪＩＳ Ｋ６８７１）の値が３．０〜１０ｋｇ
・ｃｍ・ｃｍ^-1のもの、好ましくは、３．５〜９ｋｇ・
ｃｍ・ｃｍ^-1のものを使用すべきである。

【００１９】本発明においてＨＩＰＳシートは、加熱収
縮荷重の最大値がＨＩＰＳシートの少なくとも長手方向
（押出方向と同意）において１０ｇ／５ｍｍ幅以上であ
ることが必要である。ＨＩＰＳシートの長手方向におけ
る加熱収縮荷重が１０ｇ／ｍｍ未満であると、積層発泡
シートを成形する際の加熱時に、シートのドローダウン
発生量が大きく、その結果、前記したような種々の問題
が生じる虞れがある。ＨＩＰＳシートの長手方向におい
て、ＨＩＰＳシートの加熱収縮荷重の最大値が上記１０
ｇ／５ｍｍ幅以上を有すれば、積層発泡シートのドロー
ダウンを効果的に減少又は防止することができる。積層
シートのドローダウンをより一層減少させるためには、
ＨＩＰＳシートの少なくとも長手方向の加熱収縮荷重の
最大値が１１ｇ／５ｍｍ幅以上であることが好ましい。
ただしこの値が大き過ぎると、積層発泡シートを熱成形
する際にシートがクランプから外れたり、熱成形時に伸
び不良を生じる危険性が高くなるため、ＨＩＰＳシート
の加熱収縮荷重の最大値は２０ｇ／５ｍｍ幅以下である
ことが好ましい。

【００２０】本発明において、ＨＩＰＳシートの加熱収
縮荷重とは、ＰＳＰに積層された後のＨＩＰＳシートの
示す加熱収縮荷重である。ＨＩＰＳの加熱収縮荷重は、
ＨＩＰＳシート製造時の延伸処理によって発現されるも
のであるが、ＨＩＰＳをＰＳＰに積層する前の加熱収縮
荷重と、ＰＳＰに積層した後の加熱収縮荷重とは同一の
値とはなり難い。その理由は、ＨＩＰＳとＰＳＰとを積
層する場合、通常、熱接着によって積層する方法が採用
されるが、熱接着の方法やその時の加熱条件によってＨ
ＩＰＳシートの延伸時の配向の度合いが緩和されること
があるからと考えられる。また積層時の加熱によるＨＩ
ＰＳシートの延伸時の配向の緩和度合いは、ＨＩＰＳシ
ートの厚さの違いにも影響される。従って、本発明にお
いては、ＨＩＰＳシートの加熱収縮荷重としては、ＨＩ
ＰＳをＰＳＰに積層した後の値を採用するものとし、積
層後のＨＩＰＳシートの加熱収縮荷重は、積層シートか
らＨＩＰＳシートを剥離して測定する。

【００２１】積層シートから剥離したＨＩＰＳシート表
面には、ＰＳＰの表層部やその近辺が剥離して付着して
いるが、このようなＨＩＰＳシートをそのまま使用して
加熱収縮荷重を測定することができる。一般にＰＳＰは
筒状に押出発泡され、その筒状発泡体は表面を冷却され
つつ径を押し広げられるようにして製造されるため、Ｐ
ＳＰ表面には延伸による配向が生じている。しかしなが
ら、その配向度合いはあまり大きくなく、表面にＨＩＰ
Ｓシートを熱接着すると、その時の熱でＰＳＰ表面の配
向は殆ど無視し得る状態に緩和される。従って、積層シ
ートから剥離したＨＩＰＳシートの表面にＰＳＰの一部
が剥離して付着したまま加熱収縮荷重の測定を行っても
測定値に実質的な影響を及ぼさないと言える。

【００２２】加熱収縮荷重を測定するには、積層シート
から剥離したＨＩＰＳシートから、長さ１５ｍｍ、幅５
ｍｍのサンプルを切り出し、熱機械分析装置（例えば、
島津株式会社製熱機械分析装置：ＴＭＡ−５０型等）の
チャックに、前記サンプルの長手方向の両端をチャック
間距離１０ｍｍとして固定し（この時には、雰囲気温度
を３０℃とし、サンプルに対するチャック間での初期荷
重を６ｇ／５ｍｍ幅とする。）、次いで１０℃／分の速
度で昇温して加熱していくとサンプルは収縮しようとす
るが、常にチャック間距離を１０ｍｍに保つようにした
場合の、サンプルの収縮を妨げるに必要な荷重として測
定される値が加熱収縮荷重である。本発明において、Ｈ
ＩＰＳシートの加熱収縮荷重の最大値（単位はｇ／５ｍ
ｍ幅）とは、サンプルを３０℃から１５０℃まで昇温加
熱して測定して得た加熱収縮荷重値のうちの最大値のこ
とである（但し、サンプルを３０℃から１５０℃まで昇
温加熱して得た、温度と加熱収縮荷重との曲線の最大値
付近にノイズが現れる場合、ノイズ部分はノイズの中央
を通る曲線で補正し、補正後の曲線の最大値とす
る。）。ＨＩＰＳシートの長手方向の加熱収縮荷重を測
定するには、上記サンプルの長手方向をＨＩＰＳシート
の長手方向と一致させれば良く、ＨＩＰＳシートの幅方
向の加熱収縮荷重を測定するにはサンプルの長手方向を
ＨＩＰＳシートの幅方向と一致させれば良い。

【００２３】ＨＩＰＳシートの加熱収縮荷重は、前記し
たようにＰＳＰに積層する前と後とで異なる場合が多い
ので、積層シートの製造に採用する熱接着方法及びその
条件、並びに使用するＨＩＰＳシートの種類や厚み、延
伸度合い等に応じ、予備実験を行ってＨＩＰＳシートの
ＰＳＰへの積層前後での加熱収縮荷重の変化の傾向を把
握しておくことが重要である。ＨＩＰＳシートの加熱収
縮荷重の変化の傾向を把握しておけば、ＰＳＰに積層後
のＨＩＰＳシートの加熱収縮荷重を本発明の範囲内に維
持することが容易となる。

【００２４】本発明において使用されるＨＩＰＳシート
は、熱成形品の耐衝撃性並びに強度向上の観点から、少
なくとも７０μの厚みを有していることが好ましく、コ
スト等との兼ね合いから、ＨＩＰＳシートの厚みの上限
は１９０μとすることが好ましい。

【００２５】本発明の積層発泡シートは、１４５℃にて
４０秒加熱後の積層発泡シートの加熱収縮率が、積層発
泡シートを構成するＰＳＰの押出方向（積層発泡シート
の長手方向と一致する。）、幅方向（積層発泡シートの
幅方向と一致する。）のいずれにおいても０〜２５％で
あることが必要である。積層発泡シートの加熱収縮率が
０％よりも小さいと（加熱収縮率の測定値がマイナスと
なる場合、即ち加熱によってシートが膨張する場
合。）、積層発泡シートを熱成形する際に、加熱ゾーン
での積層発泡シートのドローダウンが大きくなり、一
方、加熱収縮率が２５％を超えると、熱成形時に熱成形
品に亀裂が発生し易くなる。加熱ゾーンでの積層発泡シ
ートのドローダウンのより一層の低下を図るとともに、
熱成形品のより一層の亀裂発生防止を図る上で、上記積
層発泡シートの加熱収縮率は、ＰＳＰの押出方向（ＨＩ
ＰＳシートの押出方向と一致する。）、幅方向（ＨＩＰ
Ｓシートの幅方向と一致する。）ともに３〜１５％であ
ることが好ましい。

【００２６】積層発泡シートの上記加熱収縮率は、積層
発泡シートを構成するＨＩＰＳシートの加熱収縮荷重の
大小、ＰＳＰの延伸度の大小、ＰＳＰ中の発泡剤と空気
との全圧の大小等によって影響される。ＨＩＰＳシート
の加熱収縮荷重が大きい程、ＰＳＰの延伸度が大きい
程、ＰＳＰ中の発泡剤と空気との全圧が小さい程、積層
発泡シートの加熱収縮率は大きくなり、その逆では該収
縮率は小さくなる。またＰＳＰの厚み、発泡倍率等の違
いによっても影響される。従って、予備実験によって積
層前のＨＩＰＳシートの加熱収縮荷重やＰＳＰ中の発泡
剤と空気との全圧、ＰＳＰの延伸度等と、ＨＩＰＳシー
トとＰＳＰとを積層した後の積層シートの加熱収縮率と
の関係を把握しておくことは、加熱収縮率が０〜２５％
である積層発泡シートを確実に得るうえで重要である。

【００２７】加熱収縮率の測定には空気循環式オーブ
ン、例えばタバイエスペック株式会社製の「PERFECT OV
EN PH-200 」（商品名）を使用することができる。加熱
収縮率は、積層発泡シートの厚みはそのままとして積層
発泡シートから、縦、横のそれぞれの辺が、ＰＳＰの押
出方向、幅方向と一致するようにして、一辺２０ｃｍの
正方形サンプルを切り出し、このサンプルを両面から目
の粗い金網（目開き１〜２ｃｍ程度）によって軽く挟
み、この状態で１４５℃に加熱した空気循環式オーブン
に入れて４０秒加熱した後、オーブンから取り出してサ
ンプルの各辺の長さを測定し、この測定値から算出す
る。積層発泡シートの加熱収縮率は、サンプル加熱前の
長さ（２０ｃｍ）と加熱後の長さの差を、加熱前の長さ
で除して、１００を掛けた値であり、サンプルのＰＳＰ
の押出方向と一致する方向及び、幅方向と一致する方向
のそれぞれについて算出する。

【００２８】ＨＩＰＳシートをＰＳＰに積層するため
に、ＨＩＰＳシート側を加熱ロールで加熱し、この加熱
ロールとＰＳＰ側に配置したニップロールとでＨＩＰＳ
シートとＰＳＰとを加圧して両者を熱接着する所謂熱ラ
ミネート法を採用した場合、ＨＩＰＳシートの厚みが５
０μを超えると十分な接着強度が得られない虞れがあ
る。上記したように本発明の積層発泡シートにおけるＨ
ＩＰＳシートは、少なくとも７０μ以上の厚みであるこ
とが好ましいから、本発明の積層シートを得る方法とし
ては熱ラミネート法よりも、ＰＳＰと延伸されたＨＩＰ
Ｓフィルムとの間に溶融したＨＩＰＳを押出ラミネート
して両者を積層する方法が好ましい。以下にこの方法で
積層発泡シートを得る方法を図面に基づいて説明する。

【００２９】図１において１はＰＳＰで、ＰＳＰ１にＨ
ＩＰＳシートを積層するに先立って、ＰＳＰ１の成形性
を改善するため（表面部におけるストレス緩和のため）
の加熱処理を必要に応じて施すことができる。加熱処理
を施す方法としては、ＰＳＰ１を加熱ロール２の表面に
巻き付けて加熱するとともに、加熱ロール２と挟圧ロー
ル３とでＰＳＰ１を加圧する方法が採用される。ＰＳＰ
１は加熱ロール２に点Ａから点Ｂの範囲において面接触
して加熱され、加熱ロール２の中心と点Ａ、点Ｂとをそ
れぞれ結ぶ線分のなす角：θ（この角を抱き角と呼
ぶ。）は、直径が２００ｍｍの加熱ロールでは２０〜１
８０°、直径が３００ｍｍの加熱ロールでは１５〜１５
０°、直径が４００ｍｍの加熱ロールでは１０〜１３０
°程度とする。抱き角：θはテンションロール４ａ、４
ｂを上下に移動させることによって調節することができ
る。

【００３０】上記のようにして加熱処理が施されたＰＳ
Ｐ１に、延伸されたＨＩＰＳフィルム５を積層するに
は、図示するようにＰＳＰ１とＨＩＰＳフィルム５とを
加圧ロール６ａ、６ｂによって挟圧する前に、ＰＳＰ１
とＨＩＰＳフィルム５との間に押出機７から、溶融状態
のＨＩＰＳ８をシート状に押出した後に加圧ロール６ａ
と６ｂとでＰＳＰ１とＨＩＰＳフィルム５とを挟圧する
ことにより、溶融状態のＨＩＰＳ８を接着剤としてＰＳ
Ｐ１とＨＩＰＳフィルム５とを積層して積層発泡シート
９を得ることができる。

【００３１】この方法で得られる積層発泡シート９で
は、本発明積層発泡シートにおけるＨＩＰＳシートの層
は、延伸されたＨＩＰＳフィルム５からなる層と、接着
剤として用いた溶融したＨＩＰＳ８の固化物よりなる無
延伸の又は押出方向にわずかに延伸されたＨＩＰＳ層
（以下、実質的に無延伸のＨＩＰＳ層という。）からな
る複合シートによって構成され、実質的に無延伸のＨＩ
ＰＳ層がＰＳＰ１側に位置した構成を有している。また
この場合、前記したＨＩＰＳシートの加熱収縮荷重は、
積層発泡シート９から前記ＨＩＰＳの複合シートを剥離
して、該複合シートを前記の通り測定することにより得
られる。従って、接着剤として用いたＨＩＰＳよりなる
層は実施的に延伸が施されていないため、ＨＩＰＳシー
ト（複合シート）の加熱収縮荷重が前記した値となるよ
うにするために、ＨＩＰＳフィルム５としては延伸され
たＨＩＰＳフィルムを用いる必要がある。

【００３２】上記した如く押出ラミネート法によって本
発明の積層発泡シートを製造する場合、得られた積層発
泡シートにおけるＨＩＰＳシートの加熱収縮荷重は、延
伸されたＨＩＰＳフィルム５によって又は主としてＨＩ
ＰＳフィルム５によって発現されるものとなる。従っ
て、積層に供するＨＩＰＳフィルム５の厚みが薄すぎる
場合には、所望の加熱収縮荷重値が得られ難くなり、ま
た積層する際にＨＩＰＳフィルム５に皺が発生し易くな
る。一方、ＨＩＰＳフィルム５の厚みが厚すぎるとコス
ト高となってしまう。このため、上記押出ラミネート法
で積層する延伸されたＨＩＰＳフィルム５としては、厚
みが１５〜５０μ、特に２５〜４０μのものが好まし
い。

【００３３】尚、上記した押出ラミネート法において積
層発泡シートを製造する場合、一対の加圧ロール６ａと
６ｂのうち、ＨＩＰＳフィルム５と接する側の加圧ロー
ル６ｂは冷却されたロールであることが好ましく、且つ
ＨＩＰＳ８を接着剤としてＰＳＰ１とＨＩＰＳフィルム
５を積層後に、積層シート９を冷却された加圧ロール６
ｂに抱かせるようにすることが好ましい。このようにす
ると、延伸されたＨＩＰＳフィルム５の配向の低下を小
さくすることができる。また、同様の観点から溶融した
ＨＩＰＳ８の押出位置は、ややＰＳＰ１側に寄った位置
とすることが好ましい。

【００３４】ＨＩＰＳフィルム５は、ＰＳＰ１の熱処理
面、非熱処理面のいずれであっても良いが、図１に示し
た例の如くＨＩＰＳフィルム５をＰＳＰ１の非熱処理面
側に積層した場合、積層発泡シートにおいて、ＰＳＰ側
表面の滑り性も改善される。このような積層発泡シート
から熱成形した容器等の熱成形品は、複数個を積み重ね
て保管し、この状態から１個ずつ取り出して使用する際
に、各熱成形品間での滑り性が良好であるために２個以
上が重なって取り出される等のトラブルを生じる虞れが
少ない。また上記積層発泡シートにおけるＰＳＰの熱処
理面側が外側となるように熱成形して得た容器等は、容
器の移動と停止を繰り返しながら容器を搬送し、搬送工
程中で容器内に製品を順次充填する自動充填包装方式の
ように、搬送手段上で容器を滑らせた状態で容器の移送
を停止する工程を伴う場合であっても、容器底面側の滑
り性が良好であるために、容器を滑らせた状態で移送を
停止した場合でも、容器相互が重なりあったり転倒する
等の虞れが少ない。

【００３５】積層発泡シートから熱成形した容器等の熱
成形品の上記滑り性を改善するには、積層発泡シートの
ＰＳＰ側表面を、前記の通り、熱処理する方法の他に、
シリコンオイル等の潤滑剤を積層発泡シートの片面また
は両面に塗布する方法も有効である。特に、積層発泡シ
ートのＰＳＰ側表面をより滑り易くするためには、両方
法を併用することが望ましい。このように両方法を併用
する場合は、通常、積層発泡シートのＰＳＰ側表面の熱
処理を先行する。特に、積層発泡シートのＨＩＰＳフィ
ルム５側にシリコンオイル等の潤滑剤が塗布された場合
には、滑り性向上効果に加え、印刷性向上効果も付与さ
れる。従って、積層発泡シートのＨＩＰＳフィルム５側
が外側となるように熱成形された熱成形品のＨＩＰＳフ
ィルム５面に印刷を施すような場合には非常に有効であ
る。

【００３６】尚、シリコンオイル等の潤滑剤は、通常、
水で希釈されてロールコーター等により積層発泡シート
表面に塗布し、乾燥される。この乾燥は、塗布後、積層
発泡シートをロール状に巻き取ってから行われても差し
支えない。

【００３７】上記積層発泡シートは加熱ゾーンで加熱軟
化した後、常法により成形する。成形方法としては、真
空成形、圧空成形や、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ロード成形等
やこれらを組合せた方法等が採用される。

【００３８】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。 実施例１ ビカット軟化点１００℃のポリスチレンを基材樹脂とす
る、厚み２．３ｍｍ、坪量２５０ｇ／ｍ² のＰＳＰ（幅
１０４０ｍｍ）をロール状に巻いたロール体から、ＰＳ
Ｐを順次繰り出し、図１に示す方法に準じて直径４００
ｍｍの加熱ロール２にＰＳＰを接触させるとともに、Ｐ
ＳＰが加熱ロール２に接触している部分の略中間地点に
おいて、ＰＳＰを挟圧ロール３（温度調節機構なし）に
よって加圧した。処理条件は以下の通りである。

【００３９】加熱ロール表面の中央部温度：１４３℃ 加熱ロール表面の端部温度：１３９℃ 加熱ロールは周面速度：３４．４ｍ／分 ＰＳＰの加熱ロールへの抱き角（θ）：１１０° ＰＳＰの加熱ロールへの接触長さ：３８４ｍｍ ＰＳＰの加熱ロールへの接触時間０．６７秒 ＰＳＰの挟圧力：５．３ｋｇ／ｃｍ

【００４０】また加熱ロール２と挟圧ロール３との間隔
は、ＰＳＰが通過していない時は１．３ｍｍとし、ＰＳ
Ｐが通過しているときには１．８ｍｍとなるようにし
た。上記加熱、加圧を行った後のＰＳＰの厚みは２．３
〜２．４ｍｍであった。

【００４１】次いで、ＰＳＰの加熱処理を施していない
側の面と、厚み３５μの延伸されたＨＩＰＳフィルム
（大石産業株式会社製の商品名「スチロファンＨＳ
Ｒ」）との間に、押出機から溶融したＨＩＰＳを押出し
た後（積層後の厚みが１０５μとなるように調整して押
出した。）、ＰＳＰと延伸されたＨＩＰＳフィルムとを
挟圧ロールで加圧して積層した。得られた積層発泡シー
トにおいて、延伸されたＨＩＰＳフィルムと接着剤とし
て用いたＨＩＰＳの層との合計の厚み（ＨＩＰＳシート
全体としての厚み）は１４０μであった。

【００４２】得られた積層発泡シートのＰＳＰ押出方向
及び幅方向の加熱収縮率、及び積層発泡シートからＨＩ
ＰＳシートを剥離して測定したＨＩＰＳシートの加熱収
縮荷重を表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】上記のようにして得た積層発泡シートを巻
き取ったロール体から、ＨＩＰＳシート側を上に向けて
積層発泡シートを順次繰り出し、積層発泡シートのＨＩ
ＰＳシート面側が容器の外面側に位置するように容器の
連続熱成形を行った。積層発泡シートの加熱は、成形機
の加熱ゾーンに積層シートの上下に位置して設けられた
加熱ヒーター（ヒーター間距離３００ｍｍ）により、積
層発泡シート表面の温度が約１２０℃になるまで１２秒
間加熱した、その後に成形した。積層発泡シートを加熱
ゾーンで加熱した時の積層発泡シートに生じたドローダ
ウン量、及び加熱成形後の容器内側の表面状態を表１に
あわせて示す。この成形における１ショット当たりの容
器取り数は、積層発泡シートの長さ方向に６個、幅方向
に６個であった。成形して得た容器は、開口部の内径が
約１４．２ｃｍ（リップ部を含む外径は約１５ｃｍ）で
あり、底部の内径が約９．２ｃｍ（外径は約９．８ｃ
ｍ）の断面円形の容器である。得られた容器の外面側
（ＨＩＰＳシート側）の中心線平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０
６０１）を株式会社小坂研究所製の表面粗さ測定器「サ
ーフコーダＳＥ−３０Ｄ」により測定した。測定箇所は
容器側壁外面の垂直に近い箇所を上下に８ｍｍの距離で
測定した。１ショット分の容器３６個の各々１か所につ
いて測定した値を平均し、この値を表１にあわせて示し
た。

【００４５】※１：加熱した際に初期荷重値を下回った
ため、初期荷重値を示した。 ※２：上下の加熱ヒーターの中間位置に積層発泡シート
を位置させて加熱して積層発泡シートにドローダウンが
生じた際に、積層発泡シートの元の位置とドローダウン
によって垂れ下がったシートの最下面部との間の距離で
示した。

【００４６】比較例１ 実施例１と同様のＰＳＰを同様にして加熱処理した後、
ＰＳＰの加熱処理を施していない側の面に、押出機から
溶融したＨＩＰＳを押出して、ＰＳＰ表面に厚み１４０
μのＨＩＰＳシートをラミネートした。この積層発泡シ
ートの性状及び、この積層発泡シートを実施例１と同様
にして熱成形した時の、加熱ゾーンにおけるシートのド
ローダウン量、及び加熱後の積層発泡シートの表面状態
を表１にあわせて示した。また得られた容器外面側の中
心線平均粗さを実施例１と同様にして測定し、結果を表
１にあわせて示した。尚、比較例１の積層発泡シート加
熱時のドローダウンによってシート表面の一部にケロイ
ド状にただれた部分が存在するため、この積層発泡シー
トから得た容器外面の平均粗さは、ケロイド状にただれ
た部分を避けて測定した。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の積層発泡シ
ートは、ＰＳＰにＨＩＰＳシートを積層した従来のスチ
レン系樹脂積層発泡シートのように、成形用シートを成
形迄に長期間保存したり、シートの物性を低下させるよ
うな不具合を生じることなく、熱成形時の加熱によるド
ローダウン発生を防止できる。本発明の積層発泡シート
は、幅が約１ｍほどの重量大のものであっても、そのド
ローダウンの発生を効果的に減少又は防止することが可
能となるため、熱成形品の生産性向上にも寄与するもの
である。本発明の積層発泡シートはドローダウンが生じ
難いため、熱成形する際の加熱ムラが生じ難く、この結
果、物性、外観等に優れた熱成形品を得ることができ
る。熱成形時の加熱によるドローダウンが大きいほど、
ＰＳＰの表面積が大きくなり、これによってＰＳＰ表面
部の気泡が広げられて大きくなるので、熱成形品のＰＳ
Ｐ側表面はもちろんのこと、ＨＩＰＳシート側表面まで
も、その平滑性が低下する。一般に表面の平滑性が低下
すると、印刷性（特に曲面印刷性）に劣る結果となる。
本発明の積層発泡シートは、ドローダウンが効果的に改
善されて、その表面平滑性の悪化が防止されているた
め、熱成形品の印刷性に優れたものである。特にＨＩＰ
Ｓシートの加熱収縮荷重が、少なくともＨＩＰＳシート
の長手方向において、１１ｇ／５ｍｍ幅〜２０ｇ／５ｍ
ｍ幅 であると、ドローダウンの発生をより一層効果的
に防止できる。また加熱ヒーター間隔の狭い熱成形機を
用いた場合でも、シートがヒーターと接触したり、ヒー
ターの付近まで垂れ下がるような可能性はきわめて小さ
いから、シートが変色したり、ケロイド状に焼けただれ
て外観低下を来す虞れがない。

【００４８】更にＰＳＰと延伸を施したＨＩＰＳフィル
ムとの間に、溶融したＨＩＰＳを押出して両者を積層一
体化する方法により、積層発泡シートのＨＩＰＳシート
を、延伸されたＨＩＰＳフィルムと無延伸のＨＩＰＳ層
とで構成し、且つ無延伸のＨＩＰＳ層がＰＳＰ側に位置
するように構成した場合、成形品の耐衝撃性や強度向上
の目的でＨＩＰＳシートの厚みをある程度厚くしても、
ＰＳＰとＨＩＰＳシートとの接着強度が低下することが
なく、またＰＳＰに延伸したＨＩＰＳシートの単体を熱
ラミネートする場合に比べて、ＨＩＰＳシートの厚みが
同じであっても低コストの製造が可能となる。

【００４９】更に本発明積層発泡シートは従来から用い
られている汎用の熱成形機をそのまま用いて優れた熱成
形品を得ることができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明積層発泡シートの製造例を示す工程略図
である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３２Ｂ 27/30 Ｂ３２Ｂ 27/30 Ｂ Ｂ６５Ｄ 1/09 Ｂ６５Ｄ 1/00 Ｂ // Ｂ２９Ｋ 25:00 105:04 Ｂ２９Ｌ 9:00 22:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スチレン系樹脂発泡シートと、ハイイン
   パクトポリスチレン樹脂シートとの積層発泡シートであ
   って、ハイインパクトポリスチレン樹脂シートの加熱収
   縮荷重の最大値が、少なくともハイインパクトポリスチ
   レン樹脂シートの長手方向において１０ｇ／５ｍｍ幅以
   上であり、且つ１４５℃にて４０秒加熱後の積層発泡シ
   ートの加熱収縮率が、スチレン系樹脂発泡シートの押出
   方向、幅方向のいずれにおいても０〜２５％であること
   を特徴とする熱成形用スチレン系樹脂積層発泡シート。
2. 【請求項２】 ハイインパクトポリスチレン樹脂シート
   の加熱収縮荷重の最大値が、少なくともハイインパクト
   ポリスチレン樹脂シートの長手方向において、１１ｇ／
   ５ｍｍ幅〜２０ｇ／５ｍｍ幅であることを特徴とする請
   求項１記載の熱成形用スチレン系樹脂積層発泡シート。
3. 【請求項３】 ハイインパクトポリスチレン樹脂シート
   が、無延伸のハイインパクトポリスチレン樹脂層と、延
   伸されたハイインパクトポリスチレン樹脂フィルムとの
   積層シートであり、且つ無延伸のハイインパクトポリス
   チレン樹脂層側がスチレン系樹脂発泡シート側に積層さ
   れていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱成形
   用スチレン系樹脂積層発泡シート。