JP2015085673A - 積層発泡シート、積層発泡シート製造方法、及び、容器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリスチレン系樹脂発泡シートからなる発泡層と、該発泡層よりも水蒸気透過率の低いポリオレフィン系樹脂フィルムからなる防湿層を有し、前記発泡層と前記防湿層とが接着層を介して積層されており、該接着層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体、及び、スチレン系熱可塑性エラストマーを主成分としていることを特徴とする積層発泡シートを提供する。
【選択図】 なし
Description
なかでもPSPを熱成形して作製されたカップ容器や丼容器は、即席麺用の容器などとして広く用いられている。
この種の積層発泡シートは、ポリスチレン系樹脂発泡シートからなる発泡層を有するとともにポリオレフィン系樹脂フィルムからなる防湿層を有することから軽量性、断熱性に優れるとともに防湿性にも優れており、即席麺用容器の形成材料として好適なものであるといえる。
このようなことから前記のような積層発泡シートは、防湿層と発泡層との間にこれらを接着させるための接着層を備えている。
しかし、この場合も当然ながら接着層の形成材料には、ポリオレフィン系樹脂フィルムとポリスチレン系樹脂発泡シートとの両方に親和性を有することが求められる。
このことに対し、下記特許文献1には、ポリオレフィン系樹脂フィルムの主成分たるポリオレフィン系樹脂と、ポリスチレン系樹脂発泡シートの主成分たるポリスチレン系樹脂と、これらの相溶化剤として機能するスチレン系熱可塑性エラストマーとを含有するアロイ層をポリオレフィン系樹脂フィルムとポリスチレン系樹脂発泡シートとを接着させるための接着層とすることが記載されている。
従って、従来は、接着層の形成材料が防湿層と同種の材料及び発泡層と同種の材料を含んだようなものに限定されてしまっており、防湿性に優れ、防湿層と発泡層とが優れた接着力で接着されている積層発泡シートを形成させるのに際して使用材料が制限されてしまうという問題を有している。
そして、積層発泡シートを構成する使用材料が制限されると当該積層発泡シートを熱成形して容器などを製造する際の製造条件についても制限されるおそれを有する。
さらに、上記課題を解決するための容器に係る本発明は前記のような積層発泡シートが熱成形されてなることを特徴としている。
本実施形態の積層発泡シートは、ポリスチレン系樹脂発泡シートの片面に接着層を介してポリオレフィン系樹脂フィルムが積層されてなるもので、前記ポリスチレン系樹脂発泡シートからなる発泡層と、該発泡層よりも水蒸気透過率の低い前記ポリオレフィン系樹脂フィルムからなる防湿層と、該防湿層と前記発泡層とを接着する前記接着層との3層構造を有している。
この発泡シートにより形成される前記発泡層は、その発泡状態や平均厚みが特に限定されるものではないが、見掛け密度が0.05g/cm3以上0.3g/cm3以下であることが本実施形態の積層発泡シートを容器などの発泡成形品とした際に、当該発泡成形品に優れた断熱性能と強度とを発揮させ得る上において好ましい。
また、発泡層の平均厚みは、通常、0.6mm以上3.0mm以下とされ、1.2mm以上2.5mm以下とされることが好ましい。
このとき、測定片の平均厚みT(mm)は、例えば、ミツトヨ社製、「シックネスゲージ547タイプ」を用いて測定片の5箇所を押しつぶさないようにして測定した厚みの算術平均値として求めることができる。
また、共押出しにて作製された発泡層と接着層との2層シート、又は、発泡層、接着層、及び、防湿層の3層シートの発泡層の見掛け密度は、2層シートの場合には注意深く発泡層から接着層を剥離し、3層シートの場合には発泡層から接着層と防湿層とを剥離させて発泡シート単独の測定片を切出して、前記のようにして見かけ密度を測定することができる。
さらに、発泡層から接着層や、接着層と防湿層とが剥離し難い場合は、例えば、FORTUNA社製スプリッティングマシン(型式AB320D)を用いて、発泡層を1mm程度の厚みにスライスし、スライスした発泡層から測定片を切出して、見かけ密度を測定することができる。
見掛け密度(g/cm3)=W/[(T/10)×100]
この共重合体としては、例えば、スチレン系モノマーとアクリル系モノマーとの共重合体が挙げられ、具体的には、スチレン−無水マレイン酸、スチレン−(メタ)アクリル酸、スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル、スチレン−アクリロニトリル等の共重合樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン等の3元共重合樹脂等が挙げられる。
より詳しくは、前記スチレン系モノマーとしては、例えば、α−メチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、パラメチルスチレン、t−ブチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレンなどが挙げられる。
また、このようなスチレン系モノマーと共重合体を形成するモノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、セチルメタクリレートなどのアクリル酸およびメタクリル酸のエステル、あるいはアクリロニトリル、ジメチルフマレート、エチルフマレート、ビニルトルエン、ビニルキシレン、ブタジエン、無水マレイン酸などが挙げられる。
また、本実施形態の積層発泡シートや積層発泡シートを熱成形して作製される容器などの発泡樹脂成形品に耐熱性が要求されるような場合には、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)等のポリフェニレンエーテル樹脂(PPE)を発泡シートの原料樹脂中における割合が10質量%〜50質量%となるように含有させることも可能である。
さらに、前記ポリスチレン系樹脂発泡シートや積層発泡シートを熱成形して作製される容器などの発泡樹脂成形品に対して耐熱性を要求されるような場合には、スチレン−(メタ)アクリル酸、スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル等の共重合樹脂を、発泡シートの原料樹脂中における割合が50質量%以上となるように含有させることが好ましい。
また、発泡シートの原料樹脂には、上記のようなポリスチレン系樹脂の改質を図る目的などにおいてポリスチレン系樹脂以外のポリマーを適宜含有させても良い。
該発泡シートの形成に用いられる前記発泡剤としては、押出発泡の際の樹脂温度以下の沸点を有する物理発泡剤や前記樹脂温度以下の分解温度を有する化学発泡剤を採用することができ、前記物理発泡剤としては、例えば、窒素、炭酸ガス、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、tert−ブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ノルマルヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、ノルマルヘプタン、イソヘプタン、シクロペンタン、ベンゼン、トルエン、ジメチルエーテル、水等が挙げられる。
これらの物理発泡剤は、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。
なお、これらの発泡剤の中でも、ノルマルブタンおよびイソブタンが特に好ましい。
該発泡シートの気泡サイズを約40μm以下とする場合は、発泡剤として窒素、炭酸ガスを使用するのが好ましい。
特に、窒素および炭酸ガスは、比較的に安価であるという点においても好ましい。
このような物理発泡剤の押出発泡時における添加量は、通常、原料樹脂100質量部に対して0.25質量部〜5.0質量部程度とされる。
該気泡調節剤の添加量は、通常、原料樹脂100質量部に対して、0.01質量部〜6.0質量部程度とされる。
なお、防湿層を発泡層に比べて水蒸気透過性を低く形成させ得るかどうかを予め確認する必要があるようであれば、発泡層の形成に用いる発泡シートと防湿層の形成に用いるポリオレフィン系樹脂フィルムとの水蒸気透過性を一般的なカップ法などによって比較評価すればよい。
即ち、塩化カルシウムなどの吸湿剤を水蒸気透過性が十分に低い素材で形成させたカップに収容させたものを複数個(例えば、10個以上)用意し、当該カップを2群に分けて、第一群のカップの開口部を発泡シートによってシールし、第二群のカップの開口部をポリオレフィン系樹脂フィルムでシールして、これらを例えば温度40℃相対湿度90%の恒温恒湿槽に24時間保管し、この恒温恒湿槽での保管前後の質量増加を第一群のカップと第二群のカップとで比較することでいずれが水蒸気透過性が低い(水蒸気バリア性が高い)ものかを判定することができる。
その一方で積層発泡シートの熱成形性を勘案すると防湿層は厚みが薄い方が好ましい。
従って、優れた防湿性と良好なる熱成形性との両立を図る上において、前記防湿層の平均厚みは、20μm〜500μmであることが好ましい。
ポリプロピレン系樹脂フィルムで防湿層を構成させる場合には、該ポリプロピレン系樹脂フィルムは延伸フィルム(OPP)であっても非延伸フィルム(CPP)であってもよい。
また、熱成形における前記発泡層と当該防湿層との成形条件をマッチングさせる上においては、前記発泡層をGPPSを主成分(例えば、発泡層を構成するポリマーの80質量%以上)とし、前記防湿層は、ランダムPPを主成分(例えば、防湿層を構成するポリマーの80質量%以上)とすることが好ましい。
なかでも、前記防湿層に優れた防湿性を発揮させる点においては、当該防湿層は、ランダムPPとHDPEとが80:20〜95:5の割合で含まれた混合樹脂を全ポリマー中の80質量%以上とすることが好ましく、90質量%以上とすることがより好ましく、95質量%以上とすることが特に好ましい。
また、同じ種類のポリオレフィン系樹脂フィルムを他の樹脂を介して複数枚積層した積層フィルムによって多層の防湿層を構成させるようにしてもよい。
この種の多層の防湿層を形成させるには、例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン樹脂(PVDC)などを接着層を介して2枚のポリプロピレン系樹脂フィルムを積層した積層フィルムを発泡シートに積層させるようにすればよい。
本実施形態においては、例えば、前記防湿層を形成するポリオレフィン系樹脂フィルムにポリオレフィン系樹脂とともに板状鉱物粒子を含有させることにより当該防湿層の防湿性能の向上を図りうるとともに強度の向上を図りうる。
前記防湿層の防湿性能と強度の向上に有効となる板状鉱物粒子としては、例えば、タルク、カオリン(白土)、焼成カオリン、ベントナイト、雲母族鉱物(セリサイト、白雲母、金雲母、黒雲母)などからなる1μm以上15μm以下の平均粒子径(レーザー回折法による粒度分布におけるメジアン径(D50))を有するものが挙げられる。
なかでも、タルクは、安価であるとともに上記効果に優れている点において防湿層に含有させる板状鉱物粒子として特に好適である。
前記板状鉱物粒子の含有量を上記のようにすることが好ましいのは、ポリオレフィン系樹脂100質量部に対して板状鉱物粒子を3質量部以上の割合で含有させることにより、当該板状鉱物粒子による防湿性能及び強度の向上効果が防湿層に対してより確実に発揮させることができるためである。
また、前記板状鉱物粒子の含有量を上記のようにすることが好ましいのは、ポリオレフィン系樹脂100質量部に対して板状鉱物粒子を30質量部以下の割合で含有させることにより、防湿層を軽量性に優れたものとさせ得るためである。
なお、前記接着層におけるエチレン−酢酸ビニル共重合体とスチレン系熱可塑性エラストマーとの含有割合は特に限定されるものではないが、エチレン−酢酸ビニル共重合体とスチレン系熱可塑性エラストマーとの分散状態を良好なものとし、前記防湿層及び前記発泡層の双方に対して優れた接着性を前記接着層に発揮させ得る点において当該接着層にはエチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対し、前記スチレン系熱可塑性エラストマーを10質量部以上250質量部以下となる割合で含有させることが好ましい。
具体的には、前記混合樹脂は、前記発泡層を形成するための発泡シートの一般的な押出温度において、該発泡シートの原料樹脂よりも低粘度であることが好ましい。
なお、原料樹脂とともに気泡調整剤や発泡剤を含む前記発泡性樹脂組成物は、前記発泡剤が炭化水素系のものなどである場合、一般に原料樹脂よりも溶融粘度が低下する。
従って、前記混合樹脂は、前記押出温度において、前記発泡シートを形成させるための前記発泡性樹脂組成物よりも低粘度であることがより好ましい。
また、動的粘弾性測定は、例えば、粘弾性測定装置PHYSICA MCR301(Anton Paar社製)、温度制御システムCTD450にて測定することができる。
具体的には、まず、サンプルをペレットのまま、測定開始温度230℃に加熱した粘弾性測定装置のプレート上にセットし窒素雰囲気下にて5分間に亘って加熱し溶融させる。
その後、直径25mmのパラレルプレートにて間隔を2.0mmまで押しつぶし、プレートからはみ出した樹脂を取り除く。
更に測定開始温度230±1℃に達してから5分間加熱後、歪み5%、周波数1Hz、降温速度2℃/分、測定間隔30秒、ノーマルフォース0Nの条件下にて、80℃又は100℃まで動的粘弾性測定を行い、複素粘度(Pa・s)を測定することができる。
ただし、酢酸ビニル含有量が多いエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂は、積層発泡シートに酢酸臭を生じさせるおそれを有する。
従って、積層発泡シートに臭気が発生することを抑制させ得る点において、前記接着層の形成には、酢酸ビニル含有量が0質量%を超え10質量%以下のものを採用することが好ましく3質量%以上10質量%以下のものがより好ましい。
また、積層発泡シートを熱成形する際の成形性と得られる成形品の耐熱性との両立を図る上においては、前記接着層を形成させるためのエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂は、融点が70℃以上110℃以下であることが好ましい。
なお、前記接着層を、防湿層と発泡層との双方に対して良好に接着させる上においては、前記スチレン系熱可塑性エラストマーは、スチレン含有量が30質量%以上40質量%以下であることが好ましい。
また、要すれば、本実施形態の接着層には、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂やスチレン系熱可塑性エラストマー以外のポリマーを含有させても良いが、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂やスチレン系熱可塑性エラストマーによる機能をより確実に発揮させ得る点において、接着層は、これら以外のポリマーの含有量を10質量%以下にすることが好ましく、5質量%以下にすることがより好ましく、1質量%以下にすることが特に好ましい。
即ち、前記発泡層を形成させるための発泡シート、前記防湿層を形成させるための防湿フィルム、及び、前記接着層を形成させるための接着フィルムをそれぞれ独自に作製しておいて、これらを積層してシート3枚からなる積層体を形成させ、当該積層体を2本の加熱ローラーの間を通過させるなどして上下から加熱、加圧して積層一体化させる方法によって形成させることができる。
また、本実施形態の積層発泡シートは、発泡シートの片面に接着層を積層させた一次積層シートを作製し、該一次積層シートの接着層形成面側に防湿フィルムを重ね合わせてシート2枚の積層体を形成し、該積層体を前記のように加熱ローラーで一体化させて形成させることができる。
また、本実施形態の積層発泡シートは、発泡シート側に接着層を形成させるのではなく、防湿フィルムと接着フィルムとを共押出しによって一体形成させ、これを発泡シートと熱ラミネートして形成させても良い。
さらには、本実施形態の積層発泡シートは、発泡シートと防湿フィルムとのそれぞれに半分程度の厚みの接着層を形成させたものを用意し、これらを積層一体化させて形成させることも可能である。
即ち、本実施形態の積層発泡シートは、例えば、共押出によって発泡層と接着層とが積層されたシートを形成させ、該シートの接着層形成面側にTダイを使って防湿フィルムを加熱溶融状態で押出し、当該防湿フィルムの熱により接着層と該防湿フィルムとを接着させる方法によって形成させることができる。
さらに、本実施形態の積層発泡シートは、発泡層、接着層、及び、防湿層の3層を一つのダイから押出させる共押出ラミネート法によって作製することも可能である。
これらのなかでも本実施形態の積層発泡シートは、共押出ラミネート法によって作製されることが好ましく、少なくとも前記発泡層と前記接着層とが共押出によって積層一体化されることが好ましい。
例えば、他面側に延伸ポリスチレン樹脂(OPS)フィルムを積層した防湿層/接着層/発泡層/OPS層の4層構造を有する積層発泡シートや、他面側にも防湿層を形成させた防湿層/接着層/発泡層/接着層/防湿層の5層構造を有する積層発泡シートも本発明の意図する範囲のものである。
なお、このようにして発泡層の両面に接着層と防湿層とを形成させる場合には、一面側と他面側とでこれらの層の厚みや材質を異ならせるようにしてもよい。
なかでも断熱性と軽量性とが求められるとともに内部の乾燥麺や具材を湿気から保護することが求められる即席麺用容器の形成材料として好適であるといえる。
このように積層発泡シートを容器の形成に利用するのにあたっては、内面積の単位面積当たりの透湿度が10g/m2/24h以下となるように前記容器を形成させることが好ましい。
また、前記周側壁部は、内側から外側に向けての突刺貫通エネルギーが10mJ以上となるように形成させることが内容物による容器の破損を抑制させる点において好ましい。
なお、内面積は、容器の寸法を次のように実測し、この実測値を用いた計算によって求めることができる。
例えば、図1(1)に示すような逆円錐台形のカップ容器の場合、
1)容器内底部のもっとも深い部分から、容器開口部までの高さ(Acm)を測定する。2)容器開口部の内側の直径(Bcm)を測定する。
3)容器底部の内側の直径(Ccm)を測定する。
そうしておいて、次の式から得られた値を容器の内面積(S)cm2とすることができる。
1)容器内底部のもっとも深い部分から、容器開口部までの高さ(Acm)を測定する。
2)容器開口部の内側の縦横2辺(B,b:ただし、B≧b)の長さを計測する。
3)容器内底部のもっとも深い部分の2辺の長さ(C,c:ただしC≧c)を計測する。
そうしておいて、次の式から得られた値を容器の内面積(S)cm2とすることができる。
また、ここではこれ以上の詳細な説明は行わないが、積層発泡シートや容器などにおいて従来公知の技術事項であれば、上記に例示のない事項であっても、本発明の効果が著しく損なわれない範囲において本発明の積層発泡シートや容器に採用することが可能である。
即ち、本発明は上記例示に特に限定されるものではない。
発泡層を形成させるためのスチレン系樹脂としては、東洋スチレン社製の汎用ポリスチレン樹脂(GPPS)、商品名「HRM26」を用いた。
この汎用ポリスチレン樹脂100質量部に対し、気泡調整剤としてタルクを0.6質量部加えた混合原料を、口径50mmのNo.1押出機と、口径65mmのNo.2押出機とを持つタンデム型押出機のNo.1押出機のホッパーに供給し、No.1押出機のバレル内で加熱溶融混練した後、発泡剤として混合ブタンガス(ノルマルブタン:イソブタン=7:3)を3質量%の割合となるようにNo.1押出機へ圧入し、前記の加熱溶融混練した原料樹脂と発泡剤とをさらに混練して発泡層形成用の発泡性樹脂組成物を当該押出機内で調製した後、該発泡性樹脂組成物をNo.1押出機とNo.2押出機とを接続する移送部を通じてNo.2押出機へ流入させた。
次いで、このNo.2押出機のバレル内で均一に発泡層用樹脂組成物を冷却した後、合流ダイへ流入させた。
この時の樹脂温度は166℃であり、No.2押出機からの吐出量は21kg/hであった。
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体を80質量部、前記スチレン系熱可塑性エラストマーを20質量部の割合で含有する混合原料を口径32mmの単軸押出機のホッパーに供給して溶融混練させた後、前記合流ダイへ流入させた。
この時の樹脂温度は200℃であり、吐出量は2kg/hであった。
この後、接着層が発泡層に積層された状態の円筒状発泡体を冷却マンドレルによって冷却成形後、冷却マンドレルの後部に取り付けたカッターにより円筒状発泡体を切開して長尺帯状の接着層付発泡シートを得、該接着層付発泡シートを引き取り速度2.5m/minで巻き取った。
このときの接着層付発泡シートの平均厚みは1.2mmであった。
このランダムPPを前記のタンデム型押出機のNo.1押出機のホッパーに供給し押出機バレル内で溶融させて、No.2押出機で均一な樹脂温度(250℃)となるように調整した後、押出機先端に水平に取り付けた幅600mmのコートハンガータイプのTダイへ流入させ、ダイス先端よりフィルム状に前記ランダムPPを吐出量が15kg/hとなるように吐出させた。
前記ランダムPPが吐出されるTダイの下方を、移動方向が押出方向となるように前記接着層付発泡シートを一定速度で長さ方向に走行させ、上面側に前記ランダムPPがフィルム状に押出された前記接着層付発泡シートを該接着層付発泡シートの走行方向前方に配した冷却用のチルロールを通過させ、該チルロールでランダムPPを冷却し、該ランダムPPからなる厚み150μmの防湿層を備えた積層発泡シートを作製した。
なお、積層発泡シートの作製に際しては、予め接着層のないPSPに上記と同様に防湿層を形成させ、該防湿層を剥離して厚みをシックネスゲージにて測定した測定結果に基づいて前記接着層付発泡シートの走行速度を調整することで防湿層を所望の厚みに調整した。
前記のようにして作製した積層発泡シートを熱成形して、容器内底部のもっとも深い部分から、容器開口部までの高さ7.5cm、容器開口部の内側の直径13.5cm、容器底部の内側の直径底面口径8cmの丼形状の容器を作製した。
このとき、防湿層が容器内側に来るように熱成形した。
この容器の中に塩化カルシウム(試薬品)50gを入れ、容器開口部のリブに掛かるように開口部全面をほぼ同じ大きさにカットした0.02mm厚みのアルミホイルで覆い、アルミホイルと容器リブ部端面をロウで隙間なく封止し、容器開口部からの気体の透過を防止した。
この状態で初期容器質量を測定した後、直ちに温度40℃、相対湿度90%の恒温恒湿槽内に入れた。
容器を恒温恒湿槽内に入れてから48時間後と72時間後の質量をそれぞれ測定し、初期質量からの増加質量を算出した。
算出した各経過時間の質量変化から、測定開始から24時間後の増加質量を外挿して求め、その値を24時間における容器の透湿量(L)g/24hとした。
前記のようにして求めた容器の透湿量(L)g/24hを容器内面積(S)cm2で除して以下のようにして容器透湿度を求めた。
容器透湿度(g/m2/24h)=L/(S/10000)
まず、容器の周側壁部の高さ方向中央付近の外表面側を温度測定部位とし、この温度測定部位を4cm四方にかけて黒色インクにて黒色に塗りつぶした。
次に、容器に水面位置が容器上端から5mm程度下方になるまで沸騰させた熱水を注ぎ、1分後黒く塗りつぶした温度測定部位の表面温度を堀場製作所製放射温度計(IT−550L)を用いて測定した。
なお、測定に際しては放射率補正(ε)を1.00に設定し、温度測定部位との間の距離を5cm程度として測定した。
容器の突刺貫通エネルギーについては、JIS Z1707(1997)に記載の突刺し強さ試験方法に基づいて、下記のような評価を行った。
容器として、容器内底部のもっとも深い部分から、容器開口部までの高さ62mm、容器開口部の内側の縦横2辺の長さ145mm、容器内底部のもっとも深い部分の2辺の長さ105mmの角型容器を準備した。
この容器の周側壁部から、25mm×100mmの短冊状のテストピースを切り出した。
次に、圧縮試験機(A&D社製、型名「テンシロンRTC−1210A)を用いて、中心部に直径13mmの貫通穴を開けた直径50mm高さ60mmの円柱形状の測定治具の上面に、前記テストピースの容器内側面を上にして測定治具の中心穴が隠れるように手で押さえて固定し、直径1mmの丸棒状で先端が曲率半径0.5mmとなっている針を前記テストピース上方から、試験速度50mm/分のスピードで前記測定治具中心穴に通るように突刺し、前記針がテストピース上面から貫通するまでに観測された荷重値(N)と変位量(mm)とのグラフにおいて、荷重値0(N)以上の部分の面積をもって、突刺貫通エネルギー(mJ)として評価した。
より詳しくは、変位量とのグラフにおいて、荷重値0(N)以上の部分の面積は、テストピース上面に接した状態からの前記測定針の変位量0.02mm毎の測定荷重値(N)と変位量(0.02mm)との積を前記測定針がテストピースを貫通するまで足し合わせることで求めた。
なお、前記測定針がテストピースを貫通した状態とは、前記測定針の変位量0.02mm毎の測定荷重値の変化量が−0.1Nを超えた点とした。
そして、この測定荷重値が直前の値よりも0.1Nを超えて低下し、測定針がテストピースを貫通したと認められる時点の荷重値と変位量との積は突刺貫通エネルギーに含めず、測定荷重値が0.1Nを超えて低下する直前までの積を足し合わせた値を突刺貫通エネルギーとした。
また測定値は、計5回の測定結果の算術平均値を求めるようにした。
下記表1に示す材料を下記表1に示す配合割合で用いたこと以外は実施例1と同様に積層発泡シートを作製し、実施例1と同様に評価を行った。
なお、実施例5においては、ランダムPP(PC630S)によって形成させる防湿層の厚みを約90μmとするとともに該防湿層のさらに上から以下の3層構成を有する積層フィルムAを熱ラミネートによって積層し多層の防湿層を形成させた。
積層フィルムA:東洋包材社製
(構成:CPP20μm/接着層2μm/ポリ塩化ビニリデン系フィルム(旭化成ケミカルズ社製、商品名「サランUB」)15μm/接着層2μm/CPP20μm)
これらの評価結果を、実施例1の評価結果とともに下記表1に示す。
ただし、比較例1においては、防湿層の厚みが約140μmとなるように条件を調整して積層シートを作成した。
また、比較例2においては、防湿層が容易に剥離してしまう状態であったため、評価は実施しなかった。
なお、その他の実施例、比較例において使用した材料は下記の通り。
<ホモPP>
サンアロマー社製、ホモポリプロピレン樹脂(ホモポリマー)、商品名「PM600A」
<HIPS>
東洋スチレン社製、ハイインパクトポリスチレン樹脂、商品名「E785N」
<EVA>
日本ポリエチレン社製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(VA含有量:4質量%)、商品名「LV−115」
<SEBS>
旭化成社製、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(スチレン含有量:30質量%)、商品名「タフテックH1041」
発泡層の形成材料を下記表2に示すものとしたこと以外は、実施例1〜5と同様に積層発泡シートを作製し、評価を実施した。
なお、ここでは以下に示すような「耐熱耐油性」の評価を併せて実施した。
積層発泡シートを、直径200mm、深さ30mmの皿型成型品に加熱成型し、その皿型成型品に100gのサラダ油を入れ、電子レンジ(三洋電機社製、製品名:「EM−1503T型」)で1500W、80秒の条件で加熱した後に、サラダ油を移し替えて皿型成形品の容器状態を確認し耐熱耐油性を評価した。
その結果、皿型成型品に変形が見られなかった場合を「◎」、皿型成型品に変形がみられたもののその直径の縦と横の差が5mm以内であった場合を「○」、それ以上の変形が生じた場合を「×」と判定した。
結果を、下記表2に併せて示す。
HY540:
日本ポリエチレン社製、高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)、商品名「ノバテックHD HY540」
MM290:
PSジャパン社製、3元共重合体(スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル、スチレン単量体含有量84質量%、メタクリル酸単量体含有量11質量%、メタクリル酸メチル単量体含有量:5質量%)、商品名「MM290」
MA100:
PSジャパン社製、脂肪酸アミドを含有するスチレン−メタクリル酸共重合体樹脂(スチレン単量体含有量96質量%、メタクリル酸単量体含有量4質量%、脂肪酸アミド系添加剤1.5質量部)、商品名「MA100」
H8117:
PSジャパン社製、シス型スチレン−ブタジエンブロック共重合体樹脂(成分:ポリスチレンブロック含有量88質量%、ポリブタジエンブロック含有量12質量%)、商品名「H8117」
AMM10:
PSジャパン社製マスターバッチ(成分:ポリブタジエンブロックが25.7質量%となるようにトランス型スチレン−ブタジエンブロック共重合体と「MM290」とがブレンドされたもの)、商品名「AMM10」
EFN4230:
サビック社製、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリスチレン(PS)ブレンド(PPE/PS=70/30)ポリマー、商品名「ノリルEFN4230」
積層フィルムB:タマポリ株式会社製、商品名「ZEX211」
(構成:CPP22μm/エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂フィルム(クラレ社製、商品名「エバール」6μm/CPP22μm)
また、実施例9においては、ランダムPP(PC630S)によって防湿層を形成させず、接着層に前記積層フィルムB(CPP/EVOH/CPP)を熱ラミネートによって積層し多層の防湿層を形成させた。
下記のポリプロピレン系樹脂(PP1)、ポリエチレン系樹脂(PE1)、及び、下記2のタルク(T1)を表3に示す割合で用いたこと以外は実施例3と同様に容器を作製し、容器透湿度と突刺貫通エネルギーとを求めた。
(PP1)
プライムポリマー社製、ランダムPP、商品名「F744NP」
(PE1)
日本ポリエチレン社製、HDPE、商品名「HJ560」
(T1)
竹原化学工業社製、平均粒子径5μm、商品名「MAX6060FTN」
さらに、下記のポリプロピレン系樹脂(PP2)、及び、タルク(T2)を用い、タルクの添加によって防湿層の強度がどのように変化するかを評価した。
即ち、表4に示す割合でポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、及び、タルク用いて表4に示す厚みのフィルムを作製し、該フィルムの引張弾性率(E)、破断時の試験荷重(Tb)、及び、破断時伸び(Eb)を測定することにより実施した。
評価は、JIS K6251:2010に準じて実施し、JIS K6251:2010に規定するダンベル状1号形の試験片を、テンシロン万能試験機UCT−10T((株)オリエンテック製)、万能試験機データ処理(UTPS−237ソフトブレーン製)を用いて、つかみ具間隔を70mm、試験速度500mm/minで測定し、JIS K6251:2010規定の方法により各数値を算出した。
但し伸びはつかみ具間の距離から算出した。
試験片の数は5個とし、温度23±2℃、湿度50±5%の環境下で測定を行った。
結果を表4に示す。
(PP2)
サンアロマー社製、ホモPP、商品名「PL500A」
(T2)
竹原化学工業社製、平均粒子径9μm、商品名「MAX0707N」
発泡層を形成させるための原料樹脂たるGPPS(東洋スチレン社製、商品名「HRM26」)、接着層を形成させるための混合樹脂の第1の成分たるEVA(日本ポリエチレン社製、商品名「LV−115」)及び第2の成分たるSEBS(旭化成社製、商品名「タフテックH1041」)を用いて複素粘度の測定を行った。
測定試料は、以下の5通りとした。結果を図2に示す。
その際、環状スリットダイ先端のスリット部から円筒状に押出された接着層付発泡シートの各接着層の状態を確認し、問題なく積層出来ているものを「○」、スリット部から押出されると同時に接着層と発泡シートとが分離する場合を「×」、積層出来ても、接着層に穴開きや破れが発生しているものを「△」としラミ適性を判別した。
各試料の評価結果を下記表6に示す。
Claims (12)
- ポリスチレン系樹脂発泡シートからなる発泡層と、該発泡層よりも水蒸気透過率の低いポリオレフィン系樹脂フィルムからなる防湿層とを有し、前記発泡層と前記防湿層とが接着層を介して積層されており、該接着層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体、及び、スチレン系熱可塑性エラストマーを含む混合樹脂からなることを特徴とする積層発泡シート。
- 前記発泡層の見かけ密度が0.05g/cm3以上0.3g/cm3以下である請求項1に記載の積層発泡シート。
- 前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が0質量%を超え10質量%以下である請求項1又は2に記載の積層発泡シート。
- 前記接着層には、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SBBS)、及び、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)から選ばれる1種以上が前記スチレン系熱可塑性エラストマーとして含有されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の積層発泡シート。
- 前記接着層には、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対し、前記スチレン系熱可塑性エラストマーが10質量部以上250質量部以下含有されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の積層発泡シート。
- 前記防湿層がポリプロピレン系樹脂を主成分としている請求項1乃至5のいずれか1項に記載の積層発泡シート。
- 前記防湿層を形成しているポリオレフィン系樹脂フィルムには、ポリオレフィン系樹脂とともにタルクが含有されており、該タルクが前記ポリオレフィン系樹脂100質量部に対して3質量部以上30質量部以下の割合で含有されている請求項1乃至6のいずれか1項に記載の積層発泡シート。
- 前記接着層を形成している前記混合樹脂は、140℃以上170℃以下の範囲において、前記発泡層を形成しているポリスチレン系樹脂よりも複素粘度の値が低い請求項1乃至7のいずれか1項に記載の積層発泡シート。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の積層発泡シートを製造するための積層発泡シート製造方法であって、共押出を実施し、該共押出によって少なくとも前記発泡層と前記接着層とを積層一体化させる積層発泡シート製造方法。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の積層発泡シートを熱成形してなる容器。
- 内面積の単位面積当たりの透湿度が10g/m2/24h以下である請求項10記載の容器。
- 収容物が載置される底部と、該底部の外縁から立ち上がる周側壁部とを有し、該周側壁部は、内側から外側に向けての突刺貫通エネルギーが10mJ以上となるように形成されている請求項10又は11記載の容器。
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