JP4829136B2

JP4829136B2 - 積層発泡シートとその製造方法及び青果用トレー

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Publication number: JP4829136B2
Application number: JP2007011387A
Authority: JP
Inventors: 将充原田; 秀美古澤; 孝雄島田
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2027-01-22
Also published as: JP2008173923A

Description

本発明は、特に緩衝材料として優れた緩衝性を有する積層発泡シートとその製造方法、そのシートを熱成形して得られた青果用トレーに関する。

従来、ポリスチレン系樹脂発泡シート、架橋ポリエチレン樹脂発泡シート、ポリプロピレン系樹脂発泡シートなどの熱可塑性樹脂発泡シートを熱形成し、りんご、梨、桃、トマトなど青果物の緩衝包装用に複数の収納用凹部を有する成形品トレー、あるいはパルプモールドによるトレー成形品が使用されてる。これらのトレーには、それぞれ収納する青果の種類や収納形態などによって長所、短所があるため、適宜に使い分けられている。例えば、ポリスチレン系樹脂発泡シートからなるトレーは、ある程度重さがあって表面の硬い梨の収納に多く使用され、また、架橋ポリエチレン樹脂発泡シートからなるトレーは、表面が柔らかく傷つきやすい桃の収納に使用される。さらにパルプモールドによるトレーは、りんごやトマトの収納に使用される。このように、青果用トレーとしては多種多様なものが必要である。

一方、このように多種多様なトレーを青果物の種類に応じて使い分ける場合、青果物の収穫時期よりも早い段階で、必要数量を見越して在庫を持たなければならないため、青果物の収穫量が予想よりも少なかった場合や、多くなった場合、異なる素材のトレーを融通し合うことが困難であった。さらに、ポリスチレン系樹脂発泡シートからなる青果用トレーは、その樹脂特性から耐衝撃性が低く、割れやすいという問題がある。また、ポリプロピレン系樹脂発泡シートからなる青果用トレーは、特定のポリプロピレン系樹脂を使用しなければ目的に合う発泡シートを得ることが難しく、その樹脂が高価であるために安価な青果用トレーを供給し難い問題がある。さらに架橋ポリエチレン樹脂発泡シートからなる青果用トレーは、架橋構造を有するために、リサイクルが困難であるという問題があり、また製造工程も複雑で、コストがかさむなどの問題がある。また、パルプモールドからなるトレーは、吸水時に強度が著しく低下する問題がある。

そこで青果用トレーの素材を統一し、それぞれの素材の持つ問題を解決し得る青果用トレーの開発が進められている。ポリスチレン系樹脂発泡シートは、リサイクルやコストの面で優れているため、この種のトレー素材として好ましく、青果用トレーの開発はポリスチレン系樹脂発泡シートの持つ問題を改善することに向けられており、例えば、通常のポリスチレンの衝撃性を改善するために、ゴム変性した耐衝撃性ポリスチレンの使用が試みられている。しかし、耐衝撃性ポリスチレンのみによる発泡体の柔軟性向上効果はそれほど大きいものではなく、耐衝撃性ポリスチレン成分が多くなると、発泡性や成形性の低下といった問題も生じるため、幅広い品種での青果用トレーとしては不十分である。

より高性能なポリスチレン系樹脂発泡シート及びその成型品を提供するため、これまでに種々の技術が提案されている。例えば、ポリスチレン系樹脂とエチレン−スチレン共重合体との混合樹脂の発泡シートから成形された青果用トレーが提案されている（特許文献１参照。）。
また、ポリスチレン系樹脂と、エチレン−スチレン共重合体と、ポリエチレン系樹脂との混合樹脂の発泡シートから成形された青果用トレーが提案されている（特許文献２参照。）。
更に、前記発泡シートの融着性の問題を改善したポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂及び特定の硬さのスチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素を含む樹脂組成物から得られた特定の硬さの押出発泡層が提案されている（特許文献３参照）。
特開２０００−２２６０２０号公報特開２００１−１５１２２０号公報特開２００４−２３８４１３号公報

しかしながら、特許文献１〜３に開示された従来技術には、次のような問題がある。
特許文献１及び２に開示された青果用トレーは、柔軟性、緩衝性に優れるものの、エチレン−スチレン共重合体を含んでいるために耐熱性が低くなり、青果用トレー保管時に高温状態にさらされると、重ねてあったトレー同士が融着して剥離し難くなる問題がある。
特許文献３に開示された青果用トレーは、特許文献１及び２に開示された青果用トレーに比べ、トレーの融着に対して改善効果が見られるものの、スチレン樹脂に比べるとガラス転移温度の低い樹脂を含んでいるために、保管状態によっては青果用トレー同士が融着する場合があり、完全に課題を克服するには至らなかった。
さらに、特許文献１〜３に開示されたいずれの青果用トレーについても、表面の緩衝性に優れているものの、重い果実を収納するための青果用トレーとしては強度の面で不足していた。

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、成形品の保管時の融着を防止でき、成形品の強度にも優れる積層発泡シートとその製造方法及び青果用トレーの提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、ポリスチレン系樹脂（ａ）、密度０．８７〜０．９２ｇ／ｃｍ^３のポリエチレン系樹脂（ｂ）及びスチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）を含む樹脂組成物（ｉ）の押出発泡層であって、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）が、デュロメータタイプＡ硬度の値ＨＤＡが９０以下であり、押出発泡層の密度が０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ^３である第一発泡層と、ポリスチレン系樹脂発泡層とが積層されてなる積層発泡シートであって、積層発泡シートの加熱変形値が押出方向で９０〜１０３、押出方向と垂直な方向で９７〜１１７であり、
樹脂組成物（ｉ）が、ポリスチレン系樹脂（ａ）５０〜９０質量％、ポリエチレン系樹脂（ｂ）３〜２０質量％、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）３〜４７質量％（ただし、ポリエチレン系樹脂（ｂ）＋スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）＝１０〜５０質量％の範囲である）の組成を有し、
積層シートの厚みが１．０ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲であり、坪量が８０〜４００ｇ／ｍ ^２の範囲であり、且つ前記第一発泡層とポリスチレン系樹脂発泡層との厚み比率が１０：１〜１：２の範囲であることを特徴とする積層発泡シートを提供する。

また本発明は、前記本発明に係る積層発泡シートを熱成形して得られた青果用トレーを提供する。

また本発明は、前記第一発泡層と前記ポリスチレン系樹脂発泡層とを共押出により製造して前記本発明に係る積層発泡シートを得ることを特徴とする積層発泡シートの製造方法を提供する。

本発明によれば、発泡シート及びその成形品の柔軟性が高く、さらに発泡シート及び成形品同士の剥離性を改善でき、耐候性も十分に兼ね備え、幅広い品種に対応できる柔軟性、緩衝性及び強度の高い積層発泡シート及び青果用トレーを提供できる。

図１は、本発明の積層発泡シートの一実施形態を示す概略断面図である。本実施形態の積層発泡シート１は、ポリスチレン系樹脂（ａ）、密度０．８７〜０．９２ｇ／ｃｍ^３のポリエチレン系樹脂（ｂ）及びスチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）を含む樹脂組成物（ｉ）の押出発泡層であって、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）が、デュロメータタイプＡ硬度の値ＨＤＡが９０以下であり、押出発泡層の密度が０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ^３である第一発泡層２と、ポリスチレン系樹脂発泡層３（以下、ＰＳＰ層と記す。）とが積層された構造になっており、該積層発泡シート１の加熱変形値が、押出方向（以下、ＭＤ方向と記す。）で９０〜１０３の範囲であり、ＭＤ方向と直交する方向（以下、ＴＤ方向と記す。）で９７〜１１７の範囲であることを特徴としている。

図１に示す本実施形態の積層発泡シート１は、それぞれ１層の第一発泡層２とＰＳＰ層３とが積層された構造を例示しているが、本発明の積層発泡シート１は、本実施形態にのみ限定されるものではなく、積層発泡シートの表面に非発泡樹脂フィルムを積層して積層発泡シートを構成することもできる。

［第一発泡層］
本発明の積層発泡シート１における第一発泡層２は、ポリスチレン系樹脂（ａ）、密度０．８７〜０．９２ｇ／ｃｍ^３のポリエチレン系樹脂（ｂ）及びスチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）を含む樹脂組成物（ｉ）の押出発泡層であって、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）が、デュロメータタイプＡ硬度の値ＨＤＡが９０以下であり、押出発泡層の密度が０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ^３であることを特徴としている。

この第一発泡層２に用いられるポリスチレン系樹脂（ａ）は、ポリスチレン樹脂またはポリスチレン樹脂を主成分とするポリスチレン系樹脂混合物が用いられ、特にポリスチレンホモポリマー単体であるか、あるいはポリスチレンホモポリマー５０〜９０質量％と耐衝撃性ポリスチレンまたはスチレン−アクリル酸エステル共重合体１０〜５０質量％とからなる樹脂であることが好ましい。ポリスチレンホモポリマーに耐衝撃性ポリスチレンを加えると、柔軟性向上に効果があるが、耐衝撃性ポリスチレンの配合量が高くなると、発泡剤ガスの保持性が低下して成形性が悪くなったり、樹脂中に含まれるゴム成分のために耐候性が低下し、成形品を長期保管しておいた場合などに、柔軟性の低下、成形品の割れ欠けなどの問題が発生しやすくなる。このため、耐衝撃性ポリスチレンの配合量はポリスチレン系樹脂（ａ）全体の５０質量％以下とするのが好ましく、４０質量％以下とするのがより好ましく、３０質量％以下とするのがさらに好ましい。

スチレン−アクリル酸エステル共重合体としては、スチレンモノマーとアクリル酸エステルとの共重合体が挙げられ、このアクリル酸エステルとしては、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルなどのアクリル酸と炭素数が１〜１０のアルコールとのエステルが好ましい。このような共重合体は、スチレン−アクリル酸ブチルが柔軟性向上効果の上で好ましい。本発明で使用するスチレン−アクリル酸エステル共重合体中の、アクリル酸エステル含有量は１〜４０質量％、好ましくは１〜３０質量％である。スチレン−アクリル酸エステル共重合体は、アクリル酸エステルの含有量に応じて、樹脂の耐熱性が低下するため、原料としてスチレン−アクリル酸エステル共重合体を多量に配合すると、積層発泡シート１の耐熱性が低下しすぎる場合があり、その場合、積層発泡シート１同士の融着性の問題や、成形品の熱変形等の問題が生じやすくなる。そのため、総じてスチレン−アクリル酸エステル共重合体を配合する場合、その配合量は、ポリスチレン系樹脂（ａ）全体の５０質量％以下とするのが好ましく、４０質量％以下とするのがより好ましく、３０質量％以下とするのがさらに好ましい。

この第一発泡層２に用いられるポリエチレン系樹脂（ｂ）は、密度０．８７〜０．９２ｇ／ｃｍ^３のポリエチレン系樹脂である。ポリエチレン系樹脂（ｂ）の密度が０．８７ｇ／ｃｍ^３より低いと柔軟性向上効果に比べ、融着性の問題が大きくなるために好ましくない。密度が０．９２ｇ／ｃｍ^３を超えるようなポリエチレン系樹脂では、エチレン−酢酸ビニル共重合体などを除き、柔軟性向上効果が小さく、多量に配合しなくてはならなくなり、好ましくない。本発明で使用するポリエチレン系樹脂（ｂ）の密度は、０．８８〜０．９２ｇ／ｃｍ^３の範囲が好ましく、０．８８〜０．９１ｇ／ｃｍ^３の範囲がより好ましい。本発明において好ましいポリエチレン系樹脂としては、例えば低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−メチルメタアクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等、またはその他エチレンと共重合可能なビニル系モノマーと、エチレンとの共重合体が挙げられる。これらの内、エチレン−酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニル含有量が増えると柔軟性向上効果が高くなり、樹脂密度も上昇する。酢酸ビニル含有量が１５質量％を超えるような樹脂は、柔軟性向上効果は高いが、臭気の問題や融着性の問題が生じやすくなり好ましくない。そのためエチレン−酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニル含有量が１５質量％以下のものが好ましい。

この第一発泡層２に用いられる、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）は、デュロメータタイプＡ硬度の値ＨＤＡが９０以下である。共重合体の種類としては、ブロック共重合体でもランダム共重合体でもよい。共役ジエンとしては、例えばブタジエン、イソプレン、２−エチルブタジエンなどの炭素数４〜１０の共役ジエンが挙げられる。好ましいスチレン−共役ジエン共重合体またはその水素添加共重合体としては、スチレン−イソプレンブロック共重合体またはその水素添加物、スチレン−ブタジエンブロック共重合体またはその水素添加物である。これら共重合体の完全飽和型構造は、例えばスチレン−エチレン・ブチレン共重合体、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−エチレン・プロピレン共重合体、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体などである。また、積層発泡シート１及びその成形品の耐候性の悪化を防ぐためには、前記共重合体のうちでも特に水素添加され、分子鎖内にある二重結合の数がより少ない共重合体が好ましい。本発明の積層発泡シート１にあっては、前記スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物の１種単独でも、２種以上を混合しても良い。

さらに本発明においては、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）はデュロメータタイプＡ硬度の値ＨＤＡが９０以下、好ましくは２０〜８０、より好ましくは２０〜７０の範囲のものを使用する。ＨＤＡの値が９０より高いものは、柔軟性向上効果が小さく、第一発泡層２の柔軟性を満足させるためには多量に配合しなければならず、発泡性や融着性の問題が生じたり、コストが上昇するので好ましくない。ＨＤＡが２０未満のものは、樹脂粘度が下がりすぎて発泡性が低下したり、発泡体の耐熱性が低下する可能性がある。

この第一発泡層２は、前記ポリスチレン系樹脂（ａ）と、ポリエチレン系樹脂（ｂ）と、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）とを含む樹脂組成物（ｉ）と、発泡剤（ｉｉ）とを混合した原料樹脂を押出発泡して得られ、前記樹脂組成物（ｉ）は、ポリスチレン系樹脂（ａ）５０〜９０質量％、ポリエチレン系樹脂（ｂ）３〜２０質量％、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）３〜４７質量％（ただし、ポリエチレン系樹脂（ｂ）＋スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）＝１０〜５０質量％の範囲である）の組成を有することが好ましい。

この樹脂組成物（ｉ）中のポリエチレン系樹脂（ｂ）の配合量は、３〜２０質量％の範囲であり、４〜２０質量％の範囲とするのが好ましく、４〜１５質量％の範囲とするのがさらに好ましい。ポリエチレン系樹脂（ｂ）の配合量が３質量％以下である場合、ポリエチレン系樹脂（ｂ）による柔軟性向上効果が不十分となり、青果用トレー等の積層発泡シート成形品の柔軟性が不足する場合がある。一方ポリエチレン系樹脂（ｂ）の配合量が２０質量％を超えると、積層発泡シート内に残っている発泡剤ガスの大気中への逸散が早くなり、そのために熱成形時の二次発泡性が悪くなり、結果として成形性が悪くなるので好ましくない。

この樹脂組成物（ｉ）中のスチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）の配合量は、３〜４７質量％の範囲であり、５〜３５質量％の範囲が好ましく、５〜２５質量％の範囲がより好ましい。スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）の配合量が３質量％より少ないと、ポリスチレン系樹脂（ａ）とポリエチレン系樹脂（ｂ）との相溶性が低下し、またスチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）による柔軟性向上効果も小さくなり、好ましくない。一方、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）の配合量が４７質量％を超えると、樹脂粘度の低下による連続気泡率の上昇や、成形性の悪化、積層発泡シートの耐熱性低下、剥離性悪化などの問題が生じるため、好ましくない。

好ましい実施形態において、前記ポリエチレン系樹脂（ｂ）とスチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）とは、（ｂ）と（ｃ）との合計量が１０〜５０質量％の範囲、好ましくは２０〜４０質量％、より好ましくは２５〜３５質量％の範囲となるように、樹脂組成物（ｉ）中に配合される。ポリエチレン系樹脂（ｂ）とスチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）との合計量が１０質量％より少ないと、柔軟性向上効果が小さくなり好ましくない。一方、合計量が５０質量％を超えると、発泡性や熱成形性が悪くなったり、剥離性が悪くなったりするため、好ましくない。

この第一発泡層２の密度は、高いと柔軟性が不足し、より低密度にすることによって、積層発泡シート１の柔軟性を向上させることはできる。しかしながら、ポリスチレン系樹脂とポリエチレン系樹脂、さらにはスチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物それぞれについて熱成形特性が異なるため、第一発泡層２が低密度になると熱成形時の成形性が悪くなることから、第一発泡層２の密度は０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ^３の範囲とする。また、第一発泡層２の密度は、成形性と柔軟性、そして成形品の強度の点で、０．０４〜０．１ｇ／ｃｍ^３の範囲とすることがより好ましい。

［ＰＳＰ層］
本発明の積層発泡シート１を構成するＰＳＰ層３に用いられるポリスチレン系樹脂は、は、ポリスチレン樹脂またはポリスチレン樹脂を主成分とするポリスチレン系樹脂混合物が用いられ、特にポリスチレンホモポリマー単体であるか、あるいはポリスチレンホモポリマー５０〜９０質量％と耐衝撃性ポリスチレンまたはスチレン−アクリル酸エステル共重合体１０〜５０質量％とからなる樹脂であることが好ましい。

ポリスチレンホモポリマーのＰＳＰ層３は、脆性があり、積層発泡シート１とした場合に割れる可能性がある。ポリスチレンホモポリマーにゴム分を加えると、脆性改善に効果があることから、ＰＳＰ層３としてはポリスチレンホモポリマーにゴム分をブレンドしたポリスチレン系樹脂を用いることが好ましい。ＰＳＰ層３を構成するポリスチレン系樹脂のゴム分は、１〜６質量％の範囲とすることが好ましい。ゴム分が前記範囲未満であると、ポリスチレン系樹脂の脆性改善効果が充分に得られなくなる。一方、ゴム分が前記範囲を超えると、発泡剤ガスの保持性が低下して成形性が悪くなったり、樹脂中に含まれるゴム成分のために耐候性が低下し、成形品を長期保管しておいた場合などに、柔軟性の低下、成形品の割れ欠けなどの問題が発生しやすくなる。なお、ＰＳＰ層３を構成するポリスチレン系樹脂へのゴム分の添加は、スチレン−ブタジエン系共重合体をポリスチレンホモポリマーに適当量添加する形態で行うことが好ましい。

このＰＳＰ層３の密度は、成形性と柔軟性、そして成形品の強度の点で、０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ^３の範囲とすることが好ましく、０．０４〜０．１ｇ／ｃｍ^３の範囲とすることがより好ましい。

［積層発泡シート］
本発明の積層発泡シート１は、前記樹脂組成物（ｉ）を発泡させた第一発泡層２と前記ＰＳＰ層３とを積層してなり、該積層発泡シート１の加熱変形値（測定方法は後で詳述する。）が、ＭＤ方向で９０〜１０３の範囲であり、ＴＤ方向で９７〜１１７の範囲であることを特徴としている。この積層発泡シート１の加熱変形値を前記範囲としたことによって、性質の大きく異なる発泡層が積層されていることから熱成形が難しい積層発泡シートでありながら、熱成形に優れ、積層発泡シート１を成形して青果用トレー等の成形品にした場合に、表面に亀裂などがない外観の良好な高強度の成形品を得ることができる。
より好ましい加熱変形値の範囲は、ＭＤ方向で９３〜１００の範囲であり、ＴＤ方向で９９〜１１１の範囲である。さらにそれぞれの方向の値が前記の値を満足しつつ、ＭＤ／ＴＤの値が０．８４〜０．９５であることが好ましく、０．８６〜０．９２であることがより好ましい。

ここで、該積層発泡シート１における加熱変形値の調整方法について記す。加熱変形値は、積層発泡シート１を押出発泡させる時の各押出条件を変更することによって調整することができる。すなわち、押出ダイの樹脂の出口直径と冷却用マンドレルの直径との比を変更したり、押出ダイの樹脂の出口の間隙（スリット）寸法を変更することなどで調整することができる。

本発明の積層発泡シート１の全体厚みは、１．０ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲が好ましく、１．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲がより好ましい。積層発泡シート１の全体厚みが前記範囲より薄いと、緩衝性や強度が低下し、一方、全体厚みが前記範囲より厚いと、成形性が低下する。

本発明の積層発泡シート１において、第一発泡層２とＰＳＰ層３の各層の厚み比率は、第一発泡層：ＰＳＰ層＝１０：１〜１：２の範囲が好ましい。第一発泡層２が少ないと、緩衝性が不足する恐れがある。ＰＳＰ層３の厚みは、０．２ｍｍ以上あれば、融着性の改善効果は十分に得られる。これら各層の厚み比率は、緩衝性と強度の要求品質において調整すればよい。

本発明の積層発泡シート１の坪量は、８０〜４００ｇ／ｍ^２の範囲が好ましく、１００〜３００ｇ／ｍ^２の範囲がより好ましい。積層発泡シート１の坪量が前記範囲未満であると、強度が不足し、一方、坪量が前記範囲を超えると、コストアップになるために好ましくない。

また、第一発泡層２とＰＳＰ層３の各層の坪量比率は、第一発泡層：ＰＳＰ層＝９０：１０〜５０：５０の範囲が好ましい。この各層の坪量は、緩衝性と強度の要求品質において調整すればよく特に制限はないが、第一発泡層２の坪量が小さいと、緩衝性が低下する。

なお、この積層発泡シート１を熱成形することによって、成形品厚みは厚くなる。

［積層発泡シートの製造方法］
本発明の積層発泡シート１は、第一発泡層２とＰＳＰ層３となるそれぞれの発泡シートを、個別に押出して得られた発泡シートを熱接着させたり、接着剤を用いて接着して積層することもできるが、生産性に優れ、積層発泡シート１の加熱変形値の調整が行いやすいことから、共押出で製造することが好ましい。

図２は、本発明に係る積層発泡シートの製造方法に用いられる製造装置の一例を示す構成図であり、図２中、符号１１は第一押出機、１２はホッパー、１３は発泡剤供給口、１４は第二押出機、１５はシングル押出機、１６はホッパー、１７は発泡剤供給口、１８は合流金型、１９はダイ、２０はプラグ、２１はローラ、２２は巻き取りローラである。

この製造装置を用い、共押出によって積層発泡シート１を製造するには、まず、第一押出機１１のホッパー１２から第一発泡層２の樹脂材料を投入し、且つシングル押出機１５のホッパー１６からＰＳＰ層３の樹脂材料を投入し、各押出機内で樹脂をその溶融温度以上の温度に加熱し、溶融・混合する。この時、各樹脂材料と共に、必要に応じて各種の添加剤を加えることができる。

第一押出機１１とシングル押出機１５内でそれぞれ溶融された樹脂材料には、発泡剤供給口１３，１７から発泡剤を圧入して、各押出機１１，１５内で溶融樹脂と発泡剤とを混合する。第一押出機１１内で発泡剤と混合した第一発泡層２の樹脂材料は、第二押出機に送られて適当な押出発泡樹脂温度とされた後、合流金型１８へと送られ、一方、シングル押出機１５内で発泡剤と混合したＰＳＰ層３の樹脂材料は、適当な押出発泡樹脂温度とされた後、合流金型１８の他の流路から送られる。合流金型１８内で合流されたそれぞれの発泡剤混合樹脂は、ダイ１９に設けられた円環状のスリットから押し出され、発泡し、直後に冷却用のプラグ２０に導かれ、円筒状の発泡体となる。

この円筒状の発泡体は、プラグ２０の後方に設けられたカッターによって２箇所切開され、それぞれ積層発泡シート１として、複数のローラ２１を経て、巻き取りローラ２２に巻き取られる。なお、本例示では、円筒状の発泡体を２箇所切開して２枚の積層発泡シートとしているが、これに限らず、円筒状の発泡体を１箇所切開して１枚の積層発泡シート１を製造してもよい。得られた積層発泡シート１をロール状に巻き取る場合は、巻き締まり防止のため、できるだけテンションをかけずに巻き取ることが望ましい。

本発明の製造方法で使用する発泡剤としては、公知の化学発泡剤、物理発泡剤のいずれも使用できる。化学発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミドなどの分解型のもの、重曹−クエン酸などの分解型のものが挙げられる。物理発泡剤としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタンなどの炭化水素、窒素、二酸化炭素などの不活性ガス、ジメチルエーテル、ジエチルエーテルなどのエーテル、テトラフルオロエタン、クロオジフルオロエタン、ジフルオロエタンなどのハロゲン化炭化水素などが挙げられる。

本発明の製造方法では、第一発泡層２の樹脂材料とＰＳＰ層３の樹脂材料との一方又は両方に、気泡調整剤、着色剤、収縮防止剤、難燃剤、滑剤、劣化防止剤など公知の添加剤を適宜加えることができる。気泡調整剤としては、タルク、雲母、マイカ、モンモリロナイトなどの無機フィラー、フッ素樹脂などの有機微粒子、またはアゾジカルボンアミドなどの分解型化学発泡剤、重曹−クエン酸などの反応型化学発泡剤、窒素や二酸化炭素などの不活性ガスなどが使用できる。収縮防止剤としては、ステアリン酸モノグリセライドなどの脂肪酸と多価アルコールとのエステル化合物などが、本発明におけるポリエチレン系樹脂成分や、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物成分に対する発泡剤ガス逸散速度抑制効果が期待できるので好ましい。

本発明の製造方法によって得られる積層発泡シート１の連続気泡率は、２０容量％以下とするのが好ましく、１５容量％以下とするのがより好ましい。２０容量％を超えたものは、積層発泡シート１の熱成形時における二次発泡性が悪くなり、成形性に劣るため好ましくない。

本発明の方法で得られる発泡シートの気泡径は、０．０５〜１．０ｍｍの範囲が好ましい。気泡径が０．０５ｍｍ未満の場合、発泡シートの連続気泡率が上昇しやすく、また成形性も悪くなるため、好ましくない。気泡径が１．０ｍｍを超える場合、発泡シートの柔軟性が悪くなるために好ましくない。

本発明の方法で得られる積層発泡シート１は、シート同士及び成形品同士の剥離性が良く、積層発泡シート成形時での原反ロールから積層発泡シートを引き取る際や、成形品を複数枚重ねて保管した後でも、１枚ずつ取り外しやすいため、作業性が良い。

［シート成形品・青果用トレー］
本発明の製造方法で得られる積層発泡シート１は、公知の成形方法により熱成形し、トレーなどの成形品とすることができる。特に本発明による積層発泡シート１は、その柔軟性により緩衝特性が良いため、複数の収納用凹部を有する青果用トレーなどに好適に利用できる。

図３及び図４は、本発明に係る青果用トレーの一例を示す図であり、図３は青果用トレー３０の平面図、図４は図３中のＩ−Ｉ線断面図である。この青果用トレー３０は、図１に示す積層発泡シート１を熱成形し、青果を収納するための複数の収納用凹部３１を形成すると共に、所定の寸法に切断して形成されている。この青果用トレー３０の複数の収納用凹部３１…には、りんご、梨、桃、トマトなど青果物を収納可能になっている。

（実施例１）
配合Ａ（三井住友ポリオレフィン社製ＶＬＤＰＥ「エクセレンＶＬ１００」（密度０．９０ｇ／ｃｍ^３）８質量％、旭化成ケミカルズ社製スチレン−ブタジエン共重合体の水素添加物「ＳＳ９０００」１８質量％、東洋スチレン社製ＧＰＰＳ「ＨＲＭ１２」７４質量％）１００質量部に対して、気泡核剤としてタルク０．６質量部をφ１１５ｍｍ−φ１５０ｍｍのタンデム型押出機のφ１１５ｍｍの第一押出機に供給し、溶融した後、押出機途中から発泡剤としてイソブタン／ノルマルブタン＝６５／３５を５．８質量部圧入し、混練した後、φ１５０ｍｍの第二押出機で１３９℃まで冷却し、１６５ｋｇ／ｈｒの割合で合流金型に供給した。一方、配合Ｂ（ポリスチレン系樹脂（東洋スチレン社製「ＨＲＭ１２」）９３質量％とゴム成分として「タフプレン１２５」（旭化成ケミカルズ社製、スチレン−ブタチレン共重合体、スチレン成分：ブタジエン成分＝４０：６０）７質量％）１００質量部に対して、気泡核剤としてタルク１．０質量部をφ１１５ｍｍのシングル押出機に供給し、溶融した後、押出機途中から発泡剤としてイソブタン／ノルマルブタン＝６５／３５を４．３質量部圧入し、混練した後、１４８℃まで冷却し、７１ｋｇ／ｈｒの割合で合流金型に供給した。合流金型に供給された前記２種類の樹脂を、合流金型内で合流、積層させたのち口径１９０ｍｍの環状ダイに供給し、ダイのスリット（０．３０ｍｍ）を通して、外側が配合Ａからなる発泡層、内側が配合Ｂのポリスチレン系樹脂発泡層となるように円筒状に押出した直後に、その内側と外側にエアーをかけて冷却しつつ、直径が６７０ｍｍのプラグ上に沿わせて冷却成形し、冷却された円筒状発泡体を切り開いて積層発泡シートを製造した。積層発泡シートの物性は表１，２に示す。
保管熟成させた前記積層発泡シートを加熱炉で加熱した後、雄型と雌型の間に挟みプレスすることによって、青果用トレーに熱成形した。

（実施例２）
配合Ｂを配合Ｃ（ポリスチレン系樹脂（東洋スチレン社製「ＨＲＭ１２」）１００質量％）と気泡核剤をタルク１．０質量部に変更した以外は、実施例１と同様に発泡シートを得た。積層発泡シートの物性は表１，２に示す。
保管熟成させた前記積層発泡シートを加熱炉で加熱した後、雄型と雌型の間に挟みプレスすることによって、青果用トレーに熱成形した。

（比較例１）
ポリスチレン系樹脂として東洋スチレン社製ＧＰＰＳ「ＨＲＭ２６」を７５質量％と、ポリエチレン系樹脂として「エクセレンＶＬ１００」を１０質量％、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物として、「ＳＳ９０００」を１５質量％配合した樹脂原料１００質量部に対して、気泡核剤としてタルク０．６質量部添加した樹脂組成物材料をφ１１５ｍｍ−φ１５０ｍｍのタンデム型押出機のφ１１５ｍｍの第一押出機に供給し、溶融した後、押出機途中から発泡剤としてイソブタン／ノルマルブタン＝６５／３５を５．８質量部圧入し、混練した後、φ１５０ｍｍの第二押出機で１３９℃まで冷却し２０５ｋｇ／ｈｒで口径１７５ｍｍの環状ダイスに供給し、ダイのスリット（０．４０ｍｍ）を通して、円筒状に押出させた直後に、その内側と外側にエアーをかけて冷却しつつ、直径が６７０ｍｍのプラグ上に沿わせて冷却成形し、冷却された円筒状発泡体を切り開いて単層の発泡シートを製造した。この発泡シートの物性は表１，２に示す。
保管熟成させた前記発泡シートを加熱炉で加熱した後、雄型と雌型の間に挟みプレスすることによって、青果用トレーに熱成形した。

（比較例２）
前記配合Ａ１００質量部に対して、気泡核剤としてタルク０．６部をφ１１５ｍｍ−φ１５０ｍｍのタンデム型押出機のφ１１５ｍｍの第一押出機に供給し、溶融した後、押出機途中から発泡剤としてイソブタン／ノルマルブタン＝６８／３２を５．９質量部圧入し、混練した後、φ１５０ｍｍの第二押出機で１３９℃まで冷却し、１６５ｋｇ／ｈｒの割合で合流金型に供給した。一方、前記配合Ｂ１００質量部に対して、気泡核剤としてタルク１．０部をφ１１５ｍｍのシングル押出機に供給し、溶融した後、押出機途中から発泡剤としてイソブタン／ノルマルブタン＝６５／３５を４．１質量部圧入し、混練した後、１４８℃まで冷却し、７１ｋｇ／ｈｒの割合で合流金型に供給した。合流金型に供給された前記２種類の樹脂を、合流金型内で合流、積層させたのち口径１７５ｍｍの環状ダイに供給し、ダイのスリット（０．４０ｍｍ）を通して、外側が配合Ａからなる発泡層、内側が配合Ｂのポリスチレン系樹脂発泡層となるように円筒状に押出させた直後に、その内側と外側にエアーをかけて冷却した。
そして、冷却後の円筒を切り開いて積層発泡シートを製造した。積層発泡シートの物性は表１，２に示す。本例で製造した積層発泡シートは、加熱変形値が本発明の規定範囲から外れていた。
保管熟成させた前記積層発泡シートを加熱炉で加熱した後、雄型と雌型の間に挟みプレスすることによって、青果用トレーに熱成形した。

（比較例３）
環状ダイの口径を２００ｍｍ、ダイのスリットを０．３４ｍｍに変更した以外は、実施例１と同様に発泡シートを得た。
積層発泡シートの物性は表１，２に示す。本例で製造した積層発泡シートは、加熱変形値が本発明の規定範囲から外れていた。
保管熟成させた前記積層発泡シートを加熱炉で加熱した後、雄型と雌型の間に挟みプレスすることによって、青果用トレーに熱成形した。

前述した実施例１〜２、比較例１〜３でそれぞれ製造した発泡シートについて、加熱変形値、発泡シート剥離性及び成形性を調べた。これらの各項目の測定方法及び評価基準は次の通りとした。

＜加熱変形値測定方法＞
加熱変形値は下記の要領で測定されたものをいう。先ず、試料（積層）発泡シートから一辺が１０ｃｍの平面正方形上の試験片を５個、各辺が発泡シートのＭＤ方向又はＴＤ方向に平行な状態となるように切り出す。
しかる後、各試験片の表裏面上に、互いに対向する辺の中央部同士を結ぶ直線を二本、十字状に描く。次に、各試験辺を１２５℃の雰囲気下に９０秒間に亘って放置加熱した後、試験片を常温にて５分に亘って放置冷却する。
次に、試験片の表裏面に描いた直線の長さを測定し、それぞれの方向の表と裏の平均値をその試験片のＭＤ方向とＴＤ方向の加熱変形値とする。５個の試験片の相加平均値を、（積層）発泡シートの加熱変形値とする。
加熱変形値＝加熱後の長さ／加熱前の長さ×１００

＜発泡シート剥離性＞
まず、試料発泡シートを１０ｃｍ×１０ｃｍに切り抜き５枚程度重ね、さらに厚さ１ｍｍ程度の同じ大きさのアルミ板で挟んだ状態で、その上から５ｋｇの分銅をのせ、７０℃に設定したオーブン中に水平に静置させる。その状態で１２時間加熱し、その後一旦温度を下げて常温で１時間放置した後、さらに７０℃で１２時間加熱した。その後、オーブンより取り出し、常温で１時間放置後、発泡シート同士の剥離性を調べた。重ねあわせた発泡シートを１枚ずつ剥がしていき、４枚剥がした際の剥がれ具合で◎、○、×、××の五段階で評価した。これを３セット行った。
◎：４枚ともほとんど音がせず力もかからない。
○：１枚以上でパリパリ程度の音はするが、力はそれほどかからない。
△：４枚ともでパリパリ程度の音はするが、力はそれほどかからない。
×：１〜２枚でパリパリ音がし力をかけなければ剥がれない。
××：４枚ともパリパリ音がし力をかけなければ剥がれない。

＜成形性＞
単発熱成形機において、加熱炉内温度１８０℃に設定して、開口部１００ｍｍ、深さ４０ｍｍのホールを１６個持つ金型を用いて、得られた発泡シートを成形し、成形品表面の状態を観察した。裂けやクラックが発生した物しか得られないものには×、これらの不具合が認められなかったものを○とした。

表１，２の結果より、本発明に係る実施例１〜２の積層発泡シートは、ＭＤ方向及びＴＤ方向の加熱変形値が本発明の規定範囲（ＭＤ方向で９０〜１０３、ＴＤ方向で９７〜１１７）に入っており、剥離性、成形性ともに良好であった。
一方、第一発泡層を単層とした比較例１は剥離性が悪かった。
比較例２及び比較例３は、加熱変形値が本発明の規定範囲から外れており、成形性が悪かった。

本発明の積層発泡シートの一実施形態を示す概略断面図である。積層発泡シートの製造装置を例示する構成図である。本発明の青果用トレーの一例を示す平面図である。図３のＩ−Ｉ線断面図である。

符号の説明

１…積層発泡シート、２…第一発泡層、３…ポリスチレン系樹脂発泡層、１１…第一押出機、１２，１６…ホッパー、１３，１７…発泡剤供給口、１４…第二押出機、１５…シングル押出機、１８…合流金型、１９…ダイ、２０…プラグ、２１…ローラ、２２…巻取ローラ、３０…青果用トレー、３１…収納用凹部。

Claims

ポリスチレン系樹脂（ａ）、密度０．８７〜０．９２ｇ／ｃｍ^３のポリエチレン系樹脂（ｂ）及びスチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）を含む樹脂組成物（ｉ）の押出発泡層であって、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）が、デュロメータタイプＡ硬度の値ＨＤＡが９０以下であり、押出発泡層の密度が０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ^３である第一発泡層と、ポリスチレン系樹脂発泡層とが積層されてなる積層発泡シートであって、積層発泡シートの加熱変形値が押出方向で９０〜１０３、押出方向と垂直な方向で９７〜１１７であり、
樹脂組成物（ｉ）が、ポリスチレン系樹脂（ａ）５０〜９０質量％、ポリエチレン系樹脂（ｂ）３〜２０質量％、スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）３〜４７質量％（ただし、ポリエチレン系樹脂（ｂ）＋スチレンと共役ジエンとの共重合体またはその水素添加物（ｃ）＝１０〜５０質量％の範囲である）の組成を有し、
積層シートの厚みが１．０ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲であり、坪量が８０〜４００ｇ／ｍ ^２の範囲であり、且つ前記第一発泡層とポリスチレン系樹脂発泡層との厚み比率が１０：１〜１：２の範囲であることを特徴とする積層発泡シート。
請求項１に記載の積層発泡シートを熱成形して得られた青果用トレー。
前記第一発泡層と前記ポリスチレン系樹脂発泡層とを共押出により製造して請求項１に記載の積層発泡シートを得ることを特徴とする積層発泡シートの製造方法。