(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二層の発泡層からなるポリスチレン系樹脂発泡板において、
スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体を含有し、前記スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体中の（メタ）アクリル酸エステルに基づく構成単位の含有質量が、ポリスチレン系樹脂中０．５〜１０質量％であり、
２３℃における引張弾性率（Ｅ１）に対する１００℃における引張弾性率（Ｅ２）の比（Ｅ２／Ｅ１）が０．１５〜０．３であり、
厚みが３〜１０ｍｍである、ポリスチレン系樹脂発泡板。
【請求項２】
ＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠して測定した補外ガラス転移開始温度（Ｔｉｇ）が９０℃以上１００℃未満であり、補外ガラス転移終了温度（Ｔｅｇ）が１００℃以上１２０℃未満である、請求項１に記載のポリスチレン系樹脂発泡板。
【請求項３】
前記Ｅ１が５０〜２００ＭＰａであり、前記Ｅ２が１０〜６０ＭＰａである、請求項１又は２に記載のポリスチレン系樹脂発泡板。
【請求項４】
折箱用である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリスチレン系樹脂発泡板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリスチレン系樹脂発泡板から形成された折箱。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリスチレン系樹脂発泡板の製造方法であって、
ポリスチレン系樹脂を溶融混練する溶融混練工程と、前記溶融混練工程で得られた溶融混練物を発泡させて筒状の発泡体を得る発泡工程と、前記発泡工程で得られた前記筒状の発泡体を挟圧して前記筒状の発泡体の内面を熱融着して板状とする融着工程とを含み、
前記ポリスチレン系樹脂が、ポリスチレンと、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体を含み、
前記スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体中の（メタ）アクリル酸エステルに基づく構成単位の含有質量が１〜１４質量％である、ポリスチレン系樹脂発泡板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のポリスチレン系樹脂発泡板の製造方法によりポリスチレン系樹脂発泡板を形成する工程と、
前記ポリスチレン系樹脂発泡板から折箱を形成する工程を含む、折箱の製造方法。
【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発泡板及びその製造方法、並びに折箱及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂中にガスを分散させ板状とされた樹脂発泡板が知られている。樹脂発泡板は、例えば、環状ダイから筒状に押出された樹脂発泡体を挟圧し該樹脂発泡体の内面を融着させて製造される（融着法）。また、樹脂発泡板は、所望の形状に切断や融着等により加工されディスプレイパネルや食品用容器等とされる。
例えば、特許文献１には、融着法により製造された、特定の厚み、見掛け密度、表面気泡数及び算術平均表面粗さを有するポリスチレン系樹脂発泡板が開示されている。特許文献１によれば、表面平滑性に優れ、表面に直接ＵＶインキによるインクジェット印刷が可能なポリスチレン系樹脂発泡板が得られるとされる。しかしながら、特許文献１のポリスチレン系樹脂発泡板は、融着性が充分に満足できるものでなかった。
特許文献２には、熱可塑性合成樹脂発泡板から形成された折箱が開示されている。特許文献２によれば、組立前の熱可塑性合成樹脂発泡板に熱刃でＶ形抜き部を形成する際に、折箱の各角部とＶ形抜き部の頂点間に溶融代を設け、さらに、側板部の側端面の溶融を溶融残片として形成したオーバーラップ片で行うことで、水漏れや融着強度不足による製品の不良率が軽減された折箱が得られるとされる。しかしながら、特許文献２の折箱は、その製造工程が煩雑であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２１３６５号公報
【特許文献２】実公平３−５５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
樹脂発泡板を融着法により製造する際、融着面の加熱温度をより低くできれば、融着後の冷却等にかかる時間を短縮でき生産性が向上する。さらに、加熱のためのエネルギーを抑制できる。しかし、融着面の加熱温度を低くすると、樹脂発泡体の融着性が不充分となり、融着面が剥離しやすくなる。
また、樹脂発泡板に熱刃を接触させて、樹脂発泡板を切削すると同時に切削残部の表面が溶融した状態にある間に折り曲げて融着する方法は、切削と融着を同時に行え加工工程を簡略化できる利点がある。前記方法において、熱刃の温度をより低くして融着温度を下げられれば、融着後の冷却等にかかる時間を短縮でき生産性が向上する。しかし、熱刃の温度を低くして融着温度を下げると熱刃の表面に樹脂が析出しやすい。この樹脂が析出した熱刃で切削・融着加工を続けると、熱刃の表面の樹脂が析出した部分に、次に切削・融着しようとする樹脂が接することができずにその部分で割れや欠けを生じる等して製品の品質が低下する（加工性が低下する）。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、より融着性及び加工性に優れるポリスチレン系樹脂発泡板を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討した結果、以下のポリスチレン系樹脂発泡板が、上記課題を解決できることを見出した。
［１］２３℃における引張弾性率（Ｅ１）に対する１００℃における引張弾性率（Ｅ２）の比（Ｅ２／Ｅ１）が０．１５〜０．３であり、厚みが３〜１０ｍｍである、ポリスチレン系樹脂発泡板。
［２］ＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠して測定した補外ガラス転移開始温度（Ｔｉｇ）が９０℃以上１００℃未満であり、補外ガラス転移終了温度（Ｔｅｇ）が１００℃以上１２０℃未満である、[１]に記載のポリスチレン系樹脂発泡板。
［３］スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体を含有し、前記スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体中の（メタ）アクリル酸エステルに基づく構成単位の含有質量が、ポリスチレン系樹脂中０．５〜１０質量％である、［１］又は［２］に記載のポリスチレン系樹脂発泡板
[４]前記Ｅ１が５０〜２００ＭＰａであり、前記Ｅ２が１０〜６０ＭＰａである、［１］から［３］のいずれかに記載のポリスチレン系樹脂発泡板。
［５］折箱用である、［１］〜［４］のいずれかに記載のポリスチレン系樹脂発泡板。
［６］［１］〜［５］のいずれかに記載のポリスチレン系樹脂発泡板から形成された折箱。
［７］［１］〜［５］のいずれかに記載のポリスチレン系樹脂発泡板の製造方法であって、ポリスチレン系樹脂を溶融混練する工程と、前記工程で得られた溶融混練物を発泡する工程を含む、ポリスチレン系樹脂発泡板の製造方法。
［８］前記ポリスチレン系樹脂が、ポリスチレンと、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体を含む、［７］に記載のポリスチレン系樹脂発泡板の製造方法。
［９］前記スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体中の（メタ）アクリル酸エステルに基づく構成単位の含有質量が１〜１４質量％である、［８］に記載のポリスチレン系樹脂発泡板の製造方法。
［１０］［７］〜［９］のいずれかに記載のポリスチレン系樹脂発泡板の製造方法によりポリスチレン系樹脂発泡板を形成する工程と、前記ポリスチレン系樹脂発泡板から折箱を形成する工程を含む、折箱の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のポリスチレン系樹脂発泡板は、より融着性及び加工性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るポリスチレン系樹脂発泡板の製造装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明に係る折箱の一実施形態を示す斜視図である。
【図３】図２の折箱の組立前の状態を示す平面図である。
【図４】図２の折箱の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜ポリスチレン系樹脂発泡板＞
本発明のポリスチレン系樹脂発泡板（以下、単に「発泡板」ともいう。）は、２３℃における引張弾性率（Ｅ１）が５０〜２００ＭＰａが好ましく、１００〜２００ＭＰａがより好ましく、１２０〜１８０ＭＰａがさらに好ましい。また、１００℃における引張弾性率（Ｅ２）が１０〜６０ＭＰａが好ましく、２０〜５０ＭＰａがより好ましい。
本発明において、発泡板の引張弾性率は以下のように測定される。
［２３℃における引張弾性率（Ｅ１）の測定方法］
本発明の２３℃における引張弾性率（Ｅ１）は、ＪＩＳ  Ｋ６７６７：１９９９に準拠して測定される値であり、具体的には、次の手順により測定される。
測定装置として、恒温槽ＴＣＬＦ−Ｕ４−ＨＷ（株式会社Ｔ．Ｓ．Ｅ製）が付属されたテンシロン万能試験機ＵＣＴ−１０Ｔ（株式会社オリエンテック製）を用いる。万能試験機データ処理ソフトとしてＵＴＰＳ−４５８Ｘ（ソフトブレーン株式会社製）を用いる。
まず、発泡板をＩＳＯ１７９８規定のＴｙｐｅ１形状に切り出し試験片とする。この際、樹脂の押出方向を前記試験片の長手方向とする。前記試験片を、ＪＩＳ  Ｋ７１００：１９９９に記載の記号「２３／５０」（温度２３℃、相対湿度５０％）、２級の標準雰囲気下に１６時間以上おいて状態調整する。状態調整後の試験片を、前記標準雰囲気下で前記万能試験機に付属された引張試験治具にチャック間隔が１００ｍｍとなるように取り付ける。その後、引張速度５００ｍｍ／分として、前記試験片を引張り、得られた荷重と伸び量（試験片掴み治具間距離で測定）から引張弾性率を算出する。引張弾性率は、測定開始点から１次最大点（上降伏点）までの範囲内で直線部分の傾きが最大（最大傾き）となる弾性率から求める。試験片の数は３個とし、その平均値をＥ１とする。
【００１０】
［１００℃における引張弾性率（Ｅ２）の測定方法］
本発明の１００℃における引張弾性率（Ｅ２）は、恒温槽を１００℃雰囲気とし、状態調整後の試験片を前記恒温槽内の引張試験治具に５秒以内（恒温槽の扉を開けてから閉じるまで）で取り付け、２．５分間保持した後、直ちに引張り試験を開始すること以外は、上記Ｅ１の測定方法と同様にして測定される。
【００１１】
前記Ｅ１に対するＥ２の比（Ｅ２／Ｅ１）は０．１５〜０．３であり、０．１６〜０．２８が好ましく、０．１７〜０．２７がより好ましい。Ｅ２／Ｅ１が０．１５未満であると、加工性が充分に得られない。さらに、加工時や保管時に発泡板が変形するおそれがある。Ｅ２／Ｅ１が０．３超であると、融着性及び加工性が充分に得られない。
なお、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ２／Ｅ１は、例えば後述するポリスチレン系樹脂の組成、発泡板の坪量、発泡倍率等を調整することで容易に調整される。
【００１２】
本発明の発泡板の厚みは３〜１０ｍｍである。発泡板の厚みが３ｍｍ未満であると、発泡板を融着法により製造する際の融着性が充分に得られなくなる。発泡板の厚みが１０ｍｍ超であると、一般の融着法による製造装置での製造がし難くなり製造装置が限定される等の不都合を生じる。
本発明の発泡板の厚みは、発泡板の幅方向に５０ｍｍ間隔でシックネスゲージによって測定した厚みの算術平均値である。
【００１３】
本発明の発泡板は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠して測定した補外ガラス転移開始温度（Ｔｉｇ）が９０℃以上１００℃未満が好ましく、９０〜９９℃がより好ましい。また、補外ガラス転移終了温度（Ｔｅｇ）が１００℃以上１２０℃未満が好ましく、１０５〜１１５℃がより好ましく、１０７〜１１４℃がさらに好ましい。
Ｔｉｇ及びＴｅｇが上記範囲であると、融着性及び加工性が高められやすくなる。特に、より低温での融着性及び加工性が高められ、融着温度をより低くでき、発泡板及び当該発泡板を融着加工して製造される容器等の生産性が高められやすくなる。
【００１４】
本発明におけるＴｉｇ及びＴｅｇは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で求められる値であり、具体的には、以下のように測定される。
本発明におけるＴｉｇ及びＴｅｇは、ＪＩＳ  Ｋ７１２１：１９８７「プラスチックの転移温度測定方法」に記載の方法により測定される。但し、測定試料の調整は以下のように行う。
ＤＳＣ装置として、ＤＳＣ６２２０型（エスアイアイナノテクノロジー株式会社製）を用いる。アルミニウム製の測定容器の底に隙間のないように測定対象物を約６ｍｇ充填して、窒素ガス流量２０ｍＬ／分のもと２０℃／分の速度で３０℃から２００℃まで昇温し、１０分間保持する。その後、前記測定容器を速やかに取り出し、２５±１０℃の環境下にて放冷したものを測定試料とする。前記ＤＳＣ装置により前記測定試料を２０℃／分の速度で３０℃から２００℃まで昇温してＤＳＣ曲線を得る。得られたＤＳＣ曲線から、装置付属の解析ソフトを用いて、上記ＪＩＳ  Ｋ７１２１：１９８７の（９．３「ガラス転移温度の求め方」）に記載された方法により補外ガラス転移開始温度（Ｔｉｇ）及び補外ガラス転移終了温度（Ｔｅｇ）を求める。
なお、Ｔｉｇ及びＴｅｇは、後述するポリスチレン系樹脂の組成を調整すること等により容易に調整される。
【００１５】
本発明の発泡板の坪量は、１５０〜７００ｇ／ｍ２が好ましく、２００〜５００ｇ／ｍ２がより好ましい。発泡板の坪量が前記好ましい範囲の下限値以上であると、発泡板の強度が高められやすくなる。また、前記発泡板から形成された容器等の保形性が高められやすくなる。発泡板の坪量が前記好ましい範囲の上限値以下であると、発泡板及び発泡板から形成される容器等の軽量化が図られやすくなる。
【００１６】
発泡板の原料であるポリスチレン系樹脂としては、例えば、スチレン系単量体の単独重合体または共重合体、スチレン系単量体と他のビニル系単量体との共重合体、またはこれらの混合物等が挙げられる。
ポリスチレン系樹脂としては、スチレン系単量体に基づく構成単位が、前記ポリスチレン系樹脂の全構成単位に対して５０質量％以上含まれるものが好ましく、７０質量％以上含まれるものがより好ましく、８０質量％以上含まれるものがさらに好ましい。
また、ポリスチレン系樹脂の質量平均分子量は、２０万〜４０万が好ましく、２４万〜４０万がより好ましい。前記質量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により測定した値を、標準ポリスチレンによる較正曲線に基づき換算した値である。
【００１７】
上記スチレン系単量体の単独重合体または共重合体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、ｉ−プロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン等のスチレン系単量体の単独重合体または共重合体が挙げられる。このなかでも、スチレンに基づく構成単位を、全構成単位に対して５０質量％以上有するものが好ましく、ポリスチレンがより好ましい。
また、ポリスチレン系樹脂として、ゴム成分を含むハイインパクトポリスチレンが用いられてもよい。
【００１８】
スチレン系単量体と他のビニル系単量体との共重合体としては、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体、スチレン−フマル酸エステル共重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン−アルキレングリコールジメタクリレート共重合体等が挙げられる。
なお、本明細書において、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。
【００１９】
スチレン系単量体と他のビニル系単量体との共重合体としては、スチレン系単量体に基づく構成単位を、前記共重合体の全構成単位に対して５０質量％以上含むものが好ましく、７０質量％以上含むものがより好ましく、８０質量％以上含むものがさらに好ましい。
【００２０】
前記スチレン系単量体と他のビニル系単量体との共重合体としては、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体が好ましい。スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体としては、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体が好ましく、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体がより好ましい。
前記スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体としては、前記共重合体中の（メタ）アクリル酸エステルに基づく構成単位の含有質量が１〜１４質量％のものが好ましく、１質量％以上１４質量％未満のものがより好ましく、４〜１０質量％のものがさらに好ましい。
【００２１】
ポリスチレン系樹脂としては、スチレン系単量体の単独重合体または共重合体と、スチレン系単量体と他のビニル系単量体との共重合体の混合物が好ましい。このなかでも、ポリスチレンと、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体との混合物が好ましく、ポリスチレンと、スチレン−アクリル酸エステル共重合体との混合物がより好ましく、ポリスチレンと、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体との混合物がさらに好ましい。また、前記スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体としては、前記共重合体中の（メタ）アクリル酸エステルに基づく構成単位の含有質量が１〜１４質量％のものが好ましく、１質量％以上１４質量％未満のものがより好ましく、４〜１０質量％のものがさらに好ましい。
ポリスチレン系樹脂として、上記混合物が用いられると、発泡板のＥ１、Ｅ２、Ｅ２／Ｅ１を調整しやすくなる。さらに、発泡板のＴｉｇ及びＴｅｇを調整しやすくなる。
【００２２】
また、前記スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体中の（メタ）アクリル酸エステルに基づく構成単位の含有質量が、ポリスチレン系樹脂中０．５〜１０質量％が好ましく、０．５〜７質量％がより好ましく、０．５〜５質量％がさらに好ましい。
ポリスチレン系樹脂中、上記（メタ）アクリル酸エステルに基づく構成単位の含有量が上記好ましい範囲であると、発泡板のＥ１、Ｅ２、Ｅ２／Ｅ１を調整しやすくなる。さらに、発泡板のＴｉｇ及びＴｅｇを調整しやすくなる。
なお、ポリスチレン系樹脂中の（メタ）アクリル酸エステルに基づく構成単位の含有量は、スチレン−（メタ）アクリル酸エステルの仕込み量から計算により算出できる他、例えば発泡板をＡＴＲ法による赤外分光分析で分析して得られる（Ｄ１７２８／Ｄ１６００）の吸光度比から求められる。ここで前記Ｄ１７２８は、１７２８ｃｍ−１でのアクリル酸エステルに基づく構成単位に含まれるエステル基のＣ＝Ｏ伸縮振動に由来するピークであり、前記Ｄ１６００は、１６００ｃｍ−１でのポリスチレン系樹脂に含まれるベンゼン環の面内振動に由来するピークである。
【００２３】
上記混合物中、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体の含有量は、混合物の総質量に対して１０質量％以上が好ましい。スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体の含有量が、前記下限値以上であると、融着性が高められやすくなる。
また、上記混合物中、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体の含有量は、混合物の総量に対して５０質量％以下が好ましい。スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体の含有量が、前記上限値以下であると、加工性が高められやすくなる。
【００２４】
上記混合物中、ポリスチレンと、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体との混合比（ポリスチレン／スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体）は、９０／１０〜５０／５０が好ましく、８０／２０〜６０／４０がより好ましい。前記混合比が、前記好ましい範囲であると、発泡板のＥ１、Ｅ２、Ｅ２／Ｅ１を調整しやすくなる。さらに、発泡板のＴｉｇ及びＴｅｇを調整しやすくなる。
【００２５】
ポリスチレン系樹脂としては、市販のポリスチレン系樹脂、懸濁重合法等により合成されたポリスチレン系樹脂、リサイクル原料でないポリスチレン系樹脂（バージンポリスチレン）を使用できる他、使用済みのポリスチレン系発泡板、ポリスチレン系樹脂発泡成形体（食品包装用トレー等）等を再生処理して得られたリサイクル原料を使用できる。前記リサイクル原料としては、使用済みのポリスチレン系発泡板、ポリスチレン系樹脂発泡成形体を回収し、リモネン溶解方式や加熱減容方式によって再生したリサイクル原料が挙げられる。
【００２６】
また、本発明の発泡板には、ポリスチレン系樹脂が主成分である範囲で、ポリスチレン系樹脂以外の樹脂が添加されもよい。前記ポリスチレン系樹脂が主成分である範囲とは、発泡板の全樹脂成分（１００質量％）に対してポリスチレン系樹脂の含有量が５０質量％以上となる範囲を意味し、７０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、１００質量％であってもよい。
【００２７】
ポリスチレン系樹脂以外の樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、エチレン−プロピレン−非共役ジエン三次元共重合体、アクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂等が挙げられる。
【００２８】
また、本発明の発泡板には、上記樹脂以外に、気泡調整剤、架橋剤、充填剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤（炭化水素、脂肪酸系、脂肪酸アミド系、エステル系、アルコール系、金属石鹸、シリコーン油、低分子ポリエチレン等のワックス等）、展着剤（流動パラフィン、ポリエチレングリコール、ポリブテン等）、着色剤等の添加剤が添加されてもよい。なかでも、本発明の発泡板は、気泡調整剤を含有することが好ましい。
【００２９】
気泡調整剤としては、例えば、タルク、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸カルシウム、クレー、クエン酸等が挙げられる。なかでも、タルクが好ましい。
気泡調整剤は、いずれか１種が単独で用いられてもよいし、２種以上が組み合わされて用いられてもよい。
気泡調整剤の添加量は、発泡板中の樹脂１００質量部に対して０．０１〜５質量部が好ましい。
【００３０】
＜発泡板の製造方法＞
本発明の発泡板の製造方法としては、特に限定されず、公知の発泡板の製造方法が挙げられる。
本発明の発泡板は、融着性に優れることから融着法で製造されることが好ましい。融着法の一例について、図１の発泡板製造装置１０を用いた方法を説明する。
前記製造装置１０は、押出機２０と、押出機２０の先端に装着されたサーキュラーダイ２２と、サーキュラーダイ２２の吐出口から押出発泡された筒状の発泡体２をピンチロール３０に送るガイドローラ２４と、筒状の発泡体２を挟圧して板状とするピンチロール３０とを備える。
【００３１】
融着法としては、発泡板の原材料であるポリスチレン系樹脂及び気泡調整剤等の添加剤を溶融混練する溶融混練工程と、前記溶融混練工程で得られた溶融混練物に発泡剤を圧入する発泡剤圧入工程と、前記発泡剤圧入工程で得られた発泡剤を含む溶融混練物を発泡させて筒状の発泡体を得る発泡工程と、前記発泡工程で得られた筒状の発泡体を挟圧して前記筒状の発泡体の内面を熱融着し板状とする融着工程を含む方法が挙げられる。
【００３２】
前記溶融混練工程では、押出機２０に発泡板の原材料であるポリスチレン系樹脂及び気泡調整剤等の添加剤を供給し、該押出機２０内で前記ポリスチレン系樹脂をその軟化点よりも高温に加熱して前記添加剤等と溶融混練して溶融混練物が形成される。
【００３３】
前記発泡剤圧入工程では、押出機２０の途中に設けられた投入口（図示略）から発泡剤が圧入され、前記溶融混練工程で形成された溶融混練物に発泡剤が分散され、発泡剤を含む溶融混練物が形成される。
前記発泡剤としては、公知の発泡剤が挙げられ、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、シクロペンタジエン、ヘキサン等の炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテル、石油エーテル等のエーテル化合物、二酸化炭素、窒素、アンモニア、水等が挙げられる。
また、前記発泡剤として、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、炭酸水素ナトリウム、クエン酸等の有機酸又はその塩と炭酸水素ナトリウムとの混合物等の分解性の発泡剤が用いられてもよい。
これらの発泡剤は、いずれか１種が単独で用いられてもよいし、２種以上が組み合わされて用いられてもよい。
前記発泡剤としては、炭化水素が好ましい。炭化水素のなかでも、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタンまたはこれらの混合物が好ましい。
前記発泡剤の添加量は、特に限定されないが、原材料であるポリスチレン系樹脂１００質量部に対して１〜１０質量部が好ましい。
【００３４】
前記発泡工程では、上記発泡剤を含む溶融混練物が、押出機２０の先端に装着されたサーキュラーダイ２２の吐出口から押し出されると同時に発泡される。この際、サーキュラーダイ２２の吐出口は円環状とされており筒状の発泡体２が形成される。前記筒状の発泡体２は、サーキュラーダイ２２の前方に設けられたエアリング装置（図示略）から送出されたエアー２６により風冷され、ガイドローラ２４によりピンチロール３０に送られる。
【００３５】
前記融着工程では、上記発泡工程で形成された筒状の発泡体２の内部が冷え切らないうちに、前記筒状の発泡体２を一対のピンチロール３０で上下方向から挟圧して熱融着することで、二層の樹脂層が融着された発泡板１が形成される。
発泡板１は、その後、カッター等で所望の大きさに切断されてもよいし、その表面に印刷が施されてもよい。また、発泡板１には、紙または樹脂フィルム等が積層されてもよい。発泡板１の表面に紙や樹脂フィルムが積層されることで、表面がより美麗になり、また剛性がより高められる。さらに樹脂フィルムに、着色料（顔料、染料等）を添加することで様々な色調、模様、デザインを表示できる。
【００３６】
発泡板１の発泡倍率は、１０〜２０倍が好ましい。発泡倍率が前記範囲であると、発泡板１のＥ２／Ｅ１を本発明で規定する範囲に調整しやすくなる。これにより、発泡板１の融着性及び加工性が高められやすくなる。
発泡倍率は、例えば、発泡剤の添加量やエアー２６による冷却速度を調節することで容易に調整される。
【００３７】
本発明の発泡板１は、耐熱性、強度、加工性に優れるため、食品用容器の原材料として好適に用いられる。食品用容器としては、トレー型容器、丼型容器、カップ型容器、折箱等が挙げられる。このなかでも、本発明の発泡板１は融着性に優れるため、融着により製造される折箱の原材料として用いられるのが好ましい。
【００３８】
＜折箱＞
本発明の折箱の一実施形態について説明する。
図２に示す折箱１００は、本発明の発泡板１からなっており、底板１０１に対して、妻板１０２・１０２及び側板１０３・１０３が垂直に組み立てられ、外形直方体とされている。
折箱の大きさは、収容物の量や大きさに応じて適宜設定されるが、例えば、縦１６〜２５ｃｍ、横８０〜２０ｃｍ、高さ２０〜５０ｃｍとされる。
【００３９】
＜折箱の製造方法＞
折箱１００の製造方法について説明する。図３は、折箱１００の組立前の発泡板の平面図、図４（ａ）は、図３のＡ−Ａ断面図、図４（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面図である。
折箱１００の製造方法は、発泡板１にＶ溝を形成するＶ溝形成工程、前記Ｖ溝形成工程で形成されたＶ溝を折り曲げて折箱を組み立てる組立工程を含む。
【００４０】
前記Ｖ溝形成工程では、所望の大きさに切断された発泡板１に対してＶ溝が形成され、図３に示すような組立前発泡板１２０が作製される。
組立前発泡板１２０は、平面視矩形状の底板１０１と、底板１０１の両短手に延設された平面視矩形状の妻板１０２と、底板１０１の両長手に延設された平面視矩形状の側板１０３を備え一体とされている。底板１０１と妻板１０２との境界、底板１０１と側板１０３との境界には、それぞれＶ溝１５０が形成されており、妻板１０２の長手方向両端部及び側板１０３の長手方向両端部には、Ｖ溝が半分とされた半Ｖ溝１６０が形成されている。
【００４１】
Ｖ溝１５０は、公知のＶ溝形成装置で形成される。前記Ｖ溝１５０の形成角度θは、図４（ａ）に示すように略９０°とされる。これにより、Ｖ溝１５０を内側に折り曲げて折箱１００を組み立てた際、底板１０１と妻板１０２、底板１０１と側板１０３とが略垂直となる。また、妻板１０２の長手方向両端部に形成された半Ｖ溝１６０と、側板１０３の長手方向両端部に形成された半Ｖ溝１６０は、妻板１０２と側板１０３との貼り合わせ面となる。
【００４２】
前記組立工程では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、組立前発泡板１２０をＶ溝１５０の頂点で折り曲げる。これにより図４（ｂ）に示すように、底板１０１に対して側板１０３・１０３及び妻板１０２・１０２が垂直に立てられ、この状態で固定することで折箱１００が形成される。前記の固定は、Ｖ溝１５０の表面に接着剤を塗布して行われてもよいし、Ｖ溝１５０の表面を加熱溶融し、Ｖ溝１５０の表面が溶融した状態にある間にＶ溝１５０を内側に折り曲げ融着して行われてもよい。同様に、上記半Ｖ溝１６０の張り合わせは、半Ｖ溝１６０の表面に接着剤を塗布して行われてもよいし、半Ｖ溝１６０を融着して行われてもよい。
前記Ｖ溝形成工程において、Ｖ溝の形成に熱刃が用いられると、Ｖ溝の形成とＶ溝の加熱溶融が一度に行えるため折箱の製造工程が簡略化でき好ましい。
熱刃の温度は、組立前発泡板１２０（発泡板１）のガラス転移温度（Ｔｇ）等に応じて適宜設定可能であるが、本発明の発泡板１は、より低い温度における融着性及び加工性に優れることから、例えば、２２０〜３６０℃が好ましく、２５０〜３３０℃がより好ましく、２５０〜３００℃がさらに好ましく、２５０℃〜２８５℃が特に好ましい。
【実施例】
【００４３】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。本実施例において「％」は特に断りがない限り「質量％」を示す。
各例の発泡板の組成を表１に示した。なお、表１中、気泡調整剤の含有量は、全樹脂成分１００質量部に対する質量部を示す。
本実施例において使用した原料は下記の通りである。
【００４４】
・ＰＳ：ポリスチレン（質量平均分子量２４万）。
・ＰＳ−ＢＡ１：スチレン−アクリル酸ブチル共重合体（質量平均分子量３２万、アクリル酸ブチルに基づく構成単位の含有質量７質量％）、下記製造例１で合成されたもの。
・ＰＳ−ＢＡ２：スチレン−アクリル酸ブチル共重合体（質量平均分子量３２万、アクリル酸ブチルに基づく構成単位の含有質量１４質量％）、下記製造例２で合成されたもの。
・気泡調整剤：タルク（平均一次粒子径８μｍ）。
【００４５】
≪製造例１≫
内容積１０６リットルの撹拌機付オートクレーブ（以下、反応器ともいう）に、スチレンモノマー２６．４ｋｇとアクリル酸ブチルモノマー２．０ｋｇを投入し混合液とした。この混合液に、重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド（純度７５％、日油社製、商品名ナイパーＢＷ）４１ｇ、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（日油社製、商品名パーブチルＥ）５７ｇを添加し溶解した。その後、上記反応器に、ピロリン酸マグネシウム１７０ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム４．６ｇ及び蒸留水５６．８ｋｇを投入し、７０ｒｐｍの撹拌下で撹拌し懸濁液を作製した。反応器内を９０℃まで昇温し７時間保持した。次に、１２０ｒｐｍの撹拌下とし、反応器内の温度を１２５℃まで昇温し３時間保持した。その後、反応器内の温度を４０℃まで冷却し、反応器から重合スラリーを取り出し、脱水、洗浄、乾燥して、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体（ＰＳ−ＢＡ１、質量平均分子量３２万、アクリル酸ブチルに基づく構成単位の含有質量７質量％）を製造した。
【００４６】
≪製造例２≫
スチレンモノマーの投入量を２４．４ｋｇ、アクリル酸ブチルモノマーの投入量を４．０ｋｇとした以外は、製造例１と同様にしてアクリル酸ブチル成分を１４質量％含有するスチレン−アクリル酸エステル共重合体（ＰＳ−ＢＡ２、質量平均分子量３２万、アクリル酸ブチルに基づく構成単位の含有質量１４質量％）を得た。
【００４７】
実施例１〜６、比較例１〜２の発泡板を以下のように製造した。
＜実施例１＞
２台の押出機が連結されたタンデム押出機の上流側の押出機（φ１１５ｍｍ）に、６０質量％のＰＳと４０質量％のＰＳ−ＢＡ１からなるポリスチレン系樹脂と、前記ポリスチレン系樹脂１００質量部に対して、０．３７質量部の気泡調整剤がドライブレンドされた混合ペレットを供給した。この混合ペレットを溶融混練するとともに、発泡剤としてブタンを前記ポリスチレン系樹脂１００質量部に対して４．５質量部となる割合で押出機内に圧入してさらに溶融混練した。この溶融混練物を連続的に下流側の押出機（φ１５０ｍｍ）に供給し、該下流側の押出機でポリスチレン系樹脂の温度が約１５５℃となるように冷却して、押出機先端に取り付けたサーキュラーダイより押出発泡させ、筒状の発泡体を形成した。この筒状の発泡体をピンチロールで上下方向から挟んで、二層の発泡層からなる発泡板を製造した。前記発泡板の厚みは３．５ｍｍ、坪量は２２８ｇ／ｍ２、発泡倍率は１５．４倍であった。
【００４８】
＜実施例２〜６、比較例１〜２＞
発泡板の厚み、坪量及び発泡倍率を表１に示すものに変更したこと以外は、実施例１と同様にして実施例２〜３の発泡板を製造した。
発泡板の組成を表１に示すものに代えたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例４〜６及び比較例１〜２の発泡板を製造した。
【００４９】
得られた各例の発泡板のＥ１、Ｅ２、Ｔｉｇ、Ｔｅｇを上述の測定方法により測定した。測定結果を表１に示す。また、Ｅ２／Ｅ１の計算結果を表１に示す。
【００５０】
各例の発泡板の融着性及び加工性を以下のように評価した。評価結果を表１に示す。
≪融着性の評価≫
各例の発泡板について、発泡板を構成する二層の発泡層を手で剥離した際の状態により下記判断基準に基づいて融着性を評価した。○、△を合格とした。
［融着性の判断基準］
○：二層の発泡層が剥離しない。
△：二層の発泡層が融着面の一部で剥離する。
×：二層の発泡層が融着面で完全に剥離する。
【００５１】
≪加工性の評価≫
各例の発泡板を切断し、これに２９０℃に加熱した熱刃を０．８秒間発泡板に押し当てることでＶ溝を形成し、図３に示すような組立前発泡板１２０を作製した。その後、直ちに前記組立前発泡板のＶ溝を折り曲げて図２に示すような折箱を製造した。前記折箱を室温まで冷却した後、Ｖ溝の融着状態を目視により観察した。
上記と同様の観察を、熱刃の温度を１０℃ずつ下げながら行った。これらの観察結果から下記判断基準に基づいて加工性を評価した。○、△を合格とした。
なお、より低温で、融着面に割れや欠けを生じず融着が確実に行えれば、融着後の冷却にかかる時間を省略でき加工性に優れると評価できる。さらに加熱のためのエネルギーを省略できる。
［加工性の判断基準］
○：２７０℃の熱刃で加工した際に、融着面に割れ・欠けが生じなかった。
△：２８０℃の熱刃で加工した際に、融着面に割れ・欠けが生じず、２７０℃の熱刃で加工した際に、融着面に割れ・欠けが生じた。
×：２９０℃の熱刃で加工した際に、融着面に割れ・欠けが生じず、２８０℃の熱刃で加工した際に、融着面に割れ・欠けが生じた。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
表１に示す結果から、本発明を適用した実施例１〜６の発泡板は、より融着性及び加工性に優れることが確認できた。
一方、Ｅ２／Ｅ１比が本発明の下限値未満である発泡板（比較例１）は、加工性が充分でなかった。Ｅ２／Ｅ１比が本発明の上限値超である発泡板（比較例２）は、融着性及び加工性が充分でなかった。
【符号の説明】
【００５４】
１  ポリスチレン系樹脂発泡板
２  筒状の発泡体
１０  発泡板製造装置
２０  押出機
２２  サーキュラーダイ
２４  ガイドローラ
３０  ピンチロール
１００  折箱
１０１  底板
１０２  妻板
１０３  側板
１２０  組立前発泡板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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