(57)【要約】【課題】二軸延伸ポリスチレン系樹脂シートの熱成形において、熱板加熱成形方法を用いない方法に関し、成形時のトラブルを防止し、バラツキの少ない成形品を得る成形方法の提供。【解決手段】シートの両端を保持しながら加熱ゾーン、成形ゾーンを経て連続的に熱成形するにあたり、加熱ゾーンにおいて保持する幅を加熱前の保持幅より狭くすることを特徴とする二軸延伸ポリスチレン系樹脂シートの成形方法及び当該方法により成形された成形品。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの両端を保持しながらシートを搬送し、加熱ゾーンから成形ゾーンを経て連続的に熱成形する際に、加熱ゾーンにおいて、シートを保持する幅を加熱前の保持幅より狭くすることを特徴とする二軸延伸ポリスチレン系樹脂シートの成形方法。
【請求項２】
加熱後の保持幅が、加熱前の保持幅の６０％以上である請求項１に記載の成形方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された方法にて成形された成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二軸延伸ポリスチレン系樹脂シートの熱成形方法及び成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二軸延伸ポリスチレン系樹脂シートを熱成形した容器は、透明性に優れ強靱で腰も強いことから、食品包装等の用途で広く用いられている。このシートを容器形状に成形する際に、赤外線輻射加熱や温風加熱のような非接触加熱成形法で成形すると、加熱により分子配向の戻り即ちシートの収縮によって、シートを両側から保持しながら搬送するピンやクリップから、シートがはずれてしまうトラブルが生ずる事があったり、一方で得られた成形品に偏肉が発生し、成形品の品質がばらつくこと等から（例えば特許文献１参照）、加熱板を該シートに接触させて加熱して成形する熱板加熱成形方法が一般的である（例えば特許文献２参照）。しかしながらこのような熱板加熱成形方法では、加熱板は加熱されたシートが融着するのを避けるために、その表面に微細な凹凸を設ける必要が有り、その形状がシート表面に転写し、得られた成形品の表面光沢が低下することにより、透明性や外観が低下する。又、この成形方法では一般に深絞り成形は困難である。
【０００３】
これらの問題を解決する為に、非接触加熱成形法で成形する為のいくつかの方法が提案されているが（例えば特許文献３及び４）、これらの方法は、容器成形の際の加熱により分子配向の戻り即ちシートの収縮によって偏肉が発生し成形品の品質がばらつくことを解決する手段を示唆するものではない。一方で前記の特許文献１では、特殊なシートを用いることが提案されているが、一般的な二軸延伸ポリスチレンシートを非接触加熱成形する方法を提供するものではない。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３０２３２５号公報（第２頁、及び請求項１、第３頁）
【特許文献２】特公昭５８−５７６９号公報
【特許文献３】特開２００１−１７９８２１号公報
【特許文献４】特開２０００−２０２９０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特許文献１に記載されたような特殊なシートを用いることもなく、成形時のトラブル無く、偏肉等の品質のばらつきの少ない外観の良好な成形品を提供する事を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、このような課題を解決するために、非接触加熱成形法において、シートを加熱ゾーンから成形ゾーンを経て連続的に熱成形する際のシートの搬送方法を検討し、一般的な二軸延伸ポリスチレンシートを用いて、偏肉等の品質のばらつきの少ない成形品が得られることを見出し本発明に至った。即ち、シートの両端を保持しながらシートを搬送し、加熱ゾーンから成形ゾーンを経て連続的に熱成形する際に、加熱ゾーンにおいて、シートを保持する幅を加熱前の保持幅より狭くすることを特徴とする二軸延伸ポリスチレン系樹脂シートの成形方法である。その成形の際に、加熱後の保持幅が加熱前の保持幅の６０％以上であることが好ましい。一方で、本発明は前記の方法で成形された成形品である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳細に説明する。図３は、通常の熱成形に於けるシートの繰出から、成形ゾーンまでに至る工程を上面から見た模式図である。図１及び図２は、本発明を例示する工程を上面から見た模式図である。
【０００８】
図１〜図３に示したように、二軸延伸ポリスチレン系樹脂シート１を容器形状に熱成形する装置はその主要な構成として、シート１を繰出すための繰出装置２、シートの両端を保持する保持用装置３、加熱ゾーン４及び成形ゾーン５からなる。保持用装置３は、チェーン状になっていて、連結された駆動装置により駆動される。繰出装置２から繰出されたシートは、その両端を保持用装置３上に連続して設けられた多数の保持用部材にて保持され、加熱ゾーン４で成形可能な温度に加熱され、成形ゾーン５へと搬送されて、そこで金型を用いて容器形状に熱成形される。その後シートの保持用部材は、成形ゾーン５でシートが成形された後シートから離れて、チェーン状の保持用装置３に搬送されて再び加熱ゾーン４の前に戻り、再び繰り出されたシートを保持することを繰り返す。
【０００９】
前記のシートの保持用部材としては、シートをピン状の部材で突き刺しながら保持する方法のものや、シートの端をクリップ状の部材で掴む方法のもの等があり、そのいずれも用いることができるが、ピン状の部材を用いる方法では、シートを突き刺す際に場合によっては割れることがあるので、クリップ状の部材を用いる方法が好ましい。
【００１０】
本発明に用いる図１及び図２の装置では、このピン又はクリップと連結しているチェーン状の保持用装置３は、加熱ゾーン４においてシートの進行方向と直角方向（以下幅方向という）に動く事により両側に設けられたチェーン間の距離を変えることが出来る。幅方向に動かす装置は、加熱ゾーン４の中では少なくとも１カ所以上あればよい。
【００１１】
シートはピン又はクリップによって両端を保持され、加熱ゾーン４に入ってくる。加熱ゾーン４でシート１が加熱されるに従い分子配向の戻り即ち収縮が起こってくる。ここで幅方向のチェーン間距離を縮めるように調整し、シートの保持幅を狭くすることが本発明の最も重要な点である。このようにすることで、ピン又はクリップからシートがはずれるトラブルを生じる事なくシートを搬送することができ、成形ゾーン５で前記のように容器の形状に熱成形される。得られた成形品のばらつきも小さい。
【００１２】
シートの保持幅は、必要に応じてその縮める程度を適宜調整すれば良いが、一般的には元の幅の６０％以上の範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは６０〜９８％である。６０％未満まで幅を狭くすると、シートに皺が入ったり、成形により得られた成形品の強靱性が十分でなくなる恐れがある。又、９８％を越えると、本発明の効果が十分でなくなる場合が有る。幅を狭くする位置については加熱ゾーン４の入り口から出口までの間で任意に設定することが出来る。又、図１に示したように加熱ゾーン４の入り口から徐々に狭くする方法でも、図２のように加熱ゾーン４の中で途中から狭くする方法でも良い。
【００１３】
本発明に用いられる二軸延伸ポリスチレン系樹脂シートは、スチレン系樹脂を主成分とする材料から得られる二軸延伸シートであり、スチレン系樹脂としては、スチレン、アルキルスチレン、αアルキルスチレン等のスチレン系モノマーから選ばれる１種以上の重合体、前記スチレン系モノマーと共重合が可能なモノマー、例えば、ブタジエン、アクリロニトリル、アクリル酸、アクリル酸アルキルエステル、無水マレイン酸等から選ばれる１種以上との共重合体をあげることが出来る。更に、スチレン系樹脂を主成分とする材料としては、ポリスチレンとスチレンブタジエングラフト共重合体との混合材料、ポリスチレンとスチレンブタジエンブロック共重合体との混合材料等のスチレン系樹脂が主成分であればよく、ゴム変性されたシートであっても良い。更に、本シートには、安定剤、顔料、滑剤、帯電防止剤、ブロキング防止剤、無機充填材及びホワイトオイル等の添加物が含まれていても良い。また、シートの表面には、防曇剤や離型剤等の塗布が施してあるのが一般的である。
【００１４】
又、シートの厚さや幅も特に限定するものではなく、通常使用される範囲であればよい。一般には、０．１５ｍｍ〜０．６ｍｍの厚さで、６００ｍｍ〜１，１００ｍｍ幅のシートが使用される。シートの延伸倍率は通常用いられる１．７〜３．５倍のシートが用いられる。シートの分子配向の戻り力を示す配向緩和応力については、ＡＳＴＭ−Ｄ１５０４に準拠して１３０℃で測定した値として、０．４〜１．０Ｍｐａの通常使用されているシートが使用できる。但し、配向緩和応力の高いシート程加熱ゾーン４においてシート幅をより狭くした方が成形安定性は向上する。配向緩和応力の小さなシートは成形安定性はあるものの一般に衝撃強度が低く実用的ではない。
【００１５】
このようにして得られた本発明の成形品は、その表面光沢が優れていて偏肉が少なく、多数個取りの各成形品間のバラツキが少ない。
【００１６】
【実施例】
以下実施例により、本発明を具体的に説明する。
（実施例１）
厚さ０．３ｍｍの電気化学工業（株）製二軸延伸ポリスチレン系樹脂シート（デンカサーモシートＯＰＳ）を用い、表１に記載の成形機及び成形条件にて、図１の実施態様に準じてシート保持幅を、加熱前１０００ｍｍ、加熱中１０００〜９５０ｍｍ、成形時９５０ｍｍとして成形を実施し、成形性を評価した。更に、得られた成形品の品質のバラツキを評価する目的で、１ショットでとれる成形品２４個の各々の重量を測定し、この標準偏差をもとめバラツキを評価した。用いたシートの配向緩和応力及び、前記の成形性と重量のバラツキを評価した結果を表２に示した。尚、シートの配向緩和応力は、ＡＳＴＭ−Ｄ１５０４に準拠して、１３０℃で測定した値である。本実施例において、成形性は良好でピンからシートが抜けるトラブルもなく且つ表２に記載したように成形品の重量バラツキは、比較例より少なく良好であった。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
【表２】
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【００１９】
（実施例２）
二軸延伸ポリスチレンシートとして配向緩和応力を表２に記載した値としたシートを用いた以外は、実施例１と同様の成形を行い、成形性および成形品の重量のバラツキを測定した。評価結果は、表２に示した通りであった。
【００２０】
（比較例１）
シート保持幅を、加熱前、加熱中、成形時共に１，０００ｍｍとした以外は、実施例１と同じシートを用いて同様の成形を行った。本比較例においては、数ショットに一回の割合で加熱ゾーンにおいてシートを保持するピンからシートがはずれるトラブルが発生した。トラブルが発生しなかった部分から成形品をサンプリングして重量のバラツキを測定した結果を表２に示すが、実施例と比較してバラツキは大きかった。
【００２１】
（比較例２）
実施例２で用いた配向緩和応力のシートを用い、比較例１と同様に、シート保持幅を、加熱前、加熱中、成形時共に１，０００ｍｍとした以外は、実施例１と同様の成形及び評価を行った。本比較例においては、表２のように成形時のトラブルの発生はなかったが、実施例と比較して、得られた成形品の重量バラツキが大きかった。
【００２２】
【発明の効果】本発明により、一般的な二軸延伸スチレン系樹脂シートを用いて、成形時のトラブル無く、偏肉等の品質のばらつきの少ない外観の良好な成形品を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、シートの熱成形工程の一例を上面から見た工程の模式図である。
【図２】本発明の、シートの成形工程の他の一例を上面から見た工程の模式図である。
【図３】一般的な、シートの成形工程を上面から見た工程の模式図である。
【符号の説明】
１  シート
２  繰出装置
３  保持用装置
４  加熱ゾーン
５  成形ゾーン
【図１】
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【図２】
2004306364.tif 000006
【図３】
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