(57)【要約】      （修正有）【課題】柔軟性と強度のバランスが取れた青果用トレー等を成形するための積層発泡シートを提供する。【解決手段】ポリスチレン系樹脂、ゴム変性ポリスチレン樹脂およびスチレン系エラストマー樹脂の混合樹脂からなる発泡シートに、厚み１０〜７０μの熱可組成樹脂フィルムを積層してなる積層発泡シートであって、該積層発泡シートの押出方向の破断強度が２．５Ｋｇ／１０ｍｍ以上であり、厚み方向の気泡数が１０〜１８個であることを特徴とするポリスチレン系積層発泡シート。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）ポリスチレン系樹脂（ａ）、ゴム変性ポリスチレン樹脂（ｂ）およびスチレン系エラストマー樹脂（ｃ）の混合樹脂からなる発泡シートを基材とし、
（２）少なくとも片面に厚さ１０〜７０ミクロンの熱可塑性樹脂フィルムを積層した積層発泡シートであって、
（３）該積層発泡シートの押出方向の引張破断強度が２．５Ｋｇ／１０ｍｍ以上であり、
（４）厚み方向の気泡数が１０〜１８個であることを特徴とするポリスチレン系積層発泡シート。
【請求項２】
スチレン系エラストマー樹脂がスチレンブタジエンブロック共重合樹脂である請求項１記載の積層発泡シート。
【請求項３】
スチレン系エラストマーがスチレン・水添ブタジエンランダム共重合樹脂である請求項１記載の積層発泡シート。
【請求項４】
混合樹脂の混合割合が、ポリスチレン系樹脂（ａ）４０〜９０％、ゴム変性ポリスチレン樹脂（ｂ）５〜４０％、スチレン系エラストマー樹脂（ｃ）５〜２０％である請求項１記載の積層発泡シート。
【請求項５】
混合樹脂のＺ平均分子量が２５〜４０万の範囲内である請求項１記載の積層発泡シート。
【請求項６】
熱可塑性樹脂フィルムがポリプロピレン系樹脂からなる請求項１記載の積層発泡シート。
【請求項７】
熱可塑性樹脂フィルムが特別な接着層を形成せずに発泡シートに接着され、容易に剥離することができる請求項１記載の積層発泡シート。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の積層発泡シートを成形して得た青果用トレー。
【請求項９】
圧縮率で表される柔軟性が３０％以上であり、かつ長手方向の引張時の破断強度が５Ｋｇ以上である請求項８記載の青果用トレー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多数の収納用凹部を有する青果用トレーを成形するために使用する柔軟性を有するポリスチレン系発泡シート及び青果用トレーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、桃や梨を中心に青果の収納用にポリスチレン系樹脂の発泡シートを成形してなる容器を中心として各種素材の容器が使用されてきた。ポリスチレン系樹脂の発泡シートは安価であり、強度も優れる。またパルプモールド成形品のように吸湿による強度低下もない。しかし一般にポリスチレン系樹脂発泡シートは耐衝撃性が悪く衝撃時に割れやすいという欠点がある。さらに桃のように表面が柔らかいものについては柔軟性が不足し青果の表面を傷つけてしまう。
【０００３】
上記欠点を解消するために、従来から耐衝撃性に優れたゴム成分を添加することが提案されている。たとえば通常のポリスチレンに変えてゴム変性ポリスチレンを用いる（特許文献１参照）、あるいはポリスチレン系樹脂にスチレンブタジエンブロック共重合樹脂を混合して発泡させたりする（特許文献２参照）等が提案されている。
【０００４】
しかし、この様な方法で柔軟性を付与するとシートの破断強度が低下し、輸送工程での破損が発生する。
【０００５】
一方、柔軟性のあるポリプロピレン系樹脂と強度のあるポリスチレン系樹脂との積層発泡シートが提案されている（特許文献３参照）。しかし、両樹脂を積層するためには接着剤が必要であり、コスト的に課題を満たしたものではなかった。また、本発明者は、先にポリスチレン樹脂・耐衝撃性（ゴム変性）ポリスチレン樹脂・スチレンブタジエンブロック共重合体からなる発泡シートを提案している（特許文献４参照）が、消費者から完熟し柔らかい青果に対する更なる要望がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２３１７４８
【０００７】
【特許文献２】特公平４−４９８６１
【０００８】
【特許文献３】特開平８−２３０９６３
【０００９】
【特許文献４】特願２００２−２３５９６
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、柔軟性があり、容器強度のある青果用トレーを成形できる安価な積層発泡シートを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、発明者は柔軟性があり、容器強度のある青果用トレーを成形できる発泡シートを提供するべく基材樹脂種類・その配合比率、更には発泡シートのセル構造等種々研究を重ねた結果、本発明に到達した。
【００１２】
すなわち、本発明は、
１．（１）ポリスチレン系樹脂（ａ）、ゴム変性ポリスチレン樹脂（ｂ）およびスチレン系エラストマー樹脂（ｃ）の混合樹脂からなる発泡シートを基材とし、
（２）少なくとも片面に厚さ１０〜７０ミクロンの熱可組成樹脂フィルムを積層した積層発泡シートであって、
（３）該積層発泡シートの押出方向の引張破断強度が２．５Ｋｇ／１０ｍｍ以上であり、
（４）厚み方向の気泡数が１０〜１８個であることを特徴とするポリスチレン系積層発泡シート（請求項１）、
２．スチレン系エラストマー樹脂がスチレンブタジエンブロック共重合樹脂である請求項１記載の積層発泡シート（請求項２）、
３．スチレン系エラストマーがスチレン・水添ブタジエンランダム共重合樹脂である請求項１記載の積層発泡シート（請求項３）、
４．混合樹脂の混合割合が、ポリスチレン系樹脂（ａ）４０〜９０％、ゴム変性ポリスチレン樹脂（ｂ）５〜４０％、スチレン系エラストマー樹脂（ｃ）５〜２０％である請求項１記載の積層発泡シート（請求項４）、
５．混合樹脂のＺ平均分子量が２５〜４０万の範囲内である請求項１記載の積層発泡シート（請求項５）、
６．熱可組成樹脂フィルムがポリプロピレン系樹脂からなる請求項１記載の積層発泡シート（請求項６）
７．熱可組成樹脂フィルムが特別な接着層を形成せずに発泡シートに接着され、容易に剥離することができる請求項１記載の積層発泡シート（請求項７）、
８．請求項１〜７のいずれかに記載の積層発泡シートを成形して得た青果用トレー（請求項８）、および
９．圧縮率で表される柔軟性が３０％以上であり、かつ長手方向の引張時の破断強度が５Ｋｇ以上である請求項８記載の青果用トレー（請求項９）、
に関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１４】
本発明は、成形性や強度の観点から柔軟性は有するものの従来は使用できなかった柔軟性に特化した発泡樹脂シートに着目し、該発泡樹脂シートを基材として用い、特別な接着層を用いることなく積層発泡シートとすることで、従来は得られなかった柔軟性と強度を併せ持つ、青果用トレー成形用積層発泡シートを安価に提供するものである。
【００１５】
本発明において、ポリスチレン系樹脂（ａ）としては、スチレンの単独重合体の他、スチレンと他の単量体との共重合体を用いることができる。他の単量体とは、α−メチルスチレン、メタクリル酸、アクリル酸エステル、無水マレイン酸等があげられる。スチレン樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。スチレン樹脂のＺ平均分子量は、３０〜６０万のものが使用できる。
【００１６】
ゴム変性ポリスチレン（ｂ）は、一般にハイインパクトポリスチレンと呼ばれる主鎖のポリスチレンに枝鎖としてゴムがグラフト重合されたものである。ゴム状重合相にスチレン樹脂の小粒子が点在する、例えば１〜２μｍの大きさのサラミ構造のゴム状重合体粒子であるゴム変性ポリスチレンや、ゴム粒子の形状がポリスチレン樹脂からなる核部分と該核部分を内包するゴム状重合体からなるコアシェル構造等種々の形態をなしていてもかまわない。ゴム変性ポリスチレンのＺ平均分子量は、通常２０万〜４０万である。
【００１７】
また、ゴムは、ブタジエンゴムが一般的であるが、エチレン−プロピレンやスチレン−ブタジエン，イソプレンゴム等でもかまわない。ゴム変性ポリスチレンは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
スチレン系エラストマー（ｃ）は、常温でゴム弾性を示すスチレン系高分子であり、ハードセグメントであるスチレンとブタジエン等のソフトセグメントが線状に重合しており、物性的にもコスト的にも通常のゴム変性ポリスチレンと区別されるものであり、スチレンブタジエンブロック共重合樹脂やスチレン・水添ブタジエンランダム共重合樹脂、スチレン−エチレン共重合樹脂などが使用できる。スチレン系エラストマー樹脂は、Ｚ平均分子量が３万から２５万のものが使用出来る。スチレン系エラストマー樹脂の具体例としては、例えば、旭化成（株）のタフプレン（登録商標），シェルジャパン（株）のクレイトン（登録商標）等がある。スチレンブタジエン共重合樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１９】
上記３種の樹脂、すなわちポリスチレン樹脂、ゴム変性ポリスチレン樹脂、スチレン系エラストマー樹脂の、発泡シートにおける混合割合は、ポリスチレン樹脂４０〜９０％、ゴム変性ポリスチレン樹脂が５〜４０％、スチレン系エラストマー樹脂が５〜２０％の範囲内であることが望ましい。
【００２０】
ゴム変性ポリスチレン、スチレン系エラストマー樹脂はいずれも配合量が多すぎると独立気泡率やガス残存量が低下する傾向があり、トレー強度が低下することがある。配合量が少なすぎる場合には、衝撃性及び柔軟性が不足し、破断伸びが低下する。ゴム変性ポリスチレンは特に好ましい配合量は１５〜３５％であり、スチレン系エラストマー樹脂の特に好ましい配合量は、７〜１５％である。
【００２１】
ポリスチレン樹脂、ゴム変性ポリスチレン樹脂、スチレン系エラストマー樹脂からなる混合樹脂のＺ平均分子量は、２５万〜４０万であることが望ましく、より望ましくは３０万〜３５万である。強度を保持し、柔軟性・伸び・成形性を確保する観点から、本発明の混合樹脂のＺ平均分子量を前記範囲で選択するのが望ましい。
【００２２】
本発明の発泡シートは、前記混合樹脂に造核剤としてタルクや高級脂肪酸の金属塩等と混合され、さらにブタン等の低沸点有機化合物を発泡剤として押出機内で加熱溶融されたのち、ダイスより円筒状に押出発泡させてシート状に成形される。
【００２３】
発泡シートの厚みは、成形性と強度の関係から、通常１．０〜２．５ｍｍであり、発泡シートを構成する気泡数は、厚み方向で１０〜１８個、特に好ましくは１２〜１６個である。１０個未満であれば柔軟性が低下し、１８個を超えるとシート成形性が不足する。
【００２４】
青果用トレーは着色する場合が多く、ポリスチレン樹脂やゴム変性ポリスチレン樹脂をベースに着色顔料を配合したマスターバッチを前記混合樹脂に１〜５部添加し、着色シートにする事も出きる。マスターバッチは単独もしくは２種以上混合して用いることが出きる。
【００２５】
発泡シートを製造した後、熱可組成樹脂フィルムを積層する。ラミネート方法に特に限定はないが、特別な接着剤を用いない熱ラミネート法が経済的にも柔軟性の維持の点でも好ましい。熱可組成樹脂フィルムとしてはポリスチレン系樹脂フィルムのほか、ポリエチレン系樹脂フィルムやポリプロピレン系樹脂フィルムなどのポリオレフィン系樹脂が使用できる。柔軟性と強度のバランスからポリプロピレン系樹脂が最も好ましい。積層する熱可組成樹脂フィルムの厚みは１０〜７０ミクロンが適当である。７０ミクロンを越えるものはコストから見て適当でない。１０ミクロン未満であれば必要な強度が得られないほか、熱ラミ時に皺等発生し外観がよくない。
【００２６】
通常は、異種素材のラミネートは接着剤を介する必要がある。しかし本発明に記載の発泡シートであれば、充分な柔軟性と表面凹凸があり、そのアンカー効果で成形に絶えうる積層発泡シートを接着剤なしで得ることができる。接着剤なしで積層できるため、簡易に剥離することができ、リサイクル等に有利である。
【００２７】
積層発泡シートの破断強度は、シートの押出方向を長手方向として、２０ｃｍ×１ｃｍの短冊状にカットしたサンプルを例えばオリエンテック社製オートグラフを用い、１００ｍｍ／ｍｉｎの速度の引張試験で破断する際の強度を測定する。
【００２８】
発泡シートは、押出時の吐出速度やダイスの設計によりシートの収縮率を調整することができる。本発明におけるポリスチレン系樹脂発泡シートは、最大二次発泡厚みの７０％以上の厚みが得られる加熱での収縮率が、幅方向・押出方向共１０〜−５％である。更に望ましくは、幅方向・押出方向共５〜−２％である。
【００２９】
−５％より低くなればドローダウンにより成形出来ない。また１０％より高くても成形性は劣る。成形性が劣ると、成形品の肉まわりが悪くなり、結果として成形品の強度が低下する。
【００３０】
収縮率の測定は、５０ｃｍ角のシートの４辺を固定し、各辺から５０ｍｍの位置に辺と平行に長さ３０ｃｍの切り込みをいれ、その固定されたシートをオーブンで加熱後取出し、その切り込み中央における対辺間の長さの変化量を幅方向・押出方向について測定し、加熱前後の長さの比率を計算する。スチレン系樹脂発泡シートにおける加熱収縮率は、負は伸びを表している。収縮率は最大二次発泡厚みの７０％以上の二次発泡厚みが得られる加熱をかけて測定する。
【００３１】
かかる積層発泡シートを真空成形、圧空成形など従来の公知技術によりシート成形することで、青果用トレーが得られる。成形品は、青果を収納するための多数の凹部を有し、その形状はリブや突起等形成してもかまわない。
【００３２】
【実施例】
以下に本発明を、実施例、比較例に基づいて説明する。
【００３３】
実施例１〜２、比較例１〜２
表１に示す各樹脂の合計１００重量部に対して、気泡調整剤としてのタルク（０．１〜１．２部）及びステアリン酸カルシウム（０．００５〜０．１２部）を規定の気泡数になるよう調整して添加し、混合したものを、第１押出機（口径φ１１５ｍｍ）及び第２押出機（口径φ１８０ｍｍ）からなるタンデム押出機のうち、第１押出機のホッパーに供給し、第１押出機のバレル中で加熱溶融した後、発泡剤としてイソブタン／ノルマルブタン＝８５／１５の混合ガスを圧入して溶融混合させた。
【００３４】
ついで第２押出機のバレルで均一に冷却し、口径φ２２０ｍｍの円筒状ダイから吐出量２２０Ｋｇ／Ｈｒで円筒状に押出発泡させ、吐出速度等の調整により規定の収縮率に調整し、得られた円筒状発泡体をマンドレル上で冷却後、カッターで上下２枚になるように切開して、表１に示す発泡シートを得た。得られた発泡シートは平均厚み２．３ｍｍ、シート幅１０４７ｍｍであった。
【００３５】
得られた発泡シートを速度２０ｍ／ｍｉｎで繰出し、１５０℃に加熱された予熱ロールを通した後、２００℃に温調したロールで熱可塑性樹脂フィルムであるサン・トックス社製ポリプロピレン樹脂系フィルム３０μを圧着して積層し、実施例１〜２の積層発泡シートを得た。更に該シートを成形し、強度と柔軟性を併せ持つ青果トレーを得た。
【００３６】
比較例１〜２は従来技術で得られる未積層発泡シート及びその成形品である。比較例１は従来技術で得られる強度はあるが柔軟性に不足するものであり、比較例２は、柔軟性は有するものの強度等使用に耐えないものであるが、比較例を基材とする実施例１は、従来技術ではない強度と柔軟性を併せもつものである。
（使用した樹脂）
Ａ：６８５（Ａ＆Ｍ社製ポリスチレン）
Ｂ：Ｅ６５０（東洋スチレン社製ゴム変性ポリスチレン）
Ｃ：タフプレンＡ（旭化成社製ポリスチレンブリブタジエンブロック共重合体）
（Ｚ平均分子量の測定方法）
本明細書に記載のＺ平均分子量は、得られたスチレン系樹脂発泡シートをテトラフドロフランに溶解し、ＧＰＣ（東ソー社製ＨＬＣ−８０２０，カラム：ＴＳＫｇｅｌＧＭＨＸＬ３０ｃｍ×２，カラム温度：３５℃，流速：１ｍｌ／ｍｉｎ）にて測定した。
（容器の成形）
得られた発泡シートを、上ヒーター温度２６５℃、下ヒーター温度２４０℃、成形時間４．３秒で雄・雌金型で真空成形を行い、幅方向３３．５ｃｍ・長さ方向４７．０ｃｍ・１２個の凹凸を持つ、肉厚み２．３ｍｍの梨用青果トレーとして成形した。この場合、特に支障なく成形できたものを○、容器の表面に幅３ｍｍ程度の微小なクラックが発生したものを△、大きくクラックが生じ、実用にたえないものを×として評価した。
（容器強度の測定）
容器の強度は、オリエンテック社製オートグラフを用い、成形品の長手方向（シートの押出方向）のリブ部をチャックし、１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張り、容器が破断した時の強度を求めた。強度が３Ｋｇ以下の場合、りんご等を充填する際に容器割れが生じるおそれがある。
（容器の柔軟性評価）
柔軟性は、圧縮変形率として表した。圧縮変形率は、容器の鍔元フランジ部分の１０ｍｍφ円柱が接地可能な平らな部分を切り取り、１０ｍｍφの円柱を５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で荷重１ｋｇ／ｃｍ２になるまで圧縮した際の圧縮量を、元の厚み（本実施例の場合、肉厚みである２．３ｍｍ）で割ることにより求められる。これは指で容器を押した際に、圧縮変形量が大きいほど、柔らかく感じることを模擬的に表している。すなわち、圧縮変形率が大きいほど、容器は柔らかくなる。
【００３７】
本測定は、カトーテック社のハンディー圧縮試験機（モデルＲＴＣ−１２１０Ａ）で行ったが、オリエンテック社もしくは島津製作所社製の一般的オートグラフで測定できる。
【００３８】
結果を表１にまとめる。
【００３９】
【表１】
2004299075.tif 000002
柔軟性の評価指標を表２にまとめる。
【００４０】
【表２】
2004299075.tif 000003
容器強度の評価指標を表３にまとめる。
【００４１】
【表３】
2004299075.tif 000004
【００４２】
【発明の効果】
本発明による発泡シートを公知の技術で成形することにより青果用トレーとして、梨、桃、トマトなどで使用できる強度と柔軟性をかねそなえた好適品が得られる。
【００４３】
従来のポリスチレン系樹脂発泡シートを成形して得られる青果用トレーは、多様化する消費者の要望に答えられるだけの柔軟性は強度を保持したままでは得られなかった。本発明の積層発泡シートにより、強度及び柔軟性のバランスが得られ、各種の青果を同一のトレーに収めることが出来る。