(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共押出発泡によって製造されたポリスチレン系樹脂積層発泡シートであって、密度が０．０７〜０．１７ｇ／ｃｍ3 のポリスチレン系樹脂低密度発泡層上に、密度が０．１８〜０．４５ｇ／ｃｍ3 のポリスチレン系樹脂高密度発泡層、及び、ポリスチレン系樹脂非発泡層がこの順序で積層一体化されてなり、上記ポリスチレン系樹脂低密度発泡層の平均気泡径が２００〜５００μｍであると共に、上記ポリスチレン系樹脂高密度発泡層の平均気泡径が７０〜１８０μｍであり、上記ポリスチレン系樹脂高密度発泡層の平均気泡径と上記ポリスチレン系樹脂低密度発泡層の平均気泡径の比（ポリスチレン系樹脂高密度発泡層の平均気泡径／ポリスチレン系樹脂低密度発泡層の平均気泡径）が０．３３〜０．６であることを特徴とするポリスチレン系樹脂積層発泡シート。
【請求項２】
ポリスチレン系樹脂積層発泡シート全体の連続気泡率が２０％未満であることを特徴とする請求項１に記載のポリスチレン系樹脂積層発泡シート。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のポリスチレン系樹脂積層発泡シートを熱成形してなることを特徴とする容器。
【請求項４】
ポリスチレン系樹脂を第一押出機に供給して発泡剤及び気泡調整剤の存在下にて溶融混練すると共に、ポリスチレン系樹脂を第二押出機に供給して発泡剤及び気泡調整剤の存在下にて溶融混練し、更に、ポリスチレン系樹脂を第三押出機に供給して溶融混練し、第一〜第三押出機を接続させている共押出ダイから、上記第一押出機から押出された高発泡層と、上記第二押出機から押出された低発泡層と、上記第三押出機から押出された非発泡層とをこの順番で層状に押出発泡して円筒状発泡体を製造し、この円筒状発泡体を拡径した後にマンドレルに供給して冷却した上で、上記円筒状発泡体をその押出方向に連続的に切断することにより切り開いて、上記高発泡層を切り開いてなる密度が０．０７〜０．１７ｇ／ｃｍ3 のポリスチレン系樹脂低密度発泡層上に、上記低発泡層を切り開いてなる密度が０．１８〜０．４５ｇ／ｃｍ3 のポリスチレン系樹脂高密度発泡層、及び、上記非発泡層を切り開いてなるポリスチレン系樹脂非発泡層がこの順序で積層一体化されてなり、上記ポリスチレン系樹脂低密度発泡層の平均気泡径が２００〜５００μｍであると共に、上記ポリスチレン系樹脂高密度発泡層の平均気泡径が７０〜１８０μｍであり、上記ポリスチレン系樹脂高密度発泡層の平均気泡径と上記ポリスチレン系樹脂低密度発泡層の平均気泡径の比（ポリスチレン系樹脂高密度発泡層の平均気泡径／ポリスチレン系樹脂低密度発泡層の平均気泡径）が０．３３〜０．６であるポリスチレン系樹脂積層発泡シートを製造することを特徴とするポリスチレン系樹脂積層発泡シートの製造方法。
【請求項５】
第一押出機からのポリスチレン系樹脂を共押出ダイから押出す際の樹脂温度と、第二押出機からのポリスチレン系樹脂を共押出ダイから押出す際の樹脂温度との差が２３℃未満であることを特徴とする請求項４に記載のポリスチレン系樹脂積層発泡シートの製造方法。
【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積層発泡シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、即席麺の容器が多種多様に提供されており、この即席麺を包装し或いは調理するための容器は、輸送中或いは保管中に加えられる衝撃に対して強く、外観性に優れていることが要求され、このような要求を満たすために、即席麺の容器の原反として、ポリスチレン系樹脂発泡シートの一面にポリスチレン系樹脂非発泡シートが積層されてなるものが汎用されている。
【０００３】
そして、即席麺の容器の外面には印刷が施されるが、その印刷要領としては、即席麺の容器の原反の表面に印刷を施したフィルムを積層した上で原反を即席麺の容器に成形する方法の他、原反を即席麺の容器形状に成形した後に即席麺の容器の外面に曲面印刷機を用いて直接、印刷を施す方法が挙げられる。
【０００４】
しかしながら、曲面印刷機を用いて即席麺の容器の外面に印刷を施す場合には、容器の外面の状態によっては、印刷した文字や模様が滲んだり或いは印刷がかすれるといった問題が発生していた。
【０００５】
そこで、特許文献１には、押出発泡によって得られた、低発泡シート層と高発泡シート層とが積層されたポリスチレン系樹脂発泡シート層の一面にポリスチレン系樹脂非発泡層を共押出法により積層一体化してなる長尺状のポリスチレン系樹脂積層発泡シートであって、１２５℃にて１５０秒間に亘って加熱すると、ポリスチレン系樹脂非発泡層の表面がその幅方向に−４５〜−１５％の寸法変化率で収縮し、ポリスチレン系樹脂非発泡層を内側にして幅方向に円弧状に変形するように構成されていることを特徴とする長尺状のポリスチレン系樹脂積層発泡シートが提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記ポリスチレン系樹脂積層発泡シートは、印刷特性に優れているものの、発泡シート層間において層間剥離を生じることがあり、特に、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを容器状に熱成形して用いた場合、容器の開口部には通常、封止用シートが張設されているが、この封止用シートを剥離する際の剥離力によって発泡シート層間において層間剥離を生じるといった問題点を有していた。
【０００７】
更に、容器は、通常、運搬用の収納箱内に縦横に配列させた状態に収納されて所定場所まで運搬されるが、互いに隣接する容器同士が運搬中に生じる振動によって擦れ合い、この摩擦力によって発泡シート層間において層間剥離が生じることもあった。
【０００８】
上記以外にも、複数の発泡層を積層一体化させてなるシートが特許文献２、３にも提案されているものの、上記問題点を解消するものではなかった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２６４０２４号公報
【特許文献２】特開平９−１４１７７３号公報
【特許文献３】特開２００１−１６２７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、発泡層間における層間剥離を生じることのない印刷特性に優れたポリスチレン系樹脂積層発泡シート及びこのポリスチレン系樹脂積層発泡シートの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の長尺状のポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡは、図１に示したように、共押出発泡によって製造されたポリスチレン系樹脂積層発泡シートであって、共押出発泡によって製造されたポリスチレン系樹脂積層発泡シートであって、密度が０．０７〜０．１７ｇ／ｃｍ3 のポリスチレン系樹脂低密度発泡層上に、密度が０．１８〜０．４５ｇ／ｃｍ3 のポリスチレン系樹脂高密度発泡層、及び、ポリスチレン系樹脂非発泡層がこの順序で積層一体化されてなり、上記ポリスチレン系樹脂低密度発泡層の平均気泡径が２００〜５００μｍであると共に、上記ポリスチレン系樹脂高密度発泡層の平均気泡径が７０〜１８０μｍであり、上記ポリスチレン系樹脂高密度発泡層の平均気泡径と上記ポリスチレン系樹脂低密度発泡層の平均気泡径の比（ポリスチレン系樹脂高密度発泡層の平均気泡径／ポリスチレン系樹脂低密度発泡層の平均気泡径）が０．３３〜０．６であることを特徴とする。
【００１２】
なお、以下において、ポリスチレン系樹脂低密度発泡層を単に「低密度発泡層」と、ポリスチレン系樹脂高密度発泡層を単に「高密度発泡層」ということがある。
【００１３】
本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡの低密度発泡層11及び高密度発泡層12を構成するポリスチレン系樹脂としては、特に限定されず、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、ｔ−ブチルスチレン、ジメチルスチレンなどのスチレン系単量体の単独重合体又はこれらの共重合体などが挙げられる。
【００１４】
又、上記ポリスチレン系樹脂としては、上記スチレン系単量体を５０重量％以上含有する、上記スチレン系単量体と、このスチレン系単量体と共重合可能なビニル単量体との共重合体であってもよく、このようなビニル単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、エチルフマレートなどが挙げられる。
【００１５】
そして、本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートは、密度が０．０７〜０．１７ｇ／ｃｍ3の低密度発泡層11上に、密度が０．１８〜０．４５ｇ／ｃｍ3の高密度発泡層12、及び、ポリスチレン系樹脂非発泡層２（以下、単に「非発泡層」ということがある）がこの順序で積層一体化されてなる。
【００１６】
本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡは、非発泡層２を共押出法によって高密度発泡層12上に積層一体化させているが、共押出ダイから共押出する際、非発泡層２は、高密度発泡層12及び低密度発泡層11よりも高い加熱温度とし、樹脂粘度を低下させ、高密度発泡層12の樹脂粘度に近づけた上で共押出ダイから押出す必要がある。
【００１７】
しかしながら、共押出する際の樹脂温度を非発泡層２に合わせた温度とすると、低密度発泡層11及び高密度発泡層12を構成するポリスチレン系樹脂の樹脂粘度が低くなり過ぎて破泡するなどの問題が発生する一方、共押出する際の樹脂温度を低密度発泡層11及び高密度発泡層12に合わせた温度とすると、非発泡層２を構成するポリスチレン系樹脂の樹脂粘度が高くなり過ぎて、非発泡層２の押出安定性が低下する。
【００１８】
そこで、共押出によって、高密度発泡層12上に非発泡層２を積層一体化させるにあたり、高密度発泡層12を、発泡剤量が少ない分だけ低密度発泡層11よりも可塑化が小さいものとし、低密度発泡層11よりも高い温度にて共押出させるようにし、且つ、発泡剤が含有されている分だけ、非発泡層２よりも低い温度にて共押出することができるようにしている。
【００１９】
つまり、高密度発泡層12が有する共押出に適した温度を、低密度発泡層11が有する共押出に適した温度と、非発泡層２が有する共押出に適した温度との間にあるようにしている。
【００２０】
このように構成することによって、低密度発泡層11と非発泡層２との間における共押出に適した温度差を、高密度発泡層12によって緩和し、各層のそれぞれが共押出に適した温度にて共押出されたものであって、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡにおける高密度発泡層12及び低密度発泡層11は連続気泡率が低くて機械的強度に優れ、特に高密度発泡層12はその表面平滑性に優れている。
【００２１】
そして、上記表面平滑性に優れた高密度発泡層12上に積層一体化されている非発泡層２も表面平滑性に優れていると共に、上述のように高密度発泡層12は機械的強度が強いため、非発泡層２上に安定的に印刷処理を施すことができる。
【００２２】
ここで、高密度発泡層12の密度は、小さいと、高密度発泡層の連続気泡率が高くなり機械的強度が低下する結果、非発泡層上への印刷特性が低下する虞れがある一方、大きいと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの目付を同じにしようとした場合に、高密度発泡層の厚みが薄くなり、非発泡層の表面平滑性が低下し、或いは、共押出時における高密度発泡層と低密度発泡層との間の温度差が大きくなり、高密度発泡層と低密度発泡層の界面付近における低密度発泡層側の気泡が連続気泡化してしまい、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの機械的強度が低下するので、０．１８〜０．４５ｇ／ｃｍ3 に限定され、０．１９〜０．４１ｇ／ｃｍ3が好ましい。
【００２３】
又、低密度発泡層11の密度は、小さいと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの機械的強度が低下する虞れがある一方、大きいと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの目付を同じにしようとした場合に、低密度発泡層の厚みが薄くなり、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの機械的強度及び断熱性が低下する虞れがあるので、０．０７〜０．１７ｇ／ｃｍ3 に限定され、０．０８〜０．１５ｇ／ｃｍ3がより好ましい。
【００２４】
更に、低密度発泡層11の密度と高密度発泡層12の密度の比（低密度発泡層11の密度／高密度発泡層12の密度）は、小さいと、低密度発泡層及び高密度発泡層の平均気泡径を調整しても、低密度発泡層と高密度発泡層との層間剥離が生じることがある一方、大きいと、単層の場合に比較して、印刷性及び機械的強度を改善する効果が少ないことがあるので、０．３０〜０．７が好ましく、０．３１〜０．５５がより好ましく、０．３２〜０．５０が特に好ましい。
【００２５】
なお、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートにおける低密度発泡層11及び高密度発泡層12の密度は下記の要領で算出することができる。先ず、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡの目付Ｗ（ｇ／ｃｍ2 ）を測定し、非発泡層２の押出量Ｅ0 （ｋｇ／時間）、低密度発泡層11の押出量Ｅ1 （ｋｇ／時間）及び高密度発泡層12の押出量Ｅ2（ｋｇ／時間）から下記式に基づいて、低密度発泡層11の目付Ｗ1及び高密度発泡層12の目付Ｗ2 を算出する。
低密度発泡層11の目付Ｗ1 （ｇ／ｃｍ2 ）＝Ｗ×Ｅ1 ／（Ｅ0 ＋Ｅ1 ＋Ｅ2）
高密度発泡層12の目付Ｗ2 （ｇ／ｃｍ2 ）＝Ｗ×Ｅ2 ／（Ｅ0 ＋Ｅ1 ＋Ｅ2）
【００２６】
次に、低密度発泡層11の厚みＴ1 （ｃｍ）及び高密度発泡層12の厚みＴ2（ｃｍ）を測定し、下記式に基づいて、低密度発泡層の密度Ｄ1及び高密度発泡層の密度Ｄ2を算出することができる。
低密度発泡層の密度Ｄ1 （ｇ／ｃｍ3 ）＝Ｗ1 ／Ｔ1 
高密度発泡層の密度Ｄ2 （ｇ／ｃｍ3 ）＝Ｗ2 ／Ｔ2 
【００２７】
更に、低密度発泡層11及び高密度発泡層12の合計厚みは、薄いと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを成形して得られる成形品の機械的強度が低下することがある一方、厚いと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの成形性が低下することがあるので、１．０〜３ｍｍが好ましく、１．５〜３ｍｍがより好ましく、１．８〜２．８ｍｍが特に好ましい。
【００２８】
又、ポリスチレン系樹脂発泡シート層１の高密度発泡層12の厚みは、薄いと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートのポリスチレン系樹脂非発泡層の表面平滑性が低下することがあるので、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以上がより好ましく、０．２〜０．５ｍｍが特に好ましい。
【００２９】
更に、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡにおける高密度発泡層12の厚みと低密度発泡層11の厚みの比（高密度発泡層12の厚み／低密度発泡層11の厚み）は、小さいと、高密度発泡層上に非発泡層を積層一体化させた場合に非発泡層の表面平滑性が低下し、或いは、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの機械的強度が低下することがある一方、大きいと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの断熱性及び成形性が低下することがあるので、０．０８〜０．２が好ましい。
【００３０】
そして、低密度発泡層11の平均気泡径は、小さいと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの機械的強度や熱成形性が低下する一方、大きいと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの熱成形性が低下し、或いは、得られる熱成形品の外観が低下するので、２００〜５００μｍに限定され、２５０〜４００μｍが好ましく、２５０〜３５０μｍがより好ましい。
【００３１】
又、高密度発泡層12の平均気泡径は、小さいと、非発泡層を積層一体化させようとした場合に、高密度発泡層の表面付近の気泡が破壊され、非発泡層と高密度発泡層との間の熱融着強度が低下し、或いは、高密度発泡層の連続気泡率が高くなって機械的強度が低下する虞れがある一方、大きいと、高密度発泡層上に非発泡層を積層一体化させた場合に非発泡層の表面性が低下して、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの印刷特性が低下するので、７０〜１８０μｍに限定され、７０〜１５０μｍが好ましい。
【００３２】
そして、高密度発泡層12の平均気泡径と低密度発泡層11の平均気泡径との比（高密度発泡層12の平均気泡径／低密度発泡層11の平均気泡径）は、０．３３〜０．６に限定され、０．３５〜０．５５が好ましい。
【００３３】
これは、高密度発泡層12の平均気泡径と低密度発泡層11の平均気泡径との比（高密度発泡層12の平均気泡径／低密度発泡層11の平均気泡径）が小さい場合、作用は明確に解明されていないが、押出発泡にあたって、径の小さな気泡の形成が先に完了し、その後遅れて径の大きな気泡の形成が完了する。ここで、低密度発泡層11と高密度発泡層12との界面において、高密度発泡層12に形成された径の小さな気泡の気泡膜が、その後に形成される低密度発泡層11の気泡によって引き伸ばされてしまい、高密度発泡層12の気泡が破壊され、その結果、低密度発泡層11と高密度発泡層12との間の界面における接触状態が悪化し、低密度発泡層11と高密度発泡層12との界面における熱融着性が低下するためと推測される。
【００３４】
一方、高密度発泡層12の平均気泡径と低密度発泡層11の平均気泡径との比（高密度発泡層12の平均気泡径／低密度発泡層11の平均気泡径）が大きいと、高密度発泡層の気泡が大きくなり過ぎて、高密度発泡層上に積層一体化させている非発泡層の表面性が低下してポリスチレン系樹脂積層発泡シートの印刷性が低下し、或いは、低密度発泡層の機械的強度が低下して、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの機械的強度が低下するためである。
【００３５】
ここで、本発明において、低密度発泡層11及び高密度発泡層12の平均気泡径は、下記の要領で測定されたものをいう。即ち、低密度発泡層11及び高密度発泡層12の平均気泡径は、ＡＳＴＭ  Ｄ２８４２−６９の試験方法に準拠して測定された平均弦長に基づいて算出されたものをいう。具体的には、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡの低密度発泡層11又は高密度発泡層12を、平均気泡径を測定したい方向に沿った面で切断し、その切断面のうちの外周部を除いた中央部分を任意に４箇所、走査型電子顕微鏡を用いて１７〜２０倍（場合によっては２００倍）拡大して電子顕微鏡写真を撮影する。
【００３６】
次に、撮影した各写真に写真上長さ６０ｍｍの直線を、平均気泡径を測定したい方向に描き、この直線上にある気泡数から、気泡の平均弦長ｔを下記式１に基づいて算出する。直線は写真毎に６本づつ描き、直線ごとに平均弦長ｔを算出し、写真毎に平均弦長ｔの相加平均を算出し、この相加平均値を気泡の平均弦長ｔとする。直線上に長さ６０ｍｍの直線を描けない場合には、長さ２０ｍｍ或いは３０ｍｍの直線を写真上に描き、この直線上にある気泡数を測定し、長さ６０ｍｍの直線上にある気泡数に比例換算する。なお、気泡の数を数えるにあたって、直線上に一部でも位置している気泡や、形状が不明瞭で特定できない気泡についても測定対象とし、一つとして数えた。
平均弦長ｔ＝６０／（気泡数×写真の倍率）・・・式１
【００３７】
そして、下記式２により気泡径Ｄを算出し、各写真の気泡径Ｄの相加平均を低密度発泡層11又は高密度発泡層12の所望方向の平均気泡径とする。
気泡径Ｄ＝平均弦長ｔ／０．６１６・・・式２
【００３８】
なお、低密度発泡層11又は高密度発泡層12の平均気泡径は、上述の要領で、ＭＤの平均気泡径、押出方向（ＭＤ）に直交し且つポリスチレン系樹脂積層発泡シートの表面に沿った方向（ＴＤ）の平均気泡径、及び、ＭＤ及びＴＤに直交する方向（ＶＤ）の平均気泡径をそれぞれ測定し、ＭＤ、ＴＤ及びＶＤの平均気泡径を相加平均することによって算出することができる。
【００３９】
そして、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡ全体、即ち、低密度発泡層11、高密度発泡層12及び非発泡層２を合わせた全体の連続気泡率は、大きいと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの機械的強度や熱成形性が低下することがあるので、２０％未満が好ましい。
【００４０】
なお、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡ全体の連続気泡率は、ＡＳＴＭ  Ｄ−２８５６−８７に準拠して１−１／２−１気圧法にて測定されたものをいう。具体的には、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡを一辺２５ｍｍの平面正方形状に切断し、この切断片を厚み方向に複数枚重ね合わせて厚みが約２５ｍｍの試験片を作製する。この要領で５個の試験片を作製し、各試験片の連続気泡率を空気比較式比重計（東京サイエンス社製  商品名「１０００型」）を用いて、１−１／２−１気圧法により測定し、その相加平均値をポリスチレン系樹脂積層発泡シート全体の連続気泡率とする。
【００４１】
そして、図１に示したように、高密度発泡層12上にはポリスチレン系樹脂非発泡層２が積層一体化されている。このポリスチレン系樹脂非発泡層を構成するポリスチレン系樹脂としては、上述のポリスチレン系樹脂の他に、上記ポリスチレン系樹脂にゴム成分が加えられて耐衝撃性が改善された耐衝撃性ポリスチレン系樹脂や、ポリスチレン系樹脂に、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体などのポリスチレン系エラストマーを添加してなる混合樹脂であってもよい。なお、ポリスチレン系樹脂非発泡層２を構成するポリスチレン系樹脂のメルトフローレイトは、１〜１５ｇ／１０分が好ましい。
【００４２】
更に、上記ポリスチレン系樹脂非発泡層２の厚みは、薄いと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの機械的強度が低下することがある一方、厚いと、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの成形性が低下することがあるので、６０〜２００μｍが好ましく、１００〜１６０μｍがより好ましい。
【００４３】
更に、上記ポリスチレン系樹脂積層発泡シートのポリスチレン系樹脂非発泡層２上には、表面に印刷が施されたポリスチレン系樹脂シートを印刷層として積層一体化してもよい。なお、この印刷層をポリスチレン系樹脂非発泡層２上に積層一体化する方法としては汎用の方法が用いられる。又、印刷層を構成するポリスチレン系樹脂としては、ポリスチレン系樹脂非発泡層を構成するポリスチレン系樹脂と同様であるので、その説明を省略する。
【００４４】
次に、上記ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの製造方法について説明する。先ず、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートを製造するためには、図２、図３に示したように、合流ダイ61及びこの合流ダイ61に接続する環状ダイ62からなる共押出ダイ６と、第一〜第三押出機３〜５とを用意し、上記三機の押出機３〜５の全てを同一の上記共押出ダイ６の合流ダイ61に接続する。
【００４５】
そして、第一押出機３及び第二押出機４にポリスチレン系樹脂、発泡剤及び気泡調整剤を供給して溶融混練する一方、第三押出機５にポリスチレン系樹脂を供給して、気泡調整剤の不存在下であって発泡しない程度の発泡剤の存在下、又は、発泡剤の不存在下にて、溶融混練する。なお、ポリスチレン系樹脂に対する発泡剤の量は、第一押出機３の方が第二押出機４よりも多くなるように、即ち、第一押出機３の方が第二押出機４よりも高発泡に押出発泡されるように調整する必要がある。
【００４６】
ここで、第三押出機５にポリスチレン系樹脂に加えて、発泡しない程度の量の発泡剤を供給することが好ましい。但し、発泡剤を第三押出機５に供給する場合には気泡調整剤は供給しない。具体的には、第三押出機５に供給する発泡剤の量としては、ポリスチレン系樹脂１００重量部に対して２重量部以下が好ましく、この程度の発泡剤量では気泡調整剤の不存在下では発泡しない。第三押出機５に供給する発泡剤は、ポリスチレン系樹脂の発泡を目的としているものではなく、ポリスチレン系樹脂を可塑化し、押出時の樹脂温度の低下を図り、高密度発泡層12の押出発泡温度に出来るだけ近づけて高密度発泡層12の連続気泡率の上昇を防止するためである。
【００４７】
なお、上記発泡剤としては、汎用のものが用いられ、例えば、プロパン、ブタン、ペンタンなどの脂肪族炭化水素；１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４２ｂ）、２−クロロ−１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２４）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）などのフロン系発泡剤が挙げられ、脂肪族炭化水素が好ましい。
【００４８】
そして、第一押出機３及び第二押出機４に供給する発泡剤の量は、少ないと、発泡しないことがある一方、多いと、破泡を生じる虞れがあるので、ポリスチレン系樹脂１００重量部に対して０．５〜５重量部が好ましい。
【００４９】
又、上記気泡調整剤としては、特に限定されず、例えば、タルク、シリカなどの無機粉末；多価カルボン酸などの酸性塩；多価カルボン酸と、炭酸ナトリウム又は重炭酸ナトリウムとの反応性混合物などが挙げられ、無機粉末が好ましく、タルクがより好ましい。
【００５０】
そして、第一押出機３に供給する気泡調整剤の量は、少ないと、得られるポリスチレン系樹脂低密度発泡層の気泡径を小さくすることができないことがある一方、多いと、気泡膜が破れて、得られるポリスチレン系樹脂低密度発泡層の連続気泡率が高くなることがあるので、ポリスチレン系樹脂１００重量部に対して０．０３〜４重量部が好ましい。
【００５１】
又、第二押出機４に供給する気泡調整剤の量は、少ないと、得られるポリスチレン系樹脂高密度発泡層の気泡径を小さくすることができないことがある一方、多いと、気泡膜が破れて、得られるポリスチレン系樹脂高密度発泡層の連続気泡率が高くなることがあるので、ポリスチレン系樹脂１００重量部に対して０．０５〜５重量部が好ましい。
【００５２】
次に、第一押出機３から高発泡性ポリスチレン系樹脂を、第二押出機４から低発泡性ポリスチレン系樹脂を、第三押出機５から非発泡ポリスチレン系樹脂を、共押出ダイ６の合流ダイ61内に押出して、これらポリスチレン系樹脂を合流ダイ61内にて合流させ、断面円形状の高発泡性ポリスチレン系樹脂層の外周面に低発泡性ポリスチレン系樹脂層及びポリスチレン系樹脂非発泡被覆層がこの順序で層状に積層された断面円形状の発泡性積層体とする。
【００５３】
そして、この発泡性積層体を共押出ダイ６の環状ダイ62に供給して、発泡性積層体を円筒状とし、この円筒状の発泡性積層体を環状ダイ62の先端開口部から押出発泡させ、高発泡性ポリスチレン系樹脂を押出発泡させて得られた発泡層を高発泡層とし、低発泡性ポリスチレン系樹脂を押出発泡させて得られた発泡層を低発泡層として、ポリスチレン系樹脂非発泡被覆層、低発泡層及び高発泡層が外側から内側に向かって層状に積層一体化された円筒状発泡体を製造する。
【００５４】
この際、ポリスチレン系樹脂非発泡被覆層は、発泡剤が含有されておらず、或いは、発泡剤が含有されていても発泡しない程度の量であって気泡調整剤も含有されておらず、発泡剤による可塑化が無いか或いは小さい一方、低発泡層及び高発泡層は、発泡剤の含有によって可塑化されており、しかも、高発泡層の方が低発泡層よりも可塑化度合いが大きい。
【００５５】
従って、低発泡層及び高発泡層は、共押出時の樹脂温度をポリスチレン系樹脂非発泡被覆層と同温度とすると、発泡剤によって可塑化されている分だけ溶融粘度が低くなり過ぎて破泡を生じる虞れがあるので、ポリスチレン系樹脂非発泡被覆層よりも低い温度に設定する必要がある。
【００５６】
そこで、低発泡層及び高発泡層を共押出ダイから押出す際の樹脂温度をポリスチレン系樹脂非発泡被覆層の樹脂温度よりも低い温度に設定すると共に、低発泡層を共押出ダイから押出す際の樹脂温度を高発泡層の場合に比して高い温度に設定し、低発泡層の樹脂温度をポリスチレン系樹脂非発泡被覆層の樹脂温度に近づけ、ポリスチレン系樹脂非発泡被覆層と高発泡層との間における共押出ダイから押出す際の樹脂温度の差を、低発泡層の存在によって緩和すると共に、ポリスチレン系樹脂非発泡被覆層と高発泡層との間における共押出ダイから押出す際の溶融粘度の差も低発泡層の存在によって緩和している。
【００５７】
よって、発泡性積層体を共押出ダイから押出発泡させる際の条件に幅を持たせることができ、発泡性積層体を共押出ダイから安定的に押出発泡させて円筒状発泡体を得ることができると共に、この円筒状発泡体は、高発泡層、低発泡層及びポリスチレン系樹脂非発泡被覆層がこの順序で内側から外側に向かって美麗な状態に積層一体化されており、ポリスチレン系樹脂非発泡被覆層はその表面平滑性に優れている。
【００５８】
そして、高発泡層及び低発泡層は共にそれぞれの発泡に適した樹脂温度にて押出発泡されるので、高発泡層及び低発泡層には共押出発泡時に不必要な歪みは殆ど発生しておらず、この高発泡層及び低発泡層を展開して得られる低密度発泡層11及び高密度発泡層12は、その歪みが少なくて柔軟性に富んでおり、優れた成形性を有している。
【００５９】
更に、第一押出機３からのポリスチレン系樹脂（高発泡層）を共押出ダイから押出す際の樹脂温度は、第二押出機４からのポリスチレン系樹脂（低発泡層）を共押出ダイから押出す際の樹脂温度よりも低くなるように調整されているが、第一押出機３からのポリスチレン系樹脂（高発泡層）を共押出ダイから押出す際の樹脂温度と、第二押出機４からのポリスチレン系樹脂（低発泡層）を共押出ダイから押出す際の樹脂温度との差は、大きいと、得られる低密度発泡層の連続気泡率が高くなり、低密度発泡層と高密度発泡層との間の熱融着による一体性が低下し、両者間において層間剥離が生じ易くなるので、２３℃未満が好ましく、５〜２０℃がより好ましい。
【００６０】
そして、第二押出機４からのポリスチレン系樹脂（低発泡層）を共押出ダイから押出す際の樹脂温度は、高いと、高密度発泡層の連続気泡率が高くなって、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの機械的強度が低下して印刷特性が低下する虞れがあるので、１７２℃未満が好ましく、１５０〜１７０℃がより好ましい。
【００６１】
そして、共押出ダイ６の環状ダイ62の先端開口部から発泡性積層体を押出発泡させて得られた円筒状発泡体の外周面に冷却風を吹き付けて円筒状発泡体を冷却して、低発泡層が必要以上に発泡するのを防止すると共に、低密度発泡層の連続気泡率が２０％未満となるように調整してもよい。なお、円筒状発泡体の内面にも冷却風を吹き付けてもよい。
【００６２】
円筒状発泡体の外周面に吹き付ける冷却風の風量は、少ないと、低発泡層の冷却が不充分となって、得られる高密度発泡層の密度が低くなり、或いは、得られる高密度発泡層の連続気泡率が高くなることがあるので、円筒状発泡体の外周面１ｍ2当たり０．１ｍ3以上が好ましく、１ｍ2当たり０．２〜０．８ｍ3がより好ましい。
【００６３】
又、円筒状発泡体の外周面に吹き付ける冷却風の温度は、低いと、低発泡層が過度に冷却されて、低発泡層の発泡が阻害される虞れがある一方、高いと、低発泡層の冷却が不充分となり、得られる高密度発泡層の密度が低くなり、或いは、得られる高密度発泡層の連続気泡率が高くなることがあるので、１０〜７０℃が好ましく、２０〜５０℃がより好ましい。
【００６４】
次に、上記円筒状発泡体を徐々に拡径させた上で冷却マンドレル７に供給して円筒状発泡体を冷却した後、上記円筒状発泡体をその押出方向に内外周面間に亘って連続的に切断して切り開き、高発泡層を切り開いてなる低密度発泡層11上に、低発泡層を切り開いてなる高密度発泡層12と、ポリスチレン系樹脂非発泡被覆層を切り開いてなるポリスチレン系樹脂非発泡層とがこの順序で互いに直接、熱融着によって積層一体化してなる長尺状のポリスチレン系樹脂積層発泡シートを製造し、この長尺状のポリスチレン系樹脂積層発泡シートは巻取り軸に連続的に巻き取られる。
【００６５】
そして、上記ポリスチレン系樹脂積層発泡シートは、プラグアシスト真空成型などの汎用の熱成形方法によって、インスタント麺などの包装容器などの所望の熱成形品に成形することができる。ポリスチレン系樹脂積層発泡シートからインスタント麺の包装容器を熱成形した場合、包装容器の上端開口部にはフランジ部が形成されており、このフランジ部を利用して包装容器の開口部が封止用シートによって閉止されている。
【００６６】
この包装容器の開口部から封止用シートを除去して包装容器の開口部を開放させる場合には、封止用シートを包装容器のフランジ部から剥離、除去させるが、包装容器を形成しているポリスチレン系樹脂積層発泡シートの低密度発泡層11と高密度発泡層12とは強固に熱融着一体化していることから、封止用シートの剥離力によって低密度発泡層11と高密度発泡層12とが両者間において層間剥離するようなことはない。
【００６７】
又、包装容器は、運搬用の収納箱内に縦横に配列させた状態に収納されて所定場所まで運搬されるが、互いに隣接する容器同士が運搬中に生じる振動によって擦れ合うものの、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの低密度発泡層11と高密度発泡層12とは強固に熱融着一体化していることから、包装容器同士の摩擦力によって低密度発泡層11と高密度発泡層12とが両者間において層間剥離するようなことはない。
【発明の効果】
【００６８】
本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートは、上述の如き構成しているので、ポリスチレン系樹脂低密度発泡層とポリスチレン系樹脂高密度発泡層とが強固に熱融着一体化しており、両者間において層間剥離が生じるようなことはない。
【００６９】
そして、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートのポリスチレン系樹脂高密度発泡層上にポリスチレン系樹脂非発泡層を積層一体化させているが、ポリスチレン系樹脂高密度発泡層は表面平滑性に優れているので、ポリスチレン系樹脂非発泡層の表面平滑性に優れている。
【００７０】
更に、ポリスチレン系樹脂高密度発泡層は機械的強度にも優れているので、印刷時に加えられる圧力にも十分に耐えることができ、ポリスチレン系樹脂非発泡層上に美麗に印刷を施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
（実施例１）
第一押出機３として、口径が１１５ｍｍの第一段目の単軸押出機と、この第一段目の単軸押出機に接続された口径が１５０ｍｍの第二段目の単軸押出機とからなるタンデム型押出機を用意した。又、第二押出機４として口径が９０ｍｍの単軸押出機を用意する一方、第三押出機５として口径が１１５ｍｍの単軸押出機を用意した。更に、共押出ダイ６として、合流ダイ61と、この合流ダイ61に接続される環状ダイ62とからなるものを用意し、この共押出ダイ６の合流ダイ61に第一〜第三押出機３〜５の全てを接続した。
【００７２】
そして、上記第一押出機３における第一段目の単軸押出機に、ポリスチレン（ＰＳジャパン社製  商品名「Ｇ０００２」）１００重量部、及び、ポリスチレンに気泡調整剤として粒径が５〜１５μｍのタルク及び分散剤が添加されてなるマスターバッチ（キハラ化成社製  商品名「ＳＭＡ−０１」、タルク：約４０重量％）１．５重量部を供給して樹脂温度２２０℃にて溶融混練した後、第一段目の単軸押出機に発泡剤としてブタン（ノルマルブタン：６５重量％、イソブタン：３５重量％）３．０重量部を圧入した上でポリスチレン系樹脂を溶融混練して高発泡性ポリスチレンとし、次に、第一段目の単軸押出機で溶融混練された高発泡性ポリスチレンを連続的に第二段目の単軸押出機に供給して溶融混練しながら樹脂温度１５２℃まで冷却した。
【００７３】
更に、上記第二押出機４に、ポリスチレン（東洋スチレン社製  商品名「ＧＰＰＳ，ＨＲＭ１８」）１００重量部、及び、ポリスチレンに気泡調整剤として粒径が５〜１５μｍのタルク及び分散剤が添加されてなるマスターバッチ（キハラ化成社製  商品名「ＳＭＡ−０１」、タルク：約４０重量％）３．４重量部を供給して樹脂温度２２０℃にて溶融混練した後にブタン（ノルマルブタン：６５重量％、イソブタン：３５重量部）１．９重量部を圧入した上で溶融混練して低発泡性ポリスチレンとし、この溶融混練された低発泡性ポリスチレンを樹脂温度１６９℃まで冷却した。
【００７４】
又、上記第三押出機５に、耐衝撃性ポリスチレン（東洋スチレン社製  商品名「ＨＩＰＳ，Ｅ６４１」、メルトフローレイト：３．６ｇ／１０分）を供給して樹脂温度２２０℃にて溶融混練した上で、耐衝撃性ポリスチレン１００重量部に対してブタン１．０重量部を第三押出機５に圧入して更に溶融混練した後に樹脂温度１８１℃まで冷却した。
【００７５】
そして、第一押出機３から共押出ダイに高発泡性ポリスチレンを、第二押出機４から低発泡性ポリスチレンを、第三押出機５から耐衝撃性ポリスチレンをそれぞれ、第一〜第三押出機３〜５を接続させている共押出ダイ６の合流ダイ61内に押出して、これらの樹脂を合流ダイ61内にて合流させ、断面円形状の高発泡性ポリスチレン層の外周面に低発泡性ポリスチレン層及び耐衝撃性ポリスチレン被覆層がこの順序で積層してなる発泡性積層体とし、この発泡性積層体を共押出ダイ６の環状ダイ62に連続的に供給して円筒状に形成し、環状ダイ62の先端開口部から円筒状の発泡性積層体を押出発泡させ、高発泡性ポリスチレンを押出発泡させて得られた発泡層を高発泡層とし、低発泡性ポリスチレンを押出発泡させて得られた発泡層を低発泡層として、耐衝撃性ポリスチレン非発泡被覆層、低発泡層及び高発泡層が外側から内側に向かって層状に積層された円筒状発泡体を製造した。なお、第一押出機３からの押出量は１３０ｋｇ／時間、第二押出機４からの押出量は４３ｋｇ／時間、第三押出機５からの押出量は８７ｋｇ／時間であった。又、共押出ダイ６の環状ダイ62は、その内側ダイ621 の先端面621a直径が２１５ｍｍで且つ開口部のクリアランスが０．７６ｍｍであった。
【００７６】
次に、上記円筒状発泡体をその外周面に１ｍ2当たり０．４８ｍ3 ／分の風量で、内周面に１ｍ2当たり０．２１ｍ3の風量で４０℃の冷却風を吹き付けながら徐々に拡径させた後に、一定径を有する円柱状の冷却マンドレル７（直径：６７０ｍｍ）に連続的に供給して円筒状発泡体を冷却し、しかる後、上記円筒状発泡体をその押出方向に内外周面間に亘って連続的に切断して切り開き、高発泡層を切り開いてなる低密度発泡層11上に、低発泡層を切り開いてなる高密度発泡層12、及び、耐衝撃性ポリスチレン非発泡被覆層を切り開いてなる耐衝撃性ポリスチレン非発泡層２がこの順序で熱融着によって積層一体化してなる長尺状のポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡを製造し、この長尺状のポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡを巻取り軸に連続的に巻き取った。
【００７７】
次に、押出してから１カ月経過後に長尺状のポリスチレン系樹脂積層発泡シートＡを巻き出し、プラグアシスト真空成形によって碗形状の成形品を熱成形した。なお、成形品は、その開口部の内径が１３．５ｃｍ、外径が１４．５ｃｍ、深さが７．５ｃｍであり、耐衝撃性ポリスチレン非発泡層２が外側となっていた。
【００７８】
（実施例２）
ポリスチレンに気泡調整剤として粒径が５〜１５μｍのタルク及び分散剤が添加されてなるマスターバッチ（キハラ化成社製  商品名「ＳＭＡ−０１」、タルク：約４０重量％）を第一押出機３に１．５重量部の代わりに１．１重量部供給したこと以外は実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。
【００７９】
（比較例１）
ポリスチレンに気泡調整剤として粒径が５〜１５μｍのタルク及び分散剤が添加されてなるマスターバッチ（キハラ化成社製  商品名「ＳＭＡ−０１」、タルク：約４０重量％）を第二押出機４に３．４重量部の代わりに５．０重量部供給したこと以外は実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。
【００８０】
（比較例２）
ポリスチレンに気泡調整剤として粒径が５〜１５μｍのタルク及び分散剤が添加されてなるマスターバッチ（キハラ化成社製  商品名「ＳＭＡ−０１」、タルク：約４０重量％）を第一押出機３に１．５重量部の代わりに０．６５重量部供給したこと以外は実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。
【００８１】
（比較例３）
ポリスチレンに気泡調整剤として粒径が５〜１５μｍのタルク及び分散剤が添加されてなるマスターバッチ（キハラ化成社製  商品名「ＳＭＡ−０１」、タルク：約４０重量％）を第一押出機３に１．５重量部の代わりに１．１重量部供給したこと、ポリスチレンに気泡調整剤として粒径が５〜１５μｍのタルク及び分散剤が添加されてなるマスターバッチ（キハラ化成社製  商品名「ＳＭＡ−０１」、タルク：約４０重量％）を第二押出機に３．４重量部の代わりに２．５重量部を供給したこと以外は実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。
【００８２】
（比較例４）
ポリスチレンに気泡調整剤として粒径が５〜１５μｍのタルク及び分散剤が添加されてなるマスターバッチ（キハラ化成社製  商品名「ＳＭＡ−０１」、タルク：約４０重量％）を第一押出機３に１．５重量部の代わりに２．５重量部供給したこと、ポリスチレンに気泡調整剤として粒径が５〜１５μｍのタルク及び分散剤が添加されてなるマスターバッチ（キハラ化成社製  商品名「ＳＭＡ−０１」、タルク：約４０重量％）を第二押出機に３．４重量部の代わりに５．０重量部を供給したこと以外は実施例１と同様にしてポリスチレン系樹脂積層発泡シート及び碗形状の成形品を得た。
【００８３】
得られたポリスチレン系樹脂積層発泡シートの低密度発泡層及び高密度発泡層において、厚み、目付、密度及び平均気泡径を上記の要領で測定し、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの耐衝撃性ポリスチレン非発泡層の厚みを測定し、更に、ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの連続気泡率、剥離性、印刷特性及び成形性を下記の要領で測定し、その結果を表１、２に示した。なお、表１において、平均気泡径比は、高密度発泡層の平均気泡径と低密度発泡層の平均気泡径の比（高密度発泡層の平均気泡径／低密度発泡層の平均気泡径）を意味する。
【００８４】
（剥離性）
ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの任意の箇所において、押出方向（ＭＤ）の寸法が５０ｍｍ、幅方向（ＴＤ）の全長に亘って、耐衝撃性ポリスチレンシート層２のみを高密度発泡層12から剥離させた際に、耐衝撃性ポリスチレンシート層２のみが剥離できた場合を「○」、低密度発泡層11と高密度発泡層12との間に一部でも層間剥離が生じた場合を「×」として評価した。
【００８５】
（印刷特性）
碗形状の成形品の外周面に曲面印刷機を用いて印刷を施した。この印刷を目視観察し、かすれていない場合を「○」、かすれている場合を「×」とした。
【００８６】
（成形性）
得られた碗状の成形品を目視観察して、成形品に破れ、亀裂及び透孔が全く生じていなかった場合を「○」、成形品に破れ、亀裂又は透孔の何れかが存在していた場合を「×」とした。
【００８７】
【表１】
0004966881.tif 000002
【００８８】
【表２】
0004966881.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明のポリスチレン系樹脂積層発泡シートの一例を示した模式断面図である。
【図２】ポリスチレン系樹脂積層発泡シートの製造装置を示した模式図である。
【図３】共押出ダイの一例を示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  ポリスチレン系樹脂発泡シート層
11  高密度発泡層
12  低密度発泡層
２  ポリスチレン系樹脂非発泡層
３  第一押出機
４  第二押出機
５  第三押出機
６  共押出ダイ
61  合流ダイ
62  環状ダイ
７  マンドレル
Ａ  ポリスチレン系樹脂積層発泡シート
【図１】
0004966881.tif 000004
【図２】
0004966881.tif 000005
【図３】
0004966881.tif 000006