JPH0752227A

JPH0752227A - ポリスチレン系樹脂多層シート及び該多層シートよりなる多層容器

Info

Publication number: JPH0752227A
Application number: JP5226613A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takahashi; 博幸高橋
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1995-02-28
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JP3542363B2

Abstract

(57)【要約】【構成】ポリスチレン樹脂又は該ポリスチレン樹脂と
ポリオレフィン樹脂との混合物からなる樹脂成分に、タ
ルク及び炭酸カルシウムを添加してなる樹脂組成物より
なる内層（Ａ）の両面に、ポリスチレン樹脂及び／又は
ポリオレフィン樹脂よりなる外層（Ｂ）を積層してなる
多層共押出シートであって、外層（Ｂ）のそれぞれの厚
みが全層厚みの３％以上であることを特徴とするポリス
チレン系樹脂多層シート、並びに該シートを熱成形して
なる多層容器。【効果】本発明のポリスチレン系樹脂多層シートは、
剛性，印刷性，加工性（深絞り性など）等に優れ、しか
も燃焼カロリーが低く、かつ、炭酸飲料用の容器として
用いたときに、泡立ちが少なくて、飲料中の炭酸ガスの
損失がなく、風味が損なわれるおそれがない。従って本
発明は、食品包装材料分野等で極めて有効に利用するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、剛性，印刷性，加工性
（巻取り性，深絞り性など）等に優れ、しかも燃焼カロ
リーが低く、かつ、炭酸飲料用の容器として用いたとき
に、過度の泡立ちがなくて、飲料中の炭酸ガスの損失が
なく、風味の損なわれるおそれのない容器を与え得るポ
リスチレン系樹脂多層シートと、この多層シートを熱成
形してなる多層容器に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、種々の目的に応じて、フィラーを添加した樹脂組成
物よりなるシートが開発されている。しかしながら、従
来のフィラー入り熱可塑性樹脂単層シートは、フィラー
の添加量を多くすると、シート製造時（シート巻取時）
に割れ等が発生するため、添加量を多くすることができ
ず、燃焼性が充分でないなどの問題があった。さらに、
これらのフィラー入り熱可塑性樹脂単層シートを成形し
た容器に、炭酸飲料を入れると、表面粗度の関係より、
泡立ちが非常に大きく、炭酸ガスが飛びやすく、風味が
損なわれるという問題があった。

【０００３】そこで、このような従来のフィラー入り熱
可塑性樹脂単層シートに代えて、フィラー入りの熱可塑
性樹脂層を積層してなる多層シートが提案されている。
例えば、無機質充填材５〜３０重量％が配合されたゴム
変性ポリスチレンからなる基層と、ポリスチレンにスチ
レン−ブタジエンブロック共重合体を５〜２０重量％配
合した印刷面を有する透明な表面層とを備えた樹脂積層
体シートが提案されている（特開平４−３４１８４２号
公報）。この発明によれば、深絞り性や焼却性に優れ、
しかも平滑性に優れた表面外観を有する樹脂積層体シー
トが得られるものの、この樹脂積層体シートから容器等
を成形する際に、その成形方法によっては、亀裂や破断
等が生じ易いという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のこの
ような問題を解決すべく鋭意研究を進めた結果、特開平
４−３４１８４２号公報に記載された発明では、フィル
ムを貼り合わせていると共に無機質充填材として実際上
はタルクのみを用いているため、樹脂積層体シートを製
造したり、或いはこの樹脂積層体シートから容器等を成
形する際に、亀裂や破断等が生じ易いことが分かった。
また、タルクの代わりに、例えば炭酸カルシウムを用い
た場合には剛性が低下してしまうことも分かった。とこ
ろが両者を併用した場合には、驚くべきことに、両者の
持つそれぞれの欠点が解消することを本発明者は見出
し、さらに研究を重ねた。

【０００５】その結果、ポリスチレン樹脂を主とする樹
脂成分中に、タルクと炭酸カルシウムとの混合物を添加
してなる樹脂組成物よりなる内層の両面に、ポリスチレ
ン樹脂等の樹脂よりなる外層を積層してなる多層共押出
シートであって、外層のそれぞれの厚みが全層厚みの３
％以上であるものが、上記問題点を全て解消するもので
あることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成す
るに到った。

【０００６】すなわち本発明は、ポリスチレン樹脂又は
該ポリスチレン樹脂とポリオレフィン樹脂との混合物か
らなる樹脂成分に、タルク及び炭酸カルシウムを添加し
てなる樹脂組成物よりなる内層（Ａ）の両面に、ポリス
チレン樹脂及び／又はポリオレフィン樹脂よりなる外層
（Ｂ）を積層してなる多層共押出シートであって、外層
（Ｂ）のそれぞれの厚みが全層厚みの３％以上であるこ
とを特徴とするポリスチレン系樹脂多層シートを提供す
るものである。

【０００７】さらに、本発明は、このようなポリスチレ
ン系樹脂多層シートを熱成形してなる多層容器をも提供
するものである。

【０００８】本発明において、内層（Ａ）は前記したよ
うに、ポリスチレン樹脂又は該ポリスチレン樹脂とポリ
オレフィン樹脂との混合物からなる樹脂成分に、タルク
及び炭酸カルシウムを添加してなる樹脂組成物よりなる
ものである。

【０００９】ここでポリスチレン樹脂としては特に制限
はなく、一般用（ＧＰ）ポリスチレンであると、耐衝撃
性（ＨＩ）ポリスチレンであると問わず、種々のものを
用いることができる。また、ポリオレフィン樹脂は、前
記ポリスチレン樹脂と共にのみ用いられるものである。
このようなポリオレフィン樹脂としては、例えばポリエ
チレン，ポリプロピレン等を挙げることができる。な
お、本発明の多層シート、或いは多層容器を食品関連分
野などに用いる場合には、これら樹脂としては衛生面で
支障のないものを選択して用いる必要があることは言う
までもない。これら樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）
は、成形品等の用途に応じて選択すればよく特に限定は
ないが、通常、１〜１０ｇ／１０分のものが用いられ
る。

【００１０】本発明において、ポリスチレン樹脂とポリ
オレフィン樹脂との混合物を用いる場合、両者の配合割
合は特に制限はないが、通常はポリスチレン樹脂を５０
重量％程度以上、好ましくは５０〜７０重量％とする。

【００１１】本発明における内層（Ａ）は、このような
樹脂成分に、タルク及び炭酸カルシウムを添加してなる
樹脂組成物より形成されるものである。本発明において
は、タルクと炭酸カルシウムとを併用することが不可欠
であり、このうちのいずれか一つのみを用いたとして
も、本発明の目的を達成することはできない。すなわ
ち、タルクのみを用いた場合には、巻取り性など加工性
が充分でなく、また炭酸カルシウムのみを用いた場合に
は、結晶構造の違いにより、剛性等が不充分となる。な
お、タルク，炭酸カルシウムとしては、平均粒径が１０
〜１５μｍのものが好ましい。

【００１２】本発明において、これらタルクと炭酸カル
シウムは、内層を構成する成分中において、通常は３０
〜７０重量％、好ましくは４０〜６０重量％の割合と、
比較的多量に用いられている。また、これらタルクと炭
酸カルシウムは、多層シート全体を構成する成分の１５
重量％以上、好ましくは３０〜５０重量％となるように
比較的多量に配合されており、燃焼性に優れたものとな
っている。これらの添加量が、１５重量％未満である
と、積層シートの剛性が低くなったり、燃焼性が不充分
となったりするため好ましくない。なお、あまりに多量
に配合すると、強度が低下したりするため、通常は上限
を７０重量％程度とする。

【００１３】本発明において、外層（Ｂ）は前記したよ
うに、ポリスチレン樹脂及び／又はポリオレフィン樹脂
よりなるものである。ここでポリスチレン樹脂，ポリオ
レフィン樹脂としては、前記内層の成分として示したも
のが挙げられ、内層で用いたと同じものを用いてもよい
し、或いは異なったものを用いてもよい。通常は同じも
のを用いる。

【００１４】本発明における外層（Ｂ）を構成する成分
中には、基本的にはタルクや炭酸カルシウムなどの無機
質充填材を含まない。この外層（Ｂ）は、容器を成形し
た際には、通常、容器の内面と外面とを構成することに
なるため、過度の泡立ちを抑えたり、食品衛生上の点を
考慮して、或いは印刷性の点から、タルクや炭酸カルシ
ウムなどの無機質充填材を含まないものであることが必
要となる。但し、必要に応じて、本発明の目的を害しな
い範囲において、外層（Ｂ）を構成する成分中に、着色
剤として酸化チタンを少量添加してもよい。

【００１５】なお、各層には、使用目的等に応じて、界
面活性剤，着色剤，酸化防止剤，分散剤，滑剤等の各種
添加剤を添加することも可能である。これらの添加剤の
添加量は、通常、樹脂成分とタルク及び炭酸カルシウム
の合計量（基本的に樹脂成分のみを用いる外層にあって
は、樹脂成分のみの量）１００重量部に対して、４〜６
重量部程度である。

【００１６】本発明の多層シートは、上記した如き内層
（Ａ）の両面に、上記した如き外層（Ｂ）を積層してな
る多層共押出シートであって、外層（Ｂ）のそれぞれの
厚みが全層厚みの３％以上であることを特徴とするもの
である。

【００１７】このような多層共押出シートを得るにあた
っては、通常は各層の構成成分を予め公知のバンバリー
ミキサー、単軸・二軸混練機等を用いて溶融混練し、得
られたペレットを、各層それぞれの押出機を用い、共通
のダイを用いて共押出すればよい。このような共押出法
は、熱圧着による貼り合わせ法に比べて、成形の際に亀
裂が生じたり、シートが破断することが少なく、また、
効率的で食品衛生上も極めて好ましい。

【００１８】各層の厚みは、用途により異なるが、通
常、各外層を２０〜１５０μｍとし、内層を２００〜２
０００μｍとし、多層シート合計の厚みとして２４０〜
２３００μｍとする。但し、外層（Ｂ）のそれぞれの厚
みが、全層厚みの３％以上、好ましくは５〜１５％とな
るようにすることが必要である。ここで外層（Ｂ）のそ
れぞれの厚みが全層厚みの３％未満であると、印刷性や
深絞り性が低下するため好ましくない。なお、外層
（Ｂ）のそれぞれの厚みがあまりに厚すぎると、剛性が
低下したり、容器加工時に打抜き不良となるため、通常
は上限を２０％とする。

【００１９】上記した如き本発明の多層シートは、内層
（Ａ）の両面に外層（Ｂ）を積層した３層シートが基本
であるが、必要に応じて、さらに内層や外層を積層した
４層以上の多層シートであってもよい。この場合、最外
層は外層（Ｂ）と同様に基本的にはタルクや炭酸カルシ
ウムなどの無機質充填材を含まないものとする。

【００２０】このようにして、剛性，印刷性，加工性
（巻取り性，深絞り性など）等に優れ、しかも燃焼カロ
リーが低く、かつ、炭酸飲料用の容器として用いたとき
に、泡立ちが少なくて、飲料中の炭酸ガスの損失がな
く、風味の損なわれるおそれのない容器を与え得るポリ
スチレン系樹脂多層シートが得られる。

【００２１】本発明は、このようにして得られたポリス
チレン系樹脂多層シートを、さらに熱成形してなる多層
容器をも提供するものである。

【００２２】本発明の多層容器は、上記した如きポリス
チレン系樹脂多層シートを熱成形してなるものである。
ここで熱成形方法としては特に限定はなく、圧空成形，
プラグアシスト真空成形，真空成形，プレス成形等が挙
げられるが、特に圧空成形が好ましい。なお、成形条件
としては特に制限はなく、通常の成形条件でよい。この
ようにして得られる多層容器の形状は特に制限はない
が、本発明によれば絞り比、すなわち高さ／平均径（容
器がコップ状の場合）あるいは高さ／平均辺長（容器が
箱状の場合）が０．５以上、好ましくは１．０以上の深
絞り容器を得ることができる。

【００２３】

【実施例】次に本発明を、実施例により詳しく説明す
る。

【００２４】実施例１ポリスチレン（出光石油化学製ポリスチレン、商品名：
出光ＥＴ−６０、ＭＩ＝２．１ｇ／１０分）６０重量
部、無機質充填剤としてタルク（勝光山製、平均粒径＝
１０μｍ）１２重量部、炭酸カルシウム（日東粉化工業
製、平均粒径＝１０μｍ）２８重量部の合計１００重量
部に対して、着色剤として酸化チタン（石原産業製、ア
ナターゼ型）４重量部、酸化防止剤（リン系ＰＥＰ─
８）0.5 重量部および界面活性剤( 東邦化学製、商品
名：ソルボンＴ−６０）0.5 重量部を配合したものを、
高速混合ミキサー( 川田製作所製ヘンシェルミキサー)
で混合した後、ベント式単軸混練機に投入し、ペレット
を得た。このペレットを、内層の原料として用いた。ま
た、外層用の原料としては、ポリスチレン（出光石油化
学製ポリスチレン、商品名：出光ＥＴ−６０、ＭＩ＝
２．１ｇ／１０分）をベント式単軸混練機に投入して得
られるペレットを用いた。なお、タルクと炭酸カルシウ
ムの配合量は、多層シート全体を構成する成分の３６重
量％であった。

【００２５】上記各ペレットを、内層用の原料は直径６
５ｍｍの押出機に、外層用の原料は直径５０ｍｍの押出
機に投入し、Ｔダイを用い、押出機温度２２０℃にて共
押出を行ない、次いでロールで冷却しながら巻き取っ
て、シート厚み１５００μｍ（内層の厚みが１４００μ
ｍであり、外層の厚みがそれぞれ５０μｍであって、外
層の厚みはそれぞれ全層厚みの３．３％である。）の３
層積層シートを得た。この巻取り時の巻取り性について
の結果を第１表に示す。得られた３層積層シートを口径
８０ｍｍ、高さ１２０ｍｍの金型で成形して、口径８０
ｍｍ、高さ１２０ｍｍのコップ状容器を得た。この容器
について、印刷性，泡立ち防止性，深絞り性，剛性を測
定した。結果を第１表に示す。なお、第１表に示すよう
に、印刷性は良好であり、また炭酸飲料を注いでみた
が、泡立ちはなく、泡立ち防止性にも優れたものであっ
た。

【００２６】実施例２実施例１において、内層の樹脂成分としてのポリスチレ
ン６０重量部の代わりに、これと同じポリスチレン（Ｐ
Ｓ）３０重量部，ポリプロピレン（ＰＰ）（出光石油化
学製ポリプロピレン、商品名：出光Ｅ−１０５ＧＭ、Ｍ
Ｉ＝０．５ｇ／１０分）１５重量部およびポリエチレン
（ＰＥ）（出光石油化学製ポリエチレン、商品名：出光
５２０ＭＢ、ＭＩ＝０．５ｇ／１０分）１５重量部の混
合物を用い、かつ、シート厚み１５００μｍ（内層の厚
みが１３００μｍであり、外層の厚みがそれぞれ１００
μｍであって、外層の厚みはそれぞれ全層厚みの６．６
％である。）の３層積層シートとしたこと以外は、実施
例１と同様にして３層積層シートを得、コップ状容器を
得た。物性の測定結果を第１表に示す。なお、タルクと
炭酸カルシウムの配合量は、多層シート全体を構成する
成分の３５重量％であった。

【００２７】比較例１実施例１において、内層の原料中の無機質充填剤として
のタルクと炭酸カルシウムの代わりに、炭酸カルシウム
４０重量部のみを用いたこと以外は、実施例１と同様に
して３層積層シートを得、コップ状容器を得た。物性の
測定結果を第１表に示す。

【００２８】比較例２実施例１において、内層の原料中の樹脂成分としてのポ
リスチレン６０重量部の代わりに、これと同じポリスチ
レン（ＰＳ）３０重量部，ポリプロピレン（ＰＰ）１５
重量部およびポリエチレン（ＰＥ）１５重量部の混合物
を用い、かつ、無機質充填剤としてのタルクと炭酸カル
シウムの代わりに、炭酸カルシウム４０重量部のみを用
いたこと以外は、実施例１と同様にして３層積層シート
を得、コップ状容器を得た。物性の測定結果を第１表に
示す。

【００２９】比較例３実施例１において、内層の原料中の無機質充填剤として
のタルクと炭酸カルシウムの代わりに、タルク４０重量
部のみを用いたこと以外は、実施例１と同様にして３層
積層シートを得、コップ状容器を得た。物性の測定結果
を第１表に示す。

【００３０】比較例４実施例１において、両外層の厚みをそれぞれ全層厚みの
２％とした（シート厚みを１５００μｍとし、内層の厚
みを１４４０μｍとし、外層の厚みをそれぞれ３０μｍ
とした）こと以外は、実施例１と同様にして３層積層シ
ートを得、コップ状容器を得た。物性の測定結果を第１
表に示す。

【００３１】比較例５実施例１において内層の原料として用いたと同じ成分か
らなる単層フィルムについて実施例１と同様にして３層
積層シートを得、コップ状容器を得た。物性の測定結果
を第１表に示す。

【００３２】比較例６実施例２において内層の原料として用いたと同じ成分か
らなる単層フィルムについて実施例２と同様にして３層
積層シートを得、コップ状容器を得た。物性の測定結果
を第１表に示す。

【００３３】実施例３実施例１において、外層用の原料としてのポリスチレン
の代わりに、前記と同じポリプロピレン（ＰＰ）および
ポリエチレン（ＰＥ）を、前者４０：後者６０（重量
比）の割合で混合した混合物を用いたこと以外は、実施
例１と同様にして３層積層シートを得、コップ状容器を
得た。物性の測定結果を第１表に示す。なお、タルクと
炭酸カルシウムの配合量は、多層シート全体を構成する
成分の３６重量％であった。

【００３４】実施例４実施例２において、外層用の原料としてのポリスチレン
の代わりに、前記と同じポリプロピレン（ＰＰ）および
ポリエチレン（ＰＥ）を、前者４０：後者６０（重量
比）の割合で混合した混合物を用いたこと以外は、実施
例２と同様にして３層積層シートを得、コップ状容器を
得た。物性の測定結果を第１表に示す。なお、タルクと
炭酸カルシウムの配合量は、多層シート全体を構成する
成分の３５重量％であった。

【００３５】実施例５実施例１において、外層用の原料としてのポリスチレン
の代わりに、前記と同じポリスチレン（ＰＳ）とポリプ
ロピレン（ＰＰ）とポリエチレン（ＰＥ）とを、ＰＳ：
ＰＰ：ＰＥ＝５０：２０：３０（重量比）の割合で混合
した混合物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして
３層積層シートを得、コップ状容器を得た。物性の測定
結果を第１表に示す。なお、タルクと炭酸カルシウムの
配合量は、多層シート全体を構成する成分の３６重量％
であった。

【００３６】実施例６実施例２において、外層用の原料としてのポリスチレン
の代わりに、前記と同じポリスチレン（ＰＳ）とポリプ
ロピレン（ＰＰ）とポリエチレン（ＰＥ）とを、ＰＳ：
ＰＰ：ＰＥ＝５０：２０：３０（重量比）の割合で混合
した混合物を用いたこと以外は、実施例２と同様にして
３層積層シートを得、コップ状容器を得た。物性の測定
結果を第１表に示す。なお、タルクと炭酸カルシウムの
配合量は、多層シート全体を構成する成分の３５重量％
であった。

【００３７】

【表１】

【００３８】〔第１表の脚注〕 *1: シートを巻取機にて巻取れるかどうかを調べた。結
果は３段階（巻取可能，亀裂なし、巻取可能，亀裂
あり，巻取不能）にて示した。 *2: 局面印刷機を用いて、容器側壁中央部に６０mm幅で
ベタ印刷し、連続印刷性で評価した。結果は３段階（
インキのにじみなし＝○，インキのにじみ若干あり＝
△，インキがにじんで印刷不良＝×）にて示した。 *3: 容器に炭酸ガス飲料を注入し、炭酸ガスの保持性で
評価した。結果は３段階（泡が容器より出ない＝○，
泡が若干多い＝△，泡が容器よりこぼれ落ちる＝
×）にて示した。 *4: 同時打抜き成形機を使用し、容器首下部の亀裂( 伸
び具合) で評価した。結果は３段階（亀裂なし＝○，
亀裂若干あり＝△，亀裂大、容器化不可＝×）にて
示した。 *5: 容器側壁中央部を圧縮した時の荷重を示した。

【００３９】

【発明の効果】本発明のポリスチレン系樹脂多層シート
は、剛性，印刷性，加工性（深絞り性など）等に優れた
ものである。しかも本発明のポリスチレン系樹脂多層シ
ートは、燃焼カロリーが低く、かつ、炭酸飲料用の容器
として用いたときに、泡立ちが少なくて、飲料中の炭酸
ガスの損失がなく、風味が損なわれるおそれがない。本
発明の多層容器は、剛性，印刷性，加工性（巻取り性，
深絞り性など）等に優れ、しかも燃焼カロリーが低く、
かつ、炭酸飲料用の容器として用いたときに、泡立ちが
少なくて、飲料中の炭酸ガスの損失がなく、風味が損な
われるおそれがない。従って、本発明は、食品包装材料
分野等で極めて有効に利用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 23:00 25:00 105:16 Ｂ２９Ｌ 9:00 22:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリスチレン樹脂又は該ポリスチレン樹
脂とポリオレフィン樹脂との混合物からなる樹脂成分
に、タルク及び炭酸カルシウムを添加してなる樹脂組成
物よりなる内層（Ａ）の両面に、ポリスチレン樹脂及び
／又はポリオレフィン樹脂よりなる外層（Ｂ）を積層し
てなる多層共押出シートであって、外層（Ｂ）のそれぞ
れの厚みが全層厚みの３％以上であることを特徴とする
ポリスチレン系樹脂多層シート。
【請求項２】請求項１記載のポリスチレン系樹脂多層
シートを熱成形してなる多層容器。