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JP4480342B2 - Styrenic resin composition for foam molding, foam sheet and container - Google Patents
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JP4480342B2 - Styrenic resin composition for foam molding, foam sheet and container - Google Patents

Styrenic resin composition for foam molding, foam sheet and container Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は成形加工時の熱劣化による、分子量低下が極めて低く、かつスチレン2量体、スチレン3量体の生成が極めて少ない発泡成形に適したスチレン系樹脂組成物及びその発泡成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】
スチレン系樹脂は一般に剛性が高く、またシート加工性、発泡特性、真空成形性等の加工特性に優れ、成形品を容易かつ大量に生産できる材料であることから、包装材料、雑貨、食品容器等、様々な用途に用いられている。またスチレン系樹脂の発泡体は、表面光沢性、軽量性、熱遮断性及び緩衝性などの特徴を持ち、発泡体の密度、厚さにより使用分野が異なっている。スチレン系樹脂発泡体で、発泡倍率が10倍程度で、厚さ約3mm以下のシート状のものはポリスチレンペーパー(PSP)と称され、成形が容易であるのに加えて、緩衝性や熱遮断性などの特徴を生かして、丼、カップ、トレー等に広く利用されている。
【0003】
一般に、これらの発泡成形用スチレン系樹脂はラジカル重合によって製造される。特に、連続塊状ラジカル重合法によって製造させるスチレン系樹脂は、製造ロット間の物性ばらつきが小さく、また不純物も少なく、安価であるため、好適に使用されている。ところで、一般にラジカル重合法はスチレン系樹脂製造時にスチレン2量体やスチレン3量体が副生することが知られている。中でも塊状ラジカル重合プロセスは80〜180℃で重合を行い、次いで含まれる溶媒や未反応単量体を加熱脱揮することにより、重合体を回収しているが、スチレン2量体やスチレン3量体は、この重合工程で副生すると共に、加熱脱揮工程で、高温に曝されるスチレン系樹脂の熱分解によっても生成することが知られている。また、スチレン系樹脂の成形加工時にも、高温に曝されることによって同様に、スチレン系樹脂の熱分解によってスチレン2量体やスチレン3量体が生成することが知られている。
【0004】
これらのようなスチレン2量体やスチレン3量体の比較的多いスチレン系樹脂を発泡成形に用いた場合、金型や成形品に付着する等の問題を起こす恐れがある。また、最近ではこれらの発泡成形品を食品包装容器として実用に供した場合、スチレン2量体やスチレン3量体が食品に移行する問題が指摘される様になった。これらの安全性を示す研究結果は既に公表されているものの、食品スープへの溶出量を抑制する社会的ニーズは依然として残っている。
【0005】
また、スチレン系樹脂の成形加工時に、高温に曝され、熱分解することによって、スチレン2量体、スチレン3量体の生成だけではなく、樹脂の分子量も同時に低下し、特に高分子量成分が低下することが問題となっている。このことにより、樹脂の溶融張力が低下し、結果として発泡成形品の気泡セルが破れ易くなり、しいては発泡体の断熱性能、強度が低下する場合がある。
【0006】
重合工程でのスチレン2量体やスチレン3量体の生成を低減させる方法は、重合温度や重合開始剤の添加等、重合条件を制御することである程度まで可能である。しかし、加熱脱揮工程や、成形加工時のポリスチレン系樹脂の熱分解の抑制を行うためには、脱揮工程や加工時のポリスチレン系樹脂の温度を低く設定したり、樹脂混合の剪断を低く抑えたりするなど、条件をマイルドにする必要があり、これらの対応は生産性の低下や成形性の低下を招くこととなる。
【0007】
ポリスチレン系樹脂の熱分解を抑制する方法として、一般に酸化防止剤を用いることは公知であり、例えば、スチレン2量体や3量体の生成を低減させる方法として、特開平5−170825、特開2002−121215には、スチレン系樹脂の重合工程、及び脱揮工程に酸化防止剤を添加し、スチレン系樹脂中のスチレン2量体やスチレン3量体含有量を少なくする方法が提案されている。また、特開2000−158507には酸化防止剤を添加し押出発泡させた、スチレン2量体やスチレン3量体含有量の少ないスチレン系樹脂発泡体が提案されている。しかしながら、これらの酸化防止剤は一般的にスチレン系樹脂に比べて非常に高価であり、少量の添加でもコストアップとなる。
【0008】
またポリスチレン系樹脂に共役ジエン系重合体を添加することについても、すでに公知であるが、共役ジエン系重合体の添加量と、熱分解の抑制、スチレン2量体及びスチレン3量体の増加抑制効果の関係についてはこれまで全く報告されておらず、これらの効果を容易に類推することは不可能であった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、スチレン2量体及びスチレン3量体が少なく、かつ成形加工時の熱安定性に優れ、スチレン2量体及びスチレン3量体の生成、分子量低下が極めて低く、かつ強度に優れ、また安価にて製造できる発泡成形用スチレン系樹脂組成物、及び該樹脂組成物を成形してなる発泡シート、及び該シートを成形してなる食品容器を提案しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、スチレン系樹脂に対し、共役ジエン系重合体を特定量添加し、該樹脂組成物中のスチレン2量体及びスチレン3量体の含有量を一定量以下にすることにより、これまで予想し得なかった、優れた特性を有する発泡成形用スチレン系樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】
すなわち本発明は、(A)スチレン系樹脂100質量部に対し、(B)共役ジエン系重合体を10〜0.1質量部添加してなるスチレン系樹脂組成物であり、該樹脂組成物中のスチレン2量体及びスチレン3量体の含有量の合計が1500ppm以下であることを特徴とする発泡成形用スチレン系樹脂組成物および、その製造方法、及び該樹脂組成物を成形してなる発泡体である。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳しく説明する。本発明の発泡成形用スチレン系樹脂組成物は、スチレン系樹脂に、共役ジエン系重合体を添加してなる。スチレン系樹脂はスチレン系単量体をラジカル重合して得られる。スチレン系単量体は、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン等の公知のものが使用できるが、好ましくはスチレンである。また、これらのスチレン系単量体と共重合可能なアクリロニトリル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル等のスチレン系単量体以外の単量体も、スチレン系樹脂組成物の性能を損なわない程度、すなわちスチレン系単量体100質量部に対し、5質量部以下なら添加して重合したものであっても良い。さらに本発明ではジビニルベンゼン等の架橋剤をスチレン系単量体100質量部に対し、1質量部未満を添加して重合したものであっても差し支えない。
【0013】
本発明を構成する共役ジエン系重合体としては、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンのランダムまたはブロック共重合体、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、スチレン−イソプレンのランダム、ブロック又はグラフト共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体、スチレン−メタクリル酸メチルグラフトブタジエン共重合体、などが挙げられるが、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンのランダム、ブロック又はグラフト共重合体が好ましく、特に好ましくはスチレン系樹脂との相容性のある、スチレン−ブタジエンのランダム、ブロック又はグラフト共重合体である。また、粒子状のスチレングラフトポリブタジエンとスチレン系樹脂の混合物である、いわゆるハイインパクトポリスチレンも含まれる。これらは一部水素添加されていても差し支えない。また、これらの形状についてはクラム形状、粉体形状、ラテックス形状、液体形状等、特に限定されず使用できる。
【0014】
スチレン系樹脂の製造方法としては、特に限定されないが、有機系重合開始剤を用いたラジカル重合法が好ましく、またコスト面から連続的に塊状ラジカル重合する方法がより好ましい。具体的には、スチレン系単量体を重合工程にて連続的に重合し、次いで脱揮工程にて重合反応後の反応物から未反応物及び/又は溶剤を除去して、スチレン系樹脂を製造する方法が好ましい。ここで重合工程において用いる装置については、特に制限はないが。例えば、塊状ラジカル重合による場合には、第1反応器、第2反応器及び第3反応器からなる重合装置を用いることができる。
【0015】
また、最終的に未反応のスチレン系単量体が40重量%以下になるまで重合を進め、かかるスチレン系単量体などの揮発分を除去するために、公知の方法にて脱揮処理する。この脱揮工程は、重合反応後の反応物から、未反応物及び/又は溶剤を除去するためのものであり、脱揮処理には、例えばフラッシュドラム、二軸脱揮器、薄膜蒸発器、押出器などを用いることができる。なお、脱揮処理の温度は、通常、200〜280℃程度であり、また脱揮処理の圧力は通常、1〜400torr、好ましくは1〜100torrである。脱揮方法としては、例えば加熱下で減圧して除去する方法や、揮発分除去の目的に設計された押出機等を通して除去することが望ましい。
【0016】
スチレン系樹脂の重合に使用される有機系重合開始剤についても、特に限定されないが、好ましくは、1時間半減期温度が90〜130℃、更に好ましくは105〜115℃の範囲にある有機過酸化物重合開始剤をスチレン系単量体に対して好ましくは500〜1500ppm、更に好ましくは800〜1200ppm使用すればよい。これらの有機過酸化物重合開始剤としては、例えば、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−シクロヘキサン、1,1−ビス(t−アミルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−アミルパーオキシ)−シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−アミルパーオキシイソノナノエート等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、場合により連鎖移動剤等、例えばt−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、α−メチルスチレンダイマー、ターピノーレン等を使用しても差し支えない。また所望に応じて、溶剤、一般的な酸化防止剤等の熱安定剤、可塑剤等をスチレン系樹脂組成物の性能を損なわない程度であれば添加して差し支えない。
【0017】
所望に応じて用いられる溶剤としては、芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン、エチルベンゼンなどが挙げられ、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、重合生成物の溶解性を低下させない範囲で、他の溶剤、例えば脂肪族炭化水素類、ジアルキルケトン類を芳香族炭化水素類に混合することができる。この溶剤は、単量体に対して、25重量%を超えない範囲で使用するのが好ましい。溶剤が25重量%を超えると、重合速度が著しく低下し、かつ、得られる樹脂の衝撃強度の低下が大きくなる。また、溶剤の回収のために、多量のエネルギーを要するので経済性も劣ってくる。溶剤は、重合が進み、比較的高粘度になってから添加してもよいし、あるいは重合前から添加しておいてもよいが、重合前に5〜15重量%の割合で添加しておく方が、品質が均一化し易く、重合温度制御の点でも好ましい。
【0018】
本発明のスチレン系樹脂組成物の製造においては、本発明を構成する共役ジエン系重合体を重合工程あるいは脱揮工程において添加することが好ましい。つまり、この場合には、本発明を構成する共役ジエン系重合体が、重合反応に用いられる反応器又は押出機等に添加されることになる。また、重合工程の終了後(好ましくは直後)であって脱揮工程の前において添加することがより好ましく、この場合には、重合反応に用いられる反応器の出口において、共役ジエン系重合体が添加されることになる。
【0019】
本発明のスチレン系樹脂組成物において、共役ジエン系重合体の添加量はスチレン系樹脂100質量部に対して、0.1〜10質量部である必要があり、好ましくは0.2〜5、更に好ましくは0.5〜2質量部である。添加量が0.1質量部未満であると、脱揮工程、及び成形工程でのスチレン系樹脂組成物の熱分解を抑制する効果が不十分となり、結果として分子量の低下やスチレン2量体及び3量体の著しい増加を招く。また10質量部を越えると、発泡成形時の気泡が荒くなり得られる発泡成形品の外観が悪くなる。また、発泡成形して得られる食品容器においても、スチレン2量体及びスチレン3量体の溶出量が著しく増加し、好ましくない。
【0020】
また、本発明のスチレン系樹脂組成物において、共役ジエン系重合体とスチレン系樹脂との混合物や、共役ジエン系重合体中の共役ジエン成分の比較的低い共役ジエン系共重合体等を添加することも差し支えないが、添加後のスチレン系樹脂組成物中の共役ジエン成分の含有量は0.05〜5質量%となることが好ましく、より好ましくは0.2〜3質量%、特に好ましくは0.4〜2質量%である。
【0021】
また、成形時の熱分解を抑制するためスチレン系樹脂ペレットに、押出機やバンバリミキサー等機械的装置を使用して、共役ジエン系重合体を添加することも好ましい。この場合には共役ジエン系重合体を添加していないスチレン系樹脂ペレットに、共役ジエン系重合体を成形時に新たに添加してもよいし、すでに共役ジエン系重合体が含有されているスチレン系樹脂組成物ペレットを、成形時に更に追加して添加する方法でも構わない。
【0022】
共役ジエン系重合体を添加していないスチレン系樹脂ペレットに、共役ジエン系重合体を成形時に新たに添加して製造した本発明のスチレン系樹脂は、230℃にて窒素雰囲気下で、15分溶融混練した際のz平均分子量の低下率は20%であることが好ましい。なお、z平均分子量の低下率はブラベンダー社製「プラスチコーダーPL2000」を使用して、窒素雰囲気下、樹脂ペレットを230℃にて15分間溶融混練し、混練前後のz平均分子量から下記の式で算出した。z平均分子量低下率(%)=〔{(混練前の樹脂ペレットのz平均分子量)−(混練後の樹脂ペレットのz平均分子量)}/(混練前の樹脂ペレットのz平均分子量)〕×100
【0023】
本発明のスチレン系樹脂組成物中のスチレン2量体及びスチレン3量体の含有量の合計は1500ppm以下である必要がある。スチレン2量体及びスチレン3量体の含有量の合計が1500ppmを越えると、得られる発泡成形品の外観が悪くなると共に、発泡成形して得られる食品容器における、スチレン2量体及びスチレン3量体の溶出量が著しく増加し、好ましくない。
【0024】
なお、本発明におけるスチレン2量体とは1,3−ジフェニルプロパン、2,4−ジフェニル−1−ブテン、1,2−ジフェニルシクロブタンをいう。またスチレン3量体とは1−フェニル−4−(1’−フェニルエチル)テトラリン、2,4,6−トリフェニル−1−ヘキセンをいう。
【0025】
本発明のスチレン系樹脂組成物には、所望により高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸アミド、鉱物油、酸化防止剤、耐侯剤、帯電防止剤、難燃剤、摺動剤等公知の添加剤を添加しても良い。
【0026】
本発明のスチレン系樹脂組成物は発泡成形方法は特に限定されず、公知の方法にて発泡成形することができる。例えばスチレン系樹脂にタルクや炭酸カルシウムなどの造核剤を添加し、押出機を用いて溶融、混合し、発泡剤を圧入したのち、発泡最適温度に調整してサーキュラーダイより発泡させてシート化させることにより、発泡シートが製造できる。発泡シートの厚みは0.5〜5mmであることが好ましく、さらに好ましくは1mm〜3mである。またこの発泡シートを公知の方法で2次成形することにより、発泡容器が得られる。成形の手法は特に制限はなく、真空成形、圧空成形等が採用できる。
【0027】
用いる発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の低級炭化水素、トリクロロモノフルオルメタンや塩化メチル等のハロゲン化炭化水素、炭酸ガス、水等の無機ガスなどの任意の発泡剤を単独または混合して用いることができる。
【0028】
また、発泡シートと同様の方法にて、スチレン系樹脂に造核剤の他、難燃剤を添加し押出機を用いて溶融、混合し、発泡剤を圧入したのち、スリットダイより発泡させると板状の難燃性発泡ボードを得ることもできる。添加する難燃剤としては公知のものが使用できるが、例えばハロゲン系難燃剤の中では、難燃性の点から臭素系難燃剤が好ましく、特に スチレン系樹脂との相溶性などの点からヘキサブロモシクロドデカンが好ましい。
【0029】
難燃性発泡ボードの発泡体の厚さは特に制限されず、用途に応じて適宜選択される。例えば、建材などの用途に使用される断熱材の場合、好ましい断熱性、曲げ強度および圧縮強度を付与せしめるためには、好ましくは10〜150mm、さらに好ましくは20〜100mmである。
【0030】
本発明の発泡成形シートは、必要に応じて発泡シートの片面に、熱可塑性樹脂からなる層を積層させた多層シート構造にしてもよい。この積層させる熱可塑性樹脂からなる層は、接着層等を含む多層構造でも構わない。また発泡体であってもフィルムであっても構わないが、好ましくはフィルムであり、厚さ10〜1000μmのものが特に好ましい。熱可塑性樹脂フィルムの積層は外観や印刷性、耐衝撃性の改善の他、耐傷つき性、剛性等の改良に効果がある。積層する熱可塑性樹脂の例としては、非発泡のスチレン系樹脂やオレフィン系樹脂が挙げられるが、接着剤なしに積層が容易なポリスチレン系樹脂が好ましく、耐衝撃強度に優れる耐衝撃性ポリスチレンが特に好ましく利用できる。また、多層シートの場合は、スチレン系樹脂発泡層が容器の内側となる様に成形し容器とすることが好ましい。
【0031】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。最初に本発明における評価法を以下に説明する。
【0032】
▲1▼樹脂中のスチレン2量体とスチレン3量体の測定
樹脂200mgを2mLの1,2−ジクロロメタンに溶解し、メタノールを2mL添加してスチレン系樹脂を析出させ、静置させたのち、上澄み液について、ヒューレットパッカード社製ガスクロマトグラフィーHP−5890を用いて測定した。なお詳細な条件を以下に記す。
(イ)カラム:DB−1(ht) 0.25mm×30m 膜厚0.1μm
(ロ)インジェクション温度:250℃
(ハ)カラム温度:100〜300℃
(二)検出器温度:300℃
(ホ)スプリット比:50/1
(へ)内部標準物質:n−エイコサン
【0033】
▲2▼スチレン2量体及びスチレン3量体のn−ヘプタンへの溶出量の測定
発泡シートを170℃のオーブンで25秒間加熱し、口径110mm、深さ121mmの丼状容器を成形した。このときスチレン系樹脂が内側となる様に成形した。成形した発泡容器にn−ヘプタンを550mL入れ、25℃で60分溶出を行った溶液についてGC/MS−SIMで測定した。なお詳細な条件を以下に記す。
(イ)カラム:DB−5 0.25mm×30m 膜厚0.25μm
(ロ)インジェクション温度:250℃
(ハ)カラム温度:120℃(5分)→10℃/分→250℃(12分)
(二)インターフェース:200℃
(ホ)イオン化電圧:70eV
(へ)スプリット比:30
【0034】
▲3▼重量平均分子量及びz平均分子量
東ソー社製、HLC−802A型ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、次の条件で測定した。
(イ)カラム:東ソー(株)カラム
(ロ)移動相:テトラヒドロフラン
(ハ)試料濃度:0.3重量%
(ニ)測定温度:38℃
(ホ)検出器:示差屈折計
【0035】
▲4▼外観
発泡体表面の肌荒れ状態を目視観察により評価した。
○:表面が美麗で、平滑性に富んでいる。
△:やや一部肌荒れが認められる。
×:全体的に肌荒れが認められる。
【0036】
▲5▼容器強度
▲2▼で得た容器を底部からテンシロン測定機を用い400mm/分のスピードで圧縮して、容器が座屈したときの強度で示した。
【0037】
参考例1
容積25Lの攪拌翼付完全混合型反応器を第一反応器とし、容積40Lの攪拌翼付完全混合型反応器を第二反応器とし、容積50Lのスタティックミキサー式プラグフロー型反応器を第三反応器とし、それぞれを直列に接続して重合工程を構成した。第一反応器での攪拌数は110rpm、反応温度101℃に、第二反応器の攪拌数は110rpm、反応温度は103℃に、第三反応器は流れ方向に107℃〜116℃の温度勾配がつくように調節した。
スチレン単量体80質量部、エチルベンゼン20質量部に重合開始剤として1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンを0.08質量部添加して溶解した原料液を23L/hrの供給速度で第一反応器に連続的に供給し重合した後、第二反応器、第三反応器にて連続的に重合を行い、重合転化率92%になるまで重合を進行させた。かかる重合工程が終了した直後、すなわち第三反応器の出口において、共役ジエン系重合体として、スチレン−ブタジエン共重合体(日本ゼオン(株)製 Nipol NS−312S、ブタジエン含有量60質量%)を第三反応器より得られた樹脂に対して、2%になるように添加した。ついで、3ベント付き二軸押出機において230℃の加熱処理を施しながら、減圧下で未反応スチレンと溶剤のエチルベンゼン等の揮発分などを除去した後、冷却し切断してペレット形状のスチレン系樹脂組成物(PS−1)を得た。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。
【0038】
参考例2
共役ジエン系重合体としてのスチレン−ブタジエン共重合体の添加量を5%とした以外は参考例1と同様の方法にして、スチレン系樹脂組成物(PS−2)を得た。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。
【0039】
参考例3
共役ジエン系重合体としてのスチレン−ブタジエン共重合体の添加量を0.2%とした以外は参考例1と同様の方法にして、スチレン系樹脂組成物(PS−3)を得た。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。
【0040】
参考例4
共役ジエン系重合体として、スチレン−ブタジエン共重合体(電気化学工業(株)製 デンカSTR1250、ブタジエン含有量60質量%)を2%添加した以外は参考例1と同様の方法にして、スチレン系樹脂組成物(PS−4)を得た。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。
【0041】
参考例5
共役ジエン系重合体とスチレン系樹脂の混合物として、ハイインパクトポリスチレン(東洋スチレン製 トーヨースチロールE785(ブタジエン含有量7.5%)を5%添加した以外は参考例1と同様の方法にして、スチレン系樹脂組成物(PS−5)を得た。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。
【0042】
参考例6
共役ジエン系重合体としてのスチレン−ブタジエン共重合体の添加量を0.08%とした以外は参考例1と同様の方法にして、スチレン系樹脂組成物(PS−6)を得た。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。
【0043】
参考例7
共役ジエン系重合体としてのスチレン−ブタジエン共重合体の添加量を13%とした以外は参考例1と同様の方法にして、スチレン系樹脂組成物(PS−7)を得た。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。
【0044】
参考例8
共役ジエン系重合体を添加しなかった以外は参考例1と同様の方法にして、スチレン系樹脂組成物(PS−8)を得た。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。
【0045】
参考例9
参考例1と同様の重合装置を用い、第一反応器の反応温度118℃に、第二反応器の反応温度は124℃に、第三反応器は流れ方向に131℃〜136℃の温度勾配がつくように調節し、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンの添加量を0.02質量部とした以外は、参考例1と同様の方法にして、スチレン系樹脂組成物(PS−9)を得た。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。
【0046】
参考例10
内容量200Lのジャケット、撹拌機付きオートクレーブに純水100kg、第3リン酸カルシウム400g、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム10gを加え、130rpmで撹拌した。続いてスチレン80kg、及び1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンを104g仕込み、オートクレーブを密閉して115℃に昇温して3時間、さらに135℃に昇温して2時間保持し重合を完結させた。重合終了時の転化率は99.9%であった。得られたビーズを洗浄、脱水、乾燥し、スチレン系樹脂を得た。このスチレン系樹脂の重量平均分子量は37.4万、z平均分子量は76.6万、樹脂中のスチレン2量体及びスチレン3量体の含有量の合計は860ppmであった。
続いて共役ジエン系重合体として、スチレン−ブタジエン共重合体(日本ゼオン(株)製 Nipol NS−312S)をスチレン系樹脂に対して2%添加し、単軸押出機を用いて、温度210℃で脱気しながら押出を行い、ペレット形状のスチレン系樹脂組成物(PS−10)を得た。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。
【0047】
参考例11
共役ジエン系重合体を添加しなかった以外は参考例9と同様の方法にして、スチレン系樹脂組成物(PS−11)を得た。得られたスチレン系樹脂組成物の物性を表1に示す。
【0048】
【表1】

Figure 0004480342
【0049】
実施例1〜6
表2に示すように参考例に記載したスチレン系樹脂組成物(PS−1〜PS−5、PS−10)に対し、造核剤としてタルクをスチレン系樹脂組成物に対して0.3質量%添加し、押出機内で250℃に溶融しながら混合し、これに発泡剤としてn−ブタンとi−ブタンの混合物(n−ブタン50%)を注入しながら、サーキュラーダイより押し出し、厚さ2mmの発泡シートを得た。得られたシートの物性及びシートを成形して得られた容器の物性を表2に示す。
【0050】
実施例7
参考例3で得られたスチレン系樹脂組成物(PS−3)に、さらに共役ジエン系重合体としてスチレン−ブタジエン共重合体(日本ゼオン(株)製 Nipol NS−312S)を2質量%添加した以外は、実施例1〜6と同様にして発泡シート及び容器を得た。得られたシート及び容器の物性を表2に示す。
【0051】
【表2】
Figure 0004480342
【0052】
比較例1〜5
表3に示すように参考例に記載したスチレン系樹脂組成物(PS−6〜PS−9、PS−11)を使用し、以降実施例と同様の方法にて、発泡シート及び容器を得た。得られたシート及び容器の物性を表3に示す。
【0053】
【表3】
Figure 0004480342
【0054】
表1〜表3より、共役ジエン系重合体を添加していない、または添加量が少ないものは、樹脂の熱分解が起きやすく、結果的に、分子量の低下が大きく、またスチレン2量体及びスチレン3量体の生成量が多くなっていることがわかる。そしてこれらの発泡成形品においては、外観が不良であったり、強度が不足していること、n−ヘプタンへのスチレン2量体、3量体の溶出量が著しく増加していることがわかる。また、比較例2より、共役ジエン重合体の添加量が多すぎると、n−ヘプタンへのスチレン2量体、3量体の溶出量が著しく増加し、かつ発泡体の外観も悪くなっていることが分かる。一方、実施例7より、発泡成形時にさらに共役ジエン系重合体を添加することにより、分子量の低下、またスチレン2量体及びスチレン3量体の生成が抑えられているのがわかる。
【0055】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の発泡成形用スチレン系樹脂組成物は発泡成形性に優れており、かつ成形した発泡体は表面状態、強度に優れると共に、食品容器とした場合、スチレン2量体及びスチレン3量体の溶出量が極めて低い特徴を有している。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a styrene-based resin composition suitable for foam molding and a foamed molded product thereof, which is extremely low in molecular weight reduction due to thermal deterioration during molding processing, and has very little production of styrene dimers and styrene trimers.
[0002]
[Prior art]
Styrenic resins generally have high rigidity, are excellent in processing characteristics such as sheet processability, foaming characteristics, and vacuum moldability, and can be easily produced in large quantities. Therefore, packaging materials, sundries, food containers, etc. It is used for various purposes. In addition, styrene resin foams have characteristics such as surface gloss, light weight, thermal barrier properties, and buffering properties, and the fields of use differ depending on the density and thickness of the foam. A sheet of styrene resin foam with a foaming ratio of about 10 times and a thickness of about 3 mm or less is called polystyrene paper (PSP). It is widely used for bags, cups, trays, etc., taking advantage of its characteristics such as sex.
[0003]
Generally, these styrenic resins for foam molding are produced by radical polymerization. In particular, a styrene resin produced by a continuous bulk radical polymerization method is suitably used because it has a small variation in physical properties between production lots, has few impurities, and is inexpensive. By the way, it is generally known that in the radical polymerization method, a styrene dimer or a styrene trimer is by-produced when a styrene resin is produced. In particular, the bulk radical polymerization process is performed at 80 to 180 ° C., and then the polymer is recovered by heating and devolatilizing the solvent and unreacted monomer contained therein. It is known that the body is produced as a by-product in this polymerization process, and also by thermal decomposition of a styrene resin exposed to high temperature in the heat devolatilization process. Similarly, it is known that styrene dimers and styrene trimers are generated by thermal decomposition of a styrene resin when exposed to a high temperature during molding of a styrene resin.
[0004]
When such a styrene resin having a relatively large amount of styrene dimer or styrene trimer is used for foam molding, there is a risk of causing problems such as adhesion to a mold or a molded product. Recently, when these foam-molded products are put into practical use as food packaging containers, a problem has been pointed out that styrene dimers and styrene trimers migrate to food. Although research results showing these safety have already been published, there is still a social need to control the amount of elution into food soup.
[0005]
Also, when molding styrenic resin, it is exposed to high temperature and thermally decomposed, so that not only the production of styrene dimer and styrene trimer, but also the molecular weight of the resin is reduced at the same time, especially the high molecular weight component is reduced. It is a problem to do. As a result, the melt tension of the resin is lowered, and as a result, the bubble cells of the foamed molded product are easily broken, and the heat insulation performance and strength of the foam may be lowered.
[0006]
The method for reducing the production of styrene dimers and styrene trimers in the polymerization step can be achieved to some extent by controlling the polymerization conditions such as the polymerization temperature and the addition of a polymerization initiator. However, in order to suppress thermal decomposition of the polystyrene resin during the heat devolatilization process and molding process, the temperature of the polystyrene resin during the devolatilization process and process is set low, or the shear of resin mixing is reduced. It is necessary to make the conditions mild, for example, to suppress them, and these measures cause a decrease in productivity and a decrease in moldability.
[0007]
As a method for suppressing the thermal decomposition of a polystyrene resin, it is generally known to use an antioxidant. For example, as a method for reducing the production of styrene dimer and trimer, JP-A-5-170825 and JP-A-5-170825 are disclosed. 2002-121215 proposes a method for reducing the content of styrene dimers and styrene trimers in the styrene resin by adding an antioxidant to the polymerization step and the devolatilization step of the styrene resin. . Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-158507 proposes a styrene-based resin foam having a small content of styrene dimer or styrene trimer, to which an antioxidant is added and subjected to extrusion foaming. However, these antioxidants are generally very expensive compared to styrene resins, and the addition of a small amount increases the cost.
[0008]
Also, it is already known to add a conjugated diene polymer to a polystyrene resin, but the addition amount of the conjugated diene polymer, suppression of thermal decomposition, suppression of increase in styrene dimer and styrene trimer. The relationship between effects has never been reported so far, and it has not been possible to easily analogize these effects.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has few styrene dimers and styrene trimers and is excellent in thermal stability during molding, production of styrene dimers and styrene trimers, molecular weight reduction is extremely low, and excellent strength, Further, the present invention intends to propose a styrene resin composition for foam molding that can be produced at low cost, a foam sheet formed by molding the resin composition, and a food container formed by molding the sheet.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have added a specific amount of a conjugated diene polymer to a styrene resin, and contain the styrene dimer and styrene trimer in the resin composition. By making the amount below a certain amount, it was found that a styrenic resin composition for foam molding having excellent properties, which could not be expected so far, was obtained, and the present invention was completed.
[0011]
That is, the present invention is a styrene resin composition obtained by adding 10 to 0.1 parts by mass of (B) conjugated diene polymer to 100 parts by mass of (A) styrene resin, The total content of styrene dimer and styrene trimer is 1500 ppm or less, a styrene resin composition for foam molding, a method for producing the same, and foaming obtained by molding the resin composition Is the body.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below. The styrene resin composition for foam molding of the present invention is obtained by adding a conjugated diene polymer to a styrene resin. The styrene resin is obtained by radical polymerization of a styrene monomer. As the styrene monomer, known monomers such as styrene, α-methyl styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, and p-methyl styrene can be used, and styrene is preferable. In addition, monomers other than styrenic monomers such as acrylonitrile, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester and the like that can be copolymerized with these styrenic monomers also improve the performance of the styrenic resin composition. It may be added and polymerized as long as it is not impaired, that is, 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the styrene monomer. Further, in the present invention, a crosslinking agent such as divinylbenzene may be polymerized by adding less than 1 part by mass to 100 parts by mass of the styrene monomer.
[0013]
Conjugated diene polymers constituting the present invention include polybutadiene, styrene-butadiene random or block copolymers, polyisoprene, polychloroprene, styrene-isoprene random, block or graft copolymers, ethylene-propylene copolymer. Polymers, ethylene-propylene-butadiene copolymers, styrene-methyl methacrylate grafted butadiene copolymers, and the like. Random, block or graft copolymers of polybutadiene and styrene-butadiene are preferable, and styrene-based is particularly preferable. Random, block or graft copolymers of styrene-butadiene that are compatible with the resin. Also included is so-called high impact polystyrene, which is a mixture of particulate styrene graft polybutadiene and styrene resin. These may be partially hydrogenated. Further, these shapes are not particularly limited and can be used, such as a crumb shape, a powder shape, a latex shape, and a liquid shape.
[0014]
The method for producing the styrene resin is not particularly limited, but a radical polymerization method using an organic polymerization initiator is preferable, and a continuous bulk polymerization method is more preferable from the viewpoint of cost. Specifically, the styrenic monomer is continuously polymerized in the polymerization step, then unreacted substances and / or solvents are removed from the reaction product after the polymerization reaction in the devolatilization step, and the styrenic resin is removed. The manufacturing method is preferred. Although there is no restriction | limiting in particular about the apparatus used in a superposition | polymerization process here. For example, in the case of bulk radical polymerization, a polymerization apparatus comprising a first reactor, a second reactor, and a third reactor can be used.
[0015]
Further, the polymerization is advanced until the unreacted styrene monomer is finally 40% by weight or less, and devolatilization is performed by a known method in order to remove volatile components such as the styrene monomer. . This devolatilization step is for removing unreacted substances and / or solvent from the reaction product after the polymerization reaction. For the devolatilization treatment, for example, a flash drum, a twin-screw devolatilizer, a thin film evaporator, An extruder or the like can be used. In addition, the temperature of devolatilization processing is about 200-280 degreeC normally, and the pressure of devolatilization processing is 1-400 torr normally, Preferably it is 1-100 torr. As the devolatilization method, for example, it is desirable to remove by passing through a method of removing under reduced pressure under heating or an extruder designed for the purpose of removing volatile matter.
[0016]
The organic polymerization initiator used for the polymerization of the styrene resin is not particularly limited, but is preferably an organic peroxide having a one-hour half-life temperature of 90 to 130 ° C, more preferably 105 to 115 ° C. The product polymerization initiator is preferably used in an amount of 500 to 1500 ppm, more preferably 800 to 1200 ppm based on the styrene monomer. Examples of these organic peroxide polymerization initiators include 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane and 1,1-bis (t-butylperoxy) -cyclohexane. 1,1-bis (t-amylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-amylperoxy) -cyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) -cyclohexane, 2,2-bis (4,4-di-butylperoxycyclohexyl) propane, t-hexylperoxyisopropyl Examples thereof include monocarbonate and t-amyl peroxyisononanoate. These may be used alone or in combination of two or more. In some cases, a chain transfer agent such as t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, α-methylstyrene dimer, terpinolene, etc. may be used. If desired, a solvent, a heat stabilizer such as a general antioxidant, a plasticizer, or the like may be added as long as the performance of the styrene resin composition is not impaired.
[0017]
Examples of the solvent used as desired include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene, which may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, other solvents such as aliphatic hydrocarbons and dialkyl ketones can be mixed with aromatic hydrocarbons within a range that does not lower the solubility of the polymerization product. This solvent is preferably used in an amount not exceeding 25% by weight based on the monomer. When the solvent exceeds 25% by weight, the polymerization rate is remarkably reduced, and the impact strength of the resulting resin is greatly reduced. Moreover, since a large amount of energy is required for the recovery of the solvent, the economy is inferior. The solvent may be added after the polymerization proceeds and becomes relatively high in viscosity, or may be added before the polymerization, but is added at a rate of 5 to 15% by weight before the polymerization. However, it is easier to make the quality uniform, and this is preferable from the viewpoint of controlling the polymerization temperature.
[0018]
In the production of the styrene-based resin composition of the present invention, it is preferable to add the conjugated diene polymer constituting the present invention in the polymerization step or the devolatilization step. That is, in this case, the conjugated diene polymer constituting the present invention is added to a reactor or an extruder used for the polymerization reaction. Moreover, it is more preferable to add after the end of the polymerization step (preferably immediately after) and before the devolatilization step. In this case, at the outlet of the reactor used for the polymerization reaction, the conjugated diene polymer is Will be added.
[0019]
In the styrene resin composition of the present invention, the addition amount of the conjugated diene polymer needs to be 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.2 to 5, with respect to 100 parts by mass of the styrene resin. More preferably, it is 0.5-2 mass parts. When the addition amount is less than 0.1 parts by mass, the effect of suppressing thermal decomposition of the styrene-based resin composition in the devolatilization step and the molding step becomes insufficient, resulting in a decrease in molecular weight and styrene dimer and This leads to a significant increase in trimers. On the other hand, when the amount exceeds 10 parts by mass, the foamed molded product, which can be roughened by foam molding, has a poor appearance. In addition, in a food container obtained by foam molding, the elution amount of styrene dimer and styrene trimer is remarkably increased, which is not preferable.
[0020]
In the styrene resin composition of the present invention, a mixture of a conjugated diene polymer and a styrene resin, a conjugated diene copolymer having a relatively low conjugated diene component in the conjugated diene polymer, or the like is added. However, the content of the conjugated diene component in the styrenic resin composition after addition is preferably 0.05 to 5% by mass, more preferably 0.2 to 3% by mass, and particularly preferably. 0.4-2 mass%.
[0021]
It is also preferable to add a conjugated diene polymer to a styrene resin pellet using a mechanical device such as an extruder or a Banbury mixer in order to suppress thermal decomposition during molding. In this case, a conjugated diene polymer may be newly added to a styrene resin pellet to which no conjugated diene polymer is added, or a styrene-based polymer that already contains a conjugated diene polymer. A method of adding additional resin composition pellets at the time of molding may also be used.
[0022]
The styrene resin of the present invention produced by newly adding a conjugated diene polymer to a styrene resin pellet to which no conjugated diene polymer has been added at the time of molding is 15 minutes at 230 ° C. under a nitrogen atmosphere. The rate of decrease in z-average molecular weight upon melt-kneading is preferably 20%. The rate of decrease in the z-average molecular weight was determined by the following formula from the z-average molecular weight before and after kneading, using a “Plasticcoder PL2000” manufactured by Brabender Co., Ltd. in a nitrogen atmosphere and melt-kneading the resin pellets at 230 ° C. for 15 minutes. Calculated with z average molecular weight reduction rate (%) = [{(z average molecular weight of resin pellets before kneading) − (z average molecular weight of resin pellets after kneading)} / (z average molecular weight of resin pellets before kneading)] × 100
[0023]
The total content of the styrene dimer and the styrene trimer in the styrene resin composition of the present invention needs to be 1500 ppm or less. When the total content of the styrene dimer and the styrene trimer exceeds 1500 ppm, the appearance of the obtained foamed molded product is deteriorated, and the styrene dimer and the styrene 3 amount in the food container obtained by foam molding. The amount of elution of the body increases significantly, which is not preferable.
[0024]
In the present invention, the styrene dimer refers to 1,3-diphenylpropane, 2,4-diphenyl-1-butene, and 1,2-diphenylcyclobutane. The styrene trimer refers to 1-phenyl-4- (1′-phenylethyl) tetralin and 2,4,6-triphenyl-1-hexene.
[0025]
The styrenic resin composition of the present invention may contain known additives such as higher fatty acids, higher fatty acid salts, higher fatty acid amides, mineral oils, antioxidants, anti-fungal agents, antistatic agents, flame retardants, and sliding agents as required. It may be added.
[0026]
The foam molding method of the styrene resin composition of the present invention is not particularly limited, and can be foam molded by a known method. For example, add a nucleating agent such as talc or calcium carbonate to a styrene resin, melt and mix using an extruder, press the foaming agent, adjust to the optimum foaming temperature, and foam from a circular die to form a sheet By making it, a foam sheet can be manufactured. The thickness of the foam sheet is preferably 0.5 to 5 mm, more preferably 1 mm to 3 m. Moreover, a foaming container is obtained by secondary-molding this foaming sheet by a well-known method. The molding method is not particularly limited, and vacuum molding, pressure molding, or the like can be employed.
[0027]
As the blowing agent to be used, any blowing agent such as lower hydrocarbons such as propane, butane, pentane and hexane, halogenated hydrocarbons such as trichloromonofluoromethane and methyl chloride, inorganic gases such as carbon dioxide and water is used alone. Or it can mix and use.
[0028]
In addition, in the same way as the foam sheet, add a flame retardant to the styrene resin, add a flame retardant, melt and mix using an extruder, press the foaming agent, and foam from the slit die. A flame retardant foam board can also be obtained. As the flame retardant to be added, known flame retardants can be used. For example, among halogen flame retardants, brominated flame retardants are preferable from the viewpoint of flame retardancy, and hexabromo is particularly preferred from the viewpoint of compatibility with styrene resins. Cyclododecane is preferred.
[0029]
The thickness of the foam of the flame retardant foam board is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the application. For example, in the case of a heat insulating material used for applications such as building materials, the thickness is preferably 10 to 150 mm, more preferably 20 to 100 mm in order to impart preferable heat insulating properties, bending strength and compressive strength.
[0030]
The foamed molded sheet of the present invention may have a multilayer sheet structure in which a layer made of a thermoplastic resin is laminated on one side of the foamed sheet as necessary. The layer made of the thermoplastic resin to be laminated may have a multilayer structure including an adhesive layer. Moreover, although it may be a foam or a film, it is preferably a film, and a film having a thickness of 10 to 1000 μm is particularly preferable. Lamination of a thermoplastic resin film is effective in improving scratch resistance, rigidity, etc., as well as improving appearance, printability, and impact resistance. Examples of the thermoplastic resin to be laminated include a non-foamed styrene resin and an olefin resin, but a polystyrene resin that can be easily laminated without an adhesive is preferable, and impact-resistant polystyrene having excellent impact strength is particularly preferable. It can be preferably used. In the case of a multilayer sheet, it is preferable to form a container so that the styrene resin foam layer is inside the container.
[0031]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these Examples. First, the evaluation method in the present invention will be described below.
[0032]
(1) Measurement of styrene dimer and styrene trimer in resin
200 mg of the resin is dissolved in 2 mL of 1,2-dichloromethane, 2 mL of methanol is added to precipitate the styrene-based resin, and the mixture is allowed to stand, and then the supernatant is used with a gas chromatography HP-5890 manufactured by Hewlett-Packard Company. It was measured. Detailed conditions are described below.
(A) Column: DB-1 (ht) 0.25 mm × 30 m Film thickness 0.1 μm
(B) Injection temperature: 250 ° C
(C) Column temperature: 100 to 300 ° C
(2) Detector temperature: 300 ° C
(E) Split ratio: 50/1
(F) Internal standard substance: n-eicosane
[0033]
(2) Measurement of elution amount of styrene dimer and styrene trimer into n-heptane
The foam sheet was heated in an oven at 170 ° C. for 25 seconds to form a bowl-shaped container having a diameter of 110 mm and a depth of 121 mm. At this time, it was molded so that the styrene resin was inside. 550 mL of n-heptane was put into the molded foam container, and the solution eluted at 60C for 25 minutes was measured by GC / MS-SIM. Detailed conditions are described below.
(A) Column: DB-5 0.25 mm × 30 m, film thickness 0.25 μm
(B) Injection temperature: 250 ° C
(C) Column temperature: 120 ° C. (5 minutes) → 10 ° C./minute→250° C. (12 minutes)
(2) Interface: 200 ° C
(E) Ionization voltage: 70 eV
(F) Split ratio: 30
[0034]
(3) Weight average molecular weight and z average molecular weight
It measured on the following conditions using the Tosoh company make and HLC-802A type | mold gel permeation chromatography (GPC).
(B) Column: Tosoh Corporation Column
(B) Mobile phase: tetrahydrofuran
(C) Sample concentration: 0.3% by weight
(D) Measurement temperature: 38 ° C
(E) Detector: Differential refractometer
[0035]
▲ 4 ▼ Appearance
The rough surface of the foam surface was evaluated by visual observation.
○: The surface is beautiful and smooth.
Δ: Some rough skin is observed.
X: Rough skin is recognized as a whole.
[0036]
▲ 5 ▼ Container strength
The container obtained in (2) was compressed from the bottom using a Tensilon measuring machine at a speed of 400 mm / min and indicated by the strength when the container was buckled.
[0037]
Reference example 1
A fully mixed reactor with a stirring blade with a volume of 25 L is used as a first reactor, a fully mixed reactor with a stirring blade with a volume of 40 L is used as a second reactor, and a static mixer type plug flow reactor with a volume of 50 L is used as a third reactor. A polymerization reactor was configured by connecting the reactors in series. The number of stirring in the first reactor is 110 rpm, the reaction temperature is 101 ° C., the number of stirring in the second reactor is 110 rpm, the reaction temperature is 103 ° C., and the third reactor is a temperature gradient of 107 ° C. to 116 ° C. in the flow direction. It was adjusted so that
Feed rate of 23 L / hr of raw material solution prepared by adding 0.08 parts by mass of 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane as a polymerization initiator to 80 parts by mass of styrene monomer and 20 parts by mass of ethylbenzene The polymer was continuously fed to the first reactor and polymerized, and then polymerized continuously in the second reactor and the third reactor, and the polymerization was allowed to proceed until the polymerization conversion rate was 92%. Immediately after the completion of the polymerization step, that is, at the outlet of the third reactor, a styrene-butadiene copolymer (Nipol NS-312S manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., butadiene content 60 mass%) is used as a conjugated diene polymer. It added so that it might become 2% with respect to resin obtained from the 3rd reactor. Next, while performing heat treatment at 230 ° C. in a 3-vent twin screw extruder, volatile components such as unreacted styrene and the solvent ethylbenzene are removed under reduced pressure, and then cooled and cut to form a pellet-shaped styrene resin. A composition (PS-1) was obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained styrene-based resin composition.
[0038]
Reference example 2
A styrene resin composition (PS-2) was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the addition amount of the styrene-butadiene copolymer as the conjugated diene polymer was 5%. Table 1 shows the physical properties of the obtained styrene-based resin composition.
[0039]
Reference example 3
A styrene resin composition (PS-3) was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the addition amount of the styrene-butadiene copolymer as the conjugated diene polymer was 0.2%. Table 1 shows the physical properties of the obtained styrene-based resin composition.
[0040]
Reference example 4
In the same manner as in Reference Example 1, except that 2% of a styrene-butadiene copolymer (Denka STR1250 manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., butadiene content 60% by mass) was added as a conjugated diene polymer, a styrene-based polymer was used. A resin composition (PS-4) was obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained styrene-based resin composition.
[0041]
Reference Example 5
As a mixture of a conjugated diene polymer and a styrene resin, styrene was prepared in the same manner as in Reference Example 1, except that 5% of high impact polystyrene (Toyostyrene E785 (butadiene content 7.5%) manufactured by Toyo Styrene Co., Ltd.) was added. Table 1 shows the physical properties of the resulting styrene-based resin composition.
[0042]
Reference Example 6
A styrene resin composition (PS-6) was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the amount of styrene-butadiene copolymer added as the conjugated diene polymer was 0.08%. Table 1 shows the physical properties of the obtained styrene-based resin composition.
[0043]
Reference Example 7
A styrene resin composition (PS-7) was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the amount of styrene-butadiene copolymer added as a conjugated diene polymer was 13%. Table 1 shows the physical properties of the obtained styrene-based resin composition.
[0044]
Reference Example 8
A styrene resin composition (PS-8) was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the conjugated diene polymer was not added. Table 1 shows the physical properties of the obtained styrene-based resin composition.
[0045]
Reference Example 9
Using the same polymerization apparatus as in Reference Example 1, the reaction temperature of the first reactor was 118 ° C., the reaction temperature of the second reactor was 124 ° C., and the third reactor was a temperature gradient of 131 ° C. to 136 ° C. in the flow direction. In the same manner as in Reference Example 1, except that the amount of 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane added was 0.02 parts by mass, the styrene resin composition ( PS-9) was obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained styrene-based resin composition.
[0046]
Reference Example 10
100 kg of pure water, 400 g of tribasic calcium phosphate and 10 g of sodium dodecylbenzenesulfonate were added to an autoclave with an internal volume of 200 L and a stirrer, and stirred at 130 rpm. Subsequently, 80 kg of styrene and 104 g of 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane were charged, the autoclave was sealed, the temperature was raised to 115 ° C. for 3 hours, and further raised to 135 ° C. and held for 2 hours. Polymerization was completed. The conversion rate at the end of the polymerization was 99.9%. The obtained beads were washed, dehydrated and dried to obtain a styrene resin. The styrene resin had a weight average molecular weight of 37.4 million, a z average molecular weight of 7660,000, and the total content of styrene dimer and styrene trimer in the resin was 860 ppm.
Subsequently, 2% of a styrene-butadiene copolymer (Nipol NS-312S manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was added as a conjugated diene polymer to the styrene resin, and the temperature was 210 ° C. using a single screw extruder. Extrusion was carried out while degassing with a styrene resin composition (PS-10) in the form of pellets. Table 1 shows the physical properties of the obtained styrene-based resin composition.
[0047]
Reference Example 11
A styrene resin composition (PS-11) was obtained in the same manner as in Reference Example 9 except that the conjugated diene polymer was not added. Table 1 shows the physical properties of the obtained styrene-based resin composition.
[0048]
[Table 1]
Figure 0004480342
[0049]
Examples 1-6
As shown in Table 2, with respect to the styrene resin composition (PS-1 to PS-5, PS-10) described in the reference example, talc as a nucleating agent was 0.3 mass relative to the styrene resin composition. %, And mixed while melting at 250 ° C. in an extruder. While being injected with a mixture of n-butane and i-butane (50% of n-butane) as a blowing agent, this was extruded from a circular die and had a thickness of 2 mm. The foam sheet was obtained. Table 2 shows the physical properties of the obtained sheet and the physical properties of the container obtained by molding the sheet.
[0050]
Example 7
2% by mass of a styrene-butadiene copolymer (Nipol NS-312S manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was further added as a conjugated diene polymer to the styrene resin composition (PS-3) obtained in Reference Example 3. Except for the above, foamed sheets and containers were obtained in the same manner as in Examples 1-6. Table 2 shows the physical properties of the obtained sheet and container.
[0051]
[Table 2]
Figure 0004480342
[0052]
Comparative Examples 1-5
Using the styrenic resin compositions (PS-6 to PS-9, PS-11) described in the reference examples as shown in Table 3, foam sheets and containers were obtained in the same manner as in the following examples. . Table 3 shows the physical properties of the obtained sheets and containers.
[0053]
[Table 3]
Figure 0004480342
[0054]
From Tables 1 to 3, when the conjugated diene polymer is not added or the addition amount is small, the resin is likely to be thermally decomposed, resulting in a large decrease in molecular weight, and the styrene dimer and It can be seen that the amount of styrene trimer produced is increased. And in these foam-molded articles, it can be seen that the appearance is poor, the strength is insufficient, and the elution amount of styrene dimer and trimer into n-heptane is remarkably increased. From Comparative Example 2, when the amount of the conjugated diene polymer added is too large, the amount of styrene dimer and trimer eluted into n-heptane is remarkably increased, and the appearance of the foam is also deteriorated. I understand that. On the other hand, it can be seen from Example 7 that the addition of a conjugated diene polymer during foam molding suppresses the decrease in molecular weight and the generation of styrene dimers and styrene trimers.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, the styrene resin composition for foam molding of the present invention is excellent in foam moldability, and the molded foam is excellent in surface condition and strength, and when used as a food container, styrene dimer and styrene. The trimer has a very low elution amount.

Claims (5)

(A)スチレン系樹脂100質量部に対し、(B)共役ジエン系重合体を10〜0.1質量部添加してなるスチレン系樹脂組成物であり、
該樹脂組成物中のスチレン2量体及びスチレン3量体の含有量の合計が1500ppm以下であることを特徴とする発泡成形用スチレン系樹脂組成物
(A) A styrene resin composition obtained by adding 10 to 0.1 parts by mass of a conjugated diene polymer to 100 parts by mass of a styrene resin.
The total content of styrene dimer and styrene trimer in the resin composition is 1500 ppm or less, and a styrene resin composition for foam molding,
スチレン系単量体を重合工程にて連続的に重合し、次いで脱揮工程にて重合反応後の反応物から未反応物及び/又は溶剤を除去して、スチレン系樹脂を製造する方法において、重合工程あるいは脱揮工程にて、また重合工程後、脱揮工程前に、共役ジエン系重合体を添加して製造されることを特徴とする、請求項1記載の発泡成形用スチレン系樹脂組成物  In the method of continuously polymerizing a styrenic monomer in a polymerization step and then removing unreacted substances and / or solvent from the reaction product after the polymerization reaction in a devolatilization step to produce a styrene resin, The styrene resin composition for foam molding according to claim 1, wherein the styrene resin composition for foam molding is produced by adding a conjugated diene polymer in the polymerization step or the devolatilization step, and after the polymerization step and before the devolatilization step. object 230℃にて窒素雰囲気下で、15分間溶融混練した際のz平均分子量の低下率が、20%以内であることを特徴とする請求項1又は2記載の発泡成形用スチレン系樹脂組成物3. The styrenic resin composition for foam molding according to claim 1 or 2 , wherein the reduction rate of the z-average molecular weight when melt-kneaded for 15 minutes in a nitrogen atmosphere at 230 ° C. is within 20%. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物を発泡成形してなる、厚さ0.5〜5mmの発泡シートA foam sheet having a thickness of 0.5 to 5 mm, which is obtained by foam-molding the resin composition according to any one of claims 1 to 3. 請求項4記載の発泡シートを成形してなる容器  A container formed by molding the foamed sheet according to claim 4
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