JP7702979B2 - Styrenic resin composition, extruded sheet, injection molded article, and container - Google Patents
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Description
本開示は、スチレン系樹脂組成物、並びに該スチレン系樹脂組成物を用いて成形される押出シート、射出成形体、及び該押出シートを2次成形してなる容器に関する。 The present disclosure relates to a styrene-based resin composition, an extruded sheet molded using the styrene-based resin composition, an injection molded article, and a container obtained by secondary molding of the extruded sheet.
スチレン-メタクリル酸共重合樹脂等に代表されるスチレン-不飽和カルボン酸系樹脂は、耐熱性、透明性、剛性及び外観に優れ、且つ安価であり、スチレンモノマーへの熱分解による再利用も容易でケミカルリサイクル特性にも優れることから、弁当、惣菜等の食品容器の包装材料、住宅の断熱材用の発泡ボード、拡散剤を入れた液晶テレビの拡散板等に広く用いられている。特に近年のコンビニエンスストアー等の業務用に使用する高出力電子レンジの普及により、高出力電子レンジでの調理時の温度にも耐えられる容器及びその容器を密封又は覆う蓋材に使用する材料として、スチレン-不飽和カルボン酸系樹脂が用いられている。しかし、強度の面で汎用スチレン系樹脂と比べて低いことが課題である。
例えば、特許文献1にはスチレン-メタクリル酸共重合体と耐衝撃性ポリスチレンとメチルメタクリレート-ブタジエン-スチレン共重合体(以下、MBS樹脂とも称する。)との混合物により、実用的な耐熱性を保ったまま、靭性を向上する技術が記載されている。
Styrene-unsaturated carboxylic acid resins, such as styrene-methacrylic acid copolymer resins, are excellent in heat resistance, transparency, rigidity, and appearance, are inexpensive, and can be easily reused by thermal decomposition into styrene monomers, and have excellent chemical recycling properties, and therefore are widely used as packaging materials for food containers such as lunch boxes and side dishes, foam boards for insulating materials in houses, and diffusion plates for liquid crystal televisions containing a diffusion agent. In particular, with the recent spread of high-power microwave ovens for commercial use in convenience stores and the like, styrene-unsaturated carboxylic acid resins are used as materials for containers that can withstand the temperatures used during cooking in high-power microwave ovens and for lids that seal or cover the containers. However, the strength of these resins is inferior to that of general-purpose styrene resins, which is an issue.
For example,
上記の特許文献1の技術では、機械強度の向上観が不十分であった。また食品と直接接触することを前提とする容器において、従来のスチレン-不飽和カルボン酸樹脂ではレンジで加熱された食品に由来する高温の油によって樹脂が侵され、容器の割れや強度低下を招くことから、食用油に対する耐性が求められている。
そこで、本発明が解決する課題は、耐熱性、機械強度及び耐熱油性に優れた成形体に使用される、スチレン系樹脂組成物を提供することである。また、本発明が解決する別の課題は、耐熱性、機械強度及び耐熱油性に優れた、成形体、スチレン系樹脂組成物を含む押出シート及び当該押出シートを2次成形してなる食品容器を提供することである。
The technology of the
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a styrene-based resin composition used for a molded article having excellent heat resistance, mechanical strength, and hot oil resistance. Another problem to be solved by the present invention is to provide a molded article, an extruded sheet containing a styrene-based resin composition, and a food container obtained by secondary molding of the extruded sheet, all of which are excellent in heat resistance, mechanical strength, and hot oil resistance.
本発明者は、上記問題点に鑑みて鋭意研究を進めた結果、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)と(メタ)アクリル系樹脂(B)とをそれぞれ所定量含有することにより、耐熱性、機械強度、耐熱油性に優れたスチレン系樹脂組成物及びそれを用いた押出シート、射出成形体、並びに前記押出シートを2次成形してなる容器の実現に成功し、本発明を完成するに至った。すなわち、本開示は以下の通りである。 As a result of intensive research conducted by the inventors in consideration of the above problems, they have succeeded in realizing a styrene-based resin composition that is excellent in heat resistance, mechanical strength, and heat oil resistance by containing a predetermined amount of each of styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) and (meth)acrylic resin (B), as well as an extruded sheet and injection molded article using the same, and a container obtained by secondary molding of the extruded sheet, thereby completing the present invention. That is, the present disclosure is as follows.
[1]本開示は、スチレン系単量体単位(a1)及び(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)を有するスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)40~99質量%と、
(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)を有する(メタ)アクリル系樹脂(B)1~60質量%と、を含有する、スチレン系樹脂組成物である。
[1] The present disclosure relates to a polymerizable composition comprising a styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) having 40 to 99% by mass of a styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) having a styrene-based monomer unit (a1) and a (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1);
The styrene-based resin composition comprises: 1 to 60 mass % of a (meth)acrylic resin (B) having a (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1).
[2]本実施形態において、100万以上の高分子量成分が、スチレン系樹脂組成物の総量に対して1.0質量%以下であることが好ましい。 [2] In this embodiment, it is preferable that the high molecular weight component having a molecular weight of 1 million or more is 1.0 mass% or less of the total amount of the styrene-based resin composition.
[3]本実施形態において、前記スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、前記スチレン系単量体単位(a1)、前記(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)及び(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)を含有することが好ましい。 [3] In this embodiment, the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) preferably contains the styrene-based monomer unit (a1), the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1), and the (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2).
[4]前記スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、前記(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)と(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)の2種を必須成分とし、前記スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)全体に対し、前記(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)を2~30質量%含み、かつ前記(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)を1~20質量%含む、[1]~[3]のいずれか1項である、スチレン系樹脂組成物。 [4] The styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) contains the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) and the (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2) as essential components, and contains 2 to 30% by mass of the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) and 1 to 20% by mass of the (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2) relative to the entire styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A). A styrene-based resin composition according to any one of [1] to [3].
[5]前記スチレン系樹脂組成物中に含まれる全(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有量が、前記スチレン系樹脂組成物の総量に対して15~50質量%である、[1]~[4]のいずれか1項である、スチレン系樹脂組成物。 [5] A styrene-based resin composition according to any one of [1] to [4], in which the total content of (meth)acrylic acid ester monomer units contained in the styrene-based resin composition is 15 to 50 mass% based on the total amount of the styrene-based resin composition.
[6]前記(メタ)アクリル系樹脂(B)はメタクリル酸メチル-アクリル酸メチル共重合体であり、前記共重合体の総量に対してアクリル酸メチル単量体単位を0.5~15質量%含有する、[1]~[5]のいずれか1項である、スチレン系樹脂組成物。 [6] The styrene-based resin composition according to any one of [1] to [5], wherein the (meth)acrylic resin (B) is a methyl methacrylate-methyl acrylate copolymer and contains 0.5 to 15 mass% of methyl acrylate monomer units relative to the total amount of the copolymer.
[7]スチレン系単量体単位(c1)と共役ジエン系単量体単位(c2)と(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)とを含有する(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)、ブタジエン系単量体単位(d1)と(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(d2)とを含有するコアシェル型のゴム状重合体粒子(D)、スチレン系単量単位(e1)とブタジエン系単量体単位(e2)とを含有する耐衝撃性スチレン系樹脂(E)、スチレン系エラストマー(F)及びアクリル系エラストマー(G)からなる群から選択される1種又は2種以上をさらに含有する、[1]~[6]のいずれか1項である、スチレン系樹脂組成物。 [7] A styrene-based resin composition according to any one of [1] to [6], further comprising one or more selected from the group consisting of a (meth)acrylonitrile-diene-styrene-based resin (C) containing a styrene-based monomer unit (c1), a conjugated diene-based monomer unit (c2), and a (meth)acrylonitrile-based monomer unit (c3), a core-shell type rubber-like polymer particle (D) containing a butadiene-based monomer unit (d1) and a (meth)acrylic acid ester monomer unit (d2), an impact-resistant styrene-based resin (E) containing a styrene-based monomer unit (e1) and a butadiene-based monomer unit (e2), a styrene-based elastomer (F), and an acrylic elastomer (G).
[8]スチレン系単量体単位(c1)と共役ジエン系単量体単位(c2)と(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)とを含有する(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)及びアクリル系エラストマー(G)をさらに含有する、[1]~[7]のいずれか1項である、スチレン系樹脂組成物。 [8] A styrene-based resin composition according to any one of [1] to [7], further comprising a (meth)acrylonitrile-diene-styrene-based resin (C) containing a styrene-based monomer unit (c1), a conjugated diene-based monomer unit (c2), and a (meth)acrylonitrile-based monomer unit (c3), and an acrylic elastomer (G).
[9](メタ)アクリル酸エステル単量体単位(d1)と共役ジエン系単量体単位(d2)とを含有するコアシェル型のゴム状重合体粒子(D)をさらに含有する、[1]~[8]のいずれか1項である、スチレン系樹脂組成物。 [9] A styrene-based resin composition according to any one of [1] to [8], further comprising core-shell type rubber-like polymer particles (D) containing (meth)acrylic acid ester monomer units (d1) and conjugated diene monomer units (d2).
[10]無機粒子(H)を前記スチレン系樹脂組成物の総量に対して0.05~3.0質量%さらに含有する、[1]~[9]のいずれか1項である、スチレン系樹脂組成物。 [10] A styrene-based resin composition according to any one of [1] to [9], further comprising 0.05 to 3.0 mass% of inorganic particles (H) relative to the total amount of the styrene-based resin composition.
[11]本実施形態の一態様は、[1]~[10]のいずれか1項であるスチレン系樹脂組成物を成形してなる押出シートである。 [11] One aspect of this embodiment is an extruded sheet formed from a styrene-based resin composition according to any one of [1] to [10].
[12]本実施形態の一態様は、[1]~[10]のいずれか1項であるスチレン系樹脂組成物を射出成形してなる成形体である。 [12] One aspect of this embodiment is a molded article obtained by injection molding a styrene-based resin composition according to any one of [1] to [10].
[13]本実施形態の一態様は、前記[11]に記載の押出シートを2次成形してなる容器である。 [13] One aspect of this embodiment is a container formed by secondary molding of the extruded sheet described in [11] above.
本開示によれば、耐熱性、機械強度及び耐熱油性に優れた成形体に使用される、スチレン系樹脂組成物を提供することである。
本開示によれば、耐熱性、機械強度及び耐熱油性に優れた発泡押出シート及び電子レンジ調理可能な発泡容器を提供することができる。
According to the present disclosure, there is provided a styrene-based resin composition for use in a molded article having excellent heat resistance, mechanical strength, and hot oil resistance.
According to the present disclosure, it is possible to provide a foamed extruded sheet having excellent heat resistance, mechanical strength, and heat oil resistance, and a foamed container that can be used for microwave cooking.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
[スチレン系樹脂組成物]
本実施形態におけるスチレン系樹脂組成物(以下、単に樹脂組成物ということもある。)は、スチレン系単量体単位(a1)及び(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)を有するスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)と、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)を有する(メタ)アクリル系樹脂(B)と、含有し、スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、前記スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の含有量が40~99質量%であり、前記(メタ)アクリル系樹脂(B)の含有量が1~60質量%である。
また、本実施形態におけるスチレン系樹脂組成物は、必要により、(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)、コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)、耐衝撃性スチレン系樹脂(E)、スチレン系エラストマー(F)、アクリル系エラストマー(G)及び無機粒子(H)からなる群から選択される1種又は2種以上を含有してもよい。
これにより、耐熱性、機械強度及び耐熱油性に優れたスチレン系樹脂組成物を提供することができる。
本実施形態におけるスチレン系樹脂組成物は、100万以上の高分子量成分と100万未満の分子量成分とに区分され、かつ前記100万以上の高分子量成分が前記スチレン系樹脂組成物の総量に対して1.0質量%以下であることが好ましい。当該100万以上の高分子量成分は、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)及び/又は(メタ)アクリル系樹脂(B)を含みうる。また、本実施形態のスチレン系樹脂組成物中に含まれる100万以上の高分子量成分は、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)及び/又は(メタ)アクリル系樹脂(B)と、必要により配合される、(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)、コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)、耐衝撃性スチレン系樹脂(E)、スチレン系エラストマー(F)及びアクリル系エラストマー(G)からなる群から選択される1種又は2種以上の樹脂とを含みうる。
そのため、スチレン系樹脂組成物には、100万以上の高分子量成分の占める割合が少ない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as "the present embodiment") will be described in detail. Note that the present invention is not limited to the following embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
[Styrene-based resin composition]
The styrene-based resin composition in this embodiment (hereinafter, sometimes simply referred to as a resin composition) contains a styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) having a styrene-based monomer unit (a1) and a (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1), and a (meth)acrylic resin (B) having a (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1), and the content of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) is 40 to 99 mass%, and the content of the (meth)acrylic resin (B) is 1 to 60 mass%, relative to the total amount (100 mass%) of the styrene-based resin composition.
In addition, the styrene-based resin composition in the present embodiment may contain, as necessary, one or more selected from the group consisting of (meth)acrylonitrile-diene-styrene-based resin (C), core-shell type rubbery polymer particles (D), impact resistant styrene-based resin (E), styrene-based elastomer (F), acrylic elastomer (G) and inorganic particles (H).
This makes it possible to provide a styrene-based resin composition having excellent heat resistance, mechanical strength and heat oil resistance.
The styrene-based resin composition in this embodiment is preferably divided into a high molecular weight component of 1 million or more and a molecular weight component of less than 1 million, and the high molecular weight component of 1 million or more is 1.0 mass% or less with respect to the total amount of the styrene-based resin composition. The high molecular weight component of 1 million or more may include a styrene-(meth)acrylic acid resin (A) and/or a (meth)acrylic resin (B). The high molecular weight component of 1 million or more contained in the styrene-based resin composition of this embodiment may include a styrene-(meth)acrylic acid resin (A) and/or a (meth)acrylic resin (B) and one or more resins selected from the group consisting of a (meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C), a core-shell type rubber-like polymer particle (D), an impact-resistant styrene resin (E), a styrene-based elastomer (F), and an acrylic elastomer (G), which are blended as necessary.
Therefore, the proportion of high molecular weight components having molecular weights of 1,000,000 or more in the styrene-based resin composition is small.
「スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)」
本実施形態におけるスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、スチレン系単量体単位(a1)と(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)とを必須成分としてなる共重合樹脂(以下単に樹脂(A)ともいう)であり、スチレン系樹脂組成物全体の耐熱性向上に寄与する。また、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、必要により、スチレン系単量体単位(a1)及び(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)である必須成分以外、(メタ)アクリル酸エステル単量体(a2-2)及び/又はその他単量体単位(a3)をさらに有してもよい。スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の含有量は40~99質量%であり、好ましくは45~98質量%、より好ましくは50~97質量%、更に好ましくは55~95質量%である。スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の含有量を40質量%以上にすることで耐熱性の付与効果を十分に得ることができ、99質量%以下にすることにより、後述の(メタ)アクリル系樹脂(B)による耐熱油性向上に必要な耐油性の向上効果を十分に得ることができる。
本実施形態のスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、ランダム共重合体あるいは交互共重合体であることが好ましい。
"Styrene-(meth)acrylic acid resin (A)"
The styrene-(meth)acrylic acid resin (A) in this embodiment is a copolymer resin (hereinafter also simply referred to as resin (A)) consisting essentially of a styrene-based monomer unit (a1) and a (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1), and contributes to improving the heat resistance of the entire styrene-based resin composition. In addition, the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) may further contain, as necessary, a (meth)acrylic acid ester monomer (a2-2) and/or other monomer unit (a3) in addition to the essential components of the styrene-based monomer unit (a1) and the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1). The content of the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) is 40 to 99% by mass, preferably 45 to 98% by mass, more preferably 50 to 97% by mass, and even more preferably 55 to 95% by mass, based on the total amount (100% by mass) of the styrene-based resin composition. By making the content of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) 40% by mass or more, the effect of imparting heat resistance can be sufficiently obtained, and by making it 99% by mass or less, the effect of improving oil resistance, which is necessary for improving heat oil resistance by the (meth)acrylic resin (B) described later, can be sufficiently obtained.
The styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) of the present embodiment is preferably a random copolymer or an alternating copolymer.
<スチレン系単量体(a1)>
本実施形態のスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)において、前記スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の総量に対して、スチレン系単量体単位(a1)の含有量は60~98質量%であり、好ましくは70~97質量%、より好ましくは80~96質量%、より更に好ましくは82~95質量%である。スチレン系単量体単位(a1)の含有量が60質量%より少ないと流動性の低下を招き、98質量%よりも多いと後述の(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)を所望量含有させにくくなり、特に、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)による耐熱性の向上効果が十分に得られない。
また、本実施形態のスチレン系樹脂組成物において、スチレン系単量体単位(a1)が、前記スチレン系樹脂組成物の総量に対して45~85質量%含有することが好ましく、好ましくは48~82質量%、より好ましくは52~79質量%、より更に好ましくは56~77質量%である。組成物全体におけるスチレン系単量体(a1)の含有量が上記範囲であると、耐油性の向上効果を十分に得ることができる。
<Styrene-based monomer (a1)>
In the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) of this embodiment, the content of the styrene-based monomer unit (a1) is 60 to 98 mass%, preferably 70 to 97 mass%, more preferably 80 to 96 mass%, and even more preferably 82 to 95 mass%, based on the total amount of the styrene-(meth)acrylic acid resin (A). If the content of the styrene-based monomer unit (a1) is less than 60 mass%, the flowability is reduced, and if it is more than 98 mass%, it becomes difficult to contain a desired amount of the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) described below, and in particular, the effect of improving heat resistance by the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) is not sufficiently obtained.
In the styrene-based resin composition of the present embodiment, the styrene-based monomer unit (a1) is preferably contained in an amount of 45 to 85 mass%, more preferably 48 to 82 mass%, more preferably 52 to 79 mass%, and even more preferably 56 to 77 mass%, based on the total amount of the styrene-based resin composition. When the content of the styrene-based monomer (a1) in the entire composition is within the above range, the effect of improving oil resistance can be sufficiently obtained.
本実施形態において、スチレン系単量体(a1)としては、特に限定されないが、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、パラメチルスチレン、オルトメチルスチレン、メタメチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。特に工業的観点からスチレン及びα-メチルスチレンが好ましく、スチレンがより好ましい。スチレン系単量体(a1)としては、これらを単独又は2種以上混合して使用できる。
なお、本明細書における「スチレン系単量体単位(a1)」とは、スチレン系単量体(a1)が重合された高分子を構成する繰返し単位を意味し、スチレン系単量体(a1)の重合反応又は架橋反応により、当該スチレン系単量体(a1)中の炭素-炭素二重結合が単結合(-C-C-)になった繰返し単位(又は構造単位)である。また、本明細書中のその他の単量体単位も同様の意味である。
In this embodiment, the styrene-based monomer (a1) is not particularly limited, but examples thereof include styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, paramethylstyrene, orthomethylstyrene, metamethylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, etc. From an industrial viewpoint, styrene and α-methylstyrene are particularly preferred, and styrene is more preferred. As the styrene-based monomer (a1), these may be used alone or in combination of two or more.
In this specification, the term "styrene monomer unit (a1)" means a repeating unit constituting a polymer obtained by polymerizing a styrene monomer (a1), and is a repeating unit (or structural unit) in which a carbon-carbon double bond in the styrene monomer (a1) becomes a single bond (-C-C-) through a polymerization reaction or crosslinking reaction of the styrene monomer (a1). Other monomer units in this specification have the same meaning.
<(メタ)アクリル酸単量体(a2-1)>
本実施形態のスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)において、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)などの不飽和カルボン酸系単量体単位は、耐油性、及び後述の(メタ)アクリル系樹脂(B)との相溶性を向上させる役割を果たす。前記スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の総量に対して、前記(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)の含有量は2~40質量%が好ましく、さらに好ましくは3~35質量%、より好ましくは5~30質量%、より更に好ましくは8~25質量%、最も好ましくは10~20質量%の範囲である。また別の態様では、前記(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)の含有量は、好ましくは3~20質量%、より好ましくは4~17質量%、より更に好ましくは8~14質量%である。(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)の含有量が2質量%未満では耐熱性向上の効果が不十分である。また、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)の含有量が40質量%を超える場合は、樹脂粘度の増加による加工性の低下、吸水率上昇による成形時の気泡発生、製造時に粘度が高くなりすぎるため好ましくない。そして、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)の含有量を2質量%以上とすることで耐熱性の向上効果を得ることができ、当該含有量を40質量%以下にすることで粘度が上昇しすぎることを抑えることができる。特に(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)の含有量を8~25質量%とすることで(メタ)アクリル系樹脂(B)と良好な相溶性を得ることでき、(メタ)アクリル系樹脂(B)との混練時の強度向上効果を効率的に得ることができる。
<(Meth)acrylic acid monomer (a2-1)>
In the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) of this embodiment, the unsaturated carboxylic acid monomer unit such as the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) plays a role in improving oil resistance and compatibility with the (meth)acrylic resin (B) described below. The content of the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) is preferably 2 to 40 mass%, more preferably 3 to 35 mass%, more preferably 5 to 30 mass%, even more preferably 8 to 25 mass%, and most preferably 10 to 20 mass%, based on the total amount of the styrene-(meth)acrylic acid resin (A). In another embodiment, the content of the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) is preferably 3 to 20 mass%, more preferably 4 to 17 mass%, and even more preferably 8 to 14 mass%. If the content of the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) is less than 2 mass%, the effect of improving heat resistance is insufficient. In addition, if the content of the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) exceeds 40% by mass, the resin viscosity increases, which leads to a decrease in processability, and the water absorption rate increases, which leads to bubbles during molding, and the viscosity becomes too high during production, which is not preferable. By making the content of the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) 2% by mass or more, it is possible to obtain an effect of improving heat resistance, and by making the content 40% by mass or less, it is possible to prevent the viscosity from increasing too much. In particular, by making the content of the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) 8 to 25% by mass, it is possible to obtain good compatibility with the (meth)acrylic resin (B), and it is possible to efficiently obtain the effect of improving the strength during kneading with the (meth)acrylic resin (B).
本実施形態において、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)は耐油性及び耐熱性向上させる役割を果たす。(メタ)アクリル酸単量体(a2-1)としては、アクリル酸又はメタクリル酸が挙げられる。特に工業的観点から(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)としては、これらを単独又は2種以上混合して使用してもよい。(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)は、耐熱性向上効果の大きいメタクリル酸が特に好ましい。 In this embodiment, the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) plays a role in improving oil resistance and heat resistance. Examples of the (meth)acrylic acid monomer (a2-1) include acrylic acid and methacrylic acid. From an industrial viewpoint, the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) may be used alone or in combination of two or more. As the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1), methacrylic acid, which has a large effect of improving heat resistance, is particularly preferred.
-(メタ)アクリル酸エステル単量体(a2-2)-
本実施形態において、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、さらに(メタ)アクリル酸エステル単量体(a2-2)を含有してもよい。当該(メタ)アクリル酸エステル単量体(a2-2)は耐油性と強度を向上させる役割を果たす。前記(メタ)アクリル酸エステル単量体(a2-2)としては、以下の一般式(1):
本実施形態において、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)のエステル置換基(上記一般式(1)中のR2)の炭素原子数としては、10以下が好ましく、より好ましくは8以下、より更に好ましくは4以下である。エステル置換基の炭素原子数が10を上回ると耐熱性低下の効果が大きく、好ましくない。
-(Meth)acrylic acid ester monomer (a2-2)-
In this embodiment, the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) may further contain a (meth)acrylic acid ester monomer (a2-2). The (meth)acrylic acid ester monomer (a2-2) plays a role in improving oil resistance and strength. The (meth)acrylic acid ester monomer (a2-2) is a monomer represented by the following general formula (1):
In this embodiment, the number of carbon atoms in the ester substituent (R 2 in the above general formula (1)) of the (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2) is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 4 or less. If the number of carbon atoms in the ester substituent exceeds 10, the effect of reducing heat resistance is significant, which is not preferred.
本実施形態における(メタ)アクリル酸エステル単量体(a2-2)としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル等が挙げられる。これらは単独で又は混合して使用することができる。(メタ)アクリル酸エステル単量体(a2-2)としては、工業的に入手し易い点から(メタ)アクリル酸メチル又は(メタ)アクリル酸ブチルが好ましく、耐熱性低下を抑えられる点からメタクリル酸メチルが特に好ましい。
本実施形態において、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の総量に対して、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)の含有量の範囲は、例えば、2~40質量%であることが好ましく、より好ましくは3~32質量%、より好ましくは3~20質量%、さらに好ましくは3~17質量%、より更に好ましくは3~12質量%、更により好ましくは4~10質量%である。
Examples of the (meth)acrylic acid ester monomer (a2-2) in this embodiment include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, and decyl (meth)acrylate. These may be used alone or in combination. As the (meth)acrylic acid ester monomer (a2-2), methyl (meth)acrylate or butyl (meth)acrylate is preferred from the viewpoint of industrial availability, and methyl methacrylate is particularly preferred from the viewpoint of suppressing a decrease in heat resistance.
In the present embodiment, the content of the (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2) relative to the total amount of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) is, for example, preferably in the range of 2 to 40 mass%, more preferably 3 to 32 mass%, more preferably 3 to 20 mass%, even more preferably 3 to 17 mass%, still more preferably 3 to 12 mass%, and still more preferably 4 to 10 mass%.
<スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の好ましい形態>
本実施形態のスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)及び(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)を含有する多元重合体であってもよい。すなわち、本実施形態のスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、スチレン系単量体単位(a1)及び(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)の二元共重合体の他に、スチレン系単量体(a1)と(メタ)アクリル酸単量体(a2-1)と(メタ)アクリル酸エステル単量体(a2-2)とが共重合された三元共重合体あるいはスチレン系単量体単位(a1)と2種の(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)とを含有する三元共重合体であってもよい。これにより、(メタ)アクリル系樹脂(B)との相溶性、表面硬度の向上、又は機械強度の向上の効果がさらに得られる。
特に、耐熱性及び表面硬度の向上を重視する場合、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)を含有することが好ましい。また、特に、外観及び機械強度の向上を重視する場合、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)を含有することが好ましい。さらには、(メタ)アクリル系樹脂(B)との相溶性向上及び当該樹脂(B)との混合物に対して高い透明性を重視する場合、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、スチレン系単量体単位(a1)と(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)と(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)とが共重合された三元共重合体であることが好ましい。
また、ポリマー連鎖中で(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)等の不飽和カルボン酸エステル単量体単位が(メタ)アクリル酸単位(a2-1)等の不飽和カルボン酸単量体単位と隣り合わせに配置されると、不飽和カルボン酸同士の架橋反応を抑制するなどの効果が得られる。
本実施形態におけるスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)が、スチレン系単量体単位(a1)、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)、及び(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)を有する場合、前記スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の総量に対して、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)の含有量は2~30質量%であることが好ましく、かつ(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)の含有量は0~20質量%であることが好ましく、より好ましくは、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)の含有量は2~30質量%であり、かつ(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)の含有量は1~20質量%であり、更に好ましくは、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)の含有量は2~25質量%であり、かつ(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)の含有量は1.5~15質量%であり、より更に好ましくは、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)の含有量は2~20質量%であり、かつ(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)の含有量は2~13質量%である。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)の含有量を20質量%以下に抑えることで、成形加工時の流動性に優れた組成物を得ることができる。
<Preferable form of styrene-(meth)acrylic acid based resin (A)>
The styrene-(meth)acrylic acid resin (A) of this embodiment may be a multicomponent polymer containing a (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) and a (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2). That is, the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) of this embodiment may be a binary copolymer of a styrene monomer unit (a1) and a (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1), a ternary copolymer in which a styrene monomer (a1), a (meth)acrylic acid monomer (a2-1), and a (meth)acrylic acid ester monomer (a2-2) are copolymerized, or a ternary copolymer containing a styrene monomer unit (a1) and two kinds of (meth)acrylic acid monomer units (a2-1). This further improves the compatibility with the (meth)acrylic resin (B), improves the surface hardness, or improves the mechanical strength.
In particular, when emphasis is placed on improving heat resistance and surface hardness, the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) preferably contains a (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1). In particular, when emphasis is placed on improving appearance and mechanical strength, the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) preferably contains a (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2). Furthermore, when emphasis is placed on improving compatibility with the (meth)acrylic resin (B) and on high transparency in a mixture with the resin (B), the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) is preferably a ternary copolymer in which a styrene monomer unit (a1), a (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1), and a (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2) are copolymerized.
In addition, when an unsaturated carboxylic acid ester monomer unit such as a (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2) is arranged adjacent to an unsaturated carboxylic acid monomer unit such as a (meth)acrylic acid unit (a2-1) in a polymer chain, an effect such as suppressing a crosslinking reaction between unsaturated carboxylic acids can be obtained.
In the present embodiment, when the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) has a styrene-based monomer unit (a1), a (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1), and a (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2), the content of the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) is preferably 2 to 30 mass% and the content of the (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2) is preferably 0 to 20 mass%, more preferably 1 to 20 mass%, based on the total amount of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A). The content of the units (a2-1) is 2 to 30% by mass, and the content of the (meth)acrylic acid ester monomer units (a2-2) is 1 to 20% by mass, more preferably, the content of the (meth)acrylic acid monomer units (a2-1) is 2 to 25% by mass, and the content of the (meth)acrylic acid ester monomer units (a2-2) is 1.5 to 15% by mass, and even more preferably, the content of the (meth)acrylic acid monomer units (a2-1) is 2 to 20% by mass, and the content of the (meth)acrylic acid ester monomer units (a2-2) is 2 to 13% by mass. By suppressing the content of the (meth)acrylic acid ester monomer units (a2-2) to 20% by mass or less, a composition having excellent fluidity during molding can be obtained.
<その他単量体(a3)>
本実施形態におけるスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)は、上述した、スチレン系単量体単位(a1)及び(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)及び/又は(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)を含む。)以外のその他単量体単位(a3)をさらに有してもよい。
すなわち、本実施形態において、当該その他単量体単位(a3)は、スチレン系単量体単位(a1)、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)及び/又は(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)と共重合可能であれば発明の効果を損なわない範囲で、特に制限されることなく、上記に示した2つの単量体以外の単量体と共重合してよい。
例えば上記に示した3つの単量体以外のその他単量体(a3)としては、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、(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、マレイミド、及び核置換マレイミド等が挙げられる。
本実施形態において、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)がその他単量体(a3)を有する場合、前記スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の総量に対して、その他単量体(a3)の含有量は、0~12質量%が好ましく、0~5質量%がより好ましく、2質量%以下がさらに好ましい。
<Other Monomers (a3)>
The styrene-(meth)acrylic acid resin (A) in this embodiment may further have other monomer units (a3) other than the above-mentioned styrene monomer units (a1) and (meth)acrylic acid monomer units (a2-1) and/or (meth)acrylic acid ester monomer units (a2-2).
That is, in the present embodiment, the other monomer unit (a3) may be copolymerized with a monomer other than the two monomers shown above without any particular limitation, so long as the other monomer unit (a3) is copolymerizable with the styrene-based monomer unit (a1), the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) and/or the (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2), within a range that does not impair the effects of the invention.
For example, examples of the other monomer (a3) other than the three monomers shown above include maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, (meth)acrylonitrile, dimethyl maleate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, ethyl fumarate, maleimide, and nucleus-substituted maleimide.
In the present embodiment, when the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) contains the other monomer (a3), the content of the other monomer (a3) relative to the total amount of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) is preferably 0 to 12 mass%, more preferably 0 to 5 mass%, and even more preferably 2 mass% or less.
<スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の特性>
本実施形態におけるスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)中の、スチレン系単量体単位(a1)、(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)及びその他単量体単位(a3)の含有量は、熱分解GC/MSを用いて各単量体単位が既知の樹脂により作成した検量線により定量することができる。
本実施形態におけるスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の200℃でのメルトフローレートは、好ましくは0.3~3.0、より好ましくは0.4~2.5、更に好ましくは0.4~2.0であることができる。上記メルトフローレートが0.3以上である場合、流動性の観点で好ましく、3.0以下である場合、樹脂の機械的強度の観点で好ましい。本開示で、メルトフローレートは、ISO 1133に準拠して、200℃、荷重49Nにて測定される値である。
<Characteristics of styrene-(meth)acrylic acid resin (A)>
The contents of the styrene-based monomer unit (a1), the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1), the (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2) and the other monomer unit (a3) in the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) in this embodiment can be quantified using a calibration curve prepared using a resin in which each monomer unit is known, using pyrolysis GC/MS.
The melt flow rate of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) in this embodiment at 200°C may be preferably 0.3 to 3.0, more preferably 0.4 to 2.5, and even more preferably 0.4 to 2.0. When the melt flow rate is 0.3 or more, it is preferable from the viewpoint of fluidity, and when it is 3.0 or less, it is preferable from the viewpoint of mechanical strength of the resin. In the present disclosure, the melt flow rate is a value measured at 200°C and a load of 49N in accordance with ISO 1133.
本実施形態におけるスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、10万~40万であることが好ましく、更に好ましくは12万~32万である。重量平均分子量が10万~35万である場合、衝撃強度と流動性とのバランスの実用性に優れる樹脂が得られる。
一方、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の数平均分子量(Mn)は、4万~15万であることが好ましく、更に好ましくは5万~12万、より更に好ましくは6~11万の範囲である。重量平均分子量及び数平均分子量はゲルパーミエイションクロマトグラフィーによりポリスチレン標準換算で測定できる。
The weight average molecular weight (Mw) of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) in this embodiment is preferably 100,000 to 400,000, and more preferably 120,000 to 320,000. When the weight average molecular weight is 100,000 to 350,000, a resin having an excellent practical balance between impact strength and fluidity can be obtained.
On the other hand, the number average molecular weight (Mn) of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) is preferably in the range of 40,000 to 150,000, more preferably 50,000 to 120,000, and even more preferably 60,000 to 110,000. The weight average molecular weight and the number average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography in terms of polystyrene standard.
本実施形態におけるスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)のビカット軟化温度は、好ましくは105~140℃、より好ましくは107~135℃、更に好ましくは108~130℃、より更に好ましくは115℃~125℃である。スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)のビカット軟化温度を105℃以上にすることで、組成物の耐熱性向上効果を得ることができ、140℃以下にすることにより(メタ)アクリル系樹脂(B)と混練しやすくなる。本明細書中におけるビカット軟化温度の測定方法はISO 306に準拠して測定したものである。 In this embodiment, the Vicat softening temperature of the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) is preferably 105 to 140°C, more preferably 107 to 135°C, even more preferably 108 to 130°C, and even more preferably 115 to 125°C. By making the Vicat softening temperature of the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) 105°C or higher, the heat resistance of the composition can be improved, and by making it 140°C or lower, it becomes easier to knead with the (meth)acrylic resin (B). The Vicat softening temperature in this specification is measured in accordance with ISO 306.
<スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の製造方法>
本実施形態のスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の製造法について以下説明する。
本実施形態のスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の製造法は、スチレン系単量体(a1)と、(メタ)アクリル酸単量体(a2-1)及び/又は(メタ)アクリル酸エステル単量体(a2-2))と、溶媒と、を混合して混合溶液を調製する工程と、前記混合溶液を重合して反応生成物を生成する重合工程と、前記反応生成物を回収する工程とを含むことが好ましい。
スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の重合方法としては、特に制限はないが、例えばラジカル重合法、その中でも、塊状重合法又は溶液重合法を好ましく採用できる。
具体的には、重合方法は、主に、重合原料(単量体成分)を重合させる重合工程と、重合生成物から未反応の単量体、重合溶媒等の揮発分を除去する脱揮工程と、を備える。
<Method for producing styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A)>
The method for producing the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) of this embodiment will be described below.
The method for producing the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) of the present embodiment preferably includes a step of mixing a styrene-based monomer (a1), a (meth)acrylic acid monomer (a2-1) and/or a (meth)acrylic acid ester monomer (a2-2) with a solvent to prepare a mixed solution, a polymerization step of polymerizing the mixed solution to produce a reaction product, and a step of recovering the reaction product.
The polymerization method for the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) is not particularly limited, but for example, a radical polymerization method, among which a bulk polymerization method or a solution polymerization method can be preferably used.
Specifically, the polymerization method mainly comprises a polymerization step of polymerizing polymerization raw materials (monomer components) and a devolatilization step of removing volatile matters such as unreacted monomers and polymerization solvent from the polymerization product.
本実施形態において、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)を得るために重合原料を重合させる際には、重合原料組成物中に、典型的には重合開始剤を含有させる。重合開始剤としては、有機過酸化物、例えば、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)ブタン、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルペルオキシ)バレレート等のペルオキシケタール類、ジ-t-ブチルペルオキシド、t-ブチルクミルペルオキシド、ジクミルペルオキシド等のジアルキルペルオキシド類、アセチルペルオキシド、イソブチリルペルオキシド等のジアシルペルオキシド類、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート等のペルオキシジカーボネート類、t-ブチルペルオキシアセテート等のペルオキシエステル類、アセチルアセトンペルオキシド等のケトンペルオキシド類、t-ブチルヒドロペルオキシド等のヒドロペルオキシド類等を挙げることができる。分解速度と重合速度との観点から、なかでも、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサンが好ましい。 In this embodiment, when the polymerization raw materials are polymerized to obtain the styrene-(meth)acrylic acid resin (A), a polymerization initiator is typically contained in the polymerization raw material composition. Examples of the polymerization initiator include organic peroxides, for example, peroxyketals such as 2,2-bis(t-butylperoxy)butane, 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, and n-butyl-4,4-bis(t-butylperoxy)valerate, dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, and dicumyl peroxide, diacyl peroxides such as acetyl peroxide and isobutyryl peroxide, peroxydicarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonate, peroxyesters such as t-butylperoxyacetate, ketone peroxides such as acetylacetone peroxide, and hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide. From the viewpoint of decomposition rate and polymerization rate, 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane is preferred.
本実施形態において、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の重合時には必要に応じて連鎖移動剤を使用することもできる。連鎖移動剤の例としては、例えば、αメチルスチレンリニアダイマー、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン等を挙げることができる。 In this embodiment, a chain transfer agent can be used as necessary during polymerization of the styrene-(meth)acrylic acid resin (A). Examples of chain transfer agents include α-methylstyrene linear dimer, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, and n-octyl mercaptan.
上記スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の重合方法としては、重合溶媒を用いた溶液重合を採用できる。重合溶媒としては、トルエン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン等の芳香族溶媒が好ましく、必要に応じてアルコール類又はケトン類などの極性溶媒を組み合わせてスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の溶解性を調整した溶媒系を用いてもよい。
本実施形態において、重合溶媒は、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)を構成する全単量体100質量部に対して、3~35質量部の範囲で使用するのが好ましく、より好ましくは5~30質量部の範囲である。前記全単量体100質量部に対して重合溶媒35質量部を超えると、重合速度が低下し、且つ得られる樹脂分子量も低下するので、樹脂の機械的強度が低下する傾向がある。また、重合溶媒が3質量部未満では重合時に除熱の制御が難しくなる恐れがある。全単量体100質量部に対して3~35質量部の割合で添加しておくことが、品質が均一化し易く、重合温度制御の点でも好ましい。
また、本実施形態のスチレン系樹脂組成物の任意成分である炭素原子数10以上の1価アルコールを重合系から添加する場合は、全重合溶媒100質量%に対して、炭素原子数10以上の1価アルコールを1~10質量%の割合で添加することが好ましい。
As a polymerization method for the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A), solution polymerization using a polymerization solvent can be adopted. As the polymerization solvent, aromatic solvents such as toluene, ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene, etc. are preferable, and a solvent system in which the solubility of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) is adjusted by combining a polar solvent such as an alcohol or a ketone, as necessary, may be used.
In this embodiment, the polymerization solvent is preferably used in the range of 3 to 35 parts by mass, more preferably 5 to 30 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the total monomers constituting the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A). If the polymerization solvent exceeds 35 parts by mass relative to 100 parts by mass of the total monomers, the polymerization rate decreases and the molecular weight of the resulting resin also decreases, so that the mechanical strength of the resin tends to decrease. In addition, if the polymerization solvent is less than 3 parts by mass, it may be difficult to control the heat removal during polymerization. Adding the polymerization solvent at a ratio of 3 to 35 parts by mass relative to 100 parts by mass of the total monomers is preferable in terms of making the quality uniform and controlling the polymerization temperature.
Furthermore, when the monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms, which is an optional component of the styrene-based resin composition of the present embodiment, is added from the polymerization system, it is preferable to add the monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms in a ratio of 1 to 10 mass% relative to 100 mass% of the total polymerization solvent.
本実施形態におけるスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)を得るための重合工程で用いる装置は、特に制限はなく、一般的なスチレン系樹脂の重合方法に従って適宜選択すればよい。例えば、塊状重合による場合には、完全混合型反応器を1基、又は複数基連結した重合装置を用いることができる。また脱揮工程についても特に制限はなく、塊状重合で行う場合、最終的に未反応モノマーが、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下になるまで重合を進め、かかる未反応モノマー等の揮発分を除去するために、既知の方法にて脱揮処理する。例えば、フラッシュドラム、二軸脱揮器、薄膜蒸発器、押出機等の通常の脱揮装置を用いることができるが、滞留部の少ない脱揮装置が好ましい。なお、脱揮処理の温度は、通常、190~280℃程度であり、分解抑制の観点から190~260℃がより好ましい。また脱揮処理の圧力は、通常0.13~4.0kPa程度であり、好ましくは0.13~3.0kPaであり、より好ましくは0.13~2.0kPaである。脱揮方法としては、例えば加熱下で減圧して揮発分を除去する方法、及び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方法が望ましい。 The apparatus used in the polymerization step for obtaining the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) in this embodiment is not particularly limited, and may be appropriately selected according to a general polymerization method for styrene-based resins. For example, in the case of bulk polymerization, a polymerization apparatus having one or more completely mixed reactors connected together can be used. There is also no particular limitation on the devolatilization step. In the case of bulk polymerization, the polymerization is continued until the unreacted monomer is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and the devolatilization treatment is performed by a known method to remove the volatile matter such as the unreacted monomer. For example, a normal devolatilization apparatus such as a flash drum, a twin-screw devolatilizer, a thin film evaporator, or an extruder can be used, but a devolatilization apparatus with a small retention portion is preferred. The temperature of the devolatilization treatment is usually about 190 to 280°C, and from the viewpoint of suppressing decomposition, 190 to 260°C is more preferred. The pressure for the devolatilization process is usually about 0.13 to 4.0 kPa, preferably 0.13 to 3.0 kPa, and more preferably 0.13 to 2.0 kPa. Desirable devolatilization methods include, for example, a method of removing volatiles by reducing pressure under heating, and a method of removing volatiles through an extruder or the like designed for the purpose of removing volatiles.
「(メタ)アクリル系樹脂(B)」
本実施形態におけるスチレン系樹脂組成物は、当該スチレン系樹脂組成物の総量に対して、(メタ)アクリル系樹脂(B)(単に樹脂(B)ともいう)を2~50質量%含有する。そして(メタ)アクリル系樹脂(B)は、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)を有する。(メタ)アクリル系樹脂(B)を所定量含有することにより、スチレン系樹脂組成物全体の透明性と機械強度の向上に寄与する。
なお、本明細書における(メタ)アクリル系樹脂(B)とは(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)の含有量が40質量%超である合成樹脂の総称である。
また、本発明において、(メタ)アクリル系樹脂(B)の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、Z平均分子量(Mz)、及び、スチレン系樹脂組成物中の100万以上の高分子量成分の割合は、後述の実施例の欄に記載の通り、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)を使用して測定される値である。
"(Meth)acrylic resin (B)"
The styrene-based resin composition in this embodiment contains 2 to 50 mass% of a (meth)acrylic resin (B) (also simply referred to as resin (B)) relative to the total amount of the styrene-based resin composition. The (meth)acrylic resin (B) has a (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1). The inclusion of a predetermined amount of the (meth)acrylic resin (B) contributes to improving the transparency and mechanical strength of the entire styrene-based resin composition.
In this specification, the (meth)acrylic resin (B) is a general term for synthetic resins containing more than 40 mass % of (meth)acrylic acid ester monomer units (b1).
In the present invention, the number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), and Z average molecular weight (Mz) of the (meth)acrylic resin (B), and the proportion of high molecular weight components having a molecular weight of 1,000,000 or more in the styrene resin composition are values measured using gel permeation chromatography (GPC), as described in the Examples section below.
スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、(メタ)アクリル系樹脂(B)の含有量は、1~60質量%であり、6~46質量%がより好ましく、10~42質量%がさらに好ましく、より更に好ましくは14~38質量%、最も好ましくは16~35質量%である。(メタ)アクリル系樹脂(B)の含有量を10質量%以上40質量%以下とすることにより、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)によって向上した耐熱性の低下を抑えることができる。
本実施形態の(メタ)アクリル系樹脂(B)を構成する不飽和カルボン酸系単量体単位は、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)を含有し、好ましくは(メタ)アクリル酸単量体単位(b2)及び(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)を含有する繰返し単位、又は(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)を2種以上含有する繰返し単位であり、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)を2種以上含有することがさらに好ましい。
本実施形態において、(メタ)アクリル系樹脂(B)の総量に対して、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)及び(メタ)アクリル酸単量体単位(b2)の合計含有量の上限は、100質量%以下、99質量%以下、98質量%以下、80質量%以下、75質量%以下及び65質量%以下の順で好ましい。また当該含有量の下限は、0質量%以上、0.5質量%以上、1質量%以上、2質量%以上、5質量%以上及び10質量%以上の順で好ましい。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)及び(メタ)アクリル酸単量体単位(b2)の合計含有量は、上記上限と上記下限とを任意に組み合わせすることができる。
以下、本実施形態の(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)及び(メタ)アクリル酸単量体単位(b2)について説明する。
The content of the (meth)acrylic resin (B) is 1 to 60 mass%, more preferably 6 to 46 mass%, further preferably 10 to 42 mass%, further more preferably 14 to 38 mass%, and most preferably 16 to 35 mass%, based on the total amount (100 mass%) of the styrene-based resin composition. By making the content of the (meth)acrylic resin (B) 10 mass% or more and 40 mass% or less, it is possible to suppress a decrease in the heat resistance improved by the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A).
The unsaturated carboxylic acid monomer unit constituting the (meth)acrylic resin (B) of this embodiment contains a (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1), and is preferably a repeating unit containing a (meth)acrylic acid monomer unit (b2) and a (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1), or a repeating unit containing two or more types of (meth)acrylic acid ester monomer units (b1), and more preferably contains two or more types of (meth)acrylic acid ester monomer units (b1).
In this embodiment, the upper limit of the total content of the (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1) and the (meth)acrylic acid monomer unit (b2) relative to the total amount of the (meth)acrylic resin (B) is preferably 100% by mass or less, 99% by mass or less, 98% by mass or less, 80% by mass or less, 75% by mass or less, and 65% by mass or less in that order. The lower limit of the content is preferably 0% by mass or more, 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, 2% by mass or more, 5% by mass or more, and 10% by mass or more in that order. The total content of the (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1) and the (meth)acrylic acid monomer unit (b2) can be arbitrarily combined with the upper limit and the lower limit.
The (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1) and the (meth)acrylic acid monomer unit (b2) of this embodiment will be described below.
-(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)-
本実施形態の(メタ)アクリル系樹脂(B)を構成する(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)は、メタクリル酸エステル単量体単位及びアクリル酸エステル単量体単位を包含する。また、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸(n-ブチル)、アクリル酸(2-エチルヘキシル)、アクリル酸(n-オクチル)、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸(2-エチルヘキシル)、メタクリル酸(n-オクチル)、メタクリル酸ベンジル等が挙げられ、工業的に入手しやすく安価な点から、アクリル酸メチル、アクリル酸(n-ブチル)、メタクリル酸メチルが好ましい。(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)は単独で又は混合して使用することができ、2種の(メタ)アクリル酸エステル単量体を組み合わせることが好ましい。
本実施形態の(メタ)アクリル系樹脂(B)を構成する不飽和カルボン酸系単量体単位の好ましい態様としては耐熱性と熱分解性を両立する観点から、上記に挙げられている単量体単位のうち、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)を2種含むことが好ましく、メタクリル酸エステル種及びアクリル酸エステル種を共重合した組み合わせがより好ましく、メタクリル酸メチル-アクリル酸メチル共重合体が更に好ましい。
本実施形態において、(メタ)アクリル系樹脂(B)の総量に対して、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)の含有量の上限は、100質量%以下、99質量%以下、98質量%以下、80質量%以下、75質量%以下及び65質量%以下の順で好ましい。また当該含有量の下限は、0質量%以上、0.5質量%以上、1質量%以上、2質量%以上、5質量%以上及び10質量%以上の順で好ましい。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)の含有量は、上記上限と上記下限とを任意に組み合わせすることができる。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)の含有量の範囲は、例えば、0~100質量%であることが好ましく、より好ましくは2~99質量%、さらに好ましくは3~98質量%、より更に好ましくは4~98質量%、更により好ましくは5~98質量%、特に好ましくは6~98質量%である。
-(Meth)acrylic acid ester monomer (b1)-
The (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1) constituting the (meth)acrylic resin (B) of this embodiment includes a methacrylic acid ester monomer unit and an acrylic acid ester monomer unit. Examples of the (meth)acrylic acid ester monomer (b1) include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, benzyl acrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, and benzyl methacrylate. Methyl acrylate, n-butyl acrylate, and methyl methacrylate are preferred from the viewpoints of industrial availability and low cost. The (meth)acrylic acid ester monomers (b1) can be used alone or in combination, and it is preferred to use two kinds of (meth)acrylic acid ester monomers in combination.
As a preferred embodiment of the unsaturated carboxylic acid monomer unit constituting the (meth)acrylic resin (B) of the present embodiment, from the viewpoint of achieving both heat resistance and thermal decomposition property, among the monomer units listed above, it is preferred to contain two kinds of (meth)acrylic acid ester monomers (b1), more preferred is a combination in which a methacrylic acid ester species and an acrylic acid ester species are copolymerized, and even more preferred is a methyl methacrylate-methyl acrylate copolymer.
In this embodiment, the upper limit of the content of the (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1) is preferably 100% by mass or less, 99% by mass or less, 98% by mass or less, 80% by mass or less, 75% by mass or less, and 65% by mass or less, in this order, with respect to the total amount of the (meth)acrylic resin (B). The lower limit of the content is preferably 0% by mass or more, 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, 2% by mass or more, 5% by mass or more, and 10% by mass or more, in this order. The content of the (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1) can be arbitrarily combined with the above upper limit and the above lower limit. The range of the content of the (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1) is, for example, preferably 0 to 100% by mass, more preferably 2 to 99% by mass, even more preferably 3 to 98% by mass, even more preferably 4 to 98% by mass, even more preferably 5 to 98% by mass, and particularly preferably 6 to 98% by mass.
-(メタ)アクリル酸単量体(b2)-
本実施形態において、(メタ)アクリル酸単量体(b2)としては、アクリル酸、又はメタクリル酸が挙げられる。
本実施形態において、(メタ)アクリル系樹脂(B)の総量に対して、(メタ)アクリル酸単量体単位(b2)の含有量の上限は、60質量%未満、58質量%以下、45質量%以下、35質量%以下及び25質量%以下の順で好ましい。また当該含有量の下限は、0質量%以上、0質量%超、0.5質量%以上、1質量%以上、2質量%以上、5質量%以上及び10質量%以上の順で好ましい。(メタ)アクリル酸単量体単位(b2)の含有量は、上記上限と上記下限とを任意に組み合わせすることができる。
-(Meth)acrylic acid monomer (b2)-
In this embodiment, the (meth)acrylic acid monomer (b2) may be acrylic acid or methacrylic acid.
In this embodiment, the upper limit of the content of the (meth)acrylic acid monomer unit (b2) relative to the total amount of the (meth)acrylic resin (B) is preferably less than 60% by mass, 58% by mass or less, 45% by mass or less, 35% by mass or less, and 25% by mass or less. The lower limit of the content is preferably 0% by mass or more, more than 0% by mass, 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, 2% by mass or more, 5% by mass or more, and 10% by mass or more. The content of the (meth)acrylic acid monomer unit (b2) can be arbitrarily combined with the above upper limit and the above lower limit.
<(メタ)アクリル系樹脂(B)の好ましい形態>
本実施形態の好ましい(メタ)アクリル系樹脂(B)としては、2元又は3元共重合体であることが好ましく、メタクリル酸エステル種(メタクリル酸エステル単量体単位)とアクリル酸エステル種(アクリル酸エステル単量体単位)とを共重合したメタクリル酸エステル-アクリル酸エステル共重合体であり、かつ前記メタクリル酸エステル-アクリル酸エステル共重合体の総量に対してアクリル酸エステル種を0.5~20質量%含有する共重合体が好ましく、アクリル酸エステル種を1.0~15質量%含有する共重合体がより好ましく、アクリル酸エステル種を1.5~14質量%含有する共重合体が更に好ましい。また、本実施形態の(メタ)アクリル系樹脂(B)は、メタクリル酸メチル-アクリル酸メチル共重合体であり、かつ前記共重合体の総量に対してアクリル酸メチルを0.5~14質量%含有する共重合体がさらに好ましい。これにより、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)によって向上した耐熱性の低下をより効果的に抑制ができる。
<Preferred form of (meth)acrylic resin (B)>
A preferred (meth)acrylic resin (B) of this embodiment is preferably a binary or ternary copolymer, and is preferably a methacrylic acid ester-acrylic acid ester copolymer obtained by copolymerizing a methacrylic acid ester species (methacrylic acid ester monomer unit) with an acrylic acid ester species (acrylic acid ester monomer unit), and is preferably a copolymer containing 0.5 to 20% by mass of an acrylic acid ester species relative to the total amount of the methacrylic acid ester-acrylic acid ester copolymer, more preferably a copolymer containing 1.0 to 15% by mass of an acrylic acid ester species, and even more preferably a copolymer containing 1.5 to 14% by mass of an acrylic acid ester species. In addition, the (meth)acrylic resin (B) of this embodiment is more preferably a methyl methacrylate-methyl acrylate copolymer, and is even more preferably a copolymer containing 0.5 to 14% by mass of methyl acrylate relative to the total amount of the copolymer. This makes it possible to more effectively suppress the decrease in heat resistance improved by the styrene-(meth)acrylic acid resin (A).
本実施形態の(メタ)アクリル系樹脂(B)において、前記(メタ)アクリル系樹脂(B)中の(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂(B)の総量に対して40.0~100質量%であることが好ましく、より好ましくは50.0~99.5質量%、さらに好ましくは60.0~98.5質量%、より更に好ましくは70~98.0質量%である。(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)の含有量を40.0~100質量%の範囲にすることにより、300℃以下での他樹脂との混練押出や成形加工に耐えられるようになる。そのため、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)と(メタ)アクリル系樹脂(B)とを混合した際の大幅な耐熱低下を抑えることができる。(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)の種類としては、耐熱性と工業的に入手し易く安価なことから、アクリル酸メチル又はメタクリル酸メチルが好ましい。 In the (meth)acrylic resin (B) of this embodiment, the content of the (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1) in the (meth)acrylic resin (B) is preferably 40.0 to 100 mass% relative to the total amount of the (meth)acrylic resin (B), more preferably 50.0 to 99.5 mass%, even more preferably 60.0 to 98.5 mass%, and even more preferably 70 to 98.0 mass%. By setting the content of the (meth)acrylic acid ester monomer (b1) in the range of 40.0 to 100 mass%, it becomes possible to withstand kneading extrusion and molding with other resins at 300°C or less. Therefore, it is possible to suppress a significant decrease in heat resistance when the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) and the (meth)acrylic resin (B) are mixed. As the type of (meth)acrylic acid ester monomer (b1), methyl acrylate or methyl methacrylate is preferable because of its heat resistance, industrial ease of availability, and low cost.
<その他単量体(b3)>
本実施形態の(メタ)アクリル系樹脂(B)は、上述した(メタ)アクリル酸単量体単位(b2)及び(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)以外のその他単量体単位(b3)をさらに有してもよい。すなわち、当該その他単量体(b3)は、(メタ)アクリル酸単量体(b2)及び/又は(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)と共重合可能であれば発明の効果を損なわない範囲で、特に制限されることなく、上記に示した単量体以外の単量体と共重合してよい。例えば上記に示した単量体以外のその他単量体(b3)としては、スチレン、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、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、マレイミド、及び核置換マレイミド等が挙げられる。
本実施形態において、その他単量体単位(b3)の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂(B)の総量に対して、0~60質量%であることが好ましく、0~50質量%であることがより好ましく、0~40質量%であることがさらに好ましい。
<Other Monomers (b3)>
The (meth)acrylic resin (B) of this embodiment may further have other monomer units (b3) other than the above-mentioned (meth)acrylic acid monomer units (b2) and (meth)acrylic acid ester monomer units (b1). That is, the other monomers (b3) may be copolymerized with monomers other than the above-mentioned monomers without any particular limitation as long as they are copolymerizable with the (meth)acrylic acid monomer (b2) and/or the (meth)acrylic acid ester monomer (b1) within a range that does not impair the effects of the invention. For example, examples of the other monomers (b3) other than the above-mentioned monomers include styrene, maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, dimethyl maleate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, ethyl fumarate, maleimide, and nucleus-substituted maleimide.
In the present embodiment, the content of the other monomer unit (b3) is preferably 0 to 60 mass%, more preferably 0 to 50 mass%, and even more preferably 0 to 40 mass%, relative to the total amount of the (meth)acrylic resin (B).
(メタ)アクリル系樹脂(B)の重量平均分子量(Mw)としては5~100万が好ましく、より好ましくは6~90万、さらに好ましくは7~30万、より更に好ましくは8~20万である。(メタ)アクリル系樹脂(B)の重量平均分子量(Mw)を5万以上にすることにより、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)と混練した時に強度付与することができ、重量平均分子量(Mw)を100万以下とすることでスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)との粘度差を抑え、スチレン系樹脂組成物中に(メタ)アクリル系樹脂(B)が良好に分散することができ、かつ(メタ)アクリル系樹脂(B)に由来する未溶融物の発生を抑制し、該組成物を用いて外観に良好な発泡押出シートをはじめとする成形体を得ることができる。 The weight average molecular weight (Mw) of the (meth)acrylic resin (B) is preferably 50,000 to 1,000,000, more preferably 60,000 to 900,000, even more preferably 70,000 to 300,000, and even more preferably 80,000 to 200,000. By making the weight average molecular weight (Mw) of the (meth)acrylic resin (B) 50,000 or more, it is possible to impart strength when kneaded with the styrene-(meth)acrylic acid resin (A), and by making the weight average molecular weight (Mw) 1,000,000 or less, it is possible to suppress the viscosity difference with the styrene-(meth)acrylic acid resin (A), to allow the (meth)acrylic resin (B) to be well dispersed in the styrene resin composition, and to suppress the generation of unmelted matter derived from the (meth)acrylic resin (B), and it is possible to obtain molded articles such as foam extrusion sheets with good appearance using the composition.
なお、本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、100万以上の高分子量成分を含有してもよい。100万以上の高分子量成分を含有する場合、耐熱性及び剛性の低減をより抑制し、耐熱油性をより向上させる。スチレン系樹脂組成物中に含有される100万以上の高分子量成分の占める割合は、スチレン系樹脂組成物の総量に対して1.0質量%以下であることが好ましい。
なお、100万以上の高分子量成分を1.0質量%以下に制御する方法としては、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)をラジカル重合する際に、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)の種類及びその配合量、連鎖移動剤の種類及びその配合量、反応温度、滞留時間、重合開始剤の種類及びその配合量、重合溶媒の種類及びその配合量などによって制御することができる。
また、上述したように、100万以上の高分子量成分を、スチレン系樹脂組成物の総量に対して0.0質量%以上1.0質量%以下含有することがより好ましい。
The styrene-based resin composition of the present embodiment may contain a high molecular weight component of 1 million or more. When the high molecular weight component of 1 million or more is contained, the decrease in heat resistance and rigidity is further suppressed, and the heat oil resistance is further improved. The proportion of the high molecular weight component of 1 million or more contained in the styrene-based resin composition is preferably 1.0 mass% or less with respect to the total amount of the styrene-based resin composition.
In addition, as a method for controlling the content of high molecular weight components having a molecular weight of 1,000,000 or more to 1.0 mass % or less, when radically polymerizing the (meth)acrylic acid ester monomer (b1), control can be performed by adjusting the type and amount of the (meth)acrylic acid ester monomer (b1), the type and amount of the chain transfer agent, the reaction temperature, the residence time, the type and amount of the polymerization initiator, the type and amount of the polymerization solvent, and the like.
As described above, it is more preferable that the styrene-based resin composition contains a high molecular weight component having a molecular weight of 1,000,000 or more in an amount of 0.0% by mass or more and 1.0% by mass or less based on the total amount of the styrene-based resin composition.
<(メタ)アクリル系樹脂(B)の製造方法>
本実施形態の(メタ)アクリル系樹脂(B)の製造方法は特に制限されるものではないが、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)と必要に応じてその他単量体を重合する塊状重合、溶媒を加えた溶液重合、あるいは水中に懸濁剤により有機層を分散させた懸濁重合などのプロセスにより製造することができる。
<Method for producing (meth)acrylic resin (B)>
The method for producing the (meth)acrylic resin (B) of the present embodiment is not particularly limited, and the (meth)acrylic resin (B) can be produced by a process such as bulk polymerization in which the (meth)acrylic acid ester monomer (b1) and, as necessary, other monomers are polymerized, solution polymerization in which a solvent is added, or suspension polymerization in which an organic layer is dispersed in water using a suspending agent.
<(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)>
本実施形態の好ましい態様として、本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)と共役ジエン系単量体単位(c2)とスチレン系単量体単位(c1)とを含有する(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)(単に樹脂(C)とも称する。)をさらに含有することが好ましい。
スチレン系樹脂組成物は(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)を適量含有することで、強度に優れた成形体を成形できるスチレン系樹脂組成物が得られる。
本実施形態の(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)は、(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)とスチレン系単量体(c1)と必要に応じてその他単量体成分とを重合してなる共重合体、及び必要に応じて配合されるその他樹脂を含有するポリマーマトリックス(C-1)中に、共役ジエン系単量体単位(c2)を主成分とするゴム状重合体の粒子(=ゴム状重合体粒子(C-2))を分散して得られる樹脂をいい、例えば、いわゆるABS樹脂でありうる。
換言すると、本実施形態の(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)は、ポリマーマトリックス(C-1)とゴム状重合体粒子(C-2)とを含有する。そして、前記ポリマーマトリックス(C-1)は、(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)、スチレン系単量体(c1)、及び必要に応じて配合されるその他単量体成分を重合してなる共重合体と、必要に応じて配合されるその他樹脂を含有する。また、前記ゴム状重合体粒子(C-2)は、共役ジエン系単量体単位(c2)を主成分とするゴム状重合体の粒子である。
なお、本明細書における「主成分とする」とは、全体に対して50質量%以上占有することをいう。したがって例えば、共役ジエン系単量体単位(c2)(例えば、ブタジエン系単量体単位)を主成分とするゴム状重合体の粒子とは、ゴム状重合体粒子(C-2)全体に対して共役ジエン系単量体単位(c2)(例えば、ブタジエン系単量体単位)を50質量%以上占有することをいう。
<(Meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C)>
As a preferred aspect of this embodiment, the styrene-based resin composition of this embodiment preferably further contains a (meth)acrylonitrile-diene-styrene-based resin (C) (also simply referred to as resin (C)) containing (meth)acrylonitrile-based monomer units (c3), conjugated diene-based monomer units (c2), and styrene-based monomer units (c1).
When the styrene-based resin composition contains an appropriate amount of the (meth)acrylonitrile-diene-styrene-based resin (C), a styrene-based resin composition capable of forming molded articles having excellent strength can be obtained.
The (meth)acrylonitrile-diene-styrene-based resin (C) in this embodiment refers to a resin obtained by dispersing rubber-like polymer particles (=rubber-like polymer particles (C-2)) mainly composed of conjugated diene-based monomer units (c2) in a polymer matrix (C-1) containing a copolymer obtained by polymerizing (meth)acrylonitrile-based monomer units (c3), a styrene-based monomer (c1), and other monomer components as necessary, and other resins blended as necessary, and may be, for example, a so-called ABS resin.
In other words, the (meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C) of this embodiment contains a polymer matrix (C-1) and rubber-like polymer particles (C-2). The polymer matrix (C-1) contains a copolymer obtained by polymerizing (meth)acrylonitrile-based monomer units (c3), a styrene-based monomer (c1), and other monomer components blended as necessary, and other resins blended as necessary. The rubber-like polymer particles (C-2) are particles of a rubber-like polymer mainly composed of conjugated diene-based monomer units (c2).
In this specification, "mainly composed" means occupying 50% by mass or more of the total. Therefore, for example, a rubber-like polymer particle mainly composed of conjugated diene monomer units (c2) (e.g., butadiene monomer units) means that the conjugated diene monomer units (c2) (e.g., butadiene monomer units) account for 50% by mass or more of the total rubber-like polymer particles (C-2).
スチレン系単量体(c1)としては例えば、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、エチルスチレン、p-t-ブチルスチレン、及びビニルナフタレンが挙げられる。このなかでも、汎用性の観点からスチレンが好ましい。スチレン系単量体(c1)は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。 Examples of styrene-based monomers (c1) include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, ethylstyrene, p-t-butylstyrene, and vinylnaphthalene. Among these, styrene is preferred from the viewpoint of versatility. The styrene-based monomers (c1) may be used alone or in combination of two or more kinds.
本実施形態の共役ジエン系単量体単位(c2)としては、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン(イソプレン)、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエンなどが挙げられるが、工業的観点から1,3-ブタジエンが好ましい。共役ジエン系単量体単位(c2)は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。 The conjugated diene monomer unit (c2) of this embodiment may be, for example, 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, etc., with 1,3-butadiene being preferred from an industrial viewpoint. The conjugated diene monomer unit (c2) may be used alone or in combination of two or more types.
(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)としては例えば、アクリロニトリル単位、メタクリロニトリル単位等が挙げられる。このなかでも、工業的観点からアクリロニトリル単位が好ましい。(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。 Examples of the (meth)acrylonitrile-based monomer unit (c3) include acrylonitrile units and methacrylonitrile units. Among these, from an industrial viewpoint, acrylonitrile units are preferred. The (meth)acrylonitrile-based monomer unit (c3) may be used alone or in combination of two or more types.
(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)を構成するポリマーマトリックス(C-1)中の(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)とスチレン系単量体単位(c1)との質量比は、(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)/スチレン系単量体単位(c1)=5/95~40/60が好ましく、さらに好ましくは10/90~35/65、より好ましくは15/85~30/70、最も好ましくは20/80~25/75の範囲である。特に前記質量比を20/80~30/70の範囲とすることで、前記(メタ)アクリル系樹脂(B)と相溶性に優れ、スチレン系樹脂組成物に添加した時の機械強度向上効果が高くなる。 The mass ratio of the (meth)acrylonitrile-based monomer unit (c3) to the styrene-based monomer unit (c1) in the polymer matrix (C-1) constituting the (meth)acrylonitrile-diene-styrene-based resin (C) is preferably (meth)acrylonitrile-based monomer unit (c3)/styrene-based monomer unit (c1) = 5/95 to 40/60, more preferably 10/90 to 35/65, more preferably 15/85 to 30/70, and most preferably 20/80 to 25/75. In particular, by setting the mass ratio in the range of 20/80 to 30/70, the compatibility with the (meth)acrylic resin (B) is excellent, and the mechanical strength improving effect is increased when added to a styrene-based resin composition.
(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)を構成する共役ジエン系単量体単位(c2)を主成分とするゴム状重合体粒子(C-2)の含有量としては、(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)の総量に対し、5~40質量%が好ましく、より好ましくは10~35質量%、さらに好ましくは15~30質量%の範囲である。ゴム状重合体粒子(C-2)の含有量を5~40質量%の範囲とすることで、スチレン系樹脂組成物に添加したときの剛性と衝撃性のバランスに優れる。 The content of the rubber-like polymer particles (C-2) mainly composed of the conjugated diene monomer unit (c2) constituting the (meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C) is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 35% by mass, and even more preferably 15 to 30% by mass, based on the total amount of the (meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C). By setting the content of the rubber-like polymer particles (C-2) in the range of 5 to 40% by mass, an excellent balance between rigidity and impact resistance is achieved when added to a styrene resin composition.
(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)のゴム状重合体粒子(C-2)の平均粒子径としては、0.10~1.00μmが好ましく、より好ましくは0.13~0.90μm、更に好ましくは0.16~0.70μm、より更に好ましくは0.20~0.50μmの範囲である。特に前記平均粒子径を0.20~0.50μmの範囲とすることで、スチレン系樹脂組成物に衝撃性の向上効果に優れる。
本開示において、平均粒子径の測定方法は、後述の実施例の欄に示す通り、透過型電子顕微鏡による断面観察画像から計測される値である。
また、ゴム状重合体粒子(C-2)の好ましい形態としては、共役ジエン系単量体単位(c2)を構成成分とする中実のゴム状粒子をコアとし、当該コアを被覆するようスチレン系単量体単位(c1)及び(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)を含む重合体に被覆されている構造でありうる。
The average particle size of the rubber-like polymer particles (C-2) of the (meth)acrylonitrile-diene-styrene-based resin (C) is preferably in the range of 0.10 to 1.00 μm, more preferably 0.13 to 0.90 μm, even more preferably 0.16 to 0.70 μm, and even more preferably 0.20 to 0.50 μm. In particular, by making the average particle size in the range of 0.20 to 0.50 μm, the styrene-based resin composition is excellent in the effect of improving the impact resistance.
In the present disclosure, the average particle size is measured from a cross-sectional observation image taken with a transmission electron microscope, as described later in the Examples section.
In addition, a preferred embodiment of the rubber-like polymer particle (C-2) may have a structure in which a solid rubber-like particle having conjugated diene monomer units (c2) as a constituent component is used as a core, and the core is coated with a polymer containing styrene monomer units (c1) and (meth)acrylonitrile monomer units (c3) so as to cover the core.
(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)の製造方法としては、あらかじめラジカル塊状重合又は溶液重合にて調製したポリマーマトリックス(C-1)の主成分となる樹脂と、ゴムラテックスにグラフト重合して調整したABSゴム状重合体粒子(C-2)を重合コンパウンドして調製する方法や後述の耐衝撃性スチレン系樹脂(E)のように、ゴム状重合粒子(C-2)の調製とポリマーマトリックス(C-1)とを同時に調製する方法があるが、必要に応じて最適な方法を選択することができる。 The (meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C) can be produced by polymerizing and compounding a resin that is the main component of the polymer matrix (C-1), which has been prepared in advance by radical bulk polymerization or solution polymerization, with ABS rubber-like polymer particles (C-2), which have been prepared by graft polymerization with rubber latex, or by simultaneously preparing the rubber-like polymer particles (C-2) and the polymer matrix (C-1), as in the case of the impact-resistant styrene resin (E) described below. The most suitable method can be selected according to need.
(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)のポリマーマトリックス(C-1)中には(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)とスチレン系単量体(c1)と主成分とする共重合体以外に、その他のポリマーを(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)の総量に対して25質量%以下の範囲で含んでもよい。例えば、スチレン-アクリロニトリル-N-フェニルマレイミド共重合体などを添加することで、(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)の耐熱性を向上してもよい。 The polymer matrix (C-1) of the (meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C) may contain, in addition to the copolymer mainly composed of (meth)acrylonitrile monomer units (c3) and styrene monomers (c1), other polymers in an amount of 25% by mass or less based on the total amount of the (meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C). For example, the heat resistance of the (meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C) may be improved by adding a styrene-acrylonitrile-N-phenylmaleimide copolymer.
本実施形態において、(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)の200℃でのメルトフローレートは、好ましくは0.2~7.0g/10分、より好ましくは0.3~6.0g/10分、更に好ましくは0.4~5.0g/10分である。上記メルトフローレートが0.2~7.0g/10分の範囲であれば、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)及び(メタ)アクリル系樹脂(B)との混合性が良く、また機械的強度も良好である。本開示で、メルトフローレートは、ISO 1133に準拠して、200℃、荷重49Nにて測定される値である。 In this embodiment, the melt flow rate of the (meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C) at 200°C is preferably 0.2 to 7.0 g/10 min, more preferably 0.3 to 6.0 g/10 min, and even more preferably 0.4 to 5.0 g/10 min. If the melt flow rate is in the range of 0.2 to 7.0 g/10 min, the resin has good mixability with the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) and the (meth)acrylic resin (B), and also has good mechanical strength. In this disclosure, the melt flow rate is a value measured at 200°C and a load of 49 N in accordance with ISO 1133.
<コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)>
本実施形態の好ましい態様として、本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、共役ジエン系単量体単位(d1)を含むゴム状粒子に(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(d2)を主成分とする共重合体がグラフトしてなるコアシェル型のゴム状重合体粒子(D)(単にコアシェル粒子(D)ともいう)をさらに含有することが好ましい。
本実施形態のコアシェル型のゴム状重合体粒子(D)は、共役ジエン系単量体単位(d1)を含むゴム状粒子をコアとし、当該コアを少なくとも一部被覆するよう(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(d2)を主成分とする共重合体が被覆された構造を有する。
<Core-shell type rubber polymer particles (D)>
As a preferred aspect of this embodiment, the styrene-based resin composition of this embodiment preferably further contains core-shell type rubbery polymer particles (D) (also simply referred to as core-shell particles (D)) obtained by grafting a copolymer mainly composed of (meth)acrylic acid ester monomer units (d2) to rubbery particles containing conjugated diene monomer units (d1).
The core-shell type rubbery polymer particles (D) of this embodiment have a structure in which a rubbery particle containing a conjugated diene monomer unit (d1) serves as a core, and the core is at least partially coated with a copolymer mainly composed of a (meth)acrylic acid ester monomer unit (d2).
コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)の含有量としてはスチレン系樹脂組成物の総量に対して、1~45質量%であることが好ましく、より好ましくは2~40質量%、更に好ましくは3~35質量%、より更に好ましくは4~30質量%、最も好ましくは5~25質量%である。1質量%以上とすることで、機械強度及び低温衝撃耐性を向上することができ、25質量%以下とすることで耐熱性及び剛性低下を防ぐことができる。
コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)を構成する共役ジエン系単量体(d1)は、一対の共役二重結合を有するジオレフィンであり、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン(イソプレン)、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエンなどが挙げられる。
コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)を構成する(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(d2)は、メタクリル酸エステル単量体単位及びアクリル酸エステル単量体単位を包含する。また、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸(n-ブチル)、アクリル酸(2-エチルヘキシル)、アクリル酸(n-オクチル)、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸(2-エチルヘキシル)、メタクリル酸(n-オクチル)、メタクリル酸ベンジル等が挙げられ、工業的に入手しやすく安価な点から、アクリル酸メチル、アクリル酸(n-ブチル)、メタクリル酸メチルが好ましい。
The content of the core-shell type rubbery polymer particles (D) is preferably 1 to 45 mass% based on the total amount of the styrene-based resin composition, more preferably 2 to 40 mass%, even more preferably 3 to 35 mass%, still more preferably 4 to 30 mass%, and most preferably 5 to 25 mass%. By making it 1 mass% or more, it is possible to improve the mechanical strength and low-temperature impact resistance, and by making it 25 mass% or less, it is possible to prevent a decrease in heat resistance and rigidity.
The conjugated diene monomer (d1) constituting the core-shell type rubber-like polymer particles (D) is a diolefin having a pair of conjugated double bonds, and examples thereof include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, and 1,3-hexadiene.
The (meth)acrylic acid ester monomer unit (d2) constituting the core-shell type rubber-like polymer particle (D) includes a methacrylic acid ester monomer unit and an acrylic acid ester monomer unit. Examples of the (meth)acrylic acid ester monomer unit include methyl acrylate, ethyl acrylate, (n-butyl acrylate), (2-ethylhexyl acrylate), (n-octyl acrylate), benzyl acrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, (2-ethylhexyl methacrylate), (n-octyl methacrylate), and benzyl methacrylate. Of these, methyl acrylate, (n-butyl acrylate), and methyl methacrylate are preferred from the viewpoints of industrial availability and low cost.
コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)における共役ジエン系単量体単位(d1)の含有量は、好ましくは30~90質量%、より好ましくは40~85質量%、更に好ましくは50~80質量%、より更に好ましくは55~75質量%である。共役ジエン系単量体単位(d1)の含有量が高いほど、少ない添加量で機械的強度の向上が大きく好ましい。一方、共役ジエン系単量体単位(d1)の含有量が高すぎると、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(d2)を主成分とするグラフト共重合体の含有量が少なくなり、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)との相溶性低下により、機械強度の向上効果が低下する原因となる。 The content of the conjugated diene monomer unit (d1) in the core-shell type rubbery polymer particle (D) is preferably 30 to 90% by mass, more preferably 40 to 85% by mass, even more preferably 50 to 80% by mass, and even more preferably 55 to 75% by mass. The higher the content of the conjugated diene monomer unit (d1), the greater the improvement in mechanical strength with a small amount added, which is preferable. On the other hand, if the content of the conjugated diene monomer unit (d1) is too high, the content of the graft copolymer mainly composed of (meth)acrylic acid ester monomer unit (d2) decreases, and the compatibility with the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) decreases, causing a decrease in the effect of improving the mechanical strength.
コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)における(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(d2)の含有量は、好ましくは10~40質量%、より好ましくは12~35質量%、更に好ましくは15~25質量%である。(メタ)アクリル酸メチル単量体(d1)の含有量を20~70質量%の範囲とすることで、本実施形態のスチレン系樹脂組成物を構成するマトリックスポリマー部分との相溶性を確保することができ、機械強度の向上効果を効率的に得ることができる。なお、前記マトリックスポリマー部分とは、樹脂(A)及び樹脂(B)を必須に含有し、かつ任意成分であるポリマーマトリックス(C-1)、ポリマーマトリックス(E-1)、スチレン系エラストマー(F)、アクリル系エラストマー(G)、炭素原子数10以上の1価アルコール及び任意添加成分からなる群から選択される1種又は2種以上を含有する。換言すると、前記マトリックスポリマー部分とは、スチレン系樹脂組成物中に含まれる各種ゴム状重合体粒子及び無機粒子(H)以外の成分をいう。
また、前記各種ゴム状重合体粒子としては、ゴム状重合体粒子(C-2)、コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)及びゴム状重合体粒子(E-2)が挙げられる。
The content of the (meth)acrylic acid ester monomer unit (d2) in the core-shell type rubbery polymer particle (D) is preferably 10 to 40% by mass, more preferably 12 to 35% by mass, and even more preferably 15 to 25% by mass. By making the content of the (meth)acrylic acid methyl monomer (d1) in the range of 20 to 70% by mass, it is possible to ensure compatibility with the matrix polymer portion constituting the styrene-based resin composition of this embodiment, and the effect of improving the mechanical strength can be efficiently obtained. The matrix polymer portion essentially contains the resin (A) and the resin (B), and contains one or more optional components selected from the group consisting of the polymer matrix (C-1), the polymer matrix (E-1), the styrene-based elastomer (F), the acrylic elastomer (G), the monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms, and the optional added component. In other words, the matrix polymer portion refers to components other than the various rubbery polymer particles and the inorganic particles (H) contained in the styrene-based resin composition.
The various rubber-like polymer particles include rubber-like polymer particles (C-2), core-shell type rubber-like polymer particles (D) and rubber-like polymer particles (E-2).
<コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)の粒子径>
コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)の平均粒子径としては0.05~0.35μmが好ましく、より好ましくは0.080~0.30μm、さらに好ましくは0.10~0.25μm、より更に好ましくは0.15~0.23μmである。特に粒子径を0.15~23μmの範囲とすることで、スチレン系樹脂組成物の強度付与効果に優れる。
本開示において、平均粒子径の測定方法は、後述の実施例の欄に示す通り、透過型電子顕微鏡による断面観察画像から計測される値である。
<Particle size of core-shell type rubber polymer particles (D)>
The average particle size of the core-shell type rubbery polymer particles (D) is preferably 0.05 to 0.35 μm, more preferably 0.080 to 0.30 μm, even more preferably 0.10 to 0.25 μm, and still more preferably 0.15 to 0.23 μm. In particular, by making the particle size within the range of 0.15 to 23 μm, the effect of imparting strength to the styrene-based resin composition is excellent.
In the present disclosure, the average particle size is measured from a cross-sectional observation image taken with a transmission electron microscope, as described later in the Examples section.
<コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)の製造方法>
コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)の製造方法としては、共役ジエンゴムラテックス(例えば、ブタジエンゴムラテックス)粒子を製造してから、(メタ)アクリル酸エステル単量体(d2)を共重合させる乳化重合法が好ましい。
<Method for producing core-shell type rubbery polymer particles (D)>
As a method for producing the core-shell type rubber-like polymer particles (D), an emulsion polymerization method is preferred in which conjugated diene rubber latex (e.g., butadiene rubber latex) particles are produced and then copolymerized with a (meth)acrylic acid ester monomer (d2).
<耐衝撃性スチレン系樹脂(E)>
本実施形態の好ましい態様として、スチレン系樹脂組成物は、耐衝撃性スチレン系樹脂(E)(単に樹脂(E)とも称する。)を含有することが好ましい。スチレン系樹脂組成物はゴム変性スチレン系樹脂(E)を適量含有することで、強度に優れた成形体を作製できるスチレン系樹脂組成物が得られる。
本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂(E)は、スチレン系単量体(e1)と必要に応じてその他単量体(e3)からなる樹脂のポリマーマトリックス(E-1)中に、ゴム状重合体(E-2)の粒子(=ゴム状重合体粒子(E-2))を分散して、当該ゴム状重合体(E-2)の存在下でスチレン系単量体(e1)を重合することにより得られるいわゆるハイインパクトポリスチレン樹脂(HIPS樹脂)でありうる。換言すると、本実施形態の耐衝撃性スチレン系樹脂(E)は、ポリマーマトリックス(E-1)とゴム状重合体粒子(E-2)とを含有する。そして、前記ポリマーマトリックス(E-1)は、スチレン系単量体(e1)及び必要に応じて配合されるその他単量体(e3)を重合してなる重合体を含有する。また、前記ゴム状重合体粒子(E-2)は、共役ジエン系単量体単位(e2)を主成分とするゴム状重合体(E-2)の粒子であり、必要によりスチレン系単量体単位(e1)を含む重合体により前記粒子の表面がグラフト化されていてもよい。
<Impact-resistant styrene-based resin (E)>
In a preferred embodiment of the present invention, the styrene resin composition preferably contains an impact-resistant styrene resin (E) (also simply referred to as resin (E)). By containing an appropriate amount of the rubber-modified styrene resin (E), a styrene resin composition capable of producing a molded article having excellent strength can be obtained.
The rubber-modified styrene-based resin (E) of this embodiment may be a so-called high impact polystyrene resin (HIPS resin) obtained by dispersing particles of a rubber-like polymer (E-2) (=rubber-like polymer particles (E-2)) in a polymer matrix (E-1) of a resin consisting of a styrene-based monomer (e1) and, if necessary, other monomers (e3), and polymerizing the styrene-based monomer (e1) in the presence of the rubber-like polymer (E-2). In other words, the impact-resistant styrene-based resin (E) of this embodiment contains a polymer matrix (E-1) and rubber-like polymer particles (E-2). The polymer matrix (E-1) contains a polymer obtained by polymerizing the styrene-based monomer (e1) and, if necessary, other monomers (e3) blended. The rubber-like polymer particles (E-2) are particles of a rubber-like polymer (E-2) mainly composed of conjugated diene monomer units (e2), and the surfaces of the particles may be grafted with a polymer containing styrene monomer units (e1) as necessary.
本実施形態のスチレン系組成物中における耐衝撃性スチレン系樹脂(E)の含有量は、前記スチレン系樹脂組成物の総量に対して、0.5~30質量%が好ましく、より好ましくは2~20質量%、より更に好ましくは3~15質量%である。耐衝撃性スチレン系樹脂(E)の含有量を3~15質量%の範囲とすることにより、より強度に優れたスチレン系樹脂組成物を得ることができる。 The content of the impact-resistant styrene resin (E) in the styrene composition of this embodiment is preferably 0.5 to 30 mass %, more preferably 2 to 20 mass %, and even more preferably 3 to 15 mass %, based on the total amount of the styrene resin composition. By setting the content of the impact-resistant styrene resin (E) in the range of 3 to 15 mass %, a styrene resin composition with superior strength can be obtained.
-ゴム状重合体粒子(E-2)-
本実施形態において、耐衝撃性スチレン系樹脂(E)中のゴム状重合体粒子(E-2)を構成するゴム状重合体(E-2)としては、共役ジエン系単量体(e2)から形成されることが好ましく、共役ジエン系単量体単位(e2)を有する重合体であることがより好ましい。当該ゴム状重合体(E-2)の具体例としては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、ポリクロロプレン、スチレン-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体などが使用できるが、工業的観点から、ポリブタジエン及びスチレン-ブタジエン共重合体が好ましい。ポリブタジエンには、シス含有率の高いハイシスポリブタジエン、シス含有率の低いローシスポリブタジエン、又はこれらの両方を用いることができる。スチレン-ブタジエン共重合体の構造としては、ランダム構造であってもよく、ブロック構造であってもよく、これらの組合せであってもよい。これらのゴム状重合体は、一種を単独で用いてもよく、又は二種以上を組み合わせて使用してもよい。ブタジエン系ゴムを水素添加した飽和ゴムを使用することもできる。
本願明細書において「共役ジエン系単量体」は、先述の共役ジエン系単量体(c2)、共役ジエン系単量体(d1)、共役ジエン系単量体(e2)及び共役ジエン系単量体(f2)の総称である。また、本明細書において「ゴム状重合体粒子」は、ゴム状重合体粒子(C-2)、ゴム状重合体粒子(D)及びゴム状重合体粒子(E-2)の総称である。
そして、当該共役ジエン系単量体は、ゴム状重合体粒子を構成する単量体単位のうち、一対の共役二重結合を有するジオレフィンであり、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン(イソプレン)、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエンなどが挙げられる。
本実施形態におけるゴム状重合体粒子(E-2)は、当該ゴム状重合体(E-2)の分散粒子中に、スチレン系単量体単位(e1)を含む重合体又は当該スチレン系単量体単位(e1)及びその他単量体(e3)を含む重合体を内包していることが好ましい。当該内包の形態としては、スチレン系単量体単位(e1)を有する重合体のドメイン相を複数ゴム状重合体(E-2)が内包した、いわゆるサラミ構造型の分散粒子が好ましい。さらには、ゴム状重合体粒子(E-2)の表面には、スチレン系単量体単位(e1)を含む重合体又は当該スチレン系単量体単位(e1)及びその他単量体(e3)を含む重合体がグラフトされていてもよい。
-Rubber polymer particles (E-2)-
In this embodiment, the rubber-like polymer (E-2) constituting the rubber-like polymer particles (E-2) in the impact-resistant styrene-based resin (E) is preferably formed from a conjugated diene-based monomer (e2), and more preferably is a polymer having a conjugated diene-based monomer unit (e2). Specific examples of the rubber-like polymer (E-2) include polybutadiene, polyisoprene, natural rubber, polychloroprene, styrene-butadiene copolymer, and acrylonitrile-butadiene copolymer, but from an industrial point of view, polybutadiene and styrene-butadiene copolymer are preferred. As the polybutadiene, high-cis polybutadiene having a high cis content, low-cis polybutadiene having a low cis content, or both of these can be used. The structure of the styrene-butadiene copolymer may be a random structure, a block structure, or a combination of these. These rubber-like polymers may be used alone or in combination of two or more. Saturated rubber obtained by hydrogenating butadiene rubber can also be used.
In the present specification, the term "conjugated diene monomer" is a general term for the above-mentioned conjugated diene monomer (c2), conjugated diene monomer (d1), conjugated diene monomer (e2) and conjugated diene monomer (f2). In addition, in the present specification, the term "rubber-like polymer particles" is a general term for the rubber-like polymer particles (C-2), rubber-like polymer particles (D) and rubber-like polymer particles (E-2).
The conjugated diene monomer is a diolefin having a pair of conjugated double bonds among the monomer units constituting the rubber-like polymer particles, and examples thereof include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, and 1,3-hexadiene.
In the present embodiment, the rubber-like polymer particles (E-2) preferably contain a polymer containing a styrene-based monomer unit (e1) or a polymer containing the styrene-based monomer unit (e1) and another monomer (e3) in the dispersed particles of the rubber-like polymer (E-2). The form of the inclusion is preferably a so-called salami structure type dispersed particle in which a plurality of domain phases of a polymer having a styrene-based monomer unit (e1) are contained in the rubber-like polymer (E-2). Furthermore, a polymer containing a styrene-based monomer unit (e1) or a polymer containing the styrene-based monomer unit (e1) and another monomer (e3) may be grafted to the surface of the rubber-like polymer particle (E-2).
-その他単量体(e3)-
本実施形態の耐衝撃性スチレン系樹脂(E)の任意成分であるその他単量体(単位)(e3)としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸(n-ブチル)、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸(n-ブチル)、メタクリル酸イソプロピルなどの(メタ)アクリル酸エステル系モノマーが挙げられるが、工業的に入手し易い点から、アクリル酸(n-ブチル)、メタクリル酸メチルが好ましい。
本実施形態において、耐衝撃性スチレン系樹脂(E)中のその他単量体(単位)(e3)の含有量は、耐衝撃性スチレン系樹脂(E)の総量に対して、70質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましい。
-Other monomers (e3)-
Examples of the other monomer (unit) (e3) which is an optional component of the impact resistant styrene-based resin (E) of this embodiment include (meth)acrylic acid ester monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isopropyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, and isopropyl methacrylate. Of these, n-butyl acrylate and methyl methacrylate are preferred from the viewpoint of industrial availability.
In this embodiment, the content of the other monomer (unit) (e3) in the impact resistant styrene-based resin (E) is preferably 70 mass% or less, and more preferably 60 mass% or less, based on the total amount of the impact resistant styrene-based resin (E).
<共役ジエン系単量体単位(e2)の含有量>
本実施形態において、耐衝撃性スチレン系樹脂(E)中の共役ジエン系単量体単位(e2)の含有量は、耐衝撃性スチレン系樹脂(E)の総量に対して、好ましくは0.5~15.0質量%、より好ましくは1.0~13.0質量%、より更に好ましくは2.0~12.0質量%である。耐衝撃性スチレン系樹脂(E)及びスチレン系樹脂組成物中の共役ジエン系単量体単位(e2)の含有量は、後述の実施例の項に記載する手順、又はこれと等価な方法で測定することができる。
<Content of conjugated diene monomer unit (e2)>
In this embodiment, the content of the conjugated diene monomer unit (e2) in the impact resistant styrene resin (E) is preferably 0.5 to 15.0 mass%, more preferably 1.0 to 13.0 mass%, and even more preferably 2.0 to 12.0 mass%, based on the total amount of the impact resistant styrene resin (E). The content of the conjugated diene monomer unit (e2) in the impact resistant styrene resin (E) and the styrene resin composition can be measured by the procedure described in the Examples section below, or a method equivalent thereto.
<ゴム状重合体粒子(E-2)の平均粒子径>
本実施形態における耐衝撃性スチレン系樹脂(E)中のゴム成分であるゴム状重合体(E-2)は、スチレン系樹脂組成物中にゴム状重合体(E-2)の粒子(=ゴム状重合体粒子(E-2))として存在している。この場合のゴム状重合体粒子(E-2)の平均粒子径は好ましくは0.3~5.0μm、より好ましくは0.5~4.0μm、更に好ましくは0.7~3.0μmである。耐衝撃性スチレン系樹脂(E)はゴム状重合体粒子(E-2)の存在下で撹拌機付きの反応器内でスチレン系単量体(e1)を重合させて得られるが、ゴム状重合体粒子(E-2)の平均粒子径は、撹拌機の回転数、用いるゴム状重合体(E-2)の分子量などで調整することができる。本開示で、ゴム状重合体粒子(E-2)の平均粒子径は、後述の実施例の欄で示す通り、透過型電子顕微鏡による断面観察画像から計測される値である。なお、上記ゴム状重合体粒子(E-2)は後述の二発泡シート中では発泡時に引き延ばされ、粒子径は150~400%程度大きくなる。
<Average particle size of rubber-like polymer particles (E-2)>
The rubber-like polymer (E-2) which is the rubber component in the impact-resistant styrene-based resin (E) in this embodiment is present as particles of the rubber-like polymer (E-2) (=rubber-like polymer particles (E-2)) in the styrene-based resin composition. In this case, the average particle size of the rubber-like polymer particles (E-2) is preferably 0.3 to 5.0 μm, more preferably 0.5 to 4.0 μm, and even more preferably 0.7 to 3.0 μm. The impact-resistant styrene-based resin (E) is obtained by polymerizing a styrene-based monomer (e1) in a reactor equipped with a stirrer in the presence of the rubber-like polymer particles (E-2), and the average particle size of the rubber-like polymer particles (E-2) can be adjusted by the number of revolutions of the stirrer, the molecular weight of the rubber-like polymer (E-2) used, and the like. In the present disclosure, the average particle size of the rubber-like polymer particles (E-2) is a value measured from a cross-sectional observation image by a transmission electron microscope, as shown in the Examples section described later. The rubber-like polymer particles (E-2) are stretched during foaming in the foamed sheet described below, and the particle size increases by about 150 to 400%.
本実施形態において、耐衝撃性スチレン系樹脂(E)の200℃でのメルトフローレートは、好ましくは0.5~10.0g/10分、より好ましくは0.7~8.0g/10分、更に好ましくは1.0~7.0g/10分である。上記メルトフローレートが0.5~10.0g/10分の範囲であれば、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)及び(メタ)アクリル系樹脂(B)との混合性が良く、また機械的強度も良好である。本開示で、メルトフローレートは、ISO 1133に準拠して、200℃、荷重49Nにて測定される値である。 In this embodiment, the melt flow rate of the impact resistant styrene resin (E) at 200°C is preferably 0.5 to 10.0 g/10 min, more preferably 0.7 to 8.0 g/10 min, and even more preferably 1.0 to 7.0 g/10 min. If the melt flow rate is in the range of 0.5 to 10.0 g/10 min, the resin has good mixability with the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) and the (meth)acrylic resin (B), and also has good mechanical strength. In this disclosure, the melt flow rate is a value measured at 200°C and a load of 49 N in accordance with ISO 1133.
<耐衝撃性スチレン系樹脂(E)製造方法>
耐衝撃性スチレン系樹脂(E)の製造方法は特に制限されるものではないが、ゴム状重合体(E-2)の存在下、スチレン系単量体(e1)と必要に応じてその他単量体(e3)、及び溶媒を重合する塊状重合(若しくは溶液重合)、反応途中で懸濁重合に移行する塊状-懸濁重合、あるいはゴム状重合体(E-2)であるラテックス粒子の存在下、スチレン系単量体(e1)を重合する乳化グラフト重合にて製造することができる。塊状重合においては、ゴム状重合体(E-2)、スチレン系単量体(e1)、並びに必要に応じてその他単量体(e3)や有機溶媒、有機過酸化物、及び/又は連鎖移動剤を添加した混合溶液を、完全混合型反応器又は槽型反応器と、複数の槽型反応器とを直列に連結し構成される重合装置に連続的に供給することにより製造することができる。
<Method for producing impact resistant styrene-based resin (E)>
The method for producing the impact-resistant styrene-based resin (E) is not particularly limited, but it can be produced by bulk polymerization (or solution polymerization) in which a styrene-based monomer (e1) and, if necessary, other monomers (e3) and a solvent are polymerized in the presence of a rubber-like polymer (E-2), bulk-suspension polymerization that transitions to suspension polymerization during the reaction, or emulsion graft polymerization in which a styrene-based monomer (e1) is polymerized in the presence of latex particles that are a rubber-like polymer (E-2). In bulk polymerization, the rubber-like polymer (E-2), the styrene-based monomer (e1), and, if necessary, other monomers (e3), an organic solvent, an organic peroxide, and/or a chain transfer agent are added to a mixed solution, which can be produced by continuously supplying a completely mixed reactor or a tank reactor and a polymerization apparatus configured by connecting multiple tank reactors in series.
<スチレン系エラストマー(F)>
本実施形態の好ましい態様として、スチレン系樹脂組成物はスチレン系エラストマー(F)(単にエラストマー(F)とも称する。)をさらに含有することが好ましい。本発明のスチレン系樹脂組成物に使用するスチレン系エラストマー(F)は、ハードブロックをスチレン系単量体(単位)(f1)、ソフトブロックを共役ジエン系単量体(単位)(f2)のブロック共重合体のことである。エラストマー(F)としては、スチレン系単量体(単位)(f1)のハードブロックと、ブタジエン単量体単位のソフトブロックとを有するブロック共重合体がより好ましい。
当該スチレン系単量体(f1)としては、上記スチレン系単量体(a1)と同様の単量体が挙げられる。また、当該共役ジエン系単量体(f2)としては、上記共役ジエン系単量体(c2)と同様の単量体が挙げられる。
<Styrene-based elastomer (F)>
In a preferred embodiment of this embodiment, the styrene-based resin composition further contains a styrene-based elastomer (F) (also simply referred to as elastomer (F)). The styrene-based elastomer (F) used in the styrene-based resin composition of the present invention is a block copolymer having a hard block of a styrene-based monomer (unit) (f1) and a soft block of a conjugated diene-based monomer (unit) (f2). As the elastomer (F), a block copolymer having a hard block of a styrene-based monomer (unit) (f1) and a soft block of a butadiene monomer unit is more preferred.
The styrene monomer (f1) may be the same as the styrene monomer (a1) described above. The conjugated diene monomer (f2) may be the same as the conjugated diene monomer (c2) described above.
スチレン系エラストマー(F)のブロック共重合の連鎖構造としては、スチレン系単量体(f1)-ブタジエンジブロック型、スチレン系単量体(f1)-ブタジエン-スチレン系単量体(f1)トリブロック型、ブタジエン-スチレン系単量体(f1)-ブタジエントリブロック型などが挙げられるが、機械強度向上観点からスチレン系単量体(f1)-ブタジエン-スチレン系単量体(f1)のトリブロック型のものが好ましい。 The chain structure of the block copolymer of the styrene-based elastomer (F) includes a styrene-based monomer (f1)-butadiene diblock type, a styrene-based monomer (f1)-butadiene-styrene-based monomer (f1) triblock type, and a butadiene-styrene-based monomer (f1)-butadiene triblock type, among others. From the viewpoint of improving mechanical strength, the styrene-based monomer (f1)-butadiene-styrene-based monomer (f1) triblock type is preferred.
スチレン系エラストマー(F)を構成するスチレン系単量体単位(f1)と共役ジエン系単量体単位(f2)の含有量としては、スチレン系単量体単位(f1)の含有量が30~70質量%であることが好ましく、より好ましくはスチレン系単量体単位(f1)の含有量が35~65質量%であり、共役ジエン系単量体単位(f2)の含有量は100質量%の残余である。スチレン系単量体単位(f1)の含有量が35~65%であれば、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)への分散性が適度に良くなり、機械的強度及び外観に優れたものが得られる。
スチレン-ブタジエンエラストマー等のスチレン系エラストマー(F)の製造法としてはラジカル重合法、アニオン重合法、高分子反応法が挙げられるが、工業的観点からアニオン重合法が好ましい。
Regarding the contents of the styrene monomer units (f1) and the conjugated diene monomer units (f2) constituting the styrene elastomer (F), the content of the styrene monomer units (f1) is preferably 30 to 70 mass%, more preferably the content of the styrene monomer units (f1) is 35 to 65 mass%, and the content of the conjugated diene monomer units (f2) is the remainder of 100 mass%. If the content of the styrene monomer units (f1) is 35 to 65%, the dispersibility in the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) is appropriately improved, and a product excellent in mechanical strength and appearance can be obtained.
The styrene-based elastomer (F) such as a styrene-butadiene elastomer may be produced by a radical polymerization method, an anionic polymerization method, or a polymer reaction method, with the anionic polymerization method being preferred from an industrial viewpoint.
スチレン系エラストマー(F)中の共役ジエン系単量体(f2)の含有量が50質量%を超える場合、本実施形態のスチレン系組成物中におけるスチレン系エラストマー(F)の含有量は、前記スチレン系樹脂組成物の総量に対して0.5~15質量%が好ましく、より好ましくは1~12質量%、より更に好ましくは2~7質量%でありうる。一方、スチレン系エラストマー(F)中の共役ジエン系単量体単位(f2)の含有量が50質量%以下の場合、スチレン系組成物中におけるスチレン系エラストマー(F)の含有量は、前記スチレン系樹脂組成物の総量に対して3~30質量%が好ましく、より好ましくは5~20質量%より好ましくは7~15質量%である。上記範囲とすることで、スチレン系樹脂組成物へ添加した際に耐熱性の低下を抑えて機械強度を向上することができる。 When the content of the conjugated diene monomer (f2) in the styrene-based elastomer (F) exceeds 50% by mass, the content of the styrene-based elastomer (F) in the styrene-based composition of this embodiment is preferably 0.5 to 15% by mass, more preferably 1 to 12% by mass, and even more preferably 2 to 7% by mass, based on the total amount of the styrene-based resin composition. On the other hand, when the content of the conjugated diene monomer unit (f2) in the styrene-based elastomer (F) is 50% by mass or less, the content of the styrene-based elastomer (F) in the styrene-based composition is preferably 3 to 30% by mass, more preferably 5 to 20% by mass, and even more preferably 7 to 15% by mass, based on the total amount of the styrene-based resin composition. By setting it in the above range, it is possible to suppress the decrease in heat resistance and improve mechanical strength when added to a styrene-based resin composition.
<アクリル系エラストマー(G)>
本実施形態の好ましい態様として、スチレン系樹脂組成物はアクリル系エラストマー(G)(単にエラストマー(G)とも称する。)を含有することが好ましい。本発明の樹脂組成物に使用するアクリル系エラストマー(G)はハードブロックをメタクリル酸メチル単量体単位(g1)、ソフトブロックをアクリル酸エステル単量体単位(g2)とするブロック共重合体のことである。アクリル系エラストマー(G)としては、メタクリル酸メチル単量体(単位)のハードブロックと、アクリル酸エステル単量体単位(g2)のソフトブロックとを有するブロック共重合体がより好ましい。
したがって、アクリル系エラストマー(G)はブロック共重合体であるが、(メタ)アクリル系樹脂(B)は、ランダム重合体又は交互重合体である点で両者は相違する。
当該アクリル酸エステル単量体(g2)としては、上記(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)のうちアクリル酸エステル単量体単位と同様の単量体が挙げられる。
<Acrylic Elastomer (G)>
In a preferred embodiment of this embodiment, the styrene-based resin composition preferably contains an acrylic elastomer (G) (also simply referred to as elastomer (G)). The acrylic elastomer (G) used in the resin composition of the present invention is a block copolymer having a hard block of methyl methacrylate monomer units (g1) and a soft block of acrylic ester monomer units (g2). As the acrylic elastomer (G), a block copolymer having a hard block of methyl methacrylate monomer (unit) and a soft block of acrylic ester monomer units (g2) is more preferred.
Thus, the acrylic elastomer (G) is a block copolymer, whereas the (meth)acrylic resin (B) is a random polymer or an alternating polymer, and thus the two are different from each other.
Examples of the acrylic acid ester monomer (g2) include the same monomers as the acrylic acid ester monomer units of the (meth)acrylic acid ester monomer units (b1).
アクリル系エラストマー(G)のブロック共重合の連鎖構造としてはメタクリル酸メチル-アクリル酸エステル(g2)ブロック型、メタクリル酸メチル-アクリル酸エステル(g2)-メタクリル酸メチルトリブロック型、アクリル酸エステル(g2)-メタクリル酸メチル-アクリル酸エステル(g2)トリブロック型などが挙げられるが、機械強度向上観点からメタクリル酸メチル-アクリル酸エステル(g2)-メタクリル酸メチルのトリブロック型のものが好ましい。 Examples of the chain structure of the block copolymer of the acrylic elastomer (G) include methyl methacrylate-acrylic acid ester (g2) block type, methyl methacrylate-acrylic acid ester (g2)-methyl methacrylate triblock type, and acrylic acid ester (g2)-methyl methacrylate-acrylic acid ester (g2) triblock type, but from the viewpoint of improving mechanical strength, the methyl methacrylate-acrylic acid ester (g2)-methyl methacrylate triblock type is preferred.
アクリル系エラストマー(G)を構成するメタクリル酸メチル単量体(g1)とアクリル酸エステル単量体(g2)との含有量としては、メタクリル酸メチル単量体(g1)の含有量が20~65質量%が好ましく、より好ましくは30~55質量%である。一方、アクリル酸エステル単量体(g2)の含有量は100質量%の残余である。メタクリル酸メチル単量体(g1)の含有量が20~65%であれば、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)への分散性が適度に良くなり、機械的強度及び外観に優れたものが得られる。 As for the content of the methyl methacrylate monomer (g1) and the acrylic acid ester monomer (g2) constituting the acrylic elastomer (G), the content of the methyl methacrylate monomer (g1) is preferably 20 to 65 mass%, more preferably 30 to 55 mass%. On the other hand, the content of the acrylic acid ester monomer (g2) is the remainder of 100 mass%. If the content of the methyl methacrylate monomer (g1) is 20 to 65%, the dispersibility in the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) is appropriately improved, and a product with excellent mechanical strength and appearance can be obtained.
本実施形態のスチレン系組成物中におけるアクリル系エラストマー(G)の含有量は、前記スチレン系樹脂組成物の総量に対して、0.5~20質量%が好ましく、より好ましくは1~17質量%、より更に好ましくは2~15質量%であり、0.5~20質量%の範囲とすることで、スチレン系樹脂組成物へ添加した際に耐熱性の低下を抑えて機械強度を向上することができる。 The content of the acrylic elastomer (G) in the styrene-based composition of this embodiment is preferably 0.5 to 20% by mass, more preferably 1 to 17% by mass, and even more preferably 2 to 15% by mass, relative to the total amount of the styrene-based resin composition. By setting the content in the range of 0.5 to 20% by mass, it is possible to suppress a decrease in heat resistance and improve mechanical strength when added to a styrene-based resin composition.
<無機粒子(H)>
本実施形態の好ましい態様として、スチレン系樹脂組成物は無機粒子(H)を含有することが好ましい。無機粒子(H)をスチレン系樹脂組成物中に添加することで、発泡成形時の発泡核剤としての役割を果たすとともに、組成物及び発泡シートを含む成形体の剛性向上に寄与する。
<Inorganic particles (H)>
In a preferred embodiment of the present invention, the styrene-based resin composition preferably contains inorganic particles (H). By adding the inorganic particles (H) to the styrene-based resin composition, the inorganic particles (H) serve as a foam nucleating agent during foam molding and contribute to improving the rigidity of a molded article including the composition and a foam sheet.
無機粒子(H)としては例えば、カオリン、マイカ、シリカ、炭酸カルシム、炭酸ナトリウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、クレー、ベントナイト、タルク、ケイソウ土等のなどを用いることができる。なかでも食品包装用途への適用実績が豊富で安全性が担保されているタルクが好ましい。 Examples of inorganic particles (H) that can be used include kaolin, mica, silica, calcium carbonate, sodium carbonate, barium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, titanium oxide, aluminum oxide, clay, bentonite, talc, and diatomaceous earth. Among these, talc is preferred because it has a long history of use in food packaging applications and its safety is guaranteed.
無機粒子(H)の含有量は、スチレン系樹脂組成物の総量を100質量%としたときに、0.1~7.0質量部が好ましく、更に好ましくは0.2~6.0質量部、より更に好ましくは0.3~4.0質量部である。0.1~7.0質量部の範囲とすることで、食品包装向け発泡シートに好適な発泡倍率のシートが得ることができる。 The content of the inorganic particles (H) is preferably 0.1 to 7.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 6.0 parts by mass, and even more preferably 0.3 to 4.0 parts by mass, when the total amount of the styrene-based resin composition is taken as 100% by mass. By setting the content in the range of 0.1 to 7.0 parts by mass, a sheet with an expansion ratio suitable for a foam sheet for food packaging can be obtained.
無機粒子(H)のスチレン系樹脂組成物への添加法について特に制限はないが、スチレン系樹脂組成物を押出混練する際に直接ブレンドしても良いし、工業的な生産し易さからあらかじめ無機微粒(H)を既知の高濃度で含有した樹脂マスターバッチを作成して添加してもよい。 There are no particular limitations on the method of adding the inorganic particles (H) to the styrene-based resin composition, but they may be blended directly into the styrene-based resin composition when it is extruded and kneaded, or, for ease of industrial production, a resin master batch containing a known high concentration of inorganic fine particles (H) may be prepared in advance and then added.
「炭素原子数10以上の1価アルコール」
本実施形態における炭素原子数10以上の1価アルコール(以下単にアルコールともいう。)は任意成分であり、成形時のスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)のゲル化を抑制し、良好な外観のスチレン系樹脂組成物及びスチレン系樹脂組成物からなる成形体の外観向上に寄与する。炭素原子数10以上の1価アルコールの含有量は、前記スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、0.01~1.0質量%であり、好ましくは0.03~0.8質量%、より好ましくは0.05~0.6質量%、より更に好ましくは0.07~0.5質量%である。炭素原子数10以上の1価アルコールの含有量を0.01質量%以上にすることで、成形加工時におけるスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)のゲル化を抑制することができ、1.0質量%以下にすることで耐熱性低下と臭気の発生を抑えることができる。炭素原子数10以上の1価アルコールの含有量を0.07~0.5質量%にすることで特に耐熱性を低下させることなく、十分なゲル抑制効果を得られる。
"Monohydric alcohol with 10 or more carbon atoms"
In this embodiment, the monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms (hereinafter also simply referred to as alcohol) is an optional component, which suppresses gelation of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) during molding, and contributes to improving the appearance of the styrene-based resin composition and the molded article made of the styrene-based resin composition having a good appearance. The content of the monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms is 0.01 to 1.0 mass%, preferably 0.03 to 0.8 mass%, more preferably 0.05 to 0.6 mass%, and even more preferably 0.07 to 0.5 mass%, relative to the total amount (100 mass%) of the styrene-based resin composition. By making the content of the monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms 0.01 mass% or more, it is possible to suppress gelation of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) during molding processing, and by making it 1.0 mass% or less, it is possible to suppress the decrease in heat resistance and the generation of odor. By making the content of the monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms 0.07 to 0.5 mass%, a sufficient gel suppression effect can be obtained without particularly decreasing heat resistance.
炭素原子数10以上の1価アルコールとしては、水酸基を1つ含む炭素原子数10以上のアルコール類であり、アルコールを構成する炭素鎖中に酸素又は窒素などのヘテロ原子を含んでもよく、当該炭素鎖中に2重結合、3重結合、エステル結合、アミド結合など、単結合以外の結合を含んでもよい。炭素原子数としては16以上が好ましく、より好ましくは17以上、より更に好ましくは18以上50以下である。上記炭素原子数10以上の1価アルコールは、スチレン系樹脂組成物又はスチレン系樹脂組成物からなる成形体に含有されていればよい。したがって、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)又は(メタ)アクリル系樹脂(B)を重合する際に使用する重合溶液中に炭素原子数10以上の1価アルコールを存在(又は添加)させることにより、最終生成物である樹脂組成物中に1価アルコールを残留させてもよく、あるいはスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)と(メタ)アクリル系樹脂(B)を混錬する際に添加し押出機中で混合させることで含有させてもよい。 The monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms is an alcohol having 10 or more carbon atoms and containing one hydroxyl group, and may contain heteroatoms such as oxygen or nitrogen in the carbon chain constituting the alcohol, and may contain bonds other than single bonds, such as double bonds, triple bonds, ester bonds, and amide bonds in the carbon chain. The number of carbon atoms is preferably 16 or more, more preferably 17 or more, and even more preferably 18 to 50. The monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms may be contained in a styrene-based resin composition or a molded product made of a styrene-based resin composition. Therefore, by making a monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms present (or added) in the polymerization solution used for polymerizing the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) or the (meth)acrylic resin (B), the monohydric alcohol may remain in the resin composition, which is the final product, or may be added when kneading the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) and the (meth)acrylic resin (B) and mixed in an extruder to contain the monohydric alcohol.
本実施形態において、炭素原子数10以上の一価アルコールの沸点は、260℃以上が好ましく、更に好ましくは270℃以上、よりさらに好ましくは290℃以上である。アルコール類の沸点が260℃未満であると、揮発性が高くなり、成形時等に異臭が発生する傾向がある。 In this embodiment, the boiling point of the monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms is preferably 260°C or higher, more preferably 270°C or higher, and even more preferably 290°C or higher. If the boiling point of the alcohol is less than 260°C, it becomes highly volatile and tends to generate an unpleasant odor during molding, etc.
上記炭素原子数10以上の1価アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、1-ヘキサデカノール、イソヘキサデカノール、1-オクタデカノール、5,7,7-トリメチル-2-(1,3,3-トリメチルブチル)-1-オクタノール、イソオクタデカノール、1-イソイソエイコサノール、8-メチル-2-(4-メチルヘキシル)-1-デカノール、2-ヘプチル-1-ウンデカノール、2-ヘプチル-4-メチル-1-デカノール、2-(1,5-ジメチルヘキシル)-(5,9-ジメチル)-1-デカノール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類等が挙げられる。 The monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms is not particularly limited, but examples thereof include 1-hexadecanol, isohexadecanol, 1-octadecanol, 5,7,7-trimethyl-2-(1,3,3-trimethylbutyl)-1-octanol, isooctadecanol, 1-isoisoeicosanol, 8-methyl-2-(4-methylhexyl)-1-decanol, 2-heptyl-1-undecanol, 2-heptyl-4-methyl-1-decanol, 2-(1,5-dimethylhexyl)-(5,9-dimethyl)-1-decanol, polyoxyethylene alkyl ethers, etc.
上記ポリオキシエチレンアルキルエーテル類は以下の一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。
好ましいアルコールの具体的な製品名としては日産化学社製「ファインオキソコール180」や花王社製「エマルゲン109P」等が挙げられる。
The polyoxyethylene alkyl ether is preferably a compound represented by the following general formula (2).
Specific product names of preferred alcohols include "Fine Oxocol 180" manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. and "Emulgen 109P" manufactured by Kao Corporation.
「流動パラフィン」
本実施形態の好ましい態様としては、スチレン系樹脂組成物は、流動パラフィンをさらに含有することが好ましい。流動パラフィンを含有したスチレン系樹脂組成物は、流動性向上効果と樹脂組成物及びシート成形物の強度を向上させ、巻き取り時の割れを低減する効果を示す。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物中の流動パラフィンの含有量としては、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)を100質量部としたときに、好ましくは0.05~1.5質量部、より好ましくは0.10~1.0質量部、更に好ましくは0.30~0.7質量部である。0.05質量以下では流動性向上効果が得られず、1.5質量部以上にすると耐熱性の低下を招来する。
"Liquid paraffin"
In a preferred aspect of this embodiment, the styrene resin composition further contains liquid paraffin. The styrene resin composition containing liquid paraffin exhibits an effect of improving flowability, an effect of improving the strength of the resin composition and the sheet molding, and an effect of reducing cracks during winding.
The content of liquid paraffin in the styrene-based resin composition of the present embodiment is preferably 0.05 to 1.5 parts by mass, more preferably 0.10 to 1.0 parts by mass, and even more preferably 0.30 to 0.7 parts by mass, based on 100 parts by mass of the styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A). If it is 0.05 parts by mass or less, the effect of improving fluidity cannot be obtained, and if it is 1.5 parts by mass or more, the heat resistance is reduced.
本実施形態で用いられる流動パラフィンは、精製度や商習慣により流動パラフィンのほかに白色鉱油、ミネラルオイル、MO、ホワイトミネラルオイルなどと称される場合がある。
本実施形態で用いられる流動パラフィンは、好ましくは、n-d-M環分析法によるナフテン成分比率が20%以上、さらに好ましくは30%以上のものがスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)との相溶性に優れるため好ましい。n-d-M環分析法とは、高沸点石油留分の組成試験方法であり、屈折率(n)、密度(d)及び分子量(M)を求めることにより、オイル中の芳香環比率(%Ca)、ナフテン環比率(%Cn)、パラフィン鎖比率(%Cp)を求める方法(ASTM D3238)である。製品の色の観点から、白色鉱油中の多環式芳香族成分が3%以下である必要があり、好ましくは0.5%以下である。流動パラフィンでは通常芳香環は0%である。
The liquid paraffin used in the present embodiment may be called white mineral oil, mineral oil, MO, white mineral oil, etc. in addition to liquid paraffin, depending on the degree of refinement and commercial practice.
The liquid paraffin used in this embodiment is preferably one having a naphthene component ratio of 20% or more, more preferably 30% or more, as determined by the n-d-M ring analysis method, since it has excellent compatibility with the styrene-(meth)acrylic acid resin (A). The n-d-M ring analysis method is a composition test method for high-boiling petroleum fractions, and is a method (ASTM D3238) for determining the aromatic ring ratio (%Ca), naphthene ring ratio (%Cn), and paraffin chain ratio (%Cp) in the oil by determining the refractive index (n), density (d), and molecular weight (M). From the viewpoint of the color of the product, the polycyclic aromatic component in the white mineral oil must be 3% or less, and is preferably 0.5% or less. In liquid paraffin, the aromatic ring is usually 0%.
流動パラフィンの低沸点成分は少ないことが押出成形時の揮発分の問題を回避するために有効である。JIS K2254の減圧蒸留法又はガスクロマトグラフ法から常圧換算した値で5%溜出温度が400℃以上であることが好ましい。
流動パラフィンの動粘度は、上記低沸点成分が少なく、かつ、効果的にビカット軟化温度を下げ、ハンドリングも容易な粘度範囲が好適である。40℃で40mm2/s~120mm2/sの範囲が好ましく、より好ましくは60~80mm2/sである。
It is effective to have a small amount of low boiling point components in liquid paraffin in order to avoid problems with volatile matters during extrusion molding. It is preferable that the 5% distillation temperature is 400° C. or higher as a value converted to normal pressure from the reduced pressure distillation method or gas chromatography method of JIS K2254.
The kinetic viscosity of the liquid paraffin is preferably in a range in which the above-mentioned low boiling point components are small, the Vicat softening temperature is effectively lowered, and handling is easy. The range of 40 mm2/s to 120 mm2 /s at 40°C is preferably, and more preferably, 60 to 80 mm2/s.
流動パラフィンを添加する方法は、特に制限は無く、流動パラフィン(E)を重合工程で添加する方法、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー等の公知の混練機を用いて混練する方法などがある。特に分散性が良くなることからスチレン共重体(A)製造時に添加することが好ましい。
本実施形態における流動パラフィンの定量及び同定は、当業者にとって一般的な方法により容易に確認できる。
例えば、スチレン系樹脂組成物又は当該組成物の成形体の断片を、テトラヒドロフランなどマトリックス樹脂を溶解する溶媒に溶解させて溶液を調製する。そして、この溶液をスターラーで攪拌させながら、n-ヘキサンを少量ずつ滴下してマトリックス樹脂及びゴム状重合体を沈殿させる。その後、ガラスフィルターで濾過した濾液を蒸発乾固させた後、n-ヘキサンにて定容し、ポリテトラフルオロエチレン製のメンブランフィルターに通した後、液体クロマトグラフィーにて分離して、組成物又は成形体中の流動パラフィンの含有量を算出する。また、流動パラフィンの分析については、熱分解GC-MS、1H-NMR又は13C-NMRなどの各種分析装置によって同定、定量及び分子量の測定を行うことができる。
The method of adding liquid paraffin is not particularly limited, and examples thereof include a method of adding liquid paraffin (E) in the polymerization step, a method of kneading using a known kneader such as a single screw extruder, a twin screw extruder, a Banbury mixer, etc. It is particularly preferable to add liquid paraffin during the production of styrene copolymer (A) since this improves dispersibility.
The quantity and identification of liquid paraffin in this embodiment can be easily confirmed by a person skilled in the art using a general method.
For example, a solution is prepared by dissolving a fragment of a styrene-based resin composition or a molded article of the composition in a solvent that dissolves a matrix resin, such as tetrahydrofuran. Then, while stirring this solution with a stirrer, n-hexane is added dropwise in small amounts to precipitate the matrix resin and the rubber-like polymer. Thereafter, the filtrate is filtered through a glass filter, evaporated to dryness, and then adjusted to a constant volume with n-hexane. After passing through a polytetrafluoroethylene membrane filter, the mixture is separated by liquid chromatography to calculate the content of liquid paraffin in the composition or molded article. In addition, the liquid paraffin can be analyzed by various analytical devices such as pyrolysis GC-MS, 1 H-NMR, or 13 C-NMR to perform identification, quantification, and molecular weight measurement.
「任意添加成分」
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、上記(A)~(H)成分及び炭素原子数10以上の1価アルコール以外に、スチレン系樹脂において使用が一般的な各種の任意添加成分を、公知の作用効果を達成するために配合し、スチレン系樹脂組成物とすることもできる。本実施形態の任意添加成分としては、例えば、安定剤、高級脂肪酸系界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、可塑剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、又は鉱油等があげられる。配合の方法については特に規定はないが、例えば、重合時に添加して重合する方法、又は重合後溶融混練する前に、ブレンダーであらかじめ添加剤を混合し、その後、押出機又はバンバリーミキサー等にて溶融混錬する方法等が挙げられる。
"Optional addition ingredients"
In addition to the above components (A) to (H) and the monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms, the styrene-based resin composition of this embodiment may also be prepared by blending various optional components generally used in styrene-based resins to achieve known effects. Examples of the optional components of this embodiment include stabilizers, higher fatty acid surfactants, antioxidants, ultraviolet absorbers, lubricants, release agents, plasticizers, antiblocking agents, antistatic agents, antifogging agents, and mineral oils. There are no particular restrictions on the blending method, but examples include a method of adding the additives during polymerization and polymerizing them, or a method of mixing the additives in a blender before melt-kneading after polymerization, and then melt-kneading them with an extruder or Banbury mixer.
上記酸化防止剤として、例えばオクタデシル-3-(3,5-ターシャリーブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール(製品としてはイルガノックス1076)などのヒンダートフェノール系酸化防止剤、トリス(2,4-ジ-ターシャリーブチルフェニル)フォスファイト(製品としてはイルガフォス176)などのリン系酸化防止剤等を挙げることができる。これらの安定剤をそれぞれ単独、あるいは2種以上を組み合わせて適宜用いてもよい。添加時期については、特に制限はなく、重合工程又は脱揮工程のいずれでもよい。また、押出機やバンバリーミキサー等機械的装置で製品に安定剤を混合することもできる。 Examples of the antioxidant include hindered phenol-based antioxidants such as octadecyl-3-(3,5-tertiary-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate and 4,6-bis(octylthiomethyl)-o-cresol (product Irganox 1076), and phosphorus-based antioxidants such as tris(2,4-di-tertiary-butylphenyl)phosphite (product Irgafos 176). These stabilizers may be used alone or in combination of two or more. There is no particular restriction on the timing of addition, and it may be during either the polymerization process or the devolatilization process. The stabilizer may also be mixed into the product using a mechanical device such as an extruder or Banbury mixer.
本実施形態の好ましい態様として、スチレン系樹脂組成物は、高級脂肪酸系界面活性剤を含有することが好ましい。高級脂肪酸系界面活性剤の添加により、発泡シートのブロッキング防止効果が得られるほか、適度に添加することにより、樹脂組成物の混練時にペレット同士のトルク低減や、計量安定に寄与する。そのため、高級脂肪酸系界面活性剤の含有量としては、スチレン系樹脂組成物の総量に対して、0.002~0.1質量部の範囲とすることが好ましい。上記効果が得られ、0.1質量部以下にすることでスチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)のゲル化剤として寄与してしまうことを防ぐことができる。
高級脂肪酸系界面活性剤の添加方法としては各樹脂の重合時に添加しても、スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)と(メタ)アクリル系樹脂(B)の混練時に追加で練り込んでも良い。
As a preferred aspect of this embodiment, the styrene resin composition preferably contains a higher fatty acid surfactant. The addition of a higher fatty acid surfactant not only prevents blocking of the foamed sheet, but also contributes to torque reduction between pellets and metering stability during kneading of the resin composition by adding an appropriate amount of the higher fatty acid surfactant. Therefore, the content of the higher fatty acid surfactant is preferably in the range of 0.002 to 0.1 parts by mass relative to the total amount of the styrene resin composition. The above effect can be obtained, and by making the content 0.1 parts by mass or less, it is possible to prevent the higher fatty acid surfactant from contributing as a gelling agent for the styrene-(meth)acrylic acid resin (A).
The higher fatty acid surfactant may be added during polymerization of each resin, or may be additionally kneaded when the styrene-(meth)acrylic acid resin (A) and the (meth)acrylic resin (B) are kneaded together.
高級脂肪酸系界面活性剤としては特に限定されるものではないが、例えばステアリン酸、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、エチレンビスステアリン酸アミドなどが挙げられるが、中でもエチレンビスステアリン酸アミドが好ましい。 The higher fatty acid surfactant is not particularly limited, but examples include stearic acid, calcium stearate, calcium stearate, and ethylene bisstearamide, with ethylene bisstearamide being preferred.
[100万以上の高分子量成分]
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、上記樹脂(A)と上記樹脂(B)とを有し、必要により配合される、(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)、コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)、耐衝撃性スチレン系樹脂(E)、スチレン系エラストマー(F)、アクリル系エラストマー(G)、無機粒子(H)、炭素原子数10以上の1価アルコール及び任意添加成分からなる群から選択される1種又は2種以上を含みうる。そして、本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)及び樹脂(B)を必須に含有し、かつ任意成分であるマトリックスポリマー部分と、各種ゴム状重合体粒子とを有する。そして、前記マトリックスポリマー部分は、ポリマーマトリックス(C-1)、ポリマーマトリックス(E-1)、スチレン系エラストマー(F)、アクリル系エラストマー(G)、炭素原子数10以上の1価アルコール及び任意添加成分からなる群から選択される1種又は2種以上を含有する。また、各種ゴム状重合体粒子は、ゴム状重合体粒子(C-2)、コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)及びゴム状重合体粒子(E-2)からなる群から選択される1種又は2種以上を含有する。
本実施形態のマトリックスポリマー部分において、前記マトリックスポリマー部分を100万以上の高分子量成分と、100万未満の分子量成分とに分けた場合、当該100万以上の高分子量成分が、スチレン系樹脂組成物の総量に対して1.0質量%以下であることが好ましい。より好ましくは0.9質量%以下、更に好ましくは0.8質量%以下、より更に好ましくは0.7質量%以下、最も好ましくは0.6質量%以下の範囲である。
当該100万以上の高分子量成分を1.0質量%以下とすることにより、未溶融欠点の発生量が低下し、薄肉成形性と強度のバランスに優れた組成物が得られる。
なお、100以上高分子量成分とは、後述の実施例の欄で説明する通り、GPCから求められる各種平均分子量を算出する前の100万以上分子量の重量割合です。
[High molecular weight component of 1 million or more]
The styrene-based resin composition of the present embodiment contains the resin (A) and the resin (B), and may contain, as necessary, one or more selected from the group consisting of a (meth)acrylonitrile-diene-styrene-based resin (C), a core-shell type rubbery polymer particle (D), an impact-resistant styrene-based resin (E), a styrene-based elastomer (F), an acrylic elastomer (G), inorganic particles (H), a monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms, and an optional added component. The styrene-based resin composition of the present embodiment essentially contains the resin (A) and the resin (B), and also contains a matrix polymer portion, which is an optional component, and various rubbery polymer particles. The matrix polymer portion contains one or more selected from the group consisting of a polymer matrix (C-1), a polymer matrix (E-1), a styrene-based elastomer (F), an acrylic elastomer (G), a monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms, and an optional added component. The various rubber-like polymer particles include one or more selected from the group consisting of rubber-like polymer particles (C-2), core-shell type rubber-like polymer particles (D) and rubber-like polymer particles (E-2).
In the matrix polymer portion of this embodiment, when the matrix polymer portion is divided into a high molecular weight component of 1 million or more and a molecular weight component of less than 1 million, the high molecular weight component of 1 million or more is preferably 1.0 mass% or less, more preferably 0.9 mass% or less, even more preferably 0.8 mass% or less, still more preferably 0.7 mass% or less, and most preferably 0.6 mass% or less, based on the total amount of the styrene-based resin composition.
By controlling the content of the high molecular weight component having a molecular weight of 1,000,000 or more to 1.0 mass % or less, the occurrence of unmelted defects is reduced, and a composition having an excellent balance of thin-wall moldability and strength can be obtained.
As will be explained in the Examples section below, the high molecular weight component of 100 or more is the weight percentage of molecular weights of 1 million or more before calculating the various average molecular weights obtained from GPC.
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)とを有し、かつ樹脂(A)及び樹脂(B)の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、65~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは75~95質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)と任意添加成分とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)及び任意添加成分の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、70~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは80~95質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)と樹脂(C)とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)及び樹脂(C)の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、70~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは80~90質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)と樹脂(C)と任意添加成分とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)、樹脂(C)及び任意添加成分の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、85~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは90~95質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)とゴム状重合体粒子(D)とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)及びゴム状重合体粒子(D)の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、70~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは75~95質量%、さらに好ましくは80~90質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)とゴム状重合体粒子(D)と任意添加成分とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)、ゴム状重合体粒子(D)及び任意添加成分の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、80~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは85~97質量%、さらに好ましくは90~95質量%でありうる。
特に射出成形体のシャルピー衝撃強度を向上する点を重視する場合、スチレン系樹脂組成物が、樹脂(A)と樹脂(B)とゴム状重合体粒子(D)がスチレン系樹脂組成物に対して70~100質量%以上であることが好ましい。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)と樹脂(E)とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)及び樹脂(E)の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、70~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは80~90質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)と樹脂(E)と任意添加成分とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)、樹脂(E)及び任意添加成分の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、85~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは90~95質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)とエラストマー(F)とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)及びエラストマー(F)の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、70~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは80~90質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)とエラストマー(F)と任意添加成分とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)、エラストマー(F)及び任意添加成分の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、85~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは90~95質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)とエラストマー(G)とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)及びエラストマー(G)の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、70~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは80~90質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)とエラストマー(G)と任意添加成分とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)、エラストマー(G)及び任意添加成分の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、85~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは90~95質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)と無機粒子(H)とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)及び無機粒子(H)の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、60~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは75~98質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)と無機粒子(H)と任意添加成分とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)、無機粒子(H)及び任意添加成分の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、75~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは80~98質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)と樹脂(E)とエラストマー(F)とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)、樹脂(E)及びエラストマー(F)の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、70~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは85~90質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)と樹脂(E)とエラストマー(F)と任意添加成分とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)、樹脂(E)、エラストマー(F)及び任意添加成分の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、85~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは90~95質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)と樹脂(C)とエラストマー(G)とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)、樹脂(C)及びエラストマー(G)の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、70~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは75~95質量%、さらに好ましくは80~90質量%でありうる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、樹脂(A)と樹脂(B)、樹脂(C)、エラストマー(G)と任意添加成分とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)、樹脂(C)、エラストマー(G)及び任意添加成分の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、80~100質量%占めることが好ましく、より好ましくは85~97質量%、さらに好ましくは90~95質量%でありうる。
スチレン系樹脂組成物が樹脂(A)と樹脂(B)と樹脂(C)とエラストマー(G)とを有し、かつ樹脂(A)、樹脂(B)、樹脂(C)及びエラストマー(G)の合計含有量が、スチレン系樹脂組成物全体に対して、70~100質量%占めることで、低温衝撃強度と剛性のバランスに優れたスチレン系樹脂組成物を得ることができる。
The styrene-based resin composition of the present embodiment contains resin (A) and resin (B), and the total content of resin (A) and resin (B) is preferably 65 to 100 mass%, more preferably 75 to 95 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment has resin (A), resin (B), and optional additional components, and the total content of resin (A), resin (B), and optional additional components is preferably 70 to 100 mass%, and more preferably 80 to 95 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment contains resin (A), resin (B), and resin (C), and the total content of resin (A), resin (B), and resin (C) is preferably 70 to 100 mass%, and more preferably 80 to 90 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment has resin (A), resin (B), resin (C), and optional additional components, and the total content of resin (A), resin (B), resin (C), and optional additional components preferably accounts for 85 to 100 mass%, and more preferably 90 to 95 mass%, of the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment has resin (A), resin (B), and rubber-like polymer particles (D), and the total content of resin (A), resin (B), and rubber-like polymer particles (D) is preferably 70 to 100 mass%, more preferably 75 to 95 mass%, and even more preferably 80 to 90 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment has resin (A), resin (B), rubber-like polymer particles (D), and optional additional components, and the total content of resin (A), resin (B), rubber-like polymer particles (D), and optional additional components is preferably 80 to 100 mass%, more preferably 85 to 97 mass%, and even more preferably 90 to 95 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
In particular, when emphasis is placed on improving the Charpy impact strength of the injection-molded article, the styrene-based resin composition preferably contains 70 to 100 mass % or more of the resin (A), the resin (B), and the rubber-like polymer particles (D) relative to the styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment contains resin (A), resin (B), and resin (E), and the total content of resin (A), resin (B), and resin (E) is preferably 70 to 100 mass%, and more preferably 80 to 90 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment has resin (A), resin (B), resin (E), and optional additional components, and the total content of resin (A), resin (B), resin (E), and optional additional components preferably accounts for 85 to 100 mass%, and more preferably 90 to 95 mass%, of the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment contains resin (A), resin (B), and elastomer (F), and the total content of resin (A), resin (B), and elastomer (F) is preferably 70 to 100 mass%, and more preferably 80 to 90 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment has resin (A), resin (B), elastomer (F), and optional additional components, and the total content of resin (A), resin (B), elastomer (F), and optional additional components preferably accounts for 85 to 100 mass%, and more preferably 90 to 95 mass%, of the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment contains resin (A), resin (B), and elastomer (G), and the total content of resin (A), resin (B), and elastomer (G) is preferably 70 to 100 mass%, and more preferably 80 to 90 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment has resin (A), resin (B), elastomer (G), and optional additional components, and the total content of resin (A), resin (B), elastomer (G), and optional additional components preferably accounts for 85 to 100 mass%, and more preferably 90 to 95 mass%, of the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment contains the resin (A), the resin (B), and the inorganic particles (H), and the total content of the resin (A), the resin (B), and the inorganic particles (H) is preferably 60 to 100 mass%, and more preferably 75 to 98 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment has resin (A), resin (B), inorganic particles (H), and optional additional components, and the total content of resin (A), resin (B), inorganic particles (H), and optional additional components is preferably 75 to 100 mass%, and more preferably 80 to 98 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment contains resin (A), resin (B), resin (E), and elastomer (F), and the total content of resin (A), resin (B), resin (E), and elastomer (F) is preferably 70 to 100 mass%, and more preferably 85 to 90 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment has resin (A), resin (B), resin (E), elastomer (F), and optional additional components, and the total content of resin (A), resin (B), resin (E), elastomer (F), and optional additional components preferably accounts for 85 to 100 mass%, and more preferably 90 to 95 mass%, of the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment contains resin (A), resin (B), resin (C), and elastomer (G), and the total content of resin (A), resin (B), resin (C), and elastomer (G) is preferably 70 to 100 mass%, more preferably 75 to 95 mass%, and even more preferably 80 to 90 mass%, based on the entire styrene-based resin composition.
The styrene-based resin composition of the present embodiment has resin (A), resin (B), resin (C), elastomer (G), and optional additional components, and the total content of resin (A), resin (B), resin (C), elastomer (G), and optional additional components preferably accounts for 80 to 100 mass%, more preferably 85 to 97 mass%, and even more preferably 90 to 95 mass%, of the entire styrene-based resin composition.
When the styrene-based resin composition contains the resin (A), the resin (B), the resin (C), and the elastomer (G), and the total content of the resin (A), the resin (B), the resin (C), and the elastomer (G) is 70 to 100 mass% based on the entire styrene-based resin composition, it is possible to obtain a styrene-based resin composition having an excellent balance between low-temperature impact strength and rigidity.
[スチレン系樹脂組成物の物性と性状]
以下に本実施形態におけるスチレン系樹脂組成物の物性と性状について述べる。
<ビカット軟化温度>
本実施形態において、スチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度は105℃以上であることが好ましく、より好ましくは109℃以上、より更に好ましくは112℃以上である。当該ビカット軟化温度を105℃以上とすることにより、一般の500W前後の電子レンジにおける加熱調理に適用可能なシート、容器が得られ、112℃以上にすることでコンビニエンスストアーなどに置かれる1000W以上の業務用高出力電子レンジでの加熱料理にも耐えることができる。当該ビカット軟化温度は、ISO306に準拠して、荷重50N、昇温速度50℃/hの条件で測定することができる。
[Physical properties and characteristics of styrene-based resin composition]
The physical properties and characteristics of the styrene-based resin composition of the present embodiment will be described below.
<Vicat softening temperature>
In this embodiment, the Vicat softening temperature of the styrene-based resin composition is preferably 105° C. or higher, more preferably 109° C. or higher, and even more preferably 112° C. or higher. By setting the Vicat softening temperature at 105° C. or higher, a sheet or container applicable to cooking in a general microwave oven of about 500 W can be obtained, and by setting the Vicat softening temperature at 112° C. or higher, it can withstand cooking in a high-power commercial microwave oven of 1000 W or higher that is placed in a convenience store, etc. The Vicat softening temperature can be measured in accordance with ISO306 under conditions of a load of 50 N and a heating rate of 50° C./h.
<メルトマスフローレート>
本実施形態において、スチレン系樹脂組成物の200℃でのメルトフローレートは0.1~2.0g/10分の範囲であることが好ましく、より好ましくは0.2~1.5g/10分であり、さらに好ましくは0.4~1.0g/10分である。メルトフローレートを0.3g/10分以上にすることにより、良好な成形性が得られ、2.0g/10分以下にすることにより、強度に優れた樹脂を得ることができる。
<Melt Mass Flow Rate>
In this embodiment, the melt flow rate of the styrene-based resin composition at 200° C. is preferably in the range of 0.1 to 2.0 g/10 min, more preferably 0.2 to 1.5 g/10 min, and even more preferably 0.4 to 1.0 g/10 min. By making the melt flow rate 0.3 g/10 min or more, good moldability can be obtained, and by making it 2.0 g/10 min or less, a resin with excellent strength can be obtained.
<共役ジエン系単量体単位の含有量>
本実施形態において、スチレン系樹脂組成物中に含まれる共役ジエン系単量体単位の含有量は、スチレン系樹脂組成物全体に対し、0~10質量%が好ましく、より好ましくは0.3~5.0質量%、より更に好ましくは0.5~4.8質量%、最も好ましくは0.6~4.0の範囲である。共役ジエン系単量体単位の含有量を0.6~4.0質量%の範囲とすることにより、低温衝撃強度と剛性のバランスに優れた組成物及び該組成物を成形してなる成形体、シート、容器を得ることができる。
なお、上記共役ジエン系単量体単位は、上記の通り、共役ジエン系単量体(c2)、共役ジエン系単量体(d1)、共役ジエン系単量体(e2)及び共役ジエン系単量体(f2)の総称である。
<Content of conjugated diene monomer units>
In this embodiment, the content of the conjugated diene monomer unit contained in the styrene-based resin composition is preferably 0 to 10 mass %, more preferably 0.3 to 5.0 mass %, even more preferably 0.5 to 4.8 mass %, and most preferably in the range of 0.6 to 4.0 mass %, based on the entire styrene-based resin composition. By setting the content of the conjugated diene monomer unit in the range of 0.6 to 4.0 mass %, it is possible to obtain a composition having an excellent balance between low-temperature impact strength and rigidity, and a molded article, sheet, or container obtained by molding the composition.
As described above, the conjugated diene monomer unit is a general term for the conjugated diene monomer (c2), the conjugated diene monomer (d1), the conjugated diene monomer (e2) and the conjugated diene monomer (f2).
<スチレン系樹脂組成物における(メタ)アクリル酸単量体又は(メタ)アクリル酸エステル単量体>
本実施形態において、スチレン系樹脂組成物に含まれる全(メタ)アクリル酸単量体単位の含有量が、前記スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、2~20質量%含有することが好ましく、好ましくは3~15質量%、より好ましくは4~10質量%、より更に好ましくは5~8質量%である。組成物全体における(メタ)アクリル酸単量体の含有量が上記範囲であると、耐熱性向上効果を十分に得ることができる。
なお、上記全(メタ)アクリル酸単量体の含有量とは、スチレン系樹脂組成物中に存在する全(メタ)アクリル酸単量体単位の合計量を示すため、樹脂(A)、樹脂(B)及びその他の成分(樹脂(C)、ゴム状重合体粒子(D)、樹脂(E)、エラストマー(G)及び任意添加成分)中の(メタ)アクリル酸単量体単位の各含有量も換算される。
<(Meth)acrylic acid monomer or (meth)acrylic acid ester monomer in styrene-based resin composition>
In this embodiment, the content of all (meth)acrylic acid monomer units contained in the styrene-based resin composition is preferably 2 to 20 mass%, more preferably 3 to 15 mass%, more preferably 4 to 10 mass%, and even more preferably 5 to 8 mass%, relative to the total amount (100 mass%) of the styrene-based resin composition. When the content of (meth)acrylic acid monomers in the entire composition is within the above range, a sufficient effect of improving heat resistance can be obtained.
The total (meth)acrylic acid monomer content indicates the sum of all (meth)acrylic acid monomer units present in the styrene-based resin composition, and therefore includes the respective contents of (meth)acrylic acid monomer units in the resin (A), the resin (B) and other components (the resin (C), the rubber-like polymer particles (D), the resin (E), the elastomer (G) and any additional components).
本実施形態において、スチレン系樹脂組成物に含まれる全(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有量が、前記スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して6~55質量%含有することが好ましく、好ましくは10~50質量%、より好ましくは14~45質量%、更に好ましくは16~40質量%である。組成物全体における(メタ)アクリル酸エステル単量体の含有量が上記範囲であると、耐熱油性の向上に必要な耐油性、及び機械強度の向上効果を十分に得ることができる。
なお、上記全(メタ)アクリル酸エステル単量体の含有量とは、スチレン系樹脂組成物中に存在する全(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の合計量を示すため、樹脂(A)、樹脂(B)及びその他の成分(樹脂(C)、ゴム状重合体粒子(D)、樹脂(E)、エラストマー(G)及び任意添加成分)中の(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の各含有量も換算される。
In this embodiment, the content of all (meth)acrylic acid ester monomer units contained in the styrene-based resin composition is preferably 6 to 55 mass% relative to the total amount (100 mass%) of the styrene-based resin composition, preferably 10 to 50 mass%, more preferably 14 to 45 mass%, and even more preferably 16 to 40 mass%. When the content of the (meth)acrylic acid ester monomers in the entire composition is within the above range, the oil resistance required for improving the hot oil resistance and the effect of improving the mechanical strength can be sufficiently obtained.
The above-mentioned total (meth)acrylic acid ester monomer content indicates the total amount of all (meth)acrylic acid ester monomer units present in the styrene-based resin composition, and therefore each content of the (meth)acrylic acid ester monomer units in the resin (A), the resin (B) and other components (the resin (C), the rubber-like polymer particles (D), the resin (E), the elastomer (G) and any optional added components) is also converted into this content.
上記範囲にスチレン系樹脂組成物に含まれる全(メタ)アクリル酸単量体単位、及び全(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有量を制御することにより、前記(メタ)アクリル酸単量体単位による耐熱性の向上効果及び前記(メタ)アクリル酸エステル単量体単位による耐油性向上効果を同時に効率的に得ることができ、結果として耐熱油性に優れたスチレン系樹脂組成物及びそれを成形してなる発泡シート、容器を得ることができる。 By controlling the content of all (meth)acrylic acid monomer units and all (meth)acrylic acid ester monomer units contained in the styrene-based resin composition within the above range, the heat resistance improving effect of the (meth)acrylic acid monomer units and the oil resistance improving effect of the (meth)acrylic acid ester monomer units can be simultaneously and efficiently obtained, and as a result, a styrene-based resin composition with excellent heat and oil resistance and a foamed sheet and container molded from the same can be obtained.
<スチレン系樹脂組成物中のスチレン系成分の含有量の含有量>
本実施形態におけるスチレン系樹脂組成物は、スチレン系成分を含有する。ここでいうスチレン系成分とは、スチレン系単量体(単位)(a1)及びその他の成分(樹脂(B)、樹脂(C)、ゴム状重合体粒子(D)、樹脂(E)、エラストマー(F)及び任意添加成分)に含まれうるスチレン系単量体(単位)の総称をいう。
本実施形態におけるスチレン系樹脂組成物は、スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、スチレン系成分(全スチレン系単量体(単位))の含有量は50~85質量%であることが好ましく、より好ましくは55~83質量%、更に好ましくは58~80質量%である。50~85の範囲であると成形性、耐熱油性のバランスに優れたスチレン系樹脂組成物を得ることができる。
<Content of styrene-based component in styrene-based resin composition>
The styrene-based resin composition in the present embodiment contains a styrene-based component. The styrene-based component here refers to a collective term for the styrene-based monomer (unit) (a1) and the styrene-based monomer (unit) that may be contained in other components (resin (B), resin (C), rubber-like polymer particles (D), resin (E), elastomer (F), and optional added components).
In the styrene-based resin composition in the present embodiment, the content of the styrene-based component (total styrene-based monomers (units)) relative to the total amount (100 mass%) of the styrene-based resin composition is preferably 50 to 85 mass%, more preferably 55 to 83 mass%, and even more preferably 58 to 80 mass%. When it is in the range of 50 to 85, a styrene-based resin composition having an excellent balance of moldability and heat oil resistance can be obtained.
本実施形態におけるスチレン系樹脂組成物の好ましい態様は、スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、全スチレン系単量体単位の含有量は50~85質量%であり、全(メタ)アクリル酸単量体単位の含有量は2~20質量%であり、全(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有量は6~55質量%である。また、別の好ましい態様は、スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、全スチレン系単量体単位の含有量は50~70質量%であり、全(メタ)アクリル酸単量体単位の含有量は3.5~10質量%であり、全(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の含有量は17~45質量%であり、全共役ジエン系単量体単位の含有量は0.5~10質量%である。 In a preferred embodiment of the styrene-based resin composition in this embodiment, the total styrene-based monomer unit content is 50 to 85% by mass, the total (meth)acrylic acid monomer unit content is 2 to 20% by mass, and the total (meth)acrylic acid ester monomer unit content is 6 to 55% by mass, relative to the total amount (100% by mass) of the styrene-based resin composition. In another preferred embodiment, the total styrene-based monomer unit content is 50 to 70% by mass, the total (meth)acrylic acid monomer unit content is 3.5 to 10% by mass, the total (meth)acrylic acid ester monomer unit content is 17 to 45% by mass, and the total conjugated diene monomer unit content is 0.5 to 10% by mass, relative to the total amount (100% by mass) of the styrene-based resin composition.
本実施形態のスチレン系樹脂組成物に含有された全ゴム状重合体粒子の平均粒子径は、0.08~5.0μmであることが好ましく、0.10~4.0μmであることがより好ましく、0.20~2.5μmであることがさらに好ましく、0.25~2.0μmであることがよりさらに好ましい。
全ゴム状重合体粒子、いわゆるみかけのゴム状重合体粒子の平均粒子径が上記範囲であると、スチレン系樹脂組成物に対する強度付与効果が最大になる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物全体における全ゴム状重合体粒子の総量(内包樹脂を含む)は、スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、0.5~8.0質量%であることが好ましく、0.6~6.5質量%であることがより好ましく、0.7~5.5質量%であることがさらに好ましく、0.8~4.5質量%であることがよりさらに好ましい。
スチレン系樹脂組成物に含有される全ゴム状重合体粒子の含有量が上記範囲であると、スチレン系樹脂組成物に対する強度付与効果が最大になる。
なお、全ゴム状重合体粒子の含有量とは、各ゴム状重合体粒子、すなわちABSゴム状重合体粒子(C-2)、コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)及びゴム状重合体粒子(E-2)がそれぞれ共役ジエン系単量体単位以外の成分(ポリマードメイン相)を包摂している場合は、当該共役ジエン系単量体単位以外の成分(ポリマードメイン相)も全ゴム状重合体粒子の含有量に含まれる。
本実施形態のスチレン系樹脂組成物全体における全ゴム状重合体粒子における共役ジエン系単量体の含有量(=ゴム量)は、スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、0~10質量%が好ましく、より好ましくは0.3~5.0質量%、より更に好ましくは0.5~4.8質量%、最も好ましくは0.6~4.0の範囲である。強度と剛性のバランスに優れたスチレン系樹脂組成物及び該組成物を成形してなる成形体、シート、容器を得ることができる。
前記全ゴム状重合体粒子としては、ゴム状重合体粒子(C-2)とコアシェル型のゴム状重合体粒子(D)とゴム状重合体粒子(E-2)とを全て包含する。
The average particle size of all rubber-like polymer particles contained in the styrene-based resin composition of the present embodiment is preferably 0.08 to 5.0 μm, more preferably 0.10 to 4.0 μm, even more preferably 0.20 to 2.5 μm, and even more preferably 0.25 to 2.0 μm.
When the average particle size of all the rubber-like polymer particles, that is, the apparent rubber-like polymer particles, is within the above range, the effect of imparting strength to the styrene-based resin composition is maximized.
The total amount of all rubber-like polymer particles (including encapsulated resin) in the entire styrene-based resin composition of this embodiment is preferably 0.5 to 8.0 mass%, more preferably 0.6 to 6.5 mass%, even more preferably 0.7 to 5.5 mass%, and even more preferably 0.8 to 4.5 mass%, relative to the total amount (100 mass%) of the styrene-based resin composition.
When the content of all the rubber-like polymer particles contained in the styrene-based resin composition is within the above range, the effect of imparting strength to the styrene-based resin composition is maximized.
In addition, when each of the rubber-like polymer particles, i.e., the ABS rubber-like polymer particles (C-2), the core-shell type rubber-like polymer particles (D) and the rubber-like polymer particles (E-2), contains a component (polymer domain phase) other than the conjugated diene monomer unit, the component (polymer domain phase) other than the conjugated diene monomer unit is also included in the content of all the rubber-like polymer particles.
The content of the conjugated diene monomer (=rubber amount) in all rubber-like polymer particles in the entire styrene-based resin composition of this embodiment is preferably 0 to 10 mass%, more preferably 0.3 to 5.0 mass%, even more preferably 0.5 to 4.8 mass%, and most preferably 0.6 to 4.0 mass%, relative to the total amount (100 mass%) of the styrene-based resin composition. It is possible to obtain a styrene-based resin composition having an excellent balance between strength and rigidity, and a molded article, sheet, or container obtained by molding the composition.
The above-mentioned total rubber-like polymer particles include all of the rubber-like polymer particles (C-2), the core-shell type rubber-like polymer particles (D) and the rubber-like polymer particles (E-2).
[押出シート]
本開示の別の態様は、上述した本発明のスチレン系樹脂組成物を用いて形成されてなる押出シートを提供する。押出シートは非発泡及び発泡のいずれでもよい。押出シートの製造方法としては、通常知られている方法を用いることができる。非発泡押出シートの製造方法としては、Tダイを取り付けた短軸又は2軸押出成形機で、1軸延伸機又は2軸延伸機でシートを引き取る装置を用いる方法等を用いることができ、発泡押出シートの製造方法としては、Tダイ又はサーキュラーダイを備え付けた押出発泡成形機を用いる方法等を用いることができる。
[Extruded sheet]
Another aspect of the present disclosure provides an extruded sheet formed using the above-mentioned styrene-based resin composition of the present invention. The extruded sheet may be either non-foamed or foamed. A commonly known method can be used as a method for producing an extruded sheet. A method for producing a non-foamed extruded sheet can be a method using a single-axis or twin-axis extruder equipped with a T-die and a device for taking up a sheet with a uniaxial or biaxial stretching machine, and a method for producing a foamed extruded sheet can be a method using an extrusion foaming machine equipped with a T-die or circular die.
<発泡押出シート>
本発明の発泡押出シートの製造方法としては従来公知の所謂押出発泡により得ることができる。即ち、押出機を用いて前記基材樹脂と必要に応じて添加される後述の発泡核剤(気泡調整剤)等の各種の添加剤を加熱、溶融、混練し、物理発泡剤を圧入してさらに混練した後、適切な樹脂温度に調整された発泡性溶融樹脂を、ダイを通して大気圧下に押出して発泡させることによって形成される。
<Foam extrusion sheet>
The foamed extruded sheet of the present invention can be obtained by a conventionally known method, so-called extrusion foaming, in which the base resin and various additives, such as a foam nucleating agent (cell regulator) described below, which are added as required, are heated, melted, and kneaded using an extruder, a physical foaming agent is injected and further kneaded, and the foamable molten resin, which has been adjusted to an appropriate resin temperature, is extruded through a die under atmospheric pressure to foam.
本実施形態において、発泡押出シートを形成する場合、押出発泡時の発泡剤としては通常用いられる物質を使用できる。発泡剤としてはノルマルブタン、イソブタン、ペンタン、フロン、二酸化炭素、水、ジエチルエーテル等を使用することができ、ブタン、イソブタン、ジエチルエーテルが好適であり、上記発泡から2種類以上を組みわせて使用することもできる。発泡成形時の発泡剤の添加量としては、発泡せしめるスチレン系樹脂組成物を100質量部としたときに、0.5~8.0質量部が好ましく、より好ましくは1.0~6.0質量部、更に好ましくは2.0~5.0質量部、より更に好ましくは2.5~4.5質量部の範囲である。特に2.0~5.0質量部の範囲とすることで樹脂の可塑化効果と発泡性に優れる。 In this embodiment, when forming a foamed extrusion sheet, a substance that is normally used as a foaming agent during extrusion foaming can be used. Normal butane, isobutane, pentane, fluorocarbons, carbon dioxide, water, diethyl ether, etc. can be used as the foaming agent, with butane, isobutane, and diethyl ether being preferred, and a combination of two or more of the above foaming agents can also be used. The amount of foaming agent added during foam molding is preferably 0.5 to 8.0 parts by mass, more preferably 1.0 to 6.0 parts by mass, even more preferably 2.0 to 5.0 parts by mass, and even more preferably 2.5 to 4.5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the styrene-based resin composition to be foamed. In particular, by setting the amount in the range of 2.0 to 5.0 parts by mass, the resin plasticization effect and foamability are excellent.
本実施形態において、発泡押出シートを形成する場合、押出発泡時の発泡核剤としては通常用いられる物質を使用できる。例えば前記無機粒子(H)として挙げたタルク、シリカ、マイカ等を使用できる。発泡核剤の含有量は、スチレン系樹脂組成物の総量を100質量部としたときに、0.1~7.0質量部が好ましく、更に好ましくは0.2~6.0質量部、より更に好ましくは0.3~4.0質量部である。0.1~7.0質量部の範囲とすることで、食品包装向け発泡シートに好適な発泡倍率のシートが得ることができる。発泡核剤を添加する方法としては、直接添加しても良いし、あるいはあらかじめ高濃度の発泡核剤を押出混練により分散させた樹脂ペレットを添加するマスターバッチを用いても良い。 In this embodiment, when forming a foamed extruded sheet, a substance that is normally used as a foam nucleating agent during extrusion foaming can be used. For example, talc, silica, mica, etc., listed as the inorganic particles (H) can be used. The content of the foam nucleating agent is preferably 0.1 to 7.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 6.0 parts by mass, and even more preferably 0.3 to 4.0 parts by mass, when the total amount of the styrene-based resin composition is 100 parts by mass. By setting the content in the range of 0.1 to 7.0 parts by mass, a sheet with an expansion ratio suitable for a foamed sheet for food packaging can be obtained. The foam nucleating agent may be added directly, or a master batch may be used in which a resin pellet in which a high concentration of the foam nucleating agent has been dispersed by extrusion kneading is added.
本実施形態において、発泡押出シートの厚みは0.3mm~5.0mmであることが好ましく、より好ましくは0.5~3.0mmの範囲である。0.5~3.0mmの範囲とすることで強度と生産性のバランスに優れた発泡押出シートを提供することができる。 In this embodiment, the thickness of the foamed extruded sheet is preferably 0.3 mm to 5.0 mm, and more preferably in the range of 0.5 to 3.0 mm. By setting the thickness in the range of 0.5 to 3.0 mm, it is possible to provide a foamed extruded sheet with an excellent balance between strength and productivity.
本実施形態において、発泡押出シートの見かけ密度は0.05~0.30g/cm3であることが好ましく、より好ましくは、0.06~0.20g/cm3、より好ましくは、0.07~0.10g/cm3である。特に0.07~0.10g/cm3の範囲とすることで強度と生産性のバランスに優れた発泡押出シートを提供することができる。 In this embodiment, the apparent density of the foamed extruded sheet is preferably 0.05 to 0.30 g/cm 3 , more preferably 0.06 to 0.20 g/cm 3 , and even more preferably 0.07 to 0.10 g/cm 3. In particular, by setting the apparent density in the range of 0.07 to 0.10 g/cm 3 , it is possible to provide a foamed extruded sheet having an excellent balance between strength and productivity.
本実施形態において、発泡押出シートの坪量は70~300g/m2であることが好ましく、より好ましくは75~250g/m2、更に好ましくは80~200g/m2、より更に好ましくは90~150g/m2である。特に80~200g/m2の範囲とすることで強度と生産性のバランスに優れた発泡押出シートを提供することができる。 In this embodiment, the basis weight of the foamed extruded sheet is preferably 70 to 300 g/m 2 , more preferably 75 to 250 g/m 2 , even more preferably 80 to 200 g/m 2 , and even more preferably 90 to 150 g/m 2. By setting the basis weight in the range of 80 to 200 g/m 2 in particular, it is possible to provide a foamed extruded sheet having an excellent balance between strength and productivity.
本実施形態において、発泡押出シートの発泡倍率は5~18倍が好ましく、より好ましくは6~17倍、更に好ましくは7~16倍、より更に好ましくは8~15倍である。 In this embodiment, the expansion ratio of the foamed extruded sheet is preferably 5 to 18 times, more preferably 6 to 17 times, even more preferably 7 to 16 times, and even more preferably 8 to 15 times.
本実施形態において、JIS K7138:2006の方法に準拠して求められる発泡押出シートの独立気泡率は、75%以上が好ましく、80%以上がより好ましく、83%以上がさらに好ましく、86%以上がより更に好ましい。特に独立気泡率を80%以上とすることで、脆弱な連続気泡が少ないことになるので、強度に優れた発泡シートを得ることができる。 In this embodiment, the closed cell ratio of the foamed extruded sheet determined in accordance with the method of JIS K7138:2006 is preferably 75% or more, more preferably 80% or more, even more preferably 83% or more, and even more preferably 86% or more. In particular, by making the closed cell ratio 80% or more, the number of fragile open cells is reduced, and a foamed sheet with excellent strength can be obtained.
本実施形態において、発泡押出シートの平均気泡径は200~500μmが好ましく、より好ましくは250~450μmの範囲である。200~500μmの範囲とすることで強度と生産性のバランスに優れた発泡押出シートを提供することができる。 In this embodiment, the average bubble diameter of the foamed extruded sheet is preferably 200 to 500 μm, and more preferably in the range of 250 to 450 μm. By setting the range to 200 to 500 μm, it is possible to provide a foamed extruded sheet with an excellent balance between strength and productivity.
本発明の発泡押出シートは、フィルムを更にラミネートすること等によって多層化してもよい。使用するフィルムの種類は、一般のポリスチレンに使用されるもので差し支えない。例えばPP(ポリプロピレン)/PS(ポリスチレン)ドライラミネートフィルム等が挙げられ、ラミネートするフィルムの厚みとしては5~200μmが好ましく、より好ましくは10~150μm、より更に好ましくは20~100μmの範囲である。20~100μmの範囲の範囲とすることで、軽量化、強度、耐油性補強のバランスに優れる。
本実施形態の好ましい発泡押出シートは、スチレン系樹脂組成物の発泡体層と、当該発泡体層の少なくとも一方の面上に設けられるポリスチレン層と、当該ポリスチレン層の綿上に設けられるポリプロピレン層と、を有する積層体である。当該構造により、食品などと接触しうる最外側の層にポリプロピレン層が設けられるため、耐油性に優れた容器を提供しうる。また、スチレン系樹脂組成物の発泡体層はスチレン系単量体単位を含有するため、前記ポリスチレン層との相溶性及び密着性に優れた容器を提供しうる。
The foamed extruded sheet of the present invention may be multi-layered by further laminating a film. The type of film used may be any type commonly used for polystyrene. For example, a PP (polypropylene)/PS (polystyrene) dry laminate film may be used. The thickness of the film to be laminated is preferably 5 to 200 μm, more preferably 10 to 150 μm, and even more preferably 20 to 100 μm. By setting the thickness in the range of 20 to 100 μm, a good balance of weight reduction, strength, and oil resistance reinforcement is achieved.
A preferred foam extrusion sheet of this embodiment is a laminate having a foam layer of a styrene-based resin composition, a polystyrene layer provided on at least one side of the foam layer, and a polypropylene layer provided on the cotton of the polystyrene layer. With this structure, a polypropylene layer is provided on the outermost layer that may come into contact with food, etc., so that a container with excellent oil resistance can be provided. In addition, since the foam layer of the styrene-based resin composition contains a styrene-based monomer unit, a container with excellent compatibility and adhesion with the polystyrene layer can be provided.
[2次成形品]
発泡シートを熱成形して得られる成形体は電子レンジ加熱食品用容器として好適に用いられるものである。熱成形法としては、真空成形や圧空成形等が挙げられる。かかる熱成形法は、短時間に連続して容器を得ることができるので、好ましい方法である。尚、前述のラミネートフィルムを熱圧着した積層シートを熱成形する場合、得られる成形体の内側に耐油性に優れるポリオレフィン系樹脂フィルムが位置するように成形することが好ましい。
[Secondary molded product]
The molded product obtained by thermoforming the foamed sheet is suitable for use as a container for food heated in a microwave oven. Examples of the thermoforming method include vacuum forming and compressed air forming. Such a thermoforming method is a preferred method because it can obtain containers continuously in a short time. When the laminated sheet having the above-mentioned laminate film thermocompression-bonded thereto is thermoformed, it is preferable to mold the laminate so that the polyolefin resin film having excellent oil resistance is located on the inside of the molded product obtained.
次に本発明を実施例及び比較例により詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例における樹脂及び押出シート等の分析、評価方法は、下記の通りである。 The present invention will now be described in detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. The methods for analyzing and evaluating the resins and extruded sheets in the examples and comparative examples are as follows.
[各樹脂及び樹脂組成物の特性評価]
(1)分子量及び100万以上分子量成分比率の測定
実施例及び比較例で製造した各樹脂及び樹脂組成物の平均分子量(Mn、Mw、Mz)及び100万以上の高分子量成分の比率を、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)を用いて以下の条件で標準ポリスチレンを用いた検量線法により、標準ポリスチレン換算分子量として測定した。
測定機器:東ソー製HLC―8220
分別カラム:東ソー製TSK gel Super HZM-H(内径4.6mm)を直列に2本接続
ガードカラム:東ソー製TSK guard column Super HZ-H
測定溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
試料濃度:測定試料5mgを10mLの溶媒に溶解し、0.45μmのフィルターでろ過を行った。
注入量:10μL
測定温度:40℃
流速:0.35mL/分
検出器:示差屈折率計
検量線の作成には東ソー製のTSK標準ポリスチレン11種類(F-850、F-450、F-128、F-80、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000)を用いた。1次直線の近似式を用いて検量線を作成した。なお組成部中中にTHF不溶物がある場合は、0.2~0.4μm程度のメンブレンフィルターによりTHF不溶分除去して測定した。
[Evaluation of properties of each resin and resin composition]
(1) Measurement of Molecular Weight and Proportion of Molecular Weight Components of 1,000,000 or More The average molecular weight (Mn, Mw, Mz) and the proportion of high molecular weight components of 1,000,000 or more for each of the resins and resin compositions produced in the Examples and Comparative Examples were measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions using a calibration curve method using standard polystyrene, and were measured as molecular weights converted into standard polystyrene.
Measuring equipment: Tosoh HLC-8220
Separation column: Two Tosoh TSK gel Super HZM-H (inner diameter 4.6 mm) connected in series Guard column: Tosoh TSK guard column Super HZ-H
Measurement solvent: tetrahydrofuran (THF)
Sample concentration: 5 mg of a measurement sample was dissolved in 10 mL of a solvent and filtered through a 0.45 μm filter.
Injection volume: 10μL
Measurement temperature: 40℃
Flow rate: 0.35 mL/min Detector: differential refractometer Eleven types of TSK standard polystyrenes (F-850, F-450, F-128, F-80, F-40, F-20, F-10, F-4, F-2, F-1, A-5000) manufactured by Tosoh were used to create the calibration curve. The calibration curve was created using a linear approximation equation. If any THF insoluble matter was present in the composition, the THF insoluble matter was removed using a membrane filter of about 0.2 to 0.4 μm before measurement.
(2)スチレン系樹脂組成物中における炭素原子数10以上の1価アルコールの含有量の測定
スチレン系樹脂組成物全体に対する炭素原子数10以上の1価アルコールの含有量を、ガスクロマトグラフィーを用いて以下の条件で測定した。
試料調製:樹脂1.0gをメチルエチルケトン5mLに溶解後、更に標準物質としてp-ジエチルベンゼンを200μg/gになるように調整したヘキサン5mLを加えポリマー成分を再沈させ、上澄み液を採取し、測定液とした。
測定機器:Agilent社製 6850 シリーズ GCシステム
検出器:FID
カラム:DB-WAX
長さ:60m
膜厚:0.50μm
径:0.320mmφ
注入量:1μL
スプリット比:50:1
カラム温度:100℃で5分保持→10℃/分で130℃まで昇温→10℃/分で180℃まで昇温→180℃で10分保持→20℃/分で220℃まで昇温→220℃で10分保持
注入口温度:230℃
検出器温度:300℃
キャリアガス:ヘリウム
なお、炭素原子数10以上の1価アルコール(C)のピークの検出に際し、他ピークの重なりや、ピーク強度の飽和を避けるため、適宜サンプルの希釈率等の前処理や、使用するカラムや、検出条件を適宜調整してもよい。
(2) Measurement of the Content of Monohydric Alcohol Having 10 or More Carbon Atoms in the Styrene-Based Resin Composition The content of the monohydric alcohol having 10 or more carbon atoms in the entire styrene-based resin composition was measured using gas chromatography under the following conditions.
Sample preparation: 1.0 g of resin was dissolved in 5 mL of methyl ethyl ketone, and then 5 mL of hexane containing 200 μg/g of p-diethylbenzene as a standard substance was added to reprecipitate the polymer component, and the supernatant was collected as the measurement solution.
Measurement equipment: Agilent 6850 series GC system Detector: FID
Column: DB-WAX
Length: 60m
Film thickness: 0.50 μm
Diameter: 0.320 mm
Injection volume: 1μL
Split ratio: 50:1
Column temperature: 100°C for 5 minutes → 10°C/min to 130°C → 10°C/min to 180°C → 180°C for 10 minutes → 20°C/min to 220°C → 220°C for 10 minutes Injection port temperature: 230°C
Detector temperature: 300°C
Carrier gas: helium. In addition, when detecting the peak of the monohydric alcohol (C) having 10 or more carbon atoms, in order to avoid overlapping with other peaks or saturation of the peak intensity, pretreatment such as the dilution rate of the sample, the column to be used, and the detection conditions may be appropriately adjusted.
(3)各単量体単位の含有量の測定
以下の条件にて熱分解GC/MSにて実施例及び比較例で調製した樹脂組成物中に含まれる共役ジエン系単量体単位の含有量の測定を行なった。
試料調製:実施例及び比較例で調製した樹脂組成物を精密天秤にて50μgサンプルカップに秤量し、以下の条件で測定した。
測定条件
熱分解ユニット
機器 :フロンティアラボ製 PY-3030D
加熱炉温度 :600℃
GC
機器 :島津製作所製 GCMS-GP2020NX
カラム :Ultra Alloy-5
(長さ30m、膜厚0.25μm、径0.250mmφ)
カラム温度 :50℃に5分間保持し、10℃/分で昇温させ、100℃からは7℃/分で昇温させ、300℃で10分間保持した。
注入口温度 :300℃
検出器温度 :300℃
スプリット比 :1/300
キャリアガス :ヘリウム
検出方法 :質量分析計(MSD)
なお、各単量体ピークの検出に際し、ピークの重なりや、ピーク強度の飽和を避けるため、適宜サンプル量の調整、使用するカラムや検出条件を適宜調整してもよい。
(3) Measurement of Content of Each Monomer Unit The content of the conjugated diene monomer units contained in the resin compositions prepared in the Examples and Comparative Examples was measured by pyrolysis GC/MS under the following conditions.
Sample preparation: 50 μg of the resin compositions prepared in the Examples and Comparative Examples were weighed out in a sample cup using a precision balance, and measurements were performed under the following conditions.
Measurement conditions Pyrolysis unit Equipment: Frontier Lab PY-3030D
Heating furnace temperature: 600℃
G.C.
Equipment: Shimadzu GCMS-GP2020NX
Column: Ultra Alloy-5
(Length 30m, film thickness 0.25μm, diameter 0.250mmφ)
Column temperature: held at 50° C. for 5 minutes, heated at 10° C./min, and then heated from 100° C. at 7° C./min, and held at 300° C. for 10 minutes.
Inlet temperature: 300℃
Detector temperature: 300°C
Split ratio: 1/300
Carrier gas: Helium Detection method: Mass spectrometer (MSD)
In detecting each monomer peak, the amount of sample, the column to be used, and the detection conditions may be appropriately adjusted to avoid peak overlap and saturation of peak intensity.
(4)ゴム状重合体粒子(C-2)、コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)及び耐衝撃性スチレン系樹脂(E)中のゴム状重合体粒子(E-2)の平均粒子径
ゴム状重合体粒子(C-2)、コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)及び耐衝撃性スチレン系樹脂(E)中のゴム状重合体粒子(E-2)の平均粒子径(μm)は、透過型電子顕微鏡による断面観察によって観察された200個のゴム状重合体粒子について、下記式(2):
平均粒子径=Σ(ni×Di4)/Σ(ni×Di3)
{上記式(2)中、niは粒子径Diを有するゴム状重合体粒子の個数であり、Diはゴム状重合体粒子の長径と短径の平均値である。}
により5視野の画像から得られた粒子径を平均することで計算した。
(4) Average particle size of rubber-like polymer particles (C-2), core-shell type rubber-like polymer particles (D), and rubber-like polymer particles (E-2) in impact-resistant styrene-based resin (E) The average particle size (μm) of rubber-like polymer particles (C-2), core-shell type rubber-like polymer particles (D), and rubber-like polymer particles (E-2) in impact-resistant styrene-based resin (E) is calculated using the following formula (2): for 200 rubber-like polymer particles observed by cross-sectional observation using a transmission electron microscope:
Average particle diameter = Σ(ni×Di 4 )/Σ(ni×Di 3 )
{In the above formula (2), ni is the number of rubber-like polymer particles having a particle diameter Di, and Di is the average value of the major axis and minor axis of the rubber-like polymer particles.}
The particle diameters were calculated by averaging the particle diameters obtained from images of five fields of view.
(5)メルトマスフローレート(MFR)の測定
実施例及び比較例で製造した各樹脂及び樹脂組成物のメルトマスフローレート(g/10分)を、ISO1133に準拠して、200℃、49Nの荷重条件にて測定した。
(5) Measurement of Melt Mass Flow Rate (MFR) The melt mass flow rate (g/10 min) of each of the resins and resin compositions produced in the Examples and Comparative Examples was measured at 200° C. and a load of 49 N in accordance with ISO 1133.
(6)ビカット軟化温度の測定
実施例及び比較例で製造した各樹脂及び樹脂組成物のビカット軟化温度をISO306に準拠して測定した。荷重は50N、昇温速度は50℃/hとした。ビカット軟化温度が105℃を超えるものがシート成形物、容器成形物をレンジ加熱する際に想定する温度下での寸法安定性に優れ、特に115℃を超えるものについては実用温度にてほとんど寸法変化しない傾向であった。
(6) Measurement of Vicat Softening Temperature The Vicat softening temperature of each resin and resin composition produced in the Examples and Comparative Examples was measured in accordance with ISO 306. The load was 50 N, and the heating rate was 50°C/h. Those with a Vicat softening temperature of over 105°C had excellent dimensional stability at temperatures assumed when heating sheet molded products and container molded products in a microwave oven, and those with a Vicat softening temperature of over 115°C in particular tended to show almost no dimensional change at practical temperatures.
(7)耐熱油性の評価
実施例及び比較例で製造した各樹脂組成物を射出成形にて2.5mmプレートに成形し、該スチレン系樹脂組成物プレートを105℃のヤシ油(和光純薬製)に15分間浸漬後、浸漬前後における寸法変化率を、以下の式により算出し、以下の評価基準で耐熱油性を評価した。
(熱油浸漬後の寸法変化率)
={(元の寸法)-(浸漬後の寸法)}/(元の寸法)×100
評価基準
◎・・熱油浸漬後、寸法変化無し
〇・・熱油浸漬後の寸法変化率が2%以下
△・・熱油浸漬後の寸法変化率が2%超~10%以下
×・・熱油浸漬後の寸法変化率が10%超
(7) Evaluation of hot oil resistance Each of the resin compositions produced in the examples and comparative examples was molded into a 2.5 mm plate by injection molding, and the styrene-based resin composition plate was immersed in coconut oil (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) at 105°C for 15 minutes. The dimensional change rate before and after immersion was calculated using the following formula, and the hot oil resistance was evaluated according to the following evaluation criteria.
(Dimensional change rate after immersion in hot oil)
= {(original dimension) - (dimension after immersion)} / (original dimension) x 100
Evaluation criteria ◎: No dimensional change after immersion in hot oil 〇: Dimensional change rate after immersion in hot oil is 2% or less △: Dimensional change rate after immersion in hot oil is more than 2% to 10% or less ×: Dimensional change rate after immersion in hot oil is more than 10%
(8)ソリッドシートの面衝撃の評価(kg・cm)
実施例及び比較例で製造した各樹脂組成物を80℃で2時間以上乾燥した後、圧縮成型機にて0.7mm厚のソリッドシートを作成。8×8cmに切り出した後、東洋精機製フィルムインパクトテスター(No.195)を用いてによりフィルムインパクトを測定、n8平均を値とした。
(8) Evaluation of surface impact of solid sheet (kg cm)
Each resin composition produced in the Examples and Comparative Examples was dried at 80° C. for 2 hours or more, and then a solid sheet having a thickness of 0.7 mm was produced using a compression molding machine. After cutting into a size of 8×8 cm, the film impact was measured using a film impact tester (No. 195) manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., and the n8 average was recorded as the value.
(9)ソリッドシートの低温衝撃強度(-30℃)
実施例及び比較例のスチレン系樹脂組成物を用いて220℃に設定した熱プレスにて厚さ0.7mmソリッドシートを作製し、6cm×6cmに切り出し、-30℃に設定した恒温槽にて2時間以上冷却したのち、東洋精機社製のデュポン衝撃試験機(No.451)を用いて、速やかに落錘衝撃強度を測定した。撃心突端の半径6.3mm、撃心受台の半径9.4mmとし、落錘衝撃強度は50%破壊の値を、(落下重錘の質量kg)×(高さcm)で求めた。
(9) Low-temperature impact strength of solid sheet (-30°C)
Using the styrene-based resin compositions of the Examples and Comparative Examples, a solid sheet with a thickness of 0.7 mm was prepared by a heat press set at 220° C., cut into a size of 6 cm×6 cm, cooled for 2 hours or more in a thermostatic chamber set at −30° C., and then the drop weight impact strength was immediately measured using a DuPont impact tester (No. 451) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The radius of the tip of the impact point was 6.3 mm, the radius of the impact point receiving stand was 9.4 mm, and the drop weight impact strength was calculated as the value at 50% destruction, calculated as (mass of the falling weight in kg)×(height in cm).
(10)引張試験、曲げ試験及び衝撃試験
(10―1)スチレン系樹脂組成物のダンベル成形
実施例及び比較例で製造した各ペレット状樹脂組成物を東芝機械社製EC60NにてタイプAの4mmダンベルを以下の条件にて成形した。
ペレット乾燥:80℃で2時間以上
計量:63mm
射出時間:20秒
保圧時間:10秒
シリンダー温度:ノズル側からホッパー側にかけて220-240-220-200℃
スクリュー回転速度:100回/分
クッション:5.5mm
金型温度:45℃
冷却時間:25秒
(10-2)ダンベル引張試験(ダンベル引張破断点、ダンベルSSカーブ面積)
前項(10―1)で得られた4mm厚ダンベルについてダンベル引張試験をJIS K7161に準拠して実施(引張速度5mm/分)し、ダンベル引張破断点を測定した。また得られたSSカーブからダンベルSSカーブ面積(N・mm)を算出した。
(10-3)曲げ試験(曲げ弾性率、曲げ最大点)
前項(10―1)で得られたダンベル片から切削機を用いて80×10×4mmの試験片を作製した。JIS K7171に準拠し、曲げ速度2mm/分にて曲げ試験を実施し、曲げ弾性率と曲げ最大点を測定した。
(10-4)シャルピー衝撃試験(ノッチ有)
前項(10―1)で得られたダンベル片から切削機を用いてノッチを有する80×10×4mmの試験片を作製した。JIS K7111/1eAに準拠し、シャルピー衝撃強さを測定した。
(10) Tensile test, bending test and impact test (10-1) Dumbbell molding of styrene-based resin composition Each pellet-shaped resin composition produced in the examples and comparative examples was molded into a 4 mm dumbbell of type A using an EC60N manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. under the following conditions.
Pellet drying: 80°C for 2 hours or more Weight: 63 mm
Injection time: 20 seconds Pressure retention time: 10 seconds Cylinder temperature: 220-240-220-200°C from nozzle side to hopper side
Screw rotation speed: 100 rpm Cushion: 5.5 mm
Mold temperature: 45°C
Cooling time: 25 seconds (10-2) Dumbbell tensile test (dumbbell tensile breaking point, dumbbell SS curve area)
The dumbbell tensile test was carried out on the 4 mm-thick dumbbell obtained in the previous section (10-1) in accordance with JIS K7161 (tensile speed 5 mm/min) to measure the dumbbell tensile breaking point. The dumbbell SS curve area (N mm) was calculated from the obtained SS curve.
(10-3) Bending test (flexural modulus, maximum bending point)
A test piece of 80×10×4 mm was prepared from the dumbbell piece obtained in the previous section (10-1) using a cutting machine. A bending test was carried out at a bending speed of 2 mm/min in accordance with JIS K7171, and the bending modulus and maximum bending point were measured.
(10-4) Charpy impact test (with notch)
A test piece having a size of 80×10×4 mm and having a notch was cut from the dumbbell piece obtained in the previous section (10-1) using a cutting machine. The Charpy impact strength was measured in accordance with JIS K7111/1eA.
[押出シートの特性評価]
(11)押出シートの耐熱性評価
実施例及び比較例で製造した押出シートのMD方向を長辺とし、10cm×1.5cmの短冊に切り出し、112℃に設定したオーブンに30分間入れた後、発泡押出シートの変形を測定し、熱変形から耐熱性について以下の評価をした。具体的には、上記寸法変化は、以下の式(I)により、熱変形前後の10cmの長さの変化量を測定し、n5平均を値とした。
式(I):寸法変化(%)=(オーブンに60分間入れた後の非発泡シートのMD方向の長さ-オーブンに入れる前の非発泡シートのMD方向の長さ)/オーブンに入れる前の非発泡シートのMD方向の長さ
◎:寸法変化なし
〇:寸法変化0.5%以下
△:寸法変化0.5%超2%以下
×:寸法変形2%超
[Characteristics evaluation of extruded sheets]
(11) Evaluation of heat resistance of extruded sheets The extruded sheets produced in the Examples and Comparative Examples were cut into strips of 10 cm x 1.5 cm with the MD direction as the long side, and placed in an oven set at 112°C for 30 minutes, after which the deformation of the foamed extruded sheet was measured, and the heat resistance was evaluated as follows based on the thermal deformation. Specifically, the above dimensional change was measured by measuring the amount of change in 10 cm length before and after thermal deformation according to the following formula (I), and the n5 average was used as the value.
Formula (I): Dimensional change (%) = (length in MD direction of non-foamed sheet after being placed in oven for 60 minutes - length in MD direction of non-foamed sheet before being placed in oven) / length in MD direction of non-foamed sheet before being placed in oven ◎: No dimensional change ◯: Dimensional change of 0.5% or less △: Dimensional change of more than 0.5% and less than 2% ×: Dimensional deformation of more than 2%
(12)押出シートの耐熱油性評価
実施例及び比較例で製造した押出シートのMD方向を長辺とし10cm×1.5cmの短冊を5枚切り出し、短冊中心部にヤシ油(和光純薬製)を約直系1cmに塗布後、直径円状110℃に設定したオーブンに15分間入れた後、オーブンから取り出した後の外観を以下の基準で評価した。
◎:5枚すべて変化なし
〇:5枚中、1~2枚が白化
△:5枚中3枚以上白化
×:5枚中3枚以上白化し、シートの割れが生じる
(12) Evaluation of heat oil resistance of extruded sheets Five strips of 10 cm x 1.5 cm with the long side in the MD direction were cut out from the extruded sheets produced in the Examples and Comparative Examples, and coconut oil (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was applied to the center of the strip to a diameter of approximately 1 cm. The strips were then placed in a circular oven set at 110°C for 15 minutes, and the appearance after removal from the oven was evaluated according to the following criteria.
◎: No change in any of the five sheets. ◯: One or two sheets out of five sheets turned white. △: Three or more sheets out of five sheets turned white. ×: Three or more sheets out of five sheets turned white and the sheet cracked.
(13)押出シートの面衝撃
実施例及び比較例で製造した押出シートを8×8cmに切り出した後、東洋精機製フィルムインパクトテスター(No.195)を用いてによりフィルムインパクトを測定、n8平均を値とした。上記測定は23℃に保たれた恒温室にて行った。
(13) Surface impact of extruded sheet The extruded sheets produced in the examples and comparative examples were cut into 8 x 8 cm pieces, and the film impact was measured using a film impact tester (No. 195) manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., and the n8 average was taken as the value. The above measurements were carried out in a thermostatic chamber maintained at 23°C.
(14)押出シートの低温衝撃強度(-30℃)
実施例及び比較例で製造した押出シートを6cm×6cmに切り出し、-30℃に設定した恒温槽にて2時間以上冷却したのち、東洋精機社製のデュポン衝撃試験機(No.451)を用いて、速やかに落錘衝撃強度を測定した。落下重錘の質量0.15kg、撃心突端の半径6.3mm、撃心受台の半径9.4mmとし、落錘衝撃強度は50%破壊の値を、(落下重錘の質量0.15kg)×(高さcm)で求め、以下の基準で評価した。
◎:2.0kg・cm超
○:1.0kg・cm超2.0kg・cm以下
△:0.1kg・cm超1.0kg・cm以下
×:0.1kg・cm以下
(14) Low-temperature impact strength of extruded sheet (-30°C)
The extruded sheets produced in the Examples and Comparative Examples were cut into 6 cm x 6 cm pieces and cooled in a thermostatic chamber set at -30°C for at least 2 hours, after which the drop weight impact strength was immediately measured using a DuPont impact tester (No. 451) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The mass of the falling weight was 0.15 kg, the radius of the tip of the impact center was 6.3 mm, and the radius of the impact center receiving stand was 9.4 mm. The drop weight impact strength was calculated as the 50% destruction value, calculated as (mass of the falling weight 0.15 kg) x (height cm), and evaluated according to the following criteria.
◎: More than 2.0 kg/cm ○: More than 1.0 kg/cm and less than 2.0 kg/cm △: More than 0.1 kg/cm and less than 1.0 kg/cm ×: Less than 0.1 kg/cm
[押出シートを2次成形してなる成形容器の特性評価]
実施例及び比較例にて製造した押出シートを熱板成型機にて、熱板温度を275℃、加熱時間5.0秒の条件で、口径200mm、高さ45mmの内嵌合蓋を嵌め込み可能な押出シート成形容器に成形し、以下の(14)、(15)に記載の評価に供した。
(15)押出シート成形容器の電子レンジ加熱時の耐油性
上記押出シート成形容器の中央部にMCTオイルを直径約1cmの円形に塗布し、霧吹きで湿らせ、ポリ塩化ビニリデンフィルムで水分が蒸発しないように覆ったサンプルを10点用意し、1500Wの電子レンジで30秒間加熱下後、MCTオイル付着部分の様子を目視で破れがないか確認し、以下の評価基準で評価した。
◎:10点すべて変化無し
〇:1~2点塗布部が破れた
△:3~7点塗布部が破れた
×:8点以上塗布部が破れた
(16)押出シート成形容器の衝撃強度(kg・cm)
上記押出シート成形容器の底面の中央部から縦80×横80mmの試験片を切り出し、東洋精機製フィルムインパクトテスター(No.195)を用いてにより、容器外側部分に衝撃を加える向きでフィルムインパクトを測定、n8平均を値とした。
[Evaluation of properties of molded containers obtained by secondary molding of extruded sheets]
The extruded sheets produced in the Examples and Comparative Examples were molded into extruded sheet molding containers with a diameter of 200 mm and a height of 45 mm into which an internal fitting lid could be fitted, using a hot plate molding machine at a hot plate temperature of 275° C. and a heating time of 5.0 seconds, and the containers were subjected to the evaluations described in (14) and (15) below.
(15) Oil resistance of extruded sheet molded containers when heated in a microwave oven Ten samples were prepared by applying MCT oil to the center of the above extruded sheet molded container in a circle with a diameter of approximately 1 cm, moistening it with a spray bottle, and covering it with a polyvinylidene chloride film to prevent the moisture from evaporating. After heating for 30 seconds in a 1,500 W microwave oven, the area with the MCT oil attached was visually inspected for tears and evaluated according to the following criteria.
◎: No change in all 10 points. ◯: 1-2 coated parts were broken. △: 3-7 coated parts were broken. ×: 8 or more coated parts were broken. (16) Impact strength of extrusion sheet molded container (kg cm)
A test piece measuring 80 mm in length and 80 mm in width was cut out from the center of the bottom surface of the above-mentioned extrusion sheet molding container, and the film impact was measured using a Toyo Seiki Film Impact Tester (No. 195) in a direction in which an impact was applied to the outer part of the container, and the n8 average value was recorded.
[発泡押出シートの特性評価]
(17)発泡押出シートの坪量(g/m2)
実施例及び比較例で製造した発泡押出シートから両端20mmを除き、0.10×0.10mのシート切片を作製した。各切片の質量を測定し、1.0m2あたりに換算した質量を坪量(g/m2)として算出した。
[Evaluation of properties of foamed extruded sheets]
(17) Basis weight of foamed extruded sheet (g/ m2 )
From each of the foamed extruded sheets produced in the Examples and Comparative Examples, 20 mm portions were removed from both ends to prepare 0.10 x 0.10 m sheet slices. The mass of each slice was measured, and the mass converted to per 1.0 m2 was calculated as the basis weight (g/ m2 ).
(18)発泡押出シートの独立気泡率
発泡押出シートの独立気泡率はJIS K7138に準拠し測定した。
(18) Closed Cell Ratio of Foamed Extruded Sheet The closed cell ratio of the foamed extruded sheet was measured in accordance with JIS K7138.
(19)発泡押出シートの面衝撃
実施例及び比較例で製造した発泡押出シートを8×8cmに切り出した後、東洋精機製フィルムインパクトテスター(No.195)を用いてによりフィルムインパクトを測定、n8平均を値とした。
(19) Surface Impact of Foamed Extruded Sheet The foamed extruded sheets produced in the Examples and Comparative Examples were cut into pieces of 8 x 8 cm, and then the film impact was measured using a film impact tester (No. 195) manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., and the n8 average was recorded as the value.
(20)発泡押出シートの耐熱性の測定
実施例及び比較例で製造した発泡押出シートのMD方向を長辺とし10cm×1.5cmの短冊に切り出し、110℃に設定したオーブンに60分間入れた後、発泡押出シートの変形を測定し、熱変形から耐熱性について以下の評価をした。
具体的には、上記寸法変化は、以下の式(I)により、熱変形前後の10cmの長さの変化量を測定し、n5平均を値とした。
式(I):寸法変化(%)=(オーブンに60分間入れた後の発泡シートのMD方向の長さ-オーブンに入れる前の発泡押出シートのMD方向の長さ)/オーブンに入れる前の発泡押出シートのMD方向の長さ
◎:寸法変化なし
〇:寸法変化1%以下
△:寸法変化1%以上3%以下
×:寸法変形3%以上
(20) Measurement of heat resistance of foamed extruded sheets The foamed extruded sheets produced in the Examples and Comparative Examples were cut into strips of 10 cm x 1.5 cm with the long sides in the MD direction, and placed in an oven set at 110°C for 60 minutes. The deformation of the foamed extruded sheets was then measured, and the heat resistance was evaluated from the thermal deformation as follows.
Specifically, the above-mentioned dimensional change was measured by measuring the amount of change in a 10 cm length before and after thermal deformation according to the following formula (I), and the n5 average value was taken as the value.
Formula (I): Dimensional change (%) = (MD length of foamed sheet after being placed in oven for 60 minutes - MD length of foamed extruded sheet before being placed in oven) / MD length of foamed extruded sheet before being placed in oven ◎: No dimensional change ◯: Dimensional change of 1% or less △: Dimensional change of 1% or more but not exceeding 3% ×: Dimensional deformation of 3% or more
(21)発泡シートの耐熱油性測定
実施例及び比較例で製造したスチレン系樹脂組成物を成形してなる発泡押出シートにヤシ油(和光純薬製)を約1cm直径円状に5か所塗布し、80℃のオーブンにて10分加熱後、ヤシ油塗布部分の様子を目視で評価した。
〇:変化無し
△:塗布部の5か所中、1~2か所破れた
×:塗布部が3か所以上破れた
(21) Measurement of Heat Oil Resistance of Foam Sheet Coconut oil (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was applied to five circular areas of about 1 cm diameter on foamed extruded sheets obtained by molding the styrene-based resin compositions produced in the Examples and Comparative Examples, and the sheets were heated in an oven at 80° C. for 10 minutes, after which the appearance of the coconut oil-applied areas was visually evaluated.
◯: No change △: 1-2 out of 5 places on the applied area were torn ×: 3 or more places on the applied area were torn
(22)ポリオレフィン系樹脂フィルムと発泡押出シートとを積層した積層発泡シートの作製と評価
CPP25μm(サントックスKT)とCPS20μm(大石産業SPH)とがドライラミネートにより積層されたフィルム(45μm厚)であるCPP/PSラミネートフィルムと、実施例及び比較例で製造した発泡押出シートとを、195℃の熱ロールとバックアップロールの間を通して、該フィルムを発泡シートに圧着ラミネートし、積層発泡シートを得た。このとき、ライン速度は16m/分、熱ロールとバックアップロールの間隙を0.5mmに設定した。前項(18)及び(20)の手順にて、積層発泡シートの耐熱油性、面衝撃について評価した。
(22) Preparation and evaluation of laminated foam sheet by laminating polyolefin resin film and foam extrusion sheet CPP/PS laminate film (45 μm thick) of CPP 25 μm (Suntox KT) and CPS 20 μm (Oishi Sangyo SPH) laminated by dry lamination and the foam extrusion sheet produced in the examples and comparative examples were passed between a heat roll and a backup roll at 195 ° C. to pressure-laminated the film to the foam sheet to obtain a laminated foam sheet. At this time, the line speed was set to 16 m / min, and the gap between the heat roll and the backup roll was set to 0.5 mm. The heat oil resistance and surface impact of the laminated foam sheet were evaluated according to the procedures of the previous paragraphs (18) and (20).
[発泡押出シートを2次成形してなる成形容器の特性評価]
実施例及び比較例にて製造した発泡押出シートを熱板成型機にて、熱板温度を285℃、加熱時間5.0秒の条件で、口径200mm、高さ45mmの内嵌合蓋を嵌め込み可能な発泡容器に成形し、以下の(22)~(24)に記載の評価に供した。
[Evaluation of properties of molded containers obtained by secondary molding of foamed extruded sheets]
The foamed extruded sheets produced in the Examples and Comparative Examples were molded into foamed containers with a diameter of 200 mm and a height of 45 mm into which an inner fitting lid could be fitted, using a hot plate molding machine under conditions of a hot plate temperature of 285°C and a heating time of 5.0 seconds, and the foamed containers were subjected to the evaluations described in the following (22) to (24).
(23)発泡容器の電子レンジ加熱時の耐油性
上記発泡容器の中央部にMCTオイルを直径10mm程度の円形に塗布し、霧吹きで湿らせ、ポリ塩化ビニリデンフィルムで水分が蒸発しないように覆ったサンプルを10点用意し、1500Wの電子レンジで30秒間加熱下後、MCTオイル付着部分の様子を目視で破れがないか確認し、以下の評価基準で評価した。
◎:10点すべて変化無し
〇:1~2点塗布部が破れた
△:3~7点塗布部が破れた
×:8点以上塗布部が破れた
(23) Oil resistance of foam container during microwave heating Ten samples were prepared by applying MCT oil to the center of the foam container in a circle with a diameter of about 10 mm, moistening the container with a spray bottle, and covering the container with a polyvinylidene chloride film to prevent the moisture from evaporating. After heating the container in a 1,500 W microwave oven for 30 seconds, the part with the MCT oil attached was visually inspected for tears and evaluated according to the following criteria.
◎: No change in any of the 10 points. ◯: The coated area broke in 1-2 points. △: The coated area broke in 3-7 points. ×: The coated area broke in 8 points or more.
(24)トレー容器の腰強度測定
上記発泡容器の腰強度を、図1に示す方法により測定した。より詳細には、発泡容器であるトレー容器1のTD方向に対して、クロスヘッド2を圧縮速度5mm/minで圧縮し、トレー容器1の腰強度(N)を測定した。
(24) Measurement of Rigidity of Tray Container Rigidity of the foamed container was measured by the method shown in Fig. 1. More specifically, the
(25)発泡容器の衝撃強度
上記発泡容器底の中央部から縦80×横80mmの試験片を切り出し、東洋精機製フィルムインパクトテスター(No.195)を用いてにより、容器外側部分に衝撃を加える向きでフィルムインパクトを測定、n8平均を値とし、以下の観点で評価した。
◎:4.0kg以上
〇:2.0kg・cm以上~4.0kg・cm以下
×:2.0kg・cm未満
2.0kgf未満の容器では、運搬容器の割れが発生する傾向であった。
(25) Impact strength of foaming container A test piece of 80 mm length x 80 mm width was cut out from the center of the bottom of the foaming container, and the film impact was measured in a direction to apply an impact to the outer part of the container using a film impact tester (No. 195) manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., and the n8 average was taken as a value, and the impact strength was evaluated from the following viewpoints.
⊚: 4.0 kg or more ◯: 2.0 kg·cm or more to 4.0 kg·cm or less ×: less than 2.0 kg·cm With containers with a pressure of less than 2.0 kgf, cracks tended to occur in the transport container.
(26)発泡シートの低温衝撃強度(-30℃)
実施例・比較例にて作製した各発泡シートを-30℃に設定した恒温槽にて2時間以上冷却したのち、100gの重りを高さ120cmから落とした際にシートが割れるか評価した。
10個サンプルの内、何点破壊が認められたかを集計し、以下の観点で評価した。
◎:10個中1個も割れない
〇:10個中1~2個割れた
△:10個中3~4個割れた
×:10個中5個以上割れた
(26) Low-temperature impact strength of foam sheet (-30°C)
Each foamed sheet produced in the Examples and Comparative Examples was cooled in a thermostatic chamber set at -30°C for 2 hours or more, and then evaluated for whether the sheet would break when a 100g weight was dropped from a height of 120cm.
The number of samples in which damage was observed among the 10 samples was counted and evaluated based on the following criteria.
◎: None of the 10 pieces were broken. 〇: 1-2 pieces were broken out of 10 pieces. △: 3-4 pieces were broken out of 10 pieces. ×: 5 or more pieces were broken out of 10 pieces.
[各樹脂の調製及びスチレン系樹脂組成物の製造例]
以下各樹脂の調整とスチレン系樹脂組成物の具体的な製造方法について述べる。
<スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)の製造例>
-樹脂(A1)の調製-
スチレン65.5質量部、メタクリル酸メチル3.3質量部、メタクリル酸5.8質量部、エチルベンゼン22.9質量部、2-エチル-1-ヘキサノール2.5質量部及び1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン0.027質量部からなる重合原料組成液を、0.8リットル/時の速度で、容量が3.6リットルの完全混合型反応器に供給し、次に未反応モノマー及び重合溶媒等の揮発成分を除去する単軸押出機を連結した脱揮装置へと連続的に供給した。完全混合反応器の重合温度は130℃とした。単軸押出機の温度を210~230℃、圧力を10torrに設定して、未反応モノマー及び重合溶媒等の揮発成分を脱揮した。脱揮された揮発成分を-5℃の冷媒を通した凝縮器で凝縮し、未反応液として回収し、スチレン系樹脂は樹脂ペレットとして回収した。上述の分析法によって得られた樹脂(A1)の物性を以下の表1に示す。
[Preparation of each resin and production examples of styrene-based resin composition]
The preparation of each resin and a specific method for producing the styrene-based resin composition will be described below.
<Production Example of Styrene-(Meth)acrylic Acid Resin (A)>
-Preparation of Resin (A1)-
A polymerization raw material composition liquid consisting of 65.5 parts by mass of styrene, 3.3 parts by mass of methyl methacrylate, 5.8 parts by mass of methacrylic acid, 22.9 parts by mass of ethylbenzene, 2.5 parts by mass of 2-ethyl-1-hexanol, and 0.027 parts by mass of 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane was supplied at a rate of 0.8 liters/hour to a complete mixing type reactor having a capacity of 3.6 liters, and then continuously supplied to a volatilization device connected to a single screw extruder for removing volatile components such as unreacted monomers and polymerization solvent. The polymerization temperature of the complete mixing reactor was 130°C. The temperature of the single screw extruder was set to 210 to 230°C, and the pressure was set to 10 torr, to volatilize volatile components such as unreacted monomers and polymerization solvent. The volatilized volatile components were condensed in a condenser through which a refrigerant of -5°C was passed, and recovered as an unreacted liquid, and the styrene-based resin was recovered as resin pellets. The physical properties of Resin (A1) obtained by the above-mentioned analytical methods are shown in Table 1 below.
-樹脂(A2)及び樹脂(A3)の調製-
表1に記載の各単量体のフィード量を用いて、上記樹脂(A1)の調製における重合条件により、上記樹脂(A1)と同様の手順で樹脂(A2)及び樹脂(A3)を調製した。得られた樹脂(A2)及び樹脂(A3)の組成及び物性を表1に示す。
-Preparation of Resin (A2) and Resin (A3)-
Resin (A2) and resin (A3) were prepared in the same manner as for preparing resin (A1) under the polymerization conditions for preparing resin (A1) using the feed amounts of each monomer shown in Table 1. The compositions and physical properties of the obtained resins (A2) and (A3) are shown in Table 1.
-樹脂(A4)の調製-
モノマーとしてスチレンのみを用いて、上記と同様の手順にてスチレン単独重合体として樹脂(A4)を表1に示す組成、物性にて得た。
- Preparation of Resin (A4) -
Using only styrene as a monomer, a styrene homopolymer resin (A4) having the composition and physical properties shown in Table 1 was obtained in the same manner as above.
<(メタ)アクリル系樹脂(B)の製造例>
-樹脂(B1)の調製-
攪拌機を有する5L容器に水2kg、第三リン酸カルシウム65g、炭酸カルシウム39g、ラウリル硫酸ナトリウム0.39gを投入し、それらを混合・撹拌することで懸濁剤を調製した。次に60Lの反応器に水26kgを投入して80℃に昇温し、懸濁重合の準備を行った。80℃に達して恒温状態になったことを確認した後、重合原料としてメタクリル酸メチル1.52kg、アクリル酸メチル0.22kg、ラウロイロパーオキサイド0.99g、n-オクチルメルカプタン4.93g、及び上記懸濁剤を投入した。その後、約80℃を保って懸濁重合を行い、発熱ピークを観測後、92℃に1℃/minの速度で昇温し、92℃で60分間温度を保持した。続いて50℃まで冷却した後、20質量%硫酸を投入して懸濁剤を溶解させた。次いでその重合反応溶液を60L反応器から取り出し、篩目開き1.7mmの篩にかけて巨大凝集物を除去した後、ブフナー漏斗にて水層と固形物とを分離し、ビーズ状ポリマーを得た。当該ビーズ状ポリマーをブフナー漏斗上で、5回、約20Lの蒸留水で洗浄、脱水を繰り返した後、乾燥させ、単軸押出機を用いてペレタイズし、ペレット状樹脂として樹脂(B1)を得た。
<Production Example of (Meth)Acrylic Resin (B)>
- Preparation of Resin (B1) -
2 kg of water, 65 g of tribasic calcium phosphate, 39 g of calcium carbonate, and 0.39 g of sodium lauryl sulfate were added to a 5 L container having a stirrer, and the mixture was mixed and stirred to prepare a suspension. Next, 26 kg of water was added to a 60 L reactor, and the temperature was raised to 80 ° C., and suspension polymerization was prepared. After confirming that the temperature had reached 80 ° C. and was in a constant temperature state, 1.52 kg of methyl methacrylate, 0.22 kg of methyl acrylate, 0.99 g of lauroyl peroxide, 4.93 g of n-octyl mercaptan, and the above suspension were added as polymerization raw materials. Thereafter, suspension polymerization was performed while maintaining the temperature at about 80 ° C., and after observing an exothermic peak, the temperature was raised to 92 ° C. at a rate of 1 ° C. / min, and the temperature was maintained at 92 ° C. for 60 minutes. Subsequently, the mixture was cooled to 50 ° C., and 20% by mass sulfuric acid was added to dissolve the suspension. The polymerization reaction solution was then removed from the 60 L reactor, and passed through a sieve with a mesh size of 1.7 mm to remove large aggregates, and then the aqueous layer and solid matter were separated in a Buchner funnel to obtain a bead-like polymer. The bead-like polymer was washed and dehydrated five times with about 20 L of distilled water on the Buchner funnel, then dried and pelletized using a single-screw extruder to obtain resin (B1) as a pellet-like resin.
-樹脂(B2)~樹脂(B6)の調製-
表2に記載の各単量体のフィード量を用いて、上記樹脂(B1)の調製における重合条件により、上記樹脂(B1)と同様の手順で樹脂(B2)~樹脂(B6)を調製した。得られた樹脂(B2)~樹脂(B6)の組成及び物性を表2に示す。
- Preparation of Resin (B2) to Resin (B6) -
Resins (B2) to (B6) were prepared in the same manner as for the preparation of resin (B1) under the polymerization conditions for the preparation of resin (B1) using the feed amounts of each monomer shown in Table 2. The compositions and physical properties of the obtained resins (B2) to (B6) are shown in Table 2.
<実施例で使用した(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)>
本実施例で用いた(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)の調製方法の概略は、まずブタジエン-スチレン-アクリロニトリルグラフト共重合体粒子(ゴム状重合体粒子(C-2))を高濃度で含む樹脂(C-2-1)を製造し、別途調製しておいたスチレン-アクリロニトリル共重合体(C-1-1)と前記ブタジエン-スチレン-アクリロニトリルグラフト共重合体粒子(C-2-1)(ゴム状重合体粒子(C-2)に対応)とを混練希釈し、ゴム状重合体粒子(C-2)とポリマーマトリックス(C-1)の濃度を所望の値に調整する手法である。以下、調製方法の具体例について説明する。
<(Meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C) used in the examples>
The outline of the preparation method of the (meth)acrylonitrile-diene-styrene resin (C) used in this example is to first produce a resin (C-2-1) containing butadiene-styrene-acrylonitrile graft copolymer particles (rubber-like polymer particles (C-2)) at a high concentration, and then knead and dilute a separately prepared styrene-acrylonitrile copolymer (C-1-1) and the butadiene-styrene-acrylonitrile graft copolymer particles (C-2-1) (corresponding to the rubber-like polymer particles (C-2)), thereby adjusting the concentration of the rubber-like polymer particles (C-2) and the polymer matrix (C-1) to a desired value. A specific example of the preparation method will be described below.
-樹脂(C1)の調製-
ポリブタジエンゴムラテックス(平均粒子径0.280μm、固形分37質量%122質量部に対して、ターシャリードデシルメルカプタン0.1質量部及び脱イオン水23質量部を加え、気相部を窒素置換した後、55℃に昇温した。ついで、1.5時間かけて70℃まで昇温しながら、アクリロニトリル14質量部、スチレンを37質量部、ターシャリードデシルメルカプタン0.5質量部及びクメンハイドロパーオキシド0.15質量部からなる単量体混合液に対して、脱イオン水50質量部にナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.2質量部、硫酸第一鉄0.004質量部並びにエチレンジアミンテトラ酢酸2ナトリウム塩0.04質量部を溶解してなる水溶液を4時間にわたり添加した。添加終了後にクメンハイドロパーオキシド0.02質量部を加えた後、さらに1時間、反応槽を70℃に制御しながら重合反応を完了した。
このようにして得られたスチレン-アクリロニトリル共重合体とブタジエン-スチレン-アクリロニトリルグラフト共重合体との混合物に、シリコーン樹脂製消泡剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、製品名TSA737)及びフェノール系酸化防止剤エマルジョン(中京油脂株式会社製、製品名L-673)を添加した。その後、固形分濃度が10質量%となるように脱イオン水を加えて調整し、70℃に加温した。その後、硫酸アルミニウム水溶液を加えて凝固させ、スクリュープレス機にて固液分離を行った。この時の含水率は10質量%であった。これを乾燥させてブタジエン-スチレン-アクリロニトリルグラフト共重合体粒子を高濃度で含む樹脂(C-2-1)を得た。
上記樹脂(C-2-1)の組成比は、組成解析の結果、アクリロニトリル17質量%、ブタジエン45質量%、スチレン38質量%であった。またブタジエン-スチレン-アクリロニトリルグラフト共重合体はポリブタジエンゴムラテックス同様に粒子の形態をとり、その平均粒子径は0.30μmであった。
一方で、撹拌機付き完全混合型反応機に、スチレン63質量部、アクリロニトリル22質量部、エチルベンゼン15質量部からなる単量体混合物を連続的にフィードし、150℃、滞留時間2時間で重合反応を行った。得られた重合溶媒を押出機に連続的に供給し、脱揮押出機で未反応単量体、溶媒を回収し、スチレン-アクリロニトリル共重合体(C-1-1)を得た。該共重合体(C-1-1)の組成は、フーリエ変換赤外分光光度計(FR-IR)(日本分光(株)製)を用いた組成分析の結果、アクリロニトリル30質量%、スチレン70質量%であった。
上記の手順にて得られたブタジエン-スチレン-アクリロニトリルグラフト共重合体粒子(ゴム状重合体粒子(C-2))を高濃度で含む樹脂(C-2-1)とスチレン-アクリロニトリル共重合体(C-1-1)を2軸押出機にて押出混練、ペレタイズすることで、ペレット状のABS樹脂としてABS樹脂(C1)を得た。得られたABS樹脂(C1)の組成及び物性を表3に示す。
-Preparation of Resin (C1)-
To 122 parts by mass of polybutadiene rubber latex (average particle size 0.280 μm, solid content 37% by mass), 0.1 part by mass of tertiary dodecyl mercaptan and 23 parts by mass of deionized water were added, the gas phase was replaced with nitrogen, and the temperature was raised to 55° C. Next, while raising the temperature to 70° C. over 1.5 hours, an aqueous solution obtained by dissolving 0.2 part by mass of sodium formaldehyde sulfoxylate, 0.004 part by mass of ferrous sulfate, and 0.04 part by mass of disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid in 50 parts by mass of deionized water was added over 4 hours to a monomer mixture consisting of 14 parts by mass of acrylonitrile, 37 parts by mass of styrene, 0.5 part by mass of tertiary dodecyl mercaptan, and 0.15 part by mass of cumene hydroperoxide. After completion of the addition, 0.02 part by mass of cumene hydroperoxide was added, and the polymerization reaction was completed for another hour while controlling the reaction tank at 70° C.
To the mixture of styrene-acrylonitrile copolymer and butadiene-styrene-acrylonitrile graft copolymer thus obtained, a silicone resin defoamer (manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC, product name TSA737) and a phenol-based antioxidant emulsion (manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd., product name L-673) were added. Thereafter, deionized water was added to adjust the solid content concentration to 10% by mass, and the mixture was heated to 70°C. Thereafter, an aqueous aluminum sulfate solution was added to coagulate the mixture, and solid-liquid separation was performed using a screw press machine. The water content at this time was 10% by mass. This was dried to obtain a resin (C-2-1) containing butadiene-styrene-acrylonitrile graft copolymer particles at a high concentration.
As a result of composition analysis, the composition ratio of the resin (C-2-1) was 17% by mass of acrylonitrile, 45% by mass of butadiene, and 38% by mass of styrene. The butadiene-styrene-acrylonitrile graft copolymer was in the form of particles like the polybutadiene rubber latex, and the average particle size was 0.30 μm.
On the other hand, a monomer mixture consisting of 63 parts by mass of styrene, 22 parts by mass of acrylonitrile, and 15 parts by mass of ethylbenzene was continuously fed to a complete mixing reactor equipped with a stirrer, and a polymerization reaction was carried out at 150°C with a residence time of 2 hours. The obtained polymerization solvent was continuously fed to an extruder, and unreacted monomers and solvent were recovered with a devolatilizing extruder to obtain a styrene-acrylonitrile copolymer (C-1-1). As a result of composition analysis using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FR-IR) (manufactured by JASCO Corporation), the composition of the copolymer (C-1-1) was 30% by mass of acrylonitrile and 70% by mass of styrene.
The resin (C-2-1) containing a high concentration of butadiene-styrene-acrylonitrile graft copolymer particles (rubber-like polymer particles (C-2)) obtained by the above procedure and the styrene-acrylonitrile copolymer (C-1-1) were extrusion-kneaded and pelletized in a twin-screw extruder to obtain ABS resin (C1) as a pellet-shaped ABS resin. The composition and physical properties of the obtained ABS resin (C1) are shown in Table 3.
-ABS樹脂(C2)の調製-
各単量体のフィード量、重合条件を調整し、上記ABS樹脂(C1)と同様の手順により樹脂(C-2-1)を調製したのち、ABS樹脂90質量部とスチレン-アクリロニトリル-N-フェニルマレイミド共重合体10質量部を2軸押出機にて押出混練、ペレタイズすることで、ペレット状のABS系コンパウンド樹脂としてABS樹脂(C2)を得た。得られたABS樹脂(C2)の組成及び物性を表3に示す。
-Preparation of ABS resin (C2)-
The feed amount of each monomer and the polymerization conditions were adjusted to prepare resin (C-2-1) in the same manner as for the above ABS resin (C1), and then 90 parts by mass of the ABS resin and 10 parts by mass of a styrene-acrylonitrile-N-phenylmaleimide copolymer were extrusion-kneaded and pelletized in a twin-screw extruder to obtain ABS resin (C2) as a pellet-shaped ABS compound resin. The composition and physical properties of the obtained ABS resin (C2) are shown in Table 3.
<コアシェル型のゴム状重合体粒子(D)の製造例>
-ゴム状重合体粒子(D1)の調製-
撹拌機付耐圧容器に純水200質量部、エチレンジアミン4酢酸2ナトリウム塩0.002質量部、硫酸第一鉄0.0012質量部、エチレンジアミンテトラ酢酸ジナトリウム塩0.008質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸ナトリウム0.03質量部、を仕込み、脱酸した後に、ブタジエン100質量部、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.05質量部、パラメンタンハイドロパーオキサイド0.2質量部を添加し、それから6時間かけてポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸ナトリウムを1.4質量部滴下した後、反応溶液中のpH6.5~7.5において50℃で124時間保持し、転化率98重量%で、平均粒子径0.18μmのジエン系ゴムラテックスを得た。
続いて上記で得られたゴムラテックス(固形分約71部)を60℃に保持しながら、単量体としてのメタクリル酸メチル55質量部、アクリル酸(n-ブチル)5質量部を1時間にわたって添加した。また上記単量体の添加と同時に、t-ブチルハイドロパーオキサイド0.09質量部、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.1質量部、の添加を開始し、それから反応溶液中のpHを6.5~7.5、温度を約60℃に保ちながら2時間かけて全量を添加した。さらに反応溶液を、約60℃で1時間保持して、平均粒子径200nmのグラフト共重合体ラテックスを調製し、酸化防止剤としてイルガノックス1076を1質量部添加した後、塩化カルシウム水溶液で凝析処理し、水洗、脱水乾燥を経ることで粉体としてゴム状重合体粒子(D1)を得た。ゴム状重合体粒子(D1)の組成及び物性を表4に示す。
<Production Example of Core-Shell Type Rubber Polymer Particles (D)>
-Preparation of rubber-like polymer particles (D1)-
In a pressure vessel equipped with a stirrer, 200 parts by mass of pure water, 0.002 parts by mass of disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid, 0.0012 parts by mass of ferrous sulfate, 0.008 parts by mass of disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid, and 0.03 parts by mass of sodium polyoxyethylene alkyl ether phosphate were charged and deacidified, and then 100 parts by mass of butadiene, 0.05 parts by mass of sodium formaldehyde sulfoxylate, and 0.2 parts by mass of paramenthane hydroperoxide were added, and then 1.4 parts by mass of sodium polyoxyethylene alkyl ether phosphate was added dropwise over 6 hours. The reaction solution was then kept at pH 6.5 to 7.5 for 124 hours at 50° C. to obtain a diene rubber latex with a conversion rate of 98% by weight and an average particle size of 0.18 μm.
Next, while maintaining the above-obtained rubber latex (solid content about 71 parts) at 60 ° C., 55 parts by mass of methyl methacrylate and 5 parts by mass of (n-butyl) acrylate as monomers were added over 1 hour. Simultaneously with the addition of the above-mentioned monomers, addition of 0.09 parts by mass of t-butyl hydroperoxide and 0.1 parts by mass of sodium formaldehyde sulfoxylate was started, and then the entire amount was added over 2 hours while maintaining the pH of the reaction solution at 6.5 to 7.5 and the temperature at about 60 ° C. The reaction solution was further maintained at about 60 ° C. for 1 hour to prepare a graft copolymer latex with an average particle size of 200 nm, and after adding 1 part by mass of Irganox 1076 as an antioxidant, the mixture was coagulated with an aqueous calcium chloride solution, washed with water, dehydrated and dried to obtain rubber-like polymer particles (D1) as powder. The composition and physical properties of the rubber-like polymer particles (D1) are shown in Table 4.
-ゴム状重合体粒子(D2)の調製-
各単量体のフィード量、重合条件を調整し、上記D1と同様の手順でD2を調製した。得られたゴム状重合体粒子(D2)の組成及び物性を表4に示す。
-Preparation of rubber-like polymer particles (D2)-
The feed amount of each monomer and the polymerization conditions were adjusted to prepare D2 in the same manner as D1. The composition and physical properties of the obtained rubber-like polymer particles (D2) are shown in Table 4.
また、上記表4に示す組成物のほかに以下の製品を(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(d1)と共役ジエン系単量体単位(d2)とを含有するコアシェル型のゴム状重合体粒子(D)として実施例にて使用した。
(D3)三菱ケミカル社製メタブレンC-223A
(D4)三菱ケミカル社製メタブレンE-875A
In addition to the composition shown in Table 4 above, the following products were used in the examples as core-shell type rubbery polymer particles (D) containing (meth)acrylic acid ester monomer units (d1) and conjugated diene monomer units (d2).
(D3) Mitsubishi Chemical Corporation's Metablen C-223A
(D4) Mitsubishi Chemical Corporation's Metablen E-875A
<耐衝撃性スチレン系樹脂(E)の製造例>
-耐衝撃性スチレン系樹脂(E1)の調製-
攪拌機を備えた層流型反応器3基(1.5リットル)を直列に連結し、その後に二段ベント付き押出機を配置した重合装置を用いて、耐衝撃性スチレン系樹脂(E1)(以下、樹脂(E1))を製造した。撹拌機付き原料タンクにスチレン82.4質量部、エチルベンゼン9.0質量部、ゴム状重合体(E-2)として宇部興産社製ハイシスブタジエンゴム13HBを8.6質量部、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン0.02質量部を投入、撹拌機でゴム成分を溶解後、この原料溶液を反応器に0.75リットル/hrの容量で供給し、第1段の反応機の温度を110~120℃、第2段の反応機の温度を120~130℃、第3段の反応機の温度140~150℃で重合を行った。また押出機温度は210~240℃、真空度は3kPa、最終反応器から出た重合液中の全固形分は70.5質量%であった。ゴム状重合体粒子(E-2)の平均粒子径は第1段層流型反応機の撹拌機の回転数を110rpmに調整することで制御した。得られた樹脂(E1)の組成、特性を表5に示す。
<Production Example of Impact Resistant Styrene-Based Resin (E)>
-Preparation of impact resistant styrene resin (E1)-
An impact-resistant styrene-based resin (E1) (hereinafter referred to as resin (E1)) was produced using a polymerization apparatus in which three laminar flow reactors (1.5 liters) equipped with stirrers were connected in series and followed by a two-stage vented extruder. 82.4 parts by mass of styrene, 9.0 parts by mass of ethylbenzene, 8.6 parts by mass of high cis butadiene rubber 13HB manufactured by Ube Industries as a rubber-like polymer (E-2), and 0.02 parts by mass of 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane were charged into a raw material tank equipped with a stirrer, and the rubber components were dissolved using a stirrer. The raw material solution was then supplied to the reactor at a volume of 0.75 liters/hr, and polymerization was carried out at a temperature of 110 to 120°C in the first stage reactor, 120 to 130°C in the second stage reactor, and 140 to 150°C in the third stage reactor. The extruder temperature was 210 to 240°C, the degree of vacuum was 3 kPa, and the total solid content in the polymerization liquid discharged from the final reactor was 70.5% by mass. The average particle size of the rubber-like polymer particles (E-2) was controlled by adjusting the rotation speed of the stirrer in the first-stage laminar flow reactor to 110 rpm. The composition and properties of the obtained resin (E1) are shown in Table 5.
-樹脂(E2)の調製-
ゴム状重合体(E-2)として宇部興産社製ハイシスブタジエンゴム15HBを用いて、上記と同様の手順にて樹脂(E2)を表5に示す組成、物性にて得た。
-Preparation of Resin (E2)-
Resin (E2) having the composition and physical properties shown in Table 5 was obtained in the same manner as above, except that high cis butadiene rubber 15HB manufactured by Ube Industries was used as the rubber polymer (E-2).
-樹脂(E3)の調製-
モノマーとしてスチレン、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、ゴム状重合体(E-2)として旭化成製スチレン-ブタジエン共重合体625Aを用いて、上記と同様の手順にて樹脂(E3)を表5に示す組成、物性にて得た。
-Preparation of Resin (E3)-
Resin (E3) having the composition and physical properties shown in Table 5 was obtained in the same manner as above, using styrene, methyl methacrylate, and butyl acrylate as monomers, and styrene-butadiene copolymer 625A manufactured by Asahi Kasei as rubber-like polymer (E-2).
<実施例で使用したスチレン系エラストマー(F)>
本明細書の実施例においてスチレン系エラストマー(F)として以下の2種を用いた。
(F1)旭化成社製スチレン-ブタジエンブロック共重合体アサフレックス835
(F2)旭化成社製スチレン-ブタジエンブロック共重合体タフプレン125
<実施例で使用したアクリル系エラストマー(G)>
本明細書の実施例においてアクリル系エラストマー(G)として以下の3種を用いた。
(G1)クラレ社製クラリティLA4285
(G2)クラレ社製クラリティLA2270
(G3)クラレ社製クラリティLA2250
上記いずれのアクリル系エラストマー(G)である樹脂(G1)~(G3)もポリ(メタクリル酸メチル‐b‐アクリル酸(n-ブチル)‐b‐メタクリル酸メチル)トリブロック共重合体であり、以下の表6に示す性状を有する。
<Styrene-based elastomer (F) used in the examples>
In the examples of this specification, the following two types of styrene-based elastomer (F) were used.
(F1) Styrene-butadiene block copolymer Asaflex 835 manufactured by Asahi Kasei Corporation
(F2) Styrene-butadiene block copolymer Tufprene 125 manufactured by Asahi Kasei Corporation
<Acrylic elastomer (G) used in the examples>
In the examples of this specification, the following three types of acrylic elastomer (G) were used.
(G1) Kuraray Clarity LA4285
(G2) Kuraray Clarity LA2270
(G3) Kuraray Clarity LA2250
The resins (G1) to (G3) which are all acrylic elastomers (G) are poly(methyl methacrylate-b-(n-butyl) acrylate-b-methyl methacrylate) triblock copolymers and have the properties shown in Table 6 below.
<実施例で使用した炭素原子数10以上の1価アルコール>
本明細書の実施例において炭素原子数10以上の1価アルコールとして以下アルコール種を使用した。
日産化学社製のファインオキソコール180(5,7,7-トリメチル-2-(1,3,3-トリメチルブチル)-1-オクタノールを使用した。
花王社製のエマルゲン109P(ポリオキシエチレン(9)ラウリルエーテルモノアルコール)を使用した。
<Monohydric alcohols having 10 or more carbon atoms used in the examples>
In the examples of this specification, the following alcohol species were used as monohydric alcohols having 10 or more carbon atoms.
Fine Oxocol 180 (5,7,7-trimethyl-2-(1,3,3-trimethylbutyl)-1-octanol manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. was used.
Emulgen 109P (polyoxyethylene (9) lauryl ether monoalcohol) manufactured by Kao Corporation was used.
<<スチレン系樹脂組成物及び発泡押出シートの製造例>>
以下にスチレン系樹脂組成物及び発泡押出シートの詳細な製造方法について示す。
[実施例1]
-スチレン系樹脂組成物の製造-
スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)として表1記載の樹脂(A1)を93.0質量部、(メタ)アクリル系樹脂(B)として表2記載の樹脂(B1)を7.0質量部、ファインオキソコール180を0.12質量部の比率でドライブレンドし、芝浦機械社製二軸押出機TEM26SSを用いて混練押出、ペレタイズを経て、ペレット状樹脂としてスチレン系樹脂組成物[1]を得た。スクリュー回転数150rpm、シリンダー温度は180~230℃、フィード量10kg/hとした。樹脂温度は250~260℃であった。スチレン系樹脂組成物[1]の性状及び物性の評価結果を表7-1に示す。
<<Production Examples of Styrene-Based Resin Composition and Foam Extruded Sheet>>
The detailed production method of the styrene resin composition and the foamed extruded sheet will be described below.
[Example 1]
-Production of styrene-based resin composition-
A styrene-(meth)acrylic acid resin (A) was 93.0 parts by mass of the resin (A1) shown in Table 1, a (meth)acrylic resin (B) was 7.0 parts by mass of the resin (B1) shown in Table 2, and Fine Oxocol 180 was 0.12 parts by mass. The mixture was kneaded, extruded, and pelletized using a twin-screw extruder TEM26SS manufactured by Shibaura Machine Co., Ltd. to obtain a styrene-based resin composition [1] as a pelletized resin. The screw rotation speed was 150 rpm, the cylinder temperature was 180 to 230 ° C, and the feed rate was 10 kg / h. The resin temperature was 250 to 260 ° C. The evaluation results of the properties and physical properties of the styrene-based resin composition [1] are shown in Table 7-1.
-押出シートの製造-
上記にて得られたスチレン系樹脂組成物[1]を、窒素パージ可能で真空ベントを有する押出機へ供給した。押出機のシリンダー最大温度は250℃に設定した。Tダイから押出される樹脂組成物を鏡面仕上げされた金属ロールにて巻き取り、巻き取り速度と樹脂の吐出量を調整することにより、0.25mm厚の押出シート[1]を製造した。得られた押出シート[1]の評価結果を表7-1に示す。
- Manufacturing of extruded sheets -
The styrene-based resin composition [1] obtained above was fed to an extruder capable of nitrogen purge and equipped with a vacuum vent. The maximum cylinder temperature of the extruder was set to 250°C. The resin composition extruded from the T-die was wound on a mirror-finished metal roll, and an extruded sheet [1] having a thickness of 0.25 mm was produced by adjusting the winding speed and the amount of resin discharged. The evaluation results of the obtained extruded sheet [1] are shown in Table 7-1.
-発泡押出シートの製造-
上記にて得られたスチレン系樹脂組成物[1]100質量部、無機微粒子(H)としてタルク(松村産業社製ハイフィラー#12)を1.0質量部の質量比でドライブレンドし押出機へ供給した。押出機のシリンダー最大温度は250℃に設定した。溶融混練された樹脂組成物に発泡剤としてイソブタン/ノルマルブタンの質量比が65/35である混合ブタンをスチレン系樹脂組成物[1]100に対して4.0質量部圧入し、環状ダイより円筒状に押出し、発泡させた。得られた円筒状発泡体にエアーを吹き付けて冷却した後、冷却マンドレルによる冷却工程を経て、押出方向に円筒状発泡体を切り開くことで、発泡押出シート[1]を得た。
得られた発泡押出シート[1]の評価結果、及び該発泡押出シート[1]を2次成形してなる発泡容器の評価結果を表7-1に示す。
- Manufacturing of foam extrusion sheets -
100 parts by mass of the styrene-based resin composition [1] obtained above and 1.0 part by mass of talc (High Filler #12 manufactured by Matsumura Sangyo Co., Ltd.) as inorganic fine particles (H) were dry-blended and fed to an extruder. The maximum cylinder temperature of the extruder was set to 250°C. 4.0 parts by mass of mixed butane with a mass ratio of isobutane/normal butane of 65/35 as a foaming agent was pressed into the melt-kneaded resin composition, and the mixture was extruded into a cylindrical shape from a circular die and foamed. The obtained cylindrical foam was cooled by blowing air onto it, and then the cylindrical foam was cut open in the extrusion direction through a cooling mandrel process to obtain a foamed extruded sheet [1].
The evaluation results of the obtained foamed extruded sheet [1] and the evaluation results of the foamed container obtained by secondary molding of the foamed extruded sheet [1] are shown in Table 7-1.
[実施例2~34]
配合を下記表7のように変更した以外は実施例1と同様にしてスチレン系樹脂組成物[2]~[34]、押出シート[2]~[34]及び発泡押出シート[2]~[34]を得た。得られたスチレン系樹脂組成物[2]~[34]及び押出シート[2]~[34]、発泡押出シート[2]~[34]、押出シートを2次成形してなる容器及び発泡押出シートを2次成形してなる容器の評価結果を表7-1~表7-3に示す。
[Examples 2 to 34]
Styrenic resin compositions [2] to [34], extruded sheets [2] to [34], and foamed extruded sheets [2] to [34] were obtained in the same manner as in Example 1, except that the formulation was changed as shown in the following Table 7. Evaluation results of the obtained styrenic resin compositions [2] to [34], extruded sheets [2] to [34], foamed extruded sheets [2] to [34], containers obtained by secondary molding of the extruded sheets, and containers obtained by secondary molding of the foamed extruded sheets are shown in Tables 7-1 to 7-3.
[実施例35~42]
配合を下記表8のように変更した以外は実施例1と同様にしてスチレン系樹脂組成物[35]~[42]および押出シート[35]~[42]を得た。得られたスチレン系樹脂組成物[35]~[42]、押出シート[35]~[42]、及び押出シートを2次成形してなる容器の評価結果を表8に示す。
[Examples 35 to 42]
Styrenic resin compositions [35] to [42] and extruded sheets [35] to [42] were obtained in the same manner as in Example 1, except that the formulation was changed as shown in Table 8 below. The evaluation results of the obtained styrenic resin compositions [35] to [42], the extruded sheets [35] to [42], and the containers obtained by secondary molding of the extruded sheets are shown in Table 8.
[比較例1~3]
配合を下記表9のように変更した以外は実施例1と同様にして樹脂組成物、押出シート、発泡押出シート、押出シートを成形してなる容器及び発泡押出シートを成形してなる容器得た。得られた樹脂組成物、押出シート、発泡押出シート、及び各シートを2次成形してなる容器の評価結果を表9に示す。
[Comparative Examples 1 to 3]
A resin composition, an extruded sheet, a foamed extruded sheet, a container molded from the extruded sheet, and a container molded from the foamed extruded sheet were obtained in the same manner as in Example 1, except that the formulation was changed as shown in the following Table 9. The evaluation results of the obtained resin composition, extruded sheet, foamed extruded sheet, and containers obtained by secondary molding of each sheet are shown in Table 9.
本発明にて得られるスチレン系樹脂組成物は、耐熱性、透明性、剛性、耐熱油性及び外観に優れる。そのため本発明のスチレン系樹脂組成物は、押出成形でも非発泡シート又は発泡シート、それらを用いた食品包装容器、又は射出成形による成形品(電気製品部品、玩具、日用品、各種工業部品)などに幅広く使用可能で、特に電子レンジ加熱調理対応の包装材において有用であり、産業界に果たす役割は大きい。 The styrene resin composition obtained by the present invention has excellent heat resistance, transparency, rigidity, heat oil resistance, and appearance. Therefore, the styrene resin composition of the present invention can be widely used for non-foamed or foamed sheets by extrusion molding, food packaging containers using them, or molded products by injection molding (electrical appliance parts, toys, daily necessities, various industrial parts), etc., and is particularly useful as a packaging material compatible with microwave cooking, and plays a major role in the industrial world.
Claims (12)
(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b1)を有する(メタ)アクリル系樹脂(B)1~60質量%と、
スチレン系単量体単位(c1)と共役ジエン系単量体単位(c2)と(メタ)アクリロニトリル系単量体単位(c3)とを含有する(メタ)アクリロニトリル-ジエン-スチレン系樹脂(C)及び(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(d1)と共役ジエン系単量体単位(d2)とを含有するコアシェル型のゴム状重合体粒子(D)からなる群から選択される1種又は2種以上と、を含有するスチレン系樹脂組成物であって、
前記(メタ)アクリル系樹脂(B)の重量平均分子量(Mw)は5~90万の範囲であり、
前記スチレン系樹脂組成物は、100万以上の高分子量成分と100万未満の分子量成分とに区分され、かつ前記100万以上の高分子量成分が、前記スチレン系樹脂組成物の総量に対して1.0質量%以下である、スチレン系樹脂組成物。 40 to 99% by mass of a styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) having a styrene-based monomer unit (a1) and 2% by mass or more and 17% by mass or less of a ( meth)acrylic acid monomer unit (a2-1);
1 to 60 mass% of a (meth)acrylic resin (B) having a (meth)acrylic acid ester monomer unit (b1);
A styrene-based resin composition comprising one or more particles selected from the group consisting of a (meth)acrylonitrile-diene-styrene-based resin (C) containing a styrene-based monomer unit (c1), a conjugated diene-based monomer unit (c2) and a (meth)acrylonitrile-based monomer unit (c3), and a core-shell type rubbery polymer particle (D) containing a (meth)acrylic acid ester monomer unit (d1) and a conjugated diene-based monomer unit (d2) ,
The weight average molecular weight (Mw) of the (meth)acrylic resin (B) is in the range of 50,000 to 900,000;
The styrene-based resin composition is divided into a high molecular weight component of 1 million or more and a molecular weight component of less than 1 million, and the high molecular weight component of 1 million or more is 1.0 mass% or less based on the total amount of the styrene -based resin composition.
前記スチレン-(メタ)アクリル酸系樹脂(A)全体に対し、前記(メタ)アクリル酸単量体単位(a2-1)を2~30質量%含み、かつ前記(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(a2-2)を1~20質量%含む、請求項1又は2に記載のスチレン系樹脂組成物。 The styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A) contains, as essential components, the styrene-based monomer unit (a1), the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1), and the (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2),
The styrene-(meth)acrylic acid-based resin composition according to claim 1 or 2, wherein the (meth)acrylic acid monomer unit (a2-1) is contained in an amount of 2 to 30 mass% and the (meth)acrylic acid ester monomer unit (a2-2) is contained in an amount of 1 to 20 mass% based on the entire styrene-(meth)acrylic acid-based resin (A).
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