JP2021167373A - Styrene-methacrylic acid-based copolymer resin composition for film, film, and molded product - Google Patents

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Abstract

To provide a resin composition for films that has an improved brittleness without impairing the heat resistance of a styrene-methacrylic acid-based copolymer.SOLUTION: The present disclosure provides a resin composition for films comprising a styrene-methacrylic acid-based copolymer and a conjugated diene-based polymer. The resin composition for films contains a methacrylic acid monomer unit by 2.0 to 8.0 mass% and a conjugated diene monomer unit by 1.0 to 6.0 mass%, and has a Vicat softening temperature of 104°C to 110°C and a weight average molecular weight of 220,000 to 350,000.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、耐熱性と強度に優れるスチレン−メタクリル酸系共重合体組成物、その樹脂組成物からなるフィルム及び成形品に関するものである。 The present invention relates to a styrene-methacrylic acid-based copolymer composition having excellent heat resistance and strength, a film comprising the resin composition, and a molded product.

スチレン−メタクリル酸系共重合体は、一般のポリスチレンに比較して、耐熱性に優れることから、食品容器等の包装材料、住宅の断熱材用途の発泡ボード、光拡散板等の原料として使用されている。包装材料の分野では、スチレン−メタクリル酸系共重合体を押出成形した発泡シートは、耐熱性と断熱性に優れるため、電子レンジ等で加熱に供する食品包装容器に成形され使用されている。また、スチレン−メタクリル酸系共重合体を押出成形して二軸延伸されたシートは、耐熱性と強度に優れるため、電子レンジ等で加熱に供する食品包装容器の蓋材に成形され使用されている。 Since styrene-methacrylic acid-based copolymers are superior in heat resistance to general polystyrene, they are used as raw materials for packaging materials for food containers, foam boards for heat insulating materials in houses, light diffusing boards, etc. ing. In the field of packaging materials, foamed sheets obtained by extruding a styrene-methacrylic acid copolymer are excellent in heat resistance and heat insulating properties, and are therefore molded and used in food packaging containers to be heated in a microwave oven or the like. In addition, since the sheet obtained by extrusion-molding a styrene-methacrylic acid-based copolymer and stretched biaxially has excellent heat resistance and strength, it is molded and used as a lid material of a food packaging container to be heated in a microwave oven or the like. There is.

一方、スチレン−メタクリル酸系共重合体は、一般のポリスチレンに比べて、脆いという欠点を有しており、例えば、スチレン−メタクリル酸系共重合体の脆さを改良するため、MBS樹脂やスチレン−ブタジエン共重合体SBSなどのエラストマー成分を配合することが提案されている。
しかしながら、MBS樹脂やスチレン−ブタジエン共重合体などのエラストマー成分のみによる改良でもフィルムに成形加工する際の脆性改良には、多くの添加量が必要となり、スチレン−メタクリル酸系共重合体が本来有する耐熱性が低下する問題があるため、スチレン−メタクリル酸共重合体の改良が望まれている。
On the other hand, the styrene-methacrylic acid-based copolymer has a drawback that it is more brittle than general polystyrene. For example, in order to improve the brittleness of the styrene-methacrylic acid-based copolymer, MBS resin or styrene -It has been proposed to blend an elastomer component such as the butadiene copolymer SBS.
However, even if only the elastomer component such as MBS resin or styrene-butadiene copolymer is improved, a large amount of addition is required to improve the brittleness when molding into a film, which is inherently possessed by the styrene-methacrylic acid copolymer. Since there is a problem that the heat resistance is lowered, improvement of the styrene-methacrylic acid copolymer is desired.

特開昭61−163949号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-163949 特開平2−58548号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-558548 特開平3−269040号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-269040

本発明の課題は、スチレン−メタクリル酸系共重合体が有する耐熱性を損ねることなく、脆さが改良されたフィルム用樹脂組成物を提供することである。 An object of the present invention is to provide a resin composition for a film having improved brittleness without impairing the heat resistance of the styrene-methacrylic acid-based copolymer.

本発明は、下記(1)〜(5)に示すところである。
(1)スチレン−メタクリル酸系共重合体及び共役ジエン系重合体を含むフィルム用樹脂組成物であって、前記フィルム用樹脂組成物は、メタクリル酸単量体単位を2.0〜8.0質量%、及び、共役ジエン単量体単位を1.0〜6.0質量%、を含み、ビカット軟化温度が104℃〜110℃であり、重量平均分子量が22万〜35万である、フィルム用樹脂組成物。
(2)厚みが15〜60μmであり、少なくとも1軸方向に延伸されている、(1)に記載の樹脂組成物からなるフィルム。
(3)(1)に記載の樹脂組成物からなる層を少なくとも1層有する多層フィルム。
(4)(2)又は(3)に記載のフィルムが少なくとも片面に積層された発泡シート。
(5)(4)に記載の発泡シートの成形品である食品容器。
The present invention is as shown in the following (1) to (5).
(1) A film resin composition containing a styrene-methacrylic acid copolymer and a conjugated diene polymer, wherein the film resin composition contains 2.0 to 8.0 methacrylic acid monomer units. A film containing a mass% and a conjugated diene monomer unit of 1.0 to 6.0% by mass, having a Vicat softening temperature of 104 ° C. to 110 ° C. and a weight average molecular weight of 220,000 to 350,000. Resin composition for.
(2) The film comprising the resin composition according to (1), which has a thickness of 15 to 60 μm and is stretched in at least one axial direction.
(3) A multilayer film having at least one layer made of the resin composition according to (1).
(4) A foamed sheet in which the film according to (2) or (3) is laminated on at least one side.
(5) A food container which is a molded product of the foam sheet according to (4).

本発明のスチレン−メタクリル酸系共重合体組成物は、欠点である脆さが改良されていることから、フィルム成形加工時における破断を防止することができ、耐熱性といった本来の特徴も維持している。 Since the styrene-methacrylic acid-based copolymer composition of the present invention has improved brittleness, which is a drawback, it is possible to prevent breakage during film forming and maintain the original characteristics such as heat resistance. ing.

1.樹脂組成物
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物は、フィルム用樹脂組成物であって、スチレン−メタクリル酸系共重合体及び共役ジエン系重合体を含む。
1. 1. Resin Composition The resin composition according to the embodiment of the present invention is a resin composition for a film and includes a styrene-methacrylic acid-based copolymer and a conjugated diene-based polymer.

スチレン−メタクリル酸系共重合体は、スチレン系単量体とメタクリル酸単量体とに由来する単位構造を有する共重合体である。スチレン−メタクリル酸系共重合体は、スチレン系単量体とメタクリル酸単量体を共重合して得ることができる。スチレン系単量体とは、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン等の単独又は混合物であり、好ましくはスチレンである。 The styrene-methacrylic acid-based copolymer is a copolymer having a unit structure derived from a styrene-based monomer and a methacrylic acid monomer. The styrene-methacrylic acid-based copolymer can be obtained by copolymerizing a styrene-based monomer and a methacrylic acid monomer. The styrene-based monomer is a single substance or a mixture of styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene and the like, and is preferably styrene.

スチレン−メタクリル酸系共重合体には、その他の単位構造を少量有していても良い。その他の単位構造は5%以下が好ましい。その他の単位構造としては、スチレン系単量体及びメタクリル酸単量体と共重合可能なビニル系単量体に由来する単位構造がある。共重合可能なビニル系単量体としては、アクリロニトリル、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル等が挙げられる。 The styrene-methacrylic acid-based copolymer may have a small amount of other unit structures. Other unit structures are preferably 5% or less. Other unit structures include unit structures derived from vinyl-based monomers copolymerizable with styrene-based monomers and methacrylic acid monomers. Examples of the copolymerizable vinyl-based monomer include acrylonitrile, methacrylic acid ester, and acrylic acid ester.

スチレン−メタクリル酸系共重合体の重合方法としては、ポリスチレン等で工業化されている塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法等公知の重合方法が挙げられる。品質面や生産性の面では、塊状重合法、溶液重合法が好ましく、連続重合であることが好ましい。溶媒として例えばベンゼン、トルエン、エチルベンゼン及びキシレン等のアルキルベンゼン類やアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類、ヘキサンやシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素等が使用できる。 Examples of the polymerization method of the styrene-methacrylic acid-based copolymer include known polymerization methods such as a massive polymerization method, a solution polymerization method, and a suspension polymerization method, which are industrialized with polystyrene and the like. From the viewpoint of quality and productivity, the bulk polymerization method and the solution polymerization method are preferable, and continuous polymerization is preferable. As the solvent, for example, alkylbenzenes such as benzene, toluene, ethylbenzene and xylene, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and aliphatic hydrocarbons such as hexane and cyclohexane can be used.

スチレン−メタクリル酸系共重合体の重合時に、必要に応じて重合開始剤、連鎖移動剤を使用することができる。重合開始剤として、有機過酸化物、例えば過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーオキシベンゾネート、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ポリエーテルテトラキス(t−ブチルパーオキシカーボネート)、エチル−3,3−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブチレート、t−ブチルパーオキシイソブチレート等が挙げられる。連鎖移動剤としては、脂肪族メルカプタン、芳香族メルカプタン、ペンタフェニルエタン、α−メチルスチレンダイマー及びテルピノーレン等が挙げられる。 When the styrene-methacrylic acid-based copolymer is polymerized, a polymerization initiator and a chain transfer agent can be used, if necessary. As polymerization initiators, organic peroxides such as benzoyl peroxide, t-butylperoxybenzonate, 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy)- 3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis (4,5-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, t-butylperoxyisopropylcarbonate, dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, t-Butylperoxyacetate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, polyethertetrakis (t-butylperoxycarbonate), ethyl-3,3-di (t-butylperoxy) butyrate, t- Butyl peroxyisobutyrate and the like can be mentioned. Examples of the chain transfer agent include aliphatic mercaptans, aromatic mercaptans, pentaphenylethane, α-methylstyrene dimer and terpinolene.

連続重合の場合、まず重合工程にて公知の完全混合槽型攪拌槽や塔型反応器等を用い、目標の分子量、分子量分布、反応転化率となるよう、重合温度調整等により重合反応が制御される。重合工程を出た重合体を含む重合溶液は、脱揮工程に移送され、未反応の単量体及び重合溶媒が除去される。脱揮工程は加熱器付きの真空脱揮槽やベント付き脱揮押出機などで構成される。脱揮工程を出た溶融状態の重合体は造粒工程へ移送される。造粒工程では、多孔ダイよりストランド状に溶融樹脂を押出し、コールドカット方式や空中ホットカット方式、水中ホットカット方式にてペレット形状に加工される。 In the case of continuous polymerization, the polymerization reaction is first controlled by adjusting the polymerization temperature or the like so as to obtain the target molecular weight, molecular weight distribution, and reaction conversion rate by using a completely mixed tank type stirring tank or a column reactor known in the polymerization step. Will be done. The polymerization solution containing the polymer that has left the polymerization step is transferred to the devolatile step, and the unreacted monomer and the polymerization solvent are removed. The devolatilization process consists of a vacuum devolatilization tank with a heater and a devolatilization extruder with a vent. The molten polymer that has left the devolatile step is transferred to the granulation step. In the granulation process, the molten resin is extruded into a strand shape from a porous die and processed into a pellet shape by a cold cut method, an aerial hot cut method, or an underwater hot cut method.

樹脂組成物中のメタクリル酸単量体単位含有量は、2.0〜8.0質量%であり、好ましくは2.5〜7.8質量%であり、更に好ましくは3.0〜7.5質量%である。メタクリル酸単量体単位含有量が2.0質量%未満では耐熱性が不十分となる。また、メタクリル酸単量体単位含有量が8.0質量%を超えると、生産性を考慮した場合、粘度を下げることによる脆性低下を引き起こす。また、共重合体の製造工程で共重合体中に大量にゲルが生成することがある。樹脂組成物中のメタクリル酸単量体単位の含有量は、具体的には例えば、2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,4.5,5.0,5.5,6.0,6.5,7.0,7.5,8.0質量%であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 The content of the methacrylic acid monomer unit in the resin composition is 2.0 to 8.0% by mass, preferably 2.5 to 7.8% by mass, and more preferably 3.0 to 7. It is 5% by mass. If the methacrylic acid monomer unit content is less than 2.0% by mass, the heat resistance becomes insufficient. Further, when the content of the methacrylic acid monomer unit exceeds 8.0% by mass, the brittleness is lowered by lowering the viscosity in consideration of productivity. In addition, a large amount of gel may be formed in the copolymer in the copolymer manufacturing process. Specifically, the content of the methacrylic acid monomer unit in the resin composition is, for example, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, It is 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0 mass%, and may be within the range between any two of the numerical values exemplified here.

メタクリル酸単量体単位含有量は、重合で作製するスチレン−メタクリル酸系共重合体の原料中のメタクリル酸単量体濃度や、ポリスチレンに対しスチレン−メタクリル酸系共重合体の混合によっても調整することができる。重合工程で複数の反応器を使用する場合は、各反応器にメタクリル酸系単量体を分割添加してもよい。 The methacrylic acid monomer unit content can also be adjusted by adjusting the methacrylic acid monomer concentration in the raw material of the styrene-methacrylic acid-based copolymer produced by polymerization or by mixing polystyrene with the styrene-methacrylic acid-based copolymer. can do. When a plurality of reactors are used in the polymerization step, a methacrylic acid-based monomer may be added separately to each reactor.

スチレン−メタクリル酸系共重合体のメタクリル酸単量体単位含有量の測定は室温で実施した。スチレン−メタクリル酸系共重合体0.5gを秤量し、トルエン/エタノール=8/2(体積比)の混合溶液に溶解後、水酸化カリウム0.1mol/Lエタノール溶液にて中和滴定を行い、終点を検出し、水酸化カリウムエタノール溶液の使用量より、メタクリル酸系単量体の質量基準の含有量を算出した。なお、中和滴定は電位差自動滴定装置として京都電子工業株式会社製AT−510を使用して測定を行った。 The methacrylic acid monomer unit content of the styrene-methacrylic acid copolymer was measured at room temperature. Weigh 0.5 g of a styrene-methacrylic acid copolymer, dissolve it in a mixed solution of toluene / ethanol = 8/2 (volume ratio), and then perform neutralization titration with a 0.1 mol / L ethanol solution of potassium hydroxide. , The end point was detected, and the mass-based content of the methacrylic acid-based monomer was calculated from the amount of the potassium hydroxide ethanol solution used. The neutralization titration was measured using AT-510 manufactured by Kyoto Denshi Kogyo Co., Ltd. as an automatic potential difference titrator.

樹脂組成物の重量平均分子量(Mw)は22万〜35万であり、好ましくは22万〜33万、更に好ましくは、23万〜30万である。Mwが22万未満になると、十分に脆さを改善できない可能性がある。また、Mwが35万を超えると、成形加工時の粘度が著しく上昇し、成形加工性が低下して、生産性が悪化する。樹脂組成物の重量平均分子量(Mw)は、具体的には例えば、22、23、24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35万であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 The weight average molecular weight (Mw) of the resin composition is 220,000 to 350,000, preferably 220,000 to 330,000, and more preferably 230,000 to 300,000. If Mw is less than 220,000, brittleness may not be sufficiently improved. On the other hand, when Mw exceeds 350,000, the viscosity at the time of molding is remarkably increased, the molding processability is lowered, and the productivity is deteriorated. Specifically, the weight average molecular weight (Mw) of the resin composition is, for example, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 350,000. It may be within the range between any two of the numerical values exemplified in.

樹脂組成物の重量平均分子量(Mw)は、スチレン−メタクリル酸系共重合体における重合工程の反応温度、滞留時間、重合開始剤の種類及び添加量、連鎖移動剤の種類及び添加量、重合時に使用する溶媒の種類及び量等、ポリスチレン混合、その他の共重合体の混合によって制御することができる。
重量平均分子量(Mw)及びZ平均分子量(Mz)、数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、次の条件で測定した。
GPC機種:昭和電工株式会社製Shodex GPC−101
カラム:ポリマーラボラトリーズ社製 PLgel 10μm MIXED−B
移動相:テトラヒドロフラン
試料濃度:0.2質量%
温度:オーブン40℃、注入口35℃、検出器35℃
検出器:示差屈折計
分子量は単分散ポリスチレンの溶出曲線より各溶出時間における分子量を算出し、ポリスチレン換算の分子量として算出したものである。
また樹脂組成物からスチレン−メタクリル酸系共重合体の分子量を測定する際は、組成物中の溶媒に不溶なゴム成分等(SBS、MBS)を遠心分離によって除去した後、測定することができる。
The weight average molecular weight (Mw) of the resin composition is the reaction temperature and residence time of the polymerization step in the styrene-methacrylic acid copolymer, the type and addition amount of the polymerization initiator, the type and addition amount of the chain transfer agent, and the time of polymerization. The type and amount of the solvent used can be controlled by mixing polystyrene or other copolymers.
The weight average molecular weight (Mw), Z average molecular weight (Mz), and number average molecular weight (Mn) were measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
GPC model: Showa Denko Corporation Shodex GPC-101
Column: Polymer Laboratories PLgel 10 μm MIXED-B
Mobile phase: tetrahydrofuran Sample concentration: 0.2% by mass
Temperature: Oven 40 ° C, inlet 35 ° C, detector 35 ° C
Detector: Differential refractometer The molecular weight is calculated as the polystyrene-equivalent molecular weight by calculating the molecular weight at each elution time from the elution curve of monodisperse polystyrene.
Further, when measuring the molecular weight of the styrene-methacrylic acid-based copolymer from the resin composition, it can be measured after removing rubber components (SBS, MBS) insoluble in the solvent in the composition by centrifugation. ..

共役ジエン系重合体は、ブタジエン重合体又はスチレン−ブタジエン共重合体等である。スチレン−ブタジエン共重合体は、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−ブタジエンランダム共重合体、耐衝撃ポリスチレン、及びそれらの水素添加物等である。スチレン−ブタジエン共重合体のブタジエン比率は、好ましくは55質量%以上である。ブタジエン比率が55質量%未満では、期待される脆さの改良効果が発現するスチレン−ブタジエン共重合体の含有量が多くなり、耐熱性や剛性が低下する場合がある。
共重合体を構成する共役ジエンの比率は、四酸化オスミウムを触媒としてジターシャリーブチルハイドロパーオキサイドにより酸化分解した後、分解物にメタノールを添加して析出させた成分をポリスチレン成分として重量を測定することで算出した。
The conjugated diene-based polymer is a butadiene polymer, a styrene-butadiene copolymer, or the like. Styrene-butadiene copolymers are styrene-butadiene block copolymers, styrene-butadiene random copolymers, impact resistant polystyrenes, and hydrogenated products thereof. The butadiene ratio of the styrene-butadiene copolymer is preferably 55% by mass or more. If the butadiene ratio is less than 55% by mass, the content of the styrene-butadiene copolymer that exhibits the expected effect of improving brittleness increases, and the heat resistance and rigidity may decrease.
The ratio of conjugated diene constituting the copolymer is measured by oxidative decomposition with osmium tetroxide as a catalyst and then with methanol added to the decomposition product as a polystyrene component. It was calculated by.

樹脂組成物中の共役ジエン単量体単位の含有量は1.0〜6.0質量%であり、好ましくは1.2〜3.0%である。共役ジエンの含有量が1.0質量%未満では、脆さの改良が不十分であり、6.0質量%を超えると、透明性が低下する。また、耐熱性や剛性も低下する。樹脂組成物中の共役ジエン単量体単位の含有量は、具体的には例えば、1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,4.5,5.0,5.5,6.0質量%であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 The content of the conjugated diene monomer unit in the resin composition is 1.0 to 6.0% by mass, preferably 1.2 to 3.0%. If the content of the conjugated diene is less than 1.0% by mass, the improvement of brittleness is insufficient, and if it exceeds 6.0% by mass, the transparency is lowered. In addition, heat resistance and rigidity are also reduced. Specifically, the content of the conjugated diene monomer unit in the resin composition is, for example, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, It is 4.5, 5.0, 5.5, 6.0 mass%, and may be within the range between any two of the numerical values exemplified here.

共役ジエン系重合体の添加方法としては、成形加工時にスチレン−メタクリル酸系共重合体とブレンドする方法が挙げられる。また、スチレン−メタクリル酸系共重合体と共役ジエン系重合体を単軸若しくは二軸押出機で溶融ブレンド方法が挙げられる。その他、スチレン−メタクリル酸系共重合体の重合工程、脱揮工程、造粒工程で共役ジエン系重合体を添加混合する方法が挙げられるが、特にこれらの方法に限定されるものではない。 Examples of the method for adding the conjugated diene-based polymer include a method of blending with a styrene-methacrylic acid-based copolymer during molding. Further, a method of melting and blending a styrene-methacrylic acid-based copolymer and a conjugated diene-based polymer with a single-screw or twin-screw extruder can be mentioned. In addition, a method of adding and mixing a conjugated diene polymer in a polymerization step, a devolatilization step, and a granulation step of a styrene-methacrylic acid copolymer can be mentioned, but the method is not particularly limited to these methods.

樹脂組成物のビカット軟化温度は、104℃〜110℃であり、好ましくは105〜109℃であり、更に好ましくは106〜108℃である。このような範囲とすることで、耐熱性及び成形性が優れる。樹脂組成物のビカット軟化温度は、具体的には例えば、104,105,106,107,108,109,110℃であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。 The Vicat softening temperature of the resin composition is 104 ° C. to 110 ° C., preferably 105 to 109 ° C., and more preferably 106 to 108 ° C. Within such a range, heat resistance and moldability are excellent. Specifically, the Vicat softening temperature of the resin composition is, for example, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110 ° C., even if it is within the range between any two of the numerical values exemplified here. good.

樹脂組成物は、必要に応じて、ステアリン酸、高級脂肪酸金属塩、エチレンビスステアリルアミド等の滑剤やヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、ラクトン系酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、離型剤、可塑剤、着色剤、充填材、難燃剤、高分子量加工助剤(改質剤)等の添加剤が含まれていても良い。 The resin composition may contain a lubricant such as stearic acid, a higher fatty acid metal salt, an ethylene bisstearyl amide, a hindered phenol-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, a sulfur-based antioxidant, and a lactone-based antioxidant, if necessary. Even if it contains additives such as agents, UV absorbers, light stabilizers, antistatic agents, mold release agents, plastic agents, colorants, fillers, flame retardants, and high molecular weight processing aids (modifiers). good.

高分子量加工助剤(改質剤)は(メタ)アクリル酸エステル系共重合体であり乳化重合法など、公知の方法にて製造される。入手可能な加工助剤としては、三菱ケミカル社製 メタブレンPシリーズ、株式会社カネカ製 PAシリーズ などが挙げられる。 The high molecular weight processing aid (modifier) is a (meth) acrylic acid ester-based copolymer and is produced by a known method such as an emulsion polymerization method. Available processing aids include Mitsubishi Chemical's Metabren P series and Kaneka Corporation's PA series.

添加剤の添加方法としては、成形加工時にブレンドする方法のほか、スチレン−メタクリル酸系共重合体製造時の添加、スチレン−ブタジエン共重合体製造時の添加、また、スチレン−メタクリル酸系共重合体とスチレン−ブタジエン共重合体を単軸若しくは二軸押出機で溶融ブレンド方法が挙げられるが、特にこれらの方法に限定されるものではない。 Additives can be added by blending during molding, addition during production of styrene-methacrylic acid copolymer, addition during production of styrene-butadiene copolymer, and styrene-methacrylate copolymer. A method of melt-blending the coalescence and the styrene-butadiene copolymer with a single-screw or twin-screw extruder can be mentioned, but the method is not particularly limited to these methods.

本発明の一実施形態に係る樹脂組成物並びにフィルムには、当該樹脂組成物からなるフィルムの端材のほか、発泡シート又は非発泡シートを二次成形した際に発生するスケルトンと呼ばれる打抜き屑やそのリサイクルペレット、ポリスチレン樹脂、スチレン−メタクリル酸系共重合体、耐衝撃ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂や、それを主体としたリサイクルペレットを本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。 In addition to the scraps of the film made of the resin composition, the resin composition and the film according to the embodiment of the present invention include punched debris called a skeleton generated when a foamed sheet or a non-foamed sheet is secondarily molded. The recycled pellets, polystyrene resin, styrene-methacrylic acid copolymer, impact-resistant polystyrene resin, polyethylene resin, and recycled pellets mainly composed of the same can be blended within a range that does not impair the effects of the present invention.

2.成形品
本発明の一実施形態に係る成形品は、上記樹脂組成物を含むフィルムであり、好ましくは上記樹脂組成物を主体として含むフィルムである。一実施形態においては成形品は、上記樹脂組成物からなるフィルムである。
2. Molded product The molded product according to the embodiment of the present invention is a film containing the above resin composition, preferably a film containing the above resin composition as a main component. In one embodiment, the molded product is a film made of the above resin composition.

本発明の一実施形態に係るフィルムは、上記樹脂組成物を用い公知のTダイ法、チューブラー法などで押し出したシート又はフィルムを一軸あるいは多軸に延伸することによって得ることができる。一軸延伸の例としては、押し出されたシート又はフィルムをテンターで押し出し方向と直交する方向に延伸する方法、押し出されたシート又はフィルムを押し出し方法と同方向に延伸する方法、押し出されたチューブ状シート又はフィルムを円周方向に延伸する方法、押し出されたチューブ状シート又はフィルムを押し出し方向と同方向に延伸する方法が挙げられる。二軸延伸の例としては、押し出されたシートをロールで押し出し方向に延伸した後、テンターで押し出し方向と直交する方向に延伸する方法、押し出されたシートをテンターで同時に2軸延伸する方法、押し出されたチューブ状フィルムを押し出し方向及び円周方向に同時又は別々に延伸する方法等が挙げられる。
少なくとも一軸に延伸されたフィルムであることを確認するには、130℃〜150℃に加熱されたオーブン中に試験片を5分程度放置すると収縮方向に寸法変化することから判別できる。延伸はフィルム押出における冷却、引取り過程で押出方向に掛けることも含まれる。
The film according to one embodiment of the present invention can be obtained by stretching a sheet or film extruded by a known T-die method, tubular method, or the like using the above resin composition in a uniaxial or multiaxial manner. Examples of uniaxial stretching include a method of stretching an extruded sheet or film with a tenter in a direction orthogonal to the extruding direction, a method of stretching an extruded sheet or film in the same direction as the extruding method, and an extruded tubular sheet. Alternatively, a method of stretching the film in the circumferential direction and a method of stretching the extruded tubular sheet or film in the same direction as the extrusion direction can be mentioned. Examples of biaxial stretching include a method of stretching an extruded sheet in the extrusion direction with a roll and then stretching in a direction orthogonal to the extrusion direction with a tenter, a method of simultaneously biaxially stretching the extruded sheet with a tenter, and extruding. Examples thereof include a method of simultaneously or separately stretching the obtained tubular film in the extrusion direction and the circumferential direction.
In order to confirm that the film is stretched at least uniaxially, it can be discriminated from the fact that the size of the test piece changes in the shrinkage direction when the test piece is left in an oven heated to 130 ° C. to 150 ° C. for about 5 minutes. Stretching also includes cooling in film extrusion and applying in the extrusion direction during the take-up process.

本発明の上記樹脂組成物を含む又は上記樹脂組成物からなるフィルムの厚さは15μmから60μmが好ましく、より好ましくは17μmから45μmである。15μmより薄いと成形加工時しにくくなる。60μmを超えると軽量化の観点で望ましくない。 The thickness of the film containing the resin composition of the present invention or made of the resin composition is preferably 15 μm to 60 μm, more preferably 17 μm to 45 μm. If it is thinner than 15 μm, it will be difficult to mold. If it exceeds 60 μm, it is not desirable from the viewpoint of weight reduction.

本発明の一実施形態に係る成形品は、多層フィルムであってもよい。多層フィルムは、上記樹脂組成物を含む層又は上記樹脂組成物からなる層を少なくとも1層有する。
複層フィルムの作製方法は公知の方法である共押出、押出コーティング、接着剤を介したドライラミネーションが挙げられる。
The molded product according to one embodiment of the present invention may be a multilayer film. The multilayer film has at least one layer containing the above resin composition or at least one layer composed of the above resin composition.
Examples of the method for producing the multilayer film include coextrusion, extrusion coating, and dry lamination via an adhesive, which are known methods.

本発明の組成物からなるフィルムは、加飾性を付与する目的で公知の方法によって少なくとも片面に印刷を施すことが出来る。 The film made of the composition of the present invention can be printed on at least one side by a known method for the purpose of imparting decorativeness.

本発明の一実施形態に係る成形品は、上記フィルムが少なくとも片面に積層された発泡シートであってもよい。上記フィルムは、公知の押出発泡シート製造方法で作製されたシートに対し、熱ロールを用いてラミネーションすることが出来る。ラミネーションする場合にはリサイクルを考慮するとスチレン系の発泡シートがより好ましい。 The molded product according to the embodiment of the present invention may be a foamed sheet in which the film is laminated on at least one side. The film can be laminated using a thermal roll with respect to a sheet produced by a known extruded foam sheet manufacturing method. In the case of lamination, a styrene-based foam sheet is more preferable in consideration of recycling.

また、上記樹脂組成物を発泡シート用の樹脂組成物として適用してもよい。別の主要成分に対して本発明の樹脂組成物からなるフィルムを端材として混合してもよく、主体成分として使用してもよい。 Moreover, you may apply the said resin composition as a resin composition for a foam sheet. A film made of the resin composition of the present invention may be mixed with another main component as a scrap material, or may be used as a main component.

本発明の一実施形態に係る成形品は、発泡シートの成形品である食品容器であってもよい。上記樹脂組成物により得られるフィルムを積層した発泡シートは、真空成形や圧空成形、マッチドモールド成形、リバースドロー成形、エアスリップ成形、リッジ成形、プラグアンドリッジ成形、プラグアシスト成形、プラグアシストリバースドロー成形等、公知の熱成形方法を用いて、トレー、弁当容器、丼容器、カップ、蓋付箱型等の各種形状や大きさの容器に加工することができる。 The molded product according to one embodiment of the present invention may be a food container which is a molded product of a foam sheet. The foamed sheet obtained by laminating the film obtained by the above resin composition is obtained by vacuum molding, pressure molding, matched mold molding, reverse draw molding, air slip molding, ridge molding, plug and ridge molding, plug assist molding, plug assist reverse draw molding. Etc., using a known thermoforming method, it can be processed into containers of various shapes and sizes such as trays, lunch containers, bowl containers, cups, and box-shaped containers with lids.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(スチレン−メタクリル酸系共重合体PS−1〜PS−5の合成)
下記第1〜第3反応器を直列に接続して重合工程を構成した。
(Synthesis of styrene-methacrylic acid copolymers PS-1 to PS-5)
The following first to third reactors were connected in series to form a polymerization step.

第1反応器:容積39Lの攪拌翼付完全混合型反応器
第2反応器:容積39Lの攪拌翼付完全混合型反応器
第3反応器:容積16Lのスタティックミキサー付プラグフロー反応器
1st reactor: Completely mixed reactor with stirring blade of 39 L volume 2nd reactor: Completely mixed reactor with stirring blade of 39 L volume 3rd reactor: Plug flow reactor with static mixer of 16 L volume

各反応器の条件は以下の通りとした。 The conditions for each reactor were as follows.

第1反応器:[反応温度] 124℃
第2反応器:[反応温度] 133℃
第3反応器:[反応温度] 流れ方向に120〜125℃の温度勾配がつくように調整
First reactor: [Reaction temperature] 124 ° C
Second reactor: [Reaction temperature] 133 ° C.
Third reactor: [Reaction temperature] Adjusted so that a temperature gradient of 120 to 125 ° C is formed in the flow direction.

原料液としては、以下のものを用いた。 The following was used as the raw material liquid.

スチレン76.1重量部、メタクリル酸2.7重量部、エチルベンゼン14重量部、重合開始剤として1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン(日本油脂株式会社製パーヘキサCを、第1反応器の入口よりモノマーに対し250ppmの添加濃度となるように原料溶液に添加混合した。 76.1 parts by weight of styrene, 2.7 parts by weight of methacrylate, 14 parts by weight of ethylbenzene, and 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane (Perhexa C manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) as a polymerization initiator in the first reaction. From the inlet of the vessel, the mixture was added and mixed with the raw material solution so as to have an addition concentration of 250 ppm with respect to the monomer.

原料液を12kg/hrの供給速度で124℃に設定した第1反応器に連続的に供給し重合した後、次いで133℃に設定した第2反応器に連続的に装入し重合した。更に120〜125℃の温度勾配がつくように調整した第3反応器にて重合を進行させた。
この重合液を直列に2段より構成される予熱器付き真空脱揮槽に導入し、未反応スチレン及びエチルベンゼンを分離した後、ストランド状に押し出して冷却した後切断してペレット化した。なお、1段目の予熱器の温度は220℃に設定し、真空脱揮槽の圧力は600mmHgとし、2段目の予熱器の温度は230℃に設定し、真空脱揮槽の圧力は7.0mmHgとした。
得られたスチレン−メタクリル酸共重合体PS−1は重量平均分子量26万、メタクリル酸含量は3.9質量%であった。
同様の手法で、モノマー流量は同一としてスチレン、メタクリル酸、エチルベンゼンの混合比率、開始剤濃度、反応器温度、真空脱揮槽温度条件を変更してPS−2〜PS−5を作製した。
The raw material liquid was continuously supplied to the first reactor set at 124 ° C. at a supply rate of 12 kg / hr for polymerization, and then continuously charged to the second reactor set at 133 ° C. for polymerization. Further, the polymerization was allowed to proceed in a third reactor adjusted so as to have a temperature gradient of 120 to 125 ° C.
This polymerization solution was introduced into a vacuum devolatilization tank with a preheater composed of two stages in series, and unreacted styrene and ethylbenzene were separated, extruded into strands, cooled, and then cut into pellets. The temperature of the first stage preheater was set to 220 ° C., the pressure of the vacuum devolatilizer tank was set to 600 mmHg, the temperature of the second stage preheater was set to 230 ° C., and the pressure of the vacuum devolatilizer tank was 7. It was set to 0.0 mmHg.
The obtained styrene-methacrylic acid copolymer PS-1 had a weight average molecular weight of 260,000 and a methacrylic acid content of 3.9% by mass.
In the same manner, PS-2 to PS-5 were prepared by changing the mixing ratio of styrene, methacrylic acid, and ethylbenzene, the initiator concentration, the reactor temperature, and the vacuum devolatilization tank temperature conditions while keeping the monomer flow rate the same.

(実施例1〜5、比較例1〜6)
表1に示すスチレン−メタクリル酸系共重合体PS−1〜PS−5を用い、共役ジエン系重合体としてスチレンブタジエンブロック共重合体のSBS−1(旭化成製 タフプレン125)、改質剤A(三菱化学株式会社製 メタブレンP531A)を表2に示した配合で添加し、二軸押出機(東芝機械株式会社製 TEM−26SX)を用いて、フィード量20kg/h、スクリュー回転数250rpm、シリンダー温度180〜220℃設定で溶融押出ブレンドして、ペレット化した。
(Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 6)
Using the styrene-methacrylic acid copolymers PS-1 to PS-5 shown in Table 1, the styrene-butadiene block copolymer SBS-1 (Toughprene 125 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) and the modifier A (modifier A) were used as the conjugated diene polymers. Mitsubishi Chemical Co., Ltd. Polymer P531A) was added in the formulation shown in Table 2, and using a twin-screw extruder (Toshiba Machine Co., Ltd. TEM-26SX), the feed amount was 20 kg / h, the screw rotation speed was 250 rpm, and the cylinder temperature. It was melt-extruded and blended at a setting of 180 to 220 ° C. to pelletize it.

得られたペレットを射出成形して、各種特性の評価を行った結果を表2に示す。
なお、ビカット軟化温度の測定は JIS K 7206に準拠し、昇温速度50℃/hr、試験荷重50Nで求めた。
Table 2 shows the results of injection molding of the obtained pellets and evaluation of various characteristics.
The measurement of the Vicat softening temperature was performed in accordance with JIS K 7206 at a heating rate of 50 ° C./hr and a test load of 50 N.

フィルム作製は以下の方法で行った。
リップ幅100mm、リップ開度0.5mmのスクリュー径20mmのTダイ型押出機にて温度設定230℃、スクリュー回転数30rpmで40μmのフィルムを作製した。
The film was produced by the following method.
A film having a lip width of 100 mm, a lip opening of 0.5 mm, a screw diameter of 20 mm, and a temperature setting of 230 ° C. and a screw rotation speed of 30 rpm of 40 μm was produced.

フィルムの脆性評価は以下の方法で行った。
タテ10mm×ヨコ40mmに切削したフィルムを、長手方向に2つ折りにした際にフィルムが破断するか評価した。破断しないフィルムは〇、2つ折りにした際に破断したフィルムは×とした。
The brittleness of the film was evaluated by the following method.
It was evaluated whether the film was broken when the film cut into a length of 10 mm and a width of 40 mm was folded in half in the longitudinal direction. The film that did not break was marked with 〇, and the film that broke when folded in half was marked with x.

成形性の評価は以下の方法で行った。
フィルム成形において、巻き取り時の破れが観察されなかった例を〇、巻き取り時に破れが頻繁にあった例を×とした。
The moldability was evaluated by the following method.
In film molding, an example in which tearing during winding was not observed was evaluated as 〇, and an example in which tearing was frequently observed during winding was evaluated as ×.

Figure 2021167373
Figure 2021167373

Figure 2021167373
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本発明の樹脂組成物は、耐熱性と脆性のバランスに優れており、食品包装容器等に用いられるラミネーション用フィルムに好適である。 The resin composition of the present invention has an excellent balance between heat resistance and brittleness, and is suitable for a lamination film used for food packaging containers and the like.

Claims (5)

スチレン−メタクリル酸系共重合体及び共役ジエン系重合体を含むフィルム用樹脂組成物であって、前記フィルム用樹脂組成物は、メタクリル酸単量体単位を2.0〜8.0質量%、及び、共役ジエン単量体単位を1.0〜6.0質量%、を含み、ビカット軟化温度が104℃〜110℃であり、重量平均分子量が22万〜35万である、フィルム用樹脂組成物。 A resin composition for a film containing a styrene-methacrylic acid copolymer and a conjugated diene polymer, wherein the resin composition for a film contains 2.0 to 8.0% by mass of a methacrylic acid monomer unit. A resin composition for a film containing 1.0 to 6.0% by mass of a conjugated diene monomer unit, a Vicat softening temperature of 104 ° C. to 110 ° C., and a weight average molecular weight of 220,000 to 350,000. thing. 厚みが15〜60μmであり、少なくとも1軸方向に延伸されている、請求項1に記載の樹脂組成物からなるフィルム。 The film comprising the resin composition according to claim 1, which has a thickness of 15 to 60 μm and is stretched in at least one axial direction. 請求項1に記載の樹脂組成物からなる層を少なくとも1層有する多層フィルム。 A multilayer film having at least one layer made of the resin composition according to claim 1. 請求項2又は請求項3に記載のフィルムが少なくとも片面に積層された発泡シート。 A foamed sheet in which the film according to claim 2 or 3 is laminated on at least one side. 請求項4に記載の発泡シートの成形品である食品容器。 A food container which is a molded product of the foam sheet according to claim 4.
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