JPWO2015072176A1 - ゴム変性スチレン系樹脂およびこれを使用してなるシート、食品容器、食品容器蓋材 - Google Patents

ゴム変性スチレン系樹脂およびこれを使用してなるシート、食品容器、食品容器蓋材 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2015072176A1
JPWO2015072176A1 JP2015547654A JP2015547654A JPWO2015072176A1 JP WO2015072176 A1 JPWO2015072176 A1 JP WO2015072176A1 JP 2015547654 A JP2015547654 A JP 2015547654A JP 2015547654 A JP2015547654 A JP 2015547654A JP WO2015072176 A1 JPWO2015072176 A1 JP WO2015072176A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
mass
resin
sheet
reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015547654A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6185077B2 (ja
Inventor
山口 泰生
泰生 山口
雅嘉 安藤
雅嘉 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Styrene Co Ltd
Original Assignee
Toyo Styrene Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Styrene Co Ltd filed Critical Toyo Styrene Co Ltd
Publication of JPWO2015072176A1 publication Critical patent/JPWO2015072176A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6185077B2 publication Critical patent/JP6185077B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D43/00Lids or covers for rigid or semi-rigid containers
    • B65D43/02Removable lids or covers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38Packaging materials of special type or form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • C08F212/08Styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F279/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
    • C08F279/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2351/00Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2351/00Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • C08J2351/04Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/16Applications used for films
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/30Applications used for thermoforming
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/06Polymer mixtures characterised by other features having improved processability or containing aids for moulding methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/32Properties characterising the ingredient of the composition containing low molecular weight liquid component
    • C08L2207/324Liquid component is low molecular weight polymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Abstract

耐油性、耐折強度、引裂強度に優れ、繰り返し嵌合により割れが発生しない食品容器、食品容器蓋材に好適に使用することができるゴム変性スチレン系樹脂を提供する。本発明によれば、ゴム状分散粒子の体積中位粒子径が4.0〜10μmであり、ゲル分が22.0〜35.0質量%であり、マトリクス相の重量平均分子量(Mw)が15万〜30万であり、メタノール可溶分が1.5〜4.0%である事を特徴とするゴム変性スチレン系樹脂が提供される。

Description

本発明は、耐油性、耐折強度、引裂強度に優れ、特に油やミルクに直接接触し、繰り返し嵌合が行われる食品容器、食品容器蓋材として好適に用いられるゴム変性スチレン系樹脂に関する。
耐衝撃性ポリスチレン[ハイインパクトポリスチレン(HIPS)]に代表されるゴム変性スチレン系樹脂は、耐衝撃性、成形性、寸法安定性に優れた樹脂であることから、惣菜容器や弁当容器、各種トレー、飲料容器、食品容器蓋材など、食品包装材料として幅広く使用されている。
しかしながら、周知の如く、ゴム変性スチレン系樹脂は、油や薬品に対する環境応力割れに弱いため、使用環境によっては、食品に含まれる脂肪や油と接触する事で短時間のうちに割れが発生することがあった。また、特にゴム変性スチレン系樹脂をコーヒーカップ蓋等の食品容器蓋材として使用した場合には、繰り返し嵌合時の応力により容器の割れが促進される問題があった。
ゴム変性スチレン系樹脂の耐油性を改良する方法として、ゴム変性スチレン系樹脂シートにポリオレフィン系樹脂フィルムをラミネートする方法があるが、加工コストが大幅に増加するだけでなく、これらを圧空成形や真空成形等の熱成形により食品容器を賦型した際に発生する抜きカスをリサイクル出来ない問題がある。
また、耐油性を改良する別の方法として、特許文献1〜3にはゴム変性スチレン系樹脂の分散粒子径を大きくする方法が開示されており、さらに、特許文献4には食品容器の嵌合性を向上させるために、ゴム変性スチレン系樹脂の分散粒子径、ゲル分、グラフト率を特定の範囲とする方法が開示されている。
しかしながら、これらの方法ではゴム変性スチレン系樹脂シートを食品容器として用いた場合の耐折強度や引裂強度については問題とされておらず、食品容器蓋材の繰り返し嵌合時の割れについては不十分であった。
ゴム変性スチレン系樹脂シートの耐折強度や引裂強度を改良する方法として、スチレン−ブタジエン共重合体を添加する方法があるが、耐油性を付与するためには添加量が多く必要であり、結果として食品容器、食品容器蓋材としての剛性や嵌合性が低下する。また、成形加工時にスチレン−ブタジエン共重合体の架橋反応により生成するゲル異物により、シート外観が悪化する問題があった。
特開平4−227914号公報 特表平8−504450号公報 特開2002−275210号公報 特開2010−37455号公報
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、耐油性、耐折強度、引裂強度に優れ、繰り返し嵌合により割れが発生しない食品容器、食品容器蓋材を提供可能なゴム変性スチレン系樹脂を提供するものである。
本発明者らは、上記課題を達成するため、鋭意研究を進めたところ、ゴム変性スチレン系樹脂のゴム状分散粒子の体積中位粒子径、ゲル分、マトリクス分子量、メタノール可溶分を特定の範囲とすることによって、上記課題が達成されることを見出し、本発明の完成に至った。
即ち、本発明は、下記(1)〜(7)に示すところである。
(1)ゴム状分散粒子の体積中位粒子径が4.0〜10μmであり、ゲル分が22.0〜35.0質量%であり、マトリクス相の重量平均分子量(Mw)が15万〜30万であり、メタノール可溶分が1.5〜4.0%である、ゴム変性スチレン系樹脂。 (2)1,4−シス構造が90モル%以上であり且つ1,2−ビニル構造が4モル%以下であるハイシスポリブタジエン、及び/又は1,4−シス構造が65〜95モル%であり且つ1,2−ビニル構造が30〜4モル%であるハイシス−ハイビニルポリブタジエンの存在下で、スチレン系単量体をグラフト重合する工程を備える、前記(1)に記載のゴム変性スチレン系樹脂の製造方法。 (3)前記(1)に記載のゴム変性スチレン系樹脂からなるシート。 (4)前記シートの押出方向とそれに垂直な方向の100℃、30分間における加熱収縮率の和が10%以下である、前記(3)に記載のシート。 (5)前記シートの少なくとも一方の面の入射角60度における光沢度が70%以下である、前記(3)又は前記(4)に記載のシート。 (6)前記(3)〜前記(5)のいずれか1項に記載のシートを熱成形して得られる食品容器。 (7)前記(3)〜前記(5)のいずれか1項に記載のシートを熱成形して得られる食品容器蓋材。
本発明のゴム変性スチレン系樹脂は、耐油性、耐折強度、引裂強度に優れるため、繰り返し嵌合される食品容器、食品容器蓋材として好適に使用することができる。
本発明の耐油性試験に用いた定歪み治具の概略図である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のゴム変性スチレン系樹脂は、ポリブタジエンの存在下、スチレン系単量体をグラフト重合して得られるものであり、重合方法としては公知の方法、例えば、塊状重合法、塊状・懸濁二段重合法、溶液重合法等により製造することができる。スチレン系単量体としては、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または混合物をいい、特に好ましくはスチレンである。また、これらのスチレン系単量体に共重合可能な単量体、例えばアクリロニトリル、メタクリル酸エステル、メタクリル酸、アクリル酸エステル等の単量体も本発明の効果を損なわない程度であれば共重合することができる。
また、本発明のゴム変性スチレン系樹脂に用いるポリブタジエンとしては、1,4−シス構造が90モル%以上であり且つ1,2−ビニル構造が4モル%以下であるハイシスポリブタジエン、1,4−シス構造が65〜95モル%であり且つ1,2−ビニル構造が30〜4モル%であるハイシス−ハイビニルポリブタジエン、1,4−シス構造が15〜40モル%のローシスポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体のいずれを用いてもよく、また混合物であっても良いが、特に好ましいのは、ハイシスポリブタジエン、及び/又はハイシス−ハイビニルポリブタジエンである。ハイシスポリブタジエン、及び/又はハイシス−ハイビニルポリブタジエンを用いた場合、耐油性と剛性、耐衝撃性の面で優れた物性のものが得られる。
本発明で用いるゴム変性スチレン系樹脂のゴム状分散粒子の体積中位粒子径は4.0〜10μmであり、好ましくは4.5〜8.0μmである。体積中位粒子径が4.0μm未満では得られる樹脂の耐油性、耐折強度、引裂強度が低下し、10μmを超えると得られる樹脂の剛性が著しく低下する。粒子径を調整する方法としては、重合工程においてゴム粒子の相転域での攪拌速度を調整する方法や、原料液中の連鎖移動剤の量を調整する方法などが挙げられる。ゴム状分散粒子の体積中位粒子径はゴム変性スチレン系樹脂0.05gを電解液(3%テトラ−n−ブチルアンモニウム/97%ジメチルホルムアミド溶液)20ミリリットルに溶解させ、コールターマルチサイザー法(コールター社製マルチサイザーII:アパチャーチューブのオリフィス径30μm)により測定して求めた体積基準の粒径分布曲線の50体積%粒子径をもって本発明の体積中位粒子径とする。
本発明で用いるゴム変性スチレン系樹脂のゴム状分散粒子のゲル分は22.0〜35.0質量%であり、好ましくは23.0〜32.0質量%である。ゲル分が22.0質量%未満では得られる樹脂の耐油性、耐折強度、引裂強度が低下し、35.0質量%を超えると得られる樹脂の剛性が低下する。ゲル分を調整する方法としては、重合工程においてゴム含有量を調整する方法、開始剤量を調整する方法の他、重合後にスチレンのホモポリマーとのブレンドにより調整する方法などが挙げられる。ゲル分はゴム変性スチレン系樹脂中のゴム状分散粒子の割合であり、質量1.00gのゴム変性スチレン系樹脂を精秤し(W)、50%メチルエチルケトン/50%アセトン混合溶液35ミリリットルを加え溶解し、その溶液を遠心分離機(コクサン社製H−2000B(ローター:H))にて、10000rpmで30分間遠心分離して不溶分を沈降せしめ、デカンテーションにより上澄み液を除去して不溶分を得、セーフティーオーブンにて90℃で2時間予備乾燥し、更に真空乾燥機にて120℃で1時間減圧乾燥し、20分間デシケータ中で冷却した後、乾燥した不溶分の質量Gを測定して次のように求めることができる。
ゲル分(ゴム状分散粒子量)(質量%)=(G/W)×100
本発明で用いるゴム変性スチレン系樹脂のゴム状分散粒子のグラフト率は1.00〜3.00であることが好ましく、1.00〜2.50であることが更に好ましい。グラフト率が1.00未満であると得られる樹脂の耐油性を保つために多くのゴム分が必要となり、グラフト率が3.00を超えると得られる樹脂の剛性と強度が低下する。グラフト率を調整する方法としては、重合工程において開始剤の量を下げる方法があるが、反応器の形式や用いるゴム種によっても変わる。ゴム変性スチレン系樹脂のゴム状分散粒子のグラフト率は、ゴム変性スチレン系樹脂中のゲル分(質量%)とゴム変性スチレン系樹脂中のゴム分(質量%)から次のように求めることができる。
グラフト率=(ゲル分−ゴム分)/ゴム分
なお、ゴム変性スチレン系樹脂中のゴム分はゴム変性スチレン系樹脂をクロロホルムに溶解させ、一定量の一塩化ヨウ素/四塩化炭素溶液を加え暗所に約1時間放置後、ヨウ化カリウム溶液を加え、過剰の一塩化ヨウ素を0.1Nチオ硫酸ナトリウム/エタノール水溶液で滴定し、付加した一塩化ヨウ素量から求めることができる。
本発明で用いるゴム変性スチレン系樹脂のゴム状分散粒子の膨潤度SIは10.0〜20.0であることが好ましく、更に好ましくは12.0〜17.0である。膨潤度SIが12.0未満であると得られる樹脂の強度が低下し、膨潤度SIが20.0を超えると樹脂の強度と剛性が低下する。膨潤度SIを調整する方法としては、脱揮工程における温度条件を調整する方法がある。なお、ゴム変性スチレン系樹脂のゴム状分散粒子の膨潤度SIは、ゴム変性スチレン系樹脂1.00gを精秤し、トルエン30ミリリットルを加えて溶解し、その溶液を遠心分離機(コクサン社製H−2000B(ローター:H))にて、10000rpmで30分間遠心分離して不溶分を沈降せしめ、デカンテーションにより上澄み液を除去して、トルエンで膨潤した不溶分の質量Sを測定し、続いてトルエンで膨潤した不溶分をセーフティーオーブンにて90℃で2時間予備乾燥し、更に真空乾燥機にて120℃で1時間減圧乾燥し、20分間デシケータ中で乾燥した後、不溶分の乾燥質量Dを測定して次のように求めることができる。
膨潤度SI=S/D
本発明のゴム変性スチレン系樹脂のメタノール可溶分は1.5〜4.0質量%であり、好ましくは2.0〜3.0質量%である。メタノール可溶分が1.5質量%未満であると、耐油性、耐折強度、引裂強度が低下する。またメタノール可溶分が4.0質量%を超えた場合においても耐油性、耐折強度、引裂強度が低下する。
ここでいうメタノール可溶分とは、ゴム変性スチレン系樹脂中のメタノールに可溶な成分を指し、例えばゴム変性スチレン系樹脂の重合工程や脱揮工程で副生成するスチレンオリゴマー(スチレンダイマー、スチレントリマー)の他に、流動パラフィンやシリコンオイル等の各種添加剤や残存スチレンモノマー、及び重合溶媒等の低分子量成分が含まれる。メタノール可溶分を調整する方法としては、開始剤の種類や量によって重合工程で副生成するスチレンオリゴマー(スチレンダイマー、スチレントリマー)の発生量を調整する方法や、流動パラフィン、シリコンオイルの添加量によって調整する方法等が挙げられる。なお、メタノール可溶分はゴム変性スチレン系樹脂1.00gを精秤し(P)、メチルエチルケトン40ミリリットルを加えて溶解し、メタノール400ミリリットルを急激に加えて、メタノール不溶分(樹脂成分)を析出、沈殿させる。約10分間静置した後、ガラスフィルターで徐々にろ過してメタノール可溶分を分離し、真空乾燥機にて120℃で2時間減圧乾燥した後、デシケータ内で25分間放冷し、乾燥したメタノール不溶分の質量Nを測定して、次のように求めることができる。
メタノール可溶分(質量%)=(P−N)/P×100
本発明のゴム変性スチレン系樹脂のマトリクス相の重量平均分子量(Mw)は15万〜30万であり、好ましくは16万〜25万である。Mwが15万未満であると耐油性、耐折強度、引裂強度が低下する。Mwが30万を超えると樹脂の粘度が上がり過ぎるために生産性が下がる。また、粘度を調整するためにはゲル分を下げる方法があるが、結果として耐油性、耐折強度、引裂強度が低下する。
ここでいうマトリクス相とはゴム変性スチレン系樹脂におけるゴム状分散粒子を除くポリマー相を指す。マトリクス相のMwを調整する方法としては、ゴム変性スチレン系樹脂の重合工程において、反応温度、滞留時間、重合開始剤の種類及び添加量、使用する溶媒の種類及び量によって調整する方法の他、重合後にスチレンのホモポリマーとのブレンドにより調整する方法などが挙げられる。マトリクス相の重量平均分子量(Mw)の測定は、前記ゲル分の測定において遠心分離後の不溶分を除去した上澄み液にメタノール250ミリリットルを急激に加えて、メタノール不溶分(樹脂成分)を析出、沈殿させ、約10分間静置した後、ガラスフィルターで徐々にろ過してメタノール可溶分を分離し、真空乾燥機にて120℃で2時間減圧乾燥した後、デシケータ内で25分間放冷し、乾燥したサンプルを使用し、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ―(GPC)を用いて、次の条件で測定した。
GPC機種:昭和電工社製Shodex GPC−101
カラム:ポリマーラボラトリーズ社製PLgel 10μm MIXED−B,300×7.5mm
移動相:テトラヒドロフラン 1.0ml/min
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
単分散ポリスチレンの溶出曲線に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。
本発明のゴム変性スチレン系樹脂には、必要に応じて本発明のゴム変性スチレン系樹脂以外のゴム変性スチレン系樹脂、ゴム変性していないスチレン系樹脂、ゴム補強材のうち1種以上を本発明の効果を損なわない範囲で配合する事ができる。
ゴム補強材の具体例としては、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリクロロプレン、ポリスルフィドゴム、チオコールゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、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−スチレン共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、水素添加スチレン−ブタジエンブロック共重合体、水素添加スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、水素添加スチレン−イソプレンブロック共重合体、水素添加スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体などのスチレン系ゴム、さらにはエチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、直鎖状低密度ポリエチレン系エラストマー等のオレフィン系ゴム、あるいはブタジエン−アクリロニトリル−スチレン−コアシェルゴム、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン−コアシェルゴム、メチルメタクリレート−ブチルアクリレート−スチレン−コアシェルゴム、オクチルアクリレート−ブタジエン−スチレン−コアシェルゴム、アルキルアクリレート−ブタジエン−アクリロニトリル−スチレン−コアシェルゴム、ハイインパクトポリスチレンが挙げられ、これら1種若しくは二種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明のゴム変性スチレン系樹脂には添加剤として、リン系、フェノール系、アミン系等の酸化防止剤、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等の高級脂肪酸、及びその塩やエチレンビスステアリルアミド等の滑剤、タルク、炭酸カルシウム等の無機フィラー、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、着色剤、顔料、消臭剤等を必要に応じて添加する事ができる。
また、本発明のゴム変性スチレン系樹脂には、ゴム変性スチレン系樹脂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等のリサイクル材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。その場合、リサイクル材混合後の特性が本発明のゴム変性スチレン系樹脂の範囲内となるように調整する。
本発明のゴム変性スチレン系樹脂の200℃、49N荷重で測定したメルトマスフローレイト(MFR)は1.0〜5.0g/10分であることが好ましく、更に好ましくは1.5〜4.0g/10分である。MFRが1.0g/10分未満であるとシート成形時の生産性が低下し、MFRが5.0g/10分を超えると耐油性、耐折強度、引裂強度が低下する。
本発明のゴム変性スチレン系樹脂のシャルピー衝撃強さは16kJ/m2以上であることが好ましく、更に好ましくは18kJ/m2以上である。シャルピー衝撃強さが16kJ/m2未満であると耐折強度、引裂強度が低下する。
本発明のゴム変性スチレン系樹脂は、公知のシート製造方法を用いて、各種シートに成形することができる。シート製造方法の具体例としては、溶融樹脂をTダイから押出して成形する方法や、カレンダー成形法、インフレーション成形法等が挙げられるが、生産性と膜厚精度の面からTダイを使用することが好ましい。また、シートは単層でも良く、多層シートの最外層のうち油と接触する面のみに本発明のゴム変性スチレン系樹脂を用いてもよい。多層シートの製造方法としては、フィードブロックダイやマルチマニホールドダイを使用した共押出法や、予め表面層を単独で作成しておき、基材シートと熱ラミネートする方法が挙げられる。シートの厚みに特に制限は無いが、成形品の強度と剛性の面から0.2mm以上とするのが好ましい。
本発明のシートの押出方向とそれに垂直な方向の100℃、30分間における加熱収縮率の和は10%以下であることが好ましく、更に好ましくは5%以下である。シート押出方向とそれに垂直な方向の100℃、30分間における加熱収縮率の和が10%を超えると、シートの耐折強度と引裂強度が低下するため望ましくない。加熱収縮率はシートの配向度を表し、配向を極力かけない方が良好なシートが得られる。加熱収縮率(配向度)は、シート押出温度や引落し率(ダイリップ厚み/シート厚み)、キャストロール、タッチロールの温度等により調整することができる。
本発明のシートの少なくとも一方の面の入射角60度における光沢度は70%以下である事が好ましく、更に好ましくは50%以下である。シートの両面の光沢度が70%を超えると、シートの耐折強度と引裂強度が悪化するため望ましくない。光沢度はシート押出温度やキャストロール、タッチロールの温度、タッチロールの圧着圧力等により調整することができる。
本発明のシートの引裂強度は3N/mm以上であることが好ましく、更に好ましくは4N/mm以上である。引裂強度が3N/mm未満であると、シートを熱成形して得られる容器の繰り返し嵌合を行った場合、割れの発生が多くなる。
本発明のシートは真空成形法、圧空成形法、マッチドモールド法、リバースドロー法、エアストリップ法、リッジ法、プラグアンドリッジ法、熱盤成形法等などの公知の成形法により、惣菜容器や弁当容器、トレー、飲料容器、デザート容器、冷菓容器、ヨーグルト容器、ミルクポーション等の食品容器、コーヒーカップ蓋材等の食品容器蓋材など各種形状の食品包装容器に成形することができる。
本発明のシートを成形して得られる容器は、繰り返し嵌合を行っても、割れの発生が無く、食品油と接触した場合の環境応力割れが少ないため、食品容器、食品容器蓋材として幅広く使用することができる。
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。
実施例で使用したゴム変性スチレン系樹脂は以下のように製造した。
(1)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−1の製造
下記第1〜第4反応器を直列に接続して重合工程を構成した。
第1反応器:容積25Lの攪拌翼付完全混合型反応器
第2反応器:容積39Lの攪拌翼付プラグフロー反応器
第3反応器:容積50Lの攪拌翼付プラグフロー反応器
第4反応器:容積50Lのスタティックミキサー付プラグフロー反応器
各反応器の条件は以下の通りとした。
第1反応器:[攪拌数]100rpm、[反応温度]125℃
第2反応器:[攪拌数]60rpm、[反応温度]流れ方向に128〜130℃の温度勾配がつくように調整
第3反応器:[攪拌数]30rpm、[反応温度]128℃
第4反応器:[反応温度]流れ方向に140〜168℃の温度勾配がつくように調整
また、原料としては、以下のものを用いた。
スチレン単量体75.5質量%、エチルベンゼン16.2質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)8.3質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.020質量%添加した原料液。
まず、原料液を20L/hrの供給速度で第1反応器に連続的に供給し重合した後、第2反応器に連続的に装入して重合した。第1反応器の出口では、いまだゴム状重合体が分散粒子化(相反転)していない状態で、第2反応器の出口では分散粒子化が終了した状態となり、このときの重合転化率は27%であった。次いで、第2反応器の出口からの重合液を第3反応器に連続的に装入し、このときの重合転化率は45%であった。さらに第4反応器にて重合転化率が82%になるまで重合を進行させた。得られた重合液を直列に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して冷却した後、切断してペレットとした。なお、1段目の脱揮槽内の樹脂温度は210℃に設定し、真空脱揮槽の圧力は53kPaとし、2段目の脱揮槽内の樹脂温度は220℃に設定し、真空脱揮槽の圧力は2.7kPaとした。次に、重合で得られた樹脂98.5質量%に対して流動パラフィンを1.5質量%添加し、二軸押出機を用いて均一にブレンドした。得られたゴム変性スチレン系樹脂HIPS−1の特性を表1に示す。
(2)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−2の製造
以下の原料液を用い、重合で得られた樹脂98.6質量%に対して流動パラフィンを1.4質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体78.6質量%、エチルベンゼン13.9質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)7.5質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.020質量%添加した原料液。
(3)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−3の製造
以下の原料液を用い、第4反応器の温度条件(反応温度)を以下のように変更し、重合で得られた樹脂98.1質量%に対して流動パラフィンを1.9質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体79.9質量%、エチルベンゼン14.1質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)6.0質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.020質量%添加した原料液。
<条件>
第4反応器:[反応温度]流れ方向に130〜148℃の温度勾配がつくように調整
(4)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−4の製造
以下の原料液を用い、第2反応器、第4反応器の温度条件(攪拌数及び/又は反応温度)を以下のように変更し、重合で得られた樹脂98.6質量%に対して流動パラフィンを1.4質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体79.5質量%、エチルベンゼン14.0質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)6.5質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.005質量%添加した原料液。
<条件>
第2反応器:[攪拌数]50rpm、[反応温度]流れ方向に128〜130℃の温度勾配がつくように調整
第4反応器:[反応温度]流れ方向に130〜145℃の温度勾配がつくように調整
(5)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−5の製造
以下の原料液を用い、第2反応器の出口からの重合液に対し、t−ブチルクミルパーオキサイドを0.010質量%添加し、第2反応器の温度条件(攪拌数及び/又は反応温度)を以下のように変更し、重合で得られた樹脂99.5質量%に対して流動パラフィンを0.5質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体77.6質量%、エチルベンゼン13.7質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)8.7質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.025質量%添加した原料液。
<条件>
第2反応器:[攪拌数]65rpm、[反応温度]流れ方向に128〜130℃の温度勾配がつくように調整
(6)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−6の製造
以下の原料液を用い、第2反応器の出口からの重合液に対し、t−ブチルクミルパーオキサイドを0.010質量%添加し、重合で得られた樹脂99.2質量%に対して流動パラフィンを0.8質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体78.4質量%、エチルベンゼン13.8質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)7.8質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.020質量%添加した原料液。
(7)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−7の製造
以下の原料液を用い、第4反応器の温度条件(反応温度)を以下のように変更し、重合で得られた樹脂98.5質量%に対して流動パラフィンを1.5質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体79.6質量%、エチルベンゼン14.1質量%、ハイシス−ハイビニルポリブタジエン(宇部興産社製「MBR500」)6.3質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.020質量%添加した原料液。
<条件>
第4反応器:[反応温度]流れ方向に130〜148℃の温度勾配がつくように調整
(8)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−8の製造
以下の原料液を用い、第2反応器、第3反応器、第4反応器の条件(攪拌数及び/又は反応温度)を以下のように調整し、重合で得られた樹脂98.0質量%に対して流動パラフィンを2.0質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体78.4質量%、エチルベンゼン13.8質量%、ローシスポリブタジエン(旭化成ケミカルズ社製「ジエン55AE」)7.8質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.030質量%添加した原料液。
<条件>
第2反応器:[攪拌数]70rpm、[反応温度]流れ方向に128〜129℃の温度勾配がつくように調整
第3反応器:[攪拌数]30rpm、[反応温度]130〜135℃
第4反応器:[反応温度]流れ方向に139〜165℃の温度勾配がつくように調整
(9)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−9の製造
以下の原料液を用い、予熱器付き真空脱揮槽の1段目の脱揮槽内の樹脂温度を220℃に設定し、2段目の脱揮槽内の樹脂温度を275℃に設定し、重合で得られた樹脂に対して流動パラフィンを添加しなかった以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体78.6質量%、エチルベンゼン13.9質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)7.5質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.020質量%添加した原料液。
(10)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−10の製造
以下の原料液を用い、第3反応器、第4反応器の条件(攪拌数及び/又は反応温度)を以下のように調整し、重合で得られた樹脂に対して流動パラフィンを添加しなかった以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体78.5質量%、エチルベンゼン13.9質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)7.6質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.035質量%添加した原料液。
<条件>
第3反応器:[攪拌数]30rpm、[反応温度]128〜130℃
第4反応器:[反応温度]流れ方向に140〜175℃の温度勾配がつくように調整
(11)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−11の製造
以下の原料液を用い、重合で得られた樹脂96.5質量%に対して流動パラフィンを3.5質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体78.5質量%、エチルベンゼン13.9質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)7.6質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.020質量%添加した原料液。
(12)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−12の製造
以下の原料液を用い、第3反応器、第4反応器の条件(攪拌数及び/又は反応温度)を以下のように調整し、重合で得られた樹脂に対して流動パラフィンを添加しなかった以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体79.9質量%、エチルベンゼン13.9質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)6.2質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.035質量%添加した原料液。
<条件>
第3反応器:[攪拌数]30rpm、[反応温度]128〜130℃
第4反応器:[反応温度]流れ方向に140〜175℃の温度勾配がつくように調整
(13)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−13の製造
以下の原料液を用い、重合で得られた樹脂96.5質量%に対して流動パラフィンを2.0質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体78.5質量%、エチルベンゼン13.9質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)7.6質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.045質量%添加した原料液。
(14)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−14の製造
以下の原料液を用い、原料液を23L/hrの供給速度で第1反応器に連続的に供給し重合し、第3反応器、第4反応器の条件(攪拌数及び/又は反応温度)を以下のように調整し、予熱器付き真空脱揮槽の1段目の脱揮槽内の樹脂温度を200℃に設定し、2段目の脱揮槽内の樹脂温度を245℃に設定し、重合で得られた樹脂98.0質量%に対して流動パラフィンを2.0質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。HIPS−14の製造条件では、HIPS−1の製造条件と比較して、原料液の供給速度が大きく、t−ドデシルメルカプタンの添加量が多いために、HIPS−13のマトリクス相のMwがHIPS−1よりも小さくなった。
<条件>
第3反応器:[攪拌数]30rpm、[反応温度]128〜130℃
第4反応器:[反応温度]流れ方向に140〜165℃の温度勾配がつくように調整
<原料液>
スチレン単量体78.6質量%、エチルベンゼン13.9質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)7.5質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.025質量%添加した原料液。
(15)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−15の製造
以下の原料液を用い、原料液を23L/hrの供給速度で第1反応器に連続的に供給し重合し、第2反応器の出口からの重合液に対し、t−ブチルクミルパーオキサイドを0.030質量%添加し、第2反応器、第4反応器の条件(攪拌数及び/又は反応温度)を以下のように調整し、予熱器付き真空脱揮槽の1段目の脱揮槽内の樹脂温度を200℃に設定し、2段目の脱揮槽内の樹脂温度を260℃に設定し、重合で得られた樹脂98.0質量%に対して流動パラフィンを2.0質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。HIPS−15の製造条件では、HIPS−1の製造条件と比較して、t−ドデシルメルカプタンの添加量が少ないために、マトリクス相のMwは比較的大きな値になっているが、原料液の供給速度が大きいために低分子量成分が比較的多く生成されてしまい、その結果、体積中位粒子径がHIPS−1よりも小さくなった。
<条件>
第2反応器:[攪拌数]80rpm
第4反応器:[反応温度]流れ方向に137〜165℃の温度勾配がつくように調整
<原料液>
スチレン単量体78.6質量%、エチルベンゼン13.9質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)7.5質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.005質量%添加した原料液。
(16)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−16の製造
以下の原料液を用い、流動パラフィンを添加しなかった以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体78.5質量%、エチルベンゼン13.9質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)7.6質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.020質量%添加した原料液。
(17)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−17の製造
以下の原料液を用い、予熱器付き真空脱揮槽の1段目の脱揮槽内の樹脂温度を220℃に設定し、2段目の脱揮槽内の樹脂温度を285℃に設定し、重合で得られた樹脂98.0質量%に対して流動パラフィンを2.0質量%添加した以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体78.5質量%、エチルベンゼン13.9質量%、ハイシスポリブタジエン(宇部興産社製「BR−15HB」)7.6質量%を溶解させた溶液に対してt−ドデシルメルカプタン0.020質量%添加した原料液。
(18)ゴム変性スチレン系樹脂HIPS−18の製造
以下の原料液を用い、第2反応器、第3反応器、第4反応器の条件(攪拌数及び/又は反応温度)を以下のように調整し、第2反応器の出口からの重合液に対し、t−ブチルクミルパーオキサイドを0.030質量%添加し、重合で得られた樹脂に対して流動パラフィンを添加しなかった以外は、HIPS−1の製造方法と同様にしてゴム変性スチレン系樹脂を製造した。その特性を表1に示す。
<原料液>
スチレン単量体80.9質量%、エチルベンゼン14.3質量%、ローシスポリブタジエン(旭化成ケミカルズ社製「ジエン55AE」)4.8質量%を溶解させた原料液。
第1反応器:[攪拌数]100rpm、[反応温度]127℃
第2反応器:[攪拌数]95rpm、[反応温度]流れ方向に129〜130℃の温度勾配がつくように調整
第3反応器:[攪拌数]30rpm、[反応温度]127〜132℃
第4反応器:[反応温度]流れ方向に132〜140℃の温度勾配がつくように調整
<実施例1〜6、実施例8〜10、比較例1〜9>
前記のゴム変性スチレン系樹脂HIPS−1〜18をスクリュー径40mmのシート押出機に供給した。樹脂溶融ゾーンの温度は180〜220℃に設定し、Tダイ(コートハンガーダイ)より吐出量10kg/hで溶融押出した後、80℃に設定したキャストロール、タッチロールに圧着し、幅40mm、厚み0.4mmのシートを得た。このときの引落し率(ダイリップ厚み/シート厚み)は1.5であった。得られたシートの特性を表2に示す。
<実施例7>
前記のゴム変性スチレン系樹脂HIPS−6をスクリュー径40mmのシート押出機に供給した。樹脂溶融ゾーンの温度は170〜200℃に設定し、Tダイ(コートハンガーダイ)より吐出量10kg/hで溶融押出した後、40℃に設定したキャストロール、タッチロールに圧着し、幅40mm、厚み0.4mmのシートを得た。このときの引落し率(ダイリップ厚み/シート厚み)は1.5であった。得られたシートの特性を表2に示す。
<比較例10>
前記のゴム変性スチレン系樹脂HIPS−18、90質量%に対してSBR(スチレン−ブタジエン共重合体:旭化成ケミカルズ社製 タフプレン125)を10質量%ドライブレンドし、スクリュー径40mmのシート押出機に供給した。樹脂溶融ゾーンの温度は180〜220℃に設定し、Tダイ(コートハンガーダイ)より吐出量10kg/hで溶融押出した後、80℃に設定したキャストロール、タッチロールに圧着し、幅40mm、厚み0.4mmのシートを得た。このときの引落し率(ダイリップ厚み/シート厚み)は1.5であった。得られたシートの特性を表2に示す。
なお、各種物性、性能評価は以下の方法で行った。
樹脂特性は以下の方法により評価した。
(1)メルトマスフローレイト
JIS K7210に基づき200℃、49N荷重の条件により求めた。
(2)ビカット軟化温度
射出成型機を用いて試験片を作成し、JIS K7206に基づき50N荷重の条件により求めた。
(3)シャルピー衝撃強さ
射出成型機を用いて試験片を作成し、JIS K7111により求めた。
シート特性は以下の方法により評価した。
(4)加熱収縮率
シートから50mm×50mmの試験片を切り出し、これを100℃に設定したギアオーブン中に30分間放置した。次に、ギアオーブンから取り出した試験片の押出方向(MD)、及び押出方向に垂直な方向(TD)それぞれについて、収縮後の長さ(L1)をノギスを用いて0.1mm単位まで測定し、次式により加熱収縮率を計算した。
加熱収縮率(%)=(50−L1)/50×100
(5)光沢度
JIS K7105に基づき、入射角60度の条件により、タッチロール面(タッチロールの接触する面)とキャストロール面(キャストロールが接触する面)の光沢度を求めた。
(6)耐折強度
シートから押出方向(MD)を長手として幅15mm×長さ110mmの試験片を切り出し、これをMD試験片とした。また、押出方向に垂直な方向(TD)を長手とし幅15mm×長さ110mmの試験片を切り出し、これをTD試験片とした。MD試験片、TD試験片それぞれについて、東洋精機社製MIT耐折疲労試験機(MIT−DA)を使用し、試験速度175rpm、折り曲げ角度90度、荷重0.5kgf、折り曲げクランプのR0.38mm、折り曲げクランプの開き1.2mmの条件にて、破断に至るまでの折り曲げ回数を求めた。
(7)引裂強度
JIS K7128−1のトラウザー引裂法に基づき、シートより幅50mm×長さ150mmの試験片を切り出し、スリット幅75mm、試験速度200mm/min、引裂き進行が押出方向と同方向となる条件により引裂強度を求めた。
(8)耐油性
シートから押出方向に垂直な方向(TD)を長手とし、幅15mm×長さ180mmの短冊状試験片を切り出した。これを図1に示すように、定歪み治具に長さ80mmまで弓状に曲げて装着した後、試験片の中央部に10mm×20mmの幅でガーゼを置き、サラダ油(日清オイリオ社製、日清サラダ油)を0.5mL塗布した。24時間の外観を目視で確認し、クラックが発生しないものを◎、目立ったクラックは発生しないが白化が生じるものを○、クラックが発生するものを△、破断するものを×として評価した。
(9)繰り返し容器嵌合時の割れ
単発成形機を用いてシートを外径φ82mm、口径φ70mm、高さ20mmのコーヒーカップ蓋に成形した。これを口径76mmの紙コップに嵌合し、繰り返し着脱を行い、1000回以上着脱しても割れが発生しないものを◎、1000〜300回で割れが発生するものを○、300〜100回で割れが発生するものを△、100回以下で割れが発生するものを×とし評価した。
実施例1〜10のゴム変性スチレン系樹脂から作成したシートは、比較例1〜9に比べて耐油性、耐折強度、引裂強度が大幅に改善されており、そのシートを熱成形して得られた容器蓋は繰り返し嵌合を行っても割れの発生が少ない。また、SBRを添加した比較例10のシートに比べて耐油性に優れる。
比較例1では、メタノール可溶分が少なすぎたことに加えてマトリクス相のMwが小さすぎたために引裂強度及び耐油性が低く、嵌合時の割れが発生しやすかった。
比較例2では、ゲル分が少なすぎたことに加えてメタノール可溶分が多すぎたために引裂強度及び耐油性が低く、嵌合時の割れが発生しやすかった。
比較例3では、ゲル分が少なすぎたことに加えてマトリクス相のMwが小さすぎたために引裂強度及び耐油性が低く、嵌合時の割れが発生しやすかった。
比較例4〜5では、マトリクス相のMwが小さすぎたために引裂強度及び耐油性が低く、嵌合時の割れが発生しやすかった。
比較例6では、ゴム状分散粒子の体積中位粒子径が小さすぎたために引裂強度及び耐油性が低く、嵌合時の割れが発生しやすかった。
比較例7では、メタノール可溶分が小さすぎたために引裂強度及び耐油性が低く、嵌合時の割れが発生しやすかった。
比較例8では、メタノール可溶分が多すぎたために引裂強度及び耐油性が低く、嵌合時の割れが発生しやすかった。
比較例9では、メタノール可溶分が小さすぎたことに加えてゴム状分散粒子の体積中位粒子径が小さすぎたために引裂強度及び耐油性が低く、嵌合時の割れが発生しやすかった。
以上の結果から、ゴム状分散粒子の体積中位粒子径、ゲル分、マトリクス相のMw、メタノール可溶分の全てが特定範囲内である場合に限って、引裂強度及び耐油性が高くなり、かつ嵌合時の割れが発生しにくくなることが分かった。
本発明のゴム変性スチレン系樹脂は耐油性、耐折強度、引裂強度に優れるため、油やミルクに直接接触し、繰り返し嵌合が行われる食品容器、食品容器蓋材として幅広く使用することができる。
即ち、本発明は、下記(1)〜(7)に示すところである。
(1)ゴム状分散粒子の体積中位粒子径が4.0〜10μmであり、ゲル分が22.0〜35.0質量%であり、マトリクス相の重量平均分子量(Mw)が15万〜30万であり、メタノール可溶分が1.5〜4.0%である、ゴム変性スチレン系樹脂。
(2)1,4−シス構造が90モル%以上であり且つ1,2−ビニル構造が4モル%未満であるハイシスポリブタジエン、及び/又は1,4−シス構造が65〜95モル%であり且つ1,2−ビニル構造が30〜4モル%であるハイシス−ハイビニルポリブタジエンの存在下で、スチレン系単量体をグラフト重合する工程を備える、前記(1)に記載のゴム変性スチレン系樹脂の製造方法。
(3)前記(1)に記載のゴム変性スチレン系樹脂からなるシート。
(4)前記シートの押出方向とそれに垂直な方向の100℃、30分間における加熱収縮率の和が10%以下である、前記(3)に記載のシート。
(5)前記シートの少なくとも一方の面の入射角60度における光沢度が70%以下である、前記(3)又は前記(4)に記載のシート。
(6)前記(3)〜前記(5)のいずれか1項に記載のシートを熱成形して得られる食品容器。
(7)前記(3)〜前記(5)のいずれか1項に記載のシートを熱成形して得られる食品容器蓋材。
また、本発明のゴム変性スチレン系樹脂に用いるポリブタジエンとしては、1,4−シス構造が90モル%以上であり且つ1,2−ビニル構造が4モル%未満であるハイシスポリブタジエン、1,4−シス構造が65〜95モル%であり且つ1,2−ビニル構造が30〜4モル%であるハイシス−ハイビニルポリブタジエン、1,4−シス構造が15〜40モル%のローシスポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体のいずれを用いてもよく、また混合物であっても良いが、特に好ましいのは、ハイシスポリブタジエン、及び/又はハイシス−ハイビニルポリブタジエンである。ハイシスポリブタジエン、及び/又はハイシス−ハイビニルポリブタジエンを用いた場合、耐油性と剛性、耐衝撃性の面で優れた物性のものが得られる。

Claims (7)

  1. ゴム状分散粒子の体積中位粒子径が4.0〜10μmであり、ゲル分が22.0〜35.0質量%であり、マトリクス相の重量平均分子量(Mw)が15万〜30万であり、メタノール可溶分が1.5〜4.0%である、ゴム変性スチレン系樹脂。
  2. 1,4−シス構造が90モル%以上であり且つ1,2−ビニル構造が4モル%以下であるハイシスポリブタジエン、及び/又は1,4−シス構造が65〜95モル%であり且つ1,2−ビニル構造が30〜4モル%であるハイシス−ハイビニルポリブタジエンの存在下で、スチレン系単量体をグラフト重合する工程を備える、請求項1に記載のゴム変性スチレン系樹脂の製造方法。
  3. 請求項1に記載のゴム変性スチレン系樹脂からなるシート。
  4. 前記シートの押出方向とそれに垂直な方向の100℃、30分間における加熱収縮率の和が10%以下である、請求項3に記載のシート。
  5. 前記シートの少なくとも一方の面の入射角60度における光沢度が70%以下である、請求項3又は請求項4に記載のシート。
  6. 請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載のシートを熱成形して得られる食品容器。
  7. 請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載のシートを熱成形して得られる食品容器蓋材。
JP2015547654A 2013-11-13 2014-07-04 ゴム変性スチレン系樹脂およびこれを使用してなるシート、食品容器、並びに食品容器蓋材 Active JP6185077B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013234786 2013-11-13
JP2013234786 2013-11-13
PCT/JP2014/067985 WO2015072176A1 (ja) 2013-11-13 2014-07-04 ゴム変性スチレン系樹脂およびこれを使用してなるシート、食品容器、食品容器蓋材

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017036856A Division JP2017122238A (ja) 2013-11-13 2017-02-28 ゴム変性スチレン系樹脂およびこれを使用してなるシート、食品容器、食品容器蓋材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2015072176A1 true JPWO2015072176A1 (ja) 2017-03-16
JP6185077B2 JP6185077B2 (ja) 2017-08-23

Family

ID=53057124

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015547654A Active JP6185077B2 (ja) 2013-11-13 2014-07-04 ゴム変性スチレン系樹脂およびこれを使用してなるシート、食品容器、並びに食品容器蓋材
JP2017036856A Pending JP2017122238A (ja) 2013-11-13 2017-02-28 ゴム変性スチレン系樹脂およびこれを使用してなるシート、食品容器、食品容器蓋材

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017036856A Pending JP2017122238A (ja) 2013-11-13 2017-02-28 ゴム変性スチレン系樹脂およびこれを使用してなるシート、食品容器、食品容器蓋材

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9944785B2 (ja)
JP (2) JP6185077B2 (ja)
KR (1) KR102185634B1 (ja)
CN (1) CN105745238B (ja)
TW (1) TWI644967B (ja)
WO (1) WO2015072176A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3604165B1 (en) * 2017-03-29 2022-04-20 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Container and method for manufacturing a container
CN109206560B (zh) * 2017-07-06 2021-07-02 中国石油天然气股份有限公司 酸奶杯片材原料及其制备方法
CN109988371B (zh) * 2017-12-29 2021-09-17 奇美实业股份有限公司 树脂组合物、成型体、食品接触用具及食品接触容器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06157687A (ja) * 1992-11-18 1994-06-07 Sumitomo Chem Co Ltd 高透明性ゴム変性スチレン系樹脂組成物及び透明容器
JPH11147970A (ja) * 1997-09-12 1999-06-02 Mitsubishi Kagaku Basf Kk 発泡性ゴム変性スチレン系樹脂組成物
JP2000053791A (ja) * 1998-08-04 2000-02-22 Mitsubishi Kagaku Form Plastic Kk ゴム変性スチレン系樹脂押出発泡シート
JP2001098037A (ja) * 1999-09-28 2001-04-10 Mitsubishi Chemicals Corp ゴム変性スチレン系樹脂組成物の製造方法
JP2002275210A (ja) * 2000-10-24 2002-09-25 Mitsui Chemicals Inc 耐油性ゴム変性ポリスチレン組成物
JP2010037455A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Toyo Styrene Co Ltd ゴム変性スチレン系樹脂組成物
JP2011162639A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Toyo Styrene Co Ltd ゴム変性スチレン系樹脂組成物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100217804B1 (ko) 1990-05-21 1999-09-01 치어즈 엠. 노우드 환경 응력 균열 내성이 향상된 모노비닐 방향족 중합체성 조성물 및 이의 제조방법
AU672260B2 (en) 1992-11-20 1996-09-26 Dow Chemical Company, The Resin with improved thermoforming and environmental stress crack resistance characteristics
KR20100037455A (ko) 2008-10-01 2010-04-09 엘지전자 주식회사 세탁물 처리기기

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06157687A (ja) * 1992-11-18 1994-06-07 Sumitomo Chem Co Ltd 高透明性ゴム変性スチレン系樹脂組成物及び透明容器
JPH11147970A (ja) * 1997-09-12 1999-06-02 Mitsubishi Kagaku Basf Kk 発泡性ゴム変性スチレン系樹脂組成物
JP2000053791A (ja) * 1998-08-04 2000-02-22 Mitsubishi Kagaku Form Plastic Kk ゴム変性スチレン系樹脂押出発泡シート
JP2001098037A (ja) * 1999-09-28 2001-04-10 Mitsubishi Chemicals Corp ゴム変性スチレン系樹脂組成物の製造方法
JP2002275210A (ja) * 2000-10-24 2002-09-25 Mitsui Chemicals Inc 耐油性ゴム変性ポリスチレン組成物
JP2010037455A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Toyo Styrene Co Ltd ゴム変性スチレン系樹脂組成物
JP2011162639A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Toyo Styrene Co Ltd ゴム変性スチレン系樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
CN105745238A (zh) 2016-07-06
US9944785B2 (en) 2018-04-17
US20160326361A1 (en) 2016-11-10
WO2015072176A1 (ja) 2015-05-21
TW201518381A (zh) 2015-05-16
KR20160086871A (ko) 2016-07-20
JP6185077B2 (ja) 2017-08-23
JP2017122238A (ja) 2017-07-13
CN105745238B (zh) 2018-04-17
TWI644967B (zh) 2018-12-21
KR102185634B1 (ko) 2020-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7019353B2 (ja) 延伸シ-ト及び包装容器、並びにそれらの製造方法
TW201736415A (zh) 雙軸延伸薄片及其成形品
JP2017122238A (ja) ゴム変性スチレン系樹脂およびこれを使用してなるシート、食品容器、食品容器蓋材
JP6444539B2 (ja) 二軸延伸シートおよびその成形品
JP2018203837A (ja) スチレン系樹脂組成物、延伸シートおよび成形品
JP6397060B2 (ja) ブロック共重合体組成物、成形材料、樹脂組成物、及び成形体
JP3940952B2 (ja) スチレン系樹脂組成物
JP6239885B2 (ja) 熱可塑性樹脂組成物及び成形品
JP6700005B2 (ja) ゴム変性スチレン系樹脂組成物、および成形体
JP2019001095A (ja) 延伸シート及びその成形品
JP6422663B2 (ja) 冷凍容器用ゴム変性スチレン系樹脂およびこれを使用してなるシート、食品容器
JP2020015924A (ja) ゴム変性スチレン系樹脂組成物、ゴム変性スチレン系樹脂シート、その製造方法及び食品容器
JP7002264B2 (ja) 二軸延伸シートおよびその成形品
JP6622006B2 (ja) ゴム変性スチレン系樹脂組成物、ゴム変性スチレン系樹脂シート、その製造方法及び食品容器
JP2015168802A (ja) ゴム変性スチレン系樹脂およびこれを使用してなるシート、食品容器、食品容器蓋材
JP6978355B2 (ja) 二軸延伸シートおよびその成形品
JP7001424B2 (ja) ゴム変性スチレン系樹脂組成物及びその成形品
JP2020012079A (ja) スチレン系樹脂シートおよび成形品
TW202309179A (zh) 透明之橡膠改質苯乙烯系樹脂組成物
JP2019196415A (ja) 二軸延伸シートおよびその成形品
JP2020189900A (ja) 耐熱スチレン系樹脂組成物、シート、及び成形品
JP2020019847A (ja) 二軸延伸シートおよびその成形品
JP2004277667A (ja) 低温熱収縮性フィルム
JP2004292547A (ja) 透明なスチレン系樹脂組成物及びその成形品
JP2004277666A (ja) ビニル芳香族炭化水素系重合体組成物及びその成形品

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20161220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170228

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20170406

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20170512

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170607

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170726

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6185077

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250