WO2022114221A1 - スチレン系樹脂組成物及びその成形体 - Google Patents

スチレン系樹脂組成物及びその成形体 Download PDF

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based resin
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大和 岩本
優 中川
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    • B29K2025/08Copolymers of styrene, e.g. AS or SAN, i.e. acrylonitrile styrene

Definitions

  • the present invention relates to a styrene-based resin composition and a molded product made of the styrene-based resin.
  • Patent Document 1 discloses a styrene-based resin composition containing rubber-modified polystyrene, polylactic acid, and a thermoplastic elastomer containing a styrene monomer unit.
  • Patent Document 2 epoxidized soybean oil and / or flaxseed oil and a higher fatty acid metal salt are added to a resin composition containing a styrene-methacrylic acid copolymer as a main component to form a heat-resistant resin foamed sheet.
  • the manufacturing method is disclosed.
  • Patent Document 3 discloses a styrene-based resin composition containing a plant-derived polyethylene and a compatibilizer.
  • Patent Document 4 discloses a method for producing a rubber-modified styrene resin having an excellent balance between surface impact, rigidity, and fluidity. Further, in order to improve the fluidity of the resin while preventing the mold from becoming dirty during molding, a method of adjusting the molecular weight and the molecular weight distribution of the resin is also considered.
  • Patent Document 5 discloses a method for producing a styrene-based resin that is highly fluid and has few mold deposits by adjusting the molecular weight and molecular weight distribution without adding liquid paraffin.
  • styrene-based resins are transparent and have excellent rigidity, they are widely used in recent years for biaxially stretched sheets and food containers obtained by secondary processing of biaxially stretched sheets.
  • a biaxially stretched sheet using a styrene-based resin has a problem that if the fluidity of the styrene-based resin is low, the productivity is lowered and the thickness unevenness of the sheet is deteriorated.
  • the styrene resin for biaxially stretched sheets needs to have fluidity suitable for forming biaxially stretched sheets.
  • Patent Document 6 discloses an example in which liquid paraffin is added to a highly branched styrene resin.
  • Patent Document 7 discloses a styrene-based resin composition having a fluidity suitable for a biaxially stretched sheet by adjusting the molecular weight and the molecular weight distribution of the styrene-methacrylic acid copolymer.
  • Patent Document 8 discloses a styrene-based resin composition containing a rubber-modified styrene-based resin and polylactic acid and suitable for injection blow molding.
  • Patent Document 9 discloses a technique for a beverage molded container having excellent buckling strength and mouth strength.
  • Patent Document 10 discloses a rubber-modified styrene resin composition for high-branch injection blow molding, and mentions a technique for reducing the total amount of residual styrene monomer and residual polymerization solvent to reduce mold stains. ing.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-199652 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-239914 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-193274 Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-251355 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-22770 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-100430 International Publication No. 2017/122775 International Publication No. 2021/132692 Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-76565 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-100435
  • Patent Document 1 examines a polymer alloy of a styrene resin and polylactic acid having a relatively high melting point, toughness and transparency among plant-derived biodegradable polymers. Since the compatibility of polylactic acid with a resin is very low and the fluidity is poor, there is a problem that it is difficult to design a product that satisfies mechanical properties such as impact resistance or elasticity required in the market. Further, since polylactic acid is incompatible with the styrene resin, there is a problem that it is difficult to recycle the broken material.
  • Patent Document 2 is a crosslinked styrene- (meth) acrylic acid obtained by reacting an epoxidized soybean oil with a styrene- (meth) acrylic acid-based copolymer as a component having a crosslinked structure.
  • a method for producing a closed cell type styrene resin foam by introducing a cross-linking agent to control the fluidity or viscoelasticity in a molten state is a general foam forming method.
  • the compatibility varies greatly depending on the type of styrene resin used and the type of cross-linking agent, it is difficult to manufacture a molded product having both elasticity and mechanical strength.
  • Patent Document 3 examines a polystyrene-based resin containing a plant-derived polyethylene and a compatibility agent, but since polystyrene and polyethylene have low compatibility, the mechanical strength is low. It is difficult to maintain high transparency even with the use of compatibilizers.
  • Patent Document 4 is studying a method for producing a rubber-modified styrene resin having an excellent balance between surface impact resistance, rigidity and fluidity, but injection molding is performed because a large amount of liquid paraffin is used. Occasionally, the low boiling point component volatilizes, so that the amount of the volatile component at the time of molding increases. As a result, a new problem arises of stains on the mold during molding or stains on the molded body.
  • Patent Document 5 a styrene-based resin having high fluidity and a small amount of low-molecular-weight substance adhered to a mold is studied, but since the molecular weight of the resin is low, the impact strength of Charpy or the rigidity of the molded product is lowered. It is difficult to design a product without it. In addition, it does not use biomass raw materials, which have been attracting attention in recent years for the purpose of reducing the environmental load.
  • Patent Document 6 is studying a highly branched styrene resin composition having excellent biaxially stretched sheet formability and productivity. However, since liquid paraffin is added, it is considered that the appearance of the sheet is deteriorated due to bleed-out and generation of volatile gas during molding. Further, in the technique of Patent Document 7, a styrene-based resin composition excellent in biaxially stretched sheet formability and productivity by adjusting the molecular weight of the styrene-methacrylic acid copolymer to control the fluidity is investigated. There is. However, since the molecular weight is relatively low in order to increase the fluidity, there is a concern that the mechanical strength may decrease. Further, also in the above-mentioned Patent Documents 6 and 7, the biomass raw material which has been attracting attention in recent years is not used for the purpose of reducing the environmental load.
  • Patent Document 8 examines a polymer alloy of a styrene-based resin and polylactic acid having a relatively high melting point and toughness among plant-derived biodegradable polymers. Since the compatibility of polylactic acid with a resin is very low, there is a problem that it is difficult to design a product that satisfies mechanical properties such as impact resistance or elasticity required in the hollow container market. Further, since polylactic acid is incompatible with the styrene resin, there is a problem that it is difficult to recycle the broken material of the hollow container.
  • Patent Document 9 examines a molded container for beverages which is excellent in both buckling strength and mouth strength as mechanical strength, but it occurs during molding because a large amount of liquid paraffin is used. It is considered that the amount of volatile components increases, and as a result, the stain on the mold during molding is aggravated. Further, the technique of Patent Document 10 is excellent in injection blow molding, and studies a molding material in which the total amount of residual styrene monomer and residual polymerization solvent is small. However, since a large amount of white oil is used, mold stains are removed. The effect of reducing it is considered to be insufficient. Further, in Patent Document 9 and Patent Document 10, a biomass raw material for the purpose of reducing the environmental load is not used.
  • an object of the present disclosure is to provide a styrene-based resin composition using a biomass raw material that reduces an environmental load and maintains high mechanical strength at the time of molding by using a biomass raw material, and a molded product thereof. do.
  • a styrene-based resin composition that reduces the environmental load by using a biomass raw material has less mold stain during injection molding, has high mechanical strength, and has an excellent molding cycle. It is an object of the present invention to provide the molded body.
  • an object of the present invention is to provide a styrene-based resin composition and a molded product thereof.
  • the environmental load is reduced, high mechanical strength is maintained, and the moldability into a biaxially stretched sheet and the appearance of the sheet are excellent and the transparency is excellent. It is an object of the present invention to provide a styrene-based resin composition having a high strength and a molded product thereof.
  • the use of a biomass raw material reduces the environmental load, has excellent injection blow moldability, has less mold stain during molding, and has high mouth impact strength and seat. It is an object of the present invention to provide a rubber-modified styrene resin composition having bending strength and suitable for injection blow molding.
  • the present inventor has conducted extensive research and repeated experiments.
  • Shall be solved by using a styrene-based resin composition in which the above-mentioned substances are mixed in a specific ratio and the present invention has been completed.
  • the biomass plasticizer (B) having a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more and the styrene resin (A) is low, the biomass plasticizer (B) becomes the styrene resin (A).
  • twin-screw extruder As the twin-screw extruder, a twin-screw extruder "TEM-26SS" (screw diameter 26 mm) manufactured by Japan Steel Works, Ltd. was used. Melt extruding was performed under the conditions of a melting temperature of 220 ° C. and an extrusion speed of 10 kg / hr, and the extruded strands were cooled and solidified in a cooling tank and then cut to obtain a pellet-shaped resin composition. After that, the total light transmittance of the 2 mm thick plate was measured according to JIS K7361-1, and the total light transmittance of 85% or more was transparent " ⁇ ", and 65% to less than 85% was translucent " ⁇ ", 65. Less than% was evaluated as cloudy "x".
  • TEM-26SS screw diameter 26 mm
  • the total light transmittance of the 2 mm thick plate was measured as follows. Measurement of total light transmittance (I) Preparation conditions for test pieces A styrene-based resin composition obtained under the following conditions was injection-molded using a mold for flat plate molding products to prepare a flat plate with a thickness of 2 mm. , A sheet body was produced. Molding machine: EC60N manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Cylinder temperature: 220 ° C Injection pressure: 45 MPa, injection time: 10 seconds Cooling time: 15 seconds, mold temperature: 45 ° C. (II) Measurement conditions for total light transmittance The total light transmittance (%) was measured according to JIS K7361-1 using the sheet body of the test piece prepared above.
  • the plasticizer having an SP value difference of 1.3 or more and less than 2.5 from the styrene resin is partially insoluble in the styrene resin.
  • the present invention is as follows. (1) The present disclosure discloses a biomass plasticizer (B) containing a styrene-based resin (A) containing a styrene-based monomer unit in an amount of 82.5 to 99.9% by mass and a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more. It is a styrene resin composition containing 0.1 to 15% by mass.
  • the styrene resin (A) containing the styrene monomer unit and the biomass plasticizer (B) 0 having a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more.
  • a styrene-based resin composition containing 1 to 10% by mass is preferable.
  • the styrene-based resin (A) is a styrene-based polymer (a-3) containing the styrene-based monomer unit, or the styrene-based resin containing the styrene-based monomer unit.
  • the absolute value of the difference between the SP value of the styrene-based polymer (a-1) or the styrene-based polymer (a-3) and the SP value of the biomass plasticizer (B) is 2.5 (cal / cm). 3 ) It is preferably less than 1/2 .
  • the SP value of the biomass plasticizer (B) is preferably 7.4 to 10.5 (cal / cm 3 ) 1/2 .
  • the styrene-based resin (A) is a rubber-modified product containing a polymer matrix phase containing a styrene-based polymer (a-1) as a constituent and rubber-like polymer particles (a-2). It is a styrene resin and Moreover, the content of the rubber-like polymer particles (a-2) is 3 to 36% by mass with respect to the total amount (100% by mass) of the styrene-based resin (A), and the rubber-like polymer particles (a-).
  • the average particle size of 2) is preferably 0.3 to 7.0 ⁇ m.
  • the styrene resin (A) is a styrene polymer (a-1) containing the styrene monomer unit and a rubber having an average particle size of 0.9 to 7.0 ⁇ m.
  • the content of the coalesced particles (a-2) is 10 to 30% by mass
  • the content of the biomass plasticizer (B) is 0.1 to 15% by mass
  • the content of the higher fatty acid compound is 0. It is preferably 02 to 2.5% by mass.
  • the content of the styrene-based monomer unit contained in the styrene-based resin (A) is 50% by mass with respect to the total amount (100% by mass) of the styrene-based resin (A). The above is preferable.
  • the styrene resin (A) is a styrene polymer (a-3) and the total light transmittance of the 2 mm plate is 70% or more.
  • the content of the biomass plasticizer (B) is less than 0.1 to 3.0% by mass and the Vicat softening temperature is 90 ° C. or higher.
  • the present embodiment is an injection blow molded article obtained by injection blow molding the above styrene resin composition.
  • the present embodiment is an injection-molded article obtained by injection-molding the above styrene-based resin composition.
  • the present embodiment is a sheet made of the above styrene resin composition.
  • a styrene-based resin composition and a molded product thereof using a biomass raw material that reduces an environmental load and maintains high mechanical strength by using a biomass raw material According to the present invention, a styrene-based resin composition which reduces the environmental load by using a biomass raw material, has less mold stain during injection molding, has high mechanical strength, and has an excellent molding cycle, and its molding. Provide the body. According to the present invention, by using a biomass raw material, a highly transparent styrene resin composition having a reduced environmental load, less mold contamination during injection molding, high fluidity and high mechanical strength. And the molded product thereof.
  • a styrene-based resin having high transparency which reduces the environmental load, maintains high mechanical strength, is excellent in moldability into a biaxially stretched sheet, and has a sheet appearance.
  • a composition and a molded product thereof are provided.
  • the use of a biomass raw material reduces the environmental load, has excellent injection blow moldability, and has high mouth impact strength and buckling strength when injection blow molding is performed. It is an object of the present invention to provide a styrene-based resin composition suitable for injection blow molding with less stain on the mold.
  • the present embodiment will be described in detail, but the present invention is not limited to the following description and is variously modified within the scope of the gist thereof. Can be carried out.
  • the styrene-based resin composition according to the present embodiment contains 82.5 to 99.9% by mass of the styrene-based resin (A) containing a styrene-based monomer unit, and biomass having a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more.
  • the plasticizer (B) contains 0.1 to 15% by mass. This makes it possible to provide a styrene-based resin composition having a reduced environmental load and high mechanical strength during molding. Further properties may be imparted to the styrene resin composition depending on the intended use.
  • one of the preferred embodiments of the styrene-based resin composition of the present embodiment is that when high mechanical strength is emphasized, the styrene-based resin composition is a rubber-like polymer particle (hereinafter, rubber-like polymer particle (a). -2) may be contained.
  • rubber-like polymer particle (a). -2) when transparency is emphasized, one of the other preferable embodiments of the styrene resin composition of the present embodiment is that the total light transmittance of the 2 mm thick plate of the styrene resin composition is 70% or more. sell.
  • the form containing the rubber-like polymer particles (a-2) and the form in which the total light transmittance of the 2 mm thick plate is 70% or more will be described separately.
  • the preferred styrene-based resin composition of the present disclosure is a styrene-based resin (A) containing 82.5 to 99.9% by mass containing a styrene-based monomer unit, and a biomass plastic having a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more.
  • the styrene-based resin (A) contains 0.1 to 15% by mass of the agent (B), and the styrene-based resin (A) is a polymer containing the styrene-based polymer (a-1) containing the styrene-based monomer unit as a constituent component.
  • the styrene-based resin composition of the present embodiment contains 82.5 to 99.9% by mass of the rubber-modified styrene-based resin and the biomass plasticizer (B) with respect to the entire styrene-based resin composition (100% by mass).
  • the polymer matrix phase and rubber-like polymer particles containing 0.1 to 15% by mass and containing the styrene-based polymer (a-1) containing the styrene-based monomer unit as a constituent component of the rubber-modified styrene-based resin. (A-2) may be contained. Thereby, it is possible to provide a styrene-based resin composition having a reduced environmental load, higher mechanical strength and excellent properties.
  • the styrene-based resin composition in the present embodiment may contain a rubber-modified styrene-based resin.
  • the content of the rubber-modified styrene-based resin is 82.5 to 99.9% by mass, preferably 82.5 to 99% by mass, based on the entire styrene-based resin composition (100% by mass). 88% by mass, more preferably 83 to 99% by mass, still more preferably 84 to 98% by mass, still more preferably 85 to 97% by mass, still more preferably 86 to 97% by mass, still more preferably 88 to 97% by mass. %, More preferably 90-97% by mass.
  • the content of the rubber-modified styrene resin is 85.0 to 99.9% by mass, preferably 90.0 to 90.9% by mass, based on the entire styrene resin composition (100% by mass). It is 99.0% by mass, 91.0 to 98.3% by mass, and more preferably 92.0 to 97.3% by mass. Impact resistance is improved by setting the content to 82.5% by mass or more. On the other hand, by setting the content to 99.9% by mass or less, the rigidity and the like can be improved.
  • the rubber-like polymer particles (a-2) are dispersed in the styrene-based polymer (a-1) containing the styrene-based monomer unit as the polymer matrix phase. It can be produced by polymerizing a styrene-based monomer in the presence of a rubber-like polymer.
  • the polymer matrix phase of the rubber-modified styrene-based resin of the present embodiment is preferably composed of a styrene-based polymer (a-1) containing a styrene-based monomer unit.
  • a-1 a styrene-based polymer
  • the styrene-based monomer unit and / or the vinyl-based monomer unit copolymerizable with the styrene-based monomer ( i) is preferable.
  • the styrene-based polymer (a-1) is preferably one or more selected from the group consisting of polystyrene and styrene-based copolymer resins.
  • the styrene-based copolymer resin include a styrene- (meth) acrylic acid ester copolymer and the like, as described below.
  • “composed” means that 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more of the total amount of the polymer matrix phase is occupied by the styrene-based polymer (a-1). To say.
  • the content of the styrene-based monomer unit is 50 to 50 or more with respect to the entire styrene-based polymer (a-1). It is preferably 100% by mass, more preferably 60 to 100% by mass, still more preferably 70 to 100% by mass, still more preferably 80 to 100% by mass, and even more preferably 90 to 100% by mass.
  • the content of the styrene-based monomer unit (i) in the styrene-based polymer (a-1) and the vinyl-based monomer unit (i) that can be copolymerized with the styrene-based monomer other than the styrene-based monomer unit is , Each can be obtained from the integral ratio of the spectra measured by the proton nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) measuring machine.
  • styrene-based monomer in the present embodiment in addition to styrene, for example, ⁇ -methylstyrene, ⁇ -methylp-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, etc.
  • examples thereof include ethyl styrene, isobutyl styrene, and t-butyl styrene or styrene derivatives such as bromo styrene and inden.
  • styrene is preferable.
  • These styrene-based monomers can be used alone or in combination of two or more.
  • the vinyl-based monomer (i) is one or more selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acid monomers and unsaturated carboxylic acid ester monomer units.
  • unsaturated carboxylic acid monomers and unsaturated carboxylic acid ester monomer units.
  • (meth) acrylic acid methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate. And so on.
  • These monomers can be used alone or in combination of two or more.
  • the term "(meth) acrylic acid” includes both acrylic acid and methacrylic acid.
  • polystyrene is a homopolymer obtained by polymerizing a styrene-based monomer, and generally available ones can be appropriately selected and used.
  • the styrene-based monomer constituting the polystyrene is the same as the above-mentioned styrene-based monomer, and is styrene, ⁇ -methylstyrene, ⁇ -methyl-p-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene, m-methylstyrene, p.
  • Examples include methylstyrene, vinyltorene, ethylstyrene, isobutylstyrene, and t-butylstyrene or styrene derivatives such as bromostyrene and inden. Styrene is particularly preferable from an industrial point of view. These styrene-based monomers can be used alone or in combination of two or more. Polystyrene does not exclude the inclusion of a monomer unit other than the above-mentioned styrene-based monomer unit as long as the effect of the present invention is not impaired, but is typically composed of a styrene-based monomer unit.
  • the styrene-based copolymer resin is preferably a resin containing a styrene-based monomer unit and a vinyl-based monomer unit (i), and the styrene-based monomer unit and an unsaturated carboxylic acid. It is more preferable that the resin contains one or more kinds of monomer units selected from the group consisting of a monomer and an unsaturated carboxylic acid ester monomer unit, and the styrene-based monomer unit and It is more preferable that the resin contains an unsaturated carboxylic acid ester monomer unit.
  • the styrene-based copolymer resin in the present invention has a styrene-based monomer unit content of 51 to 100% when the total content of the styrene-based monomer unit and the unsaturated carboxylic acid ester monomer unit is 100% by mass. It is preferably 98% by mass, more preferably 54 to 96% by mass, more preferably 57 to 93% by mass, still more preferably 60 to 90% by mass. By setting the content to 51% by mass or more, the refractive index of the styrene resin (A) can be improved. On the other hand, when the content is 98% by mass or less, it becomes difficult for the unsaturated carboxylic acid ester monomer unit to be present in a desired amount.
  • the preferred content range of the styrene-based monomer unit is 69. It can be from 98% by mass, 74 to 96% by mass, and 77 to 92% by mass.
  • the styrene-based copolymer resin in the present invention has an unsaturated carboxylic acid ester monomer unit when the total content of the styrene-based monomer unit and the unsaturated carboxylic acid ester-based monomer unit is 100% by mass.
  • the content of styrene is preferably 2 to 49% by mass, more preferably 4 to 46% by mass, more preferably 7 to 43% by mass, and further preferably 10 to 40% by mass.
  • the range of the preferable content of the unsaturated carboxylic acid ester monomer unit is set. Can be 2 to 31% by mass, 4 to 26% by mass, 8 to 23% by mass.
  • the styrene monomer unit for example, styrene monomer unit
  • the unsaturated carboxylic acid ester monomer unit for example, methyl methacrylate monomer unit
  • the content can be determined from the integral ratio of the spectra measured by the proton nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) measuring machine.
  • the unsaturated carboxylic acid ester monomer constituting the styrene-based copolymer resin of the present embodiment is not particularly limited, and for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and the like. Examples thereof include butyl (meth) acrylate and cyclohexyl (meth) acrylate.
  • methyl (meth) acrylate is preferable because it has a small effect on the decrease in heat resistance.
  • unsaturated carboxylic acid ester monomers can be used alone or in combination of two or more.
  • styrene-based copolymer resin of the present embodiment examples include a styrene-methyl acrylate copolymer, a styrene-ethyl ethyl acrylate copolymer, a styrene-propane acrylate copolymer, or styrene.
  • -(Meta) butyl acrylate copolymer, styrene-methyl (meth) acrylate-meth) butyl acrylate copolymer are preferable.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the styrene-based copolymer resin is preferably 100,000 to 400,000, more preferably 120,000 to 390,000, still more preferably 140,000 to 380. It is 000.
  • the weight average molecular weight (Mw) is 100,000 to 400,000, a resin having an excellent balance between mechanical strength and fluidity can be obtained, and gels are less mixed.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the styrene-based copolymer resin is preferably 100,000 to 300,000.
  • the weight average molecular weight (Mw) is a value obtained in terms of standard polyslen using gel permeation chromatography.
  • styrene resin (A) in the present embodiment a mixture of one or more of the rubber-modified styrene resin and one or more of the styrene copolymer resin may be used. .. In that case, the mixing ratio of the rubber-modified styrene resin and the styrene copolymer resin can be appropriately changed according to the purpose of use.
  • the styrene copolymer resin is contained in an amount of 0.1 to 30% by mass based on the total amount (100% by mass) of the styrene resin (A). It is preferable to do so.
  • the styrene copolymer resin is contained in an amount of 70 to 99.9% by mass based on the total amount (100% by mass) of the styrene resin (A). It is preferable to do so.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the styrene-based polymer (a-1) constituting the polymer matrix phase is preferably 100,000 to 300,000, more preferably 110,000 to 270. 000, more preferably 120,000 to 250,000.
  • Mw weight average molecular weight
  • the weight average molecular weight (Mw) is a value obtained in terms of standard polyslen using gel permeation chromatography.
  • the styrene-based polymer (a-1) or the styrene-based resin composition of the present embodiment contains acrylonitrile-based monomers such as an acrylonitrile monomer unit and a methacrylonitrile monomer unit. It is preferable that the substance is substantially not contained.
  • the vinyl cyanide-based monomer is preferably contained in an amount of 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less, based on the total amount of the styrene-based polymer (a-1) or the polymer matrix. It is preferably contained in an amount of 2% by mass or less, more preferably 2% by mass or less.
  • the content of the styrene-based polymer (a-1) of the present embodiment is preferably 65 to 99.88% by mass, more preferably 70 to 99% by mass, based on the entire styrene-based resin composition (100% by mass). , 72 to 98% by mass, more preferably 74 to 97% by mass, and even more preferably 75 to 95% by mass.
  • the preferred content range of the styrene-based polymer (a-1) of the present embodiment is 85 to 99.88% by mass with respect to the entire styrene-based resin composition (100% by mass). It can be 87-99.5% by mass, 88-98% by mass, 89-97% by mass or 90-96.5% by mass.
  • the rubber-like polymer particles (a-2) may be contained in the styrene-based resin composition as a part of the rubber-modified styrene-based resin, or the styrene-based polymer (a).
  • a styrene-based resin composition is further blended with rubber-like polymer particles (a-2) different from the rubber-like polymer particles (a-2) contained in the rubber-modified styrene-based resin with respect to -1). It may be contained.
  • the rubber-like polymer particles (a-2) contained in the rubber-modified styrene-based resin of the present embodiment may contain, for example, the styrene-based polymer (a-1) on the inside and / or styrene on the outside.
  • the system polymer (a-1) may be grafted.
  • the rubber-like polymer particles (a-2) of the present embodiment are composed of a styrene-based polymer (a-1) as a core and a rubber-like polymer as a shell containing the core.
  • the core-shell structure not only the core-shell structure, but also the styrene-based polymer (a-1) as a plurality of cores and the rubber-like polymer as a shell containing the styrene-based polymer (a-1) as the plurality of cores.
  • the styrene-based polymer (a-1) as a plurality of cores
  • the rubber-like polymer as a shell containing the styrene-based polymer (a-1) as the plurality of cores.
  • Examples of the material of the rubber-like polymer or the rubber-like polymer particles (a-2) of the present embodiment include polybutadiene, polybutadiene containing polystyrene, polyisoprene, natural rubber, polychloroprene, and a styrene-butadiene copolymer.
  • Acrylonitrile-butadiene copolymer and the like can be used, but polybutadiene or styrene-butadiene copolymer is preferable.
  • As the polybutadiene both high cis polybutadiene having a high cis content and low cis polybutadiene having a low cis content can be used.
  • both a random structure and a block structure can be used.
  • 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.
  • examples of such rubber-modified styrene resin include HIPS (high impact polystyrene), ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer), AES (acrylonitrile-ethylene propylene rubber-styrene copolymer) and the like. ..
  • the content of the rubber-like polymer contained in the rubber-modified styrene-based resin (the content of the rubber-like polymer (for example, a conjugated diene-based polymer such as polybutadiene) itself is the content of the rubber-like polymer particles (
  • the amount of the styrene-based polymer (a-1) contained in a-2) is 1.0 to 15% by mass based on the total amount (100% by mass) of the rubber-modified styrene-based resin. It is more preferably 1.2 to 12% by mass, still more preferably 1.5 to 10% by mass, still more preferably 2.0 to 10% by mass, and even more preferably 3 to 8% by mass.
  • the content of the rubber-like polymer is less than 1.0% by mass, there is a risk that the impact resistance of the entire styrene-based resin composition will decrease. Further, if the content of the rubber-like polymer exceeds 15% by mass, there is a concern that the fluidity of the entire styrene-based resin composition may decrease.
  • the content of the rubber-like polymer contained in the rubber-modified styrene resin is a value calculated by using the method described in the column of Examples.
  • the content of the rubber-like polymer particles (a-2) contained in the rubber-modified styrene-based resin (the content of the rubber-like polymer (for example, a conjugated diene polymer such as polybutadiene) itself and the rubber.
  • the content of the styrene-based polymer (a-1) contained in the state-like polymer particles (a-2) is included in the amount of 3 to 3 to 3 based on the entire styrene-based resin composition (100% by mass). It is preferably 36% by mass, more preferably 4 to 30% by mass, still more preferably 5 to 28% by mass, even more preferably 6 to 25% by mass, even more preferably 6 to 20% by mass, and even more preferably.
  • the content of the rubber-like polymer particles (a-2) with respect to the entire styrene resin composition (100% by mass) conjuggation of the rubber-like polymer (for example, polybutadiene)
  • the content of the diene polymer) itself and the content of the styrene polymer (a-1) contained in the rubber-like polymer particles (a-2) are 10 to 30% by mass. It is preferably 11 to 28% by mass, still more preferably 12 to 27% by mass, even more preferably 12 to 26% by mass, and even more preferably 13 to 25% by mass.
  • the content of the rubber-like polymer contained in the rubber-modified styrene-based resin (the content of the rubber-like polymer (for example, a conjugated diene-based polymer such as polybutadiene) itself is the content of the rubber-like polymer particles (a). -2)
  • the styrene-based polymer (a-1) contained therein is not contained.) Is preferably 1.0 to 15% by mass, preferably 1.0 to 15% by mass, based on 100% by mass of the rubber-modified styrene-based resin. It is more preferably from 12% by mass, still more preferably 1.5 to 10% by mass, still more preferably 2 to 10% by mass, still more preferably 3 to 8% by mass.
  • the content of the rubber-like polymer is less than 1.0% by mass, there is a risk that the impact resistance of the entire styrene-based resin composition will decrease. Further, if the content of the rubber-like polymer exceeds 15% by mass, there is a concern that the fluidity of the entire styrene-based resin composition may decrease.
  • the content of the rubber-like polymer contained in the rubber-modified styrene resin the content of the rubber-like polymer (for example, a conjugated diene polymer such as polybutadiene) itself, and is rubber.
  • the styrene-based polymer (a-1) contained in the state polymer particles (a-2) is not included.) Is 2.2 with respect to the total amount (100% by mass) of the rubber-modified styrene-based resin. 9.5% by mass, more preferably 2.4 to 9.0% by mass, more preferably 2.5 to 8.5% by mass, more preferably 2.6 to 8.0, and even more preferably 2. It is 0.7 to 7.5% by mass, more preferably 2.8 to 7.0% by mass, and even more preferably 3.1 to 6.5% by mass. If the content of the rubber-like polymer is less than 2.2% by mass, there is a risk that the impact strength at the mouth of the injection blow molded container may decrease.
  • the content of the rubber-like polymer contained in the rubber-modified styrene resin is a value calculated by using the method described in the column of Examples.
  • the content of the rubber-like polymer particles (a-2) contained in the rubber-modified styrene resin is a value calculated by using the method described in the column of Examples.
  • the average particle diameter of the rubber-like polymer particles (a-2) contained in the rubber-modified styrene resin is preferably 0.3 to 7.0 ⁇ m, more preferably 0.4 to 5 It is 0.0 ⁇ m, more preferably 0.5 to 3.5 ⁇ m, preferably 0.8 to 3.5 ⁇ m, and more preferably 0.8 to 3.0 ⁇ m from the viewpoint of impact resistance.
  • the lower limit of the average particle diameter of the rubber-like polymer particles (a-2) contained in the rubber-modified styrene resin is set to the lower limit.
  • the upper limit of the average particle size of the rubber-like polymer particles (a-2) is preferably 7.0 ⁇ m, more preferably 6.5 ⁇ m, more preferably 6.0 ⁇ m, and even more preferably 5.5 ⁇ m. It is preferably 5.0 ⁇ m, and even more preferably 4.5 ⁇ m.
  • the preferable range of the average particle size of the rubber-like polymer particles (a-2) may be a range in which the upper limit of the average particle size and the lower limit of the average particle size are arbitrarily combined.
  • the average particle diameter of the rubber-like polymer particles (a-2) contained in the rubber-modified styrene resin is a value calculated by the method described in the column of Examples or the following method. .. In COOLTER MULTISIZER III (trade name) manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd. equipped with an aperture tube having a diameter of 30 ⁇ m, 0.05 g of rubber-modified styrene resin pellets was placed in about 5 ml of dimethylformamide and left for about 2 to 5 minutes.
  • the dissolved dimethylformamide was measured as an appropriate particle concentration, and the volume-based median diameter was taken as the average particle diameter. Further, the method for measuring the average particle size of the rubber-like polymer particles (a-2) is incorporated into the method for measuring the average particle size of the rubber-like polymer particles (a-2) contained in the entire styrene-based resin composition. can.
  • the reduced viscosity of the styrene-based polymer (a-1) contained in the rubber-modified styrene-based resin (which is an index of the molecular weight of the styrene-based polymer (a-1)) is 0. It is preferably in the range of .50 to 0.85 dL / g, more preferably in the range of 0.55 to 0.80 dL / g.
  • the reduced viscosity of the styrene-based polymer (a-1) is smaller than 0.50 dL / g, the impact strength is lowered, and when the reduced viscosity exceeds 0.85 dL / g, the fluidity is lowered.
  • the reduced viscosity of the styrene-based polymer (a-1) is a value measured in a toluene solution under the conditions of 30 ° C. and a concentration of 0.5 g / dL.
  • the styrene-based resin (A) is a rubber-modified styrene-based resin (HIPS-based resin)
  • HIPS-based resin rubber-modified styrene-based resin
  • polybutadiene and styrene-butadiene rubber are particularly preferable among these rubber-like polymers, and among them, polybutadiene. Is the most preferable.
  • the method for producing the rubber-modified styrene-based resin is not particularly limited, but is a styrene-based monomer in the presence of the rubber-like polymer, and a vinyl-based monomer (i) added as necessary. ) And massive polymerization (or solution polymerization) that polymerizes the solvent added as needed, or massive-suspended polymerization that shifts to suspended polymerization during the reaction, or styrene-based monomer in the presence of rubber-like polymer latex.
  • a rubbery polymer, a styrene-based monomer, and a vinyl-based monomer (i) added as necessary, and if necessary, an organic solvent, an organic peroxide, and / or a chain transfer agent are used. It can be produced by continuously supplying the added mixed solution to a polymerization apparatus configured by connecting a complete mixed reactor or a tank reactor and a plurality of tank reactors in series.
  • the polymerization method of the styrene-based polymer (a-1), which is the polymer matrix phase of the rubber-modified styrene-based resin is not particularly limited. Can be suitably adopted.
  • the polymerization method mainly includes a polymerization step of polymerizing a polymerization raw material (monomer component) and a devolatile step of removing volatile components such as unreacted monomers and polymerization solvent from the polymerization product.
  • the polymerization method of the styrene-based copolymer resin is not particularly limited, but for example, a bulk polymerization method or a solution polymerization method can be preferably adopted as the radical polymerization method.
  • the polymerization method mainly includes a polymerization step of polymerizing a polymerization raw material (monomer component) and a devolatile step of removing volatile components such as unreacted monomers and polymerization solvent from the polymerization product.
  • a polymerization step of polymerizing a polymerization raw material (monomer component) and a devolatile step of removing volatile components such as unreacted monomers and polymerization solvent from the polymerization product.
  • a polymerization initiator and a chain transfer agent are typically contained in the polymerization raw material composition.
  • the polymerization initiator used for the polymerization of the styrene-based copolymer resin include organic peroxides such as 2,2-bis (t-butylperoxy) butane and 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane (perhexa).
  • peroxyketals such as n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide (perbutyl D), t-butylcumyl peroxide, and dicumyl peroxide.
  • dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide (perbutyl D), t-butylcumyl peroxide, and dicumyl peroxide.
  • Acetyl peroxides diacyl peroxides such as isobutyryl peroxides, peroxydicarbonates such as diisopropylperoxydicarbonates, peroxyesters such as t-butylperoxyacetate, ketone peroxides such as acetylacetone peroxides, t-butylhydroperoxides.
  • Hydroperoxides and the like can be mentioned. From the viewpoint of decomposition rate and polymerization rate, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane is particularly preferable. It is preferable to add 0.005 to 0.08% by mass based on the total amount of the monomers.
  • the chain transfer agent used for the polymerization of the styrene-based copolymer resin include mercaptans such as n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, ⁇ -methylstyrene linear dimer, and 1-phenyl-2-.
  • Examples thereof include fluorene, dibenzene, chloroform, terpenes, halogen compounds, telepins such as telepinolene and the like.
  • the amount of this chain transfer agent used is not particularly limited, but it is generally preferable to add about 0.005 to 0.3% by weight with respect to the monomer.
  • the polymerization initiator and chain transfer agent can be used not only in the production of the styrene-based copolymer resin but also in the production of the rubber-modified styrene-based resin.
  • polymerization method for the styrene-based copolymer resin solution polymerization using a polymerization solvent can be adopted, if necessary.
  • the polymerization solvent used include aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene and dialkyl ketones such as methyl ethyl ketone, which may be used alone or in combination of two or more.
  • Other polymerization solvents such as aliphatic hydrocarbons can be further mixed with aromatic hydrocarbons as long as the solubility of the polymerization product is not reduced. It is preferable to use these polymerization solvents in a range not exceeding 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all the monomers.
  • the amount of the polymerization solvent exceeds 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all the monomers, the polymerization rate tends to be remarkably lowered and the mechanical strength of the obtained resin tends to be greatly lowered. It is preferable to add 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all the monomers before the polymerization because the quality can be easily made uniform and the polymerization temperature can be controlled.
  • the apparatus used in the polymerization step for obtaining the styrene-based copolymer resin is not particularly limited and may be appropriately selected according to a general polymerization method for the styrene-based resin.
  • a polymerization apparatus in which one or a plurality of completely mixed reactors are linked can be used.
  • the devolatilization process there are no particular restrictions on the devolatilization process. For example, when bulk polymerization is adopted, in order to proceed with the polymerization until the unreacted monomer is finally reduced to 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and the volatile components of the unreacted monomer or the like are removed.
  • the volatilization treatment is carried out by a known method. More specifically, for example, a normal volatilizer such as a flash drum, a twin-screw evaporator, a thin film evaporator, an extruder and the like can be used, but a devolatilizer having a small retention portion is preferable.
  • the temperature of the devolatile treatment is usually about 190 to 280 ° C, more preferably 190 to 260 ° C.
  • the pressure of the devolatilization treatment 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.
  • the devolatile method for example, a method of removing volatile matter by reducing the pressure under heating and a method of removing volatile matter through an extruder designed for the purpose of removing volatile matter are preferable.
  • a form in which the total light transmittance of a 2 mm thick plate is 70% or more The preferred styrene-based resin composition of the present disclosure is a styrene-based resin (A) containing a styrene-based monomer unit and a biomass plasticizer (B) 0.1 to 15 having a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more.
  • the total light transmittance of a 2 mm thick plate containing% by mass is 70% or more.
  • the styrene resin composition contains rubber-like polymer particles (a-2).
  • the amount may be less than 3% by mass with respect to the total amount (100% by mass) of the styrene-based resin (A).
  • the styrene-based resin (A) of the present embodiment is a styrene-based polymer (a-3) containing a styrene-based monomer unit.
  • the styrene-based resin composition in the present embodiment contains the styrene-based polymer (a-3) as the styrene-based resin (A).
  • the content of the styrene-based polymer (a-3) is preferably 85.0 to 99.9% by mass with respect to the entire styrene-based resin composition (100% by mass). , 85.0 to 97.0% by mass, more preferably 90.0 to 97.0% by mass. From another viewpoint, it is preferably 97.0 to 99.9% by mass, more preferably 97.5 to 99.5% by mass.
  • the monomer unit constituting the styrene-based polymer (a-3) is indispensably a styrene-based monomer unit, and if necessary, a vinyl-based polymer that can be copolymerized with the styrene-based monomer. It may have a monomer unit (ii).
  • the content of the styrene-based monomer unit is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 60 to 100% by mass, still more preferably 70. It is -100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, and even more preferably 90 to 100% by mass.
  • the content of the styrene-based monomer that is, the content of the styrene-based monomer unit can be obtained from the integral ratio of the spectra measured by the proton nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) measuring machine. If it is difficult to quantify by 1 H-NMR measurement, perform quantification by infrared spectroscopy (FTIR) measurement.
  • the styrene-based monomer include ⁇ -methylstyrene, ⁇ -methylp-methylstyrene, Occasionally-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, ethylstyrene, and isobutyl.
  • Examples include styrene and styrene derivatives such as t-butylstyrene or bromostyrene and inden. Styrene is particularly preferable. These styrene-based monomers can be used alone or in combination of two or more.
  • the vinyl-based monomer (ii) is not particularly limited, but for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and the like. Examples thereof include (meth) cyclohexyl acrylate.
  • unsaturated carboxylic acid ester monomers can be used alone or in combination of two or more.
  • polystyrene is a homopolymer obtained by polymerizing a styrene-based monomer, and generally available ones can be appropriately selected and used.
  • the styrene-based monomers constituting polystyrene include ⁇ -methylstyrene, ⁇ -methyl-p-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, and ethyl.
  • styrene examples thereof include styrene, isobutylstyrene, and styrene derivatives such as t-butylstyrene or bromostyrene and inden.
  • Styrene is particularly preferable from an industrial point of view.
  • These styrene-based monomers can be used alone or in combination of two or more.
  • Polystyrene does not exclude the inclusion of a monomer unit other than the above-mentioned styrene-based monomer unit as long as the effect of the present invention is not impaired, but is typically composed of a styrene-based monomer unit.
  • a preferred embodiment of the styrene-based polymer (a-3) in the present embodiment is an SP of the styrene-based polymer (a-3) and the biomass plasticizer (B) having a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more. It is preferable to control the value so that it is within a predetermined range. Therefore, for example, depending on the SP value of the biomass plasticizer (a-3) used, the type of the monomer unit constituting the styrene-based polymer (a-3), the content of the styrene-based monomer, or the vinyl-based polymer. The content of the monomer (ii) may be adjusted. As a result, the biomass plasticizer (B) in the composition is likely to be uniformly dispersed, so that the transparency and the mechanical strength are further improved.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the styrene-based polymer (a-3) is preferably 100,000 to 450,000, more preferably 120,000 to 420,000, still more preferably 150. It is 000-400,000.
  • the weight average molecular weight (Mw) is a value obtained in terms of standard polyslen using gel permeation chromatography.
  • the styrene-based polymer (a-3) in the present embodiment is a rubber-like polymer (for example, polybutadiene, polybutadiene containing polystyrene, polyisoprene, natural rubber, polychloroprene, styrene-butadiene copolymer, acrylonitrile-. It is preferable that the structural unit having a butadiene copolymer) or a conjugated diene structure is contained in an amount of less than 1.0% by mass based on the total amount (100% by mass) of the styrene-based polymer (a-3).
  • the content of the polymer particles (a-2)) is preferably less than 3% by mass, more preferably less than 1% by mass.
  • the toluene insoluble content is measured by the method described in the column of Examples described later.
  • the styrene-based polymer (a-3) or the styrene-based resin composition of the present embodiment contains acrylonitrile-based monomers such as an acrylonitrile monomer unit and a methacrylonitrile monomer unit. It is preferable that the substance is substantially not contained.
  • the vinyl cyanide-based monomer is preferably contained in an amount of 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total amount of the styrene-based polymer (a-3). It is more preferably contained in an amount of% by mass or less.
  • the polymerization method of the styrene-based polymer (a-3) is not particularly limited, but for example, the same method as that of the styrene-based polymer (a-1) can be adopted, and a radical polymerization method can be adopted. As a result, a bulk polymerization method or a solution polymerization method can be preferably adopted.
  • the polymerization method mainly includes a polymerization step of polymerizing a polymerization raw material (monomer component) and a devolatile step of removing volatile components such as unreacted monomers and polymerization solvent from the polymerization product.
  • a-3 an example of the polymerization method of the styrene-based polymer (a-3) that can be used in the present embodiment will be described.
  • a polymerization initiator and a chain transfer agent are typically contained in the polymerization raw material composition.
  • Examples of the polymerization initiator used for the polymerization of the styrene-based polymer (a-3) include organic peroxides such as 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane (perhexa C) and 2,2-bis ( Peroxys such as t-butylperoxy) butane, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane (pertetra A), n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerates, etc.
  • organic peroxides such as 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane (perhexa C) and 2,2-bis ( Peroxys such as t-butylperoxy) butane, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane (pertetra A), n-butyl-4,4-bis (t-butyl
  • Dialkyl peroxides such as ketals, di-t-butyl peroxides, t-butyl cumyl peroxides and dicumyl peroxides, diacyl peroxides such as acetyl peroxides and isobutyryl peroxides, peroxy dicarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonates, Examples thereof include peroxyesters such as t-butylperoxyacetate, ketone peroxides such as acetylacetone peroxide, and hydroperoxides such as t-butylhydroperoxide.
  • 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane is particularly preferable. It is preferable to add 0.005 to 0.08% by mass based on the total amount of the monomers.
  • chain transfer agent used for the polymerization of the styrene-based polymer (a-3) include ⁇ -methylstyrene linear dimer, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, 1-phenyl-2-fluorene, dibenzene, and chloroform.
  • Examples thereof include mercaptans, terpenes, halogen compounds, telepins such as telepinolene, and the like.
  • the amount of this chain transfer agent used is not particularly limited, but it is generally preferable to add about 0.005 to 0.3% by weight with respect to the monomer.
  • polymerization solvent examples include aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene and dialkyl ketones such as methyl ethyl ketone, which may be used alone or in combination of two or more.
  • aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene and dialkyl ketones such as methyl ethyl ketone, which may be used alone or in combination of two or more.
  • Other polymerization solvents such as aliphatic hydrocarbons can be further mixed with aromatic hydrocarbons as long as the solubility of the polymerization product is not reduced. It is preferable to use these polymerization solvents in a range not exceeding 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all the monomers.
  • the amount of the polymerization solvent exceeds 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all the monomers, the polymerization rate tends to be remarkably lowered and the mechanical strength of the obtained resin tends to be greatly lowered. It is preferable to add 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all the monomers before the polymerization because the quality can be easily made uniform and the polymerization temperature can be controlled.
  • the apparatus used in the polymerization step for obtaining the styrene-based polymer (a-3) is not particularly limited and may be appropriately selected according to the polymerization method of the styrene-based resin.
  • a polymerization apparatus in which one or a plurality of completely mixed reactors are linked can be used.
  • the devolatilization process there are no particular restrictions on the devolatilization process. For example, when bulk polymerization is adopted, in order to proceed with the polymerization until the unreacted monomer is finally reduced to 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and the volatile components of the unreacted monomer or the like are removed.
  • the volatilization treatment is carried out by a known method. More specifically, for example, a normal volatilizer such as a flash drum, a twin-screw evaporator, a thin film evaporator, an extruder and the like can be used, but a devolatilizer having a small retention portion is preferable.
  • the temperature of the devolatile treatment is usually about 190 to 280 ° C, more preferably 190 to 260 ° C.
  • the pressure of the devolatilization treatment 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.
  • the devolatile method for example, a method of removing volatile matter by reducing the pressure under heating and a method of removing volatile matter through an extruder designed for the purpose of removing volatile matter are desirable.
  • the styrene-based resin composition in the present embodiment contains a biomass plasticizer (B).
  • the biomass plasticizer (B) has a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more.
  • the biomass carbon ratio (pMC%) is within the above range, the amount of fossil fuel used can be reduced, so that a styrene-based resin composition capable of reducing the environmental load can be provided.
  • the lower limit of the biomass carbon ratio (pMC%) is preferably 10% or more, more preferably 25% or more, still more preferably 50% or more, still more preferably 75% or more.
  • the content of the biomass plasticizer (B) is 0.1 to 15% by mass with respect to the total amount (100% by mass) of the styrene resin composition.
  • the lower limit of the content of the biomass plasticizer (B) is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, still more preferably 2% by mass or more.
  • the upper limit of the content of the biomass plasticizer (B) is preferably 15% by mass or less, preferably 14% by mass or less, preferably 13% by mass or less, more preferably 12% by mass or less, preferably 11% by mass, more preferably.
  • the preferred lower limit of the content of the biomass plasticizer (B) is 0.3% by mass or more, 0.7% by mass or more, 0.9% by mass or more, 1.1% by mass or more, 1.2.
  • the total light transmittance of a 2 mm thick plate of the styrene resin composition is 70% or more
  • the content of the biomass plasticizer (B) in the entire styrene resin composition is 0.1% by mass or more and less than 3.0% by mass, preferably 0.1% by mass to 2.5% by mass. %, More preferably 0.2% by mass to 2.2% by mass, still more preferably 0.3% by mass to 2.0% by mass, and even more preferably 0.3% by mass to 1.7% by mass.
  • the Vicat softening temperature is lower than 90 ° C., which is not suitable for stretched sheet applications and food packaging applications. Further, if the amount of the biomass plasticizer is less than 0.1 mass, the fluidity is lowered and there is a concern that the thickness unevenness at the time of molding is deteriorated. In addition, there is a concern that productivity will decline if liquidity declines. Therefore, when it is important that the styrene-based resin composition of the present embodiment maintains high mechanical strength and exhibits moldability to a biaxially stretched sheet, excellent sheet appearance, and excellent transparency, the present embodiment is used.
  • the content of the biomass plasticizer (B) is preferably 3.0 to 15% by mass with respect to the total amount (100% by mass) of the styrene resin composition.
  • the upper limit of the content of the biomass plasticizer (B) is more preferably 15% by mass or less, more preferably 14% by mass or less, more preferably 13% by mass or less, still more preferably 12% by mass or less, still more preferably.
  • the styrene-based resin composition of the present embodiment when it is important that the styrene-based resin composition of the present embodiment has less mold stain during molding and exhibits high fluidity, high mechanical strength, and excellent transparency, the styrene-based resin of the present embodiment is used.
  • a styrene-based polymer (a-3) and a biomass plasticizer (B) having a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more (B) 3.0 to 15% by mass are contained.
  • the total light transmittance of a 2 mm thick plate can be 70% or more. It is preferable that the biomass plasticizer (B) is uniformly dispersed in the styrene resin composition.
  • the lubricant is not an external lubricant (for example, a lubricant insoluble in the polymer melt) that forms a single layer of the biomass plasticizer (B) on the surface of the styrene resin composition.
  • a method of uniformly dispersing the biomass plasticizer (B) in the styrene resin composition for example, a method of kneading the rubber-modified styrene resin and the biomass plasticizer (B) with an extruder, or polymerizing a polymerization raw material.
  • a method of incorporating the biomass plasticizer (B) in the polymerization raw material composition and the like can be mentioned.
  • the biomass carbon ratio (pMC%) in the present specification indicates the carbon concentration (mass ratio) of the biomass-derived component, and more specifically, by a radiocarbon ( 14C ) measuring method based on ASTM-D6866. It is the value of the obtained 14 C content.
  • the method for measuring radioactive carbon ( 14 C) utilizes the fact that fossil fuels do not contain 14 C and carbon derived from biomass (or organisms) absorbs 14 C in the atmosphere during the growing season. This is a method of estimating the biomass carbon ratio (pMC%) from the 14 C ratio in carbon contained in a material (or organism). Therefore, the ratio of carbon derived from biomass can be calculated by measuring the ratio of C 14 contained in all carbon atoms in the plasticizer of the present embodiment.
  • oxalic acid (SRM4990) was used as the standard substance
  • ( 14 C plasticizer / 12 C plasticizer) / ( 14 C standard substance / 12 C standard substance) was calculated by the AMS method.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the biomass plasticizer (B) of the present embodiment is preferably 200 to 7500, more preferably 300 to 5000, and even more preferably 400 to 3000.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the biomass plasticizer (B) is 200 to 7500, an excellent styrene-based resin composition can be obtained with a good balance between mechanical strength and fluidity, and gels are less mixed.
  • the weight average molecular weight (Mw) is a value obtained in terms of standard polystyrene using gel permeation chromatography as described in the column of Examples described later.
  • the biomass plasticizer (B) in the present embodiment means a plasticizer using a part or all of a biomass material as a raw material, and means a plasticizer having a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more.
  • the biomass plasticizer (B) of the present embodiment is a plasticizer that uses a plant-derived biomass material as at least a part of the raw material and has a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more, and is a vegetable oil, a vegetable oil, and a mineral oil.
  • a polyester-based plasticizer preferably a natural vegetable oil, a modified vegetable oil, a mixture of a natural vegetable oil and an ore oil, a mixture of a modified vegetable oil and an ore oil, a mixture of a natural vegetable oil and a modified vegetable oil and an ore oil, or a polyester. It is more preferable that it is a system plasticizer.
  • the vegetable oil in the present specification is a general term for oils and fats derived from plants, and includes natural vegetable oils and modified vegetable oils.
  • a modified vegetable oil may be used as the biomass plasticizer (B).
  • Modified vegetable oil refers to a compound made from vegetable oil, more specifically, a part of a hydrocarbon-based oil of plant origin modified by a functional group, and the vegetable oil is modified by an epoxy group, an amino group or an ester bond. It is preferable that it is.
  • the vegetable oil includes a triester of glycerin and fatty acid, a fatty acid monoester obtained by adding monoalcohol to vegetable oil and an ester exchange reaction, a fatty acid monoester obtained by esterifying a fatty acid and monoalcohol, and a fatty acid. Contains induced ether.
  • the modifying group (epoxide group, amino group or ester-bonded functional group) of the modified vegetable oil in the present embodiment is substantially different from other components (including the styrene resin (A)) or the modified vegetable oils in the styrene resin composition. It is preferable not to polymerize. Further, in the present embodiment, the modification rate of the modified vegetable oil per 1 g of the modified vegetable oil is preferably 1 mmol% to 50 mmol%. The modification rate of the modified vegetable oil is calculated by the 1 H-NMR measurement method as described in Examples described later.
  • natural vegetable oils include cottonseed oil, millet oil, shea oil, alfalfa oil, poppy oil, pumpkin oil, winter pumpkin oil, miscellaneous grain oil, corn oil, quinoa oil, rye oil, kukui oil, sardine oil, and shi.
  • the modified vegetable oil is an oil obtained by hydrogenating the above-exemplified natural vegetable oil (for example, hydrogenated castor oil); an oil obtained by epoxidizing the above-exemplified natural vegetable oil (for example, modified epoxidized oil); the above-exemplified natural.
  • oils obtained by atomizing vegetable oils for example, modified amination oils.
  • the modified epoxidized oil includes an oil having an epoxy functional group opened, such as a hydroxylated modified soybean oil, an oil directly hydroxylated in advance, and a cashew oil-based polyol.
  • biomass plasticizer (B) of the present embodiment examples include palm oil, epoxidized soybean oil, epoxidized flaxseed oil, hardened castor oil, polyoxyethylated castor oil, polyoxyethylenated cured castor oil, and the like.
  • Examples include oleic acid ester and lauric acid ester, "Polysizer W-1810-BIO” and “Eposizer” manufactured by DIC Co., Ltd .; “Newsizer 510R” and “Newsizer 512” manufactured by Nikko Co., Ltd .; “Pionin D series” manufactured by Nisshin Oillio Group Co., Ltd .; “Multi Ace 20 (S)” and “refined palm oil (S)” manufactured by Nisshin Oillio Group Co., Ltd. ..
  • the viscosity of the vegetable oil is preferably 1000 mPa ⁇ s or less at 25 ° C., and 20 to 1000 mPa. It is more preferably s, and it is 50 to 1000 mPa. It is more preferably s, and it is 100 to 800 mPa. It is even more preferable that it is s.
  • the biomass plasticizer (B) in the present embodiment may be a modified vegetable oil modified by an epoxy group, an amino group or an ester bond.
  • the modifying group (epoxide group, amino group or ester-bonded functional group) in the biomass plasticizer (B) in the present embodiment includes other components (styrene resin (A)) in the styrene resin composition. Includes) or does not substantially polymerize with modified vegetable oils.
  • the melting point of the biomass plasticizer (B) in the present embodiment is preferably ⁇ 30 to 80 ° C., more preferably ⁇ 25 to 77 ° C., still more preferably ⁇ 22 ° C. to 74 ° C., still more preferably ⁇ 18.
  • ° C to 70 ° C even more preferably -15 ° C to 67 ° C, even more preferably -10 ° C to 64 ° C, even more preferably -8 ° C to 61 ° C, even more preferably -5 ° C to 58 ° C, further. It is more preferably -3 ° C to 55 ° C, and particularly preferably -1 ° C to 52 ° C.
  • the melting point of the biomass plasticizer (B) is more than 80 ° C., the biomass plasticizer (B) is difficult to melt with respect to the styrene resin (A), and the addition or mixing operation becomes difficult.
  • the melting point of the biomass plasticizer (B) is less than ⁇ 30 ° C.
  • all the double bonds of natural vegetable oils are cis-type, it is considered that the more double bonds there are, the lower the intermolecular force and the lower the melting point.
  • the difference between the SP value of the styrene polymer (a-1) and the SP value of the biomass plasticizer (B) ((cal / cm 3 ) 1/2 ) is preferably less than ⁇ 2.5. More preferably less than 2.4, more preferably less than ⁇ 2.3, more preferably less than 2.2, more preferably less than 2.1, more preferably less than 2.0, more preferably less than 1.9, more. It is preferably less than 1.8, more preferably less than 1.7, more preferably less than 1.6, more preferably less than 1.5, more preferably less than 1.4, more preferably less than 1.3, more preferably less than 1.3.
  • the difference between the SP value of the styrene polymer (a-1) and the SP value of the biomass plasticizer (B) is ⁇ 2.5 or more, it becomes difficult for the two to be compatible with each other. As a result, it is difficult for the biomass plasticizer (B) to be uniformly dispersed in the styrene resin composition, and the mechanical strength of the entire styrene resin composition tends to decrease.
  • the difference between the SP value of the styrene polymer (a-3) and the SP value of the biomass plasticizer (B) ((cal / cm 3 ) 1/2 ) is ⁇ 2.5. Less than, more preferably less than 2.4, more preferably less than ⁇ 2.3, more preferably less than 2.2, more preferably less than 2.1, more preferably less than 2.0, more preferably less than 1.9. , More preferably less than 1.8, more preferably less than 1.7, more preferably less than 1.6, more preferably less than 1.5, more preferably less than 1.4, more preferably less than 1.3, more.
  • the SP value of the styrene-based polymer (a-1) in the present embodiment is preferably 7 to 11 ((cal / cm 3 ) 1/2 ), more preferably 7.5 to 10.5. ((Cal / cm 3 ) 1/2 ), even more preferably 7.8 to 10.2 ((cal / cm 3 ) 1/2 ), even more preferably 8.0 to 10.0 ((cal / cm) 1/2). 3 ) 1/2 ), even more preferably 8.0 to 9.8 ((cal / cm 3 ) 1/2 ), even more preferably 8.0 to 9.6 ((cal / cm 3 ) 1 ).
  • the SP value of the styrene-based polymer (a-3) in the present embodiment is preferably 7 to 11 ((cal / cm 3 ) 1/2 ), more preferably 7.5 to 10.5. ((Cal / cm 3 ) 1/2 ), even more preferably 7.8 to 10.2 ((cal / cm 3 ) 1/2 ), even more preferably 8.0 to 10.0 ((cal / cm) 1/2).
  • the lower limit of the SP value of the biomass plasticizer (B) in the present embodiment is more preferably 7.4 ((cal / cm 3 ) 1/2 ) or more, and more preferably 7.5 ((cal / cm 3) 1/2) or more.
  • the upper limit of the SP value is preferably 10.5 ((cal / cm 3 ) or less, more preferably 10.4 ((cal / cm 3 ) or less, more preferably 10.3 ((cal / cm 3 ) or less).
  • the preferable range of the SP value in B) may be a range in which the upper limit of the SP value and the lower limit of the SP value are arbitrarily combined.
  • the solubility parameter (SP value) specified in this embodiment is calculated using the function of the cohesive energy density shown in the following equation.
  • ⁇ Hm V ( ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2 ) ⁇ ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2 ⁇ ⁇ ⁇ Equation (3) ( ⁇ 1 indicates the SP value of the solvent, ⁇ 2 indicates the SP value of the solute, ⁇ 1 indicates the volume fraction of the solvent, and ⁇ 2 indicates the volume fraction of the solute.) From the above equations (2) and (3), the closer the values of ⁇ 1 and ⁇ 2 are, the smaller the ⁇ Hm and the smaller the free energy of Gims. It gets higher.
  • the SP value of an unknown resin is calculated from the SP value of the solvent having the best compatibility by comparing the solubility of the resin with various solvents having a known SP value.
  • the biomass plasticizer (B) of the present embodiment has a high boiling point, the amount of gas generated during molding is reduced, which is advantageous for reducing mold stains, and therefore has a relatively high boiling point (for example, injection blow).
  • the molding temperature is preferably 260 ° C. or higher).
  • the mineral oil is, for example, normal pressure residual oil obtained by atmospheric distillation of crude oil such as paraffin-based crude oil (including liquid paraffin), intermediate base crude oil, and naphthenic crude oil; these normal pressures.
  • Cru oil such as paraffin-based crude oil (including liquid paraffin), intermediate base crude oil, and naphthenic crude oil
  • Distillate obtained by distilling residual oil under reduced pressure the distillate is subjected to one or more purification treatments such as solvent removal, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, catalytic dewaxing, and hydrorefining.
  • examples thereof include mineral oil obtained by isomerizing a wax (GTL wax) produced by the Fisher-Tropsch method or the like. These mineral oils may be used alone or in combination of two or more.
  • the biomass carbon ratio (pMC%) of the entire biomass plasticizer (B) is particularly limited as long as it is 10% or more. However, for example, it is preferable to mix 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of vegetable oil, and more preferably 10 to 50 parts by mass. In the present embodiment, when vegetable oil and mineral oil are mixed and used as the biomass plasticizer (B), the biomass carbon ratio (pMC%) of the entire biomass plasticizer (B) is particularly limited as long as it is 10% or more. There is no such thing.
  • the styrene-based resin composition of the present embodiment may contain the higher fatty acid compound (C) in an amount of 0.02 to 2.5% by mass based on the entire styrene-based resin composition.
  • the higher fatty acid compound (C) acts as a release agent and may be one or more selected from the group consisting of higher fatty acids and metal salts of higher fatty acids.
  • the content of the higher fatty acid compound (C) is preferably 0.04 to 2% by mass, more preferably 0.06 to 1.7% by mass, and more preferably 0.08 to 0.08 to the whole styrene resin composition.
  • It can be 1.4% by mass, more preferably 0.1 to 1.0% by mass. If the content of the higher fatty acid compound (C) is 0.02% by mass or less, the releasability is poor, which is not preferable because the productivity is lowered. Further, when the higher fatty acid compound (C) is contained in an amount of more than 2.5% by mass, the releasability is not further improved, but rather the resin is discolored due to the decomposition and deterioration of the higher fatty acid, and the molded product is burnt or burnt. There is a concern that problems such as deterioration of mold stains may occur.
  • the styrene-based resin composition of the present embodiment contains a rubber-modified styrene-based resin as the styrene-based resin (A) and a biomass plasticizer having a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more. It is preferable to contain (B) and the higher fatty acid compound (C).
  • the rubber-modified styrene-based resin may contain a styrene-based polymer (a-1) and rubber-like polymer particles (a-2) having an average particle size of 0.9 to 7.0 ⁇ m.
  • the content of the rubber-like polymer particles (a-2) is 10 to 30% by mass with respect to the entire styrene resin composition (100% by mass), and the content of the biomass plasticizer (B) is contained.
  • the amount may be 0.1 to 15% by mass, and the content of the higher fatty acid compound (C) may be 0.02 to 2.5% by mass.
  • the higher fatty acid is a saturated linear carboxylic acid having 12 to 22 carbon atoms, and examples thereof include stearic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, and behenic acid.
  • the metal salt of the higher fatty acid is a metal salt of a saturated linear carboxylic acid having 12 to 22 carbon atoms.
  • the metal examples include zinc, calcium, magnesium, aluminum, barium, lead, lithium, potassium, sodium and the like.
  • the total amount of the higher fatty acid and the higher fatty acid salt may be in the range of 0.02 to 2.5% by mass, and these higher fatty acids or higher fatty acids are used.
  • the fatty acid salt can be used alone or in a mixture of two or more.
  • the higher fatty acid compound (C) can also be used as a mold release agent in combination with polyethylene glycol, fatty acid alcohol, or a silicon-based additive.
  • ⁇ Arbitrary additive component> In the styrene-based resin composition of the present embodiment, in addition to the above-mentioned components (A) and (B) and the optional component (C), known additions are required as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Optional additive components such as agents and processing aids can be added. These optional additives include mold release agents, flame retardants, dispersants, antioxidants, weather resistant agents, antistatic agents, fillers, antiblocking agents, colorants, blooming inhibitors, surface treatment agents, antibacterial agents, and eyes.
  • Anti-taste agent silicone oil described in JP-A-2009-120717, a monoamide compound of a higher aliphatic carboxylic acid, and a monoester compound obtained by reacting a higher aliphatic carboxylic acid with a monovalent to trivalent alcohol compound.
  • An inhibitor or the like may be added to the eyes or the like.
  • the styrene-based resin composition may contain a known flame retardant (phosphorus-based flame retardant, halogen-based flame retardant such as brom-based).
  • the content of the halogen-based flame retardant is the styrene-based resin composition from the viewpoint that there is a concern that gas such as hydrogen bromide may be generated by the reaction with the biomass plasticizer (B) contained in the styrene-based resin composition. It is preferably less than 3% by mass, more preferably less than 1% by mass, based on the total amount (100% by mass) of.
  • the styrene-based resin composition in the present embodiment preferably contains no metal element except for unavoidable impurities, and more specifically, the content of the metal element is the total amount (100% by mass) of the styrene-based resin composition. On the other hand, it is preferably less than 3% by mass, more preferably less than 1% by mass, and even more preferably less than 0.5% by mass.
  • the styrene-based resin composition contains a metal element, particularly metal particles, not only the mold used at the time of molding is damaged, but also the metal powder of the mold is likely to be mixed in the styrene-based resin composition.
  • the metal elements include elements of groups 2 to 12 in the Periodic Table of the Elements, groups 1 other than hydrogen atoms, groups 13 other than boron atoms, and Ge, As, Sn, Pb, As, Sb, Bi, and Se. , Te, Po and At elements. These metallic elements can be used alone or in the form of two or more alloys and mixtures.
  • a fatty acid ester compound a polyethylene glycol compound, a terpene compound, a rosin compound, a fatty acid amide, a fatty acid compound, a fatty acid metal salt compound, or the like
  • a fatty acid compound, a fatty acid metal salt, or the like can be used as the mold release agent.
  • the antioxidant include phenol-based compounds, phosphorus-based compounds, thioether-based compounds and the like.
  • the total content of the optional additive components may be 0.05 to 5% by mass with respect to the entire styrene resin composition.
  • the styrene-based resin composition of the present embodiment may be substantially composed of only the component (A), the component (B) and the optional additive component. Further, it may consist of only the component (A) and the component (B), or only the component (A), the component (B) and the optional additive component. Furthermore, it may be substantially composed of only the component (A), the component (B), the component (C) and the optional additive component. Further, it may consist of only the components (A), (B) and (C), or only the components (A), (B) and (C) and the optional additive components.
  • Substantially composed of only the component (A), the component (B) and the optional additive component is preferably 85 to 100% by mass, more preferably 90 to 100% by mass, based on the total amount of the styrene resin composition. %, More preferably 95 to 100% by mass, still more preferably 98 to 100% by mass, is the component (A) and the component (B), or the component (A), the component (B) and the optional additive component. Means that. Similarly, “substantially composed of only the component (A), the component (B), the component (C) and the optional additive component” is preferably 85 to 100% by mass with respect to the total amount of the styrene resin composition.
  • styrene-based resin composition of the present embodiment may contain unavoidable impurities in addition to the components (A), (B), (C) and optional additives as long as the effects of the present invention are not impaired. good.
  • the content of the hydroxyl group-containing compound is higher than the total amount (100% by mass) of the styrene resin composition. It is preferably less than 3% by mass, more preferably less than 1% by mass.
  • the hydroxyl group-containing compound of the present embodiment means a compound having a hydroxyl group in the polymer, such as (meth) acrylic acid, maleic acid, and phthalic acid.
  • the hydroxyl group-containing compound is 3% by mass or more, it reacts with the modified vegetable oil and gelation occurs, which has an adverse effect that the moldability is deteriorated or the appearance of the injection molded product is deteriorated.
  • the amount of the hydroxyl group-containing compound is not specified.
  • the total light transmittance (%) of the resin composition is preferably 70% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 80% or more, still more preferably 85% or more.
  • the total light transmittance (%) of the styrene resin composition is 80% or more, for example, the particles of the rubber-like polymer contained in the styrene resin composition (for example, the rubber-like polymer particles (a-2)).
  • the biomass plasticizer (B) of the present embodiment is made into a specific vegetable oil such as palm oil, epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, polyoxyethylated castor oil, oleic acid ester or lauric acid ester.
  • the blended state in the composition changes, so the total light transmittance (%) of the styrene resin composition is desired. It can be adjusted to the value of (for example, 70% or more).
  • the specific method for producing the test piece used for measuring the total light transmittance (%) of the styrene resin composition conforms to K7361-1, and the test piece has defects such as scratches, bubbles, and bumps. It has been confirmed that there is no adhesion of dust or grease, and no adhesion of adhesive from the protective material. Further, it is assumed that there are no voids or particles that can be seen with the naked eye on the surface of the test piece.
  • test piece is manufactured by injection molding, if necessary depending on the state of the mold surface to be used, even if it is mirror-polished using abrasive paper, a stick grindstone, free abrasive grains, etc., as appropriate. good.
  • the method for measuring the total light transmittance (%) and the method for producing the test piece used for the method for measuring the total light transmittance (%) in the present disclosure are as described in the column of Examples described later.
  • the melt flow rate (measured at 200 ° C. and 49 N load) of the styrene resin composition of the present embodiment is preferably 1.5 g / 10 minutes or more, more preferably 2.0 g / 10 minutes or more. be. If it is less than 1.5 g / 10 minutes, the fluidity is low and it is necessary to raise the processing temperature.
  • the melt mass flow rate of the styrene resin composition of the present embodiment is emphasized. (Measured under the condition of 200 ° C.
  • styrene-based resin composition that reduces the environmental load, has an excellent balance between high mechanical strength and an excellent molding cycle, and has less mold stain during injection molding. Further, when the MFR of the styrene resin composition is lower than 10, the fluidity is lowered and the appropriate molding temperature is raised, so that the cooling time tends to be long.
  • the melt mass flow rate of the styrene-based resin composition of the present embodiment is within the above range, mold contamination during molding can be reduced by maintaining the fluidity of the entire composition at a high level.
  • the melt mass flow rate (measured under the conditions of 200 ° C. and 49 N load) of the styrene-based resin composition of the present embodiment is 1.0 to 7.0 g / 10 minutes. It is preferably 1.5 to 6.0 g / 10 minutes, more preferably 1.8 to 5.0 g / 10 minutes, and even more preferably 2.0 to 4.5 g / 10 minutes.
  • the productivity of the sheet will drop. In addition, uneven thickness of the sheet is likely to occur.
  • the MFR is higher than 7.0, it is necessary to lower the molecular weight of the resin or increase the amount of the plasticizer. If the molecular weight of the resin is reduced, there is a risk that the mechanical strength will be reduced. Further, when the amount of the plasticizer is large, the Vicat softening temperature may be lowered, and it may be difficult to provide the required heat resistance. Further, when the total light transmittance of the 2 mm thick plate of the styrene resin composition of the present embodiment is 70% or more and the styrene resin composition is mainly used for an injection molded product, the mold stain is emphasized.
  • the melt mass flow rate (measured at 200 ° C. and 49 N load) of the styrene resin composition of the present embodiment is 3.0 to 60 (g / 10 minutes), preferably 3.5 to. It is 50 (g / 10 minutes), more preferably 4.0 to 40 (g / 10 minutes), still more preferably 4.5 to 35 (g / 10 minutes). If the MFR of the styrene-based resin composition is lower than 3.0, the fluidity is lowered, short shots are likely to occur during injection molding, and the injection moldability is lowered.
  • the melt mass flow rate (measured under the conditions of 200 ° C. and 49 N load) of the styrene resin composition of the present embodiment is 3.0 to 13.0, preferably 3. It is .3 to 11.5, preferably 3.5 to 10.0, and more preferably 4.0 to 9.5. If the melt mass flow rate is lower than 3.0, the fluidity is poor and the filling is likely to be insufficient during molding.
  • the melt mass flow rate in the present disclosure is a value measured under the conditions of a temperature of 200 ° C. and a load of 49N in accordance with ISO1133.
  • the Vicat softening temperature of the styrene resin composition of the present embodiment is preferably 50 ° C. to 100 ° C., more preferably 55 ° C. to 98 ° C., more preferably 60 ° C. to 97 ° C., and more preferably 63 ° C. ° C. to 96 ° C., and even more preferably 65 ° C. to 95 ° C.
  • the vicut softening temperature of the styrene resin composition of the present embodiment is emphasized. Is preferably 50 ° C.
  • the Vicat softening temperature of the styrene resin composition is higher than 105 ° C., the fluidity decreases and the appropriate molding temperature increases, so that the cooling time tends to be long. Further, when the Vicat softening temperature of the styrene resin composition is lowered, the solidification temperature is lowered, so that the cooling time tends to be long.
  • the bicut softening temperature of the styrene resin composition of the present embodiment is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. to 105 ° C., and further preferably 93 ° C. It is ⁇ 103 ° C., and even more preferably 95 ° C. to 101 ° C.
  • the Vicat softening temperature is lower than 90 ° C., it becomes difficult to provide the heat resistance required for biaxially stretched sheets and food packaging applications. Further, when the Vicat softening temperature exceeds 105 ° C., the fluidity of the resin is lowered, so that the productivity of the sheet is lowered. In addition, uneven thickness of the sheet is likely to occur.
  • the total light transmittance of the 2 mm thick plate of the styrene resin composition of the present embodiment is 70% or more and the styrene resin composition is mainly used for an injection molded product, the viewpoint of emphasizing mold stains. Therefore, the vicut softening temperature of the styrene resin composition of the present embodiment is preferably 50 ° C.
  • the Vicat softening temperature of the styrene resin composition is high, the fluidity is lowered, short shots are likely to occur during injection molding, and the injection moldability is lowered. Further, when the Vicat softening temperature of the styrene resin composition becomes low, the amount of the plasticizer increases, so that there is a risk that the mold stains worsen.
  • the vicut softening temperature of the styrene resin composition of the present embodiment is preferably 75 ° C to 100 ° C, more preferably 78 ° C to 98 ° C, still more preferably 80 ° C to 96. °C.
  • the Vicat softening temperature (° C.) in the present disclosure was measured under a load of 49 N in accordance with ISO 306.
  • the swelling index of the styrene-based resin composition containing the rubber-like polymer particles (a-2) is preferably 8.5 to 14 from the viewpoint of impact strength, and more preferably 9.0. ⁇ 13.
  • the swelling index of the rubber-like polymer particles (a-2) of the present invention is preferably 7.0 to 14, more preferably 7.5 to 13. 5, more preferably 8.0 to 13.
  • the swelling index is an index showing the degree of cross-linking of rubber particles.
  • a particularly preferable form of the styrene-based resin composition of the present embodiment is a rubber-modified styrene-based resin 90 to 99 containing a polymer matrix phase containing the styrene-based resin (A) and a rubber-like polymer dispersed in the polymer matrix phase. It contains 9.9% by mass and 0.1 to 10% by mass of a biomass plasticizer (B) having a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more.
  • the content of the (meth) acrylonitrile monomer unit is 10% by mass or less with respect to the entire polymer matrix phase, and the SP value of the polymer matrix phase is 8.0 to 9.0.
  • the SP value of the biomass plasticizer (B) is 7.5 to 8.8, and the SP value is 7.5 to 8.8.
  • the environmental load is reduced by using a biomass raw material, high mechanical strength during molding (for example, mouth impact strength and buckling strength), excellent injection moldability or injection blow moldability, and gold during molding. It is possible to provide a styrene-based resin composition suitable for injection molding with less mold stain, particularly injection blow molding.
  • the SP value of the polymer matrix phase may be the SP value of the styrene-based polymer (a-1) constituting the polymer matrix phase.
  • the rubber-like polymer may be rubber-like polymer particles.
  • the styrene-based resin composition of the present embodiment can be produced by directly adding each component as a polymerization raw material to a polymerization step or a devolatilization step, or by melt-kneading each component by an arbitrary method. ..
  • a method of using a high-speed stirrer represented by a Henschel mixer, a batch type kneader represented by a Banbury mixer, a single-screw or biaxial continuous kneader, a roll mixer, or the like alone or in combination can be mentioned.
  • the heating temperature during kneading is usually selected in the range of 180 to 250 ° C.
  • the molded product of the present invention is characterized by containing the above-mentioned styrene-based resin composition.
  • the styrene-based resin composition of the present embodiment can be obtained by an injection molding method, an injection compression molding method, an extrusion molding method, or blow molding by the above-mentioned melt-kneading molding machine or by using the obtained pellets of the styrene-based resin composition as a raw material.
  • a molded product can be manufactured by a method, a press molding method, a vacuum molding method, a foam molding method, or the like.
  • the molded product of the present embodiment can be obtained by molding the styrene-based resin composition of the above-mentioned embodiment.
  • the molded product of the present embodiment is not particularly limited as long as it is obtained by molding the above-mentioned styrene-based resin composition according to the present invention, but it is preferable that the molded product has a portion having a thickness of 1 mm or less.
  • the above-mentioned styrene-based resin composition can be preferably used in a molded product having a portion having a thickness of 1 mm or less.
  • the molded product of the present embodiment is not particularly limited, but is preferably a container or a sheet.
  • the container of the present embodiment may be manufactured (molded) directly from the styrene resin composition, or may be manufactured by further molding a sheet obtained by molding the styrene resin composition. Further, the sheet of the present embodiment can be used for manufacturing (molding) not only a container but also another molded body.
  • the sheet of the present embodiment is a non-effervescent extruded sheet, and the thickness is not particularly limited, but can be, for example, 1.0 mm or less, preferably 0.2 to 0.8 mm.
  • the sheet of the present embodiment may be used in a multi-layered manner with a general styrene resin such as a polystyrene resin, or may be added to or replaced with a layer of the styrene resin or the like other than the styrene resin. It may be used in a multi-layered manner with a resin.
  • the resin other than the styrene resin include PP resin, PP / PS resin, PET resin, nylon resin and the like.
  • the container of the present embodiment is a container obtained by injection blow molding using the above styrene resin composition, or a container obtained by molding the above sheet.
  • the container obtained by injection blow molding according to the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include a container for storing or containing a beverage such as a lactic acid bacteria beverage and a food such as fermented milk, and the container is a container.
  • It can be a cylindrical vertical type having a flange surface at the opening and having the opening at the upper part.
  • the container can be 50 to 120 mm in height, 30 to 60 mm in diameter, and 0.2 to 0.8 mm in thickness.
  • the container obtained by molding the above-mentioned sheet of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include a container for containing a lunch box lid or a side dish, which is formed from a sheet or a multilayer body containing the sheet. ..
  • the present disclosure is a biaxially stretched sheet containing the above styrene resin composition. Then, as a method for producing a biaxially stretched sheet using the styrene resin composition of the present embodiment as a raw material, a generally known method can be used.
  • the molding temperature of the stretch molding machine is preferably 180 ° C. to 280 ° C., more preferably 200 ° C. to 260 ° C., and even more preferably 210 ° C. to 250 ° C.
  • the biaxially stretched sheet can be secondary molded by, for example, a thermoforming method such as a vacuum forming method or a compressed air forming method.
  • the styrene resin composition suitable for the biaxially stretched sheet of the present embodiment is 94 to 99.9% by mass of the styrene-based polymer (a-3), preferably 97 to 99%, based on the entire styrene resin composition.
  • a-3 styrene-based polymer
  • pMC% biomass carbon ratio
  • the total light transmittance of the 2 mm thick plate is 70% or more, the Vicat softening temperature is 90 ° C.
  • the amount of the styrene-based polymer (a-3) is preferably 97.0 to 99.9% by mass with respect to the entire styrene resin composition.
  • injection molded product The present disclosure is an injection molded product containing the above styrene resin composition. Then, as a method for producing an injection-molded article using the styrene-based resin composition of the present embodiment as a raw material, a generally known method can be used.
  • the temperature of the molding machine is preferably 150 ° C. to 300 ° C., more preferably 160 ° C. to 260 ° C., and even more preferably 180 ° C. to 240 ° C. If the temperature of the molding machine is higher than 300 ° C., the styrene resin composition causes thermal decomposition, which is not preferable.
  • the styrene resin composition suitable for the injection-molded article of the present embodiment has a styrene-based polymer (a-3) of 85 to 97% by mass and a biomass carbon ratio (pMC%) with respect to the entire styrene resin composition. Contains 10% or more of the biomass plasticizer (B) 3.0 to 15% by mass.
  • the rubber-like polymer particles are contained in an amount of less than 3% by mass of the entire styrene resin composition, the total light transmittance of the 2 mm thick plate is 70% or more, and the SP value of the biomass plasticizer (B) is 7.4 to 7. It is preferably 10.5.
  • the present disclosure is an injection blow molded article containing the above styrene resin composition.
  • the method for producing the injection blow molded article used as the raw material for the styrene-based resin composition of the present embodiment is not particularly limited and can be molded by a known method. Specifically, in injection blow molding, an intermediate (for example, a bottomed parison) is first molded from a styrene resin composition by injection molding, and then the core (injection molding male mold) is formed in a softened state. ), And the hollow molded product (for example, a container) can be molded by moving it into the blow molding mold and inflating it to the inner wall surface of the blow molding mold by sending pressure from the core.
  • an intermediate for example, a bottomed parison
  • the core injection molding male mold
  • the hollow molded product for example, a container
  • the mold temperature is preferably 35 to 75 ° C, more preferably 40 to 60 ° C, still more preferably 45 to 55 ° C. ..
  • the temperature of the styrene-based composition is preferably 210 to 260 ° C, more preferably 220 to 250 ° C.
  • the ratio of the volume of the container to the volume of the intermediate is preferably 1.5 to 7 times, more preferably 2 to 5 times.
  • the styrene resin composition suitable for the injection blow molded product of the present embodiment includes a styrene polymer (a-1), a biomass plasticizer (B) having a biomass carbon ratio (pMC%) of 10% or more, and a higher fatty acid compound ( C) and rubbery polymer particles (a-2) having an average particle diameter of 0.9 to 7.0 ⁇ m are contained, and the whole styrene resin composition (100% by mass) is contained.
  • the content of the rubber-like polymer particles (a-2) is 10 to 30% by mass
  • the content of the biomass plasticizer (B) is 0.1 to 15% by mass
  • the content of the higher fatty acid compound is contained.
  • the amount is preferably 0.02 to 2.5% by mass
  • the weight average molecular weight of the styrene-based polymer (a-1) is preferably 140,000 to 240,000.
  • the molded product containing the styrene resin composition of the present embodiment includes a food packaging container, a copying machine, a fax machine, a personal computer, a printer, and an information terminal.
  • a food packaging container a copying machine, a fax machine, a personal computer, a printer, and an information terminal.
  • Refrigerators, vacuum cleaners, OA equipment such as microwave ovens, household appliances, housings and various parts of electrical and electronic equipment, interior and exterior members of automobiles, construction materials, foam insulation materials, insulating films and the like.
  • styrene resin (A) used in Examples and Comparative Examples (including rubber-modified styrene resin, styrene polymer (a-1) and styrene polymer (a-3); the same applies hereinafter).
  • Measurement of weight average molecular weight of styrene resin (B) and styrene resin composition The weight average molecular weight of styrene resin (A) and biomass plastic agent (B) was measured under the following conditions and procedures. -Sample preparation: 5 mg of the measurement sample was dissolved in 10 mL of tetrahydrofuran and filtered through a 0.45 ⁇ m filter.
  • melt mass flow rate (MFR) The melt mass flow rate (g / 10 min) of the styrene resin (A) and the styrene resin composition used in Examples and Comparative Examples was measured according to ISO 1133 (200 ° C., load 49N).
  • Centrifugation was carried out at (SS-2050A rotor: 6B-N6L, manufactured by Sakuma Seisakusho Co., Ltd.) at a temperature of 4 ° C., a rotation speed of 20000 rpm, and a centrifugal acceleration of 45100 ⁇ G for 60 minutes.
  • the settling tube was slowly tilted to about 45 degrees and the supernatant was decanted and removed.
  • the mass of the insoluble matter containing toluene is precisely weighed (this mass is referred to as W2), subsequently vacuum-dried at 160 ° C. and 3 kPa or less for 1 hour, cooled to room temperature in a desiccator, and then the mass of the toluene insoluble matter.
  • Example 11 the dissolved dimethylformamide was measured as an appropriate particle concentration, and the median diameter based on the volume was determined.
  • the average particle size of the rubber-like polymer particles (a-2) was below the lower limit of the measurement range, so that appropriate measurement could not be performed. Therefore, only in Example 11, after performing the same treatment, a volume-based median diameter was determined by a laser analysis particle size distribution measuring device manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd.
  • the mass of the rubber contained in the styrene resin (A) or the styrene resin composition (this mass is defined as W4) is measured, and this value and the styrene resin (A) or the styrene resin composition are measured.
  • the content (% by mass) of the rubber-like polymer in the styrene-based resin (A) or the styrene-based resin composition was determined from the mass of the styrene-based resin (A) (this mass is defined as W1) by the following formula.
  • Content (mass%) of rubbery polymer in styrene resin (A) or styrene resin composition W4 / W1 ⁇ 100
  • oxalic acid (SRM4990) was used as a standard substance.
  • the biomass carbon ratio in the styrene resin composition was also calculated in the same manner as above.
  • the peak of TMS is 0 ppm
  • the peak derived from protons bonded to carbon adjacent to the ester group of vegetable oil at ⁇ 4.0 to 4.4 ppm and the peak derived from 1,2-dimethoxymethane at 3.4 to 3.6 ppm are derived.
  • a peak is detected.
  • the peak area derived from vegetable oil is calculated when the peak area derived from 1,2-dimethoxymethane is set to 1. By performing this operation by changing the concentration of vegetable oil, a calibration curve of vegetable oil concentration was created.
  • the pellet-shaped styrene resin composition obtained in Examples or Comparative Examples was dissolved in deuterated chloroform (containing 1% TMS), 1 H-NMR measurement was performed, and styrene was used by using the above calibration curve.
  • the vegetable oil content in the based resin composition was quantified. In the above method, if another peak overlaps with the peak of the internal standard substance and it is difficult to quantify, an appropriate substance may be used as the internal standard substance as appropriate. In addition, vegetable oil can be quantified even at the peak derived from triglyceride detected at 5.0 to 5.5 ppm.
  • the insoluble matter that had settled was pre-dried for 40 minutes in a dryer heated to 140 ° C., and then vacuum-dried at the same temperature for 20 minutes to completely volatilize the solvent.
  • the mass of the insoluble matter after drying was measured, and this mass was defined as W12.
  • the supernatant after centrifugation with a centrifuge was measured by GC-MS, and the content of styrene-based oligomers, residual monomers, residual solvents, and other low-molecular substances other than plasticizers soluble in methanol was contained.
  • the SP value of each material used in the examples and comparative examples is the SP value using the Hilderbrand method (including the Hansen method), and is a literature value (“Basics of biomaterial” “Kazuhiko Ishizuka”. ⁇ Calculated by the turbidity titration method with reference to "Takao Haga and Mizuo Maeda” edited by Nippon Medical Center) or "J.Appl.Polym.Sci., 12,2359 (1968)".
  • the SP value can be easily calculated by the above method.
  • the SP value can be calculated by the following procedures (i) to (iv).
  • Procedure (iii) The operations of procedure (i) and procedure (ii) are carried out with 15 to 20 kinds of solvents.
  • the SP value calculated by the above procedures (i) to (iv) is substantially in agreement with the above document value or the SP value calculated by the turbidity titration method.
  • the sample is dissolved or insoluble in a solvent having a known SP value.
  • insoluble when the sample is dissolved in the solvent, it becomes cloudy or becomes droplets, and the sample and the solvent are separated.
  • dissolution when the sample is dissolved in the solvent, it is uniformly mixed while remaining transparent.
  • the biomass plasticizer (B) is a small molecule, it may not be possible to calculate by the turbidity titration method.
  • the epoxy denaturation rate was calculated from the above two peak area ratios.
  • Epoxy group-derived peaks are detected at ⁇ 2.8 to 3.2 ppm, and proton-derived peaks bonded to carbon adjacent to the ester group of vegetable oil are detected at ⁇ 4.0 to 4.4 ppm, but these peaks are other peaks.
  • the quantification is performed by the method of the following procedure (10-2).
  • Procedure (10-2) 1 g of the pellet-shaped styrene resin composition obtained in Examples or Comparative Examples was taken in a screw bottle having a capacity of 20 mL, and 10 mL of methyl ethyl ketone was added.
  • Sheet tensile breaking nominal strain The sheet tensile breaking nominal strain of the extruded sheets produced in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 was measured. Specifically, the JIS K6251-3 dumbbell is punched from the extrusion (MD) direction of the extruded sheet and its orthogonal (TD) direction, and is pulled under the conditions of a test speed of 50 mm / min and a distance between gripping tools of 60 mm. A test was carried out and the tensile breaking nominal strain was measured.
  • MD extrusion
  • TD orthogonal
  • Compressive strength of the mouth The parting line of the injection blow-molded container is tilted sideways so that it hits the mouth flange vertically and compressed at a speed of 200 mm / min, and the load until it deforms by 10 mm. was defined as the compressive strength of the mouth. Two shots of containers were used for the measurement, and the measured values were averaged. And the compressive strength of the container mouth was 23 or more.
  • a desktop precision universal testing machine Autograph AGS-5kNX manufactured by Shimadzu Corporation was used.
  • the method for evaluating the number of times of stringing used in this example and the comparative example is to evaluate whether or not the stringing can be visually confirmed on the bottom of the molded product when molding a cylindrical rigid container with an injection blow molding machine. rice field.
  • As the injection blow molding machine SG125NP manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. was used. Molding was performed at a cylinder temperature of 240 ° C. and a mold temperature of 50 ° C. 140 containers after molding, which are 10 shots, were confirmed, and evaluation was performed by the number of confirmed stringing.
  • the method for evaluating the number of blow defects used in this example and the comparative example is to evaluate whether or not the parison formed by injection molding separates from the mold when molding a cylindrical rigid container with an injection blow molding machine. rice field.
  • As the injection blow molding machine SG125NP manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. was used. Molding was performed at a cylinder temperature of 240 ° C. and a mold temperature of 50 ° C. When it was confirmed that the parison after molding was stuck to the mold and could not be completely removed, it was counted as one and evaluated by the number of mold release defects when the molding was performed 100 times in total. If the number of blow defects exceeds 10 times, the productivity decreases, so 10 times or less was regarded as acceptable.
  • the number of shots until the kimono was visually confirmed was evaluated.
  • As the injection blow molding machine SG125NP manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. was used. Molding was performed at a cylinder and hot runner temperature of 240 ° C. and a mold temperature of 50 ° C., and it was confirmed every 5 shots whether or not there was mold deposits, and molding was performed up to 150 shots. If mold deposits are confirmed in less than 100 shots, it takes time to maintain the mold and productivity decreases. Therefore, 100 shots or more were accepted.
  • the thickness uniformity of the biaxially stretched sheet was evaluated by the following method.
  • the thickness of the sheet produced by the method described in (22) above was measured with a microgauge at nine intersections when three straight lines were drawn in a grid pattern at intervals of 5 cm in the vertical and horizontal directions.
  • the same thickness measurement was performed on three sheets, and the sheet thickness uniformity was evaluated by the number of sheets whose thickness was out of the range of 0.23 to 0.27 mm out of a total of 27 points.
  • Example 1 A rubber-modified styrene resin (component (A)) and a biomass plasticizer (B) (component (B)) are dry-blended at the blending ratios shown in Tables 3-1 and 3-2 below, and then biaxially mixed. Extruded using a smelting extruder (TEM-26SS-12 manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) under the condition of a resin temperature of 220 ° C., and described in Examples 1, Examples 2a to 2d, Examples 3 to 5, and Comparative Examples 1 to 4. Styrene-based resin compositions were prepared respectively.
  • TEM-26SS-12 manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.
  • each of the obtained styrene-based resin compositions is supplied to a single-screw extruder, and an extruded sheet having a thickness of 0.3 mm and a width of 125 mm is formed under the conditions of the resin composition temperature of 200 ° C. and the roller temperature of 90 ° C., respectively. Made.
  • the sheet physical characteristics shown in Table 3-1 and Table 3-2 were measured by the method described in the above-mentioned "1. Measurement and evaluation method” column.
  • the sheet thickness (MD direction and TD direction) was measured at 5 points at arbitrary positions using a microgauge and used as the average value.
  • Example 6 Manufacturing method of styrene resin composition (PS-1)) 83.4% by mass of styrene, polybutadiene rubber (Diene 35 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) 1.8% by mass, 10% by mass of ethylbenzene, Newsizer 510R (manufactured by Nichiyu Co., Ltd.) 4.8% by mass, 1.1-bis ( A polymer solution obtained by mixing and dissolving 0.016% by mass of t-butylperoxy) cyclohexane, 0.10% by mass of ⁇ -methylstyrene dimer, and 0.1% by mass of antioxidant (Irganox 1076 (manufactured by BASF Japan)).
  • the rotation speed of the stirrer was 200 rpm.
  • the reaction rate at the outlet of the reactor was 31%.
  • the reaction solution was sent to a 1.5 liter laminar flow reactor-2 equipped with a stirrer connected in series with the laminar flow reactor-1 and having a temperature control in 3 zones.
  • the stirring speed of the stirrer was 40 rpm, and the temperature was set to 129 ° C./137 ° C./147 ° C.
  • the temperature of the extruder was set to 230 ° C.
  • the polymer matrix phase of the styrene resin composition (PS-1) contained polystyrene, and the SP value of the polystyrene was 8.6 (cal / cm 3 ) 1/2 .
  • PS-1 the physical characteristics of the styrene-based resin composition shown in Table 4 were measured by the method described in the above-mentioned "1. Measurement and evaluation method" column.
  • Example 22 ⁇ Manufacturing of styrene resin composition (PS-17)> A rubber-modified styrene resin (A-17) was produced in the same manner as the styrene resin composition (PS-1) except that the polymerization conditions were changed as shown in Tables 4 and 5. Then, the epoxidized soybean oil (product name: Newsizer 510R, manufactured by Nichiyu Co., Ltd.) is blended with the blending ratio shown in Table 7 below (rubber-modified styrene resin (A-17)), and the styrene resin composition (PS) is blended.
  • the epoxidized soybean oil product name: Newsizer 510R, manufactured by Nichiyu Co., Ltd.
  • Styrene-based resin compositions (PS-20) to (PS-21) were produced in the same manner as the styrene-based resin composition (PS-1) except that the polymerization conditions were changed as shown in Tables 4 and 5.
  • the physical characteristics of the styrene-based resin composition shown in Table 7 were measured by the method described in the above-mentioned "Measurement and evaluation method" column.
  • the styrene resin composition (PS-22) is a styrene resin composition (PS-) to the rubber-modified styrene resin (A-17) produced by a layer flow type reactor using the raw material compositions shown in Table 5. 22) After dry blending so that the content of polylactic acid (product name: LX175, manufactured by Total Corporation PLA) in the whole is 6% by mass, a twin-screw kneading extruder (TEM-26SS-12 manufactured by Toshiba Machinery Co., Ltd.) was extruded under the condition of a resin temperature of 220 ° C. to produce a styrene-based resin composition (PS-22).
  • the physical characteristics of the styrene-based resin composition shown in Table 7 were measured by the method described in the above-mentioned "Measurement and evaluation method" column.
  • Example 25 Method for producing a styrene-based resin composition of Example 25 using the resin composition (PS-23)) 92.1% by mass of styrene, 6.0% by mass of ethylbenzene, 3.2% by mass of polybutadiene rubber (Diene 55 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.), 0.8% by mass of Multiace 20 (S) (manufactured by Nisshin Oillio Group Co., Ltd.) The polymerized solution in which The temperature was adjusted to 125 ° C / 131 ° C. The rotation speed of the stirrer was 70 rpm. The reaction rate at the outlet of the reactor was 26%.
  • reaction solution was sent to a 6.2 liter laminar flow reactor-2 equipped with a stirrer connected in series with the laminar flow reactor-1 and having temperature control in 3 zones.
  • the stirring speed of the stirrer was 40 rpm, and the temperature was set to 136 ° C./140 ° C./144 ° C.
  • reaction solution was sent to a 6.2 liter laminar flow reactor-3 equipped with a stirrer and having temperature control in 3 zones.
  • the rotation speed of the stirrer was 10 rpm, and the temperature was set to 146 ° C./148 ° C./150 ° C.
  • the polymer solution continuously discharged from the polymerization reactor (laminar flow reactor-3) is subjected to vaporization and pelletization under a reduced pressure of 0.8 kPa with a vacuum vented extruder heated to 230 ° C. to compose the composition.
  • the thing (PS-23) was manufactured.
  • a 3: 1 mixture of stearic acid / calcium stearate as a release agent (higher fatty acid compound) was added to the composition (PS-23) so as to be 0.25% by mass based on the entire styrene resin composition.
  • the polymer matrix phase of the composition contains polystyrene as a styrene-based polymer (a-1), and the SP value of the polystyrene is 8.6 (cal / cm 3 ) 1 /. It was 2 .
  • Examples 26 to 60 Method for Producing Styrene-based Resin Compositions of Examples 26 to 60
  • compositions (PS-24) to (PS-57) were produced in the same manner as the composition (PS-23) except that the polymerization conditions were changed as shown in Tables 8-1 to 8-3
  • stearic acid / steer was added.
  • a predetermined amount of a 3: 1 mixture of calcium phosphate was added to prepare the styrene resin compositions of Examples 26 to 59.
  • the styrene resin composition of Example 60 composition (PS-66) has a palm oil content of 3% by mass after the composition (PS-58) is produced, and is a release agent (high grade).
  • the fatty acid compound was blended so that the content of the 3: 1 mixture of stearic acid / calcium stearate was 0.25% by mass with respect to the entire styrene resin composition, and kneaded with an extruder to produce the mixture. Then, the physical properties of the styrene resin compositions shown in Tables 9-1 to 9-3 were measured by the method described in the above "1. Measurement and evaluation method" column.
  • compositions (PS-58) to (PS-65) were produced in the same manner as the above composition (PS-23) except that the polymerization conditions were changed as shown in Table 8-3.
  • a 3 1 mixture of stearic acid / calcium stearate was added to the composition (PS-58) so as to have the content shown in Table 9-4, and kneaded with a twin-screw extruder to prepare the mixture. Then, the physical characteristics of the styrene-based resin composition shown in Table 9-4 were measured by the method described in the above-mentioned "1. Measurement and evaluation method" column.
  • Example 61 Manufacturing method of styrene resin composition (PS-68)
  • PS-68 Manufacturing method of styrene resin composition
  • a polymer solution prepared by mixing and dissolving 92.1% by mass of styrene, 5.5% by mass of ethylbenzene, and 0.4% by mass of Multiace 20 (S) (manufactured by Nisshin Oillio Group Co., Ltd.) was provided in 3 zones with a stirrer. The temperature was continuously adjusted to 120 ° C./125 ° C./129 ° C. by continuously charging the temperature-controllable 1.5 liter laminar flow reactor-1 at 0.78 liter / Hr. The rotation speed of the stirrer was 80 rpm. The reaction rate at the outlet of the reactor was 30%.
  • reaction solution was sent to a 1.5 liter laminar flow reactor-2 equipped with a stirrer connected in series with the laminar flow reactor-1 and having a temperature control in 3 zones.
  • the stirring speed of the stirrer was 40 rpm, and the temperature was set to 131 ° C./133 ° C./135 ° C.
  • reaction solution was sent to a 1.5 liter laminar flow reactor-3 equipped with a stirrer and having temperature control in 3 zones.
  • the rotation speed of the stirrer was 10 rpm, and the temperature was set to 145 ° C./148 ° C./150 ° C.
  • the polymer solution continuously discharged from the polymerization reactor (laminar flow reactor-3) is pelletized after devolatile under a reduced pressure of 0.8 kPa using an extruder with a vacuum vent to form a styrene resin composition (a styrene resin composition).
  • PS-68 was manufactured.
  • the temperature of the extruder was set to 220 ° C.
  • the polymer matrix phase of the styrene resin composition (PS-68) contained polystyrene, and the SP value of the polystyrene was 8.6 (cal / cm 3 ) 1/2 .
  • the obtained styrene-based resin composition (PS-68) of Example 61 was evaluated in various ways as described above. The evaluation results are shown in Table 11-1.
  • Example 62 to 77 ⁇ Styrene-based resin compositions (PS-69) to (PS-82) and (PS-88) to (PS-89)
  • the styrene resin compositions (PS-69) to (PS-82) were prepared in the same manner as the styrene resin composition (PS-68) except that the polymerization conditions were changed as shown in Tables 10-1 and 10-2 below. Manufactured.
  • the styrene-based resin composition (PS-88) is a styrene-based resin composition (PS-83) (plasticizer) so that the total amount of palm oil is 1% by mass with respect to the entire styrene-based resin composition (PS-88).
  • Palm oil was added to (none GPPS) and kneaded with a twin-screw extruder.
  • the styrene resin composition (PS-89) is KIBISAN (registered trademark) PN-117C (CHI-MEI product) so that the total amount of palm oil is 1% by mass with respect to the entire styrene resin composition (PS-89).
  • KIBISAN registered trademark
  • PN-117C CHI-MEI product
  • ⁇ Styrene-based resin compositions (PS-83) to (PS-87) and (PS-90)> Styrene-based resin compositions (PS-83) to (PS-87) were produced in the same manner as the styrene-based resin composition (PS-68) except that the polymerization conditions were changed as shown in Table 10-2 below.
  • the styrene-based resin composition (PS-90) is a styrene-based resin composition (PS-90) so that the content of polylactic acid (PLA) is 2% by mass with respect to the entire styrene-based resin composition (PS-90).
  • Polylactic acid (PLA) was added to 83) and kneaded with a twin-screw extruder to prepare the product. Then, the obtained styrene-based resin compositions of Comparative Examples 17 to 22 were evaluated in various ways as described above. The evaluation results are shown in Table 11-3.
  • the rotation speed of the stirrer was 80 rpm.
  • the reaction rate at the outlet of the reactor was 30%.
  • the reaction solution was sent to a 1.5 liter laminar flow reactor-2 equipped with a stirrer connected in series with the laminar flow reactor-1 and having a temperature control in 3 zones.
  • the stirring speed of the stirrer was 40 rpm, and the temperature was set to 131 ° C./133 ° C./135 ° C.
  • the reaction solution was sent to a 1.5 liter laminar flow reactor-3 equipped with a stirrer and having temperature control in 3 zones.
  • the rotation speed of the stirrer was 10 rpm, and the temperature was set to 145 ° C./148 ° C./150 ° C.
  • the polymer solution continuously discharged from the polymerization reactor (laminar flow reactor-3) is pelletized after devolatile under a reduced pressure of 0.8 kPa using an extruder with a vacuum vent to form a styrene resin composition (a styrene resin composition).
  • PS-91 was manufactured.
  • the temperature of the extruder was set to 220 ° C.
  • the polymer matrix phase of the styrene resin composition (PS-91) contained polystyrene, and the SP value of the polystyrene was 8.6 (cal / cm 3 ) 1/2 .
  • the obtained styrene-based composition of Example 78 was evaluated in various ways as described above. The evaluation results are shown in Table 13-1.
  • Palm oil was added to (GPPS containing no biomass plasticizer) and kneaded with a twin-screw extruder to prepare the product.
  • styrene-based resin composition PS-114
  • styrene-acrylonitrile KIBISAN®
  • PN-117C CHI-MEI product
  • the styrene-based resin composition (PS-115) is a styrene-based resin composition (PS-115) so that the content of polylactic acid (PLA) is 3% by mass with respect to the entire styrene-based resin composition (PS-115). It was prepared by adding polylactic acid (PLA) to 105) and kneading it with a twin-screw extruder. Then, the obtained styrene-based compositions of Comparative Examples 23 to 31 were evaluated in various ways as described above. The evaluation results are shown in Table 13-3.
  • the present invention is to provide a styrene-based resin composition having a reduced environmental load and excellent mechanical strength, and a molded product made of the styrene-based resin composition.
  • the molded product obtained from the styrene resin composition can be suitably used for food packaging containers, miscellaneous goods / toys, home appliance parts, industrial materials and the like.

Abstract

本開示は、バイオマス原料を使用することにより環境負荷を低減し、かつ機械的強度に優れたスチレン系樹脂組成物及びその成形体を提供することを目的とする。 本開示は、スチレン系単量体単位を含むスチレン系樹脂(A)82.5~99.9質量%と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)0.1~15質量%と、を含有するスチレン系樹脂組成物である。

Description

スチレン系樹脂組成物及びその成形体
 本発明はスチレン系樹脂組成物及び該スチレン系樹脂からなる成形体に関する。
 スチレン系樹脂はその成形性・機械的強度から雑貨用品や家電用品など多用途に使用されている。また、低炭素社会及び循環型社会の実現の観点からバイオマス材料が注目されており、スチレン系樹脂材料と、天然由来のバイオマス材料との複合材料が検討されている。
 例えば、特許文献1には、ゴム変性ポリスチレンとポリ乳酸とスチレン単量体単位含有熱可塑性エラストマーとを含むスチレン系樹脂組成物が開示されている。また、特許文献2にはスチレン-メタクリル酸共重合体を主成分とする樹脂組成物に対して、エポキシ化大豆油及び/又はアマニ油と高級脂肪酸金属塩とを添加して耐熱樹脂発泡シートの製造方法が開示されている。さらに、特許文献3には、植物由来ポリエチレンと相容化剤とを含有したスチレン系樹脂組成物が開示されている。
 スチレン系樹脂分野の中でも近年、射出成形用途分野においては生産性向上のため、樹脂の流動性を高め、成形サイクルに要する時間を短縮することが求められている。また、樹脂の流動性を上げることで、射出成形冷却時に成形体に発生する残留応力が低下し、残留歪みが低減する。残留歪みが低減されると成形体の機械的強度が向上することが知られているため、樹脂の高流動化により、機械的強度の向上も期待できる。
 一般的には、樹脂の流動性を上げるために可塑剤として多量の流動パラフィンが使用されているが、成形時に低沸点成分が揮発し、金型や成形体に汚れが生じる問題点がある。例えば、特許文献4には面衝撃と剛性、流動性のバランスに優れたゴム変性スチレン系樹脂の製造方法が開示されている。また、成形時の金型汚れを防ぎながらも樹脂の流動性を高めるため、樹脂の分子量、分子量分布を調節する手法も考えられている。例えば、特許文献5では流動パラフィンを添加せずに分子量、分子量分布を調節して高流動かつ金型付着物が少ないスチレン系樹脂の製造方法が開示されている。
 スチレン系樹脂は透明で剛性も優れていることから、近年、二軸延伸シート及び二軸延伸シートを二次加工した食品容器用途で広く用いられている。スチレン系樹脂を用いた二軸延伸シートでは、当該スチレン系樹脂の流動性が低いと生産性の低下、及びシートの厚みムラが悪化する問題点がある。一方、スチレン系樹脂の流動性が高い場合、シート成形時にドローダウンが起きやすくなり、シート成形性が悪化する。そのため、二軸延伸シート用途のスチレン系樹脂は、二軸延伸シート成形に適した流動性を有する必要がある。
 このようにスチレン系樹脂の流動性を制御するため、流動パラフィンを加える方法がある。例えば、特許文献6には、高分岐スチレン系樹脂に流動パラフィンを添加した例が開示されている。
 他の方法で樹脂の流動性を制御する技術としては、樹脂の分子量及び分子量分布を調整する方法がある。例えば、特許文献7はスチレンーメタクリル酸共重合体の分子量、分子量分布を調整することで二軸延伸シートに適した流動性を有するスチレン系樹脂組成物が開示されている。
 また、スチレン系樹脂を用いて中空容器に加工又は成形する場合、深い容器が成形しやすく、生産性が高いインジェクションブロー成形での製造が広く用いられている。そして、インジェクションブロー成形では、中空容器の口部のみを肉厚にすることができるため、口部をヒートシールする中空容器の製造に適している。特に近年、インジェクションブロー成形の技術分野では、容器を薄肉化しても一定の強度を保つような、強度に優れた成形材料の開発が求められている。しかし、薄肉化することにより、口部衝撃が低下し、成形工場における空送の際などに割れが発生する問題が起こる。さらには、薄肉化により容器の座屈強度が低下し、容器に飲料を入れて運搬する際、荷重に耐えきれず容器の変形が起こるといった問題も起こる。そのため、口部衝撃と座屈強度とのバランスに優れた成形材料が求められる。そしてさらには、容器成形の生産性を向上させる観点から、金型汚れの低減も要求されている。このようなインジェクションブロー成形に関する技術としては、例えば、特許文献8~10に記載の技術が挙げられる。
 当該特許文献8にはゴム変性スチレン系樹脂とポリ乳酸とを含み、インジェクションブロー成形に適したスチレン系樹脂組成物が開示されている。次に、特許文献9には、座屈強度及び口部強度の両方に優れた飲料用成形容器の技術が開示されている。また、特許文献10には、高分岐型インジェクションブロー成形用ゴム変性スチレン系樹脂組成物が開示されており、残存スチレンモノマー、残存重合溶媒の総量を減らし、金型汚れを低減する技術について言及されている。
特開2016-199652号公報 特開2005-239914号公報 特開2020-193274号公報 特開平10-251355号公報 特開2017-222770号公報 特開2013-100430号公報 国際公開2017/122775号公報 国際公開2021/132692号公報 特開平10-76565号公報 特開2013-100435号公報
 上記特許文献1の技術は、スチレン系樹脂と植物由来の生分解性ポリマーの中では比較的高い融点、強靭性及び透明性を備えたポリ乳酸とのポリマーアロイを検討しているが、スチレン系樹脂に対するポリ乳酸の相溶性は非常に低く、かつ流動性などが乏しいため、市場において要求される耐衝撃性又は伸縮性など機械的特性を満足する製品設計を行うことが難しいという問題がある。また、ポリ乳酸はスチレン系樹脂と非相溶であるため、破材のリサイクルを行うのが困難であるという問題もある。
 次に、上記特許文献2の技術は、架橋構造を備えた成分としてエポキシ化大豆油を、スチレン-(メタ)アクリル酸系共重合体に対して反応させた架橋型スチレン-(メタ)アクリル酸系共重合樹脂を検討している。架橋剤を導入して溶融状態の流動性又は粘弾性を制御することにより独立気泡型のスチレン系樹脂発泡体の製造する手法は、一般的な発泡体形成方法である。しかし、使用するスチレン系樹脂の種類と架橋剤の種類とによって相溶性が大きく変わるため、伸縮性と機械的強度とを兼ね備えた成形体を製造することは難しい。また、(メタ)アクリル系重合樹脂及びエポキシ化大豆油などの変性植物油が共存する系では、当該変性基と(メタ)アクリル酸とが反応してゲル化するため、架橋密度などを制御しにくくなり、成形性が低下する。さらにはゲル化により、成形品外観を損なう懸念もある。
 また、上記特許文献3の技術は、植物由来ポリエチレンと相容化剤とを含有するポリスチレン系樹脂を検討しているが、ポリスチレンとポリエチレンとは相容性が低いため、機械的強度が低く、相容化剤を使用しても、高い透明性を維持することは困難である。
 さらに、上記特許文献4の技術は、面衝撃性と剛性、流動性のバランスに優れたゴム変性スチレン系樹脂の製造方法について検討しているが、流動パラフィンを多量に使用しているため射出成形時に低沸点成分が揮発することにより、成形時の揮発成分量が多くなる。その結果、成形時の金型汚れ又は成形体の汚れという新たな問題が生じる。
そして、上記特許文献5の技術では、高流動かつ低分子物質の金型付着分が少ないスチレン系樹脂を検討しているが、樹脂の分子量が低いためシャルピー衝撃強度又は成形体の剛性を低下させずに製品設計することは難しい。また、環境負荷低減を目的として近年注目されているバイオマス原料を使用していない。
 そして、上記特許文献6の技術は、二軸延伸シート成形性及び生産性に優れた、高分岐スチレン系樹脂組成物について検討している。しかし、流動パラフィンを添加しているため、成形時にブリードアウト及び揮発ガスの発生により、シート外観が悪化することが考えられる。
 また、上記特許文献7の技術では、スチレンーメタクリル酸共重合体の分子量を調節して流動性を制御し、二軸延伸シート成形性及び生産性に優れたスチレン系樹脂組成物について検討している。しかし、流動性を上げるため分子量が比較的低いため、機械的強度が低下することが懸念される。また、上記特許文献6及び7でも、環境負荷低減を目的として、近年注目されているバイオマス原料は使用されていない。
 さらには、上記特許文献8の技術は、スチレン系樹脂と植物由来の生分解性ポリマーの中では比較的高い融点、強靭性を備えたポリ乳酸とのポリマーアロイを検討しているが、スチレン系樹脂に対するポリ乳酸の相溶性は非常に低いため、中空容器市場において要求される耐衝撃性又は伸縮性など機械的特性を満足する製品設計を行うことが難しいという問題がある。また、ポリ乳酸はスチレン系樹脂と非相溶であるため、中空容器破材のリサイクルを行うのが困難であるという問題もある。
 上記特許文献9の技術は、機械的強度として座屈強度及び口部強度の両方に優れた飲料用成形容器について検討しているが、流動パラフィンを多量に使用しているため、成形時に発生する揮発成分が多くなり、その結果、成形時の金型汚れは悪化すると考えられる。また、上記特許文献10の技術は、インジェクションブロー成形に優れ、残存スチレンモノマー、残存重合溶媒の総量が少ない成形材料について検討しているが、ホワイトオイルを多量に使用しているため金型汚れを低減させる効果は不十分と考えられる。さらには、特許文献9と特許文献10では、環境負荷低減を目的とするバイオマス原料は使用されていない。
 そのため、上記特許文献1~10の技術では、環境負荷を低減し、かつ高い機械的強度を維持するバイオマス原料を用いた可塑剤については検討していない。
 そこで、本開示は、バイオマス原料を用いることで、環境負荷を低減し、かつ成形時に高い機械的強度を維持するバイオマス原料を用いたスチレン系樹脂組成物及びその成形体を提供することを目的とする。
 本開示の別の形態では、バイオマス原料を使用することにより環境負荷を低減し、射出成形時の金型汚れが少なく、かつ高い機械的強度を備え、成形サイクルに優れたスチレン系樹脂組成物及びその成形体を提供することを目的とする。
 本開示の他の形態の一つでは、バイオマス原料を使用することにより、環境負荷を低減し、射出成形時の金型汚れが少なく、高流動性及び高い機械的強度を備えた透明性の高いスチレン系樹脂組成物及びその成形体を提供することを目的とする。
 本開示の他の形態の一つでは、バイオマス原料を用いることで、環境負荷を低減し、高い機械的強度を維持し、かつ二軸延伸シートへの成形性、シート外観に優れた、透明性の高いスチレン系樹脂組成物及びその成形体を提供することを目的とする。
 本開示のその他の形態の一つでは、バイオマス原料を使用することにより環境負荷を低減し、インジェクションブロー成形性に優れ、かつ当該成形時の金型汚れが少なく、かつ高い口部衝撃強度及び座屈強度を備えたインジェクションブロー成形に適したゴム変性スチレン系樹脂組成物を提供することである。
 本発明者は、上記問題点に鑑み、鋭意研究し、実験を重ねた結果、スチレン系樹脂(A)と、高沸点を有するバイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)とを特定の比率で混合したスチレン系樹脂組成物を用いることにより、上記の課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。特に、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)とスチレン系樹脂(A)との相溶性が低いと、当該バイオマス可塑剤(B)がスチレン系樹脂(A)に分散し難いため(例えば、両者が分離する)、機械的強度が低下する傾向を示した。そのため、前記バイオマス可塑剤(B)と前記スチレン系樹脂(A)との相溶性について、以下の濁度評価実験を用いて溶解度試験を行った結果、前記バイオマス可塑剤(B)とスチレン系樹脂(A)とのSP値が特定の範囲であると前記バイオマス可塑剤(B)がスチレン系樹脂(A)に均一に溶解することにより、優れた機械的強度が得られる点を見出した。
 〔濁度評価実験〕
ポリスチレン樹脂(PSジャパン株式会社製、商標名「685」、スチレン系樹脂(A)に該当)又はアクリロニトリルスチレン樹脂(旭化成株式会社製、商標名「Stylac(登録商標) 789」、スチレン系樹脂(A)に該当)100質量部に対して、以下の表1又は表2に示す各可塑剤を5質量部又は10質量部を二軸押出し機にて、液添混錬した。二軸押出し機は、株式会社日本製鋼所製二軸押出機「TEM-26SS」(スクリュー径26mm)を用いた。溶融温度は溶融温度220℃、押出速度10kg/hrの条件で溶融押出を行い、押出したストランドを冷却槽で冷却固化した後に切断し、ペレット状の樹脂組成物を得た。
その後、2mm厚プレートの全光線透過率をJIS K7361-1に準拠して測定し、全光線透過率が85%以上を透明「○」、65%~85%未満を半透明「△」、65%未満を白濁「×」として評価した。2mm厚プレートの全光線透過率の測定は下記の通り実施した。
  全光線透過率の測定
 (I)試験片の作製条件
 平板成形品用金型を用いて以下の条件で得られたスチレン系樹脂組成物を射出成形して、厚さ2mmの平板を作製して、シート体を作製した。
成形機:東芝機械株式会社製EC60N
シリンダー温度:220℃
射出圧力:45MPa、射出時間:10秒
冷却時間:15秒、金型温度:45℃
 (II)全光線透過率の測定条件
 上記作製した、試験片のシート体を用いて、JIS  K7361-1に準拠して全光線透過率(%)を測定した。
 上記ポリスチレン樹脂に対して、各可塑剤をそれぞれ添加した場合の濁度評価結果を、以下の表1に示す。一方、アクリロニトリルスチレン樹脂に対して、各可塑剤をそれぞれ添加した場合の濁度評価結果を、以下の表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 上記表1及び表2の実験結果から、SP値の差が2.5を超えると、可塑剤の添加量の影響が低くなり、ポリスチレン樹脂及びアクリロニトリルスチレン樹脂等のスチレン系樹脂に対して可塑剤が白濁することが確認された。そのため、少なくともスチレン系樹脂に対して不溶であるということは、当該スチレン系樹脂とのSP値の差が2.5以上の条件が必要であると考えられる。一方、上記表1及び表2の実験結果から、ポリスチレン樹脂やアクリロニトリルスチレン樹脂等のスチレン系樹脂とのSP値の差が約1未満であると、可塑剤の添加量の影響が低くなり、前記スチレン系樹脂に対して比較的安定して可塑剤は溶解していることが確認された。
 以上のことから、本明細書において、スチレン系樹脂とのSP値の差が2.5以上である可塑剤は、当該可塑剤の添加量にかかわらず白濁したため、前記SP値の差が2.5以上の可塑剤はスチレン系樹脂に対して完全不溶とする。
 一方、スチレン系樹脂とのSP値の差が1.3以上2.5未満である可塑剤を使用した系では、透明状態ではなかったことから一部不溶分が樹脂内に存在するものと考えられる。したがって、本明細書において、スチレン系樹脂とのSP値の差が1.3以上2.5未満である可塑剤は、スチレン系樹脂に対して一部不溶とする。
 本発明は以下の通りである。
 (1)本開示は、スチレン系単量体単位を含むスチレン系樹脂(A)82.5~99.9質量%と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)0.1~15質量%と、を含有するスチレン系樹脂組成物である。
 (2)本実施形態において、スチレン系単量体単位を含むスチレン系樹脂(A)90~99.9質量%と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)0.1~10質量%と、を含有するスチレン系樹脂組成物であることが好ましい。
 (3)本実施形態において、前記スチレン系樹脂(A)は、前記スチレン系単量体単位を含むスチレン系重合体(a-3)である、あるいは前記スチレン系単量体単位を含むスチレン系重合体(a-1)を構成成分とするポリマーマトリックス相及びゴム状重合体粒子(a-2)を含有するゴム変性スチレン系樹脂であり、
 前記スチレン系重合体(a-1)又は前記スチレン系重合体(a-3)のSP値と前記バイオマス可塑剤(B)のSP値との差の絶対値が、2.5(cal/cm1/2未満であることが好ましい。
 (4)本実施形態において、前記バイオマス可塑剤(B)のSP値が、7.4~10.5(cal/cm1/2であることが好ましい。
 (5)本実施形態において、前記スチレン系樹脂(A)は、スチレン系重合体(a-1)を構成成分とするポリマーマトリックス相及びゴム状重合体粒子(a-2)を含有するゴム変性スチレン系樹脂であり、
 かつ前記ゴム状重合体粒子(a-2)の含有量が前記スチレン系樹脂(A)の総量(100質量%)に対して3~36質量%であり、前記ゴム状重合体粒子(a-2)の平均粒子径が0.3~7.0μmであることが好ましい。
 (6)本実施形態において、前記スチレン系樹脂(A)は、前記スチレン系単量体単位を含むスチレン系重合体(a-1)及び平均粒子径が0.9~7.0μmであるゴム状重合体粒子(a-2)を含有するゴム変性スチレン系樹脂であり、高級脂肪酸化合物(C)をさらに含有し、スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、前記ゴム状重合体粒子(a-2)の含有量が10~30質量%であり、前記バイオマス可塑剤(B)の含有量が0.1~15質量%であり、前記高級脂肪酸化合物の含有量が0.02~2.5質量%であることが好ましい。
 (7)本実施形態において、前記スチレン系樹脂(A)に含まれる前記スチレン系単量体単位の含有量が、前記スチレン系樹脂(A)の総量(100質量%)に対して50質量%以上であることが好ましい。
 (8)本実施形態において、前記スチレン系樹脂(A)がスチレン系重合体(a-3)であり、かつ2mmプレートの全光線透過率が70%以上であることが好ましい。
 (9)本実施形態において、前記バイオマス可塑剤(B)の含有量が0.1~3.0質量%未満であり、ビカット軟化温度が90℃以上であることが好ましい。
 (10)本実施形態において、前記スチレン系樹脂組成物100質量部に対して高級脂肪酸化合物をさらに0.1~0.5質量部含有することが好ましい。
 (11)本実施形態は、上記スチレン系樹脂組成物をインジェクションブロー成形してなるインジェクションブロー成形体である。
 (12)本実施形態は、上記スチレン系樹脂組成物を射出成形してなる射出成形体である。
 (13)本実施形態は、上記スチレン系樹脂組成物からなるシートである。
 本発明によれば、バイオマス原料を用いることで、環境負荷を低減し、かつ高い機械的強度を維持するバイオマス原料を用いたスチレン系樹脂組成物及びその成形体を提供する。
 本発明によれば、バイオマス原料を使用することにより環境負荷を低減し、射出成形時の金型汚れが少なく、かつ高い機械的強度を備え、成形サイクルに優れたスチレン系樹脂組成物及びその成形体を提供する。
 本発明によれば、バイオマス原料を使用することにより、環境負荷を低減し、射出成形時の金型汚れが少なく、高流動性及び高い機械的強度を備えた透明性の高いスチレン系樹脂組成物及びその成形体を提供する。
 本発明によれば、バイオマス原料を用いることで、環境負荷を低減し、高い機械的強度を維持し、かつ二軸延伸シートへの成形性、シート外観に優れた、透明性の高いスチレン系樹脂組成物及びその成形体を提供する。
 本発明によれば、バイオマス原料を使用することにより環境負荷を低減し、インジェクションブロー成形性に優れ、かつインジェクションブロー成形した際に高い口部衝撃強度と座屈強度とを有し、当該成形時の金型汚れが少ないインジェクションブロー成形に適したスチレン系樹脂組成物を提供することである。
 以下、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」と言う。)について詳細に説明するが、本発明は以下の記載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]
 本実施形態にかかるスチレン系樹脂組成物は、スチレン系単量体単位を含むスチレン系樹脂(A)82.5~99.9質量%と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)0.1~15質量%と、を含有する。
 これにより、環境負荷の低減、及び成形時における高い機械的強度を有するスチレン系樹脂組成物を提供できる。
 使用用途に応じて、スチレン系樹脂組成物に対してさらに特性を付与してもよい。例えば、本実施形態のスチレン系樹脂組成物の好ましい態様の一つは、高い機械的強度を重視する場合、スチレン系樹脂組成物はゴム状重合体の粒子(以下、ゴム状重合体粒子(a-2)と称する。)を含有しうる。
 一方、透明性を重視する場合、本実施形態のスチレン系樹脂組成物の別の好ましい態様の一つは、当該スチレン系樹脂組成物の2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上でありうる。
 以下、ゴム状重合体粒子(a-2)を含有する形態と、2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上である形態とに分けて説明する。
 「ゴム状重合体粒子(a-2)を含む形態」
 本開示の好ましいスチレン系樹脂組成物は、スチレン系単量体単位を含むスチレン系樹脂(A)82.5~99.9質量%と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)0.1~15質量%と、を含有し、前記スチレン系樹脂(A)は、前記スチレン系単量体単位を含むスチレン系重合体(a-1)を構成成分とするポリマーマトリックス相及びゴム状重合体粒子(a-2)を含有するゴム変性スチレン系樹脂でありうる。
換言すると、本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、当該スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、ゴム変性スチレン系樹脂82.5~99.9質量%及びバイオマス可塑剤(B)0.1~15質量%を含有し、前記ゴム変性スチレン系樹脂はスチレン系単量体単位を含むスチレン系重合体(a-1)を構成成分として有するポリマーマトリックス相及びゴム状重合体粒子(a-2)を含有しうる。
 これにより、環境負荷の低減、より高い機械的強度と優れたスチレン系樹脂組成物を提供できる。
 <ゴム変性スチレン系樹脂>
 本実施形態におけるスチレン系樹脂組成物は、ゴム変性スチレン系樹脂を含有してもよい。そして、本実施形態において、ゴム変性スチレン系樹脂の含有量は、スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、82.5~99.9質量%、好ましくは82.5~99.88質量%、より好ましくは83~99質量%、さらに好ましくは84~98質量%、よりさらに好ましくは85~97質量%、さらにより好ましくは86~97質量%、さらにより好ましくは88~97質量%、さらにより好ましくは90~97質量%でありうる。また、別の態様では、ゴム変性スチレン系樹脂の含有量は、スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、85.0~99.9質量%であり、好ましくは90.0~99.0質量%、91.0~98.3質量%、より好ましくは92.0~97.3質量%である。当該含有量を82.5質量%以上とすることにより、耐衝撃性を向上する。一方、当該含有量を99.9質量%以下とすることにより、剛性等を向上させることができる。
 本実施形態において、ゴム変性スチレン系樹脂とは、ポリマーマトリックス相としてのスチレン系単量体単位を含むスチレン系重合体(a-1)中にゴム状重合体粒子(a-2)が分散したものであり、ゴム状重合体の存在下でスチレン系単量体を重合させることにより製造することができる。
 -ポリマーマトリックス相-
 本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂のポリマーマトリックス相は、スチレン系単量体単位を含むスチレン系重合体(a-1)から構成されることが好ましい。本実施形態のスチレン系重合体(a-1)を構成する単量体単位としては、スチレン系単量体単位及び/又は前記スチレン系単量体と共重合可能なビニル系単量体単位(i)であることが好ましい。したがって、前記スチレン系重合体(a-1)は、ポリスチレン及びスチレン系共重合樹脂からなる群から選択される1種又は2種以上であることが好ましい。当該スチレン系共重合樹脂としては、後述の通り、例えば、スチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。
なお、「構成される」とは、ポリマーマトリックス相の総量の50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上をスチレン系重合体(a-1)により占有されることをいう。
 本実施形態のスチレン系重合体(a-1)を構成する単量体単位のうち、スチレン系単量体単位の含有量は、スチレン系重合体(a-1)の全体に対して50~100質量%が好ましく、より好ましくは60~100質量%、さらに好ましくは70~100質量%、さらにより好ましくは80~100質量%、よりさらに好ましくは90~100質量%である。スチレン系重合体(a-1)中のスチレン系単量体単位及び当該スチレン系単量体単位以外のスチレン系単量体と共重合可能なビニル系単量体単位(i)の含有量は、それぞれ、プロトン核磁気共鳴(H-NMR)測定機で測定したスペクトルの積分比から求めることができる。
 本実施形態におけるスチレン系単量体としては、スチレンの他に、例えば、α-メチルスチレン、α-メチルp-メチルスチレン、ο-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、イソブチルスチレン、及びt-ブチルスチレン又はブロモスチレン及びインデン等のスチレン誘導体が挙げられる。特に、スチレンが好ましい。これらのスチレン系単量体は、1種又は2種以上使用することができる。
 本実施形態において、上記ビニル系単量体(i)としては、不飽和カルボン酸単量体及び不飽和カルボン酸エステル単量体単位からなる群から選択される1種又は2種以上であることが好ましく、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸、(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等が挙げられる。これらの単量体は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 なお、用語「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を含む。
 --ポリスチレン--
 本実施形態において、ポリスチレンとはスチレン系単量体を重合した単独重合体であり、一般的に入手できるものを適宜選択して用いることができる。ポリスチレンを構成するスチレン系単量体としては、上記スチレン系単量体と同様であり、スチレン、α-メチルスチレン、α-メチル-p-メチルスチレン、ο-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、イソブチルスチレン、及びt-ブチルスチレン又はブロモスチレン及びインデン等のスチレン誘導体が挙げられる。特に工業的観点からスチレンが好ましい。これらのスチレン系単量体は、1種又は2種以上使用することができる。ポリスチレンは本発明の効果を損なわない範囲で、上記のスチレン系単量体単位以外の単量体単位をさらに含有することを排除しないが、典型的にはスチレン系単量体単位からなる。
 --スチレン系共重合樹脂--
 本実施形態において、スチレン系共重合樹脂とは、スチレン系単量体単位及びビニル系単量体単位(i)を含む樹脂であることが好ましく、スチレン系単量体単位と、不飽和カルボン酸単量体及び不飽和カルボン酸エステル単量体単位からなる群から選択される1種又は2種以上の単量体単位と、を含む樹脂であることがより好ましく、スチレン系単量体単位及び不飽和カルボン酸エステル単量体単位を含む樹脂であることがさらに好ましい。
 本発明におけるスチレン系共重合樹脂は、スチレン系単量体単位及び不飽和カルボン酸エステル単量体単位の合計含有量を100質量%としたとき、スチレン系単量体単位の含有量は51~98質量%であることが好ましく、より好ましくは54~96質量%であり、より好ましくは57~93質量%さらに好ましくは60~90質量%の範囲である。当該含有量を51質量%以上とすることにより、スチレン系樹脂(A)の屈折率を向上させることができる。一方、当該含有量を98質量%以下とすることにより、不飽和カルボン酸エステル単量体単位を所望量存在させにくくなる。
また別の態様では、スチレン系単量体単位及び不飽和カルボン酸エステル系単量体単位の合計含有量を100質量%としたとき、スチレン系単量体単位の好ましい含有量の範囲は、69~98質量%、74~96質量%、77~92質量%でありうる。
 また、本発明におけるスチレン系共重合樹脂は、スチレン系単量体単位及び不飽和カルボン酸エステル系単量体単位の合計含有量を100質量%としたとき、不飽和カルボン酸エステル単量体単位の含有量は2~49質量%であることが好ましく、より好ましくは4~46質量%であり、より好ましくは7~43質量%であり、さらに好ましくは10~40質量%の範囲である。また別の態様では、スチレン系単量体単位及び不飽和カルボン酸エステル系単量体単位の合計含有量を100質量%としたとき、不飽和カルボン酸エステル単量体単位の好ましい含有量の範囲は、2~31質量%、4~26質量%、8~23質量%でありうる。
 本実施形態において、スチレン系共重合樹脂中の、スチレン単量体単位(例えば、スチレン単量体単位)、及び不飽和カルボン酸エステル単量体単位(例えば、メタクリル酸メチル単量体単位)の含有量は、それぞれ、プロトン核磁気共鳴(H-NMR)測定機で測定したスペクトルの積分比から求めることができる。
 本実施形態のスチレン系共重合樹脂を構成するスチレン系単量体の具体例としては上記スチレン系単量体と同様であるので省略する。
 本実施形態のスチレン系共重合樹脂を構成する不飽和カルボン酸エステル単量体としては、特に限定されないが例えば、(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等が挙げられる。(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、耐熱性低下に対する影響が小さいことから(メタ)アクリル酸メチルが好ましい。これらの不飽和カルボン酸エステル単量体は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 本実施形態のスチレン系共重合樹脂としては、スチレン-(メタ)アクリル酸メチル共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸エチル共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸プロパン共重合体、又はスチレン-(メタ)アクリル酸ブチル共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸メチル-メタ)アクリル酸ブチル共重合体が好ましい。
 本実施形態において、スチレン系共重合樹脂の重量平均分子量(Mw)は100,000~400,000であることが好ましく、より好ましくは120,000~390,000、さらに好ましくは140,000~380,000である。重量平均分子量(Mw)が100,000~400,000である場合、機械的強度と流動性とのバランスにより優れる樹脂が得られ、またゲル物の混入も少ない。また、本実施形態の別の形態において、口部衝撃強度と座屈強度を重視する場合、スチレン系共重合樹脂の重量平均分子量(Mw)は100,000~300,000であることが好ましく、より好ましくは120,000~260,000、さらに好ましくは140,000~240,000、さらに好ましくは150,000~230,000である。なお、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用い、標準ポリスレン換算で得られる値である。
 本実施形態におけるスチレン系樹脂(A)は、上記ゴム変性スチレン系樹脂の1種又は2種以上と、スチレン系共重合樹脂の1種又は2種以上とをブレンドした混合物を使用してもよい。その場合、ゴム変性スチレン系樹脂とスチレン系共重合樹脂との混合比は使用目的に応じて適宜変更することができる。例えば、ゴム変性スチレン系樹脂がスチレン系共重合樹脂より少ない系においては、スチレン系樹脂(A)の総量(100質量%)に対して、スチレン系共重合樹脂を0.1~30質量%含有することが好ましい。一方、ゴム変性スチレン系樹脂がスチレン系共重合樹脂より多い系においては、スチレン系樹脂(A)の総量(100質量%)に対して、スチレン系共重合樹脂を70~99.9質量%含有することが好ましい。
 本実施形態において、ポリマーマトリックス相を構成するスチレン系重合体(a-1)の重量平均分子量(Mw)は100,000~300,000であることが好ましく、より好ましくは110,000~270,000、さらに好ましくは120,000~250,000である。重量平均分子量(Mw)が100,000~300,000である場合、機械的強度と流動性とのバランスにより優れる樹脂が得られ、またゲル物の混入も少ない。なお、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用い、標準ポリスレン換算で得られる値である。
 本実施形態において、スチレン系重合体(a-1)又は本実施形態のスチレン系樹脂組成物中にはアクロニトリル単量体単位、メタクリロニトリル単量体単位等のシアン化ビニル系単量体を実質的に含有しないことが好ましい。具体的には、スチレン系重合体(a-1)又はポリマーマトリックスの総量に対して、シアン化ビニル系単量体が10質量%以下含有することが好ましく、5質量%以下含有することがより好ましく、2質量%以下含有することがさらに好ましい。
 本実施形態のスチレン系重合体(a-1)の含有量は、スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、65~99.88質量%が好ましく、より好ましくは70~99質量、 72~98質量%、さらに好ましくは74~97質量%、さらにより好ましくは75~95質量%である。また別の態様では、本実施形態のスチレン系重合体(a-1)の好ましい含有量の範囲は、スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、85~99.88質量%、87~99.5質量%、88~98質量%、89~97質量%又は90~96.5質量%でありうる。
 -ゴム状重合体-
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物において、ゴム状重合体粒子(a-2)はゴム変性スチレン系樹脂の一部としてスチレン系樹脂組成物に含有されてもよく、あるいはスチレン系重合体(a-1)に対して、ゴム変性スチレン系樹脂に含まれるゴム状重合体粒子(a-2)とは別のゴム状重合体粒子(a-2)をさらに配合してスチレン系樹脂組成物に含有されてもよい。
 本実施形態のゴム変性スチレン系樹脂に含まれるゴム状重合体粒子(a-2)は、例えば、内側にスチレン系重合体(a-1)を内包してもよく、及び/又は外側にスチレン系重合体(a-1)がグラフトされてもよい。また、本実施形態のゴム状重合体粒子(a-2)は、コアとしてのスチレン系重合体(a-1)と、当該コアを包摂するシェルとしてのゴム状重合体とから構成される、コアシェル構造体だけでなく、複数のコアとしてのスチレン系重合体(a-1)と、当該複数のコアとしてのスチレン系重合体(a-1)を包摂するシェルとしてのゴム状重合体とから構成される、サラミ構造体を含む。
 本実施形態のゴム状重合体又はゴム状重合体粒子(a-2)の材料としては、例えば、ポリブタジエン、ポリスチレンを内包するポリブタジエン、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等を使用できるが、ポリブタジエン又はスチレン-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及びシス含有率の低いローシスポリブタジエンの双方を用いることができる。また、スチレン-ブタジエン共重合体の構造としては、ランダム構造及びブロック構造の双方を用いることができる。これらのゴム状重合体は1種若しくは2種以上使用することもできる。また、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。
 このようなゴム変性スチレン系樹脂の例としては、HIPS(高衝撃ポリスチレン)、ABS樹脂(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)、AES(アクリロニトリル-エチレンプロピレンゴム-スチレン共重合体)等が挙げられる。
 本実施形態において、ゴム変性スチレン系樹脂中に含まれるゴム状重合体の含有量(ゴム状重合体(例えば、ポリブタジエンなどの共役ジエン系ポリマー)自体の含有量であり、ゴム状重合体粒子(a-2)内に内包されるスチレン系重合体(a-1)は含まれない。)は、ゴム変性スチレン系樹脂の総量(100質量%)に対して、1.0~15質量%がより好ましく、より好ましくは1.2~12質量%、さらに好ましくは1.5~10質量%、よりさらに好ましくは2.0~10質量、またさらに好ましくは3~8質量%である。ゴム状重合体の含有量が1.0質量%未満の場合、スチレン系樹脂組成物全体の耐衝撃性が低下する危惧がある。また、ゴム状重合体の含有量が15質量%を超えるとスチレン系樹脂組成物全体の流動性が低下する危惧がある。
 なお、本開示で、ゴム変性スチレン系樹脂中に含まれるゴム状重合体の含有量は、実施例の欄に記載の方法を用いて算出される値である。
 本実施形態において、ゴム変性スチレン系樹脂中に含まれるゴム状重合体粒子(a-2)の含有量(ゴム状重合体(例えば、ポリブタジエンなどの共役ジエン系ポリマー)自体の含有量と、ゴム状重合体粒子(a-2)内に内包されるスチレン系重合体(a-1)の含有量とを含む。)は、スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、3~36質量%が好ましく、4~30質量%がより好ましく、さらに好ましくは5~28質量%、よりさらに好ましくは6~25質量%、さらにより好ましくは6~20質量%であり、よりさらに好ましくは8~18質量%である。
 インジェクションブロー成形の観点を重視する場合、スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、ゴム状重合体粒子(a-2)の含有量(ゴム状重合体(例えば、ポリブタジエンなどの共役ジエン系ポリマー)自体の含有量と、ゴム状重合体粒子(a-2)内に内包されるスチレン系重合体(a-1)の含有量とを含む。)は、10~30質量%が好ましく、より好ましくは11~28質量%であり、さらに好ましくは12~27質量%であり、よりさらに好ましくは12~26質量%であり、さらにより好ましくは13~25質量%である。
 本実施形態においてゴム変性スチレン系樹脂中に含まれるゴム状重合体の含有量(ゴム状重合体(例えば、ポリブタジエンなどの共役ジエン系ポリマー)自体の含有量であり、ゴム状重合体粒子(a-2)内に内包されるスチレン系重合体(a-1)は含まれない。)は、ゴム変性スチレン系樹脂100質量%に対して、1.0~15質量%が好ましく、1.2~12質量%がより好ましく、1.5~10質量%がさらに好ましく、2~10質量%がより好ましく、より更に好ましくは3~8質量%である。ゴム状重合体の含有量が1.0質量%未満の場合、スチレン系樹脂組成物全体の耐衝撃性が低下する危惧がある。また、ゴム状重合体の含有量が15質量%を超えるとスチレン系樹脂組成物全体の流動性が低下する危惧がある。
 インジェクションブロー成形の観点を重視する場合、ゴム変性スチレン系樹脂中に含まれるゴム状重合体の含有量(ゴム状重合体(例えば、ポリブタジエンなどの共役ジエン系ポリマー)自体の含有量であり、ゴム状重合体粒子(a-2)内に内包されるスチレン系重合体(a-1)は含まれない。)は、ゴム変性スチレン系樹脂の総量(100質量%)に対して、2.2~9.5質量%が好ましく、より好ましくは2.4~9.0質量%、より好ましくは2.5~8.5質量%、より好ましくは2.6~8.0、より好ましくは2.7~7.5質量%、より好ましくは2.8~7.0質量%、さらに好ましくは3.1~6.5質量%である。ゴム状重合体の含有量が2.2質量%未満の場合、インジェクションブロー成形容器の口部衝撃強度が低下する危惧がある。また、ゴム状重合体の含有量が9.5質量%を超えると容器の座屈強度が低下する危惧がある。
 なお、本開示で、ゴム変性スチレン系樹脂中に含まれるゴム状重合体の含有量は、実施例の欄に記載の方法を用いて算出される値である。
 なお、本開示で、ゴム変性スチレン系樹脂中に含まれるゴム状重合体粒子(a-2)の含有量は、実施例の欄に記載の方法を用いて算出される値である。
 本実施形態において、ゴム変性スチレン系樹脂中に含まれるゴム状重合体粒子(a-2)の平均粒子径は、好ましくは0.3~7.0μmであり、より好ましくは0.4~5.0μmであり、さらに好ましくは0.5~3.5μmであり、耐衝撃性の観点から好ましくは0.8~3.5μmであり、より好ましくは0.8~3.0μmである。口部衝撃強度と座屈強度とのバランスの観点を重視する場合、本実施形態において、ゴム変性スチレン系樹脂中に含まれるゴム状重合体粒子(a-2)の平均粒子径の下限は、0.9μmであることが好ましく、より好ましくは1.0μm、より好ましくは1.1μm、より好ましくは1.2μm、より好ましくは1.3μm、より好ましくは1.4μm、さらにより好ましくは1.5μmである。また、ゴム状重合体粒子(a-2)の平均粒子径の上限は7.0μmであることが好ましく、より好ましくは6.5μm、より好ましくは6.0μm、より好ましくは5.5μm、より好ましくは5.0μm、さらにより好ましくは4.5μmである。また、ゴム状重合体粒子(a-2)の平均粒子径の好ましい範囲は、上記平均粒子径の上限と、上記平均粒子径の下限とを任意に組み合わせした範囲でありうる。
なお、本開示で、ゴム変性スチレン系樹脂中に含まれるゴム状重合体粒子(a-2)の平均粒子径は、実施例の欄に記載の方法又は以下の方法により算出される値である。
 30μm径のアパーチャーチューブを装着したベックマンコールター株式会社製COULTER MULTISIZER III (商品名)にて、ゴム変性スチレン系樹脂ペレット0.05gをジメチルホルムアミド約5ml中に入れ約2~5分間放置した。次にジメチルホルムアミド溶解分を適度の粒子濃度として測定し、体積基準のメジアン径を平均粒子径とした。また、上記ゴム状重合体粒子(a-2)の平均粒子径の測定方法は、スチレン系樹脂組成物全体に含まれるゴム状重合体粒子(a-2)の平均粒子径の測定方法に援用できる。
 本実施形態において、ゴム変性スチレン系樹脂中に含まれるスチレン系重合体(a-1)の還元粘度(これは、スチレン系重合体(a-1)の分子量の指標となる。)は、0.50~0.85dL/gの範囲にあることが好ましく、より好ましくは0.55~0.80dL/gの範囲である。スチレン系重合体(a-1)の還元粘度が0.50dL/gより小さいと衝撃強度が低下し、当該還元粘度が0.85dL/gを超えると流動性が低下する。
 なお、本開示でスチレン系重合体(a-1)の還元粘度は、トルエン溶液中で30℃、濃度0.5g/dLの条件で測定される値である。
 本実施形態において、スチレン系樹脂(A)がゴム変性スチレン系樹脂(HIPS系樹脂)である場合、これらのゴム状重合体の中で特に好ましいのは、ポリブタジエン、スチレンブタジエンゴムであり、中でもポリブタジエンがもっとも好ましい。
 -ゴム変性スチレン系樹脂の製造方法-
 本実施形態において、ゴム変性スチレン系樹脂の製造方法は、特に制限されるものではないが、ゴム状重合体の存在下、スチレン系単量体、必要により添加されるビニル系単量体(i)及び必要により添加される溶媒を重合する塊状重合(若しくは溶液重合)、又は反応途中で懸濁重合に移行する塊状―懸濁重合、又はゴム状重合体ラテックスの存在下、スチレン系単量体及び必要により添加されるビニル系単量体(i)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、スチレン系単量体、及び必要により添加されるビニル系単量体(i)並びに必要に応じて有機溶媒、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。
 本実施形態において、ゴム変性スチレン系樹脂のポリマーマトリックス相であるスチレン系重合体(a-1)の重合方法は、特に制限はないが、例えば、ラジカル重合法として、塊状重合法又は溶液重合法を好適に採用できる。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モノマー、重合溶媒等の揮発分を除去する脱揮工程とを備える。
 -スチレン系共重合樹脂の製造方法-
 本実施形態において、スチレン系共重合樹脂の重合方法は、特に制限はないが例えば、ラジカル重合法として、塊状重合法又は溶液重合法を好適に採用できる。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モノマー、重合溶媒等の揮発分を除去する脱揮工程とを備える。
 以下、本実施形態に用いることができるスチレン系共重合樹脂の重合方法の一例について説明する。
 当該スチレン系共重合樹脂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及び連鎖移動剤を含有させる。
 スチレン系共重合樹脂の重合に用いられ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(パーヘキサC)、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(パーブチルD)、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。単量体の合計量に対して0.005~0.08質量%添加することが好ましい。
 スチレン系共重合樹脂の重合に用いられる連鎖移動剤としては、例えば、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などのメルカプタン類、α-メチルスチレンリニアダイマー、1-フェニルー2-フルオレン、ジベンテン、クロロホルム、テルペン類、ハロゲン化合物、テレピノーレン等のテレピン類等を挙げることができる。この連鎖移動剤の使用量は、特に制限はないが、一般的には単量体に対して、0.005~0.3重量%程度添加することが好ましい。
 上記重合開始剤及び連鎖移動剤は、スチレン系共重合樹脂の製造だけでなく、上記ゴム変性スチレン系樹脂の製造でも使用できる。
 スチレン系共重合樹脂の重合方法としては、必要に応じて、重合溶媒を用いた溶液重合を採用できる。用いられる重合溶媒としては、芳香族炭化水素類、例えば、エチルベンゼン、ジアルキルケトン類、例えば、メチルエチルケトン等が挙げられ、それぞれ、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。重合生成物の溶解性を低下させない範囲で、他の重合溶媒、例えば脂肪族炭化水素類等を、芳香族炭化水素類にさらに混合することができる。これらの重合溶媒は、全単量体100質量部に対して、25質量部を超えない範囲で使用するのが好ましい。全単量体100質量部に対して重合溶媒が25質量部を超えると、重合速度が著しく低下し、且つ得られる樹脂の機械的強度の低下が大きくなる傾向がある。重合前に、全単量体100質量部に対して5~20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。
 本実施形態において、スチレン系共重合樹脂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、塊状重合を採用する場合には、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い。例えば、塊状重合を採用する場合、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。より詳細には、例えば、フラッシュドラム、二軸脱揮器、薄膜蒸発器、押出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、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好ましい。
 「2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上である形態」
 本開示の好ましいスチレン系樹脂組成物は、スチレン系単量体単位を含むスチレン系樹脂(A)と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)0.1~15質量%と、を含有し、2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上である。
換言すると、本開示の好ましいスチレン系樹脂組成物の2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上である場合、前記スチレン系樹脂組成物は、ゴム状重合体粒子(a-2)の含有量が前記スチレン系樹脂(A)の総量(100質量%)に対して3質量%未満でありうる。
 これにより、ゴム状重合体粒子(a-2)による乱反射を抑制できるため、透明性を付与しえる。
したがって、本実施形態のスチレン系樹脂(A)は、スチレン系単量体単位を含むスチレン系重合体(a-3)である。
 <スチレン系重合体(a-3)>
 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(A)としてスチレン系重合体(a-3)を含有する。そして、本実施形態において、スチレン系重合体(a-3)の含有量は、スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、85.0~99.9質量%であることが好ましく、85.0~97.0質量%であることがより好ましく、さらに好ましくは90.0~97.0質量%である。別の観点では、97.0~99.9質量%であることが好ましく、より好ましくは97.5~99.5質量%である。
 本実施形態において、スチレン系重合体(a-3)を構成する単量体単位としては、スチレン系単量体単位を必須に有し、必要によりスチレン系単量体と共重合可能なビニル系単量体単位(ii)を有しても良い。
 スチレン系重合体(a-3)を構成する単量体単位のうち、スチレン系単量体単位の含有量は50~100質量%が好ましく、より好ましくは60~100質量%、さらに好ましくは70~100質量%、さらにより好ましくは80~100質量%、よりさらに好ましくは90~100質量%である。スチレン系単量体の含有量、すなわちスチレン系単量体単位の含有量は、それぞれ、プロトン核磁気共鳴(H-NMR)測定機で測定したスペクトルの積分比から求めることができる。また、H-NMR測定で定量が困難である場合は、赤外分光法(FTIR)測定で定量を行う。
 上記スチレン系単量体としては、スチレンの他に、例えばα―メチルスチレン、α―メチルp-メチルスチレン、о―メチルスチレン、m-メチルスチレン、p―メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、イソブチルスチレン、及びt-ブチルスチレン又はブロモスチレン及びインデン等のスチレン誘導体が挙げられる。特にスチレンが好ましい。これらのスチレン系単量体は、1種又は2種以上使用することができる。
 本実施形態において、ビニル系単量体(ii)としては、特に限定されないが例えば、(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等が挙げられる。これらの不飽和カルボン酸エステル単量体は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 本実施形態において、ポリスチレンとはスチレン系単量体を重合した単独重合体であり、一般的に入手できるものを適宜選択して用いることができる。ポリスチレンを構成するスチレン系単量体としては、スチレンの他に、α-メチルスチレン、α-メチル-p-メチルスチレン、ο-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、イソブチルスチレン、及びt-ブチルスチレン又はブロモスチレン及びインデン等のスチレン誘導体が挙げられる。特に工業的観点からスチレンが好ましい。これらのスチレン系単量体は、1種又は2種以上使用することができる。ポリスチレンは本発明の効果を損なわない範囲で、上記のスチレン系単量体単位以外の単量体単位をさらに含有することを排除しないが、典型的にはスチレン系単量体単位からなる。
 本実施形態におけるスチレン系重合体(a-3)の好ましい形態としては、スチレン系重合体(a-3)とバイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)とのSP値が所定の範囲になるよう制御することが好ましい。そのため、例えば、使用するバイオマス可塑剤(a-3)のSP値によって、スチレン系重合体(a-3)を構成する単量体単位の種類、スチレン系単量体の含有量、又はビニル系単量体(ii)の含有量を調整してもよい。
 これにより、組成物中におけるバイオマス可塑剤(B)が均一に分散しやすくなるため、透明性及び機械的強度がより向上する。
 本実施形態において、スチレン系重合体(a-3)の重量平均分子量(Mw)は100,000~450,000であることが好ましく、より好ましくは120,000~420,000、さらに好ましくは150,000~400,000である。重量平均分子量(Mw)が100,000~450,000である場合、機械的強度と流動性とのバランスにより優れる樹脂が得られ、またゲル物の混入も少ない。なお、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用い、標準ポリスレン換算で得られる値である。
 また、本実施形態におけるスチレン系重合体(a-3)は、ゴム状重合体(例えば、ポリブタジエン、ポリスチレンを内包するポリブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、ポリクロロプレン、スチレンーブタジエン共重合体、アクリロニトリルーブタジエン共重合体)又は共役ジエン構造を有する構造単位を、スチレン系重合体(a-3)の総量(100質量%)に対して、1.0質量%未満含有することが好ましい。
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物の2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上である形態の場合(透明性を重視する場合)、当該スチレン系樹脂組成物のトルエン不溶分(=ゴム状重合体粒子(a-2))の含有量が、3質量%未満であることが好ましく、より好ましくは1質量%未満である。なお、トルエン不溶分含有率は、後述の実施例の欄に記載の方法により測定されるものである。
 本実施形態において、スチレン系重合体(a-3)又は本実施形態のスチレン系樹脂組成物中にはアクロニトリル単量体単位、メタクリロニトリル単量体単位等のシアン化ビニル系単量体を実質的に含有しないことが好ましい。具体的には、スチレン系重合体(a-3)の総量に対して、シアン化ビニル系単量体が10質量%以下含有することが好ましく、5質量%以下含有することがより好ましく、2質量%以下含有することがさらに好ましい。
 本実施形態において、スチレン系重合体(a-3)の重合方法は、特に制限はないが例えば、上記スチレン系重合体(a-1)と同様の方法を採用することができ、ラジカル重合法として、塊状重合法又は溶液重合法を好適に採用できる。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モノマー、重合溶媒等の揮発分を除去する脱揮工程とを備える。
 以下、本実施形態に用いることができるスチレン系重合体(a-3)の重合方法の一例について説明する。
 当該スチレン系重合体(a-3)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及び連鎖移動剤を含有させる。
 スチレン系重合体(a-3)の重合に用いられる重合開始剤としては、有機過酸化物、例えば、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン(パーヘキサC)、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)ブタン、2,2-ビス(4,4-ジ-t-ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン(パーテトラA)、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。単量体の合計量に対して0.005~0.08質量%添加することが好ましい。
 スチレン系重合体(a-3)の重合に用いられる連鎖移動剤としては、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、1-フェニルー2-フルオレン、ジベンテン、クロロホルムなどのメルカプタン類、テルペン類、ハロゲン化合物、テレピノーレン等のテレピン類等を挙げることができる。この連鎖移動剤の使用量は、特に制限はないが、一般的には単量体に対して、0.005~0.3重量%程度添加することが好ましい。
 スチレン系重合体(a-3)の重合方法としては、必要に応じて、重合溶媒を用いた溶液重合を採用できる。用いられる重合溶媒としては、芳香族炭化水素類、例えば、エチルベンゼン、ジアルキルケトン類、例えば、メチルエチルケトン等が挙げられ、それぞれ、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。重合生成物の溶解性を低下させない範囲で、他の重合溶媒、例えば脂肪族炭化水素類等を、芳香族炭化水素類にさらに混合することができる。これらの重合溶媒は、全単量体100質量部に対して、25質量部を超えない範囲で使用するのが好ましい。全単量体100質量部に対して重合溶媒が25質量部を超えると、重合速度が著しく低下し、且つ得られる樹脂の機械的強度の低下が大きくなる傾向がある。重合前に、全単量体100質量部に対して5~20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。
 本実施形態において、スチレン系重合体(a-3)を得るための重合工程で用いる装置は、特に制限はなく、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、塊状重合を採用する場合には、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い。例えば、塊状重合を採用する場合、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。より詳細には、例えば、フラッシュドラム、二軸脱揮器、薄膜蒸発器、押出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、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。
 <バイオマス可塑剤(B)(以下、(B)成分とも称する。)>
 本実施形態におけるスチレン系樹脂組成物は、バイオマス可塑剤(B)を含有する。そして、当該バイオマス可塑剤(B)は、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上である。バイオマス炭素比率(pMC%)が上記範囲であれば、化石燃料の使用量を削減することができるため、環境負荷を低減しうるスチレン系樹脂組成物を提供できる。
本実施形態の一形態では、バイオマス炭素比率(pMC%)の下限は、好ましくは10%以上、より好ましくは25%以上、さらに好ましくは50%以上、さらにより好ましくは75%以上である。
 本実施形態において、スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、バイオマス可塑剤(B)の含有量は、0.1~15質量%である。バイオマス可塑剤(B)の含有量の下限は、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、より好ましくは1.5質量%以上、さらに好ましくは2質量%以上である。バイオマス可塑剤(B)の含有量の上限は、好ましくは15質量%以下、好ましくは14質量%以下、好ましくは13質量%以下、より好ましくは12質量%以下、好ましくは11質量%、より好ましくは10質量%以下、さらに好ましくは9質量%以下、8質量%以下、さらにより好ましくは7質量%以下、特に好ましくは6質量%以下である。別の形態では、バイオマス可塑剤(B)の含有量の好ましい下限は、0.3質量%以上、0.7質量%以上、0.9質量%以上、1.1質量%以上、1.2質量%上、1.3質量%以上、1.4質量%以上、1.5質量%以上、1.7質量%以上、1.9質量%上、2.3質量%以上、2.4質量%以上、2.5質量%以上、2.7質量%以上、2.9質量%上、3.3質量%以上、3.4質量%以上、3.5質量%以上である。
 バイオマス可塑剤(B)の含有量が多すぎると揮発成分が増え、金型汚れが増える。また、バイオマス可塑剤(B)の含有量が15%を超えるとブリードアウトする傾向を示す。一方、バイオマス可塑剤(B)の含有量が少なすぎると流動性が低下するため、成形温度が上昇し、結果として冷却時間が長くなり生産性が落ちる傾向を示す。
 特にシート用の透明スチレン系樹脂組成物として使用する場合(例えば、透明性を確保するために、スチレン系樹脂組成物の2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上である)、シート外観を重視する観点から、スチレン系樹脂組成物全体に対するバイオマス可塑剤(B)の含有量は0.1質量%以上3.0質量%未満であり、好ましくは0.1質量%~2.5質量%、より好ましくは0.2質量%~2.2質量%、さらに好ましくは0.3質量%~2.0質量%、さらにより好ましくは0.3質量%~1.7質量%である。バイオマス可塑剤(B)の量が3質量%以上ではVicat軟化温度が90℃を下回り、延伸シート用途、食品包装用途には向かない。また、バイオマス可塑剤の量が0.1質量未満であると、流動性が低下するため成形時の厚みムラが悪化する懸念がある。また、流動性が低下すると生産性は落ちる懸念がある。そのため、本実施形態のスチレン系樹脂組成物が高い機械的強度を維持し、かつ二軸延伸シートへの成形性、優れたシート外観及び優れた透明性を示すことを重視する場合、本実施形態のスチレン系樹脂組成物の好ましい形態の一例としては、スチレン系重合体(a-3)と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)0.1~3.0質量%未満と、を含有し、ビカット軟化温度が90℃以上であり、2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上でありうる。
 一方、射出成形用の透明スチレン系樹脂組成物として使用する場合(例えば、透明性を確保するために、スチレン系樹脂組成物の2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上である)、金型汚れを重視する観点から、スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、バイオマス可塑剤(B)の含有量は、3.0~15質量%であることが好ましい。そして、バイオマス可塑剤(B)の含有量の上限は、より好ましくは15質量%以下、より好ましくは14質量%以下、より好ましくは13質量%以下、さらに好ましくは12質量%以下、さらに好ましくは11質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下、さらに好ましくは9質量%以下、さらにより好ましくは7質量%以下である。バイオマス可塑剤(B)の含有量が多すぎると揮発成分が増え、金型汚れが増える。また、バイオマス可塑剤(B)の含有量が15%を超えるとブリードアウトする傾向を示す。一方、バイオマス可塑剤(B)の含有量が少なすぎると流動性が低下するため、射出成形時にショートショットになりやすくなり、射出成形性が低下する。そのため、本実施形態のスチレン系樹脂組成物が成形時の金型汚れが少なく、かつ高流動性、高い機械的強度及び優れた透明性を示すことを重視する場合、本実施形態のスチレン系樹脂組成物の好ましい形態の一例としては、スチレン系重合体(a-3)と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)3.0~15質量%と、を含有し、2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上でありうる。
 バイオマス可塑剤(B)はスチレン系樹脂組成物中に均一に分散していることが好ましい。より詳細には、例えば、スチレン系樹脂組成物の表面にバイオマス可塑剤(B)の単層を形成する、外部滑剤(例えば、重合体溶融物に不溶な滑剤)でないことが好ましい。バイオマス可塑剤(B)をスチレン系樹脂組成物中に均一に分散させる方法としては、例えば、ゴム変性スチレン系樹脂とバイオマス可塑剤(B)を押出機で混練する方法や、重合原料を重合させる際に、重合原料組成物中に、バイオマス可塑剤(B)を含有させる方法などが挙げられる。
 本明細書におけるバイオマス炭素比率(pMC%)とは、バイオマス由来成分の炭素濃度(質量比率)を示すものであり、より詳細には、ASTM-D6866に準拠した放射性炭素(14C)測定方法によって得られた14C含有量の値である。当該放射性炭素(14C)測定方法は、化石燃料には14Cを含まず、かつバイオマス(又は生物)由来炭素は成長した時期の大気中14Cを吸収していることを利用して、バイオマス材料(又は生物)に含まれる炭素中の14C比率からバイオマス炭素比率(pMC%)を推定する方法である。
 したがって、本実施形態の可塑剤中の全炭素原子中に含まれるC14の割合を測定することにより、バイオマス由来の炭素の割合を算出することができる。本発明においては、後述の実施例の欄で記載する方法を用いて、以下の式(1)により、バイオマス炭素比率(pMC%)を算出する。
式(1):
バイオマス炭素比率(pMC%)=(14C可塑剤/12C可塑剤)/(14C標準物質/12C標準物質)×100
 また、標準物質はシュウ酸(SRM4990)を使用し、AMS法により(14C可塑剤/12C可塑剤)/(14C標準物質/12C標準物質)を算出した。
 本実施形態のバイオマス可塑剤(B)の重量平均分子量(Mw)は、200~7500であることが好ましく、より好ましくは300~5000、さらに好ましくは400~3000である。バイオマス可塑剤(B)の重量平均分子量(Mw)が200~7500である場合、機械的強度と流動性とのバランスにより優れるスチレン系樹脂組成物が得られ、またゲル物の混入も少ない。なお、重量平均分子量(Mw)は、後述の実施例の欄に記載の通り、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用い、標準ポリスチレン換算で得られる値である。
 本実施形態におけるバイオマス可塑剤(B)とは、バイオマス材料を原料の一部又は全部に使用する可塑剤をいい、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上の可塑剤をいう。本実施形態のバイオマス可塑剤(B)は、植物由来のバイオマス材料を少なくとも原料の一部に使用し、かつバイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上の可塑剤であり、植物油、植物油と鉱油との混合物、あるいはポリエステル系可塑剤であることが好ましく、天然植物油、変性植物油、天然植物油と鉱油との混合物、変性植物油と鉱油との混合物、天然植物油と変性植物油と鉱油との混合物、あるいはポリエステル系可塑剤であることがより好ましい。
なお、本明細書における植物油は、植物由来の油脂の総称であり、天然植物油及び変性植物油を含む。
 本実施形態において、バイオマス可塑剤(B)は変性植物油を用いても良い。変性植物油は植物油を原料とした化合物をいい、より詳細には、植物起源の炭化水素系油の一部を官能基により変性されたものであり、植物油がエポキシ基、アミノ基又はエステル結合により変性されていることが好ましい。当該植物油としては、グリセリンと脂肪酸とのトリエステル体、植物油にモノアルコールを加え、エステル交換反応により得られた脂肪酸モノエステル、脂肪酸とモノアルコールとをエステル化反応させた脂肪酸モノエステル、及び脂肪酸から誘導されるエーテルを含む。
 本実施形態における変性植物油の変性基(エポキシ基、アミノ基又はエステル結合の官能基)は、スチレン系樹脂組成物中、他の成分(スチレン系樹脂(A)も含む)又は変性植物油同士と実質的に重合しないことが好ましい。また、本実施形態において、前記変性植物油1gあたりの前記変性植物油の変性率が、1mmol%~50mmol%であることが好ましい。
 上記変性植物油の変性率は、後述の実施例に記載の通りH-NMR測定法により算出する。
 上記天然植物油の具体例としては、例えば、綿実油、キリ油、シアオイル、アルファルファ油、ケシ油、カボチャ油、冬カボチャ油、雑穀油、オオムギ油、キノア油、ライ麦油、ククイ油、トケイソウ油、シアバター、アロエベラ油、甘扁桃油、桃核油、大豆油、カシュー油、ピーナッツ油、アボカド油、バオバブ油、ルリヂサ油、ブロッコリー油、キンセンカ油、椿油、キャノーラ油、ニンジン油、サフラワー油、亜麻油、アブラナ種子油、綿実油、ココナツ油、カボチャ種子油、小麦胚芽油、ホホバ油、ユリ油、マカデミア油、コーン油、メドフォーム油、モノイオイル、ヘイゼルナッツ油、杏仁油、クルミ油、オリーブ油、月見草油、パーム油、ブラックカラント種油、キーウィ種子油、グレープシード油、ピスタチオ油、ジャコウバラ油、ゴマ油、ダイズ油、ヒマワリ油、ヒマシ油、スイカ油又はこれら油の混合物が挙げられる。
 本実施形態において変性植物油は、上記例示した天然植物油を水素化した油(例えば、水素化ヒマシ油);上記例示した天然植物油をエポキシ化した油(例えば、変性エポキシ化油);上記例示した天然植物油をアミノ化した油(例えば、変性アミノ化油)が挙げられる。当該変性エポキシ化油には、水酸化変性大豆油等に代表されるエポキシ官能基が開環した油、及び予め直接的に水酸化された油、カシュー油ベースのポリオールを含む。
 本実施形態のバイオマス可塑剤(B)の具体例としては、例えば、パーム油、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレン化ヒマシ油、ポリオキシエチレン化硬化ヒマシ油、オレイン酸エステル又はラウリン酸エステルが挙げられ、DIC株式会社製の「ポリサイザーW-1810-BIO」、「エポサイザー」;日油株式会社製の「ニューサイザー510R」、「ニューサイザー512」、;竹本油脂株式会社製の「パイオニンDシリーズ」;日清オイリオグループ株式会社製の「マルチエース20(S)」、「精製パーム油(S)」、伊藤製油株式会社製の「ヒマシ硬化油」が挙げられる。
 本実施形態において、植物油(天然植物油及び変性植物油を含む。)の粘度は、25℃で1000mPa・s以下であることが好ましく、20~1000mPa.sであることがより好ましく、50~1000mPa.sであることがさらに好ましく、100~800mPa.sであることがよりさらにより好ましい。
 本実施形態におけるバイオマス可塑剤(B)は、エポキシ基、アミノ基又はエステル結合により変性された、変性植物油であってもよい。この場合、本実施形態におけるバイオマス可塑剤(B)中の変性基(エポキシ基、アミノ基又はエステル結合の官能基)は、スチレン系樹脂組成物中、他の成分(スチレン系樹脂(A)も含む)又は変性植物油同士と実質的に重合しない。
 本実施形態におけるバイオマス可塑剤(B)の融点は、-30~80℃であることが好ましく、より好ましくは-25~77℃、さらに好ましくは-22℃~74℃、よりさらに好ましくは-18℃~70℃、さらにより好ましくは-15℃~67℃、さらにより好ましくは―10℃~64℃、さらにより好ましくは-8℃~61℃、さらにより好ましくは-5℃~58℃、さらにより好ましくは-3℃~55℃、特に好ましくは-1℃~52℃である。バイオマス可塑剤(B)の融点が80℃超であると、バイオマス可塑剤(B)がスチレン系樹脂(A)に対して溶融しにくく、添加又は混合操作が困難になる。一方、バイオマス可塑剤(B)の融点が-30℃未満であると、使用可能なバイオマス可塑剤(B)の種類として不飽和結合を多く含有する化合物を使用する必要があるため、酸化劣化しやすく物性低下しやすい。なお、一般的には天然植物油の二重結合部は全てシス型であるため、二重結合が多いほど、分子間力低下し、融点が低下する傾向を示すと考えられる。
 本実施形態において、スチレン系重合体(a-1)のSP値とバイオマス可塑剤(B)のSP値((cal/cm1/2)との差は好ましくは±2.5未満、より好ましくは2.4未満、より好ましくは±2.3未満、より好ましくは2.2未満、より好ましくは2.1未満、より好ましくは2.0未満、より好ましくは1.9未満、より好ましくは1.8未満、より好ましくは1.7未満、より好ましくは1.6未満、より好ましくは1.5未満、より好ましくは1.4未満、より好ましくは1.3未満、より好ましくは1.2未満、さらに好ましく±1.1未満、よりさらに好ましくは±1.0未満、さらにより好ましくは±0.9未満、よりさらにより好ましくは±0.8未満である。
スチレン系重合体(a-1)のSP値とバイオマス可塑剤(B)のSP値との差が、±2.5以上であると両者が相容しにくくなる。その結果、スチレン系樹脂組成物中にバイオマス可塑剤(B)が均一に分散し難く、スチレン系樹脂組成物全体の機械的強度が低下する傾向を示す。
 同様に、本実施形態において、スチレン系重合体(a-3)のSP値とバイオマス可塑剤(B)のSP値((cal/cm1/2)との差は、±2.5未満、より好ましくは2.4未満、より好ましくは±2.3未満、より好ましくは2.2未満、より好ましくは2.1未満、より好ましくは2.0未満、より好ましくは1.9未満、より好ましくは1.8未満、より好ましくは1.7未満、より好ましくは1.6未満、より好ましくは1.5未満、より好ましくは1.4未満、より好ましくは1.3未満、より好ましくは1.2未満、さらに好ましく±1.1未満、よりさらに好ましくは±1.0未満、さらにより好ましくは±0.9未満、よりさらにより好ましくは±0.8未満である。
スチレン系重合体(a-3)のSP値とバイオマス可塑剤(B)のSP値との差が、±2.5以上であると両者が相容しにくくなる。その結果、スチレン系樹脂組成物中にバイオマス可塑剤(B)が均一に分散し難く、スチレン系樹脂組成物全体の機械的強度及び成形体の全光線透過率が低下する傾向を示す。
 また、本実施形態におけるスチレン系重合体(a-1)のSP値は、7~11((cal/cm1/2)であることが好ましく、より好ましくは7.5~10.5((cal/cm1/2)、さらに好ましくは7.8~10.2((cal/cm1/2)、よりさらに好ましくは8.0~10.0((cal/cm1/2)であり、さらにより好ましくは8.0~9.8((cal/cm1/2)、さらに好ましくは8.0~9.6((cal/cm1/2)、さらにより好ましくは8.0~9.4((cal/cm1/2)、さらにより好ましくは8.0~9.2((cal/cm1/2)、さらにより好ましくは8.0~9.0((cal/cm1/2)である。
 さらに、本実施形態におけるスチレン系重合体(a-3)のSP値は、7~11((cal/cm1/2)であることが好ましく、より好ましくは7.5~10.5((cal/cm1/2)、さらに好ましくは7.8~10.2((cal/cm1/2)、よりさらに好ましくは8.0~10.0((cal/cm1/2)であり、さらにより好ましくは8.0~9.8((cal/cm1/2)、さらに好ましくは8.0~9.6((cal/cm1/2)、さらにより好ましくは8.0~9.4((cal/cm1/2)、さらにより好ましくは8.0~9.2((cal/cm1/2)、さらにより好ましくは8.0~9.0((cal/cm1/2)である。
 また、本実施形態におけるバイオマス可塑剤(B)のSP値の下限は7.4((cal/cm1/2)以上であることがより好ましく、より好ましくは7.5((cal/cm1/2)以上、より好ましくは7.6((cal/cm1/2)、より好ましくは7.7((cal/cm1/2)以上、さらにより好ましくは7.8((cal/cm1/2)以上である。当該SP値の上限は10.5((cal/cm)以下であることが好ましく、より好ましくは10.4((cal/cm)以下、より好ましくは10.3((cal/cm)以下、より好ましくは10.2((cal/cm1/2)以下、より好ましくは10.1((cal/cm1/2)以下、より好ましくは10.0((cal/cm1/2)以下、より好ましくは9.8((cal/cm1/2)以下、より好ましくは9.6((cal/cm1/2)以下、より好ましくは9.4((cal/cm1/2)以下、より好ましくは9.2((cal/cm)以下、より好ましくは9.0((cal/cm)以下、さらにより好ましくは8.8((cal/cm1/2)以下である。また、本実施形態における、スチレン系重合体(a-1)、スチレン系重合体(a-3)及びバイオマス可塑剤(B)のSP値の好ましい範囲は、上記SP値の上限と、上記SP値の下限とを任意に組み合わせした範囲でありうる。
 本実施形態において規定する溶解度パラメータ(SP値)は、下式に示す凝集エネルギー密度の関数を用いて算出している。
  SP値((cal/cm1/2)=(△E/V)1/2    式(2)
(△Eは、分子間凝集エネルギー(蒸発熱)を示し、Vは、混合液の全体積を示し、△E/Vは、凝集エネルギー密度を示す。)
 また、混合による熱量変化△Hmは、SP値を用いて次の式で示される。
  △Hm=V(δ-δ)・Φ1・Φ2    ・・・式(3)
(δは、溶媒のSP値を示し、δは、溶質のSP値を示し、Φは、溶媒の体積分率を示し、Φは、溶質の体積分率を示す。)
  上記の式(2)及び(3)より、δ及びδの値が近いほど、△Hmは小さくなり、ギムスの自由エネルギーが小さくなるため、SP値の差が小さいもの同士は親和性が高くなる。
 本明細書におけるSP値を求める方法としては、SP値が既知の各種溶剤との樹脂の溶解性を比較することで、最も良く相溶する溶剤のSP値から未知の樹脂のSP値を算出しており、具体的には、実施例の欄に記載の濁度滴定法を用いて算出した。本実施形態では、主にモノマー組成から計算により求めた値を用いる。
 本実施形態のバイオマス可塑剤(B)が高沸点であると成形時に発生するガスの量が少なくなるため、金型汚れ低減には有利に働く観点から、比較的高沸点(例えば、インジェクションブローの成形温度である260℃以上)であることが好ましい。バイオマス可塑剤(B)のSP値が上記範囲であると、分子間凝集エネルギー、つまり蒸発熱が所定範囲内に制御できるため、成形時に発生するガスの量を低減できる程度の高沸点になる傾向を示す 。
 本実施形態において、鉱油としては、例えば、パラフィン系原油(流動パラフィンを含む。)、中間基系原油、ナフテン系原油等の原油を常圧蒸留して得られる常圧残油;これらの常圧残油を減圧蒸留して得られる留出油;当該留出油を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱蝋、接触脱蝋、水素化精製等の精製処理を1つ以上施して得られる鉱油;フィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス)を異性化することで得られる鉱油等が挙げられる。これらの鉱油は、単独で又は2種以上を併用してもよい。
 本実施形態において、バイオマス可塑剤(B)として植物油と鉱油とを混合して使用する場合、バイオマス可塑剤(B)全体のバイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上であれば特に制限されることはないが、例えば、植物油100質量部に対して、10~100質量部混合することが好ましく、10~50質量部混合することがより好ましい。
 本実施形態において、バイオマス可塑剤(B)として植物油と鉱油とを混合して使用する場合、バイオマス可塑剤(B)全体のバイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上であれば特に制限されることはない。
 <高級脂肪酸化合物(C)(以下、(C)成分とも称する。)>
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、必要により高級脂肪酸化合物(C)をスチレン系樹脂組成物全体に対して0.02~2.5質量%含有してもよい。当該高級脂肪酸化合物(C)は、離型剤として作用し、高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩からなる群から選択される1種又は2種以上でありうる。高級脂肪酸化合物(C)の含有量は、スチレン系樹脂組成物全体に対して、好ましくは0.04~2質量%、より好ましくは0.06~1.7質量%より好ましくは0.08~1.4質量%、さらに好ましくは0.1~1.0質量%でありうる。
 高級脂肪酸化合物(C)が0.02質量%以下だと離型性が悪く、生産性の低下を招き好ましくない。また、高級脂肪酸化合物(C)は2.5質量%を超えて含有すると、離型性はそれ以上には改善されず、むしろ高級脂肪酸の分解劣化による樹脂の変色や成形品の焼け、焦げ、金型汚れの悪化等の問題が発生する懸念がある。
 インジェクションブロー成形性を重視する場合、本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、スチレン系樹脂(A)としてゴム変性スチレン系樹脂と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上であるバイオマス可塑剤(B)と、高級脂肪酸化合物(C)とを含有することが好ましい。この場合、前記ゴム変性スチレン系樹脂は、スチレン系重合体(a-1)及び平均粒子径が0.9~7.0μmであるゴム状重合体粒子(a-2)を含みうる。また、前記スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、前記ゴム状重合体粒子(a-2)の含有量が10~30質量%であり、前記バイオマス可塑剤(B)の含有量が0.1~15質量%であり、前記高級脂肪酸化合物(C)の含有量が0.02~2.5質量%でありうる。
 上記高級脂肪酸とは炭素原子数12~22の飽和直鎖カルボン酸であり、例えば、ステアリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸及びベヘニ酸等が挙げられる。また、高級脂肪酸の金属塩とは炭素原子数12~22の飽和直鎖カルボン酸の金属塩である。当該金属としては、例えば、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、バリウム、鉛、リチウム、カリウム、ナトリウム等が挙げられる。高級脂肪酸化合物(C)として高級脂肪酸及び高級脂肪酸塩を併用する場合、高級脂肪酸及び高級脂肪酸塩の合計量が0.02~2.5質量%の範囲内であればよく、これら高級脂肪酸又は高級脂肪酸塩は単独でも、あるいは二種以上の混合物でも用いることができる。
また、上記高級脂肪酸化合物(C)は、ポリエチレングリコール又は脂肪酸アルコール、シリコン系の添加剤と併用して、離型剤として用いることもできる。
 <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)及び(B)成分、任意成分である(C)成分の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて公知の添加剤、加工助剤等の任意添加成分を添加することができる。これら任意添加成分としては、離型剤、難燃剤、分散剤、酸化防止剤、耐候剤、帯電防止剤、充填剤、ブロッキング防止剤、着色剤、ブルーミング防止剤、表面処理剤、抗菌剤、目ヤニ防止剤(特開2009-120717号公報に記載のシリコーンオイル、高級脂肪族カルボン酸のモノアミド化合物、及び高級脂肪族カルボン酸と1価~3価のアルコール化合物とを反応させてなるモノエステル化合物等の目やに防止剤)等を添加してもよい。
 本実施形態において、スチレン系樹脂組成物は公知の難燃剤(リン系難燃剤、ブロム系などのハロゲン系難燃剤)を含有してもよい。しかし、スチレン系樹脂組成物中に含有されるバイオマス可塑剤(B)との反応により臭化水素などのガスの生成が危惧される観点から、ハロゲン系難燃剤の含有量は、スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、3質量%未満であることが好ましく、1質量%未満であることがより好ましい。
 本実施形態におけるスチレン系樹脂組成物は、不可避的不純物を除き、金属元素を含有しないほうが好ましく、より具体的には、金属元素の含有量は、スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、3質量%未満であることが好ましく、1質量%未満、さらに好ましくは0.5質量%未満であることがより好ましい。スチレン系樹脂組成物に金属元素、特に金属粒子を含有すると、成形時に使用する金型が損傷されるだけではなく、金型の金属粉がスチレン系樹脂組成物に混入する虞が生じやすくなる。
 上記金属元素とは、元素周期表の2族~12族の元素と、水素原子以外の1族と、ホウ素原子以外の13族と、Ge、As、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se、Te、Po及びAtの元素と、をいう。これら金属元素は、単独又は二種類以上の合金、混合物の形として使用することができる。
 本実施形態において、分散剤としては、脂肪酸エステル系化合物、ポリエチレングリコール系化合物、テルペン系化合物、ロジン系化合物、脂肪酸アミド、脂肪酸系化合物、又は脂肪酸金属塩系等を用いることができる。
 上記離型剤としては、脂肪酸系化合物、又は脂肪酸金属塩系等を用いることができる。
 上記酸化防止剤としては、フェノール系化合物、リン系化合物、チオエーテル系化合物等が挙げられる。
 上記任意添加成分の合計含有量は、スチレン系樹脂組成物全体に対して、0.05~5質量%としてよい。
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、実質的に(A)成分、(B)成分及び任意添加成分のみからなっていてもよい。また、(A)成分及び(B)成分のみ、又は(A)成分及び(B)成分及び任意添加成分のみからなっていてもよい。さらには、実質的に(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分のみからなっていてもよい。また、(A)成分及び(B)成分及び(C)成分のみ、又は(A)成分及び(B)及び(C)成分及び任意添加成分のみからなっていてもよい。
 「実質的に(A)成分、(B)成分及び任意添加成分のみからなる」とは、スチレン系樹脂組成物の総量に対して、好ましくは85~100質量%、より好ましくは90~100質量%、さらに好ましくは95~100質量%、よりさらに好ましくは98~100質量%が(A)成分及び(B)成分であるか、又は(A)成分、(B)成分及び任意添加成分であることを意味する。
 同様に、「実質的に(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分のみからなる」とは、スチレン系樹脂組成物の総量に対して、好ましくは85~100質量%、より好ましくは90~100質量%、さらに好ましくは95~100質量%、よりさらに好ましくは98~100質量%が(A)成分及び(B)成分及び(C)成分であるか、又は(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分であることを意味する。
 なお、本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で(A)成分、(B)成分、(C)成分及び任意添加成分の他に不可避不純物を含んでいてもよい。
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物に含有されるバイオマス可塑剤(B)として変性植物油を使用する場合、スチレン系樹脂組成物の総量(100質量%)に対して、水酸基含有化合物の含有量が3質量%未満であることが好ましく、1質量%未満であることがより好ましい。本実施形態の水酸基含有化合物とは、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フタル酸、といった水酸基をポリマー中に有する化合物をいう。水酸基含有化合物が3質量%以上では変性植物油と反応し、ゲル化が起こるため成形性が低下する、あるいは射出成形体の外観が悪化するという悪影響を及ぼす。スチレン系樹脂組成物に含有されるバイオマス可塑剤として、天然植物油を使用する場合は、水酸基含有化合物の量は規定しない。
 「スチレン系樹脂組成物の物性」
 以下、本実施形態にかかるスチレン系樹脂組成物の好適形態ごとについてそれぞれの好ましい物性について説明する。
 <全光線透過率(%)>
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物が透明性を重視する場合、すなわち、スチレン系樹脂組成物中に含まれるゴム状重合体粒子(a-2)が3質量%未満であると、当該スチレン系樹脂組成物の全光線透過率(%)は、70%以上であることが好ましく、より好ましくは75%以上、さらに好ましくは80%以上、よりさらに好ましくは85%以上%である。スチレン系樹脂組成物の全光線透過率(%)が80%以上であると、例えば、スチレン系樹脂組成物中に含まれるゴム状重合体の粒子(例えば、ゴム状重合体粒子(a-2))の含有量をスチレン系樹脂組成物全体に対して3質量%未満にする、あるいは透明性が必要とされる透明食品容器、包装材料又はOA機器用途に使用可能な範囲である。
 また、本実施形態のバイオマス可塑剤(B)を、例えば、パーム油、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、ポリオキシエチレン化ヒマシ油、オレイン酸エステル又はラウリン酸エステルなどの特定の植物油にするか、あるいは本実施形態のバイオマス可塑剤(B)のSP値を10未満にすることによっても、組成物内のブレンド状態が変わるため、スチレン系樹脂組成物の全光線透過率(%)を所望の値(例えば70%以上)に調整することができる。
 スチレン系樹脂組成物の全光線透過率(%)の測定に使用する試験片の具体的な作製方法は、K7361-1に準拠しており、前記試験片には傷、泡、ぶつなどの欠陥、ごみやグリースの付着、さらには、保護材料からの接着剤などの付着がないことを確認している。また、前記試験片の表面には、肉眼で見ることができる空隙や粒子が存在しないこととする。そして、前記試験片を射出成形で作製する際、使用する金型表面の状態に応じて必要であれば、適宜、研磨紙、スティック砥石、遊離砥粒等を使用して鏡面磨きを行ってもよい。
 本開示における全光線透過率(%)の測定方法及び全光線透過率(%)の測定方法に使用する試験片の作製方法は、後述の実施例の欄に記載の通りである。
 <メルトフローレート(MFR)>
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物のメルトフローレート(200℃、49N荷重の条件で測定)は、1.5g/10分以上であることが好ましく、より好ましくは2.0g/10分以上である。1.5g/10分未満では、流動性が低く、加工温度を上げる必要がある。
特に、環境負荷の低減及び優れた機械的強度だけではなく、優れた成形サイクル及び射出成形時の金型汚れを低減する観点を重視する場合、本実施形態のスチレン系樹脂組成物のメルトマスフローレート(200℃、49N荷重の条件で測定)は、10~80(g/10分)であることが好ましく、より好ましくは13~60(g/10分)であり、さらに好ましくは15~50(g/10分)であり、よりさらに好ましく、15~35(g/10分)である。これにより、環境負荷を低減し、高い機械的強度と優れた成形サイクルとのバランスに優れ、射出成形時の金型汚れが少ないスチレン系樹脂組成物を提供できる。また、スチレン系樹脂組成物のMFRが10より低いと流動性が落ち、適切な成形温度が高くなるため冷却時間が長くなる傾向を示す。スチレン系樹脂組成物のMFRを80より高くするには可塑剤量が多く必要になるので耐熱性が低くなる。耐熱性が低くなると固化する温度が低くなるので冷却時間は長くなる傾向を示す。なお、成形温度を低下できると、冷却時間が短くなり成形サイクルが向上する。本実施形態のスチレン系樹脂組成物のメルトマスフローレートが、上記範囲であると、組成物全体の流動性を高い水準で維持することにより、成形時の金型汚れを低減することができる。
 一方、本実施形態のスチレン系樹脂組成物の2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上であり、かつスチレン系樹脂組成物を主に二軸延伸シート等のシート用に用いる場合、シート成形性又はシート外観性を重視する観点から、本実施形態のスチレン系樹脂組成物のメルトマスフローレート(200℃、49N荷重の条件で測定)は、1.0~7.0g/10分であることが好ましく、より好ましくは1.5~6.0g/10分、さらに好ましくは1.8~5.0g/10分、よりさらに好ましくは2.0~4.5g/10分である。MFRが1.0を下回るとシートの生産性が落ちる。また、シートの厚みムラが発生しやすくなる。MFRを7.0より高くする場合、樹脂の分子量を下げる、または可塑剤量を多くする必要がある。樹脂の分子量が下がる場合、機械的強度が低下する危惧がある。また、可塑剤量が多くなる場合、Vicat軟化温度が下がり、要求される耐熱性を備えることが困難になる危惧がある。
また、本実施形態のスチレン系樹脂組成物の2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上であり、かつスチレン系樹脂組成物を主に射出成形体用に用いる場合、金型汚れを重視する観点から、本実施形態のスチレン系樹脂組成物のメルトマスフローレート(200℃、49N荷重の条件で測定)は、3.0~60(g/10分)であり、好ましくは3.5~50(g/10分)であり、より好ましくは、4.0~40(g/10分)であり、さらに好ましく、4.5~35(g/10分)である。スチレン系樹脂組成物のMFRが3.0より低いと流動性が落ち、射出成形時にショートショットになりやすく、射出成形性が低下する。スチレン系樹脂組成物のMFRを60より高くするには可塑剤量が多く必要になるので、射出成形時の揮発成分が増え、金型汚れが悪化する危惧がある。
 さらには、インジェクションブロー成形を考慮する場合、本実施形態のスチレン系樹脂組成物のメルトマスフローレート(200℃、49N荷重の条件で測定)は、3.0~13.0であり、好ましくは3.3~11.5、好ましくは3.5~10.0、さらに好ましくは4.0~9.5である。メルトマスフローレートが3.0より低いと、流動性が悪く、成形時に充填不足となりやすい。成形温度及びコア温度を上げることにより成形可能となるが、離形バランスが崩れ、偏肉しやすく良品が得られない。また、メルトマスフローレートが13.0を超えると射出金型とパリソンの間に糸曳きという不良現象が生じやすく、連続成形が困難となる。
 なお本開示におけるメルトマスフローレートは、いずれもISO1133に準拠して、温度200℃、荷重49Nの条件により測定される値である。
 <ビカット軟化温度>
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度は、50℃~100℃であることが好ましく、より好ましくは55℃~98℃、より好ましくは60℃~97℃であり、より好ましくは63℃~96℃であり、さらにより好ましくは65℃~95℃である。
特に、環境負荷の低減及び優れた機械的強度だけではなく、優れた成形サイクル及び射出成形時の金型汚れを低減する観点を重視する場合、本実施形態のスチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度は、50℃~105℃であることが好ましく、より好ましくは65℃~95℃、さらに好ましくは75℃~90℃である。スチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度が105℃より高いと流動性が落ち、適切な成形温度が高くなるため冷却時間が長くなる傾向を示す。また、スチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度が低くなると固化する温度が低くなるので冷却時間は長くなる傾向を示す。
 一方、本実施形態のスチレン系樹脂組成物の2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上であり、かつスチレン系樹脂組成物を主に二軸延伸シート等のシート用に用いる場合、シート成形性又はシート外観性を重視する観点から、本実施形態のスチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度は、90℃以上であることが好ましく、より好ましくは90℃~105℃、さらに好ましくは93℃~103℃、さらにより好ましくは95℃~101℃である。前記ビカット軟化温度が90℃を下回ると二軸延伸シート、食品包装用途として要求される耐熱性を備えることが困難になる。また、前記ビカット軟化温度が105℃を超えると、樹脂の流動性が低下するため、シートの生産性が落ちる。また、シートの厚みムラが発生しやすくなる。
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物の2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上であり、かつスチレン系樹脂組成物を主に射出成形体用に用いる場合、金型汚れを重視する観点から、本実施形態のスチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度は、50℃~105℃であることが好ましく、より好ましくは60℃~95℃、さらに好ましくは65℃~90℃である。スチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度が高いと流動性が落ち、射出成形時にショートショットになりやすく、射出成形性が低下する。また、スチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度が低くなると、可塑剤量が多くなるので、金型汚れが悪化する危惧がある。
 インジェクションブロー成形を考慮する場合、本実施形態のスチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度は、75℃~100℃であることが好ましく、さらに好ましくは78℃~98℃、さらに好ましくは80℃~96℃である。
 なお、本開示におけるビカット軟化温度(℃)はいずれもISO 306に準拠して荷重49Nで測定した。
 <膨潤指数>
 本実施形態において、ゴム状重合体粒子(a-2)を含有するスチレン系樹脂組成物の膨潤指数は、衝撃強度の観点から8.5~14であることが好ましく、より好ましくは9.0~13である。また、別の形態では、本発明のゴム状重合体粒子(a-2)の膨潤指数は、衝撃強度の観点から7.0~14であることが好ましく、より好ましくは7.5~13.5、さらに好ましくは8.0~13である。膨潤指数はゴム粒子の架橋度を表す指標である。膨潤指数を上記範囲とすることで、本発明のスチレン系樹脂組成物は衝撃特性に優れるものとなる。なお、本開示で、スチレン系樹脂組成物の膨潤指数は実施例の欄に記載の方法を用いて算出される値である。
 〔ベストモード〕
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物の特に好ましい形態は、スチレン系樹脂(A)を含むポリマーマトリックス相及び当該ポリマーマトリックス相に分散されるゴム状重合体を含有するゴム変性スチレン系樹脂90~99.9質量%と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)0.1~10質量%と、を含有し、
 (メタ)アクリロニトリル単量体単位の含有量が前記ポリマーマトリックス相全体に対して10質量%以下であり、前記ポリマーマトリックス相のSP値が8.0~9.0であり、
前記バイオマス可塑剤(B)のSP値が7.5~8.8であり、
 前記ポリマーマトリックス相のSP値と前記バイオマス可塑剤(B)のSP値との絶対値の差が0.8以下であり、ハロゲン系難燃剤の含有量が1質量%未満である、スチレン系樹脂組成物である。
 これにより、バイオマス原料を用いることにより環境負荷を低減し、成形時に高い機械的強度(例えば、口部衝撃強度及び座屈強度)、射出成形性又はインジェクションブロー成形性に優れ、かつ成形時の金型汚れが少ない射出成形、特にインジェクションブロー成形に適したスチレン系樹脂組成物を提供することができる。
 なお、前記ポリマーマトリックス相のSP値は、前記ポリマーマトリックス相を構成するスチレン系重合体(a-1)のSP値でありうる。また、前記ゴム状重合体はゴム状重合体粒子でありうる。
 [スチレン系樹脂組成物の製造方法]
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、各成分を重合原材料として直接重合工程、脱揮工程に添加して製造する方法、または各成分を任意の方法で溶融混練することによって製造することができる。例えば、ヘンシェルミキサーに代表される高速撹拌機、バンバリーミキサーに代表されるバッチ式混練機、単軸又は二軸の連続混練機、ロールミキサー等を単独で、又は組み合わせて用いる方法が挙げられる。混練の際の加熱温度は、通常、180~250℃の範囲で選択される。
 [成形体]
 本発明の成形体は、上記のスチレン系樹脂組成物を含むことを特徴とする。
 本実施形態のスチレン系樹脂組成物は、上記の溶融混練成形機により、或いは、得られたスチレン系樹脂組成物のペレットを原料として、射出成形法、射出圧縮成形法、押出成形法、ブロー成形法、プレス成形法、真空成形法、及び発泡成形法等により、成形体を製造することができる。
 本実施形態の成形体は、上記の実施形態のスチレン系樹脂組成物を成形して得ることができる。本実施形態の成形体は、上記の本発明に係るスチレン系樹脂組成物を成形して得たものであれば特に限定されないが、当該成形体が厚さ1mm以下の部分を有することが好ましい。厚さ1mm以下の部分を有する成形体において、上記のスチレン系樹脂組成物を好適に用いることができる。
 また、本実施形態の成形体は、特に限定されないが、容器又はシートであることが好ましい。本実施形態の容器は、スチレン系樹脂組成物より直接製造(成形)してもよく、又はスチレン系樹脂組成物を成形して得たシートをさらに成形することにより製造してもよい。また、本実施形態のシートは、容器だけでなく他の成形体を製造(成形)するために用いることができる。
 本実施形態のシートは、非発泡の押出シートであり、厚さは、特に限定されないが例えば、1.0mm以下とすることができ、好ましくは、0.2~0.8mmである。
 本実施形態のシートは、ポリスチレン樹脂等の一般的なスチレン系樹脂等と多層化して用いてもよく、また、当該スチレン系樹脂等の層に加えて、又は代えて、該スチレン系樹脂以外の樹脂と多層化して用いてもよい。スチレン系樹脂以外の樹脂としては、PP樹脂、PP/PS系樹脂、PET樹脂、ナイロン樹脂等が挙げられる。
 本実施形態の容器は、上記のスチレン系樹脂組成物を用いてインジェクションブロー成形により得られた容器、又は、上記のシートを成形して得られた容器である。
 具体的には、本実施形態の、インジェクションブロー成形により得た容器としては、特に限定されないが例えば、乳酸菌飲料等の飲料や発酵乳等の食品などを保存ないし収容する容器が挙げられ、容器は、開口部にフランジ面を有し、開口部を上方に備える円筒竪型とすることができる。当該容器は、高さ50~120mm、直径30~60mm、厚さ0.2~0.8mmの大きさにすることができる。
 また、本実施形態の、上記のシートを成形して得られた容器としては、特に限定されず、シート又はこれを含む多層体より成形した、弁当の蓋材又は惣菜等を入れる容器が挙げられる。
 「二軸延伸シート]
 本開示は、上記スチレン系樹脂組成物を含む二軸延伸シートである。そして、本実施形態のスチレン樹脂組成物を原料として用いた二軸延伸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。延伸成形機の成形温度は好ましくは180℃~280℃、より好ましくは200℃~260℃、さらにより好ましくは210℃~250℃である。
二軸延伸シートは、例えば真空成形法や圧空成形法の熱成形方法によって、二次成形を行うことができる。本発明の二軸延伸シートの成形体の用途としては、各種の容器があり、主に食品包装容器等に用いられる。
 本実施形態の二軸延伸シートに適したスチレン樹脂組成物は、前記スチレン樹脂組成物全体に対して、スチレン系重合体(a-3)94~99.9質量%、好ましくは97~99.9質量%と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)0.1~3質量%と、ゴム状重合体粒子(a-2)3質量%未満とを含有し、2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上であり、ビカット軟化温度が90℃以上であり、前記バイオマス可塑剤(B)のSP値が7.4~10.5である。前記スチレン樹脂組成物全体に対して、スチレン系重合体(a-3)は好ましくは97.0~99.9質量%である。
 「射出成形体]
 本開示は、上記スチレン系樹脂組成物を含む射出成形体である。そして、本実施形態のスチレン系樹脂組成物を原料として用いた射出成形体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。成形機の温度は好ましくは150℃~300℃、より好ましくは160℃~260℃、さらに好ましくは180℃~240℃である。
成形機の温度が300℃より高いとスチレン系樹脂組成物が熱分解を起こすため好ましくない。一方、150℃より低いと高粘度のため成形することができないので好ましくない。
 本実施形態の射出成形体に適したスチレン樹脂組成物は、前記スチレン樹脂組成物全体に対して、スチレン系重合体(a-3)85~97質量%と、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)3.0~15質量%と、を含有し、
 ゴム状重合体粒子をスチレン樹脂組成物全体の3質量%未満含有し、2mm厚のプレートの全光線透過率が70%以上であり、前記バイオマス可塑剤(B)のSP値が7.4~10.5であることが好ましい。
 [インジェクションブロー成形体]
 本開示は、上記スチレン系樹脂組成物を含むインジェクションブロー成形体である。そして、本実施形態のスチレン系樹脂組成物の原料として用いたインジェクションブロー成形体の製造方法としては、特に限定されるものではなく公知の方法により成形することができる。具体的には、インジェクションブロー成形では、まず射出成形によってスチレン系樹脂組成物から中間体(例えば有底のパリソン)を成形し、ついで、この中間体を軟化状態でコア(射出成形の雄金型)に付けたままでブロー成形金型内に移行させ、そして、コアから圧気をお送り込んでブロー成形金型内壁面まで膨らませることで、中空成形体(例えば容器)を成形することができる。
 上記の成形法において、中間体をブロー成形する段階において、金型温度は35~75℃であることが好ましく、40~60℃であることがより好ましく、45~55℃であることがさらに好ましい。また、スチレン系組成物の温度は、210~260℃であることが好ましく、220~250℃であることがより好ましい。中間体の体積に対する容器の体積の倍率(体積の延伸倍率)は、1.5~7倍であることが好ましく、2~5倍であることがより好ましい。
 本実施形態のインジェクションブロー成形体に適したスチレン樹脂組成物は、スチレン系重合体(a-1)、バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)、高級脂肪酸化合物(C)及び平均粒子径が0.9~7.0μmであるゴム状重合体粒子(a-2)を含有し、スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、
 前記ゴム状重合体粒子(a-2)の含有量が10~30質量%であり、前記バイオマス可塑剤(B)の含有量が0.1~15質量%であり、前記高級脂肪酸化合物の含有量が0.02~2.5質量%であり、前記スチレン系重合体(a-1)の重量平均分子量が14万~24万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を含む成形体、特に射出成形体(射出圧縮を含む)、シート体、インジェクションブロー成形体は、食品包装容器、複写機、ファックス、パソコン、プリンター、情報端末機、冷蔵庫、掃除機、電子レンジ等のOA機器、家庭電化製品、電気・電子機器のハウジングや各種部品、自動車の内装や外装部材、建設材料、発泡断熱材、絶縁フィルム等に好適に用いられる。
 以下、実施例及び比較例に基づいて本発明の実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。
 「1.測定及び評価方法」
 各実施例及び比較例で得られたスチレン系樹脂組成物、押出しシート、二軸延伸シート、射出成形体及びインジェクションブロー成型体の物性測定及び評価は、次の方法に基づいて行った。
 (1)実施例及び比較例で使用したスチレン系樹脂(A)(ゴム変性スチレン系樹脂、スチレン系重合体(a-1)及びスチレン系重合体(a-3)を包含する。以下同様)、バイオマス可塑剤(B)及びスチレン系樹脂組成物の重量平均分子量の測定
 スチレン系樹脂(A)及びバイオマス可塑剤(B)の重量平均分子量を、下記の条件や手順で測定した。
 ・試料調製:測定試料5mgを10mLのテトラヒドロフランに溶解し、0.45μmのフィルターでろ過を行った。
 ・測定条件
 機器:TOSOH HLC-8220GPC
    (ゲルパーミエイション・クロマトグラフィー)
 カラム        :SHODEX GPC KF―606Mを直列に2本接続
ガードカラム :SHODEX GPC KF―G 4A
 温度         :40℃
 キャリア       :THF 0.50mL/min
 検出器        :RI、UV:254nm
 検量線        :検量線の作成には東ソー社製の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。3次直線の近似式を用いて検量線を作成した。
 (2)メルトマスフローレート(MFR)
 実施例及び比較例で使用したスチレン系樹脂(A)及びスチレン系樹脂組成物のメルトマスフローレート(g/10分)は、ISO 1133に準拠して測定した(200℃、荷重49N)。
 (3)ビカット軟化温度(℃)の測定
 本実施例及び比較例で使用したスチレン系樹脂(A)及びスチレン系樹脂組成物のビカット軟化温度(℃)を、ISO 306に準拠して、荷重49Nで測定した。
 (4)ゴム状重合体粒子(a-2)の含有率及び膨潤指数の測定
 ゴム変性スチレン系樹脂又はスチレン系樹脂組成物中のゴム状重合体粒子(a-2)の含有量(質量%)、膨潤指数を以下のように測定した。沈澱管にゴム変性スチレン系樹脂又はスチレン系樹脂組成物1.00gを精秤し(この質量をW1とする)、トルエン20ミリリットルを加え23℃で1時間又は2時間振とう後、遠心分離機(佐久間製作所社製、SS-2050A ローター:6B-N6L)にて温度4℃、回転数20000rpm、遠心加速度45100×Gで60分間遠心分離した。沈澱管を約45度にゆっくり傾け、上澄み液をデカンテーションして取り除いた。トルエンを含んだ不溶分の質量を精秤し(この質量をW2とする)、引き続き、160℃、3kPa以下の条件で1時間真空乾燥し、デシケータ内で室温まで冷却後、トルエン不溶分の質量を精秤した(この質量をW3とする)。
 なお、実施例1、実施例2a~2d、実施例3~5及び比較例1~4においては、23℃で2時間振とうしており、それ以外の実施例は1時間振とうしている。
 下記式により、スチレン系樹脂(A)又はスチレン系樹脂組成物中のゴム状重合体粒子(a-2)の含有量及び膨潤指数、即ち、スチレン系樹脂(A)又はスチレン系樹脂組成物中のゴム状重合体粒子(a-2)の含有量及び膨潤指数を求めた。
 ゴム状重合体粒子(a-2)の含有量=W3/W1×100
 ゴム状重合体粒子(a-2)の膨潤指数=W2/W3
 なお、後述の実施例11では溶媒としてトルエンを用いた場合、デカンテーション時にゲル成分も流れ出てしまい、正確な値が測定できなかった。そのため、後述の実施例11に限ってはメチルエチルケトン/メタノール=9/1溶液を用いて、同様の処理をしてゴム状重合体粒子(a-2)含有量、ゴム状重合体粒子(a-2)の膨潤指数を求めた。
 (5)平均粒径の測定
 実施例及び比較例で使用したスチレン系樹脂(A)又はスチレン系樹脂組成物中のゴム状重合体粒子(a-2)の平均粒径(μm)の測定は、以下の方法で測定した。
 30μm径のアパーチャーチューブを装着したベックマンコールター株式会社製COULTER MULTISIZER III (商品名)にて、スチレン系樹脂(A)のペレット又はスチレン系樹脂組成物のペレット0.05gをジメチルホルムアミド約5ml中に入れ約2~5分間放置した。次にジメチルホルムアミド溶解分を適度の粒子濃度として測定し、体積基準のメジアン径を求めた。
 後述の実施例11については、COULTER MULTISIZER IIIを使った場合、ゴム状重合体粒子(a-2)の平均粒径が測定範囲下限を下回るため、適切な測定ができなかった。そのため、実施例11に限り、同様の処理をした後、ベックマンコールター株式会社社製 レーザー解析粒度分布測定装置により体積基準のメジアン径を求めた。
 (6)ゴム状重合体の含有量の測定
 実施例及び比較例で使用したスチレン系樹脂(A)又はスチレン系樹脂組成物0.25gをクロロホルム50mLに溶解し、一塩化ヨウ素を加えてゴム成分中の二重結合を反応させた後、ヨウ化カリウムを加え、残存する一塩化ヨウ素をヨウ素に変え、チオ硫酸ナトリウムで逆滴定した(一塩化ヨウ素法)。この方法により、スチレン系樹脂(A)又はスチレン系樹脂組成物中に含まれるゴムの質量(この質量をW4とする)を測定し、この値とスチレン系樹脂(A)又はスチレン系樹脂組成物の質量(この質量をW1とする)とから、スチレン系樹脂(A)又はスチレン系樹脂組成物中のゴム状重合体の含有量(質量%)を、次式により求めた。
  スチレン系樹脂(A)又はスチレン系樹脂組成物中のゴム状重合体の含有量(質量%)=W4/W1×100
 (7)バイオマス炭素比率(pMC%)の測定方法
 バイオマス可塑剤(B)のバイオマス炭素比率(pMC%)は、ASTM-D6866に準拠した放射性炭素(14C)測定方法によって以下の式(1)を用いてAMS法により(14C可塑剤/12C可塑剤)/(14C標準物質/12C標準物質)を算出した。
式(1):
バイオマス炭素比率(pMC%)=(14C可塑剤/12C可塑剤)/(14C標準物質/12C標準物質)×100
 また、標準物質はシュウ酸(SRM4990)を使用した。
 スチレン系樹脂組成物中のバイオマス炭素比率も上記と同様に算出した。
 (8)バイオマス可塑剤(B)の含有量の定量
 実施例及び比較例で使用したスチレン系樹脂組成物中におけるバイオマス可塑剤(B)の含有量の定量では、以下の(8-1)又は(8-2)いずれかの手順を用いて行った。なお、(8-1)の手順で求めた値と(8-2)の手順から求めた値とを比較しても同等の数値が得られた。
 (8-1)NMRを用いた分析
 2-ジメトキシエタンを内部標準物質として含んだ重水素化クロロホルム(1%TMS入り)に、植物油(グリセリン脂肪酸エステル)を溶解し、H-NMR測定を行った。TMSのピークを0ppmの基準とすると、δ4.0~4.4ppmに植物油のエステル基に隣接した炭素に結合するプロトン由来のピークと3.4~3.6ppmに1,2-ジメトキシメタン由来のピークが検出される。1,2-ジメトキシメタン由来のピーク面積を1とした際の植物油由来のピーク面積を算出している。この操作を植物油の濃度を変化させて行うことで、植物油濃度の検量線を作成した。
 実施例又は比較例で得られたペレット状のスチレン系樹脂組成物を重水素化クロロホルム(1%TMS入り)に溶解し、H-NMR測定を行い、上記の検量線を用いることで、スチレン系樹脂組成物中の植物油含有量を定量した。
上記の方法では、他のピークが内部標準物質のピークと被り、定量するのが困難である場合、適宜、内部標準物質は適当な物質を使用してもよい。また、植物油は5.0~5.5ppmに検出されるトリグリセリド由来のピークでも定量することが可能である。
 (8-2)メタノール可溶分からの算出
 実施例又は比較例で得られたペレット状のスチレン系樹脂組成物1.0g(この重さをW11とする)を20mL容量のスクリュー瓶に取り、メチルエチルケトンを10mL加えた。そして、振とう機で前記ペレットを完全に溶解させた後、メタノールを5mL加え、スチレン系重合体を不溶物として析出させ、遠心機を用いて2000Gで10分間遠心し、不溶物を遠心沈降させた。次いで、沈降した不溶分を140℃に昇温した乾燥機で、40分間予備乾燥させた後、同温度で20分間真空乾燥し、溶媒を完全に揮発させた。乾燥後の不溶分の質量を測定し、この質量をW12とした。測定した質量W11とW12とを用いてメタノール可溶分(W13)を下記の通り、定義した。
メタノール可溶分(W13)=W11-W12とした。
また、本操作において、遠心機で遠心沈降させた後の上澄み液をGC-MS測定し、スチレン系オリゴマー、残存モノマー、残存溶媒、その他メタノールに可溶な可塑剤以外の低分子物質の含有量を定量し、スチレン系樹脂組成物1.0g中に含有されている質量(W14)を算出した。算出した質量W13、W14を用いてスチレン系樹脂組成物中におけるバイオマス可塑剤(B)の含有量を下記の通り求めた。
バイオマス可塑剤(B)の含有量=W13―W14
 (9)SP値の算出
 実施例・比較例において使用した各材料のSP値は、Hilderbrand法(Hansen法を含む)を用いたSP値であり、文献値(「バイオマテリアルの基礎」 「石塚一彦・塙隆夫・前田瑞夫編」 日本医学館出版)又は「J.Appl.Polym.Sci.,12,2359(1968)」を参照して濁度滴定法により算出した。
 なお、実施例・比較例のスチレン系樹脂組成物では、当該組成物中に配合される各成分が既知であるため、上記方法により容易にSP値を算出することができる。一方、未知のスチレン系樹脂組成物中に含まれるスチレン系ポリマー又は可塑剤の詳細が不明の場合、以下の手順(i)~(iv)によりSP値を算出できる。手順(i):スチレン系樹脂組成物から回収又は分離された対象となる試料(スチレン系ポリマー又は可塑剤)を、SP値が既知の溶媒に添加して、SP値が既知の溶媒に前記試料が溶解したか否かを判別する溶解試験を行う。手順(ii):次いで、手順(i)の溶解試験を行った溶媒のSP値を三次元プロットする。手順(iii):手順(i)及び手順(ii)の操作を溶媒15~20種類で実施する。手順(iv):前記試料が溶解した溶媒の座標を含み、かつ溶解しなかった溶媒の座標は含まない球を算出することにより、当該球の中心座標がHansenのSP値を表し、原点からの距離がHildebrandのSP値を表すことにより、Hildebrand法(Hansen法を含む)を用いた溶解度パラメーターを算出する。
 上記手順(i)~(iv)により算出されたSP値は、上記文献値又は濁度滴定法により算出したSP値と概ね一致している。
 また、SP値が既知の溶媒に試料が溶解したか、不溶であるかは、目視で確認する。具体的には、不溶の場合は、前記試料を前記溶媒へ溶かした際、白濁する、あるいは液滴となり前記試料と前記溶媒とが分離する。一方、溶解の場合は、前記試料を前記溶媒へ溶かした際、透明のまま均一に混ざる。
 さらには、バイオマス可塑剤(B)が低分子であると、濁度滴定法により算出できない場合がある。その場合、上記濁度測定法の代わりに、Fedorsの推算法又はHoyの計算方法を採用する(例えば、「塗料の研究(添加剤の溶解性パラメータに関する考察) No.152 Oct. 2010」を参照)。
 (10)変性率の算出
 変性植物油を含有したスチレン系樹脂では、以下の(10-1)又は(10-2)いずれかの手順を用いてH-NMRにより変性植物油の変性率を算出する。
 手順(10-1)
 実施例又は比較例で得られたペレット状のスチレン系樹脂組成物を重水素化クロロホルム(1%TMS入り)に溶解し、H-NMR測定を行う。TMSを0ppmの基準とすると、δ2.8~3.2ppmにエポキシ基由来のピーク、δ4.0~4.4ppmに植物油のエステル基に隣接した炭素に結合するプロトン由来のピークが確認される。これにより上記二つのピーク面積比からエポキシ変性率を算出した。δ2.8~3.2ppmにエポキシ基由来のピーク、δ4.0~4.4ppmに植物油のエステル基に隣接した炭素に結合するプロトン由来のピークが検出されるが、それらのピークが他のピークと被ると定量が困難になるため、その場合は下記の手順(10-2)の方法で定量を行う。
 手順(10-2)
 実施例又は比較例で得られたペレット状のスチレン系樹脂組成物1gを20mL容量のスクリュー瓶に取り、メチルエチルケトンを10mL加えた。そして、振とう機でペレットを完全に溶解させた後、メタノールを5mL加えるとスチレン系樹脂組成物が溶液中に不溶分として析出させた。次いで、不溶部を取り除き、溶液部をナスフラスコに取り、エバポレーターで2時間真空引きして、メチルエチルケトン及びメタノールを揮発させた。その後、ナスフラスコ内に残った液体(植物油)を重水素化クロロホルム(1%TMS入り)に加え、H-NMR測定を行った。TMSを0ppmの基準とすると、δ2.8~3.2ppmにエポキシ基由来のピーク、δ4.0~4.4ppmに植物油のエステル基に隣接した炭素に結合するプロトン由来のピークが確認される。これにより上記二つのピーク面積比からエポキシ変性率を算出した。エポキシ変性率は変性植物油1gに対する、エポキシ基のモル数で定義した。
 (11)シート引張破断呼びひずみ
 実施例1~5及び比較例1~4で作製した押出シートのシート引張破断呼びひずみを測定した。具体的には、前記押出シートの押出(MD)方向と、その直交(TD)方向から、JIS K6251-3号ダンベルを打抜き加工し、試験速度50mm/min、つかみ具間距離60mmの条件で引張試験を実施し、引張破断呼びひずみを測定した。
 (12)シート外観(汚れの個数)の評価(1)
 実施例1、実施例2a~2d、実施例3~5及び比較例1~4で得られた押出シート作製時に、シート表面を目視で確認し、10mあたり長径が1.0mm以上である汚れの個数を測定した。
 (13)シャルピー衝撃試験
 実施例及び比較例で得られたスチレン系樹脂組成物を220℃でJIS K 7152に従って射出成形片を作成し、JIS K 7111-1に従ってシャルピー衝撃強さを測定した。
 (14)口部衝撃強度
 インジェクションブロー成形した容器のパーティングラインが上下になるように横に倒し、口部に落錘が当たるように容器を設置して、(株)東洋製作所製のデュポン衝撃試験機(No451)を用いて落錘衝撃強度(デュポン衝撃強度)を測定した。落下重錘の質量200g、撃心突端の半径9.4mmで、n=30で試験を行い、50%破壊高さから落錘衝撃強度を求めた。そして、3.0kg・cm以上を合格とした。
 (15)口部圧縮強度
 インジェクションブロー成形した容器のパーティングラインが上下になるように横に倒し、口部フランジが垂直に当たるようにして200mm/分の速度で圧縮し、10mm変形するまでの荷重を口部圧縮強度とした。当該測定には、2ショット分の容器を使用し、測定値を平均とした。そして、容器口部圧縮強度は23以上を合格とした。尚、測定装置として、島津製作所の卓上型精密万能試験機(オートグラフAGS-5kNX)を使用した。
 (16)座屈強度
 インジェクションブロー成形した容器を圧縮試験用下部圧盤に固定し、圧縮試験機の可動部位に突設された圧縮負荷治具により、押圧速度200mm/分で負荷をかけた際の圧縮強度を測定した。尚、測定装置として、島津製作所の卓上型精密万能試験機(オートグラフAGS-5kNX)を使用した。測定した結果を下記基準で評価した。座屈強度が120N未満であると、剛性が不足し、実用場面で容器が座屈する等の弊害が生じるため120N以上を合格とした。
 (17-1)成形性(成形時の冷却時間)
 実施例及び比較例の成形時の冷却時間の評価方法では、2mmのプレートを10個射出成形した際、成形後に成形品が変形することなく固化するのに十分な冷却時間を測定している。本実施例及び比較例では射出成形機東芝機械株式会社製、EC60Nを用いて金型温度45℃で成形した。また、射出圧、射出時間、保圧は一定にし、シリンダー温度は実施例ごとに、プレートがショートショットせずに成形可能となる温度に設定した。
 (17-2)成形性(射出成形性)
 実施例及び比較例の射出成形性の評価では、射出成形機東芝機械株式会社製、EC60Nを用いてシリンダー温度210℃、金型温度45℃、射出圧力45Mpaで、2mmのプレートを成形した際、以下の基準をもって評価した。
〇:問題なく成形可能
ショート:ショートショットとなる
 (18)成形性(糸引き発生回数)
 本実施例及び比較例で使用した糸引き発生回数の評価方法は、射出ブロー成形機で円筒堅型の容器を成形する際、成形品底部に糸引きが目視確認できるか否かで評価を行った。射出ブロー成形機は住友重機工業株式会社製、SG125NPを用いた。シリンダー、ホットランナー温度240℃、金型温度50℃で成形を行った。10ショット分である140個の成形後の容器を確認し、糸引きが確認された個数で評価を行った。
 (19)成形性(ブロー不良回数)
 本実施例及び比較例で使用したブロー不良回数の評価方法は、射出ブロー成形機で円筒堅型の容器を成形する際、射出成形により成形されたパリソンが型から離れるか否かで評価を行った。射出ブロー成形機は住友重機工業株式会社製、SG125NPを用いた。シリンダー、ホットランナー温度240℃、金型温度50℃で成形を行った。成形後のパリソンが型に貼りついてしまい完全に離脱できない状態が確認できた場合に1個とカウントし、合計100回成形した際の離型不良回数で評価を行った。ブロー不良回数が10回を超えると生産性が低下するため、10回以下を合格とした。
 (20)成形性(金型汚れ)
 (20-1)射出成形時の金型汚れ
 実施例及び比較例で得られたスチレン系樹脂組成物を220℃でJIS K 7152に従って射出成形片を作製した際、連続成形後に金型に付着物が確認されるまでのショット数を指標として金型汚れの評価を行った。金型付着物が確認されるまでのショット数が100未満であると金型の清掃頻度が上がり、生産性が落ちるため100以上を合格とした。
 (20-2)インジェクトブロー成形時の金型汚れ発生
 実施例及び比較例で使用したブロー不良回数の評価方法は、射出ブロー成形機で円筒堅型の容器を成形する際、金型に付着物が目視で確認されるまでのショット数を評価した。射出ブロー成形機は住友重機工業株式会社製、SG125NPを用いた。シリンダー、ホットランナー温度240℃、金型温度50℃で成形を行い、5ショット毎に金型付着物があるか否かを確認し、150ショットまで成形を行った。100ショット未満で金型付着物が確認されると、金型のメンテナンスに時間を要し、生産性が低下するため、100ショット以上を合格とした。
 (21)全光線透過率の測定
 (I)試験片の作製条件
 平板成形品用金型を用いて以下の条件で得られた実施例及び比較例のスチレン系樹脂組成物を射出成形して、厚さ2mmの平板を作製して、シート体を作製した。
成形機:東芝機械株式会社製EC60N
シリンダー温度:220℃
射出圧力:45MPa、射出時間:10秒
冷却時間:15秒、金型温度:45℃
 (II)全光線透過率の測定条件
 上記作製した、試験片のシート体を用いて、JIS  K7361-1に準拠して全光線透過率(%)を測定した。
 (22)二軸延伸シートの厚み測定
 実施例及び比較例で製造したスチレン系樹脂組成物から、創研社製の25mmφ単軸シート押出機を用いて、厚み0.95~1.05mmのシートを作製した。作製したシートから8cm×8cmの大きさのシートを切出した。切出したシートを東洋精機製二軸延伸装置(EX6-S1)にて下記条件で同時二軸延伸を行い、二軸延伸シートを作製した。マイクロゲージを用いて延伸後のシート厚みを測定した。
延伸温度:Vicat軟化温度+20℃
延伸速度:170%
延伸倍率:2.0倍
 (23)二軸延伸シートの衝撃強度(kgf・cm)の測定
 東洋精機製のフィルムインパクトテスター(A121807502)を用いて上記(22)に記載の方法で作製したシートのインパクト強度を測定した。
 (24)シートの外観評価(2)
 創研社製の25mmφ単軸シート押出機で、厚さ0.3mmのシートを作製し、シート5m内に(長径+短径)/2の平均径が1mm以上の異物、気泡、透明または不透明な付着物の個数を数えた。
 (25)二軸延伸シートの厚み均一性
 二軸延伸シートへの成形性の指標の一つとして、以下の方法により二軸延伸シートの厚み均一性を評価した。
 上記(22)記載の方法で作製したシートに、縦及び横方向に5cm間隔で直線を3本ずつ格子状に引いたときの交点9点について、マイクロゲージで厚み測定を行った。シート3枚について同様の厚み測定を行い、計27点のうち、厚みが0.23~0.27mmの範囲を外れた個数でシート厚み均一性を評価した。
 「2.原材料」
 実施例及び比較例で用いた各材料は下記の通りである。
 [スチレン系樹脂(A)]
 (ゴム変性ポリスチレン系樹脂(HIPS))
 ・MFR3.0のゴム変性スチレン系樹脂(1)(HIPS、PSジャパン株式会社製、HT478)を用いた。ゴム変性スチレン系樹脂(1)のポリマーマトリックス相であるスチレン系樹脂(a)は、ポリスチレン(Mw=18万)であり、ゴム状重合体(ポリスチレンを内包したサラミ構造)の平均粒子径は1.7μmであった。
 ・MFR2.3のゴム変性スチレン系樹脂(2)(HIPS、PSジャパン株式会社製、475D)を用いた。ゴム変性スチレン系樹脂(1)のポリマーマトリックス相であるスチレン系樹脂(a)は、ポリスチレン(Mw=22万)であり、ゴム状重合体(ポリスチレンを内包したサラミ構造)の平均粒子径は2.3μmであった。
 (ブタジエンゴム)
 ・ポリブタジエンゴム(旭化成ケミカルズ社製ジエン55)、ポリブタジエンラバーUBEPOL BR(UBEエラストマー株式会社製BR15HB)
 [バイオマス可塑剤(B)]
 (変性植物油)
 ・エポキシ化大豆油(製品名「ニューサイザー510R」(日油株式会社製)、重量平均分子量(Mw=1500)、バイオマス炭素比率(pMC%)100%、融点:5℃、SP値(Hansen法による計算値であり、分散力項(δD)、極性項(δP)及び水素結合項(δH)の3成分座標における原点からの距離):9.0((cal/cm1/2)、エポキシ変性率:1gあたり5mmol
 ・エポキシ化アマニ油(1)(製品名「ニューサイザー512」(日油株式会社製)、重量平均分子量(Mw=1500)、バイオマス炭素比率(pMC%)100%、融点:5℃)SP値(Hansen法による計算値であり、分散力項(δD)、極性項(δP)及び水素結合項(δH)の3成分座標における原点からの距離):9.3((cal/cm1/2))、エポキシ変性率:1gあたり8mmol
 ・エポキシ化アマニ油(2)(製品名「O-180A」(株式会社ADEKA)、重量平均分子量(Mw=1500)、バイオマス炭素比率(pMC%)100%、融点:-2℃、SP値(Hansen法による計算値であり、分散力項(δD)、極性項(δP)及び水素結合項(δH)の3成分座標における原点からの距離):9.3((cal/cm1/2))、エポキシ変性率:1gあたり8mmol
 (天然植物油)
 ・パーム油(製品名「マルチエース20(S)」(日清オイリオグループ株式会社)、重量平均分子量(Mw=1000)、バイオマス炭素比率(pMC%)100%、融点:22℃、SP値(Hansen法による計算値であり、分散力項(δD)、極性項(δP)及び水素結合項(δH)の3成分座標における原点からの距離):8.2((cal/cm1/2))
 ・大豆油(製品名「大豆白絞油(S)」(日清オイリオグループ株式会社)重量平均分子量(Mw=1000)、バイオマス炭素比率(pMC%)100%、融点-8℃、SP値(Hansen法による計算値であり、分散力項(δD)、極性項(δP)及び水素結合項(δH)の3成分座標における原点からの距離):8.2((cal/cm1/2))
 ・ヒマシ硬化油(製品名「ヒマシ硬化油」(伊藤製油株式会社)、重量平均分子量(Mw=1000)、バイオマス炭素比率(pMC%)100%、融点85℃、SP値(Hansen法による計算値であり、分散力項(δD)、極性項(δP)及び水素結合項(δH)の3成分座標における原点からの距離を表す。):10.1((cal/cm1/2))
 [その他]
 (流動パラフィン)
 ・流動パラフィン、製品名「PS350S」(三光化学工業株式会社製)、重量平均分子量(Mw=250)、バイオマス炭素比率(pMC%)0%、流動点:-12.5℃、SP値(文献値):7.3(cal/cm1/2
 (ポリ乳酸)
 ・ポリ乳酸、製品名「LX175」(Total Corbinion PLA製)、バイオマス炭素比率(pMC%)100%、融点:155℃、SP値(文献値):10.3(cal/cm1/2
 「3.実施例及び比較例」
 [実施例1、実施例2a~2d、実施例3~5及び比較例1~4]
 以下の表3-1及び表3-2に示す配合比でゴム変性スチレン系樹脂((A)成分)とバイオマス可塑剤(B)((B)成分)とをドライブレンドした後、二軸混錬押出機(東芝機械株式会社製 TEM-26SS-12)を用いて樹脂温度220℃の条件で押出して、実施例1、実施例2a~2d、実施例3~5及び比較例1~4のスチレン系樹脂組成物をそれぞれ作製した。
 そして、得られたスチレン系樹脂組成物について、表3-1及び表3-2に示すスチレン系樹脂組成物の物性を上記の「1.測定及び評価方法」の欄に記載の方法により測定した。
また、得られた各スチレン系樹脂組成物を単軸押出機に供給し、該樹脂組成物の温度200℃、ローラー温度90℃の条件で、厚さ0.3mm、幅125mmの押出シートをそれぞれ作製した。そして、得られた押出シートについて、表3-1及び表3-2に示すシート物性を上記の「1.測定及び評価方法」の欄に記載の方法で測定した。なお、シート厚み(MD方向及びTD方向)は、マイクロゲージを用いて任意の位置で5か所測定し、その平均値とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 [実施例6]
 (スチレン系樹脂組成物(PS-1)の製造方法)
 スチレン83.4質量%、ポリブタジエンゴム(旭化成ケミカルズ社製ジエン35) 1.8質量%、エチルベンゼン10質量%、ニューサイザー510R(日油株式会社製) 4.8質量%、1.1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン0.016質量%、α-メチルスチレンダイマー0.10質量%、酸化防止剤(イルガノックス1076(BASFジャパン社製))0.1質量%を混合溶解した重合液を、撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な1.5リットルの層流型反応器-1に0.78リットル/Hrで連続的に仕込み、温度を110℃/118℃/124℃に調整した。撹拌機の回転数は毎分200回転とした。反応器出口の反応率は31%であった。
 続いて層流型反応器-1と直列に接続された撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な1.5リットルの層流型反応器-2に反応液を送った。撹拌機の撹拌数は毎分40回転とし、温度は129℃/137℃/147℃に設定した。また、α-メチルスチレンダイマー0.04質量%を層流型反応器-2の上段より追添した。続いて撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な1.5リットルの層流型反応器-3に反応液を送った。撹拌機の回転数は毎分10回転とし、温度は152℃/156℃/160℃に設定した。
重合反応器(層流型反応器-3)から連続して排出される重合体溶液を真空ベント付き押し出し機で、0.8kPaの減圧下、脱揮後ペレタイズして、スチレン系樹脂組成物(PS-1)を製造した。なお、押し出し機の温度は230℃に設定した。また、スチレン系樹脂組成物(PS-1)のポリマーマトリックス相は、ポリスチレンを含有しており、当該ポリスチレンのSP値は、8.6(cal/cm1/2であった。得られたスチレン系樹脂組成物(PS-1)について、表4に示すスチレン系樹脂組成物の物性を上記の「1.測定及び評価方法」の欄に記載の方法で測定した。
 [実施例7~21、23、24]
 <スチレン系樹脂組成物(PS-2)~(PS-19)の製造>
 重合条件を表4及び5の通り変更した以外はスチレン系樹脂組成物(PS-1)と同様にしてスチレン系樹脂組成物(PS-2)~(PS-16)及び(PS-18)、(PS-19)を製造した。表6及び7に示すスチレン系樹脂組成物の物性を上記の「測定及び評価方法」の欄に記載の方法で測定した。
 [実施例22]
 <スチレン系樹脂組成物(PS-17)の製造>
 重合条件を表4及び5の通り変更した以外はスチレン系樹脂組成物(PS-1)と同様にして、ゴム変性スチレン系樹脂(A-17)を製造した。そして、以下の表7に示す配合比(ゴム変性スチレン系樹脂(A-17)にエポキシ化大豆油(製品名 ニューサイザー510R 日油株式会社製)を配合し、かつスチレン系樹脂組成物(PS-1)全体に対してエポキシ化大豆油の含有量が6質量%となるように配合)でゴム変性スチレン系樹脂((A)成分)とバイオマス可塑剤(B)((B)成分)とをドライブレンドした後、二軸混錬押出機(東芝機械株式会社製 TEM-26SS-12)を用いて樹脂温度220℃の条件で押出しスチレン系樹脂組成物(PS-17)を製造した。表7に示すスチレン系樹脂組成物の物性を上記の「測定及び評価方法」の欄に記載の方法で測定した。
 [比較例5~6]
 <スチレン系樹脂組成物(PS-20)~(PS-21)の調製>
 重合条件を表4及び5の通り変更した以外はスチレン系樹脂組成物(PS-1)と同様にしてスチレン系樹脂組成物(PS-20)~(PS-21)を製造した。表7に示すスチレン系樹脂組成物の物性を上記の「測定及び評価方法」の欄に記載の方法で測定した。
 [比較例7]
 <スチレン系樹脂組成物(PS-22)の調製>
 スチレン系樹脂組成物(PS-22)は、表5に示す原料組成を用いて層流型反応器により製造した上記ゴム変性スチレン系樹脂(A-17)に、スチレン系樹脂組成物(PS-22)全体に対するポリ乳酸(製品名:LX175、Total Corbinion PLA製)の含有量が6質量%となるようドライブレンドした後、二軸混錬押出機(東芝機械株式会社製 TEM-26SS-12)を用いて樹脂温度220℃の条件で押出し、スチレン系樹脂組成物(PS-22)を製造した。表7に示すスチレン系樹脂組成物の物性を上記の「測定及び評価方法」の欄に記載の方法で測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 [実施例25]
 (樹脂組成物(PS-23)を用いた実施例25のスチレン系樹脂組成物の製造方法)
 スチレン92.1質量%、エチルベンゼン6.0質量%、ポリブタジエンゴム(旭化成ケミカルズ社製ジエン55)3.2質量%、マルチエース20(S)(日清オイリオグループ株式会社製)0.8質量%を混合溶解した重合液を、撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な6.2リットルの層流型反応器-1に3.24リットル/Hrで連続的に仕込み、温度を121℃/125℃/131℃に調整した。撹拌機の回転数は毎分70回転とした。反応器出口の反応率は26%であった。
 続いて層流型反応器-1と直列に接続された撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な6.2リットルの層流型反応器-2に反応液を送った。撹拌機の撹拌数は毎分40回転とし、温度は136℃/140℃/144℃に設定した。続いて撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な6.2リットルの層流型反応器-3に反応液を送った。撹拌機の回転数は毎分10回転とし、温度は146℃/148℃/150℃に設定した。
 重合反応器(層流型反応器-3)から連続して排出される重合体溶液を230℃に加熱した真空ベント付き押し出し機で、0.8kPaの減圧下、脱揮後ペレタイズして、組成物(PS-23)を製造した。
 次いで、離型剤(高級脂肪酸化合物)としてステアリン酸/ステアリン酸カルシウムの3:1の混合物をスチレン系樹脂組成物全体に対して0.25質量%となるよう組成物(PS-23)に配合し、押出機で混錬して、実施例25のスチレン系樹脂組成物を製造した。その後、表9-1に示すスチレン系樹脂組成物の物性を上記の「1.測定及び評価方法」の欄に記載の方法で測定した。
なお、組成物(PS-23)のポリマーマトリックス相は、スチレン系重合体(a-1)としてポリスチレンを含有しており、当該ポリスチレンのSP値は、8.6(cal/cm1/2であった。
 [実施例26~60]
 (実施例26~60のスチレン系樹脂組成物の製造方法)
 重合条件を表8-1~8-3の通り変更した以外は組成物(PS-23)と同様にして組成物(PS-24)~(PS-57)を製造した後、ステアリン酸/ステアリン酸カルシウムの3:1の混合物を所定量添加して、実施例26~実施例59のスチレン系樹脂組成物を製造した。また、実施例60のスチレン系樹脂組成物(組成物(PS-66)は、組成物(PS-58)を製造後、パーム油の含有量が3質量%であり、かつ離型剤(高級脂肪酸化合物)としてステアリン酸/ステアリン酸カルシウムの3:1の混合物の含有量がスチレン系樹脂組成物全体に対して0.25質量%となるように配合し、押出機で混錬して製造した。その後、表9-1~表9-3に示すスチレン系樹脂組成物の物性を上記の「1.測定及び評価方法」の欄に記載の方法で測定した。
 [比較例8~16]
 <比較例8~16のスチレン系樹脂組成物の製造方法>
 重合条件を表8-3の通り変更した以外は上記組成物(PS-23)と同様にして組成物(PS-58)~(PS-65)を製造した。
比較例14のスチレン系樹脂組成物(=組成物(PS-67))は、スチレン系樹脂組成物全体に対してポリ乳酸(PLA)の含有量が3質量%であり、かつ離型剤としてステアリン酸/ステアリン酸カルシウムの3:1の混合物が表9-4に記載の含有量となるよう組成物(PS-58)に添加して、二軸押し出し機で混錬して作製した。
その後、表9-4に示すスチレン系樹脂組成物の物性を上記の「1.測定及び評価方法」の欄に記載の方法で測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 [実施例61]
 (スチレン系樹脂組成物(PS-68)の製造方法)
 スチレン92.1質量%、エチルベンゼン5.5質量%、マルチエース20(S)(日清オイリオグループ株式会社製)0.4質量%を混合溶解した重合液を、撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な1.5リットルの層流型反応器-1に0.78リットル/Hrで連続的に仕込み、温度を120℃/125℃/129℃に調整した。撹拌機の回転数は毎分80回転とした。反応器出口の反応率は30%であった。
 続いて層流型反応器-1と直列に接続された撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な1.5リットルの層流型反応器-2に反応液を送った。撹拌機の撹拌数は毎分40回転とし、温度は131℃/133℃/135℃に設定した。続いて撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な1.5リットルの層流型反応器-3に反応液を送った。撹拌機の回転数は毎分10回転とし、温度は145℃/148℃/150℃に設定した。
重合反応器(層流型反応器-3)から連続して排出される重合体溶液を真空ベント付き押し出し機で、0.8kPaの減圧下、脱揮後ペレタイズして、スチレン系樹脂組成物(PS-68)を製造した。なお、押し出し機の温度は220℃に設定した。また、スチレン系樹脂組成物(PS-68)のポリマーマトリックス相は、ポリスチレンを含有しており、当該ポリスチレンのSP値は、8.6(cal/cm1/2であった。そして、得られた実施例61のスチレン系樹脂組成物(PS-68)について、上記した各種評価を行った。その評価結果を、表11-1に示す。
 〔実施例62~77〕
 <スチレン系樹脂組成物(PS-69)~(PS-82)及び(PS-88)~(PS-89)
 重合条件を下記表10-1及び表10-2の通り変更した以外はスチレン系樹脂組成物(PS-68)と同様にしてスチレン系樹脂組成物(PS-69)~(PS-82)を製造した。また、スチレン系樹脂組成物(PS-88)は、当該スチレン系樹脂組成物(PS-88)全体に対してパーム油1質量%となるようスチレン系樹脂組成物(PS-83)(可塑剤無しGPPS)にパーム油を添加し、二軸押し出し機で混錬して作製した。同様に、スチレン系樹脂組成物(PS-89)は、スチレン系樹脂組成物(PS-89)全体に対してパーム油1質量%となるようKIBISAN(登録商標) PN-117C (CHI-MEI品)にパーム油を添加し、二軸押し出し機で混錬して作製した。そして、得られた実施例62~77のスチレン系樹脂組成物について、上記した各種評価を行った。その評価結果を、表11-1~表11-2に示す。
 〔比較例17~22〕
 <スチレン系樹脂組成物(PS-83)~(PS-87)及び(PS-90)>
 重合条件を下記表10-2の通り変更した以外はスチレン系樹脂組成物(PS-68)と同様にしてスチレン系樹脂組成物(PS-83)~(PS-87)を製造した。
スチレン系樹脂組成物(PS-90)は、当該スチレン系樹脂組成物(PS-90)全体に対してポリ乳酸(PLA)の含有量が2質量%となるようスチレン系樹脂組成物(PS-83)にポリ乳酸(PLA)を添加し、二軸押し出し機で混錬して作製した。そして、得られた比較例17~22のスチレン系樹脂組成物について、上記した各種評価を行った。その評価結果を、表11-3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 [スチレン系樹脂組成物の製造方法]
 [実施例78]
 (スチレン系樹脂組成物(PS-91)の製造方法)
 スチレン92.1質量%、エチルベンゼン5.5質量%、マルチエース20(S)(日清オイリオグループ株式会社製)2.4質量%を混合溶解した重合液を、撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な1.5リットルの層流型反応器-1に0.78リットル/Hrで連続的に仕込み、温度を120℃/125℃/129℃に調整した。撹拌機の回転数は毎分80回転とした。反応器出口の反応率は30%であった。
 続いて層流型反応器-1と直列に接続された撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な1.5リットルの層流型反応器-2に反応液を送った。撹拌機の撹拌数は毎分40回転とし、温度は131℃/133℃/135℃に設定した。続いて撹拌機を備え、3ゾーンで温度コントロール可能な1.5リットルの層流型反応器-3に反応液を送った。撹拌機の回転数は毎分10回転とし、温度は145℃/148℃/150℃に設定した(表12-1参照)。
重合反応器(層流型反応器-3)から連続して排出される重合体溶液を真空ベント付き押し出し機で、0.8kPaの減圧下、脱揮後ペレタイズして、スチレン系樹脂組成物(PS-91)を製造した。なお、押し出し機の温度は220℃に設定した。また、スチレン系樹脂組成物(PS-91)のポリマーマトリックス相は、ポリスチレンを含有しており、当該ポリスチレンのSP値は、8.6(cal/cm1/2であった。そして、得られた実施例78のスチレン系組成物について、上記した各種評価を行った。その評価結果を、表13-1に示す。
 [実施例79~93]
 <スチレン系樹脂組成物(PS-92)~(PS-104)及び(PS-113)~(PS-114)>
 重合条件を表12-1及び表12-2の通り変更した以外はスチレン系樹脂組成物(PS-91)と同様にしてスチレン系樹脂組成物(PS-92)~(PS-104)を製造した。スチレン系樹脂組成物(PS-113)については、当該スチレン系樹脂組成物(PS-113)全体に対してパーム油の含有量が3質量%となるよう後述のスチレン系樹脂組成物(PS-105)(バイオマス可塑剤を含有しないGPPS)に対してパーム油を添加し、二軸押し出し機で混錬して作製した。また、スチレン系樹脂組成物(PS-114)については、当該スチレン系樹脂組成物(PS-114)全体に対してパーム油の含有量が3質量%となるようスチレン-アクリロニトリル(KIBISAN(登録商標)PN-117C(CHI-MEI品))にパーム油を添加し、二軸押し出し機で混錬して作製した。そして、得られた実施例79~93のスチレン系組成物について、上記した各種評価を行った。その評価結果を、表13-1~表13-2に示す。
 [比較例23~31]
 <スチレン系樹脂組成物(PS-105)~(PS-112)及び(PS-115)
 重合条件を表12-2の通り変更した以外はスチレン系樹脂組成物(PS-90)と同様にしてスチレン系樹脂組成物(PS-105)~(PS-112)及び(PS-115)を製造した。PS-22を製造する際、使用したポリブタジエンゴムは旭化成ケミカルズ社製ジエン55を用いた。スチレン系樹脂組成物(PS-115)は、当該スチレン系樹脂組成物(PS-115)全体に対してポリ乳酸(PLA)の含有量が3質量%となるようスチレン系樹脂組成物(PS-105)にポリ乳酸(PLA)を添加し、二軸押し出し機で混錬して作製した。そして、得られた比較例23~31のスチレン系組成物について、上記した各種評価を行った。その評価結果を、表13-3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 本明細書に記載の文献及び本願の優先権の基礎となる出願(日本国特願2020-198999(2020年11月30日出願)、日本国特願2021-130990(2021年8月10日)、日本国特願2021-166317(2021年10月8日出願)、日本国特願2021-166318(2021年10月8日出願)、及び日本国特願2021-190613(2021年11月24日出願)の内容を全て援用する。
 本発明は、環境負荷の低減及び機械的強度に優れたスチレン系樹脂組成物及び該スチレン系樹脂組成物からなる成形体を提供することである。当該スチレン系樹脂組成物から得られた成形体は、食品包装容器、雑貨・玩具、家電製品部品、産業資材等に好適に使用することができる。
 

Claims (12)

  1.  スチレン系単量体単位を含むスチレン系樹脂(A)82.5~99.9質量%と、
     バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)0.1~15質量%と、を含有するスチレン系樹脂組成物。
  2.  スチレン系単量体単位を含むスチレン系樹脂(A)90~99.9質量%と、
     バイオマス炭素比率(pMC%)が10%以上のバイオマス可塑剤(B)0.1~10質量%と、を含有する、請求項1に記載のスチレン系樹脂組成物。
  3.  前記スチレン系樹脂(A)は、前記スチレン系単量体単位を含むスチレン系重合体(a-3)である、あるいは前記スチレン系単量体単位を含むスチレン系重合体(a-1)を構成成分とするポリマーマトリックス相及びゴム状重合体粒子(a-2)を含有するゴム変性スチレン系樹脂であり、
     前記スチレン系重合体(a-1)又は前記スチレン系重合体(a-3)のSP値と前記バイオマス可塑剤(B)のSP値との差の絶対値が、2.5(cal/cm1/2未満である、請求項1又は2に記載のスチレン系樹脂組成物。
  4.  前記バイオマス可塑剤(B)のSP値が、7.4~10.5(cal/cm1/2である、請求項1~3のいずれか1項に記載のスチレン系樹脂組成物。
  5.  前記スチレン系樹脂(A)は、スチレン系重合体(a-1)を構成成分とするポリマーマトリックス相及びゴム状重合体粒子(a-2)を含有するゴム変性スチレン系樹脂であり、
     かつ前記ゴム状重合体粒子(a-2)の含有量が前記スチレン系樹脂(A)の総量(100質量%)に対して3~36質量%であり、前記ゴム状重合体粒子(a-2)の平均粒子径が0.3~5.0μmである、請求項1~4のいずれか1項に記載のスチレン系樹脂組成物。
  6.  前記スチレン系樹脂(A)は、前記スチレン系単量体単位を含むスチレン系重合体(a-1)及び平均粒子径が0.3~7.0μmであるゴム状重合体粒子(a-2)を含有するゴム変性スチレン系樹脂であり、
     高級脂肪酸化合物(C)をさらに含有し、
     スチレン系樹脂組成物全体(100質量%)に対して、
     前記ゴム状重合体粒子(a-2)の含有量が3~36質量%であり、前記バイオマス可塑剤(B)の含有量が0.1~15質量%であり、前記高級脂肪酸化合物の含有量が0.02~2.5質量%である、請求項1~5のいずれか1項に記載のスチレン系樹脂組成物。
  7.  前記スチレン系樹脂(A)に含まれる前記スチレン系単量体単位の含有量が、前記スチレン系樹脂(A)の総量(100質量%)に対して50質量%以上である、請求項1~6のいずれか1項に記載のスチレン系樹脂組成物。
  8.  前記スチレン系樹脂(A)がスチレン系重合体(a-3)であり、かつ2mmプレートの全光線透過率が70%以上である、請求項1~7のいずれか1項に記載のスチレン系樹脂組成物。
  9.  前記バイオマス可塑剤(B)の含有量が0.1~3.0質量%未満であり、ビカット軟化温度が90℃以上である、請求項1~8のいずれか1項に記載のスチレン系樹脂組成物。
  10.  請求項1~9のいずれか1項に記載のスチレン系樹脂組成物をインジェクションブロー成形してなるインジェクションブロー成形体。
  11.  請求項1~9のいずれか1項に記載のスチレン系樹脂組成物を射出成形してなる射出成形体。
  12.  請求項1~9のいずれか1項に記載のスチレン系樹脂組成物からなるシート。
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