JP5382839B2 - ブロック共重合体及び該共重合体を含有する組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、特定のビニル結合量を有するビニル芳香族炭化水素と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加率を特定の範囲に制御した新規な水素添加ブロック共重合体、該ブロック共重合体とポリオレフィン系樹脂、または該ブロック共重合体と粘着付与剤よりなるブロック共重合体組成物に関する。
更に詳しくは、本発明は優れた耐衝撃性、特に低温耐衝撃性と成形加工性を有する耐衝撃性樹脂組成物、優れた軟質性、透明性、成形加工性を有する軟質性樹脂組成物、優れた柔軟性、弾性、成形加工性を有する柔軟性樹脂組成物に関する。
また、本発明は粘着力や保持力等の粘着特性のバランスに優れ、また高温加熱下における溶融粘度安定性に優れた粘接着性組成物に関する。
【背景技術】
そこで、この問題点を改良する目的でゴム成分をポリオレフィンに添加する提案が数多くなされている。例えば、特公昭47−26369号公報にはポリオレフィン系樹脂に、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、熱可塑性エラストマーを添加することにより、耐衝撃性が改良されることが示されている。また、特開平6−172593号公報には、ポリオレフィン系樹脂と水素添加ブロック共重合体よりなる組成物が開示されている。しかし、これらの方法では通常のブロック共重合体を用いているため、耐衝撃性、特に低温耐衝撃性と熱安定性や流動性などの成形加工性のバランスが十分でなかった。
また、最近、環境問題への対応として非ハロゲン系の透明高分子材料の開発が進んでおり、特にシート、フィルム分野においてはポリプロピレン系樹脂を軟質化、透明化させる要求が出ており、その改善が試みられている。例えば、特開平6−287365号公報にはポリプロピレンと水添ジエン系共重合体よりなる組成物が記載されている。しかしながら、この方法で得られた組成物は透明性に劣り、また加工性も十分でなかった。
一方、近年ホットメルト型の接着剤が、環境汚染、労働環境の観点から広く使用されるようになってきている。ホットメルト型接着剤のベースポリマーとしてはビニル芳香族炭化水素−共役ジエン系ブロック共重合体(SBS)が広く使用されている。例えば、特公昭56−49958号公報にはかかるブロック共重合体を用いた粘接着剤組成物が開示されている。しかしながら、SBSは一般的に熱安定性が劣り、しかも保持力と粘着性とのバランスが不十分であり、これらの改良が望まれてきた。これらの改良方法として特開昭64−81877号公報にはトリブロック共重合体とジブロック共重合体よりなる接着剤組成物が開示されている。また、特開昭63−248817号公報では、特定の2官能性カップリング剤(脂肪族系モノエステル、特定のジハロゲン化合物)でカップリングさせて得られるブロック共重合体よりなる接着剤組成物が開示されている。
このような改善要求に対して、特公平4−68343号公報(USP4994508)や特開平10−219040号公報には、ビニル芳香族炭化水素とブタジエンとのブロック共重合体を特定水添したブロック共重合体とポリオレフィン系樹脂との組成物が記載されている。しかし、これらには本発明で使用する水素添加ブロック共重合体は具体的に開示されておらず、低温耐衝撃性と成形加工性とのバランスの点においては、なお一層の改善が要望されていた。
また、特公平5−69874号公報(USP4994508)にはビニル芳香族炭化水素と共役ジエン系化合物とのブロック共重合体を特定水添したブロック共重合体と粘着付与剤との組成物が記載されている。しかし、該公報には本発明で使用する水素添加ブロック共重合体は具体的に開示されておらず、保持力と粘着性とのバランス性能に加えて、高温加熱下における溶融粘度安定性の点においては、なお一層の改善が要望されていた。
本発明の課題は、
1)耐衝撃性、特に低温耐衝撃性と剛性、成形加工性(流動性)及び耐熱老化性の物性バランスに優れたポリオレフィン系樹脂組成物(以後、耐衝撃性樹脂組成物と呼ぶ)
2)優れた軟質性、透明性、成形加工性を有する樹脂組成物(以後、軟質樹脂組成物と呼ぶ)
3)優れた柔軟性、弾性、成形加工性を有する樹脂組成物(以後、柔軟性樹脂組成物と呼ぶ)
4)粘着力や保持力等の粘着特性のバランスに優れ、また高温加熱下における溶融粘度安定性に優れた粘接着性組成物を提供することにある。
【発明の開示】
を有するビニル芳香族炭化水素と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加率を
特定の範囲に制御した水素添加ブロック共重合体が、ポリオレフィン系樹脂の改質に優れ
た効果を発揮することを見いだした。そして,該水素添加ブロック共重合体とポリオレフ
ィン系樹脂よりなる組成物、あるいは粘着付与剤よりなる組成物が上記課題を効果的に解
決することを見いだし本発明を完成するに至った。即ち本発明は、
1.(1)ビニル芳香族炭化水素を主体とする少なくとも1個の重合体ブロックと、共役
ジエン化合物を主体とする少なくとも1個の重合体ブロックを有し、共役ジエン化合物に
基づくビニル結合量V(%)が30%以上70%未満であるブロック共重合体の水素添加
物であって、
(a)共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合のトータル水素添加率H(%)が以下の
関係式を満たし,
V<H<2×V+10
30≦H<80
(b)ビニル結合の水素添加率が82%以上である水素添加ブロック共重合体 100重
量部、
(c)ビニル芳香族炭化水素の含有量が5〜50重量%、
(d)ピーク分子量が5万〜30万、及び
(2)粘着付与剤 20〜400重量部(成分(1)100重量部に対して)よりなるブ
ロック共重合体組成物、
2.成分(1)が、
(1−A)ビニル芳香族炭化水素を主体とする1個の重合体ブロックと、共役ジエン化合
物を主体とする1個の重合体ブロックを有し、共役ジエン化合物に基づくビニル結合量V
(%)が30%以上70%未満であるブロック共重合体の水素添加物であって、
(a)共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合のトータル水素添加率H(%)が以下の
関係式を満たし,
V<H<2×V+10
30≦H<80
(b)ビニル結合の水素添加率が82%以上、
(c)ビニル芳香族炭化水素の含有量が5〜60重量%
である水素添加ブロック共重合体 20〜90重量%、
(1−B)ビニル芳香族炭化水素を主体とする少なくとも2個の重合体ブロックと、共役
ジエン化合物を主体とする少なくとも1個の重合体ブロックを有し、共役ジエン化合物に
基づくビニル結合量V(%)が30%以上70%未満であるブロック共重合体の水素添加
物であって、
(a)共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合のトータル水素添加率H(%)が以下の
関係式を満たし,
V<H<2×V+10
30≦H<80
(b)ビニル結合の水素添加率が82%以上
(c)ビニル芳香族炭化水素の含有量が5〜60重量%である水素添加ブロック共重合体
80〜10重量%、
からなり、成分(1−A)と成分(1−B)のピーク分子量が5万〜30万である、上記
1に記載のブロック共重合体組成物、
を提供する。
本発明に使用される成分(1)の水素添加ブロック共重合体は、ビニル芳香族炭化水素を主体とする少なくとも1個の重合体ブロックと、共役ジエン化合物を主体とする少なくとも1個の重合体ブロックを有するブロック共重合体の水素添加物である。ビニル芳香族単量体単位としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−ターシャルブチルスチレン等のアルキルスチレン、パラメトキシスチレン、ビニルナフタレン等のうちから1種、または2種以上が選ばれ、中でもスチレンが好ましい。共役ジエン化合物は1対の共役二重結合を有するジオレフィンであり、例えば1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン(イソプレン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエンなどであるが、特に一般的なものとしては1,3−ブタジエン、イソプレンが挙げられる。これらは一種のみならず二種以上を使用してもよい。
水素添加前のブロック共重合体の製造方法としては、例えば特公昭36−19286号公報、特公昭43−17979号公報、特公昭46−32415号公報、特公昭49−36957号公報、特公昭48−2423号公報、特公昭48−4106号公報、特公昭56−28925号公報、特開昭59−166518号公報、特開昭60−186577号公報などに記載された方法が挙げられる。これらの方法により、ブロック共重合体は一般式
(A−B)n、 A−(B−A)n、 B−(A−B)n
(上式において、Aはビニル芳香族炭化水素を主とする重合体ブロックであり、Bは共役ジエン化合物を主とする重合体である。AブロックとBブロックとの境界は必ずしも明瞭に区別される必要はない。又、nは1以上、一般に1〜5の整数である。)
あるいは一般式
[(B−A)n]m+1−X、 [(A−B)n]m+1−X [(B−A)n−B]m+1−X、 [(A−B)n−A]m+1−X
(上式において、A,B,nは前記と同じであり、Xは例えば四塩化ケイ素、四塩化スズ、エポキシ化大豆油、2〜6官能のエポキシ基含有化合物、ポリハロゲン化炭化水素、カルボン酸エステル、ジビニルベンゼン等のポリビニル化合物などのカップリング剤の残基又は多官能有機リチウム化合物等の開始剤の残基を示す。mは1以上、一般に1〜10の整数である。Xに結合している分岐鎖部分のポリマー構造は同一でも異なっていても良い。)で表されるブロック共重合体として得られる。尚、上記において、ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックとはビニル芳香族炭化水素を50重量%以上、好ましくは70重量%以上含有するビニル芳香族炭化水素と共役ジエン化合物との共重合体ブロック及び/又はビニル芳香族炭化水素単独重合体ブロックを示し、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとは共役ジエン化合物を50重量%を超える量で、好ましくは70重量%以上含有する共役ジエン化合物とビニル芳香族炭化水素との共重合体ブロック及び/又は共役ジエン化合物単独重合体ブロックを示す。共重合体ブロック中のビニル芳香族炭化水素は均一に分布していても、又テーパー状に分布していてもよい。又、該共重合体部分には、ビニル芳香族炭化水素が均一に分布している部分及び/又はテーパー状に分布している部分がそれぞれ複数個共存していてもよい。本発明で使用する水素添加ブロック共重合体は、本発明で規定する要件を満たす範囲内において、上記一般式で表されるブロック共重合体の水素添加物の任意の混合物でもよい。
本発明において、水素添加前のブロック共重合体中の共役ジエン化合物に基づくビニル結合量V(%)は、37%以上、70%未満、好ましくは40%以上、65%未満、更に好ましくは47%以上、63%未満である。ここに、ビニル結合量とは、ブロック共重合体中に1,2−結合、3,4−結合及び1,4−結合の結合様式で組み込まれている共役ジエン化合物のうち、1,2−結合及び3,4−結合で組み込まれているものの割合である。ビニル結合量が本発明で規定する範囲外の場合、目的とする性能のものが得られない。例えば前記の耐衝撃性樹脂組成物においては、ビニル結合量が37重量%未満では、水素添加ブロック共重合体とポリオレフィン系樹脂との親和性が不足し、肝要の低温耐衝撃性が悪化し、また加工性も低下してくる。一方、70重量%以上ではポリオレフィン系樹脂との親和性が過剰となり、低温耐衝撃性に加え、剛性の低い樹脂組成物となる。また、軟質性樹脂組成物においては、ビニル結合量が37重量%未満では、水素添加ブロック共重合体とポリオレフィン系樹脂との親和性が不足し、透明性と軟質性が悪化し、また加工性も低下してくる。一方、70重量%以上でも透明性の低い樹脂組成物となる。
また、粘接着性組成物においては、水素添加前のブロック共重合体中の共役ジエン化合物に基づくビニル結合量V(%)は、30%以上、70%未満、好ましくは35%以上、68%未満、更に好ましくは40%以上、65%未満である。この範囲を超えると、粘着付与剤との親和性が不足して粘着性や相溶性が劣る。
ビニル結合量は、ビニル量調整剤としてジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のエーテル化合物、トリメチルアミン、トリエチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、ジアゾビシクロ[2,2,2]オクタン等の第3級アミンなどを用いてブロック共重合体の製造時に調整することができる。
本発明で使用する水素添加ブロック共重合体は、上記のブロック共重合体を水添すること(水素添加反応)により得られる。水添反応に使用される触媒としては、(1)Ni、Pt、Pd、Ru等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等に担持させた担持型不均一系触媒、(2)Ni、Co、Fe、Cr等の有機酸塩又はアセチルアセトン塩などの遷移金属塩と有機アルミニュウム等の還元剤とを用いる、いわゆるチーグラー型触媒、(3)Ti、Ru、Rh、Zr等の有機金属化合物等のいわゆる有機金属錯体等の均一触媒が知られている。水添反応の具体的な方法としては、特公昭42−8704号公報、特公昭43−6636号公報、特公昭63−4841号公報、特公平1−37970号公報、特公平1−53851号公報、特公平2−9041号公報に記載された方法が挙げられ、炭化水素溶媒中で水添触媒の存在下に水素添加して、水素添加物を得ることができる。その際、ブロック共重合体の水素添加率は、反応温度、反応時間、水素供給量、触媒量等を調整することによりコントロールできる。
本発明に使用される水素添加ブロック共重合体は、共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合のトータル水素添加率H(%)が以下の関係式 V<H<1.25×V+10 50≦H<80好ましくは、 V<H<1.25×V+10 55≦H<78更に好ましくは、 V+5<H<1.25×V+10 55≦H<78を満たす必要がある。
ポリオレフィン系樹脂との組成物において、トータル水素添加率Hが水素添加前のビニル結合量V以下の場合には樹脂組成物の耐熱老化性が劣る。さらに耐衝撃性樹脂組成物においては、低温耐衝撃性と剛性のバランスが悪化し、軟質性樹脂組成物においては、透明性が悪化する。一方、1.25×V+10以上の場合には樹脂組成物の加工性が低下する。また、トータル水素添加率Hが、V+5<H<1.25×V+10を満たす場合においても、Hが80%以上では本発明の範囲の樹脂組成物に比較して加工性が低下する。
また、本発明において粘接着性組成物に使用される水素添加ブロック共重合体は、共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合のトータル水素添加率H(%)が以下の関係式 V<H<2×V+10 30≦H<80好ましくは、 V<H<2×V+10 35≦H<78更に好ましくは、 V<H<2×V+5 35≦H<78を満たす必要がある。
粘接着性組成物において、トータル水素添加率Hが水素添加前のビニル結合量V以下の場合、又は2×V+10以上の場合には、保持力と粘着性のバランスに劣るため好ましくない。また、トータル水素添加率Hが、V<H<2×V+10を満たす場合においても、80%以上では本発明の範囲の粘接着性組成物に比較して粘着性が低下する。
本発明では、水素添加ブロック共重合体において、水素添加前の共役ジエン中のビニル結合の水素添加率が82%以上、好ましくは85%以上更に好ましくは90%以上であること必要である。ビニル結合の水素添加率が82%未満の場合には、高温加熱下における熱安定性、溶融粘度安定性が劣るため好ましくない。ここで、ビニル結合の水素添加率とは、ブロック共重合体中に組み込まれている水素添加前の共役ジエン中のビニル結合の内、水素添加されたビニル結合の割合を云う。
なお、ブロック共重合体中のビニル芳香族炭化水素に基づく芳香族二重結合の水添率については特に制限はないが、水添率を50%以下、好ましくは30%以下、更に好ましくは20%以下にすることが好ましい。水添率は、赤外分光光度計や核磁気共鳴装置(NMR)等により知ることができる。
本発明に使用される水素添加ブロック共重合体におけるビニル芳香族炭化水素の含有量は好ましくは5〜50重量%、更に好ましくは8〜45重量%、最も好ましくは10〜40重量%である。水素添加ブロック共重合体のビニル芳香族炭化水素含有量がこの範囲外の場合、本発明で目的としている特性が得られない。
ポリオレフィン系樹脂との組成物において、例えば耐衝撃性樹脂組成物に用いた場合、水素添加ブロック共重合体のビニル芳香族炭化水素の含有量が5重量%未満の場合剛性が劣り、50重量%を越える場合には低温耐衝撃性が劣る恐れがある。また、本発明において、軟質性樹脂組成物に好適な水素添加ブロック共重合体のビニル芳香族炭化水素含有量は5〜35重量%、好ましくは8重量%を超え、30重量%未満、更に好ましくは10重量%を超え、25重量%未満であることが推奨される。ビニル芳香族炭化水素の含有量が5重量%以下の場合、軟質性樹脂組成物から成形したフィルムの耐ブロッキング特性が悪化し、35重量%以上では軟質性樹脂組成物としての軟質性、透明性が劣る。
また、粘接着性組成物において、水素添加ブロック共重合体のビニル芳香族炭化水素の含有量が5重量%未満の場合保持力が劣り、60重量%を越える場合には粘着性が劣る恐れがある。
ポリオレフィン系樹脂との組成物において、例えば耐衝撃性樹脂組成物に用いた場合、水素添加ブロック共重合体のメルトフローレート(JIS K6758に準拠:230℃、2.16Kg荷重)は、好ましくは0.5〜100g/10分、更に好ましくは1〜80g/10分、最も好ましくは2〜50g/10分である。メルトフローレートが0.5g/10分未満であると得られる組成物の成形性が劣り、また100g/10分を越えると低温耐衝撃性が低下する恐れがある。好適な水素添加ブロック共重合体の数平均分子量は、3万を超え、33万未満、好ましくは5万を超え、25万未満、更に好ましくは7万を超え、20万未満であることが推奨される。特に,軟質性樹脂組成物に好適な水素添加ブロック共重合体の数平均分子量は,3万を超え、33万未満、好ましくは5万を超え〜25万未満、更に好ましくは7万を超え、20万未満である。この範囲で,軟質性樹脂組成物の成形性と軟質性のバランスがよい。
更に、本発明において、柔軟性樹脂組成物に好適な水素添加ブロック共重合体は、数平均分子量が5万〜100万、好ましくは7万〜50万、更に好ましくは9万以上、33万未満であることが推奨される。数平均分子量が5万未満の場合は柔軟性樹脂組成物の強度が低下し、100万を超えると成形性が劣る。
一方、本発明において、粘接着性組成物に好適な水素添加ブロック共重合体の分子量は、GPCによる測定において、ピーク分子量が標準ポリスチレン換算で5万〜30万、好ましくは6万〜25万、更に好ましくは7万〜20万である。粘接着性組成物においてピーク分子量が5万未満の場合粘接着性組成物の保持力が劣り、30万を超えると溶融粘度が高くなり粘接着性組成物の塗布性能等が劣るため好ましくない。
本発明の粘接着性組成物において、成分(1)の水素添加ブロック共重合体として、 (1−A)ビニル芳香族炭化水素を主体とする1個の重合体ブロックと、共役ジエン化合物を主体とする1個の重合体ブロックを有し、しかもビニル結合量V、トータル水素添加率H、ビニル結合の水素添加率及びビニル芳香族炭化水素の含有量が上記要件を満たす水素添加ブロック共重合体20〜90重量%、好ましくは25〜80重量% (1−B)ビニル芳香族炭化水素を主体とする少なくとも2個の重合体ブロックと、共役ジエン化合物を主体とする少なくとも1個の重合体ブロックを有し、しかもビニル結合量V、トータル水素添加率H、ビニル結合の水素添加率及びビニル芳香族炭化水素の含有量が上記要件を満たす水素添加ブロック共重合体80〜10重量%、好ましくは75〜20重量%から成る水素添加ブロック共重合体を使用することが、保持力、粘着性及び溶融粘度のバランスが高度に優れた粘接着性組成物を得る上で推奨される。
これらの水素添加ブロック共重合体の分子量(GPCによる測定において、標準ポリスチレン換算でのピーク分子量)は、成分(1−A)が3万〜15万、好ましくは4万〜14万、更に好ましくは5万〜13万であり、成分(1−B)が10万〜30万、好ましくは12万〜28万、更に好ましくは14万〜26万であることが、粘接着性組成物においては保持力と粘着性のバランス及び溶融粘度の点でとりわけ好ましい。尚、成分(1−A)と成分(1−B)の平均分子量は、上記成分(1)の水素添加ブロック共重合体の分子量の部分で説明した範囲の分子量に設定する必要がある。
本発明において、成分(1−A)および成分(1−B)からなる水素添加ブロック共重合体は、例えば不活性炭化水素溶媒中で、有機リチウム化合物を重合開始剤としてスチレンを重合させ、次いで、ブタジエンを重合させ、さらに場合によりこれらの操作を繰り返す方法により得られたスチレンブタジエンブロックコポリマーの分子量の異なる2種類のブロック共重合体を別々に重合して、混合させる事により得られる。その際、分子量は有機リチウム化合物量を制御することにより調整される。組成物(A)の混合方法は、重合反応終了後、水、アルコール、酸などを添加して活性種を失活させた各成分の重合溶液を所定の組成でブレンドした後、例えばスチームストリッピングなどを行って重合溶媒を分離した後、乾燥することにより得ることができる。また個別に重合溶媒を分離、乾燥して得られたポリマーをロール等でブレンドして得ることもできる。
また、成分(1−A)および成分(1−B)からなる水素添加ブロック共重合体は、上記とは別の手法によっても得ることができる。即ち、上記と同様な手法で、成分(1−A)を重合した後、重合系内に適当なカップリング剤を有機リチウム化合物に対して、所定量添加することにより得られる共重合体生成物を成分(1−B)とし、同一反応系内で所期の組成物を得る。この手法を用いると、成分(1−B)のピーク分子量は成分(1−A)のピーク分子量の整数倍であり、成分(1−A)と成分(1−B)のモノアルケニル芳香族化合物含有量は同じになり構造が限定されるが、上記の方法に比べ工業的に有利である。
カップリング剤としては、好ましくは2官能性カップリング剤が使用される。そのようなものとしては、例えばジクロルジメチルシラン、フェニルメチルジクロロシランのようなハロゲン化ケイ素化合物、ジメチルジメトキシシランのようなアルコキシケイ素化合物、ジクロルジメチルスズのようなスズ化合物、安息香酸メチルのようなエステル化合物、ジビニルベンゼンなどのようなビニルアレン類、そして2官能性のエポキシ化合物などがある。
本発明のブロック共重合体組成物においては、成分(1)の水素添加ブロック共重合体として水素添加前のビニル含有量Vが異なるもの、トータル水素添加率Hが異なるもの、メルトフローが異なるもの、ビニル芳香族炭化水素の含有量が異なるもの、ポリマー構造が異なるものをそれぞれ2種以上使用しても良い。本発明で規定する要件を満足する水素添加ブロック其重合体を2種以上使用することにより、諸物性のバランスを更に改善することができる。また、本発明で用いる水素添加ブロック共重合体は、窒素、酸素、ケイ素、リン、硫黄、スズから選ばれる極性基含有官能基が重合体に結合した変性重合体や不飽和カルボン酸またはその誘導体との付加反応により変性させ、官能基を含有したものを一部、または全部用いてもかまわない。
上記のようにして得られた水素添加ブロック共重合体の溶液から、通常の方法で脱溶剤することにより、本発明の水素添加ブロック共重合体を得ることができる。必要に応じ、金属塩類を脱灰する工程において使用することができる。また、必要に応じ、反応停止剤、酸化防止剤、中和剤、界面活性剤等を用いてもよい。
本発明に使用される成分(2)のポリオレフィン系樹脂としては、エチレン、炭素数3〜12のα−オレフィン、例えばプロピレン、1−ブテン、イソブチレン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン等から選ばれる1種もしくは2種以上の単量体を重合して得られる樹脂であれば特に限定されるものではない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体などがあげられる。共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれでもよい。(2)成分はこれらの混合物でもよい。また、α−オレフィンの2種又は3種以上の共重合体ゴム、又はα−オレフィンと他のモノマーとの共重合体等のオレフィン系熱可塑性エラストマーを含有していてもよい。これら共重合体ゴムとしては、エチレン−プロピレン共重合体ゴム(EPR)、エチレン−ブテン共重合体ゴム(EBR)、エチレン−オクテン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム(EPDM)等が挙げられる。これらのポリオレフィン系樹脂のなかでも、ホモ又はブロックのポリプロピレンが好ましく、特にシンジオタクティックポリプロピレンホモポリマー、DSCによる結晶融解ピーク温度が155℃以上のプロピレン−エチレンブロックブロック樹脂を用いると、得られる組成物の耐熱性が高くなる。
また、本発明におけるポリオレフィン系樹脂のメルトフローレート(JISK6758に準拠:230℃,2.16Kg荷重)は0.1〜150g/10分の範囲にあることが望ましい。ポリオレフィン系樹脂の重合方法は従来公知の方法いずれでもよく、遷移重合、ラジカル重合、イオン重合等があげられる。
本発明の水素添加ブロック共重合体とポリオレフィン系樹脂との組成物において、(1)水素添加ブロック共重合体の割合は1〜95重量部、好ましくは3〜90重量部、更に好ましくは5〜85重量部であり、(2)ポリオレフィン系樹脂の割合は99〜5重量部、好ましくは97〜10重量部、更に好ましくは95〜15重量部である。ポリオレフィン系樹脂及び水素添加ブロック共重合体の割合がこの範囲外では、本発明が目的とする性能が得られない。
本発明において、耐衝撃性樹脂組成物に好適な配合割合は、(1)ポリオレフィン系樹脂が99〜50重量部、好ましくは97〜60重量部、更に好ましくは95〜65重量部であり、(2)水素添加ブロック共重合体が1〜50重量部、好ましくは3〜40重量部、更に好ましくは5〜35重量部であることが推奨される。水素添加ブロック共重合体の割合が1重量部未満であると衝撃強度が低いものとなり、50重量部を越えると剛性が悪化する。
また、本発明において、軟質性樹脂組成物に好適な配合割合は、(1)ポリオレフィン系樹脂が99〜5重量部、好ましくは95〜10重量部、更に好ましくは90〜15重量部であり、(2)水素添加ブロック共重合体が1〜95重量部、好ましくは5〜90重量部、更に好ましくは10〜85重量部であることが推奨される。水素添加ブロック共重合体の割合が1重量部未満であると軟質性樹脂組成物の軟質性に劣り、95重量部を越えると軟質性樹脂組成物から成形したフィルムの耐ブロッキング特性が悪化する。
更に、本発明において、柔軟性樹脂組成物に好適な配合割合は、(1)水素添加ブロック共重合体が20〜95重量部、好ましくは40〜90重量部、更に好ましくは50〜85重量部であり、(2)ポリオレフィン系樹脂が80〜5重量部、好ましくは60〜10重量部、更に好ましくは50〜15重量部であることが推奨される。水素添加ブロック共重合体の割合が20重量部未満であると柔軟性樹脂組成物の柔軟性に劣り、95重量部を越えると硬さや剛性が低下する。
本発明において、柔軟性樹脂組成物を得る場合には、非芳香族系ゴム軟化剤を前記(1)の水素添加ブロック共重合体100重量部に対して5〜300重量部、好ましくは10〜200重量部、更に好ましくは15〜150重量部割合する事が推奨される。非芳香族系ゴム軟化剤の配合量が5重量部未満の場合は柔軟性樹脂組成物の柔軟性に劣り、300重量部を超えると機械的強度が低下する。非芳香族系ゴム軟化剤としては、例えば鉱物油系軟化剤で一般にパラフィン系成いはナフテン系オイルとよばれるものがあげられるが、なかでもパラフィン系オイルが反撥弾性、耐熱安定性の点で好ましい。
本発明の樹脂組成物には、必要に応じて任意の添加剤を配合することができる。添加剤の種類は、樹脂の配合に一般的に用いられるものであれば特に制限はないが、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、マイカ、けい酸(ホワイトカーボン)、酸化チタン等の無機充填剤、カーボンブラック、酸化鉄等の顔料、ステアリン酸、ベヘニン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、エチレンビスステアロアミド等の滑剤、離型剤、有機ポリシロキサン、ミネラルオイル等の可塑剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、りん系熱安定剤等の酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属ウィスカ等の補強剤、着色剤、その他添加剤或いはこれらの混合物等が挙げられる。
本発明における耐衝撃性樹脂組成物において無機充填剤の使用量は、耐衝撃性と剛性のバランスからその添加量は、ポリオレフィン系樹脂及び水素添加ブロック共重合体の合計量100重量部に対し、50重量部以下、好ましくは5〜40重量部が推奨される。また、柔軟性樹脂組成物における無機充填剤の使用量は、水素添加ブロック共重合体100重量部に対して、500重量部以下、好ましくは10〜300重量部、更に好ましくは30〜200重量部であることが、柔軟性、機械的強度及び成形加工性の点で推奨される。
次に本発明に使用される成分(2)の粘着付与剤は、種類は特に限定はなく、ロジン系テルペン系樹脂、水添ロジン系テルペン系樹脂、クマロン系樹脂、フェノール系樹脂、テルペン−フェノール系樹脂、芳香族炭化水素樹脂、脂肪族炭化水素樹脂などの公知の粘着付与性樹脂が挙げられ、これらの粘着付与剤は2種類以上混合使用も可能である。粘着付与剤の具体例としては、「ゴム・プラスチック配合薬品」(ラバーダイジェスト社編)に記載されたものが使用できる。粘着付与剤の使用量としては、成分(1)成分100重量部に対して20〜400重量部の範囲で使用され、好ましくは50〜350重量部の範囲で使用される。その使用量が20重量部未満では、粘接着性組成物の粘着性を付与しにくく、また、400重量部を超えると粘接着性組成物の保持力の低下を起こし、いずれの場合も粘接着性特性を損ねる傾向を生じる。
また本発明において、粘接着性組成物には公知のナフテン系、パラフィン系のプロセスオイル及びこれらの混合オイルを軟化剤として使用することが出来る。軟化剤を添加することにより、粘接着性組成物の粘度が低下するので加工性が向上するとともに、粘着性が向上する。これらの軟化剤の使用量は成分(1)100重量部に対して0〜200重量部の範囲で使用される。200重量部を超えると接着剤組成物の保持力を著しく損ねる傾向を生じる。
本発明の樹脂組成物あるいは粘接着性組成物に使用される好適な安定剤としては、例えば2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、2,4−ビス〔(オクチルチオ)メチル〕−0−クレゾール、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−t−アミル−6−〔1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル〕フェニルアクリレート、2−[1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ペンチルフェニル)]アクリレートなどのヒンダードフェノール系酸化防止剤;ジラウリルチオジプロビオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネートペンタエリスリトール−テトラキス(β−ラウリルチオプロピオネート)などのイオウ系酸化防止剤;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトなどのリン系酸化防止剤などを挙げることができる。また、光安定剤としては、例えば2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤や2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系紫外線吸収剤、あるいはヒンダードアミン系光安定剤などを挙げることができる。
本発明の樹脂組成物あるいは粘接着性組成物には、必要により、ベンガラ、二酸化チタンなどの顔料;パラフィンワックス、マイクロクリスタンワックス、低分子量ポリエチレンワックス、などのワックス類;無定形ポリオレフィン又は低分子量のビニル芳香族系熱可塑性樹脂;天然ゴム;ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、イソプレン−イソブチレンゴム、ポリペンテナマーゴム、及び、本発明以外のスチレン−イソプレン系ブロック共重合体などの合成ゴムを添加しても良い。
本発明の樹脂組成物の製造方法は、特に制限されるものではなく、公知の方法が利用できる。例えば、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機、コニーダ、多軸スクリュー押出機等の一般的な混和機を用いた溶融混練方法、各成分を溶解又は分散混合後、溶剤を加熱除去する方法等が用いられる。本発明においては押出機による溶融混合法が生産性、良混練性の点から好ましい。
また、本発明の粘接着性組成物の製造方法は,特に制限されるものではなく、公知の方法が利用できる。例えば、公知の混合機、ニーダーなどを用い、加熱下で均一混合する方法で調整される。
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
1.ポリオレフィン系樹脂組成物
(I)使用する成分とその作成
(1)ブロック共重合体
*ブロック共重合体の分析 ブロック共重合体の分析は、下記の方法に従った。
1)スチレン含量 赤外分光光度計(日本分光社製、FT/IR−410)を用いて測定した。
2)ビニル量 赤外分光光度(日本分光社製、FT/IR−410)を用いて測定し、ハンプトン法により算出した。
3)分子量 GPC〔装置は、ウォーターズ製であり、カラムは、デュポン製のZORBAX PSMlOOO−Sを2本とPSM60−Sの計3本の組合せである。溶媒にはテトラヒドロフランを用い、測定条件は、温度35℃で行った。分子量は、クロマトグラムのピークの分子量を、市販の標準ポリスチレンの測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用して求めた数平均分子量である。尚、クロマトグラム中にピークが複数有る場合の分子量は、各ピークの分子量と各ピークの組成比(クロマトグラムのそれぞれのピークの面積比より求める)から求めた平均分子量をいう。
4)水素添加率Hとビニル結合の水素添加率 水素添加率Hとビニル結合の水素添加率は、核磁気共鳴装置(BRUKER社製,DPX−400)を用いて測定した。
*ブロック共重合体の調整
ポリオレフィン系樹脂組成物に使用する水素添加ブロック共重合体は、下記の方法で作成した。
(1) 攪拌機及びジャケット付きの内容量100Lのオートクレーブを洗浄、乾燥、窒素置換し、予め精製したスチレン10重量部を含むシクロヘキサン溶液を投入した。次いでn−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを添加し、70℃で1時間重合した後、予め精製したブタジエン80重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間、さらにスチレン10重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合した。
得られたブロック共重合体溶液の一部をサンプリングし、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートをブロック共重合体100重量部に対して0.3重量部添加し、その後溶媒を加熱除去した(得られた共重合体をポリマー1とする)。ポリマー1は、スチレン含量が20重量%,ポリプタジエン部の1,2ビニル結合量が50重量%であった。
次に、残りのブロック共重合体溶液を用いて、ジ−p−トリスビス(1−シクロペンタジェニル)チタニウムとn−ブチルリチウムを水添触媒として、温度70℃で水素添加を行い、一部の重合体溶液をサンプリングしてポリマー2を得た。ポリマー2は、ブタジエンに基づく不飽和二重結合のトータル水素添加率H(以後、水素添加率Hと言う)が40%、メルトフロー90g/10分であった。また、水素添加率Hは、供給する水素ガス量を流量計で測定し、目標水添率を達成した時点でガスの供給を止めることでコントロールした。残りの重合体溶液は、再度水素添加を行い、ポリマー3、ポリマー4の共重合体溶液を得た。ポリマー3は、水素添加率H65%、メルトフロー40g/10分であった。またポリマー4は、水素添加率H97%、メルトフロー12g/10分であった。
各共重合体溶液は、ポリマー1と同様に安定剤添加後に溶媒を加熱除去し、ポリマー2、3及び4を作成した。各サンプルのポリマー構造を表−1に示した。
また、表−1には、各ポリマーのビニル結合の水素添加率を記載した。
(2) n−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンの添加量を変えた以外は、(1)と同様の方法で重合を行い、ブロック共重合体を得た。
このブロック共重合体溶液を用いて、(1)と同様に水素添加を行い、ポリマー5〜7を作成した。このサンプルのポリマー構造を表−1に示した。
(3) テトラメチルエチレンジアミンの添加量を増加し、重合温度を20℃で行う以外は、(1)と同様の方法で重合を行い、スチレン含量が20重量%、ポリプタジエン部の1,2ビニル結合量が85重量%のブロック共重合体を得た。
このブロック共重合体溶液を用いて、(1)と同様に水素添加を行い、ポリマー8を作成した。このサンプルのポリマー構造を表−1に示した。
(4) スチレンの投入量及びブタジエンの投入量、n−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンの添加量を変えた以外は、(1)と同様の方法によりブロック共重合体を得た。得られた各ブロック共重合体は、(1)と同様に水素添加を行い、ポリマー9〜11を作成した。各サンプルのポリマー構造を表−1に示した。
(5) 攪拌機及びジャケット付きの内容量100Lのオートクレーブを洗浄、乾燥、窒素置換し、予め精製したブタジエン10重量部を含むシクロヘキサン溶液を加え、次いでn−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを添加して70℃で1時間重合した後、予め精製したスチレン17.5重量部を含むシクロヘキサン溶液を投入した。1時間重合した後、予め精製したブタジエン55重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合し、その後さらにスチレン17.5重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合した。
その後、(1)と同様に水素添加を行いポリマー12を作成した。得られたサンプルのポリマー構造を表−1に示した。
(6) n−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンの添加量を変えた以外は、(5)と同様の方法によりブロック共重合体を得た。その後、(1)と同様に水素添加を行いポリマー13、14を作成した。得られたサンプルのポリマー構造を表−1に示した。
(7) 攪拌機及びジャケット付きの内容量100Lのオートクレーブを洗浄、乾燥、窒素置換し、予め精製したスチレン15重量部を含むシクロヘキサン溶液を投入した。次いでn−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを添加し、70℃で1時間重合した後、予め精製したイソプレン70重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間、さらに15重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合した。
次に、このブロック共重合体溶液を用いて、ジ−p−トリスビス(1−シクロペンタジェニル)チタニウムとジブチルマグネシウムを水添触媒として、温度70℃で水素添加を行い、ポリマー15を得た。得られたサンプルのポリマー構造を表−1に示した。
(8) 攪拌機及びジャケット付きの内容量100Lのオートクレーブを洗浄、乾燥、窒素置換し、予め精製したスチレン6.5重量部を含むシクロヘキサン溶液を投入した。次いでn−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを添加して70℃で1時間重合した後、予め精製したブタジエン87重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合し、その後さらにスチレン6.5重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合した。
その後、(1)と同様に水素添加を行いポリマー16とポリマー17を作成した。得られたサンプルのポリマー構造を表−1に示した。
(9) n−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンの添加量を変えた以外は、(8)と同様の方法によりブロック共重合体を得た。その後、(1)と同様に水素添加を行いポリマー18、19を作成した。得られたサンプルのポリマー構造を表−1に示した。
(2)ポリオレフィン系樹脂
(2−1)市販ポリプロピレン樹脂:MK711(モンテルエスディ−ケイサンライズ(株)製) <ブロックPP>
(2−2)市販ポリプロピレン樹脂:PC600S(モンテルエスディ−ケイサンライズ(株)製) <ホモPP>
(2−3)市販高密度ポリエチレン樹脂:サンテックJ301(旭化成(株)製)
(3)タルク:マイクロエースP−4(日本タルク(社)製)
(II)樹脂組成物の調製と物性測定
<耐衝撃性樹脂組成物>
各成分(1)、成分(2)及び成分(3)を表−2に示した割合で配合し、30mmの2軸押出機を用いて220℃の温度で溶融混練を行い、ペレット化した。得られたペレットを220℃で射出成形し、下記1)〜5)の各種特性を測定した。
尚、実施例及び比較例に示した物性の測定規格、試験法は以下の通りである。
1)加工性:JIS K6758に準拠して、樹脂組成物のペレットのメルトフロー(230℃/2.16Kg荷重)を測定し、その指標とした。
2)剛性:ASTM D790に準拠して、射出成形試験片の曲げ試験を行い、曲げ弾性率を測定した。
3)耐衝撃性:JIS K7110に準拠し、−30℃におけるアイゾット衝撃強度(ノッチ付き)を測定した。
4)引張伸び:ASTM D638に準拠して、射出成形試験片の引張破断点伸度を測定した。引張速度は、20mm/分であった。
5)耐熱老化性:樹脂組成物の射出成形試験片を135℃の温度下で200時間状態調節した。その後、4)と同様に引張破断点伸度を測定し、未状態調節サンプルの伸度に対する保持率を求めた。保持率が高い程、耐熱老化性が優れると判断した。
以下の実施例1〜4及び比較例1〜11の結果を表−2に示した。
実施例1〜4及び比較例1〜11
表−2に実施例1及び比較例1〜7として、成分(1)の水素添加ブロック共重合体10重量部、成分(2)として(2−1)のポリプロピレン80重量部、タルク10重量部を配合した樹脂組成物の物性を示した。また、同表に実施例2〜4及び比較例8〜11として、成分(1)の水素添加ブロック共重合体15重量部,成分(2)として(2−1)のポリプロピレン65重量部,タルク20重量部を配合した樹脂組成物の物性を示した。
本発明の樹脂組成物は、低温耐衝撃性、成形加工性(流動性)、耐熱老化性、剛性の点でバランスに優れた組成物であることが分かる。
実施例5
成分(1)としてポリマー3の水素添加ブロック共重合体10重量部、成分(2)として(2−3)の高密度ポリエチレン樹脂90重量部を配合した熱可塑性樹脂組成物の物性を作成した。得られた樹脂組成物は、低温耐衝撃性、成形加工性(流動性)、耐熱老化性、剛性の点でバランスに優れた組成物であった。
<軟質性樹脂組成物>
各成分(1)、成分(2−2)を表−3に示した割合で配合し、30mm単軸シート押出機を用いて230℃の温度で溶融混練を行い、シート化した。得られたシート(80μm)を用い、下記1)〜3)の各種特性を測定した。
尚、実施例及び比較例に示した物性の測定規格、試験法は以下の通りである。
1)加工性:JIS K6758に準拠して、樹脂組成物のシートのメルトフローレート(230℃/2.16Kg荷重)を測定した。数値が大きい程、加工性が良いと判断した。
2)軟質性:JIS K7127に準拠して、引張り速度2mm/分で引張試験を行った。シートを幅20mm×長さ200mmの形状に切り出し、300%伸び時の引張弾性率をM300%として測定した。数値が小さい程、軟質性に優れると判断した。
3)透明性:JIS K7105に準拠して、ヘーズメーター(日本電色製)を用いてヘーズを測定した。数値が小さい程、透明性に優れると判断した。
以下の実施例6及び比較例12〜15の結果を表−3に示した。
実施例6及び比較例12〜15
表−3に実施例6及び比較例13〜15として、成分(1)の水素添加ブロック共重合体20重量部、成分(2)として(2−2)のポリプロピレン80重量部を配合した熱可塑性樹脂組成物の物性を示した。また、比較例12として、(2−2)のポリプロピレン100重量%の物性を示した。
本発明の樹脂組成物は、軟質性、透明性、成形加工性(流動性)に優れた組成物であることが分かる。
2.粘接着性組成物
(I)使用する成分とその作成
(1)ブロック共重合体
*ブロック共重合体の分析
ブロック共重合体の分析は、下記の方法に従った。
1)スチレン含量: 紫外線分光光度計(日立UV200)を用いて、262nmの吸収強度より算出した。
2)ピーク分子量及び組成比: GPC〔装置は、ウォーターズ製であり、カラムは、デュポン製のZORBAX PSMlOOO−Sを2本とPSM60−Sの計3本の組合せである。溶媒にはテトラヒドロフランを用い、測定条件は、温度35℃で行った。ピーク分子量は、クロマトグラムのピークの分子量を、市販の標準ポリスチレンの測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用して求めた。又、成分(1)が成分(1−A)と成分(1−B)から成る場合のの組成比は、クロマトグラムのそれぞれのピークの面積比より求めた。
3)ビニル結合及び水添率
核磁気共鳴装置(BRUKER社製、DPX−400)を用いて測定した。
*ブロック共重合体の調製
粘接着性組成物に使用する水素添加ブロック共重合体は、下記の方法で作成した。
(1) 攪拌機及びジャケット付きの内容量100Lのオートクレーブを洗浄、乾燥、窒素置換し、予め精製したスチレン10重量部を含むシクロヘキサン溶液を投入した。次いでn−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを添加し、70℃で1時間重合した後、予め精製したブタジエン80重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間、さらにスチレン10重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合した。
得られたブロック共重合体溶液の一部をサンプリングし、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートをブロック共重合体100重量部に対して0.3重量部添加し、その後溶媒を加熱除去した(得られた共重合体をポリマー20とする)。ポリマー20は、スチレン含量が20重量%、ポリプタジエン部の1,2ビニル結合量が50重量%、分子量が10.5万であった。
次に、残りのブロック共重合体溶液を用いて、ジ−p−トリスビス(1−シクロペンタジェニル)チタニウムとn−ブチルリチウムを水添触媒として、温度70℃で水素添加を行い、一部の重合体溶液をサンプリングしてポリマー21を得た。ポリマー21は、ブタジエンに基づく不飽和二重結合のトータル水素添加率H(以後、水素添加率Hと言う)が40%、ビニル結合の水素添加率が73%であった。尚、水素添加率Hは、供給する水素ガス量を流量計で測定し、目標水添率を達成した時点でガスの供給を止めることでコントロールした。残りの重合体溶液は、再度水素添加を行い、ポリマー22〜24の共重合体溶液を得た。
各共重合体溶液は、ポリマー20と同様に安定剤添加後に溶媒を加熱除去した。各サンプルの特性を表−4に示した。
(2) n−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンの添加量を変えた以外は、(1)と同様の方法で重合を行い、スチレン含量が20重量%、ポリプタジエン部の1,2ビニル結合量が14重量%のブロック共重合体を得た。
このブロック共重合体溶液を用いて、(1)と同様に水素添加を行い、ポリマー25を作成した。このサンプルの特性を表−4に示した。
(3) テトラメチルエチレンジアミンの添加量を増加し、重合温度を20℃で行う以外は、(1)と同様の方法で重合を行い、スチレン含量が20重量%、ポリプタジエン部の1,2ビニル結合量が85重量%のブロック共重合体を得た。
このブロック共重合体溶液を用いて、(1)と同様に水素添加を行い、ポリマー26を作成した。このサンプルの特性を表−4に示した。
(4) スチレンの投入量及びブタジエンンの投入量、n−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンの添加量を変えた以外は、(1)と同様の方法によりブロック共重合体を得た。得られた各ブロック共重合体は、(1)と同様に水素添加を行い、ポリマー27〜29を作成した。各サンプルの特性を表−4に示した。
(5) 攪拌機及びジャケット付きの内容量100Lのオートクレーブを洗浄、乾燥、窒素置換し、予め精製したブタジエン10重量部を含むシクロヘキサン溶液を加え、次いでn−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを添加して70℃で1時間重合した後、予め精製したスチレン17.5重量部を含むシクロヘキサン溶液を投入した。1時間重合した後、予め精製したブタジエン55重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合し、その後さらにスチレン17.5重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合した。
その後、(1)と同様に水素添加を行いポリマー30を作成した。得られたサンプルの特性を表−4に示した。
(6) n−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンの添加量を変えた以外は、(5)と同様の方法によりブロック共重合体を得た。その後、(1)と同様に水素添加を行いポリマー31、32を作成した。得られたサンプルの特性を表−4に示した。
(7) 攪拌機及びジャケット付きの内容量100Lのオートクレーブを洗浄、乾燥、窒素置換し、予め精製したスチレン30重量部を含むシクロヘキサン溶液を投入した。次いでn−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを添加し、70℃で1時間重合した後、予め精製したブタジエン70重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合した。その後、カップリング剤としてフェニルメチルジクロロシランを添加してカップリングさせ、カップリングしたポリマーとカップリングしていないポリマーとの混合物を得た。
その後、(1)と同様に水素添加を行いポリマー33、34を作成した。得られたサンプルの特性を表−4に示した。
(8) 攪拌機及びジャケット付きの内容量100Lのオートクレーブを洗浄、乾燥、窒素置換し、予め精製したスチレン35重量部を含むシクロヘキサン溶液を投入した。次いでn−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを添加し、70℃で1時間重合した後、予め精製したブタジエン65重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合した。その後、カップリング剤として四塩化シリカを添加してカップリングさせ、カップリングしたポリマーとカップリングしていないポリマーとの混合物を得た。
その後、(1)と同様に水素添加を行いポリマー35、36を作成した。得られたサンプルの特性を表−4に示した。
(9) 特公平5−69874号公報に開示された方法により、該公報の実施例3に記載された特定水添化ブロック共重合体(ポリマー37)を得た。ポリマー37のスチレン含量は20重量%、ポリプタジエン部の1,2ビニル結合量は35重量%、水素添加率Hは45%、ビニル結合の水素添加率が80%であった。
(10)攪拌機及びジャケット付きの内容量100Lのオートクレーブを洗浄、乾燥、窒素置換し、予め精製したスチレン15重量部を含むシクロヘキサン溶液を投入した。次いでn−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを添加し、70℃で1時間重合した後、予め精製したイソプレン80重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間、さらにスチレン15重量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて1時間重合した。得られたブロック共重合体は、スチレン含量が30重量%ポリイソプレン部のビニル結合総量が40重量%であった。
次に、このブロック共重合体溶液を用いて、ジ−p−トリスビス(1−シクロペンタジェニル)チタニウムとジブチルマグネシウムを水添触媒として、温度70℃で水素添加を行い、ポリマー38を得た。ポリマー38は、水素添加率Hが55%、ビニル結合の水素添加率が95%、分子量が12万であった。
(2)粘着付与剤
(2−1)市販脂環族系石油樹脂:アルコンM100(荒川化学(社)製)
(2−2)市販脂肪族系石油樹脂:エスコレッツ1310(エッソ化学(株)製)
(3)パラフィン系プロセス油:PW−90(出光興産(株)製)
(II)粘接着性組成物の物性測定 実施例及び比較例に示した粘接着性組成物の測定規格、試験法は以下の通りである。
1)溶融粘度 粘接着性組成物を、ブルックフィールド型粘度計を使用して、160℃における溶融粘度を測定した。
2)軟化点 JIS−K2207に準じ、規定の環に試料を充填し、水中で水平に支え、試料の中央に3.5gの球を置き、液温を5℃/minの速さで上昇させたとき、球の重さで試料が環台の底板に触れたときの温度を測定した。
3)溶融粘度変化率 ブルックフィールド型粘度計を使用して、180℃における混練直後の粘接着性組成物の溶融粘度をη0とし、粘接着性組成物を180℃の温度雰囲気下に48時間放置後の180℃の溶融粘度をη1としたとき、以下の溶融粘度変化率を求め、熱安定性の尺度とした。
次に、粘接着性組成物を溶融状態で取り出し、アプリケーターでポリエステルフィルムに厚さ50マイクロメートルになるようにコーティングし、粘着テープサンプルを作成し、粘接着特性を以下の方法で測定した。
4)ループタック 250mm長×15mm幅のループ状の試料を用い、被着体として、ステンレス板を使用して接触面積15mm×50mm、接着時間:3sec、接着及び引き剥がし速度:500mm/minで測定した。
5)粘着力 25mm幅の試料をステンレス板に張り付け、引き剥がし速度300mm/minで180度剥離力を測定した。
6)保持力 保持力は、JIS Z−1524に準じて、ステンレス板に25mm×25mmの面積が接するように粘着テープを貼り付け、60℃において1kgの荷重を与えて粘着テープがずれ落ちるまでの時間を測定した。
以下の実施例7〜17及び比較例16〜26の結果を表−5に示した。
実施例7〜14及び比較例16〜24
成分(1)のブロック共重合体100重量部に対して、成分(2)の粘着付与剤として(2−1)を250重量部、軟化剤としてパラフィン系プロセス油PW−90を60重量部の配合比で配合して、180℃×2時間、1リットルの攪拌機付き容器で溶融混練しホットメルト型粘接着性組成物を得た。尚、各粘接着性組成物には、ブロック共重合体100重量部に対して、安定剤として2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレートを1重量部配合した。各接着性組成物の物性測定結果を表−5に示した。
表−5から明らかなように、本発明で規定する範囲の粘接着性組成物は良好な溶融粘度、軟化点、ループタック、粘着力及び保持力を示し、溶融粘度変化率も小さくバランスのとれた粘接着特性を有することが分かる。
実施例15〜17及び比較例25、26
実施例7において、粘着付与剤及び軟化剤の配合量を変える以外は実施例7と同様の方法で粘接着性組成物を作成し、その粘接着特性を表−5に示した。
実施例18〜21
成分(2)の粘着付与剤として(2−2)のエスコレッツ1310を使用する以外は実施例7と同様の方法で粘接着性組成物を作成し、その粘接着特性を表−6に示した。
比較例27
ブロック共重合体としてポリマー37を使用する以外は実施例7と同様の方法で粘接着性組成物を作成した。得られた粘接着性組成物は、ポリマー37のビニル結合の水素添加率が本発明で規定する要件を満たさないため、溶融粘度変化率が実施例7や実施例9に比較して大きく、高温下における長期保存安定性に劣るものであった。
実施例22
ブロック共重合体としてポリマー38を使用する以外は実施例18と同様の方法で粘接着性組成物を作成した。得られた粘接着性組成物は良好な溶融粘度、軟化点、ループタック、粘着力及び保持力を示し、溶融粘度変化率も小さくバランスのとれた粘接着特性を有していた。
【産業上の利用可能性】
本発明の水素添加ブロック共重合体は、ポリオレフィン系樹脂の改質に優れた性能を発揮する。そして、本発明のポリオレフィン系樹脂組成物は、耐衝撃性(特に低温耐衝撃性)と剛性、成形加工性及び耐熱老化性のバランスに優れる。また、優れた透明性、軟質性、成形加工性を有するポリオレフィン系樹脂組成物を得ることも可能である。これらの特徴を生かして、射出成形、押出成形などによって各種形状の成型品に加工でき、自動車部品(自動車内装材料、自動車外装材料)食品包装容器などの各種容器、家電用品、医療機器部品、工業部品、玩具等に用いることができる。
さらに、本発明の粘接着性組成物は、良好な溶融粘度、軟化点、ループタック、粘着力及び保持力を示し、また溶融粘度変化率も小さく粘接着特性において優れたバランス性能を有する。これらの特徴を生かして各種粘着テープ・ラベル類、感圧性薄板、感圧性シート、各種軽量プラスチック成型品固定用裏糊、カーペット固定用裏糊、タイル固定用裏糊などに利用でき、特に粘着テープ・ラベル用として有用である。
Claims (2)
- (1)ビニル芳香族炭化水素を主体とする少なくとも1個の重合体ブロックと、共役ジエ
ン化合物を主体とする少なくとも1個の重合体ブロックを有し、共役ジエン化合物に基づ
くビニル結合量V(%)が30%以上70%未満であるブロック共重合体の水素添加物で
あって、
(a)共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合のトータル水素添加率H(%)が以下の
関係式を満たし,
V<H<2×V+10
30≦H<80
(b)ビニル結合の水素添加率が82%以上である水素添加ブロック共重合体 100重
量部、
(c)ビニル芳香族炭化水素の含有量が5〜50重量%、
(d)ピーク分子量が5万〜30万、及び
(2)粘着付与剤 20〜400重量部(成分(1)100重量部に対して)よりなるブ
ロック共重合体組成物。
- 成分(1)が、
(1−A)ビニル芳香族炭化水素を主体とする1個の重合体ブロックと、共役ジエン化合
物を主体とする1個の重合体ブロックを有し、共役ジエン化合物に基づくビニル結合量V
(%)が30%以上70%未満であるブロック共重合体の水素添加物であって、
(a)共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合のトータル水素添加率H(%)が以下の
関係式を満たし,
V<H<2×V+10
30≦H<80
(b)ビニル結合の水素添加率が82%以上、
(c)ビニル芳香族炭化水素の含有量が5〜60重量%
である水素添加ブロック共重合体 20〜90重量%、
(1−B)ビニル芳香族炭化水素を主体とする少なくとも2個の重合体ブロックと、共役
ジエン化合物を主体とする少なくとも1個の重合体ブロックを有し、共役ジエン化合物に
基づくビニル結合量V(%)が30%以上70%未満であるブロック共重合体の水素添加
物であって、
(a)共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合のトータル水素添加率H(%)が以下の
関係式を満たし,
V<H<2×V+10
30≦H<80
(b)ビニル結合の水素添加率が82%以上
(c)ビニル芳香族炭化水素の含有量が5〜60重量%である水素添加ブロック共重合体
80〜10重量%、
からなり、成分(1−A)と成分(1−B)のピーク分子量が5万〜30万である、請求
項1記載のブロック共重合体組成物。
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