(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。なお、本実施形態では、数値範囲を示す「A〜B」は特に断りがなければ、A以上B以下を表す。
【0014】
[環状オレフィン系樹脂組成物(P)]
まず、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)について説明する。
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)は、下記の[A−1]、[A−2]、[A−3]および[A−4]から選択される少なくとも一種を含み、かつ、軟化点温度(TMA)が120℃以上200℃以下である環状オレフィン系樹脂(A)と、芳香族ビニル系重合体(B)と、を含む。そして、環状オレフィン系樹脂組成物(P)に含まれる環状オレフィン系樹脂(A)および芳香族ビニル系重合体(B)の合計を100質量部としたとき、環状オレフィン系樹脂(A)の含有量が50質量部以上89質量部以下、好ましくは60質量部以上87質量部以下、より好ましくは65質量部以上85質量部以下であり、芳香族ビニル系重合体(B)の含有量が11質量部以上50質量部以下、好ましくは13質量部以上40質量部以下、より好ましくは15質量部以上35質量部以下である。
また、芳香族ビニル系重合体(B)は、芳香族ビニルブロック(b1)と芳香族ビニルが共役ジエンと共重合したブロック(b2)とを有するブロック共重合体の水素添加物[B−1]を含み、ASTM D542に準拠して測定されるブロック共重合体の水素添加物[B−1]の屈折率が1.520以上1.547以下の範囲内であり、ASTM D2240に準拠して測定されるブロック共重合体の水素添加物[B−1]のショアA硬度が85以下である。
【0015】
[A−1]エチレンと下記式[I]または[II]で示される環状オレフィンとのランダム共重合体;
【化3】
(上記式[I]中、nは0または1であり、mは0または正の整数であり、qは0または1であり、R
1〜R
18ならびにR
aおよびR
bは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子またはハロゲンで置換されていてもよい炭化水素基であり、R
15〜R
18は互いに結合して単環または多環を形成していてもよく、かつ、該単環または多環は二重結合を有していてもよく、またR
15とR
16とで、またはR
17とR
18とで、アルキリデン基を形成していてもよい。)
【0016】
【化4】
(上記式[II]中、pおよびqは0または正の整数であり、mおよびnは0、1または2であり、R
1〜R
19はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭化水素基またはアルコキシ基であり、R
9およびR
10が結合している炭素原子と、R
13が結合している炭素原子またはR
11が結合している炭素原子とは直接あるいは炭素数1〜3のアルキレン基を介して結合していてもよく、またn=m=0のときR
15とR
12またはR
15とR
19とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。)
【0017】
[A−2]上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンの開環重合体または共重合体
[A−3]上記開環重合体または共重合体[A−2]の水素化物
[A−4]上記[A−1]、[A−2]または[A−3]のグラフト変性物
【0018】
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)は、環状オレフィン系樹脂(A)およびブロック共重合体の水素添加物[B−1]を含む芳香族ビニル系重合体(B)を上記の比率で含むことにより、得られる成形体について、例えば医療用容器等に求められる良好な透明性を満足しながら、耐熱性および耐衝撃性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)によれば、得られる成形体に良好な靭性を付与することができるため、ひび割れがより生じにくくなり、様々な加工への耐久性を要求される医療用途等に好適な成形体を得ることができる。
以上から、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)によれば、例えば医療用容器等に求められる透明性を満足しながら耐熱性および耐衝撃性にも優れた成形体を得ることが可能となる。
また、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)は特に限定されないが、容器を形成するために好適に用いることができ、医療用容器を形成するために特に好適に用いることができる。
【0019】
以下、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)を構成する各成分について説明する。
【0020】
<環状オレフィン系樹脂(A)>
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂(A)は下記の[A−1]、[A−2]、[A−3]および[A−4]から選択される少なくとも一種を含む。
[A−1]エチレンと下記式[I]または[II]で示される環状オレフィンとのランダム共重合体
[A−2]下記式[I]または[II]で示される環状オレフィンの開環重合体または共重合体
[A−3]上記開環重合体または共重合体[A−2]の水素化物
[A−4]上記[A−1]、[A−2]または[A−3]のグラフト変性物
以下このような環状オレフィン系樹脂[A−1]、[A−2]、[A−3]および[A−4]を形成する式[I]または[II]で示される環状オレフィンについて説明する。
【0021】
【化5】
上記式[I]中、nは0または1であり、mは0または正の整数であり、qは0または1である。なお、qが1の場合には、R
aおよびR
bは、それぞれ独立に、下記の原子または炭化水素基であり、qが0の場合には、それぞれの結合手が結合して5員環を形成する。
【0022】
R
1〜R
18ならびにR
aおよびR
bは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基である。ここでハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。
【0023】
また、炭化水素基としては、それぞれ独立に、例えば炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基、および芳香族炭化水素基等が挙げられる。より具体的には、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基およびオクタデシル基等が挙げられ、シクロアルキル基としてはシクロヘキシル基等が挙げられ、芳香族炭化水素基としてはフェニル基およびナフチル基等が挙げられる。これらの炭化水素基はハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0024】
さらに上記式[I]において、R
15〜R
18がそれぞれ結合して(互いに共同して)単環または多環を形成していてもよく、しかもこのようにして形成された単環または多環は二重結合を有していてもよい。ここで形成される単環または多環の具体例を下記に示す。
【0026】
なお、上記例示において、1または2の番号が付された炭素原子は、上記式[I]においてそれぞれR
15(R
16)またはR
17(R
18)が結合している炭素原子を示している。また、R
15とR
16とで、またはR
17とR
18とでアルキリデン基を形成していてもよい。このようなアルキリデン基は、例えば炭素原子数2〜20のアルキリデン基であり、このようなアルキリデン基の具体的な例としては、エチリデン基、プロピリデン基およびイソプロピリデン基を挙げることができる。
【0027】
【化7】
上記式[II]中、pおよびqは0または正の整数であり、mおよびnは0、1または2である。またR
1〜R
19はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基またはアルコキシ基である。
【0028】
ハロゲン原子は、上記式[I]におけるハロゲン原子と同じ意味である。また、炭化水素基としては、それぞれ独立に、例えば炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基および芳香族炭化水素基等が挙げられる。より具体的には、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基およびオクタデシル基等が挙げられ、シクロアルキル基としてはシクロヘキシル基等が挙げられ、芳香族炭化水素基としてはアリール基およびアラルキル基等、具体的にはフェニル基、トリル基、ナフチル基、ベンジル基およびフェニルエチル基等が挙げられる。アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基およびプロポキシ基等を挙げることができる。これらの炭化水素基およびアルコキシ基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子で置換されていてもよい。
【0029】
ここで、R
9およびR
10が結合している炭素原子と、R
13が結合している炭素原子またはR
11が結合している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数1〜3のアルキレン基を介して結合していてもよい。すなわち上記二個の炭素原子がアルキレン基を介して結合している場合には、R
9およびR
13で示される基またはR
10およびR
11で示される基が互いに共同して、メチレン基(−CH
2−)、エチレン基(−CH
2CH
2−)またはプロピレン基(−CH
2CH
2CH
2−)のうちのいずれかのアルキレン基を形成している。さらに、n=m=0のとき、R
15とR
12またはR
15とR
19とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。この場合の単環または多環の芳香族環として、例えば下記のようなn=m=0のときR
15とR
12がさらに芳香族環を形成している基が挙げられる。
【0031】
ここで、qは上記式[II]におけるqと同じ意味である。
【0032】
上記のような式[I]または[II]で示される環状オレフィンとしては、例えば、
【化9】
(上記式中、1〜7の数字は炭素の位置番号を示す。)およびこのビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテンに炭化水素基が置換した誘導体等が挙げられる。この炭化水素基としては、例えば、5−メチル、5,6−ジメチル、1−メチル、5−エチル、5−n−ブチル、5−イソブチル、7−メチル、5−フェニル、5−メチル−5−フェニル、5−ベンジル、5−トリル、5−(エチルフェニル)、5−(イソプロピルフェニル)、5−(ビフェニル)、5−(β−ナフチル)、5−(α−ナフチル)、5−(アントラセニル)、5,6−ジフェニル等が挙げられる。
【0033】
さらに、上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンとしては、例えば、シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン、1,4−メタノ−1,4,4a,5,10,10a−ヘキサヒドロアントラセン等のビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテン誘導体等が挙げられる。
【0034】
さらに、上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンとしては、例えば、トリシクロ[4.3.0.1
2,5]−3−デセン、2−メチルトリシクロ[4.3.0.1
2,5]−3−デセン、5−メチルトリシクロ[4.3.0.1
2,5]−3−デセン等のトリシクロ[4.3.0.1
2,5]−3−デセン誘導体、トリシクロ[4.4.0.1
2,5]−3−ウンデセン、10−メチルトリシクロ[4.4.0.1
2,5]−3−ウンデセン等のトリシクロ[4.4.0.1
2,5]−3−ウンデセン誘導体、
【化10】
【0035】
(上記式中、1〜12の数字は炭素の位置番号を示す。)およびテトラシクロ[4.4.0.1
2,5.1
7,10]−3−ドデセンに炭化水素基が置換した誘導体等が挙げられる。この炭化水素基としては、例えば、8−メチル、8−エチル、8−プロピル、8−ブチル、8−イソブチル、8−ヘキシル、8−シクロヘキシル、8−ステアリル、5,10−ジメチル、2,10−ジメチル、8,9−ジメチル、8−エチル−9−メチル、11,12−ジメチル、2,7,9−トリメチル、2,7−ジメチル−9−エチル、9−イソブチル−2,7−ジメチル、9,11,12−トリメチル、9−エチル−11,12−ジメチル、9−イソブチル−11,12−ジメチル、5,8,9,10−テトラメチル、8−エチリデン、8−エチリデン−9−メチル、8−エチリデン−9−エチル、8−エチリデン−9−イソプロピル、8−エチリデン−9−ブチル、8−n−プロピリデン、8−n−プロピリデン−9−メチル、8−n−プロピリデン−9−エチル、8−n−プロピリデン−9−イソプロピル、8−n−プロピリデン−9−ブチル、8−イソプロピリデン、8−イソプロピリデン−9−メチル、8−イソプロピリデン−9−エチル、8−イソプロピリデン−9−イソプロピル、8−イソプロピリデン−9−ブチル、8−クロロ、8−ブロモ、8−フルオロ、8,9−ジクロロ、8−フェニル、8−メチル−8−フェニル、8−ベンジル、8−トリル、8−(エチルフェニル)、8−(イソプロピルフェニル)、8,9−ジフェニル、8−(ビフェニル)、8−(β−ナフチル)、8−(α−ナフチル)、8−(アントラセニル)、5,6−ジフェニル等が挙げられる。
【0036】
さらに、上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンとしては、例えば、(シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物)とシクロペンタジエンとの付加物、ペンタシクロ[6.5.1.1
3,6.0
2,7.0
9,13]−4−ペンタデセンおよびその誘導体、ペンタシクロ[7.4.0.1
2,5.1
9,12.0
8,13]−3−ペンタデセンおよびその誘導体、ペンタシクロ[6.5.1.1
3,6.0
2,7.0
9,13]−4,10−ペンタデカジエン等のペンタシクロペンタデカジエン化合物、ペンタシクロ[8.4.0.1
2,5.1
9,12.0
8,13]−3−ヘキサデセンおよびその誘導体、ペンタシクロ[6.6.1.1
3,6.0
2,7.0
9,14]−4−ヘキサデセンおよびその誘導体、ヘキサシクロ[6.6.1.1
3,6.1
10,13.0
2,7.0
9,14]−4−ヘプタデセンおよびその誘導体、ヘプタシクロ[8.7.0.1
2,9.1
4,7.1
11,17.0
3,8.0
12,16]−5−エイコセンおよびその誘導体、ヘプタシクロ[8.8.0.1
2,9.1
4,7.1
11,18.0
3,8.0
12,17]−5−ヘンエイコセンおよびその誘導体、オクタシクロ[8.8.0.1
2,9.1
4,7.1
11,18.1
13,16.0
3,8.0
12,17]−5−ドコセンおよびその誘導体、ノナシクロ[10.9.1.1
4,7.1
13,20.1
15,18.0
2,10.0
3,8.0
12,21.0
14,19]−5−ペンタコセンおよびその誘導体、ノナシクロ[10.10.1.1
5,8.1
14,21.1
16,19.0
2,11.0
4,9.0
13,22.0
15,20]−6−ヘキサコセンおよびその誘導体等が挙げられる。
【0037】
なお、上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンの具体例を上記に示したが、これら化合物のより具体的な構造例としては、特開平7−145213号公報の段落番号[0032]〜[0054]に示された環状オレフィンの構造例を挙げることができる。本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂(A)は、上記環状オレフィンから導かれる単位を2種以上含有していてもよい。
【0038】
上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンは、例えば、シクロペンタジエンと対応する構造を有するオレフィン類とをディールス・アルダー反応させることによって製造することができる。
【0039】
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂(A)は、上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンを用いて、例えば、特開昭60−168708号、特開昭61−120816号、特開昭61−115912号、特開昭61−115916号、特開昭61−271308号、特開昭61−272216号、特開昭62−252406号、特開昭62−252407号および国際公開第2008/068897号等の公報に記載された方法に従いってそれぞれ適宜条件を選択することにより製造することができる。
【0040】
([A−1]エチレンと環状オレフィンとのランダム共重合体)
[A−1]エチレンと上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンとのランダム共重合体(以下、エチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]とも呼ぶ。)は、共重合体を構成する構成単位の全体を100モル%としたとき、エチレンから導かれる単位の含有量が、例えば5モル%以上95モル%以下、好ましくは20モル%以上80モル%以下であり、環状オレフィンから導かれる単位の含有量が、例えば5モル%以上95モル%以下、好ましくは20モル%以上80モル%以下である。
なお、エチレン組成および環状オレフィン組成は、
13C−NMRによって測定することができる。
【0041】
エチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]は、エチレンから導かれる単位と環状オレフィンから導かれる単位とがランダムに配列して結合し、実質的に線状構造を有していることが好ましい。この共重合体が実質的に線状であって、実質的にゲル状架橋構造を有していないことは、この共重合体が有機溶媒に溶解した際に、この溶液に不溶分が含まれていないことにより確認することができる。例えば極限粘度[η]を測定する際に、この共重合体が135℃のデカリンに完全に溶解することにより確認することができる。
【0042】
エチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]において、上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンの少なくとも一部は下記式[III]または[IV]で示される繰り返し単位を構成していると考えられる。
【0043】
【化11】
上記式[III]において、n、m、q、R
1〜R
18、R
aおよびR
bは上記式[I]と同じ意味である。
【0044】
【化12】
上記式[IV]において、n、m、p、qおよびR
1〜R
19は上記式[II]と同じ意味である。
【0045】
また、エチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]は、本発明の目的を損なわない範囲であれば必要に応じて他の共重合可能なモノマーから導かれる単位を有していてもよく、具体的には他のモノマーから導かれる単位を、通常20モル%以下、好ましくは10モル%以下の量で含有していてもよい。
【0046】
このような他のモノマーとしては、上記のようなエチレンまたは環状オレフィン以外のオレフィンを挙げることができ、具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセンおよび1−エイコセン等の炭素数3〜20のα−オレフィン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、3,4−ジメチルシクロペンテン、3−メチルシクロヘキセン、2−(2−メチルブチル)−1−シクロヘキセン、シクロオクテン、および3a,5,6,7a−テトラヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデン等のシクロオレフィン、1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン、ジシクロペンタジエンおよび5−ビニル−2−ノルボルネン等の非共役ジエン類を挙げることができる。
エチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]は、上記他のモノマーから導かれる単位を2種以上含有していてもよい。
【0047】
エチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]は、エチレンと上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンとを用いて上記公報に開示された製造方法により製造することができる。これらのうちでも、共重合反応を炭化水素溶媒中で行い、触媒として該炭化水素溶媒に可溶性のバナジウム化合物および有機アルミニウム化合物から形成される触媒を用いてエチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]を製造することが好ましい。
【0048】
また、固体状IVA族メタロセン系触媒を用いてエチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]を製造することもできる。この固体状IVA族メタロセン系触媒は、少なくとも1個のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物(メタロセン化合物)と、有機アルミニウムオキシ化合物と、必要に応じて有機アルミニウム化合物とから形成される。ここでIVA族の遷移金属は、ジルコニウム、チタンまたはハフニウムである。シクロペンタジエニル骨格を含む配位子としてはアルキル基が置換していてもよいシクロペンタジエニル基、インデニル基、テトラヒドロインデニル基、フロオレニル基等が挙げられる。これらの基はアルキレン基等の他の基を介して結合していてもよい。またシクロペンタジエニル骨格を含む配位子以外の配位子は、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等である。
【0049】
また、有機アルミニウムオキシ化合物および有機アルミニウム化合物は、例えば、オレフィン系重合体の製造に使用されるものを用いることができる。このような固体状IVA族メタロセン系触媒については、例えば、特開昭61−221206号、特開昭64−106号および特開平2−173112号公報等に詳細に記載されている。
【0050】
また、フェノキシイミン系触媒(FI触媒)やピロールイミン系触媒(PI触媒)を用いてエチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]を製造することもできる。これらの触媒は、特開2001−72706号、特開2002−332312号、特開2003−313247号、特開2004−107486号、特開2004−107563号に記載のように、(a)フェノキシイミンまたはピロールイミンを配位子とする遷移金属化合物と、(b)(b−1)有機金属化合物、(b−2)有機アルミニウムオキシ化合物、および(b−3)遷移金属化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物と、からなる。ここで遷移金属化合物に含まれる遷移金属としては、周期表第3〜11族の遷移金属を用いることができる。
【0051】
([A−2]環状オレフィンの開環重合体または共重合体)
[A−2]上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンの開環重合体または共重合体(以下、環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]とも呼ぶ。)において、上記式[I]または[II]で示される環状オレフィンから導かれる単位の少なくとも一部は、下記式[V]または[VI]で示される。
【0052】
【化13】
上記式[V]において、n、m、q、R
1〜R
18、R
aおよびR
bは上記式[I]と同じ意味である。
【0053】
【化14】
上記式[VI]において、n、m、p、qおよびR
1〜R
19は上記式[II]と同じ意味である。
【0054】
環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]は、上記公報に開示された製造方法により製造することができ、例えば、上記式[I]で示される環状オレフィンを開環重合触媒の存在下に、重合または共重合させることにより製造することができる。
【0055】
このような開環重合触媒としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、インジウムおよび白金等から選ばれる金属のハロゲン化物、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物と、還元剤とからなる触媒、あるいは、チタン、パラジウム、ジルコニウムおよびモリブテン等から選ばれる金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる触媒を用いることができる。
環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]は、例えば、特開平7−324108号公報に記載の方法でも得ることができる。
【0056】
([A−3]環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]の水素化物)
環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]の水素化物(以下、開環(共)重合体の水素化物[A−3]とも呼ぶ。)は、環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]を、従来公知の方法、例えば、特開平7−324108号公報の水素添加触媒の存在下で水素化することにより得ることができる。
【0057】
開環(共)重合体の水素化物[A−3]は、上記式[I]または[II]から導かれる単位の少なくとも一部は、下記式[VII]または[VIII]で示されると考えられる。
【0058】
【化15】
上記式[VII]において、n、m、q、R
1〜R
18、R
aおよびR
bは上記式[I]と同じ意味である。
【0059】
【化16】
上記式[VIII]において、n、m、p、qおよびR
1〜R
19は上記式[II]と同じ意味である。
【0060】
開環(共)重合体の水素化物[A−3]としては、例えば、日本ゼオン社製のZeonex1040R、ZF14、ZF16等を用いることができる。
【0061】
([A−4]グラフト変性物)
[A−4]上記[A−1]、[A−2]または[A−3]のグラフト変性物(グラフト変性物[A−4]とも呼ぶ。)は、エチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]、環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]または開環(共)重合体の水素化物[A−3]のグラフト変性物である。
【0062】
グラフト変性物[A−4]を得るための変性剤としては、例えば、不飽和カルボン酸類が用いられ、具体的に、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、エンドシス−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸(ナジック酸
TM)等の不飽和カルボン酸;上記不飽和カルボン酸の誘導体、例えば、不飽和カルボン酸無水物、不飽和カルボン酸ハライド、不飽和カルボン酸アミド、不飽和カルボン酸イミド、不飽和カルボン酸のエステル化合物等が挙げられる。不飽和カルボン酸の誘導体としては、より具体的に、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、塩化マレニル、マレイミド、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、グリシジルマレエート等が挙げられる。
【0063】
これらの変性剤のうちでも、α,β−不飽和ジカルボン酸およびα,β−不飽和ジカルボン酸無水物、例えば、マレイン酸、ナジック酸およびこれら酸の無水物が好ましく用いられる。これらの変性剤は、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。
グラフト変性物[A−4]における変性率は、通常10モル%以下であることが望ましい。
【0064】
エチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]、環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]または開環(共)重合体の水素化物[A−3]と、変性剤と、を用いてグラフト変性物[A−4]を得るには、従来公知のポリマーの変性方法を広く適用することができる。例えば、溶融状態にある環状オレフィンランダム共重合体[A−1]、環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]または開環(共)重合体の水素化物[A−3]に変性剤を添加してグラフト重合(反応)させる方法;あるいは環状オレフィンランダム共重合体[A−1]、環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]、または開環(共)重合体の水素化物[A−3]の溶液に変性剤を添加してグラフト反応させる方法等によりグラフト変性物[A−4]を得ることができる。このようなグラフト反応は、例えば、60〜350℃の温度で行われる。また、グラフト反応は有機過酸化物およびアゾ化合物等のラジカル開始剤の共存下で行うことができる。
【0065】
また、上記のような変性率のグラフト変性物[A−4]は、未変性のエチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]、環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]または開環(共)重合体の水素化物[A−3]と変性剤とのグラフト反応によって直接得ることができる。また、エチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]、環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]または開環(共)重合体の水素化物[A−3]と変性剤とのグラフト反応によって予め高変性率の変性物を調製し、次いでこの変性物を未変性のエチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]、環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]、または開環(共)重合体の水素化物[A−3]で所望の変性率となるように希釈することによって得ることもできる。
【0066】
本実施形態において、環状オレフィン系樹脂(A)として、上記のようなエチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]、環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]、開環(共)重合体の水素化物[A−3]およびグラフト変性物[A−4]のいずれかを単独で用いてもよく、同種を2種以上用いてもよく、またこれらを組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、環状オレフィン系樹脂(A)としては、エチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]が好ましい。
【0067】
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂(A)のX線回折法によって測定される結晶化度は、例えば0〜20%、好ましくは0〜2%である。
【0068】
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂(A)の軟化点温度(TMA)は、得られる成形体の透明性および耐衝撃性を良好に保ちつつ、耐熱性をより向上させる観点から、120℃〜200℃であり、好ましくは120〜190℃、さらに好ましくは130℃〜180℃である。
【0069】
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂[A]の極限粘度[η](135℃デカリン中)は、例えば0.05〜5.0dl/gであり、好ましくは0.2〜4.0dl/gであり、さらに好ましくは0.3〜2.0dl/g、特に好ましくは0.4〜2.0dl/gである。
【0070】
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)は、環状オレフィン系樹脂(A)100質量部に対して、得られる成形体の透明性および耐衝撃性のバランスをより向上させる観点から、軟化点温度(TMA)が50℃以上120℃未満である環状オレフィン系樹脂(A’)を、例えば5質量部以上80質量部以下、好ましくは5質量部以上50質量部以下さらに含んでもよい。
【0071】
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂(A’)としては、軟化点温度(TMA)が50℃以上120℃未満である点を除き、上記エチレン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]、環状オレフィンの開環(共)重合体[A−2]、開環(共)重合体の水素化物[A−3]またはグラフト変性物[A−4]と同等の重合体を用いることができる。
【0072】
また、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂(A’)は、共重合体を構成する構成単位の全体を100モル%としたとき、エチレンから導かれる単位の含有量が好ましくは45モル%以上85モル%以下であり、環状オレフィンから導かれる単位の含有量が好ましくは15モル%以上55モル%以下である。
【0073】
また、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂(A’)がエチレンとテトラシクロ[4.4.0.1
2,5.1
7,10]−3−ドデセンとのランダム共重合体である場合、共重合体を構成する構成単位の全体を100モル%としたとき、エチレンから導かれる単位の含有量が好ましくは75モル%以上85モル%以下であり、テトラシクロ[4.4.0.1
2,5.1
7,10]−3−ドデセンから導かれる単位の含有量が好ましくは15モル%以上25モル%以下である。
【0074】
また、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂(A’)がエチレンとビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテンとのランダム共重合体である場合、共重合体を構成する構成単位の全体を100モル%としたとき、エチレンから導かれる単位の含有量が好ましくは45モル%以上65モル%以下であり、ビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテンから導かれる単位の含有量が好ましくは35モル%以上55モル%以下である。
なお、エチレン組成および環状オレフィン組成は、
13C−NMRによって測定することができる。
【0075】
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂(A’)の極限粘度[η](135℃デカリン中)は、好ましくは0.4〜2.0dl/gである。
【0076】
<芳香族ビニル系重合体(B)>
本実施形態に係る芳香族ビニル系重合体(B)は、芳香族ビニルブロック(b1)と芳香族ビニルが共役ジエンと共重合したブロック(b2)とを有するブロック共重合体の水素添加物[B−1]を含む。
芳香族ビニル系重合体(B)は、上記ブロック共重合体の水素添加物[B−1]のほかに、ブロック共重合体の水素添加物[B−1]に該当しない芳香族ビニルを含む重合体またはその水素添加物を含んでいてもよい。
芳香族ビニル系重合体(B)中のブロック共重合体の水素添加物[B−1]の含有量は、芳香族ビニル系重合体(B)の合計量を100質量%としたとき、例えば40質量%以上100質量%以下であり、好ましくは50質量%以上100質量%以下であり、より好ましくは60質量%以上100質量%以下であり、特に好ましくは70質量%以上100質量%以下である。
【0077】
芳香族ビニル系重合体(B)は、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)に含まれる環状オレフィン系樹脂との屈折率の差が特定範囲となるように選択されたものが好ましく、例えば、ASTM D542に準拠して測定される芳香族ビニル系重合体(B)の屈折率をnD[B]とし、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)に含まれる環状オレフィン系樹脂の屈折率nD[A]としたとき、屈折率の差|nD[B]−nD[A]|が好ましくは0.015以下、より好ましくは0.012以下、さらに好ましくは0.010以下である。
ここで、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)に複数の環状オレフィン系樹脂を含む場合、複数の環状オレフィン系樹脂の混合物の屈折率を屈折率nD[A]とする。同様に、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)に複数の芳香族ビニル系重合体(B)を含む場合、複数の芳香族ビニル系重合体(B)の混合物の屈折率をnD[B]とする。
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)は、このような芳香族ビニル系重合体(B)を含むことによって、高温高湿雰囲気下から常温常湿雰囲気下へと環境変化した場合等においても優れた透明性を保持することができる。
【0078】
芳香族ビニル系重合体(B)を形成する芳香族ビニルとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン等が挙げられる。また共役ジエンとしては、ブタジエン、イソプレン、ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン等が挙げられる。
【0079】
(芳香族ビニルブロック(b1)と芳香族ビニルが共役ジエンと共重合したブロック(b2)とを有するブロック共重合体の水素添加物[B−1])
また、本実施形態に係る芳香族ビニルブロック(b1)と芳香族ビニルが共役ジエンと共重合したブロック(b2)とを有するブロック共重合体の水素添加物[B−1]において、ASTM D542に準拠して測定される屈折率の下限が1.520以上、好ましくは1.523以上、より好ましくは1.525以上、そして屈折率の上限が1.547以下、好ましくは1.545以下、より好ましくは1.540以下である。
また、本実施形態に係る芳香族ビニルブロック(b1)と芳香族ビニルが共役ジエンと共重合したブロック(b2)とを有するブロック共重合体の水素添加物[B−1]において、ASTM D2240に準拠して測定されるショアA硬度の上限が85以下であり、好ましくは80以下、より好ましくは75以下、さらに好ましくは72以下であり、そしてショアA硬度の下限が好ましくは60以上、より好ましくは65以上である。
【0080】
また、本実施形態に係る芳香族ビニルブロック(b1)と芳香族ビニルが共役ジエンと共重合したブロック(b2)とを有するブロック共重合体の水素添加物[B−1]において、芳香族ビニルから導かれる単位の含有量(X)は、例えば30質量%以上、好ましくは30質量%以上60質量%以下、より好ましくは45質量%以上60質量%以下である。
なお、芳香族ビニルから導かれる単位の含有量は、赤外線分光法およびNMR分光法等の常法によって測定することができる。
また、芳香族ビニルから導かれる単位の含有量(X)と、上記ショアA硬度(A)とが、下記式(1)の関係を満たすことが好ましい。
A≦0.95X+32 (1)
【0081】
ブロック共重合体の水素添加物[B−1]において、芳香族ビニルブロック(b1)がいわゆるハードセグメントに該当し、芳香族ビニルが共役ジエンと共重合したブロック(b2)がいわゆるソフトセグメントに該当する。芳香族ビニルブロック(b1)だけでなく、ブロック(b2)にも芳香族ビニル化合物に由来する構造単位を含有するため、芳香族ビニルに由来する構造単位の含有量(X)に対する硬度が低い特徴を有する。さらに、ショアA硬度と屈折率とが特定範囲にあるブロック共重合体の水素添加物[B−1]を含有することにより、得られる環状オレフィン系樹脂組成物(P)の衝撃強度と透明性とが格段に優れるという効果が得られる。
【0082】
上記ブロック共重合体の水素添加物[B−1]は、少なくとも1個、好ましくは2個以上の芳香族ビニルブロック(b1)と、少なくとも1個の芳香族ビニルが共役ジエンと共重合したブロック(b2)とを有するブロック共重合体の水素添加物である。例えば、b1−b2、b1−b2−b1、b1−b2−b1−b2、及びb1−b2−b1−b2−b1等の構造を有するブロック共重合体の水素添加物を挙げることができる。
【0083】
ここで、芳香族ビニルブロック(b1)とは、当該重合体ブロック中の、芳香族ビニル化合物に由来する構造単位の含有量が、通常90質量%以上、好ましくは95質量%以上であることを意味する。
【0084】
上記芳香族ビニルが共役ジエンと共重合したブロック(b2)は、好ましくは共役ジエン化合物に由来する構造単位を10〜97質量%と芳香族ビニル化合物に由来する構造単位を90〜3質量%含む。より好ましくは共役ジエン化合物に由来する構造単位を70〜95質量%と芳香族ビニル化合物に由来する構造単位を30〜5質量%含む。ここで、共役ジエン化合物に由来する構造単位の含有量と芳香族ビニル化合物に由来する構造単位の含有量との和は100質量%である。
【0085】
上記芳香族ビニル化合物は、重合性の炭素−炭素二重結合と芳香環を有する重合性モノマーである。芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1−ジフェニルスチレン、N,N−ジエチル−p−アミノエチルスチレン、ビニルトルエン、及びp−第3ブチルスチレン等を挙げることができる。これらの中でも、スチレンが好ましい。芳香族ビニル化合物としては、これらの1種以上を用いることができる。
【0086】
上記共役ジエンは、2つの炭素−炭素二重結合が1つの炭素−炭素単結合により結合された構造を有する重合性モノマーである。共役ジエンとしては、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン(2−メチル−1,3−ブタジエン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、及びクロロプレン(2−クロロ−1,3−ブタジエン)等を挙げることができる。これらの中で、耐衝撃性の観点から、1,3−ブタジエンが好ましい。共役ジエンとしては、これらの1種以上を用いることができる。
【0087】
上記ブロック共重合体の水素添加物[B−1]の水素添加率(水素添加前のブロック共重合体中の炭素−炭素二重結合の数に対する、水素添加により炭素−炭素単結合となった結合の数の割合)は、耐熱性の観点から、好ましくは50モル%以上、より好ましくは80モル%以上、更に好ましくは98モル%以上である。
【0088】
上記ブロック共重合体の水素添加物[B−1]の分子量は、特に制限されないが、成形加工性の観点から、JIS K7210−1999に準拠し230℃、21.18Nで測定したメルトフローレートが、0.1〜30g/10分となる分子量であってよい。
【0089】
上記ブロック共重合体の水素添加物[B−1]としては、スチレン/スチレン・ブタジエンランダム共重合体/スチレンブロックの共重合体の水添物(SESS)等が挙げられる。
上記SESSとしては、旭化成社製の商品名S.O.E. S1606、あるいは、S.O.E. S1606とS1605との混合物等が挙げられる。
【0090】
(ブロック共重合体の水素添加物[B−1]以外の芳香族ビニル系重合体(B))
芳香族ビニル系重合体(B)において、[B−1]以外に含まれてもよい芳香族ビニルブロックと共役ジエンブロックとが共重合したブロック共重合体またはその水素添加物としては、具体的には、スチレン・ブタジエンブロック共重合体(SB)およびその水素添加物(SEB)、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体(SBS)およびその水素添加物(SEBS;スチレン・エチレン/ブチレン・スチレンブロック共重合体)、スチレン・イソプレンブロック共重合体(SI)およびその水素添加物(SEP)、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)およびその水素添加物(SEPS;スチレン・エチレン/プロピレン・スチレンブロック共重合体)等が挙げられる。
【0091】
上記SEBSとしては、例えば、クレイトンジャパン社製の商品名クレイトンG1641H、G1651H、G1657M、旭化成社製の商品名タフテックH1043、H1051、H1041、クラレ社製の商品名セプトン8104等が挙げられる。
上記SEPSとしては、例えば、クラレ社製の商品名セプトン2104等が挙げられる。
【0092】
本実施形態に係る芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体またはその水素添加物は、芳香族ビニルブロック単位と共役ジエンゴムブロック単位(あるいはその水素添加ゴムブロック単位)とからなる熱可塑性エラストマーであることが好ましい。
このようなブロック共重合体では、ハードセグメントである芳香族ビニルブロック単位がソフトセグメントであるゴムブロック単位の橋かけ点として存在して物理架橋(ドメイン)を形成している。
【0093】
本実施形態に係る芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体またはその水素添加物の数平均分子量は、例えば、好ましくは500〜2000000、より好ましくは10000〜1000000である。なお、この数平均分子量(Mn)は、芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体またはその水素添加物のゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC;o-ジクロルベンゼン、140℃)を測定することにより求めることができる。本実施形態ではこれら化合物を2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0094】
本実施形態に係る芳香族ビニル系重合体(B)は、芳香族ビニル系重合体(B)からなる厚さ1mmのプレスシートから打ち抜いたJIS K7113の2号型試験片1/2を評価用試料とし、島津製作所社製の精密万能試験機(AG-XPlus)を用いて、23℃の雰囲気下で引張速度200mm/minで実施した引張破断伸びが、50%以上1000%以下であることが好ましい。引張破断伸びが上記範囲内にあると、得られる環状オレフィン系樹脂組成物(P)の耐衝撃性をより一層向上させることができる。
【0095】
本実施形態に係る芳香族ビニル系重合体(B)は、環状オレフィン系樹脂(A)に近い屈折率を有すると、環状オレフィン系樹脂組成物(P)の透明性をより向上させることができる。環状オレフィン系樹脂(A)がエチレンとテトラシクロ[4.4.0.1
2,5.1
7,10]−3−ドデセンとのランダム共重合体である場合、ASTM D542に準拠して測定される環状オレフィン系樹脂(A)の屈折率nD[A]は1.542±0.005が好ましく、環状オレフィン系樹脂(A)がエチレンとビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテンとのランダム共重合体である場合、環状オレフィン系樹脂(A)の屈折率nD[A]は1.530±0.005であることが好ましい。
本実施形態に係る芳香族ビニル系重合体(B)は、環状オレフィン系樹脂(A)に近い屈折率を有することが好ましい。前述した屈折率の差|nD[B]−nD[A]|が好ましくは0.015以下であると、環状オレフィン系樹脂組成物(P)の透明性をより向上させることができる。
【0096】
[環状オレフィン系樹脂組成物(P)の製造方法および成形方法]
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)は、環状オレフィン系樹脂(A)および芳香族ビニル系重合体(B)を、押出機およびバンバリーミキサー等の公知の混練装置を用いて溶融混練する方法;環状オレフィン系樹脂(A)および芳香族ビニル系重合体(B)を共通の溶媒に溶解した後、溶媒を蒸発させる方法;あるいは貧溶媒中に環状オレフィン系樹脂(A)および芳香族ビニル系重合体(B)の溶液を加えて析出させる等の方法により得ることができる。
【0097】
また、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)は、本発明の目的を損なわない範囲で、例えば、染料、顔料、安定剤、可塑剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、充填剤等の各種添加剤を必要に応じて含有してもよい。
【0098】
本実施形態に係る成形体は、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)を公知の成形方法により成形して得られる。本実施形態に係る成形体は、例えば、押出成形、射出成形、インフレーション成形、ブロー成形、押出ブロー成形、射出ブロー成形、プレス成形、真空成形、パウダースラッシュ成形、カレンダー成形、発泡成形等の公知の熱成形方法により得られる。
【0099】
[環状オレフィン系樹脂組成物(P)の物性]
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)において、下記要件(i)〜(iii)の少なくとも一つを満たすことが好ましく、下記要件(i)および(ii)をともに満たすことがより好ましく、下記要件(i)〜(iii)のすべてを満たすことが特に好ましい。
【0100】
要件(i):
得られる成形体の耐衝撃性をより向上させる観点から、環状オレフィン系樹脂組成物(P)からなる厚さ2mmの射出成形シートを作製したとき、23℃で測定される上記射出成形シートの高速面衝撃試験の最大衝撃点エネルギーが好ましくは5J以上100J以下であり、より好ましくは10J以上90J以下であり、さらに好ましくは15J以上80J以下である。
【0101】
要件(ii):
また、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)において、得られる成形体の透明性をより向上させる観点から、環状オレフィン系樹脂組成物(P)からなる厚さ2mmの射出成形シートを作製したとき、JIS K7136に準拠して測定される上記射出成形シートのヘイズが好ましくは30%以下であり、より好ましくは25%以下であり、さらに好ましくは15%以下であり、特に好ましくは10%以下である。
【0102】
要件(iii):
また、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)において、得られる成形体の耐熱性をより向上させる観点から、ASTM D648に準拠して測定される曲げ応力0.45MPaでの荷重たわみ温度(HDT)が好ましくは110℃以上180℃以下であり、より好ましくは115℃以上160℃以下であり、さらに好ましくは120℃以上150℃以下である。
【0103】
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)は、耐熱性、透明性、耐薬品性および低吸湿性に優れ、さらに高い面衝撃強度および破断伸びを示し、靭性が良好であり、耐衝撃性にも優れている。このため、例えば、様々な加工への耐久性を要求される医療用容器の用途に好適である。
【0104】
[成形体]
本実施形態に係る成形体は、本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂組成物(P)を含む。
本実施形態に係る成形体は環状オレフィン系樹脂組成物(P)を含むため、耐熱性、透明性、耐薬品性および低吸湿性に優れ、さらに高い面衝撃強度および破断伸びを示し、靭性が良好であり、耐衝撃性にも優れている。このため、例えば、様々な加工への耐久性を要求される医療用容器の用途に好適である。
【0105】
本実施形態に係る成形体としては、例えば、注射器の注射筒外筒(以下、シリンジ)および薬液や薬剤を充填してなる注射筒(以下、プレフィルドシリンジとも呼ぶ。)に使用されるシリンジ、薬液や薬剤を充填してなる保存容器に使用される保存容器(以下、薬液保存容器とも呼ぶ。)等が挙げられる。
ここで、プレフィルドシリンジとは、薬液や薬剤があらかじめ充填されているシリンジ形状の製剤であり、1種類の液が充填されたシングルチャンバータイプのものと、2種の薬剤が充填されたダブルチャンバータイプがある。ほとんどのプレフィルドシリンジはシングルチャンバータイプであるが、ダブルチャンバータイプについては、粉末とその溶解液からなる液・粉タイプの製剤と2種類の液からなる液・液タイプの製剤がある。シングルチャンバータイプの内溶液の例としては、ヘパリン溶液等が挙げられる。シリンジ及びプレフィルドシリンジに使用されるシリンジとして、例えば、プレフィラブル・シリンジ、ワクチン用プレフィルド・シリンジ、抗がん剤用プレフィルド・シリンジ、ニードルレス・シリンジ等が挙げられる。
薬液保存容器としては、例えば、広口瓶、狭口瓶、薬ビン、バイアルビン、輸液ボトル、バルク容器、シャーレ、試験管、分析セル等を挙げることができる。より具体的には、アンプル、プレス・スルー・パッケージ、輸液用バッグ、点滴薬容器、点眼薬容器などの液体、粉体または固体の薬品容器;血液検査用のサンプリング用試験管、採血管、検体容器などのサンプル容器;紫外線検査セルなどの分析容器;メス、カン子、ガーゼ、コンタクトレンズなどの医療器具の滅菌容器;ディスポーザブルシリンジ、プレフィルドシリンジなどの医療用具;ビーカー、バイアル、アンプル、試験管フラスコなどの実験器具;人工臓器のハウジング等が挙げられる。
なお、本実施形態に係る成形体は、オートクレーブ滅菌、放射線滅菌、電子線滅菌、γ線滅菌、EOG滅菌、紫外線滅菌、マイクロ波、煮沸水、スチーム等の公知の滅菌処理を行ってもよい。本実施形態に係る成形体は特にオートクレーブ滅菌に対して有効である。
【0106】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
また、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【実施例】
【0107】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれにより何等制限されるものではない。
【0108】
<実施例1〜9および比較例1〜8>
各実施例および比較例において、各種物性は下記の方法によって測定または評価し、得られた結果を表2および3に示した。
【0109】
(環状オレフィン系樹脂組成物の評価)
[ペレット化]
環状オレフィン系樹脂(A)、環状オレフィン系樹脂(A’)および芳香族ビニル系重合体(B)を表2および3の配合量で混合して得られた樹脂組成物100質量部に対して、二次抗酸化剤としてのトリ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートを0.1質量部、耐熱安定剤としての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)プロピネートを0.1質量部配合した。次いで、プラスチック工学研究所社製の2軸押出機BT−30(スクリュー系30mmφ、L/D=46)を用い、設定温度270℃、樹脂押出量80g/minおよび200rpmの条件で造粒し各種測定用ペレットを得た。
【0110】
[射出成形]
上記で得られたペレットを、東芝機械社製の射出成形機IS−55を用いて、シリンダ温度=250〜290℃、射出速度=20〜40%、スクリュー回転数70rpm、金型温度80℃の条件にて射出成形し、厚み2mm射出角板、HDT試験片(1/4インチ)、および曲げ試験片(1/8インチ)をそれぞれ作製した。
【0111】
[曲げ弾性率(FM)および曲げ応力(FS)]
曲げ特性である曲げ弾性率(FM)および曲げ応力(FS)の評価は、ASTM(1/8インチ)の射出片(上記曲げ試験片(1/8インチ))を評価用試料とし、インストロン社製引張試験機(Instron 1123)を用いて、23℃の雰囲気下でスパン間距離51mm、試験速度20mm/minで実施した。
【0112】
[ヘイズ(%)〕
JIS K7136に準拠して厚さ2mmの射出角板を試験片として用いて、日本電色工業(株)製のデジタル濁度計(NDH−20D)にて測定した。
【0113】
[高速面衝撃試験(ハイレート試験)]
23℃において、厚さ2mmの射出角板に、径が1/2インチのロードセル付き撃芯(ストライカ)を試験速度3m/sで衝突させた。試料の裏面には支持台径3インチの台を使用した。得られる変位および試験力変位曲線から試験力の最大点までのエネルギー値を最大衝撃点エネルギーとして算出した。
【0114】
[荷重たわみ温度(HDT)]
射出成形で成形したASTM用のHDT試験片(1/4インチ)を用いて、ASTM D648に準じて曲げ応力0.45MPa、昇温速度2℃/minで測定した。
【0115】
(環状オレフィン系樹脂(A)および環状オレフィン系樹脂(A’)の評価)
[組成(エチレン含量)]
環状オレフィン系樹脂における、環状オレフィンおよびエチレンから導かれる単位の含有量(エチレン含量:単位モル%)を、
13C−NMRによって測定した。
より具体的には、Bruker BioSpin社製“AVANCE3 cryo−500型”核磁気共鳴装置を用い、下記条件で測定することにより行った。
測定モード:シングルパルスプロトンブロードバンドデカップリング
溶媒:オルトジクロロベンゼン/重ベンゼン=(4/1 vol%/vol%)
サンプル濃度:5〜20g/l−solvent
パルス繰り返し時間:5.5秒
積算回数:50〜100回
測定温度:120℃
【0116】
[極限粘度[η]]
環状オレフィン系樹脂の極限粘度[η]は次の方法により測定した。
約20mgの粉末状の共重合体をデカリン25mlに溶解させた後、ウベローデ粘度計を用い、135℃のオイルバス中で比粘度ηspを測定した。このデカリン溶液にデカリン5mlを加えて希釈した後、上記と同様にして比粘度ηspを測定した。この希釈操作を更に2回繰り返し、濃度(C)を0に外挿した時のηsp/Cの値を極限粘度[η](単位:dl/g)として求めた(下記の式(1)参照)。
[η]=lim(ηsp/C) (C→0)・・・式(1)
【0117】
[射出成形]
環状オレフィン系樹脂(A)および環状オレフィン系樹脂(A’)をそれぞれ用いて、環状オレフィン系樹脂組成物の評価と同様に厚み2mm射出角板(厚さ2mmシート)をそれぞれ作製した。
【0118】
[軟化点温度(TMA)]
TA Instruments社製のTMAQ400を用いて、上記射出成形で得られた厚さ2mmのシートの熱変形挙動により測定した。シート上に石英製針を乗せ、荷重16gをかけ、5℃/分の速度で昇温し、針入モードのTMA曲線から求められる変位点の温度をTMAとした。
【0119】
[屈折率]
厚み2mm射出角板を用いてASTM D542に準拠して測定した。
なお、環状オレフィン系樹脂(A)および環状オレフィン系樹脂(A’)の混合物の屈折率については、上記[ペレット化]と同様の条件にて混合物を作製し、シートを作製し、屈折率を測定した。
【0120】
(芳香族ビニル系重合体(B)の評価)
[組成(スチレン含量)]
芳香族ビニル系重合体(B)の、芳香族ビニルに由来する構造単位の含有量(スチレン含量:単位質量%)を、1H-NMRによって測定した。
より具体的には、日本電子社製「ECA500型」核磁気共鳴装置を用い、下記条件で測定することにより行った。
溶媒:重クロロホルム
サンプル濃度:20〜50g/l−solvent
測定モード:シングルパルス
パルス繰り返し時間:7.0秒
積算回数:500〜1000回
測定温度:45℃
なお、ブロック共重合体の水素添加物[B−1]を2種類以上含む場合のブロック共重合体の水素添加物[B−1]のスチレン含量については、上記[ペレット化]と同様の条件にて混合物を作製し、そのプレスシートについてスチレン含量を測定した。
【0121】
[プレス成形]
芳香族ビニル系重合体(B)を、230〜290℃に設定した神藤金属工業社製の油圧式熱プレス機(NS−50)を用い、ゲージ圧10MPaでシート成形した。厚み1〜2mmのシート(ペーサー形状;240×240×2mm厚の板に200×200×1〜2mm)の場合、余熱を5〜7分程度し、ゲージ圧10MPaで1〜2分間加圧した後、20℃に設定した別の神藤金属工業社製の油圧式熱プレス機を用い、ゲージ圧10MPaで圧縮し、5分程度冷却して測定用試料を作成した。熱板として5mm厚の真鍮板を用いた。上記方法により作製したサンプルを用いて各種物性評価試料に供した。
【0122】
[屈折率]
厚み2mmプレスシートを用いてASTM D542に準拠して測定した。
なお、ブロック共重合体の水素添加物[B−1]とブロック共重合体の水素添加物[B−1]に該当しない化合物との混合物である芳香族ビニル系重合体(B)の屈折率については、上記[ペレット化]と同様の条件にて混合物を作製し、そのプレスシートについて屈折率を測定した。
また、ブロック共重合体の水素添加物[B−1]を2種類以上含む場合のブロック共重合体の水素添加物[B−1]の屈折率については、上記[ペレット化]と同様の条件にて混合物を作製し、そのプレスシートについて屈折率を測定した。
【0123】
[硬度]
厚み2mmプレスシートを用いて、ASTM D2240に準拠して、A型測定器を用いショアA硬度を測定した。またはD硬度を測定した。
なお、ブロック共重合体の水素添加物[B−1]を2種類以上含む場合のブロック共重合体の水素添加物[B−1]の硬度については、上記[ペレット化]と同様の条件にて混合物を作製し、そのプレスシートについて硬度を測定した。
【0124】
[引張破断伸び(EL)および引張破断点応力(TS)]
引張破断伸び(EL)および引張破断点応力(TS)の評価は、上記プレス成形で得られた1mm厚プレスシートから打ち抜いたJIS K7113の2号型試験片1/2を評価用試料とし、島津製作所社製の精密万能試験機(AG-XPlus)を用いて、23℃の雰囲気下で引張速度200mm/minで実施した。
【0125】
以下に、実施例および比較例で用いた環状オレフィン系樹脂および芳香族ビニルを含む重合体を示す。
【0126】
[環状オレフィン系樹脂(A)および環状オレフィン系樹脂(A’)]
A−1:エチレンと環状オレフィンとのランダム共重合体(エチレン含量:66mol%、ASTM D542に準拠して測定した屈折率nD:1.543、TMA:155℃、極限粘度[η]:0.60dl/g)
A−2:エチレンと環状オレフィンとのランダム共重合体(エチレン含量:62mol%、ASTM D542に準拠して測定した屈折率nD:1.544、TMA:175℃、極限粘度[η]:0.80dl/g)
A−3:A−1の水素添加物
A−4:エチレンと環状オレフィンとのランダム共重合体(エチレン含量:44mol%、ASTM D542に準拠して測定した屈折率nD:1.530、TMA:135℃、極限粘度[η]:0.60dl/g)
A−5:エチレンと環状オレフィンとのランダム共重合体(エチレン含量:44mol%、ASTM D542に準拠して測定した屈折率nD:1.530、TMA:133℃、極限粘度[η]:0.60dl/g)
A’−1:エチレンと環状オレフィンとのランダム共重合体(エチレン含量:81mol%、ASTM D542に準拠して測定した屈折率nD:1.540、TMA:90℃、極限粘度[η]:0.65dl/g)
A’−2:エチレンと環状オレフィンとのランダム共重合体(エチレン含量:81mol%、ASTM D542に準拠して測定した屈折率nD:1.540、TMA:90℃、極限粘度[η]:0.80dl/g)
ここで、上記の環状オレフィン系樹脂(A)および環状オレフィン系樹脂(A’)は、国際公開第2008/068897号の実施例に記載の合成例に準じた方法によりそれぞれ合成した。ここで、各環状オレフィン系樹脂(A)のコモノマー(環状オレフィンモノマー)の種類並びに含有量および各物性は表1に示した。表1中、TDはテトラシクロ[4.4.0.1
2,5.1
7,10]−3−ドデセンを示し、NBはビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテンを示す。
【0127】
[芳香族ビニル系重合体(B)]
B−1:SEBS(旭化成社製タフテック(商標)H1043、屈折率nD:1.548、スチレン含量:67質量%)
B−2:SEBS(旭化成社製タフテック(商標)H1051、屈折率nD:1.522、スチレン含量:42質量%)
B−3:SESS(旭化成社製S.O.E.(商標) S1606、スチレン含量:51質量%)
B−4:SESS(旭化成社製S.O.E.(商標) S1605、スチレン含量:66質量%)
ここで、各芳香族ビニル系重合体(B)のスチレン含量および各物性を表1に示した。
【0128】
【表1】
【0129】
【表2】
【0130】
【表3】
【0131】
以上のように、実施例1〜9で得られた環状オレフィン系樹脂組成物は、耐衝撃性に優れるとともに、耐熱性および透明性にも優れていた。一方、比較例1〜8で得られた環状オレフィン系樹脂組成物は、耐衝撃性、耐熱性および透明性の性能バランスに劣っていた。
【0132】
この出願は、2016年9月8日に出願された日本出願特願2016−175479号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明は以下の態様も含む。
(付記1)
医療用容器を形成するために用いられる環状オレフィン系樹脂組成物であって、
下記の[A−1]、[A−2]、[A−3]および[A−4]から選択される少なくとも一種を含み、かつ、軟化点温度(TMA)が120℃以上200℃以下である環状オレフィン系樹脂(A)と、
芳香族ビニル系重合体(B)と、
を含み、
前記環状オレフィン系樹脂組成物に含まれる前記環状オレフィン系樹脂(A)および前記芳香族ビニル系重合体(B)の合計を100質量部としたとき、前記環状オレフィン系樹脂(A)の含有量が50質量部以上90質量部以下であり、前記芳香族ビニル系重合体(B)の含有量が10質量部以上50質量部以下である医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物;
[A−1]エチレンと下記式[I]または[II]で示される環状オレフィンとのランダム共重合体;
【化1】
(前記式[I]中、nは0または1であり、mは0または正の整数であり、qは0または1であり、R
1〜R
18ならびにR
aおよびR
bは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子またはハロゲンで置換されていてもよい炭化水素基であり、R
15〜R
18は互いに結合して単環または多環を形成していてもよく、かつ、該単環または多環は二重結合を有していてもよく、またR
15とR
16とで、またはR
17とR
18とで、アルキリデン基を形成していてもよい。)、
【化2】
(前記式[II]中、pおよびqは0または正の整数であり、mおよびnは0、1または2であり、R
1〜R
19はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭化水素基またはアルコキシ基であり、R
9およびR
10が結合している炭素原子と、R
13が結合している炭素原子またはR
11が結合している炭素原子とは直接あるいは炭素数1〜3のアルキレン基を介して結合していてもよく、またn=m=0のときR
15とR
12またはR
15とR
19とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。)、
[A−2]前記式[I]または[II]で示される環状オレフィンの開環重合体または共重合体、
[A−3]前記開環重合体または共重合体[A−2]の水素化物、
[A−4]前記[A−1]、[A−2]または[A−3]のグラフト変性物。
(付記2)
付記1に記載の医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物において、
軟化点温度(TMA)が50℃以上120℃未満である環状オレフィン系樹脂(A’)をさらに含み、
前記環状オレフィン系樹脂組成物中の前記環状オレフィン系樹脂(A)の含有量を100質量部としたとき、前記環状オレフィン系樹脂組成物中の前記環状オレフィン系樹脂(A’)の含有量が5質量部以上80質量部以下である医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物。
(付記3)
付記1または2に記載の医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物において、
前記医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物からなる厚さ2mmの射出成形シートを作製したとき、23℃で測定される前記射出成形シートの高速面衝撃試験の最大衝撃点エネルギーが5J以上100J以下である医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物。
(付記4)
付記1乃至3のいずれか一つに記載の医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物において、
前記医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物からなる厚さ2mmの射出成形シートを作製したとき、JIS K7136に準拠して測定される前記射出成形シートのヘイズが30%以下である医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物。
(付記5)
付記1乃至4のいずれか一つに記載の医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物において、
ASTM D648に準拠して測定される曲げ応力0.45MPaでの荷重たわみ温度(HDT)が110℃以上180℃以下である医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物。
(付記6)
付記1乃至5のいずれか一つに記載の医療用容器用環状オレフィン系樹脂組成物を含む医療用容器。
(付記7)
付記6に記載の医療用容器において、
シリンジまたは薬液保存容器である医療用容器。