(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-15
(45)【発行日】2022-12-23
(54)【発明の名称】水添共重合体、粘着フィルム、樹脂組成物、及び成形体
(51)【国際特許分類】
C08L 53/02 20060101AFI20221216BHJP
C08F 297/04 20060101ALI20221216BHJP
C09J 7/38 20180101ALI20221216BHJP
C09J 153/02 20060101ALI20221216BHJP
【FI】
C08L53/02
C08F297/04
C09J7/38
C09J153/02
(21)【出願番号】P 2021520780
(86)(22)【出願日】2020-05-18
(86)【国際出願番号】 JP2020019615
(87)【国際公開番号】W WO2020235521
(87)【国際公開日】2020-11-26
【審査請求日】2021-10-07
(31)【優先権主張番号】P 2019097021
(32)【優先日】2019-05-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019207189
(32)【優先日】2019-11-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000033
【氏名又は名称】旭化成株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】市野 洋之
(72)【発明者】
【氏名】草ノ瀬 康弘
(72)【発明者】
【氏名】保科 敏和
(72)【発明者】
【氏名】辻 崇裕
(72)【発明者】
【氏名】久末 隆寛
【審査官】常見 優
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2012/117964(WO,A1)
【文献】特開平07-188508(JP,A)
【文献】国際公開第2018/139122(WO,A1)
【文献】特開2010-235666(JP,A)
【文献】国際公開第2008/018445(WO,A1)
【文献】特開2006-291128(JP,A)
【文献】特開2019-089985(JP,A)
【文献】国際公開第2020/045496(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08L 1/00-101/16
C08F251/00-297/08
C08K 3/00- 13/08
C09J 7/00- 7/50
C09J 1/00- 5/10
C09J 9/00-201/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物との共重合体を水添した水添共重合体(a)と、
ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物との共重合体を水添した水添共重合体(b)と、を含み、
前記水添共重合体(a)は、粘弾性測定(1Hz)において、-20℃以上にtanδピークを1個以上有し、かつ-20℃未満にtanδピークを1個以上有し、
前記水添共重合体(b)は、粘弾性測定(1Hz)において、-35℃以上にtanδピークを1個のみ有し、かつ-35℃未満にtanδピークを有さず、
前記水添共重合体(a)の含有量と、前記水添共重合体(b)の含有量の質量比(a)/(b)が5/95~95/5であり、
前記水添共重合体(a)は、水添重合体ブロック(B1)と水添重合体ブロック(B2)を有し、
前記水添重合体ブロック(B1)は、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とからなり、ビニル芳香族化合物の含有量が40~80質量%であり、
前記水添重合体ブロック(B2)は、共役ジエン化合物を主体とし、水添前のビニル結合量が60~100mol%であり、
前記水添共重合体(b)は、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とからなる水添重合体ブロック(B3)を有し、当該水添重合体ブロック(B3)におけるビニル芳香族化合物の含有量が20~90質量%である
、水添共重合体。
【請求項2】
前記水添共重合体(a)中の前記水添重合体ブロック(B1)の、ビニル芳香族化合物の含有量が46~80質量%である、請求項1に記載の水添共重合体。
【請求項3】
前記水添共重合体中の、前記水添共重合体(a)の含有量と前記水添共重合体(b)の含有量の質量比(a)/(b)が、5/95~70/30である、
請求項1
又は2に記載の水添共重合体。
【請求項4】
請求項1乃至
3のいずれか一項に記載の前記水添共重合体を含む、粘着フィルム。
【請求項5】
請求項1乃至
3のいずれか一項に記載の水添共重合体と、ポリプロピレン樹脂(c)とを含有し、
前記水添共重合体(a)と前記水添共重合体(b)の合計含有量に対する、前記ポリプロピレン樹脂(c)の質量比〔(c)/((a)+(b))〕が、95/5~5/95である、
樹脂組成物。
【請求項6】
請求項
5に記載の樹脂組成物の成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水添共重合体、粘着フィルム、樹脂組成物、及び成形体に関する。
【背景技術】
【0002】
共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物との共重合体の水素添加物は、室温では天然ゴムや合成ゴムと同様の弾性を有し、また、高温では熱可塑性樹脂と同様の成形加工性を有し、さらには、耐候性、耐熱性にも優れていることから、従来から、プラスチック改質剤、自動車部品、医療用成形品、アスファルト改質剤、履物、食品容器等の成形品、包装材料、粘接着シート、家電・工業用部品等の分野で幅広く利用されている。
【0003】
例えば、特許文献1には、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位のランダム共重合体を含む非水添共重合体を水添して得られる水添共重合体、及び当該水添共重合体と、熱可塑性樹脂やゴム状重合体との樹脂組成物が開示されている。この樹脂組成物は、機械的特性や耐摩耗性等に優れ、軟質塩化ビニル樹脂の代替材料となり得るものであることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に開示されている水添共重合体は、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂との相溶性が悪く、さらには、損失正接(tanδ)が-10℃~80℃にあり、低温下での機械特性が低いという問題点を有している。このため、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂との相溶性、耐摩耗性、及び低温下での機械特性が要求される用途、例えば、自動車部材や医療部材、ポリオレフィンを基材とする粘着フィルム等への適用が困難であるという問題点を有している。
【0006】
また、水添共重合体とポリプロピレン等の熱可塑性樹脂やゴム状重合体との樹脂組成物に求められる特性としては、自動車内装表皮材等の自動車部材、輸液バッグ、輸液チューブ等の医療部材、ポリオレフィンを基材とする粘着フィルム、食品用包装分野、衣料用包装分野においては、耐摩耗性、低温機械特性、及び各特性のバランスが良好であること、が挙げられ、粘着フィルムにおいては、初期粘着性、粘着昂進性、繰り出し性、及び各特性のバランスが良好であること、が挙げられるが、これらの特性を満たす樹脂組成物は、未だ得られていない。
【0007】
そこで本発明においては、上述した従来技術の問題に鑑み、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂やゴム状重合体と混合した場合の樹脂組成物において、耐摩耗性、低温機械特性、及び各特性のバランスを良好なものとし、粘着フィルムにおいて、初期粘着性、粘着昂進性、繰り出し性、及び各特性のバランスを良好なものとすることができる、水添共重合体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、所定の構造を有する2種の水添共重合体を、特定の質量比で含有した樹脂組成物が、上述した従来技術の課題を解決できることを見出し、本実施形態を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
【0009】
〔1〕
ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物との共重合体を水添した水添共重合体(a)と、
ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物との共重合体を水添した水添共重合体(b)と、を含み、
前記水添共重合体(a)の含有量と、前記水添共重合体(b)の含有量の質量比(a)/(b)が5/95~95/5であり、
前記水添共重合体(a)は、水添重合体ブロック(B1)と水添重合体ブロック(B2)を有し、
前記水添重合体ブロック(B1)は、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とからなり、ビニル芳香族化合物の含有量が40~80質量%であり、
前記水添重合体ブロック(B2)は、共役ジエン化合物を主体とし、水添前のビニル結合量が60~100mol%であり、
前記水添共重合体(b)は、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とからなる水添重合体ブロック(B3)を有し、当該水添重合体ブロック(B3)におけるビニル芳香族化合物の含有量が20~90質量%である水添共重合体。
〔2〕
前記水添共重合体(a)中の前記水添重合体ブロック(B1)の、ビニル芳香族化合物の含有量が46~80質量%である、前記〔1〕に記載の水添共重合体。
〔3〕
前記水添共重合体(b)は、粘弾性測定(1Hz)においてtanδピークを-35℃以上に1個のみ有する、前記〔1〕又は〔2〕に記載の水添共重合体。
〔4〕
前記水添共重合体中の、前記水添共重合体(a)の含有量と前記水添共重合体(b)の含有量の質量比(a)/(b)が、5/95~70/30である、前記〔1〕乃至〔3〕のいずれか一に記載の水添共重合体。
〔5〕
前記〔1〕乃至〔4〕のいずれか一に記載の前記水添共重合体を含む、粘着フィルム。
〔6〕
前記〔1〕乃至〔4〕のいずれか一に記載の水添共重合体と、ポリプロピレン樹脂(c)とを含有し、
前記水添共重合体(a)と前記水添共重合体(b)の合計含有量に対する、前記ポリプロピレン樹脂(c)の質量比〔(c)/((a)+(b))〕が、95/5~5/95である、
樹脂組成物。
〔7〕
前記〔6〕に記載の樹脂組成物の成形体。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂やゴム状重合体と混合した場合の樹脂組成物において、耐摩耗性、低温機械特性、及び各特性のバランスを良好なものにでき、また、粘着フィルムにおいて、初期粘着性、粘着昂進性、繰り出し性、及び各特性のバランスを良好なものとできる、水添共重合体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】製造例1(a1)、及び製造例14(b1)の損失正接の温度依存性を示す。
【
図2】(A):比較例17のポリプロピレン樹脂組成物の成形体の透過型電子顕微鏡(ルテニウム染色)でモルフォロジー観察した像を示す。(B):比較例18のポリプロピレン樹脂組成物の成形体の透過型電子顕微鏡(ルテニウム染色)でモルフォロジー観察した像を示す。
【
図3】比較例17、18のポリプロピレン樹脂組成物、及びポリプロピレン樹脂の成形体の損失正接の温度依存性を示す。
【
図4】(A):比較例18のポリプロピレン樹脂組成物の成形体の透過型電子顕微鏡(ルテニウム染色)でモルフォロジー観察した像を示す。(B):実施例18のポリプロピレン樹脂組成物の成形体の透過型電子顕微鏡(ルテニウム染色)でモルフォロジー観察した像を示す。
【
図5】(A):実施例18の成形板の表層部のAFMによる弾性率マッピング図を示す。(B):実施例18の成形板の芯部のAFMによる弾性率マッピング図を示す。(C):前記(B)の部分拡大図を示す。
【
図6】(A):比較例18の成形板の表層部のAFMによる弾性率マッピング図を示す。(B):比較例18の成形板の芯部のAFMによる弾性率マッピング図を示す。(C):前記(B)の部分拡大図を示す。
【
図7】(A):実施例18の成形体の摩耗後(10000回)の表面の、レーザー顕微鏡観察画像を示す。(B):比較例18の成形体の摩耗後の表面の、レーザー顕微鏡観察画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態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できる。
【0013】
〔水添共重合体〕
本実施形態の水添共重合体は、水添共重合体(a)と水添共重合体(b)とを含む。
水添共重合体(a)の含有量と、水添共重合体(b)の含有量の質量比(a)/(b)は、5/95~95/5である。
本実施形態の水添共重合体は、下記の構成を有する。
前記水添共重合体(a)は、水添重合体ブロック(B1)と水添重合体ブロック(B2)を有する。
前記水添重合体ブロック(B1)は、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とからなり、ビニル芳香族化合物の含有量が40~80質量%である。
前記水添重合体ブロック(B2)は、共役ジエン化合物を主体とし、水添前のビニル結合量が60~100mоl%である。
前記水添共重合体(b)は、重合体ブロック(B3)を有する。
前記重合体ブロック(B3)は、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とからなり、ビニル芳香族化合物の含有量が20~90質量%である。
本実施形態の水添共重合体は、上記の構成を備えることにより、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂やゴム状重合体と混合した場合の樹脂組成物において、耐摩耗性、低温機械特性、及び特性バランスが良好なものとなり、また、粘着フィルムにおいて、初期粘着性、粘着昂進性、繰り出し性、及び特性バランスが良好なものとなる。
以下、各成分について詳細に説明する。
【0014】
なお、本明細書において、「主体とする」とは、対象の単量体単位を対象の重合体ブロック中に、70質量%を超えて100質量%以下含むことをいい、好ましくは80質量%以上100質量%以下、より好ましくは90質量%以上100質量%以下含むことを言う。
【0015】
(水添共重合体(a))
水添共重合体(a)は、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物との共重合体を水添した水添共重合体であり、水添重合体ブロック(B1)と水添重合体ブロック(B2)を有する。
前記水添重合体ブロック(B1)は、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とからなり、ビニル芳香族化合物の含有量が40~80質量%である。
前記水添重合体ブロック(B2)は、共役ジエン化合物を主体とし、水添前のビニル結合量が60~100mоl%である。
前記水添重合体ブロック(B2)は、共役ジエン化合物を70質量%を超えて100質量%以下含有するため、前記水添重合体ブロック(B1)と明確に区別できる。
【0016】
<ビニル芳香族化合物>
水添共重合体(a)を構成するビニル芳香族化合物としては、以下に限定されものではないが、例えば、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-ジフェニルエチレン、N,N-ジメチル-p-アミノエチルスチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレン等のビニル芳香族化合物が挙げられる。
これらの中でも、入手性及び生産性の観点から、スチレン、α-メチルスチレン、4-メチルスチレンが好ましい。
これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0017】
水添共重合体(a)中の、全ビニル芳香族化合物の含有量は、20質量%~50質量%が好ましく、23質量%~48質量%がより好ましく、25質量%~46質量%がさらに好ましい。
水添共重合体(a)中のビニル芳香族化合物の含有量が50質量%以下であると、本実施形態の水添共重合体を用いたポリプロピレン樹脂組成物の加工性が良好なものとなる傾向にあり、20質量%以上であると、良好な低べたつき性が得られる傾向にある。
【0018】
加工性とは、樹脂組成物の溶融時における粘度、張力、流量安定性、及び供給ムラを指す。
加工性が悪化して樹脂組成物が溶融した時の粘度及び張力が大きすぎたり、小さすぎたりする場合、また、ポリプロピレン樹脂と水添共重合体の相溶性が悪く押出流量が不安定で供給ムラが発生した場合、重要な加工法である押出成形や射出成形が困難になるという問題を生じる傾向にある。
水添共重合体(a)中における全ビニル芳香族化合物の含有量は、紫外分光光度計法やプロトン核磁気共鳴(1H-NMR)法より測定できる。詳細は後述する実施例に記載する方法により測定できる。
【0019】
<共役ジエン化合物>
水添共重合体(a)を構成する共役ジエン化合物としては、共役二重結合を有するジオレフィンであれば特に限定されず、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、2-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン等が挙げられる。
これらの中でも、入手性及び生産性の観点から、1,3-ブタジエン、イソプレンが好ましい。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0020】
(水添重合体ブロック(B1))
水添共重合体(a)は、水添重合体ブロック(B1)を有する。
水添重合体ブロック(B1)は、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とからなる。
水添重合体ブロック(B1)中におけるビニル芳香族化合物の含有量は40質量%~80質量%であり、46質量%~80質量%が好ましく、48質量%~75質量%がより好ましく、50質量%~70質量%がさらに好ましい。
水添重合体ブロック(B1)中におけるビニル芳香族化合物の含有量が80質量%以下であると、本実施形態の水添共重合体を用いたポリプロピレン樹脂組成物において、優れた低温機械特性が得られる傾向にあり、40質量%以上であると、優れた耐摩耗性が得られる傾向にある。
【0021】
水添共重合体(a)中における水添重合体ブロック(B1)の含有量は、本実施形態の水添共重合体を用いたポリプロピレン樹脂組成物の低べたつき性、C-set、加工性を良好なものにする観点から、20質量%~80質量%が好ましく、25質量%~70質量%がより好ましく、30質量%~60質量%がさらに好ましい。
水添共重合体(a)中における水添重合体ブロック(B1)の含有量は、プロトン核磁気共鳴(1H-NMR)法より測定できる。
【0022】
水添重合体ブロック(B1)の水添前の重合体ブロックにおける共役ジエン部分のビニル結合量は、後述するルイス塩基(例えばエーテル、アミン等)等の調整剤の使用により制御できる。
ここで、ビニル結合量とは、水添前の共役ジエン部分の1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合で組み込まれている結合様式のうち、1,2-結合及び3,4-結合で組み込まれているものの割合とする。
水素添加前に含まれる全共役ジエン部分中のビニル結合量は、プロトン核磁気共鳴(1H-NMR)法により測定できる。詳細は後述する実施例に記載する。
共役ジエンとして、1,3-ブタジエンを使用した場合には、本実施形態の水添共重合体を用いたポリプロピレン樹脂組成物の加工性を良好なものにする観点から、水添重合体ブロック(B1)の水添前の重合体ブロックにおける共役ジエン部分の1,2-ビニル結合量は、5mol%~60mol%であることが好ましく、10mol%~50mol%であることがより好ましい。
共役ジエンとして、イソプレンを使用した場合、又は、1,3-ブタジエンとイソプレンを併用した場合には、1,2-ビニル結合量と3,4-ビニル結合量との合計量は、3mol%~75mol%であることが好ましく、5mol%~60mol%であることがより好ましい。
【0023】
(水添重合体ブロック(B2))
水添共重合体(a)は、水添重合体ブロック(B2)を有する。
水添重合体ブロック(B2)は、共役ジエン化合物を主体とする。すなわち、共役ジエン化合物を70質量%を超えて100質量%以下含む。
前記水添共重合体(a)中における水添重合体ブロック(B2)の含有量は、本実施形態の水添共重合体を用いた樹脂組成物の柔軟性及び加工性を良好にする観点から、20質量%~80質量%が好ましく、25質量%~70質量%がより好ましく、30質量%~60質量%がさらに好ましい。
水添重合体ブロック(B2)中の水添前の共役ジエン部分のビニル結合量は、本実施形態の水添共重合体とポリプロピレン樹脂との相溶性に影響するものであり、かかる相溶性を向上させる観点から、60mol%~100mol%とし、65mol%~95mol%が好ましく、70mol%~90mol%がより好ましい。
水添重合体ブロック(B2)中の水添前の共役ジエン部分のビニル結合量は、後述するルイス塩基(例えばエーテル、アミン等)等の調整剤の使用により制御できる。
【0024】
(ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックA)
水添共重合体(a)は、ビニル芳香族化合物を主体とするブロックを、少なくとも1つ有していることが好ましい。
すなわち、前記水添重合体ブロック(B1)、(B2)とは異なる、別個のブロックとして、ビニル芳香族化合物を主体とするブロック(以下、重合体ブロックAと記載する場合がある。)を有することが好ましい。
前記重合体ブロックAは、ビニル芳香族化合物の含有量が、90質量%を超えるものである。これにより、重合体ブロックAは、重合体ブロック(B1)及び重合体(B2)とは、明確に区別される。
水添共重合体(a)中におけるビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの含有量は3質量%~30質量%が好ましく、5質量%~28質量%がより好ましく、7質量%~25質量%がさらに好ましい。
水添共重合体(a)中におけるビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAの含有量が3質量%以上であると、本実施形態の水添共重合体を用いたポリプロピレン樹脂組成物の低べたつき性が良好になる傾向にあり、30質量%を以下であると、優れた加工性が得られる傾向にある。
水添共重合体(a)中におけるビニル芳香族化合物を主体する重合体ブロックAの含有量は、水添前の共重合体(a')を、四酸化オスミウムを触媒として、t-ブチルハイドロパーオキサイドにより酸化分解する方法(I.M.KOLTHOFF,et al.,Polym.Sci.1,429(1946)に記載の方法)(以下、四酸化オスミウム分解法と称する。)で求めたビニル芳香族化合物を主体とする重合体の質量(ただし、平均重合度が約30以下のビニル芳香族化合物は除かれている)を用いて算出することができる。
【0025】
また、他の方法として、水添共重合体(a)における、ビニル芳香族化合物を主体とするブロック(重合体ブロックA)の含有量は、水素添加後の共重合体(水添共重合体(a))を用いて、Y.Tanaka,et al.,RUBBER CHEMISTRY and TECHNOLOGY 54,685(1981)に記載の方法で、核磁気共鳴装置(NMR)によって測定することもできる。詳細は後述する実施例に記載する。
【0026】
(水添共重合体(b))
本実施形態の水添共重合体は、水添共重合体(b)を含有する。
水添共重合体(b)は、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とからなる水添重合体ブロック(B3)を有する。
さらには、水添共重合体(b)は、上述したビニル芳香族化合物を主体とするブロック(重合体ブロックA)を少なくとも1つ有することが好ましい。
【0027】
水添共重合体(b)を構成するビニル芳香族化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、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-ジフェニルエチレン、N,N-ジメチル-p-アミノエチルスチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレン等のビニル芳香族化合物が挙げられる。
これらの中でも、入手性及び生産性の観点から、スチレン、α-メチルスチレン、4-メチルスチレンが好ましく用いられる。
これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0028】
水添共重合体(b)を構成する共役ジエン化合物としては、1対の共役二重結合を有するジオレフィンであれば特に限定されず、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、2-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン等が挙げられる。
これらの中でも、入手性及び生産性の観点から、1,3-ブタジエン、イソプレンが好ましく用いられる。
これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0029】
水添共重合体(b)は、例えば、下記一般式で表されるような構造を有することが好ましい。
また、水添共重合体(b)は、下記構造を複数種類、任意の割合で含む混合物でもよい。
(A-B3)n
A-(B3-A)n
B3-(A-B3)n
[(B3-A)n]m-Z
[(A-B3)n]m-Z
[(B3-A)n-B3]m-Z
[(A-B3)n-A]m-Z
【0030】
上記水添共重合体(b)を表す各一般式において、Aはビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックであり、B3はビニル芳香族化合物及び共役ジエン化合物からなる重合体ブロックである。
前記重合体ブロックAは、ビニル芳香族化合物の含有量が、90質量%を超えるものである。これにより、重合体ブロックAと、重合体ブロック(B3)とは、明確に区別される。
重合体ブロックAと重合体ブロック(B3)との境界線は必ずしも明瞭に区別される必要はない。
また、nは1以上の整数、好ましくは1~5の整数である。
mは2以上の整数、好ましくは2~11、より好ましくは2~8の整数である。
Zはカップリング剤残基を表す。ここで、カップリング残基とは、重合体ブロックAと重合体ブロック(B3)を、重合体ブロックA-重合体ブロックA間、重合体ブロック(B3)-重合体ブロック(B3)間、又は重合体ブロックA-重合体ブロック(B3)間において結合させるために用いられるカップリング剤の結合後の残基を意味する。
カップリング剤としては、以下に限定されないが、例えば、後述するポリハロゲン化合物や酸エステル類等が挙げられる。
【0031】
重合体ブロックAがビニル芳香族化合物と他の単量体単位との共重合体である場合には、重合体ブロックA中のビニル芳香族化合物は、均一に分布していてもテーパー状に分布していてもよく、また、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存在していてもよい。
さらに、前記重合体ブロックAには、ビニル芳香族化合物の含有量が異なる部分が複数個共存していてもよい。
また、重合体ブロック(B3)中のビニル芳香族化合物は均一に分布していても、テーパー状に分布していてもよい。さらに、ビニル芳香族化合物は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存在していてもよい。さらに、上記重合体ブロック(B3)には、ビニル芳香族化合物の含有量が異なる部分が複数個共存していてもよい。
【0032】
水添共重合体(b)中の全ビニル芳香族化合物の含有量は30質量%~90質量%であることが好ましく、より好ましくは35~80質量%であり、さらに好ましくは40~70質量%である。
また、水添共重合体(b)中の共役ジエン化合物の含有量は好ましくは10質量%~70質量%であり、より好ましくは20~65質量%であり、さらに好ましくは30~60質量%である。
水添共重合体(b)中の全ビニル芳香族化合物の含有量が30質量%以上であれば、本実施形態の水添共重合体を用いた樹脂組成物が耐摩耗性に優れたものとなる。全ビニル芳香族化合物の含有量が90質量%以下であれば、本実施形態の水添共重合体を用いたポリプロピレン樹脂組成物が低温機械特性に優れる。
なお、水添共重合体(b)中の全ビニル芳香族化合物の含有量は、後述する実施例記載の方法で紫外線分光光度計を用いて波長262nmの吸収強度より算出することが可能である。
【0033】
水添共重合体(b)中の水添重合体ブロック(B3)におけるビニル芳香族化合物の含有量は20~90質量%である。含有量の上限はより好ましくは85質量%であり、さらに好ましくは80質量%である。
含有量の下限は好ましくは30質量%であり、より好ましくは35質量%であり、さらに好ましくは40質量%である。
水添共重合体(B3)中のビニル芳香族化合物の含有量が20質量%以上であれば、本実施形態の水添共重合体とポリプリピレン樹脂やゴム状重合体との樹脂組成物が耐摩耗性に優れたものとなる、という効果が得られる。ビニル芳香族化合物の含有量が90質量%以下であれば、樹脂組成物が低温機械特性に優れたものとなる、という効果が得られる。
なお、ビニル芳香族化合物の含有量は、重合時のビニル芳香族化合物のフィード量により、上記数値範囲に調整することができ、核磁気共鳴装置(NMR)により測定できる。
【0034】
上述した水添共重合体(a)を構成する水添重合体ブロック(B2)と、水添共重合体(b)を構成する水添重合体ブロック(B3)とは、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物の共重合体中のビニル芳香族化合物の含有量により区別できる。
これらにより、上述した水添共重合体(a)と、水添共重合体(b)とは、明確に区別できる。
【0035】
水添共重合体(b)において、前記ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAの含有量は、水添共重合体(b)の質量に対して、1質量%~40質量%であることが好ましく、より好ましくは5質量%~35質量%、さらに好ましくは10質量%~30質量%である。
【0036】
水添共重合体(b)中の重合体ブロックAの含有量が1質量%以上であれば、本実施形態の水添共重合体を用いたポリプロピレン樹脂組成物は、CS(圧縮永久歪み(C-set))及び低べたつき性に優れる傾向にある。ブロック重合体Aの含有量が40質量%以下であれば、本実施形態の水添共重合体を用いたポリプロピレン樹脂組成物は加工性に優れる傾向にある。
なお、水添共重合体(b)中の重合体ブロックAの含有量は、単量体の添加量を調整することによって制御することができる。
水添共重合体(b)中の重合体ブロックAの含有量は、水添前の共重合体(b')を、四酸化オスミウムを触媒として、t-ブチルハイドロパーオキサイドにより酸化分解する方法(I.M.KOLTHOFF,et al.,Polym.Sci.1,429(1946)に記載の方法)(以下、四酸化オスミウム分解法と称する。)で求めたビニル芳香族化合物を主体とする重合体の質量(ただし、平均重合度が約30以下のビニル芳香族化合物は除かれている)を用いて算出することができる。
また、水添共重合体(b)における重合体ブロックAの含有量は、水素添加後の共重合体(水添共重合体(b))を用いて、Y.Tanaka,et al.,RUBBER CHEMISTRY and TECHNOLOGY 54,685(1981)に記載の方法で、核磁気共鳴装置(NMR)により測定することもできる。
【0037】
NMR法を、ビニル芳香族化合物をスチレン、共役ジエン化合物を1,3-ブタジエンとした場合を例に挙げて具体的に説明する。
水添共重合体(b)30mgを重水素化クロロホルム1gに溶解した試料を用いて1H-NMRを測定し、重合体ブロックA(この場合、ポリスチレンブロックとなる)の含有量(Ns値)を全積算値に対する化学シフト6.9ppm~6.3ppmの積算値の比率から求めた。
ブロックスチレン強度(b-St強度)
=(6.9ppm~6.3ppmの積算値)/2
ランダムスチレン強度(r-St強度)
=(7.5ppm~6.9ppmの積算値)-3×(b-St)
エチレン・ブチレン強度(EB強度)
=全積算値-3×{(b-St強度)+(r-St強度)}/8
NMR法で得られるポリスチレンブロック含有量(Ns値)
=104×(b-St強度)
/[104×{(b-St強度)+(r-St強度)}+56×(EB強度)]
ここで、四酸化オスミウム分解法で測定した水素添加前の共重合体(b')中のブロック重合体Aの含有量(「Os値」と称する)とNMR法により測定した水素添加後の水添共重合体(b)中のブロック重合体Aの含有量(「Ns値」と称する。)の間には下記式で表される相関関係がある。
Os値=-0.012(Ns値)2+1.8(Ns値)-13.0
【0038】
水添共重合体(b)における共役ジエン化合物中の水添前のビニル結合量(共重合体(b')における共役ジエン化合物中のビニル結合量)は、5mol%~95mol%が好ましく、より好ましくは10mol~85mol%であり、さらに好ましくは12mol~80mol%である。
水添共重合体(b)の水添前のビニル結合量が5mol%以上であると本実施形態の水添共重合体を用いたポリプロピレン樹脂組成物において、水添共重合体とポリプロピレン樹脂との相溶性に優れたものとなる。
水添前のビニル結合部分は、水添後は主鎖に結合したエチレンになるが、この構造が主鎖に側鎖としてメチルが結合したポリプロピレンに近いために、水添前のビニル結合量が多いほど両者の相溶性が増し、SP値(溶解度パラメーター)が近づくと考えられる。
前記水添前のビニル結合量が95mol%以下であれば、本実施形態の水添共重合体を用いたポリプロピレン樹脂組成物の低べたつき性と加工性に優れる傾向にある。
なお、本実施形態において、ビニル結合量とは、全共役ジエンに対する、1,2-ビニル結合量(1,2-結合で重合体に組み込まれている共役ジエン)と3,4-ビニル結合量(3,4-結合で重合体に組み込まれている共役ジエン)の合計含有量(ここで、共役ジエンとして1,3-ブタジエンを使用した場合には、1,2-ビニル結合含有量、共役ジエンとしてイソプレンを使用した場合には、3,4-ビニル結合含有量)をいう。
水素添加前の共役ジエンに基づくビニル結合量は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて測定することができる。水添共重合体(b)中の共役ジエン化合物単量体単位に由来するミクロ構造(シス、トランス、ビニルの比率)は、後述する極性化合物等の使用により任意に制御することができる。
【0039】
水添共重合体(a)は、粘弾性測定(1Hz)において、-20℃以上にtanδピークを1個以上、-20℃未満にtanδピークを1個以上有するものであることが好ましい。
水添共重合体(b)は、粘弾性測定(1Hz)において-35℃以上にtanδピークを1個のみ有し、-35℃未満にピークを有さないものであることが好ましい。
これらにより、水添共重合体(a)と水添共重合体(b)とは、明確に区別できる。
水添共重合体(b)のtanδピーク温度は、水添重合体ブロック(B3)におけるビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物の比率を調整することにより制御することができる。
水添重合体ブロック(B3)中の芳香族ビニル化合物の含有量が増加することにより、水添共重合体(b)のtanδピーク温度は上がる傾向にあり、減少することにより下がる傾向にある。
水添重合体(b)のtanδピーク温度は、より好ましくは-30℃以上であり、さらに好ましくは-20℃以上である。
水添共重合体(b)のtanδピークが-35℃以上に1個のみ有することにより、本実施形態の水添共重合体の樹脂組成物は、耐摩耗性、及び各特性バランスに優れる、という効果が得られる。
【0040】
(水添共重合体(a)と、水添共重合体(b)との質量比)
本実施形態の水添共重合体において、前記水添共重合体(a)と、水添共重合体(b)の、含有量の質量比(a)/(b)は、樹脂組成物の耐摩耗性、低温機械特性、及び各特性のバランスの観点から、5/95~95/5であるものとし、5/95~70/30が好ましく、5/95~60/40であることがより好ましい。
【0041】
(水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)の製造方法)
水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)の製造方法としては、以下に限定されないが、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51-49567号公報、特開昭59-166518号公報、等に記載された方法が挙げられる。
【0042】
水素添加前の共重合体は、以下に限定されないが、例えば、炭化水素溶媒中で有機アルカリ金属化合物等の重合開始剤を用いて、所定の単量体を用い、リビングアニオン重合を行う方法等により得られる。
炭化水素溶媒としては、特に限定されず、例えば、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘプタン等の脂環式炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類等が挙げられる。
【0043】
重合開始剤としては、一般的に、共役ジエン化合物及びビニル芳香族化合物に対しアニオン重合活性があることが知られている有機アルカリ金属化合物を用いることができる。
例えば、炭素数1~20の脂肪族炭化水素アルカリ金属化合物、炭素数1~20の芳香族炭化水素アルカリ金属化合物、炭素数1~20の有機アミノアルカリ金属化合物等が挙げられる。
重合開始剤に含まれるアルカリ金属としては、以下に限定されないが、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
なお、アルカリ金属は、1分子中に1種、又は2種以上含まれていてもよい。
重合開始剤としては、以下に限定されないが、例えば、n-プロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、n-ペンチルリチウム、n-ヘキシルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、トリルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとsec-ブチルリチウムの反応生成物、さらにジビニルベンゼンとsec-ブチルリチウムと少量の1,3-ブタジエンの反応生成物等が挙げられる。
さらにまた、米国特許5,708,092号明細書に開示されている1-(t-ブトキシ)プロピルリチウム、及びその溶解性改善のために1~数分子のイソプレンモノマーを挿入したリチウム化合物、英国特許2,241,239号明細書に開示されている1-(t-ブチルジメチルシロキシ)ヘキシルリチウム等のシロキシ基含有アルキルリチウム、米国特許5,527,753号明細書に開示されているアミノ基含有アルキルリチウム、ジイソプロピルアミドリチウム及びヘキサメチルジシラジドリチウム等のアミノリチウム類も使用することができる。
重合開始剤としてのリチウム化合物の使用量は、目的とするブロック共重合体の分子量によるが、一般的には0.01~0.5phm(単量体100質量部当たりに対する質量部)を用いることができる。重合開始剤としてのリチウム化合物の使用量は、好ましくは0.03~0.3phmであり、より好ましくは0.05~0.15phmである。
【0044】
有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として、共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物を共重合する際に、共重合体に組み込まれる共役ジエン化合物に起因するビニル結合量(1,2-結合又は3,4-結合量)の調整や、共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物とのランダム共重合性を調整するために、ビニル結合量調整剤として第3級アミン化合物やエーテル化合物を添加することができる。
【0045】
前記ビニル結合調整剤としての第3級アミン化合物は、特に限定されないが、例えば、下記式で示される化合物が挙げられる。
R1R2R3N
(式中、R1、R2、及びR3は、炭素数1~20の炭化水素基又は第3級アミノ基を有する炭化水素基である。)
このような第3級アミン化合物としては、以下に限定されないが、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N-ジメチルアニリン、N-エチルピペリジン、N-メチルピロリジン、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N',N'-テトラエチルエチレンジアミン、1,2-ジピペリジノエタン、トリメチルアミノエチルピペラジン、N,N,N',N'',N''-ペンタメチルエチレントリアミン、N,N'-ジオクチル-p-フェニレンジアミン等が挙げられる。これらの中でもN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンが好ましい。
【0046】
また、前記ビニル結合調整剤としてのエーテル化合物は、直鎖状エーテル化合物や環状エーテル化合物等を用いることができる。
直鎖状エーテル化合物としては、以下に限定されないが、例えば、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、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル等のエチレングリコールのジアルキルエーテル化合物、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エチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のジエチレングリコールのジアルキルエーテル化合物等が挙げられる。
また、環状エーテル化合物としては、以下に限定されないが、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、2,5-ジメチルオキソラン、2,2,5,5-テトラメチルオキソラン、2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパン、フルフリルアルコールのアルキルエーテル等が挙げられる。
【0047】
第3級アミン化合物又はエーテル化合物の使用量は、前記有機アルカリ金属化合物の重合開始剤に対し、好ましくは0.1~4(モル/アルカリ金属1モル)、より好ましくは0.2~3(モル/アルカリ金属1モル)である。
【0048】
水添共重合体(a)、(b)の製造工程において、共重合を行う際に、ナトリウムアルコキシドを共存させてもよい。
ナトリウムアルコキシドは、以下に限定されないが、例えば、下記式で示される化合物が挙げられる。特に、炭素原子数3~6のアルキル基を有するナトリウムアルコキシドが好ましく、ナトリウムt-ブトキシド、ナトリウムt-ペントキシドがより好ましい。
NaOR
(式中、Rは炭素原子数2~12のアルキル基である)
水添共重合体(a)、(b)の重合工程におけるナトリウムアルコキシドの使用量は、ビニル結合量調整剤(第3級アミン化合物又はエーテル化合物)に対し、好ましくは0.01以上0.1未満(ナトリウムアルコキシド/第3級アミン化合物又はエーテル化合物のモル比)であり、より好ましくは0.01以上0.08未満(モル比)、さらに好ましくは0.03以上0.08未満(モル比)、さらにより好ましくは0.04以上0.06未満(モル比)である。
ナトリウムアルコキシドの量がこの範囲にあると、ビニル結合量が高い共役ジエン化合物を含む共重合体ブロックと、分子量分布が狭いビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックを有し、かつ分子量分布が狭く、高い強度を有する共重合体を高生産率で製造できる傾向にある。
【0049】
有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物を共重合するための重合方法は、特に限定されず、バッチ重合であっても連続重合であっても、あるいはそれらの組み合わせであってもよい。
重合温度は、特に限定されないが、通常は0~180℃であり、好ましくは30~150℃である。
重合に要する時間は条件によって異なるが、通常は48時間以内であり、好ましくは0.1~10時間である。
また、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で重合することが好ましい。
重合圧力は、上記重合温度範囲でモノマー及び溶媒を液相に維持するに充分な圧力の範囲で行えばよく、特に限定されるものではない。
【0050】
さらに、重合終了時に2官能基以上のカップリング剤を必要量添加してカップリング反応を行ってもよい。
2官能基以上のカップリング剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。
2官能基カップリング剤としては、以下に限定されないが、例えば、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジブロモシラン等のジハロゲン化合物、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸フェニル、フタル酸エステル類等の酸エステル類等が挙げられる。
3官能基以上の多官能カップリング剤としては、以下に限定されないが、例えば、3価以上のポリアルコール類、エポキシ化大豆油、ジグリシジルビスフェノールA等の多価エポキシ化合物、式R1(4-n)SiXn(ここで、R1は炭素数1~20の炭化水素基、Xはハロゲン、nは3又は4の整数を表す)で表されるハロゲン化珪素化合物、及びハロゲン化錫化合物が挙げられる。
ハロゲン化珪素化合物としては、以下に限定されないが、例えば、メチルシリルトリクロリド、t-ブチルシリルトリクロリド、四塩化珪素、及びこれらの臭素化物等が挙げられる。
ハロゲン化錫化合物としては、以下に限定されないが、例えば、メチル錫トリクロリド、t-ブチル錫トリクロリド、四塩化錫等の多価ハロゲン化合物等が挙げられる。
また、2官能基以上のカップリング剤としては、炭酸ジメチルや炭酸ジエチル等も使用可能である。
【0051】
水添共重合体(a)、(b)は、上述のような方法で得たブロック共重合体のリビング末端に、官能基含有原子団を生成する変性剤を付加反応させたものであってもよい。
官能基含有原子団としては、以下に限定されないが、例えば、水酸基、カルボニル基、チオカルボニル基、酸ハロゲン化物基、酸無水物基、カルボキシル基、チオカルボキシル酸基、アルデヒド基、チオアルデヒド基、カルボン酸エステル基、アミド基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、リン酸基、リン酸エステル基、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、ピリジル基、キノリン基、エポキシ基、チオエポキシ基、スルフィド基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、ハロゲン化ケイ素基、シラノール基、アルコキシケイ素基、ハロゲン化スズ基、アルコキシスズ基、及びフェニルスズ基からなる群より選ばれる官能基を少なくとも1種含有する原子団等が挙げられる。
【0052】
官能基含有原子団を生成する変性剤としては、以下に限定されないが、例えば、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジル-1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン、4-メトキシベンゾフェノン、γ-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルジメチルフェノキシシラン、ビス(γ-グリシドキシプロピル)メチルプロポキシシラン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、1,3-ジエチル-2-イミダゾリジノン、N,N'-ジメチルプロピレンウレア、N-メチルピロリドン等が挙げられる。
変性剤の付加量は、変性前のブロック共重合体100質量部に対し、0.01~20質量部が好ましく、より好ましくは0.1~15質量部、さらに好ましくは0.3~10質量部である。
変性剤の付加反応温度は、好ましくは0~150℃、より好ましくは20~120℃である。
変性反応に要する時間は、変性反応条件によって異なるが、好ましくは24時間以内であり、より好ましくは0.1~10時間である。
【0053】
水添共重合体(a)、(b)を製造するために用いられる水添触媒としては、特に限定されないが、例えば、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号公報等に記載された水添触媒を使用することができる。
好ましい水添触媒としては、チタノセン化合物、及び当該チタノセン化合物と還元性有機金属化合物との混合物が挙げられる。
チタノセン化合物としては、特に限定されないが、例えば、特開平8-109219号公報に記載された化合物等が挙げられ、具体的には、ビスシクロペンタジエニルチタンジクロライド、モノペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロライド等の(置換)シクロペンタジエニル構造、インデニル構造、及びフルオレニル構造を有する配位子を少なくとも1つ以上持つ化合物等が挙げられる。
還元性有機金属化合物としては、特に限定されないが、例えば、有機リチウム等の有機アルカリ金属化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、有機亜鉛化合物等が挙げられる。
水添反応の反応温度は、通常0~200℃、好ましくは30~150℃である。
水添反応に使用される水素の圧力は、好ましくは0.1~15MPa、より好ましくは0.2~10MPa、さらに好ましくは0.3~5MPaである。
水添反応の反応時間は、通常3分~10時間、好ましくは10分~5時間である。
なお、水添反応は、バッチプロセス、連続プロセス、あるいはそれらの組み合わせのいずれでも用いることができる。
【0054】
水添反応終了後の反応溶液から、必要に応じて触媒残査を除去してもよい。
水添共重合体と溶媒を分離する方法としては、以下に限定されないが、例えば、水添共重合体の溶液に、アセトン又はアルコール等の水添共重合体に対して貧溶媒となる極性溶媒を加えて、水添共重合体を沈澱させて回収する方法、あるいは、水添共重合体の溶液を撹拌下熱湯中に投入し、スチームストリッピングにより溶媒を除去して回収する方法、水添共重合体の溶液を直接加熱することによって溶媒を留去する方法等が挙げられる。
【0055】
水添共重合体(a)、(b)中の共役ジエン化合物に由来する脂肪族二重結合の水素添加率(水添率ともいう)は、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上である。
水素添加率が70%以上であれば、本実施形態の水添共重合体の熱劣化(酸化劣化)を抑制することができるため、本実施形態の水添共重合体を含有する熱可塑性エラストマー組成物の熱劣化(酸化劣化)による機械的強度等の性能の低下を抑制することができる。
また、水素添加率が80%以上であれば、より優れた耐候性を得ることができる。水素添加率の上限値は特にないが、100%以下であることが好ましく、99%以下であることが好ましい。
ここでの水素添加率は、水添共重合体の水添前の共役ジエン化合物単量体単位に基づく脂肪族二重結合のうち、水素添加された脂肪族二重結合の割合をいう。
水素添加率は、例えば、水素添加時の触媒量を調整することによって制御することができ、水素添加速度は、例えば、水素添加時の触媒量、水素フィード量、圧力及び温度等によって制御することができる。
水添共重合体中のビニル芳香族化合物に基づく(芳香族)二重結合の水素添加率については特に限定されず、好ましくは50%以下、より好ましくは30%以下、さらに好ましくは20%以下である。ここで、芳香族二重結合の水素添加率とは、水素添加する前の芳香族二重結合のうち、水素添加された二重結合の割合をいう。
なお、水素添加率は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて測定することができる。
【0056】
本実施形態の水添共重合体には、例えば、製造中に酸化防止剤を添加する等の方法により、その表面及び/又は内部に酸化防止剤を含ませてもよい。
なお、後述する本実施形態の樹脂組成物にも下記の酸化防止剤を添加してもよい。
【0057】
酸化防止剤としては、以下に限定されないが、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤等が挙げられる。
具体的には、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、テトラキス-〔メチレン-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〕メタン]、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4'-ブチリデン-ビス-(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、3,9-ビス[2-{3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス-〔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〕、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)1,3,5-トリアジン、ペンタエリスリチル-テトラキス[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]、2,2-チオ-ジエチレンビス〔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〕、N,N'-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート-ジエチルエステル、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、ビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル)カルシウムとポリエチレンワックス(50%)の混合物、オクチル化ジフェニルアミン、2,4-ビス[(オクチルチオ)メチル]-o-クレゾール、イソオクチル-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、ブチル酸,3,3-ビス(3-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)エチレンエステル、1,1,3-トリス-(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌレート、2-t-ブチル-6-(3'-t-ブチル-5'-メチル-2'-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェニル-アクリレート、及び2-〔1-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ペンチルフェニル)-エチル〕-4,6-ジ-t-ペンチルフェニルアクリレート等が挙げられる。
【0058】
水添共重合体(a)、(b)は、ペレット化してもよい。
ペレット化の方法としては、例えば、一軸又は二軸押出機から水添共重合体(a)、(b)をストランド状に押出して、ダイ部前面に設置された回転刃により、水中で切断する方法;一軸又は二軸押出機から水添共重合体をストランド状に押出して、水冷又は空冷した後、ストランドカッターにより切断する方法;オープンロール、バンバリーミキサーにより溶融混合した後、ロールによりシート状に成形し、さらに当該シートを短冊状にカットした後に、ペレタイザーにより立方状ペレットに切断する方法等が挙げられる。
なお、水添共重合体(a)、(b)のペレットの大きさ、形状は特に限定されない。
水添共重合体(a)、(b)は、必要に応じて前記ペレットに、ペレットブロッキングの防止を目的としてペレットブロッキング防止剤を配合してもよい。
ペレットブロッキング防止剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビスステアリルアミド、タルク、アモルファスシリカ等が挙げられる。
ペレットブロッキング防止剤の好ましい配合量としては、水添共重合体(a)、(b)のそれぞれに対して500~6000ppmであり、より好ましい量としては、1000~5000ppmである。ペレットブロッキング防止剤は、ペレット表面に付着した状態で配合されていることが好ましいが、ペレット内部にある程度含むこともできる。
【0059】
水添共重合体(a)、(b)の重量平均分子量は、それぞれ、5,0000~500,000であることが好ましく、より好ましくは80,000~450,000、さらに好ましくは100,000~400,000である。
水添共重合体(a)、(b)の重量平均分子量が50,000以上であれば、ペレットの取り扱い性(耐ブロッキング性)が良好となる傾向にある。水添共重合体(a)、(b)の重量平均分子量が500,000以下であれば、十分な流動性と成形加工性が得られる傾向にある。
水添共重合体(a)、(b)の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは1.01~8.0、より好ましくは1.01~6.0、さらに好ましくは1.01~5.0である。分子量分布が上記範囲内にあれば、より良好な成形加工性が得られる傾向にある。
なお、GPCにより測定した水添共重合体(a)、(b)の分子量分布の形状は、特に限定されず、ピークが二ヶ所以上存在するポリモーダルの分子量分布を持つものでもよいし、ピークが一つであるモノモーダルの分子量分布を持つものでもよい。
なお、水添共重合体(a)、(b)の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布〔Mw/Mn;重量平均分子量(Mw)の数平均分子量(Mn)に対する比〕は、後述する実施例に記載の方法でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定した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)を使用して求めることができる。
【0060】
〔樹脂組成物〕
本実施形態の樹脂組成物は、上述した水添共重合体(a)、(b)を含有する本実施形態の水添共重合体と、ポリプロピレン樹脂(c)を含有する。
【0061】
(ポリプロピレン樹脂(c))
ポリプロピレン樹脂(c)としては、ホモポリプロピレンの他、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレンも使用できる。
ここで、ランダムポリプロピレンにおける「ランダム」とは、プロピレンとプロピレン以外のモノマーを共重合したもので、プロピレン以外のモノマーがプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれ、実質的にプロピレン以外のモノマーが連鎖しないものをいう。
ランダムポリプロピレンとしては、プロピレン単位の含有量が99質量%未満、すなわちプロピレン以外のモノマーが1質量%を超えた量で含有されるものであれば特に限定されない。
ランダムポリプロピレンとしては、例えば、プロピレンとエチレンのランダム共重合体又はプロピレンと炭素数4~20のα-オレフィンのランダム共重合体等が挙げられる。
α-オレフィンとしては、以下に限定されないが、例えば、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、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、1-エイコセンなどが挙げられる。好ましくは、炭素数2~8のα-オレフィンであり、エチレン、1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテンが挙げられる。
これらのα-オレフィンは、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレンも1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0062】
本実施形態の樹脂組成物において、水添共重合体(a)と水添共重合体(b)の含有量の質量比(a)/(b)は、5/95~95/5の範囲であり、ポリプロピレン樹脂(c)を含有する樹脂組成物の耐摩耗性、低温機械特性、さらに特性バランスの観点から、(a)/(b)=5/95~90/10であることが好ましく、樹脂組成物の低べたつき性、加工性の観点から5/95~80/20であることがより好ましく、5/95~70/30であることがさらに好ましい。
得られる樹脂組成物の低べたつき性の観点から、水添共重合体(a)は、(a)+(b)を100質量%としたとき、95質量%以下が好ましく、加工性の観点から、水添共重合体(b)は95質量%以下が好ましい。
【0063】
本実施形態の樹脂組成物の耐摩耗性、低温機械特性、低べたつき性、及び加工性、さらに特性バランスの観点から、ポリプロピレン樹脂(c)の含有量と、水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)の含有量の質量比は、〔(c)/((a)+(b))〕が95/5~5/95の範囲であることが好ましく90/10~10/90であることがより好ましく、85/15~15/85であることがさらに好ましい。
ポリプロピレン樹脂(c)の含有量は、本実施形態の樹脂組成物の機械的強度の観点から、(a)+(b)+(c)を100質量%としたとき、5質量%以上が好ましく、低温特性の観点から95質量%以下が好ましい。
【0064】
本実施形態の樹脂組成物は、要求される性能に応じて、その他の添加剤を併用してもよい。添加剤としては、特に限定されず、例えば、滑剤、難燃剤、安定剤、着色剤、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤、分散剤、流れ増強剤、ステアリン酸金属塩といった離型剤、シリコーンオイル、鉱物油系軟化剤、合成樹脂系軟化剤、銅害防止剤、架橋剤、核剤等が挙げられる。
【0065】
(樹脂組成物の製造方法)
本実施形態の樹脂組成物の製造方法としては、水添共重合体(a)、水添共重合体(b)及びポリプロピレン樹脂(c)、さらに必要に応じて、その他の成分を、その各成分の特性に応じた配合量でドライブレンドする方法、通常の高分子材料の混合に供される装置によって調製する方法が挙げられる。
それらの混合装置としては、以下に限定されないが、例えば、バンバリーミキサー、ラボプラストミル、単軸押出機、2軸押出機等の混練装置が挙げられ、押出機による溶融混合法が、生産性、良混練性の観点から好ましい。
混練時の溶融温度は、適宜設定することができるが、通常130~300℃の範囲内であり、150~250℃の範囲が好ましい。
【0066】
〔成形体〕
本実施形態の成形体は、上述した本実施形態の樹脂組成物の成形体である。
成形体としては、シート状成形体(シート、フィルム)、チューブ、バック、医療用成形体、例えば医療用チューブ、医療用フィルム、自動車部材、例えば自動車内装表皮材、医療用輸液バック、並びに包装材、例えば食品包装材、及び衣料包装材等が挙げられるが、本実施形態の成形体は、上記に限定されるものではない。
【0067】
本実施形態の成形体は、以下に述べる方法により成形することができる。
本実施形態の樹脂組成物は、熱により軟化又は溶融させることで成形できる。
例えば、圧縮成形、射出成形、ガスアシスト射出成形、中空成形、シート成形、回転成形、ラミネート成形、カレンダー成形、真空成形、加熱成形、及び押出成形といった、従来公知の成形方法を用いて成形することができる。
これらの成形方法は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、生産性の観点から、射出成形が好ましい。
【0068】
例えばチューブの成形方法としては、特に限定されないが、本実施形態の樹脂組成物を押出機に投入して溶融し、これをダイに通して管状にし、水冷又は空冷してチューブとする方法が挙げられる。
押出機としては単軸又は多軸の押出機を使用することができ、また複数台の押出機を使用して多層押出した多層チューブを成形することもできる。また、前記ポリプロピレン樹脂(c)を用いた樹脂組成物を製造する際の押出機から直接チューブとして成形することもできる。
成形体であるチューブは、本実施形態の目的を阻害しない範囲で他のポリマーを積層して多層チューブとしてもよい。上記の他のポリマーは、1種単独で用いてもよく又は2種以上を組み合わせて用いてもよく、また、多層チューブの層毎に種類が異なっていてもよい。
上記多層構造であるチューブの上記他のポリマーからなる層は、付与する所望の性能により、最内層、中間層、最外層のいずれであってもよい。
前記チューブとしては、さらに、肉厚の増加を抑えて柔軟性を維持した上で耐圧性等を向上するために、編組補強糸や螺旋補強体を巻き付けて耐圧チューブ(ホース)とすることができる。
編組補強糸は、厚み方向での内部又は層間に設けられ、ビニロン、ポリアミド、ポリエステル、アラミド繊維、炭素繊維、金属ワイヤー等を用いることができ、螺旋補強体は外周に設けられ、金属、プラスチック等を用いることができる。
【0069】
シート状成形体の製造方法は、特に限定されないが、例えば、樹脂組成物を押出機に投入して押出す成形法として、Tダイ法、インフレーション法等が挙げられる。
インフレーション成形としては、通常の空冷インフレーション成形、空冷2段インフレーション成形、高速インフレーション成形、水冷インフレーション成形等を採用できる。
また、ダイレクトブロー、インジェクションブロー等のブロー成形法、プレス成形法を採用することもできる。
用いる押出機としては、単軸又は多軸の押出機を使用することができ、また複数台の押出機を使用して多層押出した多層シートを成形することもできる。
また、樹脂組成物を製造する際の押出機から直接シートとして成形することもできる。
シート状成形体は、単層シートとしてもよいが、本実施形態の主旨を損なわない範囲で他のポリマーを積層して多層シートとしてもよい。かかる他のポリマーとしては、以下に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン-プロピレン共重合ゴム(EPM)及びエチレン-プロピレン-非共役ジエン共重合ゴム(EPDM)等のオレフィン系重合体;ポリエステルエラストマー、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系重合体;ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド6,10、ポリアミド11、ポリアミド12、及びポリアミド6,12等のポリアミド系樹脂;ポリアクリル酸メチル及びポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂;ポリオキシメチレンホモポリマー及びポリオキシメチレンコポリマー等のポリオキシメチレン系樹脂;スチレン単独重合体、アクリロニトリル-スチレン樹脂、及びアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂等のスチレン系樹脂;ポリカーボネート樹脂;スチレン-ブタジエン共重合体ゴム、及びスチレン-イソプレン共重合体ゴム等のスチレン系エラストマー並びにその水素添加物又はその変性物;天然ゴム;合成イソプレンゴム及び液状ポリイソプレンゴム並びにその水素添加物又は変性物;クロロプレンゴム;アクリルゴム;ブチルゴム;アクリロニトリル-ブタジエンゴム;エピクロロヒドリンゴム;シリコーンゴム;フッ素ゴム;クロロスルホン化ポリエチレン;ウレタンゴム;ポリウレタン系エラストマー;ポリアミド系エラストマー;ポリエステル系エラストマー;軟質塩化ビニル樹脂等が挙げられる。
これらの他のポリマーは、1種又は2種以上の混合物として用いることができ、単層又は層毎に種類が異なっている多層で積層して用いてもよい。
本実施形態の樹脂組成物と他のポリマーとの積層化にあっては、多層Tダイ法、多層インフレーション法及び押出しラミネーション法等の共押出し成形法、ウェットラミネーション、ドライラミネーション及びプレス成形等の一般的な多層シート又はフィルム成形法、コインジェクションブロー等の多層インジェクションブロー並びに多層ダイレクトブロー等のブロー成形法を採用することができる。
また成形された多層積層体は、未延伸のままであってもよく、あるいは一軸又は二軸延伸してもよい。
【0070】
前記バックは、前記シート状成形体から成形することができる袋状の成形体をいう。
バックとしては、食品包装用バック、衣類包装用バック、医療用バック、例えば医療用輸液バック、薬品包装用バック等が挙げられる。
【0071】
本実施形態の樹脂組成物は、後述の実施例で示すとおり、耐摩耗性、低温機械特性、及び各特性のバランスに優れており、特に用途を限定せずに用いることができる。
この特性を活かして、各種衣料類の包装材、各種食品の包装材、日用雑貨包装材、工業資材包装材、各種ゴム製品、樹脂製品、皮革製品等のラミネート材、紙おむつ等に用いられる伸縮テープ、ダイシングフィルム等の工業用品、建材や鋼板の保護に用いられる粘着保護フィルム、粘着フィルムの基材、食肉鮮魚用トレー、青果物パック、冷凍食品容器等のシート用品、テレビ、ステレオ、掃除機等の家電用品、バンパー部品、ボディーパネル、サイドシール、内装(インパネ、ドアトリム、エアバッグカバー等)表皮材等の自動車内外装部品用途材料、道路舗装材、防水材料、遮水シート、土木パッキン、日用品、レジャー用品、玩具、工業用品、ファニチャー用品、筆記用具、透明ポケット、ホルダー、ファイル背表紙等の文具用品、輸液バック等の医療用具等の幅広い用途の材料として好適に用いることができる。
【0072】
〔熱可塑性エラストマー組成物〕
上述した水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)を含む本実施形態の水添共重合体は、ゴム状重合体を組み合わせることによって、耐摩耗性と低温機械特性及び各種性能バランスに優れた熱可塑性エラストマー組成物が得られる。
ゴム状重合体は、ビニル芳香族化合物を含むものであり、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックを少なくとも1個含むものであることが好ましく、また、ビニル芳香族化合物を含み、当該ビニル芳香族化合物が60質量%以下のゴム又はエラストマーも好ましい。
具体的には、スチレンブタジエンゴム及びその水素添加物(ただし、本実施形態の水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)は除く)、スチレン-ブタジエン-イソプレンブロック共重合体及びその水素添加物等が挙げられる。
ゴム状重合体の重量平均分子量は、1万~150万であることが好ましく、より好ましくは2万~100万、さらに好ましくは3万~80万である。
ゴム状重合体の重量平均分子量が1万以上であれば、十分な機械的強度が得られる傾向にあり、重量平均分子量が150万以下であれば、成形加工性が良好となる傾向にある。
【0073】
上述した水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)を含む本実施形態の水添共重合体に、本実施形態の水添共重合体以外の熱可塑性樹脂、及びゴム状重合体を混合することにより、耐摩耗性、低温機械特性及び各種性能バランスに優れた熱可塑性エラストマー組成物を得ることができる。
本実施形態の水添共重合体を含有する熱可塑性エラストマー組成物においては、水添共重合体(a)と水添共重合体(b)との含有量が、質量比(a)/(b)で、5/95~95/5の範囲であるものとし、熱可塑性エラストマー組成物のCS(70℃、100℃)、低べたつき性、さらに特性バランスの観点から、5/95~90/10であることが好ましく、5/95~80/20であることがより好ましく、5/95~70/30であることがさらに好ましい。
熱可塑性エラストマー組成物の耐摩耗性の観点から、(a)+(b)を100質量%としたとき、水添共重合体(a)は95質量%以下が好ましく、低温機械特性の観点から、水添共重合体(b)は95質量%以下が好ましい。
【0074】
熱可塑性エラストマー組成物に含まれる水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)の質量和と、熱可塑性樹脂及びゴム状重合体の合計質量との比は、〔(a)+(b)〕/(熱可塑性樹脂及びゴム状重合体の合計)=20/80~100/0であることが好ましく、より好ましくは25/75~95/5、さらに好ましくは30/70~90/10である。
水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)の質量和の含有量が上記範囲であれば、熱可塑性エラストマー組成物は、耐摩耗性、低温機械特性及び各種性能バランスに優れる。
【0075】
また、熱可塑性エラストマー組成物が、熱可塑性樹脂とゴム状重合体の両方を含む場合、熱可塑性樹脂/ゴム状重合体の質量比は95/5~5/95であることが好ましく、より好ましくは、80/20~20/80、さらに好ましくは70/30~30/70である。
【0076】
熱可塑性エラストマー組成物は、軟化剤を含有していてもよい。
軟化剤としては、例えば、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族系オイル、パラフィンワックス、流動パラフィン、ホワイトミネラルオイル、植物系軟化剤等が挙げられる。
これらの中でも、熱可塑性エラストマー組成物や成形体の低温特性や耐ブリード性等の観点から、パラフィン系オイル、流動パラフィン、ホワイトミネラルオイルがより好ましい。
軟化剤の40℃における動粘度は、好ましくは500mm2/秒以下である。軟化剤の40℃における動粘度の下限値は特に限定されないが、10mm2/秒以上であることが好ましい。軟化剤の40℃における動粘度が500mm2/秒以下であれば、熱可塑性エラストマー組成物の流動性がより向上し、成形加工性がより向上する傾向にある。軟化剤の動粘度は、ガラス製毛管式粘度計を用いて試験する方法等によって測定することができる。
熱可塑性エラストマー組成物において、軟化剤の配合量は、本実施形態の水添共重合体、熱可塑性樹脂及びゴム状重合体の合計量100質量部に対して5~100質量部であることが好ましく、より好ましくは10~80質量部、さらに好ましくは15~60質量部である。
【0077】
熱可塑性エラストマー組成物は、オレフィン系エラストマーをさらに含有してもよい。
オレフィン系エラストマーとしては、炭素数2~20のα-オレフィン重合体又は共重合体、エチレンと不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸エステルとの共重合体が挙げられる。
オレフィン系エラストマーは、以下に限定されないが、例えば、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-1-ブテン共重合体、エチレン-1-ヘキセン共重合体、エチレン-4-メチルペンテン共重合体、エチレン-1-オクテン共重合体、プロピレン単独重合体、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-エチレン-1-ブテン共重合体、1-ブテン単独重合体、1-ブテン-エチレン共重合体、1-ブテン-プロピレン共重合体、4-メチルペンテン単独重合体、4-メチルペンテン-1-プロピレン共重合体、4-メチルペンテン-1-ブテン共重合体、4-メチルペンテン-1-プロピレン-1-ブテン共重合体、プロピレン-1-ブテン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体等が挙げられる。
【0078】
熱可塑性エラストマー組成物は、粘着付与剤を含有してもよい。
粘着付与剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、クマロン-インデン樹脂、p-t-ブチルフェノール-アセチレン樹脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、キシレン-ホルムアルデヒド樹脂、テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、テルペン-フェノール樹脂、水添テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、芳香族変性水添フェノール樹脂、スチレン樹脂、アルファメチルスチレン樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、脂肪族系炭化水素樹脂、脂肪族系環状炭化水素樹脂、脂肪族・脂環族系石油樹脂、脂肪族・芳香族系炭化水素樹脂、水添変性脂環族系炭化水素樹脂、水添脂環族系炭化水素樹脂、炭化水素系粘着化樹脂、ポリブテン、液状ポリブタジエン、シス-1,4-ポリイソプレンゴム、水添ポリイソプレンゴム、液状ポリイソプレンゴム、ロジン系樹脂等が挙げられる。
【0079】
本実施形態の水添共重合体を含有する熱可塑性エラストマー組成物は、本発明の目的が損なわれない範囲で、上述した成分以外に、さらにその他の添加剤を含んでいてもよい。
かかる添加剤としては、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、可塑剤、光安定剤、結晶核剤、衝撃改良剤、顔料、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、相溶化剤、粘着性付与剤等が挙げられる。
これらの添加剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0080】
(熱可塑性エラストマー組成物の製造方法)
熱可塑性エラストマー組成物の製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法により製造できる。
例えば、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、インターナルミキサー、ラボプラストミル、ミックスラボ、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。
熱可塑性エラストマー組成物の形状は特に限定されないが、例えば、ペレット状、シート状、ストランド状、チップ状等を挙げることができる。
また、溶融混練後、直接成形品とすることもできる。
【0081】
(熱可塑性エラストマー組成物の成形品)
本実施形態の水添共重合体を含有する熱可塑性エラストマー組成物は、耐摩耗性、低温機械特性及び各種性能バランスに優れており、かかる特性を活かして、押出成形品、射出成形品、中空成形品、圧空成形品、真空成形品、高周波融着成形品、オーバーモールド成形品、及びスラッシュ成形品等に好適に用いられる。
特に、耐摩耗性、低べたつき性及び各種性能バランスが必要とされる成形品に好適である。例えば、食品・飲料・医薬品・精密機器等の包装材、チューブ(カテーテルを含む)、バッグ、容器、トレー、その他の部材、自動車部品や自動車内装表皮材(ドアトリム、インパネ、エアバッグカバー等)、家電・OA機器関連部品、工業部品、家庭用品、玩具等が挙げられる。
なお、上述の押出成形品や射出成形品は、複層押出成形品、複層射出成形品であってもよい。当該複層構成の成形品においては、本実施形態の水添共重合体や上述した熱可塑性エラストマー組成物を全ての層に用いてもよいし、何れか1層のみ、あるいは2層以上に使用してもよい。
【0082】
〔粘着フィルム〕
本実施形態の粘着フィルムは、上述した本実施形態の水添共重合体を含む。
本実施形態の粘着フィルムとしては、例えば、基材フィルムと粘着層とを備えた構成を有するものが挙げられ、前記基材フィルム上に、本実施形態の水添共重合体を含む粘着層を有することにより、初期粘着性、粘着昂進性及び繰り出し性、それらの各種性能バランスに優れたものとなる。
【0083】
本実施形態の粘着フィルムの粘着層には、粘着付与剤が含有されていてもよい。
粘着付与剤としては、粘着層に粘性を付与しうる樹脂であればよく、以下に限定されないが、例えば、水添テルペン樹脂、ロジン系テルペン系樹脂、水添ロジンテルペン系樹脂、芳香族変性水添テルペン樹脂、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、水添テルペンフェノール樹脂、芳香族炭化水素樹脂、脂肪族炭化水素樹脂等の公知の粘着付与樹脂が挙げられる。
特に、水添テルペン樹脂、芳香族変性水添テルペン樹脂、水添テルペンフェノール樹脂、及びテルペンフェノール樹脂が好ましい。
粘着付与剤は、1種のみを単独で使用してもよく、2種類以上混合して使用してもよい。
また、粘着付与剤としては、例えば、「ゴム・プラスチック配合薬品」(ラバーダイジェスト社編)に記載されたものも使用できる。
粘着付与剤を用いることにより、粘着力の改良が図られる。
本実施形態の粘着フィルムの粘着層中における粘着付与剤の含有量は、粘着層中、0.5~50質量%が好ましく、1~45質量%がより好ましく、5~30質量%がさらに好ましい。
粘着層中の粘着付与剤の含有量が50質量%以下であれば、粘着昂進を効果的に防止でき、剥離の際の糊残り量をより低減できる傾向にあるため好ましい。0.5質量%以上であれば、適度な粘着力を得られる傾向にある。
【0084】
(基材フィルム)
粘着フィルムを構成する基材フィルムの材料としては、特に限定されず、非極性樹脂及び極性樹脂のいずれも使用できる。性能や価格の観点から、非極性樹脂としては、ポリエチレン、ホモ、ランダム及びブロックのポリプロピレンが挙げられ、極性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体及びその加水分解物等が挙げられる。
基材フィルムの厚みは、1mm以下が好ましく、300μm以下がより好ましく、10~200μmがさらに好ましい。
基材フィルムの厚みが10μm以上であると、被着体の保護を十分に行うことができ、基材フィルムの厚みが1mm以下であると、実用上良好な弾性率が得られ、良好な凹凸追随性が得られ、浮きや剥がれを効果的に防止できる。
【0085】
(粘着層)
本実施形態の粘着フィルムは、前記基材フィルム上に、本実施形態の水添共重合体を含む粘着層を有する。当該粘着層においては、後述するその他の材料を含有してもよい。
本実施形態の粘着フィルムを構成する粘着層においては、水添共重合体(a)の含有量と水添共重合体(b)の含有量の質量比(a)/(b)は、5/95~95/5の範囲であり、粘着フィルムの初期粘着性、粘着昂進性、及び繰り出し性、それらの各種性能バランスの観点から、5/95~90/10であることが好ましく、5/95~80/20であることがより好ましく、5/95~70/30であることがさらに好ましい。粘着フィルムの粘着昂進性、繰り出し性の観点から、水添共重合体(a)は95質量%以下が好ましく、初期粘着性や繰り出し性の観点から、水添共重合体(b)は95質量%以下が好ましい。
【0086】
<粘着層に含有されるその他の材料>
[水添スチレン系エラストマー]
本実施形態の粘着フィルムの粘着層は、水添スチレン系エラストマーをさらに含有してもよい。
水添スチレン系エラストマーとしては、以下に限定されないが、例えば、スチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)、スチレン-イソプレン-スチレン(SIS)、スチレン-ブタジエンランダムポリマー(SBR)、SBSを水素添加により飽和させたスチレン-エチレン-ブチレン-スチレン(SEBS)、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレン(SEPS)が代表的な水添スチレン系エラストマーとして挙げられるが、その他、スチレン-エチレン-ブチレン(SEB)、スチレン-エチレン-プロピレン(SEP)、スチレン-イソブチレン-スチレントリブロック共重合体(SIBS)、といった構造のエラストマーでもよい。
また、前記水添スチレン系エラストマーに、種々の官能基を付与した反応性エラストマーも使用できる。前記官能基としては、以下に限定されないが、例えば、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、チオカルボニル基、酸ハロゲン化物基、酸無水物基、チオカルボン酸基、アルデヒド基、チオアルデヒド基、カルボン酸エステル基、アミド基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、リン酸基、リン酸エステル基、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、ピリジル基、キノリン基、エポキシ基、チオエポキシ基、スルフィド基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、ハロゲン化ケイ素基、アルコキシケイ素基、ハロゲン化スズ基、ボロン酸基、ホウ素含有基、ボロン酸塩基、アルコキシスズ基、フェニルスズ基が挙げられる。
【0087】
[オレフィン系樹脂、オレフィン系エラストマー]
本実施形態の粘着フィルムの粘着層は、オレフィン系樹脂、オレフィン系エラストマーをさらに含有してもよい。
オレフィン系樹脂、オレフィン系エラストマーとしては、炭素数2~20のα-オレフィン重合体又は共重合体、エチレンと不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸エステルとの共重合体が挙げられ、以下に限定されないが、例えば、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-1-ブテン共重合体、エチレン-1-ヘキセン共重合体、エチレン-4-メチルペンテン共重合体、エチレン-1-オクテン共重合体、プロピレン単独重合体、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-エチレン-1-ブテン共重合体、1-ブテン単独重合体、1-ブテン-エチレン共重合体、1-ブテン-プロピレン共重合体、4-メチルペンテン単独重合体、4-メチルペンテン-1-プロピレン共重合体、4-メチルペンテン-1-ブテン共重合体、4-メチルペンテン-1-プロピレン-1-ブテン共重合体、プロピレン-1-ブテン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体等が挙げられる。
【0088】
[アクリル系共重合体]
本実施形態の粘着フィルムの粘着層は、アクリル系共重合体をさらに含有してもよい。
アクリル系共重合体は、以下に限定されないが、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリルニトリル等と、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン等との共重合体が挙げられる。
【0089】
[軟化剤]
本実施形態の粘着フィルムの粘着層は、軟化剤をさらに含有してもよい。
軟化剤としては、以下に限定されず、例えば、鉱物油系軟化剤及び合成樹脂系軟化剤のいずれも使用できる。
鉱物油系軟化剤としては、一般的に、芳香族系炭化水素、ナフテン系炭化水素及びパラフィン系炭化水素の混合物が挙げられる。
なお、パラフィン系炭化水素の炭素原子数が全炭素原子中の50%以上を占めるものがパラフィン系オイルと呼ばれ、ナフテン系炭化水素の炭素原子が30~45%のものがナフテン系オイルと呼ばれ、また、芳香族系炭化水素の炭素原子が35%以上のものが芳香族系オイルと呼ばれている。
鉱物油系軟化剤としては、ゴム用軟化剤であるパラフィン系オイルが好ましく、合成樹脂系軟化剤としては、ポリブテン、低分子量ポリブタジエン等が好ましい。
【0090】
[酸化防止剤、光安定剤等]
本実施形態の粘着フィルムの粘着層には、酸化防止剤、光安定剤等の安定剤を、さらに添加してもよい。
酸化防止剤としては、以下に限定されないが、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]-o-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)]アクリレート等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ピオネート、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)等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)ホスファイト等のリン系酸化防止剤が挙げられる。
光安定剤としては、以下に限定されないが、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等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等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が挙げられる。
【0091】
[顔料、ワックス類、熱可塑性樹脂、天然ゴム、合成ゴム]
本実施形態の粘着フィルムの粘着層は、上述した材料の他にも、必要に応じて、種々の添加剤を含むことができる。
添加剤としては、以下に限定されないが、例えば、ベンガラ、二酸化チタン等の顔料;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等のワックス類;無定形ポリオレフィン、エチレンーエチルアクリレート共重合体等のポリオレフィン系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等の合成ゴムが挙げられる。
上記合成ゴムとしては、上記の他、「ゴム・プラスチック配合薬品」(ラバーダイジェスト社編)等に記載されたものが挙げられる。
【0092】
[飽和脂肪酸ビスアミド]
本実施形態の粘着フィルムの粘着層は、粘着昂進の抑制効果がある飽和脂肪酸ビスアミドを含むことができる。
飽和脂肪酸ビスアミドとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、エチレンビスステアリン酸アミド(EBSA)、メチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸脂肪族ビスアミド、ならびに、m-キシリレンビスステアリン酸アミド、及びN,N'-ジステアリルイソフタル酸アミド等の飽和脂肪酸芳香族ビスアミドが挙げられる。
これらの飽和脂肪酸ビスアミドは1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0093】
さらに、本実施形態の粘着フィルムの粘着層は、粘着昂進を抑制する効果のある、スチレン系ブロック相補強剤を配合してもよい。
スチレン系ブロック相補強剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、モノマー単位として、スチレン及びα-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-クロロスチレン、クロロメチルスチレン、tert-ブチルスチレン、p-エチルスチレン、ジビニルベンゼン等のスチレン系化合物が挙げられる。これらは、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0094】
<粘着フィルムの粘着層を構成する樹脂材料の製造方法>
本実施形態の粘着フィルムの粘着層を構成する樹脂材料は、例えば、水添共重合体(a)、水添共重合体(b)、及び必要に応じて加えられる他の成分を、ドライブレンドする方法、通常の高分子材料の混合に供される装置によって調製する方法等によって製造することができる。
混合装置としては、特に限定されないが、例えば、バンバリーミキサー、ラボプラストミル、単軸押出機、2軸押出機等の混練装置が挙げられ、押出機を用いた溶融混合法により製造することが生産性、良混練性の観点から好ましい。
また、特に、粘着層中に粘着付与剤を配合する場合には、上記のドライブレンド法を用いてもよいが、粘着付与剤はべたつきが強く、フレーク状であり、ハンドリング性が悪いため、本実施形態の水添共重合体に粘着付与材を予め練り込んだマスターバッチを作製してもよい。
混練時の溶融温度は、適宜設定することができるが、通常130~300℃の範囲内であり、150~250℃の範囲であることが好ましい。
【0095】
粘着フィルムの粘着層を構成する樹脂材料は、軽量化、柔軟化及び密着性の向上効果を図るため、発泡処理を施してもよい。
発泡処理方法としては、以下に限定されないが、例えば、化学的方法、物理的方法、熱膨張型のマイクロバルーンの利用等がある。
各々、無機系発泡剤、有機系発泡剤等の化学的発泡剤、物理的発泡剤等の添加、熱熱膨張型のマイクロバルーンの添加等により材料内部に気泡を分布させることができる。また、中空フィラー(既膨張バルーン)を添加することにより、軽量化、柔軟化、密着性の向上を図ってもよい。
【0096】
(粘着フィルムの製造方法)
本実施形態の粘着フィルムは、基材フィルム上に水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)を含む粘着層を具備する。
本実施形態の粘着フィルムの製造方法は、特に限定されないが、例えば、粘着層を構成する樹脂材料の溶液又は溶融物を基材フィルム上に塗工する方法、フィルム押出機を用いた方法等が挙げられる。
ここで、粘着層を構成する樹脂材料の溶液や溶融物を用いる場合は、所定の材料を混合し組成物とした後に溶液や溶融物としてもよいし、各々の材料を溶液や溶融物とした後、それらを混合してもよい。
樹脂材料の溶液を塗工する方法は、以下に限定されないが、例えば、これらを溶解可能な溶剤に溶解し、コーター等を用い、基材フィルム上に塗工し、溶剤を加熱乾燥すること等によって製造できる。
樹脂材料を溶融させ、塗工する方法は、以下に限定されないが、例えば、ホットメルトコーター等を用い、基材フィルム上に溶融した樹脂材料を塗工する方法等が挙げられる。
この場合、塗工温度より高いガラス転移温度、融点又は軟化点を有する各種の基材フィルムを用いることが好ましい。
フィルム押出機による方法としては、以下に限定されないが、例えば、樹脂材料を含む粘着層の成分と、基材フィルムを構成しうる熱可塑性樹脂等の成分とを、溶融共押出機にて、二つの流れにして、すなわち、粘着層形成用流体と、基材体フィルム形成用流体とをダイス口内で合流させて単一流体を形成して押し出し、粘着層と樹脂フィルム層とを複合することによって製造する方法が挙げられる。
フィルム押出機による方法の場合、粘着層を形成する樹脂材料は、予め粘着層用の各成分をドライブレンドすることによっても製造できるため、生産性に優れた方法である。また、押出成形した場合、作製した粘着フィルムは、密着性、接着強度が特に優れる傾向にある。
【0097】
(粘着フィルムの用途)
本実施形態の粘着フィルムは、導光板やプリズムシート等の光学系成形体、合成樹脂板、金属板、化粧合板、被覆塗装鋼板、各種銘板等の表面に仮着し、これら被着体の加工時や搬送、保管時の傷防止や汚れ防止用の保護フィルムとして利用できる。
【実施例】
【0098】
以下、具体的な実施例と比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
先ず、実施例及び比較例に適用した、評価方法及び物性の測定方法について下記に示す。
【0099】
〔水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)の構造の特定方法、物性の測定方法〕
((1):全ビニル芳香族化合物の含有量(全スチレン含有量))
水添前の共重合体を用い、紫外分光光度計(島津製作所製、UV-2450)を用いて262nmの吸収強度より、表1~表3に示す各々の共重合体(a1)~(a13)、(b1)~(b8)の全ビニル芳香族化合物の含有量(質量%)を算出した。
なお、水添前後で全ビニル芳香族化合物単量体単位の含有量は大きくは変化しないため、水素添加前の共重合体について得られた全ビニル芳香族化合物単量体単位(スチレン単量体単位)の含有量を、水添共重合体の全ビニル芳香族化合物単量体単位の含有量(全スチレン含有量)とした。
【0100】
((2):水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)のポリスチレンブロック含有量(Os値))
水添前の共重合体を用い、I.M.KOLTHOFF,et al.,J.Polym.Soi.1,429(1946)に記載の四酸化オスミウム分解法で測定した。
水添前の共重合体の分解には、オスミウム酸の0.1g/125mL第3級ブタノール溶液を用いた。
ここで得られたポリスチレンブロックの含有量を「Os値」と称する。
【0101】
((3):水添ブロック共重合体(a)中の重合体ブロック(B1)のビニル芳香族化合物量、水添ブロック共重合体(b)中の重合体ブロック(B3)のビニル芳香族化合物量)
水添ブロック共重合体(a)、水添ブロック共重合体(b)を、各々測定サンプルとした。
プロトン核磁気共鳴法(1H-NMR、JOEL RESONABCE社製ECS400)により、前記水添共重合体(a)に含まれるビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAと、ビニル芳香族化合物と共役ジエンからなる重合体ブロック(B1)を区別した。
同様に、前記水添共重合体(b)に含まれるビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAと、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物からなる重合体ブロック(B3)を区別した。
溶媒に重水素化クロロホルムを用い、サンプル濃度は50mg/mL、観測周波数は400MHz、化学シフト基準にテトラメチルシランを用い、パルスディレイ2.904秒、スキャン回数256回及び測定温度23℃で行った。
芳香族ビニル化合物におけるランダム性とブロック性の比率を算出するために、芳香族に帰属されるシグナルの積分強度から各結合様式の1Hあたりの積分値を算出した。その後、前記(1)の方法で全スチレン含有量を算出し、含有割合を算出した。
【0102】
((4):水添共重合体(a)の共役ジエンを主体とする重合体ブロック(B2)のビニル結合量)
水添前の共重合体の、重合過程のステップ毎にサンプリングしたポリマーを測定対象とし、核磁気共鳴装置(BRUKER社製、DPX-400)を用い、プロトン核磁気共鳴(1H-NMR)法によりビニル結合量(1,2-結合量)を測定した。
溶媒に重水素化クロロホルムを用い、サンプル濃度は50mg/mL、観測周波数は400MHz、化学シフト基準にテトラメチルシランを用い、パルスディレイ2.904秒、スキャン回数64回、パルス幅45°、及び測定温度26℃で行った。
ビニル結合量は、1,4-結合及び1,2-結合に帰属されるシグナルの積分値から各結合様式の1Hあたりの積分値を算出した後、1,4-結合と1,2-結合の合計に対する1,2-結合の比率から算出した。
重合体ブロック(B2)のビニル結合量は、全重合過程終了後の共重合体から算出されるビニル結合量(重合体ブロック(B1)、(B2)を含む全ビニル結合量)と、重合体ブロック(B1)の重合過程終了後の算出されるビニル結合量(重合体ブロック(B1)ののビニル結合量)を用いて、重合体ブロック(B2)の重合時のフィード量(重合体ブロック(B2)の含有量)をもとに算出した。
【0103】
((5):水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)の重量平均分子量)
GPC〔装置:東ソーHLC8220、カラムTSKgel SuperH-RC×2本〕を用いて測定した。
溶媒にはテトラヒドロフランを用いた。
測定条件は、温度35℃で行った。重量平均分子量が既知の市販の標準ポリスチレンを用いて作成した検量線を使用し、ポリスチレン換算した重量平均分子量を求めた。
【0104】
((6):水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)の水素添加率(水添率))
核磁気共鳴装置(BRUKER社製、DPX-400)により水添共重合体の水素添加率を測定した。
水素添加後の共重合体である水添共重合体を用いて、プロトン核磁気共鳴(1H-NMR)により測定した。
具体的には、4.5~5.5ppmの残存二重結合に由来するシグナル及び水素添加された共役ジエンに由来するシグナルの積分値を算出し、その比率を算出した。
【0105】
((7):水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)の粘弾性測定(tanδピーク))
動的粘弾性スペクトルを下記の方法により測定し、損失係数tanδのピーク温度(tanδピーク温度)を得た。
まず、水添共重合体を厚さ2mmのシートに成形した後に幅10mm、長さ35mmのサイズにカットし、測定用試料とした。
装置ARES(ティーエイインスツルメントー株式会社製、商品名)の捻りタイプのジオメトリーに測定用試料をセットし、実効測定長さは25mm、ひずみ0.5%、周波数1Hz、測定範囲-100℃から100℃まで、昇温速度3℃/分の条件により測定した。
【0106】
〔ポリプロピレン樹脂組成物の製造〕
表4~表7に示す配合割合(質量部)に基づき、二軸押出機(日本製鋼所製「TEX-30αII」、シリンダー口径30mm)によって、設定温度220℃で溶融混練してポリプロピレン樹脂組成物のペレットを得た。
射出成形温度220℃、金型温度40℃で成形し、ポリプロピレン樹脂組成物の成形体(厚み2.0mm、皮シボなし、皮シボ付き)を得た。
ポリプロピレン樹脂((c)成分)としては、PM801A(PP/サンアロマー製;MFR=15、表4~表7中、「h-pp」と記載する。)を使用した。
水添共重合体(a)としては、後述する(a1)~(a13)を用い、水添共重合体(b)としては、後述する(b1)~(b3)、(b5)~(b8)を用いた。
【0107】
(ポリプロピレン樹脂組成物の物性評価)
((8):耐摩耗性及び摩耗後表面観察)
学振型摩擦試験器(テスター産業株式会社製、AB-301型)を用い、成形体表面(皮シボ加工面)を、摩擦布カナキン3号綿、荷重500gで摩擦後、シボ深さを測定し、シボ深さ残存率(下記(式1)で計算)によって、以下の基準で判定した。
シボ深さは東京精密社製の表面粗さ計E-35Aで測定した。
シボ深さ残存率(%)=(摩擦後のシボ深さ)/(摩擦前のシボ深さ)×100 (式1)
5:摩擦回数10000回後に、シボ深さ残存率が80%以上
4:摩擦回数10000回後に、シボ深さ残存率が80%未満65%以上
3:摩擦回数10000回後に、シボ深さ残存率が65%未満50%以上
2:摩擦回数10000回後に、シボ深さ残存率が50%未満25%以上
1:摩擦回数10000回後に、シボ深さ残存率が25%未満
【0108】
((9):低温機械特性(引張伸び(-30℃))
JIS K6251に準拠し、恒温槽付き引張試験機(ミネベア、Tg-5kN)を用いて、-30℃、3号ダンベル、クロスヘッドスピード500mm/分で引張試験を実施し、破断伸びを、以下の基準で評価した。
5:破断伸びが500%以上
4:破断伸びが400%以上500%未満
3:破断伸びが300%以上400%未満
2:破断伸びが200%以上300%未満
1:引張弾性率が200%未満
【0109】
((10):低べたつき性)
成形体(皮シボなし)を2枚重ね合わせた(上面:5cm×8cm、下面:4cm×5cm)後、その上面に500gの荷重(大きさ:6cm×10cm×1cm)を載せて、60秒間静止した。
その後に、引張試験機(ミネベア、Tg-5kN)により100mm/分の速度で180°剥離させたときのタック強度(J)を測定し、低べたつき性の指標とし、下記の基準により評価した。
5:タック強度が3N未満
4:タック強度が3N以上5N未満
3:タック強度が5N以上10N未満
2:タック強度が10N以上15N未満
1:タック強度が15N以上
【0110】
((11):加工性)
幅350mm×厚さ0.5mmのシートを押出成形し、樹脂圧上昇具合、溶融不良のブツ、ドローダウン性、表面外観や形状を観察し、総合的に判断した。
5:実用上問題ないレベル
4:多少の改善が必要なものの、使用できるレベル
3:改善が必要だが、やや悪いレベル
2:明らかに改善が必要なレベル
1:成形不可
【0111】
((12):粘弾性測定)
水添共重合体及びそれを用いたポリプロピレン樹脂組成物を、厚さ2mmのシートにプレス成形又は射出成形した後に、幅10mm、長さ35mmのサイズにカットし、測定用試料とした。
装置ARES(ティーエイインスツルメントー株式会社製、商品名)の捻りタイプのジオメトリーに測定用試料をセットし、実効測定長さは25mm、ひずみ0.5%、周波数1Hz、測定範囲-100℃から100℃まで、昇温速度3℃/分の条件により測定した。
【0112】
((13):モルフォロジー観察(TEM観察))
ポリプロピレン樹脂組成物の射出成形体の断面を四酸化ルテニウムで染色し、その後、ミクロトームにより超薄切片を得、当該超薄切片を倍率5000~100000倍で透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察した。
【0113】
((14):モルフォロジー観察(AFM観察))
ポリプロピレン樹脂組成物の成形体(プレス成形体又は射出成形体)を用い、ミクロトームにより平滑面を作製し、試料片を得た。
試料片の平滑面を、AFM(Bruker Dimension Icon,Peak Force QNM mode/OLTESPA型Si単結晶プローブ)で観察し、弾性率マッピング図を得た。
【0114】
〔熱可塑性エラストマー組成物の製造〕
表8~表11に示す配合割合(質量部)に基づき、二軸押出機(日本製鋼所製「TEX-30αII」、シリンダー口径30mm)によって、設定温度220℃で溶融混練して熱可塑性エラストマー組成物のペレットを得た。
射出成形温度220℃、金型温度40℃で成形し、熱可塑性エラストマー組成物の成形体(厚み2.0mm、皮シボなし、皮シボ付き)とした。
水添共重合体(a)としては、後述する(a1)、(a3)、(a4)、(a5)、(a8)、(a9)、(a12)、(a13)を用い、水添共重合体(b)としては、後述する(b1)、(b4)、(b5)、(b6)、(b8)を用いた。
ポリプロピレン樹脂として、PM801A(PP/サンアロマー製;MFR=15)を用いた。
ゴム状重合体としてスチレン系熱可塑性エラストマー、タフテックN504(スチレン含有量32質量%、旭化成製)を使用した。
軟化剤としてパラフィンオイル、PW-90(出光興産社製)を使用した。表8~表11中、「パラフィンオイル」と記載した。
【0115】
(熱可塑性エラストマー組成物の物性評価)
((15):耐摩耗性)
前記(8)と同様の方法により評価を行った。
【0116】
((16):圧縮永久歪み(C-set))
JIS K6262に準拠し、25%圧縮で、70℃及び100℃の温度条件下で72時間静置した際の圧縮永久歪み(C-set)を測定した。
5:C-setが55%未満
4:C-setが55%以上60%未満
3:C-setが60%以上65%未満
2:C-setが65%以上70%未満
1:C-setが70%以上
【0117】
((17):低温機械特性(引張伸び(-30℃))
前記(9)と同様の方法により評価を行った。
【0118】
((18):低べたつき性)
前記(10)と同様の方法により評価を行った。
【0119】
〔粘着フィルムの製造〕
基材層を構成するポリプロピレン(PC684S、サンアロマー社製」、MFR(230℃、2.16kg荷重)=6.0g/10分)、及び粘着層を構成する水添共重合体(その他の成分を含む)を、下記表12に示す割合で配合して各々押出機に供給し、Tダイ方式共押出法によって両層を一体化して共押出(230℃)し、基材層厚さ40μm、粘着層厚さ10μmの粘着フィルムを製造し、巻取りロールに巻き付けた。
前記その他の成分として、粘着付与剤P100(荒川化学工業製)を用いた。
表12中、「アルコンP100」と記載した。
また、粘着付与剤として、水添スチレン系エラストマー・タフテックH1221(スチレン含有量13質量%、旭化成製)を用いた。表12中、「タフテック H1221」と記載した。
水添共重合体(a)としては、後述する(a1)、(a9)を用い、水添共重合体(b)としては、後述する(b2)、(b3)、(b7)を用いた。
【0120】
((19):初期粘着性)
測定装置としては、万能引張圧縮試験機「テクノグラフTGE-500N:(株)ミネベア製」を用いた。
作製した粘着フィルムを25mm幅にしたものをPMMA板(表面の算術平均粗さ:0.1μm)に貼り付け、重さ2kgのゴムロール(直径10cm)転がして貼り付け、温度23℃×50%相対湿度中で、30分間放置し、その後、引き剥がし速度300mm/分として180度引き剥がし、試験JIS K6854-2に準じて初期粘着力を測定し、下記の基準により評価した。
3:初期粘着力が400(g/25mm)以上
2:初期粘着力が200(g/25mm)以上、400(g/25mm)未満
1:初期粘着力が200(g/25mm)未満
【0121】
((20):粘着昂進性)
作製した粘着フィルムを25mm幅にしたものをPMMA板(表面の算術平均粗さ:0.1μm)に貼り、さらに重さ2kgのゴムロール(直径10cm)転がして貼り付けた。その後、温度80℃のオーブンに1時間保管し、さらにその後、23℃×50%相対湿度中で30分間放置し、その後、引き剥がし速度300mm/分として、180度の角度で引き剥がし、試験JIS K6854-2に準じて粘着力を測定した。
下記の式から粘着昂進性を算出し、下記の基準により評価した。
粘着昂進性=(80℃1時間加熱後の粘着力)/(初期粘着力)
3:粘着昂進性が1.7以下
2:1.7を超え、2.0以下
1:2.0を超えた
【0122】
((21):繰り出し性)
作製したロールに巻き付いた粘着フィルムをロールから繰り出す際、下記の技術により評価した。
3:小さい力でスムーズに繰り出せた。
2:やや力が必要だが、粘着フィルムが引き延ばされることなく繰り出せた。
1:基材層に粘着層がくっつき、繰り出せなかった。
【0123】
〔水添共重合体の製造〕
(水添触媒の調製)
共重合体の水添反応に用いた水添触媒を下記の方法で調製した。
窒素置換した反応容器に乾燥、精製したシクロヘキサン1リットルを仕込み、ビスシクロペンタジエニルチタニウムジクロリド100ミリモルを添加し、十分に攪拌しながらトリメチルアルミニウム200ミリモルを含むn-ヘキサン溶液を添加して、室温にて約3日間反応させ、水添触媒を得た。
【0124】
(水添共重合体)
水添共重合体(a1)~(a13)、及び水添共重合体(b1)~(b8)を、下記のようにして作製した。これらの物性を下記表1~表3に示す。
【0125】
<製造例1:水添共重合体(a1)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン9質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して1.8モル、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン25質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン21質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で45分間重合した。
次に、ブタジエン45質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で1時間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた重合体は、スチレン含有量34質量%、ポリスチレンブロック含有量(Os値)9質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量77mol%、重量平均分子量14.8万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は25℃と-30℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a1)を得た。
【0126】
<製造例2:水添共重合体(a2)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン7質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.089質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して1.8モル、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、ブタジエン57質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、60℃で1時間重合した。
次にスチレン18質量部を含むシクロヘキサン溶液とブタジエン14質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で45分間重合した。
次に、スチレン4質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、70℃で20分間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量29質量%、ポリスチレンブロック含有量11質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量77mol%、重量平均分子量13.7万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は15℃と-32℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a2)を得た。
【0127】
<製造例3:水添共重合体(a3)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン9質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して1.8モル、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン22質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン24質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で45分間重合した。
次に、ブタジエン45質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で1時間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた重合体は、スチレン含有量31質量%、ポリスチレンブロック含有量(Os値)9質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量77mol%、重量平均分子量14.8万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は19℃と-30℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a3)を得た。
【0128】
<製造例4:水添共重合体(a4)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン9質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して1.8モル、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン20質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン26質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で45分間重合した。
次に、ブタジエン45質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で1時間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた重合体は、スチレン含有量29質量%、ポリスチレンブロック含有量(Os値)9質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量77mol%、重量平均分子量14.8万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は12℃と-30℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a4)を得た。
【0129】
<製造例5::水添共重合体(a5)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン9質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して1.8モル、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン35質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン11質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で45分間重合した。
次に、ブタジエン45質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で1時間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた重合体は、スチレン含有量44質量%、ポリスチレンブロック含有量(Os値)9質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量77mol%、重量平均分子量14.8万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は39℃と-28℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a5)を得た。
【0130】
<製造例6:水添共重合体(a6)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン9質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して2.5モル、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.08モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン25質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン21質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で45分間重合した。
次に、ブタジエン45質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で1時間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた重合体は、スチレン含有量34質量%、ポリスチレンブロック含有量(Os値)9質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量77mol%、重量平均分子量14.8万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は25℃と-25℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a6)を得た。
【0131】
<製造例7:水添共重合体(a7)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン9質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して1.8モル、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン25質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン21質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で45分間重合した。
次に、ブタジエン45質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で1時間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた重合体は、スチレン含有量34質量%、ポリスチレンブロック含有量(Os値)9質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量77mol%、重量平均分子量14.8万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。水添反応は、水添率が75%に到達した時点で、反応停止した。
得られた水添共重合体のtanδピーク温度は25℃と-38℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a7)を得た。
【0132】
<製造例8:水添共重合体(a8)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン9質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して0.85モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン25質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン21質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で45分間重合した。
次に、ブタジエン45質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で1時間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた重合体は、スチレン含有量34質量%、ポリスチレンブロック含有量(Os値)9質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量77mol%、重量平均分子量14.8万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は25℃と-35℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a8)を得た。
【0133】
<比較製造例9:水添共重合体(a9)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン9質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して0.45モル、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン25質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン21質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で45分間重合した。
次に、ブタジエン45質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で1時間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量34質量%、ポリスチレンブロック含有量9質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量50mol%、重量平均分子量14.6万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は22℃と-50℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a9)を得た。
【0134】
<比較製造例10:水添共重合体(a10)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン7.5質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.080質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して0.35モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン36質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン49質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で1時間重合した。
次に、スチレン7.5質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で20分間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量51質量%、ポリスチレンブロック含有量15質量%、重量平均分子量15.1万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は-14℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a10)を得た。
【0135】
<比較製造例11:水添共重合体(a11)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン24質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.072質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して1.8モル添加し、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、70℃で30分間重合した。
次に、ブタジエン52質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、60℃で1時間重合した。
次に、スチレン24質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、70℃で30分間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量48質量%、ポリスチレンブロック含有量48質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量76mol%、重量平均分子量16.5万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は99%、tanδピーク温度は-28℃であった。
次に、安定剤として、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、水添重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a11)を得た。
【0136】
<比較製造例12:水添共重合体(a12)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン9質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して1.8モル、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン17質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン29質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で45分間重合した。
次に、ブタジエン45質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で1時間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた重合体は、スチレン含有量26質量%、ポリスチレンブロック含有量(Os値)9質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量77mol%、重量平均分子量14.8万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は9℃と-30℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a12)を得た。
【0137】
<比較製造例13:水添共重合体(a13)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン9質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して1.8モル、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン39質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン7質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で45分間重合した。
次に、ブタジエン45質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で1時間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた重合体は、スチレン含有量48質量%、ポリスチレンブロック含有量(Os値)9質量%、重合体ブロック(B2)のビニル結合量77mol%、重量平均分子量14.8万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は49℃と-30℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(a13)を得た。
【0138】
<製造例14:水添共重合体(b1)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン20質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して0.35モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン47質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン33質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で1時間重合した。
次に、安息香酸エチルをn-ブチルリチウム1モルに対して0.25モル添加し、70℃で10分間反応させた。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量67質量%、ポリスチレンブロック含有量20質量%、重合体ブロック(B3)の水添前のビニル結合量は25%、重量平均分子量19.3万であった。
また、GPC曲線のピーク面積比より求めたカップリング率は50%であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は18℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(b1)を得た。
【0139】
<製造例15:水添共重合体(b2)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン7.5質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.066質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して1.8モル添加し、さらに、ナトリウム-t-ペントキシドをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン22質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン63質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で1時間重合した。
次に、スチレン7.5質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で20分間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量37質量%、ポリスチレンブロック含有量15質量%、重合体ブロック(B3)の水添前のビニル結合量は75%、重量平均分子量15.6万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は-25℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(b2)を得た。
【0140】
<製造例16:水添共重合体(b3)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン7.5質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.080質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して0.35モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン36質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン49質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で1時間重合した。
次に、スチレン7.5質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で20分間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量51質量%、ポリスチレンブロック含有量15質量%、重合体ブロック(B3)の水添前のビニル結合量は25%、重量平均分子量15.1万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は-14℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(b3)を得た。
【0141】
<製造例17:水添共重合体(b4)>
攪拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用してバッチ重合を行った。
先ず、スチレン15質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.085質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して0.8モル添加し、70℃で5分間重合した。
次に、ブタジエン3質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて70℃で5分間重合した。
次に、ブタジエン29質量部とスチレン50質量部(濃度20質量%)を含むシクロヘキサン溶液を反応温度が一定になるように供給し、70℃で45分間重合した。
次にブタジエン3質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、70℃で5分重合した。
最後に、テトラエトキシシランをn-ブチルリチウム1モルに対して0.2モル添加し、70℃で30分間反応した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量65質量%、ポリスチレンブロック含有量15質量%、ブロック共重合体(B3)の水添前のビニル結合量は30%、重量平均分子量30.1万であった。
また、GPC曲線のピーク面積比より求めたカップリング率は70%であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は25℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(b4)を得た。
【0142】
<製造例18:水添共重合体(b5)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン10質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して0.35モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン77質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン13質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で1時間重合した。
次に、安息香酸エチルをn-ブチルリチウム1モルに対して0.25モル添加し、70℃で10分間反応させた。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量87質量%、ポリスチレンブロック含有量10質量%、重合体ブロック(B3)の水添前のビニル結合量は25%、重量平均分子量19.3万であった。
また、GPC曲線のピーク面積比より求めたカップリング率は50%であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は64℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(b5)を得た。
【0143】
<比較製造例19:水添共重合体(b6)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン5質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.080質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して0.35モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン15質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン75質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で1時間間重合した。
次に、スチレン5質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、60℃で20分間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量25質量%、ポリスチレンブロック含有量10質量%、重合体ブロック(B3)の水添前のビニル結合量は25%、重量平均分子量13.5万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は-33℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(b6)を得た。
【0144】
<比較製造例20:水添共重合体(b7)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン34質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.062質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン(以下「TMEDA」とする。」をn-ブチルリチウム1モルに対して0.35モル添加し、70℃で40分間重合した。
次に、ブタジエン32質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で40分間重合した。
次に、スチレン34質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入して、70℃で40分間重合した。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量68質量%、ポリスチレンブロック含有量68質量%、重量平均分子量9.3万であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調整した水添触媒を、重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は-41℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(b7)を得た。
【0145】
<比較製造例21:水添共重合体(b8)>
撹拌装置とジャケットを具備する槽型反応器(内容積10L)を使用して、バッチ重合を行った。
まず、スチレン10質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を投入した。
次に、n-ブチルリチウムを全モノマー100質量部に対して0.084質量部と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンをn-ブチルリチウム1モルに対して0.35モル添加し、70℃で20分間重合した。
次に、スチレン82質量部を含むシクロヘキサン溶液と、ブタジエン8質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20質量%)を加えて、70℃で1時間重合した。
次に、安息香酸エチルをn-ブチルリチウム1モルに対して0.25モル添加し、70℃で10分間反応させた。
その後、メタノールを添加し、重合反応を停止した。
上記のようにして得られた共重合体は、スチレン含有量92質量%、ポリスチレンブロック含有量10質量%、重合体ブロック(B3)の水添前のビニル結合量は25%、重量平均分子量19.3万であった。
また、GPC曲線のピーク面積比より求めたカップリング率は50%であった。
さらに、得られた共重合体に、上記のようにして調製した水添触媒を、共重合体100質量部当たり、Ti基準で100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度80℃で、水添反応を行った。
得られた水添共重合体の水添率は98%、tanδピーク温度は72℃であった。
次に、安定剤として、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、水添共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、水添共重合体(b8)を得た。
【0146】
【0147】
【0148】
【0149】
【0150】
【0151】
【0152】
【0153】
【0154】
【0155】
【0156】
【0157】
【0158】
〔ポリプロピレン樹脂組成物〕
表4、表5より、実施例1~18においては、特定の構成にある2種の水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)を含有したポリプロピレン樹脂組成物は、耐摩耗性、低温機械特性、及び各特性のバランスにおいて、点数「1」がなく、かつ合計点数が「12点以上」であり、優れていることが分かった。
表6、表7より、比較例1~18においては、ポリプロピレン樹脂組成物の、耐摩耗性、低温機械特性、及び各特性バランスにおいて、点数「1」が存在し、又は合計点数が「12点未満」であり、劣っていることが分かった。
【0159】
水添共重合体(a)である製造例1(a1)、及び水添共重合体(b)の製造例である。
製造例14(b1)の損失正接の温度依存性を
図1に示す。
図1によると、水添共重合体(a)は、-20℃以上と-20℃以下に一つずつピーク(ガラス転移点温度、Tg)を有し、水添共重合体(b)は、-35℃以上に1つのピーク(ガラス転移点温度、Tg)を有する。
【0160】
比較例17及び比較例18の、水添共重合体とポリプロピレン樹脂との樹脂組成物の成形体を、透過型電子顕微鏡(ルテニウム染色)でモルフォロジー観察した像を、
図2(A)、(B)に示す。なお、
図2(A)が比較例17、
図2(B)が比較例18に相当する。
また、比較例17及び比較例18の水添共重合体とポリプロピレン樹脂との樹脂組成物、及びポリプロピレン樹脂担体の、損失正接の温度依存性を
図3に示す。
【0161】
図2より、比較例17の樹脂組成物においては、水添共重合体(a1)はポリプロピレン樹脂中に微細に分散し、比較例18の樹脂組成物においては、水添共重合体(b1)はポリプロピレン樹脂と海島構造を形成している。
図3より、比較例17においては、水添共重合体(a1)とポリプロピレン樹脂の樹脂組成物は、ポリプロピレン樹脂単体の0℃であったTgピークは低温にシフトし、水添共重合体(a1)の-20℃以下のTgピークと重なり、台形状に変化し、さらには、-20℃以上のTgピークも有していた。
比較例18においては、水添共重合体(b1)とポリプロピレン樹脂の樹脂組成物は、-20℃以上に一つのTgピークを有していた。
このように水添共重合体(a)を用いたポリプロピレン樹脂組成物は、-20℃以下の低温領域にTgピークを有し、かつPPとの相溶性が向上しているため、ポリプロピレン樹脂組成物の低温機械特性を高度に満足することができることが分かった。また、水添共重合体(b)を用いたポリプロピレン樹脂組成物は-20℃以上にtanδ高さの高いTgピークを有するため、ポリプロピレン樹脂組成物の耐摩耗性を高度に満足することができることが分かった。
【0162】
本発明では、従来技術では達成しえなかった、耐摩耗性、低温特性、及び各特性のバランスにも優れたポリプロピレン樹脂組成物を提供するために、水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)を特定割合で併用した。
比較例18、実施例18のTEM画像を、
図4(A)、(B)に示す。
なお、
図4(A)が比較例18、
図4(B)が実施例18に相当する。
これによると、実施例18のポリプロピレン樹脂組成物においては、水添共重合体(a1)と水添共重合体(b1)を特定割合で併用することで、ポリプロピレン樹脂組成物のモルフォロジーが海島構造(比較例18)から共連続構造(実施例18)に変化したことが分かった。
【0163】
図4で、黒色の部分は、水添共重合体、白色の部分はポリプロピレン樹脂を示す。
「海島構造」とは、ポリプロピレン樹脂と水添共重合体がそれぞれ単独で存在する状態を示し、「共連続構造」とは、マトリックスとなる成分の水添ブロック共重合体が存在し、ポリプロピレン樹脂が、その一部または全体を覆う状態で連続的につながった形状を有する状態を示す。
本発明における、ビニル芳香族化合物単量体単位の含有量及びビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの含有量やビニル結合量等のミクロ構造が特定の範囲にある水添共重合体2種を含有した、ポリプロピレン樹脂組成物は、このように単純な海島構造を形成せずに、共連続構造を形成するため、耐摩耗性、低温機械特性、さらに各特性のバランスを高度に満足することができる。
ポリプロピレン樹脂組成物が共連続構造を形成しているか否かは、透過型電子顕微鏡を用いて確認できる。
【0164】
実施例18のポリプロピレン樹脂組成物の射出成形板のAFM(原子間力顕微鏡)による弾性率マッピング図(弾性率を色のグラデーションで表示し、樹脂組成物中の弾性率分布を示す)を
図5(A)~(C)に示す。
図5(A)は、成形板の表層部のAFMによる弾性率マッピング図を示す。
図5(B)は、成形板の芯部のAFMによる弾性率マッピング図を示す。
図5(C)は、成形板の芯部のAFMによる弾性率マッピング図の拡大図を示す。
これによると、水添共重合体(a1)と水添共重合体(b1)を特定割合で併用することで、ポリプロピレン樹脂組成物の射出成形板の芯部(コア層)では、
図5(B)(C)に示すように、水添共重合体(b1、a1:黒色)とポリプロピレン樹脂(白色)の界面に水添共重合体が相容化剤として取り囲むように偏在し、
図5(A)に示すように、表層部(スキン層)では、ポリプロピレン樹脂組成物は共連続構造を形成する。
【0165】
比較例18のポリプロピレン樹脂組成物の射出成形板のAFM(原子間力顕微鏡)による弾性率マッピング図(弾性率を色のグラデーションで表示し、樹脂組成物中の弾性率分布を示す)を
図6(A)~(C)に示す。
図6(A)は、成形板の表層部のAFMによる弾性率マッピング図を示す。
図6(B)は、成形板の芯部のAFMによる弾性率マッピング図を示す。
図6(C)は、成形板の芯部のAFMによる弾性率マッピング図の拡大図を示す。
【0166】
ビニル芳香族化合物単量体単位の含有量やビニル結合量等のミクロ構造が特定の範囲にある水添共重合体を、2種を含有した、本実施形態のポリプロピレン樹脂組成物は、単純な海島構造を形成せずに、共連続構造を形成するため、耐摩耗性、低温機械特性、及び各特性のバランスを高度に満足することができる。
ポリプロピレン樹脂と水添ブロック共重合体の各成分の偏在具合やポリプロピレン樹脂組成物が共連続構造を形成しているか否かは、原子間力顕微鏡(弾性率マッピング)を用いて確認できる。
【0167】
実施例18と比較例18のポリプロピレン樹脂組成物の成形体の摩耗後(学振摩耗回数10000回後)表面を、レーザー顕微鏡観察した画像を、
図7(A)、(B)に示す。
樹脂組成物の摩耗評価前後の質量変化率だけでなく、摩耗面の表面形態観察でも確認した。
図7(A)に示すように、ビニル芳香族化合物単量体単位の含有量やビニル結合量等のミクロ構造が特定の範囲にある水添共重合体2種を含有した、ポリプロピレン樹脂組成物である実施例18は、摩耗後(学振摩耗回数10000回後)でも、シボ形状が残存し、耐摩耗性を高度に満足していることを確認できた。
一方、
図7(B)に示すように、水添共重合体(b)のみからなるポリプロピレン樹脂組成物である比較例18は、摩耗後には、シボ形状が削れて消失して、轍状に摩耗していることが分かった。
【0168】
〔熱可塑性エラストマー組成物〕
表8~表11より、実施例19~33においては、本発明の構成要件を満たす特定の範囲にある2種の水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)を含有した熱可塑性エラストマー組成物は、耐摩耗性、低温機械特性、及び各種性能バランスにおいて、点数「1」がなく、かつ合計点数が「15点以上」であり、優れることが分かった。
比較例19~28においては、本発明の構成要件を満たさないので、熱可塑性エラストマー組成物は、耐摩耗性、低温機械特性、及び各種性能バランスにおいて、点数「1」が存在し、かつ合計点数が「15点未満」であり、劣ることが分かった。
【0169】
〔粘着フィルム〕
表12より、実施例34~39においては、本発明の構成要件を満たす特定の範囲にある2種の水添共重合体(a)及び水添共重合体(b)を含有した粘着層からなる粘着フィルムは、初期粘着性、粘着昂進性および繰り出し性、それらの各種性能バランスにおいて、点数「1」がなく、優れることが分かった。
比較例29~33においては、本発明の構成要件を満たさないので、粘着フィルムは、初期粘着性、粘着昂進性および繰り出し性、それらの各種性能バランスにおいて、点数「1」が存在し、劣ることが分かった。
【0170】
本出願は、2019年5月23日に日本国特許庁に出願された日本特許出願(特願2019-097021)、2019年11月15日に日本国特許庁に出願された日本特許出願(特願2019-207189)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【0171】
本発明の水添共重合体を使用したポリプロピレン樹脂組成物、熱可塑性エラストマー組成物、及び粘着フィルムは、各種衣料類の包装材、各種食品の包装材、日用雑貨包装材、工業資材包装材、各種ゴム製品、樹脂製品、皮革製品等のラミネート、紙おむつ等に用いられる伸縮テープ、ダイシングフィルム等の工業用品、建材や鋼板の保護に用いられる粘着保護フィルム、粘着フィルムの基材、食肉鮮魚用トレー、青果物パック、冷凍食品容器等のシート用品、テレビ、ステレオ、掃除機等の家電用品用途、バンパー部品、ボディーパネル、サイドシール、内装(インパネ、ドアトリム、エアバッグカバー等)表皮材等の自動車内外装部品用途材料、道路舗装材、防水材料、遮水シート、土木パッキン、日用品、レジャー用品、玩具、工業用品、ファニチャー用品、筆記用具、透明ポケット、ホルダー、ファイル背表紙等の文具、輸液バック等の医療用具等の幅広い分野において、産業上の利用可能性を有する。