(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】2023-06-15
(45)【発行日】2023-06-23
(54)【発明の名称】熱可塑性樹脂組成物およびその用途
(51)【国際特許分類】
C08L 23/02 20060101AFI20230616BHJP
C08L 23/16 20060101ALI20230616BHJP
C08L 25/10 20060101ALI20230616BHJP
C08L 31/04 20060101ALI20230616BHJP
C09J 153/00 20060101ALI20230616BHJP
C09J 153/02 20060101ALI20230616BHJP
【FI】
C08L23/02
C08L23/16
C08L25/10
C08L31/04 S
C09J153/00
C09J153/02
(21)【出願番号】P 2019105092
(22)【出願日】2019-06-05
【審査請求日】2022-04-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000005887
【氏名又は名称】三井化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001070
【氏名又は名称】弁理士法人エスエス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】竹島 厚
(72)【発明者】
【氏名】阿部 昌太
(72)【発明者】
【氏名】川辺 邦昭
【審査官】宮内 弘剛
(56)【参考文献】
【文献】特開2006-131872(JP,A)
【文献】特開2012-175678(JP,A)
【文献】特開2003-221479(JP,A)
【文献】特開2001-294717(JP,A)
【文献】国際公開第2015/068558(WO,A1)
【文献】特開平09-087479(JP,A)
【文献】国際公開第2018/180319(WO,A1)
【文献】国際公開第2018/123012(WO,A1)
【文献】特開2020-075948(JP,A)
【文献】特開平02-053849(JP,A)
【文献】特開平01-188550(JP,A)
【文献】特開平01-009297(JP,A)
【文献】村松圭介,ポリエチレン・ポリプロピレンの混合比測定について,あいち産業科学技術総合センターニュース,2016年03月,2016年3月号no.168,p.6,インターネット<URL: https://www.aichi-inst.jp/other/up_docs/no168_04.pdf>
【文献】ノバテックPP,日本ポリプロ株式会社,https://www.m-chemical.co.jp/products/departments/group/jpp/product/1200027_7022.html
【文献】ルーカント(R) エチレンαオレフィンオリゴマー,三井化学株式会社,インターネット<URL:https://jp.mitsuichemicals.com/jp/service/product/lucant.htm>
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08F
C08K
C08L
C09J 153/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)を含み、且つ、
結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)よりなる群から選ばれる1種類以上を含む、熱可塑性樹脂(A)と、
下記の要件(b-1)~(
b-5)を満たす低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)と
を含有する熱可塑性樹脂組成物
であって、
上記低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)がエチレン・プロピレン共重合体である熱可塑性樹脂組成物。
(b-1)
1H-NMRから測定されるメチル基指標が
40~60%である。(ここで、当該メチル基指標とは、上記α-オレフィン(共)重合体を重クロロホルム中に溶解させて
1H-NMRを測定し、重クロロホルム中のCHCl
3に基づく7.24ppmに現れる溶媒ピークをリファレンスとしたときにおける、0.50~2.20ppmの範囲内にあるピークの積分値に対する、0.50~1.15ppmの範囲内にあるピークの積分値の割合をいう。)
(b-2)示差走査熱量分析(DSC)において融点が観測されない。
(b-3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる重量平均分子量(Mw)が1,000~20,000である。
(b-4)ピクノメータ法により測定される密度が810~870kg/m
3である。
(b-5)40℃における動粘度が10~70,000mm
2/sである。
【請求項2】
さらに、粘着性樹脂(C)を含む、請求項
1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項3】
上記熱可塑性樹脂(A)5~99.99質量%と、上記低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)0.01~95質量%とを含む、請求項
1または2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項4】
ホットメルト接着剤用樹脂組成物である、請求項1~
3のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項5】
請求項1~
4のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を含む成形体。
【請求項6】
請求項1~
4のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を含むホットメルト接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は熱可塑性樹脂組成物ならびにその用途に関する。詳しくは、本発明は、良好な流動性と柔軟性および軽量性を示し、機械強度や耐熱性にも優れる熱可塑性樹脂組成物、該熱可塑性樹脂組成物を用いたホットメルト接着剤および成形体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、熱可塑性樹脂は、種々の成形方法により、各種部材やフィルム、シート、繊維、粘接着体、発泡体、架橋体等へ成形され使用されている。熱可塑性樹脂を多種多様な用途へ適応させるためには、各種用途に合わせた材料設計が重要であり、時には、単一の熱可塑性樹脂だけでなく、異なる複数種の熱可塑性樹脂同士を組み合わせて使用される場合もある。例えば、ホットメルト接着剤用途では、溶融時の良好な流動性を実現するため、熱可塑性樹脂として非晶性ポリα-オレフィンが使用されるが、非晶性ポリα-オレフィンを用いたホットメルト接着剤は、耐熱性が不十分であり、高温環境下では接着力を維持できない問題が発生する場合があった。そこで、非晶性ポリα-オレフィンと、結晶性α-オレフィンエラストマーとを組み合わせることで、良好な流動性と耐熱性を示すホットメルト接着剤が得られることが報告されている。また、熱可塑性樹脂と、パラフィン系ン系ワックス等の、低分子量の熱可塑性樹脂とを組み合わせることで、流動性に優れる熱可塑性樹脂組成物が得られることも知られている。(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
【0003】
しかしながら、従来の非晶性ポリα-オレフィンは、樹脂への添加を容易にするため、分子量を高くすることにより、常温で固体として扱えるようにしたものが一般的であり、そのため、流動性が十分でない場合があった。また、流動性を調整する目的で、パラフィン系ワックス等の、低分子量の熱可塑性樹脂を使用した場合も、ワックスが結晶性を持つため、熱可塑性樹脂組成物の柔軟性や軽量性が十分でない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平4-236288号公報
【文献】特開平5-194794号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、成形時に良好な流動性を示し、柔軟性および軽量性、機械強度や耐熱性にも優れる熱可塑性樹脂組成物ならびにその成形体を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、次の〔1〕~〔9〕の事項に関する。
〔1〕非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)、および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)よりなる群から選ばれる1種類以上を含む熱可塑性樹脂(A)と、
下記の要件(b-1)~(b-4)を満たす低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)と
を含有する熱可塑性樹脂組成物。
(b-1)1H-NMRから測定されるメチル基指標が25~60%である。(ここで、当該メチル基指標とは、上記α-オレフィン(共)重合体を重クロロホルム中に溶解させて1H-NMRを測定し、重クロロホルム中のCHCl3に基づく7.24ppmに現れる溶媒ピークをリファレンスとしたときにおける、0.50~2.20ppmの範囲内にあるピークの積分値に対する、0.50~1.15ppmの範囲内にあるピークの積分値の割合をいう。)
(b-2)示差走査熱量分析(DSC)において融点が観測されない。
(b-3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる重量平均分子量(Mw)が1,000~20,000である。
(b-4)ピクノメータ法により測定される密度が810~870kg/m3である。
(b-5)40℃における動粘度が10~70,000mm2/sである。
【0007】
〔2〕上記熱可塑性樹脂(A)が、非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)、および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)よりなる群から選ばれる2種類以上を含む、上記〔1〕に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【0008】
〔3〕上記熱可塑性樹脂(A)が、非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)を含み、且つ、
結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)よりなる群から選ばれる1種類以上を含む、上記〔1〕または〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【0009】
〔4〕上記熱可塑性樹脂(A)が、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)を含み、且つ、
エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)、および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)の1種類以上を含む、上記〔1〕または〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【0010】
〔5〕さらに、粘着性樹脂(C)を含む、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
〔6〕上記熱可塑性樹脂(A)5~99.99質量%と、特定の物性を有する低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)0.01~95質量%とを含む、上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
〔7〕ホットメルト接着剤用樹脂組成物である、上記〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
〔8〕上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を含む成形体。
〔9〕上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を含むホットメルト接着剤。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、成形時に良好な流動性を示し、柔軟性および軽量性、機械強度や耐熱性にも優れる熱可塑性樹脂組成物ならびにその成形体を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、以下の説明において、数値範囲「N1以上N2以下」(N1およびN2は、それぞれ該数値範囲の下限値および上限値を示す)を、単に「N1~N2」と記載することもある。例えば、炭素数3以上20以下のα-オレフィンを、「炭素数3~20のα-オレフィン」と記載することもある。
【0013】
<熱可塑性樹脂組成物>
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂(A)と、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)とを含有する。
【0014】
熱可塑性樹脂(A)
本発明で用いられる熱可塑性樹脂(A)は、非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)、および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)のいずれかを1種類以上、好ましくは2種類以上含む。
【0015】
・非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)
本発明において、非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)および後述する結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)は、いずれも、好ましくは炭素原子数2~20のα-オレフィンの単独重合体あるいは二種以上のα-オレフィンの共重合体である。
【0016】
炭素原子数2~20のα-オレフィンの例としては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセンなどの直鎖状α-オレフィンや、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、8-メチル-1-ノネン、7-メチル-1-デセン、6-メチル-1-ウンデセン、6,8-ジメチル-1-デセンなどの分岐を有するα-オレフィンを挙げることができる。これらのα-オレフィンは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)および/または結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)が、上記α-オレフィンの(共)重合体であると、密度が低くなり易く、軽量性に優れるため好ましく、特に、上記α-オレフィンを2種以上組み合わせることで、より密度が低く、軽量となり易いため好ましい。
【0017】
本発明において、非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)は、示差走査熱量測定によって観測される結晶の融解エンタルピー(以下、ΔHと記すことがある。)が観測されないか、40J/g未満である。本発明に係る非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)の融解エンタルピー(ΔH)は、示差走査熱量計(DSC)測定を行い、-100℃まで冷却してから昇温速度10℃/minで200℃まで昇温したときにDSC曲線をJIS K7121を参考に解析して求める。融解エンタルピー(ΔH)が観測されないか、40J/g未満であると、柔軟性や軽量性に優れ、また、成形時に良好な流動性を示しやすい点から好ましい。
【0018】
また、本発明において非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)は、190℃で測定した溶融粘度が350~100,000mPa・s以下、好ましくは350~50,000mPa・s、より好ましくは2,000~30,000mPa・s、特に好ましくは3,000~20,000mPa・sである。190℃で測定した溶融粘度が上記範囲にあると、熱可塑性樹脂組成物の機械特性や耐熱性を維持したまま、良好な流動性を得やすい点から好ましい。なお、非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)は、40℃においては固体であることがホットメルト接着材料として用いる上で好ましい。
【0019】
このような非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)の具体例としては、ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・ブテン-1共重合体、プロピレン・ブテン-1・エチレン-3元共重合体、プロピレン・ヘキセン-1・オクテン-1-3元共重合体、プロピレン・ヘキセン-1・4-メチルペンテン-1-3元共重合体などのプロピレンが主成分であるプロピレン系重合体や、ポリブテン-1、ブテン-1・エチレン共重合体、ブテン-1・プロピレン共重合体、ブテン-1・プロピレン・エチレン-3元共重合体、ブテン-1・ヘキセン-1・オクテン-1-3元共重合体、ブテン-1・ヘキセン-1・4-メチルペンテン-1-3元共重合体などのブテン-1成分が主成分であるブテン-1系重合体などが挙げられる。また、具体的には、例えば、APAO(アモルファス ポリ アルファオレフィン)やメタロセンPPワックスが挙げられ、APAOとして、米国のレクスタック(REXTAC)社製レクスタック、イーストマンコダック社製イーストフレックスおよびエボニック(Evonik)社製ベストプラストなどの市販品を用いることができ、また、メタロセンPPワックスとして、クラリアント社製のリコセンなどの市販品を用いることができる。これらの非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)は単独で用いてもよいし、必要に応じて複数種のベースポリマーを適宜配合して用いてもよい。
【0020】
・結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)
本発明において、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)は、非晶性α-オレフィン(共)重合体の項で上述した通り、好ましくは炭素原子数2~20のα-オレフィンの単独重合体あるいは二種以上のα-オレフィンの共重合体である。炭素原子数2~20のα-オレフィンとしては、上記で例示したものが好ましく用いられる。
【0021】
本発明において、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)は、示差走査熱量測定によって観測される結晶の融解エンタルピー(以下、ΔHと記すことがある。)が40J/g以上であることを特徴とする。本発明に係る結晶性α-オレフィン(共)重合体の融解エンタルピー(ΔH)は、示差走査熱量計(DSC)測定を行い、-100℃まで冷却してから昇温速度10℃/minで200℃まで昇温したときにDSC曲線をJIS K7121を参考に解析して求める。融解エンタルピー(ΔH)が40J/g以上であると、良好な軽量性と共に、優れた機械特性や耐熱性を示しやすい点から好ましい。
【0022】
また、本発明において、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)は、190℃、 試験荷重2.16kgfの条件にて測定されるメルトフローレート(MFR)が、2000g/10分以下、好ましくは0.1~200g/10分の範囲、より好ましくは、0.5~30g/10分の範囲であることを特徴とする。結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)のMFR が上記範囲にあると、流動性と機械特性、耐熱性のバランスに優れるため好ましい。なお、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)は、40℃においては固体であることが、熱可塑性樹脂組成物をホットメルト接着材料や各種成形品原料として用いる上で好ましい。
【0023】
このような結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン、およびそのコポリマー(エクソンモービル ケミカル、ヒューストン、テキサスよりVISTAMAXX(商標)の商品名で販売されているポリプロピレン系エラストマーならびにダウ ケミカル カンパニー、ミッドランド、ミシガンより商品名AFFINITY(商標)およびENGAGE(商標)で販売されているポリエチレン系エラストマー等)が挙げられる。
【0024】
・エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)
本発明におけるエチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)は、エチレンおよび酢酸ビニルを含む共重合体であり、エチレン含有量が通常10~95質量%、機械物性の観点から、好ましくは55~90質量%であり、酢酸ビニル含有量が通常5~90質量%、機械物性の観点から、好ましくは10~45質量%である。酢酸ビニル含量が上記範囲にあると、非極性樹脂、極性の樹脂及び金属双方との親和性が良好となり易く好ましい。非極性樹脂、極性の樹脂及び金属との親和性が良好であると、例えば、ホットメルトやヒートシール材料等の接着材料として使用した際に、広範囲な樹脂、金属へ適応できるため有用である。
【0025】
また、本発明におけるエチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)は、190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)が通常0.1~2000g/10min、耐熱性の観点から、好ましくは0.1~200g/10minである。エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)のMFR が上記範囲にあると、流動性と機械特性、耐熱性のバランスに優れるため好ましい。
【0026】
このようなエチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)の具体例としては、市販品として、例えば三井・デュポンポリオレフィン社製エバフレックス(登録商標)、ランクセス社製レバメルト(登録商標)などが挙げられる。
【0027】
・ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)
本発明における、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)は、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとを有する。
【0028】
ビニル芳香族化合物の具体例としては、スチレン、α-メチルスチレン、1-ビニルナフタレン、2-ビニルナフタレン、3-メチルスチレン、4-プロピルスチレン、4-シクロヘキシルスチレン、4-ドデシルスチレン、2-エチル-4-ベンジルスチレン、4-(フェニルブチル)スチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、メトキシスチレン、インデン、アセナフチレンなどを挙げることができ、これらのビニル芳香族化合物の1種類または2種以上を使用することができる。ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックを含有することで、非極性樹脂、極性の樹脂及び金属双方との親和性が良好となり易く好ましい。非極性樹脂、極性の樹脂及び金属との親和性が良好であると、例えば、ホットメルトやヒートシール材料等の接着材料として使用した際に、広範囲な樹脂、金属へ適応できるため有用である。
【0029】
共役ジエン化合物としては、炭素数4~20の共役ジエンが好ましく、具体例としては、ブタジエン、イソプレン、ヘキサジエンなどを挙げることができ、これらの共役ジエン化合物の1種類または2種以上を使用することができる。
【0030】
また、本発明における、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)は、230℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)が通常2000g/10min以下、好ましくは200g/10min以下、より好ましくは0.1~100g/10minの範囲である。MFRが上記範囲にあると、流動性と機械特性、耐熱性のバランスに優れるため好ましい。
【0031】
このような、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)は、水素添加されていない共重合体の具体例としては、例えばクレイトン社「Dシリーズ」、JSR社「TRシリーズ」、旭化成社製「タフプレン」「アサプレン」などが挙げられ、水素添加物の具体例としては、例えばクラレ社製「セプトン」「ハイブラー」、旭化成社製「タフテック」、JSR社製「ダイナロン」、クレイトンポリマー社製「Gシリーズ」などが挙げられる。
【0032】
・その他の熱可塑性樹脂
本発明で用いられる熱可塑性樹脂(A)は、上述した(A1)~(A4)の各成分から選ばれる1種以上の熱可塑性樹脂に加えて、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じてその他の熱可塑性樹脂を含んでもよい。その他の熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、アクリロニトリル-スチレン共重合体、アクリロニトリル- ブタジエン-スチレン共重合体などのスチレン系重合体およびその水素添加物;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン;ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルなどのビニルカルボン酸重合体およびビニルカルボン酸エステル重合体;エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸エステル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、;ポリカーボネート、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などのポリエステル;ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン46、ナイロン66、ナイロンMXD6、全芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミドなどのポリアミド;ポリアセタール等が挙げられる。熱可塑性樹脂(A)全体中におけるその他の熱可塑性樹脂の含有量は、通常50質量%以下、好ましくは30質量%以下である。特に好ましくは、熱可塑性樹脂(A)がその他の熱可塑性樹脂を含まず、上述した(A1)~(A4)の各成分よりなる群から選ばれる1種以上の熱可塑性樹脂のみから構成されるのが望ましい。
【0033】
本発明における熱可塑性樹脂(A)を構成する、非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)、および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)は、それぞれ、本発明の目的を損なわない範囲で、任意のビニル化合物と共重合したものであってもよい。
【0034】
共重合可能なビニル化合物の具体例としては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセンなどの直鎖状α-オレフィンや、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、8-メチル-1-ノネン、7-メチル-1-デセン、6-メチル-1-ウンデセン、6,8-ジメチル-1-デセンなどの分岐を有するα-オレフィン、環状オレフィンなどのオレフィン系化合物;スチレン、α-メチルスチレン、1-ビニルナフタレン、2-ビニルナフタレン、3-メチルスチレン、4-プロピルスチレン、4-シクロヘキシルスチレン、4-ドデシルスチレン、2-エチル-4-ベンジルスチレン、4-(フェニルブチル)スチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、メトキシスチレン、インデン、アセナフチレンなどのビニル芳香族化合物;ブタジエン、イソプレン、ヘキサジエンなどの共役ジエン化合物;アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルなどのビニルカルボン酸およびビニルカルボン酸エステル;酢酸ビニル、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルアルコールなどを挙げることができる。任意のビニル化合物を共重合させることで、熱可塑性樹脂組成物の極性や軽量性の調整ができ易くなり、より広範囲な樹脂、金属などの材料や用途へ適応できる可能性があるため有用である。
【0035】
また、本発明における熱可塑性樹脂(A)を構成する、非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)、および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)は、それぞれ、本発明の目的を損なわない範囲で、変性されたものであってもよい。
【0036】
変性の方法については、公知の種々の方法を利用することができ、例えば、酸化変性、クロロスルホン化、塩素化、臭素化などのハロゲン化変性、酸、酸無水物、エステル、アルコール、エポキシ、エーテル等の酸素含有基を有するビニル化合物、イソシアネート、アミド等の窒素含有基を有するビニル化合物、ビニルシラン等のケイ素含有基を有するビニル化合物とのグラフト変性や末端変性などが挙げられる。
【0037】
グラフト変性や末端変性に用いられるビニル化合物の例としては、具体的には、不飽和グリシジルエーテル、不飽和グリシジルエステル(例えば、グリシジルメタクリレート)などの不飽和エポキシ単量体、トリメトキシビニルシラン、ジメチルメトキシビニルシラン、ジメトキシメチルビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、トリメチルビニルシラン、ジエチルメチルビニルシラン、ジアセトキシエチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、エトキシジメチルビニルシラン、トリアセトキシビニルシラン、トリス(2-メトキシエトキシ)ビニルシラン、トリフエニルビニルシラン、トリフエノキシビニルシランなどのモノビニルシラン、ジフエニルジビニルシラン、アリロキシジメチルビニルシランなどのポリビニルシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどの不飽和カルボン酸エステル系シラン化合物、スチリルトリメトキシシランなどのスチリル系シラン化合物などのケイ素含有基を有するビニル化合物、アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、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、ナジック酸TM(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)などの不飽和カルボン酸、および上記不飽和カルボン酸の酸ハライド化合物、アミド化合物、イミド化合物、酸無水物、及びエステル化合物などの誘導体、を挙げることができる。上記不飽和カルボン酸の誘導体の例としては、具体的には、塩化マレニル、マレイミド、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、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などがある。これらの中では、不飽和ジカルボン酸及びその酸無水物がより好ましく、特にマレイン酸、ナジック酸TM及びこれらの酸無水物が特に好ましく用いられる。
【0038】
熱可塑性樹脂(A)として、変性された熱可塑性樹脂を用いた場合には、非極性樹脂、極性樹脂、金属、カーボンやシリカなどの無機材料等との親和性を調整することができるようになるため好ましい。
【0039】
・熱可塑性樹脂(A)
本発明で用いられる熱可塑性樹脂(A)は、上述した、非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)、および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)のいずれかを1種類以上含む。
【0040】
その中でも、流動性や軽量性と機械強度、耐熱性、極性樹脂や金属との親和性のバランスに優れた熱可塑性樹脂組成物となり易い点から、非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)、結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)、および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)のいずれかを、2種類以上を含むことが好ましい。
【0041】
これらのうちでも、特に良好な流動性や軽量性を示し易い点から、非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)もしくは結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)を1種類以上含むことが特に好ましい。また、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)やビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)は、非極性樹脂や極性樹脂、金属、カーボンやシリカなどの無機材料等、広い範囲の材料との親和性に優れることから、極性樹脂、金属、カーボンやシリカなどの無機材料等との親和性を高めたい場合に好適である。
【0042】
具体的には、本発明で用いる熱可塑性樹脂(A)の好ましい態様として、たとえば、
(1)非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)を含み、且つ、
結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)よりなる群から選ばれる1種類以上を含む熱可塑性樹脂(A)、
(2)結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)を含み、且つ、
エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)、および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)の1種類以上を含む熱可塑性樹脂(A)
等が挙げられる。
【0043】
特に、上記熱可塑性樹脂(A)の好ましい態様(1)においては、熱可塑性樹脂(A)全体における非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)の含有量は、好ましくは10~90質量%、より好ましくは30~70質量%であり、また、熱可塑性樹脂(A)全体に対する結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)よりなる群から選ばれる成分の含有量の合計は、好ましくは10~90質量%、より好ましくは30~70質量%である。
【0044】
また特に、上記熱可塑性樹脂(A)の好ましい態様(2)においては、熱可塑性樹脂(A)全体における結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)の含有量は、好ましくは10~90質量%、より好ましくは30~70質量%であり、また、熱可塑性樹脂(A)全体に対するエチレン・酢酸ビニル共重合体(A3)および、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物(A4)よりなる群から選ばれる成分の含有量の合計は、好ましくは10~90質量%、より好ましくは30~70質量%である。
【0045】
・熱可塑性樹脂(A)の含有量
本発明の熱可塑性樹脂組成物全体における熱可塑性樹脂(A)の含有量は、5~99.99質量%、好ましくは20~99.99質量%、さらに好ましくは30~90質量%、特に好ましくは40~80質量%である。
【0046】
本発明の熱可塑性樹脂組成物全体における熱可塑性樹脂(A)の含有量が、上記下限値以上であると、熱可塑性樹脂組成物が、熱可塑性樹脂(A)の特性である機械物性、耐熱性などに優れたものとなるため好ましい。一方、上記熱可塑性樹脂組成物全体における熱可塑性樹脂(A)の含有量が、上記上限値以下であると、熱可塑性樹脂組成物が、好適な量の低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)を含有でき、成形時の流動性や柔軟性に、軽量性等に優れたものとなるため好ましい。
【0047】
低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)
本発明で用いられる低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、後述する要件(b-1)~(b-5)を満たす。本発明において、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、好ましくは炭素原子数2~20のα-オレフィンの単独重合体あるいは二種以上のα-オレフィンの共重合体である。
【0048】
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)を構成する炭素原子数2~20のα-オレフィンの例として、エチレン、プロピレン,1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセンなどの直鎖状α-オレフィンや、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、8-メチル-1-ノネン、7-メチル-1-デセン、6-メチル-1-ウンデセン、6,8-ジメチル-1-デセンなどの分岐を有するα-オレフィンを挙げることができる。これらのα-オレフィンは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0049】
・要件(b-1)
1H-NMRから測定されるメチル基指標が、25~60%である。
ここで、当該メチル基指標とは、上記低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)を重クロロホルム中に溶解させて1H-NMRを測定し、重クロロホルム中のCHCl3に基づく7.24ppmに現れる溶媒ピークをリファレンスとしたときにおける、0.50~2.20ppmの範囲内にあるピークの積分値に対する、0.50~1.15ppmの範囲内にあるピークの積分値の割合をいう。
このように、本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、全プロトン中に占めるメチル基の割合がある一定の範囲内、すなわち25~60%の範囲内にある。
【0050】
一般的にメチル基のプロトンは1H-NMR測定において高磁場側にピークが観測されることが知られている(「高分子分析ハンドブック」(朝倉書店 発行 P163~170))。このため、本願では1H-NMRで測定したときに観測される高磁場側のピークの割合をメチル基の指標として用いた。具体的には、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)を重クロロホルム中に溶解させて1H-NMRを測定し、重クロロホルム中のCHCl3に基づく溶媒ピークをリファレンス(7.24ppm)としたときにおける、0.50~2.20ppmの範囲内にあるピークの積分値に対する、0.50~1.15ppmの範囲内にあるピークの積分値の割合をメチル基指標とした。ここで、0.50~2.20ppmの範囲内にはα-オレフィン(共)重合体に基づくピークがほぼ含まれる。この範囲のうち、メチル基に基づくピークは、0.50~1.15ppmの範囲内に含まれる可能性が高い。
【0051】
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)はメチル基指標が25~60%であり、その中でも好ましい一態様は25~40%であり、別の好ましい一態様は40~60%である。メチル基指標は、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)中の分岐の割合を示す指標であるため、メチル基指標が上記の下限値以上であると、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の分岐が充分に存在することから、分子鎖同士が配向しにくく、分子運動性を有し、良好な流動性、柔軟性、軽量性が得られるため好ましい。一方で、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)のメチル基指標が上記の上限値以下であると、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の側鎖が密に存在しすぎず、分子運動性が低下せず、良好な流動性や柔軟性、軽量性を保持できるため好ましい。メチル基指標が上記の上限値より大きいと、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の分岐構造が多くなるため、高温に晒された際に、分子鎖の分解が進みやすくなり、耐熱性が低下する懸念がある。言い換えると、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)のメチル基指標が上記範囲内にあると、耐熱性を維持したまま、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)が優れた分子運動性を示すようになり、良好な流動性や軽量性、柔軟性、耐熱性を示す熱可塑性樹脂組成物が得られ易くなると考えられるため好ましい。
【0052】
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)におけるメチル基指標は、適切なα-オレフィンを選定し重合することで制御可能である。例えば、プロピレンやブテン、イソブテン等の炭素数3~5のα-オレフィンの単独重合体はモノマーに対するメチル基の割合が高くなりすぎてしまうので、メチル基指標を上記範囲内に調整することが困難である。単独重合体によって上記範囲内のメチル基指標を達成しようとする場合、α-オレフィンとして炭素数6~20のα-オレフィンを選定する必要がある。
【0053】
このような要件(b-1)を満たす重合体としては、例えば、本発明における低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の好ましい一態様である高級α-オレフィン(共)重合体(PAO)が挙げられる。当該高級α-オレフィン(共)重合体(PAO)の詳細については後述する。また例えば、メチル基指標を高めたエチレン系重合体が挙げられる。エチレンの単独重合体はメチル基を有さないため、エチレン系重合体の場合には、エチレンに炭素数3~20のα-オレフィンを適切に共重合させ、メチル基の割合を高めたものが挙げられる。具体的には、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の好ましい別の一態様であるエチレン・α-オレフィン共重合体であり、その詳細については後述する。
【0054】
・要件(b-2)
示差走査熱量分析(DSC)において融点が観測されない。
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、示差走査熱量分析(DSC)で測定される融点が観測されない、という要件(b-2)を満たす。ここで、融点(Tm)が観測されないとは、示差走査型熱量測定(DSC)で測定される融解熱量(ΔH)(単位:J/g)が実質的に計測されないことをいう。融解熱量(ΔH)が実質的に計測されないとは、示差走査熱量計(DSC)測定においてピークが観測されないか、あるいは観測された融解熱量が40J/g以下であることである。
【0055】
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の融点(Tm)および融解熱量(ΔH)は、示差走査熱量計(DSC)測定を行い、-100℃まで冷却してから昇温速度10℃/minで200℃まで昇温したときにDSC曲線をJIS K7121を参考に解析して求める。低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、融点が観測されないと、良好な流動性改良効果や軽量性、柔軟性の付与効果が得られ易く好ましい。
【0056】
・要件(b-3)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる重量平均分子量(Mw)が1,000~20,000である。
【0057】
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、重量平均分子量(Mw)が1,000~20,000の範囲であり、好ましくは1,500~15,000であり、より好ましくは2,000~9,000であり、特に好ましくは2,000~5,500の範囲である。重量平均分子量が上記下限値以上であると、熱可塑性樹脂組成物中での低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の運動性が高くなりすぎず、ブリードアウトが起こりにくいため好ましい。一方、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の重量平均分子量が上記上限値以下であると、十分な流動性改良効果が得られ、成形性が向上するため好ましく、また、熱可塑性樹脂(A)と良好な相容性を示しやすく、機械物性の低下やブリードアウトを生じにくいため好ましい。すなわち、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の重量平均分子量が上記範囲内にあると、機械特性の低下やブリードアウト等の問題を生じることなく、良好な流動性を示す熱可塑性樹脂組成物が得やすくなるため好ましい。また、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の重量平均分子量が上記下限値以上であると、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の分子鎖が、熱可塑性樹脂(A)の分子鎖と絡み合いを形成できるようになるため、熱可塑性樹脂(A)と相互作用しながら、均一に軟化させることができ、熱可塑性樹脂組成物が各種添加剤を含む場合には、その分散性が向上する可能性があるため有用である。
【0058】
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定した分子量分布(Mw/Mn)は特に限定されるものではないが、通常3以下であり、好ましくは2.5以下、更に好ましくは2以下である。また分子量分布(Mw/Mn)は、通常1.0以上であり、好ましくは1.2以上である。α-オレフィン(共)重合体の分子量分布が上記範囲内であると、Mw/Mnが充分に小さく、ブリードアウトや機械物性の低下の原因となり得る低分子量または高分子量の成分の含有量が抑制されるため好ましい。
【0059】
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の重量平均分子量、および分子量分布は、分子量既知の標準物質(単分散ポリスチレン)を用いて較正されたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定することができる。
【0060】
・要件(b-4)
ピクノメータ法により測定される密度が810~870kg/m3である。
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、密度が810~870kg/m3であり、好ましくは820~855kg/m3であり、より好ましくは830~850kg/m3であり、特に好ましくは840~850kg/m3である。低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の密度が上記範囲内にあると、熱可塑性樹脂組成物が良好な軽量性を示し易くなり好ましい。また、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の密度が上記範囲内にあると、熱可塑性樹脂(A)との相容性が良好になり易く、熱可塑性樹脂組成物の機械物性を保持することができる。特に、熱可塑性樹脂(A)が非晶性α-オレフィン(共)重合体(A1)や結晶性α-オレフィン(共)重合体(A2)である場合、その非晶部と低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)とが優れた相容性を示すことから、樹脂組成物のブリードアウトを防ぐとともに、機械物性や外観を良好に保持することができる。
【0061】
・要件(b-5)
40℃における動粘度が10~70,000mm2/sである。
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、40℃における動粘度が10~50,000mm2/sであり、好ましくは100~50,000mm2/sであり、より好ましくは600~45,000mm2/s、さらに好ましくは5,000~45,000mm2/s、特に好ましくは5,000~25,000mm2/sである。
【0062】
α-オレフィン(共)重合体(B)の40℃における動粘度の下限値が上記の値以上であると、揮発性や流動性の高い低分子量成分の含有量が多くなりすぎず、熱可塑性樹脂組成物の耐熱性を維持でき、ブリードアウトを引き起こしにくくする傾向があるため好ましい。また、α-オレフィン(共)重合体(B)の40℃における動粘度が上記上限値以下であると、流動性や柔軟性が良好で、α-オレフィン(共)重合体(B)による流動性や柔軟性の改良効果が得られやすくなるため好ましい。
【0063】
・低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の態様
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、上記の要件(b-1)~(b-5)の要件をすべて満たすものであればよく、特に限定されるものではないが、たとえば、高級α-オレフィン(共)重合体、エチレン・α-オレフィン共重合体などが、好ましい態様として挙げられる。以下、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)のこれらおよびその他の好適な態様についてさらに説明する。
【0064】
〈高級α-オレフィン(共)重合体〉
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の好ましい一態様は、1種以上の炭素原子数6~20のα-オレフィンからなる単量体の(共)重合体である。ここでいう、1種以上の炭素原子数6~20のα-オレフィンからなる単量体の(共)重合体とは、炭素原子数6~20のα-オレフィン単独重合体、または、炭素原子数6~20のα-オレフィンに対応する構成単位を1種以上含む炭素原子数6~20のα-オレフィン共重合体である。本明細書において、このようなα-オレフィン(共)重合体を、便宜上「高級α-オレフィン(共)重合体」と呼ぶ場合がある。更に、このようなα-オレフィン(共)重合体には、必要に応じて50モル%を超えない範囲で、エチレン及び/または炭素原子数3~5のα-オレフィンを共重合成分として導入することもできる。このような高級α-オレフィン(共)重合体は一般的にPAOと総称される。
【0065】
なお、本明細書において、ある(共)重合体を構成するオレフィンをAとしたときに、「Aから導かれる構成単位」なる表現が用いられることがあるが、これは「Aに対応する構成単位」、すなわち、Aの二重結合を構成するπ結合が開くことにより形成される、一対の結合手を有する構成単位をいう。
【0066】
高級α-オレフィン(共)重合体(PAO)の製造に用いられる炭素原子数6~20のα-オレフィンとしては、1-ヘキセン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセンなどの直鎖状α-オレフィンや、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、8-メチル-1-ノネン、7-メチル-1-デセン、6-メチル-1-ウンデセン、6,8-ジメチル-1-デセンなどの分岐を有するα-オレフィンを挙げることができるが、好ましくは炭素原子数8~12の直鎖状α-オレフィンであり、特に好ましくは1-オクテン、1-デセンである。
これらのα-オレフィンは1種単独でまたは2種以上組合せて用いることができる。
【0067】
低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)として好適に用いられる高級α-オレフィン(共)重合体(PAO)は、これを構成する炭素原子数6~20のα-オレフィンからなる単量体から導かれる構成単位の含有率は50~100モル%の範囲であり、好ましくは55~100モル%、更に好ましくは60~100モル%である。
【0068】
また、本発明において高級α-オレフィン(共)重合体(PAO)を構成するエチレンから導かれる構成単位の含有率は0~50モル%の範囲であり、好ましくは0~45モル%、さらに好ましくは0~40モル%の範囲である。
【0069】
更に、必要に応じて、高級α-オレフィン(共)重合体(PAO)に炭素数3~5のα-オレフィンから導かれる構成単位を0~30モル%の割合で含有させることもできる。この様な炭素原子数3~5のα-オレフィンとしてはプロピレン,1-ブテン、1-ペンテンなどの直鎖状α-オレフィンや、3-メチル-1-ブテンなどの分岐を有するα-オレフィンを挙げることができる。これらの炭素数3~5のα-オレフィンは、1種単独でまたは2種以上を組合せて用いることができる。
【0070】
高級α-オレフィン(共)重合体(PAO)のメチル基指標は、25~60%の範囲内であれば特に限定されるものではないが、良好な流動性や軽量性、柔軟性を示しやすくなる点から、25~40%が好ましく、25~35%がより好ましい。
【0071】
上記のような高級α-オレフィン(共)重合体(PAO)は、米国特許第3,382,291号公報、米国特許第3,763,244号公報、米国特許第5,171,908号公報、米国特許第3,780,128号公報、米国特許第4,032,591号公報、特開平1-163136号公報、米国特許第4,967,032号公報、米国特許4,926,004号公報に記載のように三フッ化ホウ素、クロム酸触媒等の酸触媒によるオリゴメリゼーションにより得ることがきる。また、特開昭63-037102号公報、特開2005-200447号公報、特開2005-200448号公報、特開2009-503147号公報、特開2009-501836号公報に記載のようなメタロセン化合物を含むジルコニウム、チタン、ハフニウム等の遷移金属錯体を用いた触媒系を用いる方法等によっても得ることができる。高級α-オレフィン(共)重合体(PAO)の製造方法としては、製造方法の汎用性、得られるα-オレフィン(共)重合体(PAO)の入手容易性の観点で、酸触媒によるオリゴメリゼーションが好ましい。低規則性構造が得られる点で、酸触媒のうちでは三フッ化ホウ素が特に好ましい。
【0072】
〈エチレン・α-オレフィン共重合体〉
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の好ましい別の一態様は、エチレンと炭素原子数3以上のα-オレフィンとの共重合体(以下、「エチレン・α-オレフィン共重合体」とも呼ぶ。)である。
【0073】
低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)として用いられるエチレン・α-オレフィン共重合体を構成するα-オレフィンとしては、エチレン以外のα-オレフィンが挙げられ、典型例として、プロピレン,1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセンなどの炭素数3~20の直鎖状α-オレフィンや、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、8-メチル-1-ノネン、7-メチル-1-デセン、6-メチル-1-ウンデセン、6,8-ジメチル-1-デセンなどの炭素数3~20の分岐を有するα-オレフィンなどを例示することができる。エチレン・α-オレフィン共重合体中には、これらα-オレフィンを1種単独で用いてもよく、あるいは、2種以上併用してもよい。ただし、本発明では、上記「高級α-オレフィン(共)重合体」との区別のため、エチレン・α-オレフィン共重合体における、炭素原子数6~20のα-オレフィンに対応する構成単位の含量は50モル%未満とする。これらのα-オレフィンの内では、効果的に結晶性を低下させて樹脂組成物を液状にし、流動性を改良する効果および、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)と熱可塑性樹脂(A)との相容性を改善する効果の点で、炭素数3~10のα-オレフィンが好ましく、特にプロピレンが好ましい。
【0074】
本発明において低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)として用いられるエチレン・α-オレフィン共重合体は、好ましくはエチレン構造単位含有率が30~80モル%、より好ましくは40~75モル%、さらに好ましくは40~60モル%、特に好ましくは40~55モル%、最も好ましくは40~48モル%である。エチレン構造単位含有率が多すぎる、または少なすぎると、結晶性が高くなり熱可塑性樹脂(A)との相容性が悪化し、機械物性や流動性改良効果が低下する場合がある。反対に、エチレン構造単位含有率が上記範囲であると、結晶性を持たなくなり、機械物性の保持や良好な流動性改良効果、軽量性や柔軟性の付与効果を得ることができる。
【0075】
本発明において、エチレン・α-オレフィン共重合体のエチレン含量は、13C-NMR法で測定することができ、例えば後述する方法および「高分子分析ハンドブック」(朝倉書店 発行 P163~170)に記載の方法に従ってピークの同定と定量とを行うことで測定することができる。
【0076】
本発明において低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)として用いられるエチレン・α-オレフィン共重合体は、NMRで測定したブロックネス(B値)が、通常0.9以上、好ましくは1.0以上であることが好ましい。B値は共重合モノマー連鎖分布のランダム性を示すパラメータであり、B値が小さくなると、結晶性が高くなり、機械物性や流動性改良効果が低下する場合がある。
【0077】
本発明において低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)として用いられるエチレン・α-オレフィン共重合体のメチル基指標は、20~60%の範囲内(上述した要件(b-1)を満たす範囲内)であれば特に限定されるものではないが、良好な流動性や軽量性、柔軟性を示しやすくなる点から、40~60%が好ましく、40~55%がより好ましく、45~52%がさらに好ましい。
【0078】
エチレン・α-オレフィン共重合体の製造方法は特に限定されないが、特公平2-1163号公報、特公平2-7998号公報に記載されているようなバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなるバナジウム系触媒を用いる方法が挙げられる。また、高い重合活性で共重合体を製造する方法として特開昭61-221207号、特公平7-121969号公報、特許第2796376号公報に記載されているようなジルコノセンなどのメタロセン化合物と有機アルミニウムオキシ化合物(アルミノキサン)からなる触媒系を用いる方法等を用いてもよく、この方法は、得られる共重合体の塩素含量、およびα-オレフィンの2,1-挿入が低減できるため、より好ましい。
【0079】
バナジウム系触媒を用いる方法では、メタロセン系触媒を用いる方法に比較し、助触媒に塩素化合物をより多く使用するため、得られるエチレン・α-オレフィン共重合体中(B)に微量の塩素が残存する可能性が高い。一方、メタロセン系触媒を用いる方法では、実質的に塩素を残存させないため、塩素による熱可塑性樹脂組成物の劣化を防止できる点で好ましい。塩素含量は100ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがより好ましく、20ppm以下であることがさらに好ましく、5ppm以下であることが特に好ましい。塩素含量は種々の公知の方法で定量することができる。例えば、サーモフィッシャーサイエンティフィック社ICS-1600を用い、エチレン・α-オレフィン共重合体を、試料ボートに入れてAr/O2気流中、燃焼炉設定温度900℃にて燃焼分解し、このときの発生ガスを吸収液に吸収させ、イオンクロマトグラフ法にて定量する方法などがある。
【0080】
また、α-オレフィンの2,1-挿入低減は、共重合体分子内のエチレン連鎖をより低減することを可能にし、エチレンの分子内結晶性を抑制できることから、熱可塑性樹脂(A)との相容性を向上させ、機械物性の低下やブリードアウトを抑制できる。α-オレフィンの2,1-挿入量は、特開平7-145212号公報に記載された方法に従って13C-NMR測定の解析によって求められ、好ましくは1%未満、さらに好ましくは0~0.5%、より好ましくは0~0.1%である。13C-NMR測定において15.0~17.5ppmの範囲にピークが観察されないものが特に好ましい。
【0081】
〈その他の態様〉
本発明に係る低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、非変性体であってもよいし、あるいは、変性体であってもよい。変性の方法については、公知の種々の方法を利用することができ、例えば、酸化変性、クロロスルホン化、塩素化、臭素化などのハロゲン化変性、酸、酸無水物、エステル、アルコール、エポキシ、エーテル等の酸素含有基を有するビニル化合物、イソシアネート、アミド等の窒素含有基を有するビニル化合物、ビニルシラン等のケイ素含有基を有するビニル化合物とのグラフト変性や末端変性などが挙げられる。グラフト変性や末端変性に用いられるビニル化合物の例としては、具体的には、不飽和グリシジルエーテル、不飽和グリシジルエステル(例えば、グリシジルメタクリレート)などの不飽和エポキシ単量体、トリメトキシビニルシラン、ジメチルメトキシビニルシラン、ジメトキシメチルビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、トリメチルビニルシラン、ジエチルメチルビニルシラン、ジアセトキシエチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、エトキシジメチルビニルシラン、トリアセトキシビニルシラン、トリス(2-メトキシエトキシ)ビニルシラン、トリフエニルビニルシラン、トリフエノキシビニルシランなどのモノビニルシラン、ジフエニルジビニルシラン、アリロキシジメチルビニルシランなどのポリビニルシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどの不飽和カルボン酸エステル系シラン化合物、スチリルトリメトキシシランなどのスチリル系シラン化合物などのケイ素含有基を有するビニル化合物、アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、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、ナジック酸TM(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)などの不飽和カルボン酸、および上記不飽和カルボン酸の酸ハライド化合物、アミド化合物、イミド化合物、酸無水物、及びエステル化合物などの誘導体、を挙げることができる。上記不飽和カルボン酸の誘導体の例としては、具体的には、塩化マレニル、マレイミド、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、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などがある。これらの中では、不飽和ジカルボン酸及びその酸無水物がより好ましく、特にマレイン酸、ナジック酸TM及びこれらの酸無水物が特に好ましく用いられる。
【0082】
なお、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)が変性体である場合、上記のビニル化合物又はその誘導体がグラフトする位置は特に制限されず、低分子量α-オレフィン(共)重合体の任意の炭素原子に結合していればよい。
【0083】
本発明では、変性体である低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)を用いた場合には、非極性樹脂、極性樹脂、金属、カーボンやシリカ、シリコーンなどの無機材料等との親和性を調整することができるようになるため好ましい。非極性樹脂、極性の樹脂及び金属、無機材料などとの親和性が良好であると、例えば、ホットメルト接着剤やヒートシール材料等の接着材料として使用した際に、広範囲な樹脂、金属へ適応できるようになるため有用である。
【0084】
上記のような、変性体である低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)(変性α-オレフィン(共)重合体)は、従来公知の種々の方法、例えば、次のような方法を用いて調製できる。
【0085】
(1)上記低分子量α-オレフィン(共)重合体を押出機、バッチ式反応機などで混合させて、極性基を有するビニル化合物又はその誘導体などを添加してグラフト共重合させる方法。
(2)上記低分子量α-オレフィン(共)重合体を溶媒に溶解させて、極性基を有するビニル化合物又はその誘導体などを添加してグラフト共重合させる方法。
【0086】
上記いずれの方法も、上記極性基を有するビニル化合物又はその誘導体のグラフトモノマーを効率よくグラフト共重合させるために、ラジカル開始剤の存在下でグラフト反応を行うことが好ましい。
【0087】
上記ラジカル開始剤として、例えば、有機ペルオキシド、アゾ化合物などが使用される。上記有機ペルオキシドとしては、ベンゾイルペルオキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシドなどが挙げられ、上記アゾ化合物としては、アゾビスイソブチルニトリル、ジメチルアゾイソブチレートなどがある。
【0088】
このようなラジカル開始剤としては、具体的には、ジクミルペルオキシド、ジ-tert-ブチルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,4-ビス(tert-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼンなどのジアルキルペルオキシドが好ましく用いられる。
【0089】
これらのラジカル開始剤は、低分子量α-オレフィン(共)重合体100質量部に対して、通常は0.001~1質量部、好ましくは0.003~0.5質量部、さらに好ましくは0.05~0.3質量部の量で用いられる。
【0090】
上記のようなラジカル開始剤を用いたグラフト反応、あるいは、ラジカル開始剤を使用しないで行うグラフト反応における反応温度は、通常60~350℃、好ましくは120~300℃の範囲に設定される。
【0091】
このようにして得られる変性体である低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)中の極性基を有するビニル化合物のグラフト量は、変性オレフィン系重合体の質量を100質量%とした場合に、通常0.01~15質量%、好ましくは0.05~10質量%である。
【0092】
〈低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の含有量〉
本発明の熱可塑性樹脂組成物全体における低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の含有量は、0.01~95質量%、好ましくは0.1~50質量%、さらに好ましくは1~30質量%、特に好ましくは5~20質量%である。
【0093】
上記樹脂組成物全体における低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の含有量が、上記下限値以上であると、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)による流動性改良効果や軽量性、柔軟性の付与効果が十分に発現されるため好ましい。一方、上記樹脂組成物全体における低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の含有量が、上記上限値以下であると、樹脂組成物の機械特性や耐熱性の低下、ブリードアウトなどの問題が生じにくいため好ましい。言い換えると、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の含量が、上記範囲内にあると、ブリードアウトがなく、機械特性や耐熱性を損なうことなく、流動性や軽量性、柔軟性に優れた樹脂組成物が得られ易いため好ましい。
【0094】
粘着性樹脂(C)
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上述した熱可塑性樹脂(A)および低分子量α-オレフィン共重合体(B)に加えて、必要に応じて、粘着性樹脂(C)を含有してもよい。特に本発明の熱可塑性樹脂組成物をホットメルト接着剤用樹脂組成物として用いる場合には、粘着性樹脂(C)を含有することが好ましい。
【0095】
本発明において、粘着性樹脂(C)は、熱可塑性樹脂組成物の溶融時の粘度を調整し、ホットタック性や濡れ性を向上させるために配合されうる。本発明において、粘着性樹脂(C)としては、粘着付与剤として公知の樹脂をいずれも用いることができる。
【0096】
粘着性樹脂(C)としては、例えば、脂肪族系水添タッキファイヤー、ロジン、変性ロジンまたはこれらのエステル化物、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族成分と芳香族成分の共重合石油樹脂、低分子量スチレン系樹脂、イソプレン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、クマロン・インデン樹脂等が挙げられる。粘着性樹脂(C)は、1種単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明の熱可塑性樹脂組成物は、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の分子鎖が、熱可塑性樹脂(A)の分子鎖と絡み合いを形成することで、熱可塑性樹脂(A)と相互作用しながら、均一に軟化させることができるため、上記粘着性樹脂(C)が良好な分散性を示しやすくなり、結果、ホットタック性や濡れ性に優れた熱可塑性樹脂組成物が得られ易くなるため有用である。
【0097】
本発明の熱可塑性樹脂組成物が、粘着性樹脂(C)を含有する場合、熱可塑性樹脂組成物全体における粘着性樹脂(C)の含有量は、特に限定されるものではないが、通常1~80質量%、好ましくは5~70質量%である。粘着性樹脂(C)をこのような量で含有する熱可塑性樹脂組成物は、通常の成形体製造用に用いられるほか、ホットメルト接着剤や、ヒートシール材料、粘着テープ等の接着剤や粘着剤に好適に使用できるため好ましい。特に、本発明の熱可塑性樹脂組成物が、ホットメルト接着剤用樹脂組成物である場合には、熱可塑性樹脂組成物全体における粘着性樹脂(C)の含有量が、好ましくは1~70質量%、より好ましくは10~60質量%である。
【0098】
その他の成分
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の安定剤、金属石鹸、充填剤、難燃剤、抗菌剤、防カビ剤、顔料、発泡剤、架橋剤等の添加剤を含有してもよい。
【0099】
上記安定剤としては、フィンダードフェノール系化合物、フォスファイト系化合物、チオエーテル系化合物などの酸化防止剤;ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物などの紫外線吸収剤;ヒンダードアミン系化合物などの光安定剤が挙げられる。
【0100】
上記金属石鹸としては、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛などのステアリン酸塩等が挙げられる。
【0101】
上記充填剤としては、ガラス繊維、シリカ繊維、金属繊維(ステンレス、アルミニウム、チタン、銅等)、天然繊維(木粉、木質繊維、竹、竹繊維、綿花、セルロース、ナノセルロース、羊毛、麦わら、麻、亜麻、ケナフ、カポック、ジュート、ラミー、サイザル麻、ヘネッケン、トウモロコシ、木の実の殻、木材パルプ、レーヨン、コットン等)、カーボンブラック、グラファイト、活性炭、黒鉛、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノホーン、グラフェンナノプレートレット、ナノポーラスカーボン、カーボン繊維、シリカ、ガラスビーズ、珪酸塩(珪酸カルシウム、タルク、クレー等)、金属酸化物(酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム、アルミナ等)、金属の炭酸塩(炭酸カルシウム、炭酸バリウム等)、硫酸塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム等)及び各種金属(マグネシウム、珪素、アルミニウム、チタン、銅等)粉末、マイカ、ガラスフレーク、軽石粉、軽石バルン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、チタン酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、アスベスト、モンモリロナイト、ベントナイト、硫化モリブデン、有機充填剤(リグニン、スターチなど)、及びその含有製品等が挙げられる。
【0102】
特にガラス繊維、シリカ繊維、金属繊維、天然繊維、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノホーン、カーボン繊維などの構造に異方性を有する充填剤は、混練時の剪断により充填剤が破断することで、異方性が低下し、その特徴が損なわれ易いが、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、流動性改良効果にて混錬時の剪断を低減し、異方性を維持し易くするため有用である。
【0103】
また本発明の熱可塑性樹脂組成物は、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の分子鎖が、熱可塑性樹脂(A)の分子鎖と絡み合いを形成することで、熱可塑性樹脂(A)と相互作用しながら、均一に軟化させることができ、上記充填剤が良好な分散性を示しやすくなると考えられるため、有用である。
【0104】
上記難燃剤としては、デガブロムジフェニルエーテル、オクタブロムジフェニルエーテル等のハロゲン化ジフェニルエーテル、ハロゲン化ポリカーボネイトなどのハロゲン化合物;三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、ピロアンチモン酸ソーダ、水酸化アルミニウムなどの無機化合物;リン系化合物などが挙げられる。また、ドリップ防止のため難燃助剤としてはテトラフルオロエチレン等の化合物を添加することができる。
【0105】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の分子鎖が、熱可塑性樹脂(A)の分子鎖と絡み合いを形成することで、熱可塑性樹脂(A)と相互作用しながら、均一に軟化させることができ、上記難燃剤が良好な分散性を示しやすくなると考えられるため、結果、難燃剤の必要添加量の削減効果や良好な難燃効果が得られ易くなり有用である。
【0106】
上記抗菌剤、防カビ剤としては、イミダゾール系化合物、チアゾール系化合物、ニトリル系化合物、ハロアルキル系化合物、ピリジン系化合物などの有機化合物;銀、銀系化合物、亜鉛系化合物、銅系化合物、チタン系化合物などの無機物質、無機化合物などが挙げられる。
【0107】
上記顔料としては、合成樹脂の着色に従来から用いられている顔料を使用できる。具体的には、アルミニウム、銀、金などの金属類;炭酸カルシウム、炭酸バリウムなどの炭酸塩;ZnO、TiO2などの酸化物;Al2O3・nH2O、Fe2O3・nH2Oなどの水酸化物;CaSO4、BaSO4などの硫酸塩;Bi(OH)2NO3などの硝酸塩;PbCl2などの塩化物;CaCrO4、BaCrO4などのクロム酸塩;CoCrO4などの亜クロム酸塩、マンガン酸塩および過マンガン酸塩;Cu(BO)2などの硼酸塩;Na2U2O7・6H2Oなどのウラン酸塩;K3Co(NO2)6・3H2Oなどの亜硝酸塩;SiO2などの珪酸塩;CuAsO3・Cu(OH)2などのヒ酸塩および亜ヒ酸塩;Cu(C2H3O2)2・Cu(OH)2などの酢酸塩;(NH4)2MnO2(P2O7)2などの燐酸塩;アルミ酸塩、モリブデン酸塩、亜鉛酸塩、アンチモン酸塩、タングステン酸塩セレン化物、チタン酸塩、シアン化鉄塩、フタル酸塩、CaS、ZnS、CdS、黒鉛、カーボンブラックなどの無機顔料、コチニール・レーキ、マダー・レーキなどの天然有機顔料、ナフトール・グリーンY、ナフトール・グリーンBなどのニトロソ顔料;ナフトールエローS、ピグメント・クロリン2Gなどのニトロ顔料;パーマネント・レッド4R;ハンザエロー、ブリリアント・カーミン68、スカーレット2Rなどのアゾ顔料;マラカイン・グリーン、ローダミンBなどの塩基性染料レーキ、アシツド、グリーンレーキ、エオシン・レーキなどの酸性染料レーキ、アリザリン・レーキ、プルプリン・レーキ、などの媒染染料レーキ、チオ・インジゴ・レッドB、インタンスレン・オレンジなどの建染染料顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン顔料などの有機顔料などが挙げられる。
【0108】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の分子鎖が、熱可塑性樹脂(A)の分子鎖と絡み合いを形成することで、熱可塑性樹脂(A)と相互作用しながら、均一に軟化させることができ、上記顔料が良好な分散性を示しやすくなると考えられるため、結果、顔料の必要添加量の削減や良好な発色効果が得られ易くなり有用である。
【0109】
上記発泡剤としては、アゾジカルボンアミド(ADCA)、1,1’-アゾビス(1-アセトキシ―1―フェニルエタン)、ジメチルー2,2’-アゾビスブチレート、ジメチルー2,2’-アゾビスイソブチレート、2,2'-アゾビス(2,4,4―トリメチルペンタン)、1,1'-アゾビス(シクロヘキサンー1―カルボニトリル)、2,2’-アゾビス[N―(2―カルボキシエチル)―2―メチル-プロピオンアミジン]等のアゾ化合物;N,N'-ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)等のニトロソ化合物;4,4'‐オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、ジフェニルスルホンー3,3’-ジスルホニルヒドラジド等のヒドラジン誘導体;p-トルエンスルホニルセミカルバジド等のセミカルバジド化合物;トリヒドラジノトリアジンなどの有機系熱分解型発泡剤、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム等の重炭酸塩、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等の炭酸塩;亜硝酸アンモニウム等の亜硝酸塩、水素化合物などの無機系熱分解型発泡剤などの化学発泡剤、および、メタノール、エタノール、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の各種脂肪族炭化水素類;ジクロルエタン、ジクロルメタン、四塩化炭素等の各種塩化炭化水素類;フロン等の各種フッ化塩化炭化水素類などの有機系物理発泡剤、さらには、空気、二酸化炭素、窒素、アルゴン、水などの無機系物理発泡剤などが挙げられる。
【0110】
また、上記発泡剤は、必要に応じて、発泡助剤と共に用いることができる。発泡助剤の具体例としては、酸化亜鉛(ZnO)、ステアリン酸亜鉛、サリチル酸、フタル酸、ステアリン酸、しゅう酸等の有機酸、尿素またはその誘導体などが挙げられる。本発明の熱可塑性樹脂組成物は、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の分子鎖が、熱可塑性樹脂(A)の分子鎖と絡み合いを形成することで、熱可塑性樹脂(A)と相互作用しながら、均一に軟化させることができるため、上記発泡剤が良好な分散性を示しやすくなると考えられる。その結果、均一な発泡構造が得られ、柔軟性や軽量性、反発性や低圧縮永久歪性に優れた熱可塑性樹脂組成物が得られ易くなると考えられるため有用である。
【0111】
上記架橋剤としては、ジクミルペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(t-ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(t-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3,1,3-ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルペルオキシ)バレレート、ベンゾイルペルオキシド、p-クロロベンゾイルペルオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルペルオキシド、t-ブチルペルオキシベンゾエート、t-ブチルペルベンゾエート、t-ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t-ブチルクミルペルオキシドなどの有機過酸化物架橋剤が挙げられる。
【0112】
また、上記架橋剤は、必要に応じて、架橋助剤と共に用いることができる。架橋助剤の具体例としては、硫黄、p-キノンジオキシム、p,p’-ジベンゾイルキノンジオキシム、N―メチル-N-4-ジニトロソアニリン、ニトロソベンゼン、ジフェニルグアニジン、トリメチロールプロパン-N,N'―m―フェニレンジマレイミドのような有機過酸化物架橋用助剤;あるいはジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート(TAC)、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)が好ましい。また、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、アリルメタクリレート等の多官能性メタクリレートモノマー、ビニルブチラート、ビニルステアレートのような多官能性ビニルモノマーなどが挙げられる。
【0113】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の分子鎖が、熱可塑性樹脂(A)の分子鎖と絡み合いを形成することで、熱可塑性樹脂(A)と相互作用しながら、均一に軟化させることができるため、上記架橋剤や架橋助剤が良好な分散性を示しやすくなると考えられる。結果、均一な架橋構造が得られ、引張強度や耐熱性、反発性や低圧縮永久歪性に優れた熱可塑性樹脂組成が得られ易くなるため有用である。
上記添加剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の割合および任意の添加方法にて使用できる。
【0114】
熱可塑性樹脂組成物の配合
本発明にかかる熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂(A)および低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)を必須成分とすることを特徴とする。また、発明の効果を損なわない範囲にて、上述のその他成分を含有することができる。
【0115】
熱可塑性樹脂組成物の製造方法
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、発明の効果を損なわない範囲で種々の方法により製造することができるが、特に、熱可塑性樹脂(A)、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)及び必要に応じた添加剤を、1軸押出機、2軸押出機、プラストミル、ブラベンダー、ニーダー、ロールミキサー、バンバリーミキサー等により、溶融混練することによって製造する方法が望ましい。例えば、熱可塑性樹脂(A)と低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)とを、ヘンシェルミキサーなどの高速ミキサーやタンブラーなどを用いてドライブレンドした後に押出機等により溶融混練する方法や、熱可塑性樹脂(A)を押出機により溶融混練している際に、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)を開放部から直接添加したり、サイドフィーダーや液体フィードポンプにより挿入したりすることで溶融混練する方法などが挙げられる。また、低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)は、熱可塑性樹脂(A)の一部やその他樹脂と共に事前に溶融混錬して製造したマスターバッチや、ポリエチレンやエチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリブテン、ポリブタジエン等からなる溶融袋へ充填する方式などを用いて添加することもできる。
【0116】
<成形体>
本発明の成形体は、上記の本発明の熱可塑性樹脂組成物を含む成形体である。本発明の成形体は、例えば、上記本発明の熱可塑性樹脂組成物を、Tダイ成形、ブロー成形、射出成形、その他公知の成形方法により、成形することで得られる。また、本発明の成形体は、上記本は詰めの熱可塑性樹脂に発泡剤や架橋剤を加え、発泡成形や架橋成形させることにより得られる発泡体や架橋体であってもよい。
【0117】
本発明の熱可塑性樹脂組成物およびその成形体の用途は、特には限定されず、種々の用途に使用することができる。具体的には、ホットメルト接着剤やヒートシール材料、粘着テープなどの接着剤や粘着剤、シーラント、電線、ワイヤー、ケーブル、ワイヤーハーネス、ライニング、ホース、チューブ、パイプ、ボトル、セパレーター、モール材、マンドレル、ベルト、衝撃吸収パッド、プロテクター、ヘルメットやガードなどの保護具、ゴルフクラブやテニスラケット、バット、工具などの各種グリップ部材、マウスガード、野球ボールやテニスボール、ゴルフボールなどの各種ボール、制振パレット、衝撃吸収ダンパー、インシュレーター、履物用衝撃吸収材、衝撃吸収発泡体、歯ブラシ、床材、電動工具部材、農機具部材、放熱材、透明基板、防音材、クッション材、ガスケット、キャップ、薬栓、パッキング材、キャップライナー、靴底や靴底ソール、靴のミッドソール、インナーソール、ソールなどのシューズやサンダル部材、レザー、不織布、繊維、布材、包装用や光学用、離形用、熱伝動用、導電用、防塵用、転写用、保護用、衝撃吸収用など各種用途に使用されるフィルムやシート、バンパー、ドアトリム、リアーパッケージトリム、シートバックガーニッシュ、インストルメントパネル、内装材、外装材、フィラーや色素、オイル、繊維などを含有したペレットやパウダー、ペーストなどのマスターバッチ、押出成形品や射出成形品、中空成形品、発泡成形品。架橋成形品などの各種成形品、建築資材、自動車部材、家電用部材、工業用部材、服飾部材、日用雑貨用部材、台所用品部材、スポーツ用品向け部材などを挙げることができる。
【0118】
これらの中でも、本発明の熱可塑性樹脂組成物が良好な流動性を示し、柔軟性および軽量性、機械強度や耐熱性にも優れることから、ホットメルト接着剤やヒートシール材料、粘着テープなどの接着剤や粘着剤など、溶融時の流動性と、柔軟性および軽量性、機械強度や耐熱性が重要視されるような用途に特に好適である。
【実施例】
【0119】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の実施例および比較例において、各物性は、以下の方法により測定あるいは評価した。
【0120】
〔メチル基指標〕
日本電子(株)製EX270型核磁気共鳴装置を用い、溶媒として重クロロホルム,試料濃度として55mg/0.6mL、測定温度として室温、観測核として1H(270MHz)、シーケンスとしてシングルパルス、パルス幅として6.5μ秒(45°パルス)、繰り返し時間として5.5秒、積算回数としては16回、ケミカルシフトの基準値として重クロロホルム中のCHCl3に基づく溶媒ピークの7.24ppmを用いて測定した。
【0121】
上記のようにして測定された1H-NMRスペクトルから得られたスペクトルにおける、0.50~2.20ppmの範囲内にあるピークの積分値に対する、0.50~1.15ppmの範囲内にあるピークの積分値の割合をメチル基指標とした。ここで、0.50~2.20ppmの範囲内にはα-オレフィン(共)重合体に基づくピークがほぼ含まれる。この範囲のうち、メチル基に基づくピークは、0.50~1.15ppmの範囲内に含まれる可能性が高い。
【0122】
〔融点〕
融点は、セイコーインスツルメント社製X-DSC-7000を用いて測定した。簡易密閉できるアルミサンプルパンに約8mgのサンプルを入れてDSCセルに配置し、DSCセルを窒素雰囲気下にて室温から、200℃まで10℃/分で昇温し、次いで、200℃で5分間保持した後、10℃/分で降温し、DSCセルを-100℃まで冷却した(降温過程)。次いで、-100℃で5分間保持した後、10℃/分で200℃まで昇温し、昇温過程で得られるエンタルピー曲線が極大値を示す温度を融点(Tm)とし、融解に伴う吸熱量の総和を融解熱量(ΔH)とした。ピークが観測されないか、融解熱量(ΔH)の値が40J/g以下の場合、融点(Tm)は観測されないとみなした。融点(Tm)、および融解熱量(ΔH)の求め方はJIS K7121に基づいて行った。
【0123】
〔重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)〕
低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の分子量は、下記の高速GPC測定装置を用い測定を行った。標準物質として分子量既知の単分散ポリスチレンを用い校正を行った。
測定装置:東ソー社製HLC8320GPC
移動相:THF(和光純薬工業社製、安定剤不含有、液体クロマトグラフィー用グレード)
カラム:東ソー社製TSKgel Super MultiporeHZ-M 2本を直列連結した。
サンプル濃度:5mg/mL
移動相流速:0.35mL/分
測定温度:40℃
検量線用標準サンプル:東ソー社製PStQuick MP-M
【0124】
また、比較例で用いたポリエチレンワックスの分子量は、下記の測定装置を用い測定を行った。標準物質として分子量既知の単分散ポリスチレンを用い校正を行った。
測定装置:東ソー社製HLC―8321GPC/HT型
移動相:o-ジクロロベンゼン
カラム:東ソー社製TSKgel GMH6-HTを2本、TSKgel GMH6-HTLを2本直列に接続
サンプル濃度:0.1mg/mL
移動相流速:1.0mL/分
測定温度:140℃
検量線用標準サンプル:東ソー社製単分散ポリスチレン #3 std set
【0125】
〔密度〕
低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)の密度は、JIS K2249-3に準じて、ピクノメータ法により求めた。
【0126】
〔メルトフローレート(MFR)〕
熱可塑性樹脂(A)のMFRは、JIS K 7210に準拠し、190℃、 試験荷重2.16kgfもしくは230℃、 試験荷重2.16kgfの条件にて測定した。
また熱可塑性樹脂組成物のMFRは、JIS K 7210に準拠し、190℃、 試験荷重2.16kgfの条件にて測定した。
【0127】
〔溶融粘度〕
熱可塑性樹脂(A)の溶融粘度は、Brookfield Engineering社製、デジタル粘度計HBDV2Tを用い、190℃条件にて測定した。
【0128】
以下の実施例および比較例において、原料としては次のものを用いた。
熱可塑性樹脂(A)
〔非晶性α-オレフィン(共)重合体:APAO1〕
REXtac.LLC.社製 非晶性ポリαオレフィン RT2180(溶融粘度(190℃)=8,000 mPa・s,融解エンタルピー(ΔH)=5J/g,固体のため、40℃における動粘度は測定できない。)
【0129】
〔結晶性α-オレフィン(共)重合体:POE1〕
Dow Chemical Company製 ポリオレフィン・エラストマー ENGAGE 8003EL(MFR(190℃,2.16kg)=1g/10min,融点=77℃)
【0130】
〔結晶性α-オレフィン(共)重合体:POE2〕
Exxon Mobil Corporation製 ポリオレフィン・エラストマー Vistamax 6502(MFR(190℃,2.16kg)=21g/10min,融点=107℃)
【0131】
〔エチレン・酢酸ビニル共重合体:EVA1〕
三井・ダウポリケミカル社製 エチレン・酢酸ビニル共重合体 エバフレックス EV460(MFR(190℃,2.16kg)=2.5g/10min,酢酸ビニル分率:19質量%)
【0132】
〔エチレン・酢酸ビニル共重合体:EVA2〕
三井・ダウポリケミカル社製 エチレン・酢酸ビニル共重合体 エバフレックス EV150(MFR(190℃,2.16kg)=30g/10min,酢酸ビニル分率:19質量%)
【0133】
〔ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物:SEBS1〕
クラレ社製 水添スチレン-b-ブタジエン-b-スチレン共重合体 セプトン 2007(MFR(230℃,2.16kg)=2.4g/10min,スチレン分率30質量%)
【0134】
〔ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックを含有するブロック共重合体またはその水素添加物:SEPS1〕
クラレ社製 水添スチレン-b-ブタジエン-b-スチレン共重合体 セプトン 8076(MFR(230℃,2.16kg)=65g/10min,スチレン分率30質量%)
【0135】
低分子量α-オレフィン(共)重合体(B)
〔低分子量エチレン・α-オレフィン共重合体1の製造例〕
低分子量エチレン・α-オレフィン共重合体1は以下の方法で製造した。
【0136】
<メタロセン化合物の合成>
〔合成例1〕
[メチルフェニルメチレン(η5-シクロペンタジエニル)(η5-2,7-ジ-t-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドの合成
(i)6-メチル-6-フェニルフルベンの合成
窒素雰囲気下、200mL三口フラスコにリチウムシクロペンタジエン7.3g (1
01.6mmol)および脱水テトラヒドロフラン100mLを加えて攪拌した。溶液をアイスバスで冷却し、アセトフェノン15.0g(111.8mmol)を滴下した。その後、室温で20時間攪拌し、得られた溶液を希塩酸水溶液でクエンチした。ヘキサン100mLを加えて可溶分を抽出し、この有機層を水、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、溶媒を留去し、得られた粘性液体をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン)で分離し、目的物である6-メチル-6-フェニルフルベン(赤色粘性液体)を得た。
【0137】
(ii)メチル(シクロペンタジエニル)(2,7-ジ-t-ブチルフルオレニル)(フェニル)メタンの合成
窒素雰囲気下、100mL三口フラスコに2,7-ジ-t-ブチルフルオレン2.01g(7.20mmol)および脱水t-ブチルメチルエーテル50mLを添加した。氷浴で冷却しながらn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液(1.65M)4.60mL(7.59mmol)を徐々に添加し、室温で16時間攪拌した。6-メチル-6-フェニルフルベン1.66g(9.85mmol)を添加した後、加熱還流下で1時間攪拌した。氷浴で冷却しながら水50mLを徐々に添加し、得られた二層の溶液を200mL分液漏斗に移した。ジエチルエーテル50mLを加えて数回振った後水層を除き、有機層を水50mLで3回、飽和食塩水50mLで1回洗浄した。無水硫酸マグネシウムで30分間乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。少量のヘキサンを加えて得た溶液に超音波を当てたところ固体が析出したので、これを採取して少量のヘキサンで洗浄した。減圧下で乾燥し、白色固体としてメチル(シクロペンタジエニル)(2,7-ジ-t-ブチルフルオレニル)(フェニル)メタン2.83gを得た。
【0138】
(iii)[メチルフェニルメチレン(η5-シクロペンタジエニル)(η5-2,7-ジ-t-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリドの合成
窒素雰囲気下、100mLシュレンク管にメチル(シクロペンタジエニル)(2,7-ジ-t-ブチルフルオレニル)(フェニル)メタン1.50g(3.36mmol)、脱水トルエン50mLおよびTHF 570μL(7.03mmol)を順次添加した。氷浴で冷却しながらn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液(1.65M)4.20mL(6.93mmol)を徐々に添加し、45℃で5時間攪拌した。減圧下で溶媒を留去し、脱水ジエチルエーテル40mLを添加して赤色溶液とした。メタノール/ドライアイス浴で冷却しながら四塩化ジルコニウム 728mg(3.12mmol)を添加し、室温まで徐々に昇温しながら16時間攪拌したところ、赤橙色スラリーが得られた。減圧下で溶媒を留去して得られた固体をグローブボックス内に持ち込み、ヘキサンで洗浄した後、ジクロロメタンで抽出した。減圧下で溶媒を留去して濃縮した後、少量のヘキサンを加え、-20℃で放置したところ赤橙色固体が析出した。この固体を少量のヘキサンで洗浄した後、減圧下で乾燥することにより、赤橙色固体として[メチルフェニルメチレン(η5-シクロペンタジエニル)(η5-2,7-ジ-t-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド1.20gを得た。
【0139】
<重合例1>
充分に窒素置換した内容積2Lのステンレス製オートクレーブにヘプタン710mLおよびプロピレン145gを装入し、系内の温度を150℃に昇温した後、水素0.40MPa、エチレン0.27MPaを供給することにより全圧を3MPaGとした。次にトリイソブチルアルミニウム0.4mmol、[メチルフェニルメチレン(η5-シクロペンタジエニル)(η5-2,7-ジ-t-ブチルフルオレニル)]ジルコニウムジクロリド 0.0001mmolおよびN,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート0.001mmolを窒素で圧入し、攪拌回転数を400rpmにすることにより重合を開始した。その後、エチレンのみを連続的に供給することにより全圧を3MPaGに保ち、150℃で5分間重合を行った。少量のエタノールを系内に添加することにより重合を停止した後、未反応のエチレン、プロピレン、水素をパージした。得られたポリマー溶液を、0.2mol/Lの塩酸1000mLで3回、次いで蒸留水1000mLで3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。
【0140】
さらに、内容積1Lのステンレス製オートクレーブに0.5質量%Pd/アルミナ触媒のヘキサン溶液100mLおよびヘキサン溶液500mLに溶解したポリマーのを加え、オートクレーブを密閉した後、窒素置換を行なった。次いで、撹拌をしながら140℃まで昇温し、系内を水素置換した後、水素で1.5MPaまで昇圧して15分間水添反応を実施した。
【0141】
得られたポリマー溶液の溶媒を減圧留去した後、80℃の減圧下で一晩乾燥し、低分子量エチレン・α-オレフィン共重合体1を52.2gを得た。得られた低分子量α-オレフィン共重合体1は、メチル基指標:47%、重量平均分子量(Mw):8700、分子量分布(Mw/Mn):1.9、密度:848kg/m3、40℃における動粘度は9,900mm2/sであり、融点は観測されなかった。
【0142】
粘着性樹脂(C)
〔粘着性樹脂〕
粘着性樹脂(C)(粘着付与剤)として、ヤスハラケミカル社製、水添テルペン樹脂、アルコン P125(軟化点125℃)を用いた。
【0143】
その他の成分
〔酸化防止剤〕
酸化防止剤として、BASFジャパン株式会社社製 フェノール系酸化防止剤 イルガノックス1010を用いた。
【0144】
〔ワックス〕
ワックスとして、日本精鑞社製 パラフィンワックス 140(融点61℃)を用いた。
【0145】
〔ポリイソブチレン〕
ポリイソブチレンとして、日本石油株式会社製、日石ポリブテン HV-300(メチル基指標:74%、重量平均分子量(Mw):2900、分子量分布(Mw/Mn):1.7、密度:898kg/m3、融点無し)。
【0146】
〔参考例1〕
表1に示す配合量に従い、APAO1、低分子量エチレン・α-オレフィン共重合体1および酸化防止剤を、ラボプラストミル(東洋精機製)にて混練し、熱可塑性樹脂組成物を得た(混練条件:190℃、5min、60rpm)。得られた熱可塑性樹脂組成物は、卓上テストプレス機(神藤金属工業所社製)を用いて、厚さ2mmのシート状に成形し、下記の方法にて各種物性を評価した。熱可塑性樹脂組成物の評価結果を表1に示す。
【0147】
〔実施例2~4、参考例5~7、比較例1~7〕
表1および表2に示した配合量に従い、参考例1と同様の方法にて各配合剤を混錬し、熱可塑性樹脂組成物を得た。得られた熱可塑性樹脂組成物は、卓上テストプレス機(神藤金属工業所社製)を用いて、厚さ2mmのシート状に成形し、下記の方法にて各種物性を評価した。熱可塑性樹脂組成物の評価結果を表1および表2に示す。
【0148】
〔密度〕
熱可塑性樹脂組成物の密度は、JIS K7112に従い、密度勾配管法により測定した。熱可塑性樹脂組成物の密度が870kg/m3未満である場合を◎、870kg/m3以上、900kg/m3未満である場合を0、900kg/m3以上である場合を△として評価し、表1及び表2に測定結果を示した。熱可塑性樹脂組成物の密度が小さいである程、成形体の軽量化効果が期待できるため好ましい。
【0149】
〔メルトフローレート(MFR)〕
熱可塑性樹脂組成物のMFRは、JIS K 7210に準拠し、190℃、 試験荷重2.16kgfの条件にて測定した。熱可塑性樹脂組成物のMFRが、40g/10min以上である場合を◎、40g/10min未満10g/10min以上である場合を〇、10g/10min未満である場合を△として評価し、表1及び表2に示した。MFRの値が大きい程、溶融時の流動性に優れることを示しており、熱可塑性樹脂組成物の成形性改善の観点から好ましい。
【0150】
〔柔軟性(硬度)〕
熱可塑性樹脂組成物の柔軟性の指標として、JIS K 7215に従い、室温下でのDuro-A硬度を測定した。硬度75未満を◎、硬度75以上80未満を〇、硬度80以上を△として評価し、表1及び表2に結果を示す。硬度が小さい程、熱可塑性樹脂組成物がより柔軟性に優れることを示しており、より好ましい。例として、本発明の熱可塑性樹脂組成物を、電線やワイヤーやケーブル、シューズやサンダル、ゴルフクラブやテニスラケットのグリップ等に使用した場合、折り曲げが容易になったり、クッション性や手への密着性が良好になるため好ましい。
【0151】
〔引張抗張積〕
JIS K 7161に従い、23℃条件での引張破断強度および引張破断伸びを測定し、以下の式に従って、熱可塑性樹脂組成物の引張抗張積を求めた。
「引張抗張積」=「引張破断強度」×「引張破断伸び」
得られた結果について、引張抗張積が1,000MPa・%以上である場合を◎、1,000MPa・%未満、100MPa・%以上である場合を〇、100MPa・%未満である場合を△として評価し、表1及び表2に結果を示す。引張抗張積の値がより大きい程、熱可塑性樹脂組成物が引張の破断に強く、機械特性に優れることを表しており好ましい。熱可塑性樹脂組成物の機械特性が優れると、成形体の亀裂発生や破断、へたれの抑制が期待できるため好ましく、例として、電線やワイヤーやケーブル、シューズやサンダル、ゴルフクラブやテニスラケットのグリップ、各種フィルムやシートなどに好適である。
【0152】
〔耐熱クリープ性〕
熱可塑性樹脂組成物の耐熱クリープ性の評価は、粘弾性測定装置(ティー・エイ・インスツルメント社製、RSA-III)を用いた。室温下で試験片の上下端をチャック治具で軽く固定し、-40℃に冷却後しっかりと固定し、次に80℃まで昇温させ温度が安定した後、0.1MPaの張力を加え、歪(%)を測定した。歪が20%未満の場合には◎、歪が20%以上、40%未満の場合には〇、歪が40%以上もしくは測定終了までの30分間に伸びきった場合を△として評価し、表1及び表2に結果を示す。歪が小さい程、熱可塑性樹脂組成物の耐熱性に優れることを示しており好ましい。
【0153】
【0154】
【0155】
次に、本発明の熱可塑性樹脂組成物が、良好な流動性を示し、柔軟性および軽量性、機械強度や耐熱性にも優れる点から、ホットメルト接着剤やヒートシール材料、粘着テープ等の接着材や粘着材用組成物として特に有用であることから、1つの例として、粘着性樹脂(C)を配合した場合について説明する。
【0156】
〔参考例8〕
表3に示す配合量に従い、APAO1、粘着性樹脂、低分子量エチレン・α-オレフィン共重合体1および酸化防止剤を、ラボプラストミル(東洋精機製)にて混練し、熱可塑性樹脂組成物を得た(混練条件:190℃、5min、40rpm)。得られた熱可塑性樹脂組成物は、下記の方法にて各種物性を評価した。熱可塑性樹脂組成物の評価結果を表3に示す。
【0157】
〔実施例9~11、参考例12~14、比較例8~15〕
表3および表4に示した配合に従い、参考例8と同様の方法にて各配合成分を混錬し、
熱可塑性樹脂組成物を得た。得られた熱可塑性樹脂組成物は、下記の方法にて各種物性を
評価した。熱可塑性樹脂組成物の評価結果を表3および表4に示す。
【0158】
〔密度〕
熱可塑性樹脂組成物の密度は、JIS K7112に従い、密度勾配管法により測定した。熱可塑性樹脂組成物の密度が880kg/m3未満である場合を◎、880kg/m3以上、900kg/m3未満である場合を〇、900kg/m3以上である場合を△として評価し、表3および表4に測定結果を示した。熱可塑性樹脂組成物の密度が小さいである程、成形体の軽量化効果が期待できるため好ましい。
【0159】
〔溶融粘度〕
熱可塑性樹脂組成物の溶融粘度は、Brookfield Engineering社製、デジタル粘度計HBDV2Tを用い、190℃条件にて測定した。熱可塑性樹脂組成物の溶融粘度が、10,000mPa・s未満である場合を◎、10,000mPa・s以上、30,000mPa・s未満である場合を〇、30,000mPa・s以上、100,000mPa・s未満である場合を△として評価し、表3および表4に結果を示した。溶融粘度が低い程、熱可塑性樹脂組成物の流動性が高い事を示しており好ましい。特に、本発明の熱可塑性樹脂組成物をホットメルト接着剤やヒートシール材料、粘着テープ等の接着剤や粘着材に用いる場合、優れた流動性を示すことから、溶融させた際の塗工が容易になったり、より低温での塗工が可能となったりするため、好適である。
【0160】
〔柔軟性(硬度)〕
得られた熱可塑性樹脂組成物を、卓上テストプレス機(神藤金属工業所社製)を用いて、厚さ2mmのシート状に成形し、JIS K 7215に従い、室温下でのDuro-A硬度を測定した。硬度60未満を◎、硬度60以上63未満を〇、硬度63以上を△として評価し、表3および表4に結果を示す。硬度が小さい程、熱可塑性樹脂組成物がより柔軟性に優れることを示しており、より好ましい。特に、本発明の熱可塑性樹脂組成物をホットメルト接着剤やヒートシール材料、粘着テープ等の接着剤や粘着材に用いる場合、優れた柔軟性を示すことから、基材が折り曲げられた際も、接着材や粘着材が追従できるようになり、接着材や粘着材の剥がれを抑制できるため好適である。
【0161】
〔接着強度〕
得られた熱可塑性樹脂組成物を、卓上テストプレス機(神藤金属工業所社製)を用いて、厚さ0.3mmのシート状に成形し、接着層とした。続いて、被着体PPとして0.3mm厚みのホモポリプロピレンのキャストシートを用い、ヒートシーラーを用いて、被着体PP/接着層/被着体PPからなる構成の積層サンプルを作成した。シール条件は、170℃、0.1MPa、5秒とした。得られた積層サンプルの被着体同士をそれぞれ、23℃条件下および80℃条件下にて1日置いた後、同温度条件にて引っ張り、剥離試験を実施した(180°、200mm/分、幅15mm)。その際の最大応力を対PP接着力(N/15mm)とした。得られた結果について、23℃条件での接着強度は、接着強度が15N/15mm以上である場合を◎、15N/15mm未満、5N/15mm以上である場合を〇、5N/15mm未満である場合を△として評価し、表3及び表4に結果を示した。また、80℃条件での接着強度は、接着強度が7N/15mm以上である場合を◎、7N/15mm未満、3N/15mm以上である場合を〇、3N/15mm未満である場合を△として評価し、表3及び表4に結果を示した。本発明の熱可塑性樹脂組成物をホットメルト接着剤やヒートシール材料、粘着テープ等の接着剤や粘着材に用いる場合、接着強度が高い程、基材同士の剥がれを防止できるため、好ましい。特に80℃での接着強度に優れると、高温環境下でも接着材や粘着材として使用できるようになるため好ましい。
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