CN107250188A - 氢化嵌段共聚物、树脂组合物、粘合剂、粘接剂、成型体、液体包装容器、医疗用具、医疗用管、耐候密封条用转角构件和耐候密封条 - Google Patents

氢化嵌段共聚物、树脂组合物、粘合剂、粘接剂、成型体、液体包装容器、医疗用具、医疗用管、耐候密封条用转角构件和耐候密封条 Download PDF

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Abstract

提供可以得到成型性良好、机械强度也充分、且柔软性、耐扭结性和透明性也优异、进一步粘合性、粘接性或耐候性优异的树脂组合物的氢化嵌段共聚物;和含有该氢化嵌段共聚物的树脂组合物;以及使用它们得到的粘合剂、粘接剂、成型体、液体包装容器、医疗用具、医疗用管、耐候密封条用转角构件和耐候密封条。该氢化嵌段共聚物具体而言,为对至少由聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)构成的嵌段共聚物加氢而得到的氢化嵌段共聚物,所述聚合物嵌段(A)以源自芳族乙烯基化合物的结构单元为主体,所述聚合物嵌段(B)以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯与丁二烯的混合物的结构单元为主体;聚合物嵌段(A)的含量相对于该氢化嵌段共聚物的总量为1质量%以上且低于5质量%,聚合物嵌段(B)的1,2‑键和3,4‑键的总计含量为30~85摩尔%,聚合物嵌段(B)的加氢率为80摩尔%以上,该氢化嵌段共聚物的重均分子量为150,000~800,000。

Description

氢化嵌段共聚物、树脂组合物、粘合剂、粘接剂、成型体、液体 包装容器、医疗用具、医疗用管、耐候密封条用转角构件和耐 候密封条
技术领域
本发明涉及氢化嵌段共聚物、含有该氢化嵌段共聚物的树脂组合物、粘合剂、粘接剂、成型体、液体包装容器、医疗用具、医疗用管、耐候密封条用转角构件和耐候密封条。
背景技术
一直以来,提出了多种具备以源自芳族乙烯基化合物的结构单元为主体的聚合物嵌段(A)、和以源自共轭二烯化合物的结构单元为主体的聚合物嵌段(B)、且对源自共轭二烯化合物的结构单元的碳-碳双键进行加氢的氢化嵌段共聚物,作为硫化橡胶和软质氯乙烯的替代而在各种成型品的制造中使用。此外,聚烯烃系树脂尽管耐油性、耐热性和耐化学品性等优异,但柔软性、透明性和耐冲击性不足,因此通过制成配合有上述氢化嵌段共聚物的聚烯烃系树脂组合物,补充了柔软性、透明性和耐冲击性,在食品搬运用、家电部件用和医疗用等广泛用途中使用。
例如,专利文献1中公开了将包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元为主体的聚合物嵌段(A)的含量为5~40质量%的氢化嵌段共聚物、前述聚合物嵌段(A)的含量为10~40质量%且玻璃化转变温度不同的氢化嵌段共聚物、聚烯烃系树脂的树脂组合物进行成型而得到的管、和使用其的医疗用具。专利文献2中,公开了以特定的质量比含有由芳族乙烯基化合物形成的聚合物嵌段(A)的含量为5~40质量%的苯乙烯系热塑性弹性体与聚丙烯系树脂的管和使用其的医疗用具。专利文献3中,公开了配合有芳族乙烯基化合物的含量为10~40重量%的特定的氢化嵌段共聚物和聚丙烯系树脂的树脂组合物、和由其形成的医疗用具。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5043947号公报
专利文献2:国际公开第2010/104068号
专利文献3:日本特开平10-67894号公报。
发明内容
发明要解决的课题
像这样,提出了多种氢化嵌段共聚物和使用该氢化嵌段共聚物的树脂组合物,但特别是在用于医疗用具时,在柔软性的基础上,在成型为管状时,耐受弯曲为环状、圆弧状时所产生的屈曲等异常变形的性质(耐扭结性)也是重要的,要求性能的进一步提高。此外,自不必说需要良好的成型性,在将前述树脂组合物成型从而用作医疗用的液体包装容器等时,在柔软性、透明性和成型性的基础上,从容器的耐破袋性的观点出发,还要求机械强度优异、且裂纹行进样式为优选。
上述现有技术中,尽管这些性能中的任一者优异,但不存在进一步提高柔软性和耐扭结性、同时还兼顾成型性和机械强度的方案,要求开发以良好的平衡兼具这些性能的树脂组合物。
进一步,从在例如粘合剂和粘接剂等其他广泛用途中应用的观点出发,还要求开发粘合性、粘接性、耐候性等优异的树脂组合物。
因此,本发明的课题在于,提供可以得到成型性良好、机械强度也充分、且柔软性、耐扭结性和透明性也优异、进一步粘合性、粘接性或耐候性优异的树脂组合物的氢化嵌段共聚物;和含有该氢化嵌段共聚物的树脂组合物;以及使用它们得到的粘合剂、粘接剂、成型体、液体包装容器、医疗用具、医疗用管、耐候密封条用转角构件和耐候密封条。
用于解决课题的手段
本发明人进行深入研究的结果是发现,如果为至少以源自芳族乙烯基化合物的结构单元为主体的聚合物嵌段(A)的含量在特定的范围内、具有特定的结构单元的聚合物嵌段(B)的1,2-键和3,4-键的总计含量与加氢率在特定的范围内、且具有特定的重均分子量的氢化嵌段共聚物,则能够解决上述课题,从而完成本发明。
即,本发明涉及下述[1]~[28]。
[1]氢化嵌段共聚物,其为对至少由聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)构成的嵌段共聚物加氢而得到的氢化嵌段共聚物,所述聚合物嵌段(A)以源自芳族乙烯基化合物的结构单元为主体,所述聚合物嵌段(B)以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯与丁二烯的混合物的结构单元为主体,
聚合物嵌段(A)的含量相对于该氢化嵌段共聚物的总量为1质量%以上且低于5质量%,聚合物嵌段(B)的1,2-键和3,4-键的总计含量为30~85摩尔%,聚合物嵌段(B)的加氢率为80摩尔%以上,该氢化嵌段共聚物的重均分子量为150,000~800,000。
[2]根据上述[1]所述的氢化嵌段共聚物,其中,前述聚合物嵌段(A)当中,至少1个聚合物嵌段(A)的重均分子量为3,000~15,000。
[3]根据上述[1]或[2]所述的氢化嵌段共聚物,其中,前述聚合物嵌段(A)当中,至少1个聚合物嵌段(A)的重均分子量为300~2,500。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的氢化嵌段共聚物,其中,前述聚合物嵌段(A)的总计重均分子量为3,500~15,000。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的氢化嵌段共聚物,其中,前述聚合物嵌段(A)的总计重均分子量为4,500~15,000。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的氢化嵌段共聚物,其为直链状的三嵌段共聚物或二嵌段共聚物。
[7]根据上述[6]所述的氢化嵌段共聚物,其为具有2个前述聚合物嵌段(A)、和1个前述聚合物嵌段(B)的A-B-A型的三嵌段共聚物, 式中,A表示前述聚合物嵌段(A),B表示前述聚合物嵌段(B)。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的氢化嵌段共聚物,其中,前述聚合物嵌段(B)为以源自异戊二烯与丁二烯的混合物的结构单元为主体的聚合物嵌段,异戊二烯与丁二烯的混合比例以摩尔比计为异戊二烯/丁二烯=10/90~90/10。
[9]树脂组合物,其含有:(a)上述[1]~[8]中任一项所述的氢化嵌段共聚物、和(b)聚烯烃系树脂,该(a)成分与该(b)成分的含有比例〔(a)/(b)〕以质量比计为1/99~99/1。
[10]根据上述[9]所述的树脂组合物,前述(a)成分含有:聚合物嵌段(A)的总计重均分子量为3,500~7,000的氢化嵌段共聚物、和聚合物嵌段(A)的总计重均分子量大于7,000且为15,000以下的氢化嵌段共聚物。
[11]根据上述[9]或[10]所述的树脂组合物,其中,构成前述(b)成分的烯烃为碳原子数为2~10的烯烃。
[12]根据上述[9]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其中,前述(b)成分为选自均聚聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-己烯无规共聚物、丙烯-辛烯无规共聚物、丙烯-乙烯-戊烯无规共聚物和丙烯-乙烯-己烯无规共聚物中的聚丙烯系树脂。
[13]根据上述[9]~[12]中任一项所述的树脂组合物,其中,前述(b)成分为含有极性基团的聚烯烃系树脂。
[14]根据上述[13]所述的树脂组合物,其中,前述极性基团为选自(甲基)丙烯酰氧基、羟基、酰胺基、卤素原子、羧基、-COOR所示的酯基、和酸酐基中的至少1种,其中,R为碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为6~20的芳基。
[15]粘合剂,其含有上述[1]~[8]中任一项所述的氢化嵌段共聚物。
[16]粘接剂,其含有上述[9]~[14]中任一项所述的树脂组合物。
[17]成型体,其含有选自陶瓷、金属、极性树脂和聚烯烃树脂中的至少1种、和上述[16]所述的粘接剂。
[18]液体包装容器,其含有由上述[9]~[14]中任一项所述的树脂组合物形成的层。
[19]根据上述[18]所述的液体包装容器,其包括具有内层、中间层和外层的至少3层的层叠体,内层、中间层和外层当中的至少1层由上述[9]~[14]中任一项所述的树脂组合物形成。
[20]根据[19]所述的液体包装容器,其中,上述[9]~[14]中任一项所述的树脂组合物形成内层和中间层两者、或者内层或中间层中的任一层,
构成前述内层的树脂成分的熔点MPin与构成前述中间层树脂成分的熔点MPmid满足下述式:
MPin<MPmid
[21]根据上述[19]或[20]所述的液体包装容器,其中,上述[9]~[14]中任一项所述的树脂组合物形成内层,
构成前述内层的树脂成分的熔点MPin与构成前述外层的树脂成分的熔点MPout满足下述式:
0<MPout-MPin≤50。
[22]根据上述[19]~[21]中任一项所述的液体包装容器,其中,至少内层由上述[9]~[14]中任一项所述的树脂组合物形成。
[23]根据上述[19]~[22]中任一项所述的液体包装容器,其中,前述各层的厚度为:内层5~30μm、中间层100~300μm、外层15~120μm。
[24]医疗用具,其由上述[9]~[14]中任一项所述的树脂组合物形成。
[25]医疗用管,其由上述[9]~[14]中任一项所述的树脂组合物形成。
[26]树脂组合物,其含有:(I)上述[1]~[8]中任一项所述的氢化嵌段共聚物、(II)聚烯烃系树脂、和(III)软化剂。
[27]耐候密封条用转角构件,其具有由上述[26]所述的树脂组合物形成的部位。
[28]耐候密封条,其具备具有由上述[26]所述的树脂组合物形成的部位的构件。
发明的效果
根据本发明,能够提供可以得到成型性良好、机械强度也充分、且柔软性、耐扭结性和透明性也优异、进一步粘合性、粘接性或耐候性优异的树脂组合物的氢化嵌段共聚物。本发明的氢化嵌段共聚物和包含该氢化嵌段共聚物的树脂组合物由于具备上述特性,因此可以提供特别是粘合剂、粘接剂、成型体、液体包装容器、医疗用具、医疗用管、耐候密封条用转角构件和耐候密封条。
附图说明
图1是实施例1中得到的树脂组合物的相分离结构的透射型电子显微镜的照片图。
图2是比较例6中得到的树脂组合物的相分离结构的透射型电子显微镜的照片图。
图3是实施例35中观察裂纹行进样式时的扫描型电子显微镜的照片图。
图4是示出实施例35~38和比较例23~25中的液体包装容器的裂纹行进样式的观察部位、以及裂纹行进样式的示意图。
具体实施方式
〔(a)成分:氢化嵌段共聚物〕
本发明的氢化嵌段共聚物[以下称为氢化嵌段共聚物(a)]为对至少由聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)构成的嵌段共聚物加氢而得到的氢化嵌段共聚物,所述聚合物嵌段(A)以源自芳族乙烯基化合物的结构单元(以下简称为芳族乙烯基化合物单元)为主体,所述聚合物嵌段(B)以源自异戊二烯的结构单元(以下简称为异戊二烯单元)、源自丁二烯的结构单元(以下简称为丁二烯单元)、或源自异戊二烯与丁二烯的混合物的结构单元(以下简称为异戊二烯和丁二烯单元)为主体。
以下,针对聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B),按顺序进行说明。
(聚合物嵌段(A))
聚合物嵌段(A)以芳族乙烯基化合物单元为主体。在此所称的“以……为主体”是指基于聚合物嵌段(A)的总计质量包含50质量%以上的芳族乙烯基化合物单元。该聚合物嵌段(A)中的芳族乙烯基化合物单元的含量基于聚合物嵌段(A)的总计质量更优选为70质量%以上、进一步优选为90质量%以上、特别优选为95质量%以上、可以实质上为100质量%。
作为构成聚合物嵌段(A)的原料、即芳族乙烯基化合物,可以举出例如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、2,6-二甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、α-甲基-邻甲基苯乙烯、α-甲基-间甲基苯乙烯、α-甲基-对甲基苯乙烯、β-甲基-邻甲基苯乙烯、β-甲基-间甲基苯乙烯、β-甲基-对甲基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、α-甲基-2,6-二甲基苯乙烯、α-甲基-2,4-二甲基苯乙烯、β-甲基-2,6-二甲基苯乙烯、β-甲基-2,4-二甲基苯乙烯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、α-氯-邻氯苯乙烯、α-氯-间氯苯乙烯、α-氯-对氯苯乙烯、β-氯-邻氯苯乙烯、β-氯-间氯苯乙烯、β-氯-对氯苯乙烯、2,4,6-三氯苯乙烯、α-氯-2,6-二氯苯乙烯、α-氯-2,4-二氯苯乙烯、β-氯-2,6-二氯苯乙烯、β-氯-2,4-二氯苯乙烯、邻叔丁基苯乙烯、间叔丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻氯甲基苯乙烯、间氯甲基苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、邻溴甲基苯乙烯、间溴甲基苯乙烯、对溴甲基苯乙烯、被甲硅烷基取代的苯乙烯衍生物、茚、乙烯基萘等。这些芳族乙烯基化合物可以单独使用1种,也可以使用2种以上。其中,从制造成本和物性平衡的观点出发,优选为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、和它们的混合物,更优选为苯乙烯。
但是,在不妨碍本发明的目的和效果的范围内,聚合物嵌段(A)还可以以10质量%以下的比例含有源自除芳族乙烯基化合物以外的其他不饱和单体的结构单元(以下简称为其他不饱和单体单元)。作为该其他不饱和单体,可以举出选自例如丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、异丁烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基乙烯基醚、N-乙烯基咔唑、β-蒎烯、8,9-对薄荷烯、二戊烯、亚甲基降冰片烯、2-亚甲基四氢呋喃等中的至少1种。聚合物嵌段(A)含有该其他不饱和单体单元时的键合形态没有特别的限制,可以为无规、递变状中的任一者。
本发明的氢化嵌段共聚物(a)只要具有至少1个上述聚合物嵌段(A)即可。氢化嵌段共聚物(a)具有2个以上的聚合物嵌段(A)时,这些聚合物嵌段(A)可以相同也可以不同。应予说明,本说明书中,“聚合物嵌段不同”是指构成聚合物嵌段的单体单元、重均分子量、分子量分布、立构规整性、和具有多种单体单元时的各单体单元的比率和共聚的形态(无规、梯度、嵌段)当中的至少1者不同。
氢化嵌段共聚物(a)所具有的前述聚合物嵌段(A)当中,至少1个聚合物嵌段(A)的重均分子量优选为3,000~15,000、更优选为3,000~12,000。通过使氢化嵌段共聚物(a)具有至少1个前述范围内的重均分子量的聚合物嵌段(A),含有氢化嵌段共聚物(a)的树脂组合物的机械强度进一步提高,膜成型性和管成型性也优异。
作为本发明的一个方式,从降低成型温度的观点出发,氢化嵌段共聚物(a)所具有的前述聚合物嵌段(A)当中,至少1个聚合物嵌段(A)的重均分子量还优选为300~2,500、还更优选为300~2,000、还进一步优选为300~1,200。该方式特别适合于制造管,作为医疗用管等的方式是优异的。
进一步,从机械强度的观点、降低成型温度且在成型时保持一定的熔融张力的观点出发,优选具有重均分子量为3,000~15,000(优选为3,000~6,000)的聚合物嵌段(A)与重均分子量为300~2,500(优选为1,300~2,500)的聚合物嵌段(A)两者,更优选在三嵌段的分子末端各自具有各1个,这些情况与前述同样地,作为医疗用管等的方式是优异的。
此外,从机械强度、粘合性和粘接性的观点出发,氢化嵌段共聚物(a)所具有的前述聚合物嵌段(A)的总计重均分子量优选为3,500~15,000、更优选为4,500~15,000、进一步优选为4,500~12,000、特别优选为5,000~11,000、最优选为8,000~11,000。
本发明中,从成型性、柔软性、机械强度和耐扭结性等的平衡的观点出发,作为氢化嵌段共聚物(a),优选组合使用前述聚合物嵌段(A)的总计重均分子量为3,500~7,000的氢化嵌段共聚物、和前述聚合物嵌段(A)的总计重均分子量大于7,000且为15,000以下的氢化嵌段共聚物。
聚合物嵌段(A)的总计重均分子量在氢化嵌段共聚物(a)含有2个以上的聚合物嵌段(A)时是指它们的总计重均分子量,氢化嵌段共聚物(a)仅含有1个聚合物嵌段(A)时是指聚合物嵌段(A)的重均分子量。通过使氢化嵌段共聚物(a)所具有的前述聚合物嵌段(A)的总计重均分子量为前述范围内,所得氢化嵌段共聚物(a)的机械强度进一步提高。
应予说明,本说明书和权利要求书所述的“重均分子量”全部是通过凝胶渗透色谱(GPC)测定而求出的标准聚苯乙烯换算的重均分子量,更详细而言,是按照实施例所述的方法测定的值。氢化嵌段共聚物(a)所具有的各聚合物嵌段(A)的重均分子量可以通过在制造步骤中每次各聚合物嵌段的聚合结束时测定所取样的液体来求出。此外,例如具有A-B-A结构的三嵌段共聚物的情况中,通过上述方法求出最初的聚合物嵌段A和聚合物嵌段B的重均分子量,通过由氢化嵌段共聚物(a)的重均分子量对其进行减法,可以求出第2个聚合物嵌段A的重均分子量。此外,作为其他方法,具有A-B-A结构的三嵌段共聚物的情况中,聚合物嵌段(A)的总计重均分子量由氢化嵌段共聚物(a)的重均分子量与通过1H-NMR测定确认的聚合物嵌段(A)的总计含量来算出,通过GPC测定,算出失活的最初的聚合物嵌段A的重均分子量,通过对其进行减法,也可以求出第2个的聚合物嵌段A的重均分子量。
本发明的氢化嵌段共聚物(a)中,前述聚合物嵌段(A)的含量(具有多个聚合物嵌段(A)时为它们的总计含量)相对于氢化嵌段共聚物(a)的总量为1质量%以上且低于5质量%。如果聚合物嵌段(A)的含量在上述范围内,则所得氢化嵌段共聚物(a)的柔软性和耐扭结性更优异。作为聚合物嵌段(A)的含量,优选为1质量%以上且4.5质量%以下、进一步优选为2质量%以上且4.5质量%以下、特别优选为2.5质量%以上且4.5质量%以下。
应予说明,氢化嵌段共聚物(a)中的聚合物嵌段(A)的含量是通过1H-NMR谱求出的值,更详细而言,是按照实施例所述的方法测定的值。
(聚合物嵌段(B))
聚合物嵌段(B)以异戊二烯单元、丁二烯单元、或异戊二烯和丁二烯单元为主体。在此所称的“以……为主体”是指基于聚合物嵌段(B)的总计质量包含50质量%以上的前述结构单元。该聚合物嵌段(B)中的异戊二烯和/或源自丁二烯的结构单元的含量基于聚合物嵌段(B)的总计质量更优选为70质量%以上、进一步优选为90质量%以上、特别优选为95质量%以上、可以实质上为100质量%。
此外,聚合物嵌段(B)中,作为源自除异戊二烯和丁二烯以外的共轭二烯化合物的结构单元,可以包含源自例如选自2,3-二甲基丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯等中的至少1种的结构单元。
作为聚合物嵌段(B),如上所述,以异戊二烯单元、丁二烯单元、或异戊二烯和丁二烯单元为主体,如果以丁二烯单元、或异戊二烯和丁二烯单元为主体,则在含有氢化嵌段共聚物(a)的树脂组合物的机械强度(特别是橡胶弹性)优异的方面而优选。进一步,如果以异戊二烯和丁二烯单元为主体而构成,则所得到氢化嵌段共聚物(a)与后述聚烯烃系树脂(b)的树脂组合物中,在相容性变得良好的方面而更优选。异戊二烯与丁二烯的混合比例没有特别的限制,从提高各性能的观点出发,以摩尔比计优选为异戊二烯/丁二烯=10/90~90/10、更优选为30/70~70/30、进一步优选为40/60~60/40。此外,聚合物嵌段(B)是以异戊二烯和丁二烯单元为主体的结构时,它们的键合形态没有特别的限制,可以包含无规、递变、完全交替、部分嵌段状、嵌段、或它们中2种以上的组合。
作为构成聚合物嵌段(B)的异戊二烯和丁二烯各自的键合形态,丁二烯的情况中可以采用1,2-键、1,4-键,异戊二烯的情况中可以采用1,2-键、3,4-键、1,4-键。本发明的氢化嵌段共聚物(a)中,聚合物嵌段(B)中的1,2-键和3,4-键的总计含量需要为30~85摩尔%。如果聚合物嵌段(B)中的1,2-键和3,4-键的总计含量大于85摩尔%,则所得氢化嵌段共聚物(a)的玻璃化转变温度(Tg)变得过高,使用含有该氢化嵌段共聚物(a)的树脂组合物的膜、管等成型体的柔软性受损,特别是在寒冷地区使用时柔软性受损。另一方面,在聚合物嵌段(B)中的1,2-键和3,4-键的总计含量低于30摩尔%的情况下,该氢化嵌段共聚物(a)与后述聚烯烃系树脂(b)的树脂组合物中,相容性变得不充分,失去柔软化效果,透明性变得不充分。应予说明,聚合物嵌段(B)仅由丁二烯形成时,前述“1,2-键和3,4-键的总计含量为30~85摩尔%”是指与“1,2-键的含量为30~85摩尔%”互换地应用。
聚合物嵌段(B)中的1,2-键和3,4-键的总计含量需要为30~85摩尔%,更优选为45~80摩尔%、更优选为55~75摩尔%。1,2-键和3,4-键的含量是按照实施例所述的方法通过1H-NMR测定算出的值。
应予说明,本说明书中,聚合物嵌段(B)包含异戊二烯单元时,将1,2-键量和3,4-键量的总计量称为乙烯基键量,聚合物嵌段(B)由丁二烯单元构成时,将1,2-键量称为乙烯基键量。
聚合物嵌段(B)的玻璃化转变温度优选为-50~30℃、更优选为-40~10℃、进一步优选为-40~0℃。聚合物嵌段(B)的玻璃化转变温度低于-50℃时,所得氢化嵌段共聚物(a)与后述聚烯烃系树脂(b)的相容性降低,由其得到的树脂组合物的柔软性、透明性和耐扭结性降低,另一方面,在大于30℃的情况下,树脂组合物的低温耐冲击性降低,故不优选。应予说明,本说明书中的玻璃化转变温度是指用差示扫描型热量计以10℃/分钟的升温速度测定的玻璃化转变温度。
聚合物嵌段(B)在不妨碍本发明的目的和效果的范围内,基于聚合物嵌段(B)的总计质量通常可以以优选为30质量%以下、更优选为10质量%以下含有除异戊二烯单元、丁二烯单元以外的源自其他聚合性的单体的结构单元。作为该其他聚合性的单体,可以优选举出例如选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、乙烯基萘和乙烯基蒽等芳族乙烯基化合物;以及甲基丙烯酸甲酯、甲基乙烯基醚、N-乙烯基咔唑、β-蒎烯、8,9-对薄荷烯、二戊烯、亚甲基降冰片烯、2-亚甲基四氢呋喃等中的至少1种的化合物。聚合物嵌段(B)含有除异戊二烯单元、丁二烯单元以外的源自其他聚合物的单体的结构单元时,其键合形态没有特别的限制,可以为无规、递变状中的任一者。
本发明的氢化嵌段共聚物(a)只要具有至少1个上述聚合物嵌段(B)即可。氢化嵌段共聚物(a)具有2个以上的聚合物嵌段(B)时,这些聚合物嵌段(B)可以相同也可以不同。
此外,从耐热性、耐候性、透明性和与后述聚烯烃系树脂(b)的相容性的观点出发,聚合物嵌段(B)的加氢率为80摩尔%以上。聚合物嵌段(B)的加氢率更优选为85摩尔%以上、进一步优选为90摩尔%以上。通过在该范围内对聚合物嵌段(B)所具有的碳-碳双键进行加氢,耐热性、耐候性、透明性和与聚烯烃系树脂(b)的相容性变得良好,在粘合剂、粘接剂、耐候密封条、液体包装容器、医疗用具、医疗用管等多种用途中变得有用。
应予说明,上述加氢率是使用1H-NMR谱算出聚合物(B)中的源自共轭二烯化合物的结构单元中的碳-碳双键量而得到的值,更详细的条件如实施例所述。
(聚合物嵌段(A)与聚合物嵌段(B)的键合方式)
氢化嵌段共聚物(a)中,只要聚合物嵌段(A)与聚合物嵌段(B)键合,则其键合形式没有限定,可以为直链状、分支状、放射状、或它们中的2种以上组合而得到的键合方式。其中,聚合物嵌段(A)与聚合物嵌段(B)的键合形式优选为直链状,作为其例子,将聚合物嵌段(A)用A表示、此外将聚合物嵌段(B)用B表示时,可以举出A-B所示的二嵌段共聚物、A-B-A所示的三嵌段共聚物、A-B-A-B所示的四嵌段共聚物、A-B-A-B-A所示的五嵌段共聚物、(A-B)nX型共聚物(X表示偶联剂残基,n表示3以上的整数)等。其中,优选为直链状的三嵌段共聚物或二嵌段共聚物,从含有氢化嵌段共聚物(a)的树脂组合物的柔软性、制造的容易性等观点出发,优选使用A-B-A型的三嵌段共聚物。
在此,本说明书中,同种的聚合物嵌段借助二官能的偶联剂等以直线状键合时,将键合的聚合物嵌段整体当作一个聚合物嵌段。按照这一点,包括上述例示在内,本来严格而言应当表示为Y-X-Y(X表示偶联残基)的聚合物嵌段除了在特别需要与单独的聚合物嵌段Y相区别的情况之外,以其整体表示为Y。本说明书中,由于将包含偶联剂残基的这种聚合物嵌段如上所述地处理,因此,例如包含偶联剂残基而严格而言应当表示为A-B-X-B-A(X表示偶联剂残基)的嵌段共聚物被表示为A-B-A,当作三嵌段共聚物的一个例子进行处理。
此外,氢化嵌段共聚物(a)中,在不损害本发明的目的的范围内,还可以存在除聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)以外的由其他聚合性单体形成的聚合物嵌段(C)。此时,将聚合物嵌段(C)用C表示时,作为嵌段共聚物的结构,可以举出A-B-C型三嵌段共聚物、A-B-C-A型四嵌段共聚物、A-B-A-C型四嵌段共聚物等。
氢化嵌段共聚物(a)的重均分子量为150,000~800,000、更优选为150,000~600,000、进一步优选为170,000~500,000、特别优选为180,000~500,000、最优选为190,000~450,000。本发明的氢化嵌段共聚物(a)通过使重均分子量为上述范围内,即使聚合物嵌段(A)的含量为1质量%以上且低于5质量%,成型性也优异且具有充分的机械强度,此外含有该氢化嵌段共聚物(a)的树脂组合物中,成型性、机械强度也变得优异。特别地,在医疗用管等管用途中,从降低管的成型温度的观点出发,氢化嵌段共聚物(a)的重均分子量还优选为150,000~350,000、还更优选为150,000~300,000、还进一步优选为150,000~260,000、还特别优选为170,000~260,000。
氢化嵌段共聚物(a)的分子量分布(重均分子量/数均分子量)没有特别的限制,优选为1.0~1.8、更优选为1.0~1.6、进一步优选为1.0~1.4。如果氢化嵌段共聚物(a)的分子量分布在该范围内,则机械强度优异,且低分子成分不易从所得成型体中渗出。
氢化嵌段共聚物(a)在不损害本发明的目的和效果的范围内,可以在分子链中和/或分子末端具有1种或2种以上的羧基、羟基、酸酐基、氨基、环氧基等官能团,此外可以不具有官能团。
对于氢化嵌段共聚物(a)的流动性,从提高含有该氢化嵌段共聚物(a)的树脂组合物的成型性的观点出发,在230℃、21.6N下测定的熔体流动速率优选为0.01~300g/10分钟。通过T模具法、膨胀法进行膜成型时,更优选为0.01~100g/10分钟,通过挤出法进行管成型、注射成型时,更优选为0.1~100g/10分钟。应予说明,本说明书中的“熔体流动速率”全部是按照JIS K 7210(1999年)测定的值。
(氢化嵌段共聚物(a)的制造方法)
氢化嵌段共聚物(a)可以通过溶液聚合法、乳液聚合法或本体聚合法等来制造。其中,优选为溶液聚合法,可以应用例如阴离子聚合、阳离子聚合等离子聚合法、自由基聚合法等公知的方法。其中,优选为阴离子聚合法。阴离子聚合法中,在溶剂、阴离子聚合引发剂、和根据需要的路易斯碱的存在下,依次添加芳族乙烯基化合物、共轭二烯化合物,得到嵌段共聚物,根据需要添加偶联剂使其反应,接着,通过对嵌段共聚物进行加氢,从而可以得到氢化嵌段共聚物(a)。
上述方法中,作为能够用作聚合引发剂有机锂化合物,可以举出例如甲基锂、乙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂、戊基锂等。此外,作为能够用作聚合引发剂的二锂化合物,可以举出例如萘二锂、二锂代己基苯等。
作为前述偶联剂,可以举出例如二氯甲烷、二溴甲烷、二氯乙烷、二溴乙烷、二溴苯、苯甲酸苯基酯等。
这些聚合引发剂和偶联剂的使用量可以根据目标的氢化嵌段共聚物(a)的期望重均分子量来适当决定。通常而言,烷基锂化合物、二锂化合物等引发剂优选以在聚合中使用的芳族乙烯基化合物、丁二烯、异戊二烯等单体的总计每100质量份为0.01~0.2质量份的比例使用,使用偶联剂时,优选以前述单体的总计每100质量份为0.001~0.8质量份的比例使用。
作为溶剂,只要不对阴离子聚合反应造成负面影响,则没有特别的限制,可以举出例如环己烷、甲基环己烷、正己烷、正戊烷等脂肪族烃;苯、甲苯、二甲苯等芳族烃等。此外,聚合反应通常在0~100℃、优选为10~70℃的温度下进行0.5~50小时、优选1~30小时。
此外,为了将氢化嵌段共聚物(a)的聚合物嵌段(B)的1,2-键和3,4-键的总计含量控制为30~85摩尔%、或者将前述聚合物嵌段(B)的玻璃化转变温度控制为-50~30℃,可以使用在聚合时添加路易斯碱作为共催化剂的方法。
作为能够使用的路易斯碱,可以举出二甲基醚、二乙基醚、四氢呋喃等醚类;乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚等二醇醚类;三乙基胺、N,N,N',N'-四亚甲基二胺、N-甲基吗啉等胺类等。这些路易斯碱可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
路易斯碱的添加量根据如何控制构成聚合物嵌段(B)的异戊二烯单元和/或丁二烯单元的乙烯基键量来决定。因此,路易斯碱的添加量在严格意义上没有限制,优选的是,相对于用作聚合引发剂的烷基锂化合物或二锂化合物所含有的1克锂原子,通常以0.1~1,000摩尔、优选1~100摩尔的范围内使用。
通过上述方法进行聚合后,添加醇类、羧酸类、水等活性氢化合物来终止聚合反应,在非活性有机溶剂中,在加氢催化剂的存在下进行加氢反应(氢化反应)。加氢反应可以在氢气压力设为0.1~20MPa、优选为0.5~15MPa、更优选为0.5~5MPa、反应温度设为20~250℃、优选为50~180℃、更优选为70~180℃、反应时间通常设为0.1~100小时、优选为1~50小时的情况下实施。
作为加氢催化剂,可以举出例如兰尼镍;将Pt、Pd、Ru、Rh、Ni等金属负载于碳、氧化铝、硅藻土等载体上而得到的非均相系催化剂;由过渡金属化合物与烷基铝化合物、烷基锂化合物等的组合构成的齐格勒系催化剂;茂金属系催化剂等。
以这样的方式得到的氢化嵌段共聚物(a)可以通过下述方式获得:通过将聚合反应液注入甲醇等中从而使其凝固后,使其加热或减压干燥,或者实施将聚合反应液与蒸气一起注入热水中并与溶剂共沸从而除去的所谓汽提后,通过加热或减压干燥而获得。
本发明的氢化嵌段共聚物(a)中的聚合物嵌段(A)的含量非常少,因此在上述汽提法中,有时难以获得最终产物。此时,适合使用的是使用双轴多段挤出机、具备无止螺杆的双轴排气挤出机、在螺杆前端部与模具部之间设有泵的双轴排气挤出机等来进行脱溶剂的方法。
此外,用挤出机脱溶剂和造粒之前,可以设有用快速型浓缩器使溶剂的一部分闪蒸从而浓缩的步骤。闪蒸的方法没有特别的限定,可以通过应用于聚合物溶液的常规方法来进行。例如,有下述方法:施加对于将挥发成分挥发而言充分的热量后,借助快速阀而控制压力进料至闪蒸筒中的方法;将聚合物溶液进料至直接连接于闪蒸筒的板翅型热交换器、竖型的多管式热交换器中,在加热的同时使挥发成分发泡从而预热的方法;或者,从聚合物溶液将挥发成分闪蒸浓缩时,施加对该挥发成分的挥发而言必要的热量后,导入闪蒸筒中,所述闪蒸筒中将气相部的套温度保持为高于闪蒸后的液相部的滞留聚合物溶液温度、并且将液相部的套温度保持为低于闪蒸后的滞留聚合物溶液温度,闪蒸浓缩从而除去该挥发成分除去的方法等。
此外,本发明的氢化嵌段共聚物(a)中的聚合物嵌段(A)的含量非常少,因此有时所得聚合物的胶合性强。此时没有任何限定,还可以使用与后述聚烯烃系树脂(b)混合从而制成母料,或者在制作粒料时通过将聚烯烃系树脂(b)共挤出从而制成以氢化嵌段共聚物(a)作为芯材、以聚烯烃系树脂(b)作为鞘材的2层结构粒料并取出的方法等。
〔粘合剂〕
本发明的氢化嵌段共聚物(a)由于具有粘合性,因此能够作为粘合剂而利用。该粘合剂可以为氢化嵌段共聚物(a)单独,或者根据需要含有增粘树脂、各种添加剂、其他树脂等。
(增粘树脂)
作为前述增粘树脂,可以举出例如香豆酮·茚树脂等香豆酮树脂;对叔丁基苯酚·乙炔树脂、苯酚·甲醛树脂、萜烯·苯酚树脂、聚萜烯树脂、二甲苯·甲醛树脂等酚系树脂和萜烯系树脂;合成聚萜烯树脂、芳族系石油树脂、脂肪族系石油树脂、脂环式系石油树脂、芳族系石油树脂、改性脂环式系石油树脂、烃系粘合化树脂、低分子量聚丁烯、低分子量无规立构聚丙烯等石油树脂;以松香的季戊四醇酯和松香的丙三醇酯等为代表的松香酯、氢化松香、氢化松香的甲基酯、聚合松香的季戊四醇酯、氢化松香酯、高熔点酯系树脂、聚合松香、硬化松香、特殊松香酯等松香系树脂等。其中,优选为萜烯系树脂、脂环式系石油树脂、松香系树脂,更优选为脂环式系石油树脂。增粘树脂可以单独使用1种单独,也可以组合使用2种以上。
增粘树脂的软化点优选为85~160℃、更优选为100~150℃、进一步优选为105~145℃。如果增粘树脂的软化点为85℃以上,则存在高温(55℃)下的粘合力变得良好的倾向,如果为160℃以下,则存在粘合剂的成型性(成型加工性)变得良好的倾向。
作为增粘树脂,可以使用市售品,作为市售品可以举出例如“YSレジンPX”、“YSレジンPXN”(萜烯系树脂,均为ヤスハラケミカル株式会社制)、“YSポリスター2000”、“ポリスターU”、“ポリスターT”、“ポリスターS”、“マイティエースG”(萜烯·苯酚树脂,均为ヤスハラケミカル株式会社制)、“アルコンP100”、“アルコンP125”、“アルコンP140”(脂环式系烃树脂,均为荒川化学工业株式会社制)等。
(添加剂)
作为前述添加剂,可以使用粘合剂中含有的公知的添加剂,没有特别的限制,可以举出例如热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、着色剂、防静电剂、阻燃剂、阻水剂、防水剂、亲水性赋予剂、导电性赋予剂、热导性赋予剂、电磁波屏蔽性赋予剂、透光性调整剂、荧光剂、滑动性赋予剂、透明性赋予剂、防粘连剂、金属钝化剂、防菌剂、软化剂、填料等。
(其他树脂)
此外,在不损害本发明的目的的范围内,粘合剂可以含有其他树脂。作为其他树脂,可以举出例如以聚乙烯、聚丙烯为基础的聚烯烃系树脂、聚异戊二烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物的金属离子交联树脂(离聚物)、聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂等苯乙烯系树脂;聚苯醚系树脂、尼龙6、尼龙66等聚酰胺树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂;聚氨基甲酸酯系树脂;聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物等缩醛系树脂;聚甲基丙烯酸甲酯系树脂等丙烯酸系树脂等。进一步,前述氢化嵌段共聚物(a)中,还可以举出聚合物嵌段(A)的含量为5质量%以上(例如5~20质量%)的氢化嵌段共聚物。
(构成粘合剂的各成分的含量)
从胶残留的减少和粘合性的观点出发,构成粘合剂的成分的总量中的氢化嵌段共聚物(a)的含量优选为70质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上、特别优选为93质量%以上。
粘合剂含有增粘树脂时,从粘合性的观点出发,所构成的固体成分的总量中的增粘树脂的含量优选为1质量%以上、更优选为3质量%以上。另一方面,从减少胶残留的观点出发,优选为30质量%以下、更优选为20质量%以下、进一步优选为10质量%以下、特别优选为7质量%以下。
粘合剂含有前述添加剂时,所构成的固体成分的总量中的添加剂的含量优选为20质量%以下、更优选为10质量%以下、进一步优选为5质量%以下、特别优选为3质量%以下。
粘合剂含有前述其他树脂时,所构成的固体成分的总量中的其他树脂的含量优选为20质量%以下、更优选为15质量%以下。
作为本发明的粘合剂,如前所述,可以用氢化嵌段共聚物(a)单独制成粘合剂,也可以通过将氢化嵌段共聚物(a)与选自前述增粘树脂和各种添加剂中的至少1种混合而得到的树脂组合物进行熔融混炼来制造。此外,还可以向有机溶剂中添加氢化嵌段共聚物(a)与选自前述增粘树脂和各种添加剂中的至少1种混合而得到的树脂组合物,从其中除去有机溶剂,由此制成粘合剂。
熔融混炼时的温度可以适当设定,通常优选为150~300℃、更优选为160~250℃。
有机溶剂只要是能够溶解树脂组合物的溶剂则没有特别限定,可以举出例如环己烷、甲基环己烷、正己烷、正庚烷、苯、甲苯、甲苯-乙醇混合溶剂、二甲苯、乙基苯、四氢呋喃等。有机溶剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。从涂布容易性、溶液的制造容易性和干燥容易性的观点出发,优选为甲苯、甲苯-乙醇混合溶剂、二甲苯、乙基苯。从涂布容易性、溶液的制造容易性和干燥容易性的观点出发,溶液的固体成分浓度优选为5~50质量%、更优选为5~40质量%、进一步优选为5~30质量%。
以这样的方式得到的粘合剂还可以通过热熔、共挤出等通常使用的手法在基材等上涂布或共挤出,从而用作粘合胶带、粘合膜或粘合片。例如,通过将粘合剂的全部成分使用亨舍尔混合机、V掺混机、带式掺混机、滚筒掺混机、锥形掺混机等混合机进行混合,或者在其混合后通过单轴挤出机、双轴挤出机、捏合机等进行熔融混炼,然后将所得树脂组合物制成熔融状态后在基材等上涂布或共挤出,由此可以制作粘合胶带、粘合膜或粘合片。
如果为使用有机溶剂的情况,将粘合剂的全部成分溶解于甲苯、环己烷、乙酸乙酯等有机溶剂中,将所得溶液用反向涂布机、棒涂机等涂布机等涂布于例如剥离纸上后,通过加热等除去有机溶剂,在剥离纸上的粘合剂层的表面粘贴基材等并卷取,由此可以制作粘合胶带、粘合膜或粘合片。
应予说明,作为基材的材料,没有特别的限制,可以举出例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物等聚烯烃、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯、偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、丙烯酸系聚合物、聚酯、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺等。
〔树脂组合物〕
此外,本发明的另外的方式的树脂组合物以后述特定的含有比例含有作为(a)成分的前述氢化嵌段共聚物(a)、作为(b)成分的聚烯烃系树脂。
以下,针对该树脂组合物所含有的成分进行说明。
((b)成分:聚烯烃系树脂)
本发明的树脂组合物通过含有聚烯烃系树脂[以下称为聚烯烃系树脂(b)],主要是成型性提高。
作为构成聚烯烃系树脂(b)的烯烃,优选为碳原子数为2~10的烯烃、更优选为碳原子数为2~8的烯烃、进一步优选为碳原子数为2~5的烯烃、特别优选为碳原子数为2~4的烯烃。作为该烯烃,可以举出例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯、环己烯等。构成聚烯烃系树脂(b)的烯烃可以为单独1种,也可以为2种以上。这些当中,优选为乙烯、丙烯、1-丁烯,更优选为丙烯。
特别地,前述聚烯烃系树脂(b)优选为聚丙烯系树脂,更优选为源自丙烯的结构单元(丙烯单体单元)的含量为60摩尔%以上的聚丙烯系树脂,除此之外没有特别的限制,可以使用公知的聚丙烯系树脂。丙烯单体单元的含量更优选为70摩尔%以上、进一步优选为80摩尔~100摩尔%、更进一步优选为90~100摩尔%、特别优选为93~99摩尔%、最优选为95~99摩尔%。作为源自除丙烯以外的结构单元,可以举出例如源自乙烯的结构单元、源自1-丁烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯、1-壬烯、1-癸烯等α-烯烃的结构单元,此外还可以举出源自后述改性剂的结构单元等。
作为聚烯烃系树脂(b)、特别是聚丙烯系树脂,可以举出例如均聚聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-己烯无规共聚物、丙烯-辛烯无规共聚物、丙烯-乙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-乙烯-己烯无规共聚物等。此外,还可以使用将这些聚丙烯系树脂与丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和单羧酸;马来酸、柠康酸、衣康酸等不饱和二羧酸;这些不饱和单羧酸或不饱和二羧酸的酯、酰胺或酰亚胺;马来酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐等不饱和二羧酸酐等改性剂进行接枝共聚而得到的改性聚丙烯系树脂(也称为具有极性基团的聚丙烯系树脂)。
如前所述,聚烯烃系树脂(b)可以为含极性基团的聚烯烃系树脂。作为该极性基团,可以举出例如(甲基)丙烯酰氧基、羟基、酰胺基、卤素原子、羧基、-C(=O)OR或-OC(=O)R(前述R均为碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为6~20的芳基、优选为碳原子数为1~5的烷基或碳原子数为6~10的芳基)所示的酯基、和酸酐基等。这些当中,作为极性基团,从提高粘接力的观点出发,优选为(甲基)丙烯酰氧基、羧基、酯基、酸酐基,更优选为羧基、酸酐基。本发明的树脂组合物通过含有含极性基团的聚烯烃系聚合物,兼具适度的柔软性和成型性,并且即使不实施底漆处理等,也能够通过低温下的加热处理与陶瓷、金属、树脂等粘接,进一步在剥离试验中破坏形态为内聚破坏,能够发挥出强固的粘接性,因此作为粘接剂是有用的。
含极性基团的聚烯烃系树脂的制造方法没有特别的限制,可以通过将烯烃和含极性基团的共聚性单体按照公知的方法通过无规共聚、嵌段共聚或接枝共聚而得到。这些当中,优选为无规共聚、接枝共聚,更优选为接枝共聚物。除此之外,还可以通过将聚烯烃系树脂按照公知的方法施加氧化或氯化等反应从而得到。此外,还可以通过使市售的聚烯烃与含极性基团的化合物反应而改性来制造。
作为前述含极性基团的共聚性单体,可以举出例如乙酸乙烯酯、氯乙烯、环氧乙烷、环氧丙烷、丙烯酰胺、不饱和羧酸或者其酯或酸酐。其中,优选为不饱和羧酸或者其酯或酸酐。作为不饱和羧酸或者其酯或酸酐,可以举出例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、纳迪克酸、纳迪克酸酐等。其中,更优选为马来酸、马来酸酐。
作为聚烯烃系树脂(b),从比较廉价、且能够容易地获取的观点出发,优选为均聚聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物,更优选为均聚聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物,进一步优选为丙烯-乙烯无规共聚物。特别是在粘接剂用途的情况中,在用于具有极性基团的被粘物时优选为含极性基团的聚烯烃系树脂,更优选为含极性基团的聚丙烯系树脂,进一步优选为具有极性基团的丙烯-乙烯无规共聚物,特别地,这些中优选极性基团为羧基或酸酐基的树脂,更优选为马来酸改性聚丙烯系树脂、马来酸酐改性聚丙烯系树脂。另一方面,即使在粘接剂用途中用于非极性被粘物、其他用途中,也没有特别的限制,优选为不含极性基团的聚烯烃系树脂,更优选为不含极性基团的聚丙烯系树脂。
聚烯烃系树脂(b)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
从所得树脂组合物的成型性的观点出发,聚烯烃系树脂(b)的230℃、21.6N的条件下测定的熔体流动速率(MFR)优选为0.1~200g/10分钟、更优选为0.3~100g/10分钟、进一步更优选为0.5~30g/10分钟。
此外,聚烯烃系树脂(b)的熔点没有特别的限制,优选为120~180℃、更优选为120~170℃。
对于氢化嵌段共聚物(a)与聚烯烃系树脂(b)的含有比例,将氢化嵌段共聚物(a)用(a)表示、将聚烯烃系树脂(b)用(b)表示时,(a)/(b)以质量比计优选为1/99~99/1、更优选为5/95~95/5。氢化共聚物(a)的含量低于1质量%时,所得树脂组合物的透明性和柔软性变得不充分,另一方面,如果大于99质量%,则所得树脂组合物的机械强度和成型性变得不充分,故不优选。应予说明,考虑到膜成型性、柔软性和拉伸物性的平衡,(a)/(b)以质量比计更优选为10/90~50/50、进一步优选为15/85~50/50。
根据用途,所要求的柔软性、硬度、机械强度、透明性不同,因此适合的质量比不同,但通常而言,在输液包或血液包的端口部、盖部、瓶、注射筒之类的硬质构件中,优选为1/99~50/50,在输液包、血液包等液体包装容器之类的膜状构件中,优选为5/95~70/30、更优选为5/95~45/55,在输液管、导管等医疗用管、药栓之类的软质构件中,优选为50/50~99/1。此外,在要求成型性(例如注射成型性、挤出成型性等)的用途中,优选为20/80~80/20、更优选为30/70~70/30。
作为前述聚烯烃系树脂(b)而使用聚丙烯系树脂时,本发明的树脂组合物还可以含有α-烯烃共聚物(c)。作为α-烯烃共聚物(c),具体而言,可以举出乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物等。
作为α-烯烃共聚物(c)而使用乙烯-α-烯烃共聚物时,只要源自乙烯单体的结构单元的含量(以下有时简称为乙烯含量)为50~95摩尔%则没有特别的限制,可以使用公知的乙烯-α-烯烃共聚物。作为α-烯烃共聚物(c)而使用丙烯-α-烯烃共聚物时,只要源自丙烯单体的结构单元的含量(以下有时简称为丙烯含量)为10~80摩尔%则没有特别的限制,可以使用公知的丙烯-α-烯烃共聚物。
作为乙烯-α-烯烃共聚物(c),可以举出例如乙烯-丙烯共聚物(其中乙烯含量为50摩尔%以上)、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-庚烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、乙烯-1-壬烯共聚物、乙烯-1-癸烯共聚物等、它们的改性物等。作为该改性物,可以举出使这些共聚物与改性剂接枝共聚而得到的改性物、使这些共聚物的主链与改性剂共聚而得到的改性物等。作为改性剂,可以举出例如马来酸、柠康酸、卤代马来酸、衣康酸、顺式-4-环己烯-1,2-二羧酸、内型-顺式-双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二羧酸等不饱和二羧酸;不饱和二羧酸的酯、酰胺或酰亚胺;马来酸酐、柠康酸酐、卤代马来酸酐、衣康酸酐、顺式-4-环己烯-1,2-二羧酸酐、内型-顺式-双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二羧酸酐等不饱和二羧酸无水物;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和单羧酸;不饱和单羧酸的酯(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等)、酰胺或酰亚胺等。作为乙烯-α-烯烃共聚物(3),优选为未改性的共聚物。
作为丙烯-α-烯烃共聚物(c),可以举出例如丙烯-乙烯共聚物(其中乙烯含量低于50摩尔%)、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-1-庚烯共聚物、丙烯-1-辛烯共聚物、丙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、丙烯-1-壬烯共聚物、丙烯-1-癸烯共聚物等、它们的改性物等。作为该改性物,可以举出使这些共聚物与改性剂接枝共聚而得到的改性物、使这些共聚物的主链与改性剂共聚而得到的改性物等。作为改性剂,可以举出例如马来酸、柠康酸、卤代马来酸、衣康酸、顺式-4-环己烯-1,2-二羧酸、内型-顺式-双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二羧酸等不饱和二羧酸;不饱和二羧酸的酯、酰胺或酰亚胺;马来酸酐、柠康酸酐、卤代马来酸酐、衣康酸酐、顺式-4-环己烯-1,2-二羧酸酐、内型-顺式-双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二羧酸酐等不饱和二羧酸酐;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和单羧酸;不饱和单羧酸的酯(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等)、酰胺或酰亚胺等。作为丙烯-α-烯烃共聚物(3),优选为未改性的共聚物。
其中,从比较廉价、能够容易地获取的观点出发,优选为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-辛烯共聚物。
从树脂组合物(X)的成型加工性的观点出发,α-烯烃共聚物(c)的230℃、载重21.6N的条件下的熔体流动速率优选为0.1~30g/10分钟、更优选为1~20g/10分钟、进一步优选为1~10g/10分钟。
此外,α-烯烃共聚物(c)的熔点,没有特别的限制,优选为40~120℃、更优选为40~105℃。
α-烯烃共聚物(c)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
本发明的树脂组合物含有α-烯烃共聚物(c)时,其含量相对于(a)~(c)成分的总量100质量份优选为5~40质量份、更优选为5~25质量份、进一步优选为5~20质量份。
本发明的树脂组合物在不损害本发明的目的的范围内,可以含有除上述以外的其他聚合物、低聚物。作为所述聚合物,可以举出聚异戊二烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物的金属离子交联树脂(离聚物);聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂等苯乙烯系树脂;聚苯醚系树脂;尼龙6、尼龙66等聚酰胺系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂;聚氨基甲酸酯系树脂;聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物等缩醛系树脂;聚甲基丙烯酸甲酯系树脂等丙烯酸系树脂等;松香系树脂、萜烯苯酚树脂、萜烯树脂、芳族烃改性萜烯树脂、脂肪族系石油树脂、脂环式系石油树脂、芳族系石油树脂、香豆酮·茚树脂、酚系树脂、二甲苯树脂等增粘树脂;前述氢化嵌段共聚物(a)中聚合物嵌段(A)的含量为5质量%以上(例如5~20质量%)的氢化嵌段共聚物等。从防止因配合物的渗出而导致的污染的观点出发,本发明的树脂组合物除了在用于耐候密封条用途等要求高成型性的用途之外,优选不含软化剂。
此外,本发明的树脂组合物中,在不损害本发明的目的的范围内,还可以添加无机填料。
作为无机填料,可以举出例如滑石、粘土、云母、硅酸钙、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化铁、氧化锌、氧化镁等。从透明性和安全性的观点出发,本发明的树脂组合物优选不含无机填料,但为了降低胶合性、提高机械强度和经济性等而添加无机填料时,其配合量相对于氢化嵌段共聚物(a)和聚烯烃系树脂(b)的总计量100质量份优选为20质量份以下、更优选为10质量份以下。
此外,本发明的树脂组合物在不损害本发明的目的的范围内,可以根据需要含有其他添加剂。作为该添加剂,可以举出例如加工热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、着色剂、防静电剂、阻燃剂、阻水剂、防水剂、亲水性赋予剂、导电性赋予剂、热导性赋予剂、电磁波屏蔽性赋予剂、透光性调整剂、荧光剂、滑动性赋予剂、透明性赋予剂、防粘连剂、金属钝化剂、防菌剂等。作为加工热稳定剂,可以举出例如磷系加工热稳定剂、内酯系加工热稳定剂、羟基系加工热稳定剂等。这些当中,优选为内酯系加工热稳定剂,从所得树脂组合物的安全性的观点出发,其含量相对于氢化嵌段共聚物(a)和聚烯烃系树脂(b)的总计量100质量份优选为3质量份以下、更优选为2质量份以下。
(树脂组合物的制造方法)
本发明的树脂组合物可以通过下述方式制造:将氢化嵌段共聚物(a)、聚烯烃系树脂(b)和根据需要添加的其他成分使用亨舍尔混合机、V掺混机、带式掺混机、滚筒掺混机、锥形掺混机等混合机进行混合,或者在该混合后通过单轴挤出机、双轴挤出机、捏合机等进行熔融混炼,由此制造。熔融混炼时的温度可以适当设定,通常优选为150~300℃、更优选为180~250℃。
以这样的方式得到的树脂组合物可以通过注射成型、吹塑成型、压制成型、挤出成型、轧制成型等任意成型法而成型为膜、片材、纤维状成型物、管等。
〔用途〕
本发明的树脂组合物由于含有本发明的氢化嵌段共聚物(a),因此给出柔软性、耐扭结性、透明性、成型性、粘合性、粘接性和耐候性等优异的成型物。本发明的树脂组合物具有这样的优异特性的确切原因尚不明确,但可以推测的是,如图1和图2所示那样,由于氢化嵌段共聚物(a)与聚烯烃系树脂(b)的微分散的程度变得更细(图1),从而各种特性得以改善。此外,本发明的树脂组合物给出机械强度和耐热性充分的成型物。因此,由本发明的树脂组合物形成的医疗用具耐受压热釜灭菌,不需要采取使用环氧乙烷气体(EOG)的灭菌手法,不存在残留EOG所伴随的问题。此外,由本发明的树脂组合物形成的医疗用具也可以应用γ射线灭菌等灭菌法。进一步,本发明的树脂组合物给出生物适应性良好的成型物。以下,举出由本发明的树脂组合物形成的医疗用具的具体例。
本发明的树脂组合物利用上述特性,可以用作对于保护膜、血液包和输液包等液体包装容器而言适合的医疗用膜等。使用本发明的树脂组合物来制造液体包装容器时,透明性、常温下的破袋强度、和低温下的破袋强度(以下称为低温破袋强度)优异,裂纹行进样式也优选,因此作为医疗用的液体包装容器的可靠性也高。因此,本发明还提供含有由本发明的树脂组合物形成的层的液体包装容器。
作为液体包装容器(医疗用膜),可以为单独使用1种本发明的树脂组合物而得到的单层膜,也可以是组合层叠2种以上而得到的任选各层配比不同的多层膜。多层膜的情况中,更具体而言,优选为包括具有内层、中间层和外层的至少3层的层叠体、且内层、中间层和外层当中的至少1层由本发明的树脂组合物形成的液体包装容器。此外,该液体包装容器中,更优选至少内层由本发明的树脂组合物形成,还进一步优选为内层、中间层和外层中的所有层由本发明的树脂组合物形成的液体包装容器。任意层中所使用的树脂组合物的各成分和它们含量可以不同,也可以相同。还优选内层和中间层含有前述(a)~(c)成分、且外层含有前述(a)成分和(b)成分的液体包装容器,更优选内层含有前述(a)成分与不含(a)成分的氢化嵌段共聚物、且中间层和外层含有前述(a)成分和(b)成分的液体包装容器。
作为本发明的一个方式,优选为液体包装容器,其为包括具有内层、中间层和外层的至少3层的层叠体的液体包装容器,其中
本发明的树脂组合物形成前述内层和前述中间层两者、或者内层或中间层中的任一层,
构成前述内层的树脂成分的熔点MPin与构成前述中间层树脂成分的熔点MPmid满足下述式:
MPin<MPmid
此外,作为本发明的一个方式,还优选为液体包装容器,其为包括具有内层、中间层和外层的至少3层的层叠体的液体包装容器,其中,
本发明的树脂组合物形成前述内层,
构成前述内层的树脂成分的熔点MPin与构成前述外层的树脂成分的熔点MPout满足下述式:
0<MPout-MPin≤50。
应予说明,该液体包装容器的各层的厚度没有特别的限制,可以根据用途而适当设定,例如内层的厚度优选为5~30μm、更优选为10~30μm。中间层的厚度优选为100~300μm、更优选为100~200μm、进一步优选为100~180μm。外层的厚度优选为15~120μm、更优选为15~80μm、进一步优选为15~70μm。
多层膜中,由本发明的树脂组合物形成的层根据想要赋予的期望性能,可以为最内层、中间层、最外层中的任一层,也可以为多层。此外,还可以进一步层叠使用其他聚合物得到的层。作为其他层,可以举出粘接层、保护层、涂覆层、光反射层、气体阻隔层、光吸收层等。作为所述其他聚合物,可以举出聚丙烯、聚乙烯、乙烯·丙烯共聚橡胶(EPM)、乙烯·乙烯醇共聚物(EVOH)、乙烯·丙烯·非共轭二烯共聚橡胶(EPDM)等烯烃系聚合物;聚酯弹性体、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系聚合物;聚酰胺6、聚酰胺6·6、聚酰胺6·10、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺6·12等聚酰胺系树脂;聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂;聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物等聚甲醛系树脂;苯乙烯均聚物、丙烯腈·苯乙烯树脂、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯树脂等苯乙烯系树脂;聚碳酸酯树脂;苯乙烯·丁二烯共聚物橡胶、苯乙烯·异戊二烯共聚物橡胶等苯乙烯系弹性体和其氢化物或其改性物;天然橡胶;合成异戊二烯橡胶、液状聚异戊二烯橡胶和其氢化物或改性物;氯丁二烯橡胶;丙烯酸橡胶;丁基橡胶;丙烯腈·丁二烯橡胶;环氧氯丙烷橡胶;硅酮橡胶;氟橡胶;氯磺化聚乙烯;氨基甲酸酯橡胶;聚氨基甲酸酯系弹性体;聚酰胺系弹性体;聚酯系弹性体;软质氯乙烯树脂等。
(液体包装容器的制造方法)
作为使用至少具有由本发明的树脂组合物形成的层的膜的液体包装容器的制造方法,没有特别的限制,可以优选举出例如下述方法。首先,将成为各层的材料的各树脂组合物使用单轴挤出机、双轴挤出机、捏合机、班伯里密炼机、辊等混炼机进行混炼。将所得各树脂组合物通过使用多层T型模具的共挤出成型、使用多层圆形T型模具的空冷或水冷膨胀成型等而成型为膜状、片状或管状等。成型时的树脂温度优选为150~300℃、更优选为180~250℃。空冷或水冷膨胀成型时的冷却温度优选为7~70℃、更优选为10~40℃。此外,从液体包装容器的制造容易性和卫生方面的观点出发,优选将膜成型为管状。如果为管状的成型体,则热密封后通过切割(裁切),可以容易地制造液体包装容器。其后,在医疗用途的情况中,进一步进行灭菌处理。应予说明,通过具有用于注入液体的端口、包含用于取出液体的橡胶栓的盖等,可以作为输液包等医疗用具进行有效利用。
此外,本发明的树脂组合物利用上述特性,可以用作适合于输液组件和输血组件的延长管、消化器用管·导管、呼吸器用管·导管、泌尿器用管·导管、血管用管·导管、IVR(低侵入性血管内治疗)用导管等的医疗用管。
作为医疗用管,可以为单独使用1种本发明的树脂组合物而得到的单层管,也可以是组合2种以上且任选各层配比不同的层叠多层而得到的多层管。在多层结构的管中,由本发明的树脂组合物形成的层根据想要赋予的期望性能,可以为最内层、中间层、最外层中的任一层,也可以为多层。此外,还可以进一步层叠使用其他聚合物得到的层。作为其他层的具体例和能够应用的其他聚合物的具体例,可以举出与前述多层膜中例示出的相同的例子。
进一步,本发明的树脂组合物利用上述特性,还可以用于例如医药品用橡胶栓、容器用包装、注射器、人工透析器、血液成分分离器、人工肺、创伤覆盖材料等医疗用具;生理用品、纸尿布等卫生材料;手术用衣、病院用一次性床单等医疗用具等。应予说明,这些医疗用具不需要全部部分均由本发明的树脂组合物形成。
(耐候密封条)
本发明的树脂组合物的按照实施例所述的方法测定的硬度(JIS-A)达到30~90、详细而言达到50~80,耐候性和成型性(注射成型性)也优异,因此兼具作为耐候密封条而需要的适度的柔软性、耐候性和成型性。进一步,由于对通常用作耐候密封条的材料的硫化橡胶和TPV的粘接力也优异,因此从这一点出发,作为耐候密封条、特别是耐候密封条的转角部也是有用的。耐候密封条当中,作为玻璃滑槽的转角部用、门密封胶的转角部用等是特别有用的。此外,作为汽车用封条材料和模塑材料也是有用的。
作为当作耐候密封条而有用的树脂组合物的具体例,可以优选地举出例如含有(I)烯烃系橡胶、(II)本发明的氢化嵌段共聚物(a)、(III)聚烯烃系树脂和(IV)软化剂的树脂组合物。
以下,针对作为耐候密封条而有用的树脂组合物的成分进行说明。
((I)烯烃系橡胶)
作为烯烃系橡胶(以下称为烯烃系橡胶(I)),可以举出:
(I-1)乙烯与1种以上碳原子数为3~20的α-烯烃的共聚物橡胶(以下有时称为“乙烯/α-烯烃共聚物橡胶”)、和其交联物;
(I-2)乙烯、1种以上碳原子数为3~20的α-烯烃、与1种以上非共轭多烯的共聚物橡胶(以下有时也称为“乙烯/α-烯烃/非共轭多烯共聚物橡胶”)、和其交联物;
等。烯烃系橡胶(I)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
组合使用2种以上时,优选组合使用前述乙烯/α-烯烃共聚物橡胶的交联物、和前述乙烯/α-烯烃/非共轭多烯共聚物橡胶的交联物。
其中,作为烯烃系橡胶(I),从高温下的应变恢复性更加良好的观点出发,优选为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯的交联物。
作为构成前述共聚物橡胶或其交联物的碳原子数为3~20的α-烯烃,可以举出例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯等。这些α-烯烃可以单独使用1种,或者组合使用2种以上。其中,优选为选自丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯中的至少1种,更优选为选自丙烯和1-丁烯中的至少1种,进一步优选为丙烯。
乙烯/α-烯烃共聚物橡胶中,从以良好的平衡维持机械强度和高温下的应变恢复性的观点出发,乙烯与碳原子数为3~20的α-烯烃的摩尔比(乙烯/碳原子数为3~20的α-烯烃)优选为40/60~93/7、更优选为50/50~85/15、更优选为60/40~80/20。
此外,作为构成乙烯/α-烯烃/非共轭多烯共聚物橡胶的非共轭多烯,可以举出例如5-乙叉基-2-降冰片烯、二环戊二烯、5-丙叉基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、2,5-降冰片二烯、1,4-环己二烯、1,4-环辛二烯、1,5-环辛二烯等环状多烯;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,5-庚二烯、6-甲基-1,5-庚二烯、6-甲基-1,6-辛二烯、7-甲基-1,6-辛二烯、5,7-二甲基-1,6-辛二烯、7-甲基-1,7-壬二烯、8-甲基-1,7-壬二烯、8-甲基-1,8-癸二烯、9-甲基-1,8-癸二烯、4-乙叉基-1,6-辛二烯、7-甲基-4-乙叉基-1,6-辛二烯、7-甲基-4-乙叉基-1,6-壬二烯、7-乙基-4-乙叉基-1,6-壬二烯、6,7-二甲基-4-乙叉基-1,6-辛二烯、6,7-二甲基-4-乙叉基-1,6-壬二烯等具有内部不饱和键的碳原子数为6~15的链状多烯;1,5-己二烯、1,6-庚二烯、1,7-辛二烯、1,8-壬二烯、1,9-癸二烯、1,10-十一碳二烯、1,11-十二碳二烯、1,12-十三碳二烯、1,13-十四碳二烯等α,ω-二烯等。
其中,优选为环状多烯、具有内部不饱和键的碳原子数为6~15的链状多烯,更优选为选自5-乙叉基-2-降冰片烯、二环戊二烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、5-甲基-1,4-己二烯和7-甲基-1,6-辛二烯中的至少1种,从与交联剂的反应性优异的观点出发,进一步优选为选自5-乙叉基-2-降冰片烯、二环戊二烯和5-乙烯基-2-降冰片烯中的至少1种。
乙烯/α-烯烃/非共轭多烯共聚物橡胶中,从柔软性和橡胶弹性的观点出发,优选的是乙烯与碳原子数为3~20的α-烯烃和非共轭多烯的摩尔比[乙烯/(碳原子数为3~20的α-烯烃和非共轭多烯)]为90/10~40/60、特别优选为80/20~50/50。
此外,从机械强度和橡胶弹性的观点出发,乙烯/α-烯烃/非共轭多烯共聚物橡胶的碘值(交联前的碘值)优选为3~40、更优选为5~25、进一步优选为5~15。如果碘值为3以上,则存在由热塑性弹性体组合物得到的成型体的机械强度变得良好的倾向,如果碘值为40以下,则存在热塑性弹性体组合物的橡胶弹性不易受损的倾向。应予说明,本说明书中所称的“碘值”是指通过JIS K1525所述的方法测定的碘值。
此外,从成型加工性和机械强度的观点出发,烯烃系橡胶(I)的门尼粘度(ML1+4,100℃)优选为25~350、更优选为40~300、进一步优选为60~150。
应予说明,本说明书中所称的“门尼粘度(ML1+4,100℃)”是指通过JIS K6300(2013年)所述的方法测定的粘度。
烯烃系橡胶(I)可以使用预先交联的橡胶,其交联度没有特别的限制,从高温下的应变恢复性的观点出发,优选为将交联后的烯烃系橡胶(I)使用环己烷进行10小时索氏提取处理时、不溶于环己烷的残留凝胶的质量比例(凝胶分数)相对于提取处理前的交联后的烯烃系橡胶的质量达到80%以上、特别优选达到95%以上的交联度。
应予说明,上述交联反应中能够使用的交联剂和交联助剂可以使用与后述交联剂相同的物质。
((III)聚烯烃系树脂)
作为(III)成分的聚烯烃系树脂[以下称为聚烯烃系树脂(III)],可以举出例如乙烯系聚合物、丙烯系聚合物、聚(1-丁烯)、聚(4-甲基-1-戊烯)等。聚烯烃系树脂(III)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。其中,从注射成型性的观点出发,优选为选自乙烯系聚合物和丙烯系聚合物中的至少1种,更优选为丙烯系聚合物。
在此,乙烯系聚合物是指源自乙烯的结构单元的含量(以下有时简称为乙烯含量)为60摩尔%以上的聚合物,该乙烯含量优选为70摩尔%以上、更优选为80摩尔%以上。此外,丙烯系聚合物是指源自丙烯的结构单元的含量(以下有时简称为丙烯含量)为60摩尔%以上的聚合物,该丙烯含量优选为70摩尔%以上、更优选为80摩尔%以上、特别优选为90摩尔%以上。
作为聚乙烯系树脂,可以举出例如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯等乙烯的均聚物;乙烯/丁烯-1共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、乙烯/4-甲基戊烯-1共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/丙烯酸酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物等乙烯系共聚物。其中,优选为选自高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯中的至少1种。
作为聚丙烯系树脂,可以举出例如丙烯均聚物、乙烯/丙烯无规共聚物、乙烯/丙烯嵌段共聚物、丙烯/丁烯-1共聚物、丙烯/乙烯/丁烯-1共聚物、丙烯/4-甲基戊烯-1共聚物等。其中,从成型加工性的观点出发,优选为选自丙烯均聚物、乙烯/丙烯无规共聚物和乙烯/丙烯嵌段共聚物中的至少1种。
从成型加工性的观点出发,聚烯烃系树脂(III)的230℃、2.16kg的条件下测定的熔体流动速率(MFR)优选为0.1g/10分钟以上、更优选为0.1~50g/10分钟、进一步优选为1~40g/10分钟、特别优选为5~40g/10分钟。应予说明,当该MFR为按照JIS K7210(1999年)测定的值。
聚烯烃系树脂(III)的含量相对于树脂组合物的总量100质量份优选为10~200质量份、更优选为10~100质量份、进一步优选为15~60质量份、特别优选为20~40质量份。
((IV)软化剂)
作为(IV)成分的软化剂[以下称为软化剂(IV)],可以举出例如链烷烃系操作油、环烷烃系操作油等石油系操作油;芳族系操作油;邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等邻苯二甲酸衍生物;轻油;矿物油;花生油、松香等植物油系软化剂;液体石蜡;乙烯与α-烯烃的液体共聚低聚物、液体聚丁烯、液体聚丁二烯、液体聚异戊二烯、液体聚异戊二烯/丁二烯共聚物、液体苯乙烯/丁二烯共聚物、液体苯乙烯/异戊二烯共聚物等合成软化剂等。
作为软化剂(IV),特别优选40℃下的运动粘度为20~800mm2/s(优选为40~600mm2/s、更优选为60~400mm2/s、进一步优选为60~200mm2/s、特别优选为70~120mm2/s)的软化剂。应予说明,运动粘度为按照JIS K 2283(2000年)测定的值。
软化剂(IV)的流动点优选为-40~0℃、更优选为-30~0℃。此外,软化剂(IV)的闪点(COC法)优选为200~400℃、更优选为250~350℃。
作为软化剂(IV),优选为石油系操作油、乙烯与α-烯烃的液体共聚低聚物、液体石蜡,更优选为石油系操作油,进一步优选为链烷烃系操作油。
软化剂(IV)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为软化剂(IV),可以使用例如出光兴产株式会社所市售的商品名“ダイアナプロセス油”系列中的链烷烃系操作油和环烷烃系操作油(优选为链烷烃系操作油)等。
软化剂(IV)的含量相对于树脂组合物的总量100质量份为5~200质量份、优选为5~100质量份、更优选为5~50质量份、进一步优选为5~25质量份。
((V)交联剂)
进一步,作为(V)成分,可以含有交联剂[以下称为交联剂(V)]。作为该交联剂(IV),可以举出例如自由基产生剂、硫和硫化合物等。
作为自由基产生剂,可以举出例如过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物等二烷基单过氧化物;2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己炔-3、1,3-双(叔丁基过氧基异丙基)苯、1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4-双(叔丁基过氧基)戊酸正丁酯等二过氧化物;过氧化苯甲酰、过氧化对氯苯甲酰、过氧化2,4-二氯苯甲酰等二酰基过氧化物;过氧苯甲酸叔丁酯等单酰基烷基过氧化物;叔丁基过氧基异丙基碳酸酯等过碳酸;二乙酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物等二酰基过氧化物等有机过氧化物。这些可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。其中,从反应性的观点出发,优选为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙苯。
使用自由基产生剂时,其含量相对于树脂组合物的总量100质量份优选为0.01~15质量份、更优选为0.05~10质量份。
作为硫化合物,可以举出例如一氯化硫、二氯化硫等。
使用硫或硫化合物时,其含量相对于树脂组合物的总量100质量份优选为0.1~20质量份、更优选为0.5~10质量份、进一步优选为1~10质量份。
作为交联剂(V),除此之外还可以使用烷基苯酚树脂、溴代烷基苯酚树脂等酚系树脂;对苯醌二肟与二氧化铅、p,p'-二苯甲酰基苯醌二肟与四氧化三铅的组合。
((VI)交联助剂)
进一步,作为(VI)成分,可以含有交联助剂[以下称为交联助剂(VI)]。作为该交联助剂(VI),可以使用公知的交联助剂,可以举出例如三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、偏苯三甲酸三烯丙基酯、1,2,4-苯三甲酸三烯丙基酯、三烯丙基异氰脲酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、丙三醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟基-3-丙烯酰氧基丙酯等多官能性单体;氯化亚锡、氯化铁、有机磺酸、聚氯丁二烯、氯磺化聚乙烯等。其中,优选为三烯丙基异氰脲酸酯。
交联助剂(VI)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
使用交联助剂(VI)时,其含量相对于树脂组合物的总量100质量份优选为0.1~40质量份、更优选为0.5~20质量份、进一步优选为2~10质量份。
((VII)交联促进剂)
进一步,作为(VII)成分,可以含有交联促进剂[以下称为交联促进剂(VII)]。作为该交联促进剂(VII),可以举出例如N,N-二异丙基-2-苯并噻唑-次磺酰胺、2-巯基苯并噻唑、2-(4-吗啉代二硫代)苯并噻唑等噻唑类;二苯基胍、三苯基胍等胍类;丁基醛-苯胺反应物、六亚甲基四胺-乙醛反应物等醛-胺系反应物或醛-氨系反应物;2-巯基咪唑啉等咪唑啉类;二苯基硫脲、二乙基脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、二邻甲苯基硫脲等硫脲类;二硫化二苯并噻唑;四甲基秋兰姆单硫化物、四甲基秋兰姆二硫化物、五亚甲基秋兰姆四硫化物等秋兰姆单硫化物类或秋兰姆多硫化物类;二甲基二硫代氨基甲酸锌、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸硒、二乙基二硫代氨基甲酸碲等硫代氨基甲酸盐类;二丁基黄原酸锌等黄原酸盐类;锌白等。交联促进剂(VII)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
[其他成分]
本发明的树脂组合物还可以含有其他热塑性聚合物。作为其他热塑性聚合物,可以举出例如聚苯醚系树脂;聚酰胺6、聚酰胺6·6、聚酰胺6·10、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺6·12、聚六亚甲基二胺对苯二甲酸酰胺、聚六亚甲基二胺邻苯二甲酸酰胺、含二甲苯基的聚酰胺等聚酰胺系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂;聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂;聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物等聚甲醛系树脂;苯乙烯均聚物、丙烯腈-苯乙烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂等苯乙烯系树脂;聚碳酸酯树脂;苯乙烯/丁二烯共聚物橡胶、苯乙烯/异戊二烯共聚物橡胶等苯乙烯系弹性体和其氢化物或其改性物(但液体物质除外);天然橡胶;氯丁二烯橡胶;丙烯酸橡胶;丙烯腈·丁二烯橡胶;环氧氯丙烷橡胶;硅酮橡胶;氯磺化聚乙烯;氨基甲酸酯橡胶;聚氨基甲酸酯系弹性体;聚酰胺系弹性体;聚酯系弹性体;软质氯乙烯树脂等。
本发明的树脂组合物只要在不损害本发明的效果范围内,可以进一步含有各种添加剂。作为所述添加剂,可以举出例如润滑剂、发泡剂、成核剂、抗氧化剂、热稳定剂、耐光剂、耐候剂、金属钝化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、铜抑制剂、填充剂、补强剂、防静电剂、防菌剂、防霉剂、分散剂、着色剂等。可以单独含有这些当中的1种,也可以含有2种以上。
其中,润滑剂在提高树脂组合物的流动性的同时,还具有抑制热劣化的作用,故而优选。作为该润滑剂,可以举出例如硅油;链烷烃蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡等烃系滑剂;硬脂酸丁酯、硬脂酸甘油单酯、季戊四醇四硬脂酸酯、硬脂酸硬脂基酯、不饱和脂肪酸单酰胺等。这些可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
含有润滑剂时,其含量相对于除滑剂之外的树脂组合物100质量份优选为0.01~3质量份、更优选为0.05~1质量份、进一步优选为、0.1~0.8质量份。
此外,发泡剂有时在制造耐候密封条时使用。作为发泡剂,可以举出例如碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢钠、亚硝酸铵、硼氢化钠、叠氮化物类等无机系发泡剂;N,N'-二亚硝基五亚甲基四胺、N,N'-二甲基-N,N'-二亚硝基对苯二甲酸酰胺等N-亚硝基系化合物;偶氮双异丁腈、偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸钡等偶氮系化合物;三氯单氟甲烷、二氯单氟甲烷等氟代烷烃;对甲苯磺酰肼、二苯基砜-3,3'-二磺酰肼、4,4'-氧基双(苯磺酰肼)、烯丙基双(磺酰肼)等磺酰肼系化合物;对亚甲苯基磺酰基氨基脲、4,4'-氧基双(苯磺酰基氨基脲)等磺酰基氨基脲系化合物;5-吗啉基-1,2,3,4-硫代三唑等三唑系化合物等有机系发泡剂;将异丁烷、戊烷等加热膨胀性化合物封入由偏二氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等热塑性树脂形成的微胶囊中而得到的热膨胀性微颗粒等。这些可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
像这样,将耐候密封条制成发泡体时,根据必要,可以含有成核剂。作为成核剂,可以使用例如滑石、二氧化硅、氧化铝、云母、氧化钛、氧化锌、沸石、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、氢氧化铝等、金属氧化物、复合氧化物、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属氢氧化物等。通过使用成核剂,存在发泡体的发泡单元的单元直径的调整变得容易的倾向,容易得到具有适度的柔软性的发泡体。
本说明书中,例如尽管没有明确记载具体的组合,但优选的规定可以与其他规定任意组合,优选的规定彼此的组合为更优选。
实施例
以下,通过实施例等来具体说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限定。应予说明,实施例和比较例中的各物性通过以下的方法测定或评价。
[测定或评价方法]
<(1)各种氢化嵌段共聚物和氢化共聚物(x-1)的重均分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn)、以及聚合物嵌段(A)的重均分子量(Mw)[表2]>
针对各制造例中得到的氢化嵌段共聚物和氢化共聚物(x-1),通过凝胶渗透色谱(GPC)以标准聚苯乙烯换算分子量的形式求出。
·装置:GPC装置“HLC-8020”(东曹株式会社制)
·分离柱:东曹株式会社制的“TSKgel GMHXL”、“G4000HXL”和“G5000HXL”串联连接。
·洗脱剂:四氢呋喃
·洗脱剂流量:1.0ml/分钟
·柱温度:40℃
·检测方法:差示折射率(RI)。
应予说明,聚合物嵌段(A)的重均分子量通过在制造步骤中每次各聚合物嵌段的聚合结束时测定所取样的液体来求出。
<(2)各种氢化嵌段共聚物和氢化共聚物(x-1)中的聚合物嵌段(A)的含量、聚合物嵌段(B)的加氢率[表2]>
通过1H-NMR测定来求出。
·装置:核磁共振装置“ADVANCE 400 Nano bay”(Bruker公司制)
·溶剂:氘代氯仿。
<(3)各种氢化嵌段共聚物和氢化共聚物(x-1)中的聚合物嵌段(B)的乙烯基键量(1,2-键和3,4-键的总计含量)[表2]>
测定加氢前的嵌段共聚物或共聚物的1H-NMR测定,算出1,2-键和3,4-键的峰面积相对于1,2-键和3,4-键的峰面积与1,4-键的峰面积的总计的比例,作为乙烯基键量。
[使用的原料]
·氢化嵌段共聚物(a)、(a')
使用下述制造例1~17中得到的氢化嵌段共聚物(a-1)~(a-11)、(a'-1)~(a'-6)。
·氢化共聚物(x)
使用下述制造例18中得到的氢化共轭二烯系聚合物(x-1)。
·氢化嵌段共聚物(y)
使用下述制造例19中得到的氢化嵌段共聚物(y-1)。
·聚烯烃系树脂(b)
聚丙烯系树脂(b-1):丙烯系无规共聚物[“F327”(商品名)、株式会社プライムポリマー制,MFR=7g/10分钟(230℃、21.2N),熔点145℃]
聚丙烯系树脂(b-2):丙烯系无规共聚物[“Purell RP373R”(商品名)、株式会社ライオンデルバゼル制,MFR=25g/10分钟(230℃、21.2N),熔点150℃]。
[制造例1]
向经氮气置换并干燥的耐压容器中,投入作为溶剂的环己烷50kg、作为阴离子聚合引发剂的仲丁基锂的10.5质量%环己烷溶液20g(仲丁基锂含量为2.1g),投入作为路易斯碱的四氢呋喃280g。升温至50℃后,添加苯乙烯(1)0.16kg使其聚合1小时,然后进行用于分子量确认的取样,接着,添加异戊二烯4.35kg和丁二烯3.45kg的混合液使其聚合2小时,然后进行用于分子量确认的取样,进一步添加苯乙烯(2)0.16kg进行1小时聚合,由此得到包含聚苯乙烯-聚(异戊二烯/丁二烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物的反应液。
向反应液中,以相对于前述嵌段共聚物为10质量%添加作为加氢催化剂的钯碳(钯负载量:5质量%),在氢气压力为2MPa、150℃的条件下进行10小时反应。
放置冷却、排除压力后,通过过滤除去钯碳,浓缩滤液,进一步进行真空干燥,由此得到聚苯乙烯-聚(异戊二烯/丁二烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物的氢化物(以下称为氢化嵌段共聚物(a-1))。各成分和试剂的使用量总结于表1-1。此外,将氢化嵌段共聚物(a-1)的物性测定结果示于表2。
[制造例2]
制造例1中,添加异戊二烯4.35kg和丁二烯3.45kg的混合液进行2小时聚合,然后进行用于分子量确认的取样,然后添加作为偶联剂的苯甲酸甲酯进行1小时偶联反应,从而得到包含嵌段共聚物的反应液,除此之外,以相同的方式进行操作,制造氢化嵌段共聚物(a-2)。将氢化嵌段共聚物(a-2)的物性测定结果示于表2。
[制造例3~制造例17]
将各成分和试剂的使用量如表1-1或表1-2所述地进行变更,除此之外,以与制造例1相同的方式,制造氢化嵌段共聚物(a-3)~(a-11)和(a'-1)~(a'-6)。将氢化嵌段共聚物(a-3)~(a-11)和(a'-1)~(a'-6)的物性测定结果示于表2。
[制造例18]
作为单体,不使用苯乙烯,除此之外,以与制造例1相同的方式,制造氢化共轭二烯系聚合物(x-1)(以下称为氢化共聚物(x-1))。将氢化共聚物(x-1)的物性测定结果示于表2。
[制造例19]
将各成分和试剂的使用量如表1-2所述地进行变更,除此之外,以与制造例1相同的方式,制造氢化嵌段共聚物(y-1)。将氢化嵌段共聚物(y-1)的物性测定结果示于表2。
[表1]
[表1中的注释的说明]
*1:四甲基乙二胺,和光纯药工业株式会社制。
[表2]
[实施例1~12和比较例1~9:膜的制造]
以下述表3所示的成分和配合比例,将前述氢化嵌段共聚物(a)、(a')或氢化共聚物与前述聚烯烃系树脂(b)在230℃的树脂温度下进行熔融单轴混炼,从而制作树脂组合物。在此,针对实施例1和比较例6中得到的树脂组合物,用扫描型电子显微镜确认相分离结构。其结果示于图1和图2。可知,实施例1中得到的树脂组合物更加微分散。
接着,使用水冷式向下膨胀成型机,在树脂温度为200℃、冷却水温度为20℃、线速度为10m/分钟的条件下,成型厚度为200μm的单层膜。针对所得膜的物性,按照下述方法测定。结果示于表3。
<(4)膜成型性>
对于膜成型性,针对所得膜的波动(成型加工中挤出量并非恒定,制品的形状、尺寸变得不规则,或者发生规则性的变动)、和因混炼不良导致的异物和鱼眼的数量,按照下述评价基准进行评价,将其作为膜成型性的指标。
A:沿着MD方向裁切出2m的膜的MD方向、TD方向的厚度精度均低于±10%、并且无法目视确认到异物和鱼眼。
B:沿着MD方向裁切出2m的膜的MD方向和TD方向中的至少一者的厚度精度为±10%以上、或者能够目视确认到异物或鱼眼。
<(5)柔软性(杨氏模量)>
制作25mm×75mm的尺寸的试验片,使用“インストロン3345”(インストロン公司制),在5mm/分钟的条件下测定杨氏模量。值越小则柔软性越优异。优选为255MPa以下,更优选为170MPa以下。
<(6)拉伸物性>
使用实施例、比较例中制作的厚度为200μm的单层膜,以50mm/分钟的拉伸速度,通过以JIS K 6251(1993)为准的方法,使用“インストロン3345”(インストロン公司制)测定MD方向的拉伸断裂强度,作为力学特性的指标。应予说明,拉伸断裂强度优选为17MPa以上、更优选为27MPa以上、进一步优选为30MPa以上。
[表3]
根据表3的结果,由使用氢化嵌段共聚物(a-1)~(a-10)的树脂组合物形成的膜具有优异的膜成型性、柔软性,并且拉伸物性优异。应予说明,考虑到膜成型性、柔软性和拉伸物性的全部的平衡,可以说氢化嵌段共聚物(a)与聚烯烃系树脂(b)的含有比例[(a)/(b)]以质量比计更优选为15/85~50/50。
另一方面,由使用聚合物嵌段(A)的含量为5质量%以上的氢化嵌段共聚物(a'-1)~(a'-3)或(a'-6)的树脂组合物形成的膜的柔软性差(比较例1~3和6)。由使用乙烯基键量低于30摩尔%的氢化嵌段共聚物(a'-4)或加氢率低于80摩尔%的(a'-5)的树脂组合物形成的膜的膜成型性和柔软性差(比较例4和5)。使用不含聚合物嵌段(A)的氢化共聚物(x-1)时,氢化共聚物(x-1)为半固体状故而不能均匀地预混合,无法得到规定配合比的膜(比较例7)。
[实施例13~23和比较例10~15:管的制造]
以下述表4所示的成分和配合比例,将前述氢化嵌段共聚物(a)、(a')或氢化共聚物(x)与前述聚烯烃系树脂(b)在230℃的树脂温度下进行熔融双轴混炼,从而制作树脂组合物。接着,将所得树脂组合物使用单轴挤出机、管模具在表4所述的温度下进行成型,确认成型性后,在水温为25℃的冷却槽中骤冷,得到内径为3mm、外径为4mm的管。针对所得管,按照下述方法进行测定或评价。结果示于表4。
<(7)管成型性>
对于管成型性,将在表4所述的温度下用单轴挤出机成型时的牵拉时,将能否牵拉按照下述评价基准进行评价,将其作为管成型性的指标。
A:可以将从横向模具中排出的成型物不出现问题地牵拉,能够进行管成型。
B:将从横向模具中排出的成型物进行牵拉时出现断裂而无法进行管成型,但在向下水冷式模具中能够牵拉,可以进行管成型。
C:使用横向模具和向下水冷式模具中任一者的情况下,在将排出的成型物进行牵拉时均断裂,无法进行管成型。
<(8)耐扭结性>
使用实施例和比较例中得到的全长为20cm的管(外径为40mm、内径为30mm、壁厚为0.5mm),测定在25℃下使其变形为圆形时的即将扭结之前的最小弯曲直径,作为耐扭结性的指标。值越小则耐扭结性越优异,优选为16mm以下、更优选为13mm以下。
<(9)熔体张力>
使用キャピログラフ(株式会社东洋精机制作所制)的熔体张力测定装置,将树脂组合物在筒内、在与表4所述的成型温度相同的温度(160℃、220℃或230℃)下预热5分钟后,通过活塞以10mm/分钟的速度从毛细管(φ1mm、L/D=10)喷出,将股线以20m/分钟的恒定速度进行牵拉,途中借助滑轮而通过应力计读取并记录载重,将测定开始后、载重曲线稳定起10秒钟的度数的平均值记作熔体张力。熔体张力越大则牵拉时难以断裂,故而优选,优选为0.001N以上、更优选为0.002N以上、进一步优选为0.003N以上。
[表4]
根据表4的结果,由使用选自氢化嵌段共聚物(a-1)和(a-5)~(a-10)中的至少1种的树脂组合物形成的管具有优异的扭结性、且管成型性优异。进一步,使用氢化嵌段共聚物(a-1)、(a-5)~(a-7)时,熔体张力也优异(实施例13~16)。此外,通过组合使用氢化嵌段共聚物(a),得到了管成型性优异、成型温度也低、且耐扭结性和熔体张力也优异的结果(实施例21和23)。组合使用氢化嵌段共聚物(a)与氢化嵌段共聚物(a')的情况下(实施例22),也得到了管成型性优异、成型温度也低、且熔体张力也优异、耐扭结性也良好的结果。
另一方面,由使用聚合物嵌段(A)的含量为5质量%以上的氢化嵌段共聚物(a'-1)~(a'-3)或(a'-6)的树脂组合物形成的管的耐扭结性差(比较例10~12、14和15)。使用不含聚合物嵌段(A)的氢化共聚物(x-1)的树脂组合物由于管成型性差,因此无法进行管成型(比较例13)。
[实施例24~28、比较例16~18:粘合剂的制造]
以表5所述的成分和配合比例进行预混合,由此制备粘合剂。将该粘合剂添加于甲苯中,制作固体成分浓度为30质量%的甲苯溶液。将该甲苯溶液使用刮刀涂布在厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(商品名“テイジンテトロン膜G2”、帝人デュポンフィルム株式会社制)上后,在110℃下干燥5分钟,由此制作在作为基材层的PET膜上具有粘合剂层的膜。该膜中的粘合剂层的厚度为25μm。
针对所得膜,按照下述方法进行剥离强度的测定和胶残留评价。将其结果示于表5。
<(10)剥离强度(23℃)>
在平滑的丙烯酸树脂板(商品名“コモグラスP”、厚度3mm、株式会社クラレ制)上,将下述实施例和比较例中得到的膜以其粘合层作为与丙烯酸树脂板相接触的面的方式进行贴合,裁切成25mm的宽度从而作为试验片。从该试验片的基材层侧起,使用2kg橡胶辊以20mm/分钟的速度进行碾压后,在23±1℃、湿度为50±5%的氛围下放置30分钟。其后,按照JIS Z0237(2009年),以300mm/分钟的剥离速度测定保护膜之间的180°剥离强度,记作剥离强度(23℃)。
剥离强度(23℃)优选为4.0N/25mm以上。
<(11)胶残留评价>
将用2kg橡胶辊碾压后的放置温度设为80℃±1℃并静置1小时后,在25℃的环境下冷却0.5小时,除此之外,以与上述(10)相同的方式进行剥离,目视评价残留在丙烯酸树脂板的表面上的胶残留(粘合层成分)。
作为粘合剂,优选为评价A或B,更优选为评价A。
A:完全没有胶残留
B:丙烯酸树脂板上残留有污染物,可观察到白浊部分。
C:粘合剂组合物引发内聚破坏,在整面上观察到胶残留。
[表5]
[表5中的注释的说明]
*2:脂环式系石油树脂“アルコンP-125”,软化点为125±5℃,荒川化学工业株式会社制。
根据表5的结果可知,使用氢化嵌段共聚物(a-1)或(a-8)的粘合剂的剥离强度优异,且胶残留少。应予说明,根据使用氢化嵌段共聚物(a-7)的实施例25与使用氢化嵌段共聚物(a-11)的实施例27的对比,由A-B-A构成的三嵌段中,使用左右的聚合物嵌段(A)的Mw不同的氢化嵌段共聚物(a-7)的情况与使用左右的聚合物嵌段(A)的Mw实质上相同的氢化嵌段共聚物(a-11)的情况相比,得到剥离强度更优异的结果。
另一方面,在使用氢化嵌段共聚物(a'-6)的粘合剂中,观察到特别是23℃下的剥离强度的降低(比较例16)。使用氢化共聚物(x-1)的粘合剂中,剥离强度大幅降低(比较例17)。此外,为了改善氢化嵌段共聚物(a'-6)的粘合性而组合使用增粘树脂的粘合剂中,尽管剥离强度得到改善,但得到了产生胶残留的结果,无法兼顾高剥离强度和减少胶残留(比较例18)。
[实施例29~31、比较例19~20:粘接剂的制造]
以表6所述的各成分和配合比例,使用间歇式搅拌机,在230℃和螺杆转速200rpm(200min-1)的条件下进行熔融混炼,制作粘接剂。使用所得粘接剂,按照下述方法测量硬度和粘接强度。结果示于表6。
<(12)硬度>
对实施例和比较例中得到的树脂组合物,使用株式会社新藤金属工业所制的压缩加压成型机“NF-37”,使用“テフロン(注册商标)”涂覆金属框作为间隔物,在230℃、100kgf/cm2的载重下进行5分钟压缩加压成型后,在18℃、15kgf/cm2的载重下进行1分钟压缩加压成型,由此得到厚度为1mm的片材。
从该片材中冲裁出按照JIS K 6251(1993年)所述的哑铃5号型的试验片,得到试验片。
使用所得试验片,使用A型硬度计的压头,按照JIS K 6253-3(2012年)进行测定。应予说明,硬度越低则柔软性越优异。
<(13)粘接强度>
(13-1)测定用试样(层叠体)的制作
〔与玻璃板的层叠体的制作〕
对长度75mm×宽25mm×厚度1mm的玻璃板的两面的表面,依次使用表面活性剂水溶液、甲醇、丙酮、蒸馏水作为洗涤液进行洗涤,使其干燥。将该玻璃板、前述“(12)硬度”的测定中制作的片材、与厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片材按顺序重叠,配置在外尺寸为200mm×200mm、内尺寸为150mm×150mm、厚度为2mm的金属制间隔物的中央部。
将该重合的片材与金属制间隔物用聚四氟乙烯制片材加持,进一步从外侧用金属板加持,使用压缩成型机,在160℃的温度条件下,用20kgf/cm2(2N/mm2)的载重进行3分钟压缩成型,由此得到由PET/树脂组合物/玻璃板构成的层叠体。
〔与聚丙烯板的层叠体的制作〕
使用对聚丙烯(“ノバテックPP MA3”(商品名)、日本ポリプロ株式会社制)进行注射成型而得到的长度75mm×宽25mm×厚度1mm的聚丙烯板,除此之外,进行与上述与玻璃板的层叠体的制作相同的操作,得到由PET/树脂组合物/聚丙烯板构成的层叠体。
(13-2)粘接强度的测定
针对上述(13-1)中制作的层叠体,使用インストロン公司制“インストロン5566”,按照JIS K 6854-2(1999年),在剥离角度为180°、拉伸速度为50mm/分钟的条件下进行剥离粘接强度试验,测定粘接强度(剥离强度)。值越大则作为粘接剂越优异。
[表6]
[表6中的注释的说明]
*3为按照下述方法制造的含极性基团的聚烯烃系树脂。
(含极性基团的聚烯烃系树脂的制造方法)
将聚丙烯“プライムポリプロF327”(MFR[230℃、载重2.16kg(21N)]=7g/10分钟,株式会社プライムポリマー制)42g、马来酸酐160mg、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷42mg使用间歇式混合机在180℃和螺杆转速40rpm(40min-1)的条件下进行熔融混炼,得到含马来酸酐基的聚丙烯。所得含马来酸酐基的聚丙烯的MFR[230℃、载重21N]为6g/10分钟,含马来酸酐基的结构单元的比例为0.3%,熔点为138℃。
应予说明,该含马来酸酐基的结构单元的比例是使用氢氧化钾的甲醇溶液对所得含马来酸酐基的聚丙烯进行滴定而得到的值。此外,熔点是从以10℃/分钟进行升温时的差示扫描热量测定曲线的吸热峰中读取的值。
根据表6的结果可知,使用氢化嵌段共聚物(a-1)或(a-8)的粘接剂为低硬度,且玻璃板、聚丙烯板等的粘接性优异。
另一方面,使用氢化嵌段共聚物(a'-6)或氢化共聚物(x-1)的粘接剂中,得到玻璃板、聚丙烯板等的粘接性差的结果(比较例19和20)。
[实施例32~34、比较例21~22]
以表8所示的配合比例(单位:质量份)将全部成分进行预混合后,供给至双轴挤出机[株式会社日本制钢所制“TEX-44XCT”、螺杆长(L)/螺杆直径(D)=42],在170~200℃的温度、300min-1的转速下进行熔融混炼,通过热切割,制造粒料状的树脂组合物。
使用所得粒料状的树脂组合物,按照下述方法测定或评价各物性和特性。结果示于表8。
<(14)硬度>
将各例中得到的树脂组合物通过注射成型机“EC75SX”(东芝机械株式会社制)在230℃的筒温度下进行注射成型,制作纵100mm、横35mm、厚度2mm的片材。接着,按照JIS K 6253-3(2012年),重叠3片所得片材,制成厚度为6mm的层叠体,测定其硬度。硬度计使用A型硬度计,测定值记录瞬间的数值。
硬度越小则表示所得成型体的柔软性越优异。
<(15)注射成型性>
将各例中得到的树脂组合物通过注射成型机“EC75SX”(东芝机械株式会社制)在230℃的筒温度下进行注射成型,制作纵100mm、横35mm、厚度2mm的片材,将该片材裁切为纵50mm、横35mm,制作试验片。目视观察该试验片中有无流痕,通过下述基准,评价注射成型性。优选为A。
A:无流痕
B:流痕少
C:流痕多。
<(16)粘接力>
通过下述方法,测定与由硫化橡胶形成的被粘物的粘接力。
(由硫化橡胶形成的被粘物)
硫化EPDM:以下述表7所示的配合量,将乙烯/丙烯/二烯共聚物橡胶“EPT4045”(三井化学株式会社制)、炭黑“ダイアブラックH”(三菱化学株式会社制)、防老剂“ノクラック6C”(大内进兴化学工业株式会社制)、硬脂酸“ルナックS-20”(花王株式会社制)和锌白“氧化锌”(堺化学工业株式会社制)使用班伯里密炼机在150℃下进行6分钟混炼(混炼第一阶段)。接着,取出所得组合物并冷却后,以下述表7所示的配合量添加硫化剂“硫”(微粉硫、200目、鹤见化学工业株式会社制)以及硫化促进剂(1)“ノクセラーTS”(大内进兴化学工业株式会社制)和硫化促进剂(2)“ノクセラーM-P”(大内进兴化学工业株式会社制),使用班伯里密炼机,在50℃的温度和1MPa的压力下进行20分钟混炼(混炼第二阶段),得到混炼物。
进一步使用压缩成型机,在下述表7所示的硫化条件下进行压缩成型,得到片材(纵150mm×横150mm×厚度2mm)。从该片材中冲裁出纵50mm、横35mm、厚度2mm从而制作试验片,将其作为被粘物“硫化EPDM”。
[表7]
单位:质量份。
<粘接力的测定方法>
将以上述方式得到的得到的被粘物(纵50mm×横35mm×厚度2mm)安装在纵100mm、横35mm、厚度2mm的模腔内,向其中,通过注射成型机“EC75SX”(东芝机械株式会社制)在230℃下将树脂组合物进行注射成型,得到复合成型体的片材。应予说明,该复合成型体的片材完全熔融而形成2mm厚的1片片材,也即是说,被粘物(硫化EPDM)与树脂组合物在其片材的侧面处为粘接的状态(粘接面积:35mm×2mm)。
将所得复合成型体的片材(纵100mm×横35mm×厚度2mm)裁切为纵100mm×横10mm×厚度2mm,在23℃的温度条件和200mm/分钟的拉伸速度条件下,使用インストロン万能试验机“インストロン5566”(インストロンジャパン公司制),测定树脂组合物与被粘物之间的粘接力。
<(17)耐候性>
通过进行与前述“(15)注射成型性”的记载相同的操作,得到片材(纵100mm×横35mm×厚度2mm)。对该片材,使用“サンテストCPS+”(光源:氙,照射强度:550W/m2,株式会社东洋精机制作所制),进行24小时光暴露试验。调查试验前后的触感变化,按照下述基准评价耐候性。
A:无变化
B:略微发粘
C:发粘。
[表8]
[表8中的注释的说明]
*4:烯烃系橡胶:乙烯/丙烯/5-乙叉基-2-降冰片烯共聚物橡胶“JSR EP37F”(JSR株式会社制,碘值=8,门尼粘度(ML1+4,100℃)=100,乙烯含量为54摩尔%)
*5:无规聚丙烯“J226T”(MFR[230℃、载重21.2N]=20g/10分钟,株式会社プライムポリマー制)
*6:链烷烃系操作油“ダイアナプロセスPW-90”(运动粘度=95.54mm2/s(40℃),出光兴产株式会社制)
*7:2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷/二氧化硅(质量比:40/60)“パーヘキサ(注册商标)25B-40”(日本油脂株式会社制)
*8:三烯丙基异氰脲酸酯/二氧化硅(质量比:40/60)“タイク(注册商标)WH-60”(日本化成株式会社制)
*9:不饱和脂肪酸单酰胺“ダイヤミッド(注册商标)L-200”(日本化成株式会社制)。
根据表8的结果可知,使用本发明的氢化嵌段共聚物(a-1)或氢化嵌段共聚物(a-8)的树脂组合物为低硬度、注射成型性也良好、对硫化EPDM的粘接力优异、进一步耐候性也良好,故而对于耐候密封条用途是有用的。
另一方面,使用氢化嵌段共聚物(a'-6)的树脂组合物中,硬度变高(比较例21),使用氢化共聚物(x-1)的树脂组合物中,氢化共聚物(x-1)为半固体状故而不能均匀地预混合,无法得到规定配合比的树脂组合物(比较例22)。
[实施例35~38、比较例23~25:层叠体的制造]
使用下述表9所示的材料,针对各个内层用的材料、中间层用的材料、和外层用的材料,以下述表9所示的配合比例,使用水冷式向下膨胀成型机,在树脂温度为200℃、冷却水温度为20℃、线速度为10m/分钟的条件下,成型厚度为200μm的层叠体(膜)。各层的厚度是:内层20μm、中间层130μm、外层50μm。针对所得各层叠体的物性,按照下述方法测定。结果示于表9。
进一步,将实施例35中观察裂纹行进样式时的扫描型电子显微镜(SEM)照片示于图3。
表9中的各评价和测定方法使用各实施例和比较例中制造的厚度为200μm的层叠体,按照下述方法进行。
<(18)熔点>
使用差示扫描热量计(DSC)“TGA/DSC1 Star System”(Mettlermn Toledo公司制),将切取层叠体的各层(外层、中间层和内层)而得到的样品以10℃/分钟的升温速度从30℃加热至250℃从而熔解后,以10℃/分钟的降温速度从250℃冷却至30℃,进一步以10℃/分钟的升温速度再次从30℃升温至250℃,将此时测定的主吸热峰的峰顶温度记作各层的熔点。
<(19)形貌>
使用扫描型探针显微镜“探针台SPI4000/环境控制型单元E-sweep”(エスアイアイ·ナノテクノロジー株式会社制),观察层截面的形貌。观察试样的制作在使用液氮将样品冻结的状态下,使用玻璃刀通过超薄切片机沿着MD方向(流动方向)裁切出截面。观察截面时,在常温、常压化、扫描尺寸为10×10μm和2×2μm的范围内,以DFM模式获得MD方向的相位像,指向扫描尺寸内的岛相(分散相)来进行测量,并进行平均化。将满足下述评价基准A的试样评价为A。
A:具有形成长轴为1μm以上的岛相或共连续结构、和长轴为300nm以下的岛相这两种结构的相分离结构的膜。
<(20)杨氏模量>
制作25mm×75mm的尺寸的试验片,使用“インストロン3345”(インストロン公司制),在5mm/分钟的条件下测定杨氏模量。值越小则柔软性越优异。目标值为300MPa以下。
<(21)雾度>
使用雾度计“HR-100”(株式会社村上色彩技术研究所制)来测定雾度。
值越小则透明性越优异。目标值为20%以下,优选为16以下。
<(22)破袋强度(常温)>
将层叠体裁切为15cm×9cm的大小,使用其2片使内层彼此重合,对4边当中的3边,在140℃、0.4MPa和1秒的加热时间的条件下进行热密封后,从开口的1边注入100cc的水,接着,将该1边在与上述相同的条件下进行热密封,由此制作内容量为100cc的液体包装容器。
将所得液体包装容器在23℃的环境下静置于铁板上后,从上方使1kg(9.8N)的铁板落下3次。以3cm的间隔进行相同的测定,将未破袋的上限高度记作常温下的破袋强度的指标。值越大则表示常温下的破袋强度越高。优选为70cm以上,更优选为80cm以上。
此外,该破袋强度的试验后,用扫描型电子显微镜(SEM)观察液体包装容器,观察从内层的热密封部位与未热密封的部位的边界行进的裂纹,按照下述评价基准进行评价(参照图4)。
A:裂纹沿着内层-中间层的界面以与层叠体的面方向平行的方式行进(裂纹行进样式A)
B:裂纹朝向层叠体表面行进(裂纹行进样式B)。
<(23)破袋强度(低温)>
上述(22)破袋强度的评价中,将所制作的液体包装容器在4℃的环境下静置于铁板上后,从上方使1kg(9.8N)的铁板落下3次。以3cm的间隔进行相同的测定,将未破袋的上限高度记作低温破袋强度的指标。值越大则表示低温破袋强度越高。优选为17cm以上,更优选为20cm以上,进一步优选为22cm以上。
[表9]
[表9中的注释的说明]
*10:“タフマーP-0775”(三井化学株式会社制),乙烯-丙烯无规共聚物,MFR为0.6g/10分钟(230℃、21.6N),熔点为43℃,乙烯含量为56摩尔%。
根据表9的结果可知,使用氢化嵌段共聚物(a-1)的层叠体的杨氏模量和雾度低、破袋强度高、低温破袋性优异,裂纹行进样式也为期望的样式,成型性也良好。
另一方面,使用氢化嵌段共聚物(a'-6)、和氢化嵌段共聚物(y-1)或乙烯-α-烯烃共聚物的层叠体的杨氏模量和雾度均变高,低温破袋性也差(比较例23和24)。此外,不使用氢化嵌段共聚物(a-1)而使用氢化共聚物(x-1)和氢化嵌段共聚物(y-1)时,氢化共聚物(x-1)为半固体状故而不能均匀地预混合,无法得到规定的配合比的膜(比较例25)。

Claims (28)

1.氢化嵌段共聚物,其为对至少由聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)构成的嵌段共聚物加氢而得到的氢化嵌段共聚物,所述聚合物嵌段(A)以源自芳族乙烯基化合物的结构单元为主体,所述聚合物嵌段(B)以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯与丁二烯的混合物的结构单元为主体,
聚合物嵌段(A)的含量相对于该氢化嵌段共聚物的总量为1质量%以上且低于5质量%,聚合物嵌段(B)的1,2-键和3,4-键的总计含量为30~85摩尔%,聚合物嵌段(B)的加氢率为80摩尔%以上,该氢化嵌段共聚物的重均分子量为150,000~800,000。
2.根据权利要求1所述的氢化嵌段共聚物,其中,所述聚合物嵌段(A)当中,至少1个聚合物嵌段(A)的重均分子量为3,000~15,000。
3.根据权利要求1或2所述的氢化嵌段共聚物,其中,所述聚合物嵌段(A)当中,至少1个聚合物嵌段(A)的重均分子量为300~2,500。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的氢化嵌段共聚物,其中,所述聚合物嵌段(A)的总计重均分子量为3,500~15,000。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的氢化嵌段共聚物,其中,所述聚合物嵌段(A)的总计重均分子量为4,500~15,000。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的氢化嵌段共聚物,其为直链状的三嵌段共聚物或二嵌段共聚物。
7.根据权利要求6所述的氢化嵌段共聚物,其为具有2个所述聚合物嵌段(A)、1个所述聚合物嵌段(B)的A-B-A型的三嵌段共聚物,
式中,A表示所述聚合物嵌段(A),B表示所述聚合物嵌段(B)。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的氢化嵌段共聚物,其中,所述聚合物嵌段(B)为以源自异戊二烯与丁二烯的混合物的结构单元为主体的聚合物嵌段,异戊二烯与丁二烯的混合比例以摩尔比计为异戊二烯/丁二烯=10/90~90/10。
9.树脂组合物,其含有:(a)权利要求1~8中任一项所述的氢化嵌段共聚物、和(b)聚烯烃系树脂,该(a)成分与该(b)成分的含有比例[(a)/(b)]以质量比计为1/99~99/1。
10.根据权利要求9所述的树脂组合物,所述(a)成分含有:聚合物嵌段(A)的总计重均分子量为3,500~7,000的氢化嵌段共聚物、和聚合物嵌段(A)的总计重均分子量大于7,000且为15,000以下的氢化嵌段共聚物。
11.根据权利要求9或10所述的树脂组合物,其中,构成所述(b)成分的烯烃为碳原子数为2~10的烯烃。
12.根据权利要求9~11中任一项所述的树脂组合物,其中,所述(b)成分为选自均聚聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-己烯无规共聚物、丙烯-辛烯无规共聚物、丙烯-乙烯-戊烯无规共聚物和丙烯-乙烯-己烯无规共聚物中的聚丙烯系树脂。
13.根据权利要求9~12中任一项所述的树脂组合物,其中,所述(b)成分为含有极性基团的聚烯烃系树脂。
14.根据权利要求13所述的树脂组合物,其中,所述极性基团为选自(甲基)丙烯酰氧基、羟基、酰胺基、卤素原子、羧基、-COOR所示的酯基、和酸酐基中的至少1种,其中,R为碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为6~20的芳基。
15.粘合剂,其含有权利要求1~8中任一项所述的氢化嵌段共聚物。
16.粘接剂,其含有权利要求9~14中任一项所述的树脂组合物。
17.成型体,其含有选自陶瓷、金属、极性树脂和聚烯烃树脂中的至少1种、和权利要求16所述的粘接剂。
18.液体包装容器,其含有由权利要求9~14中任一项所述的树脂组合物形成的层。
19.根据权利要求18所述的液体包装容器,其包括具有内层、中间层和外层的至少3层的层叠体,内层、中间层和外层当中的至少1层由权利要求9~14中任一项所述的树脂组合物形成。
20.根据权利要求19所述的液体包装容器,其中,权利要求9~14中任一项所述的树脂组合物形成内层和中间层两者、或者内层或中间层中的任一层,
构成所述内层的树脂成分的熔点MPin与构成所述中间层树脂成分的熔点MPmid满足下述式:
MPin<MPmid
21.根据权利要求19或20所述的液体包装容器,其中,权利要求9~14中任一项所述的树脂组合物形成内层,
构成所述内层的树脂成分的熔点MPin与构成所述外层的树脂成分的熔点MPout满足下述式:
0<MPout-MPin≤50。
22.根据权利要求19~21中任一项所述的液体包装容器,其中,至少内层由权利要求9~14中任一项所述的树脂组合物形成。
23.根据权利要求19~22中任一项所述的液体包装容器,其中,所述各层的厚度为:内层5~30μm、中间层100~300μm、外层15~120μm。
24.医疗用具,其由权利要求9~14中任一项所述的树脂组合物形成。
25.医疗用管,其由权利要求9~14中任一项所述的树脂组合物形成。
26.树脂组合物,其含有:(I)权利要求1~8中任一项所述的氢化嵌段共聚物、(II)聚烯烃系树脂、和(III)软化剂。
27.耐候密封条用转角构件,其具有由权利要求26所述的树脂组合物形成的部位。
28.耐候密封条,其具备具有由权利要求26所述的树脂组合物形成的部位的构件。
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