JP2000186179A - スチレン系樹脂組成物及びフィルム - Google Patents

スチレン系樹脂組成物及びフィルム

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JP2000186179A JP36267298A JP36267298A JP2000186179A JP 2000186179 A JP2000186179 A JP 2000186179A JP 36267298 A JP36267298 A JP 36267298A JP 36267298 A JP36267298 A JP 36267298A JP 2000186179 A JP2000186179 A JP 2000186179A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲルレベル(フィシュアイ)が良好で、物性
バランスに優れるスチレン系樹脂組成物からなるフィル
ムの提供。 【解決手段】 (I)少なくとも2つのビニル芳香族炭
化水素重合体ブロックと少なくとも1つの共役ジエン重
合体ブロックと共役ジエンとビニル芳香族炭化水素重合
体ブロック又は少なくとも2つのビニル芳香族炭化水素
重合体ブロックと少なくとも1つの共役ジエンとビニル
芳香族炭化水素重合体ブロックを有するブロック共重合
体で、該ブロック共重合体のビニル芳香族炭化水素含有
量が65重量%〜85重量%、共役ジエン含有量が35
重量%〜15重量%で、ブロック共重合体中に組み込ま
れているビニル芳香族炭化水素重合体ブロックのブロッ
ク率が50重量%〜97重量%以下あるブロック共重合
体と、(II)180℃〜240℃の範囲における粘度
が、特定の範囲内であるポリスチレン樹脂、からなるこ
とを特徴とするスチレン系樹脂組成物とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフィルム中のゲルが
少なく、フィルム特性に優れることとなるスチレン系樹
脂組成物及びフィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】ビニル芳香族炭化水素含有量が比較的高
い、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンからなるブロッ
ク共重合体は、透明性、耐衝撃性等の特性を利用して射
出成形用途、シート、フィルム等の押し出し成形用途等
に使用されている。従来から透明で耐衝撃性等の機械特
性を向上させるため、いくつかのビニル芳香族炭化水素
と共役ジエンからなるブロック共重合体及び製造方法、
或いはその組成物が提案されている。例えば特開昭52
−58788号公報には透明性と耐衝撃性を改良する目
的で触媒を分割添加した分岐状ブロック共重合物が、特
開昭58−141233号公報には透明性や表面光沢性
などの外観特性及び耐衝撃性に優れた熱可塑性重合体組
成物を得るため、分子量の増加と共に変化する組成分布
を有するブロック共重合体混合物と熱可塑性樹脂との組
成物が、特開平4−277509号公報には環境応力亀
裂性を改良するため、触媒を分割添加した漸変性ブロッ
ク共重合体の製造方法が、特開昭63−145314号
公報には透明性と機械的特性を得るため、S1−B1−
B/S−S2構造のブロック共重合体の製造方法が、特
開平7−97418号公報には透明性と耐衝撃性及びビ
ニル芳香族炭化水素重合体の補強性を改良するため、ブ
ロック率、重合体ブロックの配置、ビニル芳香族炭化水
素と共役ジエンとのランダム共重合した部分の共役ジエ
ン量比率等に特徴を持たせたブロック共重合体が記載さ
れている。しかしながら、これらのブロック共重合体又
はブロック共重合体混合物は、スチレン系樹脂組成物の
比較的薄いシート及びフィルム成形品とした時の成形品
中のゲルレベル(フィシュアイ)と強度及び伸び等の物
性のバランスが十分ではなく、これらの文献にはそれら
を改良する方法に関して何ら開示されておらず、依然と
して市場での問題点が指摘されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ゲルレベル
(フィシュアイ)が良好で、物性バランスに優れるスチ
レン系樹脂組成物からなる薄いシート、フィルムを提供
することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、180〜24
0℃の粘度挙動が特定の範囲にあるポリスチレン樹脂と
ブロック共重合体、更にはそれに特定の安定剤を組み合
わせることによって、組成物のフィシュアイ(以後FE
と記す)を大幅に低減することが可能となったことを見
いだし完成されたものである。
【0005】即ち、、(I)少なくとも2つのビニル
芳香族炭化水素重合体ブロックと少なくとも1つの共役
ジエン重合体ブロックと共役ジエンとビニル芳香族炭化
水素重合体ブロック又は少なくとも2つのビニル芳香族
炭化水素重合体ブロックと少なくとも1つの共役ジエン
とビニル芳香族炭化水素重合体ブロックを有するブロッ
ク共重合体で、該ブロック共重合体のビニル芳香族炭化
水素含有量が65重量%〜85重量%、共役ジエン含有
量が35重量%〜15重量%で、ブロック共重合体中に
組み込まれているビニル芳香族炭化水素重合体ブロック
のブロック率が50重量%〜97重量%以下あるブロッ
ク共重合体と、(II)180℃〜240℃の範囲にお
ける粘度が、式(1)の値以下、式(2)の値以上の範
囲内であるポリスチレン樹脂、 (1)P=2.4042×106−30140×T+1
27.44×T2−0.1806×T3 (2)P=1.1665×106−14850×T+6
4.5×T2 −0.0947×T3 (P:測定温度Tにおける粘度(Poise)、T:測
定温度(℃))からなり、(I)と(II)の重量比が
5/95〜70/30であることを特徴とするスチレン
系樹脂組成物。、安定剤として2−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〕−4−t−アミルフェニルアクリレート
及び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
クリレートの少なくとも1種をブロック共重合体100
重量部に対して0.05〜3重量部添加してなるのス
チレン系樹脂組成物。、(III)ゴム変性スチレン
系樹脂を(I)と(II)の合計100重量部に対して
0.5〜20重量部添加してなるのスチレン系樹脂組
成物。、のスチレン系樹脂組成物を50μm以下の
厚さに成形してなるフィルムであって、その伸びが5〜
100%の範囲で、引張弾性率が12000〜1700
0Kgf/cm2の範囲にあるフィルムである。以下、
本発明を詳細に説明する。
【0006】本発明に使用するブロック共重合体は、有
機溶媒中、有機リチウム化合物を開始剤としてビニル芳
香族炭化水素及び共役ジエンを重合することにより得る
ものである。本発明に使用するブロック共重合体に用い
られるビニル芳香族炭化水素としてはスチレン、o−メ
チルスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブ
チルスチレン、1,3−ジメチルスチレン、α−メチル
スチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、
1,1−ジフェニルエチレンなどがあるが、特に一般的
なものはスチレンが挙げられる。これらは1種のみなら
ず2種以上混合使用してもよい。共役ジエンとしては、
1対の共役二重結合を有するジオレフィンであり、例え
ば1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエ
ン(イソプレン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジ
エン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエンな
どであるが、特に一般的なものとしては1,3−ブタジ
エン、イソプレンなどが挙げられる。これらは1種のみ
ならず2種以上混合使用してもよい。
【0007】本発明に使用するブロック共重合体のビニ
ル芳香族炭化水素含有量は65重量%〜85重量%、好
ましくは70〜80重量%、共役ジエン含有量は35重
量%〜15重量%、好ましくは30〜20重量%であ
る。ビニル芳香族炭化水素含有量が65重量%未満、共
役ジエン含有量が35重量%を超えると成形品中のFE
が多くなり、逆にビニル芳香族炭化水素含有量が85重
量%を超え、共役ジエン含有量が15重量%未満では、
成形品の伸びが低下するため好ましくない。また、ブロ
ック共重合体中に組み込まれているビニル芳香族炭化水
素重合体ブロックのブロック率は50重量%〜97重量
%、好ましくは60重量%〜95重量%である。50重
量%未満ではフィルム加熱時の伸びが大きくなり、寸法
安定性に劣るため、成形加工時に問題が生じる。また、
97重量%を超えるとフィルムの伸びが劣るため好まし
くない。
【0008】ビニル芳香族炭化水素ブロックのブロック
率は、ブロック共重合体の製造時に少なくとも一部のビ
ニル芳香族炭化水素と共役ジエンが共重合する工程のビ
ニル芳香族炭化水素と共役ジエンの重量、重量比、重合
反応性比等を変えることによりコントロールすることが
できる。具体的な方法としては、ビニル芳香族炭化水素
と共役ジエンとの混合物を連続的に重合系に供給して重
合する、及び/又は極性化合物或はランダム化剤を使用
してビニル芳香族炭化水素と共役ジエンを共重合する等
の方法が採用できる。極性化合物やランダム化剤として
は、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチ
ルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等
のエーテル類、トリエチルアミン、テトラメチルエチレ
ンジアミン等のアミン類、チオエーテル類、ホスフィン
類、ホスホルアミド類、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、カリウムやナトリウムのアルコキシド等が挙げられ
る。
【0009】尚、本発明においてブロック共重合体中に
組み込まれているビニル芳香族炭化水素重合体ブロック
のブロック率とは、四酸化オスミウムを触媒としてジ・
ターシャリーブチルハイドロパーオキサイドによりブロ
ック共重合体を酸化分解する方法(I.M.KOLTH
OFF,etal.,J.Polym.Sci.1,4
29(1946)に記載の方法)により得たビニル芳香
族炭化水素重合体ブロック成分(但し平均重合度が約3
0以下のビニル芳香族炭化水素重合体成分は除かれてい
る)を定量し、次の式から求めた値を云う。
【0010】ブロック率(重量%)=(ブロック共重合
体中のビニル芳香族炭化水素重合体ブロックの重量%/
ブロック共重合体中の全ビニル芳香族炭化水素の重量
%)×100 本発明に使用するブロック共重合体は少なくとも2つの
ビニル芳香族炭化水素重合体ブロックと少なくとも1つ
の共役ジエン重合体ブロックと共役ジエンとビニル芳香
族炭化水素重合体ブロック又は少なくとも2つのビニル
芳香族炭化水素重合体ブロックと少なくとも1つの共役
ジエンとビニル芳香族炭化水素重合体ブロックを有する
ブロック共重合体で、例えば下記の一般式のものが挙げ
られる。
【0011】 (イ)A−(B−A)n (ロ)A−(B−A)n −B (ハ)B−(A−B)n+1 で表される線状ブロック共重合体、或いは一般式 (ニ)[(A−B)km+2−X (ホ)[(A−B)k−A]m+2−X (ヘ)[(B−A)km+2−X (ト)[(B−A)k−B]m+2−X で表されるラジアルブロック共重合体(上式において、
Aはビニル芳香族炭化水素重合体重合体ブロックを示
す。Bは共役ジエン重合体ブロックと共役ジエンとビニ
ル芳香族炭化水素重合体ブロック又は共役ジエンとビニ
ル芳香族炭化水素重合体ブロックを示す。Xはカップリ
ング剤の残基又は多官能有機リチウム化合物等の開始剤
の残基を示す。n、k及びmは1以上の整数、一般的に
は1〜5である。)である。
【0012】本発明に使用するブロック共重合体の好ま
しい数平均分子量は、5万〜30万、より好ましくは7
万〜25万の範囲である。数平均分子量はゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー(GPC)用の単分散ポリ
スチレンをGPCにより、そのピークカウント数と単分
散ポリスチレンの数平均分子量との検量線を作成し、常
法(例えば「ゲルクロマトグラフィー<基礎編>」講談
社発行)に従って算出できる。
【0013】本発明のブロック共重合体の好ましいメル
トフローインデックス(JISK−6870により測
定。条件はG条件で温度200℃、荷重5Kg)は成形
加工の点から0.1〜50g/10min、好ましくは
1〜20g/10minである。本発明で使用するポリ
スチレン樹脂は、180℃〜240℃の範囲における粘
度が、式(1)の値以下、式(2)の値以上の範囲内の
ものである。図1に式(1)と式(2)の値を示した。
粘度が式(1)の値を超える場合は比較的小さなFEが
多くなり、好ましくない。また、粘度が式(2)の値未
満の場合は比較的大きなFEが発生するため、好ましく
ない。
【0014】本発明で使用するポリスチレン樹脂の粘度
はキャピログラフ(東洋精機(株)社製)で測定した、
シェアーレート(SR)が61sec-1の値である。キ
ャピログラフの測定条件は、キャピラリー長さ(L)が
10.0mm、キャピラリー径(D)が1.00mm、
バレル径(B)が9.50mmで、180〜240℃の
温度範囲で測定するものである。
【0015】本発明で使用するポリスチレン樹脂は、マ
ス重合或いはマス−サスペンジョン重合等の従来公知の
方法で製造できる。また、180〜240℃の粘度は分
子量、分子量分布、分岐等を調整することで、或いは例
えばミネラルオイル、有機酸、有機酸エステル等の種々
の添加剤を添加する方法によって制御することができ
る。
【0016】本発明の組成物には安定剤として2−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〕−4−t−アミルフェニル
アクリレート及び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の少なくとも1種をブロック共
重合体100重量部に対して0.05〜3重量部、好ま
しくは0.1〜2重量部添加することによって、より一
層のFE抑制効果を得ることができる。安定剤が0.0
5重量部未満ではFEが発生するため好ましくなく、3
重量部を超えて添加しても本発明以上のFE抑制効果に
寄与しない。本発明のスチレン系樹脂組成物にはn−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、2,4−ビス〔(オク
チルチオ)メチル〕−o−クレゾール、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、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、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
ン等のフェノール系安定剤の少なくとも1種をブロック
共重合体100重量部に対して0.05〜3重量部、ト
リス−(ノニルフェニル)フォスファイト、2,2−メ
チレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチ
ルホスファイト、2−〔〔2,4,8,10−テトラキ
ス(1,1−ジメチルエチル)ジベンゾ[d、f]
[1,3,2]ジオキサフォスフェフィン−6−イル〕
オキシ〕−N,N−ビス〔2−〔〔2,4,8,10−
テトラキス(1,1−ジメチルエチル)ジベンゾ[d、
f][1,3,2]ジオキサフォスフェフィン−6−イ
ル〕オキシ〕−エチル〕−エタンアミン、トリス(2,
4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト等の有機
ホスフェート系、有機ホスファイト系安定剤の少なくと
も1種をブロック共重合体100重量部に対して0.0
5〜3重量部添加しても良い。
【0017】本発明の組成物の滑り性と耐衝撃性を改良
する目的で、ゴム変性スチレン系樹脂をブロック共重合
体とポリスチレン系樹脂の合計100重量部に対して
0.5〜20重量部、好ましくは1〜15重量部添加す
ることができる。ゴム変性スチレン系樹脂の添加量が
0.5重量部未満では、滑り性が十分でなく、20重量
部を超えると透明性が損なわれるため好ましくない。
【0018】本発明の組成物は、厚さ50μm以下のフ
ィルムとして用いることができる。フィルムの特性は、
伸びが5〜100%の範囲、引張弾性率が12000〜
17000Kgf/cm2の範囲である。フィルムの伸
びが5%未満では、フィルムを成形品等に被覆する際に
破断する問題が生じるため好ましくなく、100%を超
えてもそれ以上の効果は得られない。また、引張弾性率
が12000Kgf/cm2未満では剛性が低いため成
形品等に被覆する際に皺が生じる等好ましくない。ま
た、17000Kgf/cm2を超えると耐衝撃性が低
下するため好ましくない。
【0019】本発明の組成物は、従来公知のあらゆる配
合方法によって製造することができる。例えば、オープ
ンロール、インテンシブミキサー、インターナルミキサ
ー、コニーダー、二軸ローター付の連続混練機、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
剤に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。
【0020】本発明の組成物は必要に応じて任意の添加
剤を含むことができる。添加剤の種類はプラスチックの
配合に一般的に用いられるものであれば特に制限はない
が、例えば、ガラス繊維,ガラスビーズ,シリカ,炭カ
ル,タルク等の無機補強剤、有機繊維,クマロンインデ
ン樹脂等の有機補強剤、有機パーオキサイド,無機パー
オキサイド等の架橋剤、チタン白,カーボンブラック,
酸化鉄等の顔料,染料,難燃剤,酸化防止剤,紫外線吸
収剤,帯電防止剤,滑剤,可塑剤,その他の増量剤或は
これらの混合物があげられる。
【0021】本発明の組成物はそのままで或は着色して
通常の熱可塑性樹脂と同様の加工手段によって成形し、
あらゆる用途に使用できる。例えば、射出成形、吹込成
形方法等によるOA機器部品、日用品、食品、雑貨、弱
電部品等の容器に使用することができる。取り分け、F
Eが少ない特徴を生かし、ラミネート用フィルム等の薄
いフィルムに好適である。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を説明する
が、これらは本発明の範囲を制限するものではない。表
1に実施例、比較例に使用したブロック共重合体を示し
た。ブロック共重合体はシクロヘキサン溶媒中でn−ブ
チルリチウムを開始剤に用い、表1のポリマー構造欄に
記載されている順序、量のモノマーを添加して重合し
た。重合終了後、メタノールを添加して重合反応を停止
した後、表3に示した安定剤量を添加し、溶剤を留去し
てブロック共重合体を回収した。得られたブロック共重
合体のメルトフローインデックス(M.I:JISK−
6870により測定。条件はG条件で温度200℃、荷
重5Kg)は全て5〜10の範囲であった。
【0023】表2に実施例、比較例に使用したポリスチ
レン樹脂を示した。ポリスチレン樹脂はスチレン90重
量%とエチルベンゼン10重量%の混合液に開始剤とし
て1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,5,5
−トリメチルシクロヘキサンを添加したモノマーを完全
混合型反応器に続いて直列に配置された3槽の層流型反
応器を有する重合反応装置に連続的に仕込んだ。開始剤
量及び反応温度、反応滞留時間等の条件は、表2のM.
I(JISK−6870により測定。条件はG条件で温
度200℃、荷重5Kg)、粘度となるように任意に調
整した。粘度(Poise)の測定条件は、キャピログ
ラフ(東洋精機(株)社製)を用い、シェアー(SR)
が61sec-1の値である。キャピログラフの測定条件
は、キャピラリー長さ(L)が10.0mm、キャピラ
リー径(D)が1.00mm、バレル径(B)が9.5
0mmで、180〜240℃の範囲で10℃毎に測定し
た。
【0024】
【実施例1〜7及び比較例1〜4】表3の配合組成に従
って、40mmシート押出機を用いて押出温度200℃
で厚さ0.5mmのシートを成形した。配合したHIP
Sはスタイロン475D(旭化成(株)社製)を使用し
た。このシートの透明性(Haze:シート表面に流動
パラフィンを塗布し、ASTM D1003に準拠して
測定)を測定し、次にこのシートを2軸延伸することに
よって厚さ0.05mmのフィルムを作成して、引張弾
性率と破断伸びを測定した(引張速度は5mm/mi
n、試験片は幅が10mm、標線間が20mm)。FE
は厚さ0.3mmのシートを40mmシート押出機で押
出温度235℃の条件で6時間連続運転を行い、運転開
始5分後と6時間後のシート面積300cm2当たりの
0.5mm以上のFE個数の差をカウントして評価した
(○:差が50個未満、△:差が50個以上、100個
以下、×:差が100個を超える)。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】
【発明の効果】本発明のスチレン系樹脂組成物を用いた
フィルムはFEが良好で、透明性、引張弾性率及び破断
伸びに優れている。取り分け、FEが良好な特徴を生か
して、薄いシート、フィルム等の押出成形品をラッピン
グフィルムとして、又は発泡容器等へのラミネートフィ
ルム用途等に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で使用するポリスチレン樹脂の180〜
240℃の範囲における式(1)と式(2)の粘度の値
を図示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 53:02 51:04)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (I)少なくとも2つのビニル芳香族炭
    化水素重合体ブロックと少なくとも1つの共役ジエン重
    合体ブロックと共役ジエンとビニル芳香族炭化水素重合
    体ブロック又は少なくとも2つのビニル芳香族炭化水素
    重合体ブロックと少なくとも1つの共役ジエンとビニル
    芳香族炭化水素重合体ブロックを有するブロック共重合
    体で、該ブロック共重合体のビニル芳香族炭化水素含有
    量が65重量%〜85重量%、共役ジエン含有量が35
    重量%〜15重量%で、ブロック共重合体中に組み込ま
    れているビニル芳香族炭化水素重合体ブロックのブロッ
    ク率が50重量%〜97重量%以下であるブロック共重
    合体と、(II)180℃〜240℃の範囲における粘
    度が、式(1)の値以下、式(2)の値以上の範囲内で
    あるポリスチレン樹脂、 (1)P=2.4042×106−30140×T+1
    27.44×T2−0.1806×T3 (2)P=1.1665×106−14850×T+6
    4.5×T2 −0.0947×T3 (P:測定温度Tにおける粘度(Poise)、T:測
    定温度(℃))からなり、(I)と(II)の重量比が
    5/95〜70/30であることを特徴とするスチレン
    系樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 安定剤として2−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〕−4−t−アミルフェニルアクリレート及
    び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
    リレートの少なくとも1種をブロック共重合体100重
    量部に対して0.05〜3重量部添加してなる請求項1
    記載のスチレン系樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 (III)ゴム変性スチレン系樹脂を
    (I)と(II)の合計100重量部に対して0.5〜
    20重量部添加してなる請求項1記載のスチレン系樹脂
    組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のスチレン系樹脂組成物を
    50μm以下の厚さに成形してなるフィルムであって、
    その伸びが5〜100%の範囲で、引張弾性率が120
    00〜17000Kgf/cm2の範囲にあるフィル
    ム。
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