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Info
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Abstract
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
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
Claims (4)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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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