JP2014193940A - 熱可塑性樹脂組成物、熱可塑性シート及びフィルム - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【解決手段】下記(a)成分を含む熱可塑性樹脂(1)を85〜97.5質量%、ビニル芳香族炭化水素単量体50〜95質量%と、グリシジル(メタ)アクリレート5〜50質量%とからなる、共重合体(2)を2〜10質量%、並びに、高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、及び高級脂肪酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1種を総量で0.01〜0.5質量%、を含む、熱可塑性樹脂組成物;
(a)ビニル芳香族炭化水素単量体を90質量%以上含有する重合体ブロックAを少なくとも1個と、共役ジエン単量体を含有する重合体ブロックBを少なくとも1個とからなり、前記ビニル芳香族炭化水素単量体の含有量が40〜95質量%である、ブロック共重合体又はその水添物。
【選択図】なし
Description
〔1〕
下記(a)成分を含む熱可塑性樹脂(1)を85〜97.5質量%、
ビニル芳香族炭化水素単量体50〜95質量%と、グリシジル(メタ)アクリレート5〜50質量%とからなる、共重合体(2)を2〜10質量%、並びに
高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、及び高級脂肪酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1種を総量で0.01〜0.5質量%、
を含む、熱可塑性樹脂組成物;
(a)ビニル芳香族炭化水素単量体を90質量%以上含有する重合体ブロックAを少なくとも1個と、共役ジエン単量体を含有する重合体ブロックBを少なくとも1個とからなり、前記ビニル芳香族炭化水素単量体の含有量が40〜95質量%である、ブロック共重合体又はその水添物。
〔2〕
前記熱可塑性樹脂(1)として、下記(b)成分を更に含む、〔1〕に記載の熱可塑性樹脂組成物;
(b)前記(a)成分とは異なる構造を有するビニル芳香族炭化水素単量体と共役ジエン単量体とを有するブロック共重合体(b1)、ビニル芳香族炭化水素単量体の単独重合体(b2)、及びビニル芳香族炭化水素単量体とその他のビニル単量体とを有する共重合体(b3)、からなる群より選ばれる少なくとも1種。
〔3〕
前記共重合体(2)は、前記ビニル芳香族炭化水素単量体70〜95質量%と、前記グリシジル(メタ)アクリレート5〜30質量%とからなる共重合体である、〔1〕又は〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物。
〔4〕
前記(b)成分の重量平均分子量(Mw)が、1万〜100万である、〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物。
〔5〕
〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる、熱可塑性シート。
〔6〕
〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる、熱可塑性フィルム。
下記(a)成分を含む熱可塑性樹脂(1)を85〜97.5質量%、
ビニル芳香族炭化水素単量体50〜95質量%と、グリシジル(メタ)アクリレート5〜50質量%とからなる共重合体(2)を2〜10質量%、並びに
高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、及び高級脂肪酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1種を総量で0.01〜0.5質量%、
を含む、熱可塑性樹脂組成物;
(a)ビニル芳香族炭化水素単量体を90質量%以上含有する重合体ブロックAを少なくとも1個と、共役ジエン単量体を含有する重合体ブロックBを少なくとも1個とからなり、前記ビニル芳香族炭化水素単量体の含有量が40〜95質量%である、ブロック共重合体又はその水添物、である。
熱可塑性樹脂(1)のうち、(a)成分として、ビニル芳香族炭化水素単量体を90質量%以上含有する重合体ブロックAを少なくとも1個と、共役ジエン単量体を含有する重合体ブロックBを少なくとも1個とからなり、ビニル芳香族炭化水素単量体の含有量が40〜95質量%である、ブロック共重合体(a1)又はその水添物(a2)について説明する。
重合体ブロックAは、重合体ブロックA中のビニル芳香族炭化水素単量体の含有量が90質量%以上である重合体ブロックである。重合体ブロックAとしては、例えば、ビニル芳香族炭化水素単量体90質量%以上と共役ジエン単量体10質量%以下とを含有する共重合体ブロック;ビニル芳香族炭化水素単量体の単独重合体ブロックが挙げられる。ブロック共重合体(a1)は、重合体ブロックAを少なくとも1つ有する。
A−(B−A)n ・・・(i)
A−(B−A)n−B ・・・(ii)
B−(A−B)n+1 ・・・(iii)
式中、Aは重合体ブロックAを表し、Bは重合体ブロックBを表し、nは1以上の整数であり、一般的には1〜5である。重合体ブロックAと重合体ブロックBとの境界は必ずしも明瞭に区別される必要はない。
[(A−B)k]m−X ・・・(iv)
[(A−B)k−A]m−X ・・・(v)
[(B−A)k]m−X ・・・(vi)
[(B−A)k−B]m−X ・・・(vii)
ここで、A、Bは式(i)〜(iii)のA、Bとそれぞれ同義であり、kは1以上の整数であり、mは3以上の整数であり、mは好ましくは3〜5である。Xは、カップリング剤の残基又は開始剤の残基を示す。ここで、カップリング剤の残基としては、例えば、四塩化ケイ素、四塩化スズ等のカップリング剤の残基が挙げられる。開始剤の残基としては、多官能有機リチウム化合物等の開始剤の残基が挙げられる。
ビニル芳香族炭化水素重合体ブロック率(%)=(上記酸化分解によって得られた重合体ブロックAの質量)/(ブロック共重合体(a1)中の全ビニル芳香族炭化水素重合体質量)×100
ブロック共重合体の水添物(a2)は、ブロック共重合体(a1)を水素添加(以下、「水添」とも略される。)することにより得られる。
熱可塑性樹脂(1)は、上述したブロック共重合体(a1)又はその水添物(a2)((a)成分)以外に、(b)上記(a)成分とは異なる構造を有するビニル芳香族炭化水素単量体と共役ジエン単量体とを有するブロック共重合体(b1)、ビニル芳香族炭化水素単量体の単独重合体(b2)、及びビニル芳香族炭化水素単量体とその他のビニル単量体とを有する共重合体(b3)、からなる群より選ばれる少なくとも1種を更に含有することが好ましい。
(b2)成分としては、例えば、ポリスチレンが挙げられる。
(b3)成分としては、例えば、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂(AS)、(メタ)アクリル酸エステル−スチレン共重合樹脂(MS)、ゴム変性スチレン系樹脂(HIPS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS)、(メタ)アクリル酸エステル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(MBS)等が挙げられる。これらの中でも、強度等の観点から、(メタ)アクリル酸エステル−スチレン共重合樹脂(MS)、ゴム変性スチレン系樹脂(HIPS)が好ましい。
共重合体(2)は、ビニル芳香族炭化水素単量体50〜95質量%とグリシジル(メタ)アクリレート5〜50質量%との共重合体である。かかる共重合体(2)を用いることにより、(a)成分に対して良好な分散性を有し、かつ熱可塑性樹脂組成物の水性インクとの密着性を優れたものにできる。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、及び高級脂肪酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する。
これらの高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、及び高級脂肪酸エステルは、1種単独でもよく、2種以上を併用してもよい。
(1)ブロック共重合体(a1)のスチレン含有量
紫外線分光光度計(日立UV200)を用いて、262nmの吸収強度より算出した。
四酸化オスミウムを触媒としてジ−tert−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.KOLTHOFF,et al.,J.Polym.Sci.1,429(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を定量し、下記の式から求めた。
スチレンブロック率(%)=(ビニル芳香族炭化水素重合体ブロック成分の質量)/(ブロック共重合体(a1)のスチレン含有量)×100
ASTM D1238に準拠し、200℃、荷重5kgの条件で測定した。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)装置(東ソ−(株)製、「HLC8220GPC」)を用い、溶媒としてテトラヒドロフランを用い、カラム温度40℃で測定した。重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、重量平均分子量と数平均分子量が既知の市販の標準ポリスチレンを用いて作製した検量線から求めた。
(1)ブロック共重合体(P−1)
攪拌機付きオートクレーブを用い、窒素ガス雰囲気下で、スチレン30質量部を含むシクロヘキサン溶液に、n−ブチルリチウム0.080質量部を添加し、80℃で35分間重合させた(工程(i))。次に、スチレン33質量部と1,3−ブタジエン17質量部を含むシクロヘキサン溶液を、反応溶液に45分間連続的に添加して80℃で重合した(工程(ii))。続いて、スチレン20質量部を含むシクロヘキサン溶液を、反応溶液に25分間連続的に添加して80℃で重合した後、80℃で10分間保持した(工程(iii))。
その後、重合器にn−ブチルリチウムに対して0.9倍モルのメタノールを添加して、重合を停止させた。そして、ブロック共重合体100質量部に対して、安定剤として2−〔1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ペンチルフェニル)エチル〕−4,6−ジ−tert−ペンチルフェニルアクリレート0.5質量部を添加した後、脱溶媒してブロック共重合体(P−1)を得た。
得られたブロック共重合体(P−1)は、数平均分子量85000、スチレン含有量83質量%、スチレンブロック率80質量%、メルトフローレート6g/10分(MFR;ASTM D1238に準拠、200℃、荷重5kg)であった。
ブロック共重合体(P−1)と同様の手法を用い、工程(i)でスチレン10質量部、工程(ii)でスチレン22質量部と1,3−ブタジエン58質量部、工程(iii)でスチレン10質量部を重合し、ブロック共重合体(P−2)を得た。
ブロック共重合体(P−2)は、スチレン/1,3−ブタジエン=100/0(質量比)である重合体ブロックA、スチレン/1,3−ブタジエン=27.5/72.5(質量比)である重合体ブロックB、スチレン/1,3−ブタジエン=100/0(質量比)である重合体ブロックAよりなるA−B−A型ブロック重合体である。
ブロック共重合体(P−1)と同様の手法を用い、工程(i)でスチレン20質量部、工程(ii)でスチレン40質量部と1,3−ブタジエン6質量部、工程(iii)でスチレン34質量部を重合し、ブロック共重合体(P−3)を得た。
ブロック共重合体(P−2)は、スチレン/1,3−ブタジエン=100/0(質量比)である重合体ブロックA、スチレン/1,3−ブタジエン=87/13(質量比)である重合体ブロックB、スチレン/1,3−ブタジエン=100/0(質量比)である重合体ブロックAよりなるA−B−A型ブロック重合体である。
ブロック共重合体(P−1)と同様の手法を用い、工程(i)でスチレン10質量部、工程(ii)でスチレン5質量部と1,3−ブタジエン65質量部、工程(iii)でスチレン20質量部を重合し、ブロック共重合体(P−4)を得た。
ブロック共重合体(P−4)は、スチレン/1,3−ブタジエン=100/0(質量比)である重合体ブロックA、スチレン/1,3−ブタジエン=7/93(質量比)である重合体ブロックB、スチレン/1,3−ブタジエン=100/0(質量比)である重合体ブロックAよりなるA−B−A型ブロック重合体である。
n−ブチルリチウムの添加量を少なくすると得られるブロック共重合体の分子量は大きくなる傾向があり、工程(i)及び(iii)のスチレン添加量に対し、工程(ii)のスチレン添加量を増やすと、得られるブロック共重合体中のスチレンブロック率は低下する傾向があることが確認された。
ポリスチレン樹脂(PSジャパン(株)製、「ポリスチレン685」)、スチレン−ブチルアクリレート共重合体(PSジャパン(株)製、「SC004」;スチレン82質量%、ブチルアクリレート18質量%)を用いた。
ポリ塩化ビニル樹脂(信越化学工業(株)製、「TK−800」)94質量部に、ジオクチルフタレート(DOP)6質量部を配合したもの(DOP配合物)を用いた。
5種類のグリジジル基含有共重合体(日油(株)製、「マープルーフG1005S」、「マープルーフG1010S」、「マープルーフG0115S」、「マープルーフG0250S」、「マープルーフG0150M」、「マープルーフG01100」;以下、それぞれGMA1〜6という。)を用いた。表2に、これらの物性を示した。
(1)評価試料の作製
各実施例及び各比較例において、Tダイ装着押し出し機((株)池貝製、「FS40−36V型」;バレル径40mmφ、長さ/直径比(L/D)=36、幅400mmTダイ装着、2段ダルメージ式スクリュー)のホッパーに、表3に示す配合にて各原料ペレットを投入し、押し出して、平均厚み0.25mmのシートを得た。得られたシートを、テンター延伸装置(市金工業(株)製、「SF−625」)を用い、85℃で幅方向に5倍延伸し、平均厚み0.05mm、幅1mの延伸フィルムを作製した。得られたシート及び延伸フィルムについて、下記項目で記載する手法に基づいて、引張弾性率、濡れ指数、水性インクとの密着性、延伸フィルムの厚み精度を測定した。
ASTM D638に準拠し、ミネベア(株)製、「TG−5KN型試験機」を用いて、試験速度5mm/分で測定した。
JIS K6768に準拠して、濡れ指数試薬にて測定した。
グラビアミニ校正機((株)日商グラビア製)の印刷機により、水性グラビアインク(サカタインクス(株)製、「スーパーエコピュア」)を使用して上記において得られたシート表面を印刷した。印刷に際して、水性グラビアインク用薄め液「スーパーエコピュア用薄め液」(サカタインクス(株)製)を、水性グラビアインク/薄め液=100/50の質量比率でブレンドしたものを使用した。印刷されたシート(印刷シート)について、水性グラビアインクとの密着性を評価した。
○:0mm/100mm(完全密着)以上20mm/100mm未満
△:20mm/100mm以上50mm/100mm未満
×:50mm/100mm以上100mm/100mm(完全剥離)以下
JIS K7105に準拠し、ヘイズメータ(日本電色(株)、「1001DP」)を用いて、シートのヘイズ値を測定し、以下の基準で判定した。
〇:30%未満
△:30%以上〜50%未満
×:50%以上
延伸フィルムを延伸方向に平行にカットし、カットした端から5cm置きに厚みを測定し、その最大厚みと最小厚みの差を算出した。
表3及び表4に、実施例1〜11及び比較例1〜7の結果を示す。
Claims (6)
- 下記(a)成分を含む熱可塑性樹脂(1)を85〜97.5質量%、
ビニル芳香族炭化水素単量体50〜95質量%と、グリシジル(メタ)アクリレート5〜50質量%とからなる、共重合体(2)を2〜10質量%、並びに
高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、及び高級脂肪酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1種を総量で0.01〜0.5質量%、
を含む、熱可塑性樹脂組成物;
(a)ビニル芳香族炭化水素単量体を90質量%以上含有する重合体ブロックAを少なくとも1個と、共役ジエン単量体を含有する重合体ブロックBを少なくとも1個とからなり、前記ビニル芳香族炭化水素単量体の含有量が40〜95質量%である、ブロック共重合体又はその水添物。 - 前記熱可塑性樹脂(1)として、下記(b)成分を更に含む、請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物;
(b)前記(a)成分とは異なる構造を有するビニル芳香族炭化水素単量体と共役ジエン単量体とを有するブロック共重合体(b1)、ビニル芳香族炭化水素単量体の単独重合体(b2)、及びビニル芳香族炭化水素単量体とその他のビニル単量体とを有する共重合体(b3)、からなる群より選ばれる少なくとも1種。 - 前記共重合体(2)は、前記ビニル芳香族炭化水素単量体70〜95質量%と、前記グリシジル(メタ)アクリレート5〜30質量%とからなる共重合体である、請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記(b)成分の重量平均分子量(Mw)が、1万〜100万である、請求項2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる、熱可塑性シート。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる、熱可塑性フィルム。
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