JP2021031672A - 紫外線吸収性ポリマー、成形用組成物、および成形体 - Google Patents

紫外線吸収性ポリマー、成形用組成物、および成形体 Download PDF

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Kazunori Shigemori
一範 重森
朋之 青谷
Tomoyuki Aotani
朋之 青谷
三上 譲司
Joshi Mikami
譲司 三上
秋生 日水
Akio Himizu
秋生 日水
啓介 増子
Keisuke Masuko
啓介 増子
健 西中
Takeshi Nishinaka
健 西中
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Abstract

【課題】ポリオレフィンとの相溶性が良好で、透明性が良好な成形体を形成可能であり、例えば、包装材料形成時に内容物の紫外線劣化を抑制できる紫外線吸収性ポリマーの提供。【解決手段】AブロックおよびBブロックを有するブロックポリマーであり、Aブロックは、下記一般式で示す単位を有するポリマーブロック、Bブロックは、(メタ)アクリル酸エステル単位を含有するポリマーブロック(ただし、下記一般式で示す単位を有さない)である、紫外線吸収性ポリマー。(式中、R6はH原子又はメチル基、Uは紫外線を吸収する骨格を含むヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基を表す。)【選択図】なし

Description

本発明は、紫外線吸収性ポリマーおよび成形用組成物、成形体に関する。
従来から樹脂成形体(以下、成形体という)は、医薬用薬剤や化粧品等の包装材料として使用されていた。医薬用薬剤や化粧品等の内容物は、紫外線で劣化しやすいが、紫外線吸収剤を配合すると、紫外線吸収剤が移行して内容物を汚染する場合があった。
そこで、特許文献1および2では、ポリオレフィン、および紫外線吸収剤を組み込んだ樹脂を含む組成物が開示されている。
特許文献3では紫外線吸収性モノマーを共重合したポリマーが開示されている。
特開2001−72722号公報 特開2001−114842号公報 特開2005−008785号公報
しかし、特許文献1および2において、ポリオレフィンと紫外線吸収性モノマー等を二軸押出機中で重合する樹脂組成物は、成形体のヘーズが大きく紫外線吸収性モノマー単位を増やすほど透明性が低下する問題があった。また、特許文献3において、紫外線吸収性モノマーをランダム重合したポリマーは、分子量分布が広く、ポリオレフィンとの相溶性が低く、特に厚さが増したときに透明性が不足する問題があった。
本発明は、ポリオレフィンとの相溶性が良好で、透明性が良好な成形体を形成可能であり、例えば、包装材料を形成する際に内容物の紫外線劣化を抑制できる紫外線吸収性ポリマーの提供を目的とする。
本発明の紫外線吸収性ポリマーは、AブロックおよびBブロックを有するブロックポリマーであり、
Aブロックは、下記一般式(12)で示す単位を有するポリマーブロックであり、
Bブロックは、(メタ)アクリル酸エステル単位を含有するポリマーブロック(ただし、一般式(12)で示す単位を有さない)である。
一般式(12)
一般式(12)中、Rは水素原子またはメチル基を表し、Uは紫外線を吸収する骨格
を含むヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基を表す。
上記の本発明によれば、ポリオレフィンとの相溶性が良好で、透明性が良好な成形体を形成可能であり、例えば、包装材料形成時に内容物の紫外線劣化を抑制できる紫外線吸収性ポリマー、成形用樹脂組成物、成形体を提供できる。
まず、本明細書の用語を定義する。単量体は、エチレン性不飽和基含有単量体である。
本発明の紫外線吸収性ポリマーは、AブロックおよびBブロックを有するブロックポリマーであり、
Aブロックは、下記一般式(12)で示す単位を有するポリマーブロックであり、
Bブロックは、(メタ)アクリル酸エステル単位を含有するポリマーブロック(ただし、一般式(12)で示す単位を有さない)である。
一般式(12)
一般式(12)中、Rは水素原子またはメチル基を表し、Uは紫外線を吸収する骨格を含むヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基を表す。
本発明の紫外線吸収性ポリマーは、ポリオレフィン(A)との相溶性が良好であるため、従来のようにポリオレフィン(A)中でポリマーを合成せずに所望の相溶性が得られる。別途、合成した紫外線吸収性ポリマーとポリオレフィン(A)を溶融混練し、所望の形状に成形し、成形体を作製できる。得られた成形体は、例えば、容器として作製すると機械強度が良好で、内容物の汚染を抑制できる。
Aブロックは、上記一般式(12)で示す単位を有するポリマーブロックである。一般式(12)で示す単位が紫外線を吸収する骨格を有することで、紫外線吸収性ポリマーは、紫外線吸収性を有する。紫外線を吸収する骨格は、ヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基である。
一般式(12)で示す単位は、下記一般式(16)で示す単量体を重合して生成する単位である。
一般式(16)
一般式(16)中、Rは水素原子もしくはメチル基を表し、Uは紫外線を吸収する骨格を含みヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基を表す。
<一般式(16)で示す単量体(a1)>
一般式(16)で示す単量体(a1)の中でUは、紫外線を吸収する骨格を含むヘテロ
原子を含んでもよい炭化水素基であり、例えば、ベンゾトリアゾール骨格、トリアジン骨格、およびベンゾフェノン骨格からなる群より選択される1種以上であるが好ましい。以下、紫外線を吸収する骨格ごとに単量体を説明する。
(ベンゾトリアゾール骨格を含む単量体)
一般式(16)中、Uがベンゾトリアゾール骨格である場合、例えば、下記一般式(a1−1)〜(a1−3)で示す単量体が挙げられる。
一般式(a1−1)
一般式(a1−1)中、R11は、水素原子又は炭素数1〜8の炭化水素基を表す。R12は、炭素数1〜6のアルキレン基、もしくは-O-R15を表し、R15は、炭素数1〜6のアルキレン基を表す。R13は、水素原子又はメチル基を表す。X11は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜8の炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基又はニトロ基を表す。
一般式(a1−1)中、炭素数1〜8の炭化水素基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の鎖式炭化水素基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の脂環式炭化水素基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ベンジル基、フェネチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
炭素数1〜6のアルキレン基は、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等の直鎖状アルキレン基;プロピレン基、2−メチルトリメチレン基、2−メチルテトラメチレン基等の分枝鎖状アルキレン基等が挙げられる。上記炭素数2又
は3のアルキレン基は、例えば、これらの中から炭素数2又は3のものが挙げられる。
ハロゲン原子は、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
炭素数1〜6のアルコキシ基は、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、ヘプトキシ基等が挙げられる。
一般式(a1−1)で示す単量体は、例えば、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタクリロイルオキシメチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタクリロイルオキシプロピル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−tert−ブチル−3’−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−(β−メタクリロイルオキシエトキシ)−3’−tert−ブチルフェニル〕−4−tert−ブチル−2H−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
一般式(a1−1)で示す単量体は、以下の単量体が挙げられる。

一般式(a1−2)
一般式(a1−2)中、R21は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、もしくは炭素数1〜20のアルコキシ基を表す。R22は、炭素数1〜20のアルキレン基、-R25-O(CO)NH-R26-もしくは-O-R27-も
しくは-O-R28-O(CO)NH-R29-を表し、R25、R26、R27、R28
およびR29は、それぞれ独立に炭素数1〜20のアルキレン基を表す。R23は、水素原子又はメチル基を表す。R24は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、もしくは炭素数3〜20のシクロアルキル基を表す。なお、シクロアルキル基は、さらに置換基を有することができる。
一般式(a1−2)中、炭素数1〜20のアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基等が挙げられる。炭素数3〜20のシクロアルキル基は、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基等が挙げられる、炭素数1〜20のアルコキシ基は、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ペンタデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、ヘプタデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、ノナデシルオキシ基、イコシルオキシ基等が挙げられる。
また、一般式(a1−2)中、炭素数1〜20のアルキル基は、その水素原子をハロゲン原子で置換できる。例えば、1−ブロモメチル基、2−ブロモエチル基、2−クロロエチル基、2−ヨードエチル基、3−ブロモプロピル基、4−ブロモブチル基、1−ブロモブチル基、5−ブロモペンチル基、6−ブロモヘキシル基、7−ブロモヘプチル基、8−ブロモオクチル基、9−ブロモノニル基、10−ブロモデシル基、11−ブロモウンデシル基、12−ブロモドデシル基、13−ブロモトリデシル基、14−ブロモテトラデシル基、15−ブロモペンタデシル基、16−ブロモヘキサデシル基、17−ブロモヘプタデシル基、18−ブロモオクタデシル基、19−ブロモノナデシル基、20−ブロモイコシル基等が挙げられる。炭素数3〜20のシクロアルキル基は、例えば、2−ブロモシクロプロピル基、2−ブロモシクロペンチル基、4−ブロモシクロヘキシル基等が挙げられる。炭素数1〜20のアルコキシ基は、例えば、1−ブロモメトキシ基、2−ブロモエトキシ基、3−クロロプロポキシ基等が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキレン基は、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基等の直鎖状アルキレン基;プロピレン基、2−メチルトリメチレン基、2−メチルテトラメチレン基等の分枝鎖状アルキレン基等が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキレン基は、その水素原子をハロゲンで置換できる。例えば、モノブロモメチレン基、モノブロモエチレン基、モノクロロエチレン基、モノヨードエチレン基、ジブロモエチレン基、モノブロモトリメチレン基、モノブロモテトラメチレン基、モノブロモペンタメチレン基、モノブロモヘキサメチレン基、モノブロモヘプタメチレン基、モノブロモオクタメチレン基等が挙げられる。
一般式(a1−2)で示す単量体は、以下の単量体が挙げられる。
一般式(a1−3)
一般式(a1−3)中、R31は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、及び炭素数3〜20のシクロアルキル基を表し、
32、及びR33は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル、及び炭素数1〜20のアルコキシ基を表し、
34は、炭素数1〜20のアルキレン基もしくは炭素数3〜5のヒドロキシアルキレン基を表す。R35は、水素もしくはメチル基を表す。
一般式(a1−3)中、炭素数1〜20のアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基
、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基等が挙げられる。
炭素数3〜20のシクロアルキル基は、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基等が挙げられる、
炭素数1〜20のアルコキシ基は、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ペンタデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、ヘプタデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、ノナデシルオキシ基、イコシルオキシ基等が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキレン基は、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基等の直鎖状アルキレン基;プロピレン基、2−メチルトリメチレン基、2−メチルテトラメチレン基等の分枝鎖状アルキレン基等が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキレン基は、その水素原子をハロゲンで置換できる。例えば、モノブロモメチレン基、モノブロモエチレン基、モノクロロエチレン基、モノヨードエチレン基、ジブロモエチレン基、モノブロモトリメチレン基、モノブロモテトラメチレン基、モノブロモペンタメチレン基、モノブロモヘキサメチレン基、モノブロモヘプタメチレン基、モノブロモオクタメチレン基等が挙げられる。
炭素数3〜5のヒドロキシアルキレン基は、例えば、2−ヒドロキシプロピレン基、1−メチル−2−ヒドロキシエチレン基、2−ヒドロキシブチレン基、2−ヒドロキシペンチレン基、1−メチル−2−ヒドロキシプロピレン基等が挙げられる。
また、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキレン基、ヒドロキシアルキレン基は、その水素原子をハロゲンで置換できる。
ハロゲン置換された炭素数1〜20のアルキル基は、例えば、1−ブロモメチル基、2−ブロモエチル基、2−クロロエチル基、2−ヨードエチル基、3−ブロモプロピル基、4−ブロモブチル基、1−ブロモブチル基、5−ブロモペンチル基、6−ブロモヘキシル基、7−ブロモヘプチル基、8−ブロモオクチル基、9−ブロモノニル基、10−ブロモデシル基、11−ブロモウンデシル基、12−ブロモドデシル基、13−ブロモトリデシル基、14−ブロモテトラデシル基、15−ブロモペンタデシル基、16−ブロモヘキサデシル基、17−ブロモヘプタデシル基、18−ブロモオクタデシル基、19−ブロモノナデシル基、20−ブロモイコシル基等が挙げられる。
ハロゲン置換された炭素数3〜20のシクロアルキル基は、例えば、2−ブロモシクロプロピル基、2−ブロモシクロペンチル基、4−ブロモシクロヘキシル基等が挙げられる。ハロゲン置換された炭素数1〜20のアルコキシ基は、例えば、1−ブロモメトキシ基、2−ブロモエトキシ基、3−クロロプロポキシ基等が挙げられる。
一般式(a1−3)で示す単量体は、以下の単量体が挙げられる。


(トリアジン骨格を含む単量体)
一般式(16)中、Uがトリアジン骨格である場合、以下の一般式(a1−4)で示す単量体が好ましい。
一般式(a1−4)
一般式(a1−4)中、R41a、R41b、およびR41cは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、−O−R44、もしくは−O−R45−CO−O−R46で表され、R44およびR46は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基、もしくは炭素数6〜20のアリール基で表され、上記アルキル基は環構造を形成していても良く、R45は炭素数1〜20のアルキレン基、もしくは炭素数6〜20のアリーレン基で表される。
42a、R42b、およびR42cは、それぞれ独立に、水素もしくは、炭素数1〜10のアルキル基である。
43は、水素、水酸基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、−O−R44、もしくは、−O−R45−CO−O−R46で表され、R44およびR46は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基、もしくは炭素数6〜20のアリール基で表され、上記アルキル基は環構造を形成していても良く、R45は炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数6〜20のアリーレン基で表され、上記アルキル基は環構造を形成していても良い。
Pは、−O−、もしくは−O−R47−O−で表され、R47は、水酸基を有しても良い炭素数1〜20のアルキレン基であり、
Qは水素もしくはメチル基である。
炭素数1〜20のアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基等の鎖式炭化水素基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の脂環式炭化水素基が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキル基は、水素部位が置換されたものも含む。例えば、1−ブロモメチル基、2−ブロモエチル基、2−クロロエチル基、2−ヨードエチル基、3−ブロモプロピル基、4−ブロモブチル基、1−ブロモブチル基、5−ブロモペンチル基、6−ブロモヘキシル基、7−ブロモヘプチル基、8−ブロモオクチル基、9−ブロモノニル基、10−ブロモデシル基、11−ブロモウンデシル基、12−ブロモドデシル基、13−ブロモトリデシル基、14−ブロモテトラデシル基、15−ブロモペンタデシル基、16−ブロモヘキサデシル基、17−ブロモヘプタデシル基、18−ブロモオクタデシル基、19−ブロモノナデシル基、20−ブロモイコシル基等の鎖式炭化水素基;2−ブロモシクロプロピル基、2−ブロモシクロペンチル基、4−ブロモシクロヘキシル基等の脂環式炭化水素基等が挙げられる。
炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ベンジル基、フェネチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
炭素数6〜20のアリール基も、水素部位が置換されたものも含む。例えば、モノブロモフェニル基、ジブロモフェニル基、モノクロロフェニル基、モノブロモトリル基、モノブロモキシリル基、モノブロモベンジル基、モノブロモフェネチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基等の直鎖状アルキレン基;プロピレン基、2−メチルトリメチレン基、2−メチルテトラメチレン基等の分枝鎖状アルキレン基等が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキレン基は、水素部位が置換されたものも含む。例えば、モノブロモメチレン基、モノブロモエチレン基、モノクロロエチレン基、モノヨードエチレン基、ジブロモエチレン基、モノブロモトリメチレン基、モノブロモテトラメチレン基、モノブロモペンタメチレン基、モノブロモヘキサメチレン基、モノブロモヘプタメチレン基、モノブロモオクタメチレン基等が挙げられる。
炭素数6〜20のアリーレン基は、例えば、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
炭素数6〜20のアリーレン基は、水素部位が置換された基も含む。例えば、モノブロモフェニレン基、モノクロロフェニレン基、モノブロモトリレン基、モノブロモキシリレン基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
Pは、−O−、もしくは−O−R47−O−で表され、R47は、R47は、水酸基を有しても良い炭素数1〜20のアルキレン基である。
炭素数1〜20のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基等が挙げられる。
47の構造は、ヒドロキシプロピレン基である下記一般式(45)で示す単位、下記一般式(46)で示す単位が挙げられる。
Pは、−O−が好ましい。
水酸基を有しても良い炭素数1〜20のアルキレン基は、さらに、水素が置換されたものも含む。
一般式(a1−4)で示す単量体は、以下の化学式(a1−4−1)〜(a1−4−21)で示す単量体が挙げられる。



(ベンゾフェノン骨格を含む単量体)
一般式(16)中、Uがベンゾフェノン骨格である場合、ベンゾフェノン骨格とエチレン性不飽和基を有する化合物が好ましい。
ベンゾフェノン骨格を有する単量体は、例えば、4−アクリロイルオキシベンゾフェノン、4−メタクリロイルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−アクリロイルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メタクリロイルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシ)エトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシ)エトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(
2−メチル−2− アクリロイルオキシ) エトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メタクリロイルオキシベンゾフェノン等が挙げられる。
一般式(12)で示す単位の含有量は、Aブロック中、30〜100質量%が好ましく、50〜100質量%がより好ましい。
紫外線吸収性ポリマーのBブロックは、(メタ)アクリル酸エステル単位を含有する。(メタ)アクリル酸エステル単位は、公知の(メタ)アクリル酸エステルを重合して形成
する。Bブロックは、成形体の樹脂との相溶性を向上させる。
紫外線吸収性ポリマーとポリオレフィンとの相溶性を向上させる場合、(メタ)アクリル酸エステル単位は、一般式(1)で示す単量体を重合して形成することが好ましい。これによりポリオレフィン成形体の透過率が向上する(例えば、透過率70%以上)。
一般式(1)
式中、R16は、水素原子又はメチル基を表す。Zは、炭素数10以上の鎖状炭化水素基、および多環式炭化水素基のうち少なくとも一方を含む。
一般式(1)示す単量体のZは、炭素数10以上の鎖状炭化水素基、または多環式炭化水素基であることで、Bブロックの疎水性が高まる。これにより紫外線吸収性ポリマーは、疎水性の高いポリオレフィン(A)との親和性が向上するため両者の相溶性が向上する。なお、Zの炭素数の上限は、限定されないところ、強いて挙げれば22以下が好ましく、20以下がより好ましい。
一般式(1)中、Zの炭素数10以上の鎖状炭化水素基は、直鎖構造、分岐構造を含む。
鎖状炭化水素基は、例えば、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基のアルキル基等が挙げられる。
鎖状炭化水素基は、分岐構造が好ましく、イソステアリル基がより好ましい。なお、直鎖構造および分岐構造の炭化水素基の炭素数は、14以上が好ましい。
環状構造の炭化水素基(環状炭化水素基ともいう)は、多環式炭化水素基が挙げられる。 多環式炭化水素とは、2以上の環を有し、ある環を構成する炭素原子の中の3以上の炭素原子を他の環を構成する炭素原子と共有する複合環である。
多環式炭化水素基は、例えば、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、2−メチル−2−アダマンチル基、2−エチル−2−アダマンチル基等が挙げられる。これらの中でも、ジシクロペンタニル基がより好ましい。
一般式(1)で示す単量体は、例えば、ラウリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−メチルー2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチルー2−アダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、イソステアリル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートが好ましく、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレー
トがさらに好ましい。
一般式(1)で示す単量体は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
一般式(1)で示す単量体単位の含有量は、Bブロック中30〜100質量%が好ましく、35〜80質量%がより好ましい。適量含有することで紫外線吸収性、およびポリオレフィン(A)との相溶性が両立しやすい。
一般式(1)で示す単量体以外の(メタ)アクリル酸エステル単位を形成できる(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸t−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(2−メトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸β−フェノキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸トリフロロエチル、(メタ)アクリル酸オクタフロロペンチル、(メタ)アクリル酸パーフロロオクチルエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチル等が挙げられる。
Bブロックは、(メタ)アクリル酸エステル単位以外に芳香族ビニル単量体単位、その他単量体を含有できる。Bブロックが一般式(1)で示す単量体および芳香族ビニル単量体単位を有するとポリオレフィン(A)との相溶性がさらに向上する。
芳香族ビニル単量体単位を形成する芳香族ビニル単量体は、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、安息香酸ビニル、ビニルトルエン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えばt−Bocなど)で保護されたヒドロキシスチレン等が挙げられる。
芳香族ビニル単量体は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
芳香族ビニル単量体単位の含有量は、Bブロック中、10〜80質量%が好ましく、20〜70質量%がより好ましい。適量含有することでポリオレフィン(A)との相溶性がより向上する。
その他単量体は、これまでに例示した以外の単量体であり、例えば、クロトン酸エステル、ビニルエステル、マレイン酸ジエステル、フマル酸ジエステル、イタコン酸ジエステル、(メタ)アクリルアミド、ビニルエーテル、ビニルアルコールのエステル、スチレン
、(メタ)アクリロニトリル、酸性基含有モノマー等が挙げられる。
クロトン酸エステルは、例えば、クロトン酸ブチル、及びクロトン酸ヘキシル等が挙げられる。
ビニルエステルは、例えば、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート等が挙げられる。マレイン酸ジエステルは、例えば、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、及びマレイン酸ジブチル等が挙げられる。
フマル酸ジエステルは、例えば、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、及びフマル酸ジブチル等が挙げられる。
イタコン酸ジエステルは、例えば、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等が挙げられる。
(メタ)アクリルアミドは、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチルアクリル(メタ)アミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−(2−メトキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−ベンジル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミド等が挙げられる。
ビニルエーテルは、例えば、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、及びメトキシエチルビニルエーテル等が挙げられる。
酸性基含有モノマーは、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、けい皮酸等の不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸またはその酸無水物;3価以上の不飽和多価カルボン酸またはその酸無水物;こはく酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、こはく酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)等の2価以上の多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイロキシアルキル〕エステル;ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノメタクリレート等の両末端カルボキシポリマーのモノ(メタ)アクリレート類等が挙げられる。
その他単量体は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
これまでAブロックおよびBブロックが含有できる単量体単位をそれぞれ説明した。Aブロック、およびBブロックは、それぞれ以下の単量体を使用して任意の単量体単位を含有できる。
前記任意の単量体単位は、例えば、一般式(3)で示す単量体に由来する単位が挙げられる。これにより紫外線吸収性ポリマーの光安定性がより向上する。
一般式(3)
式中、R9は水素原子またはシアノ基を表し、R10、R11はそれぞれ独立して水素原子
またはメチル基を表し、R12は水素原子または炭化水素基を表し、Yは酸素原子またはイミノ基を表す。
一般式(3)で示す単量体は、例えば、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ペンタメチルピペリジニルメタクリレート、ペンタメチルピペリジニルアクリレート、4−(メタ)アクリロイルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等が挙げられる。
一般式(3)で示す単量体は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
一般式(3)で示す単量体単位の含有量は、各ブロック中、1〜30質量%が好ましく、5〜25質量%がより好ましい。適量含有することで光安定性が向上し、ポリオレフィンとの相溶性がより向上する。
紫外線吸収性ポリマーは、Aブロック、Bブロックをラジカル重合で合成することが好ましい。紫外線吸収性ポリマーは、少なくともAブロック、Bブロックを有するブロックポリマーであればよく、課題が解決できる範囲であれば、例えば、AB、BAB、ABA等構造が限定されないことはいうまでもない。
紫外線吸収性ポリマー中、AブロックおよびBブロックの合計量に占めるAブロックの割合は、10〜70質量%が好ましく、30〜60質量%がより好ましい。
本開発品のブロックポリマーを形成する方法としてはリビングラジカル重合が好ましい。なお、紫外線吸収性ポリマーは、AブロックおよびBブロックを有するブロックポリマーであればよく、合成方法がリビングラジカル重合に限定されないことはいうまでもない。
リビングラジカル重合(以下、単に「リビング重合」という)は、例えば、可逆的付加開裂連鎖移動重合(以下、RAFT重合)、原子移動ラジカル重合(以下、ATRP)、ヨウ素化合物を用いたリビング重合、有機テルル化合物を用いたリビング重合(以下、TERP)等の方法が挙げられる。これらの中でも反応操作が容易で重金属を含む化合物を必要としない点でRAFT重合が好ましい。また、RAFT重合に使用するRAFT剤は、紫外線を吸収する効果があるため、紫外線吸収性ポリマーの紫外線吸収性がより向上す
る。
ラジカル重合に使用するラジカル重合開始剤は、例えば、アゾ系化合物、過酸化物が好ましい。アゾ系化合物は、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2、2’−アゾビス(イソ酪酸メチル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、または2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等が挙げられる。過酸化物は、例えば、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、またはジアセチルパーオキシド等が挙げられる。
重合開始剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
重合の反応温度は、40〜150℃が好ましく、50〜110℃がより好ましい。反応時間は、3〜30時間が好ましく、5〜20時間がより好ましい。
RAFT重合は、RAFT剤の存在下、モノマーをラジカル重合する方法であり、ポリマーの分子量および分子量分布を制御しやすい。
RAFT剤は、連鎖移動効果、および重合開始効果を有する化合物であり、例えば、ジチオベンゾエート型、トリチオカーボネート型、ジチオカルバメート型、およびキサンテート型等、ならびにこれらの前駆体であるジスルフィド型が挙げられる。
ジチオベンゾエート型は、例えば、ジチオ安息香酸2−シアノ−2−プロピル、4−シアノ−4−(チオベンゾイルチオ)ペンタン酸、ベンゾジチオ酸2−フェニル−2−プロピル等が挙げられる。
トリチオカーボネート型は、例えば、4−[(2−カルボキシエチルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]−4−シアノペンタン酸、2−{[(2−カルボキシエチル
)スルファニルチオカルボニル]スルファニル}プロパン酸、4−シアノ−4−[(ドデ
シルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]ペンタン酸、2−シアノ−2−[(ド
デシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]プロパン、2−[(ドデシルスルフ
ァニルチオカルボニル)スルファニル]プロパン酸、4−シアノ−4−[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]ペンタン酸メチル、2−メチル−2−[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]プロパン酸、S,S−ジベンジルトリチオ
炭酸、トリチオ炭酸=ビス[4−(アリルオキシカルボニル)ベンジル]、トリチオ炭酸=ビス[4−(2,3−ジヒドロキシプロポキシカルボニル)ベンジル]、トリチオ炭酸
=ビス{4−[エチル−(2−アセチルオキシエチル)カルバモイル]ベンジル}、トリチオ炭酸ビス{4−[エチル−(2−ヒドロキシエチル)カルバモイル]ベンジル}、トリチオ炭酸=ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシカルボニル)ベンジル]等が挙げられる
ジチオカルバメート型は、例えば、4−クロロ−3,5−ジメチルピラゾ−ル−1−カ
ルボジチオ酸2'−シアノブタン−2'−イル、3,5−ジメチルピラゾ−ル−1−カルボ
ジチオ酸2'−シアノブタン−2'−イル、3,5−ジメチルピラゾ−ル−1−カルボジチ
オ酸シアノメチル、N−メチル−N−フェニルジチオカルバミン酸シアノメチル等が挙げられる。
ジスルフィド型としては、ビス(ドデシルスルファニルチオカルボニル)ジスルフィド
、ビス(チオベンゾイル)ジスルフィド等が挙げられる。これらはA−Bブロックポリマーの製造に好ましい。
これらの中でも、合成時の反応制御が容易なトリチオカーボネート型化合物が好ましく、4−シアノ−4−[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]ペンタン酸、2−シアノ−2−[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]プロパン、4−シアノ−4−[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]ペンタン酸メチル、トリチオ炭酸ビス{4−[エチル−(2−ヒドロキシエチル)カルバモイル]
ベンジル}、ビス(ドデシルスルファニルチオカルボニル)ジスルフィドがより好ましい
RAFT剤の使用量は、単量体100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましい。
紫外線吸収性ポリマーの合成は、有機溶剤を用いることが好ましい。有機溶剤は、例えば、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、トルエン、キシレン、アセトン、ヘキサン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、またはジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等が挙げられる。
有機溶剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
紫外線吸収性ポリマーの重量平均分子量は、5,000〜100,000が好ましく、6,000〜50,000がより好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した数値である。
本明細書で紫外線吸収性ポリマーは、その全体に占める重量平均分子量1,000以下の成分が1%以下であることが好ましい。これにより、本明細書の成形用組成物を使用して作製する成形体は、マイグレーションを抑制しつつ、紫外線吸収効果がより向上する。
分子量分布(Mw/Mn)は1.5以下が好ましい。分布が1.5以下になることでポリオレフィン(A)との相溶性より向上し透明性もより向上する。なお。Mnは数平均分子量である。
紫外線吸収性ポリマー全体に占める重量平均分子量1,000以下の成分を1%以下にする方法は、例えば、(1)リビングラジカル重合を用いて、分子量分布がシャープなポリマーを合成して、重量平均分子量1,000以下の成分を抑制する方法。(2)紫外線吸収性ポリマー溶液に貧溶媒を加えて分液し、重量平均分子量1,000以下の成分を抑制する方法。(3)貧溶媒に紫外線吸収性ポリマー溶液を滴下して再沈殿後ろ過、乾燥を行い重量平均分子量1,000以下の成分を抑制する方法等が挙げられる。なお、本明細書において紫外線吸収性ポリマー全体に占める重量平均分子量1,000以下のポリマーを1%以下にする方法は、上記の方法に限定されないことは言うまでもない。
本明細書の成形用組成物は、紫外線吸収性ポリマー、および熱可塑性樹脂を含有する。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリオレフィン(A)、ポリエステル、ポリカーボネート等が挙げられる。これらの中でも透明性が良好な成形体を得る難易度が高い面からポリオレフィン(A)が好ましい。以下、ポリオレフィン(A)を重点的に説明する。
紫外線吸収性ポリマーの配合量は、成形体が含有するポリオレフィン(A)100質量
部に対して、0.01〜10質量部が好ましい。
<ポリオレフィン(A)>
ポリオレフィン(A)は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−1、およびポリ−4−メチルペンテン、ならびにこれらの共重合体が挙げられる。
ポリオレフィン(A)の数平均分子量は、30,000〜500,000程度である。
ポリエチレンは、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンが挙げられる。
ポリプロピレンは、例えば、結晶性または非晶性ポリプロピンが挙げられる。
これらの共重合体は、例えば、エチレン−プロピレンのランダム、ブロックあるいはグラフト共重合体、α−オレフィンとエチレンあるいはプロピレンの共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体およびエチレン−アクリル酸共重合体等が挙げられる。
これらの中でも結晶性または非晶性ポリプロピレン、エチレン−プロピレンのランダム、ブロックあるいはグラフト共重合体が好ましく、プロピレン−エチレンブロック共重合体がより好ましい。また安価で、比重が小さいために成形体を軽量化できる観点からはポリプロピレンが好ましい。
ポリオレフィン(A)のメルトフローレイト(MFR)は、1〜100(g/10分)が好ましい。なお、MFRはJISK−7210に準拠して求めた数値である。
本明細書の成形用組成物は、ワックスを含有できる。
ワックスは、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。ワックスの融点は、50〜180℃が好ましく、80〜170℃がより好ましい。なお、ワックスの融点は、示差走査熱量計を用いて窒素雰囲気下で測定する。
ワックスの数平均分子量は、500〜25,000程度が好ましく、1,000〜15,000がより好ましい。なお、数平均分子量はJIS K2207:1996(日本工業規格)に準拠して測定した数値である。
ワックスの配合量は、成形体が含有するポリオレフィン(A)100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましい。
本明細書の成形用組成物は、例えば、成形体の組成比で製造する場合、紫外線吸収性ポリマーを高濃度で含有するマスターバッチとして製造する場合が挙げられるところ、マスターバッチとして作製することが好ましい。マスターバッチは、例えば、紫外線吸収性ポリマーとポリオレフィン(A)を溶融混練し、ペレタイザーを使用してペレット状に製造できる。なお、紫外線吸収性ポリマーの凝集を防ぐため、予め、紫外線吸収性ポリマーとワックスを溶融混練した分散体を作製した後、ポリオレフィン(A)と共に、溶融混錬してマスターバッチを作製することが好ましい。ここで、分散体の作製は、ブレンドミキサーや3本ロールミル等を用いることが好ましい。
紫外線吸収性ポリマーは、成形体が含む相当量を成形時に配合するよりも、一旦、マスターバッチとして着色成形用樹脂組成物に予備分散した後に、希釈樹脂の熱可塑性樹脂と配合(溶融混錬)して所望の成形体を製造すると、紫外線吸収性ポリマーを成形体内に均一に分散しやすくなる。
成形用組成物をマスターバッチとして作製する場合、ポリオレフィン(A)100質量
部に対して、紫外線吸収性ポリマーを1〜200質量部配合することが好ましい。マスターバッチ(X)と、成形体の母材樹脂となる希釈用樹脂(Y)との質量比は、X/Y=10/1〜1/100が好ましく、1/5〜1/100がより好ましい。この範囲にすると成形体は、良好な紫外線吸収性および光透過性が得やすい。
希釈用樹脂(Y)は、ポリオレフィンに限定されず、ポリオレフィン(A)と相溶性の良い熱可塑性樹脂を適宜選択して使用できる。
溶融混練は、例えば、単軸混練押出機、二軸混練押出機、タンデム式二軸混練押出機等が挙げられる。溶融混錬温度は、ポリオレフィン(A)の種類により異なるが、通常150〜250℃程度である。
本明細書の成形用組成物は、必要に応じて、さらに酸化防止剤、光安定剤、分散剤等を含むことができる。
本明細書の成形体は、成形用組成物を含む。また、成形用組成物がマスターバッチである場合、希釈用樹脂(Y)を含有する。成形体は、成形用組成物を成形して作製する。希釈用樹脂(Y)は、マスターバッチの作製に使用した樹脂と同様の樹脂が好ましいところ、課題を解決できる範囲であれば、他の樹脂を使用できる。
成形方法は、例えば、押出成形、射出成形、ブロー成形等が挙げられる。押出成形は、例えばコンプレッション成形、パイプ押出成形、ラミネート成形、Tダイ成形、インフレーション成形、溶融紡糸等が挙げられる。
成形温度は、希釈樹脂の軟化点によるところ、通常160〜240℃である。
本明細書の成形体は、例えば、医療用薬剤、化粧品、食品用容器、包装材、雑貨、繊維製品、医薬品用容器、各種産業用被覆材、自動車用部品、家電製品、住宅等の建材、トイレタリー用品などの用途で幅広く使用できる。なお、本明細書で成型体は型に樹脂を投入し物品を得るものである。一方、成形体は、プラスチックフィルムなど型を使用せずに得た物品と成型体を含む。
以下、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は実施例に限定されないことはいうまでもない。なお、「質量部」は、「部」、「質量%」は「%」と記載する。
以下、実施例で使用したポリオレフィン(数平均分子量は、30,000以上)を示す。
(A−1)ポリエチレン(サンテックLD M2270、MFR=7g/10min、旭化成ケミカルズ社製)
(A−2)ポリエチレン(ノバテックUJ790、MFR=50g/10min、日本ポリエチレン社製)
(A−3)ポリプロピレン(ノバテックPP FA3EB、MFR=10.5g/10min、日本ポリプロ社製)
(A−4)ポリプロピレン(プライムポリプロJ226T、MFR=20g/10min、プライムポリマー社製)
(A−5)ポリエチレン(エボリューH SP65051B、MFR= 0.45g/10min、プライムポリマー社製)
また、以下、実施例で使用したワックスを示す。
(D−1)ポリエチレンワックス(サンワックス131−P 数平均分子量3500、融点105℃、三洋化成工業社製)
(D−2)ポリエチレンワックス(ハイワックス405MP 数平均分子量4500、融点120℃、三井化学社製)
(D−3)ポリプロピレンワックス(ハイワックスNP056 数平均分子量7200、融点130℃、三井化学社製)
紫外線吸収性ポリマーの分子量は下記方法で測定した。
数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)は、RI検出器を装備したゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した。装置としてHLC−8320GPC(東ソー株式会社製)を用い、分離カラムを2本直列に繋ぎ、両方の充填剤には「TSK−GEL SUPER HZM−N」を2連でつなげて使用し、オーブン温度40℃、溶離液としてTHF溶液を用い、流速0.35ml/minで測定した。サンプルは1w
t%の上記溶離液からなる溶剤に溶解し、20マイクロリットル注入した。分子量はいずれもポリスチレン換算値である。
[紫外線吸収性ポリマーの製造例]
<製造例1(ポリマーB−1)>
温度計、攪拌機、滴下ロート、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、トルエン17.5部、を仕込み窒素気流下で4−シアノ−4−[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]ペンタン酸メチルを1.0部、一般式(a1−1−1)で示す単量体を40.0部、を仕込み窒素気流下で75℃に昇温した。そこに2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.12部およびトルエン10.0部を8時間かけて滴下し、Aブロックを合成した。その後、ジシクロペンタニルメタクリレートを30.0部、スチレンを30.0部、トルエン30.0部を仕込み、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.12部およびトルエン10.0部を8時間かけて滴下し、Bブロックを合成した。滴下終了後、24時間反応を継続した。その後、サンプリングを行い重合収率が99%以上である事を確認し、樹脂溶液b−1を得た。
次に温度計、攪拌機、滴下ロート、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコにメタノール500部を仕込んでおき、ディスパーで1,000回転させたところに上記樹脂溶液b−1、100部を1時間かけて滴下した。生成してきた白色沈殿物をろ過で取出し、真空乾燥機で50℃12時間乾燥し、ABブロックポリマー(B−1)を得た。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)22,000、Mw/Mn 1.22であった。
<製造例3,4,6〜9>
単量体の種類と量を表1の通り変更した以外は、製造例1と同様に合成し、ポリマー(B−3、B−4,B−6〜B−9)を得た。

表1中の用語の詳細は以下の通りである。
・V−65:2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)
・DCPMA:ジシクロペンタニルメタクリレート
・ISTA:イソステアリルアクリレート
<製造例2>
温度計、攪拌機、滴下ロート、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、酢酸エチル36.0部、ビス(ドデシルスルファニルチオカルボニル)ジスルフィドを3.5部、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を1.9部仕込み窒素気流下で70℃に昇温し、2時間反応させた。そこに一般式(a1−1−1)で示す単量体を40.0部仕込み窒素気流下で75℃に昇温した。そこに2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.31部および酢酸エチル10.0部を8時間かけて滴下し、Aブロックを合成した。その後、ジシクロペンタニルメタクリレートを50.0部、2−メトキシエチルアクリレートを10.0部、酢酸エチル50.3部を仕込み、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.31部および酢酸エチル10.0部を8時間かけて滴下し、Bブロックを合成した。滴下終了後、24時間反応を継続した。その後、サンプリングを行い重合収率が99%以上である事を確認し、樹脂溶液b−2を得た。
次に温度計、攪拌機、滴下ロート、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコにメタノール500部を仕込んでおき、ディスパーで1,000回転させたところに上記樹脂溶液b−2、100部を1時間かけて滴下した。生成してきた白色沈殿物をろ過で取出し、真空乾燥機で50℃12時間乾燥し、ABブロックポリマー(B−2)を得た。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)13,600、Mw/Mn 1.20であった。
<製造例5>
温度計、攪拌機、滴下ロート、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、酢酸エチル36.0部、ビス(ドデシルスルファニルチオカルボニル)ジスルフィドを3.5部、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を1.9部仕込み窒素気流下で70℃に昇温し、2時間反応させた。そこに一般式(a1−3−5)で示す単量体を40.0部仕込み窒素気流下で75℃に昇温した。そこに2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.31部および酢酸エチル10.0部を8時間かけて滴下し、Aブロックを合成した。その後、ジシクロペンタニルメタクリレートを60.0部、酢酸エチル50.3部を仕込み、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.31部および酢酸エチル10.0部を8時間かけて滴下し、Bブロックを合成した。滴下終了後、24時間反応を継続した。その後、サンプリングを行い重合収率が99%以上である事を確認し、樹脂溶液b−5を得た。
次に温度計、攪拌機、滴下ロート、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコにメタノール500部を仕込んでおき、ディスパーで1,000回転させたところに上記樹脂溶液b−5、100部を1時間かけて滴下した。生成してきた白色沈殿物をろ過で取出し、真空乾燥機で50℃12時間乾燥し、ABブロックポリマー(B−5)を得た。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)14,600、Mw/Mn 1.20であった。
<製造例10(ポリマーB−10)>
温度計、攪拌機、滴下ロート、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、トルエン17.5部、4−シアノ−4−[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]ペンタン酸メチルを1.0部、ジシクロペンタニルメタクリレートを30.0部、を仕込み窒素気流化で75℃に昇温した。そこに2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.06部およびトルエン5.0部を8時間かけて滴下し、Bブロックを合成した。その後、一般式(a1−4−4)で示す単量体を20.0部、一般式(a1−1−1)で示す単量体を20.0部、を仕込み窒素気流下で75℃に昇温した。そこに2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.12部およびトルエン10.0部を8時間かけて滴下し、Aブロックを合成した。その後、ジシクロペンタニルメタクリレートを30.0部、を仕込み窒素気流化で75℃に昇温した。そこに2,2’−
アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.06部およびトルエン5.0部を8時間かけて滴下し、Bブロックを合成した。その後、サンプリングを行い重合収率が99%以上である事を確認し、樹脂溶液b−10を得た。
次に温度計、攪拌機、滴下ロート、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコにメタノール500部を仕込んでおき、ディスパーで1,000回転させたところに上記樹脂溶液b−1、100部を1時間かけて滴下した。生成してきた白色沈殿物をろ過で取出し、真空乾燥機で50℃12時間乾燥し、BABブロックポリマー(B−10)を得た。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)13,000、Mw/Mn 1.25であった。
<製造例11>
温度計、攪拌機、滴下ロート、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン61.4部を仕込み窒素気流下で75℃に昇温した。別途、一般式(a1−1−1)で示す単量体を40.0部、ジシクロペンタニルメタクリレートを30.0部、スチレンを30.0部、2,2’−アゾビス(イソ酪酸メチル)を10.0部、およびメチルエチルケトン75.0部、を均一に混合した後、滴下ロートに仕込んだ。次いで滴下ロートの内容物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間反応を継続した。その後、サンプリングを行い重合収率が98%以上である事を確認し、樹脂溶液b−11を得た。次に温度計、攪拌機、滴下ロート、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコにメタノール500部を仕込んでおき、ディスパーで1,000回転させたところに上記樹脂溶液b−11、100部を1時間かけて滴下した。生成してきた白色沈殿物をろ過で取出し、真空乾燥機で50℃12時間乾燥し、ランダムポリマー(B−11)を得た。
<製造例12,13>
単量体の種類と量を表2の通り変更した以外は、製造例1と同様に合成し、ポリマー(B−12,13)を得た。

(実施例1)
〔マスターバッチの製造〕
ワックス(D−1)100部、およびポリマー(B−1)100部を混合し、3本ロールミルを使用して160℃で混練を行いポリマー(B−1)の分散体を得た。次いで、ポリオレフィン(A−3)100部と共に得られた上記分散体30部をヘンシェルミキサーで混合した。次いで、スクリュー径30mmの単軸押出機にて180℃で溶融混練した後、冷却し、ペレタイザーを用いてペレット状にカッティングしてマスターバッチを得た。
[フィルム成形]
希釈樹脂としてポリオレフィン(A−3)100部に対して、得られたマスターバッチ10部を混合した。次いで、T−ダイ成形機(東洋精機社製)を用いて、温度180℃で
溶融混合し成形を行い厚さ250μmのフィルムを得た。
(実施例2〜17、比較例1〜3)
実施例1の材料を表3に示す材料および配合量に変更した以外は、実施例1と同様にして、マスターバッチを製造し、次いでそれぞれ実施例2〜17、比較例1〜3のフィルム
を成形した。なお、実施例12は、フィルム成形の際、希釈樹脂としてポリエチレンテレフタレート(略称P−1、ミツイペットSA135、IV=0.83dl/g、三井化学社製)を使用した。なお、IVは固有粘度を示し、JIS K 7367に記載の方法で測定される。
[紫外線吸収性]
得られたフィルムの透過率を、紫外可視近赤外分光光度計(島津製作所社製)を用いて測定した。透過率は白色標準板に対しての分光透過率を測定した。評価基準は以下のりである。
◎:波長290〜360nmの光透過率が全領域にわたって0.3%未満 良好
○:波長290〜360nmの範囲で一部光透過率が0.3%%以上の領域がある 実用域
×:波長290〜360nmの光透過率が全領域にわたって0.3%%以上 実用不可
[フィルムの透過性]
ポリオレフィンとの相溶性を確認するために得られたフィルムの透過性を目視評価した。評価基準は以下の通りである。
〇:濁りがほとんど認められない。良好
×:明らかに濁りが認められる。実用不可

Claims (6)

  1. AブロックおよびBブロックを有するブロックポリマーであり、
    Aブロックは、下記一般式(12)で示す単位を有するポリマーブロック、
    Bブロックは、(メタ)アクリル酸エステル単位を含有するポリマーブロック(ただし、一般式(12)で示す単位を有さない)である、紫外線吸収性ポリマー。
    一般式(12)


    (一般式(12)中、Rは水素原子またはメチル基を表し、Uは紫外線を吸収する骨格を含むヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基を表す。)
  2. 前記紫外線を吸収する骨格が、ベンゾトリアゾール骨格、トリアジン骨格、およびベンゾフェノン骨格からなる群より選択される1種以上である、請求項1記載の紫外線吸収性ポリマー。
  3. 前記一般式(12)で示す単位を、前記Aブロック中、30〜100質量%含有する、請求項1または2記載の紫外線吸収性ポリマー。
  4. 前記(メタ)アクリル酸エステル単位が、炭素数10以上の鎖状炭化水素基、および多環式炭化水素基のうち少なくとも一方を含む、請求項1〜3いずれか1項に記載の紫外線吸収性ポリマー。
  5. 請求項1〜4いずれか1項に記載の紫外線吸収性ポリマー、およびポリオレフィン(A)を含む成形用組成物。
  6. 請求項5に記載の成形用組成物を含む、成形体。
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