JP2022115539A - 樹脂組成物、成形体及び積層体 - Google Patents
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Abstract
【課題】ポリ塩化ビニル樹脂層やポリオレフィン樹脂層といった熱可塑性樹脂との接着性が良好であり、且つ、高温条件下であっても接着強度が良好な樹脂組成物を提供する。【解決手段】下記成分(A)、成分(B)及び成分(C)を含む樹脂組成物。この樹脂組成物を成形してなる成形体。この樹脂組成物を含有する層と、他の層とを有する積層体。この積層体を構成物として含む建装材。成分(A):アクリル系熱可塑性エラストマー成分(B):プロピレン系エラストマー成分(C):スチレン系熱可塑性エラストマー【選択図】なし
Description
本発明は、熱可塑性樹脂との接着性が良好な樹脂組成物と、該樹脂組成物の成形体、該樹脂組成物を含有する層を有する積層体、及びこの積層体を用いた建装材に関する。
壁紙や化粧シート等の建装材の基材としては、柔軟であり成形加工性も良好であることから軟質ポリ塩化ビニル樹脂基材が多用されている。また、軟質ポリ塩化ビニル樹脂製の建装材は、手触り感の向上や意匠性が求められる用途において、エンボス加工や発泡を施したものも使用されている。軟質ポリ塩化ビニル樹脂はまた、優れた柔軟性と触感を有すると共に、低コストであることから、自動車用内装部品にも用いられているが、昨今の環境保護と燃費向上を目的とする自動車の軽量化への要求が高まる中で、軟質ポリ塩化ビニル樹脂製部品をより低比重のポリオレフィン樹脂やポリカーボネート樹脂と積層することによって軽量化を図ることが求められている。更に、軽量化と共に強度を有する部材として用いる場合には、アルミニウム等の金属板と積層することもされている。
このように、軟質ポリ塩化ビニル樹脂層と異材料(軟質ポリ塩化ビニル樹脂ではない熱可塑性樹脂層であるポリオレフィン樹脂層やエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物層、金属板)との積層体の層間の接着強度を高めるために、様々な検討がされている。
例えば、特許文献1には、軟質ポリ塩化ビニル樹脂層とポリオレフィン樹脂層との高温における接着強度(耐熱接着性)を向上できる樹脂組成物として、アクリル系熱可塑性エラストマー、特定の密度を有するプロピレン系エラストマー、及びエチレン・酢酸ビニル共重合体を含む樹脂組成物、この樹脂組成物を軟質ポリ塩化ビニル樹脂層とポリオレフィン樹脂層との層間接着層用の樹脂組成物として使用した積層体が開示されている。
また、特許文献2には、ポリ塩化ビニル樹脂層や、ポリカーボネート樹脂層、アルミニウム等の金属板との接着性が良好であり、且つ、せん断応力に対する接着強度も良好な層間接着用樹脂組成物として、ポリエステルエラストマー、特定の密度を有するプロピレン系エラストマー、及びエチレン・酢酸ビニル共重合体を含む樹脂組成物、この樹脂組成物を含有する接着層とポリ塩化ビニル樹脂層とを有する積層体が開示されている。
上記特許文献1に記載の樹脂組成物を用いた積層体では、室温から高温、特に高温における接着強度が不十分であることが分かった。即ち、特許文献1では、接着樹脂層としてのポリ塩化ビニル樹脂層やポリオレフィン樹脂層に対する接着強度を、180°Tピール剥離試験で評価しているが、後掲の実施例の項に示すせん断剥離試験で評価した場合は、十分な結果は得られないことが判明した。
また、上記特許文献2に記載の樹脂組成物を用いた積層体では、室温では高い接着強度を示すが、高温においては接着強度が不十分であることが分かった。即ち、特許文献2では、接着樹脂層としてのポリ塩化ビニル樹脂層やポリオレフィン樹脂層、アルミニウム板に対する接着強度を、23℃における90°ピール剥離試験と、せん断剥離試験で評価しているが、後掲の実施例の項に示す80℃というような高温におけるせん断剥離試験で評価した場合は、十分な結果は得られないことが判明した。
また、上記特許文献2に記載の樹脂組成物を用いた積層体では、室温では高い接着強度を示すが、高温においては接着強度が不十分であることが分かった。即ち、特許文献2では、接着樹脂層としてのポリ塩化ビニル樹脂層やポリオレフィン樹脂層、アルミニウム板に対する接着強度を、23℃における90°ピール剥離試験と、せん断剥離試験で評価しているが、後掲の実施例の項に示す80℃というような高温におけるせん断剥離試験で評価した場合は、十分な結果は得られないことが判明した。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、その課題は、ポリ塩化ビニル樹脂やポリオレフィン樹脂といった熱可塑性樹脂との接着性が良好であり、且つ、高温条件下であっても接着強度を十分に維持し得る耐熱接着性に優れた樹脂組成物と、この樹脂組成物を用いた成形体、積層体及び建装材を提供することにある。
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、アクリル系熱可塑性エラストマーと、プロピレン系エラストマーと、スチレン系熱可塑性エラストマーとを含む樹脂組成物とすることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、以下の[1]~[11]を要旨とする。
即ち、本発明は、以下の[1]~[11]を要旨とする。
[1] 下記成分(A)、成分(B)及び成分(C)を含む樹脂組成物。
成分(A):アクリル系熱可塑性エラストマー
成分(B):プロピレン系エラストマー
成分(C):スチレン系熱可塑性エラストマー
成分(A):アクリル系熱可塑性エラストマー
成分(B):プロピレン系エラストマー
成分(C):スチレン系熱可塑性エラストマー
[2] 前記成分(A)のアクリル系熱可塑性エラストマーがアクリル系ブロック共重合体である、[1]に記載の樹脂組成物。
[3] 前記成分(A)のアクリル系熱可塑性エラストマーがポリメタクリル酸メチル・ポリアクリル酸ブチルブロック共重合体である、[2]に記載の樹脂組成物。
[4] [1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
[5] [1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物を含有する層と、他の層とを有する積層体。
[6] 前記他の層として少なくとも第一の層と第二の層とを有し、前記第一の層と前記第二の層との間に前記樹脂組成物を含有する層を有する、[5]に記載の積層体。
[7] 前記他の層が熱可塑性樹脂を含有する樹脂層である、[5]又は[6]に記載の積層体。
[8] 前記熱可塑性樹脂を含有する樹脂層がポリ塩化ビニル樹脂層を含む、[7]に記載の積層体。
[9] 前記第一の層がポリ塩化ビニル樹脂層又はポリオレフィン樹脂層であり、前記第二の層がポリ塩化ビニル樹脂層又はポリオレフィン樹脂層である、[6]に記載の積層体。
[10] 前記第一の層がポリ塩化ビニル樹脂層であり、前記第二の層がポリオレフィン樹脂層である、[9]に記載の積層体。
[11] [5]~[10]のいずれかに記載の積層体を構成物として含む建装材。
本発明によれば、ポリ塩化ビニル樹脂やポリオレフィン樹脂といった熱可塑性樹脂との接着性が良好であり、且つ、高温条件下であっても接着強度を十分に維持し得る樹脂組成物と、この樹脂組成物を用いた成形体、積層体及び建装材が提供される。
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。なお、本発明において、「~」を用いてその前後に数値又は物性値を挟んで表現する場合、その前後の値を含むものとして用いることとする。
[樹脂組成物]
本発明の樹脂組成物は、下記成分(A)、成分(B)及び成分(C)を含むものである。
成分(A):アクリル系熱可塑性エラストマー
成分(B):プロピレン系エラストマー
成分(C):スチレン系熱可塑性エラストマー
本発明の樹脂組成物は、下記成分(A)、成分(B)及び成分(C)を含むものである。
成分(A):アクリル系熱可塑性エラストマー
成分(B):プロピレン系エラストマー
成分(C):スチレン系熱可塑性エラストマー
<成分(A)>
本発明の樹脂組成物に用いる成分(A)は、アクリル系熱可塑性エラストマーである。アクリル系熱可塑性エラストマーは、主として熱可塑性樹脂のうちでも極性樹脂、例えばポリ塩化ビニル樹脂との接着性や耐熱接着性を向上させる効果を奏する。
本発明の樹脂組成物に用いる成分(A)は、アクリル系熱可塑性エラストマーである。アクリル系熱可塑性エラストマーは、主として熱可塑性樹脂のうちでも極性樹脂、例えばポリ塩化ビニル樹脂との接着性や耐熱接着性を向上させる効果を奏する。
成分(A)のアクリル系熱可塑性エラストマーは通常、常温(23℃)以上のガラス転移温度を有するハードセグメントと柔軟性を有するソフトセグメントを有するブロック共重合体である。
成分(A)において、ハードセグメントに基づくガラス転移温度は好ましくは25℃以上であり、より好ましくは30℃以上であり、更に好ましくは40℃以上であり、一方、好ましくは200℃以下であり、より好ましくは180℃以下であり、更に好ましくは150℃以下である。ガラス転移温度が上記範囲であることが耐熱性、成形性等の観点から好ましい。なお、本発明において成分(A)のガラス転移温度は、動的粘弾性測定装置により、温度範囲-100~280℃、昇温速度5℃/分、周波数10Hzの条件で試験片を加熱した際に観測される損失正接(tanδ)のピーク温度を意味する。複数のブロックを有する熱可塑性エラストマーでは、通常、複数の損失正接のピークが観測されるが、この場合、低温側のピークがソフトセグメントに由来するものであり、高温側のピークがハードセグメントに由来するものである。
成分(A)において、ソフトセグメントに基づく柔軟性から、成分(A)の硬度の下限は、デュロA硬度で10以上であることが好ましく、20以上であることがより好ましく、一方、硬度の上限はデュロA硬度で80以下であることが好ましく、70以下であることがより好ましい。硬度が上記範囲であると、ポリ塩化ビニル樹脂に対する耐熱接着性の観点で好ましい。なお、成分(A)のデュロA硬度はISO 7619に準拠して測定される値である。
成分(A)のハードセグメントは次に挙げる(メタ)アクリル単量体の1種又は2種以上から得られる重合体ブロックであることが好ましい。このような(メタ)アクリル単量体としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル等が挙げられる。これらの中でもメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルが好ましく、メタクリル酸メチルが特に好ましい。即ち、成分(A)のハードセグメントはメタクリル酸メチルの重合体ブロックであることが特に好ましい。
成分(A)のソフトセグメントは次に挙げる(メタ)アクリル単量体の1種又は2種以上から得られる重合体ブロックであることが好ましい。このような(メタ)アクリル単量体としては、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸-secブチル、(メタ)アクリル酸n-へキシル、(メタ)アクリル酸エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n-ヘプチル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸フェニルエチル等が挙げられる。これらの中でもアクリル酸n-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸-secブチル、アクリル酸n-へキシル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸n-ヘプチル、アクリル酸n-オクチル、アクリル酸フェニルエチル等が好ましく、アクリル酸n-ブチルが特に好ましい。即ち、成分(A)のソフトセグメントはアクリル酸n-ブチルの重合体ブロックであることが特に好ましい。
成分(A)のアクリル系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとソフトセグメントの重量比([ハードセグメントの重量]/[ソフトセグメントの重量])が10/90~70/30であることが好ましく、15/85~60/40であることがより好ましい。
成分(A)の重量平均分子量(Mw)は20,000以上であることが好ましく、30,000以上であることがより好ましく、40,000以上であることが更に好ましく、一方、600,000以下であることが好ましく、400,000以下であることがより好ましく、200,000以下であることが更に好ましい。また、成分(A)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比、即ち分子量分布(Mw/Mn)は通常1.1~5.0、好ましくは1.1~3.0である。
ここで、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)はゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー法(GPC法)により以下の条件により測定することができる。
装置:東ソー社製 HLC-8120
カラム:Inertsil WF300
溶媒:テトラヒドロフラン
較正:ポリスチレン
装置:東ソー社製 HLC-8120
カラム:Inertsil WF300
溶媒:テトラヒドロフラン
較正:ポリスチレン
成分(A)の比重は0.90以上であることが好ましく、1.00以上であることがより好ましく、1.10以上であることが更に好ましく、一方、1.40以下であることが好ましく、1.30以下であることがより好ましく、1.20以下であることが更に好ましい。ここで、比重は(ISO1183-A法(測定温度:23℃))により測定することができる。
成分(A)のアクリル系熱可塑性エラストマーは市販品として入手することができる。例えば、クラレ社製クラリティ(登録商標)シリーズ、カネカ社製ナブスター(登録商標)シリーズ等から選択して用いることができる。
本発明の樹脂組成物において、成分(A)のアクリル系熱可塑性エラストマーは1種のみを用いてもよく、ハードセグメントやソフトセグメントの組成、物性等の異なるものを2種以上組み合わせて用いてもよい。
<成分(B)>
本発明の樹脂組成物は、成分(B)として、プロピレン系エラストマーを含む。プロピレン系エラストマーはポリオレフィン樹脂との接着性や耐熱接着性を持たせるために配合する。成分(B)のプロピレン系エラストマーは、プロピレンに由来する単量体単位を主成分として含有するエラストマーであればよく、プロピレン含有率(プロピレンに由来する単量体単位が全単量体単位に占める質量割合)が50質量%以上であることが好ましい。
本発明の樹脂組成物は、成分(B)として、プロピレン系エラストマーを含む。プロピレン系エラストマーはポリオレフィン樹脂との接着性や耐熱接着性を持たせるために配合する。成分(B)のプロピレン系エラストマーは、プロピレンに由来する単量体単位を主成分として含有するエラストマーであればよく、プロピレン含有率(プロピレンに由来する単量体単位が全単量体単位に占める質量割合)が50質量%以上であることが好ましい。
成分(B)のプロピレン系エラストマーのプロピレン含有率はより好ましくは55質量%以上であり、更に好ましくは60質量%以上である。一方、成分(B)のプロピレン含有率の上限は特に制限されないが、通常90質量%以下であり、好ましくは88質量%以下であり、より好ましくは86質量%以下である。成分(B)において、プロピレン含有率が、上記下限値以上であると、ポリプロピレン系樹脂に対する接着性の観点で好ましく、上記上限値以下であると、成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーとの相溶性の観点で好ましい。
成分(B)のプロピレン系エラストマーはプロピレン以外に他の共重合成分を含有していることがスチレン系熱可塑性エラストマーとの相溶性の観点で好ましい。このような他の共重合成分としては、例えば、エチレン、1-ブテン、2-メチルプロピレン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテンが挙げられ、これらの中でも、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテンが好ましく、エチレン、1-ブテンがより好ましい。以上に挙げた他の共重合成分は、1種のみを含有していても、2種以上を含有していてもよい。
成分(B)の密度(ASTM D1505)は0.855~0.895g/cm3であることが好ましい。成分(B)の密度が上記範囲であれば、成分(B)を含む樹脂組成物に、良好な接着性保持の効果を付与しやすい。成分(B)の密度(ASTM D1505)は、より好ましくは0.860~0.880g/cm3である。
成分(B)は、JIS K7210(1990)に準拠して230℃、荷重21.2Nの条件で測定したメルトフローレート(MFR)が1~60g/10分であることが成形性の観点から好ましい。成分(B)のMFRはこの観点からより好ましくは2~50g/10分である。
成分(B)のプロピレン系エラストマーは、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法により製造することができる。例えば、チーグラー・ナッタ系触媒を用いた重合法を挙げることができる。この重合法には、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等を用いることができ、これらを2種以上組み合わせて製造してもよい。
成分(B)のプロピレン系エラストマーは、市販品として入手することができ、三井化学社製「タフマー(登録商標)」シリーズ、エクソンモービル社製「ビスタマックス(Vistamaxx)(登録商標)」、三菱ケミカル社製「ゼラス」シリーズ等の市販品から適宜該当品を選択して用いることができる。
本発明の樹脂組成物において、成分(B)のプロピレン系エラストマーは、1種のみを用いてもよく、共重合成分組成や物性等の異なるものを2種以上混合して用いてもよい。
<成分(C)>
本発明の樹脂組成物に用いる成分(C)は、スチレン系熱可塑性エラストマーである。成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーは、前述の成分(A)と成分(B)をなじませるように作用し、本発明の樹脂組成物の熱可塑性樹脂に対する接着性や耐熱接着性を高める。
本発明の樹脂組成物に用いる成分(C)は、スチレン系熱可塑性エラストマーである。成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーは、前述の成分(A)と成分(B)をなじませるように作用し、本発明の樹脂組成物の熱可塑性樹脂に対する接着性や耐熱接着性を高める。
成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーは、ビニル芳香族化合物に由来する少なくとも1個の重合体ブロックPと、共役ジエンに由来する少なくとも1個の重合体ブロックQとを有するブロック共重合体、並びに該ブロック共重合体を水素添加してなるブロック共重合体(水添ブロック共重合体)よりなる群から選ばれるブロック共重合体であることが好ましい。
成分(C)の重合体ブロックPは、ビニル芳香族化合物を主体とする単量体の重合体ブロックであり、一方、重合体ブロックQは、共役ジエンを主体とする単量体の重合体ブロックであることがより好ましい。ここで「主体とする」とは、ブロック中の含有率が50モル%以上であることを意味する。
重合体ブロックPを構成する単量体のビニル芳香族化合物は限定されないが、スチレン、α-メチルスチレン、クロロメチルスチレン等のスチレン誘導体が好ましい。これらの中でも、スチレンを主体とすることが好ましい。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。なお、当該重合体ブロックPには、ビニル芳香族化合物以外の単量体が原料として含まれていてもよい。
重合体ブロックQを構成する単量体は限定されないが、好ましくはブタジエン単独、イソプレン単独、ブタジエン及びイソプレンの混合物等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。なお、重合体ブロックQには、ブタジエン及びイソプレン以外の単量体が原料として含まれていてもよい。
また、重合体ブロックQは、重合後に有する二重結合を水素添加した水素添加誘導体、即ち水添ブロック共重合体であってもよい。重合体ブロックQの水素添加率は限定されないが、50~100質量%が好ましく、80~100質量%がより好ましい。重合体ブロックQを前記範囲で水素添加することにより、熱安定性が向上する傾向にある。なお、重合体ブロックPが、原料としてジエン成分を用いた場合についても同様である。水素添加率は、13C-NMRにより測定することができる。
成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーはスチレン含有率が8~70質量%であることが好ましい。スチレン系熱可塑性エラストマーのスチレン含有率が上記下限以上であると成分(A)との相溶性が良好となる傾向があり、上記上限以下であると、成形性が良好となる傾向がある。スチレン系熱可塑性エラストマーのスチレン含有率は、より好ましくは10~50質量%である。成分(C)における「スチレン含有率」とはスチレン単位の含有率のみならず、スチレン単位の芳香環に水素原子以外の原子又は原子団が置換した構成単位の含有率も含む意味で用いられる。スチレン含有率は13C-NMRにより測定することができる。
成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーにおける前記の重合体ブロックP及び重合体ブロックQを有する共重合体の化学構造は、直鎖状、分岐状、放射状等の何れであってもよいが、下記式(1)又は(2)で表されるブロック共重合体であることが好ましい。
更に、下記式(1)又は(2)で表されるブロック共重合体は、水素添加誘導体(水添ブロック共重合体)であることが好ましい。下記式(1)又は(2)で表される共重合体が水添ブロック共重合体であると、本発明の樹脂組成物の接着性が良好となる傾向にある。
P-(Q-P)m (1)
(P-Q)n (2)
(式中Pは重合体ブロックPを、Qは重合体ブロックQをそれぞれ表し、mは1~5の整数を表し、nは1~5の整数を表す。)
P-(Q-P)m (1)
(P-Q)n (2)
(式中Pは重合体ブロックPを、Qは重合体ブロックQをそれぞれ表し、mは1~5の整数を表し、nは1~5の整数を表す。)
式(1)又は(2)においてm及びnは、ゴム的高分子体としての秩序-無秩序転移温度を下げる点では大きい方がよいが、製造のしやすさ及びコストの点では小さい方がよい。
なお、スチレン系熱可塑性エラストマーのブロック共重合体及び/又は水添ブロック共重合体(以下、まとめて「(水添)ブロック共重合体」と記す)としては、ゴム弾性に優れることから、式(2)で表される(水添)ブロック共重合体よりも式(1)で表される(水添)ブロック共重合体の方が好ましい。
成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーは、必要に応じて極性基を有していてもよい。極性基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、チオカルボニル基、酸ハロゲン化物基、酸無水物基、チオカルボン酸基、アルデヒド基、チオアルデヒド基、カルボン酸エステル基、アミド基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、リン酸基、リン酸エステル基、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、ピリジル基、キノリン基、エポキシ基、チオエポキシ基、スルフィド基、イソシアネート基、イソチオシアネート基が挙げられる。
成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン・ブタジエンブロック共重合体及び/又はその水素添加物、スチレン・イソプレンブロック共重合体及び/又はその水素添加物、スチレン・ブタジエン・イソプレンブロック共重合体及び/又はその水素添加物が挙げられる。スチレン・ブタジエンブロック共重合体の水素添加物としては、スチレン・ブタジエン・ブチレン・スチレン共重合体(SBBS)、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体(SEBS)、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体(SEBS)のアミン変性体等が挙げられる。スチレン・イソプレンブロック共重合体の水素添加物としては、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレン共重合体(SEPS)等が挙げられる。
成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量の上限は限定されないが、通常250,000以下、好ましくは230,000以下、より好ましくは210,000以下、更に好ましくは200,000以下である。また、スチレン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量の下限は限定されないが、通常20,000以上、好ましくは40,000以上、より好ましくは50,000以上である。スチレン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量が上記範囲であると、成形性が良好となる傾向にある。なお、成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCと略記する場合がある)により測定したポリスチレン換算の値である。
成分(C)について、JIS K7210(1990)に準拠して230℃、荷重21.2Nの条件で測定したメルトフローレート(MFR)は限定されないが、好ましくは0.01~100g/10分、より好ましくは0.03~90g/10分であり、更に好ましくは0.05~80g/10分である。成分(C)のMFRが上記範囲であると、成形性が良好となる傾向にある。
また、成分(C)の密度(ASTM D1505)は、ブロッキング性の観点から好ましくは0.860~1.000g/cm3であり、より好ましくは0.870~1.000g/cm3であり、更に好ましくは0.880~1.000g/cm3である。
更に成分(C)の硬度は特に制限されないが、硬度ショアA(JIS K6253)で、好ましくは20以上であり、より好ましくは25以上であり、更に好ましくは30以上であり、特に好ましくは35以上であり、一方、好ましくは95以下であり、より好ましくは93以下であり、更に好ましくは90以下である。成分(C)の硬度が上記範囲であると、柔軟性が良好となる傾向にある。
成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーの製造方法は、上述の構造と物性が得られればどのような方法でもよく、特に限定されない。成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーは、例えば、リチウム触媒等を用いて不活性溶媒中でブロック重合を行うことによって得ることができる。また、ブロック共重合体の水素添加(水添)には、不活性溶媒中で水添触媒の存在下で行う等の公知の方法を採用することができる。
本発明の成分(C)として用いるスチレン系熱可塑性エラストマーは、市販品を用いることも可能である。市販品としては例えば、クレイトンポリマー社製「KRATON」シリーズ、旭化成株式会社製「タフテック(登録商標)」、「S.O.E(登録商標)」シリーズが挙げられ、これらの市販品から該当するものを適宜選択して用いることができる。
本発明の樹脂組成物において、成分(C)のスチレン系熱可塑性エラストマーは、1種のみを用いてもよく、共重合成分組成や物性等の異なるものを2種以上混合して用いてもよい。
<その他の成分>
本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を著しく妨げない範囲で、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)以外の樹脂成分(以下、「その他の樹脂」という場合がある。)や各種の添加剤、充填材等を配合することができる。
本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を著しく妨げない範囲で、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)以外の樹脂成分(以下、「その他の樹脂」という場合がある。)や各種の添加剤、充填材等を配合することができる。
その他の樹脂としては、ポリオレフィン樹脂(成分(B)に含まれるものを除く);ポリフェニレンエーテル系樹脂;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11等のポリアミド系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリメチルメタクリレート系樹脂等の(メタ)アクリル系樹脂(成分(A)に含まれるものを除く);ポリスチレン等のスチレン系樹脂(成分(C)に含まれるものを除く);等の熱可塑性樹脂や各種熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらのその他の樹脂は、1種類のみを用いても、2種類以上を任意の組合せと比率で併用してもよい。
添加剤としては、各種の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、老化防止剤、造核剤、可塑剤、衝撃改良剤、相溶化剤、消泡剤、増粘剤、架橋剤、界面活性剤、滑剤、離型剤、ブロッキング防止剤、加工助剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、着色剤、充填材等が挙げられる。これら添加剤は、1種類のみを用いても、2種類以上を任意の組合せと比率で併用してもよい。
熱安定剤及び酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物が挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、添加剤としてブロッキング防止剤を配合することが好ましい。ブロッキング防止剤を配合することにより、本発明の樹脂組成物からなるペレット製造工程、その後の貯蔵、輸送等におけるペレット同士の耐ブロッキング性が向上する傾向がある。ブロッキング防止剤としては、ポリオレフィン微粉末、ポリエチレンワックス及びその分散液等が挙げられる。
難燃剤は、ハロゲン系難燃剤と非ハロゲン系難燃剤に大別されるが、非ハロゲン系難燃剤が環境面で好ましい。非ハロゲン系難燃剤としては、リン系難燃剤、水和金属化合物(水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム)難燃剤、窒素含有化合物(メラミン系、グアニジン系)難燃剤及び無機系化合物(硼酸塩、モリブデン化合物)難燃剤等が挙げられる。
充填材は、有機充填材と無機充填材に大別される。有機充填材としては、澱粉、セルロース微粒子、木粉、おから、モミ殻、フスマ等の天然由来のポリマーやこれらの変性品等が挙げられる。また、無機充填材としては、タルク、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、ゼオライト、ハイドロタルサイト、金属繊維、金属ウイスカー、セラミックウイスカー、チタン酸カリウム、窒化ホウ素、グラファイト、炭素繊維等が挙げられる。これらの充填材についても、1種類のみを用いても、2種類以上を任意の組合せと比率で併用してもよい。
<配合量>
本発明の樹脂組成物は、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の合計量に対する成分(A)の含有率が20~65質量%であることが好ましい。成分(A)、成分(B)及び成分(C)の合計量に対し、成分(A)の含有率が20質量%以上であると、ポリ塩化ビニル樹脂に対する接着性の観点で好ましく、一方、成分(A)の含有率が65質量%以下であると、ポリプロピレン樹脂との接着性の観点から好ましい。これらの観点から、成分(A)の含有率は、より好ましくは23質量%以上であり、更に好ましくは25質量%以上であり、一方、より好ましくは60質量%以下であり、更に好ましくは55質量%以下である。
本発明の樹脂組成物は、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の合計量に対する成分(A)の含有率が20~65質量%であることが好ましい。成分(A)、成分(B)及び成分(C)の合計量に対し、成分(A)の含有率が20質量%以上であると、ポリ塩化ビニル樹脂に対する接着性の観点で好ましく、一方、成分(A)の含有率が65質量%以下であると、ポリプロピレン樹脂との接着性の観点から好ましい。これらの観点から、成分(A)の含有率は、より好ましくは23質量%以上であり、更に好ましくは25質量%以上であり、一方、より好ましくは60質量%以下であり、更に好ましくは55質量%以下である。
本発明の樹脂組成物は、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の合計量に対する成分(B)の含有率が20~65質量%であることが好ましい。成分(B)の含有率が20質量%以上であると、ポリオレフィン樹脂との相溶性及び接着性の観点で好ましく、一方、成分(B)の含有率が65質量%以下であると、ポリ塩化ビニル樹脂との接着性の観点から好ましい。これらの観点から、成分(B)の含有率は、より好ましくは25質量%以上であり、更に好ましくは27質量%以上であり、一方、より好ましくは50質量%以下であり、更に好ましくは45質量%以下である。
本発明の樹脂組成物は、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の合計量に対する成分(C)の含有率が10~50質量%であることが好ましい。成分(C)は、成分(A)及び成分(B)を分散させる成分であり、成分(C)の含有率が10質量%以上であると、成分(A)と成分(B)の相溶性の観点で好ましく、一方、成分(C)の含有率が50質量%以下であると、ポリオレフィン樹脂との接着性の観点から好ましい。これらの観点から、成分(C)の含有率は、より好ましくは13質量%以上であり、更に好ましくは15質量%以上であり、一方、より好ましくは47質量%以下であり、更に好ましくは45質量%以下である。
本発明の樹脂組成物が前述のその他の樹脂を含有する場合の含有率は限定されないが、通常、樹脂組成物100質量%中の含有率で0.1~20質量%、好ましくは0.5~10質量%である。その他の樹脂の含有率が上記上限値以下であれば、得られる樹脂組成物の熱可塑性樹脂に対する接着性を十分に得ることができる。
本発明の樹脂組成物が前述の添加剤を含有する場合の含有率は限定されないが、通常、樹脂組成物100質量%中に0.01~10質量%、好ましくは0.2~5質量%である。添加剤の含有率が上記上限値以下であれば、得られる樹脂組成物のポリ塩化ビニル樹脂に対する接着性を十分に得ることができる。なおこれらの添加剤は、本発明の樹脂組成物をマスターバッチとして用いる場合には、前記した含有率の2~50倍、好ましくは3~30倍の濃度で含有させることもできる。
<デュロD硬度>
本発明の樹脂組成物のデュロD硬度は限定されないが、JIS K6253に従い測定した値の下限が、25以上であることが好ましく、35以上であることがより好ましく、一方、硬度の上限は80以下であることが好ましく、70以下であることがより好ましい。硬度が上記範囲であると、ポリ塩化ビニル樹脂に対する耐熱接着性の観点で好ましい。
本発明の樹脂組成物のデュロD硬度は限定されないが、JIS K6253に従い測定した値の下限が、25以上であることが好ましく、35以上であることがより好ましく、一方、硬度の上限は80以下であることが好ましく、70以下であることがより好ましい。硬度が上記範囲であると、ポリ塩化ビニル樹脂に対する耐熱接着性の観点で好ましい。
本発明の樹脂組成物の曲げ弾性率は限定されないが、JIS K7171に従い測定した値の下限が、100MPa以上であることが好ましく、130MPa以上であることがより好ましく、一方、硬度の上限は1000MPa以下であることが好ましく、800MPa以下であることがより好ましい。硬度が上記範囲であると、ポリ塩化ビニル樹脂に対する耐熱接着性、成形加工性の観点で好ましい。
<メルトフローレート(MFR)>
本発明の樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)は限定されないが、JIS K7210(1999)に従い、190℃、荷重21.2Nで測定した値が、通常0.2~60g/10分、好ましくは1~30g/10分、より好ましくは2~25g/10分の範囲のものが好適である。MFRが上記の上限値以下であれば、樹脂組成物の押出成形性が良好となる傾向があり、更に、積層体とした場合の機械的強度が向上する傾向がある。MFRが上記の下限値以上であれば、流動性が良好であるため、樹脂組成物の成形性が向上する傾向がある。
本発明の樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)は限定されないが、JIS K7210(1999)に従い、190℃、荷重21.2Nで測定した値が、通常0.2~60g/10分、好ましくは1~30g/10分、より好ましくは2~25g/10分の範囲のものが好適である。MFRが上記の上限値以下であれば、樹脂組成物の押出成形性が良好となる傾向があり、更に、積層体とした場合の機械的強度が向上する傾向がある。MFRが上記の下限値以上であれば、流動性が良好であるため、樹脂組成物の成形性が向上する傾向がある。
<樹脂組成物の製造方法>
本発明の樹脂組成物は、上述の各成分を所定の割合で混合することにより得ることができる。混合の方法については、原料成分が均一に分散すれば特に制限はない。すなわち、上述の各原料成分を同時に又は任意の順序で混合することにより、各成分が均一に分散した樹脂組成物を得ることができる。より均一な混合、分散のためには、所定量の上記原料成分を溶融混合することが好ましく、例えば、本発明の樹脂組成物の各原料成分を任意の順序で混合してから加熱したり、全原料成分を順次溶融させながら混合してもよいし、目的とする成形体を製造する際の成形時に各原料成分を適宜配合(ドライブレンド)して溶融混合してもよい。
本発明の樹脂組成物は、上述の各成分を所定の割合で混合することにより得ることができる。混合の方法については、原料成分が均一に分散すれば特に制限はない。すなわち、上述の各原料成分を同時に又は任意の順序で混合することにより、各成分が均一に分散した樹脂組成物を得ることができる。より均一な混合、分散のためには、所定量の上記原料成分を溶融混合することが好ましく、例えば、本発明の樹脂組成物の各原料成分を任意の順序で混合してから加熱したり、全原料成分を順次溶融させながら混合してもよいし、目的とする成形体を製造する際の成形時に各原料成分を適宜配合(ドライブレンド)して溶融混合してもよい。
混合方法や混合条件は、各原料成分が均一に混合されれば特に制限はないが、生産性の点からは、例えばタンブラーブレンダー、Vブレンダー、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー等を用いて原料を混合し、単軸押出機や二軸押出機のような連続混練機及びミルロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダー等のバッチ式混練機で溶融混練する方法が好ましい。これらの方法で樹脂組成物を製造する際の製造条件は限定されず、周知の条件で適宜設定することができる。溶融混合時の温度は、各原料成分の少なくとも一つが溶融状態となる温度であればよいが、通常は用いる全原料成分が溶融する温度が選択され、一般には150~250℃で行うことができる。
[成形体]
本発明の樹脂組成物から得られる成形体には限定は無く、種々の押出成形体や射出成形体とすることができる。成形体の製造方法も特に制限は無く、具体的には、射出成形、ブロー成形、押出成形、インフレーション成形等の各種成形方法及び、これらの成形方法によって得られたシートを用いた真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の二次的成形方法が挙げられる。
また、本発明の樹脂組成物を単独で使用し、単層シートなどの成形体とすることもできるが、本発明の樹脂組成物は熱可塑性樹脂との接着性に優れるので、該樹脂組成物を1つの層とした積層体として利用するとより効果的である。
本発明の樹脂組成物から得られる成形体には限定は無く、種々の押出成形体や射出成形体とすることができる。成形体の製造方法も特に制限は無く、具体的には、射出成形、ブロー成形、押出成形、インフレーション成形等の各種成形方法及び、これらの成形方法によって得られたシートを用いた真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の二次的成形方法が挙げられる。
また、本発明の樹脂組成物を単独で使用し、単層シートなどの成形体とすることもできるが、本発明の樹脂組成物は熱可塑性樹脂との接着性に優れるので、該樹脂組成物を1つの層とした積層体として利用するとより効果的である。
[積層体]
本発明の樹脂組成物を用いた積層体は、本発明の樹脂組成物を含有する層(以下、「本発明の樹脂組成物層」という場合がある)を含む2層又は3層以上に積層された積層体である。これらの中でも特に、少なくとも第一の層と第二の層とを有し、該第一の層と第二の層との間に本発明の樹脂組成物層を有する積層体が好ましい。本発明の積層体の形状は限定されず、フィルムやシート、板状等の平面状や、パイプ状、袋状、不定形状等いずれの形状であってもよい。本発明の樹脂組成物層以外の層(以下、「他の層」という場合がある。)を構成する材料は限定されず、樹脂層のみならず金属層であってもよい。積層体を構成する樹脂層の材料は限定されず、例えば、本発明の樹脂組成物に用いることができるその他の樹脂として例示したものが挙げられ、熱可塑性樹脂を含有する樹脂層が好ましい。また、積層体を構成する樹脂層には、本発明の樹脂組成物に用いることができる添加剤を含有することもできる。
本発明の樹脂組成物を用いた積層体は、本発明の樹脂組成物を含有する層(以下、「本発明の樹脂組成物層」という場合がある)を含む2層又は3層以上に積層された積層体である。これらの中でも特に、少なくとも第一の層と第二の層とを有し、該第一の層と第二の層との間に本発明の樹脂組成物層を有する積層体が好ましい。本発明の積層体の形状は限定されず、フィルムやシート、板状等の平面状や、パイプ状、袋状、不定形状等いずれの形状であってもよい。本発明の樹脂組成物層以外の層(以下、「他の層」という場合がある。)を構成する材料は限定されず、樹脂層のみならず金属層であってもよい。積層体を構成する樹脂層の材料は限定されず、例えば、本発明の樹脂組成物に用いることができるその他の樹脂として例示したものが挙げられ、熱可塑性樹脂を含有する樹脂層が好ましい。また、積層体を構成する樹脂層には、本発明の樹脂組成物に用いることができる添加剤を含有することもできる。
これらの中でも特に、本発明の樹脂組成物層を接着層とし、熱可塑性樹脂を含有する樹脂層として、ポリウレタン樹脂層、ポリカーボネート樹脂層、ポリ塩化ビニル樹脂層、ポリオレフィン樹脂層を有するもの、特に、後述するポリ塩化ビニル樹脂層及び/又はポリオレフィン樹脂層を有する積層体が好適である。この場合の積層体の層構成は限定されないが、上記第一の層がポリ塩化ビニル樹脂層又はポリオレフィン樹脂層であり、上記第二の層がポリ塩化ビニル樹脂層又はポリオレフィン樹脂層である積層体が好ましい。なかでも、上記第一の層がポリ塩化ビニル樹脂層であり、上記第二の層がポリオレフィン樹脂層である積層体が特に好ましい。
本発明の積層体を壁紙や化粧シート等の建装材に用いる場合、表面の汚染が少なく、衛生面、環境面においても好適であるポリカーボネート樹脂層やアルミニウム層を外表面側とし、本発明の樹脂組成物よりなる接着層を中間層とし、柔軟性、成形性が良好であるポリ塩化ビニル樹脂層を内側として使用する構成とすることが好ましい。この場合、ポリ塩化ビニル樹脂層側に、更に粘着層、離型層等を付与した多層構造とし、離型層を剥離して使用することができる。
<ポリ塩化ビニル樹脂層>
積層体を構成するポリ塩化ビニル樹脂層は、少なくともポリ塩化ビニル樹脂を含有する。ポリ塩化ビニル樹脂層を構成するポリ塩化ビニル樹脂は限定されないが、塩化ビニルの単独重合体又は共重合体が挙げられる。塩化ビニルに共重合可能なモノマーは限定されないが、例えば、エチレン、プロピレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、マレイン酸又はそのエステル、アクリル酸又はそのエステル、メタクリル酸又はそのエステル、塩化ビニリデンが挙げられる。また、部分的に架橋された樹脂であってもよい。また、ポリ塩化ビニル樹脂のポリマーブレンド物、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂とポリ塩化ビニリデンからなるポリマーブレンド物を用いてもよい。これらのうち、ポリ塩化ビニル樹脂層に用いるポリ塩化ビニル樹脂としては、塩化ビニルの単独重合体が好ましい。
積層体を構成するポリ塩化ビニル樹脂層は、少なくともポリ塩化ビニル樹脂を含有する。ポリ塩化ビニル樹脂層を構成するポリ塩化ビニル樹脂は限定されないが、塩化ビニルの単独重合体又は共重合体が挙げられる。塩化ビニルに共重合可能なモノマーは限定されないが、例えば、エチレン、プロピレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、マレイン酸又はそのエステル、アクリル酸又はそのエステル、メタクリル酸又はそのエステル、塩化ビニリデンが挙げられる。また、部分的に架橋された樹脂であってもよい。また、ポリ塩化ビニル樹脂のポリマーブレンド物、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂とポリ塩化ビニリデンからなるポリマーブレンド物を用いてもよい。これらのうち、ポリ塩化ビニル樹脂層に用いるポリ塩化ビニル樹脂としては、塩化ビニルの単独重合体が好ましい。
ポリ塩化ビニル樹脂層に用いるポリ塩化ビニル樹脂の平均重合度は限定されないが、通常500~6000、好ましくは800~3000であることが望ましい。また、ポリ塩化ビニル樹脂の還元粘度(K値)は限定されないが、JIS K7367-2に準拠した値として、通常50~110、好ましくは60~90であることが望ましい。
ポリ塩化ビニル樹脂の製造方法は限定されず、例えば、懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法により製造することができる。また、ポリ塩化ビニル樹脂の微粒子を有機媒体に分散させたプラスチゾルや水性ラテックスであってもよい。
ポリ塩化ビニル樹脂層に用いるポリ塩化ビニル樹脂は、可塑剤を含有していることが好ましい。
ポリ塩化ビニル樹脂に用いる可塑剤は特に限定されず、公知の可塑剤の1種又は2種以上を用いることができる。
ポリ塩化ビニル樹脂に用いる可塑剤は特に限定されず、公知の可塑剤の1種又は2種以上を用いることができる。
可塑剤を用いる場合の配合量は限定されないが、ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対して通常1~150質量部、好ましくは15~120質量部、より好ましくは20~100質量部である。可塑剤の配合量が前記下限値以上であると、本発明の積層体の柔軟性が良好となる傾向にある。一方、可塑剤の配合量が前記上限値以下であると、本発明の積層体からの可塑剤のブリードアウトが抑制され、また成形性も良好となる。
ポリ塩化ビニル樹脂層に用いるポリ塩化ビニル樹脂は、安定剤を含有していてもよい。ポリ塩化ビニル樹脂に用いる安定剤は限定されないが、公知のポリ塩化ビニル樹脂用安定剤等の中から適宜選択することが可能であり、例えば、三塩基性硫酸鉛、二塩基性フタル酸鉛、ケイ酸鉛、オルトケイ酸鉛-シリカゲル共沈物、二塩基性ステアリン酸鉛、カドミウム-バリウム系安定剤、バリウム-亜鉛系安定剤、カルシウム-亜鉛系安定剤、錫系安定剤、及び、ハイドロタルサイト等のマグネシウム、アルミニウム、ケイ素等の無機塩を主成分とした安定剤が挙げられる。これらの安定剤は、1種の化合物のみを用いても、2種以上の化合物を併用してもよい。
安定剤を用いる場合の配合量は限定されないが、ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対して通常1~30質量部、好ましくは2~20質量部、より好ましくは3~15質量部である。安定剤が上記範囲で配合されていると、熱安定性や成形性が良好となる傾向にある。
<ポリオレフィン樹脂層>
積層体を構成するポリオレフィン樹脂層は、少なくともポリオレフィン樹脂を含有する。ポリオレフィン樹脂層に使用することができるポリオレフィン樹脂は限定されず、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
ポリオレフィン樹脂層に好適なポリオレフィン樹脂は、本発明の積層体の用途および要求特性に応じて異なるが、建装材用に用いる場合は、ポリエチレン系樹脂又はポリプロピレン系樹脂が好適である。ポリエチレン系樹脂としては、エチレンと炭素数3~8のα-オレフィンとの共重合体が好ましく、ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンとエチレン或いは炭素数4~8のα-オレフィンとの共重合体が好ましい。
特に、本発明の樹脂組成物は、前述の成分(B)を含むことによりポリプロピレン系樹脂に対する接着性が特に良好となるため、ポリオレフィン樹脂層はポリプロピレン系樹脂層であることが好ましい。
積層体を構成するポリオレフィン樹脂層は、少なくともポリオレフィン樹脂を含有する。ポリオレフィン樹脂層に使用することができるポリオレフィン樹脂は限定されず、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
ポリオレフィン樹脂層に好適なポリオレフィン樹脂は、本発明の積層体の用途および要求特性に応じて異なるが、建装材用に用いる場合は、ポリエチレン系樹脂又はポリプロピレン系樹脂が好適である。ポリエチレン系樹脂としては、エチレンと炭素数3~8のα-オレフィンとの共重合体が好ましく、ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンとエチレン或いは炭素数4~8のα-オレフィンとの共重合体が好ましい。
特に、本発明の樹脂組成物は、前述の成分(B)を含むことによりポリプロピレン系樹脂に対する接着性が特に良好となるため、ポリオレフィン樹脂層はポリプロピレン系樹脂層であることが好ましい。
ポリオレフィン樹脂層に使用するポリオレフィン樹脂のメルトフローレート(MFR)は限定されないが、通常0.1~100g/10分、好ましくは0.5~80g/10分、より好ましくは1.0~60g/10分の範囲のものが好適である。MFRが上記範囲であれば、積層体の成形性が良好となる傾向がある。ここで、MFRは、JIS K7210(1990)に準拠して測定され、ポリオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂又はポリ1-ブテン系樹脂である場合は190℃、荷重21.2Nの条件で測定された値であり、ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂である場合は230℃、荷重21.2Nの条件で測定された値である。
<積層体の製造方法>
本発明の積層体を製造する方法は限定されず、従来公知の種々の手法を採用することができる。特に、本発明の樹脂組成物は接着性が良好であるため、有機溶剤を用いたドライラミネーション等を行わなくとも、以下のような成形方法によって良好な接着性を有する積層体とすることができる。例えば、押出機で溶融させた個々の溶融樹脂を多層ダイスに供給し、ダイスの中で積層して成形する共押出法によって、インフレーションフィルム、T-ダイフィルム、シート、パイプ等とする方法や、溶融した個々の樹脂を同一金型内にタイムラグを付けてインジェクションする、共インジェクション成形法が挙げられる。また、各層のうちのいずれか1層を構成する樹脂フィルムを予め成形しておき、これに他の層を溶融押出する押出ラミネート成形法も採用することができる。更には、予め各層を構成する樹脂フィルムを成形しておき、これら各層に熱をかけて融着することで積層体とすることも可能である。
本発明の積層体を製造する方法は限定されず、従来公知の種々の手法を採用することができる。特に、本発明の樹脂組成物は接着性が良好であるため、有機溶剤を用いたドライラミネーション等を行わなくとも、以下のような成形方法によって良好な接着性を有する積層体とすることができる。例えば、押出機で溶融させた個々の溶融樹脂を多層ダイスに供給し、ダイスの中で積層して成形する共押出法によって、インフレーションフィルム、T-ダイフィルム、シート、パイプ等とする方法や、溶融した個々の樹脂を同一金型内にタイムラグを付けてインジェクションする、共インジェクション成形法が挙げられる。また、各層のうちのいずれか1層を構成する樹脂フィルムを予め成形しておき、これに他の層を溶融押出する押出ラミネート成形法も採用することができる。更には、予め各層を構成する樹脂フィルムを成形しておき、これら各層に熱をかけて融着することで積層体とすることも可能である。
また、本発明の積層体は、上記のような成形法にて積層体を得た後、これを延伸することで延伸積層体とすることもできる。延伸積層体は、熱固定を行ってもよいし、熱固定をせずに製品としてもよい。熱固定を行わない場合は、その後に延伸積層体を加熱することによって応力が開放されて収縮する性質をもつため、シュリンクフィルムとして用いることができる。更には、これらを真空成形、圧空成形等の二次加工を経て、絞り成形容器等とすることもできる。
本発明の積層体の厚み(総厚み)は限定されず、層構成、用途、最終製品の形状、要求される物性等により任意に設定することができるが、通常30~500μmであり、40~400μmであることが好ましく、50~300μmであることがより好ましい。
本発明の積層体における本発明の樹脂組成物層(接着層)の厚みは限定されず、層構成、用途、最終製品の形状、要求される物性等により任意に設定することができるが、総厚みに対し通常1%以上、好ましくは5%以上であり、通常20%以下、好ましくは10%以下であることが望ましい。本発明の樹脂組成物層の厚みが上記下限値以上であれば、接着性が良好となり、上記上限値以下であれば、フィルム強度が向上する傾向にある。
なお、後述の実施例では、接着強度の評価のために、上記上限よりも厚い積層体及び接着層としている。
なお、後述の実施例では、接着強度の評価のために、上記上限よりも厚い積層体及び接着層としている。
<用途>
本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に対する接着性が良好であるため、本発明の樹脂組成物を用いて得られる積層体は、壁紙や化粧シート等の建装材として好適に用いることができるほか、各種成形品の保護フィルム、防汚フィルム、包装材料等に広く適用することができる。これらの中で、特に壁紙として好適に用いることができる。本発明の積層体を壁紙として用いる場合は、更に粘着層や基材層、防汚層、離型層等を設けてもよい。また、エンボス加工等の物理的な処理を施してもよく、この場合も、良好な層間接着性を維持することができる。
本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に対する接着性が良好であるため、本発明の樹脂組成物を用いて得られる積層体は、壁紙や化粧シート等の建装材として好適に用いることができるほか、各種成形品の保護フィルム、防汚フィルム、包装材料等に広く適用することができる。これらの中で、特に壁紙として好適に用いることができる。本発明の積層体を壁紙として用いる場合は、更に粘着層や基材層、防汚層、離型層等を設けてもよい。また、エンボス加工等の物理的な処理を施してもよく、この場合も、良好な層間接着性を維持することができる。
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。以下の実施例における各種の製造条件や評価結果の値は、本発明の実施態様における上限又は下限の好ましい値としての意味を持つものであり、好ましい範囲は前記した上限又は下限の値と、下記実施例の値又は実施例同士の値との組み合わせで規定される範囲であってもよい。
[使用原料]
以下の実施例及び比較例で用いた原料は、次の通りである。
以下の実施例及び比較例で用いた原料は、次の通りである。
<成分(A):アクリル系熱可塑性エラストマー>
(A-1)
株式会社クラレ製「クラリティ(登録商標)LA4285」
ハードセグメント:メタクリル酸メチルの重合体ブロック(50質量%)
ソフトセグメント:アクリル酸n-ブチルの重合体ブロック(50質量%))
重量平均分子量(Mw):58,000
分子量分布(Mw/Mn):1.13
ガラス転移温度(Tg):141℃、29℃
MFR:1.5g/10分(190℃、21.2N)
比重:1.110
デュロA硬度:46
(A-1)
株式会社クラレ製「クラリティ(登録商標)LA4285」
ハードセグメント:メタクリル酸メチルの重合体ブロック(50質量%)
ソフトセグメント:アクリル酸n-ブチルの重合体ブロック(50質量%))
重量平均分子量(Mw):58,000
分子量分布(Mw/Mn):1.13
ガラス転移温度(Tg):141℃、29℃
MFR:1.5g/10分(190℃、21.2N)
比重:1.110
デュロA硬度:46
<成分(B):プロピレン系エラストマー>
(B-1)
エクソンモービル社製「Vistamaxx(登録商標)3020FL」
密度(ASTM D1505):0.874g/cm3
MFR:3.0g/10分(230℃、21.2N)
プロプレン単位含有率:89質量%
(B-2)
三菱ケミカル社製「ゼラス(登録商標)7025」
密度(ASTM D1505):0.893g/cm3
MFR:1.8g/10分(230℃、21.2N)
(B-1)
エクソンモービル社製「Vistamaxx(登録商標)3020FL」
密度(ASTM D1505):0.874g/cm3
MFR:3.0g/10分(230℃、21.2N)
プロプレン単位含有率:89質量%
(B-2)
三菱ケミカル社製「ゼラス(登録商標)7025」
密度(ASTM D1505):0.893g/cm3
MFR:1.8g/10分(230℃、21.2N)
<成分(C):スチレン系熱可塑性エラストマー>
(C-1)スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体(SEBS)
旭化成株式会社製 「タフテック(登録商標)H1517」
スチレン単位含有率:43質量%
MFR:3.0g/10分(230℃、21.2N)
密度(ASTM D1505):0.930g/cm3
(C-2)スチレン・ブタジエンブロック共重合体及び/又はその水素添加物
旭化成株式会社製 「S.O.E.(登録商標)S1605」
MFR:5.0g/10分(230℃、21.2N)
密度(ASTM D1505):1.000g/cm3
(C-3)スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体(SEBS)のアミン変性体
旭化成株式会社製 「タフテック(登録商標)MP10」
スチレン単位含有率:30質量%
MFR:4.0g/10分(230℃、21.2N)
密度(ASTM D1505):0.910g/cm3
(C-1)スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体(SEBS)
旭化成株式会社製 「タフテック(登録商標)H1517」
スチレン単位含有率:43質量%
MFR:3.0g/10分(230℃、21.2N)
密度(ASTM D1505):0.930g/cm3
(C-2)スチレン・ブタジエンブロック共重合体及び/又はその水素添加物
旭化成株式会社製 「S.O.E.(登録商標)S1605」
MFR:5.0g/10分(230℃、21.2N)
密度(ASTM D1505):1.000g/cm3
(C-3)スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体(SEBS)のアミン変性体
旭化成株式会社製 「タフテック(登録商標)MP10」
スチレン単位含有率:30質量%
MFR:4.0g/10分(230℃、21.2N)
密度(ASTM D1505):0.910g/cm3
<成分(D):ポリエステルエラストマー>
(D-1)ポリエステル・ポリアルキレングリコールブロック共重合体
ヘトロン社製「ヘトロフレックス(登録商標) H25DMG」
ポリテトラメチレングリコールの数平均分子量:1,800
ポリブチレンテレフタレートユニットの含有率:20質量%
ポリテトラメチレングリコールユニットの含有率:80質量%
融点:168℃
MFR:18g/10分(230℃、21.2N)
比重:1.06
デュロA硬度:82
(D-1)ポリエステル・ポリアルキレングリコールブロック共重合体
ヘトロン社製「ヘトロフレックス(登録商標) H25DMG」
ポリテトラメチレングリコールの数平均分子量:1,800
ポリブチレンテレフタレートユニットの含有率:20質量%
ポリテトラメチレングリコールユニットの含有率:80質量%
融点:168℃
MFR:18g/10分(230℃、21.2N)
比重:1.06
デュロA硬度:82
<成分(E):エチレン・酢酸ビニル共重合体>
(E-1)
三井・デュポンポリケミカル株式会社製 「エバフレックス(登録商標)EV150」
酢酸ビニル含有量:33質量%
MFR:30.0g/10分(190℃、21.2N)
密度:0.960g/cm3
融点:61℃
(E-1)
三井・デュポンポリケミカル株式会社製 「エバフレックス(登録商標)EV150」
酢酸ビニル含有量:33質量%
MFR:30.0g/10分(190℃、21.2N)
密度:0.960g/cm3
融点:61℃
[実施例1~7及び比較例1、2]
各原料成分を表-1に示す配合割合で用い、超小型混練機を用い、180~200℃で混練し、樹脂組成物のペレットを作成した。作成した樹脂組成物のペレットについて、後述の方法でMFR、デュロD硬度、曲げ弾性率を測定し、結果を表-1に示した。
また、この樹脂組成物のペレットからプレスを用いてそれぞれ1mm厚の接着用樹脂シートを成形した。1mm厚のポリプロピレンシートと1mm厚のポリ塩化ビニルシートとの間に、作製した接着用樹脂シートを介して5mmの幅で重ね合わせ、下記プレス条件にて接着を行い、評価用サンプルを作製した。この評価用サンプルは、ポリプロピレンシートとポリ塩化ビニルシートの重なり代が5mm幅となるように各々のシートの端辺縁部を接着用樹脂シートを介して重ね合わせたものである。
<プレス条件>
温度:200℃
予熱:無圧、4分
加圧:50kg/cm2、3分
冷却:70kg/cm2、3分
スペーサー:2mm
各原料成分を表-1に示す配合割合で用い、超小型混練機を用い、180~200℃で混練し、樹脂組成物のペレットを作成した。作成した樹脂組成物のペレットについて、後述の方法でMFR、デュロD硬度、曲げ弾性率を測定し、結果を表-1に示した。
また、この樹脂組成物のペレットからプレスを用いてそれぞれ1mm厚の接着用樹脂シートを成形した。1mm厚のポリプロピレンシートと1mm厚のポリ塩化ビニルシートとの間に、作製した接着用樹脂シートを介して5mmの幅で重ね合わせ、下記プレス条件にて接着を行い、評価用サンプルを作製した。この評価用サンプルは、ポリプロピレンシートとポリ塩化ビニルシートの重なり代が5mm幅となるように各々のシートの端辺縁部を接着用樹脂シートを介して重ね合わせたものである。
<プレス条件>
温度:200℃
予熱:無圧、4分
加圧:50kg/cm2、3分
冷却:70kg/cm2、3分
スペーサー:2mm
[接着強度の評価方法]
実施例1~7及び比較例1、2で作製した評価用サンプルを、5mm幅のポリプロピレンシートとポリ塩化ビニルシートの重なり代に直交する方向に15mm幅に切断した。切断した評価用サンプルを引張試験機の一方でポリプロピレンシートをつかみ、もう一方でポリ塩化ビニルシートをつかみ各々のシート面に沿って50mm/分で互いに離反する方向に引っ張ることでせん断剥離強度を測定した。
測定は室温(23℃)、60℃、80℃の各温度で実施し、せん断剥離試験の剥離強度を接着強度として表-1に示した。
実施例1~7及び比較例1、2で作製した評価用サンプルを、5mm幅のポリプロピレンシートとポリ塩化ビニルシートの重なり代に直交する方向に15mm幅に切断した。切断した評価用サンプルを引張試験機の一方でポリプロピレンシートをつかみ、もう一方でポリ塩化ビニルシートをつかみ各々のシート面に沿って50mm/分で互いに離反する方向に引っ張ることでせん断剥離強度を測定した。
測定は室温(23℃)、60℃、80℃の各温度で実施し、せん断剥離試験の剥離強度を接着強度として表-1に示した。
[MFRの測定方法]
樹脂組成物のペレットについて、JIS K7210(1999)に従い、190℃、荷重21.2Nで測定した。
樹脂組成物のペレットについて、JIS K7210(1999)に従い、190℃、荷重21.2Nで測定した。
[デュロD硬度の測定方法]
樹脂組成物のペレットを用いて、インラインスクリュウタイプ射出成形機(日精樹脂工業株式会社製「FE80S12ASE」)により、射出圧力20-40MPa、シリンダー温度200℃、金型温度40℃にて、デュロD硬度測定用の試験片(厚さ4mm×幅10mm×長さ80mmの試験片)を成形し、この試験片について、測定機器(高分子計器株式会社製「P2オートデュロメーター」)を用いてJIS K6253に従いデュロD硬度(15秒後)を測定した。
樹脂組成物のペレットを用いて、インラインスクリュウタイプ射出成形機(日精樹脂工業株式会社製「FE80S12ASE」)により、射出圧力20-40MPa、シリンダー温度200℃、金型温度40℃にて、デュロD硬度測定用の試験片(厚さ4mm×幅10mm×長さ80mmの試験片)を成形し、この試験片について、測定機器(高分子計器株式会社製「P2オートデュロメーター」)を用いてJIS K6253に従いデュロD硬度(15秒後)を測定した。
[曲げ弾性率の測定方法]
樹脂組成物のペレットを用いて、インラインスクリュウタイプ射出成形機(日精樹脂工業株式会社製「FE80S12ASE」)により、射出圧力20-40MPa、シリンダー温度200℃、金型温度40℃にて、曲げ弾性率測定用の試験片(厚さ4mm×幅10mm×長さ80mmの試験片)を成形し、この試験片について、JIS K7171に準拠して、スパン間64mm、曲げ速度2mm/分にて曲げ弾性率(単位:MPa)を測定した。
樹脂組成物のペレットを用いて、インラインスクリュウタイプ射出成形機(日精樹脂工業株式会社製「FE80S12ASE」)により、射出圧力20-40MPa、シリンダー温度200℃、金型温度40℃にて、曲げ弾性率測定用の試験片(厚さ4mm×幅10mm×長さ80mmの試験片)を成形し、この試験片について、JIS K7171に準拠して、スパン間64mm、曲げ速度2mm/分にて曲げ弾性率(単位:MPa)を測定した。
表-1より、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)を含む本発明の樹脂組成物を用いたものはポリ塩化ビニル樹脂との接着強度が高く、高温条件下でも高い接着強度を維持している。本発明の樹脂組成物が塩化ビニル樹脂に対して高い接着強度を維持していることが測定できていることから、ポリプロプレン系樹脂とも良好な接着性と耐熱接着性を維持していることがわかる。
これに対して、成分(A)の代わりにポリエステルエラストマーである成分(D-1)を、成分(C)の代わりにエチレン・酢酸ビニル共重合体である成分(E-1)を使用した比較例1は、特許文献2の樹脂組成物に該当するものであるが、高温条件下において、ポリ塩化ビニル樹脂との接着強度に劣る結果であった。
また、成分(C)の代わりにエチレン・酢酸ビニル共重合体である成分(E-1)を使用した比較例2は、特許文献1の樹脂組成物に該当するものであるが、この比較例2もまた、高温条件下において、ポリプロピレンシートとの界面で剥離してしまい、対ポリ塩化ビニル樹脂の接着強度を確認できなかった。
また、成分(C)の代わりにエチレン・酢酸ビニル共重合体である成分(E-1)を使用した比較例2は、特許文献1の樹脂組成物に該当するものであるが、この比較例2もまた、高温条件下において、ポリプロピレンシートとの界面で剥離してしまい、対ポリ塩化ビニル樹脂の接着強度を確認できなかった。
Claims (11)
- 下記成分(A)、成分(B)及び成分(C)を含む樹脂組成物。
成分(A):アクリル系熱可塑性エラストマー
成分(B):プロピレン系エラストマー
成分(C):スチレン系熱可塑性エラストマー - 前記成分(A)のアクリル系熱可塑性エラストマーがアクリル系ブロック共重合体である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記成分(A)のアクリル系熱可塑性エラストマーがポリメタクリル酸メチル・ポリアクリル酸ブチルブロック共重合体である、請求項2に記載の樹脂組成物。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含有する層と、他の層とを有する積層体。
- 前記他の層として少なくとも第一の層と第二の層とを有し、前記第一の層と前記第二の層との間に前記樹脂組成物を含有する層を有する、請求項5に記載の積層体。
- 前記他の層が熱可塑性樹脂を含有する樹脂層である、請求項5又は6に記載の積層体。
- 前記熱可塑性樹脂を含有する樹脂層がポリ塩化ビニル樹脂層を含む、請求項7に記載の積層体。
- 前記第一の層がポリ塩化ビニル樹脂層又はポリオレフィン樹脂層であり、前記第二の層がポリ塩化ビニル樹脂層又はポリオレフィン樹脂層である、請求項6に記載の積層体。
- 前記第一の層がポリ塩化ビニル樹脂層であり、前記第二の層がポリオレフィン樹脂層である、請求項9に記載の積層体。
- 請求項5~10のいずれか一項に記載の積層体を構成物として含む建装材。
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JP2021012172A JP2022115539A (ja) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 樹脂組成物、成形体及び積層体 |
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