JP4108579B2 - 樹脂組成物およびその用途 - Google Patents
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Description
また、エチレン・α- オレフィン共重合体とスチレン系ブロック共重合体の樹脂組成物からなる伸縮性繊維も開示されている。(特許文献2)
本願発明者らは、上記問題を解決するために鋭意研究し、エチレン・α- オレフィン共重合体とスチレン系ブロック共重合体およびとポリスチレン系ワックスの組み合わせに着目し、非常に狭い分子量分布(Mw/Mn)を持ち、密度とメルトフローレート(MFR2.16(190℃))が特定の範囲内にあるエチレン・α- オレフィン共重合体と、特定のメルトフローレート(MFR2.16(230℃))と特定の組成を持つスチレン系ブロック共重合体および特定のポリスチレン系ワックスとを特定割合で含有する樹脂組成物から、加工性を維持しつつ、優れた物性バランスを発現させることができる伸縮性不織布が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
エチレン・1−ブテン共重合体(A)10〜50質量部と、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体またはこれらの水素添加重合体(B)50〜90質量部[成分(A)および(B)の合計量は100質量部とする]と、ポリスチレン系ワックス(C)と
からなり、前記エチレン・1−ブテン共重合体(A)が、
密度が0.857g/cm3〜0.910g/cm3であり、メルトフローレート(MFR2)(ASTM D1238、荷重2.16kg、190℃)が10〜100g/10分であり、GPC法に
より評価される分子量分布の指数:Mw/Mnが1.5〜3.0の範囲であり、
前記スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体またはこれらの水素添加重合体(B)が、
スチレン含量が10〜35質量%であり、メルトフローレート(MFR2)(ASTM D1238、荷重2.16kg、230℃)が1〜200g/10分以下であり、
前記ポリスチレン系ワックス(C)が、
前記エチレン・1−ブテン共重合体(A)および前記スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体またはこれらの水素添加重合体(B)の合計量100質量部に対して、0.5〜15質量部含有することを特徴としている。
本発明で用いられるエチレン・α- オレフィン共重合体(A)は、エチレンと炭素原子数3〜10のα- オレフィンとからなる非晶性ないし低結晶性のランダム共重合体であり、密度(ASTM D1505)が0.857〜0.910g/cm3、好ましくは0.860〜0.905g/cm3、より好ましくは0.875〜0.895g/cm3であって、メルトフローレート(ASTM D1238,190℃、荷重2.16kg)MFR2.16(190℃)が10〜100g/10分、好ましくは15〜80g/10分、さらに好ましくは30〜75g/10分であることが望ましい。本発明において、密度が上記範囲内であれば、伸長時に高応力を得ることができるほか、低残留歪、応力保持性に優れる不織布の成形品が得られ、上記範囲より高くなると残留歪が悪化し、実用的ではない。
また、このエチレン・α- オレフィン共重合体(A)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により求めた分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜3.0、好ましくは1.7〜2.5の範囲内にあることが好ましい。分子量分布(Mw/Mn)が上記範囲内にあるエチレン・α- オレフィン共重合体(A)を用いると、成形時の離形性に優れ、成型品のベトツキが少ない組成物が得られる。上記のようなエチレン・α- オレフィン共重合体(A)は、通常エラストマーとしての性質を示す。
MFR10/MFR2.16 ≧ 6.0
好ましくは6.5≦MFR10/MFR2.16≦13
の関係を満たし、かつ、分子量分布(Mw/Mn)と前記メルトフローレート比とが、下式
Mw/Mn +5.0< MFR10/MFR2.16
の関係を満たしていると、流動性に優れた組成物が得られる。
また本発明のエチレン・α- オレフィン共重合体(A)は13C-NMRスペクトルおよび下記一般式(1)から求められるB値が0.9〜1.5、好ましくは0.9〜1.3、さらには0.9〜1.2であるのが好ましい。
B値=[POE]/(2・[PE][PO]) …(1)
(式中、[PE]は共重合体中のエチレンから誘導される構成単位の含有モル分率であり、[PO]は共重合体中のα-オレフィンから誘導される構成単位の含有モル分率であり、[POE]は共重合体中の全ダイアド(dyad)連鎖に対するエチレン・α-オレフィン連鎖数の割合である。)このB値は、エチレン・α-オレフィン共重合体中のエチレンと炭素数3〜10のα-オレフィンとの分布状態を表す指標であり、J.C.Randall (Macromolecules, 15, 353(1982)) 、J.Ray (Macromolecules, 10, 773(1977)) らの報告に基づいて求めることができる。
スチレン系ブロック共重合体(B)
本発明のスチレン系ブロック共重合体(B)はビニル芳香族化合物を主体とする少なくとも2個の重合体ブロック(a)と、共役ジエン化合物を主体とする少なくとも1個の重合体ブロック(b)とから構成され、重合体ブロック(a)を構成するビニル芳香族化合物としては、スチレン 、α−メチルスチレン 、1−ビニルナフタレン、3−メチルスチレン 、4−プロピルスチレン 、4−シクロヘキシルスチレン 、4−ドデシルスチレン 、2−エチル−4−ベンジルスチレン 、4−(フェニルブチル)スチレンなどが挙げられる。重合体ブロック(a)は、上記ビニル芳香族化合物の1種を単独で構成されていても、2種以上から構成されていてもよい。本発明では、これらのうちでもスチレンがおよび/またはα−メチルスチレンが好適に用いられる。
本発明で使用され得るスチレン系ブロック共重合体(B)としては、市販品を使用することもでき、例えば、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物のブロック共重合体としては、クレイトンポリマー社の商品名「クレイトン」や、旭化成工業株式会社の商品名「タフテック」「タフプレン」、株式会社クラレの商品名「セプトン」「ハイブラー」シリーズが挙げられる。
ポリスチレン系ワックス(C)
本発明に係るポリスチレン系ワックス(C)はモノビニル芳香族炭化水素の単独または共重合体であり、モノビニル芳香族炭化水素としてはスチレンおよびα- メチルスチレンが好ましく、スチレンが特に好ましい。ポリスチレン系ワックス(C)の分子量(数平均分子量)はスチレン系ブロック共重合体(B)の重合体ブロック(a)の分子量より小さい事が好ましく、スチレン系ブロック共重合体(B)の重合体ブロック(a)の分子量にもよるが、通常は1000〜20000 、好ましくは4000〜10000、より好ましくは4000〜8000である。分子量がスチレン系ブロック共重合体(B)の重合体ブロック(a)の分子量より小さいと、スチレン系ブロック共重合体との相溶性が向上し、引張強度が向上する。
樹脂組成物
本発明に係る樹脂組成物はエチレン・α−オレフィン共重合体(A)5〜95質量部、好ましくは10 〜 50質量部、より好ましくは10〜35質量部、スチレン系ブロック共重合体(B)5〜95質量部、好ましくは50〜90質量部、より好ましくは65〜90質量部(ここで成分(A)および(B)の合計量は100重両部とする)と、ポリスチレン系ワックス(C)からなり、前記ポリスチレン系ワックス(C)が、前記エチレン・α−オレフィン共重合体(A)と前記スチレン系ブロック共重合体(B)100質量部に対して、0.1〜20質量部、好ましくは0.5〜15質量部、より好ましくは1〜10質量部である。
伸縮性不織布
本発明に係る伸縮性不織布は上記のエチレン・α- オレフィン共重合体(A)、スチレン系ブロック共重合体(B)およびポリスチレン系ワックス(C)を、種々の従来公知の方法で溶融混合して得られる組成物を用いることにより調製される。
本発明に係る伸縮性不織布は、単独で伸縮性部材、たとえば紙おむつのギャザー、生理用ナプキン等の衛生材料の一部、湿布剤の基布等として用いることができ、また後述するように伸長性不織布と積層して用いることもできる。
積層体
本発明に係る積層体は、本発明に係る不織布積層体は、少なくとも1層の伸長性不織布層と、少なくとも1層の伸縮性部材層とからなり、少なくとも一方の表面層が伸長性不織布層である積層体である。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例により何ら限定されるものではない。
(1)密度
密度は、ASTM D1505に従い、23℃にて求めた。
(2)MFR
MFRは、ASTM D1238に従い、190℃にて求めた。2.16kg荷重での測定値をMFR2、10kg荷重での測定値をMFR10とした。
(3)B値、Tαβ強度比
13C−NMRにより求めた。
(4)分子量分布(Mw/Mn)
ゲルパーミエーションクロマトグラフにより、オルトジクロロベンゼン溶媒、140℃にて求めた。
(1)スチレン含量
スチレン含量は、重合に使用した各モノマー成分の質量から算出した。
(2)MFR
MFRは、ASTM D1238に従い、190℃、2.16kg荷重にて求めた。
(3)数平均分子量
数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフによりポリスチレン換算の数平均分子量を求めた。
(4)水素添加率
水素添加率は、水素添加前後におけるブロック共重合体のヨウ素価を測定し、その測定値より算出した。
(1)数平均分子量
数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフによりポリスチレン換算の数平均分子量を求めた。
(1)残留歪
50mm幅の試験片を23℃雰囲気下で万能引張試験機(インストロン社製)にセット(スパン間隔=l0 *1)、20mm/minのスピードで150%まで伸長させた後、直ちに同一スピードで出発点まで戻し、直ちに同一スピードで伸張させ、荷重がゼロ以上に生じたときのスパン間隔=lを読み、次式で求めた。
50mm幅の試験片を23℃雰囲気下で万能引張試験機(インストロン社製)にセット(スパン間隔=l0 *1)、20mm/minのスピードで150%まで伸長させた後、直ちに同一スピードで出発点まで戻し、直ちに同一スピードで150%まで伸長させた後、直ちに同一スピードで出発点まで戻した時の出発点から50%伸張時の引張強度を求めた。
*1 l0=30mm
(3)保持後強度
50mm幅の試験片を40℃雰囲気下で万能引張試験機(インストロン社製)にセット(スパン間隔=l0 *1))、50%まで伸長*2させした後変位を固定して2時間経過した後の強度=Nを測定した。
*1 l0=100mm
*2 500mm/min 。
特開2003−073494号公報実施例に準じた方法でメタロセン触媒を用いてエチレン・1−ブテン共重合体(A−1)を製造した。エチレン・1−ブテン共重合体(A−1)の性状を表1に示す。
特開2000−239635号公報実施例に準じた方法でアニオン重合法でスチレン系ブロック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)(B−1)を製造した。SEPS(B−1)の性状を表2に示す。
エチレン・1−ブテン共重合体(A−1)30質量部と、スチレン系ブロック共重合体
(B−1)70質量部[A―1およびB−1の合計量は100質量部とする]と、ポリスチレン系ワックス(商品名:ハイマーST-95 三洋化成(株)製、数平均分子量Mn=4000
)5質量部をヘンシェルミキサーで混合後、2軸混練押出機(日本製鋼所(株)製、型式TEX―30)を用いて240℃で溶融混練して、ペレットを作成した。
エチレン・1−ブテン共重合体(A−1)30質量部と、スチレン系ブロック共重合体
(B−1)70質量部[A―1およびB−1の合計量は100質量部とする]と、ポリスチ
レン系ワックス(商品名:ハイマーST-95 三洋化成(株)製、数平均分子量Mn=4000
)10質量部とした以外は実施例1と同様にして伸縮性不織布を得た。得られた伸縮性不織布の物性を表3に示す。
エチレン・1−ブテン共重合体(A−1)50質量部と、スチレン系ブロック共重合体
(B−1)50質量部[A―1およびB−1の合計量は100質量部とする]と、ポリスチレン系ワックス(商品名:ハイマーST-95 三洋化成(株)製)5質量部とした以外は実施例1と同様にして伸縮性不織布を得た。得られた伸縮性不織布の物性を表3に示す。
スチレン系ブロック共重合体(B−1)100質量部と、ポリスチレン系ワックス(商品名:ハイマーST-95 三洋化成(株)製)5質量部としてペレットを作成した。上記ペレットをメルトブローン法により成形を試みたが糸切れが発生して伸縮性不織布を得ることはできなかった。
エチレン・1−ブテン共重合体(A−1)30質量部と、スチレン系ブロック共重合体(B−1)70質量部とした以外は実施例1と同様にして伸縮性不織布を得た。得られた伸縮性不織布の物性を表3に示す。
エチレン・1−ブテン共重合体(A−1)30質量部と、スチレン系ブロック共重合体
(B−1)70質量部[A―1およびB−1の合計量は100質量部とする]と、PS((PS) 商品名:G120K 日本ポリスチレン(株)製、MFR=30g/10min、数平均分子量Mn=180
000)5質量部とした以外は実施例1と同様にして伸縮性不織布を得た。得られた伸縮性不織布の物性を表3に示す。
低密度ポリエチレン((LDPE) 商品名:FL60 三井デュポンポリケミカル(株)製、MFR=70g/10min、915g/cm3)30質量部と、スチレン系ブロック共重合体(B−1)70質量部[LDPEおよびB−1の合計量は100質量部とする]と、ポリスチレン系ワックス(商品名:ハイマーST-95 三洋化成(株)製)5質量部とした以外は実施例1と同様にして伸縮性不織布を得た。得られた伸縮性不織布の物性を表3に示す。
Claims (4)
- エチレン・1−ブテン共重合体(A)10〜50質量部と、
スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体またはこれらの水素添加重合体(B)50〜90質量部[成分(A)および(B)の合計量は100質量部とする]と、
ポリスチレン系ワックス(C)と
からなり、前記エチレン・1−ブテン共重合体(A)が、
密度が0.857g/cm3〜0.910g/cm3であり、メルトフローレート(MFR2)(ASTM D1238、荷重2.16kg、190℃)が10〜100g/10分であり、GPC法に
より評価される分子量分布の指数:Mw/Mnが1.5〜3.0の範囲であり、
前記スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体またはこれらの水素添加重合体(B)が、
スチレン含量が10〜35質量%であり、メルトフローレート(MFR2)(ASTM D1238、荷重2.16kg、230℃)が1〜200g/10分以下であり、
前記ポリスチレン系ワックス(C)が、
前記エチレン・1−ブテン共重合体(A)および前記スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体またはこれらの水素添加重合体(B)の合計量100質量部に対して、0.5〜15質量部含有することを特徴とする樹脂組成物。 - 請求項1に記載の樹脂組成物からなることを特徴とする伸縮性繊維または伸縮性不織布。
- 請求項2に記載の伸縮性不織布からなる層と、ポリオレフィン、ポリウレタンおよびポリエステルからなる群から選ばれる少なくとも一種の素材からなる不織布の層とを有することを特徴とする積層体。
- 請求項2に記載の伸縮性不織布または請求項3に記載の積層体からなることを特徴とする衛生用部材。
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