JP5358993B2 - 樹脂組成物およびプラスチックレンズ成形用ガスケット - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックレンズ成形用ガスケットに用いられる樹脂組成物および該樹脂組成物からなるプラスチックレンズ成形用ガスケットに関するものである。

プラスチックレンズは、軽量であり、かつ耐衝撃性及び、染色性に優れていることから、無機ガラスレンズに代わり眼鏡、カメラ用途等に多く使用されている。この様なプラスチックレンズは、ガラス製あるいは金属製のレンズ成形用型と、軟質樹脂製のガスケットとからなるプラスチックレンズ成形鋳型に、レンズ用重合原料であるジエチレングリコールビスアリルカーボネート等の液状モノマーを注入し、加熱炉中で重合させることにより製造される。
このガスケットには、液状モノマーの重合時に発生する容積変化に追随して応力を吸収し、更に、プラスチックレンズ成形鋳型の組み立て作業を容易にする為に、適度な柔軟性が要求されている。また、ガスケットには、液状モノマーの重合を高温で行うことがあるので、耐熱性が要求されている。
このような特性を要求されるガスケットに用いられる材料としては、例えば、特許文献１には、ポリプロピレン系樹脂と分子量が異なる２種類のスチレン−共役ジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物との樹脂組成物が提案されている。

特開平１１−５８７７号公報

しかしながら、上記樹脂組成物からなるガスケットは、強度において十分満足のいくものではなく、ガスケットの薄肉化要求を十分に満たすものではなかった。
かかる状況のもと、本発明が解決しようとする課題は、適度な柔軟性、耐熱性を有し、強度に優れるプラスチックレンズ成形用ガスケットを得ることができる樹脂組成物、および、該樹脂組成物からなるプラスチックレンズ成形用ガスケットを提供することにある。

すなわち、本発明の第一は、下記成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を含有し、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の総含有量を１００重量％として、成分（Ａ）の含有量が１５〜５０重量％、成分（Ｂ）の含有量が２５〜７０重量％、成分（Ｃ）の含有量が１５〜５０重量％であるプラスチックレンズ成形用ガスケットに用いられる樹脂組成物にかかるものである。
（Ａ）：デュロメーターＤ硬さが５０以上であり、融点が１３０℃以上であるポリオレフィン樹脂
（Ｂ）：エチレン−１−オクテン共重合体成分を含有し、デュロメーターＤ硬さが３０以下であるエチレン−α−オレフィン共重合体であって、エチレン−１−オクテン共重合体成分の含有量が２５重量％以上（成分（Ｂ）を１００重量％とする。）であるエチレン−α−オレフィン共重合体
（Ｃ）：ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックおよび共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとを有するブロック共重合体を水素添加してなる水添ブロック共重合体

本発明の第二は、上記樹脂組成物からなるプラスチックレンズ成形用ガスケットにかかるものである。

本発明により、適度な柔軟性、耐熱性を有し、強度に優れるプラスチックレンズ成形用ガスケットを得ることができる樹脂組成物、および、該樹脂組成物からなるプラスチックレンズ成形用ガスケットを提供することができる。

本発明に用いられる成分（Ａ）のポリオレフィン樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂が好適に用いられる。ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、又は、プロピレンと炭素原子数が２個以上のα−オレフィン（ただし、プロピレンは除く。）との共重合体が好ましく、共重合体は、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。該炭素原子数が２個以上のα−オレフィンとしては、たとえば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、１−デセン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテンなどがあげられ、好ましくは、エチレンである。プロピレンと炭素原子数が２個以上のα−オレフィンとの共重合体としては、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−１−ブテン共重合体などがあげられる。

ポリオレフィン樹脂のデュロメーターＤ硬さは５０以上である。該デュロメーターＤ硬さは、ＪＩＳ Ｋ７２１５に従って測定される。

ポリオレフィン樹脂の融点は１３０℃以上であり、耐熱性の観点から、好ましくは、１３５℃以上である。また、該融点は、通常、２００℃以下である。融点は、示差走査熱量計により測定される昇温時の示差走査熱量測定曲線（融解曲線）より、ピーク高さが最も大きい融解ピークの頂点の温度である。

ポリオレフィン樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、通常、０．１〜２００ｇ／１０分であり、射出成形時の流動性の観点から、好ましくは１０〜１００ｇ／１０分である。該ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０にしたがって、温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎの条件で測定される。

本発明に用いられる成分（Ｂ）のエチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレン−１−オクテン共重合体成分を含有するものである。エチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレン−１−オクテン共重合体成分以外のエチレン−α−オレフィン共重合体成分を含有していてもよく、該エチレン−α−オレフィン共重合体成分のα−オレフィンとしては、炭素原子数３〜６のα−オレフィンが好ましく、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテンなどがあげられる。

成分（Ｂ）中のエチレン−１−オクテン共重合体成分の含有量は、成分（Ｂ）を１００重量％として、２５重量％以上であり、強度の観点から、好ましくは３５重量％以上である。

成分（Ｂ）のデュロメーターＤ硬さは、３０以下であり、柔軟性の観点から、好ましくは、２５以下である。該デュロメーターＤ硬さは、ＪＩＳ Ｋ７２１５に従って測定される。

本発明に用いられる成分（Ｃ）の水添ブロック共重合体は、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックおよび共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとを有するブロック共重合体を水素添加してなる重合体である。

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、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、ビニルナフタレン、ビニルアントラセンなどがあげられ、好ましくは、スチレンである。また、共役ジエン化合物としては、ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエンなどがあげられ、好ましくは、ブタジエン、イソプレンである。

成分（Ｃ）のビニル芳香族化合物に基づく単量体単位の含有量は、成分（Ｃ）を１００重量％として、通常、５〜５０重量％であり、耐熱性および柔軟性の観点から、好ましくは１０〜３５重量％である。ビニル芳香族化合物に基づく単量体単位の含有量は、プロトン核磁気共鳴（¹Ｈ−ＮＭＲ）法によって測定される。

成分（Ｃ）の水素添加物の水素添加率、すなわち、水素添加前のブロック共重合体における共役ジエン化合物に基づく単量体単位の二重結合の量を１００％として、当該二重結合のうち、ブロック共重合体の水素添加によって、水素添加された二重結合の量は、通常７０％以上である。

成分（Ｃ）の数平均分子量は、通常、１万以上、１００万未満である。ここで数平均分子量は、ポリスチレン換算の数平均分子量であり、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法により測定される。

成分（Ｃ）としては、ゲル・パ−ミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法によって測定される分子量分布曲線のピークの頂点を、分子量が１万以上１０万未満の範囲と１０万以上１００万未満の範囲とにそれぞれ有するものであることが好ましく、分子量が３万〜８万の範囲と１５万〜４０万の範囲とにそれぞれ有するものであることがより好ましい。ここで分子量は、ポリスチレン換算の分子量である。

成分（Ｃ）としては、該当する市販品を用いることができ、たとえばシェルケミカル社製 商品名「クレイトンＧ」、クラレ社製 商品名「セプトン」、旭化成社製 商品名「タフテック」などを用いることができる。

本発明の樹脂組成物は、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を含有するものであり、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の総含有量を１００重量％として、成分（Ａ）の含有量が１５〜５０重量％、成分（Ｂ）の含有量が２５〜７０重量％、成分（Ｃ）の含有量が１５〜５０重量％である。耐熱性、柔軟性、強度の観点から、好ましくは、成分（Ａ）の含有量が２０〜４０重量％、成分（Ｂ）の含有量が３０〜６０重量％、成分（Ｃ）の含有量が２０〜４０重量％である。

本発明の樹脂組成物は、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に加えて、本発明の効果を損なわない範囲において、任意の成分、例えば、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤等の添加剤を含有していてもよい。例えば、成形時の金型からの脱着を容易にするために、滑剤及び／又は帯電防止剤を含有することが好ましい。滑剤としては、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドなどの高級脂肪酸アミド；ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛などの高級脂肪酸金属塩；エチレングリコールモノステアレート、グリセリンモノステアレートなどの高級脂肪酸エステルを例示することができる。レンズの曇り防止の観点から、好ましくは高級脂肪酸アミドであり、より好ましくは、エルカ酸アミドである。帯電防止剤としては、ソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノステアレートなどの多価アルコールの脂肪酸エステル；第四級アミン塩などを例示することができる。滑剤および帯電防止剤の総含有量は、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の総含有量を１００重量部として、好ましくは０．０３〜２重量部である。

本発明の樹脂組成物は、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）と、必要に応じて、他の成分とを公知の方法で溶融混練することにより、例えば、タンブラーブレンダー、ヘンシェルミキサーなどでドライブレンドした後、更に単軸押出機や多軸押出機などで溶融混練する方法、またはニーダーやバンバリーミキサーなどで溶融混練する方法により得られる。

本発明の樹脂組成物は、プラスチックレンズ成形用ガスケットに用いられるものであり、公知の成形方法、例えば、射出成形法、プレス成形法などにより、ガスケットに成形されて使用される。

本発明の樹脂組成物からなるプラスチックレンズ成形用ガスケットは、適度な柔軟性、耐熱性を有し、強度に優れる。また、本発明の樹脂組成物としては、鉱物油系軟化剤を含有しない樹脂組成物であることが好ましく、該樹脂組成物からなるガスケットは、プラスチックレンズの曇りを防止する観点から好適に使用される。

以下、実施例および比較例によって本発明をさらに詳細に説明する。
物性評価方法および用いた原料は次のとおりである。

［Ｉ．物性評価方法］
（１）デュロメーター硬さ
ＪＩＳ Ｋ７２１５に従い、デュロメーターＡ硬さまたはデュロメーターＤ硬さを測定した。

（２）融点
示差走査熱量計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製Ｄｉａｍｏｎｄ ＤＳＣ）にて、（１）２２０℃で５分保持し、（２）３００℃／分で１５０℃に冷却し、(３)１５０℃で１分間保持し、(４)５℃／分で１５０℃から５０℃まで降温し、(５)５０℃で１分間保持し、(６)５℃／分で５０℃から１８０℃まで昇温する条件で、示差走査熱量測定曲線を測定し、(６)の工程で得られら示差走査熱量測定曲線（融解曲線）でのピーク高さが最も大きい融解ピークの頂点の温度を求めた。

（３）メルトフローレート（ＭＦＲ、単位：ｇ／１０分）
ＪＩＳ Ｋ７２１０に従い、温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎ、または、温度１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件で測定した。

（４）分子量
ゲル・パ−ミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法を用いて、下記の条件(1)〜(8)により分子量分布曲線を測定して求めた。
(1)装置：Ｗａｔｅｒ製Ｗａｔｅｒｓ１５０Ｃ
(2)分離カラム：ＴＯＳＯＨ ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＨＨＲ−Ｈ（S）ＨＴ
(3)測定温度：１４０℃
(4)キャリア：オルトジクロロベンゼン
(5)流量：１．０ｍＬ／分
(6)注入量：５００μＬ
(7)検出器：示差屈折
(8)分子量標準物質：標準ポリスチレン

（５）引張物性
ＪＩＳ Ｋ６３０１に従い、樹脂組成物の平板からＪＩＳ ３号ダンベルで打ち抜かれた試験片を用い、引張速度２００ｍｍ／分の条件で引張試験を実施し、引張破断応力および引張破断伸びを測定した。

（６）耐熱性
射出成形により得られた縦１５０ｍｍ、横９０ｍｍ、厚さ２ｍｍの平板を、オーブン中で、１３０℃、１時間熱処理した。次に、オーブンから平板を取り出して冷却し、熱処理前後での平板の端面形状の変化を目視で観察し、以下の通り評価した。端面形状の変化が小さいほど、耐熱性に優れる。
◎：端面の変形が認められない。
○：端面がわずかに変形。
×：端面の変形が大きい。

（７）圧縮永久歪
ＪＩＳ Ｋ６２６２に従い、７０℃、２２時間の条件で測定した。

［II．原料］
（１）ポリオレフィン樹脂
Ａ−１：ポリプロピレン系樹脂（デュロメーターＤ硬さ ７１、融点 １４１℃、ＭＦＲ（２３０℃） ６０ｇ／１０分）
Ａ−２：ポリプロピレン系樹脂（デュロメーターＤ硬さ ７１、融点 １４２℃、ＭＦＲ（２３０℃） ２７ｇ／１０分）

（２）エチレン−α−オレフィン共重合体
Ｂ−ａ１：エチレン−１−オクテン共重合体（ダウ・ケミカル社製 商品名「Ｅｎｇａｇｅ８２００」、デュロメーターＤ硬さ ２３、ＭＦＲ(１９０℃) ５ｇ／１０分）
Ｂ−ａ２：エチレン−１−オクテン共重合体（ダウ・ケミカル社製 商品名「Ｅｎｇａｇｅ８１００」、デュロメーターＤ硬さ ２６、ＭＦＲ(１９０℃) １ｇ／１０分）
Ｂ−ａ３：エチレン−１−オクテン共重合体（ダウ・ケミカル社製 商品名「Ｅｎｇａｇｅ８４０７」、デュロメーターＤ硬さ ２１、ＭＦＲ(１９０℃) ３０ｇ／１０分）
Ｂ−ｂ１：エチレン−１−ブテン共重合体（ダウ・ケミカル社製 商品名「ＥＮＲ７４４７」、デュロメーターＤ硬さ １７、ＭＦＲ(１９０℃) ５ｇ／１０分）
Ｂ−ｂ２：エチレン−１−ブテン共重合体（住友化学株式会社製 商品名「エクセレンＦＸ ＣＸ５５０１」、デュロメーターＤ硬さ ２３、ＭＦＲ(190℃) ３０ｇ／１０分）

（３）水添ブロック共重合体
Ｃ−１：スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物（株式会社クラレ製 商品名「セプトン２０６３」、数平均分子量７．５万、重量平均分子量１２．９万、分子量分布曲線のピーク頂点の分子量６．５万、２２．２万）
Ｃ−２：スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物（クレイトンポリマー社製 商品名「クレイトンＧ１６５１Ｈ」、数平均分子量２８．３万、重量平均分子量３１．９万、分子量分布曲線のピーク頂点の分子量３０．７万）

（４）添加剤
Ｄ−１：エルカ酸アミド

（５）その他樹脂成分
Ｅ−１：エチレン−酢酸ビニル共重合体（住友化学株式会社製 商品名「エバテート Ｈ４０１１」、ＭＦＲ(190℃) ２０ｇ／１０分）

実施例１、比較例１
ポリオレフィン樹脂、チレン−α−オレフィン共重合体、添ブロック共重合体および添加剤を、表１に記載した割合で配合し、内径４７ｍｍの二軸押出機を用いて、シリンダー温度２００℃、回転数２２５ｒｐｍ、押出速度５０ｋｇ／ｈｒの条件で溶融混練して、樹脂組成物を得た。シリンダー温度を上流側より１９０℃（シリンダー１）、２００℃（シリンダー２）、２２０℃（シリンダー３）、ノズル部温度を２２０℃、金型温度を５０℃に設定した射出成形機により、この樹脂組成物を、縦１５０ｍｍ、横９０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの平板に成形した。樹脂組成物の組成および物性測定結果を表１に示す。

実施例２〜４、比較例２〜４
ポリオレフィン樹脂、チレン−α−オレフィン共重合体、添ブロック共重合体および添加剤を、表１に記載した割合で配合し、内径４７ｍｍの二軸押出機を用いて、シリンダー温度２００℃、回転数２２５ｒｐｍ、押出速度５０ｋｇ／ｈｒの条件で溶融混練して、樹脂組成物を得た。シリンダー温度を上流側より１９０℃（シリンダー１）、２００℃（シリンダー２）、２２０℃（シリンダー３）、ノズル部温度を２２０℃、金型温度を５０℃に設定した射出成形機により、この樹脂組成物を、縦１５０ｍｍ、横９０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの平板に成形した。樹脂組成物の組成および物性測定結果を表２に示す。

Claims (6)

1. 下記成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を含有し、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の総含有量を１００重量％として、成分（Ａ）の含有量が１５〜５０重量％、成分（Ｂ）の含有量が２５〜７０重量％、成分（Ｃ）の含有量が１５〜５０重量％であるプラスチックレンズ成形用ガスケットに用いられる樹脂組成物。
   （Ａ）：デュロメーターＤ硬さが５０以上であり、融点が１３０℃以上であるポリオレフィン樹脂
   （Ｂ）：エチレン−１−オクテン共重合体成分を含有し、デュロメーターＤ硬さが３０以下であるエチレン−α−オレフィン共重合体であって、エチレン−１−オクテン共重合体成分の含有量が２５重量％以上（成分（Ｂ）を１００重量％とする。）であるエチレン−α−オレフィン共重合体
   （Ｃ）：ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックおよび共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとを有するブロック共重合体を水素添加してなる水添ブロック共重合体
2. 成分（Ｃ）が、ゲル・パ−ミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法によって測定される分子量分布曲線のピークの頂点を、分子量が１万以上１０万未満の範囲と分子量が１０万以上１００万未満の範囲とにそれぞれ有する共重合体である請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 成分（Ａ）がポリプロピレン系樹脂である請求項１に記載の樹脂組成物。
4. 成分（Ｃ）のビニル芳香族化合物がスチレンであり、共役ジエン化合物がブタジエンまたはイソプレンである請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物。
5. 滑剤および／または帯電防止剤を含有し、滑剤および帯電防止剤の総含有量が、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の総含有量を１００重量部として、０．０３〜２重量部である請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂組成物。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂組成物からなるプラスチックレンズ成形用ガスケット。