JP5460049B2 - 熱可塑性樹脂組成物およびそれからなる床タイル - Google Patents
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Description
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂成分(I)と充填材(II)とを含有し、該熱可塑性樹脂成分(I)は、ブロック共重合体(A)、ポリオレフィン樹脂(B)およびブロック共重合体(C)を含有する。
以下の参考例1〜3で製造したブロック共重合体(A)をプレス成形機を使用してプレス成形し、厚さ2mmのシートを作製した[成形温度200℃、予熱時間1分、プレス圧力10MPa、プレス時間1分、冷却時間1分(温度30℃)]。得られたシートから約10mgのサンプルを採取し、セイコー電子工業株式会社製の示差走査熱量計「DSC 200」を用いて、温度範囲−100〜100℃、昇温速度10℃/分の測定条件で、窒素雰囲気下にて、測定曲線の変曲点の温度を読み取り、ガラス転移点とした。
以下の実施例および比較例で用いた材料を一括してバンバリーミキサー(株式会社神戸製鋼所製)に投入して、ローター温度200℃およびローター回転数76.6rpmで5分間溶融混練した後、カレンダーロール機(関西ロール株式会社)を用いて、ロール温度170℃で成形して、厚み2mmの熱可塑性樹脂組成物の成形シートを製造した。
上記の(2)において、以下の基準にてカレンダー加工性を評価した。
◎:カレンダーロールに投入後1分未満で、表面が平滑なシートが得られる。
○:カレンダーロールに投入後1〜3分で、表面が平滑なシートが得られる。
△:カレンダーロールに投入後3分経過しても、シートの一部にクラックが残っている。
×:カレンダーロールに投入後3分経過しても、ロールに巻きつかないか、またはロールへの膠着が激しく、成形不能。
上記の(2)で作製した成形シートを用いて、ISO7619(タイプD)に準じて、硬度を測定した。本評価における測定値は65〜75の範囲内であるのが望ましい。
上記の(2)で作製した成形シートを用いて、5号ダンベル試験片を打ち抜き、ISO37に準じて、引張破断強度、引張破断伸びを測定した。
上記の(2)で作製した成形シートを用いて、縦×横×厚さ=30.3×30.3×0.2cmの試験片を打ち抜き、ギヤオーブン70℃の雰囲気下に100時間静置したときに、試験片の一辺の長さを測定して、測定前後の変化率を求め、以下の基準で評価した。
○:変化率が0.7%未満
△:変化率が0.7%以上1.2%未満
×:変化率が1.2%以上
上記の(2)で作製した成形シートを用いて、縦×横×厚さ=30.3×30.3×0.2cmの試験片を打ち抜き、高さ1mからシートの側面がコンクリート面に対して垂直に当たるように、落下させた時の破損度合いを以下の基準で評価した。
○:全く破損しない
△:少し変形した(凹んだ)
×:破損した
上記の(2)で作製した成形シート(試験片)を用いて、縦×横×厚さ=30.3×30.3×0.2cmのシートを打ち抜き、25℃、40℃雰囲気下で、シートの一辺の端部から5cm幅の面を台に水平に固定して30秒間放置し、たわんだ角度(たわみ角)を測定した。この角度が大きいと施工しづらく、また温度による差が大きければ、季節によって作業性が異なる。
上記の(2)で作製した成形シート(試験片)を用いて、縦×横×厚さ=30.3×30.3×0.2cmのシートを打ち抜き、コンクリート下地にエポキシ系接着剤をくし刷毛により均一に塗布し、その上にシートを載置してローラーで押さえ、その後接着剤を乾燥硬化させ、以下の基準によって評価した。
○:シートが完全に下地に接着した
△:シートとコンクリート下地にわずかに隙間ができた
×:接着力が低く、シート縁がはね上がった
上記の(2)で作製した成形シート(試験片)を用いて、縦×横×厚さ=30.3×30.3×0.2cmのシートを打ち抜き、既存のメンテナンス用ワックスを塗布し乾燥後、碁盤目テープ剥離法(100升中何升剥離するか)を用いて以下の基準で評価した。なお、升目は2mm角とした。
○:全く剥離しない
△:剥離した升目の数が15未満
×:剥離した升目の数が15以上
[ブロック共重合体(A)−1の製造]
(1) 窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン60リットル、重合開始剤としてsec−ブチルリチウム0.21リットルを仕込み、50℃に昇温した後、スチレン2.4リットルを加えて2時間重合させ、引き続いてイソプレンとブタジエンの混合モノマー(50:50、質量比)16.6リットルを加えて3時間重合を行い、その後スチレン2.4リットルを加えて2時間重合させた。得られた重合反応液をメタノール80リットル中に注いで再沈殿操作を行い、析出した固体を濾別して50℃で20時間乾燥することによって、ポリスチレン−ポリ(イソプレン/ブタジエン)−ポリスチレントリブロック共重合体を得た。
(2) 次に、上記(1)で得られたトリブロック共重合体11kgをシクロヘキサン100リットルに溶解し、水添触媒としてPd−C(Pd担持量;5質量%)を該トリブロック共重合体に対して5質量%の割合で添加し、水素圧力2MPa、150℃の温度条件で10時間水素添加反応を行った。放冷、放圧後に、濾過によりPd−C触媒を除去し、濾液を濃縮し、さらに真空乾燥することにより水添ポリスチレン−ポリ(イソプレン/ブタジエン)−ポリスチレントリブロック共重合体[以下これを「ブロック共重合体(A)−1」という]を得た。
(3) 上記(2)で得られたブロック共重合体(A)−1のガラス転移点を上記した方法で測定したところ−56℃であり、またこのブロック共重合体(A)−1のスチレン含有量は30質量%、水添率は97%、重量平均分子量は80000であった。
[ブロック共重合体(A)−2の製造]
(1) 参考例1の(1)において、溶媒としてシクロヘキサン60リットル、重合開始剤としてsec−ブチルリチウム0.14リットル、ルイス塩基としてN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン0.12リットルを用い、重合させるモノマーとしてスチレン2.7リットル、イソプレン17.2リットルおよびスチレン2.7リットルを逐次加えて、参考例1の(1)と同様にして重合反応を行って、非水添のポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレントリブロック共重合体[以下これを「ブロック共重合体(A)−2」という]を得た。
(2) 上記(1)で得られたブロック共重合体(A)−2のガラス転移点を上記した方法で測定したところ8℃であり、またこのブロック共重合体(A)−2のスチレン含有量は30質量%、重量平均分子量は130000であった(水添率0%)。
[ブロック共重合体(A)−3の製造]
(1) 参考例1の(1)において、溶媒としてシクロヘキサン60リットル、重合開始剤としてsec−ブチルリチウム0.09リットル、ルイス塩基としてテトラヒドロフラン0.37リットルを用い、重合させるモノマーとしてスチレン0.5リットル、イソプレンとブタジエンの混合モノマー(50:50、質量比)20.0リットルおよびスチレン1.5リットルを逐次加えた以外は、参考例1の(1)と同様にして重合反応を行って、ポリスチレン−ポリ(イソプレン/ブタジエン)−ポリスチレントリブロック共重合体を得た。
(2) 上記(1)で得られたトリブロック共重合体を参考例1の(2)と同様にして水添して、水添ポリスチレン−ポリ(イソプレン/ブタジエン)−ポリスチレントリブロック共重合体[以下これを「ブロック共重合体(A)−3」という]を得た。
(3) 上記(2)で得られたブロック共重合体(A)−3のガラス転移点を上記した方法で測定したところ−30℃であり、またこのブロック共重合体(A)−3のスチレン含有量は12質量%、水添率は90%、重量平均分子量は150000であった。
[ポリオレフィン樹脂(B)]
「エボリューSP1540」(商品名、三井化学株式会社製、LLDPE;MFR=3.8g/10min)
[極性基を含有する繰り返し単位からなる重合体ブロックを有するブロック共重合体(C)−1の製造]
ポリスチレン−ポリ(イソプレン/ブタジエン)−ポリスチレンからなる分子の片末端に水酸基を有するトリブロック共重合体の水添物(SEEPS−OH)[重量平均分子量115,000、スチレン含量=28質量%、ポリ(イソプレン/ブタジエン)ブロックにおける水添率=98%、ガラス転移点=−15℃、平均水酸基数=0.9個/分子]100質量部と、熱可塑性ポリウレタン(株式会社クラレ製「クラミロン1180」)100質量部をドライブレンドし、二軸押出機(株式会社日本製鋼製「TEX−44XCT」)を用いてシリンダー温度220℃およびスクリュー回転数150rpmの条件下に溶融混練した後、ストランド状に押し出し、切断することによって得られたペレットからジメチルホルアミドを用いて未反応のポリウレタンを抽出除去し、次いでシクロヘキサンを用いて未反応のSEEPS−OHを抽出除去し、残留した固形物を乾燥することにより、重合体ブロック(SEEPS)と熱可塑性ポリウレタン(「クラミロン1180」)とが結合したポリウレタン系ブロック共重合体[以下、これを「ブロック共重合体(C)−1」という]を製造した。
[極性基を含有する繰り返し単位からなる重合体ブロックを有するブロック共重合体(C)−2の製造]
ポリスチレン−ポリ(イソプレン/ブタジエン)−ポリスチレンからなる分子の片末端に水酸基を有するトリブロック共重合体の水添物(SEEPS−OH)[重量平均分子量115,000、スチレン含量=28質量%、ポリ(イソプレン/ブタジエン)ブロックにおける水添率=98%、ガラス転移点=−15℃、平均水酸基数=0.9個/分子]100質量部と、ポリカーボネート樹脂(「帝人化成株式会社製「パンライト L1225」」100質量部、およびBu2SnO「ジブチルスズオキサイド」0.0025重量部を予備混合し、二軸押出機(株式会社日本製鋼所製、TEX44C)を用いてシリンダー温度275℃およびスクリュー回転数150rpmの条件下で溶融混練し、ストランド状に押し出し、切断することによって、ポリカーボネート系ブロック共重合体[以下、これを「ブロック共重合体(C)−2」という]のペレットを製造した。
[(メタ)アクリル酸エステル系重合体ブロックと、それとは異なる(メタ)アクリル酸エステル系重合体ブロックを有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体(C)−3の製造]
(1) 窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてトルエン800ml、ルイス塩基としてN,N,N',N'',N''−ペンタメチルジエチレントリアミン2.5ml、ルイス酸として0.6mol/リットルのイソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウムのトルエン溶液を34ml、さらに、重合開始剤として1.3mol/リットルのsec−ブチルリチウム3.5mlを加えた。これにメタクリル酸メチルモノマー32mlを加え、室温で3時間反応させた。引き続き、重合液の内部温度を−15℃に冷却し、アクリル酸n−ブチルモノマー150mlを7時間かけて滴下した。続いてメタクリル酸メチルモノマー32mlを加えて反応液を室温に昇温して、約10時間攪拌した。この反応液を大量のメタノール中に注ぎ、析出した沈殿物を回収し、(メタ)アクリル酸エステル系ブロック共重合体[以下これを「(メタ)アクリル酸エステル系ブロック共重合体(C)−3」という]を製造した。
(2) 上記(1)で得られた(メタ)アクリル酸エステル系ブロック共重合体(C)−3はポリメタクリル酸メチルブロックのシンジオタクチシチー:68%;重量平均分子量:77,000;メタクリル酸メチル単位含有量:30重量%であった。
エチレン・酢酸ビニル共重合体:(商品名)エバフレックス210[三井・デュポンポリケミカル株式会社製、酢酸ビニル含量=28%]
無水マレイン酸変性VLDPE:(商品名)アドマーXE070[三井化学株式会社製]
ポリカーボネート樹脂:(商品名)パンライトL−1225[帝人化成株式会社製]
ポリメチルメタアクリレート樹脂:(商品名)パラペットG[株式会社クラレ製]
粘着性付与樹脂(D):(商品名)クリアロンP125[ヤスハラケミカル株式会社製、水添テルペン樹脂]
充填材(II):
重質炭酸カルシウム:(商品名)ホワイトンSB赤[白石カルシウム株式会社製]
タルク:(商品名)タルクFFR[浅田製粉株式会社製、含水珪酸マグネシウム塩]
酸化防止剤:(商品名)イルガノックス1010[チバ・スペシャルティーケミカルズ株式会社製、ヒンダードフェノール系酸化防止剤]
下記の表1に示すように、熱可塑性樹脂成分(I)として上記ブロック共重合体(C)−1を用いた熱可塑性樹脂組成物(参考例8、9)、ブロック共重合体(C)−2を用いた熱可塑性樹脂組成物(参考例10、11)、ブロック共重合体(C)−3を用いた熱可塑性樹脂組成物(実施例5〜7)およびブロック共重合体(C)を添加しない熱可塑性樹脂組成物(比較例1〜7)の成分をそれぞれ一括でバンバリーミキサー(株式会社神戸製鋼所製)に投入して、ローター温度200℃およびローター回転数76.6rpmで溶融混練した後、カレンダーロール機(関西ロール株式会社)を用いて、ロール温度170℃で成形して、厚み2mmの熱可塑性樹脂組成物の成形シートを製造し、カレンダー成形時の加工性を評価した。また、得られたシートを用いて、試験片を作製し、引張試験、破断伸び、寸法安定性の試験を行った。さらに、施工時の耐衝撃性、たわみ角(25、40℃雰囲気下)、コンクリート下地との接着性、ワックス密着性を評価した。配合組成と結果を表1に示す。
Claims (6)
- 熱可塑性樹脂成分(I)100質量部および充填材(II)200〜900質量部を含有する熱可塑性樹脂組成物であって、該熱可塑性樹脂成分(I)が、芳香族ビニル化合物単位から主としてなる重合体ブロック(a1)と共役ジエン単位から主としてなる重合体ブロック(a2)を有するブロック共重合体およびその水素添加物から選ばれる少なくとも1種のブロック共重合体(A)を5〜90質量%、HDPE(高密度ポリエチレン)、LDPE(低密度ポリエチレン)、LLDPE(リニア型低密度ポリエチレン)、及びV−LDPE(超低密度ポリエチレン)からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリオレフィン樹脂(B)を5〜90質量%、(メタ)アクリル酸エステル系重合体ブロックと、それとは異なる(メタ)アクリル酸エステル系重合体ブロックを有する(メタ)アクリル酸エステル系ブロック共重合体であるブロック共重合体(C)を5〜90質量%含有する熱可塑性樹脂組成物。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル系ブロック共重合体を構成する(メタ)アクリル酸エステル系重合体ブロックの少なくとも一つが、(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tert−ブチル、(メタ)アクリル酸シクロへキシルおよび(メタ)アクリル酸イソボルニルから選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位からなる重合体ブロックである、請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル系ブロック共重合体を構成する(メタ)アクリル酸エステル系重合体ブロックの少なくとも一つのシンジオタクティシティが80%以下である、請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- ブロック共重合体(A)のガラス転移点が−45℃以上であり、かつブロック共重合体(A)における重合体ブロック(a1)の含有率が5〜55質量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂成分(I)が、さらに粘着性付与樹脂(D)を1〜20質量%含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物からなる床タイル。
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