JP7088725B2 - 重合体組成物、熱可塑性樹脂組成物、チューブ、及びフィルム - Google Patents

重合体組成物、熱可塑性樹脂組成物、チューブ、及びフィルム Download PDF

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Description

本発明は、重合体組成物、熱可塑性樹脂組成物、チューブ、及びフィルムに関する。
遷移金属触媒又は有機アルカリ触媒により重合された重合体、又はその水添重合体は、他の重合体との樹脂組成物として、例えば食品包装容器、各種フィルム、自動車内外装材等に広く利用されている(例えば、特許文献1~3参照)。
特開昭50-14742号公報 特開昭52-65551号公報 特開昭58-206644号公報
前記樹脂組成物を製造する際に、水添重合体と他の重合体とを混錬する押出機を使用することが多いが、押出機に大きな負荷がかかる。このため、押出機の運転に必要な動力が非常に大きくなり、出口の樹脂圧力が増加し押出機中の樹脂の温度を上昇させるため、樹脂組成物の色調や性能を悪化させる要因となるという問題も有している。
そこで本発明においては、色調の悪化を効果的に防止できる重合体組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上述した問題点について鋭意検討した結果、所定の共重合体に特定の化合物を加えた重合体組成物により、色調の悪化を効果的に防止できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
〔1〕
共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体と共重合体の水素添加物である共重合体(A)と、
下記一般式(I)で示される化合物(B)及び/又はその金属塩と、
Figure 0007088725000001
(一般式(I)中、nは1以上の整数、mは2以下の整数、R1は炭素数1以上のアルキル基、又は炭素数2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
下記一般式(II)で示される化合物(C)と、
Figure 0007088725000002
(一般式(II)中、nは1以上の整数、R1は炭素数1以上のアルキル基、又は炭素数2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
を、含む重合体組成物であって、
前記共重合体(A)100質量部に対し、
前記化合物(B)及び/又はその金属塩0.001~1質量部と、
前記化合物(C)0.00003~0.1質量部と、
を、含む、重合体組成物
〔2〕
前記共重合体(A)100質量部に対し、金属水酸化物0.00001~0.1質量部
以下を、さらに含む、前記〔1〕に記載の重合体組成物。
〔3〕
前記共重合体(A)が、共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体との共重合体の水素添加物であって、
前記共重合体(A)の水素添加前の共役ジエン系単量体のビニル結合量が30%以上9
5%未満である、前記〔1〕又は〔2〕に記載の重合体組成物。
〔4〕
前記共重合体(A)が、ビニル芳香族系単量体を主体とする重合体ブロックと共役ジエ
ン系単量体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の水素添加物である、前記〔1〕乃至〔3〕のいずれか一に記載の重合体組成物。
〔5〕
前記共重合体(A)中のビニル芳香族系単量体の含有量が3~70質量%である、
前記〔1〕乃至〔4〕のいずれか一に記載の重合体組成物。
〔6〕
前記〔1〕乃至〔5〕のいずれか一に記載の重合体組成物100質量部と、
ポリオレフィン系重合体10~300質量部と、
を、含む、熱可塑性樹脂組成物。
〔7〕
前記〔6〕に記載の熱可塑性樹脂組成物を含有するチューブ。
〔8〕
前記〔6〕に記載の熱可塑性樹脂組成物を含有するフィルム。
〔9〕
共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体とを含む共重合体の水素添加物である共重合体(A)100質量部に対し、
下記一般式(I)で示される化合物(B)及び/又はその金属塩0.001~1質量部
と、
Figure 0007088725000003
(一般式(I)中、nは1以上の整数、mは2以下の整数、R1は炭素数1以上のアルキ
ル基、又は炭素数2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
下記一般式(II)で示される化合物(C)0.00003~0.1質量部と、
Figure 0007088725000004
(一般式(II)中、nは1以上の整数、R1は炭素数1以上のアルキル基、又は炭素数2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
金属水酸化物0.00001~0.1質量部と、
を、添加する工程を有する、
共重合体の色調を改良する方法。
本発明によれば、押出機の負荷が小さくなることで発熱が抑えられ、色調に優れた重合体組成物が得られる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」と記載する。)について詳細に説明する。
なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施することができる。
〔重合体組成物〕
本実施形態の重合体組成物は、
共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体とを含む共重合体又はビニル芳香族系単量
体とアルキレン系単量体とを含む共重合体(A)と、
下記一般式(I)で示される化合物(B)及び/又はその金属塩と、
Figure 0007088725000005
(一般式(I)中、nは1以上の整数、mは2以下の整数、R1は炭素数1以上のアルキル基、又は炭素数2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
下記一般式(II)で示される化合物(C)と、
Figure 0007088725000006
(一般式(II)中、nは1以上の整数、R1は炭素数1以上のアルキル基、又は炭素数2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
を、含む重合体組成物である。
(共重合体(A))
共重合体(A)は、共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体とを含む共重合体又はビニル芳香族系単量体とアルキレン系単量体とを含む共重合体である。共重合体(A)は、例えば、特公昭40-23798号公報に記載されている方法に従い、リチウム系の重合触媒を用いて不活性溶媒中で合成することができる。
共重合体(A)は、重合体の強度等の物性と熱安定性の観点から、共役ジエン系単量体とビニル芳香族系化単量体との共重合体の水素添加物であることが好ましい。
また、本実施形態の重合体組成物においては、ポリオレフィン系重合体と混錬した時の分散性の観点から、共重合体(A)は、共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体との共重合体又はその水素添加物であって、当該共重合体(A)の水素添加前の共役ジエン系単量体のビニル結合量が、30%以上95%未満であることが好ましい。
前記ビニル結合量は、35%以上90%以下がより好ましく、40%以上85%以下がさらに好ましい。
共重合体(A)の水素添加前のビニル結合量は、重合時の極性物質の添加により上記数値範囲に制御することができ、赤外分光法、NMR法により測定することができる。
また、本実施形態の重合体組成物においては、重合体の強度等の物性とブロッキング防止の観点から、共重合体(A)は、ビニル芳香族系単量体を主体とする重合体ブロックと共役ジエン系単量体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、又はその水素添加物であることが好ましい。
ここで、「主体とする」とは、当該単量体の質量が各ブロック中で最も大きな割合を占めるものであることを意味し、50%以上であり、好ましくは70%以上であり、より好ましくは90%以上である。
本実施形態の重合体組成物においては、共重合体(A)は、ビニル芳香族系単量体の含有量は、ペレットのブロッキング防止の観点から、3~70質量%であることが好ましく、5~65質量%であることがより好ましく、9~63質量%であることがさらに好ましい。
共重合体(A)のビニル芳香族系単量体の含有量は、重合時のビニル芳香族系単量体の供給量により上記数値範囲に制御することができ、赤外分光法、NMR法、紫外分光法により測定することができる。
(共役ジエン系単量体)
共重合体(A)は、共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体とを含む共重合体又はビニル芳香族系単量体とアルキレン系単量体とを含む共重合体である。
前記共役ジエン系単量体を形成する共役ジエン系化合物としては、重合可能であれば特に限定されず、例えば、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、3-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘプタジエン、1,3-ヘキサジエン等が挙げられる。
これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、1,3-ブタジエン、イソプレンが好ましい。
これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(ビニル芳香族系単量体)
前記ビニル芳香族系単量体を形成するビニル芳香族系化合物は、特に限定されず、例えば、スチレン、m又はp-メチルスチレン、α-メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、ジフェニルエチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、スチレンが好ましい。
これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(共役ジエン系化合物又はビニル芳香族系化合物と共重合可能な他の単量体)
前記共重合体(A)は、共役ジエン系化合物又はビニル芳香族系化合物と共重合可能な他の単量体を含んでいてもよい。
当該共役ジエン系化合物又はビニル芳香族系化合物と共重合可能な他の単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、アクリロニトリル、アクリルアミド、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、シクロペンテン等が挙げられる。
これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(アルキレン系単量体)
前記アルキレン系単量体を形成するアルキレン系化合物は、重合可能であれば特に限定されず、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、2-ブテン、イソブテン、1-ペンテン、2-ペンテン等が挙げられる。
これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、エチレン、プロピレンが好ましい。
これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(共重合体の重合形式)
前記共重合体(A)が、共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体とを含む共重合体である場合、当該共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。
ランダム共重合体としては、特に限定されないが、例えば、ブタジエン-スチレンランダム共重合体、イソプレン-スチレンランダム共重合体、ブタジエン-イソプレン-スチレンランダム共重合体等が挙げられる。
共重合体鎖中の各単量体の組成分布は特に限定されないが、例えば統計的ランダムな組成に近い完全ランダム共重合体、組成分布に勾配があるテーパー(勾配)ランダム共重合体等が挙げられる。共役ジエンの結合様式、すなわち1,4-結合や1,2-結合等の組成は、分子鎖によって均一であってもよいし、異なっていてもよい。
ブロック共重合体としては、特に限定されないが、例えばブロックが2個からなる2型ブロック共重合体、3個からなる3型ブロック共重合体、4個からなる4型ブロック共重合体等が挙げられる。
ここでスチレン等のビニル芳香族系化合物からなるブロックをAで表し、ブタジエンやイソプレン等の共役ジエン系化合物からなるブロック及び/又は芳香族ビニル化合物と共役ジエン系化合物との共重合体からなるブロックをBで表すと、ブロック共重合体としては、特に限定されないが、例えばA-B、A-B-A、A-B-A-B、B-A-B、B-A-B-A、(A-B)n-X、(B-A)n-X等が挙げられる。
なお、n≧2であり、Xはカップリング剤の残基である。
ブロック共重合体が、重合体ブロックA及びBをそれぞれ2個以上有している場合は、各重合体ブロックはそれぞれが同一構造であってもよく、異なる構造であってもよい。
ブロック共重合体において各ブロックの境界は必ずしも明瞭に区別される必要はない。
例えば、ブロックBがビニル芳香族系化合物と共役ジエン系化合物との共重合体の場合、ブロックB中のビニル芳香族系化合物は均一に分布していても、又はテーパー状に分布していてもよい。
また、ブロックBに、ビニル芳香族系化合物が均一に分布している部分やテーパー状に分布している部分が、それぞれ複数個共存していてもよい。
さらには、ブロックBに、ビニル芳香族系化合物含有量が異なるセグメントが複数個共存していてもよい。
共重合体中にブロックA、ブロックBがそれぞれ複数存在する場合、それらの分子量や組成等の構造は、同一でもよいし、異なっていてもよい。
(有機リチウム化合物)
共重合体(A)は、重合開始剤として有機リチウム化合物を用い、上述した所定の単量体を重合することにより得られる。
有機リチウム化合物としては、以下に限定されないが、例えば、低分子化合物や可溶化したオリゴマーの有機リチウム化合物が挙げられる。
また、有機基とリチウムとの結合様式で表した有機リチウム化合物としては、特に限定されないが、例えば、炭素-リチウム結合を有する有機リチウム化合物、窒素-リチウム結合を有する有機リチウム化合物等が挙げられる。
炭素-リチウム結合を有する有機リチウム化合物としては、以下に限定されないが、例えば、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、n-ヘキシルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウム等が挙げられる。
窒素-リチウム結合を有する有機リチウム化合物としては、以下に限定されないが、例えば、リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジプロピルアミド、リチウムジ-n-ヘキシルアミド、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムモルホリド等が挙げられる。
有機リチウム化合物としては、上述したモノ有機リチウム化合物だけでなく、多官能有機リチウム化合物を使用することができる。また、モノ有機リチウム化合物と多官能有機リチウム化合物とを併用することもできる。
多官能有機リチウム化合物としては、以下に限定されないが、例えば、1,4-ジリチオブタン、sec-ブチルリチウムとジイソプロペニルベンゼンとの反応物、1,3,5-トリリチオベンゼン、n-ブチルリチウムと1,3-ブタジエン及びジビニルベンゼンとの反応物、n-ブチルリチウムとポリアセチレン化合物との反応物等が挙げられる。さらに、米国特許第5,708,092号明細書、英国特許第2,241,239号明細書、米国特許第5,527,753号明細書等に開示されている有機リチウム化合物も使用することもできる。
有機リチウム化合物としては、工業的入手の容易さ及び重合反応のコントロールの容易さの観点から、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムが好ましい。
有機リチウム化合物は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。
共重合体(A)の重合反応においては、極性化合物を添加してもよい。そのため、共重合体(A)の製造工程においては、重合槽に極性化合物をフィードする工程を含んでいてもよい。
極性化合物は、ビニル芳香族系化合物を共役ジエン系化合物とランダムに共重合させるために用いることができ、共役ジエン部のミクロ構造を制御するためのビニル化剤としても用いることができる。また、重合速度の改善等にも効果がある。
極性化合物としては、以下に限定されないが、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジメトキシベンゼン、2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパン等のエーテル類;テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、キヌクリジン等の第3級アミン化合物;カリウム-t-アミラート、カリウム-t-ブチラート、ナトリウム-t-ブチラート、ナトリウムアミラート等のアルカリ金属アルコキシド化合物;トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物等が挙げられる。
これらの極性化合物は、1種のみを単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
極性化合物の使用量は、特に限定されず、目的等に応じて選択することができる。
通常、重合開始剤1モルに対して0.01~100モルであることが好ましい。このような極性化合物(ビニル化剤)は重合体共役ジエン部分のミクロ構造の調節剤として、所望のビニル結合量に応じて、適量用いることができる。
本発明の効果を発揮するためには、上述したように、共重合体(A)が、共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体との共重合体又はその水素添加物であって、水素添加前の共役ジエン系単量体のビニル結合量が30%以上95%未満であることが好ましく、35%以上90%未満であることがより好ましく、40%以上85%以下であることがさらに好ましい。
多くの極性化合物は、同時に共役ジエン系化合物とビニル芳香族系化合物との共重合において有効なランダム化効果を有し、芳香族ビニルの分布の調整やスチレンブロック量の調整剤として用いることができる。
共役ジエン系化合物と芳香族ビニル系化合物とをランダム化する方法としては、特に限定されないが、例えば特開昭59-140211号公報に記載されているような、共重合の途中に1,3-ブタジエンの一部を断続的に添加する方法を用いてもよい。
極性化合物は、単独で重合槽にフィードしてもよく、溶剤を含む溶液状態、又は単量体溶液との混合液の状態で重合槽にフィードしてもよいが、単量体溶液との混合部における逆流防止の観点から単独で重合槽にフィードすることが好ましい。
共重合体(A)の重合温度は、重合単量体の重合反応が進行する温度であれば、特に限定されないが、生産性の観点から、0℃以上であることが好ましく、重合終了後の重合体の活性末端に対する変性剤の反応量を充分に確保する観点から、120℃以下であることが好ましい。
共重合体(A)の製造工程においては、重合工程で得られる共重合体に変性剤を反応させ、変性重合体を得る工程(変性工程)を含んでいてもよい。
重合工程で得られる共重合体は、通常、重合活性末端を有する。このような重合体の重合活性末端に、官能基を有する変性剤を反応させることで、変性重合体を得ることができる。
変性剤としては、好適にはグリシジル基、アルコキシシリル基、カルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、酸無水物基、リン酸エステル基、亜リン酸エステル其、エピチオ基、チオカルボニル基、チオカルボン酸エステル基、ジチオカルボン酸エステル基、チオカルボン酸アミド基、イミノ基、エチレンイミン基、ハロゲン基、アルコキシシラン基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、共役ジエン基及びアリールビニル基からなる群より選択される1種以上の官能基を有する化合物が用いられる。
変性工程において、変性剤は、単独で重合反応器にフィードしてもよいし、溶剤で希釈してから重合反応器にフィードしてもよいが、共重合体溶液への均一分散性の観点から、溶剤で希釈してから重合反応器にフィードする方が好ましい。
溶剤は、リビングポリマーや変性剤に対して反応性が無ければ特に限定されないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの混合物からなる炭化水素等が挙げられる。
重合終了後、重合体溶液に必要に応じて、失活剤、中和剤等を添加する工程を含んでいてもよい。
失活剤としては、以下に限定されないが、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール等が挙げられる。
中和剤としては、以下に限定されないが、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、バーサチック酸等のカルボン酸、無機酸の水溶液、炭酸ガス等が挙げられる。
共重合体(A)の製造工程においては、得られた重合体溶液に対して、水素化反応を行い、共重合体の水素添加物を製造してもよい。
水素添加方法としては、例えば、特公昭42-8704号公報、特公昭43-6636号公報、特開昭60-220147号公報、特開昭61-33132号公報、特開昭62-207303号公報に記載された方法等が挙げられる。
前記水素化反応においては、水素化触媒として、チタン化合物を用いることができる。
チタン化合物としては、当分野で一般的に使用されるものであれば特に限定されないが、例えば、シクロペンタジエニルチタン化合物が使用でき、具体的には、シクロペンタジエニルチタンハロゲン化物、シクロペンタジエニル(アルコキシ)チタンジハロゲン化物、ビス(シクロペンタジエニル)チタンジハロゲン化物、ビス(シクロペンタジエニル)チタンジアルキル化物、ビス(シクロペンタジエニル)チタンジアリル化物、及びビス(シクロペンタジエニル)ジアルコキシ化合物等が挙げられる。
これらは、1種のみを単独で使用してもよく、または2種以上を混合して使用してもよい。
前記チタン化合物は、重合体100g当り0.01~20mmolを使用することが好ましく、重合体100g当り0.05~5mmolを使用することがより好ましい。
水素化触媒として使用するチタン化合物の使用量が0.01mmol以上であれば、水添反応が効率よく進行し、生産性に優れる。また、20mmol以下であれば、十分な触媒配合量となり経済性がよく、さらに、反応後に触媒除去のために過量の化学物質を使用することも抑制される。そのため、前記範囲を維持することが好ましい。
前記チタン化合物と共に、所定の還元剤を使用してもよい。
還元剤としては、当分野で一般的に使用される還元剤であれば特に限定されないが、例えば、アルキルアルミニウム化合物、アルキルマグネシウム化合物、有機リチウム化合物、金属ヒドリド等が挙げられる。
これらは、1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
水素化反応は、重合体溶液を水素やヘリウム、アルゴン、窒素のような不活性気体雰囲気下で一定温度に維持した後、撹拌又は未撹拌状態で水素化触媒を添加し、水素ガスを一定圧力で注入することで行うことが好ましい。
さらに、水素化反応の温度は30~150℃が好ましく、圧力は2~30kg/cm2の範囲で行うことが好ましい。
前記温度が30℃以上であれば、反応性が高く、十分な反応収率を得ることができる。また、150℃以下であれば、高分子の熱老化による副反応が抑制される。さらに、圧力が2kg/cm2以上であれば、反応速度が速く、反応時間が短くなる。またさらに、30kg/cm2以下であれば、反応器に投資する費用が抑えられ、経済性の観点から好ましい。そのため、前記範囲を維持するのが好ましい。
上記のような水素化触媒により、数平均分子量500~1,000,000の共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体とのランダム、テーパー、若しくはブロック共重合体の、共役ジエン単位の不飽和二重結合に対する選択的に水素化が可能である。
共重合体(A)が水素化(水素添加)物であることは必須ではないが、重合体の水素化は、重合体の耐候性や加工時の熱安定性が向上する観点で好ましい態様である。
水添率(水素添加率)は80%以上99.7%以下が好ましく、85%以上99.7%以下がより好ましく、90%以上99.7%以下がさらに好ましい。
共重合体(A)の重合後のゲル生成を防止する観点や、加工時の安定性を向上させる観点から、共重合体に対して、ゴム用安定剤を添加する工程を含むことが好ましい。
ゴム用安定剤は、特に限定されず、公知のものを用いることができる。ゴム安定剤は、以下に限定されるものではないが、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシトルエン、n-オクタデシル-3-(4'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-tert-ブチルフェノール)プロピネート、2-メチル-4,6-ビス[(オクチルチオ)メチル]フェノール、ペンタエリスリトール-テトラキス[3-(3’5’-ジ-ter-ブチル-4'-ヒドロキシフェニル)プロピネート、1,3,5-トリメチル-2,4,6‐トリス(3',5'-ジ-tert-ブチル-4'-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2-tert-ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-ter-ブチル-5-メチルベンジル)フェニルアクリレート、2-[1-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ペンチルフェニル)エチル]-4,6-ジ-tert-ペンチルフェニルアクリレート等のフェノール系酸化防止剤;ジラウリル-3,3'-チオジプロピオネート、ジミリスチル-3,3'-チオジプロピオネート、ジステアリル-3,3'-チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール-テトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)-4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール等のイオウ系酸化防止剤;トリスノニルフェニルホスフェート、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスフェート、ジステアリルペンタエリスリトールホスフェート、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールホスフェート、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールフォスフェート、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスフェート、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4'-ビフェニレン-ジ-ホスホナイト等のリン系酸化防止剤等が挙げられる。
共重合体(A)の重合終了後、重合体溶液から共重合体(A)を取得する工程を含むことが好ましい。
重合体溶液から共重合体(A)を取得する方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
例えば、スチームストリッピングで重合体溶液から溶媒を分離した後、共重合体を濾別し、さらにそれをロール、バンバリー式脱水機、スクリュー押出機式絞り脱水機等で脱水後、スクリュー押出機型、あるいはニーダー型乾燥機、エキスパンダー乾燥機、熱風乾燥器の少なくとも1種で乾燥する方法;脱水機と乾燥器が一体となった装置で脱水する方法;重合体溶液をフラッシングタンクで濃縮し、さらにベント押出機等で脱揮して共重合体(A)を取得する方法;重合体溶液をドラムドライヤー等で直接脱揮して共重合体(A)を取得する方法等が挙げられる。
(一般式(I)で示される化合物(B)及び/又はその金属塩)
本実施形態の重合体組成物は、一般式(I)で示される化合物(B)及び/又はその金属塩を含む。
本実施形態の重合体組成物は、下記一般式(I)で示される化合物(B)、当該化合物(B)の金属塩の少なくともいずれかを含むものであり、化合物(B)のうちの一部が金属化合物と反応した塩を形成していてもよい。
Figure 0007088725000007
一般式(I)中の各記号は以下の通りである。
n:1以上の整数
m:2以下の整数
1:炭素数1以上のアルキル基、又は炭素数2以上のアルケニル基
2:炭素数1以上のアルキレン基
化合物(B)、及びその金属塩の界面活性作用により、本実施形態の重合体組成物は、押出機のダイスを通過する際の摩擦が減少し、摩擦による発熱が抑制されるため、本実施形態の重合体組成物の変性や安定剤の変色を抑制することができる。
化合物(B)としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルフォスフェート、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルフォスフェート、ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテルフォスフェート及びポリオキシアルキレンアルケニルアリールエーテルフォスフェートが挙げられる。
前記一般式(I)で示される化合物(B)は、事前に金属化合物と反応させて金属塩として使用してもよい。
金属化合物としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物が好ましく、例えば、Li、Na、K、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Baの水酸化物が挙げられる。
また、本実施形態の重合体組成物の製造工程で添加される上記金属の化合物と化合物(B)とが工程内で反応して生成する化合物(B)の金属塩として使用してもよい。化合物(B)と反応する金属化合物は、添加される金属化合物でも、金属化合物と他の化合物との反応生成物でもよい。
例えば、後述するように、化合物(B)又は化合物(B)及び(C)と、金属水酸化物を合わせて添加するのは好ましい態様であるが、金属水酸化物を併用する場合に、(1)化合物(B)又は化合物(B)及び(C)と、金属水酸化物とをそれぞれ独立に共重合体(A)と混合してもよいし、(2)化合物(B)又は化合物(B)及び(C)と金属水酸化物とを予め混合してから共重合体(A)と混合してもよい。前記(2)の方法のように、予め混合しておく場合に、化合物(B)が金属塩となっているか、そのままの化合物の状態であるかは、共重合体の色調を改良するという観点においては、ほぼ影響がないと考えられる。この理由としては、後述のように、化合物(B)、(C)及び金属水酸化物により色調改善効果が得られるメカニズムが、押出機等の処理装置内の潤滑剤的な作用によるものと捉えられるところ、化合物(B)が界面活性剤様の構造を有している限り、効果の発現の観点からは違いが無いと考えられるためである。
化合物(B)及び/又はその金属塩(化合物(B)等と記載する場合がある。)の添加方法としては、特に限定されないが、共重合体(A)のスチームストリッピング工程の上流配管で重合体溶液に直接添加する方法、スチームストリッピング工程の熱水に添加する方法、脱水、乾燥用の装置内へ注入する方法、フラッシュタンク上流の配管で重合体溶液に直接添加する方法、フラッシュタンク内の重合体溶液に添加する方法、ベント押出機内部へ注入する方法、共重合体(A)をペレタイズした後の冷却水へ添加する方法等が挙げられる。
添加する際の化合物(B)等の形態としては特に限定されないが、化合物(B)等の原液を供給する方法、水に分散させた化合物(B)等を供給する方法、有機溶剤に溶解させた化合物(B)等を供給する方法が挙げられるが、フィード安定性、設備費用の低減から化合物(B)等の原液を供給する方法が好ましい。
化合物(B)等の添加量は、共重合体(A)100質量部に対し、1質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.001質量部以上1質量部以下、さらに好ましくは0.001質量部以上0.5質量部以下、さらにより好ましくは0.001質量部以上0.1質量部以下である。0.001質量部以上にすることで添加による着色抑制の効果が確認でき、1質量部以下にすることで重合体の物性の変化を防ぎ、スチームストリッピング工程やベント押出機の運転に悪影響を防止できる。また、化合物(B)等の添加量を1質量部以下にすることで排水中のリン濃度増加を抑制して排水処理工程の負荷を抑制できる。
(下記一般式(II)で示される化合物(C))
本実施形態の重合体組成物は、下記一般式(II)で示される化合物(C)を、含有する。
化合物(C)を含有することにより、界面活性効果の増強が図られる。
Figure 0007088725000008
一般式(II)中の各記号は以下の通りである。
n:1以上の整数
1:炭素数1以上のアルキル基、又は炭素数2以上のアルケニル基
2:炭素数1以上のアルキレン基
アニオン系界面活性剤である上述した化合物(B)等に対して、非イオン系界面活性剤である化合物(C)を添加することにより、化合物(B)等の作用を損なうことなく界面活性効果を増強することができる。
化合物(C)としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル、及びポリオキシアルキレンアルケニルアリールエーテルが挙げられる。
本実施形態の重合体組成物に化合物(C)を添加する方法については、特に限定されないが、例えば、共重合体(A)のスチームストリッピング工程の上流配管で重合体溶液に直接添加する方法、スチームストリッピング工程の熱水に添加する方法、脱水、乾燥用の装置内へ注入する方法、フラッシュタンク上流の配管で重合体溶液に直接添加する方法、フラッシュタンク内の重合体溶液に添加する方法、ベント押出機内部へ注入する方法、重合体をペレタイズした後の冷却水へ添加する方法等が挙げられる。
添加する際の化合物(C)の形態としては特に限定されないが、化合物(C)の原液を供給する方法、水に分散させた化合物(C)を供給する方法、有機溶剤に溶解させた化合物(C)を供給する方法が挙げられるが、フィード安定性、設備費用の小ささから化合物(C)の原液を供給する方法が好ましい。
化合物(C)の添加量は、共重合体(A)100質量部に対し、重合体の物性と運転安定性の観点から、好ましくは0以上1質量部以下、より好ましくは0.00002質量部以上0.5質量部以下、さらに好ましくは0.00003質量部以上0.1質量部以下である。1質量部以下とすることにより、共重合体(A)の物性に変化を生じせしめることを防止でき、かつスチームストリッピング工程やベント押出機の運転に悪影響を与えることを防止できる。
また、0.00003質量部以上とすることにより、ゴム溶液内部へ化合物(B)を十分に浸透、分散させる効果が得られる。
すなわち、本実施形態の重合体組成物は、共重合体(A)100質量部に対し、前記化合物(B)等を0.001~1質量部、前記化合物(C)を0.00003~1質量部含有するものとすることが、添加による着色抑制の効果が確認でき、共重合体の物性の変化を防ぎ、スチームストリッピング工程やベント押出機の運転に悪影響を防止でき、排水処理工程の負荷を抑制でき、スチームストリッピング工程やベント押出機の運転に悪影響を与えることを防止できる観点から、好適な態様である。
本実施形態の重合体組成物は、pHを調節して、共重合体(A)、化合物(B)等の作用を好ましい範囲に制御する観点から、金属水酸化物を含有することが好ましい。
金属水酸化物としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物が好ましく、例えば、Li、Na、K、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Baの水酸化物が挙げられる。
特に工業的入手の容易さから水酸化Na、水酸化Ca、水酸化Mgが好ましく、取扱いの容易さから水酸化Ca、水酸化Mgがより好ましい。
添加する際の金属水酸化物の形態としては特に限定されないが、金属水酸化物の紛体を押出機のホッパーへ供給する方法、水に溶解させた金属水酸化物を供給する方法が挙げられるが、フィード安定性から水に溶解させた金属水酸化物を供給する方法が好ましい。
金属水酸化物の添加量は、共重合体(A)100質量部に対し、好ましくは0以上0.1質量部以下、より好ましくは0.00001質量部以上0.05質量部以下、さらに好ましくは0.00001質量部以上0.01質量部以下である。0.1質量部以下とすることにより、ペレタイズの際のフィルター詰りの発生を防止し、共重合体(A)の温度の上昇による変色を防止できる。また、排水のpHの上昇を防止し、pH調整等の作業を減らすことができる。
また、0.00001質量部以上とすることにより、化合物(B)の界面活性効果を増強する効果が得られる。
共重合体(A)の色調改善効果についての化合物(B)等、化合物(C)の有効な添加量を、本発明者が実験的に確認したところ、上述のように下限は非常に小さく、添加量が極めて微量でも色調改善に対して有効に作用することが分かった。このことから、化合物(B)等、化合物(C)の添加による色調改善のメカニズムは、アルカリ性成分の中和ではなく、押出機内部の潤滑作用に起因すると本発明者は推定している。
金属水酸化物についても、ごく微量の添加で効果を奏することから、化合物(B)等、化合物(C)の潤滑作用を強化していると考えられる。
なお、このメカニズムを確認するために、化合物(B)等、化合物(C)及び金属水酸化物の添加量を変化させながら、色調改善効果の測定と併せて、スクリュー式押出機により重合体組成物を処理する際の押出機出口の樹脂圧力の変化を調べたが、色調が改善したものほど樹脂圧力が低いことが分かった。この結果からも、潤滑作用により樹脂と押出機の間の抵抗が小さくなった結果として、押出機内の摩擦や温度上昇が低減し、樹脂の劣化を抑制でき、色調改善効果が得られていると考えられる。
(重合体組成物の製造方法)
本実施形態の重合体組成物は、上述した共重合体(A)と、一般式(I)で示される化合物(B)及び/又はその金属塩、一般式(II)で示される化合物(C)、必要に応じて金属水酸化物を混合することにより得られる。
特に限定されないが、具体的には、共重合体(A)の溶液をスチームストリッピングする際に、あらかじめ調合しておいた化合物(B)等、化合物(C)及び金属水酸化物を水に分散させた溶液をストリッピングタンクに注入する方法、共重合体(A)の溶液の配管中に化合物(B)等、化合物(C)の原液を注入後、これをスチームストリッピングする際に、循環水中に金属水酸化物の水溶液を添加する方法、あらかじめ調合しておいた化合物(B)等、化合物(C)、及び金属水酸化物を水に分散させた溶液を、共重合体(A)を加熱し有機溶剤を脱揮しているベント押出機に注入する方法により製造することができる。
〔熱可塑性樹脂組成物〕
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、上述した本実施形態の重合体組成物100質量部と、ポリオレフィン系重合体10~300質量部とを含有する。
ポリオレフィン系重合体の含有量は30~200質量部が好ましく、50~100質量部がより好ましい。ポリオレフィン系重合体の含有量を、上記数値範囲とすることにより、柔軟性と機械物性のバランスにより優れた熱可塑性樹脂組成物が得られる。
ポリオレフィン系重合体としては、以下に限定されないが、例えば、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。
ポリプロピレン系樹脂を含むことにより、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の柔軟性、応力白化性、透明性がより優れる傾向にある。
ポリプロピレン系樹脂としては、以下に限定されないが、例えば、結晶性プロピレン単独重合体、結晶性エチレン-プロピレン共重合体、結晶性プロピレン-α-オレフィン共重合体等が挙げられる。
これらは1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
結晶性エチレン-プロピレン共重合体としては、以下に限定されないが、例えば、プロピレン単独重合体部分とエチレン-プロピレンランダム共重合体部分とからなる結晶性エチレン-プロピレンブロック共重合体が挙げられる。
結晶性プロピレン-α-オレフィン共重合体に用いられるα-オレフィンとしては、以下に限定されないが、例えば、炭素数が4以上のα-オレフィンが挙げられ、好ましくは炭素数が4~20のα-オレフィンであり、より好ましくは炭素数が4~12のα-オレフィンである。
このようなα-オレフィンとしては、以下に限定されないが、例えば、ブテン-1、ペンテン-1、ヘキセン-1、ヘプテン-1、オクテン-1、デセン-1等が挙げられる。
結晶性プロピレン-α-オレフィン共重合体としては、以下に限定されないが、例えば、結晶性プロピレン-ブテン-1共重合体、結晶性プロピレン-ヘキセン-1共重合体等が挙げられる。
このなかでも、結晶性プロピレン単独重合体、結晶性エチレン-プロピレンブロック共重合体、又はそれらの混合物が好ましい。
(熱可塑性樹脂組成物の製造方法)
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の製造方法としては、重合体成分をブレンドするために従来知られている方法を使用できる。
最も均質なブレンド物を得るためには、通常使われているミキシングロール、ニーダー、バンバリーミキサー及び押出機のような各種の混練機を使用して溶融混練する方法が好ましい方法として挙げられる。
溶融混練する前段階として、所定の配合物を、ヘンシェルミキサー、タンブラー、リボンブレンダーのような混合機を用いて予めドライブレンドし、その混合物を溶融混練することにより均質な熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。
溶融混練の操作方法としては、特に制限はないが、例えば、本実施形態の重合体組成物、ポリオレフィン系重合体、及びその他の所定の成分の配合物を溶融混練する方法、又は水本実施形態の重合体組成物とその他の成分を予め混合しておき、後工程でポリオレフィン系樹脂を添加し、これを溶融混練する方法がある。
〔成形体〕
上述した本実施形態の熱可塑性樹脂組成物を成形することにより、所望の成形体が得られる。
当該成形体は、シート、フィルム、チューブ等各種形状の、射出成形品、中空成形品、圧空成形品、真空成形品、押出成形品用等として活用できる。
特に、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物が、ポリプロピレン系重合体を含む場合、成形体は透明性及び色調に優れており、成形機を安定に運転できるため、自動車関係、建築関係、各種包装材料、日用品等の成形体に広く用いることができる。
また、シート、フィルム等の各種包装材料、食品用途成形体、チューブ、輸液バック等の医療用途成形体、紙オムツや生理用品等の不織布用材料、衛生材料用途成形体、光学用途成形体としても好適に使用することができる。
〔共重合体の色調を改良する方法〕
本実施形態の共重合体の色調を改良する方法においては、
共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体とを含む共重合体又はビニル芳香族系単量体とアルキレン系単量体とを含む共重合体(A)100質量部に対し、
下記一般式(I)で示される化合物(B)及び/又はその金属塩0.001~1質量部と、
Figure 0007088725000009
(一般式(I)中、nは1以上の整数、mは2以下の整数、R1は炭素数1以上のアルキル基、又は炭素数2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
下記一般式(II)で示される化合物(C)0.00003~1質量部と、
Figure 0007088725000010
(一般式(II)中、nは1以上の整数、R1は炭素数1以上のアルキル基、又は炭素数2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
金属水酸化物0.00001~0.1質量部と、
を、添加する工程を有する。
化合物(B)等の添加量を、共重合体(A)100質量部に対し、0.001質量部以上にすることで、添加による着色抑制の効果が確認でき、1質量部以下にすることで重合体の物性の変化を防ぎ、スチームストリッピング工程やベント押出機の運転に悪影響を防止できる。
化合物(C)の添加量を、共重合体(A)100質量部に対し、0.00003質量部以上1質量部以下とすることにより、共重合体(A)の物性に変化を生じせしめることを防止でき、かつスチームストリッピング工程やベント押出機の運転に悪影響を与えることを防止できる。
金属酸化物の添加量を、共重合体(A)100質量部に対し、0.00001~0.1質量部とすることにより、共重合体(A)の温度上昇による変色を防止でき、かつ、十分な界面活性効果が得られる。
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて本実施形態を説明するが、本実施形態は、以下の実施例に限定されるものではない。
〔評価方法〕
(色調 *b)
実施例及び比較例における色調の測定は、日本電色工業株式会社製の測色色差計ZE-6000を使用して行った。
機器に付属の測定セルに、50gの重合体組成物ペレットを入れて装置にセットし、測定方式は反射として、測定を行った。
(重合体組成物中の化合物(B)、化合物(C)の含有量)
重合体組成物中の化合物(B)、化合物(C)の含有量測定は日本電子株式会社製のNMR装置JEOL-ECA500を使用して行った。
先ず、重合体組成物1gをクロロホルム40mLに溶解後、メタノールを120mL滴下し、沈殿した固形分をろ過して除去した。得られたろ液を濃縮後、真空乾燥して乾固させ、得られた乾固物に重クロロホルムを0.75mL添加し、1H-NMRの試料とした。
定量は内部標準法を用いて行った。
(重合体組成物中の金属水酸化物の含有量)
重合体組成物中の金属水酸化物の含有量は、誘導結合プラズマ(ICP,Inductively Coupled Plasma,株式会社島津製作所製、装置名:ICPS-7510)を用いて測定した。
先ず、重合体組成物約0.2gの質量を正確に測定して、分解容器に入れ、96%濃硫酸5mLと、60%濃硝酸3mLを加えた。
次に容器を密閉し、マイクロ波試料前処理装置(マイルストーン社製)により最大230℃で50分間処理した。
10分間冷却した後、容器を開放して反応液をチューブに移し、50mLにメスアップした。
次いで、金属成分を含むこの水溶液をアルゴンプラズマ中に噴霧し、そこから放出される各種金属元素固有の光の波長強度を計測し、検量線法によって、重合体組成物に含まれる金属量を決定した。
水酸化カルシウムの含有量は、カルシウム量から換算して算出した。
水酸化マグネシウムの含有量は、マグネシウム量から換算して算出した。
水酸化ナトリウムの含有量は、ナトリウム量から換算して算出した。
〔共重合体(A)の製造〕
(製造例1)
B-S-B-Sの構造を有し、数平均分子量120000、スチレン含有量13質量%、水素添加前のポリブタジエン部の1,2-ビニル結合量が78モル%、ポリブタジエン部の水素添加率99%の、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体を、下記のようにして合成した。
n-ブチルリチウムを重合開始剤として0.06phr(per hundered rubber)添加し、シクロヘキサン溶媒中で、テトラメチルエチレンジアミンを1,2-ビニル結合量調節剤として1.4当量/リチウム添加し、反応器内の温度を60℃に設定し、スチレンとブタジエンを、ブタジエン、スチレン、ブタジエン、スチレンの順にアニオンブロック共重合することにより、スチレン-ブタジエンブロック共重合体を等温重合した。
次に、得られたスチレン-ブタジエンブロック共重合体に、ビス(η5-シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリドとn-ブチルリチウムを水素添加触媒として、水素圧5kg/cm2、温度70℃で水素添加を行い、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体を得た。
(製造例2)
S-B-Sの構造を有し、数平均分子量80000、スチレン含有量17質量%、水素添加前のポリブタジエン部の1,2-ビニル結合量が50モル%、ポリブタジエン部の水素添加率99%の、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体を、下記のようにして合成した。
n-ブチルリチウムを重合開始剤として0.11phr添加し、シクロヘキサン溶媒中で、テトラメチルエチレンジアミンを0.04当量/リチウム添加し反応器の温度を60℃に設定し、スチレン、ブタジエン、スチレンの順にアニオンブロック共重合することにより、スチレン-ブタジエンブロック共重合体を等温重合した。
次に、得られたスチレン-ブタジエンブロック共重合体に、ビス(η5-シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリドとn-ブチルリチウムを水素添加触媒として、水素圧5kg/cm2、温度70℃で水素添加を行い、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体を得た。
(製造例3)
等温重合まで製造例2と同様の操作を行い、水素添加を行わず、未水添のスチレン-ブタジエンブロック共重合体を得た。
〔比較例1〕
前記(製造例1)の水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体の溶液に、ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを、前記水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して0.1質量部加えた。
内容積200Lのステンレス製の析出缶に予め140Lの水を張り込み、スチームを吹き込んで、水温を98℃まで上昇させた後、前記水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体の溶液を28kg/hの割合で供給した。
供給している間、析出缶内の温度が98℃になるようにスチームを吹き込みつつ、パドル翼を設けた撹拌機で撹拌し、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体を熱水に分散した状態のクラムとして析出させた。
脱溶剤したスラリー液を遠心式脱水機にかけて含水クラムを取り出した後、スクリュー式押出機型の脱水と乾燥が可能な処理装置に通し、ストラドカット方式でペレタイズして重合体組成物を得た。処理装置出口に設置した圧力計で樹脂圧力を測定した。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.057質量部であった。
〔比較例2〕
内容積200Lのステンレス製の析出缶に予め140Lの水を張り込み、スチームを吹き込んで、水温を98℃まで上昇させた後、前記(製造例1)の水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体の溶液を28kg/hの割合で供給した。
供給している間、析出缶内の温度が98℃になるようにスチームを吹き込みつつ、パドル翼を設けた撹拌機で撹拌し、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体を熱水に分散した状態のクラムとして析出させた。
脱溶剤したスラリー液を遠心式脱水機にかけて含水クラムを取り出した後、スクリュー式押出機型の脱水と乾燥が可能な処理装置に通した。この時、押出機の内部にポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを、前記水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して0.1質量部となるように注入し、ストラドカット方式でペレタイズして重合体組成物を得た。処理装置出口に設置した圧力計で樹脂圧力を測定した。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.075質量部であった。
〔比較例3〕
前記(製造例1)の水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体の溶液に、ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを、前記水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して0.1質量部加えた。
当該共重合体溶液を熱交換器に通し、圧力が1.0MPa以下にならないように熱交換器出口のフラッシュバルブで調製しながら120℃まで加熱し、連続的に0.1MPaに保たれた200Lのフラッシュドラムに20kg/hで導入し予備濃縮を行った。
フラッシュした共重合体溶液を揮発分は蒸発しないように抜き出し、ポリマー濃度を測定したところ76質量%であった。
次にこのフラッシュドラムの下方に設置したギヤポンプで連続的に共重合体溶液を抜き出し熱交換器に通し、圧力が1.0MPa以下にならないように熱交換器出口のフラッシュバルブで調製しながら120℃まで加熱し、連続的に二軸ベント押出機での分離・回収濃縮操作を行った。
二軸押出機として1個のリアベントと2個の前方ベントを備えたTEX30(日本製鋼所製)を使用し、各ベントの圧力は後方から、800mmHg、200mmHg、50mmHgとし、シリンダーの温度を230℃に設定した。
これに濃縮した共重合体溶液を供給し、ストラドカット方式でペレタイズして重合体組成物を得た。押出機出口に設置した圧力計で樹脂圧力を測定した。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.085質量部であった。
〔比較例4〕
前記(製造例1)の水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体の溶液を熱交換器に通し、圧力が1.0MPa以下にならないように熱交換器出口のフラッシュバルブで調製しながら120℃まで加熱し、連続的に0.1MPaに保たれた200Lのフラッシュドラムに20kg/hで導入し予備濃縮を行った。
フラッシュした共重合体溶液を揮発分は蒸発しないように抜き出し、ポリマー濃度を測定したところ76質量%であった。
次にこのフラッシュドラムの下方に設置したギヤポンプで連続的にポリマー溶液を抜き出し熱交換器に通し、圧力が1.0MPa以下にならないように熱交換器出口のフラッシュバルブで調製しながら120℃まで加熱し、連続的に二軸ベント押出機での分離・回収濃縮操作を行った。
二軸ベント押出機として、1個のリアベントと2個の前方ベントを備えたTEX30(日本製鋼所製)を使用し、各ベントの圧力は後方から、800mmHg、200mmHg、50mmHgとし、シリンダーの温度を230℃に設定した。
これに濃縮した水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体の溶液を供給し、ストラドカット方式でペレタイズして水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体を得た。この時二軸ベント押出機の2つの前方ベントの間に、ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェート10%水溶液を、前記共重合体100質量部に対して0.1質量部となるように添加し、重合体組成物を得た。押出機出口に設置した圧力計で樹脂圧力を測定した。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.093質量部であった。
〔比較例5〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して1.0質量部添加した。その他の条件は比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.69質量部であった。
〔比較例6〕
ポリオキシブチレンラウリルエーテルフォスフェートを、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して1.0質量部添加した。その他の条件は比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.79質量部であった。
〔比較例7〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して0.001質量部添加した。その他の条件は比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.0004質量部であった。
〔比較例8〕
ポリオキシエチレンオレイルエーテルフォスフェートを、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して1.0質量部添加した。その他の条件は比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンオレイルエーテルフォスフェートの含有量は0.85質量部であった。
〔比較例9〕
ポリオキシエチレンステアリルエーテルフォスフェートを、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して1.0質量部添加した。その他の条件は比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンステアリルエーテルフォスフェートの含有量は0.86質量部であった。
〔比較例10〕
ポリオキシエチレンアルキルエーテルフォスフェート(式(I)において、R1の炭素数が12~15の混合物)を、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して1.0質量部添加した。その他の条件は比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンステアリルエーテルフォスフェートの含有量は0.78質量部であった。
〔実施例11〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェート0.1質量部に加えてポリオキシエチレンラウリルエーテルを、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して0.1質量部を添加した。その他の条件は比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.058質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は、0.085質量部であった。
〔実施例12〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェート0.1質量部に加えてポリオキシエチレンステアリルエーテルを、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して0.1質量部を添加した。その他の条件は実施例11と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.059質量部、ポリオキシエチレンステアリルエーテルの含有量は、0.083質量部であった。
〔実施例13〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェート0.1質量部に加えてポリオキシエチレンオレイルエーテルを、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部に対して0.1質量部を添加した。その他の条件は実施例11と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.058質量部、ポリオキシエチレンオレイルエーテルの含有量は、0.085質量部であった。
参考例14〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェート0.1質量部に加えてポリオキシ
エチレンラウリルエーテルを、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部
に対して1.0質量部添加した。その他の条件は実施例11と同様とし、重合体組成物を
得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有
量は0.060質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は、0.92質量
部であった。
参考例15〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェート0.1質量部に加えてポリオキシ
エチレンラウリルエーテルを、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質量部
に対して0.00003質量部添加した。その他の条件は実施例11と同様とし、重合体
組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有
量は0.06質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は、0.00002
質量部であった。
参考例16〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェート0.001質量部に加えてポリオ
キシエチレンラウリルエーテルを、水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体100質
量部に対して0.00003質量部添加した。その他の条件は実施例11と同様とし、重
合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有
量は0.0004質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は、0.000
02質量部であった。
〔実施例17〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェート0.1質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル0.1質量部に加えて、水酸化カルシウムを、共重合体100質量部に対して0.01質量部添加した。その他の条件は比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.058質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.088質量部、水酸化カルシウムの含有量は0.0096質量部であった。
参考例18〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェート0.1質量部、ポリオキシエチレ
ンラウリルエーテル0.1質量部に加えて、水酸化カルシウムを、共重合体100質量部
に対して0.1質量部添加した。その他の条件は実施例17と同様とし、重合体組成物を
得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有
量は0.068質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.91質量部
、水酸化カルシウムの含有量は0.092質量部であった。
〔実施例19〕
水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体溶液として前記(製造例2)の水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体溶液を用いた。その他の条件は、実施例17と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.062質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.089質量部、水酸化カルシウムの含有量は0.0093質量部であった。
参考例20〕
未水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体溶液として前記(製造例3)の未水添ス
チレン-ブタジエンブロック共重合体溶液を用いて実験を行った。その他の条件は、実施
例17と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有
量は0.060質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.085質量
部、水酸化カルシウムの含有量は0.0090質量部であった。
参考例21〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェート0.1質量部、ポリオキシエチレ
ンラウリルエーテル0.1質量部に加えて、水酸化カルシウムを、共重合体100質量部
に対して0.000015質量部添加した。その他の条件は参考例20と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有
量は0.06質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.085質量部
、水酸化カルシウムの含有量は0.00001質量部であった。
参考例22〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェート0.001質量部、ポリオキシエ
チレンラウリルエーテル0.00003質量部に加えて、水酸化カルシウムを、共重合体
100質量部に対して0.000015質量部添加した。その他の条件は実施例17と同
様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有
量は0.0004質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.0000
2質量部、水酸化カルシウムの含有量は0.00001質量部であった。
〔比較例23〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを1.5質量部添加した。その他の条件は、比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。この時、析出缶内が乳化し、溶剤とクラムの分離に5時間静置する必要があった。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は1.1質量部であった。
参考例24〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを0.1質量部、ポリオキシエチ
レンラウリルエーテルを共重合体100質量部に対して1.5質量部添加した。
その他の条件は比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。この時、析出缶内が乳化し
、溶剤とクラムの分離に5時間静置する必要があった。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有
量は0.062質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は、1.1質量部
であった。
〔実施例25〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを0.1質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルを共重合体100質量部に対して0.1質量部、水酸化カルシウムを重合体100質量部に対して0.13質量部添加し、重合体組成物を得た。
その他の条件は比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.063質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.084質量部、水酸化カルシウムの含有量は0.11質量部であった。
〔実施例26〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを0.1質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルを共重合体100質量部に対して0.1質量部、水酸化ナトリウムを重合体100質量部に対して0.13質量部添加し、その他の条件は実施例17と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.062質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.088質量部、水酸化ナトリウムの含有量は0.09質量部であった。
〔実施例27〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを0.1質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルを共重合体100質量部に対して0.1質量部、水酸化マグネシウムを重合体100質量部に対して0.13質量部添加し、その他の条件は実施例17と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.063質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.085質量部、水酸化マグネシウムの含有量は0.12質量部であった。
〔実施例28〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを1.0質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルを共重合体100質量部に対して0.1質量部、水酸化カルシウムを重合体100質量部に対して0.13質量部添加し、その他の条件は実施例17と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.83質量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.085質量部、水酸化カルシウムの含有量は0.12質量部であった。
〔比較例29〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを0.1質量部、水酸化ナトリウムを重合体100質量部に対して0.13質量部添加し、その他の条件は比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.064質量部、水酸化ナトリウムの含有量は0.09質量部であった。
〔比較例30〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを0.1質量部、水酸化マグネシウムを重合体100質量部に対して0.13質量部添加し、その他の条件は比較例29と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.063質量部、水酸化マグネシウムの含有量は0.11質量部であった。
〔比較例31〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを0.1質量部、水酸化カルシウムを重合体100質量部に対して0.01質量部添加し、その他の条件は比較例29と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートの含有量は0.06質量部、水酸化カルシウムの含有量は0.0087質量部であった。
〔比較例32〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを0.1質量部、水酸化カルシウムを重合体100質量部に対して0.000015質量部添加し、その他の条件は比較例29と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.06質量部、水酸化カルシウムの含有量は0.00001質量部であった。
〔比較例33〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを0.001質量部、水酸化カルシウムを重合体100質量部に対して0.000015質量部添加し、その他の条件は比較例29と同様とし、重合体組成物を得た。
この時、重合体組成物中のポリオキシエチレンラウリルエーテルの含有量は0.0004質量部、水酸化カルシウムの含有量は0.00001質量部であった。
〔比較例34〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを添加しなかった。
その他の条件は、比較例1と同様とし、重合体組成物を得た。
〔比較例35〕
ポリオキシエチレンラウリルエーテルフォスフェートを添加しなかった。その他の条件は、実施例19と同様とし、重合体組成物を得た。
Figure 0007088725000011
表1から明らかなように、本発明の実施例の重合体組成物は優れた色調が得られた。
重合体組成物の色調改善効果は、化合物(B)と、化合物(C)及び/又は金属水酸化物の添加量に依存するものの、これらの量が極めて微量の場合にも効果が得られることが確認された。また化合物(B)と、化合物(C)及び/又は金属水酸化物の添加によって押出機出口の樹脂圧力が減少し、その現象の程度と重合体組成物の色調改善効果に相関があることから、色調改善効果が発現するメカニズムが化合物(B)と、化合物(C)及び/又は金属水酸化物が潤滑剤として作用し、色調改善に寄与したと考えられる。
本実施形態の重合体組成物又はポリオレフィン系重合体組成物を含む成形体は、シート、フィルム、チューブ等各種形状の射出成形品、中空成形品、圧空成形品、真空成形品、押出成形品等として利用できる。特に、本発明のポリオレフィン系樹脂組成物の成形品は透明性に優れており、自動車関係、建築関係、各種包装材料、日用品等に広く用いることができる。中でも、シート、フィルム等の各種包装材料、食品用途成形体、チューブ、輸液バック等の医療用途成形体、紙オムツ・生理用品等の不織布用材料・衛生材料用途成形体、光学用途成形体として好適に使用することができる。

Claims (9)

  1. 共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体と共重合体の水素添加物である共重合体(A)と、
    下記一般式(I)で示される化合物(B)及び/又はその金属塩と、
    Figure 0007088725000012
    (一般式(I)中、nは1以上の整数、mは2以下の整数、R1は炭素数1以上のアルキ
    ル基、又は炭素数2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
    下記一般式(II)で示される化合物(C)と、
    Figure 0007088725000013
    (一般式(II)中、nは1以上の整数、R1は炭素数1以上のアルキル基、又は炭素数
    2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
    を、含む重合体組成物であって、
    前記共重合体(A)100質量部に対し、
    前記化合物(B)及び/又はその金属塩0.001~1質量部と、
    前記化合物(C)0.00003~0.1質量部と、
    を、含む、重合体組成物
  2. 前記共重合体(A)100質量部に対し、金属水酸化物0.00001~0.1質量部
    以下を、さらに含む、請求項1に記載の重合体組成物。
  3. 前記共重合体(A)が、共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体との共重合体の水素添加物であって、
    前記共重合体(A)の水素添加前の共役ジエン系単量体のビニル結合量が30%以上9
    5%未満である、
    請求項1又は2に記載の重合体組成物。
  4. 前記共重合体(A)が、ビニル芳香族系単量体を主体とする重合体ブロックと共役ジエ
    ン系単量体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の水素添加物である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の重合体組成物。
  5. 前記共重合体(A)中のビニル芳香族系単量体の含有量が3~70質量%である、
    請求項1乃至のいずれか一項に記載の重合体組成物。
  6. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の重合体組成物100質量部と、
    ポリオレフィン系重合体10~300質量部と、
    を、含む、熱可塑性樹脂組成物。
  7. 請求項に記載の熱可塑性樹脂組成物を含有するチューブ。
  8. 請求項に記載の熱可塑性樹脂組成物を含有するフィルム。
  9. 共役ジエン系単量体とビニル芳香族系単量体と共重合体の水素添加物である共重合体(A)100質量部に対し、
    下記一般式(I)で示される化合物(B)及び/又はその金属塩0.001~1質量部
    と、
    Figure 0007088725000014
    (一般式(I)中、nは1以上の整数、mは2以下の整数、R1は炭素数1以上のアルキ
    ル基、又は炭素数2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
    下記一般式(II)で示される化合物(C)0.00003~0.1質量部と、
    Figure 0007088725000015
    (一般式(II)中、nは1以上の整数、R1は炭素数1以上のアルキル基、又は炭素数
    2以上のアルケニル基、R2は炭素数1以上のアルキレン基である。)
    金属水酸化物0.00001~0.1質量部と、
    を、添加する工程を有する、
    共重合体の色調を改良する方法。
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