JP7155133B2 - 本質的に非ブロッキング性の収縮スリーブ材料 - Google Patents
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Description
a)45~100wt%の、以下のものからなる成分a):
a1)20~80wt%の少なくとも1種の星形ブロックコポリマーA1であって、以下:
65~95wt%のビニル芳香族モノマーおよび35~5wt%のジエンから作製された単一コポリマーブロック(B/S)Aiからなり、40~90℃の範囲のガラス転移温度TgAを有する2本の短い枝部、ならびに
内部ブロック(B/S)Aiを介して(カップリング剤によって互いに)連結されている構造St-[(B/S)A]n-(B/S)Aiまたは[(B/S)A]n-(B/S)Aiの2本の長い枝部であり、ブロックStは、95~100wt%のビニル芳香族モノマーおよび0~5wt%のジエンから作製されており;ブロック[(B/S)A]nは、65~95wt%のビニル芳香族モノマーおよび35~5wt%のジエンから各々作製された、1つまたはそれ以上の異なるまたは同じコポリマーブロック(B/S)Aからなり、40~90℃の範囲のガラス転移温度TgAを有し;nは、少なくとも1の整数であり、好ましくはn=2~10、より好ましくはn=2または3、最も好ましくはn=2であり、ブロック(B/S)Aiは、上記で定義した通りである、2本の長い枝部
を有し、
ブロック(B/S)Aiは、5000~15000g/モルの範囲の数平均モル質量Mnを有し、ブロック[(B/S)A]n全体は、50000~150000g/モルの数平均モル質量Mnを有する、
星形ブロックコポリマーA1;ならびに
a2)80~20wt%の少なくとも1種の星形ブロックコポリマーA2であって、ブロック(B/S)Bを介して(カップリング剤によって互いに)連結されている構造Se-(B/S)Bの2本の短い枝部および構造(B/S)Ae-Si-(B/S)Bの2本の長い枝部
を(本質的に)有し、
ここで、ポリマーブロックSeおよびSiは同じであり;(ハード)ポリマーブロックSeおよびSiは、95~100wt%のビニル芳香族モノマーおよび0~5wt%のジエンから作製されており;コポリマーブロック(B/S)Aeは、65~95wt%のビニル芳香族モノマーおよび35~5wt%のジエンから作製されており、40~90℃の範囲のガラス転移温度TgAを有し;ホモまたはコポリマーブロック(B/S)Bは、0~25wt%、好ましくは1~25wt%のビニル芳香族モノマーおよび100~75wt%、好ましくは99~75wt%のジエンから各々作製されており、-90℃~-60℃の範囲のガラス転移温度TgBを有する、
星形ブロックコポリマーA2;
b)0~55wt%の、ブロックコポリマーA1およびA2以外の少なくとも1種のさらなる熱可塑性ポリマーTP;ならびに
c)0~5wt%の少なくとも1種の添加剤または加工助剤
を含み(またはからなり);
成分(a)、ならびに適切な場合には(b)および/または(c)の総量は、ポリマー組成物全体に対して100wt%である、
前記ポリマー組成物である。
成分a)は、好ましくは、a1)25~50wt%、より好ましくは30~48wt%、最も好ましくは35~45wt%の少なくとも1種、好ましくは1種のブロックコポリマーA1、およびa2)50~75wt%、より好ましくは52~70wt%、最も好ましくは55~65wt%の少なくとも1種、好ましくは1種のブロックコポリマーA2からなる。
ブロックコポリマーA1は一般に堅い材料である。好ましくは、コポリマーブロック(B/S)Aiの数平均モル質量Mnは、8000~13000g/モルの範囲にある。好ましくは、ブロック[(B/S)A]n全体の数平均モル質量Mnは、70000~150000g/モル、より好ましくは80000~150000g/モル、最も好ましくは90000~145000g/モルの範囲にある。好ましくは、ブロックStの数平均モル質量Mnは、3000~10000、より好ましくは4000~8000g/モルの範囲にある。
を有することが特に好ましい。前記多官能性カップリング剤は、一般に任意の適切な多官能性化合物であり得る。それは、好ましくは、エポキシ化植物油、具体的には、エポキシ化アマニ油またはエポキシ化ダイズ油から選択される。
a)二重開始、
b)ビニル芳香族モノマーの組合せおよびジエンの最後(=(n+1))、好ましくは第3の添加および完全重合の後のカップリング工程、ならびに
c)ビニル芳香族モノマーの組合せおよびジエンの最後、好ましくは第3の添加および重合の前に行われる第2の開始プロセス。
本発明のさらなる一主題は、(強靭な)ブロックコポリマーA2である。ブロックコポリマーA2は、好ましくは、対称的な星形構造を有する。
を有することが特に好ましい。前記多官能性カップリング剤は、一般に任意の適切な多官能性化合物であり得る。多官能性カップリング剤は、例えば、多官能性アルデヒド、ケトン、エステル、無水物、またはエポキシドであり得る。
a)二重開始、
b)ホモまたはコポリマーブロック(B/S)Bの製造に使用するジエンおよび場合によりビニル芳香族モノマーの添加および重合の後のカップリング工程、ならびに
c)ブロックSiおよびSeの製造に使用するビニル芳香族モノマーの添加および重合の前に行われる第2の開始プロセス。
本発明のポリマー組成物は、成分b)として、0~55wt%、好ましくは0~45wt%、より好ましくは1~40wt%、最も好ましくは5~35wt%の少なくとも1種、好ましくは1または2種の、ブロックコポリマーA1およびA2以外の熱可塑性ポリマーTPを場合により含む。
本発明のポリマー組成物において成分c)として場合により存在してもよい添加剤および/または加工助剤は、特に、安定化剤、可塑剤、ブロッキング防止剤、染料、およびUV吸収剤である。
本発明のさらなる一主題は、本発明によるポリマー組成物の製造方法である。本発明によるポリマー組成物は、成分a)、ならびに任意選択の成分b)およびc)を任意の既知の方法で混合することによって得ることができる。しかし、成分が、溶融混合、例えば、共同押出し(conjoint extrusion)、混練、または好ましくは二軸スクリュ押出機、より好ましくは逆回転二軸スクリュ押出機によってブレンドされるときが好ましい。この方法では、成分a)をa1)およびa2)の予混合物として使用することができ、または個々のブロックコポリマーA1およびA2を使用し、場合により成分b)およびc)のいずれかを添加することによって前述のようにブレンドする。これは、通常160℃~300℃、好ましくは180℃~250℃、特に200~220℃の範囲の温度で行われる。
メルトマスフローインデックス(=MFI[ml/10分])を、ISO1133-1:2011に従って、ポリマー溶融物について200℃および5kg荷重で測定する。
構造[St-(B/S)A1-(B/S)A2-(B/S)Ai]2X[(B/S)Ai]2の星形ブロックコポリマーA1を、スチレン(モノマーS1~S4)およびブタジエン(モノマーB1~B3)(表1を参照)の逐次アニオン重合、ならびにエポキシ化ダイズ油を使用した後続のカップリングによって製造した。シクロヘキサン4785mlを初期装入物(ic)として使用し、sec-ブチルリチウム(BuLi ic)1.6mlを用いて60℃で終点まで滴定し、40℃に冷却し、その後、開始用の1.4Mのsec-ブチルリチウム溶液6.73ml(BuLi 1)(Ini1)、およびランダム化剤としての0.1175Mのカリウムtert-アミルアルコラート(PTA)溶液2.29mlを添加した。
ポリマーを、10リットル容の反応器において窒素雰囲気下でアニオン重合した。60℃の開始温度で溶媒としてシクロヘキサンを装入した後、開始剤としてsec-ブチルリチウム(BuLi1)を添加し、続いて、ランダム化剤のtert-アミル酸カリウム(KTA1)を添加した。次に、第1の量のモノマースチレン(S1)およびブタジエン(Bu1)を添加して、第1のブロックを重合した。第1のブロックの重合が終了したとき、この終了は温度上昇の終わりで確認されたが、第2の量の開始剤(BuLi2)およびランダム化剤(KTA2)を添加し、続いて、次の量のスチレン(S2)を添加した。これらのモノマーの重合が終了したとき、この終了は温度上昇の終わりで確認されたが、次の量のスチレン(S3)およびブタジエン(Bu3)を添加した。
逆回転二軸スクリュ押出機において200~220℃で強靭なSBCブロックコポリマーA2-1、A2-2、A2-3を別々に20wt%の堅いブロックコポリマーA1とブレンドし、厚さ250μmのフィルムに押し出した。
図1~5は、従来技術による堅いSBCブロックコポリマーと強靭なSBCブロックコポリマーとのブレンドおよび本発明によるブレンドの形態を示すTEM写真を示す。
強靭なSBCブロックコポリマーA2-1、A2-3、およびA2-4を別々に、10、20、30、および40wt%の堅いSBCブロックコポリマーA1と逆回転二軸スクリュ押出機において200~220℃でブレンドし、厚さ50±20μmのフィルムに押し出した。
Claims (17)
- ポリマー組成物であって、
以下の成分(a)、(b)、および(c):
a)45~100wt%の、以下のものからなる成分a):
a1)20~80wt%の少なくとも1種の星形ブロックコポリマーA1であって、以下:
65~95wt%のビニル芳香族モノマーおよび35~5wt%のジエンから作製された単一コポリマーブロック(B/S)Aiからなり、40~90℃の範囲のガラス転移温度TgAを有する2本の短い枝部、ならびに
内部ブロック(B/S)Aiを介して(カップリング剤によって互いに)連結されている構造St-[(B/S)A]n-(B/S)Aiまたは[(B/S)A]n-(B/S)Aiの2本の長い枝部であり、ブロックStは、95~100wt%のビニル芳香族モノマーおよび0~5wt%のジエンから作製されており;ブロック[(B/S)A]nは、65~95wt%のビニル芳香族モノマーおよび35~5wt%のジエンから各々作製された、1つまたはそれ以上の異なるまたは同じコポリマーブロック(B/S)Aからなり、40~90℃の範囲のガラス転移温度TgAを有し;nは、少なくとも1の整数であり、好ましくはn=2~10であり、ブロック(B/S)Aiは、上記で定義した通りである、該2本の長い枝部
を有し、
ブロック(B/S)Aiは、5000~15000g/モルの範囲の数平均モル質量Mnを有し、ブロック[(B/S)A]n全体は、50000~150000g/モルの数平均モル質量Mnを有する、
該星形ブロックコポリマーA1;ならびに
a2)80~20wt%の少なくとも1種の星形ブロックコポリマーA2であって、ブロック(B/S)Bを介して(カップリング剤によって互いに)連結されている構造Se-(B/S)Bの2本の短い枝部および構造(B/S)Ae-Si-(B/S)Bの2本の長い枝部
を有し、
ここで、ポリマーブロックSeおよびSiは同じであり;ポリマーブロックSeおよび
Siは、95~100wt%のビニル芳香族モノマーおよび0~5wt%のジエンから作製されており;コポリマーブロック(B/S)Aeは、65~95wt%のビニル芳香族モノマーおよび35~5wt%のジエンから作製されており、40~90℃の範囲のガラス転移温度TgAを有し;ホモまたはコポリマーブロック(B/S)Bは、0~25wt%、好ましくは1~25wt%のビニル芳香族モノマーおよび100~75wt%、好ましくは99~75wt%のジエンから各々作製されており、-90℃~-60℃の範囲のガラス転移温度TgBを有する、
該星形ブロックコポリマーA2;
b)0~55wt%の、ブロックコポリマーA1およびA2以外の少なくとも1種のさらなる熱可塑性ポリマーTP;ならびに
c)0~5wt%の少なくとも1種の添加剤または加工助剤
を含み(またはからなり);
該成分(a)、ならびに適切な場合には(b)および/または(c)の総量は、該ポリマー組成物全体に対して100wt%であり、ガラス転移温度(Tg)は、DIN EN ISO 11357-2:2014-07に基づいたDSCによって決定する、
前記ポリマー組成物。 - 成分a)は、a1)25~50wt%、より好ましくは30~48wt%のブロックコポリマーA1およびa2)50~75wt%、より好ましくは52~70wt%のブロックコポリマーA2からなる、請求項1に記載のポリマー組成物。
- ブロックコポリマーA2は、8~15ml/10分の範囲にあるメルトマスフローインデックス(ISO1133-1:2011に従って、ポリマー溶融物について220℃および5kg荷重で測定)を有する、請求項1または2に記載のポリマー組成物。
- ブロックコポリマーA2のすべてのブロック(B/S)B(=ソフト相)全体の割合は、30~37wt%、好ましくは31~35wt%である、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- ブロックコポリマーA2のブロック(B/S)Bは、1~25wt%、より好ましくは5~20wt%のビニル芳香族モノマー、特にスチレン、および99~75wt%、より好ましくは95~80wt%のジエン、特にブタジエンから作製されているコポリマーブロックである、請求項1~4のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- ブロックコポリマーA2において、ブロック(B/S)Bの数平均モル質量Mnは、5000~50000g/molであり;ブロック(B/S)AeのMnは、30000~100000g/molであり;ポリマーブロックSeまたはSiのMnは、5000~30000g/molの範囲にある、請求項1~5のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- ブロックコポリマーA1およびA2のコポリマーブロック(B/S)A、(B/S)Ai、(B/S)Ae、および(B/S)Bは、ランダムに分布した重合ビニル芳香族モノマーおよびジエンから構成されている、請求項1~7のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- ブロックコポリマーA1のブロックStの数平均モル質量Mnは、3000~8000g/molの範囲にある、請求項1~8のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- ブロックコポリマーA1のブロック[(B/S)A]nは、2~10個、より好ましくは2または3個の異なるコポリマーブロック(B/S)Aからなり、該ブロック(B/S)Aは、それらのモル質量および/またはそれらのビニル芳香族/ジエン比が異なる、請求項1~9のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- ブロックコポリマーA1のコポリマーブロック(B/S)Aおよび/または(B/S)Aiは、85~93wt%のビニル芳香族モノマー、特にスチレン、および7~15wt%のジエン、特にイソプレンまたはブタジエンから作製されている、請求項1~10のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載のポリマー組成物を製造する方法であって、成分a)ならびに任意選択の成分b)および/またはc)を、混練機または押出機のような混合装置を用いて160℃~300℃の範囲の温度で溶融混合する工程を含む、方法。
- フィルム、特に収縮フィルムを製造するための、請求項1~12のいずれか1項に記載のポリマー組成物を使用する方法。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載のポリマー組成物から製造される収縮フィルム。
- 請求項16に記載のブロックコポリマーA2を製造する方法であって、
a)2バッチでの開始剤の添加、
b)ホモまたはコポリマーブロック(B/S)Bの製造に使用するジエンおよび場合によりビニル芳香族モノマーの添加および重合の後のカップリング工程、ならびに
c)ブロックSiおよびSeの製造に使用するビニル芳香族モノマーの添加および重合の前に行われる第2の開始プロセス
を特徴とし、該第1と第2の開始のモル比が0.9:1~1.5:1、特に1:1である、前記方法。
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