JPWO2018155179A1 - 成形体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記部分(1)に接して形成された、前記4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)を含んでなる部分(2)と、
を有する成形体。
(A−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(P)の含有率が100〜90モル%であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く。)から導かれる構成単位(AQ)の含有率が0〜10モル%である。
(A−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が1.0〜4.0dl/gである。
(A−c)DSCで測定した融点(Tm)が200〜250℃の範囲にある。
(A−d)DSCで測定した結晶化温度(Tc)が150〜220℃の範囲にある。
(A−e)密度が820〜850kg/m3である。
(B−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(P)の含有率が65モル%以上96モル%未満であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く。)から導かれる構成単位(BQ)の含有率が4モル%を超え35モル%以下である。
(B−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5〜4.0dl/gである。
(B−c)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定される重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が1.0〜3.5である。
(B−d)DSCで測定した際に、融点(Tm)が観察されないか100℃〜199℃の範囲にある。
(B−e)密度が830〜860kg/m3である。
本発明において、部分(1)は組成物(X)から形成される。換言すると、部分(1)は、組成物(X)からなる部分と見ることもできる。
重合体(A)は、以下の要件(A−a)〜(A−e)を満たす。
要件(A−c):重合体(A)の融点(Tm)は、200〜250℃、好ましくは200℃〜245℃、より好ましくは200℃〜240℃の範囲にある。重合体(A)の融点(Tm)が上記範囲にあることにより、上記範囲よりも高い場合に比べて適度な弾性率を有し、上記範囲よりも低い場合に比べて耐熱性が良好である。
重合体(A)は、オレフィン類を重合して製造してもよく、高分子量の4−メチル−1−ペンテン系重合体を、熱分解して製造してもよい。また重合体(A)は、溶媒に対する溶解度の差で分別する溶媒分別、あるいは沸点の差で分取する分子蒸留などの方法で精製されていてもよい。
共重合体(B)は、以下の要件(B−a)〜(B−e)を満たす。
測定装置:核磁気共鳴装置(ECP500型、日本電子(株)製)
観測核:13C(125MHz)
シーケンス:シングルパルスプロトンデカップリング
パルス幅:4.7μ秒(45°パルス)
繰り返し時間:5.5秒
積算回数:1万回以上
溶媒:オルトジクロロベンゼン/重水素化ベンゼン(容量比:80/20)混合溶媒
試料濃度:55mg/0.6mL
測定温度:120℃
ケミカルシフトの基準値:27.50ppm
要件(B−b):共重合体(B)の、デカリン溶媒中、135℃で測定される極限粘度[η]は、0.5〜4.0dl/gであり、好ましくは0.5dl/g〜3.5dl/gであり、より好ましくは1.0dl/g〜3.5dl/gである。共重合体(B)の極限粘度[η]が上記範囲内であると、成形性の点で好ましい。
共重合体(B)は、従来知られているメタロセン触媒系により、例えば、国際公開第2005/121192号、国際公開第2011/055803号、国際公開第2014/050817等に記載された方法により合成することができる。
組成物(X)において、重合体(A)と共重合体(B)との合計100質量部に対する重合体(A)の含有量は、60質量部以上95質量部以下であり、好ましくは70質量部以上90質量部以下である。
部分(2)は、上記「組成物(X)から形成されてなる部分(1)」で上述した重合体(A)を含んでなる。ここで、部分(2)に含まれる重合体(A)は、上記重合体(A)に該当する限り、上記組成物(X)に含まれる重合体(A)と同一であってもよく、あるいは、異なっていても良い。また、部分(2)は、重合体(A)のみからなるものであっても良いし、発明の効果を損なわない範囲において、その他の重合体や添加剤をさらに含んでもかまわない。また、部分(2)は、部分(1)と同様に、上記組成物(X)に該当する組成物(X’)から形成されていてもよい。その場合、部分(2)を形成する組成物(X’)は、部分(1)を形成する組成物(X)と同一組成であっても良いし、あるいは、異なっていてもよい。ここで、本発明の1つの好適な態様において、部分(2)は、重合体(A)または重合体(A)と酸化防止剤との混合物からなる。また、本発明のもう1つの好適な態様において、部分(2)は組成物(X’)からなり、そのうちの特に好適な態様において、当該組成物(X’)は、上記部分(1)を構成する組成物(X)とは互いに組成の異なる組成物(X1’)である。このとき組成物(X’)における共重合体(B)の含有量は、部分(1)を形成する組成物(X)における共重合体(B)の含有量よりも少ないことが好ましい。この場合、当該組成物(X’)に含まれる共重合体(B)は、上記共重合体(B)に該当する限り、当該組成物(X)に含まれる共重合体(B)と同一であってもよく、あるいは、異なっていても良い。
本発明に係る成形体は、上記部分(1)および上記部分(2)を、上記部分(2)が上記部分(1)に接する態様で形成することにより得ることができる。
部分(1)と部分(2)の接触面は平面であっても曲面であっても構わない。本発明の成形体は、発明の効果を損なわない限り、部分(1)および部分(2)以外の他の部分を含んでいても構わない。得られる成形体は、形状は特に限定されるものはないが、例えば板状・フィルム状、容器状、筒状、棒状等が挙げられる。部分(1)と部分(2)とは接着している。接着の強度については成形体の用途に応じて調整される。
本発明の成形体は、特に用途は限定されず、一般的なオレフィン樹脂が適用される用途に用いられうる。ポリ4−メチルペンテン系樹脂が従来用いられている用途に好適に用いられ、さらに好ましくは、食器、食品保存容器、日用雑貨、離型フィルム等として好適に用いられる。
本実施例で得られた各重合体についての各種物性を測定するのに用いた方法を以下に示す。
前述した13C−NMRによる測定法により、重合体の組成を求めた。
ウベローデ粘度計を用い、前述した方法により、デカリン溶媒中135℃で測定される極限粘度[η]を求めた。
液体クロマトグラフ:Waters製ALC/GPC 150−C plus型(示唆屈折計検出器一体型)を用い、カラムとして東ソー株式会社製GMH6−HT×2本およびGMH6−HTL×2本を直列接続し、移動相媒体としてo−ジクロロベンゼンを用い、流速1.0ml/分、140℃でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定を行った。得られたクロマトグラムを、公知の方法によって、標準ポリスチレンサンプルを使用した検量線を用いて解析することで、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
ASTM D1238に準拠して260℃、5.0kg荷重にて測定されるメルトフローレート(MFR)を求めた。ただし、下記重合体(B)(すなわち、下記重合体B−1およびB−2)についてのMFRの測定は、測定条件を、230℃、2.16kg荷重に変更して行った。
JIS K7112(密度勾配管法)に準拠して密度を求めた。
JIS K7121に準拠して前記方法により測定し、ピーク温度から求めた。
国際公開2006/054613号の比較例7および比較例9に記載の重合方法に準じて、4−メチル−1−ペンテン、1−デセン、水素の割合を変更することによって、4−メチル−1−ペンテン共重合体A−1およびA−2を得た。すなわち、4−メチル−1−ペンテン共重合体A−1およびA−2は、いずれも、無水塩化マグネシウム、2−エチルヘキシルアルコール、2−イソブチル−2−イソプロピル−1,3−ジメトキシプロパンおよび四塩化チタンを反応させて得られる固体状チタン触媒を重合用触媒として用いて得られたことになる。
<合成例1>〜重合体B−1の合成〜
充分に窒素置換した容量1.5Lの攪拌翼付のSUS製オートクレーブに、300mlのn−ヘキサン(乾燥窒素雰囲気下、活性アルミナ上で乾燥したもの)、及び450mlの4−メチル−1−ペンテンを23℃で装入した後、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)の1.0mmol/mlトルエン溶液を0.75ml装入し、攪拌を開始した。
充分窒素置換した容量1.5リットルの攪拌翼付SUS製オートクレーブに、23℃で4−メチル−1−ペンテンを750ml装入した。このオートクレーブに、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)の1.0mmol/mlトルエン溶液を0.75ml装入し攪拌を開始した。
株式会社プライムポリマー製のポリプロピレンである、プライムポリプロJ105G(ホモポリプロピレン、MFR9.0g/10分(230℃、2.16kg荷重)以下「重合体C−1」ともいう。)を使用した。
<組成物(X)の調製>
重合体A−1を90質量部と、重合体B−1を10質量部と、をドライブレンド後、サーモプラスチックス社製二軸押出機によって混合し、組成物X1を得た。
組成物X’1は、重合体A−1を90質量部と、重合体B−1を10質量部とに代えて、重合体A−1を100質量部と、重合体C−1を5.3質量部とを用いたことを除き、組成物X1と同様に得た。
得られた組成物X1〜X8、A−3およびX’1と、重合体A−1、重合体C−1について、耐傷つき性、耐着色性評価、および透明性(ヘイズ)評価のための射出成形角板を作製した。射出成形機(名機製作所製M−70B)を用い、成形温度295℃、金型温度60℃、計量時のスクリュー回転数260rpm、成形サイクル60sで、厚さ2mm、幅120mm、長さ130mmの射出成形角板を作製した。
得られた射出成形角板についてスクラッチ試験を実施した。新東科学社製、往復摩擦摩耗試験機を用い、傷つけ冶具はサファイア(0.5R)、荷重2kg、速度500mm/分、ストローク50mmにて実施した。傷深さを、表面粗さ形状測定器(東京精密製サーフコム1400D)を用いて測定した。触針5μmφ、測定長さ2.0mm、測定速度0.3mm/s、3点測定の平均値を採用し、次の基準で評価した。
×:傷深さが20μmを超す。
得られた射出成形角板を目視観察し、次の基準で評価した。
○:透明度が高くシートの向こう側がはっきり観察できる。
△:やや濁っていてシートの向こう側はぼんやりと確認できる。
×:透明度が低くシートの向こう側は目視することができない。
得られた射出成形角板を、市販のケチャップと食用キャノーラ油を90:10の質量比率で混合した試験液に浸漬し、90℃にて20時間保持後、水で洗浄した。その後、目視観察し、次の基準で評価した。
△:薄く着色している。
×:強く着色している。
密着性評価のための射出成形体を作製した。この射出成形体の形状、寸法を図1に示す。図1において、射出成形体(10)は部分1(11)および部分2(12)から成る。まず、一次射出として、部分1を構成する重合体または組成物を、射出成形機(名機製作所製M−70B)を用い、成形温度280℃、金型温度50℃、計量時のスクリュー回転数260rpm、成形サイクル50sで、部分1形成用の射出金型に射出成形し、部分1(11)を得た。次いで二次射出として、前記一次射出で得られた部分1を成形体形成用の射出金型にインサートし、部分2を構成する重合体または組成物を、部分1の形成に用いたときと同じ成形条件で当該射出金型に射出成形し(この過程で、部分2(12)が形成される)、射出成形体(10)を作製した。
一次射出および二次射出において、それぞれ表3に示す重合体または組成物を用いて成形体を得た。
得られた成形体について、以下の測定及び評価を行った。測定及び評価方法を以下に示す。また結果を表3に示す。
得られた成形体の両端をそれぞれ右手と左手の親指と人差し指で挟んで保持し、両手でひねりの力を加えることで半割片どうしの密着性を評価した。以下の基準にて評価した。
△:強くひねると接着面が取れてしまう。
×:半割片どうしが接着しておらず評価不能である。
表3より、実施例は成形体が得られたのに対して、比較例1〜5は、半割片どうしが接着せず、すなわち部分(1)と接して形成された部分(2)とを有する成形体は得られなかった。また、表2より、本発明で用いられる組成物Xに該当するX1〜X7は、組成物Xに該当しない組成物X’1に比べて、耐傷つき性および耐着色性に優れていることが分かる。さらに、組成物X1、X2、X5、X6については透明性も優れていることが分かる。
11 ・・・部分1
12 ・・・部分2
前記部分(1)に接して形成された、前記4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)を含んでなる部分(2)と、
を有する成形体。
(A−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(P)の含有率が100〜90モル%であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く。)から導かれる構成単位(AQ)の含有率が0〜10モル%である。
(A−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が1.0〜4.0dl/gである。
(A−c)DSCで測定した融点(Tm)が200〜250℃の範囲にある。
(A−d)DSCで測定した結晶化温度(Tc)が150〜220℃の範囲にある。
(A−e)密度が820〜850kg/m3である。
(B−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(P)の含有率が65モル%以上96モル%未満であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く。)から導かれる構成単位(BQ)の含有率が4モル%を超え35モル%以下である。
(B−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5〜4.0dl/gである。
(B−c)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定される重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が1.0〜3.5である。
(B−d)DSCで測定した際に、融点(Tm)が観察されないか100℃〜199℃の範囲にある。
(B−e)密度が830〜860kg/m3である。
共重合体(B)は、従来知られているメタロセン触媒系により、例えば、国際公開第2005/121192号、国際公開第2011/055803号、国際公開第2014/050817号等に記載された方法により合成することができる。
液体クロマトグラフ:Waters製ALC/GPC 150−C plus型(示差屈折計検出器一体型)を用い、カラムとして東ソー株式会社製GMH6−HT×2本およびGMH6−HTL×2本を直列接続し、移動相媒体としてo−ジクロロベンゼンを用い、流速1.0ml/分、140℃でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定を行った。得られたクロマトグラムを、公知の方法によって、標準ポリスチレンサンプルを使用した検量線を用いて解析することで、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
Claims (5)
- 下記要件(A−a)〜(A−e)を満たす4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)と、下記要件(B−a)〜(B−e)を満たす4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)と、を含み、(共)重合体(A)と共重合体(B)との合計を100質量部としたときに(共)重合体(A)の含有量が60〜95質量部である、組成物(X)から形成されてなる部分(1)と、
前記部分(1)に接して形成された、前記4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)を含んでなる部分(2)と、
を有する成形体。
(A−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(P)の含有率が100〜90モル%であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く。)から導かれる構成単位(AQ)の含有率が0〜10モル%である。
(A−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が1.0〜4.0dl/gである。
(A−c)DSCで測定した融点(Tm)が200〜250℃の範囲にある。
(A−d)DSCで測定した結晶化温度(Tc)が150〜220℃の範囲にある。
(A−e)密度が820〜850kg/m3である。
(B−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(P)の含有率が65モル%以上96モル%未満であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く。)から導かれる構成単位(BQ)の含有率が4モル%を超え35モル%以下である。
(B−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5〜4.0dl/gである。
(B−c)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定される重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が1.0〜3.5である。
(B−d)DSCで測定した際に、融点(Tm)が観察されないか100℃〜199℃の範囲にある。
(B−e)密度が830〜860kg/m3である。 - 前記構成単位(BQ)が、炭素原子数2〜4のα−オレフィンに由来する構成単位である請求項1に記載の成形体。
- 前記組成物(X)において、前記(共)重合体(A)の含有量が70〜90質量部である、請求項1または2に記載の成形体。
- 前記部分(1)をあらかじめ形成する工程(1)と、前記部分(1)に接して、前記部分(2)を形成する工程(2)と、
を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の成形体の製造方法。 - 射出成形によって、前記部分(1)および部分(2)を形成する、請求項4に記載の製造方法。
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