JP7720728B2 - Hydrogenated block copolymer, elastomer composition containing hydrogenated block copolymer, seal member, stopper and medicine stopper each made of elastomer composition - Google Patents
Hydrogenated block copolymer, elastomer composition containing hydrogenated block copolymer, seal member, stopper and medicine stopper each made of elastomer compositionInfo
- Publication number
- JP7720728B2 JP7720728B2 JP2021112003A JP2021112003A JP7720728B2 JP 7720728 B2 JP7720728 B2 JP 7720728B2 JP 2021112003 A JP2021112003 A JP 2021112003A JP 2021112003 A JP2021112003 A JP 2021112003A JP 7720728 B2 JP7720728 B2 JP 7720728B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- block copolymer
- hydrogenated block
- mass
- elastomer composition
- stopper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Closures For Containers (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、水添ブロック共重合体、水添ブロック共重合体を含むエラストマー組成物、エラストマー組成物からなるシール部材、栓体、薬栓に関する。 The present invention relates to hydrogenated block copolymers, elastomer compositions containing hydrogenated block copolymers, and sealing members, stoppers, and drug stoppers made from the elastomer compositions.
ビニル芳香族単量体単位と共役ジエン単量体単位とからなるブロック共重合体は、加硫をしなくても加硫された天然ゴムや合成ゴムと同様の弾性を常温にて有し、しかも高温では熱可塑性樹脂と同様の成型加工性を有していることから、履物、プラスチック改質、アスファルト改質、粘接着材等の分野、家庭用製品、家電・工業部品等の包装材料、玩具等において広く利用されている。また、前記ブロック共重合体の水添物(水添ブロック共重合体)は、耐候性、耐熱性に優れていることから、上述した用途分野以外に、自動車部品や医療器具等にも幅広く使用されている。 Block copolymers composed of vinyl aromatic monomer units and conjugated diene monomer units have elasticity at room temperature similar to that of vulcanized natural or synthetic rubber, even without vulcanization, and at high temperatures they have moldability similar to that of thermoplastic resins. Therefore, they are widely used in fields such as footwear, plastic modification, asphalt modification, adhesives, household products, packaging materials for home appliances and industrial parts, toys, etc. Furthermore, hydrogenated products of these block copolymers (hydrogenated block copolymers) have excellent weather resistance and heat resistance, and are therefore widely used in automotive parts, medical devices, and other applications in addition to the above-mentioned fields.
特に、高分子量の水添ブロック共重合体は、前記各種特性に加え、機械的特性に優れていることから、オイル等の液状軟化剤、可塑剤及びポリプロピレン等の熱可塑性樹脂と組み合わせることにより、電線ケーブル等の各種工業部品、自動車部品、医療用薬栓、シリンジガスケット等の材料として用いられている。 In particular, high-molecular-weight hydrogenated block copolymers have excellent mechanical properties in addition to the various properties mentioned above, and are therefore used in combination with liquid softeners such as oil, plasticizers, and thermoplastic resins such as polypropylene as materials for various industrial parts such as electric wires and cables, automobile parts, medical stoppers, syringe gaskets, and more.
これらの用途に用いられる高分子に関して、高耐熱性及び高機械強度が特に優れることから、リニア型の高分子トリブロックSEBS(スチレンーエチレンブチレンースチレン)(ポリスチレン換算分子量約20万~50万程度)が広く用いられている。 Of the polymers used in these applications, linear triblock polymer SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene) (polystyrene-equivalent molecular weight of approximately 200,000 to 500,000) is widely used due to its particularly excellent heat resistance and mechanical strength.
例えば、特許文献1には、メインピーク分子量が20万~60万の高分子SEBSに関して、クラム状の製品を得ることが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes the production of a crumb-like product from high-molecular-weight SEBS with a main peak molecular weight of 200,000 to 600,000.
また、例えば、特許文献2には数平均分子量が5万~60万SEBSについて記載されている。 For example, Patent Document 2 describes SEBS with a number average molecular weight of 50,000 to 600,000.
また、特許文献3には数平均分子量が25万以上のSEBS構造を含む組成物について記載されている。 Furthermore, Patent Document 3 describes a composition containing an SEBS structure with a number average molecular weight of 250,000 or more.
また、特許文献4には実質的にカップリング部の分子量が1.5万~30万のカップリングタイプの高分子SEBSについて記載されている。 Patent Document 4 also describes a coupling-type polymeric SEBS in which the molecular weight of the coupling moiety is essentially between 15,000 and 300,000.
また、特許文献5には、ジブロック部のピーク分子量が23万~27.5万のカップリングタイプかつラジアル構造の高分子SEBSについて記載されている。 Patent Document 5 also describes a coupling-type, radially structured polymeric SEBS with a diblock peak molecular weight of 230,000 to 275,000.
また、特許文献6には、水添ブロック共重合体、炭化水素系ゴム用軟化剤、及びポリオレフィン系樹脂を含有する樹脂組成物を成形した医療用ゴム栓が記載されている。 Patent Document 6 also describes a medical rubber stopper molded from a resin composition containing a hydrogenated block copolymer, a hydrocarbon-based rubber softener, and a polyolefin-based resin.
また、特許文献7には、リシール性、耐コアリング性、針刺し抵抗性のバランスに優れる組成物について記載されている。 Furthermore, Patent Document 7 describes a composition that has an excellent balance of resealability, coring resistance, and needle puncture resistance.
また、特許文献8には、特殊な表面処理シリカを配合することで、リシール性、耐コアリング性、針刺し抵抗性のバランスに優れる組成物について記載されている。 Patent Document 8 also describes a composition that, by incorporating special surface-treated silica, achieves an excellent balance of resealability, coring resistance, and needle puncture resistance.
しかしながら、リニア型の高分子トリブロックSEBSは、粘度が非常に高く、他樹脂との混ざりやすさの悪化に伴う、コンパウンド加工時の溶け残りの発生、すなわちブツの発生や、射出成型時の外観不良の発生、薄膜成形性が悪いなどの課題がある。 However, linear polymer triblock SEBS has an extremely high viscosity, which reduces its mixability with other resins, resulting in issues such as residual melting during compound processing (i.e., the formation of lumps), poor appearance during injection molding, and poor thin-film formability.
さらに、SEBSの製造段階においても高粘度であることは好ましくない。 Furthermore, high viscosity is undesirable even during the manufacturing stage of SEBS.
具体的には、まず、重合工程において、分子量25万以上のリニア型の高分子トリブロックSEBSを一般的なリビングアニオン重合で製造する場合、重合開始剤の量が非常に微量となり、溶剤やモノマー中に含まれる微量の失活成分(不純物)の影響で分子量が大きくずれるため、収率が低下する。これらを回避するには、溶剤やモノマーの精製を強化する必要があるが、経済的に不利である。さらに、水添反応工程において、系内での水素の拡散効率が低下することで目的の水添率を得るために例えば非常に長時間を要することが考えられ、生産性が低下する。また、一般的なスチームストリッピング工程及び脱水押出工程からなる脱溶剤工程においても、駆動機器に過剰な負荷がかかることによる機器の破損、ポリマーの分子鎖切断や場合によっては発火などの事象が生じる可能性がある。また、乾燥後はパウダー状であることが多いため、工程内に付着し、収率低下やコンタミの原因となる。 Specifically, when linear triblock SEBS with a molecular weight of 250,000 or more is produced using typical living anionic polymerization in the polymerization process, the amount of polymerization initiator is extremely small. Trace amounts of deactivating components (impurities) contained in the solvent and monomer significantly affect the molecular weight, resulting in low yields. Avoiding this requires extensive purification of the solvent and monomer, but this is economically disadvantageous. Furthermore, during the hydrogenation reaction, the efficiency of hydrogen diffusion within the system decreases, potentially requiring an extremely long time to achieve the desired hydrogenation rate, resulting in reduced productivity. Furthermore, during the desolvation process, which consists of a typical steam stripping and dehydration extrusion process, excessive loads on the driving equipment can cause equipment damage, polymer chain scission, and even fire. Furthermore, since the product is often powdery after drying, it adheres to the process, resulting in reduced yields and contamination.
また、特許文献1では、メインピーク分子量が20万~60万の高分子SEBSに関して、クラム状の製品を得ることに成功しているが、仕上げ工程に工夫を要するなど、その製法が容易でないことを示している。 Furthermore, Patent Document 1 also shows that a crumb-like product was successfully obtained from high-molecular-weight SEBS with a main peak molecular weight of 200,000 to 600,000, but that the manufacturing method is not easy, requiring ingenuity in the finishing process.
特に、前述した加工・成型時の各課題は、優先して解決する必要があり、コンパウンド及び成型加工性を改善することを目的にオイルを添加若しくは添加量を増やすといった措置が取られているが、耐熱性及び機械強度を維持するのは困難であり、コンパウンド及び成型加工性と高耐熱性及び高機械強度のバランスの観点では十分ではなく、ブツ低減の観点からも十分ではない。これら課題を解決するために、リニアではなくカップリングタイプの高分子量SEBSを用いることが好適と考えられるが、十分に検討されていない。 In particular, the aforementioned issues that occur during processing and molding must be resolved as a priority, and measures such as adding oil or increasing the amount added have been taken to improve compounding and molding processability, but maintaining heat resistance and mechanical strength is difficult, and this is not sufficient from the perspective of balancing compounding and molding processability with high heat resistance and high mechanical strength, nor is it sufficient from the perspective of reducing particles. To resolve these issues, it would be preferable to use a high-molecular-weight SEBS of the coupling type rather than a linear type, but this has not been fully explored.
また、特許文献2には、数平均分子量が5万~60万のSEBSに関して、明細書内にはカップリングタイプについても記載されているものの、実施例においては何ら記載がなく、数平均分子量も30万程度が最大である。 Furthermore, while Patent Document 2 describes coupling types in the specification for SEBS with a number average molecular weight of 50,000 to 600,000, there is no mention of these types in the examples, and the maximum number average molecular weight is approximately 300,000.
また、特許文献3には数平均分子量が25万以上のSEBS構造を含む組成物に関して、明細書内にはカップリングタイプについても記載されているが、特許文献2と同様に実施例においては何ら記載がなく、SEBS構造としては、数平均分子量が28万のものが最大である。 Furthermore, Patent Document 3 also describes a coupling type in the specification for compositions containing an SEBS structure with a number average molecular weight of 250,000 or more, but, like Patent Document 2, there is no mention of this in the examples, and the maximum number average molecular weight of the SEBS structure is 280,000.
また、特許文献4には、カップリングタイプの高分子SEBSにおいて、カップリング部はリニアタイプに限定されており、ラジアル構造については何ら言及されていない。 Furthermore, in Patent Document 4, in coupling-type polymer SEBS, the coupling portion is limited to a linear type, and there is no mention of a radial structure.
また、特許文献5には、カップリングタイプかつラジアル構造の高分子SEBSにおいて、ジブロック含有量が極めて少なく、また、実施例においては、ラジアル構造である3分岐以上の成分も少ないことから、実質的に、ラジアル構造を主体とする構造最適化はなされていない。 Furthermore, in Patent Document 5, the diblock content in the coupling-type radial structure polymer SEBS is extremely low, and in the examples, there is also little radial structure component with three or more branches, so essentially no structural optimization focusing primarily on the radial structure has been performed.
よって、従来のカップリングタイプの高分子SEBS、特にラジアル構造を主体とする高分子SEBSにおいて、加工性と耐熱性(低圧縮永久歪)、組成物とした場合にブツが少ないこととのバランスという点で依然改善の余地がある。 Therefore, there is still room for improvement in conventional coupling-type polymer SEBS, particularly polymer SEBS primarily based on a radial structure, in terms of the balance between processability, heat resistance (low compression set), and the lack of particles when formed into a composition.
また、薬栓用途とした場合、上述したコンパウンド及び成型加工性と、高耐熱性及び高機械強度と、ブツが少ないこととのバランスに加え、リシール性、耐コアリング性、針刺し抵抗性、耐オイルブリード性、低臭気性のバランスに優れることが求められる。 In addition, when used as a medicine stopper, in addition to the balance of the above-mentioned compounding and molding processability, high heat resistance, high mechanical strength, and low particle generation, an excellent balance of resealability, coring resistance, needle puncture resistance, oil bleed resistance, and low odor is required.
特許文献6では、密封状態のPETボトルを用い、かつ液量が少ない条件でシール性の試験を実施しており、バッグ形状の容器を用いた場合のシール性については検証がなされておらず、また、栓体を用いる容器に空気孔を開けた大気圧条件下で、かつ液量の多い状態で、栓体に針を長時間刺した場合のリシール性については未だ不十分な特性しか得られていない。 In Patent Document 6, sealing tests were conducted using sealed PET bottles with a small amount of liquid, but sealing performance when using bag-shaped containers was not verified. Furthermore, the resealability of containers using stoppers when a needle is pierced for a long period of time under atmospheric pressure conditions with an air hole opened in the stopper, and when the amount of liquid was large, was still insufficient.
また、特許文献7に記載の組成物は、ポリフェニレンエーテル樹脂を含む必要があり、硬度調整のために非芳香族系軟化剤を比較的多く配合する必要があることから、オイルブリードや、ポリフェニレンエーテル樹脂に由来する臭気の懸念がある。 Furthermore, the composition described in Patent Document 7 must contain polyphenylene ether resin, and a relatively large amount of non-aromatic softener must be blended in to adjust hardness, which raises concerns about oil bleeding and odors derived from the polyphenylene ether resin.
また、特許文献8に記載の組成物は、硬度が高くなることから、比較的多く非芳香族系軟化剤を配合する必要があるため、オイルブリードの懸念があることに加え、特殊なシリカを必要とし、汎用的でない。 Furthermore, the composition described in Patent Document 8 requires the incorporation of a relatively large amount of a non-aromatic softener due to its high hardness, which raises concerns about oil bleeding and requires special silica, making it unsuitable for general use.
そこで、本発明は、上述した従来技術の課題に鑑み、加工性と低圧縮永久歪性とのバランスに優れ、薬栓用途に使用した場合、リシール性、耐コアリング性及び針刺し抵抗性のバランスに優れる水添ブロック共重合体、水添ブロック共重合体を含むエラストマー組成物を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems with the conventional technology, the present invention aims to provide a hydrogenated block copolymer and an elastomer composition containing a hydrogenated block copolymer that exhibit an excellent balance between processability and low compression set, and that, when used in medicine stoppers, exhibit an excellent balance of resealability, coring resistance, and needle puncture resistance.
本発明者らは、前記従来技術の課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、特定の構造を有するカップリングタイプの水添ブロック共重合体、水添ブロック共重合体を含むエラストマー組成物が前記課題を効果的に解決することを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of extensive research into resolving the problems of the prior art, the inventors discovered that coupling-type hydrogenated block copolymers having specific structures and elastomer compositions containing hydrogenated block copolymers effectively resolve the problems described above, leading to the completion of the present invention.
すなわち、本発明は下記のとおりである。
[1]
下記式(1)で表されるカップリングポリマーを水添した、水添ブロック共重合体(P)であり、
(A-B)n-X (1)
[式(1)中、Aは、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロックであり、Bは、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロックであり、nは、1以上の整数であり、Xは、カップリング剤の残基又は重合開始剤の残基である。]
水添ブロック共重合体(P)中のビニル芳香族単量体単位の含有量が10質量%~40質量%であり、
上記式(1)中の(A-B)に相当するジブロック成分のピークトップ分子量が16万~22.5万であり、
上記式(1)中のnが2の場合に相当する2分岐成分の割合が水添ブロック共重合体(P)全体の10質量%~30質量%であり、
上記式(1)中のnが3の場合に相当する3分岐成分の割合が水添ブロック共重合体(P)全体の40質量%~70質量%であり、
2分岐成分に対する3分岐成分の割合M(3分岐成分質量/2分岐成分質量)が2以上である、水添ブロック共重合体。
[2]
前記ジブロック成分の割合が水添ブロック共重合体(P)全体の10質量%~40質量%である、[1]に記載の水添ブロック共重合体。
[3]
上記式(1)中のnが4以上の整数の場合に相当する4分岐以上成分の割合が水添ブロック共重合体(P)全体の10質量%以下である、[1]又は[2]に記載の水添ブロック共重合体。
[4]
水添ブロック共重合体(P)全体の重量平均分子量が35万~50万である、[1]~[3]のいずれかに記載の水添ブロック共重合体。
[5]
水添ブロック共重合体(P)中の共役ジエン単量体単位における1,2-結合及び3,4-結合の割合が50mol%~80mol%である、[1]~[4]のいずれかに記載の水添ブロック共重合体。
[6]
水添ブロック共重合体(P)中の共役ジエン単量体単位における水添率が80mol%以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の水添ブロック共重合体。
[7]
[1]~[6]のいずれかに記載の水添ブロック共重合体を含むエラストマー組成物。
[8]
前記水添ブロック共重合体100質量部に対し、ポリプロピレン系樹脂を10~50質量部、及び、非芳香族系軟化剤を30~200質量部含む、[7]に記載のエラストマー組成物。
[9]
下記条件で製造したエラストマー組成物シートを10cm×10cm画に切り出し、両面をマイクロスコープで観察した際、下記式で算出される、直径200μm以上のブツの個数が0個である、[7]又は[8]に記載のエラストマー組成物;
〔エラストマー組成物シートの製造〕
前記水添ブロック共重合体を含むシート材を二軸押出機によって、設定温度230℃で溶融混練し、スクリュー回転数300rpmでTダイを用い、厚さ500μmのエラストマー組成物シートを製造する
〔ブツの個数の算出式〕
ブツの個数=観察される直径200μm以上のブツの総数[個]*Y/X
(式中、Xは、組成物シートの重量(g)、Yは、組成物シート中の水添ブロック共重合体量(g)であり、算出された値の小数点第一位を四捨五入した値をブツの個数とする。)
[10]
ポリフェニレンエーテル樹脂を含まない、[7]~[9]のいずれかに記載のエラストマー組成物。
[11]
表面処理シリカを含まない、[7]~[10]のいずれかに記載のエラストマー組成物。
[12]
ポリフェニレンエーテル樹脂及び表面処理シリカを含まない、[7]~[9]のいずれかに記載のエラストマー組成物。
[13]
[7]~[12]のいずれかに記載のエラストマー組成物からなるシール部材。
[14]
[7]~[12]のいずれかに記載のエラストマー組成物からなる栓体。
[15]
[7]~[12]のいずれかに記載のエラストマー組成物からなる、医療用途に用いられる薬栓。
That is, the present invention is as follows.
[1]
A hydrogenated block copolymer (P) obtained by hydrogenating a coupling polymer represented by the following formula (1):
(A-B)n-X (1)
[In formula (1), A is a polymer block mainly composed of vinyl aromatic monomer units, B is a polymer block mainly composed of conjugated diene monomer units, n is an integer of 1 or more, and X is a residue of a coupling agent or a residue of a polymerization initiator.]
the content of vinyl aromatic monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) is 10% by mass to 40% by mass,
The peak top molecular weight of the diblock component corresponding to (A-B) in the above formula (1) is 160,000 to 225,000,
the proportion of the bibranched component corresponding to the case where n is 2 in the above formula (1) is 10% by mass to 30% by mass of the total hydrogenated block copolymer (P),
the proportion of the three-branched component corresponding to the case where n in the above formula (1) is 3 is 40% by mass to 70% by mass of the total hydrogenated block copolymer (P),
A hydrogenated block copolymer, wherein the ratio M of tri-branched components to di-branched components (mass of tri-branched components/mass of di-branched components) is 2 or more.
[2]
The hydrogenated block copolymer according to [1], wherein the proportion of the diblock component is 10% by mass to 40% by mass of the entire hydrogenated block copolymer (P).
[3]
The hydrogenated block copolymer according to [1] or [2], wherein the proportion of components with 4 or more branches, corresponding to the case where n in formula (1) is an integer of 4 or more, is 10% by mass or less of the total hydrogenated block copolymer (P).
[4]
The hydrogenated block copolymer according to any one of [1] to [3], wherein the weight average molecular weight of the entire hydrogenated block copolymer (P) is 350,000 to 500,000.
[5]
The hydrogenated block copolymer according to any one of [1] to [4], wherein the ratio of 1,2-bonds and 3,4-bonds in the conjugated diene monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) is 50 mol % to 80 mol %.
[6]
The hydrogenated block copolymer according to any one of [1] to [5], wherein the hydrogenation rate of the conjugated diene monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) is 80 mol % or more.
[7]
An elastomer composition comprising the hydrogenated block copolymer according to any one of [1] to [6].
[8]
The elastomer composition according to [7], comprising 10 to 50 parts by mass of a polypropylene resin and 30 to 200 parts by mass of a non-aromatic softener relative to 100 parts by mass of the hydrogenated block copolymer.
[9]
The elastomer composition according to [7] or [8], wherein when an elastomer composition sheet produced under the following conditions is cut into a 10 cm x 10 cm piece and both surfaces are observed under a microscope, the number of particles having a diameter of 200 μm or more calculated by the following formula is 0;
[Production of elastomer composition sheet]
The sheet material containing the hydrogenated block copolymer is melt-kneaded in a twin-screw extruder at a set temperature of 230°C, and a 500 µm-thick elastomer composition sheet is produced using a T-die at a screw rotation speed of 300 rpm [calculation formula for the number of particles]
Number of bumps = total number of bumps with a diameter of 200 μm or more observed [number] * Y/X
(In the formula, X is the weight (g) of the composition sheet, Y is the amount (g) of the hydrogenated block copolymer in the composition sheet, and the calculated value is rounded to one decimal place to obtain the number of particles.)
[10]
The elastomer composition according to any one of [7] to [9], which does not contain a polyphenylene ether resin.
[11]
The elastomer composition according to any one of [7] to [10], which does not contain surface-treated silica.
[12]
The elastomer composition according to any one of [7] to [9], which does not contain a polyphenylene ether resin or surface-treated silica.
[13]
A sealing member made of the elastomer composition according to any one of [7] to [12].
[14]
A plug made of the elastomer composition according to any one of [7] to [12].
[15]
A drug stopper for medical use, comprising the elastomer composition according to any one of [7] to [12].
本発明の水添ブロック共重合体は、加工性と低圧縮永久歪性とのバランスに優れ、薬栓用途に使用した場合、リシール性、耐コアリング性、針刺し抵抗性のバランスに優れる。 The hydrogenated block copolymer of the present invention has an excellent balance of processability and low compression set, and when used in medicine stoppers, it has an excellent balance of resealability, coring resistance, and needle puncture resistance.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について、詳細に説明するが、本発明は以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。 The following provides a detailed description of an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the "present embodiment"); however, the present invention is not limited to the following description and can be modified in various ways within the scope of its gist.
〔水添ブロック共重合体〕
本実施形態の水添ブロック共重合体は、下記式(1)で表されるカップリングポリマーを水添した、水添ブロック共重合体(P)であり、
(A-B)n-X (1)
[式(1)中、Aは、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロックであり、Bは、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロックであり、nは、1以上の整数であり、Xは、カップリング剤の残基又は重合開始剤の残基である。]
水添ブロック共重合体(P)中のビニル芳香族単量体単位の含有量が10質量%~40質量%であり、
上記式(1)中の(A-B)に相当するジブロック成分のピークトップ分子量が16万~22.5万であり、
上記式(1)中のnが2の場合に相当する2分岐成分の割合が水添ブロック共重合体(P)全体の10質量%~30質量%であり、
上記式(1)中のnが3の場合に相当する3分岐成分の割合が水添ブロック共重合体(P)全体の40質量%~70質量%であり、
2分岐成分に対する3分岐成分の割合M(3分岐成分質量/2分岐成分質量)が2以上である。
[Hydrogenated Block Copolymer]
The hydrogenated block copolymer of the present embodiment is a hydrogenated block copolymer (P) obtained by hydrogenating a coupling polymer represented by the following formula (1):
(A-B)n-X (1)
[In formula (1), A is a polymer block mainly composed of vinyl aromatic monomer units, B is a polymer block mainly composed of conjugated diene monomer units, n is an integer of 1 or more, and X is a residue of a coupling agent or a residue of a polymerization initiator.]
the content of vinyl aromatic monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) is 10% by mass to 40% by mass,
The peak top molecular weight of the diblock component corresponding to (A-B) in the above formula (1) is 160,000 to 225,000,
the proportion of the bibranched component corresponding to the case where n is 2 in the above formula (1) is 10% by mass to 30% by mass of the total hydrogenated block copolymer (P),
the proportion of the three-branched component corresponding to the case where n in the above formula (1) is 3 is 40% by mass to 70% by mass of the total hydrogenated block copolymer (P),
The ratio M of the three-branched component to the two-branched component (mass of the three-branched component/mass of the two-branched component) is 2 or more.
従来、加工性を向上させるために、粘度を低くすると、通常、低圧縮永久歪性のような機械的特性は低下するが、本実施形態の水添ブロック共重合体は、上記のような構成とすることにより、加工性と低圧縮永久歪性との両方の特性をバランス良く向上させることができる。 Conventionally, when viscosity is reduced to improve processability, mechanical properties such as low compression set typically decrease. However, the hydrogenated block copolymer of this embodiment, with the above-described configuration, can achieve a balanced improvement in both processability and low compression set.
本実施形態において、ブロック共重合体を構成する各単量体単位の命名は、当該単量体単位が由来する単量体の命名に従っているものとする。 In this embodiment, the naming of each monomer unit constituting the block copolymer follows the naming of the monomer from which the monomer unit is derived.
例えば、「ビニル芳香族単量体単位」とは、単量体であるビニル芳香族化合物を重合した結果生ずる、重合体の構成単位を意味する。ビニル芳香族単量体単位は、ビニル芳香族化合物のビニル基で、他の単量体単位と結合している。 For example, a "vinyl aromatic monomer unit" refers to a structural unit of a polymer resulting from the polymerization of a vinyl aromatic compound monomer. A vinyl aromatic monomer unit is bonded to other monomer units via the vinyl group of the vinyl aromatic compound.
また、「共役ジエン単量体単位」とは、単量体である共役ジエン化合物を重合した結果生ずる、重合体の構成単位を意味する。共役ジエン単量体単位は、共役ジエン化合物の2つの二重結合の一方で、他の単量体単位と結合しているか(1,2-結合又は3,4-結合)、又は共役ジエン化合物の2つの二重結合の両方で、他の単量体単位と結合している(1,4-結合)。 Furthermore, "conjugated diene monomer unit" refers to a structural unit of a polymer resulting from the polymerization of a conjugated diene compound as a monomer. A conjugated diene monomer unit is bonded to another monomer unit through one of the two double bonds of the conjugated diene compound (1,2-bond or 3,4-bond), or is bonded to another monomer unit through both of the two double bonds of the conjugated diene compound (1,4-bond).
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)は、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロックA(以下、単に「重合体ブロックA」とも記す)と、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロックB(以下、単に「重合体ブロックB」とも記す)と、を含む。 The hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment includes a polymer block A (hereinafter also simply referred to as "polymer block A") primarily composed of vinyl aromatic monomer units, and a polymer block B (hereinafter also simply referred to as "polymer block B") primarily composed of conjugated diene monomer units.
ここで、「ビニル芳香族単量体単位を主体とする」とは、重合体ブロックAに含まれるビニル芳香族単量体単位の量が、重合体ブロックAを基準として、75質量%以上であり、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上であることを言う。また。「共役ジエン単量体単位を主体とする」とは、重合体ブロックBに含まれる共役ジエン単量体単位の量は、重合体ブロックBを基準として、90質量%以上であり、好ましくは96質量%以上であり、より好ましくは99質量%以上であることを言う。 Here, "mainly composed of vinyl aromatic monomer units" means that the amount of vinyl aromatic monomer units contained in polymer block A is 75% by mass or more, preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more, based on polymer block A. Also, "mainly composed of conjugated diene monomer units" means that the amount of conjugated diene monomer units contained in polymer block B is 90% by mass or more, preferably 96% by mass or more, and more preferably 99% by mass or more, based on polymer block B.
なお、「ビニル芳香族単量体単位」を構成する「ビニル芳香族化合物」としては、以下に限定されるものではないが、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1-ジフェニルエチレン、N,N-ジメチル-p-アミノエチルスチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレン等が挙げられる。これらの中でも、入手性及び生産性の観点から、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレンが好ましい。これらの中でもスチレンが特に好ましい。これらは1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The "vinyl aromatic compound" constituting the "vinyl aromatic monomer unit" is not limited to the following, but examples include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, divinylbenzene, 1,1-diphenylethylene, N,N-dimethyl-p-aminoethylstyrene, and N,N-diethyl-p-aminoethylstyrene. Of these, styrene, α-methylstyrene, and p-methylstyrene are preferred from the standpoints of availability and productivity. Of these, styrene is particularly preferred. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
「共役ジエン単量体単位」を構成する「共役ジエン化合物」は、1対の共役二重結合を有するジオレフィンである。共役ジエン化合物としては、以下に限定されないが、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-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、2-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、及びファルネセンが挙げられる。好ましいジオレフィンとしては、1,3-ブタジエン、及びイソプレンが挙げられる。これらは1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The "conjugated diene compound" that constitutes the "conjugated diene monomer unit" is a diolefin having one pair of conjugated double bonds. Examples of conjugated diene compounds include, but are not limited to, 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, and farnesene. Preferred diolefins include 1,3-butadiene and isoprene. These may be used alone or in combination of two or more.
(構造)
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)の構造は、下記式(1)で表されるカップリングポリマーを水添した構造である。
(A-B)n-X (1)
[式(1)中、Aは、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロックであり、Bは、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロックであり、nは、1以上の整数であり、Xは、カップリング剤の残基又は重合開始剤の残基である。]
(structure)
The structure of the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment is a structure obtained by hydrogenating a coupling polymer represented by the following formula (1).
(A-B)n-X (1)
[In formula (1), A is a polymer block mainly composed of vinyl aromatic monomer units, B is a polymer block mainly composed of conjugated diene monomer units, n is an integer of 1 or more, and X is a residue of a coupling agent or a residue of a polymerization initiator.]
このような構造を有する水添ブロック共重合体(P)は、例えば、重合体ブロックA、重合体ブロックBの順に重合し、これらをカップリングしたカップリングポリマーを水添することにより得ることができる。 A hydrogenated block copolymer (P) having such a structure can be obtained, for example, by polymerizing polymer block A and polymer block B in that order, and then hydrogenating the resulting coupling polymer.
また、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)において、上記式(1)中のn=2の場合に相当する、2分岐成分の割合が水添ブロック共重合体(P)全体の10質量%~30質量%であり、好ましくは10質量%~20質量%であり、より好ましくは12質量%~18質量%である。また、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)において、上記式(1)中のn=3の場合に相当する、3分岐成分の割合が水添ブロック共重合体(P)全体の40質量%~70質量%であり、好ましくは45質量%~65質量%であり、より好ましくは50質量%~60質量%である。また、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)において、2分岐成分に対する3分岐成分の割合(3分岐成分質量/2分岐成分質量)が2以上であり、好ましくは2~7であり、より好ましくは2~6である。 In addition, in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, the proportion of bibranched components, which corresponds to n = 2 in the above formula (1), is 10% to 30% by mass, preferably 10% to 20% by mass, and more preferably 12% to 18% by mass of the total hydrogenated block copolymer (P). In addition, in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, the proportion of tribranched components, which corresponds to n = 3 in the above formula (1), is 40% to 70% by mass, preferably 45% to 65% by mass, and more preferably 50% to 60% by mass of the total hydrogenated block copolymer (P). In addition, in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, the ratio of tribranched components to bibranched components (tribranched component mass/bibranched component mass) is 2 or more, preferably 2 to 7, and more preferably 2 to 6.
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)は、各成分の比率を上記範囲内とすることにより、粘度上昇を抑制しながら高分子量化することができ、圧縮永久歪を良化させることが可能となるとともに、薬栓に成形した場合のリシール性、耐コアリング性、及び針刺し抵抗性のバランスに優れる傾向にある。 By ensuring that the ratio of each component in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment is within the above range, it is possible to increase the molecular weight while suppressing an increase in viscosity, thereby improving the compression set and, when molded into a medicine stopper, tending to have an excellent balance of resealability, coring resistance, and needlestick resistance.
圧縮永久歪の良化と粘度上昇とのバランスの観点から、水添ブロック共重合体(P)は、3分岐以上の多分岐構造をより多く含むことが好ましく、4分岐以上のより高分岐構造を含んでいてもよいが、粘度上昇と圧縮永久歪との性能バランスの向上の観点からは、3分岐成分をより多く含むことが好ましい。水添ブロック共重合体(P)を4分岐成分以上とすることで、圧縮永久歪はやや良化するが、粘度上昇が大きく、性能バランスは悪化する傾向にあるとともに、安定的に分岐度を制御することが困難になる場合がある。また、4分岐成分以上の水添ブロック共重合体(P)を薬栓に成形した場合、耐コアリング性が顕著に悪化する傾向にある。よって、水添ブロック共重合体(P)は3分岐成分を主体とすることが好ましく、より好ましくは4分岐以上成分の割合が水添ブロック共重合体(P)全体の10質量%以下であることが好ましく、9質量%以下であることがより好ましく、8質量%以下であることがさらに好ましい。4分岐以上成分の割合の下限は、特に限定されないが、例えば、水添ブロック共重合体(P)全体の1質量%である。一方で、3分岐成分を主体とする過程で生成する2分岐成分はなるべく低減することが好ましいが、2分岐成分の割合を低減、特に10質量%未満に低減するためには、溶剤中及びモノマー中の失活成分(不純物)の管理及び、後述するカップリング剤の純度の管理の徹底が必要であり経済的でない。実用的かつ、粘度と圧縮永久歪との良性能バランスの観点、及び薬栓に成形した場合のリシール性、及び針刺し抵抗性のバランスの観点から、2分岐成分に対する3分岐成分の割合(3分岐成分質量/2分岐成分質量)は2以上である。 From the perspective of balancing improved compression set and increased viscosity, hydrogenated block copolymer (P) preferably contains more multi-branched structures with three or more branches. It may also contain higher-branched structures with four or more branches. However, from the perspective of improving the balance between increased viscosity and compression set, it is preferable for the hydrogenated block copolymer (P) to contain more tri-branched components. While containing four or more branches in the hydrogenated block copolymer (P) slightly improves compression set, it also tends to result in a significant increase in viscosity, worsening the performance balance and making it difficult to stably control the degree of branching. Furthermore, when hydrogenated block copolymer (P) with four or more branches is molded into a medicine stopper, its coring resistance tends to be significantly impaired. Therefore, it is preferable for the hydrogenated block copolymer (P) to be primarily tri-branched components. More preferably, the proportion of four or more branches is 10% by mass or less of the total hydrogenated block copolymer (P), more preferably 9% by mass or less, and even more preferably 8% by mass or less. The lower limit of the proportion of four or more branches is not particularly limited, but is, for example, 1% by mass of the total hydrogenated block copolymer (P). On the other hand, it is preferable to reduce as much as possible the bibranched components produced in the process primarily consisting of tribranched components. However, reducing the proportion of bibranched components, particularly to less than 10% by mass, requires thorough control of deactivated components (impurities) in the solvent and monomer, and strict control of the purity of the coupling agent, as described below, which is not economical. From the perspectives of practicality, a good balance of viscosity and compression set, and a balance of resealability and needle puncture resistance when molded into a medicine stopper, the ratio of tribranched components to bibranched components (tribranched component mass/bibranched component mass) is 2 or greater.
また、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)において、上記式(1)中のn=1の場合、すなわち(A-B)に相当するジブロック成分(以下、単に「ジブロック成分」とも記す)については、圧縮永久歪と粘度とのバランスの観点から、水添ブロック共重合体(P)全体の10質量%~40質量%含むことが好ましく、15質量%~35質量%含むことがより好ましく、20質量%~30質量%含むことがさらに好ましい。また、薬栓に成形した場合もジブロック成分量が上記範囲にあることにより、リシール性と針刺し抵抗性とのバランスに優れる。ジブロック成分量が前記下限値以上であると、針刺し抵抗性が良好となる傾向にあり、ジブロック成分量が前記上限値以下であると、リシール性が良好となる傾向にある。 Furthermore, in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, when n = 1 in the above formula (1), i.e., the diblock component corresponding to (A-B) (hereinafter also referred to simply as "diblock component"), is preferably contained in 10% to 40% by mass of the entire hydrogenated block copolymer (P), more preferably 15% to 35% by mass, and even more preferably 20% to 30% by mass, from the viewpoint of the balance between compression set and viscosity. Furthermore, when molded into a medicine stopper, an excellent balance between resealability and needlestick resistance is achieved by having the diblock component amount within the above range. When the diblock component amount is equal to or greater than the lower limit, needlestick resistance tends to be good, and when the diblock component amount is equal to or less than the upper limit, resealability tends to be good.
カップリング剤としては、上記の各分岐成分の質量比率が得られれば、特に限定されるものではないが、例えば、ポリアルケニルカップリング剤等が挙げられる。好適なポリアルケニルカップリング剤としては、特に限定されるものではないが、例えばジビニルベンゼンが挙げられ、m-ジビニルベンゼンが好ましい。また、カップリング剤として、特に限定されるものではないが、例えば、テトラエトキシシラン及びテトラメトキシシラン等のテトラアルコキシシラン、メチルトリメトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等のジアルキルジアルコキシシラン、安息香酸エチルや安息香酸メチルなどのカルボン酸エステル化合物、四塩化炭素、四臭化炭素、テトラクロロエタンなどの4官能性ハロゲン化アルカン、並びにビスフェノールAとエピクロロヒドリンとの反応から誘導されるジグリシジルエーテル等のジグリシジル芳香族エポキシ化合物なども挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2つ以上を組み合わせてもよいが、単独で目的の分岐構造を得るためには、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランを用いることが好ましい。 Coupling agents are not particularly limited as long as they achieve the above-mentioned mass ratios of each branching component, but examples include polyalkenyl coupling agents. Suitable polyalkenyl coupling agents are not particularly limited, but examples include divinylbenzene, with m-divinylbenzene being preferred. Coupling agents are also not particularly limited, but examples include tetraalkoxysilanes such as tetraethoxysilane and tetramethoxysilane, alkyltrialkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane, dialkyldialkoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane, carboxylic acid ester compounds such as ethyl benzoate and methyl benzoate, tetrafunctional halogenated alkanes such as carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, and tetrachloroethane, and diglycidyl aromatic epoxy compounds such as diglycidyl ether derived from the reaction of bisphenol A with epichlorohydrin. These agents may be used alone or in combination; however, to obtain the desired branched structure alone, it is preferable to use tetramethoxysilane or tetraethoxysilane.
また、上記各分岐成分の割合の制御は、カップリング剤の種類にもよるが、重合開始剤の添加量に対するカップリング剤の添加量及び、カップリング反応時の温度により行うことができる。また、カップリング時の末端構造がビニル芳香族単量体の場合は、末端構造が共役ジエン単量体の場合と比べて分岐が抑制され、2分岐成分が増加する傾向にあることから、末端構造が共役ジエン単量体となるように調整されていることが好ましい。 The proportion of each of the above branched components can be controlled by adjusting the amount of coupling agent added relative to the amount of polymerization initiator added and the temperature during the coupling reaction, depending on the type of coupling agent. Furthermore, when the terminal structure during coupling is a vinyl aromatic monomer, branching tends to be suppressed and the amount of bibranched components tends to increase compared to when the terminal structure is a conjugated diene monomer. Therefore, it is preferable to adjust the terminal structure to be a conjugated diene monomer.
各分岐成分の割合は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)(溶媒:テトラヒドロフラン、温度:40℃)で得られる各ピークを、それぞれのピーク間の変曲点で垂直分割することなどで、決定できる。詳細な測定条件については実施例に示す。 The proportion of each branched component can be determined by, for example, vertically dividing each peak obtained by gel permeation chromatography (GPC) (solvent: tetrahydrofuran, temperature: 40°C) at the inflection point between each peak. Detailed measurement conditions are shown in the examples.
(分子量)
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)中のジブロック成分のピークトップ分子量は16万~22.5万であり、好ましくは17万~20万である。ジブロック成分のピークトップ分子量が前記範囲内であると、低圧縮永久歪性と加工性とのバランスに優れる傾向にある。また、ジブロック成分のピークトップ分子量が上記範囲にあることにより、薬栓として使用する場合もリシール性と針刺し抵抗性とのバランスに優れる。ジブロック成分のピークトップ分子量が前記下限値以上であると、針刺し抵抗性が良好となる傾向にあり、ジブロック成分のピークトップ分子量が前記上限値以下であると、リシール性が良好となる傾向にある。
(molecular weight)
The peak top molecular weight of the diblock component in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment is 160,000 to 225,000, preferably 170,000 to 200,000. When the peak top molecular weight of the diblock component is within this range, the balance between low compression set and processability tends to be excellent. Furthermore, when the peak top molecular weight of the diblock component is within this range, the balance between resealability and needlestick resistance also tends to be excellent when used as a medicine stopper. When the peak top molecular weight of the diblock component is equal to or greater than the lower limit, the needlestick resistance tends to be good, and when the peak top molecular weight of the diblock component is equal to or less than the upper limit, the resealability tends to be good.
また、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)全体の重量平均分子量が35万~50万であることが好ましく、37万~47万であることがより好ましく、40万~45万であることがさらに好ましい。本実施形態の水添ブロック共重合体(P)は、重量平均分子量が前記下限値以上であると圧縮永久歪が向上し、重量平均分子量が前記上限値以下であると圧縮永久歪の良化を維持しつつ低粘度化により加工性が向上する。また、水添ブロック共重合体(P)全体の重量平均分子量が上記範囲にあることにより、薬栓として使用する場合のリシール性と針刺し抵抗性とのバランスに優れる。水添ブロック共重合体(P)全体の重量平均分子量が前記下限値以上であると、針刺し抵抗性が良好となる傾向にあり、水添ブロック共重合体(P)全体の重量平均分子量が前記上限値以下であると、リシール性が良好となる傾向にある。 In addition, the weight-average molecular weight of the entire hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment is preferably 350,000 to 500,000, more preferably 370,000 to 470,000, and even more preferably 400,000 to 450,000. When the weight-average molecular weight of the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment is equal to or greater than the lower limit, the compression set is improved. When the weight-average molecular weight is equal to or less than the upper limit, the processability is improved by reducing the viscosity while maintaining the improved compression set. Furthermore, when the weight-average molecular weight of the entire hydrogenated block copolymer (P) is within the above range, an excellent balance is achieved between resealability and needlestick resistance when used as a medicine stopper. When the weight-average molecular weight of the entire hydrogenated block copolymer (P) is equal to or greater than the lower limit, the needlestick resistance tends to be good, and when the weight-average molecular weight of the entire hydrogenated block copolymer (P) is equal to or less than the upper limit, the resealability tends to be good.
ジブロック成分のピークトップ分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)(溶媒:テトラヒドロフラン、温度:40℃)で得られるピークのトップに対応する分子量を、標準ポリスチレン検量線から求めることにより決定できる。また、水添ブロック共重合体(P)全体の重量平均分子量についても同機器を用い、決定することができる。詳細な測定条件については実施例に示す。 The peak top molecular weight of the diblock component can be determined by calculating the molecular weight corresponding to the top of the peak obtained by gel permeation chromatography (GPC) (solvent: tetrahydrofuran, temperature: 40°C) from a standard polystyrene calibration curve. The weight average molecular weight of the entire hydrogenated block copolymer (P) can also be determined using the same instrument. Detailed measurement conditions are shown in the Examples.
(ビニル芳香族単量体単位の含有量)
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)中のビニル芳香族単量体単位の含有量は10質量%~40質量%であり、好ましくは15質量%~35質量%であり、より好ましくは20質量%~30質量%である。本実施形態の水添ブロック共重合体(P)において、ビニル芳香族単量体単位の含有量が前記下限値以上であると、圧縮永久歪が向上するとともに、水添ブロック共重合体自身のブロッキングも抑制できる。また、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)において、ビニル芳香族単量体単位の含有量が前記上限値以下であると、低粘度化するとともに、圧縮永久歪も良好となる。また、水添ブロック共重合体(P)中のビニル芳香族単量体単位の含有量を上記範囲にすることで、薬栓に成形した場合の耐コアリング性、針刺し抵抗性及び耐オイルブリード性のバランスに優れる。水添ブロック共重合体(P)中のビニル芳香族単量体単位の含有量が前記下限値以上であると、針刺し抵抗性が向上し、水添ブロック共重合体(P)中のビニル芳香族単量体単位の含有量が前記上限値以下であると、針刺し抵抗性が良好であるとともに、耐コアリング性が向上する傾向にあり、耐オイルブリード性も一層向上する。
(Vinyl aromatic monomer unit content)
The content of the vinyl aromatic monomer unit in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment is 10% by mass to 40% by mass, preferably 15% by mass to 35% by mass, and more preferably 20% by mass to 30% by mass. When the content of the vinyl aromatic monomer unit in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment is equal to or greater than the lower limit, the compression set is improved and blocking of the hydrogenated block copolymer itself can be suppressed. When the content of the vinyl aromatic monomer unit in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment is equal to or less than the upper limit, the viscosity is reduced and the compression set is also good. Furthermore, by setting the content of the vinyl aromatic monomer unit in the hydrogenated block copolymer (P) within the above range, an excellent balance of coring resistance, needlestick resistance, and oil-bleed resistance is achieved when the copolymer is molded into a medicine stopper. When the content of the vinyl aromatic monomer unit in the hydrogenated block copolymer (P) is equal to or greater than the above-mentioned lower limit, the needle puncture resistance is improved, and when the content of the vinyl aromatic monomer unit in the hydrogenated block copolymer (P) is equal to or less than the above-mentioned upper limit, the needle puncture resistance is good, and the core resistance tends to be improved, and the oil bleed resistance is also further improved.
水添ブロック共重合体(P)中のビニル芳香族単量体単位の含有量は後述する実施例に記載のとおり、紫外分光光度計により測定できる。 The content of vinyl aromatic monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) can be measured using an ultraviolet spectrophotometer as described in the Examples below.
水添共重合体組成物中のビニル芳香族単量体単位の含有量は、重合工程におけるビニル芳香族化合物の添加量を調整することにより、前記所定の数値範囲に制御することができる。 The content of vinyl aromatic monomer units in the hydrogenated copolymer composition can be controlled within the above-mentioned specified numerical range by adjusting the amount of vinyl aromatic compound added in the polymerization process.
(共役ジエン単量体単位の含有量)
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)中の共役ジエン単量体単位の含有量は、好ましくは60質量%~90質量%であり、より好ましくは65質量%~85質量%であり、さらに好ましくは70質量%~80質量%である。
(Content of conjugated diene monomer units)
The content of the conjugated diene monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) of the present embodiment is preferably 60% by mass to 90% by mass, more preferably 65% by mass to 85% by mass, and even more preferably 70% by mass to 80% by mass.
(共役ジエン単量体単位における1,2-結合及び3,4-結合の割合)
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)において、水添前の共役ジエン単量体単位は、1,2-結合、3,4-結合、又は1,4-結合の結合様式で共重合体に組み込まれている。本実施形態の水添ブロック共重合体(P)中の共役ジエン単量体単位における1,2-結合及び3,4-結合の割合、すなわち、1,2-結合又は3,4-結合の結合様式で組み込まれている共役ジエン単量体単位の合計割合は、1,2-結合、3,4-結合、又は1,4-結合の結合様式で組み込まれている共役ジエン単量体単位の合計を基準として、好ましくは50mol%~80mol%であり、より好ましくは55mol%~75mol%、更に好ましくは60mol%~70mol%である。本実施形態の水添ブロック共重合体(P)中の共役ジエン単量体単位における1,2-結合及び3,4-結合の割合が前記下限値以上であると、後述する水添反応後の結晶性が抑制され、低粘度化を維持することができるとともに、組成物として、ポリプロピレン系樹脂と適度に良好な相溶性を示すことから、水添ブロック共重合体の溶け残りであるブツが低減されるとともに、組成物中のオイルがポリプロピレン系樹脂に過度にはじき出されることなく、良好な耐オイルブリード性を示す。ここで「ブツ」とは、後述する実施例に記載の方法に従い、熱可塑性エラストマー組成物シートを製造した際に、平滑なシート表面に現れる、水添ブロック共重合体を主成分とする凸部のことをいう。「ブツ」は、様々なサイズのものを含むが、ここで課題となるのは、後述する実施例に記載の製造条件で得られた熱可塑性エラストマー組成物シートにおいて、直径200μm以上のブツである。直径200μm以上のブツは、薬栓に成型された場合のリシール性や耐コアリング性の悪化を引き起こすおそれがある。なお、ここで「直径」とは、ブツの最大径長と定義する。
共役ジエン単量体単位における1,2-結合及び3,4-結合の割合は、ルイス塩基(例えばエーテル、アミン等)、その使用量、重合温度を調整することにより制御できるが、共役ジエン単量体単位における1,2-結合及び3,4-結合の割合が80mol%以下である場合は、水添ブロック共重合体(P)を得るために低温に重合温度を調整する必要がなく、製造上経済性に優れている。
(Proportion of 1,2-bonds and 3,4-bonds in conjugated diene monomer units)
In the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, the conjugated diene monomer units before hydrogenation are incorporated into the copolymer via a 1,2-bond, a 3,4-bond, or a 1,4-bond. The ratio of 1,2-bonds and 3,4-bonds in the conjugated diene monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, i.e., the total ratio of conjugated diene monomer units incorporated via a 1,2-bond or a 3,4-bond, is preferably 50 mol% to 80 mol%, more preferably 55 mol% to 75 mol%, and even more preferably 60 mol% to 70 mol%, based on the total of conjugated diene monomer units incorporated via a 1,2-bond, a 3,4-bond, or a 1,4-bond. When the ratio of 1,2-bonds and 3,4-bonds in the conjugated diene monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment is equal to or greater than the lower limit, crystallinity after the hydrogenation reaction described below is suppressed, maintaining low viscosity. Furthermore, the composition exhibits moderate compatibility with the polypropylene-based resin, thereby reducing the formation of particles (i.e., undissolved hydrogenated block copolymers) and preventing excessive oil bleed-through from being released into the polypropylene-based resin. The term "pimples" used herein refers to protrusions primarily composed of the hydrogenated block copolymer that appear on the smooth surface of a thermoplastic elastomer composition sheet produced according to the method described in the Examples below. While "pimples" can vary in size, the issue here is those with a diameter of 200 μm or greater in a thermoplastic elastomer composition sheet obtained under the production conditions described in the Examples below. Pimples with a diameter of 200 μm or greater may cause deterioration in resealability and coring resistance when the sheet is molded into a medicine stopper. Here, "diameter" is defined as the maximum diameter of the object.
The proportions of 1,2-bonds and 3,4-bonds in the conjugated diene monomer units can be controlled by adjusting the Lewis base (for example, ether, amine, etc.), the amount thereof used, and the polymerization temperature. When the proportions of 1,2-bonds and 3,4-bonds in the conjugated diene monomer units are 80 mol % or less, there is no need to adjust the polymerization temperature to a low temperature in order to obtain the hydrogenated block copolymer (P), and this is economical in terms of production.
本実施形態において、共役ジエン単量体単位における1,2-結合及び3,4-結合の割合は、核磁気共鳴スペクトル解析(1H-NMR)等によって測定できる。1,2-結合及び3,4-結合の割合は、水添前及び水添後のいずれの状態から測定してもよく。具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定できる。 In this embodiment, the ratio of 1,2-bonds and 3,4-bonds in the conjugated diene monomer units can be measured by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR) or the like. The ratio of 1,2-bonds and 3,4-bonds may be measured either before or after hydrogenation. Specifically, the ratio can be measured by the method described in the Examples below.
(共役ジエン単量体単位における水添率)
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)に含まれる共役ジエン単量体単位の二重結合は水素添加されている。水素添加されている共役ジエン単量体単位の二重結合の割合(以下、「共役ジエン単量体単位における水添率」とも記す)は、80mol%以上であり、好ましくは85mol%以上であり、より好ましくは90mol%以上である。本実施形態の水添ブロック共重合体(P)において、共役ジエン単量体単位における水添率が80mol%以上であれば、圧縮永久歪が良好となる傾向にあるとともに、組成物とした場合にポリプロピレン系樹脂との適度に良好な相溶性を得られる。共役ジエン単量体単位における水添率の上限は、100mol%である。
(Hydrogenation rate in conjugated diene monomer units)
The double bonds of the conjugated diene monomer units contained in the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment are hydrogenated. The proportion of hydrogenated double bonds in the conjugated diene monomer units (hereinafter also referred to as the "hydrogenation rate in the conjugated diene monomer units") is 80 mol% or more, preferably 85 mol% or more, and more preferably 90 mol% or more. In the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, if the hydrogenation rate in the conjugated diene monomer units is 80 mol% or more, the compression set tends to be good and, when formed into a composition, a suitably good compatibility with polypropylene-based resins can be obtained. The upper limit of the hydrogenation rate in the conjugated diene monomer units is 100 mol%.
共役ジエン単量体単位における水添率は、例えば、水添反応時の触媒量、水素フィード量を調整することによって制御することができる。なお、水添反応速度は、例えば、水添時の触媒量、水素フィード量、圧力及び温度等を調整することにより制御することができる。 The hydrogenation rate of the conjugated diene monomer units can be controlled, for example, by adjusting the amount of catalyst and the amount of hydrogen fed during the hydrogenation reaction. The hydrogenation reaction rate can be controlled, for example, by adjusting the amount of catalyst, the amount of hydrogen fed, the pressure, the temperature, etc. during hydrogenation.
また、共役ジエン単量体単位における水添率は、後述する実施例に記載する方法により測定できる。 The hydrogenation rate of the conjugated diene monomer units can be measured by the method described in the Examples below.
〔水添ブロック共重合体(P)の製造方法〕
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)は、例えば、有機溶媒中で、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として重合を行い、共重合体を得た後、水素化反応を行うことにより製造することができる。
[Method for producing hydrogenated block copolymer (P)]
The hydrogenated block copolymer (P) of the present embodiment can be produced, for example, by carrying out polymerization in an organic solvent using an organic alkali metal compound as a polymerization initiator to obtain a copolymer, and then carrying out a hydrogenation reaction.
重合の態様としては、バッチ重合であっても連続重合であってもよく、これらの組み合わせであってもよい。分子量分布が狭い共重合体を得る観点からは、バッチ重合方法が好ましい。 The polymerization method may be batch polymerization, continuous polymerization, or a combination of these. From the viewpoint of obtaining a copolymer with a narrow molecular weight distribution, batch polymerization is preferred.
重合温度は一般に0℃~150℃であり、20℃~120℃であることが好ましく、40℃~100℃であることがより好ましく、40℃~80℃であることがさらに好ましい。 The polymerization temperature is generally 0°C to 150°C, preferably 20°C to 120°C, more preferably 40°C to 100°C, and even more preferably 40°C to 80°C.
重合時間は目的とする重合体によって異なるが、通常は24時間以内であり、0.1時間~10時間であることが好ましい。分子量分布が狭く、高い強度を有する共重合体を得る観点からは、0.5時間~3時間であることがより好ましい。 The polymerization time varies depending on the desired polymer, but is usually within 24 hours, preferably 0.1 to 10 hours. From the perspective of obtaining a copolymer with a narrow molecular weight distribution and high strength, a time of 0.5 to 3 hours is more preferable.
重合圧力は、窒素及び溶媒を液相に維持するのに十分な圧力の範囲であればよく、特に限定されるものではない。 The polymerization pressure is not particularly limited, as long as it is within a range of pressure sufficient to maintain the nitrogen and solvent in a liquid phase.
重合系内に、重合開始剤及びリビングポリマーを不活性化させるような不純物、例えば水、酸素、炭酸ガス等が存在しないことが好ましい。 It is preferable that the polymerization system be free of impurities that may inactivate the polymerization initiator and living polymer, such as water, oxygen, and carbon dioxide.
有機溶媒としては、特に限定されないが、例えば、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、シクロへプタン、メチルシクロペンタン等の脂環式炭化水素類;ベンゼン、キシレン、トルエン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素が挙げられる。 The organic solvent is not particularly limited, but examples include aliphatic hydrocarbons such as n-butane, isobutane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, and n-octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, cycloheptane, and methylcyclopentane; and aromatic hydrocarbons such as benzene, xylene, toluene, and ethylbenzene.
重合開始剤である有機アルカリ金属化合物としては、有機リチウム化合物が好ましい。 Organolithium compounds are preferred as the organic alkali metal compound used as the polymerization initiator.
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、有機モノリチウム化合物、有機ジリチウム化合物、有機ポリリチウム化合物を用いることができる。有機リチウム化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、エチルリチウム、n-プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム、フェニルリチウム、ヘキサメチレンジリチウム、ブタジエニルリチウム、及びイソプロペニルジリチウム等が挙げられる。これらの中でも、重合活性の観点から、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムが好ましい。 The organolithium compound is not particularly limited, but examples thereof include organomonolithium compounds, organodilithium compounds, and organopolylithium compounds. Examples of organolithium compounds include, but are not limited to, ethyllithium, n-propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, phenyllithium, hexamethylenedilithium, butadienyllithium, and isopropenyldilithium. Among these, n-butyllithium and sec-butyllithium are preferred from the viewpoint of polymerization activity.
重合開始剤である有機アルカリ金属化合物の使用量は、目的とする重合体の分子量によって異なるが、一般的には0.01phm~0.5phm(単量体100質量部当たりに対する質量部)の範囲であることが好ましく、0.03phm~0.3phmの範囲であることがより好ましく、0.05phm~0.15phmの範囲であることがさらに好ましい。 The amount of organic alkali metal compound used as a polymerization initiator varies depending on the molecular weight of the desired polymer, but is generally preferably in the range of 0.01 phm to 0.5 phm (parts by mass per 100 parts by mass of monomer), more preferably in the range of 0.03 phm to 0.3 phm, and even more preferably in the range of 0.05 phm to 0.15 phm.
水添ブロック共重合体(P)の水添前における共役ジエン単量体単位の1,2-結合及び3,4-結合の総量は、ルイス塩基(例えばエーテル、アミン等)を使用することにより制御できる。ルイス塩基の使用量は、目的とする1,2-結合及び3,4-結合の割合によって調整する。また、ルイス塩基及び後述する金属アルコキシドを2以上の条件に分けて添加することにより、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体中に、1,2-結合及び3,4-結合の割合が異なる重合体を製造することができる。 The total amount of 1,2-bonds and 3,4-bonds in the conjugated diene monomer units of the hydrogenated block copolymer (P) before hydrogenation can be controlled by using a Lewis base (e.g., ether, amine, etc.). The amount of Lewis base used is adjusted depending on the desired ratio of 1,2-bonds and 3,4-bonds. Furthermore, by adding the Lewis base and the metal alkoxide described below under two or more separate conditions, it is possible to produce a polymer primarily composed of conjugated diene monomer units with different ratios of 1,2-bonds and 3,4-bonds.
ルイス塩基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、エーテル化合物、酸素原子を2個以上有するエーテル系化合物、及び第3級アミン系化合物等が挙げられる。 Examples of Lewis bases include, but are not limited to, ether compounds, ether compounds having two or more oxygen atoms, and tertiary amine compounds.
第3級アミン系化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ピリジン、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン、トリブチルアミン、テトラメチルプロパンジアミン、1,2-ジピペリジノエタン、ビス[2-(N,N-ジメチルアミノ)エチル]エーテル等が挙げられる。これらは、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Tertiary amine compounds include, but are not limited to, pyridine, N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, tributylamine, tetramethylpropanediamine, 1,2-dipiperidinoethane, bis[2-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
第3級アミン化合物としては、アミンを2個有する化合物が好ましい。さらに、それらの中でも、分子内で対称性を示す構造を有するものがより好ましく、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンや、ビス[2-(N,N-ジメチルアミノ)エチル]エーテルや、1,2-ジピペリジノエタンがさらに好ましい。 Preferred tertiary amine compounds are compounds containing two amines. Furthermore, among these, compounds with a symmetrical structure within the molecule are more preferred, with N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, bis[2-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether, and 1,2-dipiperidinoethane being even more preferred.
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)の製造工程においては、上述したルイス塩基、有機リチウム化合物、及びアルカリ金属アルコキシドの共存下で、重合を行ってもよい。ここで、アルカリ金属アルコキシドとは、一般式MOR(式中、Mはアルカリ金属、Rはアルキル基である)で表される化合物である。 In the production process for the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, polymerization may be carried out in the coexistence of the above-mentioned Lewis base, organolithium compound, and alkali metal alkoxide. Here, the alkali metal alkoxide is a compound represented by the general formula MOR (where M is an alkali metal and R is an alkyl group).
アルカリ金属アルコキシドのアルカリ金属としては、高い1,2-結合及び3,4-結合の割合、狭い分子量分布、高い重合速度の観点から、ナトリウム又はカリウムであることが好ましい。 The alkali metal in the alkali metal alkoxide is preferably sodium or potassium, from the viewpoints of a high ratio of 1,2-bonds and 3,4-bonds, a narrow molecular weight distribution, and a high polymerization rate.
アルカリ金属アルコキシドとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、炭素数2~12のアルキル基を有するナトリウムアルコキシド、リチウムアルコキシド、カリウムアルコキシドが好ましく、より好ましくは、炭素数3~6のアルキル基を有するナトリウムアルコキシドやカリウムアルコキシドであり、さらに好ましくは、ナトリウム-t-ブトキシド、ナトリウム-t-ペントキシド、カリウム-t-ブトキシド、カリウム-t-ペントキシドである。これらの中でも、ナトリウムアルコキシドであるナトリウム-t-ブトキシド、ナトリウム-t-ペントキシドがさらにより好ましい。 Although alkali metal alkoxides are not limited to the following, preferred examples include sodium alkoxides, lithium alkoxides, and potassium alkoxides having an alkyl group containing 2 to 12 carbon atoms, more preferred are sodium alkoxides and potassium alkoxides having an alkyl group containing 3 to 6 carbon atoms, and even more preferred are sodium t-butoxide, sodium t-pentoxide, potassium t-butoxide, and potassium t-pentoxide. Of these, the sodium alkoxides sodium t-butoxide and sodium t-pentoxide are even more preferred.
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)の製造工程において、ルイス塩基、有機リチウム化合物、及びアルカリ金属アルコキシドの共存下、重合を行う場合、ルイス塩基と有機リチウム化合物とのモル比(ルイス塩基/有機リチウム化合物)、及びアルカリ金属アルコキシドと有機リチウム化合物とのモル比(アルカリ金属アルコキシド/有機リチウム化合物)を、下記モル比として共存させることが好ましい。
ルイス塩基/有機リチウム化合物が0.2~3.0未満
アルカリ金属アルコキシド/有機リチウム化合物が0.3以下
In the production process of the hydrogenated block copolymer (P) of the present embodiment, when polymerization is performed in the coexistence of a Lewis base, an organolithium compound, and an alkali metal alkoxide, it is preferable that the molar ratios of the Lewis base to the organolithium compound (Lewis base/organolithium compound) and the molar ratio of the alkali metal alkoxide to the organolithium compound (alkali metal alkoxide/organolithium compound) be as follows:
Lewis base/organolithium compound: 0.2 to less than 3.0 Alkali metal alkoxide/organolithium compound: 0.3 or less
重合工程における、ルイス塩基/有機リチウム化合物のモル比は、高い1,2-結合及び3,4-結合の割合及び高い重合速度の観点から0.5以上がより好ましく、狭い分子量分布及び高い水素化活性の観点から2.5以下がより好ましく、0.8以上2.0以下の範囲がさらに好ましい。 In the polymerization step, the molar ratio of Lewis base to organolithium compound is preferably 0.5 or more from the viewpoints of a high proportion of 1,2-bonds and 3,4-bonds and a high polymerization rate, and is more preferably 2.5 or less from the viewpoints of a narrow molecular weight distribution and high hydrogenation activity, with a range of 0.8 to 2.0 being even more preferred.
また、アルカリ金属アルコキシド/有機リチウム化合物のモル比は、狭い分子量分布や高い水素化活性の観点から0.2以下がより好ましく、0.1以下がさらに好ましく、0.08以下がさらにより好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of narrow molecular weight distribution and high hydrogenation activity, the molar ratio of alkali metal alkoxide to organolithium compound is preferably 0.2 or less, even more preferably 0.1 or less, and even more preferably 0.08 or less.
さらに、アルカリ金属アルコキシド/ルイス塩基のモル比は、狭い分子量分布を実現し、かつ高い水素化活性を得る観点から0.1以下がより好ましく、0.08以下がさらに好ましく、0.06以下がさらにより好ましく、0.05以下がよりさらに好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of achieving a narrow molecular weight distribution and obtaining high hydrogenation activity, the molar ratio of alkali metal alkoxide to Lewis base is preferably 0.1 or less, even more preferably 0.08 or less, even more preferably 0.06 or less, and even more preferably 0.05 or less.
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)の製造工程において、水素化の方法は特に限定されないが、例えば、上述のようにして得られた共重合体を、水素化触媒の存在下で水素を供給し、水素添加することにより、共役ジエン単量体単位の二重結合残基が水素添加された水添ブロック共重合体を得ることができる。 In the production process of the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, the hydrogenation method is not particularly limited. For example, the copolymer obtained as described above can be hydrogenated by supplying hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst to obtain a hydrogenated block copolymer in which the double bond residues of the conjugated diene monomer units have been hydrogenated.
重合工程及び水添工程を不活性炭化水素溶媒中で行った場合は、例えば、不活性炭化水素溶媒を除去して水添ブロック共重合体を単離することができる。具体的な溶媒を除去する方法としては、特に限定されないが、例えば、スチームストリッピングが挙げられる。スチームストリッピングにより、含水クラムを得て、得られた含水クラムを乾燥することにより水添ブロック共重合体を得ることができる。 When the polymerization step and hydrogenation step are carried out in an inert hydrocarbon solvent, the hydrogenated block copolymer can be isolated, for example, by removing the inert hydrocarbon solvent. Specific methods for removing the solvent are not particularly limited, but include, for example, steam stripping. Hydrous crumbs are obtained by steam stripping, and the resulting hydrous crumbs can be dried to obtain the hydrogenated block copolymer.
スチームストリッピングにおいては、クラム化剤として界面活性剤を用いることが好ましい。そのような界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、上記同様のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤が挙げられる。これら界面活性剤は、ストリッピング帯の水に対して一般に0.1ppm~3000ppm添加することができる。また、界面活性剤に加えて、Li,Na,Mg,Ca,Al,Zn等の金属の水溶性塩をクラムの分散助剤として用いることもできる。 In steam stripping, it is preferable to use a surfactant as a crumbing agent. Examples of such surfactants include, but are not limited to, the same anionic surfactants, cationic surfactants, and nonionic surfactants as described above. These surfactants can generally be added to the water in the stripping zone in amounts of 0.1 ppm to 3000 ppm. In addition to surfactants, water-soluble salts of metals such as Li, Na, Mg, Ca, Al, and Zn can also be used as crumb dispersing agents.
水添ブロック共重合体(P)の重合工程及び前記スチームストリッピングを経て得られる、水中に分散したクラム状の水添ブロック共重合体(P)の濃度は、一般に0.1質量%~20質量%(ストリッピング帯の水に対する割合)である。この範囲であれば運転上の支障をきたすことなく、良好な粒径を有するクラムを得ることができる。この水添ブロック共重合体(P)のクラムを脱水により含水率を1質量%~30質量%に調整し、その後、含水率が1質量%以下になるまで乾燥を行うことが好ましい。 The concentration of the crumb-like hydrogenated block copolymer (P) dispersed in water obtained through the hydrogenated block copolymer (P) polymerization process and the steam stripping is generally 0.1% to 20% by mass (ratio to the water in the stripping zone). Within this range, crumbs with good particle size can be obtained without causing operational problems. It is preferable to dehydrate the hydrogenated block copolymer (P) crumbs to adjust the moisture content to 1% to 30% by mass, and then dry them until the moisture content is 1% by mass or less.
前記クラムの脱水工程においては、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の圧縮水絞機での脱水、あるいはコンベヤー、箱型の熱風乾燥機で脱水と乾燥を同時に行ってもよい。 In the dehydration process for the crumbs, dehydration can be carried out using a compression dehydrator such as a roll, Banbury dehydrator, or screw extruder-type dehydrator, or dehydration and drying can be carried out simultaneously using a conveyor or box-type hot air dryer.
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)の製造方法においては、必要に応じ、重合開始剤等に由来する金属類を脱灰する工程を採用することができる。また、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)の製造方法では、さらに、必要に応じ、酸化防止剤、中和剤、界面活性剤等を添加する工程を採用してもよい。 The method for producing the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment may, if necessary, employ a step of deashing metals derived from the polymerization initiator, etc. Furthermore, the method for producing the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment may further employ a step of adding an antioxidant, a neutralizing agent, a surfactant, etc., if necessary.
酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、リン系化合物、イオウ系化合物等が挙げられ、これらを単独もしくは、2種類以上組み合わせて使用してもよい。ヒンダードフェノール系化合物として、具体的には、特に限定されないが、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、n-オクタデシル-3-(4'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオネート、〔オクタデシル-3-(3,5-ジブチル-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,2'-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2'-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、2,4-ビス〔(オクチルチオ)メチル〕-0-クレゾール、2-t-ブチル-6-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,4-ジ-t-アミル-6-〔1-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)エチル〕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)]アクリレート等が挙げられる。リン系化合物、イオウ系化合物としては、具体的には、特に限定されないが、例えば、3,3'-チオジプロピオネート、2-メルカプトベンズイミダゾール、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール、チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ジラウリルチオジプロビオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネートペンタエリスリトールーテトラキス(6-ラウリルチオプロピオネート)、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト等が挙げられる。 Antioxidants include, but are not limited to, hindered phenol compounds, phosphorus compounds, sulfur compounds, etc., which may be used alone or in combination of two or more. Specific examples of hindered phenol compounds include, but are not limited to, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, n-octadecyl-3-(4'-hydroxy-3',5'-di-t-butylphenyl)propionate, [octadecyl-3-(3,5-dibutyl-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis(4-ethyl- 2,4-di-t-amyl-6-[1-(3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl)ethyl]phenyl acrylate, 2-[1-(2-hydroxy-3,5-di-tert-pentylphenyl)]acrylate, and the like. Specific examples of phosphorus-based compounds and sulfur-based compounds include, but are not limited to, 3,3'-thiodipropionate, 2-mercaptobenzimidazole, 4,6-bis(octylthiomethyl)-o-cresol, thiodiethylenebis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], dilauryl thiodipropionate, lauryl stearyl thiodipropionate pentaerythritol-tetrakis(6-laurylthiopropionate), tris(nonylphenyl)phosphite, and tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite.
酸化防止剤の添加量は、水添ブロック共重合体100質量部に対して、0.01質量部~1質量部が好ましく、0.05質量部~0.5質量部がより好ましく、0.1質量部~0.4質量部がさらに好ましい。 The amount of antioxidant added is preferably 0.01 to 1 part by mass, more preferably 0.05 to 0.5 parts by mass, and even more preferably 0.1 to 0.4 parts by mass, per 100 parts by mass of hydrogenated block copolymer.
中和剤としては、特に限定されないが、例えば、各種のステアリン酸金属塩、ハイドロタルサイト、安息香酸等が挙げられる。 Neutralizing agents are not particularly limited, but examples include various metal stearates, hydrotalcite, benzoic acid, etc.
界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等が挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩等が挙げられる。また、ノニオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル等が挙げられる。さらに、カチオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アルキルアミン塩、第4級アンモニウム塩等が挙げられる。 Surfactants are not particularly limited, but examples include anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, etc. Anionic surfactants are not particularly limited, but examples include fatty acid salts, alkyl sulfate ester salts, and alkylaryl sulfonate salts. Nonionic surfactants are not particularly limited, but examples include polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene alkylaryl ethers. Cationic surfactants are not particularly limited, but examples include alkylamine salts and quaternary ammonium salts.
本実施形態の水添ブロック共重合体(P)は、必要に応じてそのクラムに、ブロッキングの防止を目的としてブロッキング防止剤を配合することができる。 If necessary, the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment can be blended with an anti-blocking agent in its crumb to prevent blocking.
ブロッキング防止剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビスステアリルアミド、タルク、アモルファスシリカ等が挙げられる。 Examples of anti-blocking agents include, but are not limited to, calcium stearate, magnesium stearate, zinc stearate, polyethylene, polypropylene, ethylene bisstearylamide, talc, and amorphous silica.
ブロッキング防止剤の配合量としては、水添ブロック共重合体(P)に対して500~10000ppmが好ましく、水添ブロック共重合体(P)に対して1000~7000ppmがより好ましい。ブロッキング防止剤は、クラム表面に付着した状態で配合されていることが好ましいが、クラム内部に一部を含んでいてもよい。 The amount of anti-blocking agent to be added is preferably 500 to 10,000 ppm relative to the hydrogenated block copolymer (P), and more preferably 1,000 to 7,000 ppm relative to the hydrogenated block copolymer (P). The anti-blocking agent is preferably added in a state where it adheres to the crumb surface, but a portion of the agent may also be contained within the crumb.
なお、本実施形態の水添ブロック共重合体は、上記添加剤を配合した場合も包含する。 The hydrogenated block copolymer of this embodiment also includes copolymers containing the above additives.
〔エラストマー組成物〕
本実施形態のエラストマー組成物は、上述の水添ブロック共重合体(P)を含む。
本実施形態のエラストマー組成物は、上述の水添ブロック共重合体(P)を含むことにより、ブツが少なく、本実施形態のエラストマー組成物は、特にシール部材、中でも薬栓用途に好適に使用できる。
[Elastomer composition]
The elastomer composition of the present embodiment contains the hydrogenated block copolymer (P) described above.
The elastomer composition of the present embodiment contains the hydrogenated block copolymer (P) described above, and therefore has few particles. Therefore, the elastomer composition of the present embodiment can be suitably used particularly for sealing members, especially for medicine stoppers.
本実施形態のエラストマー組成物は、下記条件で製造したエラストマー組成物シートを10cm×10cm画に切り出し、両面をマイクロスコープで観察した際、下記式で算出される、直径200μm以上のブツの個数が0個であることが好ましい。当該ブツの個数が前記範囲であるとエラストマー組成物シートの外観が優れるとともに、薬栓用途とした場合、リシール性、耐コアリング性に優れる傾向にある。
〔エラストマー組成物シートの製造〕
前記水添ブロック共重合体を含むシート材を二軸押出機によって、設定温度230℃で溶融混練し、スクリュー回転数300rpmでTダイを用い、厚さ500μmのエラストマー組成物シートを製造する。
〔ブツの個数の算出式〕
ブツの個数=観察される直径200μm以上のブツの総数[個]*Y/X
(式中、Xは、組成物シートの重量(g)、Yは、組成物シート中の水添ブロック共重合体量(g)であり、算出された値の小数点第一位を四捨五入した値をブツの個数とする。)
In the elastomer composition of the present embodiment, when an elastomer composition sheet produced under the following conditions is cut into a 10 cm × 10 cm piece and both surfaces are observed under a microscope, it is preferable that the number of bumps with a diameter of 200 μm or more, calculated by the following formula, is 0. When the number of bumps is within the above range, the appearance of the elastomer composition sheet is excellent, and when used for medicine stoppers, the resealability and coring resistance tend to be excellent.
[Production of elastomer composition sheet]
The sheet material containing the hydrogenated block copolymer is melt-kneaded in a twin-screw extruder at a set temperature of 230° C., and a 500 μm thick elastomer composition sheet is produced using a T-die at a screw rotation speed of 300 rpm.
[Formula for calculating the number of items]
Number of bumps = total number of bumps with a diameter of 200 μm or more observed [number] * Y/X
(In the formula, X is the weight (g) of the composition sheet, Y is the amount (g) of the hydrogenated block copolymer in the composition sheet, and the calculated value is rounded to one decimal place to obtain the number of particles.)
本実施形態のエラストマー組成物はポリプロピレン系樹脂を含有してもよい。 The elastomer composition of this embodiment may contain a polypropylene-based resin.
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、プロピレン単独重合体、又は、プロピレンとプロピレン以外のオレフィン、好ましくは炭素数が2~20のα-オレフィン、とのブロック共重合体若しくはランダム共重合体、あるいはそれらのブレンド物が挙げられる。 Examples of polypropylene-based resins include, but are not limited to, propylene homopolymers, block copolymers or random copolymers of propylene and an olefin other than propylene, preferably an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms, or blends thereof.
炭素数が2~20のα-オレフィンとしては、以下に限定されないが、例えば、エチレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン等が挙げられ、好ましくは炭素数2~8のα-オレフィンであり、より好ましくはエチレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテンである。 Examples of α-olefins having 2 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, ethylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, and 1-decene. α-olefins having 2 to 8 carbon atoms are preferred, and ethylene, 1-butene, 1-hexene, and 4-methyl-1-pentene are even more preferred.
前記ポリプロピレン系樹脂は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The polypropylene-based resins may be used alone or in combination of two or more types.
ポリプロピレン系樹脂は、温度230℃、荷重2.16kgの条件で求めたメルトフローレート値(MFR)が0.1g/10分~50g/10分であることが好ましく、より好ましくは0.5g/10分~45g/10分、さらに好ましくは1.0g/10分~40g/10分である。MFRが前記範囲内であれば成形加工性がより向上する傾向にある。 The polypropylene resin preferably has a melt flow rate (MFR) of 0.1 g/10 min to 50 g/10 min, more preferably 0.5 g/10 min to 45 g/10 min, and even more preferably 1.0 g/10 min to 40 g/10 min, measured at a temperature of 230°C and a load of 2.16 kg. An MFR within this range tends to further improve moldability.
ポリプロピレン系樹脂を製造する方法としては、以下に限定されないが、例えば、チタン含有固体状遷移金属成分と有機金属成分を組み合わせたチーグラー・ナッタ型触媒を用いて上述した単量体を重合する製造方法が挙げられる。 Methods for producing polypropylene-based resins include, but are not limited to, polymerizing the above-mentioned monomers using a Ziegler-Natta catalyst that combines a titanium-containing solid transition metal component and an organometallic component.
チーグラー・ナッタ型触媒に用いられる遷移金属成分としては、以下に限定されないが、例えば、チタン、マグネシウム及びハロゲンを必須成分とし、電子供与性化合物を任意成分とする固体成分、又は三塩化チタンが挙げられ、有機金属成分としては、以下に限定されないが、例えば、アルミニウム化合物が挙げられる。 Transition metal components used in Ziegler-Natta catalysts include, but are not limited to, solid components containing titanium, magnesium, and a halogen as essential components, with an electron donor compound as an optional component, or titanium trichloride. Organometallic components include, but are not limited to, aluminum compounds.
また、ポリプロピレン系樹脂を製造する際の重合方法としては、以下に限定されないが、例えば、スラリー重合法、気相重合法、バルク重合法、溶液重合法、又はこれらを組み合わせた多段重合法等が挙げられる。 In addition, polymerization methods used to produce polypropylene-based resins include, but are not limited to, slurry polymerization, gas-phase polymerization, bulk polymerization, solution polymerization, and multi-stage polymerization methods that combine these.
これらの重合方法において、プロピレン単独重合体を得る場合にはプロピレンのみを重合し、共重合体を得る場合にはプロピレンとプロピレン以外の単量体を重合する。 In these polymerization methods, to obtain a propylene homopolymer, only propylene is polymerized, and to obtain a copolymer, propylene and a monomer other than propylene are polymerized.
本実施形態のエラストマー組成物において、ポリプロピレン系樹脂の含有量は、前記水添ブロック共重合体(P)100質量部に対し、好ましくは10質量部~100質量部であり、より好ましくは13質量部~75質量部であり、更に好ましくは15質量部~50質量部である。 In the elastomer composition of this embodiment, the content of the polypropylene resin is preferably 10 to 100 parts by mass, more preferably 13 to 75 parts by mass, and even more preferably 15 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the hydrogenated block copolymer (P).
ポリプロピレン系樹脂の含有量が10質量部以上であると、本実施形態のエラストマー組成物において良好な流動性が得られ、優れた成形加工性、が得られる。ポリプロピレン系樹脂の含有量が100質量部以下であると、本実施形態のエラストマー組成物において、良好な反発弾性、柔軟性が得られる。薬栓として使用する場合、ポリプロピレン系樹脂の含有量が10質量部以上であれば、優れた成型加工性を得られるとともに、前記水添ブロック共重合体(P)の溶け残りに由来するブツが低減され、優れたリシール性や耐コアリング性が得られる。ポリプロピレン系樹脂の含有量が50質量部以下であると、優れた針刺し抵抗性、リシール性が得られる。 When the polypropylene resin content is 10 parts by mass or more, the elastomer composition of this embodiment exhibits good fluidity and excellent moldability. When the polypropylene resin content is 100 parts by mass or less, the elastomer composition of this embodiment exhibits good impact resilience and flexibility. When used as a medicine stopper, a polypropylene resin content of 10 parts by mass or more results in excellent moldability, reduces the formation of particles resulting from residual hydrogenated block copolymer (P), and provides excellent resealability and coring resistance. When the polypropylene resin content is 50 parts by mass or less, excellent needlestick resistance and resealability are achieved.
本実施形態のエラストマー組成物は、非芳香族系軟化剤をさらに含有してもよい。 The elastomer composition of this embodiment may further contain a non-aromatic softener.
非芳香族系軟化剤としては、芳香族性を示さず、本実施形態のエラストマー組成物を軟化しうるものであれば特に限定されず、例えば、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、パラフィンワックス、流動パラフィン、ホワイトミネラルオイル、植物系軟化剤等が挙げられる。これらの中でも、本実施形態のエラストマー組成物を含む医療容器用の栓体の低温特性や耐溶出性等の観点から、パラフィン系オイル、流動パラフィン、ホワイトミネラルオイルが好ましい。 The non-aromatic softener is not particularly limited as long as it does not exhibit aromaticity and is capable of softening the elastomer composition of this embodiment, and examples include paraffinic oil, naphthenic oil, paraffin wax, liquid paraffin, white mineral oil, and plant-based softeners. Of these, paraffinic oil, liquid paraffin, and white mineral oil are preferred from the standpoint of the low-temperature properties and elution resistance of a stopper for a medical container containing the elastomer composition of this embodiment.
非芳香族系軟化剤の40℃における動粘度は、好ましくは500mm2/秒以下である。非芳香族系軟化剤の40℃における動粘度の下限値は特に限定されないが、10mm2/秒以上であることが好ましい。 The kinematic viscosity of the non-aromatic softener at 40° C. is preferably 500 mm 2 /sec or less. There is no particular lower limit to the kinematic viscosity of the non-aromatic softener at 40° C., but it is preferably 10 mm 2 /sec or more.
非芳香族系軟化剤の40℃における動粘度が500mm2/秒以下であれば、本実施形態のエラストマー組成物の流動性がより向上し、成形加工性がより向上する傾向にある。 When the kinematic viscosity of the non-aromatic softener at 40° C. is 500 mm 2 /sec or less, the flowability of the elastomer composition of this embodiment tends to be further improved, and the molding processability tends to be further improved.
非芳香族系軟化剤の動粘度は、ガラス製毛管式粘度計を用いて測定することができる。 The kinematic viscosity of non-aromatic softeners can be measured using a glass capillary viscometer.
40℃における動粘度が前記範囲内である非芳香族系軟化剤を含むものであれば、本実施形態のエラストマー組成物は、非芳香族軟化剤保持性、すなわち耐オイルブリード性が良好である。 If the elastomer composition of this embodiment contains a non-aromatic softener whose kinematic viscosity at 40°C is within the above range, it will have good non-aromatic softener retention, i.e., good oil-bleed resistance.
本実施形態のエラストマー組成物において、非芳香族系軟化剤の含有量は、前記水添ブロック共重合体(P)100質量部に対し、好ましくは75質量部~300質量部であり、より好ましくは85質量部~250質量部、さらに好ましくは90質量部~200質量部である。 In the elastomer composition of this embodiment, the content of the non-aromatic softener is preferably 75 to 300 parts by mass, more preferably 85 to 250 parts by mass, and even more preferably 90 to 200 parts by mass, per 100 parts by mass of the hydrogenated block copolymer (P).
非芳香族系軟化剤の含有量が前記範囲内であれば、非芳香族系軟化剤の保持性により優れたエラストマー組成物が得られ、薬栓として使用した場合も耐オイルブリード性に優れる傾向にある。また、薬栓用途として使用される場合は、バクテリアの繁殖などのリスクを低減するため、非芳香族系軟化剤の使用量が少ないことが好まれるが、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)を使用することで、後述するポリフェニレンエーテル樹脂や無機充填剤を不使用ないし、その使用量を低減することができ、非芳香族系軟化剤の使用量を低減することが可能となる。
具体的には、ポリフェニレンエーテル樹脂を使用せず、無機充填剤を使用する場合は、非芳香族系軟化剤の添加量は前記水添ブロック共重合体(P)100質量部に対し、好ましくは30質量部~250質量部であり、より好ましくは50質量部~200質量部、更に好ましくは70~180質量部である。
無機充填剤を使用せず、ポリフェニレンエーテル樹脂を使用する場合は、非芳香族系軟化剤の添加量は前記水添ブロック共重合体(P)100質量部に対し、好ましくは30質量部~250質量部であり、より好ましくは50質量部~230質量部、更に好ましくは70~200質量部である。
ポリフェニレンエーテル樹脂及び無機充填剤のいずれも使用しない場合は、非芳香族系軟化剤の添加量は前記水添ブロック共重合体(P)100質量部に対し、好ましくは20質量部~150質量部であり、より好ましくは30~120質量部、更に好ましくは40~100質量部である。
また、成型加工性、リシール性、針刺し抵抗性、耐コアリング性のバランスを調整する目的で、ポリプロピレン系樹脂の添加量を調整することができる。例えば、非芳香族系軟化剤の添加量が少ない場合は、ポリプロピレン系樹脂を増量することで、流動性、すなわち加工性を調整することが可能である。成型加工性、リシール性、針刺し抵抗性、耐コアリング性のバランス調整の観点から、ポリプロピレン系樹脂の添加量は前記水添ブロック共重合体(P)100質量部に対し、好ましくは10質量部~100質量部であり、より好ましくは13質量部~75質量部であり、更に好ましくは15質量部~50質量部である。
When the content of the non-aromatic softener is within the above range, an elastomer composition having excellent retention of the non-aromatic softener can be obtained, and when used as a medicine stopper, the composition tends to have excellent oil-bleed resistance. Furthermore, when used as a medicine stopper, it is preferable to use a small amount of non-aromatic softener to reduce the risk of bacterial growth, etc., but by using the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, it is possible to eliminate or reduce the amount of polyphenylene ether resin and inorganic filler described below, and it is possible to reduce the amount of non-aromatic softener used.
Specifically, when an inorganic filler is used without using a polyphenylene ether resin, the amount of the non-aromatic softener added is preferably 30 to 250 parts by mass, more preferably 50 to 200 parts by mass, and even more preferably 70 to 180 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the hydrogenated block copolymer (P).
When a polyphenylene ether resin is used without using an inorganic filler, the amount of the non-aromatic softener added is preferably 30 parts by mass to 250 parts by mass, more preferably 50 parts by mass to 230 parts by mass, and even more preferably 70 to 200 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the hydrogenated block copolymer (P).
When neither a polyphenylene ether resin nor an inorganic filler is used, the amount of the non-aromatic softener added is preferably 20 parts by mass to 150 parts by mass, more preferably 30 to 120 parts by mass, and even more preferably 40 to 100 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the hydrogenated block copolymer (P).
Furthermore, the amount of polypropylene-based resin added can be adjusted to adjust the balance between moldability, resealability, needle puncture resistance, and coring resistance. For example, when the amount of non-aromatic softener added is small, the flowability, i.e., processability, can be adjusted by increasing the amount of polypropylene-based resin. From the viewpoint of adjusting the balance between moldability, resealability, needle puncture resistance, and coring resistance, the amount of polypropylene-based resin added is preferably 10 parts by mass to 100 parts by mass, more preferably 13 parts by mass to 75 parts by mass, and even more preferably 15 parts by mass to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the hydrogenated block copolymer (P).
上記観点から、本実施形態のエラストマー組成物は、水添ブロック共重合体100質量部に対し、ポリプロピレン系樹脂を10~50質量部、及び、非芳香族系軟化剤を30~200質量部含むことが好ましい。 From the above perspective, the elastomer composition of this embodiment preferably contains 10 to 50 parts by mass of polypropylene resin and 30 to 200 parts by mass of non-aromatic softener per 100 parts by mass of hydrogenated block copolymer.
本実施形態のエラストマー組成物は、さらに無機充填剤を含有してもよい。 The elastomer composition of this embodiment may further contain an inorganic filler.
無機充填剤としては、以下に限定されるものではなく、例えば、タルク、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、炭酸亜鉛、ウォラスナイト、ゼオライト、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、クレー、酸化チタン、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウム、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、ハイドロタルサイト、硫酸バリウム、チタンブラック等や、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラックが挙げられる。 Inorganic fillers include, but are not limited to, talc, calcium carbonate, calcium oxide, zinc carbonate, wollastonite, zeolite, wollastonite, silica, alumina, clay, titanium oxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide, sodium silicate, calcium silicate, magnesium silicate, sodium aluminate, calcium aluminate, sodium aluminosilicate, zinc oxide, potassium titanate, hydrotalcite, barium sulfate, titanium black, and carbon blacks such as furnace black, thermal black, and acetylene black.
これらの無機充填剤は1種のみを単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、本実施形態のエラストマー組成物を含む薬栓のリシール性等の観点から、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、クレーが好ましく、タルク、炭酸カルシウムがより好ましい。 These inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of the resealability of the drug stopper containing the elastomer composition of this embodiment, talc, calcium carbonate, silica, and clay are preferred, with talc and calcium carbonate being more preferred.
エラストマー組成物が医療用の容器のゴム栓(薬栓)の材料として使用される場合、当該薬栓が、キャップやホルダーに組み込まれた状態で、110℃~121℃程度の蒸気滅菌処理をされることが想定される。その際、加熱により薬栓の寸法が変化すると、充分な加締め効果が得られないおそれがある。 When the elastomer composition is used as a material for rubber stoppers (medicinal stoppers) for medical containers, it is expected that the stoppers will be subjected to steam sterilization at approximately 110°C to 121°C while assembled into a cap or holder. If the dimensions of the stoppers change due to heating, there is a risk that a sufficient crimping effect will not be achieved.
無機充填剤は、表面処理されたものを使用することで、医療用の容器の薬栓の蒸気滅菌処理後のリシール性をより向上できるが、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)を用いることで、特別な表面処理は不要であるとともに無機充填剤の添加量を低減ないし無機充填剤の添加自体も不要となり、硬度調整のための非芳香族系軟化剤の添加量も低減することが可能となる。 The use of surface-treated inorganic fillers can further improve the resealability of stoppers for medical containers after steam sterilization. However, by using the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, no special surface treatment is required, the amount of inorganic filler added can be reduced, or even the addition of inorganic filler can be eliminated altogether, and the amount of non-aromatic softener added to adjust hardness can also be reduced.
無機充填剤を表面処理方法は、表面処理剤及び/又はその溶液を、無機充填剤の表面に接触させる方法が挙げられる。 One method for surface treating inorganic fillers is to bring a surface treatment agent and/or its solution into contact with the surface of the inorganic filler.
例えば、表面処理剤が、脂肪酸、樹脂酸、油脂、又は界面活性剤の場合、乾式処理としては、粉末状の表面処理剤を無機充填剤と混合し、加熱されたボールミルやローラーミル等の粉砕機、あるいはリボンブレンダーやヘンシェルミキサー等のミキサーで粉砕しながら溶融かつ化学反応させることにより表面処理が行われる。 For example, when the surface treatment agent is a fatty acid, resin acid, oil or surfactant, dry treatment involves mixing the powdered surface treatment agent with an inorganic filler and pulverizing it in a pulverizer such as a heated ball mill or roller mill, or in a mixer such as a ribbon blender or Henschel mixer, while melting and causing a chemical reaction.
また、融点が高く非水溶性のものを表面処理剤として用いる場合は、エマルジョン状態とするか又はアルコールに溶解した溶液として、粉砕機又はミキサーの中に注入しながら無機充填剤と撹拌・混合し、その後乾燥することにより、表面処理が行われる。 When using a surface treatment agent that has a high melting point and is water-insoluble, the surface treatment is carried out by making it into an emulsion or dissolving it in alcohol, pouring it into a grinder or mixer, stirring and mixing it with the inorganic filler, and then drying it.
湿式処理としては、無機充填剤の合成時のスラリーに、表面処理剤を添加し、加熱しながらミキサー等で撹拌することにより、無機充填剤の表面処理が行われる。融点が高いものを表面処理剤として用いる場合は、エマルジョン状態として使用し、同様に無機充填剤の合成時に添加して撹拌することにより表面処理が行われる。 In wet treatment, the surface of the inorganic filler is treated by adding a surface treatment agent to the slurry produced during the synthesis of the inorganic filler and stirring it in a mixer while heating. When a surface treatment agent with a high melting point is used, it is used in an emulsion state and similarly added to the inorganic filler during synthesis and stirred to perform the surface treatment.
カップリング剤を表面処理剤として用いる場合、水溶性のものは、通常水とエタノールの混合液をpH調整したのち、その溶液中にカップリング剤を添加し、無機充填剤の入った加熱されたヘンシェルミキサー等の高速撹拌ミキサー中にスプレーすることにより、無機充填剤の表面と化学反応し、表面処理が行われる。カップリング剤のうち非水溶性のものを表面処理剤として用いる場合は、カップリング剤をアセトンやアルコール等に溶解し、上記と同様に、無機充填剤の入った加熱された高速攪拌ミキサー中にスプレーすることにより無機充填剤の表面処理が行われる。 When using a coupling agent as a surface treatment agent, if it is water-soluble, the pH is usually adjusted to a mixture of water and ethanol, the coupling agent is added to the solution, and the solution is sprayed into a heated high-speed agitating mixer such as a Henschel mixer containing inorganic filler, causing a chemical reaction with the surface of the inorganic filler, thereby achieving surface treatment. When using a water-insoluble coupling agent as a surface treatment agent, the coupling agent is dissolved in acetone, alcohol, etc., and sprayed into a heated high-speed agitating mixer containing inorganic filler, as described above, to achieve surface treatment of the inorganic filler.
表面処理剤としては、脂肪酸、樹脂酸、油脂、界面活性剤、カップリング剤(シラン系、チタン系、リン酸系、カルボン酸系等)が代表的であるが、無機充填剤の表面に作用できるものであればこれらに限定されるものではない。 Typical surface treatment agents include fatty acids, resin acids, oils and fats, surfactants, and coupling agents (silane-based, titanium-based, phosphoric acid-based, carboxylic acid-based, etc.), but are not limited to these as long as they can act on the surface of the inorganic filler.
脂肪酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸等の飽和脂肪酸や、これらの金属塩、及びこれらの変性物;オレイン酸、リノール酸、エルカ酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、リノレン酸、エイコサテトラエン酸、テトラコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸等の不飽和脂肪酸や、これらの金属塩、及びこれらの変性物等が挙げられる。 Fatty acids include, but are not limited to, saturated fatty acids such as caproic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and behenic acid, as well as their metal salts and modified products; and unsaturated fatty acids such as oleic acid, linoleic acid, erucic acid, eicosadienoic acid, docosadienoic acid, linolenic acid, eicosatetraenoic acid, tetracosapentaenoic acid, and docosahexaenoic acid, as well as their metal salts and modified products.
樹脂酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、パラストリン酸、ピマール酸、イソピマール酸、デヒドロアビエチン酸等を主成分としたロジン、及びこれらの誘導体等が挙げられる。 Resin acids include, but are not limited to, rosins whose main components are abietic acid, neoabietic acid, palustric acid, pimaric acid, isopimaric acid, dehydroabietic acid, etc., and derivatives thereof.
油脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、大豆油、亜麻仁油、ココナッツ油、サフラワー油等が挙げられる。 Examples of fats and oils include, but are not limited to, soybean oil, linseed oil, coconut oil, safflower oil, etc.
界面活性剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等の脂肪酸型陰イオン界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルや長鎖アルコール硫酸エステル等と、それらのナトリウム塩、カリウム塩等の硫酸エステル型陰イオン界面活性剤;アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、パラフィンスルホン酸、α-オレフィンスルホン酸、アルキルスルホコハク酸等と、それらのナトリウム塩、カリウム塩等のスルホン酸型陰イオン界面活性剤;ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール及びこれらの誘導体等の非イオン界面活性剤等が挙げられる。 Surfactants include, but are not limited to, fatty acid anionic surfactants such as sodium stearate and potassium stearate; sulfate ester anionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether sulfate esters and long-chain alcohol sulfate esters, and their sodium and potassium salts; sulfonic acid anionic surfactants such as alkylbenzenesulfonic acid, alkylnaphthalenesulfonic acid, paraffin sulfonic acid, α-olefinsulfonic acid, alkylsulfosuccinic acid, and their sodium and potassium salts; and nonionic surfactants such as polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, and derivatives thereof.
シラン系カップリング剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ポリジメチルシロキサン等のアルキル基含有シランカップリング剤;フェニルトリクロロシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等のフェニル基含有シランカップリング剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル基含有シランカップリング剤;p-スチリルトリメトキシシラン等のスチリル基含有シランカップリング剤;3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等のエポキシ基含有シランカップリング剤;3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のメタクリル基含有シランカップリング剤、3-アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のアクリル基含有シランカップリング剤;ヘキサメチルジシラザン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤等が挙げられる。 Silane coupling agents include, but are not limited to, alkyl group-containing silane coupling agents such as dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, dimethyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, and polydimethylsiloxane; phenyl group-containing silane coupling agents such as phenyltrichlorosilane, phenyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and vinyltriethoxysilane; Examples include vinyl group-containing silane coupling agents such as p-styryltriethoxysilane; styryl group-containing silane coupling agents such as p-styryltrimethoxysilane; epoxy group-containing silane coupling agents such as 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane; methacryl group-containing silane coupling agents such as 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane; acrylic group-containing silane coupling agents such as 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane; and amino group-containing silane coupling agents such as hexamethyldisilazane and N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane.
チタン系カップリング剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、チタンイソステアレート、テトラステアリルチタネート、テトライソプロピルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、チタンオクチレングリコレート化合物、チタンジエタノールアミネート、チタンアミノエチルアミノエタノレート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、トリス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルジオクチルパイロホスフェートチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリス(ドデシルベンゼンスルフォニル)チタネート、チタンテトラノルマルブトキシド、チタンテトラ-2-エチルヘキソキシド、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2-ジアリルオキシメチル-1-ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート等が挙げられる。 Titanium-based coupling agents include, but are not limited to, titanium isostearate, tetrastearyl titanate, tetraisopropyl titanate, isopropyl triisostearoyl titanate, titanium octylene glycolate compound, titanium diethanolamine, titanium aminoethyl aminoethanolate, bis(dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate, tris(dioctyl pyrophosphate) ethylene titanate, isopropyl dioctyl paprika Examples include pyrophosphate titanate, isopropyl tris(dioctyl pyrophosphate) titanate, isopropyl tris(dodecylbenzenesulfonyl)titanate, titanium tetra-n-butoxide, titanium tetra-2-ethylhexoxide, tetraoctyl bis(ditridecyl phosphite) titanate, tetraisopropyl bis(dioctyl phosphite) titanate, and tetra(2,2-diallyloxymethyl-1-butyl)bis(ditridecyl)phosphite titanate.
リン酸系カップリング剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリヘプチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリノニルホスフェート、トリデシルホスフェート、トリウンデシルホスフェート、トリドデシルホスフェート、トリトリデシルホスフェート、トリテトラデシルホスフェート、トリペンタデシルホスフェート、トリヘキサデシルホスフェート、トリヘプタデシルホスフェート、トリオクタデシルホスフェート、トリオレイルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート等のリン酸トリエステル;モノブチルアシッドホスフェート、モノペンチルアシッドホスフェート、モノヘキシルアシッドホスフェート、モノヘプチルアシッドホスフェート、モノオクチルアシッドホスフェート、モノノニルアシッドホスフェート、モノデシルアシッドホスフェート、モノウンデシルアシッドホスフェート、モノドデシルアシッドホスフェート、モノトリデシルアシッドホスフェート、モノテトラデシルアシッドホスフェート、モノペンタデシルアシッドホスフェート、モノヘキサデシルアシッドホスフェート、モノヘプタデシルアシッドホスフェート、モノオクタデシルアシッドホスフェート、モノオレイルアシッドホスフェート、ジブチルアシッドホスフェート、ジペンチルアシッドホスフェート、ジヘキシルアシッドホスフェート、ジヘプチルアシッドホスフェート、ジオクチルアシッドホスフェート、ジノニルアシッドホスフェート、ジデシルアシッドホスフェート、ジウンデシルアシッドホスフェート、ジドデシルアシッドホスフェート、ジトリデシルアシッドホスフェート、ジテトラデシルアシッドホスフェート、ジペンタデシルアシッドホスフェート、ジヘキサデシルアシッドホスフェート、ジヘプタデシルアシッドホスフェート、ジオクタデシルアシッドホスフェート、ジオレイルアシッドホスフェート等の酸性リン酸エステル;トリブチルホスフォロチオネート、トリペンチルホスフォロチオネート、トリヘキシルホスフォロチオネート、トリヘプチルホスフォロチオネート、トリオクチルホスフォロチオネート、トリノニルホスフォロチオネート、トリデシルホスフォロチオネート、トリウンデシルホスフォロチオネート、トリドデシルホスフォロチオネート、トリトリデシルホスフォロチオネート、トリテトラデシルホスフォロチオネート、トリペンタデシルホスフォロチオネート、トリヘキサデシルホスフォロチオネート、トリヘプタデシルホスフォロチオネート、トリオクタデシルホスフォロチオネート、トリオレイルホスフォロチオネート、トリフェニルホスフォロチオネート、トリクレジルホスフォロチオネート、トリキシレニルホスフォロチオネート、クレジルジフェニルホスフォロチオネート、キシレニルジフェニルホスフォロチオネート等のチオリン酸エステル;トリス・ジクロロプロピルホスフェート、トリス・クロロエチルホスフェート、トリス・クロロフェニルホスフェート、ポリオキシアルキレン・ビス[ジ(クロロアルキル)]ホスフェート等の塩素化リン酸エステル;ジブチルホスファイト、ジペンチルホスファイト、ジヘキシルホスファイト、ジヘプチルホスファイト、ジオクチルホスファイト、ジノニルホスファイト、ジデシルホスファイト、ジウンデシルホスファイト、ジドデシルホスファイト、ジオレイルホスファイト、ジフェニルホスファイト、ジクレジルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリペンチルホスファイト、トリヘキシルホスファイト、トリヘプチルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリノニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリウンデシルホスファイト、トリドデシルホスファイト、トリオレイルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト等の亜リン酸エステル等が挙げられる。 Examples of phosphoric acid coupling agents include, but are not limited to, phosphate triesters such as tributyl phosphate, tripentyl phosphate, trihexyl phosphate, triheptyl phosphate, trioctyl phosphate, trinonyl phosphate, tridecyl phosphate, triundecyl phosphate, tridodecyl phosphate, tritridecyl phosphate, tritetradecyl phosphate, tripentadecyl phosphate, trihexadecyl phosphate, triheptadecyl phosphate, trioctadecyl phosphate, trioleyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, and xylenyl diphenyl phosphate; monobutyl acid phosphate, monopentyl acid phosphate, monohexyl acid phosphate, monoheptyl acid phosphate, monooctyl acid phosphate, monoisopropyl ... Nononyl acid phosphate, monodecyl acid phosphate, monoundecyl acid phosphate, monododecyl acid phosphate, monotridecyl acid phosphate, monotetradecyl acid phosphate, monopentadecyl acid phosphate, monohexadecyl acid phosphate, monoheptadecyl acid phosphate, monooctadecyl acid phosphate, monooleyl acid phosphate, dibutyl acid phosphate, Dipentyl acid phosphate, dihexyl acid phosphate, diheptyl acid phosphate, dioctyl acid phosphate, dinonyl acid phosphate, didecyl acid phosphate, diundecyl acid phosphate, didodecyl acid phosphate, ditridecyl acid phosphate, ditetradecyl acid phosphate, dipentadecyl acid phosphate, dihexadecyl acid phosphate, diheptadecyl acid phosphate acidic phosphate esters such as tributyl phosphorothioate, tripentyl phosphorothioate, trihexyl phosphorothioate, triheptyl phosphorothioate, trioctyl phosphorothioate, trinonyl phosphorothioate, tridecyl phosphorothioate, triundecyl phosphorothioate, tridodecyl phosphorothioate, tritridecyl phosphorothioate, phosphorothioate, tritetradecyl phosphorothioate, tripentadecyl phosphorothioate, trihexadecyl phosphorothioate, triheptadecyl phosphorothioate, trioctadecyl phosphorothioate, trioleyl phosphorothioate, triphenyl phosphorothioate, tricresyl phosphorothioate, trixylenyl phosphorothioate, cresyl diphenyl phosphorothioate, xylenyl diphenyl phosphorothioate thiophosphate esters such as tris-dichloropropyl phosphate, tris-chloroethyl phosphate, tris-chlorophenyl phosphate, and polyoxyalkylene bis[di(chloroalkyl)]phosphate; and phosphite esters such as dibutyl phosphite, dipentyl phosphite, dihexyl phosphite, diheptyl phosphite, dioctyl phosphite, dinonyl phosphite, didecyl phosphite, diundecyl phosphite, didodecyl phosphite, dioleyl phosphite, diphenyl phosphite, dicresyl phosphite, tributyl phosphite, tripentyl phosphite, trihexyl phosphite, triheptyl phosphite, trioctyl phosphite, trinonyl phosphite, tridecyl phosphite, triundecyl phosphite, tridodecyl phosphite, trioleyl phosphite, triphenyl phosphite, and tricresyl phosphite.
カルボン酸系カップリング剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、カルボキシル化ポリブタジエン及びその水添物、カルボキシル化ポリイソプレン及びその水添物、カルボキシル化ポリオレフィン、カルボキシル化ポリスチレン、カルボキシル化スチレン-ブタジエン共重合体及びその水添物、カルボキシル化ニトリルゴム等が挙げられる。 Examples of carboxylic acid coupling agents include, but are not limited to, carboxylated polybutadiene and its hydrogenated products, carboxylated polyisoprene and its hydrogenated products, carboxylated polyolefin, carboxylated polystyrene, carboxylated styrene-butadiene copolymer and its hydrogenated products, and carboxylated nitrile rubber.
これらの中でも、本実施形態のエラストマー組成物を、医療用の容器の薬栓の材料として用いる場合、蒸気滅菌処理後のリシール性の観点から、表面処理剤としては、脂肪酸及びその変性物、シラン系カップリング剤が好ましく、さらにシラン系カップリング剤においては、トリメチルシリル系シランカップリング剤、ジメチルシリル系シランカップリング剤がより好ましい。 Among these, when the elastomer composition of this embodiment is used as a material for stoppers for medical containers, from the viewpoint of resealability after steam sterilization, fatty acids and modified products thereof, and silane coupling agents are preferred as surface treatment agents, and among silane coupling agents, trimethylsilyl silane coupling agents and dimethylsilyl silane coupling agents are more preferred.
また、無機充填剤との組み合わせとしては、蒸気滅菌処理後のリシール性の観点から、脂肪酸及びその変性物で表面処理された炭酸カルシウム、シラン系カップリング剤で表面処理されたシリカ(以下「表面処理シリカ」とも記す)が好ましく、より好ましくはシラン系カップリング剤で表面処理されたシリカであり、さらに好ましくはトリメチルシリル系シランカップリング剤、ジメチルシリル系シランカップリング剤で表面処理されたシリカである。
本実施形態のエラストマー組成物は、表面処理シリカを含まなくてもよい。
Furthermore, from the viewpoint of resealability after steam sterilization, preferred combinations with inorganic fillers include calcium carbonate surface-treated with a fatty acid or a modified product thereof, and silica surface-treated with a silane coupling agent (hereinafter also referred to as "surface-treated silica"). More preferred is silica surface-treated with a silane coupling agent, and even more preferred is silica surface-treated with a trimethylsilyl silane coupling agent or a dimethylsilyl silane coupling agent.
The elastomer composition of this embodiment may not contain surface-treated silica.
前述したように、無機充填剤を含有することで、薬栓として使用した場合、リシール性を向上させることができるが、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)を用いることで、無機充填剤の添加量を低減ないし無機充填剤の添加自体も不要となり、硬度調整のための非芳香族系軟化剤の添加量も低減することが可能となる。すなわち、本実施形態のエラストマー組成物においては、無機充填剤を含んでも、含まなくてもよく、より高度なリシール性を求められる用途においては、無機充填剤を含んでもよい。その場合の、無機充填剤の合計含有量は、前記水添ブロック共重合体(P)100質量部に対し、好ましくは10質量部~200質量部、より好ましくは50質量部~150質量部、さらに好ましくは10質量部~100質量部であり、さらにより好ましくは15質量部~90質量部である。 As mentioned above, the inclusion of an inorganic filler can improve resealability when used as a medicine stopper. However, by using the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, the amount of inorganic filler added can be reduced or even eliminated, and the amount of non-aromatic softener added for hardness adjustment can also be reduced. In other words, the elastomer composition of this embodiment may or may not contain an inorganic filler. In applications requiring higher resealability, an inorganic filler may be contained. In such cases, the total content of the inorganic filler is preferably 10 to 200 parts by weight, more preferably 50 to 150 parts by weight, even more preferably 10 to 100 parts by weight, and even more preferably 15 to 90 parts by weight, per 100 parts by weight of the hydrogenated block copolymer (P).
無機充填剤の含有量が前記範囲内であれば、本実施形態のエラストマー組成物を含む医療用容器に用いる薬栓において、優れたリシール性が得られる傾向にある。 When the inorganic filler content is within the above range, the stopper used in a medical container containing the elastomer composition of this embodiment tends to have excellent resealability.
無機充填剤の平均一次粒径は、0.01μm~5μmが好ましく、より好ましくは0.01μm~4μm、さらに好ましくは0.01μm~3μmである。
無機充填剤の平均一次粒径が0.01μm以上であることにより、エラストマー組成物の柔軟性の向上効果が得られ、5μm以下であることにより、エラストマー組成物への均一分散性の向上の効果が得られる。
The average primary particle size of the inorganic filler is preferably 0.01 μm to 5 μm, more preferably 0.01 μm to 4 μm, and even more preferably 0.01 μm to 3 μm.
When the average primary particle size of the inorganic filler is 0.01 μm or more, the flexibility of the elastomer composition can be improved, and when it is 5 μm or less, the uniform dispersion in the elastomer composition can be improved.
本実施形態のエラストマー組成物は、さらにポリフェニレンエーテル樹脂を含有してもよい。ポリフェニレンエーテル樹脂を含有することで、耐熱性、すなわち低圧縮永久歪性を向上させることができ、薬栓として使用した場合、リシール性を向上させることができるが、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)を用いることで、ポリフェニレンエーテル樹脂の添加量を低減ないしポリフェニレンエーテル樹脂の添加自体も不要となり、硬度調整のための非芳香族系軟化剤の添加量も低減することが可能となる。また、ポリフェニレンエーテル樹脂特有の臭気を低減ないし無くすことが可能となる。
本実施形態のエラストマー組成物は、ポリフェニレンエーテル樹脂及び表面処理シリカを含まなくてもよい。
The elastomer composition of this embodiment may further contain a polyphenylene ether resin. The inclusion of a polyphenylene ether resin can improve heat resistance, i.e., low compression set, and improve resealability when used as a medicine stopper. However, the use of the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment can reduce the amount of polyphenylene ether resin added or even eliminate the need for adding a polyphenylene ether resin, and can also reduce the amount of non-aromatic softener added for adjusting hardness. Furthermore, it can reduce or eliminate the odor characteristic of polyphenylene ether resin.
The elastomer composition of the present embodiment may not contain the polyphenylene ether resin and the surface-treated silica.
ポリフェニレンエーテル樹脂は、下記一般式(I)で表される繰り返し構造単位を有する、単独重合体及び/又は共重合体であることが好ましい。 The polyphenylene ether resin is preferably a homopolymer and/or copolymer having a repeating structural unit represented by the following general formula (I):
前記一般式(I)中、Oは酸素原子を表す。
R2~R5は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、第一級若しくは第二級のC1~C7アルキル基、フェニル基、C1~C7ハロアルキル基、C1~C7アミノアルキル基、C1~C7ヒドロカルビロキシ基、又はハロヒドロカルビロキシ基(ここで、少なくとも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子を隔てている)を表す。
In the general formula (I), O represents an oxygen atom.
R2 to R5 each independently represent hydrogen, halogen, a primary or secondary C1 to C7 alkyl group, a phenyl group, a C1 to C7 haloalkyl group, a C1 to C7 aminoalkyl group, a C1 to C7 hydrocarbyloxy group, or a halohydrocarbyloxy group (wherein at least two carbon atoms separate the halogen atom from the oxygen atom).
ポリフェニレンエーテル樹脂の製造方法は、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、米国特許第3306874号明細書、米国特許第3306875号明細書、米国特許第3257357号明細書、米国特許第3257358号明細書、特開昭50-51197号公報、特公昭52-17880号公報、特公昭63-152628号公報等に記載された製造方法等が挙げられる。 The method for producing polyphenylene ether resin is not particularly limited, and known methods can be used. Examples include the production methods described in U.S. Pat. Nos. 3,306,874, 3,306,875, 3,257,357, 3,257,358, JP-A Nos. 50-51197, 52-17880, and 63-152628.
ポリフェニレンエーテル樹脂としては、以下に限定されないが、例えば、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2-メチル-6-エチル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2-メチル-6-フェニル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2,6-ジクロロ-1,4-フェニレンエーテル)等の単独重合体や、2,6-ジメチルフェノールと他のフェノール類との共重合体(例えば、特公昭52-17880号公報に記載されているような2,3,6-トリメチルフェノールとの共重合体や2-メチル-6-ブチルフェノールとの共重合体)等のポリフェニレンエーテル共重合体が挙げられる。 Examples of polyphenylene ether resins include, but are not limited to, homopolymers such as poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether), poly(2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylene ether), poly(2-methyl-6-phenyl-1,4-phenylene ether), and poly(2,6-dichloro-1,4-phenylene ether), as well as polyphenylene ether copolymers such as copolymers of 2,6-dimethylphenol with other phenols (for example, copolymers with 2,3,6-trimethylphenol and copolymers with 2-methyl-6-butylphenol, as described in JP-B No. 52-17880).
これらの中でも、工業的生産性と耐熱性能の観点から、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンエーテル)、2,6-ジメチルフェノールと2,3,6-トリメチルフェノールとの共重合体、又はこれらの混合物が好ましい。 Among these, poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether), a copolymer of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol, or a mixture thereof is preferred from the standpoint of industrial productivity and heat resistance.
さらに、ポリフェニレンエーテル樹脂は、全部又は一部が変性された変性ポリフェニレンエーテル樹脂であってもよい。 Furthermore, the polyphenylene ether resin may be a modified polyphenylene ether resin that has been completely or partially modified.
ここで、変性ポリフェニレンエーテル樹脂とは、分子構造内に少なくとも1個の炭素-炭素二重結合又は三重結合、及び少なくとも1個のカルボン酸基、酸無水物基、アミノ基、水酸基又はグリシジル基を有する、少なくとも1種の変性化合物で変性されたポリフェニレンエーテル樹脂をいう。 Here, modified polyphenylene ether resin refers to a polyphenylene ether resin that has been modified with at least one modifying compound that has at least one carbon-carbon double bond or triple bond and at least one carboxylic acid group, acid anhydride group, amino group, hydroxyl group, or glycidyl group within its molecular structure.
分子構造内に少なくとも1個の炭素-炭素二重結合、及びカルボン酸基又は酸無水物基を有する変性化合物としては、以下に限定されないが、例えば、マレイン酸、フマル酸、クロロマレイン酸、シス-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸、及びこれらの酸無水物等が挙げられる。 Examples of modified compounds having at least one carbon-carbon double bond and a carboxylic acid group or anhydride group within their molecular structure include, but are not limited to, maleic acid, fumaric acid, chloromaleic acid, cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, and their anhydrides.
これらの中でも、前記水添ブロック共重合体(P)とポリフェニレンエーテル樹脂の相溶性の観点から、好ましくはフマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸であり、より好ましくはフマル酸、無水マレイン酸である。 Among these, from the viewpoint of compatibility between the hydrogenated block copolymer (P) and the polyphenylene ether resin, fumaric acid, maleic acid, and maleic anhydride are preferred, and fumaric acid and maleic anhydride are more preferred.
また、これら不飽和ジカルボン酸の2個のカルボキシル基のうちの1個又は2個がエステルになっている化合物も使用可能である。 Compounds in which one or both of the two carboxyl groups of these unsaturated dicarboxylic acids are esterified can also be used.
分子構造内に少なくとも1個の炭素-炭素二重結合、及びグリシジル基を有する変性化合物としては、以下に限定されないが、例えば、アリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレート、エポキシ化天然油脂等が挙げられる。これらの中でも好ましくは、グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレートである。 Modified compounds having at least one carbon-carbon double bond and a glycidyl group in their molecular structure include, but are not limited to, allyl glycidyl ether, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and epoxidized natural fats and oils. Of these, glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate are preferred.
分子構造内に少なくとも1個の炭素-炭素二重結合、及び水酸基を有する変性化合物としては、以下に限定されないが、例えば、アリルアルコール、4-ペンテン-1-オール、1,4-ペンタジエン-3-オール等の一般式CnH2n-3OH(nは正の整数)で表される不飽和アルコール、一般式CnH2n-5OH、CnH2n-7OH(nは正の整数)で表される不飽和アルコール等が挙げられる。 Examples of the modified compound having at least one carbon-carbon double bond and a hydroxyl group in its molecular structure include, but are not limited to, unsaturated alcohols represented by the general formula C n H 2n-3 OH (n is a positive integer), such as allyl alcohol, 4-penten-1-ol, and 1,4-pentadiene-3-ol, as well as unsaturated alcohols represented by the general formula C n H 2n-5 OH and C n H 2n-7 OH (n is a positive integer).
上記の各種変性化合物は、それぞれ1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The above-mentioned various modified compounds may be used alone or in combination of two or more.
変性されたポリフェニレンエーテル樹脂の変性化合物の付加率は、好ましくは0.01質量%~5質量%であり、より好ましくは0.1質量%~3質量%である。なお、変性されたポリフェニレンエーテル樹脂中に、未反応の変性化合物及び/又は変性化合物の重合体が1質量%未満の量であれば残存していてもよい。 The addition rate of the modifying compound in the modified polyphenylene ether resin is preferably 0.01% by mass to 5% by mass, and more preferably 0.1% by mass to 3% by mass. Note that unreacted modifying compound and/or polymer of the modifying compound may remain in the modified polyphenylene ether resin in an amount of less than 1% by mass.
ポリフェニレンエーテル樹脂の還元粘度ηsp/C(0.5g/dL、クロロホルム溶液、30℃測定)は、0.15dL/g~0.70dL/gの範囲であることが好ましく、0.20dL/g~0.60dL/gの範囲にあることがより好ましく、0.25dL/g~0.50dL/gの範囲にあることがより好ましい。 The reduced viscosity ηsp/C of the polyphenylene ether resin (0.5 g/dL, chloroform solution, measured at 30°C) is preferably in the range of 0.15 dL/g to 0.70 dL/g, more preferably in the range of 0.20 dL/g to 0.60 dL/g, and even more preferably in the range of 0.25 dL/g to 0.50 dL/g.
ポリフェニレンエーテル樹脂の前記還元粘度が0.15dL/g以上であると、本実施形態のエラストマー組成物において、良好な圧縮永久歪性が得られる傾向にあり、0.70dL/g以下であると、優れた加工性が得られる傾向にある。 When the reduced viscosity of the polyphenylene ether resin is 0.15 dL/g or higher, the elastomer composition of this embodiment tends to have good compression set, and when it is 0.70 dL/g or lower, it tends to have excellent processability.
ポリフェニレンエーテル樹脂の還元粘度は、ポリフェニレンエーテル樹脂の製造工程において、触媒の種類、重合時間、及び重合温度を調整することにより、上記数値範囲に制御することができる。 The reduced viscosity of polyphenylene ether resin can be controlled within the above numerical range by adjusting the type of catalyst, polymerization time, and polymerization temperature during the polyphenylene ether resin production process.
本実施形態においては、還元粘度が異なる2種以上のポリフェニレンエーテル樹脂をブレンドし、全体としてポリフェニレンエーテル樹脂として用いてもよい。この場合においては、複数のポリフェニレンエーテル樹脂を混合した後の混合物の還元粘度が、0.15dL/g~0.70dL/gの範囲であることが好ましく、個々のポリフェニレンエーテル樹脂の還元粘度が0.15dL/g~0.70dL/gの範囲でなくてもよい。 In this embodiment, two or more polyphenylene ether resins with different reduced viscosities may be blended and used as a polyphenylene ether resin as a whole. In this case, the reduced viscosity of the mixture obtained by mixing the multiple polyphenylene ether resins is preferably in the range of 0.15 dL/g to 0.70 dL/g, and the reduced viscosity of each individual polyphenylene ether resin does not have to be in the range of 0.15 dL/g to 0.70 dL/g.
ポリフェニレンエーテル樹脂の還元粘度は後述する実施例に記載する方法により測定することができる。 The reduced viscosity of polyphenylene ether resin can be measured by the method described in the Examples below.
また、ポリフェニレンエーテル樹脂の数平均分子量Mnは、好ましくは1,000~50,000、より好ましくは1,500~50,000、さらに好ましくは1,500~30,000である。ポリフェニレンエーテル樹脂の数平均分子量が前記範囲内であれば、圧縮永久歪性により優れたエラストマー組成物が得られる傾向にある。 The number-average molecular weight Mn of the polyphenylene ether resin is preferably 1,000 to 50,000, more preferably 1,500 to 50,000, and even more preferably 1,500 to 30,000. If the number-average molecular weight of the polyphenylene ether resin is within this range, an elastomer composition with superior compression set tends to be obtained.
なお、ポリフェニレンエーテル樹脂の数平均分子量は、上述の水添ブロック共重合体(a)と同様に、GPCによって測定したクロマトグラムのピークの分子量に基づいて、市販の標準ポリスチレンの測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用して求めることができる。 The number average molecular weight of the polyphenylene ether resin, as with the hydrogenated block copolymer (a) described above, can be determined based on the molecular weight of the peak in the chromatogram measured by GPC using a calibration curve (prepared using the peak molecular weight of the standard polystyrene) obtained from measurements of commercially available standard polystyrene.
前記ポリフェニレンエーテル樹脂は、1種のみを単独で用いてもよいし、加工性改善のためにポリスチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂等の樹脂とブレンドすることにより改質されたものを用いてもよい。 The polyphenylene ether resin may be used alone, or may be modified by blending with a resin such as a polystyrene-based resin or a polypropylene-based resin to improve processability.
ポリスチレン系樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、汎用ポリスチレン(GPPS)、ゴム成分で補強された耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、スチレン-ブタジエン共重合体、本実施形態で用いる水添ブロック共重合体(P)以外の水添スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体等が挙げられる。これらの共重合体は、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。 Examples of polystyrene resins include, but are not limited to, general-purpose polystyrene (GPPS), rubber-reinforced high-impact polystyrene (HIPS), styrene-butadiene copolymers, hydrogenated styrene-butadiene copolymers other than the hydrogenated block copolymer (P) used in this embodiment, styrene-maleic anhydride copolymers, styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-acrylonitrile-butadiene copolymers, and styrene-methyl methacrylate copolymers. These copolymers may be random copolymers or block copolymers.
ポリプロピレン系樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、プロピレンとプロピレン以外のオレフィン、好ましくは炭素数2~20のα-オレフィン、とのブロック共重合体若しくはランダム共重合体、あるいはそれらのブレンド物を挙げることができる。 Examples of polypropylene-based resins include, but are not limited to, block or random copolymers of propylene and an olefin other than propylene, preferably an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms, or blends thereof.
前述したように、ポリフェニレンエーテル樹脂を含有することで、耐熱性、すなわち低圧縮永久歪性を向上させることができ、薬栓として使用した場合、リシール性を向上させることができるが、本実施形態の水添ブロック共重合体(P)を用いることで、ポリフェニレンエーテル樹脂の添加量を低減ないしポリフェニレンエーテル樹脂の添加自体も不要となり、硬度調整のための非芳香族系軟化剤の添加量も低減することが可能となる。また、ポリフェニレンエーテル樹脂特有の臭気を低減ないし無くすことが可能となる。すなわち、本実施形態のエラストマー組成物においては、ポリフェニレンエーテル樹脂を含んでも、含まなくてもよく、ポリフェニレンエーテル樹脂に由来する臭気が課題とならない、ないし、高度な低圧縮永久歪性を求められる用途においては、ポリフェニレンエーテル樹脂を含んでもよい。その場合の、ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量は、前記水添ブロック共重合体(P)100質量部に対し、5質量部~100質量部であり、好ましくは10質量部~90質量部、より好ましくは20質量部~85質量部、さらに好ましくは30質量部~85質量部である。 As mentioned above, the inclusion of polyphenylene ether resin can improve heat resistance, i.e., low compression set, and improve resealability when used as a medicine stopper. However, by using the hydrogenated block copolymer (P) of this embodiment, the amount of polyphenylene ether resin added can be reduced or even eliminated, making it possible to reduce the amount of non-aromatic softener added for hardness adjustment. It also makes it possible to reduce or eliminate the odor characteristic of polyphenylene ether resin. That is, the elastomer composition of this embodiment may or may not contain polyphenylene ether resin. However, polyphenylene ether resin may be contained in applications where the odor derived from polyphenylene ether resin is not an issue or where highly low compression set is required. In such cases, the content of polyphenylene ether resin is 5 to 100 parts by weight, preferably 10 to 90 parts by weight, more preferably 20 to 85 parts by weight, and even more preferably 30 to 85 parts by weight, per 100 parts by weight of the hydrogenated block copolymer (P).
ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が上記範囲内にあると、エラストマー組成物の圧縮永久歪性が良好なものとなる傾向にある。 When the polyphenylene ether resin content is within the above range, the elastomer composition tends to have good compression set properties.
本実施形態のエラストマー組成物は、上述の水添ブロック共重合体(P)以外の水添スチレン系エラストマーを含有してもよい。前記水添スチレン系エラストマーとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、スチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)、スチレン-イソプレン-スチレンを水素添加により飽和させたスチレン-エチレン-ブチレン-スチレン(SEBS)、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレン(SEPS)が、代表的な水添スチレン系エラストマーとして挙げられる。 The elastomer composition of this embodiment may contain a hydrogenated styrene-based elastomer other than the hydrogenated block copolymer (P). Representative examples of the hydrogenated styrene-based elastomer include, but are not limited to, styrene-butadiene-styrene (SBS), styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS), and styrene-ethylene-propylene-styrene (SEPS), which are styrene-isoprene-styrene saturated by hydrogenation.
その他、スチレン-エチレン-ブチレン(SEB)、スチレン-エチレン-プロピレン(SEP)といった構造のエラストマーも挙げられる。 Other examples include elastomers with structures such as styrene-ethylene-butylene (SEB) and styrene-ethylene-propylene (SEP).
また、前記水添スチレン系エラストマーに、種々の官能基を付与した反応性エラストマーを使用してもよい。 In addition, reactive elastomers in which various functional groups have been added to the hydrogenated styrene-based elastomer may also be used.
前記官能基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、チオカルボニル基、酸ハロゲン化物基、酸無水物基、チオカルボン酸基、アルデヒド基、チオアルデヒド基、カルボン酸エステル基、アミド基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、リン酸基、リン酸エステル基、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、ピリジル基、キノリン基、エポキシ基、チオエポキシ基、スルフィド基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、ハロゲン化ケイ素基、アルコキシケイ素基、ハロゲン化スズ基、ボロン酸基、ホウ素含有基、ボロン酸塩基、アルコキシスズ基、フェニルスズ
基が挙げられる。
Examples of the functional group include, but are not limited to, a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonyl group, a thiocarbonyl group, an acid halide group, an acid anhydride group, a thiocarboxylic acid group, an aldehyde group, a thioaldehyde group, a carboxylic acid ester group, an amide group, a sulfonic acid group, a sulfonate ester group, a phosphoric acid group, a phosphoric acid ester group, an amino group, an imino group, a nitrile group, a pyridyl group, a quinoline group, an epoxy group, a thioepoxy group, a sulfide group, an isocyanate group, an isothiocyanate group, a silicon halide group, an alkoxy silicon group, a tin halide group, a boronic acid group, a boron-containing group, a boronate salt group, an alkoxy tin group, and a phenyl tin group.
本実施形態のエラストマー組成物は、圧縮永久歪性の観点から、有機過酸化物存在下で部分架橋されていてもよい。 The elastomer composition of this embodiment may be partially crosslinked in the presence of an organic peroxide from the standpoint of compression set.
有機過酸化物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサン、ジクミルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサン、t-ブチルペルオキシベンゾエート、t-ブチルクミルペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロキシペルオキシド、1,3-ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ベンゾイルペルオキシド、1,1-ジ(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、t-ブチルヒドロペルオキシド、1,1,3,3-テトラメチルブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド、1,1-ジ-t-ブチルペルオキシ・シクロヘキサン、2,5-ジメチルー2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルペルオキシ)バレレート、t-ブチルペルオキシイソブチレート、t-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルペルオキシイソプロピルカルボナート等が挙げられる。 Organic peroxides include, but are not limited to, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, t-butylperoxybenzoate, t-butylcumyl peroxide, diisopropylbenzenehydroxyperoxide, 1,3-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene, benzoyl peroxide, 1,1-di(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, Examples include hexane, t-butyl hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3, n-butyl-4,4-bis(t-butylperoxy)valerate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, and t-butylperoxyisopropyl carbonate.
これらは、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上の有機過酸化物を組み合わせて使用してもよい。 These organic peroxides may be used alone or in combination of two or more.
有機過酸化物の使用量は、水添ブロック共重合体(P)100質量部に対し、好ましくは0.05質量部~5質量部、より好ましくは0.1質量部~4質量部、さらに好ましくは0.3質量部~3質量部である。 The amount of organic peroxide used is preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 4 parts by mass, and even more preferably 0.3 to 3 parts by mass, per 100 parts by mass of the hydrogenated block copolymer (P).
有機過酸化物の使用量が前記範囲内であれば、加工性を低下させることなく、回復特性、特に圧縮永久歪性に優れたエラストマー組成物が得られる傾向にある。 When the amount of organic peroxide used is within the above range, an elastomer composition with excellent recovery properties, particularly compression set, tends to be obtained without reducing processability.
また、本実施形態のエラストマー組成物を部分架橋する場合、架橋度を調整するために必要に応じて架橋助剤を使用することができる。 Furthermore, when the elastomer composition of this embodiment is partially crosslinked, a crosslinking aid can be used as needed to adjust the degree of crosslinking.
架橋助剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルホルマール、トリアリルトリメリテート、N,N’-m-フェニレンビスマレイミド、ジプロパギルテレフタレート、ジアリルフタレート、テトラアリルテレフタルアミド、トリアリルホスフェート、ジビニルベンゼン、エチレンジメタクリレート、ジアリルフタレート、キノンジオキシム、エチレングリコールジメタクリレート、多官能性メタクリレートモノマー、多価アルコールメタクリレート及びアクリレート、不飽和シラン化合物(例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等)等が挙げられる。 Examples of crosslinking aids include, but are not limited to, trimethylolpropane triacrylate, triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, triallyl formal, triallyl trimellitate, N,N'-m-phenylene bismaleimide, dipropargyl terephthalate, diallyl phthalate, tetraallyl terephthalamide, triallyl phosphate, divinylbenzene, ethylene dimethacrylate, diallyl phthalate, quinone dioxime, ethylene glycol dimethacrylate, polyfunctional methacrylate monomers, polyhydric alcohol methacrylates and acrylates, and unsaturated silane compounds (e.g., vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, etc.).
これらは、1種のみを単独で用いてもよいし、必要に応じて2種以上を併用して使用することができる。 These may be used alone or in combination of two or more types as needed.
架橋助剤の使用量は、水添ブロック共重合体(P)100質量部に対し、好ましくは0.1質量部~10質量部、より好ましくは0.2質量部~8質量部、さらに好ましくは0.5質量部~7質量部である。 The amount of crosslinking aid used is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.2 to 8 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 7 parts by mass, per 100 parts by mass of hydrogenated block copolymer (P).
本実施形態のエラストマー組成物は、本実施形態の目的を損わない範囲で、上述した成分以外に、さらにその他の添加剤を含んでいてもよい。 The elastomer composition of this embodiment may contain other additives in addition to the components described above, as long as the purpose of this embodiment is not impaired.
かかるその他の添加剤としては、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、可塑剤、光安定剤、結晶核剤、衝撃改良剤、顔料、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、相溶化剤、及び粘着性付与剤等が挙げられる。 Such other additives include heat stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, antioxidants, plasticizers, light stabilizers, crystal nucleating agents, impact modifiers, pigments, lubricants, antistatic agents, flame retardants, flame retardant aids, compatibilizers, and tackifiers.
特に滑剤としてシリコンオイルを添加すると摺動性が向上し、針刺し抵抗の低下、コアリング性の改善に効果的である。 In particular, adding silicone oil as a lubricant improves sliding properties, reduces needle puncture resistance, and is effective in improving coring properties.
シリコンオイルの種類としては、一般的なジメチルポリシロキサン、フェニル-メチルポリシロキサン等が挙げられ、特にジメチルポリシロキサンが好ましい。 Examples of silicone oils include common dimethylpolysiloxane and phenyl-methylpolysiloxane, with dimethylpolysiloxane being particularly preferred.
シリコンオイルの添加量としては、前記水添ブロック共重合体(a)100質量部に対し、好ましくは0.5質量部~10質量部、より好ましくは0.7質量部~7質量部、さらに好ましくは1.0質量部~5質量部である。シリコンオイルの動粘度としては特に制限はないが、10mm2/秒~10000mm2/秒が好ましく、50mm2/秒~7000mm2/秒がより好ましく、100mm2/秒~5000mm2/秒がさらに好ましい。 The amount of silicone oil added is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 0.7 to 7 parts by mass, and even more preferably 1.0 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the hydrogenated block copolymer (a). The kinematic viscosity of the silicone oil is not particularly limited, but is preferably 10 mm 2 /sec to 10,000 mm 2 /sec, more preferably 50 mm 2 /sec to 7,000 mm 2 /sec, and even more preferably 100 mm 2 /sec to 5,000 mm 2 /sec.
これらの添加剤は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。 These additives may be used alone or in combination of two or more.
(エラストマー組成物の製造方法)
本実施形態のエラストマー組成物の製造方法としては、特に限定されず、従来公知の方法を適用できる。
(Method for producing elastomer composition)
The method for producing the elastomer composition of the present embodiment is not particularly limited, and any conventionally known method can be applied.
例えば、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、インターナルミキサー、ラボプラストミル、ミックスラボ、単軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機、コニーダ、多軸スクリュー押出機等の一般的な混和機を用いた溶融混練方法、各成分を溶解又は分散混合後、溶剤を加熱除去する方法等が挙げられる。 Examples include melt-kneading methods using common mixers such as pressure kneaders, Banbury mixers, internal mixers, Labo Plastomills, Mix Labs, single-screw extruders, twin-screw extruders, co-kneaders, and multi-screw extruders, and methods in which the components are dissolved or dispersed and mixed and then the solvent is removed by heating.
本実施形態のエラストマー組成物を、上述した有機過酸化物により部分架橋する場合には、各成分の複合化と、有機過酸化物(及び必要に応じて添加する架橋助剤)による部分架橋を同時に行ってもよいし、各成分を複合化した後に、有機過酸化物及び必要に応じて架橋助剤を添加して部分架橋させてもよい。 When the elastomer composition of this embodiment is partially crosslinked using the organic peroxide described above, the components may be combined and partially crosslinked using the organic peroxide (and a crosslinking aid, if necessary) simultaneously, or the components may be combined and then partially crosslinked by adding the organic peroxide and, if necessary, a crosslinking aid.
また、各成分の一部と有機過酸化物及び必要に応じて架橋助剤を混合し、架橋した後に、残りの成分を混合してもよい。 Alternatively, a portion of each component may be mixed with an organic peroxide and, if necessary, a crosslinking aid, followed by crosslinking, followed by mixing with the remaining components.
部分架橋は、使用する有機過酸化物の分解が起こる温度、一般には150℃~250℃の温度条件下で行うことができる。 Partial crosslinking can be carried out at a temperature at which the organic peroxide used decomposes, generally between 150°C and 250°C.
各成分の一部又は全部の複合化と有機過酸化物(及び必要に応じて添加する架橋助剤)による架橋を同時に行う場合には、使用する有機過酸化物の分解が起こる温度で、前記溶融混練機を用いる等して複合化することもできる。 When compounding some or all of the components and crosslinking with an organic peroxide (and a crosslinking aid, if added as needed) are carried out simultaneously, compounding can be carried out using the melt kneader, etc., at a temperature at which the organic peroxide used decomposes.
(用途)
本実施形態のシール部材は、上述のエラストマー組成物からなる。また、本実施形態の栓体は、上述のエラストマー組成物からなる。また、本実施形態の医療用途に用いられる薬栓は、上述のエラストマー組成物からなる。
(Application)
The sealing member of this embodiment is made of the above-described elastomer composition. The stopper of this embodiment is made of the above-described elastomer composition. The drug stopper used for medical purposes of this embodiment is made of the above-described elastomer composition.
(栓体用途)
本実施形態のエラストマー組成物を栓体用途で用いる場合は、医療用の気密容器や密閉容器に用いられることが好ましく、注射針を刺す用途の場合は、概略筒状の蓋体や、所定の治具の中に円柱状の栓体が嵌め込まれ、蓋体又は治具と一体となって用いられるのが代表的な形態である。
(Plug use)
When the elastomer composition of the present embodiment is used for a stopper, it is preferably used in a medical airtight container or a sealed container. When it is used for inserting an injection needle, a typical form is that a cylindrical stopper is fitted into a roughly cylindrical lid or a predetermined jig and used as an integral part of the lid or the jig.
前記治具としては、以下に限定されるものではないが、例えば、所定の枠組み、キャップ、ハウジング、封止材等が挙げられる。具体的には、輸液バッグのキャップとして利用される形態が挙げられる。 Examples of the jig include, but are not limited to, a specific framework, cap, housing, sealant, etc. Specific examples include those used as caps for infusion bags.
他方、円柱状の栓体単独で用いられる場合もあり、ガラス瓶の口部に嵌め込まれて密閉性の栓として機能する。 On the other hand, cylindrical stoppers can also be used alone, fitting into the mouth of a glass bottle to function as a sealing stopper.
注射針を刺さない用途の場合は、ねじ等で密閉できるようになっている容器の蓋の内面に円盤状の栓体が嵌め込まれることで、密閉性の向上に寄与する。 For applications that do not require the insertion of a syringe needle, fitting a disc-shaped stopper onto the inner surface of a container lid that can be sealed with a screw or other means contributes to improved sealing.
本実施形態のエラストマー組成物を含む栓体は、容器、特に医療用の容器の栓として使用することが好ましい。 The stopper containing the elastomer composition of this embodiment is preferably used as a stopper for a container, particularly a medical container.
医療用の容器としては気密容器又は密閉容器であることが好ましく、以下に限定されないが、例えば、輸液バッグ、腹膜透析バッグ、輸液ボトル、輸液ソフトボトル、ガラスバイアル、プラスチックバイアル等が挙げられる。 Medical containers are preferably airtight or sealed containers, and examples include, but are not limited to, infusion bags, peritoneal dialysis bags, infusion bottles, soft infusion bottles, glass vials, and plastic vials.
栓体の形状としては、特に限定されないが、例えば、円錐台状、円柱状、円盤状等が挙げられ、その直径は通常、5mm~25mm程度である。栓体の厚さ、すなわち注射針を刺す用途においては、注射針を刺通する方向の厚さも特に限定されないが、通常、2mm~10mm程度である。 The shape of the stopper is not particularly limited, but examples include truncated cones, cylinders, and disks, and its diameter is typically about 5 mm to 25 mm. The thickness of the stopper, i.e., the thickness in the direction of needle insertion when used with an injection needle, is also not particularly limited, but is typically about 2 mm to 10 mm.
(栓体の製造方法)
前記栓体は、特に限定されないが、例えば、射出成形、圧縮成形、押出成形からの打ち抜き等により製造することができる。
(Method for manufacturing plug)
The plug can be produced by, but not limited to, injection molding, compression molding, punching from extrusion molding, or the like.
寸法精度や表面粗さの再現性という観点からは、射出成形により製造することが好ましい。 From the standpoint of dimensional accuracy and reproducibility of surface roughness, manufacturing by injection molding is preferable.
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて本実施形態について詳細に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、水添ブロック重合体を用いて組成物を作成し、更に特定の形状の栓体とするが、栓体を一度溶融させ、実施例に挙げた形状に再成型したのち同様の評価を行ってもよい。その際、組成物の組成の定量方法は特に限定されないが、一般的な定量技術を、例えばGPCやNMRなどを組み合わせることで行ってよい。 The present embodiment will be described in detail below with specific examples and comparative examples, but the present embodiment is not limited to the following examples. For example, in this embodiment, a composition is prepared using a hydrogenated block polymer and then formed into a stopper of a specific shape. However, the stopper may be melted once and remolded into the shape given in the examples, after which a similar evaluation may be performed. In this case, the method for quantifying the composition of the composition is not particularly limited, but may be a combination of general quantification techniques, such as GPC or NMR.
先ず、実施例及び比較例に適用した、評価方法及び物性の測定方法について下記に示す。 First, the evaluation methods and physical property measurement methods used in the examples and comparative examples are described below.
〔水添ブロック共重合体の各物性〕
(水添ブロック共重合体中のジブロック成分のピークトップ分子量及び水添ブロック共重合体全体の重量平均分子量)
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)〔装置:ウォーターズ製〕により各分子量を下記の条件で測定した。得られたクロマトグラムから水添ブロック共重合体中のジブロック成分に該当するピークトップの分子量を、市販の標準ポリスチレンの測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用して求めた。また、全ピークを含むベースラインを設定し、同様に水添ブロック共重合体全体の重量平均分子量を算出した。
(測定条件)
GPC;ACQUITY APCシステム(日本ウォーターズ株式会社製)
システム(測定・解析)ソフト;Empower3
検出器;示差屈折率(RI)検出器
屈折率単位フルスケール;500μRIU
出力フルスケール;2000mV
サンプリングレート;10ポイント数/sec
カラム;ACQUITY APC XT125(4.6mm×150mm);1本
ACQUITY APC XT200(4.6mm×150mm);1本
ACQUITY APC XT900(4.6mm×150mm);1本
ACQUITY APC XT450(4.6mm×150mm);1本
溶媒;テトラヒドロフラン(THF)
流量;1.0mL/分
濃度;0.1mg/mL
カラム温度;40℃
注入量;20μL
[Physical properties of hydrogenated block copolymer]
(Peak-top molecular weight of diblock component in hydrogenated block copolymer and weight-average molecular weight of entire hydrogenated block copolymer)
Each molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC) (apparatus: manufactured by Waters) under the following conditions. From the obtained chromatogram, the molecular weight of the peak top corresponding to the diblock component in the hydrogenated block copolymer was determined using a calibration curve (prepared using the peak molecular weight of the standard polystyrene) obtained from the measurement of commercially available standard polystyrene. In addition, a baseline including all peaks was set, and the weight average molecular weight of the entire hydrogenated block copolymer was calculated in the same manner.
(Measurement conditions)
GPC: ACQUITY APC system (manufactured by Nihon Waters Co., Ltd.)
System (measurement and analysis) software: Empower3
Detector: Differential refractive index (RI) detector Refractive index unit full scale: 500 μRIU
Output full scale: 2000mV
Sampling rate: 10 points/sec
Column: ACQUITY APC XT125 (4.6 mm x 150 mm); 1
ACQUITY APC XT200 (4.6mm x 150mm); 1 piece
ACQUITY APC XT900 (4.6mm x 150mm); 1 piece
ACQUITY APC XT450 (4.6 mm x 150 mm); 1 bottle Solvent; tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0mL/min Concentration: 0.1mg/mL
Column temperature: 40°C
Injection volume: 20μL
(水添ブロック共重合体中のジブロック成分比率・2分岐成分比率・3分岐成分比率・4分岐以上成分比率)
上記GPCから得られた各ピーク間曲線の変曲点を垂直分割し、総面積に対する各分割面積の比を、各成分の質量比率とした。ピーク間に変曲点がみられない場合は、ピークの総面積に対して、ジブロック成分のピークトップ分子量の1.5倍の分子量の位置から2.5倍の分子量の位置まで分割面積の比を、2分岐成分比率とした。同様に、ピークの総面積に対して、ジブロック成分のピークトップ分子量の2.5倍の分子量の位置から3.5倍の分子量の位置まで分割面積の比を、3分岐成分比率とし、ジブロック成分のピークトップ分子量の3.5倍の分子量以上の分子量の成分の分割面積の比を4分岐以上成分比率とした。
(Ratio of diblock component, ratio of dibranched component, ratio of tribranched component, ratio of quadruple or more branched component in hydrogenated block copolymer)
The inflection points of each inter-peak curve obtained from the GPC were vertically divided, and the ratio of each divided area to the total area was defined as the mass ratio of each component. When no inflection points were observed between peaks, the ratio of the divided area from the position of 1.5 times the peak top molecular weight of the diblock component to the position of 2.5 times the molecular weight of the diblock component to the total peak area was defined as the 2-branched component ratio. Similarly, the ratio of the divided area from the position of 2.5 times the peak top molecular weight of the diblock component to the position of 3.5 times the molecular weight of the diblock component to the total peak area was defined as the 3-branched component ratio, and the ratio of the divided area of components with molecular weights equal to or greater than 3.5 times the peak top molecular weight of the diblock component was defined as the 4- or more-branched component ratio.
(水添ブロック共重合体中の全ビニル芳香族単量体単位の含有量(全スチレン含有量))
一定量の水添ブロック共重合体(P)をクロロホルムに溶解し、紫外分光光度計(島津製作所製、UV-2450)にて測定し、ビニル芳香族化合物成分(スチレン)に起因する吸収波長(262NM)のピーク強度から検量線を用いてビニル芳香族単量体単位(スチレン)の含有量を算出した。
(Total vinyl aromatic monomer unit content (total styrene content) in hydrogenated block copolymer)
A certain amount of hydrogenated block copolymer (P) was dissolved in chloroform and measured with an ultraviolet spectrophotometer (Shimadzu Corporation, UV-2450). The content of vinyl aromatic monomer units (styrene) was calculated using a calibration curve from the peak intensity at the absorption wavelength (262 nm) attributable to the vinyl aromatic compound component (styrene).
(水添ブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位における1,2-結合及び3,4-結合の割合)
水添ブロック共重合体(P)中の共役ジエン単量体単位における1,2-結合及び3,4-結合の割合は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて、下記の条件で測定した。
全ての反応終了後(水添ブロック共重合体については水添反応終了後)の反応液に、大量のメタノールを添加することで、水添ブロック共重合体(P)を沈殿させて回収した。次いで、回収した水添ブロック共重合体(P)をアセトンで抽出し、抽出液を真空乾燥し、1H-NMR測定のサンプルとして用いた。1H-NMR測定の条件を以下に記す。
(測定条件)
測定機器 :JNM-LA400(JEOL製)
溶媒 :重水素化クロロホルム
サンプル濃度 :50MG/ML
観測周波数 :400MHZ
化学シフト基準:TMS(テトラメチルシラン)
パルスディレイ:2.904秒
スキャン回数 :64回
パルス幅 :45°
測定温度 :26℃
水添ブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位における1,2-結合及び3,4-結合の割合は、得られたピーク中の共役ジエン単量体単位に関わる全てのピーク(1,2-結合、3,4-結合、1,4-結合)合計面積に対する1,2-結合及び3,4-結合のピーク合計面積の比率により求めた。
(Proportion of 1,2-bonds and 3,4-bonds in conjugated diene monomer units in hydrogenated block copolymer)
The proportions of 1,2-bonds and 3,4-bonds in the conjugated diene monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) were measured using a nuclear magnetic resonance (NMR) spectrometer under the following conditions.
After all reactions were completed (after the hydrogenation reaction for the hydrogenated block copolymer), a large amount of methanol was added to the reaction solution to precipitate and recover the hydrogenated block copolymer (P). The recovered hydrogenated block copolymer (P) was then extracted with acetone, and the extract was dried under vacuum and used as a sample for 1H -NMR measurement. The conditions for 1H -NMR measurement are as follows:
(Measurement conditions)
Measuring equipment: JNM-LA400 (manufactured by JEOL)
Solvent: Deuterated chloroform Sample concentration: 50 mg/ml
Observation frequency: 400 MHz
Chemical shift reference: TMS (tetramethylsilane)
Pulse delay: 2.904 seconds Number of scans: 64 Pulse width: 45°
Measurement temperature: 26℃
The proportion of 1,2-bonds and 3,4-bonds in the conjugated diene monomer units in the hydrogenated block copolymer was determined as the ratio of the total peak area of 1,2-bonds and 3,4-bonds to the total area of all peaks associated with the conjugated diene monomer units (1,2-bonds, 3,4-bonds, 1,4-bonds) among the obtained peaks.
(水添ブロック共重合体中の全ビニル芳香族単量体単位の含有量)
水添ブロック共重合体(P)中の全ビニル芳香族単量体単位の含有量は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて、前記(1,2-結合及び3,4-結合の割合)の測定方法と同様の条件で測定した。
(Content of total vinyl aromatic monomer units in hydrogenated block copolymer)
The content of all vinyl aromatic monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) was measured using a nuclear magnetic resonance (NMR) spectrometer under the same conditions as in the measurement method for the above (ratio of 1,2-bonds and 3,4-bonds).
(水添ブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位における水素添加率(水添率))
水添ブロック共重合体(P)中の共役ジエン単量体単位における二重結合の水素添加率は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて、前記(1,2-結合及び3,4-結合の割合)の測定方法と同様の条件で測定した。
水添ブロック共重合体(P)中の共役ジエン単量体単位における二重結合の水素添加率は、得られたピーク中の共役ジエン単量体単位中の二重結合に関わる全てのピーク(1,2-結合、3,4-結合、1,4-結合)合計面積に対する水添された1,2-結合及び水添された3,4-結合及び水添された1,4-結合のピーク合計面積の比率を算出することにより求めた。
(Hydrogenation rate (hydrogenation rate) of conjugated diene monomer units in hydrogenated block copolymer)
The hydrogenation rate of double bonds in the conjugated diene monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) was measured using a nuclear magnetic resonance (NMR) apparatus under the same conditions as in the measurement method for the above (ratio of 1,2-bonds and 3,4-bonds).
The hydrogenation rate of the double bonds in the conjugated diene monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) was determined by calculating the ratio of the total area of the peaks of the hydrogenated 1,2-bonds, the hydrogenated 3,4-bonds, and the hydrogenated 1,4-bonds to the total area of all peaks (1,2-bonds, 3,4-bonds, 1,4-bonds) associated with the double bonds in the conjugated diene monomer units among the obtained peaks.
〔水添ブロック共重合体の各評価〕
(水添ブロック共重合体(P)の70℃圧縮永久歪み)
JIS K6301圧縮永久歪み試験に準拠して、水添ブロック共重合体(P)の70℃圧縮永久歪みを以下のとおり求めた。水添ブロック共重合体(P)の2mm厚プレスシートを直径29mmの円形に打ち抜いて6枚重ねたものを試験片とした。6枚重ねた試験片の初期の厚みを23℃で測定した。その後、試験片を25%圧縮した状態で70℃のオーブン中に22時間放置した。その後、試験片をオーブンから取り出し、圧縮を解放後、23℃で30分放置した後の試験片における歪残率(70℃圧縮永久歪み)を下記式により求めた。
70℃圧縮永久歪み=(t0-t1)/(t0×0.25)×100
t0:試験片の初期の厚み(mm)
t1:圧縮を解放後、23℃で30分放置した後の試験片の厚み(mm)
歪残率は低いほど耐熱性、機械物性に優れており、歪残率が25%以下であれば実用上優れていると評価した。
[Evaluation of hydrogenated block copolymers]
(70°C Compression Set of Hydrogenated Block Copolymer (P))
The 70°C compression set of the hydrogenated block copolymer (P) was determined in accordance with JIS K6301 compression set test as follows. A 2 mm thick press sheet of the hydrogenated block copolymer (P) was punched into a circle with a diameter of 29 mm, and six of these were stacked to form a test specimen. The initial thickness of the six stacked test specimens was measured at 23°C. The test specimens were then left in an oven at 70°C for 22 hours while compressed by 25%. The test specimens were then removed from the oven, and after releasing the compression, they were left at 23°C for 30 minutes. The residual strain (70°C compression set) of the test specimens was then calculated using the following formula:
70°C compression set = (t 0 - t 1 )/(t 0 ×0.25) × 100
t 0 : Initial thickness of the test piece (mm)
t1 : Thickness (mm) of the test piece after releasing the compression and leaving it at 23°C for 30 minutes
The lower the residual distortion rate, the better the heat resistance and mechanical properties. A residual distortion rate of 25% or less was evaluated as being excellent for practical use.
(水添ブロック共重合体(P)のせん断溶融粘度)
ISO 11443に準拠して、水添ブロック共重合体(P)のせん断溶融粘度(以下、「キャピロ粘度」ともいう。)を以下のとおり求めた。温度240℃、せん断速度122sec-1の条件下で測定を実施した。このキャピロ粘度は、ISO 11443に準拠した測定した値であるが、バーグレー補正やラビノビッチ補正をしていない、いわゆる「みかけの粘度」であり、測定装置条件により大きく測定値が変わるため、測定装置の条件を下記の通り指定した。
・キャピラリーダイ内径:φ1.0mm
・キャピラリーダイ長:10.0mm
・流入角:180°
・ピストン径:φ9.510mm
・炉体経:φ9.55mm
せん断溶融粘度は低いほど加工性に優れ、本条件下では4000mP・s以下であれば実用上優れていると評価した。
(Shear Melt Viscosity of Hydrogenated Block Copolymer (P))
The shear melt viscosity (hereinafter also referred to as "Capillary viscosity") of the hydrogenated block copolymer (P) was determined in accordance with ISO 11443 as follows. Measurement was carried out under conditions of a temperature of 240°C and a shear rate of 122 sec -1 . This Capillary viscosity is a value measured in accordance with ISO 11443, but is a so-called "apparent viscosity" without Burley correction or Rabinowich correction, and the measured value varies significantly depending on the conditions of the measuring device. Therefore, the conditions of the measuring device were specified as follows.
Capillary die inner diameter: φ1.0 mm
Capillary die length: 10.0 mm
・Inflow angle: 180°
Piston diameter: φ9.510 mm
・Furnace diameter: φ9.55mm
The lower the shear melt viscosity, the better the processability, and under these conditions, a viscosity of 4000 mP·s or less was evaluated as being excellent for practical use.
〔エラストマー組成物の各評価〕
〔熱可塑性エラストマー組成物の製造〕
原料の各成分を均一に混合し、二軸押出機(日本製鋼所製「TEX-30αII」、シリンダー口径30mm)によって、設定温度230℃で溶融混練し、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを製造した。
[Evaluation of Elastomer Composition]
[Production of Thermoplastic Elastomer Composition]
The raw material components were uniformly mixed and melt-kneaded at a set temperature of 230°C using a twin-screw extruder (TEX-30αII manufactured by The Japan Steel Works, Ltd., cylinder diameter 30 mm) to produce pellets of a thermoplastic elastomer composition.
〔シートの製造〕
原料の各成分を均一に混合し、二軸押出機(日本製鋼所製「TEX-30αII」、シリンダー口径30mm)によって、設定温度230℃で溶融混練し、スクリュー回転数300rpmでTダイを用い、厚さ500μmの熱可塑性エラストマー組成物シートを製造した。
[Seat manufacturing]
The components of the raw materials were uniformly mixed and melt-kneaded at a set temperature of 230°C using a twin-screw extruder ("TEX-30αII" manufactured by The Japan Steel Works, Ltd., cylinder diameter 30 mm). A thermoplastic elastomer composition sheet having a thickness of 500 μm was produced using a T-die at a screw rotation speed of 300 rpm.
(ブツ量)
前記作成した熱可塑性エラストマー組成物シートについて、組成物シートを10cm×10cm画に切り出し、両面をマイクロスコープで観察し、ブツの個数をカウントし、以下の基準で評価した。
なお、組成物シート中の水添ブロック共重合体量は一定でないため、組成物シートの重量がXg、組成物シート中の水添ブロック共重合体量がYgの場合、ブツの総数*Y/X[個]を評価基準とし、小数点第一位を四捨五入した。
・ブツ量の評価基準
◎:直径50μm以上のブツが0個。
〇:直径50μm以上200μm未満のブツの個数が1~2個であり、直径200μm以上のブツが0個。
△:直径50μm以上200μm未満のブツの個数が3個以上であり、直径200μm以上のブツが0個。
▽:直径200μm以上のブツの個数が1~2個である。
×:直径200μm以上のブツの個数が3個以上である。
ブツの個数がリシール性や耐コアリング性に影響するため、◎が極めて優れるもの、〇が優れるもの、△が実用上良好であると評価した。
(Quantity of particles)
The thermoplastic elastomer composition sheet thus prepared was cut into a 10 cm x 10 cm piece, both sides of which were observed under a microscope, the number of lumps was counted, and the sheet was evaluated according to the following criteria.
Since the amount of hydrogenated block copolymer in the composition sheet was not constant, when the weight of the composition sheet was X g and the amount of hydrogenated block copolymer in the composition sheet was Y g, the evaluation criterion was the total number of particles * Y/X [pieces], rounded to the first decimal place.
Evaluation criteria for the amount of bumps ◎: 0 bumps with a diameter of 50 μm or more.
Good: The number of bumps with a diameter of 50 μm or more and less than 200 μm is 1 to 2, and the number of bumps with a diameter of 200 μm or more is 0.
△: The number of bumps with a diameter of 50 μm or more and less than 200 μm is 3 or more, and the number of bumps with a diameter of 200 μm or more is 0.
▽: There are 1 to 2 particles with a diameter of 200 μm or more.
×: The number of particles having a diameter of 200 μm or more is 3 or more.
Since the number of bumps affects the resealability and coring resistance, the evaluation was made with ⊚ representing extremely excellent, ◯ representing excellent, and Δ representing good for practical use.
〔栓体の製造〕
前記〔熱可塑性エラストマー組成物の製造〕で得られた熱可塑性エラストマー組成物のペレットを用い、射出成形機FE120S18A(日精樹脂工業株式会社製)で、直径20mm×厚み4mmの円柱状の栓体1を成形した。
図1(A)は、栓体1の概略上面図を示し、図1(B)は栓体1の概略断面図を示す。
なお、射出成形の条件は、樹脂温度:240℃、射出速度:45cm3/秒、射出時間:10秒、金型温度:40℃、冷却時間:40秒とした。
[Manufacturing of plug]
Using the pellets of the thermoplastic elastomer composition obtained in the above [Production of Thermoplastic Elastomer Composition], a cylindrical plug 1 having a diameter of 20 mm and a thickness of 4 mm was molded using an injection molding machine FE120S18A (manufactured by Nissei Plastic Industrial Co., Ltd.).
FIG. 1(A) shows a schematic top view of the plug 1, and FIG. 1(B) shows a schematic cross-sectional view of the plug 1.
The injection molding conditions were as follows: resin temperature: 240°C, injection speed: 45 cm 3 /sec, injection time: 10 seconds, mold temperature: 40°C, cooling time: 40 seconds.
(蒸気滅菌処理後リシール性)
まず、図1に示す栓体1を、図2に示すように、所定の治具2にはめ込んだ。
次に、抑えリング23が、栓体1をはめ込んだホルダー22に完全に接触した状態になるように他の治具で固定し、ヤマト科学株式会社製オートクレーブSN500型にて、121℃、20分間、蒸気圧力0.104MPaで蒸気滅菌処理をした。
その後、装置内で2時間冷却し、栓体1を取り出し、さらに23℃の室温で2時間かけて冷却した後、後述の(針刺し抵抗性)と同様に、図1の栓体1が、図2の治具2にはめ込まれた状態で、500mLの水を充填したペットボトルの口栓部に栓体1を取り付け、治具2を固定した。
ボトルを逆さにし、栓体部分を下側にした。その際、栓体内側の面から液面までの高さは18.5cmmであった。
ボトルの底部(上方側)に、直径3mmの穴を開け、栓体1の中心部に直径(根元最大径)5mmの樹脂針(プラスチックびん針)を針の最大径の部分まで刺した。
そのまま4時間放置し、栓体1から針を抜き、針刺し痕からの漏れた水の質量を測定した。
漏れた水の質量が小さいほど、リシール性が良好と判断した。
測定数は8個で、単純平均したものを測定値とした。当該測定値に基づきリシール性を以下基準により評価した。
◎:漏れた水の質量が0g、
○:漏れた水の質量が0gを超え0.1g以下、
△:漏れた水の質量が0.1gを超え1.0g以下、
▽:漏れた水の質量が1.0gを超え5.0g以下、
×:漏れた水の質量が5.0gを超える。
◎が極めて優れるもの、〇が優れるもの、△が実用上良好であると評価した。
(Resealability after steam sterilization)
First, the plug 1 shown in FIG. 1 was fitted into a predetermined jig 2 as shown in FIG.
Next, the retaining ring 23 was fixed with another jig so that it was in complete contact with the holder 22 into which the stopper body 1 was fitted, and the stopper body 1 was steam sterilized at 121°C for 20 minutes at a steam pressure of 0.104 MPa in an autoclave SN500 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.
Thereafter, the bottle was cooled in the device for 2 hours, and then the stopper 1 was removed and further cooled at room temperature of 23°C for 2 hours. Then, in the same manner as in (needlestick resistance) described below, the stopper 1 shown in Figure 1 was fitted into the jig 2 shown in Figure 2, and the stopper 1 was attached to the mouth of a PET bottle filled with 500 mL of water, and the jig 2 was fixed in place.
The bottle was turned upside down with the stopper facing downwards, and the height from the inner surface of the stopper to the liquid level was 18.5 cm.
A hole with a diameter of 3 mm was drilled in the bottom (upper side) of the bottle, and a resin needle (plastic bottle needle) with a diameter (maximum diameter at the base) of 5 mm was inserted into the center of the stopper 1 up to the maximum diameter of the needle.
After leaving it as it was for 4 hours, the needle was removed from the stopper 1 and the mass of water leaking from the pinhole was measured.
The smaller the mass of leaked water, the better the resealability was judged to be.
The number of measurements was eight, and the simple average was taken as the measured value. Based on the measured values, the resealability was evaluated according to the following criteria.
◎: Mass of leaked water is 0g,
○: The mass of the leaked water is more than 0 g and 0.1 g or less.
△: The mass of the leaked water is more than 0.1 g and 1.0 g or less.
▽: The mass of the leaked water is more than 1.0 g and 5.0 g or less,
×: The mass of the leaked water exceeds 5.0 g.
The evaluation was made as follows: ◎ is extremely excellent, ○ is excellent, and △ is good for practical use.
(針刺し抵抗性)
図1に示す栓体1を、図2に示すように、所定の治具にはめ込んだ。
図2(A)は、治具2の概略上面図を示し、図2(B)は治具2の概略断面図を示す。
治具2は、所定の容器の口に、ネジピッチ部21を介して取り付け可能な管状のホルダー22を有していた。
当該治具2の開口端部に前記栓体1をはめ込み、抑えリング23で固定した。
次に、500mLの水を充填したペットボトルの口栓部に、栓体1をはめ込んだ状態の治具2を取り付け、固定した。
引張試験機TG-5kN(ミネベア株式会社製)に、前述したペットボトルを、栓体1を上向きにした状態で固定し、上方から直径(根元最大径)5mmの樹脂針(プラスチックびん針)を速度200mm/分で栓体1の中心部に貫通させた。このときの最大荷重を測定した。
使用針は、テルモ株式会社製 テルフュージョン輸液セット(TK-U200L)とした。
最大荷重が小さいほど、針刺し抵抗性は低く良好であると判断した。
測定数は4個で、単純平均したもの測定値とした。当該測定値に基づき針刺し抵抗性を以下基準により評価した。
◎:最大荷重が3.0kgf以下、
〇:最大荷重が3.0kgfを超え3.5kgf以下、
△:最大荷重が3.5kgfを超え4.0kgf以下、
×:最大荷重が4.0kgfを超える
◎が極めて優れるもの、〇が優れるもの、△が実用上良好であると評価した。
(needle stick resistance)
The plug 1 shown in FIG. 1 was fitted into a predetermined jig as shown in FIG.
FIG. 2A shows a schematic top view of the jig 2, and FIG. 2B shows a schematic cross-sectional view of the jig 2.
The jig 2 had a tubular holder 22 that could be attached to the opening of a predetermined container via a thread pitch portion 21 .
The plug 1 was fitted into the open end of the jig 2 and fixed with a retaining ring 23 .
Next, the jig 2 with the stopper 1 fitted therein was attached and fixed to the mouth of a PET bottle filled with 500 mL of water.
The above-mentioned PET bottle was fixed to a tensile tester TG-5kN (manufactured by Minebea Co., Ltd.) with the stopper 1 facing upward, and a resin needle (plastic bottle needle) with a diameter (maximum diameter at the base) of 5 mm was penetrated from above into the center of the stopper 1 at a speed of 200 mm/min. The maximum load at this time was measured.
The needle used was a Terufusion infusion set (TK-U200L) manufactured by Terumo Corporation.
It was judged that the smaller the maximum load, the lower the needle puncture resistance and the better the result.
The number of measurements was four, and the simple average was used as the measurement value. Based on the measurement values, the needlestick resistance was evaluated according to the following criteria.
◎: Maximum load is 3.0 kgf or less,
○: Maximum load is more than 3.0 kgf and 3.5 kgf or less,
△: Maximum load is more than 3.5 kgf and 4.0 kgf or less,
×: Maximum load exceeds 4.0 kgf. ⊚ is extremely excellent, ◯ is excellent, and Δ is good for practical use.
(耐コアリング性)
上述した(針刺し抵抗性)と同様に、図1の栓体1を、図2の治具2にはめ込み、500mLの水を充填したペットボトルの口栓部に取り付け、固定した。
ペットボトルの栓体1の中心部に直径(根元最大径)5mmの樹脂針(プラスチックびん針)を5回刺し抜いた後、内容水中若しくは針表面において、栓体の削りかすの有無を目視で確認した。
削りかすが無い、少ないものが、耐コアリング性が良好であると判断した。
測定数は5個で、単純平均したもの測定値とした。当該測定結果に基づき耐コアリング性を以下基準により評価した。
◎:栓体の削りかすがみられない、
○:0.5mm以下の栓体の削りかすが1~3個みられ、0.5mmを超える栓体の削りかすがみられない、
△:0.5mm以下の栓体の削りかすが4~5個みられ、0.5mmを超える栓体の削りかすがみられない、
▽:0.5mm以下の栓体の削りかすが6個以上みられ、0.5mmを超える栓体の削りかすがみられない、
×:0.5mmを超える栓体の削りかすが1個以上みられる。
◎が特に優れるもの、〇が優れるもの、△が実用上良好であると評価した。
(coring resistance)
As in the above (needlestick resistance), the stopper 1 of FIG. 1 was fitted into the jig 2 of FIG. 2, and attached and fixed to the mouth of a PET bottle filled with 500 mL of water.
A resin needle (plastic bottle needle) with a diameter (maximum diameter at the base) of 5 mm was pierced five times through the center of the PET bottle stopper 1, and then the presence or absence of stopper shavings was visually confirmed in the water or on the surface of the needle.
Those with no or little shavings were judged to have good coring resistance.
The number of measurements was 5, and the simple average was used as the measured value. Based on the measurement results, the coring resistance was evaluated according to the following criteria.
◎: No shavings of the stopper are observed.
○: 1 to 3 pieces of stopper shavings of 0.5 mm or less were observed, and no stopper shavings of more than 0.5 mm were observed.
△: 4 to 5 pieces of shavings of the plug less than 0.5 mm were observed, and no shavings of the plug more than 0.5 mm were observed.
▽: Six or more pieces of stopper shavings of 0.5 mm or less are observed, and no stopper shavings of more than 0.5 mm are observed.
×: One or more pieces of plug shavings larger than 0.5 mm are observed.
The evaluation was made as follows: ⊚: particularly excellent, ◯: excellent, and △: good for practical use.
(臭気官能試験)
図1に示す栓体1を、500mLの耐圧ガラス瓶に入れて密封し、70℃で1時間加熱した後、室温にて48時間放置した。
その後、10名の被験者がガラス瓶の口部から臭気を確認し、下記<臭気強度>により評価した。
判定は下記の臭気強度の平均値を算出し、下記の基準で行った。
(基準)
臭気強度3未満を実用上良好と評価した。
<臭気強度>
0;無臭、1;やっと感知できる臭い、2;何の臭いかわかる弱い臭い、2.5;2と3の中間、3;楽に感知できる臭い、3.5;3と4の中間、4;強い臭い、5強烈な臭い。
(Odor sensory test)
The stopper 1 shown in FIG. 1 was placed in a 500 mL pressure-resistant glass bottle, which was then sealed and heated at 70° C. for 1 hour, and then allowed to stand at room temperature for 48 hours.
Thereafter, 10 subjects checked the odor from the opening of the glass bottle and rated it according to the <Odor Intensity> below.
The odor intensity was determined by calculating the average value and rating according to the following criteria.
(standard)
An odor intensity of less than 3 was evaluated as being good for practical use.
<Odor Intensity>
0: No odor, 1: Barely detectable odor, 2: Weak odor that is recognizable, 2.5: Between 2 and 3, 3: Easily detectable odor, 3.5: Between 3 and 4, 4: Strong odor, 5: Overpowering odor.
(耐オイルブリード性)
図1に示す栓体1をクラフト紙に載せ、上部から250gの荷重をかけて、180℃のギアオーブンで72時間静置させた。その後、測色色差計ZE6000(日本電色工業社製)を用いて、試験前後の明度L*を測定して、その差のΔL*(試験前の明度L*-試験後の明度L*)を求め、以下基準により評価した。
◎:-1.0以上
〇:-1.5以上-1.0未満
△:-2.0以上-1.5未満
×:-2.0未満
◎が特に優れるもの、〇が優れるもの、△が実用上良好であると評価した。
(oil bleeding resistance)
The plug 1 shown in Figure 1 was placed on kraft paper, a 250 g load was applied from above, and the plug was left to stand for 72 hours in a gear oven at 180°C. Thereafter, the lightness L* was measured before and after the test using a colorimeter ZE6000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), and the difference ΔL* (lightness L* before the test - lightness L* after the test) was calculated and evaluated according to the following criteria.
⊚: -1.0 or more ◯: -1.5 or more but less than -1.0 △: -2.0 or more but less than -1.5 ×: less than -2.0 ⊚ is particularly excellent, ◯ is excellent, and △ is good for practical use.
(水添ブロック共重合体の製造)
〔実施例1〕
<水素化触媒の調製>
後述する実施例及び比較例において、水添ブロック共重合体組成物を作製する際に用いる水添触媒を、下記の方法により調製した。
攪拌装置を具備する反応容器を窒素置換しておき、これに、乾燥及び精製したシクロヘキサンを1L仕込んだ。
次に、ビス(η5-シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド100mmolを添加した。
これを十分に攪拌しながら、トリメチルアルミニウム200mmolを含むn-ヘキサン溶液を添加して、室温にて約3日間反応させ、水素化触媒を得た。
<水添ブロック共重合体を製造>
内容積が100Lの攪拌装置及びジャケット付き槽型反応器を洗浄、乾燥、窒素置換して以下のとおりバッチ重合を行って水添ブロック共重合体を製造した。
第1ステップとして、シクロヘキサン38L及び、スチレンモノマー20.0質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入後、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(以下「TMEDA」ともいう。)をn-ブチルリチウム(以下「Bu-Li」ともいう。)1モルに対して1.2モル添加した。
第2ステップとして、温度40℃に調整した後、全モノマー100質量部に対してBu-Liを0.056質量部添加し、反応器内温度45℃で30分間重合した。
第3ステップとして、共役ジエン系モノマー(ブタジエンモノマー)80.0質量部を含むシクロヘキサン溶液を投入し、その後さらに60分間、反応温度を80℃に調整しながら重合した。
第4ステップとして、テトラメトキシシラン(以下「TMS」ともいう。)をSi対Liのモル比(Si/Li)が0.24モルになるよう添加し、20分攪拌した後、メタノールを、Bu-Li1モルに対して0.1モル添加し、スチレン-ブタジエンのカップリング重合体を得た。
第5ステップとして、上述のようにして調製した水素化触媒を用いて、得られたカップリング重合体を95℃で連続的に水素添加し、水添ブロック共重合体1を得た。触媒量は100ppm、水添重合器内の水素圧は0.95MPa、平均滞留時間は120分であった。応終了後に、水添ブロック共重合体1を100質量部に対して、酸化防止剤(オクタデシル-3-(3,5-ジブチル-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート)0.25質量部を添加し、ポリマー1を得た。得られたポリマー1の各物性及び特性について上記方法により測定した。測定結果を表1に示す。
(Production of hydrogenated block copolymer)
Example 1
<Preparation of hydrogenation catalyst>
In the examples and comparative examples described later, the hydrogenation catalysts used in producing the hydrogenated block copolymer compositions were prepared by the following method.
A reaction vessel equipped with a stirrer was purged with nitrogen, and 1 L of dried and purified cyclohexane was placed in the vessel.
Next, 100 mmol of bis(η5-cyclopentadienyl)titanium dichloride was added.
While thoroughly stirring, an n-hexane solution containing 200 mmol of trimethylaluminum was added, and the mixture was allowed to react at room temperature for about 3 days to obtain a hydrogenation catalyst.
<Production of hydrogenated block copolymer>
A 100 L tank reactor equipped with a stirrer and a jacket was washed, dried, and purged with nitrogen, and then batch polymerization was carried out as follows to produce a hydrogenated block copolymer.
In a first step, 38 L of cyclohexane and a cyclohexane solution containing 20.0 parts by mass of styrene monomer were added, and then 1.2 moles of N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine (hereinafter also referred to as "TMEDA") were added per mole of n-butyllithium (hereinafter also referred to as "Bu-Li").
In the second step, the temperature was adjusted to 40° C., and then 0.056 parts by mass of Bu—Li was added to 100 parts by mass of the total monomers, followed by polymerization at a reactor temperature of 45° C. for 30 minutes.
In the third step, a cyclohexane solution containing 80.0 parts by mass of a conjugated diene monomer (butadiene monomer) was added, and then polymerization was carried out for another 60 minutes while adjusting the reaction temperature to 80°C.
In the fourth step, tetramethoxysilane (hereinafter also referred to as "TMS") was added so that the molar ratio of Si to Li (Si/Li) was 0.24 mol, and after stirring for 20 minutes, 0.1 mol of methanol was added per 1 mol of Bu-Li to obtain a styrene-butadiene coupling polymer.
In the fifth step, the resulting coupling polymer was continuously hydrogenated at 95°C using the hydrogenation catalyst prepared as described above, to obtain hydrogenated block copolymer 1. The catalyst amount was 100 ppm, the hydrogen pressure in the hydrogenation polymerization reactor was 0.95 MPa, and the average residence time was 120 minutes. After completion of the reaction, 0.25 parts by mass of an antioxidant (octadecyl-3-(3,5-dibutyl-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate) was added per 100 parts by mass of hydrogenated block copolymer 1, to obtain polymer 1. The physical properties and characteristics of the resulting polymer 1 were measured by the methods described above. The measurement results are shown in Table 1.
〔実施例2、3及び8、並びに比較例4、5、10及び11〕
第4ステップでTMS添加量を表1及び2に示すとおりに調整した以外は実施例1と同様にして、ポリマー2、3、8、14、15、20、21を得た。得られたポリマーの各物性及び特性について上記方法により測定した。測定結果を表1及び表2に示す。
[Examples 2, 3, and 8, and Comparative Examples 4, 5, 10, and 11]
Polymers 2, 3, 8, 14, 15, 20, and 21 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of TMS added in the fourth step was adjusted as shown in Tables 1 and 2. The physical properties and characteristics of the obtained polymers were measured by the methods described above. The measurement results are shown in Tables 1 and 2.
〔実施例4及び5、並びに比較例6及び7〕
第2ステップでBu-Li添加量を表1及び2に示すとおりに調整した以外は実施例1と同様にして、ポリマー4、5、16、17を得た。得られたポリマーの各物性及び特性について上記方法により測定した。測定結果を表1及び表2に示す。
[Examples 4 and 5, and Comparative Examples 6 and 7]
Polymers 4, 5, 16, and 17 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of Bu—Li added in the second step was adjusted as shown in Tables 1 and 2. The physical properties and characteristics of the obtained polymers were measured by the methods described above. The measurement results are shown in Tables 1 and 2.
〔実施例6及び7、並びに比較例8及び9〕
第1ステップでスチレンモノマー量を表1及び2に示すとおりに調整し、第3ステップで共役ジエン系モノマー(ブタジエンモノマー)量を表1及び2に示すとおりに調整した以外は実施例1と同様にして、ポリマー6、7、18、19を得た。得られたポリマーの各物性及び特性について上記方法により測定した。測定結果を表1及び表2に示す。
[Examples 6 and 7, and Comparative Examples 8 and 9]
Polymers 6, 7, 18, and 19 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of styrene monomer in the first step was adjusted as shown in Tables 1 and 2, and the amount of conjugated diene monomer (butadiene monomer) in the third step was adjusted as shown in Tables 1 and 2. The physical properties and characteristics of the obtained polymers were measured by the methods described above. The measurement results are shown in Tables 1 and 2.
〔実施例9及び10、並びに比較例12〕
第1ステップでTMEDA量を表1及び2に示すとおりに調整した以外は実施例1と同様にして、ポリマー9、10、22を得た。得られたポリマーの各物性及び特性について上記方法により測定した。測定結果を表1及び表2に示す。
[Examples 9 and 10, and Comparative Example 12]
Polymers 9, 10, and 22 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of TMEDA in the first step was adjusted as shown in Tables 1 and 2. The physical properties and characteristics of the obtained polymers were measured by the methods described above. The measurement results are shown in Tables 1 and 2.
〔比較例1〕
第1ステップでTMEDA添加量を表2に示すとおりに調整し、第2ステップでBu-Li添加量を表2に示すとおりに調整し、第4ステップでTMS添加量を表2に示すとおりに0.45に変更した以外は実施例1と同様にして、ポリマー11を得た。得られたポリマーの各物性及び特性について上記方法により測定した。測定結果を表2に示す。
Comparative Example 1
Polymer 11 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of TMEDA added in the first step was adjusted as shown in Table 2, the amount of Bu—Li added in the second step was adjusted as shown in Table 2, and the amount of TMS added in the fourth step was changed to 0.45 as shown in Table 2. The physical properties and characteristics of the obtained polymer were measured by the methods described above. The measurement results are shown in Table 2.
〔比較例2及び3〕
第1ステップでTMEDA添加量及びスチレンモノマー量を表2に示すとおりに調整し、第2ステップでBu-Li添加量を表2に示すとおりに調整し、第3ステップで共役ジエン系モノマー(ブタジエンモノマー)量を表2に示すとおりに調整し、第4ステップのTMSをスチレンモノマーに変更した以外は実施例1と同様にして、ポリマー12、13を得た。得られたポリマーの各物性及び特性について上記方法により測定した。測定結果を表2に示す。
Comparative Examples 2 and 3
Polymers 12 and 13 were obtained in the same manner as in Example 1, except that in the first step, the amount of TMEDA added and the amount of styrene monomer were adjusted as shown in Table 2, in the second step, the amount of Bu—Li added was adjusted as shown in Table 2, in the third step, the amount of conjugated diene monomer (butadiene monomer) was adjusted as shown in Table 2, and in the fourth step, TMS was changed to styrene monomer. The physical properties and characteristics of the obtained polymers were measured by the methods described above. The measurement results are shown in Table 2.
〔比較例13〕
第5ステップで平均滞留時間を90分に変更した以外は実施例1と同様にして、ポリマー23を得た。得られたポリマーの各物性及び特性について上記方法により測定した。測定結果を表2に示す。
Comparative Example 13
Polymer 23 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the average residence time in the fifth step was changed to 90 minutes. The physical properties and characteristics of the obtained polymer were measured by the methods described above. The measurement results are shown in Table 2.
〔比較例14〕
第1ステップでスチレンモノマー量を表2に示すとおりに調整し、第2ステップでBu-Li添加量を表2に示すとおりに調整し、第3ステップで共役ジエン系モノマーとして、ブタジエンモノマー30部に加え、イソプレンモノマー30部を投入した以外は実施例1と同様にして、ポリマー24を得た。得られたポリマーの各物性及び特性について上記方法により測定した。測定結果を表2に示す。
Comparative Example 14
Polymer 24 was obtained in the same manner as in Example 1, except that in the first step, the amount of styrene monomer was adjusted as shown in Table 2, in the second step, the amount of Bu—Li added was adjusted as shown in Table 2, and in the third step, 30 parts of butadiene monomer and 30 parts of isoprene monomer were added as conjugated diene monomers. The physical properties and characteristics of the obtained polymer were measured by the methods described above. The measurement results are shown in Table 2.
〔熱可塑性エラストマー組成物の製造〕
熱可塑性エラストマー組成物の原料として以下の成分を用いた。
[Production of Thermoplastic Elastomer Composition]
The following components were used as raw materials for the thermoplastic elastomer composition.
<水添ブロック共重合体(a)>
水添ブロック共重合体(a)として前記実施例及び比較例で重合したポリマーを使用した。
<Hydrogenated Block Copolymer (a)>
As the hydrogenated block copolymer (a), the polymers polymerized in the above Examples and Comparative Examples were used.
<ポリプロピレン系樹脂(b)>
ポリプロピレン系樹脂(b)として下記の市販品を使用した。
ポリプロピレン系樹脂(b):サンアロマー株式会社PM801A、プロピレン単独9重合体、MFR(230℃、2.16kg)13g/10分
<Polypropylene Resin (b)>
The following commercially available polypropylene resin (b) was used.
Polypropylene resin (b): PM801A from SunAllomer Co., Ltd., propylene homopolymer, MFR (230°C, 2.16 kg) 13 g/10 min
<非芳香族系軟化剤(c)>
非芳香族系軟化剤(c)として下記の市販品を使用した。
非芳香族系軟化剤(c-1):出光興産社製ダイアナプロセスオイルPW380、パラフィン系オイル、重量平均分子量750、動粘度(40℃)=380mm2/秒
非芳香族系軟化剤(c-2):出光興産社製ダイアナプロセスオイルPW90、パラフィン系オイル、重量平均分子量530、動粘度(40℃)=90.5mm2/秒
<Non-aromatic softener (c)>
The following commercially available products were used as the non-aromatic softener (c).
Non-aromatic softener (c-1): Diana Process Oil PW380 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., paraffinic oil, weight average molecular weight 750, kinematic viscosity (40°C) = 380 mm 2 /sec. Non-aromatic softener (c-2): Diana Process Oil PW90 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., paraffinic oil, weight average molecular weight 530, kinematic viscosity (40°C) = 90.5 mm 2 /sec.
<無機充填剤(d)>
無機充填剤(d)として下記の市販品を使用した。
無機充填剤(d):日本エアロジル株式会社製エアロジルR972V、平均一次粒子径16nm、BET法・比表面積110m2/g、ジメチルシリル表面処理シリカ
<Inorganic filler (d)>
As the inorganic filler (d), the following commercially available products were used.
Inorganic filler (d): Aerosil R972V manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average primary particle size 16 nm, specific surface area by BET method 110 m 2 /g, dimethylsilyl surface-treated silica
<シリコンオイル(e)>
シリコンオイル(e)として下記の市販品を使用した。
シリコンオイル(e):東レ・ダウコーニング株式会社製SH200・100Cs、ジメチルポリシロキサン、動粘度100mm2/秒
<Silicone oil (e)>
The following commercially available silicone oil was used:
Silicone oil (e): SH200-100Cs, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., dimethylpolysiloxane, kinematic viscosity 100 mm 2 /sec
<ポリフェニレンエーテル樹脂(f)>
ポリフェニレンエーテル樹脂(f)は下記方法に従い製造した。
公知の方法に基づき、2,6-ジメチルフェノールの酸化カップリング重合によりポリフェニレンエーテルを重合し、精製してポリフェニレンエーテル樹脂(f)を得た。
得られたポリフェニレンエーテル樹脂(f)の還元粘度(ηsp/c)(0.5g/dLのクロロホルム溶液,30℃測定)、数平均分子量、及び平均粒子径を下記に示す。
ポリフェニレンエーテル樹脂(f):還元粘度=0.45dL/g、数平均分子量=1.74万、平均粒子径=290μm
<Polyphenylene ether resin (f)>
The polyphenylene ether resin (f) was produced according to the following method.
According to a known method, polyphenylene ether was polymerized by oxidative coupling polymerization of 2,6-dimethylphenol, and purified to obtain polyphenylene ether resin (f).
The reduced viscosity (ηsp/c) (0.5 g/dL chloroform solution, measured at 30° C.), number average molecular weight, and average particle size of the obtained polyphenylene ether resin (f) are shown below.
Polyphenylene ether resin (f): reduced viscosity = 0.45 dL/g, number average molecular weight = 17,400, average particle size = 290 μm
(実施例11~42、並びに比較例15~34)
表3~11に示すとおり、水添ブロック共重合体(a)として実施例1及び3、比較例1、2、4、5及び14で得られたポリマー及び上記(b)~(f)成分を配合して、上記方法により熱可塑性エラストマー組成物のペレットを製造した。得られた熱可塑性エラストマー組成物のペレットを用い、上記方法により、厚さ500μmのシート作成及び、図1に示すような直径20mm×厚み4mmの円柱状の栓体1を製造した。得られた各シートのブツ量及び各栓体の特性について上記のとおり評価を行った。評価結果を表3~11に示す。
(Examples 11 to 42 and Comparative Examples 15 to 34)
As shown in Tables 3 to 11, the polymers obtained in Examples 1 and 3 and Comparative Examples 1, 2, 4, 5, and 14 were blended as hydrogenated block copolymer (a) with the above-mentioned components (b) to (f) to produce pellets of thermoplastic elastomer composition by the above-mentioned method. Using the obtained pellets of thermoplastic elastomer composition, sheets with a thickness of 500 μm and cylindrical stoppers 1 with a diameter of 20 mm and a thickness of 4 mm as shown in FIG. 1 were produced by the above-mentioned method. The amount of particles in each obtained sheet and the properties of each stopper were evaluated as described above. The evaluation results are shown in Tables 3 to 11.
本発明の水添ブロック共重合体は、せん断溶融粘度が低く、加工性に優れるとともに、高分子特有の70℃圧縮永久歪みも良好で有るため、様々な用途での展開が期待される。また、ポリプロピレンとの相容性が高く、結晶を微細化するため、ゲルの発生を抑制出来、ブツ由来の意匠性の低下、物性低下を抑制できる。また、例えば、本発明の水添ブロック共重合体を用いた医療用容器の栓体は、ポリフェニレンエーテル樹脂ないし、無機充填剤を添加せずとも、針刺し抵抗性、リシール性、耐コアリング性、耐オイルブリード性等のバランスに優れているため、ポリフェニレンエーテル樹脂由来の臭気発生が無く、輸液バッグ等の各種医療用容器の栓体としても、産業上の利用可能性がある。 The hydrogenated block copolymer of the present invention has a low shear melt viscosity, excellent processability, and good 70°C compression set, which is characteristic of polymers, making it suitable for a wide range of applications. Furthermore, its high compatibility with polypropylene and fine crystal structure suppress gel formation, thereby minimizing the degradation of design and physical properties due to granules. Furthermore, for example, medical container closures made using the hydrogenated block copolymer of the present invention have an excellent balance of needlestick resistance, resealability, coring resistance, and oil-bleed resistance, even without the addition of polyphenylene ether resin or inorganic fillers. Therefore, they do not emit odors associated with polyphenylene ether resins, and have industrial applicability as closures for various medical containers, such as infusion bags.
1 栓体
2 治具
21 ネジピッチ部
22 ホルダー
23 抑えリング
1 Plug 2 Jig 21 Thread pitch portion 22 Holder 23 Retaining ring
Claims (14)
(A-B)n-X (1)
[式(1)中、Aは、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロックであり、Bは、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロックであり、nは、1以上の整数であり、Xは、カップリング剤の残基又は重合開始剤の残基である。]
水添ブロック共重合体(P)中のビニル芳香族単量体単位の含有量が10質量%~40質量%であり、
上記式(1)中の(A-B)に相当するジブロック成分のピークトップ分子量が16万~22.5万であり、
上記式(1)中のnが2の場合に相当する2分岐成分の割合が水添ブロック共重合体(P)全体の10質量%~30質量%であり、
上記式(1)中のnが3の場合に相当する3分岐成分の割合が水添ブロック共重合体(P)全体の40質量%~70質量%であり、
2分岐成分に対する3分岐成分の割合M(3分岐成分質量/2分岐成分質量)が2以上であり、
水添ブロック共重合体(P)中の共役ジエン単量体単位における1,2-結合及び3,4-結合の割合が50mol%~80mol%である、水添ブロック共重合体。 A hydrogenated block copolymer (P) obtained by hydrogenating a coupling polymer represented by the following formula (1):
(A-B)n-X (1)
[In formula (1), A is a polymer block mainly composed of vinyl aromatic monomer units, B is a polymer block mainly composed of conjugated diene monomer units, n is an integer of 1 or more, and X is a residue of a coupling agent or a residue of a polymerization initiator.]
the content of vinyl aromatic monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) is 10% by mass to 40% by mass,
The peak top molecular weight of the diblock component corresponding to (A-B) in the above formula (1) is 160,000 to 225,000,
the proportion of the bibranched component corresponding to the case where n is 2 in the above formula (1) is 10% by mass to 30% by mass of the total hydrogenated block copolymer (P),
the proportion of the three-branched component corresponding to the case where n in the above formula (1) is 3 is 40% by mass to 70% by mass of the total hydrogenated block copolymer (P),
a ratio M of the three-branched component to the two-branched component (the mass of the three-branched component/the mass of the two-branched component) is 2 or more;
A hydrogenated block copolymer (P), in which the ratio of 1,2-bonds and 3,4-bonds in the conjugated diene monomer units in the hydrogenated block copolymer (P) is 50 mol % to 80 mol % .
〔エラストマー組成物シートの製造〕
前記水添ブロック共重合体を含むシート材を二軸押出機によって、設定温度230℃で溶融混練し、スクリュー回転数300rpmでTダイを用い、厚さ500μmのエラストマー組成物シートを製造する
〔ブツの個数の算出式〕
ブツの個数=観察される直径200μm以上のブツの総数[個]×Y/X
(式中、Xは、組成物シートの重量(g)、Yは、組成物シート中の水添ブロック共重合体量(g)であり、算出された値の小数点第一位を四捨五入した値をブツの個数とする。) The elastomer composition according to claim 6 or 7, wherein when an elastomer composition sheet produced under the following conditions is cut into a 10 cm x 10 cm piece and both surfaces are observed under a microscope, the number of particles having a diameter of 200 μm or more calculated by the following formula is 0:
[Production of elastomer composition sheet]
The sheet material containing the hydrogenated block copolymer is melt-kneaded in a twin-screw extruder at a set temperature of 230°C, and a 500 µm-thick elastomer composition sheet is produced using a T-die at a screw rotation speed of 300 rpm [calculation formula for the number of particles]
Number of bumps = total number of bumps with a diameter of 200 μm or more observed [number] × Y/X
(In the formula, X is the weight (g) of the composition sheet, Y is the amount (g) of the hydrogenated block copolymer in the composition sheet, and the calculated value is rounded to one decimal place to obtain the number of particles.)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP21184440.2A EP3936547B1 (en) | 2020-07-09 | 2021-07-08 | Hydrogenated block copolymer, elastomer composition comprising hydrogenated block copolymer, seal member comprising elastomer composition, plug body and medical plug |
| US17/370,152 US20220010136A1 (en) | 2020-07-09 | 2021-07-08 | Hydrogenated block copolymer, elastomer composition comprising hydrogenated block copolymer, seal member comprising elastomer composition, plug body and medical plug |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020118630 | 2020-07-09 | ||
| JP2020118630 | 2020-07-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022016344A JP2022016344A (en) | 2022-01-21 |
| JP7720728B2 true JP7720728B2 (en) | 2025-08-08 |
Family
ID=80121167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021112003A Active JP7720728B2 (en) | 2020-07-09 | 2021-07-06 | Hydrogenated block copolymer, elastomer composition containing hydrogenated block copolymer, seal member, stopper and medicine stopper each made of elastomer composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7720728B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7790996B2 (en) | 2022-02-04 | 2025-12-23 | 株式会社神戸製鋼所 | Control information generating device, control information generating method, program, welding control device, and welding device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004103453A1 (en) | 2003-05-22 | 2004-12-02 | Otsuka Pharmaceutical Factory, Inc. | Sealing body, cap with the sealing body, and medical container |
| JP2006095966A (en) | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Nippon Zeon Co Ltd | Transparent laminated sheet |
| JP2006528721A (en) | 2003-05-30 | 2006-12-21 | クレイトン・ポリマーズ・リサーチ・ベー・ベー | Process for the production of a coupled block copolymer composition and the resulting composition |
| JP2008120966A (en) | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Sealing material |
| JP2012057162A (en) | 2011-09-30 | 2012-03-22 | Riken Technos Corp | Medical use plug |
-
2021
- 2021-07-06 JP JP2021112003A patent/JP7720728B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004103453A1 (en) | 2003-05-22 | 2004-12-02 | Otsuka Pharmaceutical Factory, Inc. | Sealing body, cap with the sealing body, and medical container |
| JP2006528721A (en) | 2003-05-30 | 2006-12-21 | クレイトン・ポリマーズ・リサーチ・ベー・ベー | Process for the production of a coupled block copolymer composition and the resulting composition |
| JP2006095966A (en) | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Nippon Zeon Co Ltd | Transparent laminated sheet |
| JP2008120966A (en) | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Sealing material |
| JP2012057162A (en) | 2011-09-30 | 2012-03-22 | Riken Technos Corp | Medical use plug |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022016344A (en) | 2022-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6899401B2 (en) | Thermoplastic elastomer compositions, stoppers and containers | |
| JP7267864B2 (en) | Thermoplastic elastomer composition, stopper and container | |
| JP6266762B2 (en) | Thermoplastic elastomer composition, medical container stopper and medical container | |
| EP3055355B1 (en) | An olefinically unsaturated radial styrenic block copolymer and an improved vulcanizer-free latex | |
| WO2001085818A1 (en) | Block copolymer and composition containing the copolymer | |
| JP6964578B2 (en) | Hydrogenated rubber with improved performance in TPE compositions | |
| JPH0231741B2 (en) | ||
| JP2022506453A (en) | Two-composition block copolymer | |
| CN101426829B (en) | High molecular weight coupled block copolymer compositions | |
| JP7720728B2 (en) | Hydrogenated block copolymer, elastomer composition containing hydrogenated block copolymer, seal member, stopper and medicine stopper each made of elastomer composition | |
| EP3936547B1 (en) | Hydrogenated block copolymer, elastomer composition comprising hydrogenated block copolymer, seal member comprising elastomer composition, plug body and medical plug | |
| JP4846327B2 (en) | Block copolymer and thermoplastic elastomer composition containing the copolymer | |
| JP6175339B2 (en) | Resin composition and molded body thereof | |
| CN110734647B (en) | Thermoplastic elastomer composition, plug and container | |
| JP2010189603A (en) | Electron beam-crosslinkable elastomer composition and method for producing molded product | |
| WO2004058879A1 (en) | Thermoplastic elastomer composition | |
| JP3303005B2 (en) | Thermoplastic elastomer composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240422 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250314 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250402 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250520 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250716 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250729 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7720728 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |