CN107001489A - 嵌段共聚物氢化物及夹层玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种嵌段共聚物氢化物[D],是将由2个以上的聚合物嵌段[A]和1个以上的聚合物嵌段[B]组成的嵌段共聚物[C]氢化的嵌段共聚物氢化物,上述聚合物嵌段[A]以来自芳香族乙烯基化合物的单体单元为主成分,上述聚合物嵌段[B]以来自链状共轭二烯化合物的单体单元为主成分,上述嵌段共聚物氢化物[D]的动态黏弹性特性的低温侧的tanδ的峰值温度为‑20~20℃,高温侧的tanδ的峰值温度为100℃以上。在将嵌段共聚物[C]总体中所占的聚合物嵌段[A]的重量百分比设为wA、聚合物嵌段[B]的重量百分比设为wB时,(wA∶wB)为15∶85~40∶60,聚合物嵌段[B]中的来自链状共轭二烯化合物的结构单元中,来自1,2‑和3,4‑加成聚合的结构单元的含有比例为40重量%以上,上述嵌段共聚物氢化物[D]是将嵌段共聚物[C]的主链和侧链的碳‑碳不饱和键、以及芳香环的碳‑碳不饱和键的全部不饱和键的90%以上氢化而成的,且重均分子量为40000~200000。
Description
技术领域
本发明涉及具有特定的粘弹性特性的嵌段共聚物氢化物、使用由该嵌段共聚物氢化物或其改性物形成的片作为中间膜的隔音性优异的夹层玻璃。
背景技术
夹层玻璃即使在由于撞击物而破碎时也能够减少玻璃碎片的飞散、且能够抵抗撞击物的穿透,因此安全性高。因此,作为汽车、飞机、建筑物等的窗玻璃、墙壁材料、地板材料、屋顶材料等被广泛地使用。
此外,近年来,为了提高汽车等的舒适性,逐渐使用了提高隔音性的夹层玻璃。玻璃为阻尼性能低的材料。例如,在贴合了厚度3mm左右的玻璃的夹层玻璃中,在频率2000~3000Hz附近的中高音域中,由于吻合(coincidence)效应,声音传递损失量降低,隔音性下降。因此,已知有通过使用阻尼性能优异的树脂中间膜而贴合玻璃,从而防止破损时的玻璃碎片的飞散,同时降低吻合效应,使隔音性能提高的方法。
作为这样的夹层玻璃板,可举出例如:(a)将在2种聚乙烯醇缩醛中配合了增塑剂的层叠中间膜用于树脂中间膜的夹层玻璃板(专利文献1~3),(b)使用了将赋予了粘合性的由丁基橡胶系或热塑性嵌段共聚物橡胶系形成的橡胶层层叠在增强性膜的两侧的中间膜的夹层玻璃板(专利文献4),(c)使用了将由聚乙烯醇缩醛系树脂等形成的粘接性树脂层层叠在氢化苯乙烯·二烯嵌段共聚物层的两侧的中间膜的夹层玻璃板(专利文献5、6)等。
但是,广泛地用作夹层玻璃板的中间膜的包含较多增塑剂的聚乙烯醇缩醛系树脂因为软化点比较低,所以有时在贴合后会由于热而导致玻璃板偏移、产生气泡。此外,存在下述问题:因为吸湿性高,所以在高湿度环境下长时间放置时,从周边部开始逐渐地白色化,并且与玻璃的粘接力降低,为了控制与玻璃的粘接力,在贴合玻璃前必须进行严密的含水率的管理(非专利文献1)等。
此外,在中间膜中包含橡胶层的夹层玻璃板,防止破损时的玻璃碎片的飞散、耐穿透性优异,隔音性能也优异,但存在透明性、耐热性差等问题。
另一方面,在专利文献7、8中公开了由包含芳香族乙烯基化合物的聚合物嵌段和包含共轭二烯化合物的聚合物嵌段组成的嵌段共聚物或其氢化物,通过导入将共轭二烯化合物以3,4键和/或1,2键聚合、粘弹性特性中的损耗角正切(以下,有时称为“tanδ”。)的峰值温度为0℃以上的聚合物嵌段,从而得到降低振动、噪音的隔振性能优异的材料。
然而,在这些文献中,关于降低夹层玻璃的吻合效应并无记载。
此外,在专利文献9中公开了一种使用了含有粘接剂的夹层玻璃,所述粘接剂含有在下述嵌段共聚物氢化物中导入了烷氧基甲硅烷基的嵌段共聚物氢化物,上述嵌段共聚物氢化物是将嵌段共聚物的主链和侧链的碳-碳不饱和键以及芳香环的碳-碳不饱和键的全部不饱和键的90%以上氢化而得到的,上述嵌段共聚物由以芳香族乙烯基化合物为主成分的聚合物嵌段(以下,有时称为“聚合物嵌段[A]”。)和以链状共轭二烯化合物为主成分的聚合物嵌段(以下,有时称为“聚合物嵌段[B]”。)组成,且在将全部聚合物嵌段[A]在嵌段共聚物总体中所占的重量百分比设为wA、全部聚合物嵌段[B]在嵌段共聚物总体中所占的重量百分比设为wB时,wA和wB的比(wA:wB)为30:70~60:40。
然而,在该文献中并未公开赋予隔音性能的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平4-254444号公报(US5,190,826);
专利文献2:日本特开平6-000926号公报;
专利文献3:日本特开平9-156967号公报;
专利文献4:日本特开平1-244843号公报;
专利文献5:日本特开2007-91491号公报;
专利文献6:日本特开2009-256128号公报;
专利文献7:日本特开平2-102212号公报;
专利文献8:日本特开平2-300218号公报;
专利文献9:国际公开第WO2013/176258号(US2015/0104654A)。
非专利文献
非专利文献1:藤崎靖之,日化协月报,35(10),28(1982)。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述现有技术而完成的,目的在于提供特定的嵌段共聚物氢化物、使用了由该嵌段共聚物氢化物或其改性物形成的夹层玻璃用中间膜的隔音性优异的夹层玻璃。
用于解决问题的方案
本发明人对用于得到耐热性、耐湿性、隔音性等优异的夹层玻璃的中间膜的材料进行了深入研究。其结果发现当使用由下述嵌段共聚物氢化物(以下,有时称为“嵌段共聚物氢化物[D]”。)形成的中间膜时,得到的夹层玻璃的吻合效应降低,隔音性能提高,从而完成了本发明,嵌段共聚物氢化物[D]是将下述嵌段共聚物(以下,有时称为“嵌段共聚物[C]”。)的主链和侧链的碳-碳不饱和键以及芳香环的碳-碳不饱和键氢化的嵌段共聚物氢化物,嵌段共聚物[C]具有以芳香族乙烯基化合物为主成分的聚合物嵌段和以链状共轭二烯化合物为主成分的聚合物嵌段,在嵌段共聚物氢化物[D]中,由聚合物嵌段[B]构成的软链段的玻璃化转变温度(以下,有时称为“Tg1”。)处于特定的温度范围。
在此所说的玻璃化转变温度(以下,有时称为“Tg”。)是根据嵌段共聚物氢化物[D]的动态黏弹性特性的tanδ的峰顶温度求得的值,将嵌段共聚物氢化物[D]的来自软链段的低温侧的玻璃化转变温度设为Tg1、来自硬链段的高温侧的玻璃化转变温度设为Tg2。
这样,根据本发明,提供下述(1)~(4)的嵌段共聚物氢化物、改性嵌段共聚物氢化物、由其形成的片以及夹层玻璃。
(1)一种嵌段共聚物氢化物[D],其特征在于,其是将由2个以上的聚合物嵌段[A]和1个以上的聚合物嵌段[B]组成的嵌段共聚物[C]氢化的嵌段共聚物氢化物,上述聚合物嵌段[A]以来自芳香族乙烯基化合物的单体单元为主成分,上述聚合物嵌段[B]以来自链状共轭二烯化合物的单体单元为主成分,
上述嵌段共聚物氢化物[D]的动态黏弹性特性的低温侧的tanδ的峰值温度为-20~20℃,高温侧的tanδ的峰值温度为100℃以上,
上述嵌段共聚物氢化物[D]是将嵌段共聚物[C]的主链和侧链的碳-碳不饱和键、以及芳香环的碳-碳不饱和键的全部不饱和键的90%以上氢化而成的,且重均分子量为40000~200000,
在嵌段共聚物[C]中,在将聚合物嵌段[A]的总量在嵌段共聚物[C]总体中所占的重量百分比设为wA、聚合物嵌段[B]的总量在嵌段共聚物[C]总体中所占的重量百分比设为wB时,wA和wB的比(wA∶wB)为15∶85~40∶60,
聚合物嵌段[B]中的来自链状共轭二烯化合物的结构单元中,来自1,2-和3,4-加成聚合的结构单元的含有比例为40重量%以上。
(2)一种改性嵌段共聚物氢化物[E],其是将烷氧基甲硅烷基导入到(1)所述的嵌段共聚物氢化物[D]中而成的。
(3)一种夹层玻璃,其特征在于,其是使至少一张由(1)所述的嵌段共聚物氢化物[D]和/或(2)所述的改性嵌段共聚物氢化物[E]形成的片作为中间膜夹在玻璃板之间,将该玻璃板粘接一体化而成的。
发明效果
根据本发明,提供一种将特定的嵌段共聚物氢化物和由其形成的片用作中间膜的改善了隔音性的夹层玻璃。
附图说明
图1是示出使用实施例和比较例中得到的试验片测定的相对于频率的声音传递损失的数据的图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
1.嵌段共聚物氢化物[D]
本发明的嵌段共聚物氢化物[D]的特征在于将作为其前体的嵌段共聚物[C]的主链和侧链的碳-碳不饱和键、以及芳香环的碳-碳不饱和键的全部不饱和键的90%以上氢化而得到的嵌段共聚物,其动态黏弹性特性的低温侧的tanδ的峰值温度为-20~20℃、高温侧的tanδ的峰值温度为100℃以上。
嵌段共聚物[C]是由2个以上的聚合物嵌段[A]和1个以上的聚合物嵌段[B]构成的。
(聚合物嵌段[A])
聚合物嵌段[A]以来自芳香族乙烯基化合物的结构单元为主成分。聚合物嵌段[A]中的来自芳香族乙烯基化合物的结构单元的含有比例通常为95重量%以上,优选为98重量%以上。作为聚合物嵌段[A]中的来自芳香族乙烯基化合物的结构单元以外的成分,可举出来自链状共轭二烯化合物的结构单元和/或来自其他乙烯基化合物的结构单元。其含有比例为5重量%以下,优选为2重量%以下。
当聚合物嵌段[A]中的来自链状共轭二烯化合物的结构单元和/或来自其他乙烯基化合物的结构单元的含有比例过高时,有可能本发明的嵌段共聚物氢化物[D]的硬链段的Tg2降低,由嵌段共聚物氢化物[D]形成的片的耐热性降低。
嵌段共聚物氢化物[D]中所包含的2个聚合物嵌段[A]只要满足上述的范围,则可以互相相同,也可以不同。
(聚合物嵌段[B])
聚合物嵌段[B]以来自链状共轭二烯化合物的结构单元为主成分。来自链状共轭二烯化合物的结构单元在聚合物嵌段[B]中所占的含有比例通常为80重量%以上,优选为90重量%以上,更优选为95重量%以上。作为聚合物嵌段[B]中的来自链状共轭二烯化合物的结构单元以外的成分,可举出来自芳香族乙烯基化合物的结构单元和/或来自其他乙烯基化合物的结构单元。其含有比例通常为20重量%以下,优选为10重量%以下,更优选为5重量%以下。
聚合物嵌段[B]的链状共轭二烯化合物的一部分具有以1,2键和/或3,4键聚合的结构单元(来自1,2-和3,4-加成聚合的结构单元),剩余部分具有以1,4键(来自1,4-加成聚合的结构单元)聚合的结构单元。来自以1,2键和/或3,4键聚合的链状共轭二烯化合物的结构单元的比例相对于聚合物嵌段[B]中来自链状共轭二烯化合物的结构单元总体,通常为40~80重量%,优选为50~75重量%,更优选为55~70重量%。通过将来自以1,2键和/或3,4键聚合的链状共轭二烯化合物的结构单元的含有比例设为上述范围,从而能够将本发明的嵌段共聚物氢化物[D]的来自软链段的Tg1控制在-20~20℃的范围,在通常的使用温度区域体现隔音性能。
(芳香族乙烯基化合物)
作为芳香族乙烯基化合物,可举出:苯乙烯;α-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二异丙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、5-叔丁基-2-甲基苯乙烯等作为取代基具有碳原子数为1~6的烷基的苯乙烯类;4-氯苯乙烯、二氯苯乙烯、4-单氟苯乙烯等作为取代基具有卤原子的苯乙烯类;4-甲氧基苯乙烯等作为取代基具有碳原子数为1~6的烷氧基的苯乙烯类;4-苯基苯乙烯等作为取代基具有芳基的苯乙烯类;1-乙烯基萘、2-乙烯基萘等乙烯基萘类等。这些之中,从吸湿性的观点出发,优选苯乙烯、作为取代基具有碳原子数为1~6的烷基的苯乙烯类等不含极性基团的芳香族乙烯基化合物,从工业上容易获得的观点出发,特别优选苯乙烯。
(链状共轭二烯化合物)
作为链状共轭二烯化合物,可举出1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯等,从吸湿性的观点出发,优选不含极性基团的链状共轭二烯系化合物,从工业上容易获得的观点出发,更优选1,3-丁二烯、异戊二烯,从容易将嵌段共聚物氢化物[D]的软链段的Tg1控制在-20~20℃的范围的观点出发,特别优选异戊二烯。
(其他乙烯基化合物)
作为其他乙烯基化合物,可举出链状乙烯基化合物、环状乙烯基化合物。例如,可举出可具有腈基、烷氧羰基、羟基羰基、或卤素基团的乙烯基化合物,不饱和的环状酸酐、不饱和酰亚胺化合物等。这些中,从吸湿性的观点出发,优选乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-二十碳烯、4-甲基-1-戊烯、4,6-二甲基-1-庚烯等碳原子数为2~20的链状烯烃;乙烯基环己烯、4-乙烯基环己烯、降冰片烯等碳原子数为5~20的环状烯烃等不含极性基团的烯烃化合物,更优选碳原子数为2~20的链状烯烃,特别优选乙烯、丙烯。
(嵌段共聚物[C])
本发明的嵌段共聚物氢化物[D]的前体即嵌段共聚物[C]是含有至少2个的聚合物嵌段[A]和至少1个的聚合物嵌段[B]的高分子。嵌段共聚物[C]中的聚合物嵌段[A]的个数通常为3个以下,优选为2个,聚合物嵌段[B]的个数通常为2个以下,优选为1个。
此外,Mw(A)max通常为8000~50000,优选为9000~40000,更优选为10000~30000。通过将Mw(A)max设为该范围,从而能够使本发明的嵌段共聚物氢化物[D]的来自硬链段的Tg2成为100℃以上,耐热性变的良好。
嵌段共聚物[C]的嵌段方式没有特别限定,可以是线性嵌段,也可以是径向嵌段,但线性嵌段机械强度优异,因此优选。嵌段共聚物[C]的最优选的方式是将聚合物嵌段[A]键合在聚合物嵌段[B]的两端的三嵌段共聚物([A]-[B]-[A])。
在将嵌段共聚物[C]中的全部聚合物嵌段[A]在嵌段共聚物[C]中所占的重量百分比设为wA、将聚合物嵌段[B]在嵌段共聚物[C]中所占的重量百分比设为wB时,wA和wB的比(wA∶wB)为15∶85~40∶60,优选为17∶83~35∶65,更优选为20∶80~30∶70。在wB过小的情况下,本发明的嵌段共聚物氢化物[D]的隔音性能有可能降低。在wB过多的情况下,耐热性有可能降低。
嵌段共聚物[C]的分子量以使用将四氢呋喃(THF)作为溶剂的凝胶渗透气相色谱(GPC)而测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)计,通常为40000~200000,优选为50000~170000,更优选为60000~150000。此外,嵌段共聚物[C]分子量分布(Mw/Mn)优选为3以下,更优选为2以下,特别优选为1.5以下。
作为嵌段共聚物[C]的制造方法,可举出例如:通过活性阴离子聚合等方法,使含有芳香族乙烯基化合物作为主成分的单体混合物(a)和含有链状共轭二烯系化合物作为主成分的单体混合物(b)交替地聚合的方法;使含有芳香族乙烯基化合物作为主成分的单体混合物(a)和含有链状共轭二烯系化合物作为主成分的单体混合物(b)依次聚合后,利用偶联剂使聚合物嵌段[B]的末端彼此偶联的方法等。
在此,相对于混合物(a)的总量,单体混合物(a)通常含有95重量%以上、优选98重量%以上的芳香族乙烯基化合物。此外,相对于混合物(b)的总量,单体混合物(b)通常含有80重量%以上、优选90重量%以上、更优选95重量%以上的链状共轭二烯化合物。
使用的偶联剂没有特别限定。例如,可举出:1,2-二溴乙烷、甲基二氯硅烷、三氯硅烷、甲基三氯硅烷、四氯硅烷、四甲氧基硅烷、二乙烯基苯、己二酸二乙酯、己二酸二辛酯、苯-1,2,4-三异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、环氧化-1,2-聚丁二烯、环氧化亚麻籽油、四氯化锗、四氯化锡、丁基三氯化锡、丁基三氯硅烷、二甲基氯硅烷、1,4-氯甲基苯、双(三氯甲硅烷基)乙烷等。
嵌段共聚物[C]中的聚合物嵌段[B]通过使链状共轭二烯化合物和根据需要的芳香族乙烯基化合物及其他乙烯基化合物在作为无规化剂的具有供电子原子的特定的化合物的存在下聚合,从而成为增加了来自以3,4键和/或1,2键聚合的链状共轭二烯化合物的结构单元的含量的无规共聚物嵌段。来自以3,4键和/或1,2键聚合的链状共轭二烯化合物的单体单元的含量能够通过无规化剂的添加量来控制。
作为具有供电子原子的化合物,优选具有氧(O)、氮(N)等供电子原子的化合物。作为具有供电子原子的化合物,可举出醚化合物、叔胺化合物、膦化合物等。这些化合物中,从能够减小无规共聚物嵌段的分子量分布、不易阻碍其加氢反应的观点出发,优选醚化合物。
作为具有供电子原子的化合物的具体例子,能够举出:二乙醚、二异丙醚、二丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二异丙基醚、乙二醇二丁基醚、乙二醇甲基苯基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二异丙基醚、丙二醇二丁基醚、二(2-四氢呋喃)甲烷、二乙二醇二丁基醚、二丙二醇二丁基醚、四甲基乙二胺等。这些具有供电子原子的化合物相对于链状共轭二烯化合物的量100重量份,通常以0.001~10重量部、优选以0.01~1重量部的比例来使用。
(嵌段共聚物氢化物[D])
本发明的嵌段共聚物氢化物[D]是将上述的嵌段共聚物[C]的主链和侧链的碳-碳不饱和键以及芳香环的碳-碳不饱和键氢化的嵌段共聚物氢化物。相对于主链和侧链的碳-碳不饱和键以及芳香环的碳-碳不饱和键的全部不饱和键,嵌段共聚物氢化物[D]的氢化率通常为90%以上,优选为95%以上,更优选为99%以上。氢化率越高,成型体的耐候性、耐热性及透明性越良好。
相对于主链和侧链的碳-碳不饱和键以及芳香环的碳-碳不饱和键的全部不饱和键,嵌段共聚物氢化物[D]的氢化率通常为90%以上,优选为95%以上,更优选为99%以上。氢化率越高,成型体的耐候性、耐热性及透明性越良好。
此外,嵌段共聚物氢化物[D]的来自共轭二烯的碳-碳不饱和键的氢化率通常为90%以上,优选为95%以上,更优选为98%以上。此外,来自芳香族乙烯基化合物的芳香环的碳-碳不饱和键的氢化率通常为90%以上,优选为95%以上,更优选为98%以上。
嵌段共聚物氢化物[D]的氢化率能够通过基于1H-NMR、GPC的UV检测器和RI检测器的峰面积的比较等而求得。
不饱和键的氢化方法、反应方式等没有特别限定,只要遵循公知的方法进行即可,但优选能够提高氢化率、聚合物链断裂反应少的氢化方法。作为这样的氢化方法,能够举出例如WO2011/096389号小册子、WO2012/043708号小册子等所记载的方法。
在氢化反应终止后,将氢化催化剂和/或聚合催化剂从反应溶液中除去后,能够从得到的溶液中回收嵌段共聚物氢化物[D]。回收的嵌段共聚物氢化物[D]的方式没有限定,通常能够制成粒状而提供给之后的片的成型加工、改性反应。
嵌段共聚物氢化物[D]的分子量以使用将THF作为溶剂的GPC而测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)计,通常为40000~200000,优选为50000~170000,更优选为60000~150000。此外,嵌段共聚物氢化物[D]的分子量分布(Mw/Mn)优选为3以下,更优选为2以下,特别优选为1.5以下。当将Mw和Mw/Mn设为上述范围时,成型的片的耐热性、机械强度良好。
在嵌段共聚物[C]中,在存在多个聚合物嵌段[A]和/或聚合物嵌段[B]时,在聚合物嵌段[A]中,将重均分子量最大的聚合物嵌段的重均分子量设为Mw(A)max、将重均分子量最少的聚合物嵌段的重均分子量设为Mw(A)min,在聚合物嵌段[B]中,将重均分子量最大的聚合物嵌段的重均分子量设为Mw(B)max、将重均分子量最少的聚合物嵌段的重均分子量设为Mw(B)min,这时,Mw(A)max和Mw(A)min的比(Mw(A)max/Mw(A)min)、及Mw(B)max和Mw(B)min的比(Mw(B)max/Mw(B)min)分别为5.0以下,优选为4.0以下,更优选为3.0以下。在Mw(A)max和Mw(A)min的比超过5的情况下,嵌段共聚物氢化物[D]的弹性模量升高,但机械强度有可能变脆。
在Mw(B)max和Mw(B)min的比超过5的情况下,高温侧的玻璃化转变温度Tg2降低、耐热性降低。
2.具有烷氧基甲硅烷基的改性嵌段共聚物氢化物[E]
本发明的具有烷氧基甲硅烷基的改性嵌段共聚物氢化物(以下,有时称为“改性嵌段共聚物氢化物[E]”。)是将烷氧基甲硅烷基导入上述的嵌段共聚物氢化物[D]中的改性嵌段共聚物氢化物。通过导入烷氧基甲硅烷基,从而赋予对玻璃等无机物、金属等的粘接性。
作为烷氧基甲硅烷基,可举出:三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基、三丙氧基甲硅烷基等三烷氧基甲硅烷基;甲基二甲氧基甲硅烷基、甲基二乙氧基甲硅烷基、乙基二甲氧基甲硅烷基、乙基二乙氧基甲硅烷基、丙基二甲氧基甲硅烷基、丙基二乙氧基甲硅烷基等烷基二烷氧基甲硅烷基;二甲基甲氧基甲硅烷基、二甲基乙氧基甲硅烷基、二乙基甲氧基甲硅烷基、二乙基乙氧基甲硅烷基、二丙基甲氧基甲硅烷基、二丙基乙氧基甲硅烷基等二烷基烷氧基甲硅烷基;苯基二甲氧基甲硅烷基、苯基二乙氧基甲硅烷基等芳基二烷氧基甲硅烷基等。这些中,从制造原料的容易获得性等观点出发,优选三烷氧基甲硅烷基、烷基二烷氧基甲硅烷基。
烷氧基甲硅烷基可以直接键合在上述嵌段共聚物氢化物[D]中,也可以经由2价有机基团键合。作为2价有机基团,可举出:亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基等碳原子数为1~10的亚烷基;1,4-亚苯基、1,4-亚萘基等碳原子数为6~20的亚芳基;-C(=O)-O-、-O-C(=O)-等酯基;-C(=O)-;及这些的组合等。
烷氧基甲硅烷基的导入量相对于100重量份的嵌段共聚物氢化物[D]通常为0.1~10重量部,优选为0.2~5重量部,更优选为0.3~3重量份。当烷氧基甲硅烷基的导入量过少时,会产生在作为玻璃用粘接片的情况下与玻璃的粘接性变得不充分这样的问题,当烷氧基甲硅烷基的导入量过多时,会产生因微量的水分等而被分解的烷氧基甲硅烷基之间的交联度升高,与玻璃的粘接性容易降低这样的问题。
烷氧基甲硅烷基的导入量能够例如测定1H-NMR光谱(导入量过少时,增加累积次数)根据该信号的面积比而算出。
改性嵌段共聚物氢化物[E]的制造方法没有特别限定。改性嵌段共聚物氢化物[E]能够通过例如在有机过氧化物的存在下,使嵌段共聚物氢化物[D]和烯属性不饱和硅烷化合物反应而得到。
作为使用的烯属性不饱和硅烷化合物,只要是在有机过氧化物的存在下,能够与嵌段共聚物氢化物[D]接枝聚合而在嵌段共聚物氢化物[D]中导入烷氧基甲硅烷基的化合物则没有特别限定。
作为烯属性不饱和硅烷化合物,可举出例如:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷等具有乙烯基的烷氧基硅烷;烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷等具有烯丙基的烷氧基硅烷;对苯乙烯基三甲氧基硅烷、对苯乙烯基三乙氧基硅烷等具有对苯乙烯基的烷氧基硅烷;3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等具有3-甲基丙烯酰氧基丙基的烷氧基硅烷;3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等具有3-丙烯酰氧基丙基的烷氧基硅烷;2-降冰片烯-5-基三甲氧硅烷等具有2-降冰片烯-5-基的烷氧基硅烷等。
这些中,从得到的改性嵌段共聚物氢化物[E]的低吸湿性的观点出发,优选乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷。这些烯属性不饱和硅烷化合物可以单独使用1种,或组合2种以上使用。
烯属性不饱和硅烷化合物的使用量相对于100重量份的嵌段共聚物氢化物[D]通常为0.1~10重量部,优选为0.2~5重量部,更优选为0.3~3重量份。
作为使用的有机过氧化物,只要是作为自由基反应引发剂发挥功能则没有特别限定,可举出例如:过氧化二苯甲酰、过氧化乙酸叔丁酯、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化二异丙苯、二叔己基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烯-3、叔丁基过氧化氢、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化月桂酰、过氧化二丙酰、对萜烷过氧化氢等。这些可以单独使用一种,或组合2种以上使用。
在本发明中,这些中优选1分钟半衰期温度为170~200℃的化合物。具体而言,优选使用过氧化叔丁基异丙苯、过氧化二异丙苯、二叔己基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烯-3等。
相对于100重量份的嵌段共聚物氢化物,有机过氧化物的使用量通常为0.01~3.0重量部,优选为0.2~2.0重量部,更优选为0.3~1.0重量份。
在有机过氧化物的存在下,使嵌段共聚物氢化物[D]和烯属性不饱和硅烷化合物反应的方法没有特别限定,优选使用双轴混炼机这样的能够连续加热混炼和挤出的装置的方法。例如,能够通过使包含嵌段共聚物氢化物[D]、烯属性不饱和硅烷化合物及有机过氧化物的混合物在双轴混炼机中、在嵌段共聚物氢化物[D]的熔融温度以上加热熔融、混炼所期望的时间,从而得到作为目标产物的改性嵌段共聚物氢化物[E]。
加热混炼温度通常为180~230℃,优选190~210℃,更优选200~210℃。只要为该温度范围,嵌段共聚物氢化物[D]具有合适的熔融粘度,因此容易混炼,此外,烷氧基甲硅烷基不会反应而被保持,因此优选。
加热混炼时间通常为0.3~5分钟、优选为0.5~3分钟、更优选为0.7~2分钟左右。混炼时间能够适宜地决定以成为使用的有机过氧化物通常80%以上、优选90%以上、更优选95%以上分解的这样的时间。有机过氧化物的分解的比例能够根据过氧化物在规定温度中的半衰期的数值来推算。
在使用双轴混炼机、短轴挤出机等连续混炼设备的情况下,只要使滞留时间成为上述范围、连续地混炼挤出即可。
对于改性嵌段共聚物氢化物[E]的分子量,因为导入的烷氧基甲硅烷基的量少,所以其分子量基本上与作为原料使用的嵌段共聚物氢化物[D]的分子量没有变化。另一方面,因为在过氧化物的存在下,使其与烯属性不饱和硅烷化合物反应,所以聚合物的交联反应、断裂反应同时发生,改性嵌段共聚物氢化物[E]的分子量分布的值变大。
改性嵌段共聚物氢化物[E]的分子量以使用将THF作为溶剂的GPC而测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)计,通常为40000~200000,优选为50000~150000,更优选为60000~100000。此外,分子量分布(Mw/Mn)优选为3.5以下,更优选为2.5以下,特别优选为2.0以下。当将Mw和Mw/Mn设为上述范围时,可维持将用改性嵌段共聚物氢化物[E]成型的片作为中间膜使用的夹层玻璃的耐热性、机械强度。
(配合剂)
本发明的嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]能够作为在树脂中配合了通常能配合的各种配合剂的树脂组合物来使用。作为优选的配合剂,可举出:用于调节柔软性、粘接温度的降低和与金属的粘接性等的软化剂及增粘剂;用于提高耐热稳定性、耐光稳定性、加工性等的抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂及抗粘连剂等。
作为软化剂的具体例子,可举出:聚异丁烯、聚丁烯、聚-4-甲基戊烯、聚-1-辛烯、乙烯·α-烯烃共聚物等低分子量体及其氢化物;聚异戊二烯、聚异戊二烯-丁二烯共聚物等低分子量体及其氢化物等。软化剂能够单独使用一种,或组合2种以上使用。
作为增粘剂的具体例子,可举出:松香系树脂;萜烯系树脂;香豆酮-茚树脂;苯乙烯系树脂;脂肪族系、脂环族系或芳香族系的石油树脂及这些的加氢物等。这些增粘剂能够使用1种,或组合2种以上使用。
抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗粘连剂等分别能够单独使用1种,或组合2种以上使用。作为抗氧化剂,可举出磷系抗氧化剂、酚系抗氧化剂、硫系抗氧化剂等。作为紫外线吸收剂,可举出氧基二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水杨酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、丙烯腈系化合物、三嗪系化合物、镍络合物系化合物、无机粉体等。作为光稳定剂,可举出受阻胺系光稳定剂。
相对于树脂组合物总体,这些配合剂的总配合量通常为0.01重量%~5重量%,优选为0.05重量%~3重量%。
作为在嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]中添加配合剂的方法没有特别限定,能够采用公知的方法。可举出例如使用双轴混炼机、辊式混炼机、布拉本德混炼机、挤出机等使嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]成为熔融状态,添加各种配合剂进行混炼的方法。
3.由嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]形成的片
由本发明的嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]形成的片(以下,有时称为片[F]。)通过将上述的嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]进行熔融挤出成型等的方法而成型为片状。片[F]的厚度通常为0.1~10mm,优选0.2~5mm,更优选0.3~2mm。
本发明的片[F]通常使用以下方法而成型,即,利用挤出机使嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]熔融,从安装于该挤出机上的T模头中挤出为膜状,使挤出的膜密合在至少一个冷却辊上进行成型然后取出。
在熔融挤出成型中的成型条件可对应于使用的嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]的组成、分子量适宜地选择。
挤出机的料筒温度通常设定在170~260℃,更优选设定在180~250℃的范围。
片取出机的冷却辊的温度通常设定在50~200℃、优选设定在70~180℃的范围。
成型的片[F]能够卷成辊状,或者切断成单张而用于玻璃板、金属板的贴合用中间膜、隔震材料等。
熔融挤出的片[F]的厚度能够适宜选定。例如,从对汽车用夹层玻璃赋予隔音性的观点出发,中间膜的厚度通常为0.2~2mm,优选为0.3~1.5mm。在处于该范围的情况下,将2张厚度0.7~2.2mm的玻璃贴合而降低了吻合效应,同时在经济性方面也是优选的。
4.夹层玻璃
本发明的夹层玻璃是使由本发明的嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]形成的片[F]夹在至少2张玻璃板之间,使其层叠一体化而成的夹层玻璃(以下,有时称为夹层玻璃[G]。)。
由改性嵌段共聚物氢化物[E]形成的片[F]因为具有与玻璃的牢固的粘接性,所以能够在不使用特别的粘接剂的情况下与玻璃板贴合。
由嵌段共聚物氢化物[D]形成的片[F]因为对玻璃的粘接性弱,所以期望借助粘结剂与玻璃板贴合。作为粘接剂,优选本发明的改性嵌段共聚物氢化物[E],也能够优选使用本发明的改性嵌段共聚物氢化物[E]以外的例如在WO2012/043708号小册子、WO2013/176258号小册子等记载的改性嵌段共聚物氢化物等。
本发明的夹层玻璃是至少将第1张玻璃板、由嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]形成的片[F]、以及第2张玻璃板依次层叠而成的夹层玻璃。此外,在玻璃板和由嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]形成的片[F]之间可以具有粘接剂层。
优选的层结构为:玻璃/改性嵌段共聚物氢化物[E]/玻璃、玻璃/嵌段共聚物氢化物[D]/玻璃、玻璃/改性嵌段共聚物氢化物[E]/嵌段共聚物氢化物[D]/改性嵌段共聚物氢化物[E]/玻璃、玻璃/粘接剂层/嵌段共聚物氢化物[D]/粘接剂层/玻璃、玻璃/粘接剂层/改性嵌段共聚物氢化物[E]/粘接剂层/玻璃、玻璃/改性嵌段共聚物氢化物(来自软链段的Tg1为-50℃附近)/嵌段共聚物氢化物[D]/改性嵌段共聚物氢化物(来自软链段的Tg1为-50℃附近)/玻璃等。在此,“-50℃附近”意味着从-55℃到-45℃的温度。
在本发明的夹层玻璃中,使用的第1张玻璃板和第2张玻璃板彼此的厚度、材质等可以互相相同,也可以不同。
使用的玻璃板的厚度没有特别限定,通常为0.5~4mm,优选为0.7~3mm,更优选为1.0~2.5mm。此外,能够使用例如厚度1.0mm的玻璃板(第1张玻璃板)/改性嵌段共聚物氢化物[E]/厚度0.7mm的薄膜玻璃板(第2张玻璃板)这样的不同厚度的玻璃板。
使用的玻璃板的材质没有特别限定。可举出例如铝硅酸玻璃、铝硼硅酸玻璃、铀玻璃、钾玻璃、硅酸玻璃、晶体化玻璃、锗玻璃、石英玻璃、钠玻璃、铅玻璃、钡瑚硅酸玻璃、瑚硅酸玻璃等。
在制造本发明的夹层玻璃时,能够使用以下方法:将至少第1张玻璃板、由嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]形成的片[F]、第2张玻璃板依次重叠而得到层叠物,将其放入能够减压的耐热性的树脂制袋中脱气后,使用高压釜,在加热加压下使其粘接的方法;使用真空层压机在加热减压下使上述层叠物粘接的方法等。
本发明的夹层玻璃的特征在于,使用由吸湿性和透湿性小的嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]形成的中间膜。因此,即使不对夹层玻璃边缘实施隔水处理而在高温高湿度环境下使用时,也很少发生玻璃和中间膜的界面的剥离、白化等不良情况。
本发明的夹层玻璃可用作:汽车的窗玻璃;建筑物的窗玻璃;屋顶用玻璃;房间用隔音隔断壁;汽车的后窗玻璃、天窗用玻璃;轨道车辆、船舶用窗玻璃等。
实施例
以下,通过实施例对本发明进一步详细地说明,但本发明并不仅限于以下的实施例。应予说明的是,份和%只要没有特别限定为重量基准。
在本实施例中的评价按照以下的方法进行。
(1)重均分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn)
嵌段共聚物和嵌段共聚物氢化物的分子量作为使用将四氢呋喃作为洗脱液的凝胶渗透色谱(GPC)的标准聚苯乙烯换算值,在38℃测定。
作为测定装置,使用Tosoh公司制造的HLC8020GPC。
(2)聚合物嵌段[B]中的来自链状共轭二烯化合物的结构单元中,来自1,2-和3,4-加成聚合的结构单元的比例
聚合物嵌段[B]中的来自链状共轭二烯化合物的结构单元中,来自1,2-和3,4-加成聚合的结构单元的比例根据嵌段共聚物[C]的1H-NMR光谱(氘代氯仿中),由聚合物主链上的碳-碳不饱和键部分的碳所键合的1H和聚合物侧链上的碳-碳不饱和键部分的碳所键合的1H的比率算出。
(3)氢化率
嵌段共聚物氢化物[D]的氢化率是被氢化的碳-碳键相对于作为前体的嵌段共聚物[C]的来自芳香族乙烯基化合物的重复单元中包含的芳香环的碳-碳不饱和键和来自链状共轭二烯的重复单元中包含的碳-碳不饱和键的合计的比例。
嵌段共聚物氢化物[D]的氢化率通过1H-NMR光谱或GPC分析而算出。氢化率为99%以下的区域测定1H-NMR光谱而算出,超过99%的区域通过GPC分析,根据基于UV检测器和RI检测器的峰面积的比率算出。
(4)玻璃化转变温度(Tg)
对嵌段共聚物氢化物[D]或改性嵌段共聚物氢化物[E]进行压制成型,制作长50mm、宽10mm、厚1mm的试验片。使用该试验片,根据JIS-K7244-4法,使用黏弹性测定装置(T·A·Instrument·Japan公司制造,ARES),在从-100℃到+150℃的范围,以5℃/分钟的升温速度测定动态黏弹性特性。从损耗角正切tanδ的低温侧的峰顶温度求得来自软链段的玻璃化转变温度Tg1,从高温侧的峰顶温度求得来自硬链段的玻璃化转变温度Tg2。
(5)隔音性
将嵌段共聚物氢化物[D]或改性嵌段共聚物氢化物[E]挤出成型,从得到的片中切取长300mm、宽25mm的试验片。使用该试验片,在2张长300mm、宽25mm、厚1.2mm的钠钙玻璃之间夹持1张或多张试验片,制作声音传递损失测定用的夹层玻璃试验片。
使用该夹层玻璃试验片,根据JIS-K7391法,使用阻尼振动试验装置(rion公司制造),采用中央激励法测定对应于频率的损耗系数。根据在此求得的损耗系数和夹层玻璃试验片的共振频率的比求得对应于频率的声音传递损失。
就隔音性而言,夹层玻璃试验片在频率2000~4000Hz的范围声音传递损失的值没有低于35dB的区域的情况下,隔音性评价为○(良好),有低于35dB的区域的情况下,隔音性评价为×(不良)。
(6)耐热性
将嵌段共聚物氢化物[D]或改性嵌段共聚物氢化物[E]挤出成型,从得到的片中切取长300mm、宽300mm的试验片。使用该试验片,在2张长300mm、宽300mm、厚1.2mm的钠钙玻璃(青板ガラス)之间夹持1张或多张试验片,制作夹层玻璃试验片。
使用该夹层玻璃试验片,按照JIS-R3212法,在沸水(100℃)中以垂直的状态浸渍,保持2小时后,进行外观变化的目视评价。
就夹层玻璃的耐热性而言,在夹层玻璃试验片中没有发现裂缝、气泡、变色、其他缺陷的情况下,评价为○(良好),在夹层玻璃试验片中存在裂缝、气泡、变色、其他缺陷中的任一变化的情况下,评价为×(不良)。
[实施例1]嵌段共聚物氢化物[D1]的制造
在具有搅拌装置、内部充分地经氮置换的反应器中,加入270份的脱水环己烷、0.53份的乙二醇二丁基醚、进一步加入0.47份的正丁基锂(15%环己烷溶液)。一边将全部内容物在60℃搅拌,一边将12.5份的脱水苯乙烯历经40分钟连续地添加到反应容器内。添加结束后,以原样进一步在60℃搅拌全部内容物20分钟。利用气象色谱仪测定反应溶液,结果在该时刻的聚合转化率为99.5%。
接下来,历时100分钟连续地添加75.0份经脱水的苯乙烯,添加结束后以原样继续搅拌20分钟。在该时刻的聚合转化率为99.5%。
之后,进而将12.5份的脱水苯乙烯历时60分钟连续地添加,添加结束后以原样搅拌全部内容物30分钟。在该时刻的聚合转化率大致为100%。
在此,在反应溶液中加入0.5份的异丙醇使反应终止。得到的嵌段共聚物[C1]的重均分子量(Mw)为84500、分子量分布(Mw/Mn)为1.03、wA:wB=25:75、来自全部异戊二烯的结构单元中来自1,2-和3,4-加成聚合的结构单元的比例为58%。
接下来,将上述聚合物溶液转移到具有搅拌装置的耐压反应器中,添加7.0份的作为氢化催化剂的硅藻土担载型镍催化剂(日晖催化剂化成公司制造、产品名称“产品名称“E22U””、镍担载量60%)和80份的脱水环己烷并混合。将反应器内部用氢气置换,进而一边搅拌溶液一边供给氢,在温度190℃、压力4.5MPa下进行氢化反应6小时。氢化反应后的嵌段共聚物氢化物[D1]的重均分子量(Mw)为89300,分子量分布(Mw/Mn)为1.04。
氢化反应终止后,过滤反应溶液而除去氢化催化剂后,在滤液中,添加溶解了0.1份的作为酚系抗氧化剂的季戊四醇·四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](KO-YO化学研究所公司制造、产品名称“Songnox1010”)的二甲苯溶液1.0份,使其溶解。
接下来,将上述溶液使用圆筒型浓缩干燥器(日立制作所公司制造、Contro),在温度260℃、压力0.001MPa以下,从溶液中除去作为溶剂的环己烷、二甲苯及其他挥发成分。接着将熔融聚合物从模头中挤出成股状,冷却后,利用造粒机得到93份的嵌段共聚物氢化物[D1]的颗粒。得到的颗粒状的嵌段共聚物氢化物[D1]的重均分子量(Mw)为88400,分子量分布(Mw/Mn)为1.05,氢化率为大致100%。
嵌段共聚物氢化物[D1]的成型体为无色透明、Tg1为-6℃、Tg2为109℃。嵌段共聚物氢化物[D1]的组成和物性值记载于表1。
[实施例2]嵌段共聚物氢化物[D2]的制造
将乙二醇二丁基醚的量设为0.61部、正丁基铝(15%环己烷溶液)的量设为0.45份,除此以外,与实施例1同样地进行聚合。
聚合反应终止后的聚合转化率为大致100%。得到的嵌段共聚物[C2]的重均分子量(Mw)为88200、分子量分布(Mw/Mn)为1.03、wA:wB=25:75、来自全部异戊二烯的结构单元中来自1,2-和3,4-加成聚合的结构单元的比例为65%。
接下来,将上述聚合物的溶液与实施例1同样地进行氢化反应。然后,与实施例1同样地进行,得到95份的嵌段共聚物氢化物[D2]的颗粒。得到的嵌段共聚物氢化物[D2]的重均分子量(Mw)为92400,分子量分布(Mw/Mn)为1.05,氢化率为大致100%。
嵌段共聚物氢化物[D2]的成型体为无色透明、Tg1为2℃、Tg2为111℃。嵌段共聚物氢化物[D2]的组成和物性值记载于表1。
[实施例3]嵌段共聚物氢化物[D3]的制造
将乙二醇二丁基醚的量设为0.55份、正丁基铝(15%环己烷溶液)的量设为0.55份、将用于聚合的单体设为苯乙烯15份、异戊二烯70份、苯乙烯15份,除此以外,与实施例1同样地进行聚合。
聚合反应终止后的聚合转化率为大致100%。得到的嵌段共聚物[C3]的重均分子量(Mw)为72700、分子量分布(Mw/Mn)为1.03、wA:wB=30:70、来自全部异戊二烯的结构单元中来自1,2-和3,4-加成聚合的结构单元的比例为50%。
接下来,将上述聚合物的溶液与实施例1同样地进行氢化反应。然后,与实施例1同样地进行,得到94份的嵌段共聚物氢化物[D3]的颗粒。得到的嵌段共聚物氢化物[D3]的重均分子量(Mw)为76100,分子量分布(Mw/Mn)为1.05,氢化率为大致100%。
嵌段共聚物氢化物[D3]的成型体为无色透明、Tg1为-14℃、Tg2为+115℃。
嵌段共聚物氢化物[D3]的组成和物性值记载于表1。
[实施例4]嵌段共聚物氢化物[D4]的制造
将乙二醇二丁基醚的量设为0.68份、正丁基铝(15%环己烷溶液)的量设为0.44份、将用于聚合的单体设为苯乙烯10份、异戊二烯80份、苯乙烯10份,除此以外,与实施例1同样地进行聚合。
聚合反应终止后的聚合转化率为大致100%。得到的嵌段共聚物[C4]的重均分子量(Mw)为89600、分子量分布(Mw/Mn)为1.03、wA:wB=20:80、来自全部异戊二烯的结构单元中来自1,2-和3,4-加成聚合的结构单元的比例为71%。
接下来,将上述聚合物的溶液与实施例1同样地进行氢化反应。然后,与实施例1同样地进行,得到88份的嵌段共聚物氢化物[D4]的颗粒。得到的嵌段共聚物氢化物[D4]的重均分子量(Mw)为93800,分子量分布(Mw/Mn)为1.05,氢化率为大致100%。
嵌段共聚物氢化物[D4]的成型体为无色透明、Tg1为9℃、Tg2为104℃。嵌段共聚物氢化物[D4]的组成和物性值记载于表1。
[表1]
表1
[实施例5]改性嵌段共聚物氢化物[E1]的制造
相对于100份的实施例1中制造的嵌段共聚物氢化物[D1]的颗粒,添加2.0份的乙烯基三甲氧基硅烷和0.2份的二叔丁基过氧化物(日油公司制造、PerbutylD、半衰期成为1分钟的温度:185.9℃),用布拉本德混炼机混合。将该混合物使用双轴挤出机(东芝机械公司制造、TEM37B)、在树脂温度210℃时控制滞留时间以成为约80秒,连续地混炼。混炼的树脂通过安装于双轴挤出机的模头,在模头温度220℃时连续地挤出成为直径约2.2mm的股状,在空气中冷却并硬化。硬化的股利用造粒机切割,得到96份的具有三甲氧基甲硅烷基的改性嵌段共聚物氢化物[E1]的颗粒。
使用红外分光装置(Thermo Fisher Scienthific公司制造、iS5)测定得到的改性嵌段共聚物氢化物[E1]的颗粒表面的基于ATR法的IR光谱。在IR光谱中,观察到1090cm-1处的来自Si-OCH3基、825cm-1和739cm-1处的来自Si-CH2基的新的吸收峰,与乙烯基三甲氧基硅烷的这些峰的1075cm-1、808cm-1、及766cm-1处于不同的位置。
使10份的改性嵌段共聚物氢化物[E1]的颗粒溶解在100份的环己烷中后,将其注入400份的经脱水的甲醇中,使改性嵌段共聚物氢化物[E1]凝固。过滤凝固物,在25℃真空干燥,分离9.5份的改性嵌段共聚物氢化物[E1]的团粒。在分离的团粒的1H-NMR光谱(氘代氯仿中)中,在3.6ppm处观察到基于甲氧基的质子的吸收峰,由峰面积比可确认,相对于100份的嵌段共聚物氢化物[D1]键合了1.9份的乙烯基三甲氧基硅烷。
改性嵌段共聚物氢化物[E1]的成型体为无色透明、Tg1为-5℃、Tg2为102℃。
[参考例1]嵌段共聚物氢化物[D5]的制造
代替乙二醇二丁基醚,使用二丁醚,将二丁醚的量设为0.58份、将正丁基铝(15%环己烷溶液)的量设为0.43份,除此以外,与实施例1同样地进行聚合。
聚合反应终止后的聚合转化率为大致100%。得到的嵌段共聚物[C5]的重均分子量(Mw)为92300、分子量分布(Mw/Mn)为1.03、wA:wB=25:75、全部来自异戊二烯的结构单元中,来自1,2-和3,4-加成聚合的结构单元的比例为9%。
接下来,将上述聚合物的溶液与实施例1同样地进行氢化反应。然后,与实施例1同样地进行,得到91份的嵌段共聚物氢化物[D5]的颗粒。得到的嵌段共聚物氢化物[D5]的重均分子量(Mw)为96700,分子量分布(Mw/Mn)为1.05,氢化率为大致100%。
嵌段共聚物氢化物[D5]的成型体为无色透明、Tg1为-50℃、Tg2为110℃。
[参考例2]嵌段共聚物氢化物[D6]的制造
代替乙二醇二丁基醚,使用二丁醚,将二丁醚的量设为0.58份、将正丁基铝(15%环己烷溶液)的量设为0.65份、将用于聚合的单体设为苯乙烯25份、异戊二烯50份、苯乙烯25份,除此以外,与实施例1同样地进行聚合。
聚合反应终止后的聚合转化率为大致100%。得到的嵌段共聚物[C6]的重均分子量(Mw)为63300、分子量分布(Mw/Mn)为1.03、wA:wB=50:50、全部来自异戊二烯的结构单元中,来自1,2-和3,4-加成聚合的结构单元的比例为9%。
接下来,将上述聚合物的溶液与实施例1同样地进行氢化反应。然后,与实施例1同样地进行,得到96份的嵌段共聚物氢化物[D6]的颗粒。得到的嵌段共聚物氢化物[D6]的重均分子量(Mw)为66300,分子量分布(Mw/Mn)为1.05,氢化率为大致100%。
嵌段共聚物氢化物[D6]的成型体为无色透明、Tg1为-50℃、Tg2为137℃。
[参考例3]改性嵌段共聚物氢化物[E6]的制造
使用参考例2中制造的嵌段共聚物氢化物[D6]的颗粒,与实施例5同样地进行,得到96份的导入了三甲氧基甲硅烷基的改性嵌段共聚物氢化物[E6]的颗粒。
在得到的改性嵌段共聚物氢化物[E6]的颗粒表面的基于ATR法的IR光谱中,观察到1090cm-1处的来自Si-OCH3基、825cm-1和739cm-1处的来自Si-CH2基的新的吸收峰,此外,与实施例5同样地进行分析的结果,可确认相对于100份的嵌段共聚物氢化物[D6],键合了1.8份的乙烯基三甲氧基硅烷。
改性嵌段共聚物氢化物[E6]的成型体为无色透明、Tg1为-49℃、Tg2为129℃。
[参考例4]由嵌段共聚物氢化物[D1]形成的片[D1F]的制作
将实施例1中制作的嵌段共聚物氢化物[D1]的颗粒使用具有具备螺距的挤出机的T模式膜熔融挤出成型机(T膜宽600mm)、具有铸辊(带有花纹图案)和片取出装置的挤出片成型机,在熔融树脂温度230℃、T膜温度230℃、铸辊温度40℃的成型条件下挤出成型,将由嵌段共聚物氢化物[D1]形成的片[D1F300](厚300μm、宽500mm)成型。将得到的片[D1F]与厚25μm的PET膜一起卷绕成辊回收。
[参考例5]由嵌段共聚物氢化物[D2]~[D6]、改性嵌段共聚物氢化物[E1]和[E6]形成的片的制作
使用实施例2~4和参考例1~2中制作的嵌段共聚物氢化物[D2]~[D6]的颗粒、实施例5中制作的改性嵌段共聚物氢化物[E1]的颗粒及参考例3中制作的改性嵌段共聚物氢化物[E6],使用与参考例4中使用的同样的片成型机,在熔融树脂温度210~230℃、T模温度210~230℃、铸辊温度40~60℃的成型条件下,与参考例4同样地进行,成型厚300μm、宽500mm的片[D2F300]、[D3F300]、[D4F300]、[D5F300]、[D6F300]、[E1F300]、[E6F300]、及厚80μm、宽500mm的片[E6F80],与厚25μm的PET膜一起卷绕成辊回收。
[参考例6]由仅将包含来自链状共轭二烯化合物的单体单元的聚合物嵌段[B]选择性氢化的嵌段共聚物氢化物[H1]形成的片的制作
使用苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的选择性氢化物[H1](产品名称:Septon 2007、KURARAY公司制造、苯乙烯含量:30%、Tg1:-53℃、Tg2:79℃)的颗粒,使用与参考例4中使用的同样的片成型机,在熔融树脂温度230℃、T模温度230℃、铸辊温度40℃的成型条件下,与参考例4同样地进行,成型厚300μm、宽500mm的片[H1F300],与厚25μm的PET膜一起卷绕成辊回收。
[实施例6]
在2张钠钙玻璃(厚1.2mm、长300mm、宽25mm)板之间,将2张参考例5中成型的由改性嵌段共聚物氢化物[E6]形成的片[E6F80]、及2张参考例4中成型的由嵌段共聚物氢化物[D1]形成的片[D1F300]按照玻璃/[E6F80]/[D1F300]/[D1F300]/[E6F80]/玻璃的顺序层叠。
将该层叠物放入具有NY/粘接层/PP的层结构的厚75μm的树脂制的袋中。将袋开口部位的中间部分剩余200mm宽,将两侧利用热封机热封后,使用密封组件装置(BH-951、Panasonic公司制造),一边将袋内脱气一边热封开口部位,将层叠物密封包装。树脂制的袋依据层叠物的形状进行密合。然后,将密封包装的层叠物放入高压釜中,在30分钟、温度140℃、压力0.8MPa下加热加压,制作声音传递损失测定用的夹层玻璃试验片。
使用该试验片,将在温度20℃时、频率125~5000Hz的范围测定的声音传递损失的数据示于图1。在频率2000~4000Hz的范围中,没有声音传递损失低于35dB的区域,评价为○(良好)。结果示于表2。
与声音传递损失测定用试验片的制作同样地进行,在2张钠钙玻璃(厚1.2mm、长300mm、宽300mm)板之间,将2张参考例5中成型的由改性嵌段共聚物氢化物[E6]形成的片[E6F80]、及2张参考例4中成型的由嵌段共聚物氢化物[D1]形成的片[D1F300]按照玻璃/[E6F80]/[D1F300]/[D1F300]/[E6F80]/玻璃的顺序层叠,制作耐热性评价用的夹层玻璃试验片。
将该夹层玻璃试验片在沸水中(100℃)保持2小时后,进行外观变化的目测评价,没有发现发现裂缝、气泡、变色、其他缺陷,评价为○(良好)。结果示于表2。
[实施例7~10]
使用由嵌段共聚物氢化物[D2]~[D4]成型的片[D2F300]~[D4F300]、由改性嵌段共聚物氢化物[E6]成型的片[E6F80],按照示于表2的中间膜的层结构,与实施例6同样地进行,制作夹层玻璃试验片。
使用这些试验片,将测定的相对于频率的声音传递损失的数据示于图1。实施例7~10的夹层玻璃试验片在频率2000~4000Hz的范围中,没有声音传递损失低于35dB的区域,评价为○(良好)。此外,在夹层玻璃试验片的耐热性试验中,没有发现裂缝、气泡、变色、其他缺陷,评价为○(良好)。这些结果示于表2。
[比较例1]
使用由嵌段共聚物氢化物[D5]成型的片[D5F300]、由改性嵌段共聚物氢化物[E6]成型的片[E6F80],按照示于表2的中间膜的层结构,与实施例6同样地进行,制作夹层玻璃试验片。
使用得到的试验片,将测定的相对于频率的声音传递损失的数据示于图1。比较例1的夹层玻璃试验片在频率2000~4000Hz的范围中,观察到基于吻合效应的声音传递损失低于35dB的区域,评价为×(不良)。
在夹层玻璃试验片的耐热性试验中,没有发现裂缝、气泡、变色、其他缺陷,评价为○(良好)。这些结果示于表2。
[比较例2]
使用由嵌段共聚物氢化物[H1]成型的片[H1F300]、由改性嵌段共聚物氢化物[E6]成型的片[E6F80],按照示于表2的中间膜的层结构,与实施例6同样地进行,制作夹层玻璃试验片。
使用得到的试验片,将测定的相对于频率的声音传递损失的数据示于图1。比较例2的夹层玻璃试验片在频率2000~4000Hz的范围中,观察到基于吻合效应的声音传递损失低于35dB的区域,评价为×(不良)。
在夹层玻璃试验片的耐热性试验中,没有发现裂缝、气泡、变色,但在经由中间膜贴合的2张玻璃上产生位置偏差,评价为×(不良)。这些结果示于表2。
[比较例3]
使用由嵌段共聚物氢化物[D6]成型的片[D6F300]、由改性嵌段共聚物氢化物[E6]成型的片[E6F80],按照示于表2的中间膜的层结构,与实施例6同样地进行,制作夹层玻璃试验片。
使用得到的试验片,将测定的相对于频率的声音传递损失的数据示于图1。比较例3的夹层玻璃试验片在频率2000~4000Hz的范围中,观察到基于吻合效应的声音传递损失低于35dB的区域,评价为×(不良)。
在夹层玻璃试验片的耐热性试验中,没有发现裂缝、气泡、变色、其他缺陷,评价为○(良好)。这些结果示于表2。
[表2]
此外,使用得到的试验片,将测定的相对于频率的声音传递损失的数据示于图1。图1中,直到频率125~2000Hz附近,实施例6~10、比较例1~3的数据显示大致相同的值。
从实施例和比较例的结果可知以下内容。
在将由2个以上的聚合物嵌段[A]和1个以上的聚合物嵌段[B]组成的嵌段共聚物[C]氢化的嵌段共聚物氢化物[D]中,通过在聚合物嵌段[B]中的来自链状共轭二烯化合物的单体单元中导入经由乙烯键聚合的单体单元,从而能够将动态黏弹性特性的低温侧的tanδ的峰值温度(来自软链段的玻璃化转变温度Tg1)控制在-20~20℃,将高温侧的tanδ的峰值温度(来自硬链段的玻璃化转变温度Tg2)控制在100℃以上,上述聚合物嵌段[A]以来自芳香族乙烯基化合物的单体单元为主成分,上述聚合物嵌段[B]以来自链状共轭二烯化合物的单体单元为主成分。(实施例1~4)
使用了由来自软链段的低温侧的Tg1为-20℃以下、在-20~20℃的范围不具有tanδ的峰值的嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]形成的中间膜的夹层玻璃(比较例1~3)中,在频率2000~4000Hz的范围有吻合效应导致的声音传递损失降低的区域,隔音性差。
芳香环的碳-碳不饱和键未被氢化的嵌段共聚物的选择性氢化物的来自硬链段的高温侧的Tg2不满100℃,在将其用于中间膜(比较例2)的情况下,在汽车夹层玻璃所要求的耐热试验的温度100℃时,不能维持充分的耐热性。
使用了由动态黏弹性特性的低温侧的tanδ的峰值温度、即来自软链段的Tg1在-20~20℃的范围的嵌段共聚物氢化物[D]和/或改性嵌段共聚物氢化物[E]形成的中间膜的夹层玻璃(实施例6~10)中,有降低频率2000~4000Hz的范围的吻合效应、抑制声音传递损失的降低的效果,改善了隔音性。
产业上的可利用性
本发明的特定的嵌段共聚物氢化物通过将由其形成的片作为夹层玻璃用中间膜使用,从而能够提供隔音性能优异的夹层玻璃,因此在工业上是有用的。
Claims (3)
1.一种嵌段共聚物氢化物D,其特征在于,其是将由2个以上的聚合物嵌段A和1个以上的聚合物嵌段B组成的嵌段共聚物C氢化的嵌段共聚物氢化物D,所述聚合物嵌段A以来自芳香族乙烯基化合物的单体单元为主成分,所述聚合物嵌段B以来自链状共轭二烯化合物的单体单元为主成分,
所述嵌段共聚物氢化物D的动态黏弹性特性的低温侧的tanδ的峰值温度为-20~20℃,高温侧的tanδ的峰值温度为100℃以上,
所述嵌段共聚物氢化物D是将嵌段共聚物C的主链和侧链的碳-碳不饱和键、以及芳香环的碳-碳不饱和键的全部不饱和键的90%以上氢化而成的,且重均分子量为40000~200000,
在所述嵌段共聚物C中,在将聚合物嵌段A的总量在嵌段共聚物C总体中所占的重量百分比设为wA、聚合物嵌段B的总量在嵌段共聚物C总体中所占的重量百分比设为wB时,wA和wB的比即wA∶wB为15∶85~40∶60,
聚合物嵌段B中的来自链状共轭二烯化合物的结构单元中,来自1,2-和3,4-加成聚合的结构单元的含有比例为40重量%以上。
2.一种改性嵌段共聚物氢化物E,其是在权利要求1所述的嵌段共聚物氢化物D中导入烷氧基甲硅烷基而成的。
3.一种夹层玻璃,其特征在于,其是使至少一张由权利要求1所述的嵌段共聚物氢化物D和/或权利要求2所述的改性嵌段共聚物氢化物E形成的片作为中间膜夹在玻璃板之间,将该玻璃板粘接一体化而成的。
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