CN110770299A - 树脂组合物、树脂组合物的制造方法和成型体 - Google Patents
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Abstract
本发明的树脂组合物的特征在于,其含有(a)聚苯醚系树脂、以及(b)接枝共聚物,该接枝共聚物是将芳香族乙烯基化合物30质量%~70质量%与乙烯‑α‑烯烃共聚物橡胶胶乳30质量%~70质量%接枝聚合而成的,该乙烯‑α‑烯烃共聚物橡胶胶乳的凝胶含量为30质量%~90质量%、分散橡胶的体积平均粒径为0.2μm~1.0μm,上述(a)成分形成连续相。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物、树脂组合物的制造方法和成型体。
背景技术
聚苯醚(下文中有时简称为“PPE”)具有耐热性、低比重、阻燃性等优点,被用于以OA、汽车用途为代表的各种用途中。但是,聚苯醚为非晶性树脂,因此对于油脂、有机溶剂的耐性不充分,具有使用用途、环境存在一定程度上受限的问题。
因此,在一部分用途中,进行了使PPE树脂与结晶性树脂合金化以提高耐化学药品性的尝试,但其具有在该结晶性树脂的玻璃化转变温度以下的温度区域耐冲击性急剧恶化的问题。
与之相对,还进行了添加玻璃化转变温度低的热塑性弹性体来提高低温冲击性的研究(例如专利文献1)。
另外,为了赋予耐冲击性,提出了添加比较大量的热塑性弹性体的提案(例如专利文献2~4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开2015/50060号公报
专利文献2:日本特开2004-161929号公报
专利文献3:日本专利第5422561号公报
专利文献4:日本特开2007-519782号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,专利文献1所述的组合物的现状是,无法得到除了低温冲击性、耐化学药品性以外还具有耐漏电起痕性的树脂组合物。另外,专利文献2~4所述的组合物的状况是,所得到的组合物的振动疲劳特性降低,其用途受到限制,难以发展为机构部件、结构体。
因此,本发明的目的在于提供一种低温冲击性、耐化学药品性、耐漏电起痕性优异、具有还能够适用于机构部件和结构体的振动疲劳特性的树脂组合物、树脂组合物的制造方法和成型体。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现下述树脂组合物能够有利地解决上述课题,由此完成了本发明,该树脂组合物包含聚苯醚系树脂、以及具有特定结构的接枝共聚物,聚苯醚系树脂形成连续相。
即,本发明如下所述。
[1]
一种树脂组合物,其特征在于,该树脂组合物含有:
(a)聚苯醚系树脂,以及
(b)接枝共聚物,该接枝共聚物是将芳香族乙烯基化合物30质量%~70质量%与乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳30质量%~70质量%接枝聚合而成的,该乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的凝胶含量为30质量%~90质量%、分散橡胶的体积平均粒径为0.2μm~1.0μm,
上述(a)成分形成连续相。
[2]
如[1]中所述的树脂组合物,其中,
该树脂组合物进一步含有(c)第一氢化嵌段共聚物,
上述(c)成分是包含以乙烯基芳香族化合物为主体的至少1个聚合物嵌段A1和以共轭二烯化合物为主体的至少1个聚合物嵌段B1的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物,
上述(c)成分中的上述聚合物嵌段B1的玻璃化转变温度为-50℃以下。
[3]
如[1]或[2]中所述的树脂组合物,其中,上述(b)成分中的上述芳香族乙烯基化合物为苯乙烯或α-甲基苯乙烯。
[4]
如[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,上述(b)成分中的上述芳香族乙烯基化合物通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的数均分子量为10,000以上、50,000以下。
[5]
如[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,
该树脂组合物进一步含有(e)第二氢化嵌段共聚物,
上述(e)成分是包含以乙烯基芳香族化合物为主体的至少1个聚合物嵌段A2和以共轭二烯化合物为主体的至少1个聚合物嵌段B2的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物,
上述(e)成分中的上述聚合物嵌段B2的玻璃化转变温度大于-50℃。
[6]
如[5]中所述的树脂组合物,其中,
相对于上述(e)成分中包含的上述共轭二烯化合物单元中的双键,1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计比例大于50%且为90%以下,
上述(e)成分中的上述乙烯基芳香族化合物单元的含量为30~50质量%、
针对上述(e)成分中包含的共轭二烯化合物单元中的双键的氢化率为80~100%。
[7]
如[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,该树脂组合物进一步含有:(d)包含除丙烯以外的烯烃的烯烃系聚合物。
[8]
如[7]中所述的树脂组合物,其中,上述(d)成分为乙烯-1-丁烯共聚物。
[9]
如[7]或[8]中所述的树脂组合物,其中,上述(d)成分的密度为0.87g/cm3以上。
[10]
如[9]中所述的树脂组合物,其中,上述(d)成分的密度为0.90g/cm3以上。
[11]
[1]~[10]中任一项所述的树脂组合物的制造方法,其特征在于,其包括下述工序(1-1)和(1-2)。
(1-1):将上述(a)成分和根据需要的上述(e)成分熔融混炼而得到混炼物的工序。
(1-2):对于上述工序(1-1)中得到的上述混炼物,添加上述(b)成分以及根据需要的(c)成分和/或(d)成分,进行熔融混炼的工序。
[12]
一种成型体,其特征在于,其包含[1]~[10]中任一项所述的树脂组合物。
[13]
如[1]中所述的树脂组合物,其中,该树脂组合物形成具有上述连续相和包含上述(b)成分的微区的形态,上述微区的平均粒径为0.3~2.0μm。
[14]
如[13]中所述的树脂组合物,其中,
该树脂组合物进一步含有(c)第一氢化嵌段共聚物,
上述(c)成分是包含以乙烯基芳香族化合物为主体的至少1个聚合物嵌段A1和以共轭二烯化合物为主体的至少1个聚合物嵌段B1的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物,
上述(c)成分中的上述聚合物嵌段B1的玻璃化转变温度为-50℃以下。
[15]
如[13]或[14]中所述的树脂组合物,其中,上述(b)成分中的上述芳香族乙烯基化合物为苯乙烯或α-甲基苯乙烯。
[16]
如[13]~[15]中任一项所述的树脂组合物,其中,上述(b)成分中的上述芳香族乙烯基化合物通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的数均分子量为10,000以上、50,000以下。
[17]
如[13]~[16]中任一项所述的树脂组合物,其中,
该树脂组合物进一步含有(e)第二氢化嵌段共聚物,
上述(e)成分是包含以乙烯基芳香族化合物为主体的至少1个聚合物嵌段A2和以共轭二烯化合物为主体的至少1个聚合物嵌段B2的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物,
上述(e)成分中的上述聚合物嵌段B2的玻璃化转变温度大于-50℃。
[18]
如[17]中所述的树脂组合物,其中,相对于上述(e)成分中包含的上述共轭二烯化合物单元中的双键,1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计比例大于50%且为90%以下,
上述(e)成分中的上述乙烯基芳香族化合物单元的含量为30~50质量%,
针对上述(e)成分中包含的共轭二烯化合物单元中的双键的氢化率为80~100%。
[19]
如[13]~[18]中任一项所述的树脂组合物,其进一步含有:(d)包含除丙烯以外的烯烃的烯烃系聚合物。
[20]
如[19]中所述的树脂组合物,其中,上述(d)成分为乙烯-1-丁烯共聚物。
[21]
如[19]或[20]中所述的树脂组合物,其中,上述(d)成分的密度为0.87g/cm3以上。
[22]
如[21]中所述的树脂组合物,其中,上述(d)成分的密度为0.90g/cm3以上。
[23]
[13]~[22]中任一项所述的树脂组合物的制造方法,其特征在于,其包括下述工序(1-1)和(1-2)。
(1-1):将上述(a)成分和根据需要的上述(e)成分熔融混炼而得到混炼物的工序。
(1-2):对于上述工序(1-1)中得到的上述混炼物,添加上述(b)成分以及根据需要的(c)成分和/或(d)成分,进行熔融混炼的工序。
[24]
一种成型体,其特征在于,其包含[13]~[22]中任一项所述的树脂组合物。
发明的效果
根据本发明,能够得到一种低温冲击性、耐化学药品性、耐漏电起痕性优异、具有还能够适用于机构部件和结构体的振动疲劳特性的树脂组合物、树脂组合物的制造方法和成型体。
附图说明
图1是利用TEM对包含(a)成分和(b)成分的本实施方式的树脂组合物的一例进行观察得到的图像(倍率2,500倍),其示出了包含(a)成分的连续相、包含(b)成分的椭圆状的微区的形成。
图2是利用TEM对包含(a)成分、(b)成分、(c)成分以及(e)成分的本实施方式的树脂组合物的一例进行观察得到的图像(倍率2,500倍),其示出了包含(a)成分的连续相、包含(b)成分的椭圆状的微区、包含(c)成分和(e)成分的蚯蚓状和小球状的微区的形成。
图3是利用TEM对包含(a)成分、(b)成分以及(d)成分的本实施方式的树脂组合物的一例进行观察得到的图像(倍率2,500倍),其示出了包含(a)成分的连续相、包含(b)成分的椭圆状的微区、包含(d)成分的变形虫状微区的形成。
图4是利用TEM对包含(a)成分、(b)成分、(d)成分以及(e)成分的本实施方式的树脂组合物的一例进行观察得到的图像(倍率2,500倍),其示出了包含(a)成分的连续相、包含(b)成分的椭圆状的微区、包含(d)成分和(e)成分的线状的微区的形成。
图5A是利用TEM对包含(a)~(e)成分的本实施方式的树脂组合物的一例进行观察得到的图像(倍率2,500倍),其示出了包含(a)成分的连续相、包含(b)成分的椭圆状的微区、包含(c)~(e)成分的线状的微区的形成。
图5B是对图5A的图像进行2值化处理而得到的图像。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式(以下也称为“本实施方式”)进行详细说明。需要说明的是,本发明并不限定于以下的实施方式,可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。
[树脂组合物]
本实施方式的树脂组合物的特征在于,其含有:(a)聚苯醚系树脂;以及(b)接枝共聚物,该接枝共聚物是将芳香族乙烯基化合物30质量%~70质量%与乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳30质量%~70质量%接枝聚合而成的,该乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的凝胶含量为30质量%~90质量%、分散橡胶的体积平均粒径为0.2μm~1.0μm;上述(a)成分形成连续相。
下面对本实施方式的树脂组合物的成分进行叙述。
本实施方式的树脂组合物的低温冲击性、耐化学药品性、耐漏电起痕性优异,具有还能够适用于机构部件、结构体的振动疲劳特性。另外,阻燃性也优异。需要说明的是,本实施方式中的阻燃性优异是指,在后述的实施例中记载的UL94垂直燃烧试验中为阻燃水平V-1以上。
((a)聚苯醚系树脂)
作为本实施方式中使用的(a)聚苯醚系树脂没有特别限定,例如可以举出聚苯醚、改性聚苯醚以及两者的混合物等。(a)成分可以单独使用1种、也可以组合使用2种以上。
从进一步提高树脂组合物的阻燃性的方面出发,(a)成分的比浓粘度优选为0.25dL/g以上、更优选为0.28dL/g以上,并且优选为0.60dL/g以下、更优选为0.57dL/g以下、特别优选为0.55dL/g以下。比浓粘度可以通过聚合时间、催化剂量来控制。
需要说明的是,比浓粘度可以使用ηsp/c:0.5g/dL的氯仿溶液,在温度30℃的条件下利用乌氏粘度管进行测定。
-聚苯醚-
作为聚苯醚没有特别限定,例如可以举出由下述式(1)所表示的重复单元结构构成的均聚物、和/或具有下述式(1)所表示的重复单元结构的共聚物。
[化1]
[式中,R31、R32、R33、和R34各自独立地为选自由氢原子、卤原子、碳原子数为1~7的伯烷基、碳原子数为1~7的仲烷基、苯基、卤代烷基、氨基烷基、烃氧基以及至少2个碳原子将卤原子和氧原子隔开的卤代烃氧基组成的组中的一价基团。]
作为这样的聚苯醚没有特别限定,可以使用公知的物质。作为聚苯醚的具体例,可以举出例如聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-乙基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-苯基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二氯-1,4-亚苯基醚)等均聚物;2,6-二甲基苯酚与2,3,6-三甲基苯酚或2-甲基-6-丁基苯酚等其他苯酚类的共聚物等共聚物;等等,优选聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)、2,6-二甲基苯酚与2,3,6-三甲基苯酚的共聚物,更优选聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。
作为聚苯醚的制造方法没有特别限定,可以使用现有公知的方法。作为聚苯醚的制造方法的具体例,可以举出例如通过使用亚铜盐与胺的络合物作为催化剂将例如2,6-二甲苯酚氧化聚合而进行制造的美国专利第3306874号说明书等中记载的方法;美国专利第3306875号说明书、美国专利第3257357号说明书、美国专利第3257358号说明书、日本特公昭52-17880号公报、日本特开昭50-51197号公报、日本特开昭63-152628号公报等中记载的方法等。
-改性聚苯醚-
作为改性聚苯醚没有特别限定,可以举出例如使苯乙烯系聚合物和/或其衍生物接枝和/或加成在上述聚苯醚上而得到的物质等。对接枝和/或加成所带来的质量增加的比例没有特别限定,相对于改性聚苯醚100质量%优选为0.01质量%以上,并且优选为10质量%以下、更优选为7质量%以下、特别优选为5质量%以下。
作为改性聚苯醚的制造方法没有特别限定,可以举出例如在自由基引发剂的存在下或非存在下,在熔融状态、溶液状态或浆料状态下,在80~350℃的条件下使上述聚苯醚与苯乙烯系聚合物和/或其衍生物反应的方法等。
(a)成分为聚苯醚与改性聚苯醚的混合物的情况下,对上述聚苯醚与上述改性聚苯醚的混合比例没有特别限定,可以为任意的比例。
((b)接枝共聚物)
本实施方式中使用的(b)接枝共聚物是将芳香族乙烯基化合物30~70质量%与乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳30~70质量%接枝聚合而成的,该乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的凝胶含量为30~90质量%、分散橡胶的体积平均粒径为0.2~1.0μm。
下面对构成本实施方式的(b)接枝共聚物的各成分进行说明。
-乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳-
本实施方式的乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的凝胶含量为30~90质量%、分散橡胶的体积平均粒径为0.2~1.0μm。
本实施方式中,从组合物的低温冲击性的方面出发,乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的凝胶含量需要处于特定的范围。从组合物的低温冲击性的方面出发,乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的凝胶含量为30~90质量%、优选为35~80质量%、更优选为35~70质量%。
此处所说的凝胶含量被定义为乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳中的不溶于甲苯的橡胶成分的含量。
另外,本发明中,乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的凝胶含量可以如下进行测定。
首先采集0.5g乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳,将其制成凝固粉试样[W1]。将凝固粉试样[W1]在200mL、110℃的甲苯中浸渍5小时,接着利用200目的金属丝网过滤,将残渣干燥,测定该干燥物[W2]的质量,由下述式(2)计算出凝胶含量。需要说明的是,在以水性分散体或溶剂分散体的状态得到乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的情况下,将乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的水性或溶剂分散体利用稀硫酸凝固,水洗干燥后采集0.5g,将其制成凝固粉试样[W1]。
凝胶含量(质量%)=干燥物质量[W2](g)/凝固粉试样质量[W1](g)×100···(2)
本实施方式中,乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的凝胶含量可以通过例如在交联处理中调整交联的程度来进行调整。
此处所说的交联处理包括将乙烯-α-烯烃共聚物单独进行交联处理的情况、将乙烯-α-烯烃共聚物与后述的酸改性烯烃聚合物的混合物进行交联处理的情况、将乙烯-α-烯烃共聚物或上述混合物制成烯烃树脂水性分散体后进行交联处理的情况。另外,乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳可以是将乙烯-α-烯烃共聚物单独进行交联处理而得到的交联物与将酸改性烯烃聚合物单独进行交联处理而得到的交联物的混合物。
从成型品的物性平衡的方面出发,乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳中的分散橡胶的体积平均粒径为0.2~1.0μm,优选为0.2~0.8μm,更优选为0.7~0.8μm。
作为对分散橡胶的体积平均粒径进行控制的方法,例如可以举出在制造乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳时对乳化剂的种类或用量、合用酸改性烯烃聚合物时其种类或含量、混炼时所施加的剪切力、温度条件等进行调整的方法。
需要说明的是,本发明中,分散橡胶的体积平均粒径是通过激光衍射-光散射法测定出的值。
另外,从树脂组合物的流动性和低温冲击性的方面出发,本实施方式的乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的重均分子量(Mw)以及以重均分子量(Mw)相对于数均分子量(Mn)的比例表示的分子量分布(Mw/Mn)优选处于特定范围,这从控制乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的交联结构的方面出发也是重要的。
乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的重均分子量(Mw)优选为17×104~35×104、更优选为26×104~32×104。
从树脂组合物的流动性与低温冲击性的方面出发,乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的由重均分子量(Mw)相对于数均分子量(Mn)的比例所表示的分子量分布(Mw/Mn)优选为1.0~3.0、更优选为1.9~2.5。
需要说明的是,本发明中,乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)为使用凝胶渗透色谱(GPC)进行测定并利用标准聚苯乙烯进行换算得到的值。
--乙烯-α-烯烃共聚物--
本实施方式的乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳中包含的乙烯-α-烯烃共聚物为通过将乙烯与α-烯烃利用公知的聚合方法进行共聚而得到的具有乙烯单元和α-烯烃单元的共聚物。
作为α-烯烃,从组合物的低温冲击性的方面出发,优选碳原子数为3以上,具体地说,可以举出丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-二十碳烯、1-二十二碳烯等。这些之中,优选碳原子数为3~20的α-烯烃、特别优选丙烯。
从组合物的低温冲击性的方面出发,将构成乙烯-α-烯烃共聚物的全部结构单元的合计设为100质量%时,乙烯-α-烯烃共聚物的乙烯单元的含量优选处于30~85质量%的范围,更优选为30~80质量%、进一步优选为35~80质量%。
本实施方式中使用的乙烯-α-烯烃共聚物的制造方法没有特别限定,通常可以采用使用茂金属催化剂或齐格勒-纳塔催化剂进行聚合的方法。
作为茂金属催化剂,可以举出在锆、钛、铪等过渡金属上具有环戊二烯骨架的有机化合物;配位有卤原子等的茂金属络合物与有机铝化合物、有机硼化合物等组合而成的催化剂。
作为齐格勒-纳塔催化剂,可以举出将钛、钒、锆、铪等过渡金属的卤化物与有机铝化合物、有机硼化合物等组合而成的催化剂。
作为聚合出乙烯-α-烯烃共聚物时的聚合方法,可以举出例如在上述催化剂的存在下使乙烯与α-烯烃在溶液中共聚的方法。此时,通常使用苯、甲苯、二甲苯、戊烷、己烷、庚烷、辛烷等烃溶剂。这些烃溶剂可以单独使用1种,也可以混合使用2种以上。另外,也可以使用原料α-烯烃作为溶剂。
--酸改性烯烃聚合物--
如上所述,本实施方式的乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳可以是将乙烯-α-烯烃共聚物与酸改性烯烃聚合物的混合物进行交联处理而得到的交联物,也可以是将乙烯-α-烯烃共聚物单独进行交联处理而得到的交联物与将酸改性烯烃聚合物单独进行交联处理而得到的交联物的混合物。
乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳为将乙烯-α-烯烃共聚物与酸改性烯烃聚合物的混合物进行交联处理而得到的交联物的情况下,能够将后述的芳香族乙烯基化合物稳定地聚合。特别是在通过乳液聚合法对芳香族乙烯基化合物进行聚合的情况下,提高乳化稳定性。
作为酸改性烯烃聚合物,可以举出将重均分子量为1,000~5,000的聚乙烯、聚丙烯等烯烃聚合物利用不饱和羧酸化合物等具有酸性官能团的化合物进行改性而得到的物质。
作为不饱和羧酸化合物,可以举出例如丙烯酸、马来酸、衣康酸、马来酸酐、衣康酸酐以及马来酸单酰胺。
关于乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳中的酸改性烯烃聚合物的比例,相对于乙烯-α-烯烃共聚物100质量份优选为1~40质量份、更优选为1~35质量份。酸改性烯烃聚合物的比例为1~40质量份的范围内时,树脂组合物的低温冲击性更为优异。
酸改性烯烃聚合物的混合时机没有特别限制,可以在将乙烯-α-烯烃共聚物与酸改性烯烃聚合物混合后进行交联处理,也可以在对乙烯-α-烯烃共聚物和酸改性烯烃聚合物分别单独进行交联处理后将它们混合。
作为乙烯-α-烯烃共聚物与酸改性烯烃聚合物的混合方法,只要能均匀分散就没有特别限制,优选利用捏合机、班伯里混炼机、多螺杆挤出机等的熔融混炼法。
(b)成分中的乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的含量为30~70质量%、更优选为30~65质量%、进一步优选为40~60质量%。乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的含量为30~70质量%时,树脂组合物的低温冲击性、耐漏电起痕性、振动疲劳特性进一步提高。
另外,(b)成分中的乙烯-α-烯烃共聚物橡胶的含量为12~40质量%、更优选为15~40质量%、进一步优选为20~40质量%。乙烯-α-烯烃共聚物橡胶的含量为12~40质量%时,树脂组合物的低温冲击性、耐漏电起痕性、振动疲劳特性进一步提高。
-乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的制造方法-
乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳通过将乙烯-α-烯烃共聚物进行交联处理而得到。具体地说,通过下述方法得到:将乙烯-α-烯烃共聚物单独进行交联处理的方法;将乙烯-α-烯烃共聚物与酸改性烯烃聚合物的混合物进行交联处理的方法;将乙烯-α-烯烃共聚物和酸改性烯烃聚合物分别单独进行交联处理后将它们混合的方法;将乙烯-α-烯烃共聚物、或者乙烯-α-烯烃共聚物与酸改性烯烃聚合物的混合物制成烯烃树脂水性分散体后进行交联处理的方法;等等。
将乙烯-α-烯烃共聚物、或者乙烯-α-烯烃共聚物与酸改性烯烃聚合物的混合物制成烯烃树脂水性分散体后进行交联处理的方法中,作为制备烯烃树脂水性分散体的方法没有特别限定,例如优选下述方法:利用捏合机、班伯里混炼机、多螺杆挤出机等公知的熔融混炼手段将乙烯-α-烯烃共聚物、或者乙烯-α-烯烃共聚物与酸改性烯烃聚合物的混合物熔融混炼,施加机械剪切力使其分散,添加到包含乳化剂的水性介质中的方法;将乙烯-α-烯烃共聚物或上述混合物与乳化剂一起溶解在戊烷、己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯等烃溶剂中,添加在水性介质中使其乳化后,充分进行搅拌,蒸馏除去烃溶剂的方法;等等。
作为可以在制造烯烃树脂水性分散体时使用的乳化剂,只要使通常使用的乳化剂即可,可以举出例如长链烷基羧酸盐、磺基琥珀酸烷基酯盐、烷基苯磺酸盐等公知的乳化剂。
作为交联处理的方法,可以使用利用有机过氧化物的交联处理法、利用电离性放射线的交联处理等公知的交联处理方法。其中,从乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的交联结构的均匀性的方面出发,优选使用有机过氧化物的交联处理,特别优选使用烯烃树脂水性分散体的有机过氧化物的交联处理。
在利用有机过氧化物的交联处理中,可以通过调节有机过氧化物的添加量、加热温度、加热时间等而容易地调整凝胶含量。
需要说明的是,将烯烃树脂水性分散体利用有机过氧化物进行交联处理而得到的乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的分散橡胶的体积平均粒径相对于烯烃树脂水性分散体的体积平均粒径无变化。
作为可在交联处理中使用的有机过氧化物,可以举出过氧化酯化合物、过氧化缩酮化合物、二烷基过氧化物化合物等有机过氧化物。
作为过氧化酯化合物的具体例,可以举出α,α’-双(新癸酰基过氧化)二异丙基苯、枯基过氧化新癸酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯、1-环己基-1-甲基乙基过氧化新癸酸酯、叔己基过氧化新癸酸酯、叔丁基过氧化新癸酸酯、叔己基过氧化新戊酸酯、过氧化新戊酸叔丁酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化-2-乙基己酸酯、2,5-二甲基-2,5-双(2-乙基己酰基过氧化)己烷、1-环己基-1-甲基乙基过氧化-2-乙基己酸酯、叔己基过氧化2-己基己酸酯、叔丁基过氧化2-己基己酸酯、过氧化异丁酸叔丁酯、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧化马来酸、叔丁基过氧化3,5,5-三甲基己酸酯、叔丁基过氧化月桂酸酯、2,5-二甲基-2,5-双(间甲苯酰基过氧化)己烷、叔丁基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧化2-乙基己基单碳酸酯、叔己基过氧化苯甲酸酯、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化苯甲酰)己烷、叔丁基过氧化乙酸酯、叔丁基过氧化间甲苯酰基苯甲酸酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、双(叔丁基过氧化)间苯二甲酸酯等。
作为过氧化缩酮化合物的具体例,可以举出1,1-双(叔己基过氧化)3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔己基过氧化)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)环十二烷、2,2-双(叔丁基过氧化)丁烷、正丁基4,4-双(叔丁基过氧化)戊酸酯、2,2-双(4,4-二叔丁基过氧化环己基)丙烷等。
作为二烷基过氧化物化合物的具体例,可以举出α,α’-双(叔丁基过氧化)二异丙基苯、二枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷、叔丁基枯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)-3-己炔等。
这些有机过氧化物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
上述有机过氧化物中,从交联结构的均匀性的方面出发,特别优选二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二叔丁基过氧化物等二烷基过氧化物化合物。相对于乙烯-α-烯烃共聚物100质量份、或者乙烯-α-烯烃共聚物与酸改性烯烃聚合物的合计100质量份,叔丁基枯基过氧化物的用量通常优选为0.1~10质量份的范围。
另外,在交联处理时,为了调整乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的凝胶含量,可以添加多官能性化合物。
作为多官能性化合物,可以举出例如二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、1,3-丁烯二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三烯丙基氰尿酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等。
这些多官能性化合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
上述的多官能性化合物中,优选二乙烯基苯。相对于乙烯-α-烯烃共聚物100质量份、或者乙烯-α-烯烃共聚物与酸改性烯烃聚合物的合计100质量份,二乙烯基苯的用量通常优选为0~10质量份的范围。
-芳香族乙烯基化合物-
作为构成(b)成分的接枝链的芳香族乙烯基化合物没有特别限定,可以举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、邻乙基苯乙烯以及邻二氯苯乙烯、对二氯苯乙烯等。
这些芳香族乙烯基化合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
从与(a)成分的相容性的方面出发,上述芳香族乙烯基化合物中,优选苯乙烯、α-甲基苯乙烯。
从提高与聚苯醚树脂的相容性的方面出发,芳香族乙烯基化合物聚合物通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的数均分子量优选为10,000以上50,000以下,更优选为12,000以上、50,000以下,进一步优选为15,000以上、50,000以下。
(b)成分中的芳香族乙烯基化合物的含量以接枝共聚物(b)的接枝率的形式求出,从树脂组合物的流动性、低温冲击性的方面出发,优选为30~70质量%、更优选为35~65质量%、进一步优选为40~60质量%。
需要说明的是,接枝共聚物(b)的接枝率可以如下进行测定。
将1g接枝共聚物(b)添加在80mL的丙酮中,在65~70℃加热回流3小时,利用离心分离机以14,000rpm对所得到的悬浮丙酮溶液进行30分钟离心分离,将沉淀成分(丙酮不溶成分)与丙酮溶液(丙酮可溶成分)分离。之后将沉淀成分(丙酮不溶成分)干燥,测定其质量(Y(g)),通过下述式(3)计算出接枝率。需要说明的是,式(3)中的Y是接枝共聚物(b)的丙酮不溶成分的质量(g),X是求Y时所使用的接枝共聚物(b)的总质量(g),橡胶分数是接枝共聚物(b)中的乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳经固体成分换算的含有比例。
接枝率(质量%)={(Y-X×橡胶分数)/X×橡胶分数}×100···(3)
另外,作为接枝率的其他测定方法,可以利用核磁共振(NMR)法、红外(IR)吸收法、比重法等求出。
-接枝共聚物(b)的制造方法-
接枝共聚物(b)通过在乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的存在下对芳香族乙烯基化合物进行聚合而得到。
作为聚合方法,可以采用乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合、本体聚合等公知的聚合方法,从组合物的低温冲击性的方面出发,特别优选乳液聚合。
作为通过乳液聚合制造接枝共聚物(b)的方法,例如可以举出:在乙烯基系单体混合物中混合有机过氧化物后,将乙烯基系单体混合物连续地添加至乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳中的方法。
有机过氧化物优选以将有机过氧化物、过渡金属和还原剂组合而成的氧化还原系引发剂的形式使用。
另外,聚合时,可以根据情况使用链转移剂、乳化剂等。
另外,可以根据需要在接枝共聚物(b)中添加抗氧化剂。
作为氧化还原系引发剂,优选将有机过氧化物与硫酸亚铁-螯合剂-还原剂组合而成的物质。
作为有机过氧化物,可以举出过氧化氢枯烯、过氧化氢二异丙苯、叔丁基过氧化氢等。
更优选的氧化还原系引发剂由过氧化氢枯烯、硫酸亚铁、焦磷酸钠和右旋糖构成。
作为链转移剂,可以举出硫醇类(辛基硫醇、正十二烷基硫醇或叔十二烷基硫醇、正十六烷基硫醇、正十四烷基硫醇或叔十四烷基硫醇等)、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸和它们等的钠盐等烯丙基化合物、α-甲基苯乙烯二聚物等,这些之中,优选硫醇类。另外,这些链转移剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
另外,链转移剂的添加方法可以为一次性、分次、连续中的任一种。
另外,相对于芳香族乙烯基化合物100质量份,链转移剂的添加量优选为2.0质量份以下。
作为乳化剂,可以举出阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂等。
作为阴离子型表面活性剂,可以举出高级醇的硫酸酯、烷基苯磺酸盐、脂肪酸磺酸盐、磷酸系盐、脂肪酸盐、氨基酸衍生物盐等。
作为非离子型表面活性剂,可以举出通常的聚乙二醇的烷基酯型、烷基醚型、烷基苯基醚型等。
作为两性表面活性剂,可以举出在阴离子部具有羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯盐等、在阳离子部具有胺盐、季铵盐等的物质。
相对于芳香族乙烯基化合物100质量份,乳化剂的添加量优选为10质量份以下。
由此得到的接枝共聚物(b)为分散于水中的状态。作为从含有接枝共聚物(b)的水性分散体中回收接枝共聚物(b)的方法,可以举出例如向水性分散体中添加析出剂,加热、搅拌后分离析出剂,对其进行水洗、脱水、干燥的析出法。
作为析出法中的析出剂,可以举出例如硫酸、乙酸、氯化钙或硫酸镁等水溶液,它们可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
((c)第一氢化嵌段共聚物)
本实施方式的树脂组合物优选进一步含有(c)第一氢化嵌段共聚物。
上述(c)成分是包含以乙烯基芳香族化合物为主体的至少1个聚合物嵌段A1和以共轭二烯化合物为主体的至少1个聚合物嵌段B1的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物,(c)成分中的聚合物嵌段B1的玻璃化转变温度优选为-50℃以下。
需要说明的是,本说明书中,有时将包含以乙烯基芳香族化合物为主体的至少1个聚合物嵌段A1和以共轭二烯化合物为主体的至少1个聚合物嵌段B1的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物简称为“氢化嵌段共聚物”。另外,有时将氢化嵌段共聚物中的未改性的氢化嵌段共聚物称为“未改性氢化嵌段共聚物”、将氢化嵌段共聚物的改性物称为“改性氢化嵌段共聚物”。
另外,有时将共轭二烯化合物单元中的1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合称为“总乙烯基键合”。
上述(c)成分优选包含下述的(c-1)氢化嵌段共聚物和(c-2)氢化嵌段共聚物((c-1)成分和(c-2)成分)。
-(c-1)、(c-2)氢化嵌段共聚物-
(c-1)、(c-2)氢化嵌段共聚物是包含至少1个以乙烯基芳香族化合物为主体的聚合物嵌段A1和至少1个以共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段B1的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物,(c-1)成分在8万~20万具有基于GPC测定的标准聚苯乙烯换算的分子量峰,(c-2)成分在1万以上不足8万处具有基于GPC测定的标准聚苯乙烯换算的分子量峰。
通过使分子量峰满足上述条件,组合物的低温冲击性提高。
--聚合物嵌段A1--
作为以乙烯基芳香族化合物为主体的聚合物嵌段A1,可以举出乙烯基芳香族化合物的均聚物嵌段、乙烯基芳香族化合物与共轭二烯化合物的共聚物嵌段等。其中优选乙烯基芳香族化合物的均聚物嵌段、含有大于50质量%(优选70质量%以上)的乙烯基芳香族化合物单元的乙烯基芳香族化合物与共轭二烯化合物的共聚物嵌段等。
此处,聚合物嵌段A1中的“以乙烯基芳香族化合物为主体”是指氢化前的聚合物嵌段A1中含有大于50质量%的乙烯基芳香族化合物单元,优选含有70质量%以上的乙烯基芳香族化合物单元。
作为上述乙烯基芳香族化合物没有特别限定,可以举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对叔丁基苯乙烯、二苯基乙烯等。其中优选苯乙烯。
作为上述共轭二烯化合物,可以举出后述的共轭二烯化合物,优选丁二烯、异戊二烯和它们的组合。
这些物质可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
聚合物嵌段A1中,聚合物嵌段中的分子链中的乙烯基芳香族化合物、共轭二烯化合物等的分布可以以无规、递变(单体成分沿分子链增加或减少)、部分嵌段或它们的任意组合来构成。
(c-1)成分和/或(c-2)成分中具有2个以上的聚合物嵌段A1的情况下,各聚合物嵌段A1分别可以为相同结构、也可以为不同结构。另外,(c-1)成分中的聚合物嵌段A1与(c-2)成分中的聚合物嵌段A1可以相同、也可以不同。
从得到更优异的振动疲劳特性、耐化学药品性、低温冲击性、耐漏电起痕性的方面出发,聚合物嵌段A1的数均分子量(Mn)优选为5,000~25,000、更优选为10,000~25,000。
--聚合物嵌段B1--
作为以共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段B1,可以举出共轭二烯化合物的均聚物嵌段、共轭二烯化合物与乙烯基芳香族化合物的无规共聚物嵌段等。其中优选共轭二烯化合物的均聚物嵌段、含有大于50质量%(优选70质量%以上)的共轭二烯化合物单元的共轭二烯化合物与乙烯基芳香族化合物的共聚物嵌段等。
此处,聚合物嵌段B1中的“以共轭二烯化合物为主体”是指在聚合物嵌段B1中含有大于50质量%的共轭二烯化合物单元,优选含有70质量%以上的共轭二烯化合物单元。
作为上述共轭二烯化合物没有特别限定,例如可以举出丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。其中优选丁二烯、异戊二烯和它们的组合。
作为上述乙烯基芳香族化合物,可以举出上述的乙烯基芳香族化合物,优选苯乙烯。
它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
聚合物嵌段B1中,聚合物嵌段中的分子链中的共轭二烯化合物、乙烯基芳香族化合物等的分布可以以无规、递变(单体成分沿分子链增加或减少)、部分嵌段或它们的任意组合来构成。
(c-1)成分和/或(c-2)成分中具有2个以上的聚合物嵌段B1的情况下,各聚合物嵌段B1分别可以为相同结构、也可以为不同结构。另外,(c-1)成分中的聚合物嵌段B1与(c-2)成分中的聚合物嵌段B1可以相同、也可以不同。
从得到更优异的振动疲劳特性、耐化学药品性、低温冲击性、耐漏电起痕性的方面出发,作为针对上述聚合物嵌段B1中的共轭二烯化合物单元中的烯键式双键的氢化率,优选为20%以上且小于80%、更优选为20%以上且小于70%。氢化率为上述范围内时,可改善树脂组合物的冲击性,因而优选。
从得到更优异的振动疲劳特性、耐化学药品性、低温冲击性、耐漏电起痕性的方面出发,相对于上述聚合物嵌段B1中的共轭二烯化合物单元中的烯键式双键,1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计比例优选为25%以上且小于60%、更优选为25~55%、进一步优选为25~50%。
需要说明的是,本说明书中,1,2-乙烯基键合量和3,4-乙烯基键合量的合计(总乙烯基键合量)是指,在氢化前的含有共轭二烯化合物的聚合物嵌段中的共轭二烯化合物单元中,1,2-乙烯基键合量和3,4-乙烯基键合量的合计相对于1,2-乙烯基键合量、3,4-乙烯基键合量和1,4-共轭键合量的合计的比例。总乙烯基键合量可以使用红外分光光度计进行测定,依据Analytical Chemistry,Volume21,No.8,August 1949中记载的方法进行计算。
从得到更优异的振动疲劳特性、耐化学药品性、低温冲击性、耐漏电起痕性的方面出发,聚合物嵌段B1的数均分子量(Mn)优选为20,000~100,000、更优选为20,000~80,000。
聚合物嵌段B1的氢化后的玻璃化转变温度为-50℃以下,从得到更优异的振动疲劳特性、耐化学药品性、低温冲击性、耐漏电起痕性的方面出发,优选为-60℃以下、更优选为-70℃以下。
需要说明的是,本说明书中,嵌段共聚物的玻璃化转变温度以及嵌段共聚物中的聚合物嵌段的玻璃化转变温度例如可以如下测定:使用动态粘弹性测定装置,使用制成膜状的样品,在拉伸模式、温度扫描速度3℃/分钟、频率1Hz、氮气气氛的条件下进行测定。
作为聚合物嵌段B1,可以为1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计相对于聚合物嵌段B1中包含的共轭二烯化合物单元中的烯键式双键的比例为25%以上且小于60%的单一的聚合物嵌段,也可以为兼具以1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计比例为25~45%的共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段B1-1与以1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计比例为45%以上且小于70%的共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段B1-2的以共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段。
具有聚合物嵌段B1-1和聚合物嵌段B1-2的嵌段共聚物的结构中,将上述聚合物嵌段A1作为“A”、将上述聚合物嵌段B1-1作为“B1-1”、将上述聚合物嵌段B1-2作为“B1-2”时,该结构例如以A-(B1-2)-(B1-1)-A、A-(B1-2)-(B1-1)等表示,可以通过基于所调整的各单体单元的进料顺序来控制总乙烯基键合量的公知的聚合方法得到。
--氢化嵌段共聚物的结构--
(c-1)成分、(c-2)成分中的氢化嵌段共聚物的结构中,将上述聚合物嵌段A1作为“A”、将上述聚合物嵌段B1作为“B”时,可以举出例如A-B型、A-B-A型、B-A-B-A型、(A-B-)n-X型(此处,n表示1以上的整数,X表示四氯化硅、四氯化锡等多官能偶联剂的反应残基或多官能性有机锂化合物等引发剂的残基)、A-B-A-B-A型等的结构。
另外,在提及嵌段结构时,优选聚合物嵌段B1为共轭二烯化合物的均聚物嵌段、或者含有大于50质量%(优选70质量%以上)的共轭二烯化合物单元的共轭二烯化合物与乙烯基芳香族化合物的共聚物嵌段,聚合物嵌段A1为乙烯基芳香族化合物的均聚物嵌段、或者含有大于50质量%(优选70质量%以上)的乙烯基芳香族化合物的乙烯基芳香族化合物与共轭二烯化合物的共聚物嵌段。
在(c-1)成分、(c-2)成分中也可以包含聚合物嵌段A1和聚合物嵌段B1以外的嵌段。
作为(c-1)成分、(c-2)成分中的氢化嵌段共聚物的分子结构没有特别限定,例如可以为直链状、支链状、放射状或它们的任意组合中的任一种。
--乙烯基芳香族化合物单元的含量--
(c-1)成分、(c-2)成分中的乙烯基芳香族化合物单元(来自乙烯基芳香族化合物的氢化嵌段共聚物结构单元)的含量没有特别限定,从组合物的耐热性和机械强度的方面出发,优选为10~70质量%、更优选为20~70质量%、进一步优选为20~60质量%、进而优选为30~50质量%、特别优选为30~40质量%。另外,不仅可以是具有这些范围的乙烯基芳香族化合物单元含量的1种(c-1)成分、(c-2)成分,也可以将2种以上的具有不同的乙烯基芳香族化合物单元含量的(c-1)成分、(c-2)成分合用。
--总乙烯基键合量--
相对于(c-1)成分、(c-2)成分中包含的共轭二烯化合物单元中的烯键式双键,1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计比例优选为25%以上且小于60%、更优选为25%以上55%以下、进一步优选为25%以上50%以下。
1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计比例小于60%时,树脂组合物在低温下的耐冲击性得到改善。该比例为50%以下时,低温下的耐冲击性进一步得到改善。另外,1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计比例为25%以上时,与(e)成分的相容性提高,从这方面出发是优选的。
作为将1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计比例控制在上述范围内的方法没有特别限定,可以举出例如在(c-1)成分、(c-2)成分的制造中添加1,2-乙烯基键合量调节剂的方法、调整聚合温度的方法。
“相对于共轭二烯化合物单元中的双键,1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计”是指,相对于氢化嵌段共聚物的氢化前的嵌段共聚物中的共轭二烯化合物单元中的双键(烯键式双键)的、1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计。例如,可以利用红外分光光度计测定氢化前的嵌段共聚物,通过Hampton法计算出该量。另外,也可以使用NMR由氢化后的嵌段共聚物计算出。
--氢化率--
(c-1)成分、(c-2)成分中,作为针对嵌段共聚物中的烯键式双键(共轭二烯化合物单元中的双键)的氢化率,优选大于0%且小于80%、更优选为10%以上且小于80%、进一步优选为20%以上且小于80%、进而优选为20~70%、特别优选为20%以上且小于70%。氢化率为上述范围内时,树脂组合物的冲击性得到改善,因而优选。
具有这样的氢化率的(c-1)成分、(c-2)成分通过例如在嵌段共聚物的烯键式双键的氢化反应中将消耗氢量控制在所期望的氢化率(例如10%以上且小于80%)的范围而容易地得到。
氢化率可以通过例如利用NMR测定对聚合物嵌段B1中的残存双键量进行定量等而求出。
(c-1)成分、(c-2)成分中,相对于(c-1)成分或(c-2)成分中包含的共轭二烯化合物单元中的烯键式双键的、1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计的比例小于60%、和/或针对(c)成分中的烯键式双键的氢化率小于80%的情况下,树脂组合物在低温下的耐冲击性得到改善,因而更优选。
--分子量峰--
从低温冲击性、耐化学药品性、耐漏电起痕性以及振动疲劳特性的方面出发,(c-1)成分的基于GPC测定的标准聚苯乙烯换算的氢化后的分子量峰为8万~20万、优选为10万~20万。另外,从低温冲击性、耐化学药品性、耐漏电起痕性以及振动疲劳特性的方面出发,(c-2)成分的基于GPC测定的标准聚苯乙烯换算的氢化后的分子量峰为1万以上且小于8万,优选为3万以上且小于8万。
作为将(c-1)、(c-2)成分的分子量峰控制在上述范围的方法没有特别限定,例如可以举出调整聚合工序中的催化剂量的方法。
需要说明的是,本说明书中,分子量峰可以使用昭和电工株式会社制造的凝胶渗透色谱System21在下述条件下进行测定。该测定中,作为柱,使用将昭和电工株式会社制K-G一根、K-800RL一根、以及K-800R一根依次串联连接而成的柱,将柱温度设为40℃、溶剂设为氯仿、溶剂流量设为10mL/分钟、样品浓度设为氢化嵌段共聚物1g/氯仿溶液1升。另外,使用标准聚苯乙烯(标准聚苯乙烯的分子量为3650000、2170000、1090000、681000、204000、52000、30200、13800、3360、1300、550)制作校正曲线。进而,关于检测部的UV(紫外线)的波长,标准聚苯乙烯和氢化嵌段共聚物均设定在254nm进行测定。
需要说明的是,关于形成(c-1)成分的聚合物嵌段A1的数均分子量(MnbA),例如,在(c-1)成分为A-B-A型结构的情况下,以(c-1)成分的数均分子量(Mnc)为基础,以(c-1)成分的分子量分布为1、进而以乙烯基芳香族化合物为主体的2个聚合物嵌段A1作为同一分子量存在为前提,可以由(MncA)=(Mnc)×键合乙烯基芳香族化合物量的比例÷2的计算式来求出该数均分子量(MnbA)。需要说明的是,在合成乙烯基芳香族化合物-共轭二烯化合物嵌段共聚物的阶段,在嵌段结构A1和嵌段结构B1的顺序明确的情况下,也可以不依赖于上述计算式,而以所测定的(c-1)成分的数均分子量(Mnb)为基础,由嵌段结构A的比例进行计算。
从得到更优异的振动疲劳特性、耐化学药品性、低温冲击性、耐漏电起痕性的方面出发,(c-1)成分、(c-2)成分的氢化前的分子量分布(Mw/Mn)优选为1.01~1.50、更优选为1.03~1.40。
--制造方法--
作为(c-1)成分、(c-2)成分中的氢化嵌段共聚物的制造方法没有特别限定,可以使用公知的制造方法,可以举出例如日本特开昭47-11486号公报、日本特开昭49-66743号公报、日本特开昭50-75651号公报、日本特开昭54-126255号公报、日本特开昭56-10542号公报、日本特开昭56-62847号公报、日本特开昭56-100840号公报、日本特开平2-300218号公报、英国专利第1130770号说明书、美国专利第3281383号说明书、美国专利第3639517号说明书、英国专利第1020720号说明书、美国专利第3333024号说明书和美国专利第4501857号说明书等中记载的方法。
-改性氢化嵌段共聚物-
作为(c-1)成分、(c-2)成分中的氢化嵌段共聚物的改性物,例如可以举出如下得到的改性氢化嵌段共聚物等:在自由基引发剂的存在下或非存在下,在熔融状态、溶液状态或浆料状态下,在80~350℃使上述氢化嵌段共聚物(特别是未改性氢化嵌段共聚物)与α,β-不饱和羧酸或其衍生物(酯化合物或酸酐化合物)反应,由此得到该改性氢化嵌段共聚物。这种情况下,α,β-不饱和羧酸或其衍生物优选以相对于未改性氢化嵌段共聚物为0.01~10质量%的比例进行接枝或加成。
作为(c-1)成分、(c-2)成分合用未改性氢化嵌段共聚物和改性氢化嵌段共聚物的情况下,未改性氢化嵌段共聚物与改性氢化嵌段共聚物的混合比例可不受不特别限制地决定。
--(c-1)成分与(c-2)成分之比--
从得到更优异的振动疲劳特性、耐化学药品性、低温冲击性、耐漏电起痕性的方面出发,基于GPC测定的标准聚苯乙烯换算的分子量峰为8万~20万的成分(c-1)与基于GPC测定的标准聚苯乙烯换算的分子量峰为1万以上且小于8万的成分(c-2)之比(c-1):(c-2)优选为10:90~50:50、更优选为20:80~40:60。
需要说明的是,(c-1)成分与(c-2)成分之比可以通过对与上述分子量峰的测定同样的GPC测定时的各峰的面积比进行计算等方式来求出。
作为将(c-1)成分与(c-2)成分之比控制在上述范围的方法没有特别限定,例如可以举出聚合后的偶联处理时对偶联剂的量进行调整的方法等。
((d)烯烃系聚合物)
本实施方式的树脂组合物优选进一步含有(d)包含除丙烯以外的烯烃的烯烃系聚合物。
作为(d)成分没有特别限定,可以举出例如除丙烯外的烯烃系单体的均聚物、包含除丙烯外的烯烃系单体的两种以上的单体的共聚物等。其中,从低温冲击性的方面出发,优选乙烯与乙烯以外的α-烯烃的共聚物。此处,从所得到的树脂组合物的低温冲击性、耐化学药品性、耐漏电起痕性以及振动疲劳特性的方面出发,作为构成(d)成分的单体单元,不包含丙烯单元。
需要说明的是,“包含除丙烯以外的烯烃的烯烃系聚合物”、“不包含丙烯单元”中也包括包含不妨碍发明效果的程度的丙烯作为结构单元的情况,例如是指(d)成分中的构成(d)成分的全部结构单元中的丙烯单元的含量小于0.1质量%。
作为(d)成分,可以举出例如乙烯与1种或2种以上的C4~C20的α-烯烃的共聚物等。其中更优选乙烯与1种或2种以上的C4~C8的α-烯烃的共聚物,进一步优选乙烯与选自由1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯组成的组中的1种或2种以上的共聚单体的共聚物,特别优选乙烯与1-丁烯的共聚物。通过使用该共聚物作为(b)成分,倾向于得到具有更高的冲击性和更高的耐化学药品性的树脂组合物。
(d)成分可以单独使用一种,也可以组合两种以上来使用。另外,作为(b)成分,也可以使用两种以上的乙烯-α-烯烃共聚物。
从树脂组合物的耐低温固化性、柔软性的方面出发,(d)成分中的乙烯的含量相对于烯烃系聚合物总量优选为5~95质量%、更优选为30~90质量%。
对(d)成分中的乙烯以外的α-烯烃的含量没有特别限定,从树脂组合物的耐低温固化性、柔软性的方面出发,相对于烯烃系聚合物总量优选为5质量%以上、更优选为20质量%以上,另外,从树脂组合物的振动疲劳特性的方面出发,优选为50质量%以下、更优选为48质量%以下。
(d)成分的脆化温度为-50℃以下,从得到更优异的冲击性和耐化学药品性的方面出发,优选为-60℃以下、更优选为-70℃以下。
需要说明的是,上述脆化温度可以依据ASTM D746进行测定。
从树脂组合物的耐化学药品性的方面出发,(d)成分依据JIS K7112测定的密度(混炼前的原料阶段的密度)优选为0.87g/cm3以上、更优选为0.90g/cm3以上。
作为将(d)成分的密度控制为上述范围内的方法没有特别限定,可以举出例如通过控制乙烯单元的含有比例来进行调整的方法等。
从(b)成分在树脂组合物中的分散所致的形态的稳定化以及树脂组合物的耐冲击性的方面出发,(d)成分的熔体流动速率(MFR、依据ASTM D-1238在190℃、2.16kgf负荷的条件下进行测定、混炼前的原料阶段的密度)优选为0.1~5.0g/10分钟,更优选为0.3~4.0g/10分钟。
作为将(d)成分的熔体流动速率控制在上述范围内的方法没有特别限定,可以举出例如:在制造(b)成分时调整聚合温度和聚合压力的方法;调整聚合体系内的乙烯、α-烯烃等的单体浓度与氢浓度的摩尔比例的方法;等等。
(d)成分例如可以为包含除丙烯以外的烯烃的烯烃系聚合物橡胶。
作为(d)成分的扭转刚性,从能够对组合物赋予充分的耐冲击性的方面出发,优选为1~30MPa、更优选为1~25MPa。需要说明的是,(d)成分的扭转刚性可以依据ASTM D 1043进行测定。
作为(d)成分的邵氏硬度A,从对组合物赋予充分的耐冲击性的方面出发,优选为40~110、更优选为50~100。需要说明的是,(b)成分的邵氏硬度A可以依据JIS K6253进行测定。
(d)成分的制备方法没有特别限定,可以举出使用能够在通常进行的加工条件下容易地得到高分子量化的α-烯烃聚合物的催化剂(例如以钛、茂金属或者钒为基础的催化剂等)的方法等。这些之中,从结构控制的稳定性的方面出发,优选使用茂金属催化剂和氯化钛催化剂的方法。作为乙烯-α-烯烃共聚物的制法,可以使用日本特开平6-306121号公报、日本特表平7-500622号公报等中记载的公知的方法。
((e)第二氢化嵌段共聚物)
本实施方式的树脂组合物优选进一步含有(e)第二氢化嵌段共聚物。
本实施方式中使用的(e)成分是包含以乙烯基芳香族化合物为主体的至少1个聚合物嵌段A2和以共轭二烯化合物为主体的至少1个聚合物嵌段B2的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物,(e)成分中的上述聚合物嵌段B2的玻璃化转变温度优选大于-50℃。
这些物质可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
下面记载(e)成分中的未改性和改性氢化嵌段共聚物中的相关事项。
-以乙烯基芳香族化合物为主体的聚合物嵌段A2-
作为以乙烯基芳香族化合物为主体的聚合物嵌段A2没有特别限定,可以举出例如乙烯基芳香族化合物的均聚物嵌段、乙烯基芳香族化合物与共轭二烯化合物的共聚物嵌段等。
需要说明的是,聚合物嵌段A2中的“以乙烯基芳香族化合物为主体”是指氢化前的聚合物嵌段A2中含有大于50质量%的乙烯基芳香族化合物单元,优选含有70质量%以上的乙烯基芳香族化合物单元,该乙烯基芳香族化合物单元更优选含有80质量%以上,并且为100质量%以下即可。
作为构成聚合物嵌段A2的乙烯基芳香族化合物没有特别限定,可以举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对叔丁基苯乙烯、二苯基乙烯等,优选苯乙烯。
作为构成聚合物嵌段A2的共轭二烯化合物,可以举出丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等,优选丁二烯、异戊二烯以及它们的组合,更优选丁二烯。
这些物质可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
从提高树脂组合物内的分散性的方面出发,聚合物嵌段A2的数均分子量(Mn)优选为15,000以上、更优选为20,000以上、进一步优选为25,000以上,并且特别优选为100,000以下。
-以共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段B2-
作为以共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段B2没有特别限定,可以举出例如共轭二烯化合物的均聚物嵌段、共轭二烯化合物与乙烯基芳香族化合物的共聚物嵌段等。
需要说明的是,聚合物嵌段B2中的“以共轭二烯化合物为主体”是指氢化前的聚合物嵌段B2中含有大于50质量%的共轭二烯化合物单元,从提高树脂组合物的流动性的方面出发,共轭二烯化合物单元优选含有70质量%以上、更优选含有80质量%以上,并且为100质量%以下即可。
作为构成聚合物嵌段B2的共轭二烯化合物没有特别限定,可以举出例如丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等,优选丁二烯、异戊二烯以及它们的组合,更优选丁二烯。
作为构成聚合物嵌段B2的乙烯基芳香族化合物没有特别限定,可以举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对叔丁基苯乙烯、二苯基乙烯等,优选苯乙烯。
这些物质可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为针对上述聚合物嵌段B2中包含的共轭二烯化合物单元中的烯键式双键的氢化率,从得到更优异的振动疲劳特性、耐化学药品性、低温冲击性、耐漏电起痕性的方面出发,优选为80%以上、更优选为90%以上。
需要说明的是,氢化率可以使用核磁共振装置(NMR)进行测定。
在聚合物嵌段B2的微结构(共轭二烯化合物的键合形态)中,从提高聚合物嵌段B2在(b)成分的乙烯-α-烯烃共聚物橡胶部分的相容性、提高低温冲击性的方面出发,相对于聚合物嵌段B2中包含的共轭二烯化合物单元中的烯键式双键,1,2-乙烯基键合量和3,4-乙烯基键合量的合计(总乙烯基键合量)优选为50%以上、更优选大于50%、进一步优选为55%以上、特别优选为65%以上。并且优选为90%以下。
从得到更优异的振动疲劳特性、耐化学药品性、低温冲击性、耐漏电起痕性的方面出发,聚合物嵌段B2的数均分子量(Mn)优选为30,000~100,000、更优选为40,000~100,000。
从得到更优异的振动疲劳特性、耐化学药品性、低温冲击性、耐漏电起痕性的方面出发,聚合物嵌段B2的玻璃化转变温度优选大于-50℃、更优选大于-50℃且为0℃以下、进一步优选为-40~-10℃。
关于作为(e)成分的嵌段共聚物中包含的聚合物嵌段A2中的分子链中的乙烯基芳香族化合物以及聚合物嵌段B2中的分子链中的共轭二烯化合物的分布没有特别限定,可以举出例如无规、递变(单体部分沿分子链增加或减少)、部分嵌段或它们的组合。
关于作为(e)成分的未改性和改性氢化嵌段共聚物的嵌段共聚物的嵌段结构没有特别限定,例如,将聚合物嵌段A2表示为“A”、将聚合物嵌段B2表示为“B”时,作为(e)成分,可以举出A-B、A-B-A、B-A-B-A、(A-B-)4M、A-B-A-B-A等结构。此处,(A-B-)4M为四氯化硅(M=Si)、四氯化锡(M=Sn)之类的多官能偶联剂的反应残基、或者多官能性有机锂化合物等引发剂的残基等。
在(e)成分中可以包含聚合物嵌段A2和聚合物嵌段B2以外的嵌段。
关于作为(e)成分的未改性和改性氢化嵌段共聚物的嵌段共聚物的分子结构没有特别限定,可以举出例如直链状、支链状、放射状、或者它们的组合。
在作为(e)成分的嵌段共聚物中,聚合物嵌段A2或聚合物嵌段B2中的任一者包含复数个以上的情况下,复数个聚合物嵌段A2或复数个聚合物嵌段B2彼此可以分别为相同结构、也可以为不同的结构。
从提高(e)成分的流动性、耐冲击性、外观性、降低熔缝发生的方面出发,(e)成分中的乙烯基芳香族化合物单元的含量优选为30质量%以上、更优选为32质量%以上,并且优选为50质量%以下、更优选为48质量%以下。
需要说明的是,乙烯基芳香族化合物的含量可以使用紫外线分光光度计进行测定。
相对于(e)成分中包含的共轭二烯化合物单元中的烯键式双键,1,2-乙烯基键合量和3,4-乙烯基键合量的合计比例优选大于50%且为90%以下、更优选为60~90%。
(e)成分中,针对嵌段共聚物中的烯键式双键(共轭二烯化合物单元中的双键)的氢化率优选为80~100%、更优选为90~100%。
(e)成分中,氢化前的嵌段共聚物的数均分子量(Mn)优选为5,000以上、更优选为10,000以上、特别优选为30,000以上,并且优选为1,000,000以下、更优选为800,000以下、特别优选为500,000以下。
(e)成分中,氢化前的嵌段共聚物的分子量分布(Mw/Mn)优选为10以下、更优选为8以下、特别优选为5以下。
需要说明的是,分子量分布(Mw/Mn)可以通过将使用GPC(移动层:氯仿、标准物质:聚苯乙烯)求出的重均分子量(Mw)除以上述数均分子量(Mn)而计算出。
作为对嵌段共聚物进行氢化的方法没有特别限定,可以举出例如使用下述氢化催化剂在例如反应温度0~200℃、氢压力0.1~15MPa的条件下进行氢化的方法,所述氢化催化剂为:(1)将Ni、Pt、Pd、Ru等金属负载至碳、氧化硅、氧化铝、硅藻土等而得到的负载型非均相系氢化催化剂;(2)使用Ni、Co、Fe、Cr等的有机酸盐或乙酰丙酮盐等过渡金属盐与有机铝等还原剂的所谓齐格勒型氢化催化剂;(3)Ti、Ru、Rh、Zr等的有机金属化合物等所谓有机金属络合物等均相氢化催化剂。
作为包含聚合物嵌段A2和聚合物嵌段B2的嵌段共聚物的合成方法没有特别限定,可以举出例如阴离子聚合等公知的方法。
作为未改性和改性氢化嵌段共聚物的制造方法没有特别限定,可以使用公知的制造方法,可以举出例如日本特开昭47-11486号公报、日本特开昭49-66743号公报、日本特开昭50-75651号公报、日本特开昭54-126255号公报、日本特开昭56-10542号公报、日本特开昭56-62847号公报、日本特开昭56-100840号公报、日本特开平2-300218号公报、英国专利第1130770号说明书、美国专利第3281383号说明书、美国专利第3639517号说明书、英国专利第1020720号说明书、美国专利第3333024号说明书以及美国专利第4501857号说明书中记载的方法等。
下面特别记载(e)成分中的改性氢化嵌段共聚物的相关事项。
-改性氢化嵌段共聚物-
改性氢化嵌段共聚物是在上述的未改性氢化嵌段共聚物上接枝或加成α,β-不饱和羧酸或其衍生物(例如酸酐、酯等)而成的。
通过接枝或加成所致的质量增加的比例没有特别限定,相对于未改性氢化嵌段共聚物100质量%优选为0.01质量%以上,优选为10质量%以下、更优选为7质量%以下、特别优选为5质量%以下。
作为改性氢化嵌段共聚物的制造方法没有特别限定,可以举出例如在自由基引发剂的存在下或非存在下,在熔融状态、溶液状态或浆料状态下,在80~350℃的条件下使上述未改性氢化嵌段共聚物与α,β-不饱和羧酸或其衍生物发生反应的方法等。
(阻燃剂)
本实施方式的树脂组合物可以包含用于提高阻燃性的阻燃剂。其中,优选含有后述的(f)磷酸酯系化合物、(g)次膦酸盐类。
-(f)磷酸酯系化合物-
作为本实施方式中任选使用的(f)磷酸酯系化合物没有特别限定,可以为具有提高树脂组合物的阻燃性的效果的全部磷酸酯化合物(磷酸酯化合物、缩合磷酸酯化合物等),可以举出例如磷酸三苯酯、苯基双十二烷基磷酸酯、苯基双新戊基磷酸酯、苯基-双(3,5,5’-三甲基-己基磷酸酯)、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基-己基二(对甲苯基)磷酸酯、双(2-乙基己基)对甲苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、双(2-乙基己基)苯基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、二(十二烷基)对甲苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酚酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、对甲苯基双(2,5,5’-三甲基己基)磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯、双酚A-双(二苯基磷酸酯)、二苯基-(3-羟基苯基)磷酸酯、双酚A-双(二甲苯基磷酸酯)、间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚-双(双(二甲基苯基)磷酸酯)、2-萘基二苯基磷酸酯、1-萘基二苯基磷酸酯、二(2-萘基)苯基磷酸酯等。
特别是,作为(f)磷酸酯系化合物,优选以选自由下述式(4)和下述式(5)所表示的芳香族缩合磷酸酯化合物组成的组中的至少一种作为主成分的物质。
[化2]
[式(4)中,Q41、Q42、Q43、Q44各自独立地为碳原子数为1~6的烷基;R41、R42各自独立地为甲基;R43、R44各自独立地为氢原子或甲基;x为0以上的整数;p1、p2、p3、p4分别为0~3的整数;q1、q2分别为0~2的整数]
[化3]
[式(5)中,Q51、Q52、Q53、Q54各自独立地为碳原子数为1~6的烷基;R51为甲基;y为0以上的整数;r1、r2、r3、r4分别为0~3的整数;s1分别为0~2的整数]
需要说明的是,上述式(4)和上述式(5)所表示的缩合磷酸酯化合物分别可以包含两种以上的分子,对于各分子,n优选为1~3的整数。
在以选自由上述式(4)和上述式(5)所表示的缩合磷酸酯化合物组成的组中的至少一种作为主成分的适宜的(d)磷酸酯系化合物中,作为整体优选x、y的平均值为1以上。上述适宜的(d)磷酸酯系化合物通常可以以包含90%以上的x、y为1~3的化合物的混合物的形式来获得,除了x、y为1~3的化合物以外,还包含x、y为4以上的多聚体或其他副产物。
-(g)次膦酸盐类-
本实施方式中,可以根据需要使用(g)次膦酸盐类。作为(g)次膦酸盐类,可以举出选自由下述式(6)所表示的次膦酸盐和下述式(7)所表示的二次膦酸盐组成的组中的至少一种。
[化4]
[式(6)中,R11和R12各自独立地为直链状或支链状的碳原子数为1~6的烷基和/或碳原子数为6~10的芳基;M1为选自由钙离子、镁离子、铝离子、锌离子、铋离子、锰离子、钠离子、钾离子和质子化的含氮碱基组成的组中的至少一种;a为1~3的整数;m为1~3的整数;a=m]
[化5]
[式(7)中,R21和R22各自独立地为直链状或支链状的碳原子数为1~6的烷基和/或碳原子数为6~10的芳基;R23为直链状或支链状的碳原子数为1~10的亚烷基、碳原子数为6~10的亚芳基、碳原子数为6~10的烷基亚芳基或碳原子数为6~10的芳基亚烷基;M2为选自由钙离子、镁离子、铝离子、锌离子、铋离子、锰离子、钠离子、钾离子和质子化的含氮碱基组成的组中的至少一种;b为1~3的整数;n为1~3的整数;j为1或2的整数;b·j=2n]
另外,(g)次膦酸盐类也可以为上述式(6)所表示的次膦酸盐与上述式(7)所表示的二次膦酸盐的混合物。
作为这样的(g)次膦酸盐类没有特别限定,可以举出例如二甲基次膦酸钙、二甲基次膦酸镁、二甲基次膦酸铝、二甲基次膦酸锌、乙基甲基次膦酸钙、乙基甲基次膦酸镁、乙基甲基次膦酸铝、乙基甲基次膦酸锌、二乙基次膦酸钙、二乙基次膦酸镁、二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸锌、甲基正丙基次膦酸钙、甲基正丙基次膦酸镁、甲基正丙基次膦酸铝、甲基正丙基次膦酸锌、甲烷二(甲基次膦酸)钙、甲烷二(甲基次膦酸)镁、甲烷二(甲基次膦酸)铝、甲烷二(甲基次膦酸)锌、苯-1,4-(二甲基次膦酸)钙、苯-1,4-(二甲基次膦酸)镁、苯-1,4-(二甲基次膦酸)铝、苯-1,4-(二甲基次膦酸)锌、甲基苯基次膦酸钙、甲基苯基次膦酸镁、甲基苯基次膦酸铝、甲基苯基次膦酸锌、二苯基次膦酸钙、二苯基次膦酸镁、二苯基次膦酸铝、二苯基次膦酸锌,优选二甲基次膦酸钙、二甲基次膦酸铝、二甲基次膦酸锌、乙基甲基次膦酸钙、乙基甲基次膦酸铝、乙基甲基次膦酸锌、二乙基次膦酸钙、二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸锌,更优选二乙基次膦酸铝。
作为(g)次膦酸盐类的市售品没有特别限定,可以举出例如科莱恩(日本)公司制造的Exolit(注册商标)OP1230、OP1240、OP1311、OP1312、OP930、OP935等。
((h)热塑性树脂)
作为本实施方式中任选使用的(a)~(e)成分以外的热塑性树脂(h)没有特别限定,可以举出例如聚苯乙烯、间规聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯等。
((i)其他添加剂)
作为本实施方式中任选使用的(a)~(h)成分以外的其他添加剂(i)没有特别限定,可以举出例如(c)成分、(e)成分以外的乙烯基芳香族化合物-共轭二烯化合物的嵌段共聚物、烯烃系弹性体(不包括(d)成分)、抗氧化剂、金属失活剂、热稳定剂、(f)成分和(g)成分以外的阻燃剂(多磷酸铵系化合物、氢氧化镁、芳香族卤素系阻燃剂、硅酮系阻燃剂、硼酸锌等)、氟系聚合物、增塑剂(低分子量聚乙烯、环氧化大豆油、聚乙二醇、脂肪酸酯类等)、三氧化锑等阻燃助剂、耐候(光)性改良剂、聚烯烃用成核剂、润滑剂、各种着色剂、防粘剂等。
以下记载本实施方式的树脂组合物的成分的比例。
关于本实施方式的树脂组合物中的各成分的含量,从提高树脂组合物的低温冲击性、耐化学药品性、绝缘破坏强度、振动疲劳特性的方面出发,相对于(a)成分与(b)成分的合计100质量份,优选(a)成分为50~99质量份、(b)成分为1~50质量份,更优选(a)成分为60~80质量份、(b)成分为1~20质量份。
另外,关于(c)成分、(d)成分的含量,从组合物的耐化学药品性、绝缘破坏强度的方面出发,相对于(a)成分与(b)成分的合计100质量份,(c)成分、(d)成分各自独立地优选为1~30质量份、更优选为2~25质量份。
关于(e)成分的含量,从组合物的振动疲劳特性的方面出发,相对于(a)成分与(b)成分的合计100质量份优选为1~30质量份、更优选为2~25质量份。
另外,关于(f)磷酸酯化合物的含量,从组合物的机械特性平衡的方面出发,相对于(a)成分与(b)成分的合计100质量份优选为5~30质量份。
另外,关于(g)次膦酸盐的含量,从树脂组合物的机械特性与阻燃性的平衡的方面出发,相对于(a)成分与(b)成分的合计100质量份优选为3~30质量份。
关于本实施方式的树脂组合物中的(h)成分、(i)成分的含量,只要无损于本发明的效果就没有特别限定,例如相对于(a)成分与(b)成分的合计100质量份可以各自独立地为0~400质量份。
(形态)
关于本实施方式的树脂组合物的形态,从机械强度、耐化学药品性的方面出发,(a)成分为连续相。
另外,本发明中,树脂组合物的形态可以利用后述实施例中记载的方法进行测定,例如可使用TEM(透过型电子显微镜)进行观察。
树脂组合物的形态可以通过例如调整(a)成分在组合物整体中所占的量或者适当地选择(e)成分的种类而进行调整。
另外,本实施方式的树脂组合物中,优选形成具有上述连续相和包含(b)成分的微区(不连续相)的形态,上述微区的平均粒径为0.3~2.0μm。
从提高树脂组合物的耐冲击性的方面出发,上述包含(b)成分的微区的平均粒径更优选为0.5~2.0μm、进一步优选为0.7~1.5μm。
作为将包含(b)成分的微区的平均粒径控制在0.3~2.0μm的方法,可以举出例如从侧进料口供给(b)成分的方法。据认为(b)成分在挤出机内的停留时间变长时会受热发生劣化而分散得较细,但通过从侧进料口供给(b)成分,则可防止这种情况。
此处,图1是利用TEM得到的包含(a)成分和(b)成分的树脂组合物的图像(倍率2,500倍),其示出了包含(a)成分的连续相、包含(b)成分的椭圆状的微区的形成。
另外,本发明中,包含(b)成分的微区的平均粒径可以通过例如下述方法进行测定,具体地说,可以通过后述实施例中记载的方法进行测定。
首先,由上述的使用TEM得到的形态图像(倍率2,500倍)中选择进行2值化处理的范围(相当于20μm见方的像素数),利用图像处理软件对选择后的图像进行平滑化处理,之后进行2值化处理。
此处,例如,图5B是对图5A的TEM图像进行2值化处理后的图像。
接着,在2值化处理后的图像中,在成为黑色的封闭区域之中,将最短径为150nm以上的粒状部分视作包含(b)成分的微区,提取100个(b)成分的微区,分别测定最长径(μm)和最短径(μm)。将针对每一粒子得到的最长径和最短径的测定值平均,由此求出粒径(μm),将针对所提取的100个粒子得到的粒径平均,得到平均粒径。
另外,本实施方式的树脂组合物包含(a)成分、(b)成分、(c)成分以及(e)成分的情况下,优选(a)成分形成连续相,在该连续相中形成包含(b)成分的微区、以及包含(c)成分和(e)成分的微区。
图2是使用TEM得到的包含(a)成分、(b)成分、(c)成分以及(e)成分的树脂组合物的图像(倍率2,500倍),其示出了包含(a)成分的连续相、包含(b)成分的椭圆状的微区、包含(c)成分和(e)成分的蚯蚓状和小球状的微区的形成。该蚯蚓状和小球状的微区被认为是按照(e)成分包围(c)成分(表层为(e)成分)的方式来形成的。
需要说明的是,蚯蚓状的微区通常也表现为蠕虫样的形状,“形成蚯蚓状的微区”是指为蚯蚓状的细长的结构、经弯曲或分支而形成的微区。需要说明的是,本实施方式中的“蚯蚓状”中,微区可以弯曲或描绘出圆弧,并且也可以分成二股以上或反复连结。
另外,本实施方式的树脂组合物包含(a)成分、(b)成分以及(d)成分的情况下,优选(a)成分形成连续相,在该连续相中形成包含(b)成分的微区、以及包含(d)成分的微区。
图3是利用TEM得到的包含(a)成分、(b)成分以及(d)成分的树脂组合物的图像(倍率2,500倍),其示出了包含(a)成分的连续相、包含(b)成分的椭圆状的微区、包含(d)成分的变形虫状的微区的形成。
需要说明的是,“形成变形虫状的微区”是指具有变形虫状的无定形结构的微区。
另外,本实施方式的树脂组合物包含(a)成分、(b)成分、(d)成分以及(e)成分的情况下,优选(a)成分形成连续相,在该连续相中形成包含(b)成分的微区、以及包含(d)成分和(e)成分的微区。
图4是利用TEM得到的包含(a)成分、(b)成分、(d)成分以及(e)成分的树脂组合物的图像(倍率2,500倍),其示出了包含(a)成分的连续相、包含(b)成分的椭圆状的微区、包含(d)成分和(e)成分的线状的微区的形成。该线状的微区被认为按照(e)成分包围(d)成分(表层为(e)成分)的方式来形成。另外,与图3比较可知,通过添加(e)成分,(d)成分变化成更细的线状的微区。
另外,本实施方式的树脂组合物包含(a)~(e)成分的情况下,优选(a)成分形成连续相,在该连续相中形成包含(b)成分的微区、以及包含(c)~(e)成分的微区。
图5A是利用TEM得到的包含(a)~(e)成分的树脂组合物的图像(倍率2,500倍),图5B是对图5A的TEM图像进行2值化处理而得到的图像。图5A和5B中示出了包含(a)成分的连续相、包含(b)成分的椭圆状的微区、包含(c)~(e)成分的线状的微区的形成。该线状的微区(长度约5μm)被认为按照(d)成分包围(c)成分,(e)成分进一步包围在其上(表层为(e)成分、中间层为(d)成分、核芯部分形成(c)成分的层)的方式来形成。
需要说明的是,本实施方式中的“线状”可以为微区分成二股以上的状态或反复连结的状态。
(树脂组合物的制造方法)
本实施方式的树脂组合物可以通过将上述的(a)成分和(b)成分以及根据需要的(c)成分、(d)成分、(e)成分、(f)成分、(g)成分、(h)成分熔融混炼来制造。
本实施方式的树脂组合物的优选制造方法为包括下述工序(1-1)和(1-2)的制造方法。
(1-1):将(a)成分以及根据需要的(e)成分熔融混炼而得到混炼物的工序。
(1-2):对于上述工序(1-1)中得到的上述混炼物,添加上述(b)成分以及根据需要的(c)成分和/或(d)成分,进行熔融混炼的工序。
上述工序(1-1)中,上述(a)成分可以添加全部量,也可以添加一部分。另外,上述(e)成分可以添加全部量,也可以添加一部分。其中,上述工序(1-1)优选为将上述(a)成分的全部量、根据需要的上述(e)成分的全部量或一部分熔融混炼而得到混炼物的工序。
上述工序(1-2)中,上述(b)成分可以添加全部量、也可以添加一部分。上述工序(1-2)优选为对于上述工序(1-1)中得到的上述混炼物添加上述(b)成分的全部量来进行熔融混炼的工序。
如该制造方法这样,在熔融混炼时在工序(1-2)中添加(b)成分(特别是在工序(1-2)中添加(b)成分的全部量),由此使(b)成分有效地分散在(a)成分中,得到低温冲击性和耐化学药品性更为优异的树脂组合物。
关于供给(b)成分的供给口的位置,在原料流动的方向上从最上游的原料供给口到(b)成分的添加位置为止的长度L1相对于熔融混炼机的整体的机筒有效长L的比例(L1/L)为0.2~0.75时,可将(b)成分的分散状态控制在特定的范围,因而优选。上述L1/L的值更优选为0.25~0.7、进一步优选为0.3~0.6。
本实施方式的树脂组合物的制造方法中,作为适合用于进行各成分的熔融混炼的熔融混炼机没有特别限定,可以举出例如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等多螺杆挤出机等挤出机;基于辊、捏合机、布雷本登塑性计、班伯里混炼机等的加热熔融混炼机等,特别是从混炼性的方面出发,优选双螺杆挤出机。作为双螺杆挤出机,具体地说,可以举出Coperion公司制造的ZSK系列、东芝机械株式会社制造的TEM系列、日本制钢所株式会社制造的TEX系列。
对挤出机的种类、规格等没有特别限定,可以使用公知的设备。
下面对使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等多螺杆挤出机等挤出机的情况下的优选实施方式进行记载。
挤出机的L/D(机筒有效长/机筒内径)优选为20以上、更优选为30以上,并且优选为75以下、更优选为60以下。
对挤出机的构成没有特别限定,例如,可以在原料流动的方向上在上游侧具备第一原料供给口,在该第一原料供给口的下游具备第一真空排气口,在该第一真空排气口的下游具备第二原料供给口,在该第二原料供给口的下游具备第一加液泵,在该第一加液泵的下游具备第二真空排气口。
另外,作为第二原料供给口中的原料的供给方法没有特别限定,可以为单纯地从原料供给口的上部开放口添加的方法,也可以为使用强制侧加料器从侧开放口添加的方法,特别是从稳定供给的方面出发,优选使用强制侧加料器从侧开放口添加的方法。
将各成分熔融混炼时,对熔融混炼温度没有特别限定,可以为200~370℃;对螺杆转速没有特别限定、可以为100~1200rpm。
在添加液态原料的情况下,可以通过在挤出机料筒部分使用加液泵等将液态原料直接送入到料筒体系中来进行添加。作为加液泵没有特别限定,可以举出例如齿轮泵、法兰式泵等,优选齿轮泵。此时,从减小施加至加液泵的负荷、提高原料操作性的方面出发,优选使用加热器等对贮存液态原料的罐、该罐与加液泵间的配管、该泵与挤出机料筒间的配管等成为液态原料的流路的部分进行加热,降低液态原料的粘度。
[成型体]
本实施方式的成型体由上述本实施方式的树脂组合物构成。
作为本实施方式的成型体没有特别限定,可以举出例如汽车部件、电气设备的内外装部件、其他部件等。作为汽车部件没有特别限定,可以举出例如保险杠、挡泥板、门板、各种嵌条、机动车标志、发动机罩、车轮盖、顶板、阻流板、各种空气动力套件等外装部件;仪表板、控制箱、饰板等内装部件;搭载于汽车、电动汽车、混合动力电动汽车等的二次电池电槽部件;锂离子二次电池部件等。另外,作为电气设备的内外装部件没有特别限定,可以举出例如各种计算机及其周边设备、接线盒、各种连接器、其他OA设备、电视机、录像机、各种光盘播放器等的外壳、底架、冰箱、空调、液晶投影仪中使用的部件等。作为其他部件,可以举出通过对金属导体或光纤实施包覆而得到的电线/电缆、固体甲醇电池用燃料盒、燃料电池配水管、水冷用罐、锅炉外饰壳、喷墨打印机的油墨周边部件/构件、家具(椅子等)、底架、水配管、接头等。
(成型体的制造方法)
本实施方式的成型体可以通过将上述本实施方式的树脂组合物成型来制造。
作为本实施方式的成型体的制造方法没有特别限定,可以举出例如注射成型、挤出成型、挤出异形成型、中空成型、压塑成型等,从更有效地得到本发明的效果的方面出发,优选注射成型。
实施例
下面举出实施例对本发明的实施方式进行说明,但本发明并不被这些实施例所限定。
实施例和比较例的树脂组合物和成型体中使用的原材料如下所示。
-(a)聚苯醚系树脂-
(a-i):将2,6-二甲苯酚氧化聚合得到的比浓粘度(ηsp/c:0.5g/dL的氯仿溶液)为0.51dL/g的聚苯醚
(a-ii):将2,6-二甲苯酚氧化聚合得到的比浓粘度(ηsp/c:0.5g/dL的氯仿溶液)为0.42dL/g的聚苯醚
需要说明的是,比浓粘度使用ηsp/c:0.5g/dL的氯仿溶液在温度30℃的条件下利用乌氏粘度管进行测定。
-(b)接枝共聚物-
(b-i)使分散橡胶的体积平均粒径0.5μm、乙烯/丙烯的质量比=56/44、重均分子量为30×104、分子量分布为2.2、凝胶含量50质量%的胶乳与数均分子量15000的聚苯乙烯接枝而成的接枝共聚物胶乳/聚苯乙烯的质量比=50/50(乙烯丙烯橡胶/聚苯乙烯的质量比=28/72)
(b-ii)使分散橡胶的体积平均粒径0.2μm、乙烯/丙烯的质量比=56/44、重均分子量为30×104、分子量分布为2.2、凝胶含量50质量%的胶乳与数均分子量15000的聚苯乙烯接枝而成的接枝共聚物胶乳/聚苯乙烯的质量比=50/50(乙烯丙烯橡胶/聚苯乙烯的质量比=28/72)
(b-iii)使分散橡胶的体积平均粒径1.0μm、乙烯/丙烯的质量比=56/44、重均分子量为30×104、分子量分布为2.2、凝胶含量50质量%的胶乳与数均分子量15000的聚苯乙烯接枝而成的接枝共聚物胶乳/聚苯乙烯的质量比=50/50(乙烯丙烯橡胶/聚苯乙烯的质量比=28/72)
(b-iv)使分散橡胶的体积平均粒径0.5μm、乙烯/丙烯的质量比=56/44、重均分子量为30×104、分子量分布为2.2、凝胶含量50质量%的胶乳与数均分子量8000的聚苯乙烯接枝而成的接枝共聚物胶乳/聚苯乙烯的质量比=50/50(乙烯丙烯橡胶/聚苯乙烯的质量比=28/72)
(b-v)使分散橡胶的体积平均粒径0.5μm、乙烯/丙烯的质量比=56/44、重均分子量为30×104、分子量分布为2.2、凝胶含量30质量%的胶乳与数均分子量15000的聚苯乙烯接枝而成的接枝共聚物胶乳/聚苯乙烯的质量比=50/50(乙烯丙烯橡胶/聚苯乙烯的质量比=28/72)
(b-vi)使分散橡胶的体积平均粒径0.5μm、乙烯/丙烯的质量比=56/44、重均分子量为30×104、分子量分布为2.2、凝胶含量50质量%的胶乳与数均分子量15000的聚苯乙烯接枝而成的接枝共聚物胶乳/聚苯乙烯的质量比=70/30(乙烯丙烯橡胶/聚苯乙烯的质量比=40/60)
(b-vii)使分散橡胶的体积平均粒径0.1μm、乙烯/丙烯的质量比=56/44、重均分子量为30×104、分子量分布为2.2、凝胶含量50质量%的胶乳与数均分子量15000的聚苯乙烯接枝而成的接枝共聚物胶乳/聚苯乙烯的质量比=50/50(乙烯丙烯橡胶/聚苯乙烯的质量比=28/72)
(b-viii)使分散橡胶的体积平均粒径1.1μm、乙烯/丙烯的质量比=56/44、重均分子量为30×104、分子量分布为2.2、凝胶含量50质量%的胶乳与数均分子量15000的聚苯乙烯接枝而成的接枝共聚物胶乳/聚苯乙烯的质量比=50/50(乙烯丙烯橡胶/聚苯乙烯的质量比=28/72)
(b-ix)使分散橡胶的体积平均粒径0.5μm、乙烯/丙烯比的质量=56/44、重均分子量为30×104、分子量分布为2.2、凝胶含量25质量%的胶乳与数均分子量15000的聚苯乙烯接枝而成的接枝共聚物胶乳/聚苯乙烯的质量比=50/50(乙烯丙烯橡胶/聚苯乙烯的质量比=28/72)
-(c)第一氢化嵌段共聚物-
使聚合物嵌段A1由聚苯乙烯构成、聚合物嵌段B1由聚丁二烯构成,合成未改性的嵌段共聚物。所得到的嵌段共聚物的物性如下所示。
如下所示的(c-1)与(c-2)的混合物
(c-2):氢化前的嵌段共聚物中的聚苯乙烯的含量:30质量%、氢化后的嵌段共聚物的分子量峰:65,000、聚苯乙烯嵌段的数均分子量(Mn):19,500、聚丁二烯嵌段的数均分子量(Mn):45,500、氢化前的嵌段共聚物的分子量分布(Mw/Mn):1.10、氢化前的聚丁二烯嵌段中的1,2-乙烯基键合量(总乙烯基键合量):40%、针对构成聚丁二烯嵌段的聚丁二烯部分的氢化率:35%、氢化后的聚丁二烯嵌段的玻璃化转变温度:-80℃。
(c-1):氢化前的嵌段共聚物中的聚苯乙烯的含量:30质量%、氢化后的嵌段共聚物的分子量峰:125,000、聚苯乙烯嵌段的数均分子量(Mn):18,750、聚丁二烯嵌段的数均分子量(Mn):87,500、氢化前的嵌段共聚物的分子量分布(Mw/Mn):1.10、氢化前的聚丁二烯嵌段中的1,2-乙烯基键合量(总乙烯基键合量):40%、针对构成聚丁二烯嵌段的聚丁二烯部分的氢化率:35%、氢化后的聚丁二烯嵌段的玻璃化转变温度:-80℃。
混合比(c-1):(c-2)=30:70
需要说明的是,乙烯基芳香族化合物的含量使用紫外线分光光度计进行测定。数均分子量(Mn)和分子量峰使用GPC(移动层:氯仿、标准物质:聚苯乙烯)求出。关于分子量分布(Mw/Mn),使用GPC(移动层:氯仿、标准物质:聚苯乙烯)通过现有公知的方法求出重均分子量(Mw)并将其除以上述数均分子量(Mn),由此计算出分子量分布(Mw/Mn)。关于总乙烯基键合量,使用红外分光光度计进行测定,依据Analytical Chemistry,Volume21,No.8,August 1949中记载的方法计算出。氢化率使用核磁共振装置(NMR)进行测定。混合比由GPC测定时的峰面积比求出。
-(d)烯烃系共聚物-
(d-i):乙烯-丁烯共聚物、商品名“TAFMERDF610”、三井化学株式会社制造,MFR:1.2g/10分钟(190℃、2.16kgf条件)、脆化温度:<-70℃、密度:0.862g/cm3
(d-ii):乙烯-丁烯共聚物、商品名“TAFMERDF810”、三井化学株式会社制造,MFR:1.2g/10分钟(190℃、2.16kgf条件)、脆化温度:<-70℃、密度:0.885g/cm3
(d-iii):乙烯-丁烯共聚物、商品名“TAFMERDF110”、三井化学株式会社制造,MFR:1.2g/10分钟(190℃、2.16kgf条件)、脆化温度:<-70℃、密度:0.905g/cm3
-(e)第二氢化嵌段共聚物-
利用公知的方法,使聚合物嵌段A2由聚苯乙烯构成、聚合物嵌段B2由聚丁二烯构成,合成出具有B-A-B-A的嵌段结构的嵌段共聚物。利用公知的方法对于合成出的嵌段共聚物进行氢化。不进行聚合物的改性。所得到的未改性氢化嵌段共聚物的物性如下所示。
氢化前的嵌段共聚物中的聚苯乙烯的含量:44质量%、氢化前的嵌段共聚物的数均分子量(Mn):95,000、聚苯乙烯嵌段的数均分子量(Mn):41,800、聚丁二烯嵌段的数均分子量(Mn):53,200、氢化前的嵌段共聚物的分子量分布(Mw/Mn):1.06、氢化前的聚丁二烯嵌段中的总乙烯基键合量(1,2-乙烯基键合量):75%、针对构成聚丁二烯嵌段的聚丁二烯部分的氢化率:99%、氢化后的聚丁二烯嵌段的玻璃化转变温度:-15℃。
-(f)磷酸酯系化合物-
(f):大八化学公司制造的“E890”(缩合磷酸酯化合物)
实施例和比较例中的物性的测定方法(1)~(6)如下所示。
(1)耐化学药品性
将所得到的树脂组合物的粒料供给到料筒温度设定为280℃的小型注射成型机(商品名:IS-100GN、东芝机械公司制造)中,在模具温度70℃、注射压力75MPa、挤出时间20秒、冷却时间15秒的条件下成型为150mm×150mm×3mm的平板。
由该平板切割出75mm×12.7mm×3mm的试验片,将试验片置于弯曲模板上,该弯曲模板是按照变形连续地发生变化的方式进行设计的。在试验片的表面涂布邻苯二甲酸酯化合物(东京化成工业制造,双(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯),在23℃×50RH%的条件下放置48小时。48小时后对试验片施加变形并对试验片的表面产生裂纹时的弯曲模板的停止位置进行测定,求出表示不产生裂纹的极限的变形量的临界变形量(%)。
作为评价基准,临界变形量的数值越大,判断为耐化学药品性越优异。
(2)低温冲击性
将所得到的树脂组合物的粒料供给到料筒温度设定为280℃的小型注射成型机(商品名:IS-100GN、东芝机械公司制造)中,在模具温度70℃、注射压力70MPa、挤出时间20秒、冷却时间10秒的条件下成型为50mm×90mm×2mm的平板。
对于所得到的平板,在-30℃的环境下,依据JIS K 7211-1,使用尖端直径12.7mmΦ的锤实施落锤冲击试验,测定试验片的破坏所需要的总吸收能量(J)。
值越大,判定为低温冲击性越优异。
(3)耐漏电起痕性
将所得到的树脂组合物的粒料供给到料筒温度设定为280℃的小型注射成型机(商品名:IS-100GN、东芝机械公司制造)中,在模具温度70℃、注射压力70MPa的条件下成型为120mm×80mm×3mm的平板。
由所得到的平板切割出20mm×20mm×3mm的平板,依据IEC60112:2003(使用电解液:溶液A、滴加数:50滴)测定不发生漏电起痕破坏的最大电压(V),评价耐漏电起痕性。
值越大,判定为耐漏电起痕性越优异。
(4)振动疲劳特性
将所得到的树脂组合物的粒料供给到料筒温度设定为280℃的小型注射成型机(商品名:IS-100GN、东芝机械公司制造)中,在模具温度70℃、注射压力65MPa的条件得到ASTM D671的B法的“TYPE A”悬臂弯曲疲劳试验片。依据ASTM D671的B法,在下述的试验条件下对试验片施加周期性变动的弯曲应力(反复应力:50MPa),每一种树脂组合物使用5片试验片测定各自的直至破坏为止的反复次数,求出反复次数的平均。
试验机:株式会社东洋精机制作所制反复弯曲振动疲劳试验机B-70
反复频率:30Hz(反复速度1800次/min)
测定温度:室温(23℃)
(5)阻燃性
将所得到的树脂组合物的粒料供给至料筒温度设定为280℃的小型注射成型机(商品名:IS-100GN、东芝机械公司制造)中,在模具温度70℃、注射压力60MPa的条件下成型,制作5片UL94垂直燃烧试验测定用试验片(1.6mm厚度)。基于UL94垂直燃烧试验方法,对这5片试验片的阻燃性进行评价。将接触火焰10秒后从离开火焰到火焰消失为止的燃烧时间设为t1(秒),将再次接触火焰10秒后从离开火焰到火焰消失为止的燃烧时间设为t2(秒),对于各5片试验片求出t1和t2的平均作为平均燃烧时间。另一方面,求出汇总t1和t2的10个燃烧时间中的最大值,将其作为最大燃烧时间。之后基于UL94标准进行V-0、V-1、V-2、HB的判定。
特别是在判定阻燃水平为V-1以上的情况下,判定为阻燃性优异。
(6)形态
利用超薄切片机由与上述(1)弯曲模量同样地制作的评价用ISO哑铃形试样制作超薄切片,之后利用四氧化钌和四氧化锇对(b)成分进行染色。使用TEM(商品名“HT7700”、Hitachi High-Technologies公司制造)对染色后的超薄切片进行观察,得到倍率2,500倍的图像。对所得到的图像进行观察,判断(a)成分是否在树脂组合物中形成连续相。在(a)成分形成连续相的情况下(包括(a)成分与其他成分共连续的情况)判定为“○”(良好),在(a)成分形成分散相的情况下判定为“×”(不良)。
(7)包含(b)成分的微区的平均粒径
由上述(6)中得到的TEM图像(倍率2,500倍)选择2值化处理的范围(相当于20μm见方的像素数)。将选择后的图像利用图像处理软件“image J”的“median filter”进行平滑化处理,利用“Threshold”进行2值化处理,由此得到2值化处理图像。设此时的2值化处理的运算法为“Default”、阈值为“Auto”。在通过2值化而成为黑色的封闭区域之中,将最短径为150nm以上的粒状部分视作包含(b)成分的微区,提取100个(b)成分的微区,分别测定最长径(μm)和最短径(μm)。将针对每一粒子得到的最长径和最短径的测定值平均,由此求出粒径(μm),将针对所提取的100个粒子得到的粒径平均,由此求出平均粒径。
(实施例1~16、比较例1~12)
以下对各实施例和各比较例进行详细说明。
作为各实施例和各比较例的树脂组合物的制造中使用的熔融混炼机,使用双螺杆挤出机(Coperion公司制造,ZSK-25)。挤出机的L/D被设为35。
关于双螺杆挤出机的结构,在原料所流动的方向上在上游侧具备第一原料供给口,在该第一原料供给口的下游具备第一真空排气口,在该第一真空排气口的下游具备第二原料供给口,在该第二原料供给口的下游具备加液泵,在该加液泵的下游具备第二真空排气口。
关于双螺杆挤出机的机筒设定温度,从第一原料供给口到第一真空排气口设为320℃、第二原料供给口的下游设为280℃,在螺杆转速300rpm、挤出速率15kg/h的条件下制造树脂组合物的粒料。将双螺杆挤出机的构成示于表1。
[表1]
对于如上设定的双螺杆挤出机,将(a)成分~(f)成分如表2、表3所示供给至双螺杆挤出机中,得到树脂组合物的粒料。
对于各实施例和各比较例,利用上述的测定方法(1)~(7)进行物性试验。将结果示于表2、表3。
如表2、表3所示,可知与比较例的树脂组合物相比,实施例的树脂组合物的低温冲击性、耐化学药品性、耐漏电起痕性优异,具有还能够适用于机构部件和结构体的振动疲劳特性。
工业实用性
根据本发明,可得到低温冲击性、耐化学药品性、耐漏电起痕性优异、具有还能够适用于机构部件和结构体的振动疲劳特性的树脂组合物和成型体。包含本发明的树脂组合物的成型体适合用作汽车部件、电气设备的内外装部件、其他部件等。
Claims (24)
1.一种树脂组合物,其特征在于,该树脂组合物含有:
(a)聚苯醚系树脂,以及
(b)接枝共聚物,该接枝共聚物是将芳香族乙烯基化合物30质量%~70质量%与乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳30质量%~70质量%接枝聚合而成的,该乙烯-α-烯烃共聚物橡胶胶乳的凝胶含量为30质量%~90质量%、分散橡胶的体积平均粒径为0.2μm~1.0μm,
所述(a)成分形成连续相。
2.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,
该树脂组合物进一步含有(c)第一氢化嵌段共聚物,
所述(c)成分是包含以乙烯基芳香族化合物为主体的至少1个聚合物嵌段A1和以共轭二烯化合物为主体的至少1个聚合物嵌段B1的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物,
所述(c)成分中的所述聚合物嵌段B1的玻璃化转变温度为-50℃以下。
3.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述(b)成分中的所述芳香族乙烯基化合物为苯乙烯或α-甲基苯乙烯。
4.如权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物,其中,所述(b)成分中的所述芳香族乙烯基化合物通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的数均分子量为10,000以上、50,000以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其中,
该树脂组合物进一步含有(e)第二氢化嵌段共聚物,
所述(e)成分是包含以乙烯基芳香族化合物为主体的至少1个聚合物嵌段A2和以共轭二烯化合物为主体的至少1个聚合物嵌段B2的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物,
所述(e)成分中的所述聚合物嵌段B2的玻璃化转变温度大于-50℃。
6.如权利要求5所述的树脂组合物,其中,
相对于所述(e)成分中包含的所述共轭二烯化合物单元中的双键,1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计比例大于50%且为90%以下,
所述(e)成分中的所述乙烯基芳香族化合物单元的含量为30质量%~50质量%,
针对所述(e)成分中包含的共轭二烯化合物单元中的双键的氢化率为80%~100%。
7.如权利要求1~6中任一项所述的树脂组合物,其中,该树脂组合物进一步含有:(d)包含除丙烯以外的烯烃的烯烃系聚合物。
8.如权利要求7所述的树脂组合物,其中,所述(d)成分为乙烯-1-丁烯共聚物。
9.如权利要求7或8所述的树脂组合物,其中,所述(d)成分的密度为0.87g/cm3以上。
10.如权利要求9所述的树脂组合物,其中,所述(d)成分的密度为0.90g/cm3以上。
11.权利要求1~10中任一项所述的树脂组合物的制造方法,其特征在于,其包括下述工序(1-1)和(1-2),
(1-1):将所述(a)成分和根据需要的所述(e)成分熔融混炼而得到混炼物的工序,
(1-2):对于所述工序(1-1)中得到的所述混炼物,添加所述(b)成分以及根据需要的(c)成分和/或(d)成分,进行熔融混炼的工序。
12.一种成型体,其特征在于,其包含权利要求1~10中任一项所述的树脂组合物。
13.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,该树脂组合物形成具有所述连续相与包含所述(b)成分的微区的形态,所述微区的平均粒径为0.3μm~2.0μm。
14.如权利要求13所述的树脂组合物,其中,
该树脂组合物进一步含有(c)第一氢化嵌段共聚物,
所述(c)成分是包含以乙烯基芳香族化合物为主体的至少1个聚合物嵌段A1和以共轭二烯化合物为主体的至少1个聚合物嵌段B1的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物,
所述(c)成分中的所述聚合物嵌段B1的玻璃化转变温度为-50℃以下。
15.如权利要求13或14所述的树脂组合物,其中,所述(b)成分中的所述芳香族乙烯基化合物为苯乙烯或α-甲基苯乙烯。
16.如权利要求13~15中任一项所述的树脂组合物,其中,所述(b)成分中的所述芳香族乙烯基化合物通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的数均分子量为10,000以上、50,000以下。
17.如权利要求13~16中任一项所述的树脂组合物,其中,
该树脂组合物进一步含有(e)第二氢化嵌段共聚物,
所述(e)成分是包含以乙烯基芳香族化合物为主体的至少1个聚合物嵌段A2和以共轭二烯化合物为主体的至少1个聚合物嵌段B2的嵌段共聚物的至少一部分经氢化而成的氢化嵌段共聚物和/或该氢化嵌段共聚物的改性物,
所述(e)成分中的所述聚合物嵌段B2的玻璃化转变温度大于-50℃。
18.如权利要求17所述的树脂组合物,其中,
相对于所述(e)成分中包含的所述共轭二烯化合物单元中的双键,1,2-乙烯基键合和3,4-乙烯基键合的合计比例大于50%且为90%以下,
所述(e)成分中的所述乙烯基芳香族化合物单元的含量为30质量%~50质量%,
针对所述(e)成分中包含的共轭二烯化合物单元中的双键的氢化率为80%~100%。
19.如权利要求13~18中任一项所述的树脂组合物,其中,该树脂组合物进一步含有:(d)包含除丙烯以外的烯烃的烯烃系聚合物。
20.如权利要求19所述的树脂组合物,其中,所述(d)成分为乙烯-1-丁烯共聚物。
21.如权利要求19或20所述的树脂组合物,其中,所述(d)成分的密度为0.87g/cm3以上。
22.如权利要求21所述的树脂组合物,其中,所述(d)成分的密度为0.90g/cm3以上。
23.权利要求13~22中任一项所述的树脂组合物的制造方法,其特征在于,其包括下述工序(1-1)和(1-2),
(1-1):将所述(a)成分和根据需要的所述(e)成分熔融混炼而得到混炼物的工序,
(1-2):对于所述工序(1-1)中得到的所述混炼物,添加所述(b)成分以及根据需要的(c)成分和/或(d)成分,进行熔融混炼的工序。
24.一种成型体,其特征在于,其包含权利要求13~22中任一项所述的树脂组合物。
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