CN116234846B - 树脂组合物和成形品 - Google Patents
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Abstract
提供树脂组合物、由该树脂组合物得到的成形品,所述树脂组合物的耐冲击性和耐热冲击性得以提高,且包含选自聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚苯乙烯系树脂和聚苯硫醚系树脂中的至少1种热塑性树脂。树脂组合物,其中,相对于热塑性树脂(A)100质量份,包含多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)1~100质量份,所述多支化型嵌段共聚物或其氢化物具有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,前述热塑性树脂(A)包含选自聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A‑1)、聚苯乙烯系树脂(A‑2)和聚苯硫醚系树脂(A‑3)中的至少1种,前述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)包含选自星型嵌段共聚物或其氢化物(B‑1)以及接枝型嵌段共聚物或其氢化物(B‑2)中的至少1种,所述星型嵌段共聚物或其氢化物(B‑1)包含3个以上的链(bα)和源自偶联剂的1个核(bβ),所述链(bα)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,所述接枝型嵌段共聚物或其氢化物(B‑2)包含主链(bγ)和侧链(bδ),所述主链(bγ)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,所述侧链(bδ)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元。
Description
技术领域
本发明涉及包含热塑性树脂和多支化型嵌段共聚物或其氢化物的树脂组合物以及由该树脂组合物得到的成形品。
背景技术
以聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚苯硫醚系树脂为首的热塑性树脂根据其特性而在汽车、电气/电子部件等各种用途中以成形品的形式灵活应用。例如,研究了将这些树脂嵌件注塑至包含无机材料的构件等,从而以包含无机构件和树脂构件的成形品的形式灵活应用。
在这些成形品的用途中,由于在电气/电子部件中的灵活应用、在汽车领域中面向电动汽车的技术扩展等,与以往相比,对于这些成形品而言,不仅要求耐冲击性,还要求进一步提高耐热冲击性。对热塑性树脂赋予这种耐冲击性、耐热冲击性的情况下,以往进行的是添加以橡胶组合物为首的耐冲击性改性成分、耐热冲击性改性成分。
例如,在专利文献1中,以提高耐热冲击性作为1个目的,研究了配混特定的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、特定的苯乙烯系热塑性弹性体和玻璃纤维而成的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物。
另外,在专利文献2中,以提高长期耐热性作为1个目的,研究了以聚芳硫醚树脂、双酚型环氧树脂、含有噁唑啉基的非晶性聚合物和耐冲击性改性树脂作为必须成分的聚芳硫醚树脂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-155447号公报
专利文献2:日本特开2000-103964号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,在这些专利文献1和2的技术中,从维持树脂组合物的耐冲击性且提高耐热冲击性的观点出发,尚有进一步改善的余地。
本发明是鉴于上述实际情况而进行的,其目的在于,提供树脂组合物、由该树脂组合物得到的成形品,所述树脂组合物的耐冲击性和耐热冲击性得以提高,且包含选自聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚苯乙烯系树脂和聚苯硫醚系树脂中的至少1种热塑性树脂。
用于解决问题的方法
本发明人等进行深入研究的结果发现:包含选自聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚苯乙烯系树脂和聚苯硫醚系树脂中的至少1种热塑性树脂且包含特定的多支化型嵌段共聚物或其氢化物的树脂组合物的耐冲击性和耐热冲击性优异,从而完成了本发明。
即,本发明提供以下的〔1〕~〔12〕。
〔1〕树脂组合物,其中,相对于热塑性树脂(A)100质量份,包含多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)1~100质量份,
所述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,
前述热塑性树脂(A)包含选自聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)、聚苯乙烯系树脂(A-2)和聚苯硫醚系树脂(A-3)中的至少1种,
前述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)包含选自星型嵌段共聚物或其氢化物(B-1)和接枝型嵌段共聚物或其氢化物(B-2)中的至少1种,
所述星型嵌段共聚物或其氢化物(B-1)包含3个以上的链(bα)和源自偶联剂的1个核(bβ),所述链(bα)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,
所述接枝型嵌段共聚物或其氢化物(B-2)包含主链(bγ)和侧链(bδ),所述主链(bγ)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,所述侧链(bδ)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元。
〔2〕根据〔1〕所述的树脂组合物,其中,作为前述热塑性树脂(A),包含聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)。
〔3〕根据〔1〕所述的树脂组合物,其中,作为前述热塑性树脂(A),包含聚苯乙烯系树脂(A-2)。
〔4〕根据〔1〕所述的树脂组合物,其中,作为前述热塑性树脂(A),包含聚苯硫醚系树脂(A-3)。
〔5〕根据〔1〕~〔4〕中任一项所述的树脂组合物,其中,作为前述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)中包含的源自共轭二烯化合物的结构单元,包含源自异戊二烯的单元。
〔6〕根据〔1〕~〔5〕中任一项所述的树脂组合物,其中,前述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)的利用凝胶渗透色谱而测得的标准聚苯乙烯换算的数均分子量为700,000以上。
〔7〕根据〔1〕~〔6〕中任一项所述的树脂组合物,其中,前述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)为选自星型嵌段共聚物的氢化物(B-1-2)和接枝型嵌段共聚物的氢化物(B-2-2)中的至少1种多支化型嵌段共聚物的氢化物(B2),
所述星型嵌段共聚物的氢化物(B-1-2)包含3个以上的链(bα)和源自偶联剂的1个核(bβ),所述链(bα)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,
所述接枝型嵌段共聚物的氢化物(B-2-2)包含主链(bγ)和侧链(bδ),所述主链(bγ)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,所述侧链(bδ)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,
该多支化型嵌段共聚物中包含的源自共轭二烯化合物的结构单元中的碳-碳双键的氢化率为80摩尔%以上。
〔8〕根据〔7〕所述的树脂组合物,其中,前述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)为包含3个以上的链(bα)和源自偶联剂的1个核(bβ)的星型嵌段共聚物的氢化物(B-1-2),所述链(bα)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,
该星型嵌段共聚物中包含的源自共轭二烯化合物的结构单元中的碳-碳双键的氢化率为80摩尔%以上。
〔9〕根据〔1〕所述的树脂组合物,其中,作为多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B),包含星型嵌段共聚物或其氢化物(B-1),
该星型嵌段共聚物或其氢化物(B-1)中包含的核(bβ)源自二乙烯基苯。
〔10〕根据〔1〕~〔9〕中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于前述热塑性树脂(A)100质量份,还包含无机填充剂(C)1~200质量份。
〔11〕成形品,其由〔1〕~〔10〕中任一项所述的树脂组合物得到。
〔12〕根据〔11〕所述的成形品,其包含无机构件和树脂构件,所述无机构件由选自金属和非金属无机固体中的至少1种形成,所述树脂构件覆盖该无机构件的至少一部分表面,且由〔1〕~〔10〕中任一项所述的树脂组合物形成。
发明效果
根据本发明,能够得到耐冲击性和耐热冲击性得以提高且包含选自聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚苯乙烯系树脂和聚苯硫醚系树脂中的至少1种热塑性树脂的树脂组合物;由该树脂组合物得到的成形品。
具体实施方式
以下详细说明本发明。
<热塑性树脂(A)>
本发明的树脂组合物包含热塑性树脂(A)。热塑性树脂(A)包含选自聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)、聚苯乙烯系树脂(A-2)和聚苯硫醚系树脂(A-3)中的至少1种。需要说明的是,热塑性树脂(A)不包括除上述聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)、聚苯乙烯系树脂(A-2)和聚苯硫醚系树脂(A-3)之外的树脂。
<聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)>
本发明中使用的聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)是指通过将对苯二甲酸和/或其成酯性衍生物与1,4-丁二醇和/或其成酯性衍生物进行缩聚而得到的聚合物。作为对苯二甲酸的成酯性衍生物,可列举出例如对苯二甲酸二甲基酯等对苯二甲酸的烷基酯等。作为1,4-丁二醇的成酯性衍生物,可列举出例如1,4-丁二醇酯等二醇的烷基酯等。
如果是不损害特性的范围,则可以与对苯二甲酸或其成酯性衍生物一同共聚有其它二羧酸或其成酯性衍生物。另外,也可以与1,4-丁二醇或其成酯性衍生物一同共聚有其它二醇或其成酯性衍生物。
作为被用作共聚成分的二羧酸或其成酯性衍生物,可列举出例如间苯二甲酸、己二酸、草酸、癸二酸、癸烷二羧酸、萘二羧酸或这些二羧酸的烷基酯等。
这些化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
另外,作为被用作共聚成分的二醇或其成酯性衍生物,可列举出例如乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、十亚甲基二醇、环己烷二甲醇、环己二醇、分子量为400~6000的聚乙二醇、聚1,3-丙二醇、聚四亚甲基二醇等长链二醇或这些二醇的脂肪酸酯等。
这些化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
这些共聚成分优选为形成聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)的原料的20重量%以下。
作为被用作聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)的共聚物的优选例,可列举出例如聚(对苯二甲酸/间苯二甲酸)丁二醇酯、聚(对苯二甲酸/己二酸)丁二醇酯、聚(对苯二甲酸/癸二酸)丁二醇酯、聚(对苯二甲酸/癸二酸)丁二醇酯、聚(对苯二甲酸/萘二甲酸)丁二醇酯、聚对苯二甲酸(丁二醇/乙二醇)酯等。
这些共聚物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。另外,聚对苯二甲酸丁二醇酯(均聚物)可以单独使用1中,也可以将均聚物和上述共聚物组合使用2种以上。
这些聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)之中,优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
<聚苯乙烯系树脂(A-2)>
作为本发明中使用的聚苯乙烯系树脂(A-2),可列举出例如聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚二甲基苯乙烯、聚叔丁基苯乙烯等聚烷基苯乙烯;聚氯苯乙烯、聚溴苯乙烯、聚氟苯乙烯等聚卤代苯乙烯;聚氯甲基苯乙烯等聚卤素取代烷基苯乙烯;聚甲氧基苯乙烯、聚乙氧基苯乙烯等聚烷氧基苯乙烯;聚羧基甲基苯乙烯等聚羧基烷基苯乙烯;聚乙烯基苄基丙基醚等聚烷基醚苯乙烯;聚三甲基甲硅烷基苯乙烯等聚烷基甲硅烷基苯乙烯;聚(乙烯基苄基二甲氧基磷化物)等。
这些聚苯乙烯系树脂(A-2)之中,优选为聚苯乙烯。
<聚苯硫醚系树脂(A-3)>
作为本发明中使用的聚苯硫醚(以下简写为“PPS”)系树脂(A-3),可以使用通常作为PPS系树脂而进行处理的树脂,通常为具有通式(1)〔-Ar-S-〕(式(1)中,-Ar-表示至少包含1个碳六元环的二价芳香族基团)所示重复单元作为主要结构单元的树脂,尤其是,从耐热性和耐化学品性优异的观点出发,优选为含有70摩尔%以上前述通式(1)所示结构单元的树脂。
在含有70摩尔%以上该通式(1)所示结构单元的树脂之中,特别优选为具有通式(2)〔--S-〕(式(2)中,--表示对亚苯基)所示重复单元的PPS系树脂,尤其是,从获得充分的强度且韧性、耐化学品性也优异的观点出发,优选为含有70摩尔%以上通式(2)所示重复单元的PPS系树脂。
此处,作为PPS系树脂(A-3)中含有的与前述通式(1)所示的结构单元进行共聚的共聚成分,可列举出下述化学式所示那样的包含间位键、醚键、砜键、硫醚酮键、联苯键、取代苯硫醚键、三官能苯硫醚、萘键等的结构单元等。共聚物成分的含有率优选小于30摩尔%,在含有包含三官能性以上的键的结构单元的情况下,共聚成分的含有率优选为5摩尔%以下,其中优选为3摩尔%以下。
[化1]
[化2]
[化3]
[化4]
[化5]
[化6]
[化7]
(上述式中,R表示烷基、硝基、苯基或烷氧基。)
[化8]
[化9]
本发明中使用的PPS系树脂(A-3)可以是实质为线状而不具有支链或交联结构的分子结构;或者具有支链、交联的结构中的任意者,从反应性、相容性等观点出发,优选为实质具有线状结构的物质。
作为这样的PPS系树脂(A-3)的聚合方法,没有特别限定,作为基于亲核取代反应的聚合,作为方法(1),有使卤素取代芳香族化合物与硫化碱发生反应的方法,具体而言,可列举出:
(1)-1:使对二氯苯与硫在碳酸钠的存在下发生聚合的方法;
(1)-2:使对二氯苯在极性溶剂中与硫化钠发生反应的方法;
(1)-3:使对二氯苯在极性溶剂中与氢硫化钠和氢氧化钠发生反应的方法;
(1)-4:使对二氯苯在极性溶剂中且在硫化氢和氢氧化钠的存在下发生聚合的方法。
另外,作为方法(2),可列举出使对氯苯硫酚等苯硫酚类在碳酸钾、碳酸钠等碱催化剂或碘化铜等铜盐的共存下发生自缩合的方法。另外,作为能够在方法(1)中使用的极性溶剂,可列举出N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂、环丁砜等。
另外,作为基于亲电子取代反应的聚合,可列举出(3)利用弗里德-克拉夫茨反应在路易斯酸催化剂的存在下使苯等芳香族化合物与氯化硫发生缩合的方法等。
这些之中,尤其是从PPS系树脂(A-3)的分子量变高且收率变高的观点出发,优选为(1)-2的方法,具体而言,在N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂、环丁砜等砜系溶剂中使硫化钠与对二氯苯发生反应的方法最为适合。另外,在该方法(1)-2中,为了调节聚合度,优选添加羧酸、磺酸的碱金属盐或者添加氢氧化碱。
另外,从反应性、相容性等观点出发,PPS系树脂(A-3)优选实质具有线状结构。实质具有线状结构的PPS系树脂的制造方法没有特别限定,可列举出例如在N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺等有机酰胺系溶剂中使碱金属硫化物与二卤代芳香族化合物和乙酸锂等有机碱金属羧酸盐发生反应的方法;在有机酰胺系溶剂中使碱金属硫化物与二卤代芳香族化合物发生反应的聚合反应的过程中,添加大量的水且同时提高聚合温度的加水二阶段聚合方法等。
本发明中适合使用的实质具有线状结构的PPS系树脂特别优选在酸处理后进行清洗。
作为该酸处理中使用的酸,只要不具有将PPS系树脂分解的作用就没有特别限定,可列举出乙酸、盐酸、硫酸、磷酸、硅酸、碳酸、丙酸等,其中,优选使用乙酸、盐酸。作为酸处理的方法,有将PPS系树脂浸渍于酸或酸水溶液的方法等。此时,可根据需要进行搅拌或加热。例如,在利用乙酸进行酸处理的情况下,通过在将pH4的水溶液加热至80~90℃的过程中浸渍于PPS系树脂并搅拌30分钟,从而得到充分的效果。经酸处理的PPS系树脂为了物理去除所残留的酸或盐等而优选用水或温水清洗数次。作为此时使用的水,优选为蒸馏水或去离子水。
上述酸处理可以使用PPS系树脂的粉粒体,或者,也可以将在聚合后处于浆料状态的PPS系树脂直接供于酸处理。
本发明的树脂组合物包含多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)。前述多支化型嵌段共聚物含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元。
在本发明中,多支化型嵌段共聚物是指:具有多个聚合物嵌段,这些聚合物嵌段彼此或者具有聚合物嵌段的链和其它聚合物链不借助支化点地进行键合、或者借助支化点直接键合或间接键合的物质。此处,借助支化点直接键合是指各个聚合物嵌段(或聚合物链)直接键合于支化点,借助支化点间接键合是指:在支化点上,至少一个聚合物嵌段(或聚合物链)通过连接链而键合于支化点。
换言之,直接键合于支化点是指:支化点直接键合于源自构成聚合物嵌段(或聚合物链)的单体单元的部分。通过连接链与支化点键合是指:成为连接链的一个末端键合于源自构成聚合物嵌段(或聚合物链)的单体单元的部分,且支化点直接键合于该连接链的另一个末端。
例如,在后述星型嵌段共聚物中,典型而言,3个以上的链与相当于上述支化点的核(典型而言,是源自与后述偶联剂中包含的阴离子聚合活性末端发生反应的官能团的部分)直接键合,所述链含有包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元的聚合物嵌段和包含源自共轭二烯化合物的结构单元的聚合物嵌段。
另外,例如在后述接枝型嵌段共聚物中包含主链进行1,2-键合的丁二烯单元的情况、在进行1,2-键合的丁二烯单元上键合有支化点的情况、下述式(III-1)所示的情况是主链直接与支化点键合的情况,下述式(III-2)所示的情况是主链通过连接链而与支化点键合的情况,下述式(III-3)所示侧链的CH2部分直接键合有聚合物链的情况是不借助支化点地直接键合的情况。
[化10]
上述式(III-1)和(III-2)中,Z0为支化点,R2a为连接链。R2a为二价的有机基团,优选为任选具有杂原子的亚烷基。
聚合物嵌段(或聚合物链)直接键合于支化点或者聚合物嵌段(或聚合物链)不借助支化点地直接键合是一个优选方式。
本发明中使用的多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)的特征在于,包含选自星型嵌段共聚物(B-1-1)或其氢化物(B-1-2)(以下也将它们统称为星型嵌段共聚物等(B-1))和接枝型嵌段共聚物(B-2-1)或其氢化物(B-2-2)(以下也将它们统称为接枝型嵌段共聚物等(B-2))中的至少1种,
所述星型嵌段共聚物(B-1-1)或其氢化物(B-1-2)包含3个以上的链(bα)和源自偶联剂的1个核(bβ),所述链(bα)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,
所述接枝型嵌段共聚物(B-2-1)或其氢化物(B-2-2)包含主链(bγ)和侧链(bδ),所述主链(bγ)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,所述侧链(bδ)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元。
[星型嵌段共聚物(B-1-1)]
上述星型嵌段共聚物(B-1-1)包含3个以上的链(bα)和源自偶联剂的1个核(bβ)。
在星型嵌段共聚物(B-1-1)中,典型而言,上述链(bα)与相当于上述支化点的核(bβ)(典型而言,源自与后述偶联剂中包含的阴离子聚合活性末端发生反应的官能团的部分)直接键合。另外,可以是该星型嵌段共聚物与直链状嵌段共聚物的混合物。
从提高所得树脂组合物的耐冲击性和耐热冲击性、制造容易度出发,每1个星型嵌段共聚物(B-1-1)中包含的链的平均条数优选为3~50条、更优选为5~30条、进一步优选为7~20条。该平均条数可通过下述式(β1-1)来求出。
(平均条数)=(星型嵌段共聚物(B-1-1)的数均分子量)÷(链(bα)的数均分子量)(β1-1)
(核(bβ))
上述核(bβ)源自偶联剂。该偶联剂是具有2个以上与成为链(bα)的聚合物的活性末端、典型而言与阴离子聚合活性末端发生反应的官能团的化合物。
作为上述偶联剂,可列举出例如二乙烯基苯、1,2,4-三乙烯基苯、1,3-二乙烯基萘、1,8-二乙烯基萘、1,3,5-三乙烯基萘、2,4-二乙烯基苯基、3,5,4-三乙烯基萘、1,2-二乙烯基-3,4-二甲基苯、1,5,6-三乙烯基-3,7-二乙基萘等具有2个以上烯基的芳香族乙烯基化合物;
氯仿、四氯化碳、溴仿、四溴化碳、碘仿、四碘甲烷、1,1,2-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、1,1,2,2-四溴乙烷、六氯乙烷、1,2,3-三氯丙烷、1,2,3-三溴丙烷、1,2,4-三氯丙烷、1,2,4,5-四氯苯、1,4-双(三氯甲基)苯等具有2个以上卤素基团的卤代烃;
1,3-二氯-2-丙酮、2,4-二溴-3-戊酮、1,2,4,5-二环氧-3-戊酮、1,2,11,12-二环氧-8-十五酮等具有2个以上以卤素基团、环氧基为代表的能够与阴离子活性末端发生反应的官能团的酮化合物;
苯-1,2,4-三异氰酸酯、萘-1,2,5,7-四异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、萘-1,3,7-三异氰酸酯等具有2个以上异氰酸酯基的化合物;
环氧化1,2-聚丁二烯、环氧化大豆油、环氧化亚麻仁油、1,2,5,6,9,10-三环氧癸烷等具有2个以上环氧基的化合物;
草酸二乙酯、丙二酸二乙酯、己二酸二乙酯、己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二乙酯等具有2个以上羧酸酯基的化合物;
均苯四甲酸酐等具有2个以上酸酐基的化合物;
双二甲氧基甲基甲硅烷基乙烷、双二乙氧基甲基甲硅烷基乙烷、双二乙氧基乙基甲硅烷基戊烷、双二丁氧基甲基甲硅烷基乙烷、双三甲氧基甲硅烷基己烷、双三乙氧基甲硅烷基乙烷、双三丙氧基甲硅烷基戊烷、四乙氧基硅烷、双二氯甲基甲硅烷基乙烷、双二溴乙基甲硅烷基己烷、双二溴丙基甲硅烷基庚烷、双三氯甲硅烷基乙烷、双三溴甲硅烷基己烷、三氯硅烷、甲基三氯硅烷、丁基三氯硅烷、四氯硅烷、(二氯甲基)三氯硅烷、六氯二硅烷等具有2个以上以卤素基团、烷氧基为代表的能够与阴离子活性末端发生反应的官能团的硅烷化合物;
四氯化锡、甲基三氯化锡、丁基三氯化锡、四甲氧基锡等具有2个以上以卤素基团、烷氧基为代表的能够与阴离子活性末端发生反应的官能团的锡化合物等。
从上述平均条数的调整、获取容易性、制造成本等观点出发,在这些偶联剂之中,优选为上述具有2个以上烯基的芳香族乙烯基化合物,更优选为二乙烯基苯。
另外,从上述平均条数的调整等观点出发,可以将上述具有2个以上烯基的芳香族乙烯基化合物与具有1个烯基的芳香族乙烯基化合物的混合物用作偶联剂。
作为上述具有1个烯基的芳香族乙烯基化合物,可列举出例如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、2,6-二甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、α-甲基-邻甲基苯乙烯、α-甲基-间甲基苯乙烯、α-甲基-对甲基苯乙烯、β-甲基-邻甲基苯乙烯、β-甲基-间甲基苯乙烯、β-甲基-对甲基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、α-甲基-2,6-二甲基苯乙烯、α-甲基-2,4-二甲基苯乙烯、β-甲基-2,6-二甲基苯乙烯、β-甲基-2,4-二甲基苯乙烯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、α-氯-邻氯苯乙烯、α-氯-间氯苯乙烯、α-氯-对氯苯乙烯、β-氯-邻氯苯乙烯、β-氯-间氯苯乙烯、β-氯-对氯苯乙烯、2,4,6-三氯苯乙烯、α-氯-2,6-二氯苯乙烯、α-氯-2,4-二氯苯乙烯、β-氯-2,6-二氯苯乙烯、β-氯-2,4-二氯苯乙烯、邻叔丁基苯乙烯、间叔丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻氯甲基苯乙烯、间氯甲基苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、邻溴甲基苯乙烯、间溴甲基苯乙烯、对溴甲基苯乙烯、被甲硅烷基取代的苯乙烯衍生物、茚、乙烯基萘、N-乙烯基咔唑等。这些芳香族乙烯基化合物可以单独使用1种,也可以使用2种以上。
这些之中,从制造成本的观点出发,优选为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯和它们的混合物,更优选为苯乙烯。
(链(bα))
上述星型嵌段共聚物(B-1-1)包含3个以上的链(bα)。该链(bα)中含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元。
(聚合物嵌段(b1))
链(bα)中含有的聚合物嵌段(b1)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元(以下有时简称为“芳香族乙烯基化合物单元”)。在聚合物嵌段(b1)中,从所得星型嵌段共聚物等(B-1)在树脂组合物中微细分散、所得树脂组合物的耐冲击性(机械特性)、耐热冲击性优异的观点出发,芳香族乙烯基化合物单元的含量优选超过70摩尔%,更优选为80摩尔%以上,进一步优选为90摩尔%以上,更进一步优选为95摩尔%以上,特别优选实质为100摩尔%。
作为上述芳香族乙烯基化合物,可列举出例如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、2,6-二甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、α-甲基-邻甲基苯乙烯、α-甲基-间甲基苯乙烯、α-甲基-对甲基苯乙烯、β-甲基-邻甲基苯乙烯、β-甲基-间甲基苯乙烯、β-甲基-对甲基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、α-甲基-2,6-二甲基苯乙烯、α-甲基-2,4-二甲基苯乙烯、β-甲基-2,6-二甲基苯乙烯、β-甲基-2,4-二甲基苯乙烯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、α-氯-邻氯苯乙烯、α-氯-间氯苯乙烯、α-氯-对氯苯乙烯、β-氯-邻氯苯乙烯、β-氯-间氯苯乙烯、β-氯-对氯苯乙烯、2,4,6-三氯苯乙烯、α-氯-2,6-二氯苯乙烯、α-氯-2,4-二氯苯乙烯、β-氯-2,6-二氯苯乙烯、β-氯-2,4-二氯苯乙烯、邻叔丁基苯乙烯、间叔丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻氯甲基苯乙烯、间氯甲基苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、邻溴甲基苯乙烯、间溴甲基苯乙烯、对溴甲基苯乙烯、被甲硅烷基取代的苯乙烯衍生物、茚、乙烯基萘、N-乙烯基咔唑等。这些芳香族乙烯基化合物可以单独使用1种,也可以使用2种以上。
这些之中,从制造成本和物性平衡的观点出发,优选为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯和它们的混合物,更优选为苯乙烯。
只要不妨碍本发明的目的和效果,聚合物嵌段(b1)就可以以聚合物嵌段(b1)中的30摩尔%以下的比例含有源自除芳香族乙烯基化合物之外的其它不饱和单体的结构单元(以下有时简称为“其它不饱和单体单元”),优选小于20摩尔%,更优选小于15摩尔%,进一步优选小于10摩尔%,更进一步优选小于5摩尔%,特别优选为0摩尔%。
作为该其它不饱和单体,可列举出例如选自丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、香叶烯、法呢烯、异丁烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基乙烯基醚、β-蒎烯、8,9-对薄荷烯、二戊烯、亚甲基降冰片烯、2-亚甲基四氢呋喃等中的至少1种。聚合物嵌段(b1)含有该其它不饱和单体单元时的键合形态没有特别限定,可以为无规、锥状中的任一者。
(数均分子量)
链(bα)中包含的聚合物嵌段(b1)的数均分子量(Mn)没有特别限定,聚合物嵌段(b1)的Mn优选为3,000~60,000、更优选为4,000~50,000。通过使星型嵌段共聚物(B-1-1)的链(bα)具有Mn在上述范围内的聚合物嵌段(b1),从而机械强度进一步提高,成形加工性也优异。
需要说明的是,数均分子量是通过凝胶渗透色谱(GPC)测定而求出的标准聚苯乙烯换算的数均分子量。
(聚合物嵌段(b1)的含量)
星型嵌段共聚物(B-1-1)中的聚合物嵌段(b1)的含量优选为70质量%以下,更优选为60质量%以下,进一步优选为50质量%以下,特别优选为40质量%以下。如果聚合物嵌段(b1)的含量为前述上限值以下,则存在所得星型嵌段共聚物等(B-1)具有适度的柔软性和成形性的倾向。另外,上述聚合物嵌段(b1)的含量优选为1质量%以上,更优选为3质量%以上,进一步优选为6质量%以上,特别优选为10质量%以上。如果聚合物嵌段(b1)的含量为前述下限值以上,则存在如下倾向:所得星型嵌段共聚物等(B-1)在树脂组合物中微细分散,该树脂组合物的耐冲击性、耐热冲击性优异,且能够制成具有对于各种用途而言适合的机械特性和成形加工性的星型嵌段共聚物等(B-1)。
需要说明的是,星型嵌段共聚物(B-1-1)中的聚合物嵌段(b1)的含量可通过1H-NMR测定来求出。
链(bα)只要含有至少1个前述聚合物嵌段(b1)即可。在链(bα)中含有2个以上的聚合物嵌段(b1)的情况下,这些聚合物嵌段(b1)可以相同也可以不同。另外,在不同的链(bα)中含有的聚合物嵌段(b1)可以相同也可以不同。需要说明的是,在本说明书中,“聚合物嵌段不同”是指:构成聚合物嵌段的单体单元、数均分子量、立构规整性和具有多种单体单元时各单体单元的比率和共聚形态(无规、梯形、嵌段)之中的至少一者不同。
(聚合物嵌段(b2))
链(bα)中含有的聚合物嵌段(b2)含有源自共轭二烯化合物的结构单元(以下有时简称为“共轭二烯化合物单元”)。在聚合物嵌段(b2)中,从所得树脂组合物的成形加工性、耐冲击性、耐热冲击性的观点出发,共轭二烯化合物单元的含量优选为50摩尔%以上,更优选为70摩尔%以上,进一步优选为90摩尔%以上,特别优选实质为100摩尔%。
作为上述共轭二烯化合物,可列举出例如丁二烯、异戊二烯、己二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、香叶烯、法呢烯等。这些共轭二烯化合物可以单独使用1种,也可以使用2种以上。
这些之中,优选为丁二烯、异戊二烯、法呢烯。另外,作为共轭二烯化合物,包含异戊二烯是一个优选形态。例如,作为共轭二烯化合物,优选单独使用异戊二烯、组合使用异戊二烯和丁二烯、组合使用异戊二烯和法呢烯等。
例如,在组合使用异戊二烯和丁二烯的情况下,它们的配混比率[异戊二烯/丁二烯](质量比)没有特别限定,优选为5/95~95/5,更优选为10/90~90/10,进一步优选为40/60~70/30,特别优选为45/55~65/35。需要说明的是,若用摩尔比来表示该混合比率[异戊二烯/丁二烯],则优选为5/95~95/5、更优选为10/90~90/10、进一步优选为40/60~70/30、特别优选为45/55~55/45。
在链(bα)含有2个以上的聚合物嵌段(b2)的情况下,这些聚合物嵌段(b2)可以相同也可以不同。另外,在不同的链(bα)中含有的聚合物嵌段(b2)可以相同也可以不同。
(聚合物嵌段(b2)的乙烯基键合量)
聚合物嵌段(b2)的共轭二烯化合物结构单元的乙烯基键合量没有特别限定,该乙烯基键合量优选为1~60摩尔%,更优选为2~40摩尔%,进一步优选为3~30摩尔%,特别优选为4~20摩尔%。需要说明的是,在通过后述阴离子聚合来制造多支化型嵌段共聚物的情况下,聚合物嵌段或聚合物链等的乙烯基键合量可通过控制所使用的溶剂种类、根据需要而使用的极性化合物、聚合温度等而设为期望值。
在本发明中,“乙烯基键合量”是指:在特定的聚合物、聚合物链或聚合物嵌段(例如聚合物嵌段(b2))中包含的源自共轭二烯化合物的结构单元的合计100摩尔%中,源自借助1,2-键合、3,4-键合(除法呢烯之外的情况)和3,13-键合(法呢烯的情况)进行了键合的共轭二烯化合物的结构单元(源自借助除1,4-键合(除法呢烯之外的情况)和1,13-键合(法呢烯的情况)之外的方式进行了键合的共轭二烯化合物的结构单元)的总摩尔%。需要说明的是,在本发明中,根据在氢化前的聚合物中包含的源自共轭二烯化合物的结构单元中的键合形态求出的乙烯基键合量对于氢化后的聚合物而言也定义为该聚合物的乙烯基键合量。对于氢化前的聚合物而言,乙烯基键合量使用1H-NMR并根据源自借助1,2-键合、3,4-键合(除法呢烯之外的情况)和3,13-键合(法呢烯的情况)进行了键合的共轭二烯化合物的结构单元带来的峰与源自借助1,4-键合(除法呢烯之外的情况)和1,13-键合(法呢烯的情况)进行了键合的共轭二烯化合物的结构单元带来的峰的面积比进行计算。
(其它结构单元)
聚合物嵌段(b2)只要不妨碍本发明的目的和效果就可以含有源自除前述共轭二烯化合物之外的其它聚合性单体的结构单元。在该情况下,在聚合物嵌段(b2)中,源自除共轭二烯化合物之外的其它聚合性单体的结构单元的含量优选小于50摩尔%、更优选小于30摩尔%、进一步优选小于20摩尔%、更进一步优选小于10摩尔%、特别优选为0摩尔%。
作为该其它聚合性单体,可优选列举出例如选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、N-乙烯基咔唑、乙烯基萘和乙烯基蒽等芳香族乙烯基化合物、以及甲基丙烯酸甲酯、甲基乙烯基醚、β-蒎烯、8,9-对薄荷烯、二戊烯、亚甲基降冰片烯、2-亚甲基四氢呋喃、1,3-环戊二烯、1,3-环己二烯、1,3-环庚二烯、1,3-环辛二烯等中的至少1种化合物。
(数均分子量)
链(bα)中包含的聚合物嵌段(b2)的Mn没有特别限定,从成形加工性等观点出发,聚合物嵌段(b2)的Mn优选为10,000~800,000,更优选为20,000~600,000,进一步优选为30,000~500,000,特别优选为50,000~300,000,最优选为70,000~200,000。
链(bα)只要具有至少1个上述聚合物嵌段(b2)即可。在嵌段共聚物具有2个以上的聚合物嵌段(b2)的情况下,这些聚合物嵌段(b2)可以相同也可以不同。
只要不妨碍本发明的目的和效果,链(bα)就可以含有由除前述聚合嵌段(b1)和(b2)之外的其它单体构成的聚合嵌段。前述聚合物嵌段(b1)与前述聚合物嵌段(b2)的合计含量相对于链(bα)整体优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,特别优选实质为100质量%。如果为90质量%以上,则能够得到耐冲击性和耐热冲击性进一步提高的树脂组合物。
(聚合物嵌段(b1)与聚合物嵌段(b2)的键合样式)
链(bα)只要含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),其键合形式就没有限定,可以为直链状、支链状、放射状、或者将它们中的两种以上组合而得到的键合样式中的任意者。另外,这些聚合嵌段彼此可以直接键合,也可以借助其它聚合嵌段来间接键合。这些之中,关于聚合物嵌段(b1)与聚合物嵌段(b2)的键合形式,这些聚合物嵌段直接键合,优选为直链状。作为这种键合形式的例子,在将聚合物嵌段(b1)示作b1,将聚合物嵌段(b2)示作b2,按照靠近核(bβ)至远离的顺序来表示各聚合物嵌段时,可列举出用b2-b1表示的二嵌段共聚物链、用b2-b1-b2或b1-b2-b1表示的三嵌段共聚物链、用b2-b1-b2-b1或b1-b2-b1-b2表示的四嵌段共聚物链、用b2-b1-b2-b1-b2或b1-b2-b1-b2-b1表示的五嵌段共聚物链等。
这些之中,从得到耐冲击性和耐热冲击性进一步提高的树脂组合物、容易制造等出发,按照靠近核(bβ)至远离的顺序来表示各聚合物嵌段时,优选为用b2-b1表示的二嵌段共聚物链。
前述星型嵌段共聚物(B-1-1)的制造方法没有特别限定。例如,通过将包含共轭二烯化合物的单体和包含芳香族乙烯基化合物的单体进行聚合,制作形成包含聚合物嵌段(b2)和聚合物嵌段(b1)的链(bα)的活性末端聚合物,使其活性末端与偶联剂发生反应,由此能够制作包含核(bβ)和3个以上的链(bα)的星型嵌段共聚物(B-1-1)。
形成链(bα)的活性末端聚合物可使用公知的聚合方法来制造。例如,通过在对于聚合末端而言为非活性的溶剂中,以能够进行阴离子聚合的活性金属或活性金属化合物作为引发剂,根据需要在极性化合物的存在下使单体发生阴离子聚合,由此能够得到活性末端聚合物。
上述活性末端聚合物是含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2)的活性末端聚合物,所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元。形成用于构成活性末端聚合物的聚合物嵌段(b1)和(b2)的结构单元的单体的具体例、适合方式等说明、以及该聚合物中可包含的其它单体单元等的相关说明与前述链(bα)的相关说明相同。
作为能够进行阴离子聚合的活性金属或活性金属化合物,优选为有机碱金属化合物,更优选为有机锂化合物。作为上述有机锂化合物,可列举出例如甲基锂、乙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂、戊基锂等。
作为上述溶剂,可列举出例如正丁烷、正戊烷、异戊烷、正己烷、正庚烷、异辛烷等脂肪族烃;环戊烷、环己烷、甲基环戊烷等脂环式烃;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃等。
在上述阴离子聚合时,可以添加极性化合物。极性化合物在阴离子聚合中通常不会使反应失活,其是为了调整共轭二烯化合物单元部分的微结构(乙烯基键合量)而使用的。作为极性化合物,可列举出例如二丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二乙基醚、2,2-二(2-四氢呋喃基)丙烷等醚化合物;四甲基乙二胺、三甲基胺等叔胺;碱金属醇盐、膦化合物等。极性化合物以相对于能够进行阴离子聚合的活性金属或活性金属化合物的活性末端1摩尔通常为0.01~1000摩尔的量来使用。
上述阴离子聚合的温度通常为-80~150℃的范围,优选为0~100℃的范围,更优选为10~90℃的范围。聚合样式可以为间歇式或连续式中的任意者。
典型而言,活性末端聚合物的活性末端与偶联剂的反应通过向如上那样操作而在阴离子聚合中得到的包含活性末端聚合物的溶液中添加偶联剂来进行。由此,活性末端聚合物的末端阴离子与偶联剂中的与阴离子聚合活性末端反应的官能团发生反应。
偶联剂相对于活性末端聚合物的添加量只要以例如每个星型嵌段共聚物中的链(bα)的条数成为期望条数的方式进行适当设定即可。作为偶联剂,除了使用具有2个以上烯基的芳香族乙烯基化合物与具有1个烯基的芳香族乙烯基化合物的混合物的情况之外,相对于活性末端聚合物的活性末端1摩尔而言的偶联剂的添加量通常为0.5~20摩尔,优选为1~10摩尔,更优选为2~5摩尔。另一方面,作为偶联剂,在使用具有2个以上烯基的芳香族乙烯基化合物与具有1个烯基的芳香族乙烯基化合物的混合物的情况下,相对于活性末端聚合物的活性末端1摩尔而言的具有2个以上烯基的芳香族乙烯基化合物的添加量通常为0.5~20摩尔,优选为1~10摩尔,更优选为2~5摩尔。另外,相对于活性末端聚合物的活性末端1摩尔而言的具有1个烯基的芳香族乙烯基化合物的添加量通常为2~80摩尔,优选为4~40摩尔。
上述反应的温度通常为-80~150℃的范围,优选为0~100℃的范围,更优选为10~90℃的范围。上述反应的时间通常为0.5~50小时的范围,优选为1~20小时的范围。反应样式可以为间歇式或连续式中的任意者。
上述偶联剂可以稀释使用,作为稀释溶剂,只要对于活性末端而言为非活性且不对反应造成不良影响,就没有特别限定,可列举出例如己烷、环己烷、庚烷、辛烷、癸烷、甲苯、苯、二甲苯等饱和脂肪族烃或芳香族烃。
另外,在偶联反应时,作为添加剂,可以添加路易斯碱。作为路易斯碱,可列举出例如二甲基醚、二乙基醚、四氢呋喃、2,2-二(2-四氢呋喃基)丙烷等醚类;乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚等二醇醚类;三乙基胺、N,N,N′,N′-四甲基乙二胺、N-甲基吗啉等胺类等。这些路易斯碱可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
在上述偶联反应中,可以向合成有上述活性末端聚合物的反应容器中添加上述偶联剂,反之,也可以对上述偶联剂添加上述活性末端聚合物。另外,如上所述那样,上述活性末端聚合物、上述偶联剂均可根据需要用溶剂进行稀释来使用。另外,上述活性末端聚合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上,上述偶联剂也可以单独使用1种,还可以组合使用2种以上。
上述偶联反应中的偶联率优选为50%以上,更优选为60%以上,进一步优选为70%以上。上述偶联率小于50%时,所得树脂组合物的耐冲击性和耐热冲击性会降低,故不优选。偶联率使用通过GPC测定而得到的源自未发生偶联反应的上述活性末端聚合物的成分的峰面积和全部峰面积的总和,并根据下述式(β1-2)来求出。
(偶联率(%))=[{(全部峰面积的总和)-(源自活性末端聚合物的成分的峰面积)}/(全部峰面积的总和)]×100 (β1-2)
偶联率可通过增加偶联剂的添加量或增加路易斯碱的添加量或提高反应温度或延长反应时间来提高。偶联反应可以进行至偶联率达到期望范围为止。其后,通过添加甲醇、异丙醇等阻聚剂而能够停止偶联反应。
[接枝型嵌段共聚物(B-2-1)]
在接枝型嵌段共聚物(B-2-1)中,包含主链(bγ)和侧链(bδ)。在接枝型嵌段共聚物中,如上述式(III-1)~(III-3)中例示的那样,主链(bγ)与侧链(bδ)不借助支化点地直接键合,或者,主链(bγ)与侧链(bδ)借助支化点直接键合或间接键合。需要说明的是,在本发明中,接枝型嵌段共聚物是指如下的聚合物:具有包含高分子链的主链作为主干,且具有包含高分子链的侧链作为分枝,在该聚合物链中,典型而言,在侧链中具有2个以上的不同聚合物嵌段。
(主链(bγ))
主链(bγ)含有源自共轭二烯化合物的结构单元(以下有时简称为“共轭二烯化合物单元”)。在主链(bγ)中,从制造容易性、所得树脂组合物的成形加工性、耐冲击性、耐热冲击性的观点出发,共轭二烯化合物单元的含量优选为50摩尔%以上,更优选为70摩尔%以上,进一步优选为90摩尔%以上,特别优选实质为100摩尔%。
上述共轭二烯化合物的具体例、适合方式等的说明与前述星型嵌段共聚物(B-1-1)的链(bα)中包含的聚合物嵌段(b2)的相关说明相同。
主链(bγ)优选在其聚合物链骨架中不含除源自共轭二烯化合物、芳香族乙烯基化合物等乙烯基单体的结构单元之外的单元(例如具有源自偶联剂残渣的Si原子、N原子的单元)。若在主链骨架中包含除源自前述乙烯基单体的结构单元之外的单元,则通过后述作为支化点的杂原子与碳的键发生断裂那样的条件或者剪切或热而使主链骨架开裂,因此,存在物性容易降低的倾向。需要说明的是,成为主链的聚合物链末端可以具有除源自单体的结构单元之外的基团。
(主链(bγ)的乙烯基键合量)
主链(bγ)的共轭二烯化合物结构单元的乙烯基键合量没有特别限定,其乙烯基键合量优选为3~80摩尔%,更优选为4~60摩尔%,进一步优选为6~30摩尔%。
(其它结构单元)
主链(bγ)只要不妨碍本发明的目的和效果,就可以含有源自除前述共轭二烯化合物之外的其它聚合性单体的结构单元。在该情况下,在主链(bγ)中,源自除共轭二烯化合物之外的其它聚合性单体的结构单元的含量优选小于50摩尔%,更优选小于30摩尔%,进一步优选小于20摩尔%,更进一步优选小于10摩尔%,特别优选为0摩尔%。
上述其它聚合性单体的具体例的说明与前述星型嵌段共聚物(B-1-1)的链(bα)中包含的聚合物嵌段(b2)的相关说明相同。
主链(bγ)的Mn为1,000以上且1,000,000以下是一个优选方式,更优选为2,000以上且500,000以下,进一步优选为3,000以上且100,000以下。若上述主链(bγ)的Mn在前述范围内,则存在制造时的工序合格性优异、经济性良好的倾向。
(侧链(bδ))
上述接枝型嵌段共聚物(B-2-1)包含侧链(bδ)。该链(bδ)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元。
上述侧链(bδ)中包含的聚合物嵌段(b1)和(b2)的相关具体例、适合方式等的说明、以及侧链(bδ)中可包含的其它聚合物嵌段的相关说明与前述星型嵌段共聚物(B-1-1)的链(bα)的相关说明相同。
侧链(bδ)优选在其聚合物链骨架中不含除源自共轭二烯化合物、芳香族乙烯基化合物等乙烯基单体的结构单元之外的单元(例如具有源自偶联剂残渣的Si原子、N原子的单元)。若在侧链(bδ)的聚合物链骨架中包含除源自前述乙烯基单体的结构单元之外的单元,则通过后述作为支化点的杂原子与碳的键发生断裂那样的条件或者剪切或热而使侧链(bδ)的聚合物链骨架开裂,因此,存在物性容易降低的倾向。需要说明的是,成为侧链的聚合物链末端可以具有除源自单体的结构单元之外的基团。
关于上述接枝型嵌段共聚物(B-2-1),可列举出例如以下的方法等:(i)将大分子单体(使将形成侧链的结构单元的单体进行聚合而得到的聚合物的活性末端与具有聚合性官能团的化合物发生反应而得到的大分子单体)与形成主链的结构单元的单体进行聚合的方法;(ii)通过使在四甲基乙二胺等极性化合物的存在下预先合成的构成主链的聚合物与有机碱金属化合物发生反应而对主链进行锂化后,再与形成侧链的结构单元的单体进行聚合的方法;(iii)制备具有成为主链的构成要素的2个活性末端的聚合物和具有成为侧链的构成要素的1个活性末端的聚合物的混合物,向该混合物中添加具有3个以上反应性部位的偶联剂并使其反应的方法;(iv)将预先合成的成为主链的构成要素的聚合物用官能团进行改性,使该官能团改性聚合物与将形成侧链的结构单元的单体进行聚合而得到的聚合物的活性末端发生反应的方法。
上述接枝型嵌段共聚物(B-2-1)的一个优选形态、即接枝型嵌段共聚物(B-2-1A)具有借助作为支化点的价数为3以上的1个杂原子而在主链(bγ)上键合有侧链(bδ)的结构,所述主链(bγ)由包含源自共轭二烯化合物的结构单元的聚合物形成,所述侧链(bδ)含有上述聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),
前述主链(bγ)直接或者通过连接链而与支化点键合,
前述侧链(bδ)直接键合于支化点,
前述杂原子为选自Si、Sn、Ge、Pb、P、B和Al中的至少1种,
前述支化点中的至少1个与选自烷氧基和羟基中的至少1个官能团(c)直接键合,
每1分子接枝型嵌段共聚物(B-2-1A)中的与前述支化点直接键合的官能团(c)的平均个数X与每1分子接枝型嵌段共聚物(B-2-1A)中的支化点的平均个数Y满足下述式(2)的关系。
0<(X/Y)<1 (2)。
该接枝型嵌段共聚物(B-2-1A)可通过例如包括如下工序的制造方法来制作。
通过前述阴离子聚合等,制作形成主链(bγ)的包含源自共轭二烯化合物的结构单元的未改性共轭二烯系聚合物(F′)后,针对该未改性共轭二烯系聚合物(F′)中包含的碳-碳双键,根据需要在自由基引发剂(例如过氧化新戊酸叔丁酯)的存在下,使下述式(IV)所示的硅烷化合物(IV)(例如(3-巯基丙基)三乙氧基硅烷、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷)与未改性共轭二烯系聚合物(F′)中包含的碳-碳双键发生自由基加成反应,从而制作具有下述式(V)所示的部分结构作为官能团的官能团改性共轭二烯系聚合物(F)的工序;
[化11]
(式(IV)中,R4表示碳原子数1~6的二价亚烷基,R5和R6各自独立地表示碳原子数6~12的芳基、碳原子数1~12的烷基或氢原子,n为1~3的整数,n为2以上时,R5可以相同也可以不同,3-n为2以上时,R6可以相同也可以不同。)
[化12]
(式(V)中,R4、R5、R6和n的定义与式(IV)相同。)
使所得官能团改性共轭二烯系聚合物(F)与形成侧链(bδ)且通过阴离子聚合而制作的活性末端聚合物(I)发生偶联反应的工序,所述活性末端聚合物(I)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元.
在通过该制造方法来制造接枝型嵌段共聚物(B-2-1A)的情况下,为了将与上述支化点直接键合的官能团(c)的个数调整至期望范围,在前述偶联反应的工序之后包括对前述接枝型嵌段共聚物(B-2-1A)中的选自烷氧基和羟基中的至少1种残留官能团(未反应而存在的官能团V)的一部分进行非活性化的工序(以下称为非活性化工序)是一个优选方式。作为为了对烷氧基和羟基进行非活性化而使用的试剂,可使用正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂等烷基锂类。
需要说明的是,在通过上述制造方法来制造接枝型嵌段共聚物(B-2-1A)的情况下,为了将平均个数(X/Y)设为条件(2),可列举出如下方法:以(X/Y)的值成为1以上那样的摩尔比来进行上述偶联反应,其后,以(X/Y)小于1的方式对上述残留官能团(未反应的官能团V)的一部分进行非活性化。
上述接枝型嵌段共聚物(B-2-1)的另一个优选形态、即接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)为由包含源自共轭二烯化合物的结构单元的聚合物形成的主链(bγ)与含有上述聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2)的侧链(bδ)与主链(bγ)中包含的成为支化部分的单体单元直接键合而得到的接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)。
前述成为支化部分的单体单元(和连接部位)优选不含杂原子。在接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)在上述支化部分等支化点中包含杂原子的情况下,有时剪切稳定性、热稳定性发生恶化。
在上述接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)中,主链(bγ)中包含的成为支化部分的单体单元中包含的与侧链(bδ)键合的连接部分优选不是源自芳香族乙烯基化合物的芳香族基团。在连接部分为前述芳香族基团的情况下,剪切稳定性、热稳定性有时会恶化。此处提及的芳香族基团是指:芳香族乙烯基化合物所具有的除CH2=CR(R为氢、任选被取代的烷基或任选被取代的芳基)之外的包含芳香环的基团。
此处,“连接部分不是源自芳香族乙烯基化合物的芳香族基团”是指:主链中包含的成为支化部分的单体单元自身是源自除芳香族乙烯基化合物之外的单体(例如共轭二烯)的单体单元;或者,即便主链中包含的成为支化部分的单体单元自身是源自芳香族乙烯基化合物的单体单元,在该芳香族乙烯基化合物所具有的芳香族基团上也不键合有侧链(bδ)。
以下在具体例中进行说明。在芳香族乙烯基化合物为例如在芳香族基团中具有阴离子活性高的(与有机锂化合物的反应性高的)取代基的4-甲基苯乙烯的情况下,源自4-甲基苯乙烯的甲基部分的反应性高,侧链(bδ)会键合于该甲基部分。
另一方面,在芳香族基团中不具有阴离子活性高的取代基的芳香族乙烯基化合物、例如苯乙烯的情况下,侧链(bδ)会键合于成为主链(bγ)骨架的源自苯乙烯的单体单元的(-CH2-CH-)部分中包含的、与键合有苯环的CH邻接的CH2的部分。在该情况下,源自苯乙烯的苯环不与侧链(bδ)键合,主链(bγ)中包含的支化部分中的连接部分不是源自芳香族乙烯基化合物的芳香族基团。
[化13]
4-甲基苯乙烯单元
苯乙烯单元
在主链(bγ)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元的情况下,作为形成该芳香族乙烯基化合物单元的芳香族乙烯基化合物,优选为苯乙烯和α-甲基苯乙烯。
每1分子上述接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)中的侧链(bδ)的平均条数优选为2条以上,更优选为5条以上,进一步优选为10条以上,特别优选为15条以上。例如,在通过后述制造方法来制造接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)的情况下,每1分子接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)中的侧链(bδ)的平均条数根据该工序(A′-1)中的在对包含源自共轭二烯化合物的结构单元的聚合物(M)进行锂化反应中使用的有机碱金属化合物与形成主链的结构单元的共轭二烯系聚合物的投料比来计算。
在接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)中,侧链(bδ)的侧链密度优选为1.6摩尔%以上,更优选为2.0摩尔%以上,进一步优选为3.0摩尔%以上,更进一步优选为4.5摩尔%以上,特别优选为6.0摩尔%以上。
在本发明中,侧链(bδ)的侧链密度使用每1分子接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)中的侧链(bδ)的平均条数和主链(bγ)的标准聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn),并根据下述式(A)来求出。
(侧链密度)=(每1分子接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)中的侧链(bδ)的平均条数)/[(主链(bγ)的数均分子量Mn)/(苯乙烯单元的分子量)]×100 (A)
需要说明的是,在通过后述接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)的制造方法来制造接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)的情况下,主链(bγ)的Mn是成为主链的构成要素且预先合成的共轭二烯系聚合物(M)的标准聚苯乙烯换算的Mn。
该接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)可通过例如包括如下工序的制造方法来制作。
通过前述阴离子聚合等,制作形成主链(bγ)的包含源自共轭二烯化合物的结构单元的聚合物(M)后,使该聚合物(M)与有机锂化合物发生反应,由此对聚合物(M)中包含的阴离子活性部位进行锂化的工序(A′-1);
为了形成含有上述聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2)的侧链(bδ),添加共轭二烯化合物和芳香族乙烯基化合物等单体,自聚合物(M)中的被锂化的部分开始聚合,对作为主链的聚合物(M)形成侧链,制作共轭二烯系接枝聚合物的工序(B′)。
在该制造方法的情况下,可以在对聚合物(M)中包含的阴离子活性部位进行锂化的工序之后,包括添加三异丁基铝等路易斯酸的工序(A′-2)。
需要说明的是,在通过上述制造方法来制造接枝型嵌段共聚物(B-2-1B)的情况下,为了将侧链密度设为上述期望条件,可通过控制相对于1个聚合物(M)而言的对聚合物(M)中包含的阴离子活性部位进行锂化的个数等来进行。
(氢化物)
包含选自星型嵌段共聚物(B-1-1)和接枝型嵌段共聚物(B-2-1)中的至少一者的未经氢化的多支化型嵌段共聚物(以下也称为未氢化多支化型嵌段共聚物)可以经氢化而用作星型嵌段共聚物的氢化物(B-1-2)和接枝型嵌段共聚物的氢化物(B-2-2)。
该氢化物的制作通过例如将未氢化多支化型嵌段共聚物溶解或分散在非活性有机溶剂中,并在氢化催化剂的存在下进行氢化反应(加氢反应)来进行。通过氢化反应,未氢化多支化型嵌段共聚物中包含的源自共轭二烯化合物的至少一部分碳-碳双键被氢化,能够制成多支化型嵌段共聚物的氢化物。
氢化反应可以如下实施:将氢压力设为0.1~20MPa左右、优选设为0.5~15MPa、更优选设为0.5~5MPa;将反应温度设为20~250℃左右、优选设为50~180℃、更优选设为70~180℃;将反应时间通常设为0.1~100小时左右、优选设为1~50小时。
作为氢化催化剂,可列举出例如雷尼镍;使Pt、Pd、Ru、Rh、Ni等金属担载于碳、氧化铝、硅藻土等载体而得到的非均相催化剂;包含过渡金属化合物与烷基铝化合物、烷基锂化合物等的组合的齐格勒系催化剂;茂金属系催化剂等。
如此操作而得到的氢化物可通过如下操作来获取:例如,在溶液中进行氢化反应时,通过将该反应结束后的溶液注入至甲醇等而使其凝固后,使其加热或减压干燥;或者,将反应结束后的溶液与蒸汽一同注入至热水中,实施使溶剂发生共沸而被去除的所谓气提后,进行加热或减压干燥。
关于多支化型嵌段共聚物的氢化物,从耐热性和耐候性的观点出发,氢化前的多支化型嵌段共聚物中的源自共轭二烯化合物的结构单元中包含的碳-碳双键的氢化率优选为80摩尔%以上、更优选为90摩尔%以上、进一步优选为97摩尔%以上。需要说明的是,氢化率是使用1H-NMR,在氢化的前后分别计算聚合物中的源自共轭二烯化合物的结构单元中包含的碳-碳双键的含量,并根据它们的含量而求出的值。
多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)的数均分子量(Mn)优选为700,000以上,更优选为800,000以上且5,000,000以下。若多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)的Mn在前述范围内,则存在制造时的工序合格性优异、经济性变得良好的倾向。另外,存在包含多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)的聚合物组合物的加工性提高的倾向。
多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)的分子量分布(Mw/Mn)优选为1.0~20.0,更优选为1.0~10.0,进一步优选为1.0~5.0,特别优选为1.0~2.0。若Mw/Mn在前述范围内,则多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)的粘度偏差小,故而更为优选。需要说明的是,在本发明中,分子量分布(Mw/Mn)是指通过GPC的测定而求出的标准聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比。
作为多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B),在使用星型嵌段共聚物或其氢化物(B-1)的情况下,该星型嵌段共聚物或其氢化物(B-1)的实质橡胶数均分子量没有特别限定,从成形加工性等观点出发,实质橡胶数均分子量优选为20,000~1,600,000,更优选为40,000~1,200,000,进一步优选为60,000~1,000,000,特别优选为100,000~600,000,最优选为140,000~400,000。
该实质橡胶数均分子量在核(bα)或主链(bγ)键合有聚合物嵌段(b2)的情况下,表示以下的(MnA)(MnB)之中较大的一者。
(MnA):核(bα)或主链(bγ)所键合的聚合物嵌段(b2)的Mn的2倍值;
(MnB):多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)所包含的聚合物嵌段(b2)的Mn之中的最大值。
另一方面,在核(bα)或主链(bγ)未键合有聚合物嵌段(b2)的情况下,实质橡胶平均分子量表示上述(MnB)。
多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)中,源自用于制造其的聚合催化剂、氢化催化剂(加氢催化剂)等的催化剂残渣量的总量按照金属换算计优选处于0~500ppm的范围。例如,作为用于制造氢化前的多支化型嵌段共聚物的聚合催化剂,在使用后述那样的有机锂化合物等有机碱金属的情况下,可能包含锂等碱金属。另外,在多支化型嵌段共聚物的氢化中,使用齐格勒系催化剂作为氢化催化剂时,可能包含镍、铝。通过使催化剂残渣量的总量处于上述范围,从而在加工等时粘性不会降低,且多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)的耐热性、透明性提高。多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)的催化剂残渣量的总量按照金属换算计更优选为0~300ppm、进一步优选为0~200ppm。需要说明的是,催化剂残渣量可通过使用例如电感耦合等离子体质谱分析装置(ICP-MS)、偏光塞曼原子吸光分光光度计来进行测定。
作为将多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)的催化剂残渣量设为这种特定量的方法,可列举出:对多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)进行精制而将催化剂残渣充分去除的方法等。作为精制方法,优选为利用水或温水、酸性水溶液、或者以甲醇、丙酮等为代表的有机溶剂进行的清洗;或者利用超临界流体二氧化碳进行的清洗。通过在清洗中使用酸性水溶液,从而能够进一步提高清洗效率。作为所使用的酸,优选为例如盐酸、硝酸、硫酸等一元或多元的强酸;乙酸、丙酸、琥珀酸、柠檬酸等一元或多元的羧酸;碳酸、磷酸等一元或多元的弱酸。作为清洗次数,从经济性的观点出发,优选为1~20次,更优选为1~10次。另外,作为清洗温度,优选为20~100℃,更优选为40~90℃。另外,在聚合反应前,通过利用蒸馏、吸附剂将导致聚合受阻那样的杂质去除而提高单体的纯度后,再进行聚合,从而必要的聚合催化剂量少即可,因此,能够降低催化剂残渣量。
在本发明的树脂组合物中,相对于上述热塑性树脂(A)100质量份,包含多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)1~100质量份。
从所得树脂组合物的耐冲击性、耐热冲击性、机械特性的观点出发,多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)在前述树脂组合物中的含量相对于上述热塑性树脂(A)100质量份优选为5~30质量份、更优选为10~25质量份。
本发明的树脂组合物可以包含无机填充剂(C)。若树脂组合物中包含无机填充剂(C),则存在能够降低由该树脂组合物得到的成形品的成形收缩率和线膨胀系数的倾向,另外,有时能够提高高低温冲击性。作为无机填充剂(C),可根据目的而使用纤维状、非纤维状(粉粒状、板状)等各种形状的无机填充剂。
作为纤维状填充剂,可列举出例如玻璃纤维、不规则形状玻璃、石棉纤维、碳纤维、二氧化硅纤维、二氧化硅-氧化铝纤维、氧化锆纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维、硼纤维、钛酸钾纤维;包含不锈钢、铝、钛、铜、黄铜等金属的金属纤维。这些之中,典型使用的纤维状填充剂为玻璃纤维、碳纤维。
作为粉粒状填充剂,可列举出例如炭黑、二氧化硅粉末、石英粉末、玻璃珠、玻璃粉;包含硅酸钙、高岭土、滑石、粘土、硅藻土、硅灰石等硅酸盐的硅酸盐粉末;包含氧化铁、氧化钛、氧化锌、氧化铝等金属氧化物的金属氧化物粉末;包含碳酸钙、碳酸镁等金属碳酸盐的金属碳酸盐粉末;包含硫酸钙、硫酸钡等金属硫酸盐的金属硫酸盐粉末;包含碳化硅、氮化硅、氮化硼等氮化物的氮化物粉末;金属粉末。
作为板状填充剂,可列举出例如云母、玻璃片、各种金属箔。
这些无机填充剂(C)可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
这些无机填充剂(C)可根据需要利用集束剂、表面处理剂等实施处理后再行使用。
无机填充剂(C)的含量只要根据其目的来适当设定即可,无机填充剂(C)的含量相对于热塑性树脂(A)100质量份通常为1~200质量份、优选为20~100质量份。若无机填充剂(C)的含量小于前述下限值,则存在观察不到提高耐冲击性、耐热冲击等物性这一效果的倾向,若无机填充剂(C)的含量超过前述上限值,则有时难以进行成形操作。
本发明的树脂组合物可以包含阻燃剂。阻燃剂能够对本发明中得到的树脂组合物和成形品赋予阻燃性。作为阻燃剂,可以使用作为树脂的阻燃剂而通常使用的物质。
作为阻燃剂,可列举出例如有机氯化合物、有机溴化合物等卤素系阻燃剂;磷酸盐、磷酸酯、含氮磷化合物、红磷等磷系阻燃剂;硼酸锌、硼酸铵、氨基磺酸铵、溴化铵等其它无机系阻燃剂等。这些阻燃剂之中,适合为卤素系阻燃剂,特别适合为有机溴化合物。作为有机溴化合物,可优选列举出溴化芳香族双酰亚胺化合物、溴化芳香族环氧化合物、溴化聚碳酸酯、溴化丙烯酸苄酯及其聚合物、溴化聚苯乙烯等。
阻燃剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
另外,在本发明的树脂组合物中含有上述阻燃剂的情况下,根据需要,为了提高阻燃剂的效果,也可以包含阻燃助剂。作为阻燃助剂,可以使用作为树脂的阻燃助剂而通常使用的物质。
作为阻燃助剂,可列举出例如三氧化锑、四氧化锑、五氧化锑、锑酸钠等锑化合物;二氧化锡、氢氧化铝、氢氧化镁等金属氧化物或金属氢氧化物等。尤其在使用卤素系阻燃剂(典型而言,为有机溴化合物)作为阻燃剂的情况下,作为阻燃助剂,优选为锑化合物。
阻燃助剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
阻燃剂的含量根据其目的来适当设定即可,阻燃剂的含量在树脂组合物中优选为1~25质量%、更优选为5~20质量%、进一步优选为10~20质量%。若阻燃剂的含量小于上述下限值,则有时得不到充分的阻燃性,若超过前述上限值,则有时耐热冲击性等期望物性受损。需要说明的是,在组合使用阻燃剂和阻燃助剂的情况下,它们的总含量也优选处于上述范围。
另外,根据树脂组合物或成形品的用途,有时要求UL标准94的阻燃分类“V-0”。在该情况下,优选将氟系树脂等与阻燃剂一同使用。
氟系树脂包括四氟乙烯、三氟氯乙烯、偏二氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚等含氟单体的均聚物或共聚物;前述含氟单体与乙烯、丙烯、(甲基)丙烯酸酯等共聚性单体的共聚物。
作为氟系树脂的具体例,可列举出例如聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯等均聚物;四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物等。
这些氟系树脂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。另外,作为这些氟系树脂,可以使用粒状形态的物质。氟系树脂的添加量相对于热塑性树脂(A)100质量份优选为0.1~10质量份左右,更优选为0.1~5质量份左右,进一步优选为0.2~1质量份左右。
本发明的树脂组合物可以包含环氧化合物。向本发明的树脂组合物中添加的环氧化合物是分子内具有2个以上环氧乙烷环(环氧基)的化合物,可列举出例如缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂(邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二甲基缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二甲基缩水甘油酯、二聚酸缩水甘油酯、芳香族二缩水甘油酯、脂环族二缩水甘油酯等)、缩水甘油胺型环氧树脂(例如四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、三缩水甘油基-对氨基苯酚、三缩水甘油基-间氨基苯酚、二缩水甘油基甲苯胺、四缩水甘油基间苯二甲胺、二缩水甘油基三溴苯胺、四缩水甘油基双氨基甲基环己烷等)、杂环式环氧树脂(例如异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、乙内酰脲型环氧树脂等)、环式脂肪族环氧树脂(例如乙烯基二氧化环己烯、氧化二环戊二烯、脂环族二环氧缩醛、脂环族二环氧己二酸酯、脂环族二环氧羧酸酯等)、环氧化丁二烯等。
前述缩水甘油醚型环氧树脂包括聚羟基化合物的缩水甘油醚[双酚型环氧树脂(例如双酚A型、双酚AD型或双酚F型环氧树脂等)、间苯二酚型环氧树脂等芳香族聚羟基化合物的缩水甘油醚、脂肪族环氧树脂(例如亚烷基二醇、聚氧亚烷基二醇的缩水甘油醚等)等]、酚醛清漆型环氧树脂(例如苯酚酚醛清漆型、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等)等。
上述环氧化合物之中,优选为双酚型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、环式脂肪族环氧树脂,其中优选为双酚A型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂。
环氧化合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
典型而言,上述环氧化合物的环氧当量为250~1200g/eq左右、优选为300~1100g/eq左右、进一步优选为400~1000g/eq左右。另外,典型而言,环氧化合物的数均分子量为200~50,000、优选为300~10,000、进一步优选为400~6,000左右。
环氧化合物的含量根据其目的来适当设定即可,环氧化合物的含量相对于热塑性树脂(A)、多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)、以及根据需要而包含的无机填充剂(C)、阻燃剂、阻燃助剂和氟系树脂的合计100质量份通常为0.1~1.5质量份。小于0.1质量份时,有时缺乏提高耐热冲击性的效果,若超过1.5质量份,则有时环氧化合物对交联造成的影响变得过大,从生产率的观点出发成为问题。
本发明的树脂组合物可以包含选自异氰酸酯化合物和羧酸二酐中的至少1种多官能性化合物。
作为多官能性化合物,可列举出例如二异氰酸三缩水甘油酯、二异氰酸酯系化合物、羧酸二酐。更具体而言,作为多官能性化合物,可列举出例如2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯和上述异氰酸酯的衍生物(聚合物氨基甲酸酯、比脲二酮二聚体更高阶的低聚物、氰脲酸酯聚合物)等二异氰酸酯系化合物;均苯四甲酸酐、萘四羧酸二酐和下述通式所示的例如双(3,4-二羧基苯基)烷烃酸二酐等四羧酸二酐。
[化14]
(其中,上述式中,X表示-O-、-SO2-、-CO-或二价烃基。)
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。
多官能性化合物的含量在树脂组合物中优选为0.1~10质量%、更优选为0.5~5质量%、进一步优选为0.5~3重量%。若多官能性化合物的含量小于前述下限值,则有时对于提高耐热冲击性等物性而言的效果不充分,若多官能性化合物的含量超过前述上限值,则有时产生树脂组合物的粘度增加等成形性的问题。
本发明的树脂组合物可以包含芳香族多元羧酸酯。本发明的树脂组合物中使用的芳香族多元羧酸酯是指下述通式所示的化合物。
[化15]
(上述式中,X表示-COOR,R为烷基,n为2~4的整数,各X的R可以相同也可以不同。)
尤其是,n为3以上的化合物的耐热性高,故而优选。作为上述芳香族多元羧酸酯,优选为偏苯三甲酸酯、均苯四甲酸酯。
作为前述芳香族多元羧酸(烷基酯)中包含的烷基,可列举出例如三辛基、三异癸基、三(2-乙基己基)基、三丁基等。具有这些例示的烷基之中的至少一种的烷基酯作为前述芳香族多元羧酸是理想的。
芳香族多元羧酸酯可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
芳香族多元羧酸酯的含量在树脂组合物中优选为0.1~10质量%,更优选为0.5~7质量%,进一步优选为1~5质量%。若芳香族多元羧酸酯的含量小于上述下限值,则有时耐热冲击性等期望物性不充分,若超过前述上限值,则存在损害刚性等期望物性的情况、发生芳香族多元羧酸酯渗出至树脂组合物或成形品表面等缺陷的情况。
在前述热塑性树脂(A)为聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)的情况下,本发明的树脂组合物可以包含碳二亚胺化合物。
碳二亚胺化合物是指分子中具有碳二亚胺基(-N=C=N-)的化合物。作为碳二亚胺化合物,主链为脂肪族的脂肪族碳二亚胺化合物、主链为脂环族的脂环族碳二亚胺化合物、主链为芳香族的芳香族碳二亚胺化合物均可使用,但从耐水解性的观点出发,优选使用芳香族碳二亚胺化合物。
作为脂肪族碳二亚胺化合物,可列举出二异丙基碳二亚胺、二辛基癸基碳二亚胺等,作为脂环族碳二亚胺化合物,可列举出二环己基碳二亚胺等。
作为芳香族碳二亚胺化合物,可列举出二苯基碳二亚胺、二-2,6-二甲基苯基碳二亚胺、N-三基-N′-苯基碳二亚胺、二对硝基苯基碳二亚胺、二对氨基苯基碳二亚胺、二对羟基苯基碳二亚胺、二对氯苯基碳二亚胺、二对甲氧基苯基碳二亚胺、二-3,4-二氯苯基碳二亚胺、二-2,5-二氯苯基碳二亚胺、二邻氯苯基碳二亚胺、对亚苯基双(二邻三基碳二亚胺)、对亚苯基双(二环己基碳二亚胺)、对亚苯基双(二对氯苯基碳二亚胺)、亚乙基-双(二苯基碳二亚胺)等单碳二亚胺或二碳二亚胺化合物和聚(亚苯基碳二亚胺)、聚(4,4′-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(3,5′-二甲基-4,4′-联苯基甲烷碳二亚胺)、聚(对亚苯基碳二亚胺)、聚(间亚苯基碳二亚胺)、聚(3,5′-二甲基-4,4′-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(萘碳二亚胺)、聚(1,3-二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(1-甲基-3,5-二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(1,3,5-三乙基亚苯基碳二亚胺)和聚(三异丙基亚苯基碳二亚胺)等聚碳二亚胺化合物,它们也可以组合使用2种以上。
这些之中,特别优选为二-2,6-二甲基苯基碳二亚胺、聚(4,4′-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(亚苯基碳二亚胺)和聚(三异丙基亚苯基碳二亚胺)。
另外,作为碳二亚胺化合物,优选使用分子量为2,000以上的化合物。分子量小于2,000时,在熔融混炼时、成形时的滞留时间长的情况等下,有可能产生气体、异味。
在将聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)的末端羧基量设为1的情况下,碳二亚胺化合物的添加量优选为碳二亚胺官能团量成为0.3~2.0当量的量。
若碳二亚胺化合物过少,则有时得不到所得树脂组合物的耐热冲击性改良的效果。另外,若过多,则容易发生流动性的降低,在混合时或成形加工时的凝胶成分、碳化物的生成,机械特性降低,在湿热下发生急剧的强度降低。这是因为:聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂与玻璃纤维的密合性被碳二亚胺化合物阻碍。在将聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)的末端羧基量设为1的情况下,碳二亚胺化合物的上述添加量更优选为碳二亚胺官能团量成为0.5~2.0当量的量,进一步优选成为0.8~1.5当量的量。
本发明的树脂组合物中,可以在不损害其特性的范围内包含除上述之外的添加剂。作为该添加剂,可列举出例如链烷烃蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸及其酯、硅油等脱模剂;受阻酚系化合物、亚磷酸酯系化合物、含硫的酯化合物系等热稳定剂;结晶化促进剂;紫外线吸收剂或耐候性赋予剂;染料、颜料、发泡剂、抗静电剂等。
另外,本发明的树脂组合物可以包含除热塑性树脂(A)之外的热塑性树脂。作为该热塑性树脂,可列举出例如尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙MXD6等聚酰胺树脂;液晶聚合物、聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、丙烯腈/苯乙烯共聚物、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物等丙烯腈系树脂;聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等烯烃系树脂;离聚物树脂等。
另外,本发明的树脂组合物可以包含弹性体或热固性树脂。
作为该弹性体,可列举出例如尼龙弹性体、丙烯酸类橡胶、丙烯酸类核壳聚合物、异丁烯/异戊二烯橡胶、苯乙烯/丁二烯橡胶、乙烯/丙烯橡胶等。
作为该热固性树脂,可列举出例如苯氧基树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂、环氧树脂等。
本发明的树脂组合物的制备方法没有特别限定,可以利用公知的手段来制备。可通过例如使用亨舍尔混合器、V型共混器、螺带共混器、转鼓共混器、锥形共混器、Brabender等混合机将热塑性树脂(A)、多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)和根据需要而包含的成分进行混合来制造。另外,在进行该混合后,通过使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、捏合机、班伯里密炼机、辊等混炼机,在例如80~350℃下进行熔融混炼,由此能够制备本发明的树脂组合物。
<成形品>
本发明的树脂组合物通过对其进行成形而能够以成形品的形式使用。
作为本发明的树脂组合物的成形方法,可列举出例如挤出成形、注射成形、中空成形、压缩成形、真空成形、压延成形等。通过这些方法而得到各种形状的成形品、片、薄膜等。另外,通过熔喷法、纺粘法等方法,也能够制成形成非织造布、纤维状物的成形品。
本发明的成形品可以仅包含例如由本发明的树脂组合物形成的树脂构件,或者,也可以包含由本发明的树脂组合物形成的树脂构件和由其它材料形成的不同构件。
作为其它材料,可列举出选自金属和非金属无机固体中的至少1种。作为金属,可列举出例如铝、镁、铜、铁、黄铜和它们的合金等。作为非金属无机固体,可列举出例如玻璃、陶瓷等。
在包含由本发明的树脂组合物形成的树脂构件和上述无机构件的成形品的情况下,以覆盖该无机构件的至少一部分的方式设置有由本发明的树脂组合物形成的树脂构件的成形品是一个优选形态。
另外,出于灵活应用本发明的树脂组合物所具有的特性且弥补该树脂组合物的缺陷这一目的而使用包含上述无机构件和由本发明的树脂组合物形成的树脂构件的成形品是一个优选形态。因此,期望使用在成形时与本发明的树脂组合物(典型而言,与树脂组合物的熔融物)接触时其形状不变的物质或不熔融的物质。
例如,可以将本发明的树脂组合物相对于期望形状的无机构件进行压缩成形,以覆盖无机构件表面的方式来制作成形品。
另外,也可以通过嵌件注塑来制作具有无机构件和由本发明的树脂组合物形成的树脂构件的成形品。
在嵌件注塑中,首先向成形用模具中预先插入期望形状的无机构件,以覆盖该无机构件的至少一部分表面的方式,在该模具内流通熔融的本发明的树脂组合物,制作包含无机构件和树脂构件的成形品。作为用于将树脂组合物填充至模具中的成形法,有注射成形法、挤出成形法、压缩成形法等,通常为注射成形法。
在注射成形法的情况下,理想的是:相对于预先以具有期望形状(例如棒、销、螺丝等形状)的方式形成的无机构件,将本发明的树脂组合物以呈现期望形状的形式进行成形,形成包含上述无机构件和由本发明的树脂组合物形成的树脂构件的成形品。
包含由本发明的树脂组合物形成的树脂构件和上述无机构件的成形品可适合地用于以电动汽车为首的汽车用部件、电子部件等各种用途。尤其是,从即便在承受剧烈的温度升降的情况下也不易因热冲击而产生裂纹的方面出发,可适合地用于汽车用部件用途。
实施例
以下,通过实施例和比较例来具体说明本发明,但本发明不限定于它们。
以下示出后述制造例中得到的嵌段共聚物或其氢化物的物性评价方法。
<聚合物嵌段(b1)的含量>
将氢化前的嵌段共聚物溶解于CDCl3,进行1H-NMR测定[装置:“ADVANCE 400Nanobay”(Bruker公司制)、测定温度:30℃],根据源自苯乙烯的峰强度与源自二烯的峰强度之比来计算聚合物嵌段(b1)的含量(重量%)。
<数均分子量(Mn)>
通过下述条件的凝胶渗透色谱(GPC)测定,求出聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)。
(GPC测定装置和测定条件)
·装置:GPC装置“HLC-8020”(东曹公司制)
·分离柱:将东曹公司制的“TSKgel GMHXL”、“G4000HXL”和“G5000HXL”串联连接。
·洗脱液:四氢呋喃
·洗脱液流量:0.7mL/min
·样品浓度:5mg/10mL
·柱温度:40℃
·检测器:差示折射率(RI)检测器
·标准曲线:使用标准聚苯乙烯进行制作
<聚合物嵌段(b2)中的乙烯基键合量>
将氢化前的嵌段共聚物溶解于CDCl3,进行1H-NMR测定[装置:“ADVANCE 400Nanobay”(Bruker公司制)、测定温度:30℃]。根据源自借助1,2-键合、3,4-键合(除法呢烯之外的情况)和3,13-键合(法呢烯的情况)进行了键合的共轭二烯化合物的结构单元所带来的峰与源自借助1,4-键合(除法呢烯之外的情况)和1,13-键合(法呢烯的情况)进行了键合的共轭二烯化合物的结构单元所带来的峰的面积比来进行计算。
<偶联率>
使用通过上述GPC测定而得到的未发生偶联反应的聚合物成分、即链(bα)的峰面积和全部峰面积的总和,并根据下式来求出。
(偶联率(%))=〔(全部峰面积的总和)-(链(bα)的峰面积)〕÷(全部峰面积的总和)×100
<链(bα)的平均条数>
根据前述数均分子量(Mn)和下式来求出。
(链(bα)的平均条数)=(星型嵌段共聚物等(B-1)的Mn)÷(链(bα)的Mn)
<聚合物嵌段(b2)的氢化率>
将氢化前和氢化后的嵌段共聚物溶解于CDCl3,进行1H-NMR测定[装置:“ADVANCE400Nano bay”(Bruker公司制)、测定温度:30℃]。聚合物嵌段(b2)的氢化率根据在所得光谱的4.2~6.0ppm处出现的碳-碳双键所具有的质子的峰,并利用下述式来计算。
氢化率={1-(每1摩尔氢化后的嵌段共聚物中包含的碳-碳双键的摩尔数)/(每1摩尔氢化前的嵌段共聚物中包含的碳-碳双键的摩尔数)}×100(摩尔%)
[制造例1]
向进行氮气置换并使其干燥的耐压容器中投入作为溶剂的环己烷2410g、作为阴离子聚合引发剂的浓度为10.5质量%的仲丁基锂的环己烷溶液3.9g。
将耐压容器内升温至50℃后,添加作为芳香族乙烯基化合物的苯乙烯212g并使其聚合1小时,合成聚合物嵌段(b1)。取样出所得溶液的一部分,利用GPC来测定聚合物嵌段(b1)的Mn。其后,在50℃的容器内温度下耗费1小时向该容器内添加作为共轭二烯化合物的异戊二烯393g后,使其聚合2小时,合成包含聚合物嵌段(b1)-聚合物嵌段(b2)的链(bα)。取样出所得溶液的一部分,利用GPC来测定链(bα)的Mn。进而,在50℃的容器内温度下,向该容器内添加作为偶联剂的二乙烯基苯2.5g和苯乙烯8.0g(相对于活性末端聚合物的活性末端1摩尔而言的添加量分别为3摩尔、12摩尔),使其聚合2小时。其后,添加甲醇0.31g而使聚合反应停止,得到包含星型嵌段共聚物(B-1-1A)的反应液。取样出所得溶液的一部分,利用GPC来测定星型嵌段共聚物(B-1-1A)的Mn。
在氢气气氛下向该反应液中添加由辛酸镍和三甲基铝形成的齐格勒系氢化催化剂,在氢气压力为1MPa、80℃的条件下使其反应3小时。将该反应液自然冷却并释放压力后,通过水洗来去除上述催化剂,使其真空干燥,由此得到星型嵌段共聚物的氢化物(以下记作B-1-2A)。将前述物性评价的结果示于表1。
[制造例1′]
向进行氮气置换并使其干燥的耐压容器中投入环己烷2410g、浓度为10.5质量%的仲丁基锂的环己烷溶液2.0g,将耐压容器内升温至50℃后,添加作为芳香族乙烯基化合物的苯乙烯106g,并使其聚合1小时,合成聚合物嵌段(b1′)。取样出所得溶液的一部分,利用GPC来测定聚合物嵌段(b1′)的Mn。其后,在50℃的容器内温度下耗费1小时向该容器内添加作为共轭二烯化合物的异戊二烯393g后,使其聚合2小时,进一步添加作为芳香族乙烯基化合物的苯乙烯106g,并使其聚合2小时。其后,添加甲醇0.15g而使聚合反应停止,得到包含含有聚合物嵌段(b1′)-聚合物嵌段(b2′)-聚合物嵌段(b1′)的直链型嵌段共聚物(B-1-1A′)的反应液。取样出所得溶液的一部分,利用GPC来测定直链型嵌段共聚物(B-1-1A′)的Mn。之后与制造例1同样地实施氢化、水洗、真空干燥,得到直链型嵌段共聚物的氢化物(以下记作B-1-2A′)。将前述物性评价的结果示于表1。
[制造例2]
向进行氮气置换并使其干燥的耐压容器中投入环己烷2410g、浓度为10.5质量%的仲丁基锂的环己烷溶液3.9g,将耐压容器内升温至50℃后,添加作为芳香族乙烯基化合物的苯乙烯165g,并使其聚合1小时,合成聚合物嵌段(b1)。取样出所得溶液的一部分,利用GPC来测定聚合物嵌段(b1)的Mn。其后,在50℃的容器内温度下耗费1小时向该容器内添加作为共轭二烯化合物的异戊二烯/丁二烯(217g/172g)后,使其聚合2小时,合成包含聚合物嵌段(b1)-聚合物嵌段(b2)的链(bα)。取样出所得溶液的一部分,利用GPC来测定链(bα)的Mn。进而,在50℃的容器内温度下向该容器内添加作为偶联剂的二乙烯基苯2.5g和苯乙烯8.0g(相对于活性末端聚合物的活性末端1摩尔而言的添加量分别为3摩尔、12摩尔),并使其聚合2小时。其后,添加甲醇0.31g而使聚合反应停止,得到包含星型嵌段共聚物(B-1-1B)的反应液。取样出所得溶液的一部分,利用GPC来测定星型嵌段共聚物(B-1-1B)的Mn。之后与制造例1同样地实施氢化、水洗、真空干燥,得到星型嵌段共聚物的氢化物(以下记作B-1-2B)。将前述物性评价的结果示于表1。
[制造例2′]
向进行氮气置换并使其干燥的耐压容器中投入环己烷2410g、浓度为10.5质量%的仲丁基锂的环己烷溶液2.0g,将耐压容器内升温至50℃后,添加作为芳香族乙烯基化合物的苯乙烯82.7g并使其聚合1小时,合成聚合物嵌段(b1′)。取样出所得溶液的一部分,利用GPC来测定聚合物嵌段(b1′)的Mn。其后,在50℃的容器内温度下耗费1小时向该容器内添加作为共轭二烯化合物的异戊二烯/丁二烯(217g/172g)后,使其聚合2小时,进而,添加作为芳香族乙烯基化合物的苯乙烯82.7g,并使其聚合2小时。其后,添加甲醇0.15g而使聚合反应停止,得到包含含有聚合物嵌段(b1′)-聚合物嵌段(b2′)-聚合物嵌段(b1′)的直链型嵌段共聚物(B-1-1B′)的反应液。取样出所得溶液的一部分,利用GPC来测定直链型嵌段共聚物(B-1-1B′)的Mn。之后与制造例1同样地实施氢化、水洗、真空干燥,得到直链型嵌段共聚物的氢化物(以下记作B-1-2B′)。将前述物性评价的结果示于表1。
[表1]
[实施例1、3、4和比较例1、2、5、6、7]
将表2所示的各成分按照其配混比投入至Brabender(Brabender公司制、“プラストグラフEC 50cc搅拌器”)中,在料筒温度为250℃、螺杆转速为100rpm的条件下熔融混炼3分钟,得到树脂组合物。
对所得树脂组合物进行加压成形(250℃、3分钟)来制作片(1)(厚度3mm)。从所得片(1)中切出长度6.4cm×宽度1.3cm×厚度3mm的试验片用样品,对其施加2mm的缺口,制作试验片(1)。利用所得试验片(1)来评价23℃下的IZOD冲击强度。
另外,对所得树脂组合物进行加压成形(250℃、3分钟)来制作片(2)(厚度1mm)。从所得片(2)中切出多片长度5.5cm×宽度5.5cm×厚度1mm的树脂板,将其在120℃下真空干燥3小时。在6cm×7cm×2mm的金属框内的中央依次放置干燥的树脂板、不锈钢板(5cm×5cm×1mm)、干燥的树脂板各1片,并进行加压成形(250℃、3分钟),制作包含树脂构件和无机构件的成形品,所述树脂构件中的不锈钢板被2片树脂板覆盖。针对所得包含树脂构件和无机构件的成形品,使用气槽式温度循环试验器(楠本化成公司制、“NT530A”),进行将140℃且1小时30分钟的加热、降温至-30℃、-30℃且1小时30分钟的冷却、升温至140℃的过程作为1个循环的耐热冲击试验,测定至成型品产生裂纹为止的循环数,评价耐热冲击性。
[实施例2和比较例3、4]
将表2所示的各成分按照其配混比投入至Brabender(Brabender公司制、“プラストグラフEC 50cc搅拌器”)中,在料筒温度为200℃、螺杆转速为100rpm的条件下熔融混炼3分钟,得到树脂组合物。
对所得树脂组合物进行加压成形(230℃、3分钟)来制作片(3)(厚度3mm)。从所得片(3)中切出长度6.4cm×宽度1.3em×厚度3mm的试验片用样品,对其施加2mm的缺口,制作试验片(2)。利用所得试验片(2)来评价23℃下的IZOD冲击强度。
另外,对所得树脂组合物进行加压成形(230℃、3分钟)来制作片(4)(厚度1mm)。从所得片(4)中切出多片长度5.5cm×宽度5.5cm×厚度1mm的树脂板,将其在80℃下真空干燥3小时。在6cm×7cm×2mm的金属框内的中央依次放置干燥的树脂板、不锈钢板(5cm×5cm×1mm)、干燥的树脂板各1片,并进行加压成形(230℃、3分钟),制作包含树脂构件和无机构件的成形品,所述树脂构件中的不锈钢板被2片树脂板覆盖。针对所得包含树脂构件和无机构件的成形品,使用气槽式温度循环试验器(楠本化成公司制、“NT530A”),进行将85℃且1小时的加热、降温至0℃、0℃且1小时的冷却、升温至85℃的过程作为1个循环的耐热冲击试验,测定至成型品产生裂纹为止的循环数,评价耐热冲击性。
[表2]
表2所示的各成分如下所示。
·A-1:聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)、トレコン1401X31(东丽公司制)
·A-2:聚苯乙烯树脂(PS)、G210C(ト一ョ一スチロ一ル公司制)
·C-1:玻璃纤维、T127(日本电子硝子公司制)
·抗氧化剂:ADEKASTAB AO-60(受阻酚系抗氧化剂、ADEKA公司制)
根据表2,实施例1中得到的包含PBT和本申请中规定的多支化型嵌段共聚物的氢化物的树脂组合物的成形品(树脂板)与比较例2中得到的仅包含PBT作为树脂成分的树脂组合物的成形品相比,IZOD冲击强度得以提高,与比较例1中得到的包含PBT和直链型嵌段共聚物的氢化物的树脂组合物的成形品相比,IZOD冲击强度成为相同程度。另外可知:实施例1中得到的包含树脂构件和无机构件的成形品与比较例2的包含由仅包含PBT作为树脂成分的树脂组合物得到的树脂构件和无机构件的成形品、比较例1的包含由包含PBT和直链型嵌段共聚物的氢化物的树脂组合物得到的树脂构件和无机构件的成形品中的任意者相比,耐热冲击性均优异。
另外,实施例2中得到的包含PS和本申请中规定的多支化型嵌段共聚物的氢化物的树脂组合物的成形品(树脂板)与比较例4中得到的仅包含PS作为树脂成分的树脂组合物的成形品相比,IZOD冲击强度得以提高,与比较例3中得到的包含PS和直链型嵌段共聚物的氢化物的树脂组合物的成形品相比,IZOD冲击强度成为相同程度。另外可知:实施例2中得到的包含树脂构件和无机构件的成形品与比较例4的包含由仅包含PS作为树脂成分的树脂组合物得到的树脂构件和无机构件的成形品、比较例3的包含由包含PS和直链型嵌段共聚物的氢化物的树脂组合物得到的树脂构件和无机构件的成形品中的任意者相比,耐热冲击性均优异。
进而,实施例3、4中得到的包含PBT、玻璃纤维和本申请中规定的多支化型嵌段共聚物的氢化物的树脂组合物的成形品(树脂板)与比较例7中得到的仅包含PBT和玻璃纤维作为树脂成分的树脂组合物的成形品相比,IZOD冲击强度得以提高,与比较例5、6中得到的包含PBT、玻璃纤维和直链型嵌段共聚物的氢化物的树脂组合物的成形品相比,IZOD冲击强度成为相同程度。另外可知:实施例3、4中得到的包含树脂构件和无机构件的成形品与比较例7的包含由仅包含作为树脂成分的PBT和玻璃纤维的树脂组合物得到的树脂构件和无机构件的成形品、比较例5、6的包含由包含PBT、玻璃纤维和直链型嵌段共聚物的氢化物的树脂组合物得到的树脂构件和无机构件的成形品中的任意者相比,耐热冲击性均优异。
需要说明的是,实施例1~4中得到的包含由包含多支化型嵌段共聚物的氢化物(B-1-2)的树脂组合物得到的树脂构件和无机构件的成形品与包含由包含直链型嵌段共聚物的氢化物(B-1-2)的树脂组合物得到的树脂构件和无机构件的成形品相比耐热冲击性优异的详细理由尚不明确,但可推测:多支化型嵌段共聚物的氢化物(B-1-2)与直链型嵌段共聚物的氢化物(以下记作B-1-2)相比,在树脂组合物中的分散更微细,容易松弛在耐热冲击试验时产生的应力。
产业利用性
本发明的包含选自聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚苯乙烯系树脂和聚苯硫醚系树脂中的至少1种的树脂组合物的耐热冲击性优异,因此,可以以例如该树脂组合物的成形品的形式而适合地用作以电气/电子部件、电动汽车为首的汽车用部件等,是有用的。
Claims (12)
1.树脂组合物,其中,相对于热塑性树脂(A)100质量份,包含多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)1~100质量份,所述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,
前述热塑性树脂(A)包含选自聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)、聚苯乙烯系树脂(A-2)和聚苯硫醚系树脂(A-3)中的至少1种,
前述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)包含选自星型嵌段共聚物或其氢化物(B-1)和接枝型嵌段共聚物或其氢化物(B-2)中的至少1种,
所述星型嵌段共聚物或其氢化物(B-1)包含3个以上的链(bα)和源自偶联剂的1个核(bβ),所述链(bα)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,
所述接枝型嵌段共聚物或其氢化物(B-2)包含主链(bγ)和侧链(bδ),所述主链(bγ)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,所述侧链(bδ)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,作为所述热塑性树脂(A),包含聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂(A-1)。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,作为所述热塑性树脂(A),包含聚苯乙烯系树脂(A-2)。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,作为所述热塑性树脂(A),包含聚苯硫醚系树脂(A-3)。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其中,作为所述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)中包含的源自共轭二烯化合物的结构单元,包含源自异戊二烯的单元。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其中,所述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)的利用凝胶渗透色谱而测得的标准聚苯乙烯换算的数均分子量为700,000以上。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其中,所述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)为选自星型嵌段共聚物的氢化物(B-1-2)和接枝型嵌段共聚物的氢化物(B-2-2)中的至少1种多支化型嵌段共聚物的氢化物(B2),
所述星型嵌段共聚物的氢化物(B-1-2)包含3个以上的链(bα)和源自偶联剂的1个核(bβ),所述链(bα)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,
所述接枝型嵌段共聚物的氢化物(B-2-2)包含主链(bγ)和侧链(bδ),所述主链(bγ)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,所述侧链(bδ)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,
该多支化型嵌段共聚物中包含的源自共轭二烯化合物的结构单元中的碳-碳双键的氢化率为80摩尔%以上。
8.根据权利要求7所述的树脂组合物,其中,所述多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B)为包含3个以上的链(bα)和源自偶联剂的1个核(bβ)的星型嵌段共聚物的氢化物(B-1-2),所述链(bα)含有聚合物嵌段(b1)和聚合物嵌段(b2),所述聚合物嵌段(b1)包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(b2)包含源自共轭二烯化合物的结构单元,
该星型嵌段共聚物中包含的源自共轭二烯化合物的结构单元中的碳-碳双键的氢化率为80摩尔%以上。
9.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,作为多支化型嵌段共聚物或其氢化物(B),包含星型嵌段共聚物或其氢化物(B-1),
该星型嵌段共聚物或其氢化物(B-1)中包含的核(bβ)源自二乙烯基苯。
10.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于所述热塑性树脂(A)100质量份,
还包含无机填充剂(C)1~200质量份。
11.成形品,其由权利要求1~10中任一项所述的树脂组合物得到。
12.根据权利要求11所述的成形品,其包含无机构件和树脂构件,所述无机构件由选自金属和非金属无机固体中的至少1种形成,所述树脂构件覆盖该无机构件的至少一部分表面,且由权利要求1~10中任一项所述的树脂组合物形成。
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