CN118459690A - 氢化嵌段共聚物、氢化嵌段共聚物组合物以及成型体 - Google Patents

氢化嵌段共聚物、氢化嵌段共聚物组合物以及成型体 Download PDF

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CN118459690A
CN118459690A CN202410142867.4A CN202410142867A CN118459690A CN 118459690 A CN118459690 A CN 118459690A CN 202410142867 A CN202410142867 A CN 202410142867A CN 118459690 A CN118459690 A CN 118459690A
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Abstract

本发明涉及氢化嵌段共聚物、氢化嵌段共聚物组合物以及成型体,旨在得到发挥出优异的低回弹性和耐磨耗性的氢化嵌段共聚物。一种氢化嵌段共聚物(甲),其满足条件(1)~(3)。<条件(1)>:具有至少1个含有乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元的氢化共聚物嵌段(b),氢化共聚物嵌段(b)的含量为65~95质量%。<条件(2)>:氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为40~75质量%。<条件(3)>:通过热分解气相色谱质谱仪检测出的峰强度P与由(式I)P0=k×RS求出的P0的比例g=P/P0为0.75以上。((式I)中,RS是嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量(质量%)。k表示将RS(质量%)与峰强度P进行一阶近似时的比例常数)。

Description

氢化嵌段共聚物、氢化嵌段共聚物组合物以及成型体
技术领域
本发明涉及氢化嵌段共聚物、氢化嵌段共聚物组合物以及成型体。
背景技术
对于含有共轭二烯化合物和乙烯基芳香族化合物的嵌段共聚物的氢化物,即使不进行硫化,在常温下也具有与硫化的天然橡胶或合成橡胶同样的弹性,并且在高温下具有与热塑性树脂同样的加工性,因此广泛地应用于塑料的改性剂、粘合粘接剂、汽车部件以及医疗器具等领域中。此外,上述嵌段共聚物的氢化物的耐候性、耐热性优异,因此特别作为汽车部件、医疗器具等的材料而被广泛实用化。
但是,含有共轭二烯化合物和乙烯基芳香族化合物的嵌段共聚物的氢化物、例如氢化苯乙烯系弹性体(以下有时简称为“TPS材料”)的耐磨耗性差,因此具有其用途受到限制的问题。
针对上述问题,提出了乙烯基芳香族单体单元的含量为40质量%以上且小于95质量%的无规共聚物苯乙烯系弹性体与聚丙烯树脂的树脂组合物、以及该树脂组合物的成型体,公开了该成型体的耐磨耗性优异(例如参见专利文献1)。
另外,近年来,自动驾驶、出行服务作为汽车的新方向引起了人们的关注。根据该潮流,汽车内饰件所要求的性能也发生了变化。例如,伴随自动驾驶,预计汽车作为居住空间的含义会变得更强。因此,为了推进使乘客更舒适地度过的空间的制作、产生具有高级感的触感,正在寻求低回弹的材料等。
另外认为,从出行服务的方面出发,随着汽车共享的渗透,要求汽车的长寿命性和清洁性。因此,与以往相比,对汽车内饰件的清扫次数增加,对于作为汽车内饰件的材料的树脂组合物,要求具有更高的耐磨耗性。
如上所述,由于自动驾驶、出行服务的渗透,近年来,在作为树脂组合物的材料的聚合物中,需要具有现有产品以上的高耐磨耗性、良好的触感。
鉴于上述要求,提出了在特定温度区域具有tanδ(损耗角正切)的峰值的氢化嵌段共聚物,揭示了使用该氢化嵌段共聚物的树脂组合物的能量吸收性优异、能够表现出低回弹性(例如参见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2003/035705号
专利文献2:国际公开第2010/018743号
发明内容
发明所要解决的课题
但是,以往提出的氢化嵌段共聚物存在的问题是:在良好的触感即低回弹性、耐磨耗性方面仍有改善的余地。
因此,本发明的目的在于提供可发挥出优异的低回弹性以及耐磨耗性的氢化嵌段共聚物。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述现有技术的课题反复进行了深入研究,结果发现,通过为具有特定结构的氢化嵌段共聚物且对氢化嵌段共聚物中的含有乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元的氢化共聚物嵌段(b)的含量、上述氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量、以及特定的无规性参数g进行限定,能够提供低回弹性和耐磨耗性优异的氢化嵌段共聚物,从而完成了本发明。
即,本发明如下所述。
[1]
一种氢化嵌段共聚物(甲),其中,
包含乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元,
含有至少1个以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段(a),
满足下述<条件(1)>~<条件(3)>。
<条件(1)>:
具有至少1个含有乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元的氢化共聚物嵌段(b),上述氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的含量为65质量%以上95质量%以下。
<条件(2)>:
上述氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为40质量%以上75质量%以下。
<条件(3)>:
通过热分解气相色谱质谱仪检测出的峰强度P与由下述(式I)求出的P0的比例g=P/P0为0.75以上。
P0=k×RS (式I)
((式I)中,RS是氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量(质量%)。
k表示将含量RS(质量%)与峰强度P进行一阶近似时的比例常数,所述含量RS(质量%)是氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量,所述峰强度P是对于均相聚合的氢化嵌段共聚物(甲)利用热分解气相色谱质谱仪进行分析时所得到的峰强度。)
[2]
如上述[1]中所述的氢化嵌段共聚物,其中,上述峰强度P与由上述(式I)求出的P0的比例g=P/P0为0.9以上。
[3]
如上述[1]或[2]中所述的氢化嵌段共聚物,其中,上述氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为55质量%以上65质量%以下。
[4]
如上述[1]~[3]中任一项所述的氢化嵌段共聚物,其中,氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的含量为75质量%以上85质量%以下。
[5]
一种氢化嵌段共聚物组合物,其含有:
上述[1]~[4]中任一项所述的氢化嵌段共聚物(甲):1质量%以上50质量%以下;
至少一种烯烃系树脂(乙):5质量%以上90质量%以下;
至少一种热塑性树脂(丙):1质量%以上50质量%以下;以及
至少一种软化剂(丁):5质量%以上90质量%以下。
[6]
如上述[5]中所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,上述烯烃系树脂(乙)包含至少一种聚丙烯系树脂。
[7]
上述[5]中所述的氢化嵌段共聚物组合物的成型体。
[8]
如上述[5]中所述的成型体,其是发泡体。
发明的效果
根据本发明,可得到发挥出优异的低回弹性和耐磨耗性的氢化嵌段共聚物。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式(下文中称为“本实施方式”)进行详细说明。需要说明的是,以下的本实施方式是用于说明本发明的例示,并非旨在将本发明限定于以下的内容,本发明可在其要点的范围内进行各种变形来实施。
[氢化嵌段共聚物]
本实施方式的氢化嵌段共聚物(以下有时记载为氢化嵌段共聚物(甲))是包含乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元、含有至少1个以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段(a)的嵌段共聚物的氢化物,其满足下述<条件(1)>~<条件(3)>。
<条件(1)>:
具有至少1个含有乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元的氢化共聚物嵌段(b),本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的含量为65质量%以上95质量%以下。
<条件(2)>:
上述氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为40质量%以上75质量%以下。
<条件(3)>:
通过热分解气相色谱质谱仪检测出的峰强度P与由下述(式I)求出的P0的比例g=P/P0为0.75以上。
P0=k×RS···(式I)
(RS是氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量(质量%)。
k表示将含量RS与峰强度P进行一阶近似时的比例常数,所述含量RS是氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量,所述峰强度P是对于利用后述特定的聚合方法(均相聚合法)进行聚合得到的氢化嵌段共聚物(甲)利用热分解气相色谱质谱仪进行分析时所得到的峰强度。)
通过具有上述构成,可得到发挥出优异的低回弹性和耐磨耗性的氢化嵌段共聚物。
需要说明的是,本说明书中,将被引入到聚合物中之前的状态记载为“化合物”,将已被引入到聚合物中的状态记载为“单体单元”。
(乙烯基芳香族单体单元)
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)包含乙烯基芳香族单体单元。
作为形成乙烯基芳香族单体单元的乙烯基芳香族化合物,可以举出但不限于例如来自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、1,1-二苯基乙烯、N,N-二甲基对氨基乙基苯乙烯、N,N-二乙基对氨基乙基苯乙烯等的单体单元。
特别是从成本与包含氢化嵌段共聚物的树脂组合物的机械强度的平衡的方面出发,优选苯乙烯。
这些成分可以单独使用仅一种,也可以将两种以上合用。
(共轭二烯单体单元)
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)包含共轭二烯单体单元。
共轭二烯单体单元是指来自具有1对共轭双键的二烯烃的单体单元。
作为这样的二烯烃,可以举出但不限于例如1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(异戊二烯)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、1,3-己二烯等。
特别是从良好的成型加工性与机械强度的平衡的方面出发,优选1,3-丁二烯、异戊二烯。
它们可以单独使用仅一种,也可以将两种以上合用。
(全部共轭二烯单体单元中的乙烯基键合量)
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中,对于全部共轭二烯单体单元中的乙烯基键合量没有特别限定,优选为5质量%以上。更优选为15质量%以上、进一步优选为20质量%以上。
氢化嵌段共聚物(甲)的全部共轭二烯单体单元中的乙烯基键合量若为5质量%以上,则在氢化工序中能够抑制被氢化的共轭二烯嵌段因结晶化而从溶液中的析出。另外,乙烯基键合量若为5质量%以上,则可抑制被氢化的共轭二烯嵌段的结晶化,在本实施方式的氢化嵌段共聚物、其组合物以及成型体中得到良好的柔软性。
另外,本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中,全部共轭二烯单体单元中的乙烯基键合量优选为60质量%以下、更优选为50质量%以下。若氢化嵌段共聚物(甲)的全部共轭二烯单体单元中的乙烯基键合量为60质量%以下,则在本实施方式的氢化嵌段共聚物、其组合物以及成型体中可得到良好的拉伸强度。
氢化嵌段共聚物(甲)的全部共轭二烯单体单元中的乙烯基键合量例如通过后述的叔胺化合物或醚化合物等调整剂(乙烯基键合量调整剂)的使用而控制在上述数值范围。
另外,上述乙烯基键合量可通过后述实施例中记载的方法进行测定。
(全部乙烯基芳香族单体单元的含量)
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中,全部乙烯基芳香族单体单元的含量优选为50质量%以上80质量%以下、更优选为55质量%以上80质量%以下、进一步优选为60质量%以上80质量%以下。
若全部乙烯基芳香族单体单元的含量为50质量%以上,则本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)具有耐油性良好的倾向。若耐油性良好,则在汽车材料等中能够用于要求更严格的耐油性的用途中。
作为要求更严格的耐油性的用途,例如在汽车内饰件等中,即使在进行更薄壁的成型体成型时或更复杂/大型的成型体的成型时,在更长期使用的情况下,通过使用本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲),具有能够抑制材料的变形、外观不良等的倾向。
需要说明的是,本说明书中,“常见的成型体”被定义为厚度为2mm左右、简单的平板状的150mm见方左右的小型成型体。已经确认,与这样的“常见的成型体”相比,薄壁的成型体、复杂且大型的成型体具有耐油性、耐磨耗性、耐划伤性、外观、低温特性、触感、形状维持等各种特性降低的倾向。
另外,若耐油性良好,则后述的本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中,具有氢化嵌段共聚物(甲)混配量上限增加、混配自由度提高的倾向。
通常,后述的本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中的氢化嵌段共聚物(甲)混配量越少,则越具有耐油性良好的倾向,氢化嵌段共聚物(甲)混配量越多,则越具有耐磨耗性、触感良好的倾向,因此混配量的上限越高越优选。
需要说明的是,本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中的全部乙烯基芳香族单体单元的含量可以通过将氢化前的嵌段共聚物、氢化后的氢化嵌段共聚物作为被测物,使用紫外线分光光度计进行测定。
另外,氢化嵌段共聚物(甲)的全部乙烯基芳香族单体单元的含量可以通过主要调整添加到聚合反应器中的乙烯基芳香族化合物的量、反应温度、反应时间而控制在上述数值范围。
需要说明的是,本说明书中,关于构成氢化嵌段共聚物(甲)的聚合物嵌段,“作为主体”是指在特定的嵌段聚合物中的比例为85质量%以上、优选为90质量%以上、更优选为95质量%以上。
需要说明的是,由于上述氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为40质量%以上75质量%以下(上述<条件(2)>),因此上述聚合物嵌段(a)与氢化聚合物嵌段(b)可明确区分。
(以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段(a))
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)含有至少1个以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段(a)。由此,具有能够防止粒料粘连的倾向。
另外,本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中,上述聚合物嵌段(a)的含量优选为5质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上。
若以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段(a)的含量为5质量%以上,则氢化嵌段共聚物(甲)的粒料的耐粘连性良好,具有在本实施方式的氢化嵌段共聚物、其组合物以及成型体中表现出良好的拉伸特性的倾向。
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的粒料表现出良好的耐粘连性的情况下,具有即使在输送时在更长时间、更高的负荷、严苛的温度环境(例如室外气温高的地区、温差剧烈的地区)之类的条件下也不容易产生粘连的倾向,在复合成型时能够容易实现粒料计量、共混等。另外,能够减少抗粘合剂的混配量,具有可得到避免装置脏污、减少环境负荷、降低预料外的物性、抑制例如透明性、机械强度等的降低的效果的倾向。
关于本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中的上述聚合物嵌段(a)的含量,可以将氢化前的嵌段共聚物或氢化后的氢化嵌段共聚物作为被测物,通过使用核磁共振装置(NMR)的方法(Y.Tanaka,et al.,RUBBER CHEMISTRY and TECHNOLOGY 54,685(1981)中记载的方法。下文中称为“NMR法”)进行测定。具体地说,可以通过后述的实施例中记载的方法进行测定。
另外,氢化嵌段共聚物(甲)中的聚合物嵌段(a)的含量可以通过主要调整添加在聚合反应器中的乙烯基芳香族化合物的量、反应温度、反应时间而控制在上述数值范围。
(氢化共聚物嵌段(b))
<条件(1)>
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)具有至少1个含有乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元的氢化共聚物嵌段(b),氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的含量为65质量%以上95质量%以下。
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中的上述氢化共聚物嵌段(b)的含量为65质量%以上95质量%以下、优选为70质量%以上90质量%以下、更优选为75质量%以上85质量%以下。
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中的上述氢化共聚物嵌段(b)的含量若为65质量%以上95质量%以下,则具有本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)表现出良好的耐磨耗性的倾向。此外,若为70质量%以上90质量%以下,则表现出高耐磨耗性,若为75质量%以上85质量%以下,则在耐磨耗性的要求进一步严格的用途、例如汽车内饰件等中,在更薄壁的成型体中要求优异的耐磨耗性的用途、或在汽车内饰件用途中,能够在设想乘车时要求更高的载荷或在需要针对粗布、例如Canequim 3号这样的比棉布料更粗的布料即牛仔布料等的耐磨耗性的用途中的要求长期维持外观的情况下使用。
另外,若耐磨耗性良好,则在本实施方式的使用氢化嵌段共聚物(甲)的氢化嵌段共聚物组合物中,能够降低氢化嵌段共聚物(甲)的混配量的下限值,混配自由度趋于提高。
通常,后述的氢化嵌段共聚物组合物中的氢化嵌段共聚物(甲)的混配量越多,则耐磨耗性越趋于良好,但氢化嵌段共聚物(甲)的混配量越少,则耐油性、材料成本等越趋于良好,因而混配量的下限值越低越优选。
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的含量若为65质量%以上95质量%以下,则表现出优异的低回弹性,因此具有表现出良好的触感的倾向。此外,该含量若为70质量%以上90质量%以下,则低回弹性提高,能够用于触感要求更严格的用途中,该含量若为75质量%以上85质量%以下,则在触感的要求更严格的用途、例如汽车内饰件等中能够适宜地使用。
<条件(2)>
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中,上述氢化共聚物嵌段(b)(100质量%)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为40质量%以上75质量%以下。
氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为40质量%以上75质量%以下、优选为45质量%以上70质量%以下、更优选为55质量%以上65质量%以下。
若氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为40质量%以上75质量%以下,则本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)倾向于表现出良好的耐磨耗性。此外,若该含量为45质量%以上70质量%以下,则表现出更高的耐磨耗性,若为55质量%以上65质量%以下,则在耐磨耗性的要求更进一步严格的用途、例如汽车内饰件等中,在更薄壁的成型体中要求优异的耐磨耗性的用途、或在汽车内饰件用途中,具有能够在设想乘车时要求更高的载荷或者在需要针对粗布、例如Canequim 3号这样的比棉布料更粗的布料即牛仔布料等的耐磨耗性的用途中的要求长期维持外观的情况下使用的倾向。
若氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为40质量%以上75质量%以下,则可表现出优异的低回弹性,因此具有表现出良好的触感的倾向。此外,若为45质量%以上70质量%以下,则低回弹性提高,能够用于触感的要求更严格的用途中,若为55质量%以上65质量%以下,则能够在触感的要求进一步严格的用途、例如汽车内饰件等中使用。
需要说明的是,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量可以通过核磁共振装置(NMR)等进行测定。
另外,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量可以通过对加入到聚合反应器中的乙烯基芳香族化合物、共轭二烯化合物的量、供给速度、反应温度等进行调整而控制在上述数值范围。
(氢化嵌段共聚物(甲)的重均分子量)
关于本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的重均分子量(Mw),从本实施方式的氢化嵌段共聚物在粒料制造时的挤出成型性、以及得到良好的机械强度的方面出发,优选为1万以上50万以下、更优选为5万以上45万以下、进一步优选为10万以上40万以下。若重均分子量(Mw)为1万以上,则在使用本实施方式的氢化嵌段共聚物得到的氢化嵌段共聚物组合物中倾向于表现出良好的机械强度。
另外,若重均分子量(Mw)为50万以下,则在氢化嵌段共聚物的粒料制造时(挤出成型时),氢化嵌段共聚物(甲)容易熔融,线料稳定,挤出成型性趋于提高。
需要说明的是,关于本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的重均分子量,可以进行基于凝胶渗透色谱(GPC)的测定,使用由市售的标准聚苯乙烯的测定求出的校正曲线(使用标准聚苯乙烯的峰分子量制作)来求出该重均分子量。
(氢化嵌段共聚物(甲)的分子量分布(Mw/Mn))
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)分子量分布(Mw/Mn)优选为10以下、更优选为1~8、进一步优选为1.01~1.10。
关于氢化嵌段共聚物(甲)的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn),进行基于凝胶渗透色谱(GPC)的测定,使用由市售的标准聚苯乙烯的测定求出的校正曲线(使用标准聚苯乙烯的峰分子量制作)来求出色谱图的峰分子量。氢化嵌段共聚物(甲)的分子量分布(Mw/Mn)根据重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比例求出。
(氢化嵌段共聚物(甲)中的共轭二烯单体单元的双键的氢化率)
关于本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中的共轭二烯单体单元的双键的氢化率,从在使用了本实施方式的氢化嵌段共聚物的氢化嵌段共聚物组合物中得到良好的耐候性、低温特性的方面出发,优选为25摩尔%以上、更优选为70摩尔%以上、进一步优选为85摩尔%以上、更进一步优选为92摩尔%以上。
氢化嵌段共聚物(甲)中的共轭二烯单体单元的双键的氢化率可以通过氢化量的调整而控制在上述数值范围。氢化嵌段共聚物(甲)的氢化率可以使用核磁共振装置(NMR)等进行测定。
(氢化嵌段共聚物(甲)中的乙烯基芳香族单体单元的芳香族双键的氢化率)
关于本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中的乙烯基芳香族单体单元的芳香族双键的氢化率,从在后述的本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中得到良好的耐候性的方面出发,优选为50摩尔%以下、更优选为30摩尔%以下、进一步优选为10摩尔%以下。
氢化嵌段共聚物(甲)中的乙烯基芳香族单体单元的芳香族双键的氢化率可以使用核磁共振装置(NMR)等进行测定。
(氢化嵌段共聚物(甲)的结晶峰)
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)优选为在差示扫描量热测定(DSC)图谱中在-25~80℃的范围实质上不存在源自氢化共聚物嵌段(b)的结晶峰的氢化物。
此处,“在-25~80℃的范围实质上不存在源自氢化共聚物嵌段(b)的结晶峰”是指,在该温度范围中不存在源自氢化共聚物嵌段(b)部分的结晶化的峰,或者即使在确认到源自结晶化的峰的情况下基于该结晶化的结晶峰热量也小于3J/g、优选小于2J/g、更优选小于1J/g、进一步优选无结晶峰热量。
若如上述那样在-25~80℃的范围实质上不存在源自氢化共聚物嵌段(b)的结晶峰,则在本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中可得到良好的柔软性,适合实现后述的氢化嵌段共聚物组合物的软质化。
为了得到在-25~80℃的范围实质上不存在源自氢化共聚物嵌段(b)的结晶峰的氢化嵌段共聚物(甲),使用特定的调整剂进行乙烯基键合量的调整或乙烯基芳香族化合物与共轭二烯的共聚性的调整,在后述的条件下进行聚合反应,对由此得到的共聚物进行氢化反应即可。
(氢化嵌段共聚物(甲)的粘弹性测定图谱中的tanδ(损耗角正切)峰)
关于本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲),在粘弹性测定图谱中,tanδ(损耗角正切)的峰优选在-25℃以上45℃以下存在至少1个。更优选在-5℃以上40℃以下、进一步优选在10℃以上35℃以下、进一步更优选在15℃以上30℃以下存在至少1个。
该tanδ的峰是源自氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的峰。该峰在-25℃以上60℃以下的范围存在至少1个,由此具有在本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中表现出低回弹性、表现出良好的触感的倾向。
需要说明的是,氢化嵌段共聚物(甲)的tanδ可以使用粘弹性测定装置(TAInstruments株式会社制造、ARES)在应变0.5%、频率1Hz、升温速度3℃/分钟的条件下进行测定。具体地说,可通过后述实施例中记载的方法进行测定。
(氢化嵌段共聚物(甲)的无规性参数g)
<条件(3)>
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中,通过热分解气相色谱质谱仪检测的峰强度P与由下述(式I)求出的P0的比例:g=P/P0为0.75以上。
P0=k×RS (式I)
((式I)中,RS是氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量(质量%)。
k表示将含量RS(质量%)与峰强度P进行一阶近似时的比例常数,所述含量RS(质量%)是氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量,所述峰强度P是对于利用后述的特定聚合方法(均相聚合法)进行聚合得到的均相聚合的氢化嵌段共聚物(甲)利用热分解气相色谱质谱仪进行分析时所得到的峰强度。)
上述g=P/P0可以根据通过氢化嵌段共聚物(甲)的热分解气相色谱质量分析测定(下文中有时记载为py-GC/MS测定)得到的特定的峰强度计算出,是氢化嵌段共聚物(甲)的无规性参数。
上述无规性参数g(能够评价无规性的理由如下文所述)表示氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元与共轭二烯单体单元何种程度地均匀排列。上述g的值越大则表示乙烯基芳香族单体单元与共轭二烯单体单元越均匀地排列。
关于能够通过上述无规性参数g评价无规性的理由,如下文所述,这是由于P表示被推定为氢化共聚物嵌段(b)中的(乙烯基芳香族单体)-(共轭二烯单体)-(乙烯基芳香族单体)的三单元组结构的分解物的峰的强度合计值。即,P表示乙烯基芳香族单体与共轭二烯单体以何种程度发生了均相反应。
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中,上述无规性参数g为0.75以上、优选为0.8以上、更优选为0.85以上、进一步优选为0.9以上。
若无规性参数g为0.75以上,则本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)倾向于表现出良好的耐磨耗性。此外,若该参数g为0.9以上,则表现出更高的耐磨耗性,在耐磨耗性的要求更严格的用途、例如汽车内饰件等中,在更薄壁的成型体中要求优异的耐磨耗性的用途、或在汽车内饰件用途中,能够在设想乘车时要求更高的载荷或在需要针对粗布、例如Canequim 3号这样的比棉布料更粗的布料即牛仔布料等的耐磨耗性的用途中的要求长期维持外观的情况下使用。
另外,若无规性参数g为0.75以上,则本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的tanδ峰的高度提高,低回弹性提高,表现出良好的触感。此外,若为0.9以上,则倾向于得到更高的tanδ峰、得到更优异的低回弹性、得到更良好的触感。
[无规性参数g的计算方法]
无规性参数g可以根据通过py-GC/MS测定得到的特定的峰强度而计算出。
g的计算中使用的峰强度P是被推定为氢化共聚物嵌段(b)中的(乙烯基芳香族单体)-(共轭二烯单体)-(乙烯基芳香族单体)结构的分解物的3个峰强度的合计值,3个峰由下述2个条件(i)、条件(ii)定义。
(条件(i))
将在下述表1所示的条件下对试样进行测定时所检测出的源自苯乙烯二聚体的峰(通过标品测定进行归属)的保持时间设为0min的情况下,在相对保持时间分别为1.83min、2.15min、2.45min(容许误差0.01min左右)检测出的峰。
(条件(ii))
具有质量值分别为252、264、276的碎片峰。
相对于如上述那样定义的3个峰的绝对面积值的合计,将进行了后述的装置灵敏度校正的相对面积值作为峰强度P。
无规性参数g可以通过与由下述(式I)求出的P0之比:g=P/P0而计算出。
P0=k×RS···(式I)
上述(式I)中,RS是氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量(质量%),可以利用核磁共振装置(NMR)等进行测定。
上述(式I)中,k是使用氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS(质量%)和对于利用后述的特定聚合方法(均相聚合法)进行聚合得到的氢化嵌段共聚物(甲)利用热分解气相色谱质谱仪(py-GC/MS)进行测定时的峰强度P,通过一阶近似式求出的比例常数。
k的值根据实验为0.0056左右。
例如,某一氢化嵌段共聚物的RS为40质量%时,根据上述(式I),P0为0.0056×40=0.224。
由py-GC/MS求出的峰强度P=0.112的情况下,
可以计算出g=0.112/0.224=0.5。
P0是将利用后述特定的聚合方法(均相聚合法)聚合出氢化嵌段共聚物(甲)时的py-GC/MS测定的峰强度P的推定值,通过将上述P0与实际检测的P的值以无规性参数g=P/P0的形式进行比较,能够对于氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体与共轭二烯单体何种程度地均匀排列进行评价。
由于py-GC/MS测定的MS检测器的检测灵敏度在每次进行调节时会发生变化,因此使用外部标准物质进行灵敏度校正。
本说明书中,只要不特别声明,峰强度P的值是将峰绝对面积值除以基准值X(其是根据外部标准物质的测定而得到的)所得到的值。
作为外部标准物质,优选使用在热或氧气气氛下不容易分解、并且容易处理的二丁基羟基甲苯(2,6-二叔丁基对甲酚、下文中记为BHT)。
基准值X是将0.010mg的外部标准物质在下述表1的条件下进行测定时所得到的峰面积值。
需要说明的是,表1中,关于“样品测定量”,是制备溶液并在滴加到样品杯中之后进行风干后的测定值,因此测定样品量为固体0.10mg。
[表1]
表1:py-GC/MS测定条件
[均相聚合法]
关于本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲),在<条件(3)>的无规性参数g的计算中,利用均相聚合法进行制作。
在基于均相聚合法的氢化嵌段共聚物(甲)的制造中,优选使用Mettler Toredo公司制造的in Situ FTIR分光光度计ReactIR 45P(下文中记为ReactIR)。通过使用上述ReactIR,能够对聚合反应中的乙烯基芳香族化合物浓度和共轭二烯化合物浓度进行实时定量,因此能够根据定量结果对乙烯基芳香族化合物和共轭二烯化合物的加料速度进行控制,能够高水平地制造均匀的无规共聚物。
作为本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的制造方法的一例,有下述方法:通过ReactIR的测定即刻求出乙烯基芳香族化合物与共轭二烯化合物在某一时间的反应性比,按照成为所期望的反应性比的方式即刻对作为聚合单体的乙烯基芳香族化合物与共轭二烯化合物的加料速度进行控制。
根据特定时刻t0~t1的乙烯基芳香族化合物的加料量S0、共轭二烯化合物的加料量B0、特定时刻t0~t1的反应体系中的乙烯基芳香族化合物的变化量ΔS、以及共轭二烯化合物的变化量ΔB实时地求出乙烯基芳香族化合物与共轭二烯化合物的反应性比(S0+ΔS)/(B0+ΔB),按照成为所期望的反应性比的方式即刻对乙烯基芳香族化合物与共轭二烯化合物的加料速度进行控制。
例如,上述反应性比:(S0+ΔS)/(B0+ΔB)高于所期望的反应性比的情况下,加快共轭二烯化合物的加料速度、或者减慢乙烯基芳香族化合物的加料速度即可。
通常,在乙烯基芳香族化合物与共轭二烯化合物的共聚中,在以所期望的反应性比进行均相聚合的情况下,需要以使乙烯基芳香族化合物和共轭二烯化合物的加料速度比与所期望的反应性比相同的方式开始加料,在共聚结束时使乙烯基芳香族化合物和共轭二烯化合物的加料同时结束。
例如,在进行苯乙烯与丁二烯的共聚的情况下,丁二烯的反应速度通常比苯乙烯的反应速度快,因此在刚开始加料后,反应性比:(S0+ΔS)/(B0+ΔB)具有小于目标值的倾向,缓慢地趋向于接近目标反应性比。另外,在刚结束加料后,反应性比:(S0+ΔS)/(B0+ΔB)具有大于目标值的倾向。通过使用上述ReactIR,对反应性比:(S0+ΔS)/(B0+ΔB)进行实时测定,按照苯乙烯与丁二烯的加料速度比成为目标反应性比的方式进行控制,由此能够将刚开始加料后和加料结束时的反应性比:(S0+ΔS)/(B0+ΔB)控制为目标反应性比。
以下得到具体的3种氢化嵌段共聚物(甲)-I~(甲)-III,分别利用热分解气相色谱质谱仪(py-GC/MS)进行测定,求出峰强度P。
另外,根据上述氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于上述氢化共重嵌段共聚物((甲)-I~(甲)-III)整体的含量RS(质量%)与上述峰强度P的一阶近似式,计算出上述(式I)的系数k,为k=005563。
将k的确定中使用的值列于下表2。
<氢化嵌段共聚物(甲)-I>
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯20质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.053质量份的正丁基锂、以及相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯50质量份和苯乙烯30质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且按照聚合速度1:1(质量份换算)的方式对各自的加料速度适当地进行调整。
其后添加甲醇,停止聚合反应。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为50质量%,(b)氢化共聚物嵌段中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为30质量%。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-I。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-I的氢化率为98摩尔%。
<氢化嵌段共聚物(甲)-II>
将上述氢化嵌段共聚物(甲)-I的丁二烯50质量份和苯乙烯30质量份变更为丁二烯40质量份和苯乙烯40质量份,进行聚合反应和氢化反应,得到氢化嵌段共聚物(甲)-II。
氢化反应前的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为60质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为40质量%,氢化嵌段共聚物(甲)-II的氢化率为98摩尔%。
<氢化嵌段共聚物(甲)-III>
将上述氢化嵌段共聚物(甲)-I的丁二烯50质量份和苯乙烯30质量份变更为丁二烯30质量份和苯乙烯50质量份,进行聚合反应、氢化反应,得到氢化嵌段共聚物(甲)-III。
氢化反应前的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为70质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为50质量%,氢化嵌段共聚物(甲)-III的氢化率为98摩尔%。
[表2]
(氢化嵌段共聚物(甲)的结构)
关于本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的结构,例如可以举出具有下述通式所表示的结构。
c-(b-a)n、c-(a-b)n、c-(a-b-a)n、c-(b-a-b)n、c-(b-c-a)n、a-(c-b-c-a)n、a-c-(b-a)n、a-c-(a-b)n、a-c-(b-a)n-b、c-a-(b-a)n-c、a-c-(b-a)n-c、a-b-(c-a)n-b、a-c-(b-c)n-a-c、c-(a-b-c)n-a-c、a-(c-b)n-c-a、c-(a-c)n-b-c-a-c、[(a-b-c)n]m-X、[a-(b-c)n]m-X、[(a-b)n-c]m-X、[(a-b-a)n-c]m-X、[(b-a-b)n-c]m-X、[(c-b-a)n]m-X、[c-(b-a)n]m-X、[c-(a-b-a)n]m-X、[c-(b-a-b)n]m-X
需要说明的是,上述各通式中,a表示以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段(a),b表示含有乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元的氢化共聚物嵌段(b),c表示以共轭二烯单体单元作为主体的氢化聚合物嵌段(c)。
n为1以上的整数,优选为1~5的整数。
m为2以上的整数,优选为2~11的整数。
X表示偶联剂的残基或多官能引发剂的残基。
(氢化嵌段共聚物(甲)的结构的其他示例)
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)可以是键合了具有特定的官能团的原子团的改性嵌段共聚物。根据使用本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)制作组合物时进行混炼的树脂的结构等适当地设定改性的有无、官能团的种类等即可。
另外,使氢化嵌段共聚物(甲)成为改性嵌段共聚物的情况下,可以是二次改性嵌段共聚物。本说明书中,“二次改性”是通过制造方法赋予特征的命名,将在聚合物上键合官能团的最早的工序称为一次改性,将使其他化合物与该官能团发生反应的工序称为二次改性。例如下述方法为典型的制造方法:在溶液中进行聚合后,使改性剂(例如胺)与聚合终止末端发生反应,并在挤出机中使其他化合物(例如马来酸)与所得到的一次改性物发生反应来制造二次改性物。
[氢化嵌段共聚物(甲)的制造方法]
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的作为氢化前的状态的嵌段共聚物例如通过在烃溶剂中使用有机碱金属化合物等聚合引发剂使乙烯基芳香族化合物和共轭二烯化合物进行活性阴离子聚合而得到。
(烃溶剂)
作为烃溶剂,可以举出但不限于例如正丁烷、异丁烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷等脂肪族烃类;环己烷、环庚烷、甲基环庚烷等脂环式烃类;苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族烃。
(聚合引发剂)
作为聚合引发剂没有特别限定,例如可以举出已知相对于乙烯基芳香族化合物和共轭二烯具有阴离子聚合活性的脂肪族烃碱金属化合物、芳香族烃碱金属化合物、有机氨基碱金属化合物等有机碱金属化合物。
作为有机碱金属化合物,优选但不限于例如碳原子数1~20的脂肪族和芳香族烃锂化合物,可以应用在1分子中包含1个锂的化合物、在1分子中包含复数个锂的二锂化合物、三锂化合物、四锂化合物。
具体地说,可以举出正丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂、正戊基锂、正己基锂、苄基锂、苯基锂、甲苯基锂、二异丙烯基苯与仲丁基锂的反应产物、二乙烯基苯与仲丁基锂与少量的1,3-丁二烯的反应产物等。
此外还可应用例如美国专利第5,708,092号说明书、英国专利第2,241,239号说明书、美国专利第5,527,753号说明书中公开的有机碱金属化合物。
(调整剂)
作为聚合引发剂使用有机碱金属化合物,使乙烯基芳香族化合物和共轭二烯化合物进行共聚时,通过使用特定的调整剂,能够对源自引入到聚合物的共轭二烯化合物的乙烯基键合(1,2-键合或3,4-键合)的含量、乙烯基芳香族单体单元与共轭二烯单体单元的无规共聚性进行调整。
作为这样的调整剂,可以举出但不限于例如叔胺化合物、醚化合物、金属醇盐化合物等。
调整剂可以单独使用仅一种,也可以将两种以上组合使用。
作为叔胺化合物,可以举出但不限于例如通式:R1R2R3N(此处,R1、R2、R3表示碳原子数1~20的烃基或具有叔氨基的烃基)所表示的化合物。
具体地说,可以举出三甲胺、三乙胺、三丁胺、N,N-二甲基苯胺、N-乙基哌啶、N-甲基吡咯烷、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、N,N,N’,N’-四乙基乙二胺、1,2-二哌啶基乙烷、三甲基氨基乙基哌嗪、N,N,N’,N”,N”-五甲基亚乙基三胺、N,N’-二辛基对苯二胺等。
作为醚化合物,可以应用但不限于例如直链状醚化合物和环状醚化合物等。
作为直链状醚化合物,可以举出但不限于例如二甲醚、二乙醚、二苯醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚等乙二醇的二烷基醚化合物类、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚等二乙二醇的二烷基醚化合物类。
作为环状醚化合物,可以举出但不限于例如四氢呋喃、二氧六环、2,5-二甲基四氢呋喃、2,2,5,5-四甲基四氢呋喃、2,2-双(2-四氢呋喃基)丙烷、糠醇烷基醚等。
作为金属醇盐化合物,可以举出但不限于例如叔戊醇钠、叔丁醇钠、叔戊醇钾、叔丁醇钾等。
(聚合方法)
作为使用有机碱金属化合物作为聚合引发剂,使乙烯基芳香族化合物和共轭二烯化合物进行聚合的方法,可以应用现有公知方法。
可以举出但不限于例如分批聚合、连续聚合、或者它们的组合中的任一者。特别是为了得到耐热性优异的共聚物,适合为分批聚合。
聚合温度优选为0℃~180℃、更优选为30℃~150℃。聚合时间根据条件而不同,通常为48小时以内,优选为0.1~10小时。
另外,作为聚合体系的气氛,优选氮气等惰性气体气氛。
关于聚合压力,只要设定为在上述温度范围单体和溶剂能够维持液相的压力范围即可,没有特别限定。
此外,优选留意不要使聚合体系内混入例如水、氧、二氧化碳等使催化剂和活性聚合物失活的杂质。
另外,在上述聚合工序结束时可以添加必要量的2官能以上的偶联剂,进行偶联反应。
作为2官能的偶联剂,可以应用公知的物质,没有特别限定。例如可以举出三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二氯二甲氧基硅烷、二氯二乙氧基硅烷、三氯甲氧基硅烷、三氯乙氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物、二氯乙烷、二溴乙烷、二甲基二氯硅烷、二甲基二溴硅烷等二卤化物、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸苯酯、邻苯二甲酸酯类等酸酯类等。
另外,作为3官能以上的多官能偶联剂,可以应用现有公知的物质,没有特别限定。例如可以举出:3元以上的多元醇类、环氧化大豆油、二缩水甘油基双酚A、1,3-双(N-N’-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷等多元环氧化合物;通式R4-nSiXn(此处,R表示碳原子数1~20的烃基,X表示卤素,n表示3~4的整数)所表示的卤化硅化合物,例如甲基三氯硅烷、叔丁基三氯硅烷、四氯化硅以及它们的溴化物等;通式R4-nSnXn(此处,R表示碳原子数1~20的烃基,X表示卤素,n表示3~4的整数)所表示的卤化锡化合物,例如甲基三氯化锡、叔丁基三氯化锡、四氯化锡等多元卤化物等。还可使用碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等。
(改性工序)
如上所述,本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)可以为键合了具有官能团的原子团的改性嵌段共聚物。具有官能团的原子团优选作为后述氢化工序的前工序进行键合。
作为上述“具有官能团的原子团”,可以举出但不限于例如含有至少一种选自羟基、羧基、羰基、硫代羰基、酰卤基、酸酐基、羧酸基、硫代羧酸基、醛基、硫醛基、羧酸酯基、酰胺基、磺酸基、磺酸酯基、磷酸基、磷酸酯基、氨基、亚氨基、腈基、吡啶基、喹啉基、环氧基、硫代环氧基、硫醚基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、卤化硅基、硅烷醇基、烷氧基硅基、卤化锡基、硼酸基、含硼基、硼酸盐基、烷氧基锡基、苯基锡基等中的官能团的原子团。特别优选具有至少1个选自羟基、环氧基、氨基、硅烷醇基、烷氧基硅烷基中的官能团的原子团。
上述“具有官能团的原子团”可以利用改性剂进行键合。
作为改性剂,可以举出但不限于例如四缩水甘油基间苯二甲胺、四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷、ε-己内酯、δ-戊内酯、4-甲氧基二苯甲酮、γ-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基二甲基苯氧基硅烷、双(γ-环氧丙氧基丙基)甲基丙氧基硅烷、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、1,3-二乙基-2-咪唑烷酮、N,N’-二甲基丙烯脲、N-甲基吡咯烷酮等。
改性嵌段共聚物没有特别限定,例如可如下得到:通过阴离子活性聚合,使用具有官能团的聚合引发剂或具有官能团的不饱和单体进行聚合;在活性末端形成官能团;或者使含有官能团的改性剂进行加成反应,由此得到该改性嵌段共聚物。
作为其他方法,通过使有机锂化合物等有机碱金属化合物与嵌段共聚物发生反应(金属化反应),并使具有官能团的改性剂与加成了有机碱金属的嵌段聚合物进行加成反应,由此得到该改性嵌段共聚物。
但是,在后者的方法的情况下,通过在得到氢化嵌段共聚物后进行金属化反应、之后与改性剂进行反应,也可以制作出改性氢化嵌段共聚物。
进行改性反应的温度优选为0~150℃、更优选为20~120℃。改性反应所需要的时间根据其他条件而不同,但是优选为24小时以内、更优选为0.1~10小时。
根据所使用的改性剂的种类,在使改性剂发生了反应的阶段,通常会有氨基等变成有机金属盐的情况,但在该情况下,通过利用水、醇等具有活性氢的化合物进行处理,能够转换成氨基等。需要说明的是,对于这样的改性嵌段共聚物,在改性嵌段共聚物中可以混杂存在有部分未改性的嵌段共聚物。
另外,上述的改性嵌段共聚物可以为二次改性嵌段共聚物。二次改性嵌段共聚物通过使对改性嵌段共聚物的官能团具有反应性的二次改性剂与该改性嵌段共聚物发生反应而得到。
作为二次改性剂,可以举出但不限于例如具有选自羧基、酸酐基、异氰酸酯基、环氧基、硅烷醇基、烷氧基硅烷基中的官能团的改性剂,优选具有至少2个选自这些官能团中的官能团。
但是,在官能团为酸酐基的情况下,可以具备1个酸酐基。
如上所述,在使二次改性剂与改性嵌段共聚物发生反应的情况下,相对于每1当量与改性嵌段共聚物键合的官能团,二次改性剂的用量优选为0.3~10摩尔、更优选为0.4~5摩尔、进一步优选为0.5~4摩尔。
关于使改性嵌段共聚物与二次改性剂发生反应的方法,可以应用公知的方法,没有特别限定。例如可以举出后述的熔融混炼方法、使各成分溶解或分散混合在溶剂等中进行反应的方法等。需要说明的是,这些二次改性优选在氢化工序后进行。
作为二次改性剂,可以举出但不限于例如马来酸酐、均苯四酸二酐、1,2,4,5-苯四甲酸二酐、甲苯二异氰酸酯、四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷、双-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-四硫烷等作为合适的物质。
另外,本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)可以为利用α,β-不饱和羧酸或其衍生物(例如其酸酐、酯化物、酰胺化物、酰亚胺化物)进行接枝改性而成的改性嵌段共聚物。
作为α,β-不饱和羧酸或其衍生物,可以举出但不限于例如马来酸酐、马来酸酐酰亚胺、丙烯酸或其酯、甲基丙烯酸或其酯、桥-顺-双环[2,2,1]-5-庚烯-2,3-二甲酸或其酸酐等。
α,β-不饱和羧酸或其衍生物的加成量相对于每100质量份氢化嵌段共聚物(甲)优选为0.01~20质量份、更优选为0.1~10质量份。
进行接枝改性的情况下的反应温度优选为100~300℃、更优选为120~280℃。
作为进行接枝改性的方法没有特别限定,例如可以应用日本特开昭62-79211号公报中记载的方法。
(氢化反应工序)
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)通过使用特定的氢化催化剂将上述非氢化的非改性或改性嵌段共聚物供于氢化反应而得到。
作为氢化催化剂没有特别限定,例如可以使用公知的催化剂,即:(1)使Ni、Pt、Pd、Ru等金属负载于碳、二氧化硅、氧化铝、硅藻土等而成的负载型非均相氢化催化剂;(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等有机金属化合物等所谓有机金属络合物等的均相氢化催化剂。
另外,作为氢化催化剂,还可以使用但不限于例如日本特公昭42-8704号公报、日本特公昭43-6636号公报、日本特公昭63-4841号公报、日本特公平1-37970号公报、日本特公平1-53851号公报、日本特公平2-9041号公报中记载的氢化催化剂。
作为合适的氢化催化剂,可以举出环戊二烯钛化合物、还原性有机金属化合物、或者这些的混合物。
作为环戊二烯钛化合物,可以使用但不限于例如日本特开平8-109219号公报中记载的化合物。具体地说,可以举出双环戊二烯二氯化钛、单五甲基环戊二烯三氯化钛等具有至少1个以上的具有(取代)环戊二烯骨架、茚基骨架或芴基骨架的配位体的化合物。
作为还原性有机金属化合物,可以举出但不限于例如有机锂等有机碱金属化合物、有机镁化合物、有机铝化合物、有机硼化合物或有机锌化合物等。
对氢化反应进行说明。
反应温度通常优选为0~200℃的温度范围、更优选为30~150℃的温度范围。
氢化反应中使用的氢的压力优选为0.1~15MPa、更优选为0.2~10MPa、进一步优选为0.3~5MPa。
氢化反应时间通常优选为3分钟~10小时、更优选为10分钟~5小时。
氢化反应可以为分批工艺、连续工艺或它们的组合中的任一种。
优选从经氢化反应得到的氢化嵌段共聚物的溶液中根据需要除去催化剂残渣,从溶液中分离出氢化嵌段共聚物。
作为分离方法,可以举出但不限于例如下述方法:向氢化后的反应液中加入丙酮或醇等对于氢化改性共聚物为不良溶剂的极性溶剂来使聚合物沉淀并进行回收的方法;在搅拌下向热水中投入反应液,通过汽提除去溶剂而进行回收的方法;直接将聚合物溶液加热而蒸馏除去溶剂的方法;等等。
需要说明的是,在本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中可以添加各种酚系稳定剂、磷系稳定剂、硫系稳定剂、胺系稳定剂等稳定剂。
[氢化嵌段共聚物组合物]
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物含有氢化嵌段共聚物(甲)、烯烃系树脂(乙)、热塑性树脂(丙)以及软化剂(丁)。
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物含有:本实施方式的(甲)氢化嵌段共聚物:1质量%以上50质量%以下;(乙)至少一种烯烃系树脂:5质量%以上90质量%以下;至少一种热塑性树脂(丙):1质量%以上50质量%以下;以及至少一种软化剂(丁):5质量%以上90质量%以下。
((乙)烯烃系树脂)
下面对构成本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物的烯烃系树脂(乙)进行说明。
作为烯烃系树脂(乙),可以举出但不限于例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯等α-烯烃类的均聚物。还可以举出由选自乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯等中的烯烃的组合构成的无规共聚物或嵌段共聚物。
具体地说,可以举出乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-3-甲基-1-丁烯共聚物、乙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-1-癸烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-1-辛烯共聚物、丙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、乙烯-丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-己烯-乙烯共聚物、丙烯-1-辛烯-乙烯共聚物等乙烯和/或丙烯-α-烯烃共聚物。
另外,作为与乙烯和/或丙烯的共聚物,还包括与其他不饱和单体的共聚物。
作为上述与其他不饱和单体的共聚物,可以举出但不限于例如乙烯和/或丙烯与丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、芳基马来酸酰亚胺、烷基马来酸酰亚胺等不饱和有机酸或其衍生物的共聚物;乙烯和/或丙烯与乙酸乙烯酯等乙烯基酯类的共聚物;以及乙烯和/或丙烯与双环戊二烯、4-乙叉基-2-降冰片烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯等非共轭二烯等的共聚物。
从经济性、使本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中的相容性良好而得到高透明性的方面出发,(乙)烯烃系树脂优选包含至少一种聚丙烯系树脂。
另外,作为烯烃系树脂(乙),可以利用特定的官能团进行了改性。
作为官能团没有特别限定,例如可以举出环氧基、羧基、酸酐基、羟基等。
作为用于使烯烃系树脂(乙)改性的含有官能团的化合物或改性剂没有特别限定,例如可以举出下述化合物。
例如可以举出甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚等不饱和环氧化物、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、烯丙基琥珀酸、马来酸酐、富马酸酐、衣康酸酐等不饱和有机酸等。此外可以举出但不特别限定于例如离聚物、氯化聚烯烃等。
从经济性、使本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中的相容性良好而得到高透明性的方面出发,烯烃系树脂(乙)优选为聚丙烯均聚物、乙烯-丙烯无规或嵌段共聚物等聚丙烯系树脂。
特别是从透明性、柔软性的方面出发,更优选乙烯-丙烯无规共聚物。
烯烃系树脂(乙)可以由仅1种单独的材料构成,也可以将2种以上合用而成。
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物含有氢化嵌段共聚物(甲)、以及至少一种烯烃系树脂(乙),氢化嵌段共聚物(甲)的含量优选为1质量%以上50质量%以下、更优选为1质量%以上45质量%以下、进一步优选为5质量%以上40质量%以下。
氢化嵌段共聚物(甲)的含量为1质量%以上时,氢化嵌段共聚物组合物的耐磨耗性提高,硬度趋于降低。另一方面,氢化嵌段共聚物(甲)的含量为50质量%以下时,本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物的耐油性趋于提高。
另外,关于烯烃树脂(乙)的含量,从本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物的机械强度的方面出发为5质量%以上,从氢化嵌段共聚物组合物的低温特性的方面出发为90质量%以下。优选为7质量%以上85质量%以下、更优选为10质量%以上80质量%以下。
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中,除了上述本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)、聚烯烃系树脂(乙)以外,还含有1质量%以上50质量%以下的至少一种热塑性树脂(丙)、5质量%以上90质量%以下的至少一种软化剂(丁)。此外还可混配改性剂、添加剂等。
上述软化剂(丁)使本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物柔软化、并且赋予流动性(成型加工性)。
作为软化剂,可以应用但不限于例如矿物油、液态或低分子量的合成软化剂,特别是优选环烷烃系和/或链烷烃系的操作油或增量油。
矿物油系的软化剂为芳香环、环烷烃环和链烷烃链的混合物,将链烷烃链的碳原子数占总碳的50%以上的成分称为链烷烃系,将环烷烃环的碳原子数为30~45%的成分称为环烷烃系,并且将芳香族碳原子数超过30%的成分称为芳香族系。
作为合成软化剂,可以使用例如聚丁烯、低分子量聚丁二烯、液体石蜡等,更优选上述的矿物油系软化剂。
在对本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物要求高耐热性、机械物性的情况下,所应用的矿物油系软化剂在40℃的运动粘度优选为60cst以上、更优选为120cst以上。
软化剂可以单独使用仅一种,也可以将两种以上合用。
上述改性剂具有提高本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物的表面的耐划伤性、改善粘着性的功能。
作为改性剂,可以应用但不限于例如有机聚硅氧烷。其发挥出氢化嵌段共聚物组合物的表面改性效果,并且发挥出作为耐磨耗性改善助剂的功能。
作为改性剂的形态,可以是低粘度的液态~高粘度的液态物、固态物中的任一种,从确保在本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中的良好的分散性的方面出发,适合为液态物、即硅油。此外,关于改性剂的运动粘度,从抑制聚硅氧烷本身的渗出的方面出发,优选为90cst以上、更优选为1000cst以上。作为聚硅氧烷,可以举出但不限于例如二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷等通用硅油或经烷基改性、聚醚改性、氟改性、醇改性、氨基改性、环氧改性等的各种改性硅油。尽管没有特别限制,但出于作为耐磨耗性改善助剂的效果高的原因,适合为二甲基聚硅氧烷。
这些改性剂可以单独使用仅一种,也可以将两种以上合用。
作为添加剂,只要是填充剂、润滑剂、防粘剂、增塑剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、抗静电剂、增强剂、着色剂、热塑性树脂或橡胶状聚合物的混配中通常使用的添加剂就没有特别限制。
作为填充剂,可以举出但不限于例如氧化硅、滑石、云母、硅酸钙、水滑石、高岭土、硅藻土、石墨、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁、氢氧化铝、硫酸钙、硫酸钡等无机填充剂、炭黑等有机填充剂。
作为润滑剂,可以举出但不限于例如硬脂酸、山嵛酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、亚乙基双硬脂酰胺等。
作为增塑剂,可以举出但不限于例如有机聚硅氧烷、矿物油等。
作为抗氧化剂,可以举出但不限于例如受阻酚系抗氧化剂。
作为热稳定剂,可以举出但不限于例如磷系、硫系以及胺系热稳定剂等。
作为光稳定剂,可以举出但不限于例如受阻胺系光稳定剂。
作为紫外线吸收剂,可以举出但不限于例如苯并三唑系紫外线吸收剂。
作为增强剂,可以举出但不限于例如有机纤维、玻璃纤维、碳纤维、金属晶须等。
作为着色剂,可以举出但不限于例如氧化钛、氧化铁、炭黑等。
此外还可举出“ゴム·プラスチック配合薬品(橡胶-塑料混配化学药品)”(ラバーダイジェスト社(橡胶文摘社)编)等中记载的添加剂。
((丙)热塑性树脂)
作为上述热塑性树脂(丙),可以举出但不限于例如共轭二烯化合物与乙烯基芳香族化合物的嵌段共聚物及其氢化物(但与上述本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)不同)、上述乙烯基芳香族化合物的聚合物、上述乙烯基芳香族化合物与其他乙烯基单体(例如乙烯、丙烯、丁烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸和丙烯酸甲酯等丙烯酸酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯、丙烯腈、甲基丙烯腈等)的共聚树脂、橡胶改性苯乙烯系树脂(HIPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS)、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(MBS)等。
另外,作为上述(丙)热塑性树脂,可以举出但不限于例如聚乙烯、含有50质量%以上乙烯的乙烯共聚物(例如乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及其水解物)、乙烯-丙烯酸离聚物、氯化聚乙烯等聚乙烯系树脂、聚丙烯、含有50质量%以上丙烯的丙烯共聚物(例如丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丙烯酸乙酯共聚物)、氯化聚丙烯等聚丙烯系树脂、乙烯-降冰片烯树脂等环状烯烃系树脂、聚丁烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂及其水解物等。
另外,作为(丙)热塑性树脂,可以举出但不限于例如丙烯酸及其酯或酰胺的聚合物、聚丙烯酸酯系树脂、丙烯腈和/或甲基丙烯腈的聚合物、含有50质量%以上这些丙烯腈系单体的作为与其他可共聚单体的共聚物的腈树脂、尼龙-46、尼龙-6、尼龙-66、尼龙-610、尼龙-11、尼龙-12、尼龙-6尼龙-12共聚物等聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、热塑性聚氨酯系树脂、聚-4,4’-二氧基二苯基-2,2’-丙烷碳酸酯等聚碳酸酯系聚合物、聚醚砜或聚烯丙基砜等热塑性聚砜、聚甲醛系树脂、聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚等聚苯醚系树脂、聚苯硫醚、聚4,4’-二亚苯基硫醚等聚苯硫醚系树脂、聚芳酯系树脂、聚醚酮聚合物或共聚物、聚酮系树脂、氟系树脂、聚氧苯甲酰系聚合物、聚酰亚胺系树脂、1,2-聚丁二烯、反式聚丁二烯等聚丁二烯系树脂等。
上述热塑性树脂(丙)中,特别优选聚苯乙烯、橡胶改性苯乙烯系树脂等苯乙烯系树脂、聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯系共聚物、乙烯-丙烯酸酯系共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯系共聚物等聚乙烯系聚合物、聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物等聚丙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂。这些热塑性树脂(丙)的数均分子量通常为1000以上、优选为5000~500万、更优选为1万~100万。
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中,关于热塑性树脂(丙)的含量,从机械强度的方面出发为1质量%以上,从耐油性的方面出发为50质量%以下。优选为3质量%以上47质量%以下、更优选为5质量%以上45质量%以下。
另外,将上述成分(甲)和(丙)的合计量设为100质量份的情况下,成分(丙)的含量优选为2~150质量份、更优选为2~140质量份、进一步优选为2~130质量份。
((丁)软化剂)
接着对构成本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物的软化剂(丁)进行说明。
软化剂(丁)优选为使氢化嵌段共聚物组合物柔软化并且赋予加工性的橡胶用软化剂。
作为软化剂(丁),可以举出但不限于例如矿物油、液态或低分子量的合成软化剂,其中优选环烷烃系和/或链烷烃系的操作油或增量油。
矿物油系软化剂为芳香环、环烷烃环和链烷烃链的混合物,将链烷烃链的碳原子数占总碳的50%以上的成分称为链烷烃系,将环烷烃环的碳原子数为30~45%的成分称为环烷烃系,并且将芳香族碳原子数超过30%的成分称为芳香族系。
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中可以使用合成软化剂,没有特别限定,例如可以使用聚丁烯、低分子量聚丁二烯、液体石蜡等。其中优选上述的矿物油系橡胶用软化剂。
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中,关于软化剂(丁)的含量,从表面触感的方面出发为5质量%以上,从抑制渗出的方面出发为90质量%以下。优选为7质量%以上85质量%以下、更优选为10质量%以上80质量%以下。
另外,将成分(甲)和(乙)的合计量设为100质量份的情况下,成分(丁)的含量优选为2~150质量份、更优选为2~130质量份、进一步优选为2~100质量份。软化剂(丁)的含量为上述上限值以下时,能够抑制渗出,表面触感良好。
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中,除了上述成分(甲)、(乙)、(丙)和(丁)以外,还可以根据需要混配任选的添加剂。
关于添加剂的种类,只要是在热塑性树脂或橡胶状聚合物的混配中通常使用的添加剂就没有特别限制。
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物可以通过现有公知方法来制造。
关于本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物的制造方法,可以使用但不限于例如下述方法:使用班伯里混炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、蜗杆捏和机、多螺杆挤出机等混合机,将各成分(上述氢化嵌段共聚物(甲)以及聚烯烃系树脂(乙)、热塑性树脂(丙)、软化剂(丁)、其他添加剂)进行熔融混炼的方法;将各成分溶解或分散混合后,加热除去溶剂的方法;等等。
特别是从生产率、良好的混炼性的方面出发,基于挤出机的熔融混炼法是合适的。
关于氢化嵌段共聚物组合物的形状,可以制成但不限定于例如粒料状、片状、线料状、碎片状等任意的形状。另外,也可以在熔融混炼后直接制作成型品。
(增强性填充剂和增强性填充剂混配物)
通过在本实施方式的氢化嵌段共聚物或上述氢化嵌段共聚物组合物(以下有时记载为成分(A))中混配选自氧化硅系无机填充剂、金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳酸化物、炭黑中的至少一种增强性填充剂(以下有时记载为成分(C)),能够制备增强性填充剂混配物。
增强性填充剂混配物中的成分(C)的含量相对于本实施方式的氢化嵌段共聚物或上述氢化嵌段共聚物组合物(成分(A))100质量份优选为0.5~100质量份、更优选为5~100质量份、进一步优选为20~80质量份。
在使用本实施方式的氢化嵌段共聚物或上述氢化嵌段共聚物组合物(成分(A))制备上述增强性填充剂混配物的情况下,优选进一步包含相对于成分(A)100质量份为0~500质量份、优选为5~300质量份、更优选为10~200质量份的与上述本实施方式的氢化嵌段共聚物以及上述烯烃系树脂(乙)以及上述热塑性树脂(丙)不同的热塑性树脂和/或橡胶状聚合物(以下有时记载为成分(B))。
(与成分(乙)、成分(丙)不同的热塑性树脂和/或橡胶状聚合物)
作为上述热塑性树脂和/或橡胶状聚合物(成分(B)),可以举出但不限于例如乙烯基芳香族单体单元含量超过60质量%的共轭二烯单体与乙烯基芳香族单体的嵌段共聚树脂及其氢化物(但与本实施方式的氢化嵌段共聚物(A)不同);上述乙烯基芳香族化合物的聚合物;上述乙烯基芳香族化合物与其他乙烯基化合物(例如乙烯、丙烯、丁烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸和丙烯酸甲酯等丙烯酸酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯、丙烯腈、甲基丙烯腈等)的共聚树脂;橡胶改性苯乙烯系树脂(HIPS);丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS);甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(MBS);聚乙烯;乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及其水解物等由乙烯和其他可共聚的单体构成的乙烯含量为50质量%以上的共聚物;乙烯-丙烯酸离聚物、氯化聚乙烯等聚乙烯系树脂;聚丙烯;丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丙烯酸乙酯共聚物、氯化聚丙烯等聚丙烯系树脂、乙烯-降冰片烯树脂等环状烯烃系树脂、聚丁烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂及其水解物等由丙烯和其他可共聚的单体构成的丙烯含量为50质量%以上的共聚物;丙烯酸及其酯或酰胺的聚合物;聚丙烯酸酯系树脂;丙烯腈和/或甲基丙烯腈的聚合物;由丙烯腈系单体和其他可共聚的单体构成的作为丙烯腈系单体含量为50质量%以上的共聚物的腈树脂;尼龙-46、尼龙-6、尼龙-66、尼龙-610、尼龙-11、尼龙-12、尼龙-6、尼龙-12共聚物等聚酰胺系树脂;聚酯系树脂;热塑性聚氨酯系树脂;聚-4,4’-二氧基二苯基-2,2’-丙烷碳酸酯等聚碳酸酯系聚合物;聚醚砜、聚烯丙基砜等热塑性聚砜;聚甲醛系树脂;聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚等聚苯醚系树脂;聚苯硫醚、聚4,4’-二亚苯基硫醚等聚苯硫醚系树脂;聚芳酯系树脂;聚醚酮聚合物或共聚物;聚酮系树脂;氟系树脂;聚氧苯甲酰系聚合物;聚酰亚胺系树脂;1,2-聚丁二烯、反式聚丁二烯等聚丁二烯系树脂等。
这些成分(B)可以键合有含有羟基、环氧基、氨基、羧酸基、酸酐基等极性基团的原子团。
可以作为上述增强性填充剂(成分(C))使用的氧化硅系无机填充剂是以化学式SiO2作为结构单元的主成分的固体颗粒,可以举出但不限于例如氧化硅、粘土、滑石、高岭土、云母、硅灰石、蒙脱土、沸石、玻璃纤维等无机纤维状物质等。另外还可以使用表面进行了疏水化的氧化硅系无机填充剂、氧化硅系无机填充剂与除氧化硅系以外的无机填充剂的混合物。作为氧化硅系无机填充剂,优选氧化硅和玻璃纤维。作为氧化硅,可以举出被称为干式法白炭黑、湿式法白炭黑、合成硅酸盐系白炭黑、胶态氧化硅的物质。
氧化硅系无机填充剂优选平均粒径为0.01~150μm,为了将氧化硅系无机填充剂分散在增强性填充剂混配物中,充分发挥其添加效果,平均分散粒径优选为0.05~1μm、更优选为0.05~0.5μm。
可以作为上述增强性填充剂(成分(C))使用的金属氧化物是以化学式MxOy(M为金属原子,x、y分别为1~6的整数)作为结构单元的主成分的固体颗粒,例如可以举出氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锌等。另外,作为增强性填充剂,可以使用金属氧化物和除金属氧化物以外的无机填充剂的混合物。
关于作为增强性填充剂使用的金属氢氧化物,可以举出但不限于例如氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锆、水合硅酸铝、水合硅酸镁、碱式碳酸镁、水滑石、氢氧化钙、氢氧化钡、氧化锡的水合物、硼砂等无机金属化合物的水合物等水合系无机填充材料,特别优选氢氧化镁和氢氧化铝。
关于作为增强性填充剂使用的金属碳酸化物,可以举出但不限于例如碳酸钙、碳酸镁等。
另外,作为增强性填充剂,可以使用例如FT、SRF、FEF、HAF、ISAF、SAF等各等级的炭黑,特别优选氮吸附比表面积为50mg/g以上、DBP(邻苯二甲酸二丁酯)吸油量为80mL/100g以上的炭黑。
在使用了本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)或氢化嵌段共聚物组合物(成分(A))的增强性填充剂混配物中可以混配硅烷偶联剂(以下有时记载为成分(D))。
硅烷偶联剂(D)用于使本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)与上述增强性填充剂(C)的相互作用变得紧密,是针对氢化嵌段共聚物(甲)和增强性填充剂(C)中的一者或两者具有亲和性或键合性的基团的化合物。
作为优选的硅烷偶联剂(D),可以举出但不限于例如具有硅烷醇基或烷氧基硅烷并且具有连结有2个以上的巯基和/或硫的多硫键合的物质。具体地说,可以举出双-[3-(三乙氧基甲硅烷基)-丙基]-四硫化物、双-[3-(三乙氧基甲硅烷基)-丙基]-二硫化物、双-[2-(三乙氧基甲硅烷基)-乙基]-四硫化物、3-巯基丙基-三甲氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基丙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑四硫化物等。
从得到目标作用效果的方面出发,硅烷偶联剂(D)的混配量相对于增强性填充剂混配物优选为0.1~30质量%、更优选为0.5~20质量%、进一步优选为1~15质量%。
含有本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)或上述氢化嵌段共聚物组合物以及增强性填充剂的增强性填充剂混配物可以利用硫化剂进行硫化、即进行交联而制成硫化组合物。
作为硫化剂,可以举出有机过氧化物和偶氮化合物等自由基引发剂、肟化合物、亚硝基化合物、多元胺化合物、硫、含硫化合物(一氯化硫、二氯化硫、二硫化物化合物、高分子多硫化合物等。
关于硫化剂的用量,通常相对于氢化嵌段共聚物(甲)或上述氢化嵌段共聚物组合物100质量份为0.01~20质量份、优选为0.1~15质量份的比例。
关于作为硫化剂使用的有机过氧化物(以下有时记载为成分(E)),从异味性、焦烧稳定性(在各成分混合时的条件下不发生交联,但在交联反应条件时迅速发生交联的特性)的方面出发,可以举出但不限于例如2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)-3-己炔、1,3-双(叔丁基过氧化异丙基)苯、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、正丁基-4,4-双(叔丁基过氧)戊酸酯、二叔丁基过氧化物作为优选物。
除了上述物质以外,还可使用例如二枯基过氧化物、过氧化苯甲酰、对氯过氧化苯甲酰、过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过苯甲酸酯、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、二乙酰基过氧化物、过氧化月桂酰、叔丁基枯基过氧化物等。
另外,在进行硫化时,作为硫化促进剂(以下有时记载为成分(F)),可以以与需要相应的量使用次磺酰胺系、胍系、秋兰姆系、醛-胺系、醛-氨系、噻唑系、硫脲系、二硫代氨基甲酸酯系化合物等。
另外,作为硫化助剂,也可以以与需要相应的量使用锌白、硬脂酸等。
另外,在使用作为上述硫化剂的有机过氧化物对增强性填充剂混配物进行交联时,特别可以将对醌二肟、p,p’-二苯甲酰基醌二肟、N-甲基-N-4-二亚硝基苯胺、亚硝基苯、二苯基胍、三羟甲基丙烷-N,N’-间亚苯基二马来酰亚胺等过氧化交联用助剂(以下有时记载为成分(G));二乙烯基苯、氰脲酸三烯丙酯、乙二醇二(甲基丙烯酸酯)、二乙二醇二(甲基丙烯酸酯)、聚乙二醇二(甲基丙烯酸酯)、三羟甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)、甲基丙烯酸烯丙基酯等多官能性甲基丙烯酸酯单体;丁酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯等多官能性乙烯基单体(以下有时记载为成分(H))等与作为上述硫化剂的有机过氧化物合用。
这样的硫化促进剂(F)、过氧化交联用助剂(G)、多官能性乙烯基单体(H)通常以相对于氢化嵌段共聚物(甲)或上述氢化嵌段共聚物组合物(成分(A))100质量份优选为0.01~20质量份、更优选为0.1~15质量份的比例使用。
作为利用硫化剂将增强性填充剂混配物进行硫化的方法,可以应用以往实施的方法,例如可以在120~200℃、优选140~180℃的温度下进行硫化。经硫化的增强性填充剂混配物在硫化物的状态下发挥出耐热性、耐挠曲性、耐油性。
为了改善使用了上述本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)或氢化嵌段共聚物组合物的增强性填充剂混配物的加工性,可以进一步混配软化剂(以下有时记载为成分(I))。即,除了构成氢化嵌段共聚物组合物的软化剂(丁)以外,还可以进一步以所期望的量混配软化剂。
软化剂中,矿物油、液态或低分子量的合成软化剂是合适的。其中优选通常用于橡胶的软化、增容、加工性提高的环烷烃系和/或链烷烃系的操作油或增量油。
矿物油系软化剂为芳香环、环烷烃环和链烷烃链的混合物,链烷烃链的碳原子数占总碳的50%以上的成分称为链烷烃系,环烷烃环的碳原子数为30~45%的成分称为环烷烃系,并且芳香族碳原子数超过30%的成分称为芳香族系。
在上述增强性填充剂混配物中可以使用合成软化剂,可以使用聚丁烯、低分子量聚丁二烯、液体石蜡等。但是优选上述矿物油系软化剂。
增强性填充剂混配物中的软化剂(成分(I))的混配量相对于氢化嵌段共聚物(甲)或上述氢化嵌段共聚物组合物(成分(A))100质量份优选为0~100质量份、更优选为1~90质量份、进一步优选为30~90质量份。若软化剂的量超过100质量份,则容易产生渗出,在组合物表面可能产生发粘。
包含本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)或上述氢化嵌段共聚物组合物的增强性填充剂混配物可适当地用作建筑材料、电线被覆材料、减振器材料等中。另外,该硫化物利用其特征适合于轮胎用途、防震橡胶、带、工业用品、鞋类、发泡体等材料。
(交联物)
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)或上述氢化嵌段共聚物组合物可以在硫化剂的存在下进行交联,制成交联物、即交联氢化嵌段共聚物或交联氢化嵌段共聚物组合物。
通过将本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)或上述氢化嵌段共聚物组合物进行交联,能够提高耐热性[高温压缩永久变形(C-Set(compression set))]、耐挠曲性。
在制备含有本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)或上述氢化嵌段共聚物组合物的上述增强性填充剂混配物的交联物的情况下,尤其是氢化嵌段共聚物(甲)或氢化嵌段共聚物组合物(成分(A))与不同于上述烯烃系树脂(乙)、上述热塑性树脂(丙)的热塑性树脂和/或橡胶状聚合物(成分(B))的混配比例以成分(A)/成分(B)的质量比例计优选为10/90~100/0、更优选为20/80~90/10、进一步优选为30/70~80/20。
在将本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)或氢化嵌段共聚物组合物进行交联的情况下,交联的方法没有特别限定,优选进行所谓的“动态交联”。
所谓动态交联是将各种混配物在熔融状态下在硫化剂发生反应的温度条件下进行混炼,由此同时引起分散和交联的方法,在A.Y.Coran等人的文献(Rub.Chem.andTechnol.vol.53.141-(1980))中有详细记载。
动态交联通常使用班伯里混炼机、加压式捏合机之类的密闭式混炼机、或者单螺杆或双螺杆挤出机等来进行。混炼温度通常为130~300℃、优选为150~250℃,混炼时间通常为1~30分钟。
作为动态交联中使用的硫化剂,适合使用有机过氧化物、酚树脂交联剂,其用量通常相对于氢化嵌段共聚物(甲)或氢化嵌段共聚物组合物(成分(A))100质量份为0.01~15质量份、优选为0.04~10质量份。
关于作为硫化剂使用的有机过氧化物,可以使用上述成分(E)。在使用有机过氧化物进行交联时,作为硫化促进剂可以使用上述成分(F),并且还可合用上述成分(G):过氧化交联用助剂、上述成分(H):多官能性乙烯基单体等。这些硫化促进剂的用量通常相对于氢化嵌段共聚物或氢化嵌段共聚物组合物(成分(A))100质量份为0.01~20质量份、优选为0.1~15质量份。
在使用了本实施方式的氢化嵌段共聚物或氢化嵌段共聚物组合物(成分(A))的交联物中,可以在无损于其目的的范围内根据需要混配软化剂、耐热稳定剂、抗静电剂、耐候稳定剂、抗老化剂、填充剂、着色剂、润滑剂等添加物。作为用于控制最终产品的硬度、流动性而混配的软化剂,可以使用上述橡胶用软化剂(I)。
软化剂可以在将各成分进行混炼时添加,也可以在氢化嵌段共聚物(甲)的制造时预先使其包含在上述氢化嵌段共聚物中,即制备充油橡胶。
制备上述交联物时的软化剂的添加量相对于氢化嵌段共聚物(甲)或氢化嵌段共聚物组合物(成分(A))100质量份通常为0~200质量份、优选为10~150质量份、更优选为20~100质量份。
另外,作为填充剂,可以使用作为上述增强性填充剂的成分(C)。填充剂的添加量相对于氢化嵌段共聚物或氢化嵌段共聚物组合物(成分(A))100质量份通常为0~200质量份、优选为10~150质量份、更优选为20~100质量份。
上述交联物按照凝胶含量(其中不包括无机填充剂等不溶物等的不溶成分)优选为5~80质量%、更优选为10~70质量%、进一步优选为20~60质量%的方式进行动态交联。关于凝胶含量,使用沸腾二甲苯利用索氏提取器将交联物1g回流10小时,将残留物利用80目的金属丝网过滤,测定网上残留的不溶物的干燥质量(g),求出不溶物相对于试样1g的比例(质量%),将其作为凝胶含量。凝胶含量可以通过调整硫化剂的种类、量、硫化时的条件(温度、停留时间、剪切力等)来进行控制。
上述交联物可以与上述增强性填充剂混配物的硫化物同样地用于轮胎用途、防震橡胶、带、工业用品、鞋类、发泡体等,进而还可作为医疗用器具材料、食品包装材料使用。
[使用氢化嵌段共聚物(甲)或氢化嵌段共聚物组合物的成型体]
本实施方式的成型体是本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)或氢化嵌段共聚物组合物的成型体,通过将上述本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)或上述氢化嵌段共聚物组合物进行成型而得到。
上述成型体例如可通过挤出成型、注射成型、双色注射成型、夹层模塑成型、中空成型、压缩成型、真空成型、旋转成型、粉末搪塑成型、发泡成型、层压成型、压延成型、吹塑成型等进行制造。
作为上述成型体,可以举出但不限于例如片材、膜、各种形状的注射成型体、中空成型体、气压成型体、真空成型体、挤出成型体、发泡成型体、无纺布或纤维状成型体、合成皮革等各种各样的成型体。
这些成型体可用于例如汽车用部件、食品包装材料、医疗器具、家电产品部件、电子器件部件、建筑材料、工业部件、家庭用品、玩具材料、鞋类用材料、纤维材料等中。
作为汽车用部件,可以举出但不限于例如侧嵌条、封油环、旋钮、密封条、窗框及其密封材料、扶手、助手用把手、门把手、手柄、操作箱、头枕、仪表板、保险杠、阻流板、气囊罩等。
作为医疗器具,可以举出但不限于例如医疗用管、医疗用软管、导液管、血袋、输液袋、血小板保存袋、人工透析用袋等。
作为建筑材料,可以举出但不限于例如墙壁材料、地板材料等。
此外还可以举出但不特别限定于例如工业用软管、食品用软管、吸尘器软管、电冷密封、电线、其他各种被覆材料、把手用被覆材料、软质人偶等。
对上述成型体可适宜地实施发泡、粉末、拉伸、粘接、印刷、涂布、镀覆等加工。
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)和上述氢化嵌段共聚物组合物在柔软性、低回弹性、透明性、耐弯折性方面表现出优异的效果,因此作为软管(hose)、管(tube)等中空状成型体的材料非常有用。
接着,对于使用了本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)、氢化嵌段共聚物组合物的成型体,根据目的分成[第一成型体]~[第三成型体]进行说明。
[第一成型体]
作为使用了本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的成型体的第一方式,可以举出实质上仅由氢化嵌段共聚物(甲)构成的成型体。
“实质上仅由氢化嵌段共聚物(甲)构成”是指构成成型体的聚合物仅为氢化嵌段共聚物(甲),并非旨在排除含有后述的各种添加剂。另外,不排除在无损于氢化嵌段共聚物(甲)的功能的范围内添加其他聚合物的方式。关于可容许的其他聚合物的添加量,尽管也取决于聚合物的结构、用途,但例如在与聚丙烯等聚烯烃形成树脂组合物的情况下,大致为5质量%以下。若为与其他弹性体的树脂组合物,则尽管取决于上述其他弹性体的结构,但其添加量可容许最高为80质量%以下。
第一成型体除了适合于医疗用途等中使用的透明管、袋以外,还可用作构成用于保护膜的粘合性膜的粘合层,但第一成型体并不限定于上述用途。
(管(tube))
使用了本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的管的透明性、柔软性、耐弯折性、溶剂粘接性以及各特性的平衡优异。
对于管,除了本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)以外,还可在无损于本实施方式的目的的范围内进一步含有其他成分。作为其他成分,可以举出但不限于例如与氢化嵌段共聚物(甲)不同结构的氢化共聚物(苯乙烯系热塑性弹性体)、热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗老化剂、增塑剂、光稳定剂、结晶成核剂、冲击改良剂、颜料、润滑剂、软化剂、抗静电剂、分散剂、阻燃剂、铜抑制剂、交联剂、阻燃助剂、增容剂以及增粘剂等。这些其他成分可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
<润滑剂>
为了防止管表面彼此或内部彼此的固着、并且使手触感等质感良好,上述管也可以含有润滑剂。
作为润滑剂,优选为选自脂肪酰胺系润滑剂、硬脂酸金属盐系润滑剂以及脂肪酸单甘油酯系润滑剂中的至少一种(优选至少2种)润滑剂。
作为脂肪酰胺系润滑剂,可以举出但不限于例如芥酰胺、山嵛酰胺、油酰胺、硬脂酰胺、N-硬脂基月桂酰胺、N-硬脂基硬脂酰胺、N-硬脂基山嵛酰胺、N-硬脂基芥酰胺、N-油基油酰胺、N-油基山嵛酰胺、N-月桂基芥酰胺、亚乙基双油酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、六亚甲基双油酰胺、六亚甲基双芥酰胺等。这些之中,优选芥酰胺、山嵛酰胺、油酰胺、硬脂酰胺以及亚乙基双硬脂酰胺,更优选油酰胺。
作为硬脂酸金属盐系润滑剂的金属种类,可以举出例如锌、钠、钙、镁、锂等。这些之中,优选硬脂酸锌。
作为脂肪酸单甘油酯系润滑剂,可以举出但不限于例如月桂酸单甘油酯、肉豆蔻酸单甘油酯、棕榈酸单甘油酯、硬脂酸单甘油酯、油酸单甘油酯、二十二酸单甘油酯等。这些之中,优选硬脂酸单甘油酯。
关于上述管中的润滑剂的含量,从防止固着的方面出发优选为0.05质量%以上,从避免润滑剂从管内渗出而对于管表面的印刷性造成影响的方面出发,优选为1.0质量%以下、更优选为0.7质量%以下。从这些方面出发,上述管中的润滑剂的含量优选为0.05~1.0质量%、更优选为0.05~0.7质量%的范围内。
脂肪酰胺系润滑剂、硬脂酸金属盐系润滑剂以及脂肪酸单甘油酯系润滑剂分别可以单独使用仅一种,也可以将两种以上合用。其中优选将芥酰胺、硬脂酸锌以及亚乙基双硬脂酰胺合用,质量比优选为芥酰胺/硬脂酸锌/亚乙基双硬脂酰胺=0.20/0.15/0.15。
<软化剂>
上述管也可以含有软化剂。
作为软化剂,可以举出但不限于例如链烷烃系油、环烷烃系油、芳香族系油、石蜡、液体石蜡、白色矿物油、植物系软化剂等。这些之中,从低温特性、抗渗移性等方面出发,更优选链烷烃系油、液体石蜡、白色矿物油。
软化剂在40℃的运动粘度优选为500mm2/秒以下。软化剂在40℃的运动粘度的下限值没有特别限定,优选为10mm2/秒。若软化剂在40℃的运动粘度为500mm2/秒以下,则具有上述管的流动性更加提高、成型加工性更加提高的倾向。软化剂的运动粘度可以通过使用玻璃制毛细管式粘度计进行试验的方法等来进行测定。
<赋粘剂>
管可以含有赋粘剂。
作为赋粘剂,可以举出但不限于例如苯并呋喃-茚树脂、对叔丁基苯酚-乙炔树脂、苯酚-甲醛树脂、二甲苯-甲醛树脂、萜烯树脂、氢化萜烯树脂、萜烯-酚树脂、芳香族系烃树脂、脂肪族系烃树脂、脂肪族系环状烃树脂、脂肪族·脂环族系石油树脂、脂肪族·芳香族系烃树脂、氢化改性脂环族系烃树脂、氢化脂环族系烃树脂、烃系粘合化树脂、聚丁烯、液态聚丁二烯、顺-1,4-聚异戊二烯橡胶、氢化聚异戊二烯橡胶、液态聚异戊二烯橡胶、松香系树脂等。
<管的制造方法>
[构成管的材料的制造方法]
管的构成材料例如可通过下述方法制备:适当选择本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)以及根据需要加入的其他成分,将它们进行干混的方法;利用常见的供于高分子物质混合的装置进行混合的方法;等等。
作为混合装置没有特别限定,例如可以举出班伯里混炼机、转矩流变仪(LABOPLASTOMILL)、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等混炼装置,从生产率、良好的混炼性的方面出发,优选通过使用挤出机的熔融混合法进行制造。
混炼时的熔融温度可适宜地设定,通常为130~300℃的范围内、优选为150~250℃的范围。
[管的成型方法]
作为管的成型方法没有特别限定,例如可以举出下述方法:适宜地选择本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)以及根据需要加入的成分,投入到挤出机中进行熔融,使其通过模头而制成管状,进行水冷或空气冷却而制成管。作为挤出机,可以使用单螺杆或多螺杆的挤出机,另外也可以使用多台挤出机而成型出经多层挤出而成的多层管。
管的形状没有特别限定,通常使用圆形、椭圆形等的管。管的粗细没有特别限定,例如外径优选为1~50mm、更优选为2~30mm、进一步优选为3~20mm。另外,管的厚度优选为0.3~30mm、更优选为0.4~20mm、进一步优选为0.5~10mm。
管也可以在不妨碍本实施方式的目的的范围内层积其他聚合物而制成多层管。上述其他聚合物可以单独使用1种或将2种以上组合,可以为单层或每层种类不同,可以将多层进行层积来使用。此外,通过多层化而适当地选择2种以上的不同的聚合物,由此能够得到硬度根据部位而不同但却不具有接缝的管。上述为多层结构的管的由上述聚合物构成的层根据所赋予的期望的性能可以为最内层、中间层、最外层中的任一者。
上述管中,从进一步抑制厚度的增加、维持柔软性、并且提高耐压性等方面出发,可以缠绕编织加固纱或螺旋增强体而制成耐压管(软管)。
编织加固纱设置于厚度方向上的内部或层间,可以使用维尼纶、聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺纤维、碳纤维、金属丝等,螺旋增强体设置于外周,可以使用金属、塑料等。
上述管具有优异的透明性、柔软性、耐弯折性、溶剂粘接性,并且能够使各特性的平衡高水平地良好,可以不特别限定用途而进行使用。
利用上述特性,可用于家电用品用途、汽车内外装部件用途、日用品、休闲用品、玩具、工业用品、食品制造设备用途、医疗用途、饮料水用途等广泛的用途中。这些之中,上述管能够特别合适地用作医疗用途。还可适当地用作例如输液器具用管、经肠营养器具用管、延长管、药剂施用管、血液回路用管、营养管、连结管、带翼静脉针用管、以及吸引用导管、排液用导管、经肠营养导管、胃管导管、药液施用导管、腹膜透析用管、血液导管和球囊导管、尿道导管等。
(粘合性膜)
粘合性膜具备基材膜以及粘合层,该粘合层配置在上述基材膜上,包含本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲),初期粘合性、粘合亢进性和送出性、这些各种性能的平衡优异。
粘合性膜的粘合层可以含有赋粘剂。
作为赋粘剂,只要是可对粘合层赋予粘性的树脂就没有特别限定,例如可以举出氢化萜烯树脂、松香系萜烯系树脂、氢化松香萜烯系树脂、芳香族改性氢化萜烯树脂、苯并呋喃系树脂、酚系树脂、萜烯酚系树脂、氢化萜烯酚树脂、芳香族烃树脂、脂肪族烃树脂等公知的赋粘树脂。特别优选氢化萜烯树脂、芳香族改性氢化萜烯树脂、氢化萜烯酚树脂以及萜烯酚树脂。
赋粘剂可以单独使用仅1种,也可以将两种以上混合使用。
作为赋粘剂,例如可以使用“ゴム·プラスチック配合薬品(橡胶-塑料混配化学药品)”(ラバーダイジェスト社(橡胶文摘社)编)中记载的赋粘剂。通过使用赋粘剂,可实现粘合力的改良。粘合层中的赋粘剂的含量在粘合层中优选为0.5~50质量%、更优选为5~45质量%、进一步优选为10~30质量%。若粘合层中的赋粘剂的含量为50质量%以下,则具有能够有效地防止粘合亢进、能够更加降低剥离时残胶量的倾向。该含量若为0.5质量%以上,则具有得到适度的粘合力的倾向。
<基材膜>
作为基材膜的材料没有特别限定,非极性树脂和极性树脂均可使用。从性能、价格方面等出发,作为非极性树脂,可以举出聚乙烯、均聚或嵌段聚丙烯作为优选物,作为极性树脂,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及其水解物等作为优选物。
基材膜的厚度优选为1mm以下、更优选为300μm以下、进一步优选为10~200μm。若基材膜的厚度为10μm以上,则能够充分进行被粘物的保护,若基材膜的厚度为1mm以下,则可得到实用上良好的弹性模量,得到良好的凹凸追随性,能够有效地防止拱起或剥落。
<粘合层>
粘合性膜在上述基材膜上具有包含本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的粘合层。该粘合层中可以含有后述的其他材料。
[粘合层中的其他材料]
<氢化苯乙烯系弹性体>
粘合性膜的粘合层可以进一步含有氢化苯乙烯系弹性体。
作为氢化苯乙烯系弹性体,可以举出但不限于例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯无规聚合物(SBR)、将SBS通过加氢使其饱和而成的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)作为代表性的氢化苯乙烯系弹性体,此外还可以为苯乙烯-乙烯-丁烯(SEB)、苯乙烯-乙烯-丙烯(SEP)、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)之类的结构的弹性体。
另外,作为上述氢化苯乙烯系弹性体,可以使用赋予了各种官能团的反应性弹性体。作为上述官能团,可以举出但不限于例如羟基、羧基、羰基、硫代羰基、酰卤化物基、酸酐基、硫代羧酸基、醛基、硫醛基、羧酸酯基、酰胺基、磺酸基、磺酸酯基、磷酸基、磷酸酯基、氨基、亚氨基、腈基、吡啶基、喹啉基、环氧基、硫代环氧基、硫醚基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、卤化硅基、烷氧基硅基、卤化锡基、硼酸基、含硼基、硼酸盐基、烷氧基锡基、苯基锡基。
<烯烃系树脂、烯烃系弹性体>
粘合性膜的粘合层可以进一步含有烯烃系树脂、烯烃系弹性体。
作为烯烃系树脂、烯烃系弹性体,可以举出碳原子数2~20的α-烯烃聚合物或共聚物、乙烯与不饱和羧酸或不饱和羧酸酯的共聚物。
具体地说,可以举出乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-4-甲基戊烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、丙烯均聚物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯均聚物、1-丁烯-乙烯共聚物、1-丁烯-丙烯共聚物、4-甲基戊烯均聚物、4-甲基戊烯-1-丙烯共聚物、4-甲基戊烯-1-丁烯共聚物、4-甲基戊烯-1-丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等。
<丙烯酸系共聚物>
粘合性膜的粘合层可以进一步含有丙烯酸系共聚物。
作为丙烯酸系共聚物,可以举出但不限于例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈等与乙酸乙烯酯、氯乙烯、苯乙烯等的共聚物。
<软化剂>
粘合性膜的粘合层可以进一步含有软化剂。
作为软化剂没有特别限定,例如矿物油系软化剂以及合成树脂系软化剂均可使用。
作为矿物油系软化剂,例如可以举出芳香族系烃、环烷烃系烃和链烷烃系烃的混合物。需要说明的是,链烷烃系烃的碳原子数占全部碳原子中的50%以上的成分称为链烷烃系油,环烷烃系烃的碳原子为30~45%的成分称为环烷烃系油,并且芳香族系烃的碳原子为35%以上的成分称为芳香族系油。作为矿物油系软化剂,优选作为橡胶用软化剂的链烷烃系油,作为合成树脂系软化剂,优选聚丁烯、低分子量聚丁二烯等。
<抗氧化剂、光稳定剂等>
在粘合性膜的粘合层中可以进一步添加抗氧化剂、光稳定剂等稳定剂。
作为抗氧化剂,可以举出但不限于例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸正十八烷基酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,4-双[(辛硫基)甲基]-邻甲酚、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,4-二叔戊基-6-[1-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)乙基]苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)]丙烯酸酯等受阻酚系抗氧化剂;硫代二丙酸二月桂酯、月桂基硬脂基硫代二丙酸酯、季戊四醇-四(β-月桂基硫代丙酸酯)等硫系抗氧化剂;亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯等磷系抗氧化剂。
作为光稳定剂,可以举出但不限于例如2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑等苯并三唑系紫外线吸收剂、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮系紫外线吸收剂、或者受阻胺系光稳定剂。
<颜料、蜡类、热塑性树脂、天然橡胶、合成橡胶>
粘合性膜的粘合层中,除了上述各种材料以外,还可以根据需要包含各种添加剂。
作为上述添加剂,可以举出但不限于例如氧化铁红、二氧化钛等颜料;石蜡、微晶蜡、低分子量聚乙烯蜡等蜡类;无定形聚烯烃、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等聚烯烃系或低分子量的乙烯基芳香族系热塑性树脂;天然橡胶;聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、苯乙烯·丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸类橡胶、异戊二烯-异丁烯橡胶、聚戊烯橡胶等合成橡胶。作为上述合成橡胶,除了上述物质以外,还可以举出“ゴム·プラスチック配合薬品(橡胶-塑料混配化学药品)”(ラバーダイジェスト社(橡胶文摘社)编)等中记载的物质。
<饱和脂肪酸双酰胺>
粘合性膜的粘合层可以包含具有粘合亢进抑制效果的饱和脂肪酸双酰胺。
作为饱和脂肪酸双酰胺,可以举出但不限于例如亚乙基双硬脂酰胺(EBSA)、亚甲基双硬脂酰胺、六亚甲基双硬脂酰胺等饱和脂肪酸脂肪族双酰胺、以及间亚二甲苯基双硬脂酰胺和N,N’-二硬脂基间苯二甲酰胺等饱和脂肪酸芳香族双酰胺。
这些饱和脂肪酸双酰胺可以单独使用仅一种,也可以组合使用2种以上。
此外还可混配具有抑制粘合亢进的效果的苯乙烯系嵌段相增强剂。作为苯乙烯系嵌段相增强剂,可以举出但不限定于例如苯乙烯和α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、对乙基苯乙烯、二乙烯基苯等作为单体单元的苯乙烯系化合物。它们可以单独使用仅一种,也可以组合使用2种以上。
<构成粘合性膜的粘合层的树脂材料的制造方法>
构成本实施方式的粘合性膜的粘合层的树脂材料例如可通过将本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)以及根据需要加入的其他成分进行干混的方法、通过常见的供于高分子材料混合的装置进行混合的方法等来制造。
作为混合装置,可以举出但不限于例如班伯里混炼机、转矩流变仪(LABOPLASTOMILL)、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等混炼装置,从生产率、良好的混炼性的方面出发,优选通过使用挤出机的熔融混合法进行制造。
另外,特别是在构成粘合层的树脂材料中混配赋粘剂的情况下,若使用上述干混法,则由于赋粘剂的发黏性强、且为薄片状,因而处理性可能劣化,因此也可以在本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)中预先混入赋粘剂而制成母料。构成粘合层的树脂材料在混炼时的熔融温度可适宜地设定,通常为130~300℃的范围内、优选为150~250℃的范围。
在构成粘合层的树脂材料中,为了实现轻量化、柔软化以及密合性的提高效果,可以实施发泡处理。作为发泡方法,具有但不限于例如化学方法、物理方法、热膨胀型微球等的利用。通过各无机系发泡剂、有机系发泡剂等化学发泡剂、物理发泡剂等的添加、热膨胀型的微球的添加等,能够使气泡分布在材料内部。另外,通过添加中空填料(已膨胀微球),可实现轻量化、柔软化、密合性的提高。
<粘合性膜的制造方法>
粘合性膜在基材膜上具备包含本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的粘合层。
粘合性膜的制造方法没有特别限定,例如可以举出将构成粘合层的树脂材料的溶液或熔融物涂布在基材膜上的方法、使用膜挤出机的方法等。此处,在使用构成粘合层的树脂材料的溶液或熔融物的情况下,可以在制成含有氢化嵌段共聚物(甲)和其他成分的树脂材料后制成溶液或熔融物,也可以制成添加有氢化嵌段共聚物(甲)的溶液或熔融物后进行混合。
在通过涂布树脂材料的溶液的方法制造粘合性膜的情况下,例如可将树脂材料溶解在可将其溶解的溶剂中,使用涂布机等涂布在基材膜上,将溶剂加热干燥等,由此进行制造,但并不限定于此。在使树脂材料熔融来进行涂布的方法中,例如可以使用热熔性涂布机等,将已熔融的树脂材料涂布至基材膜上等,由此制造粘合性膜,但并不限定于此。这种情况下,优选使用具有比涂布温度高的玻璃化转变温度、熔点或软化点的各种基材膜。
作为利用膜挤出机制造粘合性膜的方法,例如可以将包含树脂材料的粘合层的成分与可构成基材膜的热塑性树脂等的成分利用熔融共挤出机分成两股流体,即,使粘合层形成用流体与基材体膜形成用流体在模口内合流而形成单一流体来进行挤出,使粘合层与树脂膜层复合,由此进行制造,但并不限定于此。在为利用膜挤出机的方法的情况下,形成粘合层的树脂材料也可通过预先将粘合层用的各成分进行干混来制造,因此是生产率优异的方法。另外,在进行了挤出成型的情况下,所制作的粘合性膜的密合性、粘接强度具有特别优异的倾向。
粘合性膜可以暂时贴合在导光板或棱镜片等光学系成型体、合成树脂板、金属板、装饰胶合板、被覆涂布钢板、各种标牌等的表面,作为这些被粘物的加工时或传送、保存时的防划伤或防污垢用的保护膜使用。
[第二成型体]
第二成型体是上述本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物的成型体。
作为第二成型体,可以举出汽车部件、例如汽车内饰表皮材料、片状成型体(片、膜)、饮料水配管、饮料水管、以及包装材料、例如食品包装材料和衣料包装材料、用于保护膜的粘合性膜、与极性树脂的包覆模制(overmolding)成型体,但并不限定于上述成型体。
(包覆模制成型体)
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物具有与极性树脂显示出粘接性的倾向,因此能够与极性树脂一起进行包覆模制成型而形成多层成型体(包覆模制成型体)。
通过使包覆模制成型体成为具备包含极性树脂的层、以及层积在该层上的包含本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物的层的构成,而成为粘接性优异的成型体。
<极性树脂>
作为极性树脂,可以举出但不限于例如聚氯乙烯、ABS、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯之类的聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯之类的聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亚胺、液晶聚合物、聚四氟乙烯、酚树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯、环氧树脂以及聚氨酯。
极性树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
包含极性树脂的层除了包含极性树脂以外还可以包含填充剂。
作为包含极性树脂的层中的填充剂,可以举出但不限于例如玻璃纤维、玻璃珠、玻璃中空球、碳纤维、纤维素纳米纤维、硅灰石、钛酸钾晶须、碳酸钙晶须、硼酸铝晶须、硫酸镁晶须、海泡石、硬硅钙石、氧化锌晶须等纤维状无机填充剂、滑石、碳酸钙、氧化钙、碳酸锌、硅灰石、沸石、硅灰石、氧化硅、氧化铝、粘土、氧化钛、氢氧化镁、氧化镁、硅酸钠、硅酸钙、硅酸镁、铝酸钠、铝酸钙、铝硅酸钠、氧化锌、钛酸钾、水滑石、硫酸钡、钛黑、以及炉黑、热裂法炭黑和乙炔黑之类的炭黑等。
纤维状无机填充剂可以利用具有对于极性树脂的亲和性基团或反应性基团的化合物进行表面处理。
填充剂可以单独使用1种,也可以使用2种以上。
<包含氢化嵌段共聚物组合物的层>
作为构成上述包覆模制成型体的包含氢化嵌段共聚物组合物的层,可以举出含有本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物和橡胶状聚合物的层。
橡胶状聚合物优选包含乙烯基芳香族单体单元且包含至少1个以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段,并且还优选包含乙烯基芳香族单体单元且是乙烯基芳香族单体单元为60质量%以下的橡胶或弹性体。
作为橡胶状聚合物,可以举出但不限于例如苯乙烯·丁二烯橡胶及其氢化物(但不包括本实施方式的氢化嵌段共聚物)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物及其氢化物、苯乙烯-丁二烯·异戊二烯嵌段共聚物及其氢化物等。
包含氢化嵌段共聚物组合物的层除了含有上述热塑性树脂(丙)以外,也可以含有其他热塑性树脂。
作为上述热塑性树脂(丙)和其他热塑性树脂,可以举出但不限于例如聚丙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯共聚橡胶(EPM)以及乙烯-丙烯-非共轭二烯共聚橡胶(EPDM)等烯烃系聚合物;聚酯弹性体、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系聚合物;聚酰胺6、聚酰胺6,6、聚酰胺6,10、聚酰胺11、聚酰胺12以及聚酰胺6,12等聚酰胺系树脂;聚丙烯酸甲酯以及聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂;聚甲醛均聚物和聚甲醛共聚物等聚甲醛系树脂;苯乙烯均聚物、丙烯腈-苯乙烯树脂以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂等苯乙烯系树脂;聚碳酸酯树脂;苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶以及苯乙烯-异戊二烯共聚物橡胶等苯乙烯系弹性体及其氢化物或其改性物;天然橡胶;合成异戊二烯橡胶和液态聚异戊二烯橡胶及其氢化物或改性物;氯丁橡胶;丙烯酸类橡胶;丁基橡胶;丁腈橡胶;环氧氯丙烷橡胶;硅酮橡胶;氟橡胶;氯磺化聚乙烯;氨基甲酸酯橡胶;聚氨酯系弹性体;聚酰胺系弹性体;聚酯系弹性体;软质氯乙烯树脂;等等。
这些热塑性树脂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
包含氢化嵌段共聚物组合物的层除了含有上述软化剂(丁)以外,也可以含有其他软化剂。
作为上述软化剂(丁)以及其他软化剂,可以举出但不限于例如链烷烃系油、环烷烃系油、芳香族系油、石蜡、液体石蜡、白色矿物油、植物系软化剂等。
软化剂在40℃的运动粘度优选为500mm2/秒以下。软化剂在40℃的运动粘度的下限值没有特别限定,优选为10mm2/秒。
软化剂在40℃的运动粘度若为500mm2/秒以下,则具有热塑性弹性体组合物的流动性更加提高、成型加工性更加提高的倾向。软化剂的运动粘度可以通过使用玻璃制毛细管式粘度计进行试验的方法等来进行测定。
包含氢化嵌段共聚物组合物的层除了含有上述成分(乙)以外,还可以进一步含有其他烯烃系树脂以及烯烃系弹性体。
作为上述成分(乙)以及其他烯烃系树脂、烯烃系弹性体,可以举出但不限于例如碳原子数2~20的α-烯烃聚合物或共聚物、乙烯与不饱和羧酸或不饱和羧酸酯的共聚物。可以举出但不限于例如乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-4-甲基戊烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、丙烯均聚物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯均聚物、1-丁烯-乙烯共聚物、1-丁烯-丙烯共聚物、4-甲基戊烯均聚物、4-甲基戊烯-1-丙烯共聚物、4-甲基戊烯-1-丁烯共聚物、4-甲基戊烯-1-丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等。
包含氢化嵌段共聚物组合物的层可以含有赋粘剂。
作为赋粘剂,可以举出但不限于例如苯并呋喃-茚树脂、对叔丁基苯酚-乙炔树脂、苯酚-甲醛树脂、二甲苯-甲醛树脂、萜烯树脂、氢化萜烯树脂、萜烯-酚树脂、氢化萜烯酚树脂、芳香族改性萜烯树脂、芳香族改性氢化酚树脂、苯乙烯树脂、α-甲基苯乙烯树脂、芳香族系烃树脂、脂肪族系烃树脂、脂肪族系环状烃树脂、脂肪族·脂环族系石油树脂、脂肪族·芳香族系烃树脂、氢化改性脂环族系烃树脂、氢化脂环族系烃树脂、烃系粘合化树脂、聚丁烯、液态聚丁二烯、顺-1,4-聚异戊二烯橡胶、氢化聚异戊二烯橡胶、液态聚异戊二烯橡胶、松香系树脂等。
包含氢化嵌段共聚物组合物的层除了包含上述成分以外,还可以在无损于本发明目的的范围内进一步包含其他添加剂。
作为其他添加剂,例如可以举出热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗老化剂、增塑剂、光稳定剂、结晶成核剂、冲击改良剂、颜料、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂、阻燃助剂以及增容剂等。
这些添加剂可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
<构成上述第二成型体的氢化嵌段共聚物组合物制造方法>
构成第二成型体的氢化嵌段共聚物组合物的制造方法没有特别限定,可以通过现有公知方法来制造。
例如使用下述方法:使用加压捏合机、班伯里混炼机、密炼机、转矩流变仪(LABOPLASTOMILL)、混炼实验装置(MIX-LABO)、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、蜗杆捏和机、多螺杆挤出机等常见的混合机的熔融混炼方法;将各成分溶解或分散混合后加热除去溶剂的方法;等等。
构成上述第二成型体的氢化嵌段共聚物组合物的形状没有特别限定,例如可以举出粒料状、片状、线料状、碎片状等。另外,也可以在熔融混炼后直接制成成型品。
<包覆模制成型体的制造方法>
包覆模制成型体只要分别包含各1层以上的包含本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物的层、以及包含极性树脂的层,对层积的层数就没有特别限定。
包覆模制成型体的层形成方法没有特别限定,可以使用现有公知方法,例如可使用挤出成型、注射成型、嵌件成型、双色注射成型、夹层模塑成型、中空成型、压缩成型、真空成型、旋转成型、粉末搪塑成型、发泡成型、层压成型、压延成型以及吹塑成型。
包含本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物的层优选被热熔接在包含极性树脂的层上。更具体地说,作为优选的方式包覆模制成型体的制造方法包括下述工序:使用选自由注射成型法、嵌件成型法、挤出成型法以及压缩成型法组成的组中的至少一种方法,在已经成型的包含极性树脂的层上成型出包含本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物的层。
包覆模制成型体的制造方法在该工序之前可以包括通过任意方法、优选通过选自由注射成型法、嵌件成型法、挤出成型法以及压缩成型法组成的组中的至少一种方法成型出包含极性树脂的层的工序。
包覆模制成型体例如可以制成应对汽车部件、工具、玩具、电气·电子设备部件、医疗器具、建材·配管部件、餐具、生活·化妆用品、工业部件、各种软管、各种壳体、各种模块外壳、各种功率控制单元部件、书写工具、机械手以及医疗器具等各种用途的形状。这些之中,优选具有把手的成型体以及与人接触而需要握持力或良好触感的成型体。作为这样的成型体,可以举出但不限于例如工具、电线、连接器、便携电子设备、牙刷、剃须刀以及圆珠笔、触屏笔和手写笔之类的笔、以及叉、刀和匙之类的餐具、以及具有握持部的部件。特别优选由于使用时的振动而对人体施加的负荷大的电动工具。
作为构成上述握持部的部件,例如优选构成选自工具的握柄、电线被覆部件、连接器壳体、便携电子设备的握柄、牙刷的握柄、剃须刀的握柄、餐具的握柄、书写工具的握柄、机械手的握持部以及汽车内饰部件的握持部中的至少一种。
[第三成型体]
第三成型体是根据目的含有树脂组合物的总质量的5~99质量%、或者5~80质量%、或者大于8质量%且为60质量%以下、或者10~30质量%、或者小于70质量%的本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的树脂组合物的成型体,且是含有10~40质量%的聚烯烃树脂作为其他树脂成分的成型体。
构成第三成型体的树脂组合物优选进一步包含也被称为固化剂或固化引发剂的自由基产生化合物。作为这样的自由基产生化合物,可以举出但不限于例如叠氮化物、过氧化物、硫和硫衍生物。自由基引发剂特别优选作为固化引发剂。
也被称为固化催化剂的自由基产生化合物在高温或在UV照射下、进一步在添加其他诱发能量下产生自由基。通过自由基产生化合物,即使在UV或诱发能量不存在的情况下,树脂组合物也能够在低温下进行加工,但在活性化温度下、或者在UV或诱发能量的导入下,确实地产生高浓度的自由基。
作为自由基产生化合物,可以使用在高温下或添加UV照射等诱发能量时能够生成自由基的任意化合物。
作为自由基产生化合物,可以举出但不限于例如2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)-3-己炔、二叔丁基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、二枯基过氧化物等有机过氧化物。
另外,关于作为自由基产生化合物的代表性的非过氧化引发剂,例如可以举出2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷、2,3-三甲基甲硅烷氧基-2,3-二苯基丁烷等化合物。
另外,关于作为自由基产生化合物的代表性的UV自由基引发剂,可以举出2,2-二甲氧基-1,2二苯基乙烷-1-酮。
固化引发剂优选根据目的在树脂组合物中以0.1~10质量%或0.3~7质量%或1~5质量%的量使用。
构成第三成型体的树脂组合物可以含有多官能性共固化性添加剂、二烯系橡胶、卤化或非卤化阻燃剂、无机或有机填充剂或者纤维、单乙烯基化合物、或者抗氧化剂、着色剂或稳定化剂、粘接促进剂、增强剂、膜形成添加剂等该技术领域中公知的其他添加剂。另外,也可以以树脂组合物的0.1~50质量%的范围的量进一步包含其他添加剂。
树脂组合物优选至少进一步包含无机和/或有机填充剂。无机填充剂可以为了抑制热膨胀系数、改善层积片的韧性而使用。有机填充剂可以为了降低层积片的介电常数而使用。
作为第三成型体,可以举出预浸料、覆金属层压板、CCL、印刷电路板、多层布线基板以及电子设备等,但并不限定于上述情况。
[氢化嵌段共聚物的其他用途]
(预浸料、覆金属层压板)
本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)可以用于覆金属层压板用的介电化合物以及由其制作的印刷电路板。通过使用本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲),可得到加工性良好、溶液粘度低、具有优异的固化性、软化点温度高、在高频率下介质损耗角正切低、以及介电常数特性低的树脂组合物,进而可由上述树脂组合物得到金属箔与绝缘层的粘接性优异的预浸料和覆金属层压板。
上述预浸料是指通过使包含本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的树脂组合物浸渗至基布或增强布而得到的浸渗后的织物。
覆金属层压板是指印刷电路板或电路基板的基材。覆金属层压板通过在浸渍于树脂组合物中之后的增强材料(例如纤维玻璃布)的单面或双面层积金属、例如铜包层而得到。
具体地说,覆铜层压板(CCL)例如通过将1层以上的预浸料层积至1层以上的铜箔而得到。层积通过在高温、高压以及真空条件下将1组以上的铜和预浸料的叠置物一起进行压制来实现。
印刷电路板通过对CCL的铜表面进行蚀刻、制作电子电路而得到。为了在层间建立电气连接,将蚀刻后的CCL组装成具备经贯穿且经镀覆处理的孔的多层构成。
在制造预浸料、覆金属层压板时,为了变更上述树脂组合物的固体成分、以及为了调整树脂组合物的粘度,可以添加溶剂。
作为溶剂,可以举出但不限于例如甲基乙基酮等酮、二丁醚等醚、乙酸乙酯等酯、二甲基甲酰胺等酰胺、苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃、以及三氯乙烯等氯化烃。各溶剂可以单独使用1种,也可以使用它们的组合。
优选的溶剂选自由甲醇、乙醇、乙二醇甲醚、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、甲苯、二甲苯、乙酸甲氧基乙酯、乙酸乙氧基乙酯、乙酸丙氧基乙酯、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、丙二醇甲醚、γ-丁内酯(GBL)和二异丁基酮(DIBK)组成的组。
所使用的溶剂的量取决于成分的溶解度、填充剂的量、应用方法和其他因素。优选按照相对于溶液和固体成分合计的总质量包含10~50质量%的固体成分、或者15~40质量%的固体成分的方式对溶剂的用量进行调整。
在上述树脂组合物中可以进一步添加下述添加剂;偶联剂、固化促进剂、表面活性剂、增强剂、粘度调整剂、湿润剂、抗氧化剂、着色剂等中的至少一种。
添加剂的选择取决于用途、以及按照增强电路辅助装置的电气特性或者实质上不会对该电气特性带来不良影响的方式选择出的所期望的特性、例如介电常数、介质损耗角正切、介电损耗和/或其他所期望的特性。
固化促进剂是为了提高树脂组合物的反应速度而添加的。
表面活性剂是为了使无机填充剂确实地在树脂组合物中均匀分布、以及防止无机填充剂的凝集而添加的。
增强剂是为了改善树脂组合物的韧性而添加的。
上述树脂组合物可以以全部树脂组合物中的0.1~2质量%的量进一步包含该技术领域中公知的粘接促进剂、例如能够与金属箔形成复合体的含N杂环等金属粘接促进剂。由此能够增强金属箔与树脂组合物层的粘接。粘接促进剂可以以水或有机溶剂的溶液或分散液的形态包含在电阻金属层中。
上述树脂组合物可以进一步包含15质量%以下的选自由聚(亚芳基醚)、羧基-官能化聚(亚芳基醚)以及利用马来酸酐进行了官能化的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)组成的组中的粘接促进聚合物。
具体地说,固化性的树脂组合物优选含有选自共聚物、硫固化剂以及过氧化物固化剂中的固化引发剂以及作为共固化添加剂的二烯系橡胶。
上述树脂组合物可以进一步含有聚苯醚树脂、聚烯烃、苯乙烯系聚合物、苯乙烯系嵌段共聚物或氢化苯乙烯系嵌段共聚物、高Tg烃聚环烯烃等可溶性聚合物。这些可溶性聚合物是为了对树脂组合物进行改性、改善其膜形成能力、耐冲击性、Tg、加工特性而以低量进行使用的。
包含本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的上述树脂组合物中的任选的添加剂的量可以根据目的为树脂组合物的总量的0.1~25质量%、或者大于0.2质量%、或者大于0.5质量%、或者小于10质量%、或者小于15质量%的范围。
包含本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)的上述树脂组合物适合用于印刷电路板用的层积体、例如覆铜层积体。
上述层积体可以通过使树脂组合物浸渗至基板或增强材料、例如玻璃系纤维、机织物、正交叠层层积体等中,接着使树脂组合物部分或整体地固化,形成预浸料,由此来制造。为了制作层积体,可以在1层以上的预浸料上层积1层以上的铜。印刷电路板可以在多种高频高数据速度的电气和电子用途中使用。
作为用于制作高频CCL或电路基板的一个方法,例如可以举出下述方法。
将包括本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)、固化引发剂以及任选的成分、例如二烯系聚合物等多官能性共固化剂、阻燃剂以及其他任选成分的上述成分进行混合,得到树脂组合物,将上述树脂组合物使用溶剂、例如甲苯、二甲苯、甲基乙基酮(MEK)以及它们的混合物稀释成适当的粘度,形成胶液或清漆。使胶液或清漆浸渗到增强材料或基板、例如纤维、玻璃毡、木浆纸、纤维玻璃布(任选地利用偶联剂进行了处理)直至达到所期望的厚度为止。接下来,通过溶剂蒸发从浸渗后的纤维玻璃布中除去溶剂,形成预浸料。
通过在低于固化引发剂的活性化温度的温度下使溶剂蒸发、或者使用可足以蒸发溶剂但未达到凝胶化时间的时间使溶剂蒸发,由此形成上述预浸料。凝胶化时间是指从材料开始软化起到发生凝胶化的时间,凝胶化是从粘性液体到弹性凝胶的不可逆变化。使树脂组合物浸渗到基板、例如纤维品中,使所得到的经浸渗的基板半固化,或者使所涂布的纤维与其他树脂组合物一起、或在不伴有树脂组合物的情况下进行热压,由此形成预浸料。
接着,将预浸料层积在铜箔之间,在150~250℃的温度以及20kg/cm2~70kg/cm2的压力下进行固化,由此形成高频CCL或电路基板。
[发泡体]
本实施方式的成型体可以为发泡体。
本实施方式的发泡体通常通过在本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中添加发泡剂(戊)并使其发泡而得到。
发泡方法有化学方法、物理方法,均在添加无机系发泡剂或有机系发泡剂等化学发泡剂、或者物理发泡剂后通过加热等使发泡剂挥发和/或分解,使气泡分布在氢化嵌段共聚物组合物内部即可。通过将氢化嵌段共聚物组合物的成型体制成发泡体,能够实现轻量化、柔软性的提高、美观性的提高、减震/吸音特性的提高、绝热特性的提高等。
(发泡剂(戊))
作为上述发泡剂,可以使用无机系发泡剂、有机系发泡剂、物理发泡剂。
作为无机系发泡剂,可以举出但不限于例如碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵、亚硝酸铵、叠氮化合物、硼氢化钠、乙酸铝、金属粉等。
作为有机系发泡剂,可以举出但不限于例如偶氮二甲酰胺、偶氮双甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸钡、N,N’-二亚硝基五亚甲基四胺、N,N’-二亚硝基-N,N’-二甲基对苯二甲酰胺、苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼、p,p’-氧代双苯磺酰肼、对甲苯磺酰基氨基脲等。
作为物理发泡剂,可以举出但不限于例如戊烷、丁烷、己烷等烃;氯代甲烷、二氯甲烷等卤代烃;氮、二氧化碳、空气等气体;三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、三氯三氟乙烷、氯二氟乙烷、氢氟碳化物等氟化烃等。
另外,这些发泡剂也可以组合使用。
发泡剂的混配量相对于本实施方式的氢化嵌段共聚物或氢化嵌段共聚物组合物100质量份优选为0.1~30质量份、更优选为2~25质量份、进一步优选为3~20质量份。
(发泡助剂)
上述发泡体的制作工序中,可以将发泡助剂与发泡剂一起使用。
作为发泡助剂没有特别限定,可以使用以往作为发泡助剂广泛使用的物质。
例如可以举出脲化合物、氧化锌、硬脂酸锌、苯亚磺酸锌、甲苯磺酸锌、三氟甲基磺酸锌、碳酸锌等锌化合物、二氧化铅、以及三价铅等的铅化合物等。
将发泡剂与发泡助剂合用的情况下,关于其混配量,相对于发泡剂100质量份,发泡助剂优选为0.1~1000质量份、更优选为0.5~500质量份、进一步优选为1~200质量份。
(发泡成核剂)
上述发泡体的制作工序中可以使用发泡成核剂。
作为发泡成核剂没有特别限定,可以使用以往作为发泡成核剂广泛使用的物质。
例如可以举出氧化钛、滑石、高岭土、粘土、硅酸钙、氧化硅、柠檬酸钠、碳酸钙、硅藻土、烧制珍珠岩、沸石、膨润土、玻璃、石灰石、硫酸钙、氧化铝、氧化钛、碳酸镁、碳酸钠、碳酸铁(III)、聚四氟乙烯粉末。
关于发泡成核剂的混配量,相对于本实施方式的氢化嵌段共聚物或氢化嵌段共聚物组合物100质量份,发泡成核剂优选为0.01~100质量份、更优选为0.05~50质量份、进一步优选为0.1~10质量份。
(发泡体的使用例)
本实施方式的发泡体可以应用于片、膜或其他各种形状的注射成型品、中空成型品、气压成型品、真空成型品、挤出成型品等中。
另外,本实施方式的发泡体可以广泛用于汽车内饰件(仪表板、车门板、座椅靠背板、方向盘等)、家电产品、工具、家具(靠垫部等)、住宅建材等、需要缓冲特性的部件。
将本实施方式的发泡体用于汽车内饰件用途的情况下,作为所使用的发泡剂,从健康有害性低的方面出发,优选碳酸氢钠或氮、二氧化碳、空气等气体。
(注射成型发泡的方法)
本实施方式的发泡体可以通过注射成型发泡制作。
作为注射成型发泡的方法没有特别限制,可以举出短射法、满射法、模芯回退法等。
通过使用上述方法,能够在同一工序内成型出具有缓冲特性的发泡层、以及纹理面等美观性或比发泡层硬的外皮层,因此对于成型工序的削减是有效的。
另外,作为注射成型发泡的方法在应用模芯回退法时,为了消除成型体表面的漩纹等,也可以使用反压装置。
(适于发泡体的成型的氢化嵌段共聚物组合物)
发泡体的成型中,本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中的氢化嵌段共聚物(甲)的含量优选为1质量%以上50质量%以下、更优选为10质量%以上49质量%以下、进一步优选为20质量%以上48质量%以下。
氢化嵌段共聚物组合物中的氢化嵌段共聚物(甲)的含量处于上述范围内时,在发泡体成型时具有气泡微细且气泡的独立性增高(发泡性增高)的倾向,因此能够期待绝热性的提高、长期的气泡稳定性、模芯回退成型时的成型外观的改善(缩痕·麻点、漩纹等的抑制)。
另外,本实施方式的氢化嵌段共聚物(甲)依据JIS K7210在温度230℃、负荷2.16kg的条件下测定的MFR为10以上,在用于发泡体成型的氢化共聚物组合物中的氢化嵌段共聚物(甲)中,上述MFR优选为15以上、更优选为30以上、进一步优选为50以上。
若MFR高,则可得到良好的加工性,能够期待发泡体成型时的成型外观的改善(缩痕·麻点、漩纹的抑制)、发泡倍率的提高。
发泡倍率的优选范围取决于用途,但通常优选为1.5倍以上、更优选为1.75倍以上。通过使倍率高,可实现轻量化、柔软性的提高、美观性的提高、减震/吸音特性的提高、绝热特性的提高。
发泡体成型中使用的氢化嵌段共聚物组合物中的烯烃系树脂(乙)的含量优选为5质量%以上50质量%以下、更优选为8质量%以上45质量%以下、进一步优选为12质量%以上40质量%以下。
若烃系树脂(乙)的含量处于上述范围内,则具有发泡性与柔软性的平衡良好的倾向。
发泡体成型中使用的氢化嵌段共聚物组合物中的热塑性树脂(丙)的含量优选为1质量%以上50质量%以下、更优选为5质量%以上40质量%以下、进一步优选为10质量%以上30%以下。
若热塑性树脂(丙)的含量处于上述范围内,则具有发泡性与柔软性的平衡良好的倾向。
发泡体成型中使用的氢化嵌段共聚物组合物中的软化剂(丁)的含量优选为5质量%以上90质量%以下、更优选为10质量%以上70质量%以下、进一步优选为20质量%以上36质量%以下。
若软化剂(丁)的含量处于上述范围内,则具有发泡性与柔软性的平衡良好的倾向。
实施例
以下举出具体的实施例和比较例对本发明进行详细说明,但本发明并不受以下的实施例和比较例的任何限定。
适用于实施例和比较例的物性的测定方法、评价方法如下所示。
[共聚物结构的确定方法]
((1)氢化嵌段共聚物(甲)中的全部乙烯基芳香族单体单元(苯乙烯)的含量)
使用氢化嵌段共聚物,通过紫外分光光度计(岛津制作所制造,UV-2450)对氢化嵌段共聚物(甲)中的全部乙烯基芳香族单体单元(苯乙烯)的含量进行测定。
((2-1)氢化嵌段共聚物(甲)中的以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段(聚苯乙烯嵌段)(a)的含量)
使用氢化嵌段共聚物,利用核磁共振装置(NMR)(Y.Tanaka,et al.,RUBBERCHEMISTRY and TECHNOLOGY 54,685(1981)中记载的方法。下文中称为“NMR法”),对于以氢化嵌段共聚物(甲)中的乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段(a)的含量进行测定。
((2-2)氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的含量)
通过计算出(100-氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(a)的含量)而求出氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的含量。
((3)氢化嵌段共聚物(甲)中的乙烯基键合量)
使用氢化嵌段共聚物,利用核磁共振装置(NMR)对乙烯基键合量进行测定。氢化嵌段共聚物(甲)中的共轭二烯单体单元中的乙烯基键合量通过1,2-键合和3,4-键合的合计峰面积相对于通过NMR测定得到的峰中的与共轭二烯单体单元相关的全部峰(1,2-键合、3,4-键合、以及1,4-键合)的合计面积的比例来求出。
((4)氢化嵌段共聚物(甲)的重均分子量、分子量分布)
使用氢化嵌段共聚物,通过GPC[装置:HLC-82209PC(东曹公司制造)、柱:TSKgeguard colum SuperHZ-L(4.6mm×20cm)×3根]进行测定。
溶剂使用四氢呋喃。测定在温度35℃进行。
关于重均分子量,使用根据市售的标准聚苯乙烯测定求出的校正曲线(使用标准聚苯乙烯的峰分子量制作)求出色谱图的峰分子量。
需要说明的是,在色谱图中具有复数个峰的情况下,将根据各峰的分子量和各峰的组成比(由色谱图的各峰的面积比求出)求出的平均分子量作为重均分子量(Mw)。
关于分子量分布(Mw/Mn),也同样地利用GPC测定数均分子量(Mn),根据Mw/Mn的比例计算出。
((5)氢化嵌段共聚物(甲)的共轭二烯单体单元的双键的氢化率)
使用氢化嵌段共聚物,利用核磁共振装置(JEOL RESONANCE公司制造、ECS400)对氢化嵌段共聚物(甲)的共轭二烯单体单元的双键的氢化率进行测定。
((6-1)氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS、氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量)
根据上述(1)中测定的氢化嵌段共聚物(甲)中的全部乙烯基芳香族单体单元的含量与上述(2-1)中测定的氢化嵌段共聚物(甲)中的以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段(a)的含量之差计算出氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于聚合物整体的含量RS,根据与上述(2-2)中测定的氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的含量之比计算出氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量。
((6-2)氢化共聚物嵌段(b)中的共轭二烯单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量)
通过从氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的含量减去氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量而求出。
[氢化嵌段共聚物的物性的测定方法]
((7)tanδ峰温度)
将如下文所述制造的“氢化嵌段共聚物的模压成型片”切割成宽度12.5mm、长度40mm的尺寸,作为测定用样品。
接着,将该测定用样品置于装置ARES(TA Instruments株式会社制造、商品名)的扭转型布局中,在有效测定长度25mm、应变0.5%、频率1Hz、升温速度3℃/分钟的条件下求出-20~60℃的tanδ峰温度。
tanδ峰温度为根据利用RSIOrchestrator(TA Instruments株式会社制造、商品名)的自动测定所检测出的峰而求出的值。
((8)tanδ峰值高度)
将上述(7)中求出的-20~60℃的tanδ峰温度处的tanδ的值作为-20~60℃的tanδ峰高度。
((9)硬度)
将如下文所述制造出的“氢化嵌段共聚物的模压成型片”作为测定用样品。
依据JIS K6253,利用A型硬度计分别测定瞬时值。
对硬度测定器的探针降到测定用样品上的瞬时硬度值进行测定。
下述表4~表5中记载为硬度(JIS-A,瞬时)。
((10)熔体流动速率(MFR、单位:g/10分钟))
将如下文所述制造出的“氢化嵌段共聚物的模压成型片”作为测定用样品。
依据JIS K7210,在温度230℃、负荷2.16kg的条件下进行MFR的测定。
[使用氢化嵌段共聚物的成型体的特性的评价方法]
((11)耐磨耗性)
使用学振型摩擦试验机(TESTER SANGYO株式会社制造、AB-301型),将通过后述的[注射成型片的制作]而制作出的注射成型片的表面(皮皱加工面)利用摩擦布Canequim 3号棉以负荷500g进行摩擦,通过摩擦后的体积减少量按下述基准对耐磨耗性进行评价。
<评价基准>
5:在摩擦次数50000次后,体积减少量小于0.01ml
4:在摩擦次数50000次后,体积减少量为0.01ml以上且小于0.05ml
3:在摩擦次数50000次后,体积减少量为0.05ml以上且小于0.10ml
2:在摩擦次数50000次后,体积减少量为0.10ml以上且小于0.15ml
1:在摩擦次数50000次后,体积减少量大于0.15ml
能够判定为耐磨耗性合格的评分为3分以上,分数越高,则在使用上述更薄壁/更复杂的成型体的情况下,从利用更高的负荷或粗布进行磨耗时的耐久性提高、混配自由度提高的方面出发,越被评价为优异。
若耐磨耗性良好,则在汽车材料等中,能够用于要求更严格的耐磨耗性的用途中。例如,在汽车内饰件等中,即使在更薄壁的成型时或更复杂/更大型的成型体成型时,也不逊色于形状简单且小型的常见成型体,即使在更长期使用的情况下,也能够期待维持材料的外观。
另外,在设想乘车时,即使在利用更高的负荷或粗布(例如作为Canequim 3号这样的比棉布料更粗的布料的牛仔布料等)进行磨耗的情况下,也能够期待长期维持材料外观。
另外,若耐磨耗性良好,则本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物中的氢化嵌段共聚物(甲)混配量下限降低,混配自由度趋于提高。
通常,氢化嵌段共聚物组合物中的氢化嵌段共聚物(甲)的混配量越多,则耐磨耗性趋于良好,但氢化嵌段共聚物(甲)的混配量越少,则耐油性、材料成本等越趋于良好,因此优选混配量的下限低。
((12)低回弹性:Dunlop回弹弹性模量)
将如下文所述制造出的“氢化嵌段共聚物的模压成型片”作为测定用样品。
利用Dunlop回弹弹性试验机,依据BS903在23℃测定回弹弹性模量。
从触感的方面出发,若回弹弹性模量为20%以下,则实用上良好,数值越低,则越被评价为趋于优异。
(氢化嵌段共聚物的无规性参数g的计算)
对于氢化嵌段共聚物(甲),在下述表3的条件下进行py-GC/MS测定,计算出峰强度P。
另外,根据共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS,通过P0=0.005563×RS计算出P0,通过g=P/P0计算出g。
此处,上述“0.005563”表示将氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS(质量%)与对于利用后述的特定聚合方法(均相聚合法)进行聚合得到的氢化嵌段共聚物(甲)利用热分解气相色谱质谱仪进行分析时所得到的峰强度P进行一阶近似时的比例常数(k)。
[表3]
[氢化嵌段共聚物的制造]
(氢化催化剂的制备)
在后述的实施例和比较例中,利用下述方法制备制作氢化嵌段共聚物时使用的氢化催化剂。
对具备搅拌装置的反应容器进行氮气置换,向其中投入干燥、精制后的环己烷1升。
接着添加双(η5-环戊二烯)二氯化钛100毫摩尔。
一边将其充分搅拌一边添加包含三甲基铝200毫摩尔的正己烷溶液,在室温反应约3天。由此得到氢化催化剂。
(氢化嵌段共聚物)
如下制备构成氢化嵌段共聚物组合物的氢化嵌段共聚物(甲)-1~(甲)-10、(甲)-A~(甲)-E。
[实施例1]
(氢化嵌段共聚物(甲)-1)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯13质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.047质量份的正丁基锂、以及相对于正丁基锂(n-BuLi)1摩尔为0.9摩尔的乙烯基键合量调整剂N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯30质量份和苯乙烯44质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,利用1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,利用775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度。在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯13质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为70质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为44质量%,乙烯基键合量为21质量%,重均分子量为16万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-1。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-1的氢化率为98摩尔%。
将其他物性示于表4。
[实施例2]
(氢化嵌段共聚物(甲)-2)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯12质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.048质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯31质量份和苯乙烯45质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯12质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为69质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为45质量%,乙烯基键合量为20质量%,重均分子量为16万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-2。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-2的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表4。
[实施例3]
(氢化嵌段共聚物(甲)-3)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.048质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯34质量份和苯乙烯50质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为66质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为50质量%,乙烯基键合量为21质量%,重均分子量为16.1万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-3。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-3的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表4。
[实施例4]
(氢化嵌段共聚物(甲)-4)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯7质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.049质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯35质量份和苯乙烯51质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯7质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为65质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为51质量%,乙烯基键合量为21质量%,重均分子量为16万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-4。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-4的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表4。
[实施例5]
(氢化嵌段共聚物(甲)-5)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.050质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯39质量份和苯乙烯45质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为61质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为45质量%,乙烯基键合量为24质量%,重均分子量为16万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-5。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-5的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表4。
[实施例6]
(氢化嵌段共聚物(甲)-6)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.050质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯38质量份和苯乙烯46质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为62质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为46质量%,乙烯基键合量为22质量%,重均分子量为15.9万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-6。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-6的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表4。
[实施例7]
(氢化嵌段共聚物(甲)-7)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.047质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯30质量份和苯乙烯54质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为70质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为54质量%,乙烯基键合量为17质量%,重均分子量为16万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-7。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-7的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表4。
[实施例8]
(氢化嵌段共聚物(甲)-8)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.047质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯29质量份和苯乙烯55质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为71质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为55质量%,乙烯基键合量为17质量%,重均分子量为16万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-8。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-8的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表4。
[实施例9]
(氢化嵌段共聚物(甲)-9)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.048质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯34质量份和苯乙烯50质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在60℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为66质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为50质量%,乙烯基键合量为24质量%,重均分子量为16.1万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-9。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-9的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表4。
[实施例10]
(氢化嵌段共聚物(甲)-10)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.048质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.5摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯34质量份和苯乙烯50质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为66质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为50质量%,乙烯基键合量为17质量%,重均分子量为16.0万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-10。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-10的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表4。
[比较例1]
(氢化嵌段共聚物(甲)-A)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯18质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.045质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯22质量份和苯乙烯42质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯18质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为78质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为42质量%,乙烯基键合量为21质量%,重均分子量为16万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-A。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-A的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表5。
[比较例2]
(氢化嵌段共聚物(甲)-B)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯2质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.050质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯39质量份和苯乙烯57质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯2质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为61质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为57质量%,乙烯基键合量为20质量%,重均分子量为15.9万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-B。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-B的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表5。
[比较例3]
(氢化嵌段共聚物(甲)-C)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.054质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯51质量份和苯乙烯33质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为49质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为33质量%,乙烯基键合量为30质量%,重均分子量为16万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-C。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-C的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表5。
[比较例4]
(氢化嵌段共聚物(甲)-D)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.044质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯20质量份和苯乙烯64质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,利用ReactIR对反应体系中的丁二烯、苯乙烯浓度进行实时定量,并且分别按照聚合速度为1:1(质量份换算)的方式对加料速度适当地进行调整。
在ReactIR中,在1589cm-1的波长追踪丁二烯单体,在775cm-1的波长持续追踪苯乙烯单体,在比所期望的反应性比高10%以上的情况下,提高丁二烯的加料速度,在比所期望的反应性比低10%以上的情况下,降低丁二烯的加料速度,由此在直至反应完成为止的期间,调整为所期望的反应比。
最后加入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为80质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为64质量%,乙烯基键合量为14质量%,重均分子量为16.1万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-D。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-D的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表5。
[比较例5]
(氢化嵌段共聚物(甲)-E)
使用具备搅拌装置和夹套的槽型反应器(内容积10L)进行分批聚合。
首先投入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%)。
接着添加相对于全部单体100质量份为0.048质量份的正丁基锂和相对于正丁基锂1摩尔为0.9摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为“TMEDA”),在65℃聚合1小时。
接着加入包含丁二烯34质量份和苯乙烯50质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在80℃聚合2小时。此时,不使用ReactIR,关于加料速度,按照丁二烯:苯乙烯=34:50的方式以恒定速度进行加料。最后加入包含苯乙烯8质量份的环己烷溶液(浓度20质量%),在65℃聚合1小时。其后添加甲醇,使聚合反应停止,得到嵌段共聚物。
如上述那样得到的嵌段共聚物中,苯乙烯含量为66质量%,氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量RS为50质量%,乙烯基键合量为25质量%,重均分子量为16万。
进一步向所得到的嵌段共聚物中添加相对于每100质量份的嵌段共聚物以Ti基准计为100ppm的如上述那样制备的氢化催化剂,在氢压0.7MPa、温度65℃进行氢化反应。
接着添加相对于嵌段共聚物100质量份为0.3质量份的作为稳定剂的3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯,得到氢化嵌段共聚物(甲)-E。
所得到的氢化嵌段共聚物(甲)-E的氢化率为98摩尔%。将其他物性示于表5。
[模压成型片的制作]
将如上述那样制作的氢化嵌段共聚物(甲)-1~(甲)-10、以及(甲)-A~(甲)-E分别单独地使用4英寸辊在160℃进行辊压,其后利用油压机在200℃、100kg/cm2进行模压成型,制作2mm厚的模压成型片。
[注射成型片的制作]
使用氢化嵌段共聚物(甲)-1~(甲)-10、以及(甲)-A~(甲)-E,在220℃进行注射成型,制作2mm厚的注射成型片,得到物性测定片。
对于上述[实施例1~10]、[比较例1~5]的氢化嵌段共聚物(甲)-1~10、以及(甲)-A~E,测定下述项目的数值。
(结构分析值)
氢化嵌段共聚物(甲)中的全部乙烯基芳香族单体单元(苯乙烯)的含量(质量%)
氢化嵌段共聚物(甲)中的以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段(聚苯乙烯嵌段)(a)的含量(质量%)
氢化嵌段共聚物(甲)中的含有乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元的氢化共聚物嵌段(b)的含量(质量%)
氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量(质量%)
氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量(质量%)
氢化共聚物嵌段(b)中的共轭二烯相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量(质量%)
氢化嵌段共聚物(甲)中的乙烯基键合量(质量%)
氢化嵌段共聚物(甲)的分子量分布
氢化嵌段共聚物(甲)的重均分子量(万)
氢化嵌段共聚物(甲)的共轭二烯单体单元的双键的氢化率(摩尔%)
(物性)
·熔体流动速率(MFR:230℃、2.16kg)
·粘弹性测定图谱中的-20~60℃的tanδ峰温度(℃)
·硬度(JIS-A瞬时)
需要说明的是,聚合物嵌段(a)~(b)分别表示下述聚合物嵌段。
聚合物嵌段(a):以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段
共聚物嵌段(b):含有乙烯基芳香族化合物单体单元和共轭二烯单体单元的氢化共聚物嵌段
[表5]
可知实施例1~10的氢化嵌段共聚物的耐磨耗性和低回弹性优异。
工业实用性
本发明的氢化嵌段共聚物在汽车部件(汽车内饰材料、汽车外饰材料)、医疗用具材料、食品包装容器等的各种容器、家电用品、工业部件、玩具等领域中具有工业实用性。

Claims (8)

1.一种氢化嵌段共聚物(甲),其中,
包含乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元,
含有至少1个以乙烯基芳香族单体单元作为主体的聚合物嵌段(a),
满足下述<条件(1)>~<条件(3)>,
<条件(1)>:
具有至少1个含有乙烯基芳香族单体单元和共轭二烯单体单元的氢化共聚物嵌段(b),所述氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的含量为65质量%以上95质量%以下,
<条件(2)>:
所述氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为40质量%以上75质量%以下,
<条件(3)>:
通过热分解气相色谱质谱仪检测出的峰强度P与由下述(式I)求出的P0的比例g=P/P0为0.75以上,
P0=k×RS(式I)
(式I)中,RS是氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量,单位为质量%,
k表示将单位为质量%的含量RS与峰强度P进行一阶近似时的比例常数,所述含量RS是氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元相对于氢化嵌段共聚物(甲)整体的含量,所述峰强度P是对于均相聚合的氢化嵌段共聚物(甲)利用热分解气相色谱质谱仪进行分析时所得到的峰强度。
2.如权利要求1所述的氢化嵌段共聚物,其中,所述峰强度P与由所述(式I)求出的P0的比例g=P/P0为0.9以上。
3.如权利要求1所述的氢化嵌段共聚物,其中,所述氢化共聚物嵌段(b)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为55质量%以上65质量%以下。
4.如权利要求1所述的氢化嵌段共聚物,其中,氢化嵌段共聚物(甲)中的氢化共聚物嵌段(b)的含量为75质量%以上85质量%以下。
5.一种氢化嵌段共聚物组合物,其含有:
权利要求1~4任一项所述的氢化嵌段共聚物(甲):1质量%以上50质量%以下;
至少一种烯烃系树脂(乙):5质量%以上90质量%以下;
至少一种热塑性树脂(丙):1质量%以上50质量%以下;以及
至少一种软化剂(丁):5质量%以上90质量%以下。
6.如权利要求5所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,所述烯烃系树脂(乙)包含至少一种聚丙烯系树脂。
7.一种成型体,其是权利要求5所述的氢化嵌段共聚物组合物的成型体。
8.如权利要求5所述的成型体,其是发泡体。
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