JP2004131707A - 3元ブロック共重合体及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
pS-pI-pB-pI-pS (1)
但し、式でpSはビニル芳香族重合体、pBはブタジエン重合体であり、pIはイソプレン重合体である。
【解決手段】 本発明による共重合体はスチレン重合体ブロックとブタジエン重合体ブロックの間にイソプレン重合体ブロックが挿入された構造を有することにより、高い引張強度を有していて、構成要素の含量変量を可能にすることにより、用途による適切な物性具現を可能にする。
Description
pS-pI-pB-pI-pS (1)
但し、式でpSはビニル芳香族重合体、pBはブタジエン重合体であり、pIはイソプレン重合体である。
本発明が提示するブロック共重合体はpS-pI-pB-pI-pSの式で表れる5重ブロック共重合体であり、pSはビニル芳香族重合体、pBはブタジエン重合体であり、pIはイソプレン重合体であり、分子量は50,000〜400,000の範囲であり、pBは1,4構造が70%以上であり、ビニル芳香族重合体の含量は 5〜50%であり、pBとpIの含量は重量比でpB/pI≧1であるブロック共重合体である。
χ 12=(δ1− δ2)2/RT ≧ 0 ………(2)
非活性炭化水素系溶媒で有機リチウム開始剤を使用して、ビニル芳香族単量体を添加して消尽されるまで重合して、リビング重合体を合成する段階;
上記のリビング重合体にイソプレン単量体を添加して消尽されるまで重合して、ジブロックリビング重合体を合成する段階;
上記のジブロックリビング重合体にブタジエン単量体を追加的に添加して消尽されるまで重合して、トリブロックリビング重合体を合成する段階;及び
上記のトリブロックリビング重合体に結合剤を添加してカップリング反応を実施する段階から構成されることをブロック共重合体の製造方法である。
本発明はビニル芳香族単量体とブタジエンブロック共重合体にイソプレン重合体ブロックを添加して、ビニル芳香族重合体とイソプレン重合体間の溶解度常数差異を利用して機械的物性を向上させた、ビニル芳香族-イソプレン-ブタジエン3元共重合体を製造する方法に関する。
実施例1
窒素雰囲気下の2L内圧反応器にシクロへキサン960gとスチレン24gを混合した後、60℃でn-ブチルリチウム0.0023モルを添加して反応を開始した。重合反応が進行され最高温度に到達した10分後に、イソプレン24gを添加して重合反応を実施し、イソプレンの重合温度が最高温度に到達した2分後に、ブタジエン112gを添加して重合させた。重合温度が最高温度に到達した3分後に、ジクロロメチルシラン0.001モルを添加して結合反応を実施した。重合されたポリマー溶液にメチルアルコールを少量添加してリビングポリマーの活性を完全に除去し、酸化防止剤を添加した。以後スチームを使用した脱溶媒工程を経てポリマークラム(polymer crumb)を回収した。ポリマークラムをロールミル(roll mill)を用いて乾燥した。
実施例2
実施例1と同様な方法で重合を実施するが、添加されるイソプレンの量を40gにし、ブタジエンの量を96gにした。
実施例3
実施例1と同様な方法で重合を実施するが、イソプレンの量を56gにして、ブタジエンの量を80gにした。
比較例1
窒素雰囲気下の2L内圧反応器にシクロへキサン960gとスチレン24gを混合した後、60℃でn-ブチルリチウム0.0023モルを添加して反応を開始した。重合反応が進行され最高温度に到達した10分後に、ブタジエン136gを添加して重合反応を実施した。ブタジエンの重合温度が最高温度に到達した3分後に、ジクロロメチルシラン0.001モルを添加して結合反応を実施した。重合されたリビングポリマー溶液に重合終結剤としてメチルアルコールを少量添加してリビングポリマーの活性を完全に除去し、酸化防止剤を添加した。以後スチームを使用した脱溶媒工程を経てポリマークラムを得た後、110℃のロールミル(roll mill)を用いて乾燥した。
実施例4
実施例1、2、3及び比較例1で得られた資料等に対してGPC(Gel Permeation Chromatography)を用いて分子量を得て、ロールミルにより乾燥されたポリマーをホットプレスを用いてシートを製造した。製造したシートから亜鈴形の物性試片を切断して、引張試験機(Instron)を用いて機械的物性を測定した。GPC分析結果及び引張強度の測定結果を表1に表わした。
以上で説明したように、本発明による構造を有する共重合体はスチレン重合体ブロックとブタジエン重合体ブロックの間にイソプレンブロック重合体ブロックが挿入された構造を有することにより、高い引張強度を有していて、構成要素の含量変量が可能にすることにより、用途による適切な物性具現を可能にする。
Claims (11)
- 5重ブロック共重合体であって、下記式(1)で表れ、下記式中分子量は50,000〜400,000であり pBは1,4構造が70%以上であり、pSの含量は5〜50%であり、pBとpIの含量は重量比でpB/pI≧1であることを特徴とする3元ブロック共重合体。
pS-pI-pB-pI-pS (1)
但し、式でpSはビニル芳香族重合体、pBはブタジエン重合体であり、pIはイソプレン重合体である。 - 上記のビニル芳香族重合体はスチレン、α-メチルスチレンとo -メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-tert-ブチルスチレンからなる群から選ばれた1種以上単量体の重合体であることを特徴とする請求項1記載の3元ブロック共重合体。
- 上記のビニル芳香族重合体はスチレンの重合体であることを特徴とする請求項1記載の3元ブロック共重合体。
- 上記のビニル芳香族重合体の含量は5〜35重量%であることを特徴とする請求項1記載の3元ブロック共重合体。
- 上記のビニル芳香族重合体の分子量は8,000〜20,000の範囲であることを特徴とする請求項1ないし4記載の3元ブロック共重合体。
- 非活性炭化水素系溶媒で有機リチウム開始剤を使用して、ビニル芳香族単量体を添加して消尽されるまで重合して、リビング重合体を合成する段階;
上記のリビング重合体にイソプレン単量体を添加して消尽されるまで重合して、ジブロックリビング重合体を合成する段階;
上記のジブロックリビング重合体にブタジエン単量体を追加的に添加して消尽されるまで重合して、トリブロックリビング重合体を合成する段階;及び
上記のトリブロックリビング重合体に結合剤を添加してカップリング反応を実施する段階から構成されることを特徴とする3元ブロック共重合体を製造する方法。 - 上記の非活性炭化水素系溶媒としては、シクロヘキサン、シクロヘキサンとn-ヘキサンの混合物、シクロヘキサンとn-ヘプタンの混合物を使用することを特徴とする請求項6記載の3元ブロック共重合体の製造方法。
- 上記の有機リチウム開始剤としては、n-ブチルリチウムまたはsec-ブチルリチウムを使用することを特徴とする請求項6記載の3元ブロック共重合体の製造方法。
- 上記の結合剤は2つ以上の結合作用基を有した結合剤であることを特徴とする請求項6記載の3元ブロック共重合体の製造方法。
- 上記の結合剤はジクロロジメチルシラン、ジクロロジフェニルシラン、テトラクロロシランからなる群から選ばれた1つ以上の結合剤であることを特徴とする請求項6記載の3元ブロック共重合体の製造方法。
- 上記のカップリング反応のカップリング率は50〜100%の範囲であることを特徴とする請求項6記載の3元ブロック共重合体の製造方法。
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