JP2641649B2 - ポリマーの製造方法 - Google Patents

ポリマーの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂状コポリマーに関
する。一態様において、本発明は、改良された溶融強度
特性を有する多モード(polymodal)樹脂状ブ
ロック コポリマー製造用の新規の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂状ブロック コポリマーは、種々の
逐次重合工程を使用する方法によって製造されてきた。
樹脂状ブロック コポリマーの分野における先駆的発明
には、KitchenおよびSzallaに交付された
U.S.P.No. 3,639,517、Fodorに交
付されたU.S.P.No. 4,080,407およびK
itchenに交付されたU.S.P.No.4,09
1,053がある。
【0003】種々のモノマー添加順序および各種のカッ
プリング剤によって製造された種々のブロック構造を有
する実質的に透明なブロック コポリマー樹脂の製造に
は多くの努力が払われてきた。
【0004】実質的に透明なブロック コポリマー樹脂
の比較的重要な用途の一つは、慣用の射出および吹込成
形における使用に適している熱可塑性ポリマー用として
の需要がある包装および関連産業における用途および容
器、チューブ、フィルムなどにプラスチックを形成する
他の方法における用途である。熱可塑性樹脂の吹込成形
が要求される用途に対しては、比較的大きい部材を吹込
成形するときパリソンが自立できる程度の十分な溶融強
度を有することが重要である。比較的良好な溶融強度は
通常低いメルトフローに関連するが、メルトフローは加
工適性を維持するために十分高くなければならない。
【0005】
【本発明の要約】本発明によって、改良された溶融強度
特性を有する樹脂状コポリマーが提供される。本発明に
よって加工適性を維持すると同時に良好な溶融強度を有
する樹脂状コポリマーも提供される。本発明の別の態様
において、これらの樹脂状コポリマーの製造方法も提供
される。
【0006】本発明によれば、装入物の少なくとも1種
が共役ジェンであり、装入物の少なくとも1種がモノビ
ニル アレーンである少なくとも2種の装入物を溶液重
合させ、次いで多官能性カップリング剤を装入し、そし
て最終装入物が本質的に2官能性カップリング剤から成
る逐次装入共重合方法によってコポリマーが製造され
る。
【0007】
【詳細な説明】本発明のポリマーは、少なくとも1種の
共役ジェンと少なくとも1種のモノビニル アレーンと
の樹脂状、多モード ブロック コポリマーであること
が特徴であり、かつ、最終生成物の少なくとも一部が分
枝状結合特性を有するように製造される。
【0008】コポリマーは約55〜95、好ましくは6
0〜90、さらに好ましくは65〜85重量%の共重合
モノビニル芳香族化合物(モノビニル アレーン)およ
びそれに応じて約45〜5、40〜10または35〜1
5重量%の共重合共役ジェンを含有する。樹脂状多モー
ド ブロック コポリマーの結合部分には、線状または
放射状コポリマー分子の各々の伸びたアーム上に末端ポ
リビニル アレーンブロックを有し、さらにカップリン
グ剤残基による内部ブロックの任意の介在とは関係なく
ポリ共役ジェンの中心内部ブロックを含有する。樹脂
状、コポリマー多モード生成物は、ポリ(モノビニル
アレーン)−ポリ(共役ジェン)の線状非結合ブロック
コポリマー部分も含有し;線状非結合ブロック コポ
リマー含量は、樹脂状生成物の全体の性質に関して重要
な部分であると考えられる。
【0009】本発明によらないで製造したコポリマーと
の比較において、本発明のコポリマーの好ましい装入順
序および特性の試験を次の詳細な説明および表に示す。
本発明のコポリマーが改良された溶融強度特性を示す点
でこの結果の相異は有意義である。
【0010】重 合 溶融重合方法は、当業界において公知のように、約−1
0°〜150℃、さらに通常には約0°〜110℃の範
囲内のような任意の好適な温度、反応混合物を液体に維
持するのに十分な圧力で炭化水素希釈剤中において行
う。好ましいのは、単独またはペンタンもしくはイソオ
クタンとの混合物のシクロパラフィンである。現在好ま
しいのはシクロヘキサンである。公知のように、テトラ
ヒドロフランのような少量の極性化合物をジェンポリマ
ー ブロックのビニル制御および(または)モノビニル
アレーン重合用の第一アルキル リチウム開始剤のよ
うなある種の開始剤の効果を改良するために希釈剤中に
含ませることができる。U.S.P.No. 3,639,
517(KitchenおよびSzalla)、U.
S.P.No. 4,080,407(Fordor)およ
びU.S.P.No. 4,091,053(Kitche
n)には重合方法が開示されており本明細書の参考にな
る。
【0011】使用できる共役ジェン モノマーは、4〜
6個の炭素原子を含有し、かつ、1,3−ブタジェン、
2−メチル−1,3−ブタジェン、2−エチル−1,3
−ブタジェン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジェン
および1,3−ペンタジェン並びにこれらの混合物が含
まれる。現在好ましいのは、1,3−ブタジェンであ
る。
【0012】使用できるモノビニル芳香族モノマーは8
〜12個の炭素原子を含有し、かつ、スチレン、α−メ
チル スチレン、p−ビニル トルエン、m−ビニル
トルエン、o−ビニル トルエン、4−エチル スチレ
ン、3−エチル スチレン、2−エチル スチレン、4
−t−ブチル スチレンおよび2,4−ジメチル スチ
レン並びにこれらの混合物が含まれる。現在好ましいの
はスチレンである。
【0013】開始剤は、この目的用として公知の任意の
有機アルカリ金属化合物でよい。好ましく使用されるの
は、Rがヒドロカルビル脂肪族、脂環式または芳香族
基、好ましくはアルキルであり、そしてMがアルカリ金
属、好ましくはリチウムである式RMに相当するヒドロ
カルビル モノアルカリ金属化合物である。現在のとこ
ろ好ましいのは、sec−およびn−ブチル リチウム
のようなアルキル モノリチウム開始剤である。使用す
るモノアルカリ金属基剤開始剤の量は、当業界で公知の
ように所望ポリマーまたは増分的ブロック分子量に依存
し、かつ、供給流中における痕跡の毒を適切に考慮に入
れて所望する分子量範囲から容易に決定できる。
【0014】重合は空気または湿分の実質的な不存在
下、好ましくは不活性雰囲気下で行う。得られるポリマ
ーは、ポリマー鎖の末端にアルカリ金属原子が配置され
ている分子を非常に高い率で含有する。もちろん、水ま
たはアルコールのような供給物中に存在する痕跡の不純
物は、形成されるモノアルカリ金属を末端とするポリマ
ーの量を減少させる傾向がある。その後に、カップリン
グ工程を行う。
【0015】カップリング反応 本出願において使用する「カップリング」(Coupl
ing)の用語は、1個以上のカップリング原子または
部分によって、2個以上のリビングモノアルカリ金属末
端のポリマー鎖を一緒にし、かつ、結合させることを表
わす。
【0016】典型的には、カップリング剤の全量は、約
0.1〜10phm(重合において使用される全モノマ
ー100重量部当りの部数)の範囲内であり、現在のと
ころ、約0.2〜1phmが好ましい。
【0017】本出願の目的のために、多官能性(pol
y−またはmultifunctional)カップリ
ング剤は、ポリマーリチウムとの反応用の3個以上の活
性部位を有するカップリング剤と定義する。本発明の方
法の第1カップリング工程において有用であると考えら
れる多官能性カップリング剤には、Si(OR)4 、H
Si(OR)3 、RSi(OR)3
【化1】 のような環状無水物および
【化2】 のようなそれらのエステルおよびジエステルが含まれ
る。
【0018】(上式中、Rは1〜約18個の炭素原子を
含有するアルキル基であり、1〜4個の炭素原子を有す
るアルキル基が好ましい。)
【0019】好適な多官能性カップリング剤の例には、
テトラメトキシ シラン、テトラエトキシ シラン、テ
トラブトキシ シラン、 テトラドデシロキシ シラ
ン、トリメトキシ シラン、トリエトキシ シラン、ト
リヘキシロキシ シラン、無水フタル酸、1,2−ジシ
クロヘキサンジ無水カルボン酸、ジメチル フタレー
ト、ジブチル フタレート、ジエチル 1,2−シクロ
ヘキサン ジカルボキシレート、ジメチル イソフタレ
ート、ジヘキシル イソフタレート、ジメチル テレフ
タレート、ジエチル テレフタレート、ジドデシル テ
レフタレートなどが含まれる。エステルおよび無水物の
各アシル基は、2個の分子のポリマー リチウムがアシ
ル基と反応できるからカップリング用としては2官能性
と見做される。他の受入れられる多官能性カップリング
剤は、マルチイソシアネート、マルチイミン、マルチ無
水物、マルチハライド、特にハロシラン、マルチエステ
ルおよびマルチケトンである。現在のところ好ましいの
は、テトラエトキシシラン、テトラメトキシ シラン、
トリメトキシ シランおよびトリエトキシ シランのよ
うなアルコキシ シランおよびジメチル イソフタレー
トのようなエステルである。最も好ましいのはテトラエ
トキシ シランおよびテトラメトキシシランである。2
種以上の多官能性カップリング剤も使用できる。
【0020】第1カップリング工程は、第2カップリン
グ剤を添加する前に実質的に完全に反応させるべきであ
る。両種類のカップリング剤を一緒に添加した場合に
は、2官能性カップリングが優勢であろう。第1カップ
リング工程の進行は、ゲル透過クロマトグラフィー(G
PC)によって測定できる。すなわち、本質的に2官能
性カップリング剤を使用して製造した生成物のGPC曲
線に比較して多官能性分枝が、数個の新しいピークの出
現によって示される。
【0021】本発明の方法の第2カップリング工程にお
いて有用と考えられているカップリング剤には、ジアル
デヒド、ジケトン、ジハロシラン、ジエポキシド、モノ
エステル、ラクトン、植物油、エポキシ化植物油などの
ような当業界で公知である広範囲の本質的に2官能性カ
ップリング剤が含まれる。これらの例には、ヘキサンジ
オール、フタル アルデヒド、2,5−ヘキサン ジオ
ン、ジクロロジメチルシラン、ジクロロ ジフェニル
シラン、ブタジェン ダイマージエホキシド、メチルベ
ンゾエート、ブチロラクトン、精製大豆油、エポキシ化
大豆油などが含まれる。本発明の第2カップリング工程
用の本質的に2官能性カップリング剤として現在好まし
いのは、エポキシ化大豆油である。最も好ましいのは、
Viking Chemical社からのVikofl
ex 7170のようなエポキシ化大豆油である。
【0022】異種の官能基を含む2種以上の本質的に2
官能性カップリング剤も使用できる。
【0023】2つのカップリング工程のいずれかにおい
てカップリング剤の任意の有効量が使用できる。量は特
に必須条件とは考えられていないが、第1カップリング
工程においてはゲル透過クロマトグラフィーによって測
定されるような多官能性カップリングが得られるのに十
分な量が現在好ましい。第1カップリング工程におい
て、添加される多官能性カップリング剤の量は、生長し
ているポリマー鎖の全部を完全にカップリングするには
不十分であることが肝要である。第2カップリング工程
において使用する2官能性カップリング剤の量は、カッ
プリングを完結させるのに要する量に等しいかこれより
過剰である。
【0024】第1工程における多官能性カップリング剤
の量は、カップリング剤の全量の約5〜80重量%、好
ましくは10〜50重量%、さらに好ましくは15〜3
0重量%である。第2工程における本質的に2官能性カ
ップリング剤の量は、全カップリング剤の約95〜20
重量%、好ましくは90〜50重量%、さらに好ましく
は85〜70重量%である。
【0025】この反応は、第1カップリング工程におい
て多官能性カップリング、そして第2カップリング工程
において2官能性カップリングを起こすのに十分な条件
下で行う。カップリング工程の温度は任意の有効な温度
でよく、一般に、約30〜約150℃の間である。好ま
しくはこの温度は、50〜130℃の間であり、さらに
好ましくは80〜110℃である。第1および第2カッ
プリング工程の温度は同じでも異ってもよい。比較的高
い反応温度のような過度の物理的条件は、有害な反応を
最小にするために第2カップリング工程では避けるべき
である。
【0026】ポリマーの回収 2工程カップリング方法の終りで、系を水、アルコー
ル、フェノールまたは線状飽和脂肪族モノ−およびジ−
カルボン酸のような活性水素化合物で処理する。好まし
くは、ポリマー セメント、すなわち、重合溶媒中にお
けるポリマーを水および二酸化炭素のような停止剤で処
理してポリマーからリチウムを除去する。
【0027】次いで、樹脂を例えばヒンダード フェノ
ールと有機ホスファイトとの組合せ、特に、オクタデシ
ル 3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロ
キシフェニル)プロピオネートとトリス−ノニル フェ
ニル ホスファイトとの組合せのような好適な安定剤で
安定化させる。安定化後に、炭化水素希釈剤をポリマー
溶液から追出し、固形分含量を増加させる。
【0028】得られたコポリマーは、4.9kg荷重を使
用する200℃でのASTM D1238−86による
メルトフロー、約1〜約15g/10分;さらに好まし
くは約5〜約10g/10分;最も好ましくは約6〜約
8g/10分を有する。
【0029】コポリマー 本発明の方法によって製造された多モード、樹脂状ブロ
ック コポリマーは、多官能性カップリング剤および本
質的に2官能性カップリング剤によって結合された2個
以上の異なる長さのブタジェン−スチレン コポリマー
の混合物を含有する。多官能性カップリング剤によって
結合されたポリマーの部分は、実質的に分枝状であり;
2官能性カップリング剤によって結合されたポリマーの
部分は実質的に線状である。
【0030】次の実施例では、使用した実験方法および
この方法によって得られた多モードブロック コポリマ
ーをさらに詳細に説明する。
【0031】
【実施例】次の実施例においては、乾燥シクロヘキサン
(85%)、ブタジェン(Texas EL Pas
o)、およびスチレン(Stirling Chemi
cal)を使用した。乾燥シクロヘキサンおよびスチレ
ンに窒素を吹付けそして溶剤およびモノマーは装入タン
ク内に貯蔵した。乾燥、抑制されないモノマーは深いフ
リーザー中に貯蔵した。n−ブチルリチウムはLith
ium Corporation of Americ
aから購入し、かつ、シクロヘキサン中の2重量%溶液
として装入した。カップリング剤を下記に示す: カップリング剤 供給源 装入溶液 テトラメトキシ シラン PCR Inc. シクロヘキサン中 0.2g/ml テトラエトキシ シラン PCR Inc. シクロヘキサン中 0.2g/ml ジメチルイソフタレート Aldrich テトラヒドロフラン中 0.2g/ml エポキシ化植物油 Viking Chemical シクロヘキサン中 0.5g/ml (Vikoflex 7170) ───────────────────────────────────
【0032】重合は、8.8リットルのステンレス鋼反
応器中において行った。モノマー、溶剤および開始剤装
入タンクを反応器に直接ラインで接続した。反応器に装
入した溶剤、モノマーおよび開始剤の重量は、電子秤上
の重量の差の測定によって決定した。圧力は窒素によっ
て維持し、重合は50℃でいったん開始したら断熱的で
あった。必要な場合には、水ジャケットに自動制御水蒸
気添加によって加温を制御した。
【0033】カップリング剤およびn−ブチル リチウ
ム量を変化させた次の重合処方を実施例において使用し
た。phmは全モノマー装入物100重量部当りの部数
における量である
【0034】重合処方 成 分 濃度(phm) シクロヘキサン 210 スチレン 75 ブタジェン 25 テトラ ヒドロ フラン(THF) 0.04 n−ブチル リチウム 約0.18 カップリング剤 0.40 ────────────────────────────────────
【0035】
【0036】a. モノマー、開始剤または添加剤の各々
の添加後に、供給ラインを91gのシクロヘキサン溶剤
で洗浄した。 b. 第3番目のn−ブチル リチウム装入は、最終メル
トフローが7.0〜9.0g/10分になるように調整
した。 c. 多官能性カップリング剤の量(x)は変化させる。
多官能性および2官能性カップリング剤の合計量は0.
4phmであり;従って2官能性カップリング剤の量は
0.4phmとxとの間の差である。
【0037】シクロヘキサンは、ポリマー中に約14重
量%のシクロヘキサンを残して樹脂から追出した。ポリ
マーは真空炉中(92℃)で1時間乾燥させ、細断し、
真空炉中でさらに1時間乾燥させた。
【0038】ポリマーの分子量は、溶媒としてテトラヒ
ドロフランを使用し、UV検出器を使用し、Water
s Ultrastyragelカラムを使用してゲル
透過クロマトグラフィーによって測定した。メルトフロ
ーは、4.9kgの荷重を使用し、200℃で押出プラン
トメーターを使用したASTM D1238−86によ
って測定した。
【0039】本発明ポリマーの「垂れ下り試験」(Sa
g test)は押出シートを使用して行った。この試
験はComet Labmaster Model L
−5Thermoformerを使用し、下部ヒーター
を最大限にし、上部ヒーターを切って行った。滞留時間
は60秒であり、垂れ下りを測定した。シートの厚さは
TMI Model 549マイクロメーターで測定し
た。約35.5cm×約15.5cmの試料を使用した。試
料は長い寸法の末端で掴み、クランプ間の距離は33cm
であった。
【0040】ポリマーの溶融強度を表示する実験室試験
を開発した。Rheometrics Mechani
cal Spectrometer(RMS)(Rhe
ometrics,Inc.Piscaway,NJ)
は一定応力での時間に対する歪を測定する。低い歪速度
は、比較的多い鎖のからみ合いおよび高い歪速度より高
い溶融強度を示す。歪速度試験は、円錐およびプレート
形状で行い、1×10 4 dynes/cm2 の一定応力を
使用し、190℃で時間に対する歪を測定する。試験実
験を行う前にRMSを平衡温度にするために最低4時間
の加温時間を使用した。ポリマーの溶融速度も分子量の
関数であるから歪速度は同じメルトフローを有する試料
間で比較すべきである。
【0041】実施例1 本実施例では、リビング ポリマーを多官能性カップリ
ング剤〔テトラエトキシ シラン−(OEt)4 Si〕
で部分的にカップリングし、かつ、慣用の、本質的に2
官能性カップリング剤(Vikoflex 7170)
でカップリングを完結させることによって、改良された
溶融強度を有するブタジェン スチレンコポリマーの製
造を説明する。
【0042】ポリマーを表1に要約する。ポリマー1お
よび2は、多官能性カップリング剤を使用せずViko
flexカップリング剤を使用して異なるメルトフロー
になるように製造した対照樹脂である。ポリマー3〜7
は、n−ブチル リチウム、テトラエトキシ シランお
よびVikoflexの異なる量を使用して製造した発
明ポリマーである。
【0043】これらのポリマーの190℃での%/分で
示したRheometrics Mechanical
Spectrometer(RMS)の歪速度(表
1)は、同じ粘度の対照ポリマーより低い値(高い溶融
強度)を示す。値の相異を明瞭に示すために、表1から
の歪速度値を図1にポリマーのメルフローに対してプロ
ットする。2種の対照ポリマーの点を通って引いた線
は、メルトフローと歪速度との通常の関係を示す。この
線から下に下がる試料は低歪速度であり、同じメルトフ
ローを有する対照ポリマーにまさる改良された溶融強度
を示すことが予想され。発明試料3〜7は明らかに線の
下であることは、2−工程カップリングによる改良され
た溶融強度を示す。
【0044】ゲル透過クロマトグラフィーは、ポリマー
構造に関する情報を提供する。対照ポリマー1は、1.
55のMw/Mn比において、138,000原子質量
単位(amu)の重量平均分子量および89,000a
muの数平均分子量(Mn)であるが、対照ポリマー2
は1.62のMw/Mn比を有する。発明ポリマー4
は、1.69のMw/Mn比において156,000a
muのMwおよび92,000amuのMnを有する
が、ポリマー6は1.72のMw/Mnを有する。
【0045】
【表1】 表 1 テトラエトキシシラン カップリング カップリング剤、phm NBL phm No.1 No.2 メルトフロー 歪速度ポリマー No.1 No.2 No.3 (EtO)4 Si Vikoflex g/10分 %/ 分 1a 0.031 0.032 0.100 -0- 0.40 7.5 141 2a 0.031 0.032 0.095 -0- 0.40 5.9 113 3 0.031 0.032 0.140 0.08 0.32 8.3 117 4 0.031 0.032 0.128 0.08 0.32 6.0 91 5 0.031 0.032 0.132 0.08 0.32 6.8 103 6 0.031 0.062 0.070 0.08 0.32 6.6 113 7 0.031 0.032 0.123 0.08 0.32 5.4 86 a 対照実験
【0046】実施例2 本実施例においては、多官能性カップリング剤としてテ
トラ メトキシ シラン〔(OMe)4 Si〕を使用し
た。ポリマー配合および歪速度を表2に示す。メルトフ
ローに対してプロットしたポリマー歪速度のプロットを
図2に示す。ポリマー8〜12は対照ポリマー1および
2の点を通って引いた線より十分下の歪速度を有する。
【0047】
【表2】 表 2 テトラエトキシシラン カップリング カップリング剤、phm ポリマー NBL, phm No.1 No.2 メルトフロー 歪速度 No. No.1 No.2 No.3 (MeO)4 Si Vikoflex g/10分 %/ 分 8 0.031 0.032 0.135 0.04 0.36 7.0 108 9 0.031 0.040 0.135 0.06 0.34 7.7 130 10 0.034 0.034 0.125 0.06 0.34 8.8 122 11 0.034 0.034 0.113 0.06 0.34 6.4 75 12 0.031 0.034 0.135 0.06 0.34 5.2 85
【0048 】ポリマー9のゲル透過クロマトグラフィー
検査では、Mw/Mn比、1.75において166,0
00amuのMwおよび95,000amuのMnを示
す。
【0049】2官能性カップリング剤のみを使用して製
造したポリマーと比較した本発明によって製造したポリ
マー間の構造の相異は、ゲル透過クロマトグラフィーに
よって製作した分子量分布曲線(MWD)において容易
に分かる。縦座標(垂直)目盛はピークの大きさを表わ
し、横座標(水平)目盛は図の比較用の任意の単位にお
けるgpcの溶離数を表わす。図3において、曲線3a
は、2官能性カップリング剤を使用して製造した典型的
対照ポリマーのMWD曲線である。曲線3b,3cおよ
び3dは、ポリマー8の製造において使用したのと同様
な方法で製造したポリマーの重合の間の数点での重合混
合物のMWD曲線である。曲線3bは、全3回のn−ブ
チル リチウム装入後のMWDを示し、かつ、任意のカ
ップリング前の3種の異なるポリマー セグメントが明
瞭に示されている。多官能性カップリング(曲線3c)
はgpc図形を示し、特に、比較的大きい(最高分子
量)ピークを示す。Vikoflexカップリング工程
(曲線3d)後には、曲線にさらに変化が起こる。曲線
3dと3aとの比較では、本発明によるMWDにおける
変化を明瞭に示している。
【0050】実施例3 多官能性カップリング剤としてジメチル イソフタレー
ト(DMIP)を使用して数種のポリマーを製造した。
ポリマー13,14および15を、それらのメルトフロ
ーおよび歪速度と共に表3に示す。歪速度に対するポリ
マー メルトフローの図4のプロットは、ポリマー13
および14が2種の対照ポリマーを通る線の下にある。
DMIPを使用して製造したポリマーは、異常に低いM
w/Mn比を有する。Mw/Mn比1.11においてポ
リマー14は、139,000amuのMwおよび12
5,000amuのMnを有する。ポリマー15はわず
か1.06のMw/Mn比を有することは、これらの条
件下での比較的低い多官能性カップリングを示してい
る。DMIPは、シクロヘキサン中において比較的低い
溶解度を有する。ポリマー15において使用した比較的
低い量のDMIP(0.06phm)では、良好な溶融
強度のための十分な多官能性カップリングを得るために
は、比較的長い反応時間が必要と考えられる。
【0051】
【表3】 表 3 ジメチルイソフタレート カップリング カップリング剤、phm ポリマー NBL, phm No.1 No.2 メルトフロー 歪速度 No. No.1 No.2 No.3 DMIP a Vikoflex g/10分 %/ 分 13 0.031 0.032 0.132 0.08 0.32 8.2 111 14 0.031 0.032 0.125 0.08 0.32 6.0 84 15 0.031 0.032 0.125 0.06 0.34 6.8 158 a DMIP=ジメチル イソフタレート
【0052】実施例4 本発明によって製造したポリマーの有利性をさらに証明
するために垂れ下り試験を使用した。厚さ約0.57mm
のシートをポリマーから押出し、かつ、熱成形機中に保
持した。シートを60秒間加熱した後、垂れ下り量を測
定した。表4に示すように、多官能性カップリング剤お
よび2官能性カップリング剤の両者を使用して製造した
ポリマーは、多官能性カップリングなしで製造した対照
ポリマーより少ない垂れ下りを示した。比較的高い溶融
強度のポリマーは、低い溶融強度を有するポリマーより
垂れ下りが少ないことが予想できるであろう。
【0053】
【表4】 表 4 垂れ下り試験 ポリマー メルトフロー シート厚さ 垂れ下り No. カップリング剤 g/10分 mm mm 1a Vikoflex,0.4 phm 7.5 0.58 66.7 2a Vikoflex,0.4 phm 5.9 0.58 54.0 5 テトラエトキシ シラン 0.08 phm/ 6.8 0.56 54.0 Vikoflex,0.32 phm 6 テトラキシ シラン 0.08 phm/ 6.6 0.56 57.2 Vikoflex,0.32 phm 8 テトラメトキシ シラン 0.04phm/ 7.0 0.56 46.6 Vikoflex,0.36 phm 9 テトラメトキシ シラン 0.06phm/ 7.7 0.56 50.8 Vikoflex,0.34 phm a 対照ポリマー。
【0054】垂れ下がり試験結果は、図5にポリマーの
メルフロー値に対してプロットした。発明試料の全ての
点は、対照線より下であることは2−工程法カップリン
グを使用して製造したポリマーの溶融強さが良好である
ことを示している。
【0055】実施例5 上記試料からの数種のポリマーの物理的性質を、評価用
の射出成形試料によって測定した。この結果を表5に示
す。ポリマー16および17は対照ポリマーであり、ポ
リマー1および2と同様な方法であるが比較的大きい容
積の反応器を使用して製造した。ポリマー18はポリマ
ー5と同様な方法でテトラエトキシ シランを使用した
が、比較的大きい容積の反応器を使用して製造した。ポ
リマー16,17および18は、g/10分におけるメ
ルトフロー値、それぞれ、6.1および8.5を有し
た。ポリマー16,17および18の%/分における歪
速度は、それぞれ、100、143および85であっ
た。
【0056】
【表5】 表 5 ポリマーの物理的性質 試料 曲 げ 引張り,MPa 伸び % IzodNo. 曇り/青色度 モジュラス 降伏 破断 降伏 破断 衝撃a 16b 2.0 /-4.5 1489 28 30 4.2 264 10.3 17b 1.6 /-6.4 1488 27 30 4.4 265 16.7 18c 3.6 /-3.5 1448 27 26 4.1 233 12.8 3c 4.9 /-4.4 1472 26 27 3.4 236 16.3 10d 3.1 /-3.2 1509 31 26 4.2 231 11.2 11d 4.5 /-3.2 1409 30 30 4.2 282 15.1 13e 1.9 /-7.9 1408 23 26 4.6 252 31.7 14e 3.2 /-4.8 1457 27 29 4.2 261 14.1 15e 2.0 /-6.3 1455 25 28 4.2 264 18.7
【0057 】a ノッチ付 Izod,J/Mb 対照ポリマー Vikoflexカップリングc テトラエトキシ シラン/Vikoflexカップリ
ングd テトラメトキシ シラン/Vikoflexカップリ
ングe ジメチル イソフタレート/Vikoflexカップ
リング
【0058】表5における結果は、発明ポリマーが対照
ポリマーと同様な物理的性質を有することを示してい
る。物理的性質の変化は、メルトフローにおける差の結
果としても観察される。これらの結果は、本発明の2−
工程カップリング法が成形物品の性質の減少を生じない
ことを示す。
【0059】本発明の方法およぴポリマーを説明の目的
で詳細に記述してきたが、本発明の方法およびポリマー
がこれによって限定されると解釈すべきではない。本特
許は、本特許の精神および範囲内のすべての変更および
改良態様を包含する積りである。
【0060】
【図面の簡単な説明】
【図1】は、テトラエトキシ シラン カップリングお
よび2官能性カップリングを行ったときのポリマー メ
ルトフローに対する歪速度のグラフである;
【図2】は、テトラメトキシ シラン カップリングお
よび2官能性カップリングを行ったときのポリマー メ
ルトフローに対する歪速度のグラフである。
【図3】は、対照ポリマーおよび重合の間の数点での実
験ポリマーの分子量分布曲線である。
【図4】は、ジメチル イソフタレート カップリング
および2官能性カップリングを行ったときのポリマー
メルトフローに対する歪速度のグラフである。
【図5】は、対照および実験ポリマーの垂れ下り試験結
果のグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム ジェームス トレプカ アメリカ合衆国オクラホマ州 バートル スビル,ボックス 362 − ビー1, ルート 1 (56)参考文献 特開 昭60−206814(JP,A) 特開 昭63−92629(JP,A) 特開 昭62−197410(JP,A) 特開 昭51−103188(JP,A) 特公 昭48−4106(JP,B1)

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 装入物の少なくとも1種が共役ジエン
    モノマーであり、装入物の少なくとも1種がモノビニル
    アレーン モノマーである少なくとも2種の装入物を
    溶液重合し、生長するポリマー鎖を生成させ;その後、
    少なくとも1種の多官能性カップリング剤を前記生長す
    るポリマー鎖の完全なカップリングには不充分な量で装
    入し;そして、その後、前記の少なくとも1種の多官能
    性カップリング剤を実質的に完全に反応させた後に、少
    なくとも1種の2官能性カップリング剤を装入すること
    を特徴とするポリマーの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記の少なくとも1種のモノビニル ア
    レーン モノマーと前記の少なくとも1種の共役ジエン
    モノマーとの溶液重合が55〜95重量%のモノビニ
    ル アレーン:45〜5重量%の共役ジエンの比であ
    り、 共役ジエンを含む少なくとも2回の分離装入、モノビニ
    ル アレーンを含む少なくとも2回の分離装入およびモ
    ノアルカリ金属開始剤の少なくとも2回の装入を使用す
    る逐次装入において行い; モノビニル アレーンおよび共役ジエンの各々の少なく
    とも1回の分離装入がモノアルカリ金属開始剤の最終の
    装入の後に続き; 共役ジエンの少なくとも1回の分離装入をモノアルカリ
    金属開始剤の最終装入に先行させ;そして 各分離したモノマー装入物は、任意の引き続く装入の前
    に実質的に完全にホモ重合させ; その後に、多官能性カップリング剤でカップリングさ
    せ、そして その後に2官能性カップリング剤でカップリングさせる
    請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記の少なくとも1種のモノビニル ア
    レーン モノマーと前記の少なくとも1種の共役ジエン
    モノマーとの溶液重合が、55〜95重量%のモノビ
    ニル アレーン:45〜5重量%の共役ジエンの比であ
    り、 モノビニル アレーンおよびモノアルカリ金属開始剤の
    装入; モノビニル アレーンおよびモノアルカリ金属開始剤の
    装入; 共役ジエン モノマーの装入; モノビニル アレーンおよびモノアルカリ金属開始剤の
    装入; 共役ジエン モノマーの装入; 各分離したモノマー装入物は、任意の引続く装入の前に
    実質的に完全にホモ重合させ; 多官能性カップリング剤の装入;および その後の2官能性カップリング剤の装入から成る逐次装
    入において行う請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 モノビニル アレーン モノマー:共役
    ジエン モノマーの比が60〜90重量%のモノビニル
    アレーン:40〜10重量%の共役ジエンである、請
    求項2または3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 モノビニル アレーン モノマー:共役
    ジエン モノマーの比が65〜85重量%のモノビニル
    アレーン:35〜15重量%の共役ジエンである請求
    項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記のモノアルカリ金属開始剤がn−ブ
    チル リチウムである請求項2〜5の任意の1項に記載
    の方法。
  7. 【請求項7】 前記の多官能性カップリング剤がアルコ
    キシ シランであり、そして前記の2官能性カップリン
    グ剤が、ジアルデヒド、ジケトン、ジハロシラン、ジエ
    ポキシド、モノエステル、ラクトン、植物油またはエポ
    キシ化植物油である請求項1〜6の任意の1項に記載の
    方法。
  8. 【請求項8】 アルコキシ シランが、テトラメトキシ
    シランである請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 アルコキシ シランが、テトラエトキシ
    シランである請求項7に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記の多官能性カップリング剤が環状
    無水物であり、前記の2官能性カップリング剤が、ジア
    ルデヒド、ジケトン、ジハロシラン、ジエポキシド、モ
    ノエステル、ラクトン、植物油またはエポキシ化植物油
    である請求項1〜6の任意の1項に記載の方法。
  11. 【請求項11】 環状無水物が、無水フタル酸である請
    求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 多官能性カップリング剤が、前記の環
    状無水物のジエステルである請求項10または11に記
    載の方法。
  13. 【請求項13】 前記の多官能性カップリング剤がジメ
    チル イソフタレートである請求項1〜6の任意の1項
    に記載の方法。
  14. 【請求項14】 2官能性カップリング剤がエポキシ化
    植物油である請求項1〜13の任意の1項に記載の方
    法。
  15. 【請求項15】 モノビニル アレーン モノマーがス
    チレンであり、共役ジエン モノマーがブタジエンであ
    る請求項1〜14の任意の1項に記載の方法。
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