JP2804166B2 - 高機械特性を有する芳香族ビニルポリマー基剤ブレンド - Google Patents
高機械特性を有する芳香族ビニルポリマー基剤ブレンドInfo
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Description
行う連続加工の後にも高機械特性と不変のレオロジー特
性を示す芳香族ビニルポリマーを基剤としたブレンドに
関する。
を製造するのに好適な高機械特性およびレオロジー特性
を有し、加工スクラップの回収を可能とする芳香族ビニ
ルポリマー基剤ブレンドに関する。
または押出成形により成形体に変換するのに好適な熱可
塑性樹脂である。芳香族ビニルポリマーは靭性がかなり
高いが、高靭性と良好な化学的耐性の両方が求められる
用途に用いるのには適していない。
を有する他のポリマーとのブレンドを供給して所望な特
性の組み合わせを有する材料を生成させることである。
ておらず、実際には、配合によってそれぞれの成分の悪
い特性が組み合わされ、最終的には実際上のまたは商業
的価値のまったくない劣悪な特性の材料となるのが通例
である。
ではないので、完全には装着しないことによる。結果と
して、ブレンドの成分中に、脆弱および破断点を表わす
界面が形成されるのである。
ビニルポリマーまたはコポリマーであってそのままのも
のまたはゴムをグラフトさせることによって耐衝撃性に
したもの、およびポリオレフィンを基剤とする配合を行
うと、これらの2種類のポリマーの不混和性により、不
均質構造と機械的脆弱性を有するブレンドを生じる。
フィンと芳香族ビニルポリマーを含む均質なポリマー組
成物が、エラストマー成分としての芳香族ビニルモノマ
ー−共役ジエン線形ブロックポリマーと、ポリオレフィ
ンと芳香族ビニルポリマーとの間の相溶化剤としての芳
香族ビニルモノマー−共役ジエン星形ブロックポリマー
とを少量含む芳香族ビニルポリマーを用いることによっ
て製造することができることが知られている。
形ブロックコポリマー0.5〜5重量%をエラストマー成
分として含む芳香族ビニルポリマー40〜98重量%と、 ポリオレフィン1〜54重量%と、 芳香族ビニルモノマ−共役ジエン星形ブロックコポリ
マー1〜20重量%とを含んで成り、前記3成分の和が10
0%であるブレンドが記載されている。
または熱成形によって成形体に変換するのに好適である
が、これらの加工における使用を制限する幾つかの欠点
を有する。最大の欠点は、ブレンドの機械特性、特にレ
ジリエンスおよび溶融流動性が著しく低下するので、加
工スクラップを再使用することができないことである。
この望ましくない効果のために、加工スクラップは廃棄
または低価値の用途に用いられ、その量は元の生成物の
50〜60%にもなることがある。
モノマー−共役ジエン星形ブロックポリマー中のジエン
ゴムの量を適当に調節することによって前記の欠点を克
服することができることを見出した。
物であって、 (a) エラストマー成分として芳香族ビニルモノマー
−共役ジエン星形ブロックコポリマー0.5〜5重量%と
ジエンゴム5〜15重量%とを含む芳香族ビニルポリマー
(A)10〜90重量%と、 ポリオレフィン(B)5〜50重量%と、 ジエン量が5〜35重量%である芳香族ビニルモノマー
−共役ジエン放射状星形ブロックコポリマー(C)5〜
40重量%とを含んで成り、前記3成分の和が100%であ
る組成物である。
形ポリマー5〜20重量%とを含み、成分(A)、(B)
および(C)の和が100%であるものである。
ルキル基を表わし、pは0または1〜5の整数であり、
Yはハロゲン原子または1〜4個の炭素原子を有するア
ルキル基である)を有する芳香族ビニルモノマーを、ジ
エンゴムおよび芳香族ビニルモノマー−共役ジエン線形
ブロックポリマーの前記の量での存在下にて、所望なら
ば通常のラジカル触媒を用いて重合することによって製
造することができる。
は、スチレン;メチル−スチレン;モノ−、ジ−、トリ
−、テトラ−およびペンタ−クロロスチレンおよび対応
するα−メチル−スチレン;核においてアルキル化され
たスチレンおよび対応するα−メチル−スチレン、例え
ばオルト−およびパラ−メチル−スチレン、オルト−お
よびパラ−エチル−スチレン;オルト−およびパラ−メ
チル−α−メチル−スチレン等である。これらのモノマ
ーは単独で、または互いに混合して、或いは他の共重合
性コモノマー、例えば無水マレイン酸、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリル酸またはメタクリル
酸のC1〜C4アルキルエステルと混合して用いることがで
きる。
あり、ポリブタジエン、高または中シス−および低粘度
ポリブタジエン、ポリ−イソプレン、ブタジエンおよび
/またはイソプレンとスチレンまたは他のモノマーとの
コポリマーであってもよい。
リマーは、好ましくは2〜5重量%である。これは当該
技術分野で自体公知であり、市販されている。
マーの繰返し単位20〜60重量%と、これに相応して共役
ジエンの繰返し単位80〜40重量%を含み、これらは、型 B/SおよびS−(B/S) (但し、Sは芳香族ビニルモノマーに基づくポリマーブ
ロックであり、B/Sは芳香族ビニルモノマーおよび共役
ジエンの「ランダム」および/または「テーパー(tape
red)」型のコポリマーのブロックである)のものであ
る。
9,182号公報に開示されている方法によって製造するこ
とができる。
リチウム含有有機金属触媒(開始剤)の存在下にてアニ
オン重合によって重合し、次いで共役ジエンを加えて芳
香族ビニルモノマーの既に形成されたポリマー鎖中に共
役ジエンのポリマー鎖を形成させるようにするのが好ま
しい。
サン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン
等のような不活性炭化水素中で製造される。
ぼす空気、水分または他の不純物の不在下にて行われ
る。重合温度は0゜〜120℃、好ましくは40゜〜80℃の
間に保持される。
ル、シクロアルキルまたはアリール化合物、例えばメチ
ル−リチウム、n−ブチル−リチウム、sec−ブチル−
リチウム、シクロヘキシル−リチウム、フェニル−リチ
ウム、p−トリル−リチウムおよびナフチル−リチウム
を、通常はモノマー1モル当たり0.2〜20ミリモルの量
で用いることができる。
剤を加えて終了する。
できるが、100,000未満の分子量が好ましい。
は、ホールデン(Holden)著の「ブロックおよびグラフ
ト共重合」第6章、133〜191頁に記載されており、その
内容は本明細書の記載の一部として包含される。
アーストーン・カンパニー(Firestone Co.)アクロン
(オハイオ)から「ステレオン(Stereon)840」とし
て、またはシェル・ケミカル・カンパニー(Shell Chem
ical Company)から「クラトン(Kraton)2103」、「ク
ラトン2104」「クラトン2113」等の商品名で発売されて
いるS−B/Sブロックコポリマーとして市販されてい
る。
塊状−懸濁または連続的塊状重合法によって製造するこ
とができる。
エンゴムと、前記のブロックポリマーとの存在下にて、
第一の反応装置中で芳香族ビニルモノマーの予備重合を
供給モノマーの50重量%未満の重合率が達成されるまで
行うことから成る。
モノマーの重合を完了させる。
る。
(LLDPE)、中密度および高密度ポリエチレンから成る
ポリエチレンである。
テン、ポリメチルペンテン、並びに2種類以上のα−オ
レフィンのコポリマー、例えばエチレン−プロピレンコ
ポリマー、α−オレフィンとそのα−オレフィンとは異
なるエチレン性不飽和モノマーとのコポリマー、例えば
エチレン−酢酸ビニル(EVA)コポリマーを用いること
もできる。
ニルモノマー−共役ジエン放射状(radial)ブロック星
形コポリマー(C)も既知の型のものであり、市販され
ている。この星形ブロックコポリマーは、型 (II)(S−B)k−X (III)(S1−S1→S2)n−X−(S2←B1)m (IV)(S3−S4−B2→S5)n−X−(S5←B2−S4)m (但し、S、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7およびS8は前
記式(I)を有する芳香族ビニルモノマーの非エラスト
マー性ポリマーブロックであり、ポリマー(II)のポリ
マーブロックSは単一モードまたは多モード、好ましく
は二モードの分子量分布を有し、ポリマー(III)、(I
V)および(V)のポリマーブロックS1〜S8はそれぞれ
単一モードの分子量分布を有し、B、B1、B2、B3および
B4は共役ジエンに基づくエラストマー性ポリマーブロッ
クであり、Xは多官能価カップリング剤の基であってこ
れによって分岐を形成するコポリマーブロックが化学的
に互いにカップリングされているものであり、Kは3以
上の整数であって、一般的には3〜10であり、好ましく
は3または4であり、mおよびnは整数であって、mは
nより大きく、mとnとの和は3以上であり、一般的に
は3〜10であり、好ましくは3または4であり、p、q
およびrは整数であり、その和は3より大きい)のもの
である。
ク間の変化が急激ではなく、漸進的であることを意味す
る。
文献で知られている。即ち、式(II)のポリマーはドイ
ツ国特許出願(DOS)第1,959,922号公報に開示されてお
り、米国特許第4,086,298号公報および第4,167,545号公
報には、式(III)および(IV)のポリマーが開示され
ており、欧州特許第153,727号公報には式(V)のポリ
マーが開示されている。
570,404号公報に記載のように、単独でまたはポリスチ
レンと混合して用いることができる。
ニル芳香族モノマーはスチレンであり、同じ共重合特性
を示すアルキル置換スチレン、例えばメチル−スチレ
ン、エチル−スチレン、t−ブチル−スチレン等も用い
ることができる。
ジエンは、分子中に4〜8個の炭素原子を有するもので
あり、例えば1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメ
チル−1,3−ブタジエン、ピペリレンおよびそれらの混
合物である。
ー性ポリマーブロックは、好ましくは分子量が5,000〜2
50,000のポリスチレンである。エラストマー性ポリマー
ブロックは、好ましくは分子量が5,000〜50,000のポリ
ブタジエン、またはスチレンのような芳香族ビニルモノ
マー30重量%未満、好ましくは20重量%未満を含むその
コポリマーであって、モノマー分布が実質的にランダム
なもの、である。
におけるB2→S5の遷移は、ジエンポリマー中の芳香族ビ
ニルモノマーの比率が非エラストマー性ポリマーブロッ
クの方向に次第に増加し、したがって共役ジエンの比率
は次第に減少するという意味において漸進的である。
10,000〜100,000である。
は、通常、前記の方法を用いて鎖の一方の末端に活性リ
チウム原子を有する線形ブロックポリマーを先ず形成さ
せる。
炭素結合と反応することができる少なくとも3個の反応
性部位を有する多官能価カップリング剤を加えることに
よってカップリングして、官能基に炭素原子鎖をカップ
リングする。
るのに好適なカップリング剤は既知であり、例えば英国
特許第985,614号公報に開示されている。
ド、例えばエポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆
油、エポキシ化亜麻仁油、ジエチルアジペートのような
ポリエステル、四塩化ケイ素のようなポリハロゲン化
物、1,2,4−ベンゼン−トリイソシアネートのようなポ
リイソシアネート、ポリイミン、ポリアルデヒド、1,3,
6−ヘキサン−トリオンのようなポリケトン、ピロメリ
ット酸二無水物のような多無水物、メリット酸の塩化物
等のような多酸のハロゲン化物であり、更に、米国特許
第3,280,084号公報に記載されているように、ジビニル
ベンゼンのようなポリビニル芳香族化合物もカップリン
グ剤として用いられる。ジビニル−ベンゼンは重合し
て、現場で多官能価カップリング剤を形成する。
化炭素、酸等を用いることによって停止しなければなら
ない。
(BASF)によって製造販売されている「スチロラックス
(STYROLUX)」という商品名およびフイリップス・ペト
ロリウム(PHILLIPS PETROLEUM)により製造販売されて
いる「K−レジン(K−RESIN)」という商品名で市販
されている。
成分の混合を低温で行うことによって製造することがで
きる。次いで、このブレンドについて、好ましくは150
゜〜250℃の温度で、一軸または二軸押出機で押出しを
行う。
は他の添加剤を十分に混合して含むことができる。
素、顔料、軽量の製品および軽量の半製品を提供するた
めの気泡剤を、成分の混合段階中に0.1〜10重量%の量
で添加することができる。
て個々の成分の特性よりも著しく良好な一連の特性を示
す。このため、本発明のブレンドは、高化学耐性と共に
高い機械特性およびレオロジー特性を有する材料を得る
のに用いることができる。
製品の分野、および一般的にはフィルム、シート、テー
プ、バンド、ロッド、ボックス、カップ、容器等の形態
での技術材料の分野において有用である。
って発泡製品を提供するのに用いることができる。
繰返し加工された後でも総ての機械的およびレオロジー
的特性を実質的に変化させないで保持する点である。こ
の特性のために、加工スクラップを回収して、加工サイ
クルに戻し、出発材料として再使用することができる。
352号公報に開示されているブレンドに比して、流動
性、剛性および耐熱性の特性が改良されている。
の理解および実施を更に良好にするためのものである。
部を表わす。
タジエン75%を含むS/B線形ブロックポリマー3%とを
ポリマーマトリックス中に分散させて含む分子量75,000
の耐衝撃性スチレンポリマー(A)75重量部と、 密度が0.926g/cm3、MFIが0.7g/10分である線形の低密
度ポリエチレン(LLDPE)(B)15重量部と、 構造(II)を有し、ブタジエン70重量%とスチレン30
重量%とを含んで成り、カップリング基としてケイ素を
含み、それぞれのポリマー単位の分子量が40,000である
放射状ブロックコポリマー10重量部とを混合した。
軸バンデラ(BANDERA)TR45押出機から押出した。
150℃、180℃、190℃、215℃であった。
ERA)TR45押出機で、温度240℃および押出機中での滞留
時間55秒間で押出した。
オロジー特性を、同じ押出機で同じ加工条件で行った
2、4および6回の押出工程の後に測定した。
ックス(MFI)をASTM D1238にしたがって220℃および10
kgで測定し、レジリエンス・ノッチ付アイゾットは、AS
TM D256にしたがってネグリ・アンド・ボシ(NEGRI &
BOSSI)V17−110FAを用いて温度190℃で射出成形によっ
て得た厚さが12.7mmの試験片について23℃で測定した。
と、 実施例1の線形低密度ポリエチレン(LLDPE)(B)1
5重量部と、 構造(II)を有し、ブタジエン35重量%とスチレン65
重量%とを含んで成り、カップリング基としてケイ素を
含み、それぞれのポリマー単位の分子量が40,000である
放射状ブロックポリマー(C)10重量部とで構成される
ブレンドを製造した。
下記の表−1に示す。
と、 実施例1の線形低密度ポリエチレン(LLDPE)(B)1
5重量部と、 構造(IV)を有し、ブタジエン20〜21重量%とこれに
相応してスチレン79〜80重量%とを含んで成り、カップ
リング基としてケイ素を含む放射状ブロックポリマー
(C)10重量部とで構成されるブレンドを製造した。
機で押出によって得た顆粒を、ネグリ・アンド・ボシ
(NEGRI & BOSSI)V17−110FAで温度190℃で射出成形
し、標準規格に準じる寸法を有する試験片を得た。
記の表−2に示す。
を用いた。
ーを測定した。
に準じてメルト・フロー・インデックス(MFI)を測定
した。
にしたがって測定し、23℃でのアイゾットレジリエンス
(ノッチ付)を厚さが12.7mmの試験片についてASTM−D2
56にしたがって測定した。
ERA)TR45押出機中、温度240℃で押出機中の滞留時間55
秒間で再押出した。
を、同じ加工条件で同じ押出機から2回、4回および6
回押出した後に測定した。
ー(B)の量を15から10重量部へ変えて、実施例3を繰
返した。
押出機から1回、2回、4回および6回押出した後に得
られた試料のレジリエンスおよびレオロジー特性は、次
の通りである。
Claims (11)
- 【請求項1】200℃以上の温度での連続加工の後にも高
機械特性と不変のレオロジー特性を有する、芳香族ビニ
ルポリマーを基剤としたブレンドであって、 エラストマー成分として芳香族ビニルモノマー−共役線
形ブロックコポリマー0.5〜5重量%とジエンゴム5〜1
5重量%とを含む芳香族ビニルポリマー(A)10〜90重
量%と、 ポリオレフィン(B)5〜50重量%と、 ジエン含量が5〜35重量%である芳香族ビニルポリマー
−共役ジエン放射状ブロック星形ポリマー(C)5〜40
重量%とを含んで成り、前記3成分の和が100%である
芳香族ビニルポリマー基剤ブレンド。 - 【請求項2】芳香族ビニルポリマー(A)60〜80重量%
と、 ポリオレフィン(B)10〜30重量%と、 芳香族ビニルモノマー−共役ジエン放射状ブロック星形
ポリマー5〜20重量%とを含んで成り、前記3成分の和
が100%である、請求項1に記載の芳香族ビニルポリマ
ー基剤ブレンド。 - 【請求項3】芳香族ビニルポリマー(A)中のジエンゴ
ムの量が7〜12重量%である、請求項1または2に記載
の芳香族ビニルポリマー基剤ブレンド。 - 【請求項4】芳香族ビニルポリマー(A)中の芳香族ビ
ニルモノマー−共役ジエン線形ブロックポリマーの量が
2〜5重量%である、請求項1〜3のいずれか1項に記
載の芳香族ビニルポリマー基剤ブレンド。 - 【請求項5】芳香族ビニルモノマー−共役ジエン線形ブ
ロックポリマーが、芳香族ビニルモノマーの繰返し単位
20〜60重量%およびこれに対応して共役ジエンの繰返し
単位80〜40重量%を含む、請求項1〜4のいずれか1項
に記載の芳香族ビニルポリマー基剤ブレンド。 - 【請求項6】線形ブロックコポリマーが、型B/Sおよび
S−(B/S) (但し、Sは芳香族ビニルモノマーに基づくポリマーブ
ロックであり、B/Sは芳香族ビニルモノマーおよび共役
ジエンの「ランダム」および/または「テーパー」型の
コポリマーのブロックである)のものである、請求項1
〜5のいずれか1項に記載の芳香族ビニルポリマー基剤
ブレンド。 - 【請求項7】ポリオレフィンが線形の低密度、高密度ま
たは中密度型のポリエチレンである、請求項1〜6のい
ずれか1項に記載の芳香族ビニルポリマー基剤ブレン
ド。 - 【請求項8】ポリオレフィンがポリプロピレン、2種類
以上のα−オレフィン、のコポリマーまたはα−オレフ
ィンとそのα−オレフィンとは異なるエチレン性不飽和
モノマーとのコポリマーである、請求項1〜6のいずれ
か1項に記載の芳香族ビニルポリマー基剤ブレンド。 - 【請求項9】芳香族ビニルモノマー−共役ジエン放射状
ブロック星形ポリマー(C)が、型 (II)(S−B)k−X (III)(S1−B1→S2)n−X−(S2←B1)m (IV)(S3−S4−B2→S5)n−X−(S5←B2−S4)m (但し、S、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7およびS8は一
般式(I) (式中、Rは水素または1〜4個の炭素原子を有するア
ルキル基を表わし、pは0または1〜5の整数であり、
Yはハロゲン原子または1〜4個の炭素原子を有するア
ルキル基である)を有する芳香族ビニルモノマーの非エ
ラストマー性ポリマーブロックであり、ポリマー(II)
のポリマーブロックSは単一モードまたは多モード、好
ましくは二モードの分子量分布を有し、ポリマー(II
I)、(IV)および(V)のポリマーブロックS1〜S8は
それぞれ単一モードの分子量分布を有し、B、B1、B2、
B3およびB4は共役ジエンに基づくエラストマー性ポリマ
ーブロックであり、Xは多官能価カップリング剤の基で
あってこれによって分岐を形成するコポリマーブロック
が化学的に互いにカップリングされているものであり、
Kは3以上の整数であって、一般的には3〜10であり、
好ましくは3または4であり、mおよびnは整数であっ
て、mはn以上であり、mとnとの和は3より大きく、
一般的には3〜10であり、好ましくは3または4であ
り、p、qおよびrは整数であり、その和は3より大き
く、式(III)および(IV)中の記号→はポリマーブロ
ック間の変化が漸進的であることを意味する)のもので
ある、請求項1〜8のいずれか1項に記載の芳香族ビニ
ルポリマー基剤ブレンド。 - 【請求項10】非エラストマー性ポリマーブロックが分
子量5,000〜250,000のポリスチレンであり、エラストマ
ー性ポリマーブロックが分子量5,000〜50,000のポリブ
タジエンであるか、またはスチレンのような芳香族ビニ
ルモノマー30重量%未満、好ましくは20重量%未満を含
むそのコポリマーであって、モノマーの分布が実質的に
ランダムなコポリマーである、請求項9に記載の芳香族
ビニルポリマー基剤ブレンド。 - 【請求項11】ブロック放射状星形ポリマー(c)がポ
リスチレンと混合して用いられる、請求項1〜10のいず
れか1項に記載の芳香族ビニルポリマー基剤ブレンド。
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