JP6483529B2 - Block copolymer crumb and process for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、ブロック共重合体クラム、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a block copolymer crumb and a method for producing the same.
従来から、共役ジエン系単量体を主体とする重合体ブロックとビニル芳香族系単量体を主体とする重合体ブロックとからなるブロック共重合体又はその水添物は、加硫をしなくても加硫された天然ゴムや合成ゴムと同様の弾性を常温で有しており、しかも高温では熱可塑性樹脂と同様の優れた加工性を有することから、履物、プラスチック改質材、アスファルト改質材、粘接着剤等の分野、家庭用製品、家電・工業部品等の包装材料、玩具等に広く利用されている。 Conventionally, a block copolymer consisting of a polymer block mainly composed of a conjugated diene monomer and a polymer block mainly composed of a vinyl aromatic monomer or a hydrogenated product thereof has not been vulcanized. However, it has the same elasticity as vulcanized natural rubber and synthetic rubber at room temperature, and has excellent processability similar to that of thermoplastic resin at high temperatures, so footwear, plastic modifiers, asphalt modified Widely used in fields such as quality materials and adhesives, household products, packaging materials for home appliances and industrial parts, toys, etc.
上記ブロック共重合体又はその水添物は、ペレット、クラムなど様々な形態で市販されており、その中でもクラム状のブロック共重合体又はその水添物は、多孔質で溶解性に優れることから、例えばアスファルト改質材、粘接着剤等の分野に好適に用いられている。 The block copolymer or hydrogenated product thereof is commercially available in various forms such as pellets and crumbs, and among them, the crumb block copolymer or hydrogenated product thereof is porous and excellent in solubility. For example, it is suitably used in fields such as asphalt modifiers and adhesives.
このようなブロック共重合体又はその水添物のクラム(以下、「ブロック共重合体クラム」ともいう)を得る方法に関しては、従来から多くの提案がなされている。 Many proposals have hitherto been made regarding a method for obtaining such a crumb of a block copolymer or a hydrogenated product thereof (hereinafter also referred to as “block copolymer crumb”).
例えば、重合工程及び水添工程により得られたブロック共重合体の溶液からスチームストリッピングで溶媒を除去した後、さらに押出脱水機で脱水及び乾燥することにより、含水率が1質量%以下の重合体クラムを得る方法が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。 For example, after removing the solvent from the solution of the block copolymer obtained by the polymerization step and the hydrogenation step by steam stripping, the solvent is further dehydrated and dried by an extrusion dehydrator, so that the water content is 1% by mass or less. A method for obtaining a combined crumb is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
また、高分子量の水添ブロック共重合体クラムのオイル吸油性を改良する方法として、水添ブロック共重合体クラムを脱水する押出機の運転温度や、押出機投入前のスラリー水分量を調節した押出脱水機による脱水・乾燥方法(例えば、特許文献3参照)、さらには、特定の温度条件下で水添ブロック共重合体クラムを熱風乾燥機により乾燥処理する方法(例えば、特許文献4、5参照)が提案されている。 In addition, as a method of improving the oil-absorbing property of the high molecular weight hydrogenated block copolymer crumb, the operating temperature of the extruder for dehydrating the hydrogenated block copolymer crumb and the water content of the slurry before charging the extruder were adjusted. Dehydration / drying method using an extrusion dehydrator (see, for example, Patent Document 3), and further, a method of drying a hydrogenated block copolymer crumb with a hot air dryer under a specific temperature condition (for example, Patent Documents 4 and 5). Have been proposed).
また、特定範囲の嵩密度、粒径分布、および細孔容積を有し、アスファルトに対して溶解性が良く、その後の加工性にも優れたアスファルト改質剤としてのブロック共重合体組成物が知られている(例えば、特許文献6参照)。 In addition, a block copolymer composition as an asphalt modifier having a specific range of bulk density, particle size distribution, and pore volume, good solubility in asphalt, and excellent workability thereafter. It is known (see, for example, Patent Document 6).
また、嵩密度と細孔容積を特定の値以上の、軟化剤、可塑剤を均一かつ短時間に吸収し、ハンドリング性が良好な水添ブロック共重合体多孔質クラムが知られている(例えば特許文献7参照)。 Further, a hydrogenated block copolymer porous crumb having a bulk density and a pore volume equal to or higher than a specific value, absorbing a softener and a plasticizer uniformly and in a short time and having good handling properties is known (for example, (See Patent Document 7).
さらに、特定範囲のサイズ分布と比表面積を有し、オイル吸収均一性に優れた水添ブロック共重合体クラムが知られている(例えば、特許文献8参照)。 Furthermore, hydrogenated block copolymer crumbs having a specific range of size distribution and specific surface area and excellent oil absorption uniformity are known (for example, see Patent Document 8).
しかしながら、特許文献1、2に開示されている方法により得られるクラムは、アスファルト、粘着付与剤、及び軟化剤等との相溶性に関し、未だ十分な特性が得られていないため、アスファルト組成物又は粘接着剤等に用いるためには改善の余地がある。 However, crumbs obtained by the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 have not yet obtained sufficient characteristics regarding compatibility with asphalt, tackifiers, softeners, and the like. There is room for improvement for use in adhesives and the like.
また、特許文献3、4、5及び6に開示されている方法により得られる高分子量の水添ブロック共重合体クラムは、熱可塑性樹脂やオイル等とのコンパウンド時に、クラム中へのオイルの分散が不均一になったり、さらにはクラムが完全に溶融しきらないことにより未溶融ポリマーとなって残留したりする等の問題を有している。 In addition, the high molecular weight hydrogenated block copolymer crumb obtained by the methods disclosed in Patent Documents 3, 4, 5 and 6 is an oil dispersion in the crumb when compounded with a thermoplastic resin or oil. Becomes non-uniform, and further, the crumb cannot be completely melted, so that it remains as an unmelted polymer.
また、特許文献4、5、6に開示されている方法により得られるブロック共重合体クラムは、例えば粘接着剤等の用途で求められる耐加熱変色性に劣る。 Moreover, the block copolymer crumbs obtained by the methods disclosed in Patent Documents 4, 5, and 6 are inferior in heat discoloration resistance required for applications such as adhesives.
また、特許文献7に開示されているブロック共重合体組成物は、アスファルトとの溶解時間が長いという問題を有している。 Moreover, the block copolymer composition disclosed in Patent Document 7 has a problem that the dissolution time with asphalt is long.
さらに、特許文献8に開示されている方法により得られるブロック共重合体クラムは、例えばアスファルト改質、粘接着剤等の用途で求められる溶解速度に劣る。 Furthermore, the block copolymer crumb obtained by the method disclosed in Patent Document 8 is inferior in the dissolution rate required for applications such as asphalt modification and adhesives.
そこで本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑みて、例えばアスファルト改質材、粘接着剤等の分野に用いる際に、アスファルト、粘着付与剤、及び軟化剤等と短時間で溶解し、さらに、例えば粘接着剤等の用途で求められる耐加熱変色性に優れたブロック共重合体クラム、並びに当該ブロック共重合体クラムの製造方法の提供を目的とする。 Therefore, in view of the problems of the prior art as described above, the present invention can be used in a short time with asphalt, a tackifier, a softener, and the like when used in the field of asphalt modifiers, adhesives, and the like. It aims at providing the block copolymer crumb which melt | dissolved and was further excellent in the heat discoloration resistance calculated | required, for example by uses, such as an adhesive agent, and the manufacturing method of the said block copolymer crumb.
本発明者は、上述した従来技術の問題を解決するべくブロック共重合体クラム及び当該ブロック共重合体クラムの製造方法について鋭意検討を重ねた結果、クラムの溶融粘度、サイズ分布、比表面積、空隙率、及び、特定の大きさの空隙の割合が特定の範囲を有するブロック共重合体クラムが上述した従来技術の問題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies on the block copolymer crumb and the method for producing the block copolymer crumb in order to solve the above-described problems of the prior art, the present inventor has obtained melt viscosity, size distribution, specific surface area, voids of crumb. It has been found that a block copolymer crumb having a specific ratio and a ratio of voids having a specific size can solve the above-mentioned problems of the prior art, and has completed the present invention.
すなわち、本発明は下記の通りである。 That is, the present invention is as follows.
1. ビニル芳香族炭化水素単位と共役ジエン単位とを含むブロック共重合体、又はその水添物を含み、下記(1)〜(4)を満たすブロック共重合体クラム。
(1)キャピログラフで測定した150℃、100s-1における溶融粘度が1.0×103〜1.0×104Pa・s、
(2)目開き2.0mmの篩を通過し、かつ目開き0.6mmの篩を通過しない成分が、全クラムの50質量%以上であり、さらに、目開き0.6mmの篩を通過する成分が全クラムの10質量%以下、
(3)比表面積が0.05〜0.30m2/g、
(4)空隙率が0.01〜0.20であり、かつ直径100μm以上の空隙が全空隙の0.2〜15体積%を占める。
1. A block copolymer crumb containing a block copolymer containing a vinyl aromatic hydrocarbon unit and a conjugated diene unit, or a hydrogenated product thereof and satisfying the following (1) to (4).
(1) The melt viscosity at 150 ° C. and 100 s −1 measured by a capillograph is 1.0 × 10 3 to 1.0 × 10 4 Pa · s,
(2) The component that passes through a sieve having an opening of 2.0 mm and does not pass through a sieve having an opening of 0.6 mm is 50% by mass or more of the total crumb, and further passes through a sieve having an opening of 0.6 mm. Ingredients are 10% by weight or less of the total crumb,
(3) Specific surface area is 0.05-0.30 m 2 / g,
(4) The void ratio is 0.01 to 0.20, and voids having a diameter of 100 μm or more occupy 0.2 to 15% by volume of the total voids.
2. 嵩密度が0.25〜0.70g/mLである、上記1に記載のブロック共重合体クラム。 2. 2. The block copolymer crumb according to 1 above, having a bulk density of 0.25 to 0.70 g / mL.
3. アスペクト比1.5〜5.0の成分が全クラムの質量に対し50質量%以上である、上記1又は2に記載のブロック共重合体クラム。 3. 3. The block copolymer crumb according to 1 or 2 above, wherein the component having an aspect ratio of 1.5 to 5.0 is 50% by mass or more based on the total mass of the crumb.
4. 出口に開口を具備するダイが設けられている押出式乾燥機を用いてブロック共重合
体又はその水添物を押出乾燥してクラムを製造する工程を有し、
前記ダイの開口部に外接する円の直径が0.5〜2.5mmであり、
前記ダイの開口部の総辺長を、前記ダイの開口面積で除して得られるダイ形状係数が0.4〜4.0mm-1であり、
前記押出式乾燥機出口での温度が130℃以上であり、かつ
前記押出式乾燥機出口でのクラムの含水率が2.0質量%以上である、上記1に記載の
ブロック共重合体クラムの製造方法。
4). Having a step of producing a crumb by extrusion drying the block copolymer or its hydrogenated product using an extrusion dryer provided with a die having an opening at the outlet;
The diameter of the circle circumscribing the opening of the die is 0.5 to 2.5 mm,
A die shape factor obtained by dividing the total side length of the opening of the die by the opening area of the die is 0.4 to 4.0 mm −1 ;
The block copolymer crumb according to 1 above, wherein the temperature at the outlet of the extruder is 130 ° C or higher, and the moisture content of the crumb at the outlet of the extruder is 2.0% by mass or higher. Production method.
5. 前記押出乾燥する工程における、押出式乾燥機出口での温度が130〜180℃である、上記4に記載のブロック共重合体クラムの製造方法。 5. 5. The method for producing a block copolymer crumb according to 4 above, wherein the temperature at the exit of the extrusion dryer in the extrusion drying step is 130 to 180 ° C.
6. 前記押出乾燥する工程における、押出式乾燥機出口でのクラムの含水率が2.0〜30質量%である、上記4又は5に記載のブロック共重合体クラムの製造方法。 6). 6. The method for producing a block copolymer crumb according to 4 or 5 above, wherein the moisture content of the crumb at the exit of the extrusion dryer in the extrusion drying step is 2.0 to 30% by mass.
7. 前記押出乾燥する工程の前に、
ブロック共重合体又はその水添物の溶液から溶剤をスチームストリッピングにより除去する脱溶媒工程と、
前記脱溶媒工程により得られたブロック共重合体又はその水添物の水性スラリーからストリッピング水を分離してブロック共重合体又はその水添物の含水クラムを得る工程と、
を有する、上記4〜6のいずれかに記載のブロック共重合体クラムの製造方法。
7). Before the extrusion drying step,
Removing the solvent from the solution of the block copolymer or its hydrogenated product by steam stripping; and
Separating the stripping water from the aqueous slurry of the block copolymer or hydrogenated product obtained by the solvent removal step to obtain a hydrous crumb of the block copolymer or hydrogenated product;
The method for producing a block copolymer crumb according to any one of 4 to 6 above.
8. 前記押出乾燥する工程の後、
押出乾燥して得られたクラムを乾燥処理し、含水率0.01質量%以上2.0質量%未満のクラムを得る工程を含む、上記4〜7のいずれかに記載のブロック共重合体クラムの製造方法。
8). After the extrusion drying step,
The block copolymer crumb according to any one of 4 to 7 above, comprising a step of drying the crumb obtained by extrusion drying to obtain a crumb having a water content of 0.01% by mass or more and less than 2.0% by mass. Manufacturing method.
本発明によれば、アスファルト改質材、粘接着剤等の分野に用いる際に、アスファルト、粘着付与剤、及び軟化剤等と短時間で溶解し、かつ耐加熱変色性に優れたブロック共重合体クラムを提供することができる。 According to the present invention, when used in the field of asphalt modifiers, adhesives, etc., it is a block copolymer that dissolves in a short time with asphalt, tackifiers, softeners, etc. and has excellent heat discoloration resistance. A polymer crumb can be provided.
以下、本発明を実施するための形態(以下、本実施形態と言う。)について説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜変形して実施することができる。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described. The following embodiment is an exemplification for explaining the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment. The present invention can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist.
〔ブロック共重合体クラム〕
本実施形態のブロック共重合体クラム(本明細書において、単に「クラム」と記載することもある)は、ビニル芳香族炭化水素単位と共役ジエン単位とを含むブロック共重合体、又はその水添物を含み、下記(1)〜(4)を満たす。
(1)キャピログラフで測定した150℃、100s-1における溶融粘度が1.0×103〜1.0×104Pa・s、
(2)目開き2.0mmの篩を通過し、かつ目開き0.6mmの篩を通過しない成分が、全クラムの50質量%以上であり、さらに、目開き0.6mmの篩を通過する成分が全クラムの10質量%以下、
(3)比表面積が0.05〜0.30m2/g、
(4)空隙率が0.01〜0.20であり、かつ直径100μm以上の空隙が全空隙の0.2〜15体積%以下を占める。
[Block copolymer crumb]
The block copolymer crumb of this embodiment (sometimes referred to simply as “crumb” in the present specification) is a block copolymer containing a vinyl aromatic hydrocarbon unit and a conjugated diene unit, or a hydrogenated product thereof. The following (1) to (4) are satisfied.
(1) The melt viscosity at 150 ° C. and 100 s −1 measured by a capillograph is 1.0 × 10 3 to 1.0 × 10 4 Pa · s,
(2) The component that passes through a sieve having an opening of 2.0 mm and does not pass through a sieve having an opening of 0.6 mm is 50% by mass or more of the total crumb, and further passes through a sieve having an opening of 0.6 mm. Ingredients are 10% by weight or less of the total crumb,
(3) Specific surface area is 0.05-0.30 m 2 / g,
(4) The void ratio is 0.01 to 0.20, and voids having a diameter of 100 μm or more occupy 0.2 to 15% by volume or less of the total voids.
本実施形態におけるブロック共重合体クラムは、前記(1)に示すように、キャピログラフで測定した150℃、100s-1における溶融粘度(以下、単に「溶融粘度」ともいう)が1.0×103〜1.0×104Pa・sであり、好ましくは1.2×103〜9.0×103Pa・s、より好ましくは2.0×103〜8.0×103Pa・sである。溶融粘度が1.0×104Pa・s以下であれば、耐加熱変色性に優れ、一方1.0×103Pa・s以上であれば、溶解時間を短くすることができる。溶融粘度は、例えば分子量の調整により制御することができ、また、後述のカップリング型ブロック共重合体の場合は官能基数によって制御することができる。溶融粘度は、分子量を上げると大きくなり、官能基数を小さくすると大きくなる傾向がある。溶融粘度の具体的な測定方法は後述する実施例に記載する。 As shown in the above (1), the block copolymer crumb in this embodiment has a melt viscosity at 150 ° C. and 100 s −1 (hereinafter, also simply referred to as “melt viscosity”) measured by a capillograph of 1.0 × 10. 3 to 1.0 × 10 4 Pa · s, preferably 1.2 × 10 3 to 9.0 × 10 3 Pa · s, more preferably 2.0 × 10 3 to 8.0 × 10 3 Pa. -S. If the melt viscosity is 1.0 × 10 4 Pa · s or less, the heat discoloration resistance is excellent, while if it is 1.0 × 10 3 Pa · s or more, the dissolution time can be shortened. The melt viscosity can be controlled by adjusting the molecular weight, for example, and can be controlled by the number of functional groups in the case of a coupling type block copolymer described later. The melt viscosity tends to increase as the molecular weight increases, and increases as the number of functional groups decreases. A specific method for measuring the melt viscosity will be described in Examples described later.
本実施形態のブロック共重合体クラムは、アスファルト、粘着付与剤、及び軟化剤等との溶解時間短縮の観点から、前記(2)に示すように、目開き2.0mmの篩を通過し、かつ目開き0.6mmの篩を通過しない成分が全クラムの50質量%以上であり、さらに、目開き0.6mmの篩を通過する成分が全クラムの10質量%以下である。好ましくは、目開き2.0mmの篩を通過し、かつ目開き0.6mmの篩を通過しない成分が全クラムの54質量%以上であり、目開き0.6mmの篩を通過する成分が全クラムの8質量%以下である。さらに好ましくは、目開き2.0mmの篩を通過し、かつ目開き0.6mmの篩を通過しない成分が全クラムの58質量%以上であり、目開き0.6mmの篩を通過する成分が全クラムの6質量%以下である。目開き2.0mmの篩を通過しない成分(サイズが大きく、発泡が不均一なクラム成分)が多すぎる場合、及び/又は目開き0.6mmの篩を通過する成分(硬くて溶け残りやすいクラム成分)が多すぎる場合は、溶解時間が長くなってしまう。 From the viewpoint of shortening the dissolution time with asphalt, tackifier, softener and the like, the block copolymer crumb of this embodiment passes through a sieve having an opening of 2.0 mm as shown in (2) above. And the component which does not pass the sieve of 0.6 mm of openings is 50 mass% or more of all crumbs, and the component which passes the sieve of 0.6 mm of openings is 10 mass% or less of all crumbs. Preferably, the component that passes through a sieve having an aperture of 2.0 mm and does not pass through a sieve having an aperture of 0.6 mm is 54% by mass or more of the total crumb, and the components that pass through the sieve having an aperture of 0.6 mm are all It is 8 mass% or less of crumb. More preferably, the component that passes through a sieve having an aperture of 2.0 mm and does not pass through a sieve having an aperture of 0.6 mm is 58% by mass or more of the total crumb, and the component that passes through a sieve having an aperture of 0.6 mm It is 6 mass% or less of the total crumbs. When there are too many components that do not pass through a sieve having a mesh size of 2.0 mm (a crumb component having a large size and uneven foaming) and / or components that pass through a sieve having a mesh size of 0.6 mm (hard and easy to dissolve) When there are too many components), dissolution time will become long.
本実施形態のブロック共重合体クラムは、前記(3)に示すように、比表面積が0.05〜0.3m2/gであり、好ましくは0.05〜0.25m2/g、より好ましくは0.06〜0.20m2/gである。比表面積が0.05m2/g以上であれば、溶解時間を短くでき、一方0.3m2/g以下であれば耐加熱変色性が優れる。 The block copolymer crumb of this embodiment has a specific surface area of 0.05 to 0.3 m 2 / g, preferably 0.05 to 0.25 m 2 / g, as shown in (3) above. Preferably it is 0.06-0.20 m < 2 > / g. If a specific surface area of 0.05 m 2 / g or more, the dissolution time can be shortened, whereas resistance to heat discoloration resistance is excellent if 0.3 m 2 / g or less.
本実施形態のブロック共重合体クラムは、前記(4)に示すように、空隙率が0.01〜0.20であり、かつ直径100μm以上の空隙が全空隙の0.2〜15体積%である。空隙率は、好ましくは0.02〜0.18、より好ましくは0.06〜0.16であり、直径100μm以上の空隙は、全空隙の体積に対し、好ましくは0.3〜14体積%、より好ましくは0.5〜13体積%以下である。空隙率が0.20以下であり、かつ、直径100μm以上の空隙が全空隙の15体積%以下であると、溶解時間を短くでき、耐加熱変色性が優れる。一方、空隙率が0.01以上であり、かつ、直径100μm以上の空隙が全空隙の0.2体積%以上であると、溶解時間を短くすることができる。
なお、本実施形態のブロック共重合体クラムの空隙率とは、クラムの内部空間のクラム体積に対する割合(クラム体積内の空間体積/クラム体積)を示しており、クラム表面に通じている空間、及びクラム表面に通じていない空間を含む。ここで、クラム体積とは、クラム構造体積と、クラム体積内の空間体積との和を意味する。
As shown in the above (4), the block copolymer crumb of this embodiment has a porosity of 0.01 to 0.20, and voids having a diameter of 100 μm or more are 0.2 to 15% by volume of the total voids. It is. The void ratio is preferably 0.02 to 0.18, more preferably 0.06 to 0.16, and voids having a diameter of 100 μm or more are preferably 0.3 to 14% by volume with respect to the total void volume. More preferably, it is 0.5-13 volume% or less. When the porosity is 0.20 or less and the voids having a diameter of 100 μm or more are 15% by volume or less of the total voids, the dissolution time can be shortened and the heat discoloration resistance is excellent. On the other hand, when the porosity is 0.01 or more and the voids having a diameter of 100 μm or more are 0.2% by volume or more of the total voids, the dissolution time can be shortened.
In addition, the porosity of the block copolymer crumb of the present embodiment indicates the ratio of the internal space of the crumb to the crumb volume (space volume in the crumb volume / crumb volume), and the space leading to the crumb surface, And a space that does not communicate with the crumb surface. Here, the crumb volume means the sum of the crumb structure volume and the spatial volume within the crumb volume.
本実施形態のブロック共重合体クラムは、嵩密度が0.25〜0.70g/mLであることが好ましい。より好ましくは0.27〜0.65g/mLであり、さらに好ましくは0.29〜0.60g/mLである。嵩密度が0.25g/mL〜0.70g/mLであることにより溶解時間が短くなるため好ましい。 The block copolymer crumb of the present embodiment preferably has a bulk density of 0.25 to 0.70 g / mL. More preferably, it is 0.27-0.65 g / mL, More preferably, it is 0.29-0.60 g / mL. A bulk density of 0.25 g / mL to 0.70 g / mL is preferable because the dissolution time is shortened.
本実施形態のブロック共重合体クラムは、アスペクト比が1.5〜5.0のクラム成分が全クラムの50質量%以上(100質量%を含む)であることが好ましく、55質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることがさらに好ましい。アスペクト比が1.5〜5.0であれば溶解時間が短くなるため好ましい。 In the block copolymer crumb of this embodiment, the crumb component having an aspect ratio of 1.5 to 5.0 is preferably 50% by mass or more (including 100% by mass) of the entire crumb, and 55% by mass or more. More preferably, it is more preferably 60% by mass or more. An aspect ratio of 1.5 to 5.0 is preferable because dissolution time is shortened.
ブロック共重合体クラムの目開き2.0mmの篩を通過し、かつ目開き0.6mmの篩を通過しない成分の含有量、目開き0.6mmの篩を通過する成分の含有量、比表面積、空隙率、直径100μm以上の空隙の全空隙に対する割合、嵩密度、及びアスペクト比の測定方法については後述する実施例において詳細を記載する。 The content of the component of the block copolymer crumb that passes through a sieve with an aperture of 2.0 mm and does not pass through the sieve with an aperture of 0.6 mm, the content of a component that passes through the sieve of an aperture of 0.6 mm, the specific surface area The measurement method of the porosity, the ratio of the voids having a diameter of 100 μm or more to the total voids, the bulk density, and the aspect ratio will be described in detail in Examples described later.
ブロック共重合体クラムの目開き2.0mmの篩を通過し、かつ目開き0.6mmの篩を通過しない成分の含有量、目開き0.6mmの篩を通過する成分の含有量、比表面積、空隙率、直径100μm以上の空隙の割合、嵩密度及びアスペクト比は、ブロック共重合体をクラム化する工程の製造条件を制御することにより、制御可能である。クラムの製造方法については後述する。 The content of the component of the block copolymer crumb that passes through a sieve with an aperture of 2.0 mm and does not pass through the sieve with an aperture of 0.6 mm, the content of a component that passes through the sieve of an aperture of 0.6 mm, the specific surface area The porosity, the proportion of voids having a diameter of 100 μm or more, the bulk density, and the aspect ratio can be controlled by controlling the production conditions of the step of crumbizing the block copolymer. A method for producing crumb will be described later.
〔ブロック共重合体クラムの製造方法〕
本実施形態のブロック共重合体クラムの製造方法は、所定の条件下でブロック共重合体を押出乾燥する工程を有し、好ましくは該押出乾燥する工程の前にブロック共重合体を製造する工程を有する。
[Method for producing block copolymer crumb]
The method for producing a block copolymer crumb according to this embodiment includes a step of extrusion drying the block copolymer under predetermined conditions, and preferably a step of producing the block copolymer before the extrusion drying step. Have
(ブロック共重合体を製造する工程)
まず、ブロック共重合体を製造する工程について説明する。ブロック共重合体は、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエン化合物との重合反応により得られる。
(Process for producing block copolymer)
First, the process for producing a block copolymer will be described. The block copolymer is obtained by a polymerization reaction between a vinyl aromatic hydrocarbon and a conjugated diene compound.
<重合反応>
ブロック共重合体は、炭化水素溶媒中、有機リチウム化合物を重合開始剤として、ビニル芳香族炭化水素及び共役ジエンを重合することにより作製できる。
<Polymerization reaction>
The block copolymer can be produced by polymerizing vinyl aromatic hydrocarbon and conjugated diene in a hydrocarbon solvent using an organolithium compound as a polymerization initiator.
ビニル芳香族炭化水素としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2−ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。これらは一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the vinyl aromatic hydrocarbon include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, 2-vinylnaphthalene, divinylbenzene, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
共役ジエンとしては、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、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘプタジエン等が挙げられる。これらは一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the conjugated diene include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3 butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-heptadiene, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
ブロック共重合体の製造方法としては、例えば、特公昭36−19286号公報、特公昭43−17979号公報、特公昭46−32415号公報、特公昭49−36957号公報、特公昭48−2423号公報、特公昭48−4106号公報、特公昭51−49567号公報、特開昭59−166518号公報等に記載された方法が挙げられる。 Examples of the method for producing the block copolymer include Japanese Patent Publication No. 36-19286, Japanese Patent Publication No. 43-17879, Japanese Patent Publication No. 46-32415, Japanese Patent Publication No. 49-36957, and Japanese Patent Publication No. 48-2423. Examples thereof include methods described in Japanese Patent Publication Nos. 48-4106, 51-49567, 59-166518, and the like.
ブロック共重合体の構造としては、例えば、一般式(A−B)n、(A−B)n−A、B−(A−B)n、〔(A−B)n〕mX、〔(B−A)n〕mX、〔(A−B)n−A〕mX、〔(B−A)n−B〕mXで表されるものが挙げられる。
なお、Aはビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックAであり、Bは共役ジエンを主体とする重合体ブロックBである。重合体ブロックAと重合体ブロックBとの境界は必ずしも明瞭に区別される必要はない。また、nは1以上の整数、mは2以上の整数である。Xは、例えば、四塩化ケイ素、四塩化スズ、エポキシ化大豆油、ポリハロゲン化炭化水素化合物、カルボン酸エステル化合物、ポリビニル化合物、ビスフェノール型エポキシ化合物、アルコキシシラン化合物、ハロゲン化シラン化合物、エステル系化合物等のカップリング剤などの多官能カップリング剤の残基、または多官能有機リチウム化合物など開始剤の残基を表す。多官能カップリング剤、多官能有機リチウム化合物などの開始剤は一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the structure of the block copolymer include general formulas (AB) n , (AB) n -A, B- (AB) n , [(AB) n ] m X, [ (B-A) n] m X, [(A-B) n -A] m X, include those represented by [(B-A) n -B] m X.
A is a polymer block A mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbons, and B is a polymer block B mainly composed of conjugated dienes. The boundary between the polymer block A and the polymer block B does not necessarily have to be clearly distinguished. N is an integer of 1 or more, and m is an integer of 2 or more. X is, for example, silicon tetrachloride, tin tetrachloride, epoxidized soybean oil, polyhalogenated hydrocarbon compound, carboxylic acid ester compound, polyvinyl compound, bisphenol type epoxy compound, alkoxysilane compound, halogenated silane compound, ester compound. Represents a residue of a polyfunctional coupling agent such as a coupling agent, or the like, or a residue of an initiator such as a polyfunctional organolithium compound. Initiators such as polyfunctional coupling agents and polyfunctional organolithium compounds may be used alone or in combination of two or more.
例えば、前記多官能カップリング剤の残基Xを有するラジアル型ブロック共重合体の場合、用いた多官能カップリング剤の官能基の全てが反応していなくてもよい。例えば、4官能のカップリング剤を用いてラジアルブロック共重合体を製造した場合、得られるラジアルブロック共重合体は(A−B)4X、(A−B)3X、(A−B)2X、及びA−B−Xからなる群より選ばれる少なくとも1種のブロック共重合体、又は2種以上のブロック共重合体の混合物であってよい。 For example, in the case of a radial block copolymer having the residue X of the polyfunctional coupling agent, all the functional groups of the used polyfunctional coupling agent may not be reacted. For example, when a radial block copolymer is produced using a tetrafunctional coupling agent, the resulting radial block copolymer is (AB) 4 X, (AB) 3 X, (AB) It may be at least one block copolymer selected from the group consisting of 2 X and A-B-X, or a mixture of two or more block copolymers.
上記において、ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックAは、ビニル芳香族炭化水素を50質量%以上含有するものとし、好ましくは70質量%以上含有する、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとの共重合体ブロック及び/又はビニル芳香族炭化水素単独重合体ブロックを示す。 In the above, the polymer block A mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbons contains 50% by mass or more of vinyl aromatic hydrocarbons, and preferably contains 70% by mass or more of vinyl aromatic hydrocarbons and conjugated dienes. A copolymer block and / or a vinyl aromatic hydrocarbon homopolymer block.
共役ジエンを主体とする重合体ブロックBは、共役ジエンを50質量%を超える量で含有するものとし、好ましくは60質量%以上含有する、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素との共重合体ブロック及び/又は共役ジエン単独重合体ブロックを示す。 The polymer block B mainly composed of a conjugated diene contains a conjugated diene in an amount exceeding 50% by mass, and preferably contains 60% by mass or more of a copolymer block of a conjugated diene and a vinyl aromatic hydrocarbon. And / or a conjugated diene homopolymer block.
重合体ブロックA、及び/又は重合体ブロックBが、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとの共重合体ブロックである場合、当該共重合体ブロック中のビニル芳香族炭化水素は均一に分布していても、テーパー状に分布していてもよい。また、共重合体ブロック部分には、ビニル芳香族炭化水素が均一に分布している部分及び/又はテーパー状に分布している部分がそれぞれ複数個共存していてもよい。 When the polymer block A and / or the polymer block B is a copolymer block of a vinyl aromatic hydrocarbon and a conjugated diene, the vinyl aromatic hydrocarbon in the copolymer block is uniformly distributed. Alternatively, it may be distributed in a tapered shape. In the copolymer block portion, a plurality of portions where the vinyl aromatic hydrocarbons are uniformly distributed and / or a portion where the portions are distributed in a tapered shape may coexist.
共重合体ブロック部分には、ビニル芳香族炭化水素含有量が異なる部分が複数個共存していてもよい。 A plurality of portions having different vinyl aromatic hydrocarbon contents may coexist in the copolymer block portion.
本実施形態のブロック共重合体クラムを構成するブロック共重合体は、上記一般式で表されるブロック共重合体の任意の混合物でもよい。 The block copolymer constituting the block copolymer crumb of this embodiment may be an arbitrary mixture of block copolymers represented by the above general formula.
本実施形態のブロック共重合体クラムを構成するブロック共重合体中のビニル芳香族炭化水素単位の含有量は、10〜90質量%が好ましく、12〜70質量%がより好ましく、15〜60質量%がさらに好ましい。ビニル芳香族炭化水素単位の含有量が10質量%以上であると、ビニル芳香族炭化水素重合体ブロックの凝集力が不足することなく、アスファルト組成物や粘接着剤組成物の機械強度が優れる。一方、ビニル芳香族炭化水素単位の含有量が90質量%以下であると、アスファルト組成物においては貯蔵安定性、また粘接着剤組成物においては、タックが低下するのを抑制することができる。 10-90 mass% is preferable, as for content of the vinyl aromatic hydrocarbon unit in the block copolymer which comprises the block copolymer crumb of this embodiment, 12-70 mass% is more preferable, 15-60 mass % Is more preferable. When the content of the vinyl aromatic hydrocarbon unit is 10% by mass or more, the mechanical strength of the asphalt composition or the adhesive composition is excellent without insufficient cohesive strength of the vinyl aromatic hydrocarbon polymer block. . On the other hand, when the content of the vinyl aromatic hydrocarbon unit is 90% by mass or less, it is possible to suppress the storage stability in the asphalt composition and the decrease in tack in the adhesive composition. .
本実施形態のブロック共重合体クラムを構成するブロック共重合体に組み込まれているビニル芳香族炭化水素重合体ブロックの全ビニル芳香族炭化水素に対する割合(ビニル芳香族炭化水素のブロック率という)は、50質量%以上が好ましく、より好ましくは70〜99質量%に調整することが好ましい。これにより、所定の材料と混合して重合体組成物としたとき、柔軟性の良好なゴム状重合体組成物や、耐衝撃性と剛性とのバランスに優れた重合体組成物が得られる。 The ratio of vinyl aromatic hydrocarbon polymer blocks incorporated in the block copolymer constituting the block copolymer crumb of this embodiment to the total vinyl aromatic hydrocarbons (referred to as the block ratio of vinyl aromatic hydrocarbons) is 50 mass% or more is preferable, and it is preferable to adjust to 70-99 mass% more preferably. Thereby, when it mixes with a predetermined material and it is set as a polymer composition, a rubber-like polymer composition with favorable softness | flexibility and a polymer composition excellent in the balance of impact resistance and rigidity are obtained.
なお、ビニル芳香族炭化水素のブロック率(質量%)は、(ビニル芳香族炭化水素重合体ブロックの質量)/(ブロック共重合体を構成する全ビニル芳香族炭化水素の質量)×100により求められる。 The block ratio (% by mass) of the vinyl aromatic hydrocarbon is determined by (mass of vinyl aromatic hydrocarbon polymer block) / (mass of all vinyl aromatic hydrocarbons constituting the block copolymer) × 100. It is done.
ビニル芳香族炭化水素のブロック率は、四酸化オスミウムを触媒としてターシャリブチルパーオキサイドによりブロック共重合体を酸化分解する方法により測定される(I.M.KOLTHOFF,etal.,J.Polym.Sci.1,429(1946)に記載の方法)。 The block ratio of vinyl aromatic hydrocarbons is measured by a method of oxidatively decomposing a block copolymer with tertiary butyl peroxide using osmium tetroxide as a catalyst (IM KOLTHOFF, et al., J. Polym. Sci). .1,429 (1946)).
本実施形態のブロック共重合体に組み込まれている共役ジエン系重合体のミクロ構造(シス、トランス、ビニルの比率)は、後述する極性化合物等の使用により任意に変えることができる。 The microstructure (ratio of cis, trans, vinyl) of the conjugated diene polymer incorporated in the block copolymer of the present embodiment can be arbitrarily changed by using a polar compound described later.
共役ジエンとして1,3−ブタジエンを使用した場合には、ブロック共重合体の1,2−ビニル結合量(共役ジエン中、1,2−ビニル結合に由来する共役ジエン単位の割合)は、8〜80質量%であることが好ましく、10〜75質量%であることがより好ましく、共役ジエンとしてイソプレンを使用した場合又は1,3−ブタジエンとイソプレンを使用した場合には、1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合の合計量(共役ジエン中、1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合に由来する共役ジエン単位の合計の割合)は3〜80質量%であることが好ましく、5〜70質量%であることがより好ましい。 When 1,3-butadiene is used as the conjugated diene, the amount of 1,2-vinyl bonds in the block copolymer (ratio of conjugated diene units derived from 1,2-vinyl bonds in the conjugated diene) is 8 It is preferably -80% by mass, more preferably 10-75% by mass, and when isoprene is used as the conjugated diene or when 1,3-butadiene and isoprene are used, 1,2-vinyl The total amount of bonds and 3,4-vinyl bonds (the ratio of the total of conjugated diene units derived from 1,2-vinyl bonds and 3,4-vinyl bonds in the conjugated dienes) is 3 to 80% by mass. Preferably, it is 5-70 mass%.
ブロック共重合体に組み込まれている共役ジエン系重合体のミクロ構造は、ブロック共重合体を二硫化炭素溶液とし、溶液セルを用いて、赤外線スペクトルを600〜1000cm-1の範囲で測定し、所定の波数における吸光度によりハンプトン(スチレン−ブタジエン共重合体)の方法の計算式に従い求めることができる。 The microstructure of the conjugated diene polymer incorporated in the block copolymer is a carbon disulfide solution as the block copolymer, and an infrared spectrum is measured in the range of 600 to 1000 cm −1 using a solution cell, It can obtain | require according to the calculation formula of the method of Hampton (styrene-butadiene copolymer) by the light absorbency in a predetermined wave number.
ブロック共重合体の製造に用いられる炭化水素溶媒としては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、イソペンタン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、あるいはベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒が使用できる。これらは一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。 Hydrocarbon solvents used for the production of block copolymers include aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, isopentane, heptane, octane, isooctane, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, etc. An alicyclic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon solvent such as benzene, toluene, ethylbenzene or xylene can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
重合開始剤としてブロック共重合体の重合に用いられる有機リチウム化合物は、分子中に一個以上のリチウム原子を結合した化合物であり、例えば、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、ヘキサメチレンリチウム、ブタジエニルジリチウム、イソプレニルジリチウム等が挙げられる。これらは一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を使用してもよい。また、有機リチウム化合物は、ブロック共重合体の製造において重合途中で分割添加してもよい。 The organic lithium compound used as a polymerization initiator for the polymerization of the block copolymer is a compound in which one or more lithium atoms are bonded in the molecule, for example, ethyl lithium, n-propyl lithium, isopropyl lithium, n-butyl lithium. , Sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, hexamethylene lithium, butadienyl dilithium, isoprenyl dilithium and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Further, the organolithium compound may be added in portions during the polymerization in the production of the block copolymer.
ブロック共重合体の製造時に、重合速度の調整、重合した共役ジエン部分のミクロ構造の変更等を目的として、所定の極性化合物を使用することができる。 In the production of the block copolymer, a predetermined polar compound can be used for the purpose of adjusting the polymerization rate, changing the microstructure of the polymerized conjugated diene moiety, and the like.
極性化合物としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジメトキシベンゼン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン等のエーテル類;テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、キヌクリジン等の3級アミン化合物;カリウム−t−アミラート、カリウム−t−ブチラート、ナトリウム−t−ブチラート、ナトリウムアミラート等のアルカリ金属アルコキシド化合物;トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物等が挙げられる。これらは一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を使用してもよい。 Examples of the polar compound include ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dimethoxybenzene, and 2,2-bis (2-oxolanyl) propane; Tertiary amine compounds such as methylethylenediamine, dipiperidinoethane, trimethylamine, triethylamine, pyridine, quinuclidine; alkali metal alkoxide compounds such as potassium tert-amylate, potassium tert-butylate, sodium tert-butylate, sodium amylate A phosphine compound such as triphenylphosphine; These may be used alone or in combination of two or more.
ブロック共重合体を製造する際の重合温度は、−10〜150℃が好ましく、より好ましくは20〜120℃である。重合に要する時間は条件によって異なるが、48時間以内が好ましく、より好ましくは0.2〜10時間である。また、重合系の雰囲気は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気にすることが好ましい。重合圧力は、上記重合温度範囲でモノマー及び溶媒を液相に維持するに充分な圧力の範囲で行えばよく、特に限定されるものでない。さらに、重合系内は触媒及びリビングポリマーを不活性化させるような不純物、例えば、水、酸素、炭酸ガス等が混入しないようにすることが好ましい。 The polymerization temperature for producing the block copolymer is preferably -10 to 150 ° C, more preferably 20 to 120 ° C. The time required for polymerization varies depending on the conditions, but is preferably within 48 hours, more preferably 0.2 to 10 hours. The polymerization atmosphere is preferably an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. The polymerization pressure is not particularly limited as long as it is carried out within a range of pressure sufficient to maintain the monomer and solvent in a liquid phase within the above polymerization temperature range. Furthermore, it is preferable that impurities that inactivate the catalyst and the living polymer, for example, water, oxygen, carbon dioxide gas, and the like are not mixed in the polymerization system.
<水添反応>
本実施形態においては、上述した<重合反応>によりブロック共重合体を得た後、アルコール、水等のプロトン供与体を添加し、その後、後述する水添触媒を用いて水素添加反応を行うことにより、水添ブロック共重合体を得てもよい。
<Hydrogenation reaction>
In this embodiment, after obtaining a block copolymer by the above <polymerization reaction>, a proton donor such as alcohol or water is added, and then a hydrogenation reaction is performed using a hydrogenation catalyst described later. Thus, a hydrogenated block copolymer may be obtained.
水添触媒としては、特に制限されず、従来から公知である(1)Ni、Pt,Pd、Ru等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等に担持させた担持型不均一系水素触媒、(2)Ni、Co,Fe、Cr等の有機酸塩又はアセチルアセトン塩等の遷移金属塩と有機アルミニウム等の還元剤とを用いる、いわゆるチ−グラ型水添触媒、(3)Ti、Ru、Rh、Zr等の有機金属化合物等のいわゆる有機金属錯体等の均一系水添触媒が用いられる。 The hydrogenation catalyst is not particularly limited and is conventionally known (1) A supported heterogeneous hydrogen catalyst in which a metal such as Ni, Pt, Pd, or Ru is supported on carbon, silica, alumina, diatomaceous earth, or the like. (2) So-called Ziegler type hydrogenation catalyst using an organic acid salt such as Ni, Co, Fe, Cr or a transition metal salt such as acetylacetone salt and a reducing agent such as organic aluminum, (3) Ti, Ru Homogeneous hydrogenation catalysts such as so-called organometallic complexes such as organometallic compounds such as Rh and Zr are used.
具体的な水添触媒としては、例えば、特公昭42−8704号公報、特公昭43−6636号公報、特公昭63−4841号公報、特公平1−37970号公報、特公平1−53851号公報、特公平2−9041号公報に記載された水添触媒を使用することができる。好ましい水添触媒としてはチタノセン化合物及び/又は還元性有機金属化合物との混合物が挙げられる。 Specific examples of the hydrogenation catalyst include Japanese Patent Publication No. 42-8704, Japanese Patent Publication No. 43-6636, Japanese Patent Publication No. 63-4841, Japanese Patent Publication No. 1-337970, and Japanese Patent Publication No. 1-35381. The hydrogenation catalyst described in JP-B-2-9041 can be used. Preferred hydrogenation catalysts include a mixture with a titanocene compound and / or a reducing organometallic compound.
前記チタノセン化合物としては、特開平8−109219号公報に記載された化合物が使用でき、例えば、ビスシクロペンタジエニルチタンジクロライド、モノペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロライド等の(置換)シクロペンタジエニル骨格、インデニル骨格、あるいはフルオレニル骨格を有する配位子を少なくとも一つ以上もつ化合物が挙げられる。 As the titanocene compound, compounds described in JP-A-8-109219 can be used. For example, (substituted) cyclopentadidi such as biscyclopentadienyl titanium dichloride and monopentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride. Examples thereof include compounds having at least one ligand having an enyl skeleton, an indenyl skeleton, or a fluorenyl skeleton.
また、前記還元性有機金属化合物としては、例えば、有機リチウム等の有機アルカリ金属化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、あるいは有機亜鉛化合物等が挙げられる。 Examples of the reducing organometallic compound include organic alkali metal compounds such as organolithium, organomagnesium compounds, organoaluminum compounds, organoboron compounds, and organozinc compounds.
水添反応は、好ましくは0〜200℃、より好ましくは30〜150℃の温度範囲で実施する。水添反応に使用される水素の圧力は、好ましくは0.1〜15MPa、より好ましくは0.2〜10MPa、さらに好ましくは0.3〜5MPaとする。また、水添反応時間は、好ましくは3分〜10時間、より好ましくは10分〜5時間である。水添反応は、バッチプロセス、連続プロセス、あるいはそれらの組み合わせのいずれでも用いることができる。 The hydrogenation reaction is preferably carried out in a temperature range of 0 to 200 ° C, more preferably 30 to 150 ° C. The pressure of hydrogen used for the hydrogenation reaction is preferably 0.1 to 15 MPa, more preferably 0.2 to 10 MPa, and still more preferably 0.3 to 5 MPa. The hydrogenation reaction time is preferably 3 minutes to 10 hours, more preferably 10 minutes to 5 hours. The hydrogenation reaction can be any of a batch process, a continuous process, or a combination thereof.
水添前のブロック共重合体に組み込まれている共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合の、水添後におけるトータル水素添加率は、目的に合わせて任意に選択でき、特に限定されない。ブロック共重合体中の共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合の好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上が水添されていてもよく、一部のみが水添されていてもよい。一部のみが水添されている場合には、水添率は10モル%以上70モル%未満であることが好ましく、より好ましくは15モル%以上65モル%未満、さらに好ましくは20モル%以上60モル%未満である。 The total hydrogenation rate after hydrogenation of the unsaturated double bond based on the conjugated diene compound incorporated in the block copolymer before hydrogenation can be arbitrarily selected according to the purpose and is not particularly limited. Preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, more preferably 95 mol% or more of the unsaturated double bond based on the conjugated diene compound in the block copolymer may be hydrogenated. Only may be hydrogenated. When only a part is hydrogenated, the hydrogenation rate is preferably 10 mol% or more and less than 70 mol%, more preferably 15 mol% or more and less than 65 mol%, still more preferably 20 mol% or more. It is less than 60 mol%.
水添ブロック共重合体の水添率は、例えば核磁気共鳴装置(NMR)により測定できる。 The hydrogenation rate of the hydrogenated block copolymer can be measured by, for example, a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR).
<変性反応>
本実施形態においては、上述した<重合反応>の後、又は<重合反応>及び<水添反応>の後に、必要に応じて、ブロック共重合体中に官能基を付与する変性反応を行ってもよい。
<Modification reaction>
In the present embodiment, after the above <polymerization reaction> or after <polymerization reaction> and <hydrogenation reaction>, a modification reaction for imparting a functional group to the block copolymer is performed as necessary. Also good.
変性方法としては、例えば、ブロック共重合体のリビング末端に、官能基含有原子団を生成する変性剤を付加反応させる方法が挙げられる。 Examples of the modification method include a method in which a modifying agent that generates a functional group-containing atomic group is added to the living terminal of the block copolymer.
官能基含有原子団としては、以下に限定されるものではないが、例えば、水酸基、カルボニル基、チオカルボニル基、酸ハロゲン化物基、酸無水物基、エステル基、カルボキシル基、チオカルボキシル基、チオカルボン酸エステル基、ジチオカルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、チオカルボン酸アミド基、アルデヒド基、チオアルデヒド基、カルボン酸エステル基、アミド基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、リン酸基、リン酸エステル基、亜リン酸エステル基、アミノ基、イミノ基、エチレンイミノ基、ニトリル基、ピリジル基、キノリン基、エポキシ基、チオエポキシ基、スルフィド基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、ハロゲン化シリル基、シラノール基、アルコキシシリル基、ハロゲン化スズ基、アルコキシスズ基、フェニルスズ基、エピチオ基、ハロゲン基等から選ばれる官能基を少なくとも一種含有する原子団が挙げられる。 Examples of functional group-containing atomic groups include, but are not limited to, hydroxyl groups, carbonyl groups, thiocarbonyl groups, acid halide groups, acid anhydride groups, ester groups, carboxyl groups, thiocarboxyl groups, and thiocarboxylic groups. Acid ester group, dithiocarboxylic acid ester group, carboxylic acid amide group, thiocarboxylic acid amide group, aldehyde group, thioaldehyde group, carboxylic acid ester group, amide group, sulfonic acid group, sulfonic acid ester group, phosphoric acid group, phosphoric acid Ester group, phosphite group, amino group, imino group, ethyleneimino group, nitrile group, pyridyl group, quinoline group, epoxy group, thioepoxy group, sulfide group, isocyanate group, thioisocyanate group, halogenated silyl group, silanol Group, alkoxysilyl group, tin halide group, alkoxy Tin group, phenyltin group, epithio group, atomic can be cited contains at least one functional group selected from the halogen group or the like.
なお、変性剤は前述したカップリング剤であってもよい。 The modifying agent may be the coupling agent described above.
(ブロック共重合体を処理してクラムを得る方法)
本実施形態のブロック共重合体クラムの製造方法は、出口に開口を具備するダイが設けられている押出式乾燥機を用いてブロック共重合体又はその水添物を押出乾燥する工程(「押出乾燥工程」ともいう)を有することが好ましい。
(Method to obtain crumb by treating block copolymer)
The method for producing a block copolymer crumb according to the present embodiment includes a step of extruding and drying the block copolymer or a hydrogenated product thereof using an extrusion dryer provided with a die having an opening at the outlet (“extrusion”). It is preferable to have a drying step.
前記押出式乾燥機は、ブロック共重合体クラムの溶解時間短縮及び耐加熱変色性の観点から、好ましくは、ダイ開口部に外接する円の直径が0.5〜2.5mmであり、ダイの総辺長を開口面積で除して得られるダイ形状係数が0.4〜4.0mm-1である。ダイ開口部に外接する円の直径が2.5mm以下であり、かつ、ダイ形状係数が4.0mm-1以下であれば、得られるブロック共重合体クラムの溶解時間を短くできる。一方、ダイ形状係数が0.4mm-1以上であれば、ブロック共重合体クラムの耐加熱変色性に優れる。また、ダイ開口部に外接する円の直径が0.5mm以上であれば、クラム形状が均一になり、溶解時間を短くすることができる。 From the viewpoint of shortening the dissolution time of the block copolymer crumb and heat discoloration resistance, the extrusion dryer preferably has a diameter of a circle circumscribing the die opening of 0.5 to 2.5 mm. The die shape factor obtained by dividing the total side length by the opening area is 0.4 to 4.0 mm −1 . If the diameter of the circle circumscribing the die opening is 2.5 mm or less and the die shape factor is 4.0 mm −1 or less, the dissolution time of the resulting block copolymer crumb can be shortened. On the other hand, if the die shape factor is 0.4 mm −1 or more, the block copolymer crumb has excellent heat discoloration resistance. Moreover, if the diameter of the circle circumscribing the die opening is 0.5 mm or more, the crumb shape becomes uniform and the melting time can be shortened.
ダイ開口部の形状は、ダイ形状係数が上記の範囲であればよく、例えば丸型、星形、十字型、Y字型、縦に長い矩形等、種々の形状が挙げられる。 The shape of the die opening may be any shape as long as the die shape factor is in the above range, and examples include various shapes such as a round shape, a star shape, a cross shape, a Y shape, and a vertically long rectangle.
前記押出式乾燥機の出口での温度は130℃以上であることが好ましい。また、好適な嵩密度を得るためには押出式乾燥機の出口での温度が、130〜180℃とすることが好ましい。押出式乾燥機の出口での温度は、より好ましくは134〜175℃、さらに好ましくは138〜170℃である。上記温度範囲に設定することによりクラムを均一に発泡させることができ、乾燥処理を安定して行うことができ、所望のクラム形状が得られ、溶解時間、耐加熱変色性に優れたブロック共重合体クラムを得ることができる。 The temperature at the outlet of the extrusion dryer is preferably 130 ° C. or higher. Moreover, in order to obtain a suitable bulk density, it is preferable that the temperature at the exit of an extrusion-type dryer shall be 130-180 degreeC. The temperature at the outlet of the extrusion dryer is more preferably 134 to 175 ° C, still more preferably 138 to 170 ° C. By setting the temperature within the above range, the crumb can be uniformly foamed, the drying process can be stably performed, the desired crumb shape can be obtained, and the block weight excellent in dissolution time and heat discoloration resistance can be obtained. Combined crumbs can be obtained.
前記押出式乾燥機の出口における、ブロック共重合体クラム(以下、「第1のクラム」ともいう)の含水率は2.0質量%以上であることが好ましい。より好ましくは2.0〜30質量%であり、さらに好ましくは2.5〜25質量%であり、よりさらに好ましくは3〜20質量%である。押出式乾燥機の出口における、ブロック共重合体クラムの含水率を2.0質量%以上とすることによりクラムを均一に発泡させることができ、さらに押出機のせん断力によりクラムのゲル化及び/又は分解を防止できる。一方、第1のクラムの含水率を30質量%以下とすることにより、後述する押出乾燥工程後の乾燥工程により得られるブロック共重合体クラム(「第2のクラム」ともいう)の含水率を2.0質量%未満に制御しやすくなる。クラムの含水率は、実施例に記載の方法により測定することができる。 The water content of the block copolymer crumb (hereinafter also referred to as “first crumb”) at the outlet of the extruder is preferably 2.0% by mass or more. More preferably, it is 2.0-30 mass%, More preferably, it is 2.5-25 mass%, More preferably, it is 3-20 mass%. By setting the water content of the block copolymer crumb at 2.0% by mass or more at the outlet of the extruder, the crumb can be uniformly foamed. Or decomposition can be prevented. On the other hand, by setting the moisture content of the first crumb to 30% by mass or less, the moisture content of the block copolymer crumb (also referred to as “second crumb”) obtained by the drying step after the extrusion drying step described later is set. It becomes easy to control to less than 2.0 mass%. The water content of crumb can be measured by the method described in the examples.
前記押出乾燥工程におけるダイ形状を制御し、さらに押出式乾燥機の出口での温度を130℃以上とし、押出式乾燥機の出口における、ブロック共重合体クラム(第1のクラム)の含水率を2.0質量%以上とすることにより、ブロック共重合体クラムの目開き2.0mmの篩を通過し、かつ目開き0.6mmの篩を通過しない成分の含有量、目開き0.6mmの篩を通過する成分の含有量、比表面積、空隙率、及び直径100μm以上の空隙の割合を所望の範囲とすることができる。 The die shape in the extrusion drying process is controlled, the temperature at the outlet of the extrusion dryer is 130 ° C. or more, and the moisture content of the block copolymer crumb (first crumb) at the outlet of the extrusion dryer is By setting the content to 2.0% by mass or more, the content of a component that passes through a 2.0 mm sieve of the block copolymer crumb and does not pass through a 0.6 mm sieve, The content of the component passing through the sieve, the specific surface area, the porosity, and the proportion of voids having a diameter of 100 μm or more can be set as desired.
また、ブロック共重合体の処理量を(F)とし、ダイの開口面積を(S)としたとき、ダイ流速(F/S)は、クラム形状の安定性の観点から、0.4〜10kg/(hr・mm2)が好ましい。より好ましくは0.5〜8kg/(hr・mm2)、さらに好ましくは
0.6〜7kg/(hr・mm2)である。なお、ブロック共重合体の処理量(F)(kg/hr)とは、1時間あたりに得られるブロック共重合体の質量(kg)であり、ダイの開口面積(S)(mm2)は、使用するダイが単数である場合及び複数である場合も含めて全てのダイの開口面積の総和であるものとする。
Further, when the processing amount of the block copolymer is (F) and the opening area of the die is (S), the die flow rate (F / S) is 0.4 to 10 kg from the viewpoint of stability of the crumb shape. / (Hr · mm 2 ) is preferable. More preferably, it is 0.5-8 kg / (hr * mm < 2 >), More preferably, it is 0.6-7 kg / (hr * mm < 2 >). The block copolymer throughput (F) (kg / hr) is the mass (kg) of the block copolymer obtained per hour, and the die opening area (S) (mm 2 ) is The sum of the opening areas of all the dies including the case where there is a single die and the case where there are a plurality of dies is used.
前記押出式乾燥機は、特に限定はないが、例えば、一軸又は二軸のスクリュー型エキスパンダー式乾燥機、ニーダー型乾燥機等を用いることができる。それぞれ使用目的に応じてベント機構、脱水用スリットを取り付けたものであってもよい。押出乾燥は、1段階乾燥でもよいし、多段押出式乾燥機や、複数の押出式乾燥機を組み合わせることにより多段階乾燥してもよい。 The extrusion dryer is not particularly limited, and for example, a uniaxial or biaxial screw expander dryer, a kneader dryer, or the like can be used. Each may be provided with a vent mechanism and a slit for dehydration according to the purpose of use. Extrusion drying may be one-stage drying, or may be multistage drying by combining a multistage extrusion dryer or a plurality of extrusion dryers.
本実施形態のブロック共重合体クラムの製造方法において、押出式乾燥機に投入される水分を含有するクラム(以下、含水クラムともいう)を得る方法としては、特に限定されるものではないが、例えばブロック共重合体又はその水添物の溶液を得た後、必要に応じて触媒残渣を除去し、続いてブロック共重合体溶液を、撹拌下熱湯中に投入し、スチームストリッピングにより溶媒を除去することにより、ブロック共重合体クラムが水中に分散した水性スラリーを得、その水性スラリーからストリッピング水を分離すること(以下、「脱水処理」ともいう)により得ることができる。 In the method for producing the block copolymer crumb of the present embodiment, the method for obtaining the crumb containing moisture (hereinafter also referred to as water-containing crumb) to be fed into the extrusion dryer is not particularly limited, For example, after obtaining a solution of the block copolymer or its hydrogenated product, the catalyst residue is removed if necessary, and then the block copolymer solution is put into hot water with stirring, and the solvent is removed by steam stripping. By removing, an aqueous slurry in which the block copolymer crumb is dispersed in water can be obtained, and stripping water can be separated from the aqueous slurry (hereinafter also referred to as “dehydration treatment”).
本実施形態においては、押出乾燥工程の前に、ブロック共重合体又はその水添物の溶液から溶剤をスチームストリッピングにより除去する脱溶媒工程と、該脱溶媒工程により得られたブロック共重合体又はその水添物の水性スラリーからストリッピング水を分離してブロック共重合体又はその水添物の含水クラムを得る工程(脱水処理工程)を有することが好ましい。押出乾燥工程の前に、脱溶媒工程と脱水処理工程とを有すると、押出乾燥工程において、クラムの発泡性を均一にし、目開き2.0mmの篩を通過し、かつ目開き0.6mmの篩を通過しない成分の含有量、目開き0.6mmの篩を通過する成分の含有量、比表面積、空隙率、及び直径100μm以上の空隙の割合、嵩密度及びアスペクト比が上述の範囲であるブロック共重合体クラムを得やすくなる。 In this embodiment, before the extrusion drying step, a solvent removal step for removing the solvent from the solution of the block copolymer or its hydrogenated product by steam stripping, and the block copolymer obtained by the solvent removal step Alternatively, it is preferable to have a step (dehydration step) of separating the stripping water from the aqueous slurry of the hydrogenated product to obtain a hydrated crumb of the block copolymer or the hydrogenated product. If there is a solvent removal step and a dehydration step before the extrusion drying step, the foaming property of the crumb is made uniform in the extrusion drying step, passes through a sieve having an opening of 2.0 mm, and has an opening of 0.6 mm. The content of the component that does not pass through the sieve, the content of the component that passes through the sieve having an aperture of 0.6 mm, the specific surface area, the porosity, the ratio of the voids having a diameter of 100 μm or more, the bulk density, and the aspect ratio are in the above-mentioned ranges. It becomes easy to obtain a block copolymer crumb.
スチームストリッピングにおける処理方法は、特に限定するものでなく従来知られている方法を採用できるが、例えば、ブロック共重合体の溶液とスチームを別々に添加し、かつブロック共重合体溶液を気相に添加することにより、ブロック共重合体溶液中の溶媒と、液相から立ち上がってくる水蒸気を気相中で向流接触させることで、溶剤蒸気に同伴する水蒸気量を減らし、スチーム原単位を向上させることができる。 The treatment method in the steam stripping is not particularly limited and a conventionally known method can be adopted. For example, the block copolymer solution and the steam are added separately, and the block copolymer solution is added to the gas phase. By adding to the solvent, the solvent in the block copolymer solution and the water vapor rising from the liquid phase are brought into countercurrent contact in the gas phase, thereby reducing the amount of water vapor accompanying the solvent vapor and improving the steam intensity. Can be made.
スチームストリッピングの際、クラム化剤を使用してもよく、クラム化剤としては、例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤が一般的に使用される。クラム化剤は、ストリッピング帯の水に対して一般に0.1〜3000ppm添加される。これらのクラム化剤としての界面活性剤に加えて、Li,Na,K,Mg,Ca,Al,Zn等の金属の水溶性塩をクラムの分散助剤として用いることもできる。 In the steam stripping, a crumbing agent may be used. As the crumbing agent, for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, or a nonionic surfactant is generally used. The crumbing agent is generally added in an amount of 0.1 to 3000 ppm with respect to the water in the stripping zone. In addition to these surfactants as crumbing agents, water-soluble salts of metals such as Li, Na, K, Mg, Ca, Al and Zn can also be used as crumb dispersion aids.
前記水性スラリーの脱水処理は、例えば、回転式スクリーン、振動スクリーン、遠心脱水機等により行うことができる。 The aqueous slurry can be dehydrated by, for example, a rotary screen, a vibrating screen, a centrifugal dehydrator, or the like.
また、乾燥処理後のクラムの外観という観点から、前記押出乾燥工程の後、押出乾燥して得られたクラム(第1のクラム)を乾燥処理し、クラム(第2のクラム)の含水率を0.01質量%以上2.0質量%未満とする工程を含む、ことが好ましい。 In addition, from the viewpoint of the appearance of the crumb after the drying treatment, after the extrusion drying step, the crumb (first crumb) obtained by extrusion drying is dried, and the moisture content of the crumb (second crumb) is increased. It is preferable that the process includes 0.01% by mass or more and less than 2.0% by mass.
乾燥処理後のクラム(第2のクラム)の含水率は、0.01質量%以上2.0質量%未満であることが好ましく、0.02〜1.5質量%であることがより好ましく、0.03〜1質量%であることがさらに好ましい。含水率を2質量%未満とすることにより、発泡やシルバー等の発生による外観不良を防止できる。一方0.01質量%以上とすることにより、乾燥処理後のクラム中のヤケやゲルの発生を抑制できる。乾燥処理は、熱風乾燥、真空乾燥等が挙げられるが、生産性の観点から熱風乾燥が好ましい。
熱風乾燥機としては、以下に限定されるものではないが、例えば、振動輸送乾燥機、流動乾燥機等が挙げられる。熱風の温度は、クラムの劣化抑制、乾燥効率の点から、70〜150℃が好ましく、80〜120℃がより好ましい。
The moisture content of the crumb after the drying treatment (second crumb) is preferably 0.01% by mass or more and less than 2.0% by mass, more preferably 0.02 to 1.5% by mass, More preferably, it is 0.03-1 mass%. By setting the water content to less than 2% by mass, it is possible to prevent appearance defects due to the occurrence of foaming or silver. On the other hand, by setting it as 0.01 mass% or more, generation | occurrence | production of the burn and gel in the crumb after a drying process can be suppressed. Examples of the drying treatment include hot air drying and vacuum drying, but hot air drying is preferable from the viewpoint of productivity.
The hot air dryer is not limited to the following, and examples thereof include a vibration transport dryer and a fluid dryer. The temperature of the hot air is preferably 70 to 150 ° C., more preferably 80 to 120 ° C., from the viewpoint of suppressing crumb deterioration and drying efficiency.
本実施形態のブロック共重合体クラムは、紙袋、樹脂袋、フレキシブルコンテナバック等、一般的な包装形態で出荷することができるが、例えば包装の際に、プラズマエアやイオン化エア等で静電気抑制処理をすることができる。 The block copolymer crumb of the present embodiment can be shipped in a general packaging form such as a paper bag, a resin bag, a flexible container bag, etc., but for example, at the time of packaging, static electricity suppression treatment with plasma air, ionized air, etc. Can do.
以下、本実施形態を実施例に基づいて説明する。なお、本実施形態は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present embodiment will be described based on examples. Note that the present embodiment is not limited to the following examples.
実施例における試料の分析は以下に示す方法によって行った。
<(1)結合スチレン量>
ブロック共重合体のクロロホルム溶液を調製し、分光光度計(JASCO製:V−550)を用いて、スチレンのフェニル基によるUV254nmの吸収を検出することにより、結合スチレン量(質量%)を測定した。
The analysis of the sample in an Example was performed by the method shown below.
<(1) Bonded styrene content>
A chloroform solution of the block copolymer was prepared, and the amount of bound styrene (% by mass) was measured by detecting UV 254 nm absorption by the phenyl group of styrene using a spectrophotometer (manufactured by JASCO: V-550). .
<(2)カップリング率>
ブロック共重合体のテトラヒドロフラン溶液を調製し、ポリスチレン系ゲル(昭和電工製:Shodex)のGPC(東ソー製:HLC−8320)を使用して、試料のクロマトグラムを測定し、ピーク面積比より算出した。
<(2) Coupling rate>
A tetrahydrofuran solution of the block copolymer was prepared, and the chromatogram of the sample was measured using GPC (manufactured by Tosoh: HLC-8320) of polystyrene gel (manufactured by Showa Denko: Shodex), and calculated from the peak area ratio. .
<(3)クラムの含水率>
ブロック共重合体クラム(第1のクラム又は第2のクラム)を、ハロゲン水分計にて150℃で8分間加熱し、その質量減少量を求め、下記式により算出した。
含水率(質量%)=加熱前後における質量減少量(クラム中の含水量)/加熱前の水添ブロック共重合体クラムの質量×100
<(3) Clam moisture content>
The block copolymer crumb (first crumb or second crumb) was heated with a halogen moisture meter at 150 ° C. for 8 minutes to determine its mass loss, and calculated according to the following formula.
Moisture content (mass%) = mass loss before and after heating (water content in crumb) / mass of hydrogenated block copolymer crumb before heating × 100
<(4)溶融粘度>
ブロック共重合体の溶融粘度を、キャピログラフ(東洋精機製作所製CAPILOGRAPH 1D 形式PM−C)で測定した。測定条件は、キャピラリー長;10mm、キャピラリー径;1.0mm、炉体径;9.55mm、ロードセル容量;20000N。
<(4) Melt viscosity>
The melt viscosity of the block copolymer was measured with a capillograph (Capillograph 1D type PM-C manufactured by Toyo Seiki Seisakusho). Measurement conditions were: capillary length: 10 mm, capillary diameter: 1.0 mm, furnace body diameter: 9.55 mm, load cell capacity: 20000 N.
<(5)クラムサイズ>
ふるい振とう機(セイシン企業社製オクタゴンデジタル)を用い、目開き0.6mmの篩の上に目開き2.0mmの篩を重ね、目開き2.0mmの篩の上からクラムを投入して15分間振動させ、各篩上に残ったクラム量、及び通過したクラム量を測定し、目開き2.0mmの篩を通過しないクラムの割合、目開き2.0mmの篩を通過し、目開き0.6mmの篩を通過しないクラムの割合、及び目開き0.6mmの篩を通過したクラムの割合を算出した。なお、表1中、目開き2.0mmの篩を通過し、目開き0.6mmの篩を通過しないクラムの割合のことを「サイズ 0.6mm以上2.0mm未満の比率」と記載し、「目開き0.6mmの篩を通過したクラムの割合」のことを「サイズ 0.6mm未満の比率」と記載した。
<(5) Clam size>
Using a sieve shaker (Octagon Digital manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.), a sieve with an aperture of 2.0 mm is stacked on a sieve with an aperture of 0.6 mm, and crumbs are put on the sieve with an aperture of 2.0 mm. Vibrate for 15 minutes, measure the amount of crumb remaining on each sieve, and the amount of crumb that has passed through, measure the proportion of crumbs that do not pass through a 2.0 mm sieve, pass through a 2.0 mm sieve, and open The proportion of crumbs that did not pass through a 0.6 mm sieve and the proportion of crumbs that passed through a 0.6 mm sieve were calculated. In Table 1, the ratio of crumbs that pass through a sieve having a mesh size of 2.0 mm and does not pass through a sieve having a mesh size of 0.6 mm is described as “a ratio of size 0.6 mm or more and less than 2.0 mm”. “The ratio of crumbs that passed through a sieve having an aperture of 0.6 mm” was described as “a ratio of size less than 0.6 mm”.
<(6)クラムの比表面積>
ブロック共重合体クラムの窒素による吸着等温線を測定し、BET多点法により比表面積を求めた。装置はBELSORP−mini(日本BEL社製)を使用し、吸着温度77Kで測定を行った。
<(6) Specific surface area of crumb>
The adsorption isotherm by nitrogen of the block copolymer crumb was measured, and the specific surface area was determined by the BET multipoint method. The apparatus used was BELSORP-mini (manufactured by BEL Japan), and the measurement was performed at an adsorption temperature of 77K.
<(7)クラムの空隙率>
X線CT(リガク性高分解能3DX線顕微鏡)を用いて、X線ターゲット:Cu、X線管電圧40kV、管電流30mA、撮影条件180度回転でクラム形状を撮影した。得られた3次元画像を構造と空間に2値化し、その2値化した画像から空隙率及び空隙サイズ分布を算出した。
空隙率=クラム体積内の空間体積/クラム体積
クラム体積=(クラム構造体積)+(クラム体積内の空間体積)
空隙サイズは以下の文献のThicknessを空間部分に対して求め、体積分率としてサイズ分布を算出した。Thicknessにより求めたサイズは、空間の直径に相当する。直径が100μm以上の空隙が全空隙の体積に対して占める割合を算出した。“A new method for the model−independent assessment of thickness in three−dimentional images” T.Hildebrand and P.Ruesgsegger,J.of Microscopy,185(1996)67−75.
<(7) Crum porosity>
Using an X-ray CT (rigid high-resolution 3DX-ray microscope), a crumb shape was photographed with an X-ray target: Cu, an X-ray tube voltage of 40 kV, a tube current of 30 mA, and an imaging condition of 180 ° rotation. The obtained three-dimensional image was binarized into a structure and a space, and the void ratio and void size distribution were calculated from the binarized image.
Porosity = space volume in crumb volume / clam volume crumb volume = (clam structure volume) + (space volume in crumb volume)
For the void size, Thickness in the following document was obtained for the space portion, and the size distribution was calculated as the volume fraction. The size obtained by Thickness corresponds to the diameter of the space. The ratio of voids having a diameter of 100 μm or more to the total void volume was calculated. “A new method for the model independence assessment of thickness in three-dimensional images”. Hildebrand and P.M. Ruessegger, J. et al. of Microscopy, 185 (1996) 67-75.
<(8)クラムの嵩密度>
ブロック共重合体クラムを100mLの容器で計量し、100mLの質量から嵩密度を計算した。
<(8) Bulk density of crumb>
The block copolymer crumb was weighed in a 100 mL container, and the bulk density was calculated from the 100 mL mass.
<(9)クラムのアスペクト比>
ブロック共重合体クラム30個を無作為に抽出し、キーエンス社製マイクロスコープVH8000Cを用いて、長径及び短径を測定し、クラム30個中アスペクト比1.5〜5のクラムの比率を算出した。
<(9) Aspect ratio of crumb>
Thirty block copolymer crumbs were randomly extracted, the major axis and the minor axis were measured using a Keyence microscope VH8000C, and the ratio of crumbs having an aspect ratio of 1.5 to 5 was calculated in 30 crumbs. .
<(10)クラムの溶解時間>
トルエン3.0gとパラフィン系プロセスオイル(出光石油化学社製ダイアナプロセスオイルPW90)3.0gの混合液にブロック共重合体クラム0.3gを投入し、常温で所定時間振とうした。振とう後、濾紙で固体成分を取り出し、メタノールを滴下して溶解の進行を止め、3日間常温乾燥後に固体成分を秤量した。
<(10) Clam dissolution time>
To a mixed solution of 3.0 g of toluene and 3.0 g of paraffinic process oil (Diana Process Oil PW90 manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.), 0.3 g of block copolymer crumb was added and shaken at room temperature for a predetermined time. After shaking, the solid component was taken out with filter paper, methanol was dropped to stop the progress of dissolution, and the solid component was weighed after drying at room temperature for 3 days.
<(11)クラムの耐加熱変色性>
ブロック共重合体クラムをラボプラストミル(東洋精機社製4M150)を用いて、160℃、100rpmで10分間混練した後、120℃で圧縮成型を行って2mm圧の板を作成し、分光測色計(スガ試験機社製SM−T45)でb値を測定した。
<(11) Heat discoloration resistance of crumb>
The block copolymer crumb was kneaded at 160 ° C. and 100 rpm for 10 minutes using a Laboplast mill (Toyo Seiki Co., Ltd. 4M150), then compression molded at 120 ° C. to create a 2 mm pressure plate, and spectrophotometric colorimetry The b value was measured with a meter (SM-T45 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).
<(12)アスファルト組成物の物性測定>
1)溶融粘度:180℃でブルックフィールド型粘度計で測定した。
2)軟化点、針入度、伸度:JIS−K−2207に準じて測定した。
3)タフネス、テナシティ:舗装工事に関する試験方法(日本道路建設業協会)に準じて測定した。
4)相分離性:160℃×3日間放置した後、上下層の軟化点を測定し、その差を相分離性とした。
5)溶解時間:アスファルトに溶解させる過程において、30分毎に組成物をサンプリングして軟化点を測定し、軟化点が安定化した時間を溶解時間とした。
<(12) Measurement of physical properties of asphalt composition>
1) Melt viscosity: measured with a Brookfield viscometer at 180 ° C.
2) Softening point, penetration, elongation: measured according to JIS-K-2207.
3) Toughness, tenacity: Measured according to the test method for pavement work (Japan Road Construction Industry Association).
4) Phase separation property: after standing at 160 ° C. for 3 days, the softening points of the upper and lower layers were measured, and the difference was defined as phase separation property.
5) Dissolution time: In the process of dissolving in asphalt, the composition was sampled every 30 minutes to measure the softening point, and the time when the softening point was stabilized was taken as the dissolution time.
<(13)粘接着剤組成物の物性測定>
1)溶融粘度:粘接着剤組成物の溶融粘度は、表3に示す温度でブルックフィールド型粘度計で測定した。
2)ループタック:250mm長×15mm幅のループ状の試料を用い、ポリエチレン板への接触面積:15mm×50mm、接着時間3sec、接着及び引き剥がし速度:500mm/minで測定した。
3)ピール:25mm幅の試料をポリエチレン板に貼り付け、引き剥がし速度300mm/minで180°剥離力を測定した。
4)クリープ:ポリエチレン板に25mm×25mmの面積が接するように粘接着テープを貼り付け、40℃において1kgの荷重を与えてテープがずれ落ちるまでの時間を測定した。
5)溶解時間:粘接着剤組成物を調製する過程において、15分毎に組成物をサンプリングして軟化点を測定し、軟化点が安定化した時間を溶解時間とした。
<(13) Measurement of physical properties of adhesive composition>
1) Melt viscosity: The melt viscosity of the adhesive composition was measured with a Brookfield viscometer at the temperatures shown in Table 3.
2) Loop tack: Using a loop-shaped sample of 250 mm length × 15 mm width, measurement was made at a contact area to the polyethylene plate: 15 mm × 50 mm, a bonding time of 3 sec, and a bonding and peeling speed: 500 mm / min.
3) Peel: A sample having a width of 25 mm was attached to a polyethylene plate, and a 180 ° peeling force was measured at a peeling speed of 300 mm / min.
4) Creep: An adhesive tape was applied so that an area of 25 mm × 25 mm was in contact with the polyethylene plate, a load of 1 kg was applied at 40 ° C., and the time until the tape fell off was measured.
5) Dissolution time: In the process of preparing the adhesive composition, the composition was sampled every 15 minutes to measure the softening point, and the time when the softening point was stabilized was defined as the dissolution time.
(製造例1:ブロック共重合体Aの製造方法)
撹拌機及びジャケットを付けた温度制御が可能なオートクレーブを反応器として使用し、窒素ガス雰囲気下において、不純物を除去したスチレン30質量部、テトラヒドロフラン0.14質量部のシクロヘキサン溶液を調製し、反応器内温を50℃に保持した後、重合開始剤としてn−ブチルリチウム0.15質量部を反応器に供給して重合した。
(Production Example 1: Production method of block copolymer A)
Using a temperature-controllable autoclave with a stirrer and a jacket as a reactor, a cyclohexane solution containing 30 parts by mass of styrene and 0.14 parts by mass of tetrahydrofuran was prepared in a nitrogen gas atmosphere. After maintaining the internal temperature at 50 ° C., 0.15 parts by mass of n-butyllithium as a polymerization initiator was supplied to the reactor for polymerization.
次に、ブタジエン70質量部を供給して重合し、ブタジエンがほぼ完全に重合した後、カップリング剤としてジメトキシジメチルシランを0.12質量部添加し、カップリング反応させた。 Next, 70 parts by mass of butadiene was supplied for polymerization, and after butadiene was almost completely polymerized, 0.12 parts by mass of dimethoxydimethylsilane was added as a coupling agent to cause a coupling reaction.
得られたブロック共重合体の溶液に、反応停止剤として、水を、重合に使用したn−ブチルリチウム量に対し5倍モル添加した後、安定剤としてn−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(製品名イルガノックス1076)をブロック共重合体100質量部に対して0.13質量部、2,4−ビス(オクチルチオメチル)−6−メチルフェノール(製品名イルガノックス1520)をブロック共重合体100質量部に対して0.05質量部添加した。 After adding water as a reaction terminator to the obtained block copolymer solution in a 5-fold mol amount based on the amount of n-butyllithium used in the polymerization, n-octadecyl-3- (3,5 as a stabilizer was added. -Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate (product name Irganox 1076) with respect to 100 parts by mass of block copolymer, 0.13 parts by mass, 2,4-bis (octylthiomethyl) -6 -0.05 mass part of methylphenol (product name Irganox 1520) was added to 100 mass parts of the block copolymer.
得られたブロック共重合体Aのスチレン含有量は30質量%、カップリング率は69%、キャピログラフで測定した150℃、100s-1における溶融粘度は5.0×103Pa・sであった。 The obtained block copolymer A had a styrene content of 30% by mass, a coupling rate of 69%, a melt viscosity at 150 ° C. and 100 s −1 of 5.0 × 10 3 Pa · s as measured by a capillograph. .
(製造例2:ブロック共重合体Bの製造方法)
重合開始剤としてn−ブチルリチウムを0.12質量部、カップリング剤として表1に示すビスフェノール型エポキシ化合物(ZX)を0.25質量部添加した以外は、製造例1と同様の方法でブロック共重合体Bを製造した。なお、カップリング剤として用いたZXは、下記式(1)で表される化合物と、下記式(2)で表される化合物とが、モル比1:1で混合されたものである。
得られたブロック共重合体Bのスチレン含有量は30質量%、カップリング率は74%、キャピログラフで測定した150℃、100s-1における溶融粘度は8.0×103Pa・sであった。
(Production Example 2: Production method of block copolymer B)
Blocked in the same manner as in Production Example 1 except that 0.12 parts by mass of n-butyllithium as a polymerization initiator and 0.25 parts by mass of a bisphenol type epoxy compound (ZX) shown in Table 1 as a coupling agent were added. Copolymer B was produced. In addition, ZX used as a coupling agent is a compound in which a compound represented by the following formula (1) and a compound represented by the following formula (2) are mixed at a molar ratio of 1: 1.
The obtained block copolymer B had a styrene content of 30% by mass, a coupling rate of 74%, a melt viscosity at 150 ° C. and 100 s −1 of 8.0 × 10 3 Pa · s as measured by a capillograph. .
(製造例3:ブロック共重合体Cの製造方法)
撹拌機及びジャケットを付けた温度制御が可能なオートクレーブを反応器として使用し、窒素ガス雰囲気下において、不純物を除去したスチレン40質量部、テトラヒドロフラン0.14質量部のシクロヘキサン溶液を調製し、反応器内温を50℃に保持した後、重合開始剤としてn−ブチルリチウム0.16質量部を反応器に供給して重合した。
(Production Example 3: Production method of block copolymer C)
Using a temperature-controllable autoclave with a stirrer and a jacket as a reactor, a cyclohexane solution of 40 parts by mass of styrene and 0.14 parts by mass of tetrahydrofuran from which impurities were removed was prepared in a nitrogen gas atmosphere. After maintaining the internal temperature at 50 ° C., 0.16 parts by mass of n-butyllithium as a polymerization initiator was supplied to the reactor for polymerization.
次に、ブタジエン72質量部を供給して重合し、ブタジエンがほぼ完全に重合した後、カップリング剤としてジメトキシジメチルシランを0.05質量部添加し、カップリング反応させた。 Next, 72 parts by mass of butadiene was supplied for polymerization, and after butadiene was almost completely polymerized, 0.05 part by mass of dimethoxydimethylsilane was added as a coupling agent to cause a coupling reaction.
得られたブロック共重合体の溶液に、反応停止剤として、水を、重合に使用したn−ブチルリチウム量に対し5倍モル添加した後、安定剤としてn−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(製品名イルガノックス1076)をブロック共重合体100質量部に対して0.1質量部、2,4−ビス(オクチルチオメチル)−6−メチルフェノール(製品名イルガノックス1520)をブロック共重合体100質量部に対して0.04質量部添加した。 After adding water as a reaction terminator to the obtained block copolymer solution in a 5-fold mol amount based on the amount of n-butyllithium used in the polymerization, n-octadecyl-3- (3,5 as a stabilizer was added. -Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate (product name Irganox 1076) is 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the block copolymer, 2,4-bis (octylthiomethyl) -6 -0.04 mass part of methylphenol (product name Irganox 1520) was added with respect to 100 mass parts of block copolymers.
得られたブロック共重合体Cのスチレン含有量は40質量%、カップリング率は35%、キャピログラフで測定した150℃、100s-1における溶融粘度は1.2×103Pa・sであった。 The resulting block copolymer C had a styrene content of 40% by mass, a coupling rate of 35%, a melt viscosity at 150 ° C. and 100 s −1 of 1.2 × 10 3 Pa · s as measured by a capillograph. .
(製造例4:ブロック共重合体Dの製造方法)
撹拌機及びジャケットを付けた温度制御が可能なオートクレーブを反応器として使用し、窒素ガス雰囲気下において、不純物を除去したスチレン28質量部、テトラヒドロフラン0.14質量部のシクロヘキサン溶液を調製し、反応器内温を50℃に保持した後、重合開始剤としてn−ブチルリチウム0.09質量部を反応器に供給して重合した。
(Production Example 4: Production method of block copolymer D)
Using a temperature-controllable autoclave with a stirrer and a jacket as a reactor, a cyclohexane solution of 28 parts by mass of styrene and 0.14 parts by mass of tetrahydrofuran from which impurities were removed was prepared in a nitrogen gas atmosphere. After maintaining the internal temperature at 50 ° C., 0.09 parts by mass of n-butyllithium as a polymerization initiator was supplied to the reactor for polymerization.
次に、ブタジエン72質量部を供給して重合し、ブタジエンがほぼ完全に重合した後、カップリング剤として四塩化ケイ素を0.05質量部添加し、カップリング反応させた。得られたブロック共重合体の溶液に、反応停止剤として、水を、重合に使用したn−ブチルリチウム量に対し5倍モル添加した後、安定剤としてn−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(製品名イルガノックス1076)をブロック共重合体100質量部に対して0.25質量部、2,4−ビス(オクチルチオメチル)−6−メチルフェノール(製品名イルガノックス1520)をブロック共重合体100質量部に対して0.10質量部添加した。 Next, 72 parts by mass of butadiene was supplied for polymerization, and after butadiene was almost completely polymerized, 0.05 part by mass of silicon tetrachloride was added as a coupling agent to cause a coupling reaction. After adding water as a reaction terminator to the obtained block copolymer solution in a 5-fold mol amount based on the amount of n-butyllithium used in the polymerization, n-octadecyl-3- (3,5 as a stabilizer was added. -Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate (product name Irganox 1076) with respect to 100 parts by mass of the block copolymer, 0.25 parts by mass, 2,4-bis (octylthiomethyl) -6 -Methylphenol (product name Irganox 1520) was added in an amount of 0.10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the block copolymer.
得られたブロック共重合体Dのスチレン含有量は28質量%、カップリング率は86%、キャピログラフで測定した150℃、100s-1における溶融粘度は1.2×104Pa・sであった。 The resulting block copolymer D had a styrene content of 28% by mass, a coupling rate of 86%, a melt viscosity at 150 ° C. and 100 s −1 of 1.2 × 10 4 Pa · s as measured by a capillograph. .
〔実施例1〜7〕、〔比較例1〜4〕
前記製造例1〜4により得られたブロック共重合体の溶液を、それぞれ、95℃で1時間スチームストリッピングした。スチームストリッピングは、クラム化剤としてイソブチレン−無水マレイン酸共重合体Na塩を添加して実施した。得られた水性スラリー中の、ブロック共重合体クラムの濃度は5質量%であった。
次に、上記で得られたブロック共重合体クラムを含有する水性スラリーを目開き1mmの振動型スクリーンで脱水処理し、含水クラムを得た。
この含水クラムを、出口に丸型のダイを設けた一軸スクリュー型押出式乾燥機に投入し、スクリュー回転数約120rpmで押し出して乾燥処理を行った。さらに、押出式乾燥機の出口に10枚刃のカッターを装着し、ダイから排出されるクラムを、表1に示すアスペクト比1.5〜5の比率になるようにカットした。用いたブロック共重合体の種類、押出式乾燥機のダイの条件、押出式乾燥機の運転条件、及び押出式乾燥機の出口におけるクラム(第1のクラム)の含水率を表1に示す。
[Examples 1-7], [Comparative Examples 1-4]
The block copolymer solutions obtained in Production Examples 1 to 4 were each steam stripped at 95 ° C. for 1 hour. Steam stripping was carried out by adding isobutylene-maleic anhydride copolymer Na salt as a crumbing agent. The concentration of the block copolymer crumb in the obtained aqueous slurry was 5% by mass.
Next, the aqueous slurry containing the block copolymer crumb obtained above was dehydrated with a vibrating screen having an opening of 1 mm to obtain a hydrous crumb.
This water-containing crumb was put into a single screw type extruder having a round die at the outlet, and extruded at a screw rotation speed of about 120 rpm for drying treatment. Further, a 10-blade cutter was attached to the outlet of the extrusion dryer, and the crumb discharged from the die was cut so as to have an aspect ratio of 1.5 to 5 shown in Table 1. Table 1 shows the type of block copolymer used, the conditions of the die of the extrusion dryer, the operating conditions of the extrusion dryer, and the moisture content of the crumb (first crumb) at the outlet of the extrusion dryer.
その後、前記で得られたブロック共重合体クラムに対し、振動輸送乾燥機を用いて約90℃の熱風で乾燥処理を行った。 Thereafter, the block copolymer crumb obtained above was dried with hot air of about 90 ° C. using a vibration transport dryer.
最終的に得られたブロック共重合体クラム(第2のクラム)のサイズ、比表面積、空隙率、全空隙に対する直径100μm以上の空隙の割合、嵩密度、及び、含水率、並びに、各実施形態の評価として、ブロック共重合体クラム(第2のクラム)の溶解時間、加熱変色(b値)を表1に示した。 Finally obtained block copolymer crumb (second crumb) size, specific surface area, porosity, ratio of voids with a diameter of 100 μm or more to the total voids, bulk density, water content, and each embodiment Table 1 shows the dissolution time and heat discoloration (b value) of the block copolymer crumb (second crumb).
〔比較例5〕
前記製造例1により得られたブロック共重合体Aの溶液を実施例1〜5と同様の方法でスチームストリッピング、及び振動スクリーンで脱水処理し、含水クラムを得た。その後、押出式乾燥機を通さずに、振動輸送乾燥機を用いて約90℃の熱風で乾燥処理を行った。
最終的に得られたブロック共重合体クラムのサイズ、比表面積、空隙率、嵩密度、及び、本実施形態のブロック共重合体の効果として、溶解時間、加熱変色(b値)を表1に示した。
[Comparative Example 5]
The solution of the block copolymer A obtained by the said manufacture example 1 was dehydrated by the steam stripping and vibration screen by the method similar to Examples 1-5, and the water-containing crumb was obtained. Then, the drying process was performed with hot air of about 90 ° C. using a vibration transport dryer without passing through an extrusion dryer.
Table 1 shows the size, specific surface area, porosity, bulk density of the finally obtained block copolymer crumb, and dissolution time and heat discoloration (b value) as the effect of the block copolymer of this embodiment. Indicated.
〔実施例8〕
ストレートアスファルト(日本石油(株)製ストアス60/80)100gに対し、実施例1で得られたブロック共重合体クラムを6gの割合で添加し、180℃で溶融混練してアスファルト組成物を調製した。得られたアスファルト組成物の特性、溶解時間等を表2に示した。
Example 8
6 g of the block copolymer crumb obtained in Example 1 is added to 100 g of straight asphalt (Nippon Oil Co., Ltd. Store 60/80) and melt kneaded at 180 ° C. to prepare an asphalt composition. did. Table 2 shows the properties, dissolution time, and the like of the obtained asphalt composition.
〔比較例6〕
実施例1のブロック共重合体クラムの代わりに、比較例2で得られたブロック共重合体クラムを用いた以外は実施例8と同様にしてアスファルト組成物を調製した。得られたアスファルト組成物の特性、溶解時間等を表2に示した。
[Comparative Example 6]
An asphalt composition was prepared in the same manner as in Example 8 except that the block copolymer crumb obtained in Comparative Example 2 was used instead of the block copolymer crumb in Example 1. Table 2 shows the properties, dissolution time, and the like of the obtained asphalt composition.
〔実施例9〕
実施例4で得られたブロック共重合体クラム100gと、粘着付与剤としての脂環族飽和炭化水素樹脂アルコンM100(荒川化学社製)を300gと、軟化剤としてのパラフィン系プロセスオイル(出光石油化学社製ダイアナプロセスオイルPW90)を100gと、熱安定剤としてのスミライザーGM(住友化学社製)を1gとを配合し、1リットルの攪拌機付き容器で、180℃で溶融混練し粘接着剤組成物を得た。粘接着剤組成物の特性、溶解時間を表3に示した。
Example 9
100 g of the block copolymer crumb obtained in Example 4, 300 g of alicyclic saturated hydrocarbon resin Alcon M100 (manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) as a tackifier, and paraffinic process oil (Idemitsu Petroleum) as a softening agent 100 g of Diana Process Oil PW90 manufactured by Kagaku Co., Ltd. and 1 g of Sumilizer GM (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) as a heat stabilizer were mixed and melt-kneaded at 180 ° C. in a 1 liter container with a stirrer. A composition was obtained. The properties and dissolution time of the adhesive composition are shown in Table 3.
〔比較例7〕
実施例4で得られたブロック共重合体クラムを、2軸押出機で溶融混練してペレット化した。得られたペレットは、目開き2.0mmの篩を通過し、かつ目開き0.6mmの篩を通過しない成分が、全ペレットの10.2質量%であり、目開き0.6mmの篩を通過する成分が全ペレットの0.2質量%であり、嵩密度は0.68g/mL、比表面積は解析不可(0.020m2/g以下)、嵩密度は0.68g/mLであった。得られたペレットを用いて、実施例9と同様の方法で粘接着剤組成物を調製した。粘接着剤組成物の特性、溶解時間を表3に示した。
[Comparative Example 7]
The block copolymer crumb obtained in Example 4 was melt-kneaded with a twin-screw extruder and pelletized. The obtained pellet passes through a sieve having an opening of 2.0 mm and does not pass through a sieve having an opening of 0.6 mm, and 10.2% by mass of all the pellets. The passing component was 0.2% by mass of the whole pellet, the bulk density was 0.68 g / mL, the specific surface area was not analyzable (0.020 m 2 / g or less), and the bulk density was 0.68 g / mL. . An adhesive composition was prepared by the same method as in Example 9 using the obtained pellets. The properties and dissolution time of the adhesive composition are shown in Table 3.
実施例1〜7のブロック共重合体クラムは溶解時間が短く、かつ加熱変色(b値)が低いのに対し、比較例1〜5のブロック共重合体クラムは溶解時間が長く、さらに比較例1、3及び5のブロック共重合体クラムは加熱変色(b値)も高かった。
クラムをアスファルト組成物の材料として用いた場合、実施例1のクラムは比較例2のクラムに比べて短時間で溶解できた。また、粘接着剤組成物の製造において、実施例4のクラムを用いると、該クラムを溶融押出して調製したペレットを用いた場合に比べて短時間で溶解できた。
While the block copolymer crumbs of Examples 1 to 7 have a short dissolution time and low heat discoloration (b value), the block copolymer crumbs of Comparative Examples 1 to 5 have a long dissolution time. The block copolymer crumbs of 1, 3 and 5 also had high heat discoloration (b value).
When crumb was used as the material for the asphalt composition, the crumb of Example 1 could be dissolved in a shorter time than the crumb of Comparative Example 2. Further, in the production of the adhesive composition, when the crumb of Example 4 was used, it could be dissolved in a shorter time than when pellets prepared by melt extrusion of the crumb were used.
本発明のブロック共重合体クラムの製造方法により得られるブロック共重合体クラムは、特にアスファルト改質材、粘接着剤等の分野に好適に用いられ、さらに履物分野、プラスチック改質材分野、家庭用製品、家電、工業部品、医療材料、玩具材料等の分野で利用できる。 The block copolymer crumb obtained by the method for producing a block copolymer crumb of the present invention is particularly preferably used in the fields of asphalt modifiers, adhesives and the like, and further in the footwear field, plastic modifier field, It can be used in fields such as household products, home appliances, industrial parts, medical materials, and toy materials.
Claims (8)
物を含み、下記(1)〜(4)を満たすブロック共重合体クラム。
(1)キャピログラフで測定した150℃、100s-1における溶融粘度が1.0×1
03〜1.0×104Pa・s、
(2)目開き2.0mmの篩を通過し、かつ目開き0.6mmの篩を通過しない成分が
、全クラムの50質量%以上であり、さらに、目開き0.6mmの篩を通過する成分が全
クラムの10質量%以下、
(3)比表面積が0.05〜0.30m2/g、
(4)空隙率が0.01〜0.20であり、かつ直径100μm以上の空隙が全空隙の
0.2〜15体積%を占める。 A block copolymer crumb containing a block copolymer containing a vinyl aromatic hydrocarbon unit and a conjugated diene unit, or a hydrogenated product thereof and satisfying the following (1) to (4).
(1) The melt viscosity at 150 ° C. and 100 s −1 measured by a capillograph is 1.0 × 1
0 3 to 1.0 × 10 4 Pa · s,
(2) The component that passes through a sieve having an opening of 2.0 mm and does not pass through a sieve having an opening of 0.6 mm is 50% by mass or more of the total crumb, and further passes through a sieve having an opening of 0.6 mm. Ingredients are 10% by weight or less of the total crumb,
(3) Specific surface area is 0.05-0.30 m 2 / g,
(4) The void ratio is 0.01 to 0.20, and voids having a diameter of 100 μm or more occupy 0.2 to 15% by volume of the total voids.
ム。 The block copolymer crumb according to claim 1, having a bulk density of 0.25 to 0.70 g / mL.
求項1又は2に記載のブロック共重合体クラム。 The block copolymer crumb according to claim 1 or 2, wherein the component having an aspect ratio of 1.5 to 5.0 is 50% by mass or more based on the total mass of the crumb.
はその水添物を押出乾燥してクラムを製造する工程を有し、
前記ダイの開口部に外接する円の直径が0.5〜2.5mmであり、
前記ダイの開口部の総辺長を、前記ダイの開口面積で除して得られるダイ形状係数が0.4〜4.0mm-1であり、
前記押出式乾燥機出口での温度が130℃以上であり、かつ
前記押出式乾燥機出口でのクラムの含水率が2.0質量%以上である、請求項1に記載
のブロック共重合体クラムの製造方法。 Having a step of producing a crumb by extrusion drying the block copolymer or its hydrogenated product using an extrusion dryer provided with a die having an opening at the outlet;
The diameter of the circle circumscribing the opening of the die is 0.5 to 2.5 mm,
A die shape factor obtained by dividing the total side length of the opening of the die by the opening area of the die is 0.4 to 4.0 mm −1 ;
2. The block copolymer crumb according to claim 1, wherein the temperature at the outlet of the extruder is 130 ° C. or higher, and the moisture content of the crumb at the outlet of the extruder is 2.0 mass% or higher. Manufacturing method.
、請求項4に記載のブロック共重合体クラムの製造方法。 The method for producing a block copolymer crumb according to claim 4, wherein a temperature at an outlet of the extruder is 130 to 180 ° C. in the extrusion drying step.
質量%である、請求項4又は5に記載のブロック共重合体クラムの製造方法。 In the extrusion drying step, the moisture content of the crumb at the outlet of the extrusion dryer is 2.0-30.
The manufacturing method of the block copolymer crumb of Claim 4 or 5 which is the mass%.
ブロック共重合体又はその水添物の溶液から溶剤をスチームストリッピングにより除去
する脱溶媒工程と、
前記脱溶媒工程により得られたブロック共重合体又はその水添物の水性スラリーからス
トリッピング水を分離してブロック共重合体又はその水添物の含水クラムを得る工程と、
を有する、請求項4〜6のいずれかに記載のブロック共重合体クラムの製造方法。 Before the extrusion drying step,
Removing the solvent from the solution of the block copolymer or its hydrogenated product by steam stripping; and
Separating the stripping water from the aqueous slurry of the block copolymer or hydrogenated product obtained by the solvent removal step to obtain a hydrous crumb of the block copolymer or hydrogenated product;
The method for producing a block copolymer crumb according to any one of claims 4 to 6, comprising:
押出乾燥して得られたクラムを乾燥処理し、含水率0.01質量%以上2.0質量%未
満のクラムを得る工程を含む、請求項4〜7のいずれかに記載のブロック共重合体クラム
の製造方法。 After the extrusion drying step,
The block copolymer according to any one of claims 4 to 7, comprising a step of drying the crumb obtained by extrusion drying to obtain a crumb having a water content of 0.01% by mass or more and less than 2.0% by mass. Clam manufacturing method.
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