JP7085770B2 - 高メルトインデックスの熱可塑性エラストマー及びその製造方法 - Google Patents

高メルトインデックスの熱可塑性エラストマー及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7085770B2
JP7085770B2 JP2020564645A JP2020564645A JP7085770B2 JP 7085770 B2 JP7085770 B2 JP 7085770B2 JP 2020564645 A JP2020564645 A JP 2020564645A JP 2020564645 A JP2020564645 A JP 2020564645A JP 7085770 B2 JP7085770 B2 JP 7085770B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
parts
thermoplastic elastomer
monomer
polymerization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020564645A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021524872A (ja
Inventor
▲進▼▲偉▼ 方
英武 ▲羅▼
翔 高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Publication of JP2021524872A publication Critical patent/JP2021524872A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7085770B2 publication Critical patent/JP7085770B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F293/00Macromolecular compounds obtained by polymerisation on to a macromolecule having groups capable of inducing the formation of new polymer chains bound exclusively at one or both ends of the starting macromolecule
    • C08F293/005Macromolecular compounds obtained by polymerisation on to a macromolecule having groups capable of inducing the formation of new polymer chains bound exclusively at one or both ends of the starting macromolecule using free radical "living" or "controlled" polymerisation, e.g. using a complexing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/38Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2438/00Living radical polymerisation
    • C08F2438/03Use of a di- or tri-thiocarbonylthio compound, e.g. di- or tri-thioester, di- or tri-thiocarbamate, or a xanthate as chain transfer agent, e.g . Reversible Addition Fragmentation chain Transfer [RAFT] or Macromolecular Design via Interchange of Xanthates [MADIX]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Description

本発明は、高分子材料の分野に属し、特に高メルトインデックスを有するブロック共重合体熱可塑性エラストマー及びその合成方法に関する。
熱可塑性エラストマーは、常温ではゴム弾性を有し、高温では塑性加工が可能な新規高分子材料である。ほとんどの熱可塑性エラストマーのトリブロック又はマルチブロック共重合体は、ガラス転移温度が作動温度よりも高いハードセグメントのブロックとガラス転移温度が作動温度未満のソフトセグメントとから構成され、前者は重合体に物理的架橋を付与し、製品の強度を高め、後者は製品へ良好な弾性を付与する。
重合体のメルトインデックスは、その熱加工特性の優劣を反映するものであり、メルトインデックスが高いほど、重合体の熱加工特性が良好である。重合体のメルトインデックスは重合体の分子量の大きさ、分岐の程度、分子構造などに関連しており、ブロック共重合体について、メルトインデックスは2種類のブロックの間の相溶性にも関連し、ソフトブロックとハードブロックとの相溶性が高いほど、そのメルトインデックスが高くなる。一方、熱可塑性エラストマーは、ソフトブロックとハードブロックがミクロ相分離形態を形成するのに十分な駆動力を持っている必要があるため、通常、両方の相溶性が劣る。
現在、ブロック熱可塑性エラストマーの工業的合成には、通常アニオンリビング重合方法が使用されているが、原料の純度及び反応環境への要求が極めて高いため、合成コストが比較的高く、適用可能な単量体が少ない。リビング/制御ラジカル重合はここ数十年で急速に発展した合成手段であり、ポリマー分子鎖の制御可能な調製を実現できるだけでなく、ラジカル重合に適用できる単量体範囲が広く、反応条件が温和であるなどの利点があるため、ブロック共重合体の合成に広く使用されている。可逆的付加-開裂連鎖移動重合(RAFT)は、リビング/制御ラジカル重合のうち最も工業化の将来性を有する一つである。
溶液重合及びバルク重合に比べて、乳化重合は、重合速度が速く、伝熱効果が良く、最終製品の粘度などの優位性を有し、最も工業化に適した重合方法である。RAFT乳化重合は、RAFT重合活性が制御できるという特徴及び乳化重合の重合速度が速く、生成物の分子量が高いという利点を組み合わせるため、ブロック共重合体と熱可塑性エラストマーの合成において大きな優位性を有する。近年、RAFT乳化重合は、すでに複数種の熱可塑性エラストマーに使用されており、その中でも、アクリル酸エステル系重合体は、低いガラス転移温度、良好な老化防止効果、高極性などの優位性を有するため、熱可塑性エラストマーのソフトセグメントとして幅広く使用されている。
しかしながら、従来の乳化重合の反応温度、つまり50~80℃において、RAFT乳化重合により合成されるアクリル酸エステル系熱可塑性エラストマーは、一般的には、メルトインデックスが低すぎ、加工性能が劣るという欠陥があり、そのメルトインデックスは、通常0.01g/10min未満である。低すぎるメルトインデックスによりアクリル酸エステル系熱可塑性エラストマーの適用が制限され、その熱加工の加工コストが大幅に増加した。
本発明の目的は、従来技術の欠陥に対して、高メルトインデックスを有する極性熱可塑性エラストマー及びその製造方法を提供することである。
本発明の目的は、以下の技術案により実現される。
高メルトインデックスの熱可塑性エラストマー及びその製造方法であって、
熱可塑性エラストマーは、一般構造式:
X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-b-(β-co-γ)n4-b-αn5-R
(式中、Xはイソプロピオン酸基、酢酸基、2-シアノ酢酸基又は2-アミノ酢酸基である。AAn1において、AAはメタアクリル酸単量体単位又はアクリル酸単量体単位であり、nはAAの平均重合度であり、且つn=20~60である。Stn2において、Stはスチレン単量体単位であり、nはStの平均重合度であり、n=3~10である。αn3において、αはスチレン、メタアクリル酸メチル(MMA)及びアクリロニトリル(AN)から選ばれる単量体単位であり、nはαの平均重合度であり、且つn=50~200である。(β-co-γ)n4において、β-co-γはβ単量体とγ単量体とのランダム共重合体であり、βはアクリル酸メチル(MA)、アクリル酸エチル(EA)、アクリル酸ブチル(BA)、アクリル酸t-ブチル(tBA)、アクリル酸イソブチル(iBA)及びアクリル酸イソオクチル(EHA)から選ばれる単量体単位であり、γはメタアクリル酸ブチル(BMA)、メタアクリル酸t-ブチル(tBMA)、メタアクリル酸イソブチル(iBMA)及びメタアクリル酸イソオクチル(EHMA)から選ばれる単量体単位であり、nはβ-co-γ共重合体の平均重合度であり、且つn=200-1000であり、β-co-γ共重合体のうちγとβの重量比は0:1~3:1である。αn5において、αはスチレン、メタアクリル酸メチル及びアクリロニトリルから選ばれる単量体単位であり、nはαの平均重合度であり、且つn=50~200である。Rはアルキルジチオエステル基又はアルキルトリチオカーボネート基である。)で表される。前記熱可塑性エラストマーは、190℃、2.16kgの条件で測定したメルトインデックスが0.5~10g/10minである。
本発明は、
両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬0.6~3重量部を撹拌しながら水50~100重量部に溶解し、次に、α単量体5~15重量部を加え、撹拌して予備乳化した後、反応器に加え、反応器を30~80℃に昇温して、撹拌しながら、窒素を導入して酸素除去を5分間以上行い、第1水溶性開始剤0.014~0.1重量部を反応系に加え、30~60分間反応させた後、水酸化ナトリウム0.05~0.2重量部を含有する水酸化ナトリウム水溶液20~40重量部を加え、さらに30~60分間反応させて、水中に粒子として安定に分散してラテックスを形成する、式:X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-Rで表されるブロック共重合体を得るステップ(1)と、
ステップ(1)の反応が終了した後、反応温度を30~60℃に変更して、β単量体15~30重量部とγ単量体0~45重量部を加え、次に、第2水溶性開始剤0.014~0.1重量部を加えて、90~240分間反応させた後、水中に粒子として安定に分散してラテックスを形成する、式:X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-b-(β-co-γ)n4-Rで表されるブロック共重合体を得るステップ(2)と、
ステップ(2)の反応が終了した後、α単量体5~15重量部を加え、さらに30~60℃で90~240分間反応させて、水中に粒子として安定に分散してラテックスを形成する、式:X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-b-(β-co-γ)n4-b-αn5-Rで表されるブロック共重合体を得るステップ(3)と、
得られたラテックスを解乳化、洗浄、乾燥して、高メルトインデックスの熱可塑性エラストマーを得るステップ(4)と、を含む上記熱可塑性エラストマーの製造方法を提供する。
さらに、前記両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬は、一般構造式:
Figure 0007085770000001
(式中、Zは炭素数4~12のアルキルチオ基、アルキル基、フェニル基又はベンジル基である。Sは硫黄原子である。Stはスチレン単量体単位である。AAはメタアクリル酸単量体単位又はアクリル酸単量体単位である。Xはイソプロピオン酸基、酢酸基、2-シアノ酢酸基又は2-アミノ酢酸基である。nはスチレン単量体単位の平均重合度であり、且つn=3~10である。nはメタアクリル酸単量体単位又はアクリル酸単量体単位の平均重合度であり、且つn=20~60である。)で表される。
さらに、前記第1水溶性開始剤は過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素又は過酸化水素誘導体であり、前記第2水溶性開始剤は、2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩(V50)、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩(VA044)、2-ヒドロキシ-4'-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-メチルプロピオフェノン(2959)、過硫酸水素ナトリウム/過硫酸カリウムのレドックス開始剤又は過硫酸ナトリウム/過硫酸アンモニウムのレドックス開始剤である。
本発明の有益な効果は以下のとおりである。本発明では、乳化重合系を用いて、可逆的付加-開裂連鎖移動型ラジカル重合技術と組み合わせ、反応温度の低下及びソフトセグメントでの共重合の方法により、高メルトインデックスのトリブロック構造の熱可塑性エラストマーを得る。
1、乳化重合は、低粘度、高熱伝達効率、低汚染などの利点を有し、工業化及び連続生産に有利である。
2、乳化重合は、ラジカル分離効果を有するため、異なる粒子中のラジカルが相互に反応せず、ラジカル停止の速度を低下させる。したがって、本発明は、重合速度が速く、得られた生成物の分子量が大きいという優位性を有する。
3、使用される両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬は、連鎖移動剤と乳化剤の両方として機能し、最終製品の分子構造及び分布を良好に制御できるとともに、外添乳化剤を除去する後続の煩瑣な操作を省略する。
4、このの方法で合成される重合体は、分子量が制御可能であり、分子量分布が狭く、単量体の適用範囲が広い。
5、従来のRAFT乳化重合で得た生成物に比べて、本発明で得た熱可塑性エラストマー製品は、高いメルトインデックス、良好な熱加工特性を備えながら、良好な粘弾性を有する。
本発明の実例1における各ブロックが完成した後に採取された重合体サンプルのGPC曲線図である。 本発明の実例1で得たブロック生成物と従来のRAFT乳化重合により得られた同じ組成のブロック生成物とのGPC曲線の比較図であり、後者は、反応過程に亘って重合温度を70℃に維持する。 本発明の実例2における各ブロックが完成した後に採取された重合体サンプルのGPC曲線図である。 本発明の実例1と実例2で得た生成物のDSC曲線の比較図である。
本願の発明者は研究したところ、RAFT乳化重合の反応温度が従来の50~80℃から30~60℃に低下すると、得られたアクリル酸エステル系のトリブロック熱可塑性エラストマーのメルトインデックスが大きく高まることを見出した。また、ソフトセグメントアクリル酸エステル系単量体の一部に、ハードセグメントとの相溶性がより良好であるとともにソフトセグメント構造と類似した単量体を共重合することによって、熱可塑性エラストマーのメルトインデックスを効果的に向上できるだけでなく、重合体の粘弾性、極性などの性能にも大きな影響を及ぼさない。最終的に得られた製品は、熱可塑性エラストマーの優れた弾性、高強度を有するだけでなく、高極性を有し、さらにその加工性能が大幅に向上する。
本発明は、可逆的付加-開裂連鎖移動乳化重合による高メルトインデックス熱可塑性エラストマーの製造方法であって、
両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬0.6~3重量部を撹拌しながら水50~100重量部に溶解し、次に、α単量体5~15重量部を加え、撹拌して予備乳化した後、反応器に加え、反応器を30~80℃に昇温して、撹拌しながら、窒素を導入して酸素除去を5分間以上行い、第1水溶性開始剤0.014~0.1重量部を反応系に加え、30~60分間反応させた後、水酸化ナトリウム0.05~0.2重量部を含有する水酸化ナトリウム水溶液20~40重量部を加え、さらに30~60分間反応させて、水中に粒子として安定に分散してラテックスを形成する、式:X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-Rで表されるブロック共重合体を得るステップ(1)と、
ステップ(1)の反応が終了した後、反応温度を30~60℃に変更して、β単量体15~30重量部とγ単量体0~45重量部を加え、次に、第2水溶性開始剤0.014~0.1重量部を加えて、90~240分間反応させた後、水中に粒子として安定に分散してラテックスを形成する、式:X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-b-(β-co-γ)n4-Rで表されるブロック共重合体を得るステップ(2)と、
ステップ(2)の反応が終了した後、α単量体5~15重量部を加え、さらに30~60℃で90~240分間反応させて、水中に粒子として安定に分散してラテックスを形成する、式:X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-b-(β-co-γ)n4-b-αn5-Rで表されるブロック共重合体を得るステップ(3)と、
得られた重合体ラテックスを解乳化、洗浄、乾燥した後、高メルトインデックスの熱可塑性エラストマーを得るステップ(4)と、を含む。
ステップ1で使用される両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬は、一般構造式:
Figure 0007085770000002
(式中、Zは炭素数4~12のアルキルチオ基、アルキル基、フェニル基又はベンジル基である。Sは硫黄原子である。Stはスチレン単量体単位である。AAはメタアクリル酸単量体単位又はアクリル酸単量体単位である。Xはイソプロピオン酸基、酢酸基、2-シアノ酢酸基又は2-アミノ酢酸基である。nはスチレン単量体単位の平均重合度であり、且つn=3~10である。nはメタアクリル酸単量体単位又はアクリル酸単量体単位の平均重合度であり、且つn=20~60である。)で表される。
各単量体の転化率は重量法により測定される。
設計分子量は下式により算出される。
Figure 0007085770000003
式中、M,thは各ステップの反応が終了したときの重合体分子量の設計値であり、mは当該ステップの反応で添加される単量体の全質量であり、xは転化率であり、[RAFT]は反応開始前に添加される両親媒性可逆的付加-開裂連鎖移動試薬の物質の量であり、M,RAFTは両親媒性可逆的付加-開裂連鎖移動試薬の分子量である。
重合体の分子量のキャラクタリゼーションは、ゲル透過クロマトグラフィーWaters1525-2414-717GPC機器にて行われ、溶離液としてテトラヒドロフランが使用され、分布の狭いポリスチレン標準サンプルにより校正が行われる。
重合体のガラス転移温度の測定はDSC Q200機器にて行われ、窒素ガスの雰囲気を用いて、10℃/分間の昇温速度で-50℃から150℃に加熱する。
重合体のメルトインデックスの測定はメルトインデクサーにて行われ、テスト条件として温度190℃、圧力2.16kgとする。
以下、図面及び実施例にて本発明を詳細に説明する。
本発明の実施例で使用される両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬の化学構造式は以下のとおりである。
Figure 0007085770000004
両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬(1)
Figure 0007085770000005
両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬(2)
実施例1:
ステップ1:両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬1.2重量部を撹拌しながら水70重量部に溶解し、次に、St単量体8重量部を加え、撹拌して予備乳化した後、反応器に加え、反応器を70℃に昇温し、撹拌しながら、窒素を導入して酸素除去を30分間行い、過硫酸カリウム0.03重量部を反応系に加え、60分間反応させた後、水酸化ナトリウム0.16重量部を含有する水酸化ナトリウム水溶液30重量部を加え、さらに30分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ2:ステップ1の反応が終了した後、反応温度を40℃に変更し、BA単量体30重量部を加え、次に、VA044 0.05重量部を加え、180分間反応させた後、X-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-b-BAn4-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ3:ステップ2の反応が終了した後、St単量体8重量部を加え、さらに40℃で150分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-b-BAn4-b-Stn5-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ4:得られた重合体ラテックスを解乳化、洗浄、乾燥した後、高メルトインデックスの熱可塑性エラストマーを得た。
図1は各ブロックの反応が終了した後の重合体のGPC曲線であり、重合体の分子量が重合過程において徐々に増加しているから、得た生成物がブロック共重合体であることが明らかになった。重合過程に亘って製品のPDIがいずれも1.6未満であり、このことから、この重合過程はリビング重合であることを示している。図2は、70℃でRAFT乳化重合で得た同じ組成のブロック共重合体と実例1で得た生成物とのGPC曲線を比較したものであり、前者は、反応過程に亘って反応温度を70℃に維持し、70℃で反応させて得たトリブロック共重合体のGPC曲線において、高分子量の位置で非常に顕著なショルダーピークがあり、最終的なPDIが3よりも大きく、一方、実例1では、最終的に得られた生成物にはショルダーピークがなく、しかも最終分子量の分布が狭いことが明らかになった。上記の2種類の重合体についてメルトインデクサーにて温度190℃、圧力2.16kgの条件でテストしたところ、70℃における製品の最終メルトインデックスは0.01g/10min未満であり、一方、実例1の製品のメルトインデックスは0.5g/10minに達した。
実施例2:
ステップ1:両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬1.8重量部を撹拌しながら水70重量部に溶解し、次に、St単量体8重量部を加え、撹拌して予備乳化した後、反応器に加え、反応器を70℃に昇温し、撹拌しながら、窒素を導入して酸素除去を30分間行い、過硫酸アンモニウム0.045重量部を反応系に加え、60分間反応させた後、水酸化ナトリウム0.2重量部を含有する水酸化ナトリウム水溶液25重量部を加え、さらに30分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ2:ステップ1の反応が終了した後、反応温度を45℃に変更し、BA単量体15重量部とBMA単量体15重量部を加え、次に、VA044 0.05重量部を加え、150分間反応させた後、X-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-b-(BA-co-BMA)n4-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ3:ステップ2の反応が終了した後、St単量体8重量部を加え、さらに45℃で180分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-b-(BA-co-BMA)n4-b-Stn5-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ4:得られた重合体ラテックスを解乳化、洗浄、乾燥した後、高メルトインデックスの熱可塑性エラストマーを得た。
図3は、各ブロックの反応が終了した後に得た重合体のGPC曲線であり、重合体の分子量が徐々に増加しているから、得た生成物がトリブロック共重合体であることが明らかになった。重合過程に亘って製品のPDIがいずれも1.6未満であり、このことから、この重合過程がリビング重合であることが明らかになった。図4は、2種類の異なるトリブロック共重合体であるX-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-b-BAn4-b-Stn5-R(実例1の製品)とX-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-b-(BA-co-BMA)n4-b-Stn5-R(実例2の製品)とのDSC曲線の比較図であり、前者のソフトセグメント(BAセグメント)は、ガラス転移温度が約-50℃であり、ホモポリマーPBAのガラス転移温度(-56℃)に近く、且つ、ガラス転移温度の範囲が狭く、後者では、ソフトセグメント(BA-co-BMAセグメント)のガラス転移温度が約-20℃に高まるが、通常の室温よりもはるかに低く、熱可塑性エラストマーのソフトセグメントへの要求を満たし、また、ガラス転移温度の範囲が広くなるから、ソフトセグメントとハードセグメントとの間の相溶性がある程度向上することが分かった。最終的に得られた重合体は、温度190℃、圧力2.16kgの条件下でのメルトインデックスが1.25g/10minに達した。
実施例3:
ステップ1:両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬0.6重量部を撹拌しながら水50重量部に溶解し、次に、St単量体5重量部を加え、撹拌して予備乳化した後、反応器に加え、反応器を80℃に昇温し、撹拌しながら、窒素を導入して酸素除去を15分間行い、過硫酸カリウム0.014重量部を反応系に加え、30分間反応させた後、水酸化ナトリウム0.05重量部を含有する水酸化ナトリウム水溶液20重量部を加え、さらに60分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ2:ステップ1の反応が終了した後、反応温度を50℃に変更し、BA単量体15重量部とBMA単量体45重量部を加え、次に、過硫酸カリウム0.014重量部を加え、240分間反応させて、水中に粒子として安定に分散してラテックスを形成するX-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-b-(BA-co-BMA)n4-Rで表されるブロック共重合体を得た。
ステップ3:ステップ2の反応が終了した後、St単量体5重量部を加え、さらに50℃で90分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-b-(BA-co-BMA)n4-b-Stn5-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ4:得られた重合体ラテックスを解乳化、洗浄、乾燥して、高メルトインデックスの熱可塑性エラストマーを得た。
実施例4:
ステップ1:両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬3重量部を撹拌しながら水100重量部に溶解し、次に、MMA単量体15重量部を加え、撹拌して予備乳化した後、反応器に加え、反応器を30℃に昇温し、撹拌しながら、窒素を導入して酸素除去を50分間行い、過硫酸アンモニウム0.1重量部を反応系に加え、60分間反応させた後、水酸化ナトリウム0.2重量部を含有する水酸化ナトリウム水溶液40重量部を加え、さらに60分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-MMAn3-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ2:ステップ1の反応が終了した後、反応温度を30℃に変更し、EA単量体30重量部とEHMA単量体15重量部を加え、次に、過硫酸カリウム/亜硫酸ナトリウム(1:1)レドックス開始剤0.1重量部を加え、240分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-b-(EA-co-EHMA)n4-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ3:ステップ2の反応が終了した後、MMA単量体15重量部を加え、さらに30℃で90分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-MMAn3-b-(EA-co-EHA)n4-b-MMAn5-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ4:得られた重合体ラテックスを解乳化、洗浄、乾燥した後、高メルトインデックスの熱可塑性エラストマーを得た。
実施例5:
ステップ1:両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬1.5重量部を撹拌しながら水80重量部に溶解し、次に、St単量体10重量部を加え、撹拌して予備乳化した後、反応器に加え、反応器を80℃に昇温し、撹拌しながら、窒素を導入して酸素除去を30分間行い、過硫酸カリウム0.03重量部を反応系に加え、30分間反応させた後、水酸化ナトリウム0.1重量部を含有する水酸化ナトリウム水溶液30重量部を加え、さらに30分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ2:ステップ1の反応が終了した後、反応温度を50℃に変更し、BA単量体20重量部とBMA単量体20重量部を加え、次に、VA044 0.03重量部を加え、90分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-b-(BA-co-BMA)n4-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ3:ステップ2の反応が終了した後、St単量体10重量部を加え、さらに50℃で240分間反応させて、X-AAn1-b-Stn2-b-Stn3-b-(BA-co-BMA)n4-b-Stn5-Rで表されるブロック共重合体ラテックスを得た。
ステップ4:得られた重合体ラテックスを解乳化、洗浄、乾燥した後、高メルトインデックスの熱可塑性エラストマーを得た。
上記実施例は、本発明を説明するものであり、本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨及び特許請求の範囲の特許範囲内で、本発明に対して行われるすべての修正や変化はすべて本発明の特許範囲に含まれるものとする。

Claims (5)

  1. 高メルトインデックスの熱可塑性エラストマーであって、
    前記熱可塑性エラストマーは、一般構造式:
    X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-b-(β-co-γ)n4-b-αn5-R
    (式中、Xはイソプロピオン酸基、酢酸基、2-シアノ酢酸基又は2-アミノ酢酸基である。AAn1において、AAはメタアクリル酸単量体単位又はアクリル酸単量体単位であり、nはAAの平均重合度であり、且つn=20~60である。Stn2において、Stはスチレン単量体単位であり、nはStの平均重合度であり、且つn=3~10である。αn3において、αはスチレン、メタアクリル酸メチル及びアクリロニトリルから選ばれる単量体単位であり、nはαの平均重合度であり、且つn=50~200である。(β-co-γ)n4において、β-co-γはβ単量体とγ単量体とのランダム共重合体であり、βはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸t-ブチル、アクリル酸イソブチル及びアクリル酸イソオクチルから選ばれる単量体単位であり、γはメタアクリル酸ブチル、メタアクリル酸t-ブチル、メタアクリル酸イソブチル及びメタアクリル酸イソオクチルから選ばれる単量体単位であり、nはβ-co-γ共重合体の平均重合度であり、且つn=200~1000であり、β-co-γ共重合体のうちγとβの重量比は0:1~3:1である。αn5において、αはスチレン、メタアクリル酸メチル及びアクリロニトリルから選ばれる単量体単位であり、nはαの平均重合度であり、且つn=50~200である。Rはアルキルジチオエステル基又はアルキルトリチオカーボネート基である。)で表され、
    190℃、2.16kgの条件で測定したメルトインデックスが0.5~10g/10minである、ことを特徴とする熱可塑性エラストマー。
  2. 請求項1に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法であって、
    両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬0.6~3重量部を撹拌しながら水50~100重量部に溶解し、次に、α単量体5~15重量部を加え、撹拌して予備乳化した後、反応器に加え、反応器を30~80℃に昇温して、撹拌しながら窒素を導入して酸素除去を5分間以上行い、第1水溶性開始剤0.014~0.1重量部を反応系に加え、30~60分間反応させた後、水酸化ナトリウム0.05~0.2重量部を含有する水酸化ナトリウム水溶液20~40重量部を加え、さらに30~60分間反応させて、水中に粒子として安定に分散してラテックスを形成する、式:X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-Rで表されるブロック共重合体を得るステップ(1)と、
    ステップ(1)の反応が終了した後、反応温度を30~60℃に変更して、β単量体15~30重量部とγ単量体0~45重量部を加え、次に、第2水溶性開始剤0.014~0.1重量部を加えて、90~240分間反応させた後、水中に粒子として安定に分散してラテックスを形成する、式:X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-b-(β-co-γ)n4-Rで表されるブロック共重合体を得るステップ(2)と、
    ステップ(2)の反応が終了した後、α単量体5~15重量部を加え、さらに30~60℃で90~240分間反応させて、水中に粒子として安定に分散してラテックスを形成する、式:X-AAn1-b-Stn2-b-αn3-b-(β-co-γ)n4-b-αn5-Rで表されるブロック共重合体を得るステップ(3)と、
    得られたラテックスを解乳化、洗浄、乾燥して、高メルトインデックスの熱可塑性エラストマーを得るステップ(4)と、を含む、ことを特徴とする熱可塑性エラストマーの製造方法。
  3. 前記両親媒性高分子可逆的付加-開裂連鎖移動試薬は、一般構造式:、
    Figure 0007085770000006
    (式中、Zは炭素数4~12のアルキルチオ基、アルキル基、フェニル基又はベンジル基である。Sは硫黄原子である。Stはスチレン単量体単位である。AAはメタアクリル酸単量体単位又はアクリル酸単量体単位である。Xはイソプロピオン酸基、酢酸基、2-シアノ酢酸基又は2-アミノ酢酸基である。nはスチレン単量体単位の平均重合度であり、且つn=3~10である。nはメタアクリル酸単量体単位又はアクリル酸単量体単位の平均重合度であり、且つn=20~60である。)で表される、ことを特徴とする請求項2に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。
  4. 前記第1水溶性開始剤は過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素又は過酸化水素誘導体である、ことを特徴とする請求項2に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。
  5. 前記第2水溶性開始剤は、2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、2-ヒドロキシ-4'-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-メチルプロピオフェノン、過硫酸水素ナトリウム/過硫酸カリウムのレドックス開始剤又は過硫酸ナトリウム/過硫酸アンモニウムのレドックス開始剤である、ことを特徴とする請求項2に記載の熱可塑性エラストマーの製造方法。
JP2020564645A 2018-05-17 2019-05-10 高メルトインデックスの熱可塑性エラストマー及びその製造方法 Active JP7085770B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810474427.3A CN108912288B (zh) 2018-05-17 2018-05-17 一种高熔融指数的热塑性弹性体及其制备方法
CN201810474427.3 2018-05-17
PCT/CN2019/086303 WO2019218933A1 (zh) 2018-05-17 2019-05-10 一种高熔融指数的热塑性弹性体及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021524872A JP2021524872A (ja) 2021-09-16
JP7085770B2 true JP7085770B2 (ja) 2022-06-17

Family

ID=64403691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020564645A Active JP7085770B2 (ja) 2018-05-17 2019-05-10 高メルトインデックスの熱可塑性エラストマー及びその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US12043686B2 (ja)
JP (1) JP7085770B2 (ja)
CN (1) CN108912288B (ja)
WO (1) WO2019218933A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108912288B (zh) 2018-05-17 2020-10-16 浙江大学 一种高熔融指数的热塑性弹性体及其制备方法
CN112831007B (zh) * 2021-02-01 2022-04-22 西北工业大学 一种具有多相结构的自修复聚丙烯酸酯弹性体及制备方法
CN115260921B (zh) * 2022-07-06 2023-06-09 浙江大学 一种oca光学压敏胶及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106281147A (zh) 2016-08-15 2017-01-04 浙江大学 一种水基电极粘结剂及制备方法
CN106433530A (zh) 2016-09-19 2017-02-22 浙江大学 一种硫正极用水基电极粘结剂及制备方法
CN107418125A (zh) 2017-07-06 2017-12-01 浙江大学 一种采用嵌段共聚物胶乳制备多相聚合物材料的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2910475B1 (fr) * 2006-12-22 2009-02-20 Arkema France Copolymeres a base d'unites methacrylates, leur procede de preparation et leurs utilisations
ES2365106T3 (es) * 2007-08-02 2011-09-22 Dsm Ip Assets B.V. Dispersiones acuosas que contienen copolímeros de bloques cristalizables.
JP6132395B2 (ja) * 2013-05-13 2017-05-24 国立大学法人名古屋大学 ブロック共重合体の製法及びそのブロック共重合体を用いたフォトニック材料
CN103936948A (zh) * 2014-04-11 2014-07-23 浙江大学 聚((甲基)丙烯酸-b-苯乙烯-b-苯乙烯/丙烯腈)嵌段共聚物胶乳及制备方法
CN106905951A (zh) * 2017-01-24 2017-06-30 苏州科技大学 基于光子晶体的三重态‑三重态湮灭上转换发光体系及其制备方法
CN108912288B (zh) * 2018-05-17 2020-10-16 浙江大学 一种高熔融指数的热塑性弹性体及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106281147A (zh) 2016-08-15 2017-01-04 浙江大学 一种水基电极粘结剂及制备方法
CN106433530A (zh) 2016-09-19 2017-02-22 浙江大学 一种硫正极用水基电极粘结剂及制备方法
CN107418125A (zh) 2017-07-06 2017-12-01 浙江大学 一种采用嵌段共聚物胶乳制备多相聚合物材料的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108912288A (zh) 2018-11-30
US20210253770A1 (en) 2021-08-19
CN108912288B (zh) 2020-10-16
JP2021524872A (ja) 2021-09-16
WO2019218933A1 (zh) 2019-11-21
US12043686B2 (en) 2024-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7085770B2 (ja) 高メルトインデックスの熱可塑性エラストマー及びその製造方法
RU2265615C2 (ru) Гелеобразная водная композиция, содержащая блок-сополимер, в котором имеется по меньшей мере один водорастворимый блок и один гидрофобный блок
WO2020207088A1 (zh) 一种窄分子量分布的多嵌段共聚物及其制备方法
JP2007327073A (ja) アクリロニトリルおよびオレフィン性不飽和モノマーから調製される高ニトリルマルチポリマーの製造方法
EP0947527A1 (en) Waterborne block copolymers and process for making the same
JP2004530751A (ja) ブロック共重合体を界面活性剤として用いるラテックス製造プロセス
CN106459231A (zh) 乙烯基树脂的制造方法
CN114133500B (zh) 一种三嵌段共聚物韧性树脂胶乳及制备方法
CN112969721A (zh) 在反相乳液中受控自由基聚合合成聚合物的方法
CN104592532B (zh) 一种两亲性共聚物网络及其制备方法
JP2006089747A (ja) フリーラジカル重合プロセスおよびそれによって得られるポリマー
CN112574346B (zh) 氯乙烯系共聚物、其制备方法、包括其的组合物和由该组合物制成的树脂制品
JP6608160B2 (ja) 高分子ゲル及びその製造方法
JP5992145B2 (ja) 水性媒体中の界面活性剤フリーのpH非感受性ポリマー粒子分散液を製造する方法
JP2004323759A (ja) ブロック共重合体を含む水性液及びその製造方法
US5932671A (en) Polymerization process
CN103755899B (zh) 一种热塑性弹性体及制备方法
CN112574349B (zh) 硬质聚氯乙烯系共聚物、其制备方法、包括其的组合物和由该组合物制成的树脂制品
CN112574348B (zh) 软质聚氯乙烯系共聚物、其制备方法、包括其的组合物和由该组合物制成的树脂制品
KR100561336B1 (ko) 투명성 및 강도가 우수한 염화비닐계 열가소성탄성체 및 그의 제조방법
JP2010077361A (ja) アクリル系繊維用樹脂のグラフト方法
CN108424491B (zh) 一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用
JP2011132397A (ja) ビニル共重合体の水性分散体の製造方法
WO2007037376A1 (ja) N-ピロリドン系グラフト重合体組成物の製造方法及びn-ピロリドン系グラフト重合体組成物
JPH0542474B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220506

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220531

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7085770

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150