JPS6254139B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6254139B2
JPS6254139B2 JP55020568A JP2056880A JPS6254139B2 JP S6254139 B2 JPS6254139 B2 JP S6254139B2 JP 55020568 A JP55020568 A JP 55020568A JP 2056880 A JP2056880 A JP 2056880A JP S6254139 B2 JPS6254139 B2 JP S6254139B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block copolymer
weight
vinyl aromatic
copolymer
component
Prior art date
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Expired
Application number
JP55020568A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS56118447A (en
Inventor
Akira Saito
Akio Iemori
Hideo Morita
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.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP2056880A priority Critical patent/JPS56118447A/en
Priority to US06/157,167 priority patent/US4429076A/en
Priority to GB8018766A priority patent/GB2053238B/en
Priority to FR8013239A priority patent/FR2458570B1/en
Priority to DE19803022258 priority patent/DE3022258C2/en
Priority to DE19803050459 priority patent/DE3050459C2/de
Publication of JPS56118447A publication Critical patent/JPS56118447A/en
Publication of JPS6254139B2 publication Critical patent/JPS6254139B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、改良された熱可塑性重合体組成物に
関し、さらに詳しくは(a)アイオノマーの成分と、
(b)ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とから
なるブロツク共重合体に、ジカルボン酸基または
その誘導体基を含有する分子単位が結合した変性
ブロツク共重合体の成分とを含有する、物理的性
質などが改良された熱可塑性重合体組成物に関す
る。 デユポン社の商品名「サーリン」に代表される
アイオノマーは、従来のポリオレフイン系重合体
等にないいくつかの特徴を有している重合体であ
り、近年注目されている材料である。 上記「サーリン」は、エチレン−メタクリル酸
共重合体に、ナトリウムや亜鉛の金属イオンを反
応させてイオン架橋することによつて得られるも
のであるが、その特徴として、透明性、適度の柔
軟性、耐寒性、耐摩耗性、ヒートシール性、金属
等との接着性、溶融強度、耐油性、耐薬品性を有
しており、かつ通常のポリオレフイン系重合体と
同等な成形、加工が可能であることから、フイル
ム、シートなどの包装材料、コーテング、靴底、
ゴルフボール、玩具などの成形品、積層体の接着
層などの各種用途に使用されている。 しかしながら、上記「サーリン」等のアイオノ
マーは、耐水性、特に接着強度の耐水性が良好で
なく、多湿時や水に浸せきした時に接着面がはく
りを起こしやすいという欠点を有していた。 一方、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物
とからなるブロツク共重合体、特にそれらの中で
もスチレン−ブタジエンブロツク共重合体は、近
年注目されている高分子材料である。かゝるスチ
レン−ブタジエンブロツク共重合体のうち、スチ
レン含有量が比較的少なく、かつポリスチレンブ
ロツクを2個以上、ポリブタジエンブロツクを1
個以上有するものは、熱可塑性エラストマーの性
質を有し、加硫ゴムのゴム弾性と熱可塑性プラス
チツクの加工性の利点を持つものとして、靴底等
の成形材料やポリスチレン系樹脂、ポリオレフイ
ン系樹脂の改質剤に用いられている。かゝる熱可
塑性エラストマーのスチレン−ブタジエンブロツ
ク共重合体の例としては、商品名「タフプレン」
(旭化成工業製)、「ルソプレンT」(日本エラスト
マー製)、「クラトン」(シエル化学製)などが知
られている。 また、スチレン含有量が比較的多いブロツク共
重合体は透明な耐衝撃性樹脂であり、商品名「K
レジン」(フイリツプス・ペトロリユーム製)、
「クリアレン」(電気化学製)などが知られてお
り、シート、フイルム、中空品などの包装材料を
中心とした分野に使用されている。 上記スチレン−ブタジエンブロツク共重合体を
代表例とするビニル芳香族化合物と共役ジエン化
合物とからなるブロツク共重合体は、前述の如く
スチレン系樹脂等との相溶性が良好であるため、
これらの改良剤として使用されるが、アイオノマ
ーとの相溶性は必ずしも良好ではない。アイオノ
マーと上記ブロツク共重合体との組成物について
は、特開昭52−47863号に発泡体としての用途が
開示されているが、ブレンドによる相互の改質効
果は多少はあるものゝ、接着性等の改良はあまり
ない。 そこで、本発明者らは、アイオノマーと上記ブ
ロツク共重合体との相溶性を改善し、相互の改質
効果を高めるため鋭意研究した結果、上記ブロツ
ク共重合体に不飽和ジカルボン酸またはその誘導
体を付加反応させた変性ブロツク共重合体を使用
することにより、上記目的が達成されることを見
出し、本発明は完成するに到つた。 すなわち、本発明は、 (a)成分:α,β−不飽和カルボン酸と他の単量
体との共重合体を基体重合体とし、この重合体中
に含有される1価、2価および3価の金属イオン
のいずれか1種または2種以上によつてイオン架
橋されているアイオノマー1〜50重量%、 (b)成分:ビニル芳香族化合物の含有量が5〜95
重量%であるビニル芳香族化合物と共役ジエン化
合物とからなるブロツク共重合体にジカルボン酸
基またはその誘導体基を含有する分子単位がブロ
ツク共重合体1分子当り1〜50個結合した変性ブ
ロツク共重合体50〜99重量% とを含んでなるアイオノマー含有熱可塑性重合体
組成物である。 以下、本発明についてさらに詳しく説明する。 本発明の(a)成分であるアイオノマーは、カルボ
キシル基を含有するモノマーとしてのα,β−不
飽和カルボン酸と他の共重合可能な単量体との共
重合体を基体重合体とし、この重合体中に含有さ
れる1価、2価および3価の金属イオンのいずれ
か1種または2種以上によつてイオン架橋されて
いる重合体である。 上記基体重合体としては、エチレン、プロピレ
ン、ブテンなどのオレフインやスチレンなどの非
極性単量体と、アクリル酸、メタクリル酸などの
α,β−不飽和モノカルボン酸やマレイン酸など
のα,β−不飽和ジカルボン酸との共重合体が通
常用いられ、特にオレフインが50モル%以上であ
り、α,β−不飽和カルボン酸が0.2〜25モル%
であるオレフイン−α,β−不飽和カルボン酸共
重合体が好ましい。 アイオノマーは、特公昭39−6810号に示される
製造方法の如く、上記の基体重合体、例えばオレ
フイン−α,β−不飽和カルボン酸との共重合体
に、1〜3価の金属化合物を反応させることによ
つて得られる。これらの金属化合物は、共重合体
中のカルボン酸基の10〜100モル%が中和され、
イオン性架橋に関与するように添加される。 オレフイン−α,β−不飽和カルボン酸共重合
体の例としては、エチレン−アクリル酸共重合
体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン
−イタコン酸共重合体、エチレン−マレイン酸共
重合体、エチレン−アクリル酸−メタクリル酸共
重合体、エチレン−プロピレン−メタクリル酸共
重合体などが挙げられ、不飽和モノカルボン酸を
成分とするエチレン−アクリル酸共重合体または
エチレン−メタクリル酸共重合体が好ましい。 また、上記アイオノマーの製造に用いられる金
属イオンは、周期律表の,,,−Aおよ
び族の金属の1〜3価イオンであり、それらの
例としては、Na+,Li+,K+,Cs+,Ag+などの1
価イオン、Mg2+,Ca2+,Ba2+,Zn2+,Sr2+
Hg2+,Fe2+などの2価イオン、Al3+,Fe3+など
の3価イオンが挙げられる。これらは、水酸化
物、アルコラート、低級カルボン酸基などの化合
物として基体重合体に反応させる。 さらに上記アイオノマーは、オレフイン−α,
β−不飽和カルボン酸エステル共重合体、例えば
エチレン−メタクリル酸メチル共重合体やエチレ
ン−アクリル酸メチル共重合体を1〜3価の金属
の水酸化物でケン化したものや、さらにこのケン
化物を部分中和して一部カルボン酸にする方法に
よつても製造でき、これらも本発明の組成物の(a)
成分として使用できる。 本発明に用いることができるアイオノマーの市
販品としては、前記商品名「サーリン」の他に、
商品名「コーポレン」(旭ダウ社製)などが挙げ
られる。 アイオノマーは、2種類以上を混合して、本発
明の組成物に使用することもできる。 次に、本発明において(b)成分のブロツク共重合
体は、基体となるビニル芳香族化合物と共役ジエ
ン化合物とからなるブロツク共重合体(以下「ブ
ロツク共重合体」とする)に、ジカルボン酸基ま
たはその誘導体基好ましくはジカルボン酸無水物
基を含む分子単位が結合した重合体である。 上記基体となるブロツク共重合体は、ビニル芳
香族化合物の含有量が5〜95重量%、好ましくは
15〜85重量%である。そして、ビニル芳香族化合
物を主体とする重合体ブロツクAを1個以上、好
ましくは2個以上、共役ジエン化合物を主体とす
る重合体ブロツクBを1個以上含有し、各々の重
合体ブロツクの重量比は、好ましくはA/Bが
10/90〜90/10の範囲である。上記範囲におい
て、ビニル芳香族化合物の含有量が70重量%以
下、より明確には50重量%以下の場合は、ゴム状
のブロツク共重合体となり、ビニル芳香族化合物
の含有量が70重量%を超す場合は、樹脂状のブロ
ツク共重合体となる。この状態はジカルボン酸基
またはその誘導体で変性させた後も維持される。
さらに本発明の組成物も上記ブロツク共重合体の
ビニル芳香族化合物含有量により、硬さなどの特
定性質が変化する。 ブロツク共重合体のブロツクAにおいて、ビニ
ル芳香族化合物の含有量は60重量%以上、好まし
くは80重量%以上、特に好ましくは100重量%で
あり、一方、ブロツクBにおいては、ビニル芳香
族化合物の含有量は40重量%以下、好ましくは30
重量%以下である。各ブロツクにおいて少量成分
が存在する場合、その分布はランダム、テーパー
ド、一部ブロツク状またはそれらの組合せでもよ
い。各重合体ブロツクが2個以上である場合は、
同じ構造でも異なる構造でもとり得る。 ブロツク共重合体を構成するビニル芳香族化合
物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビ
ニルトルエン等が挙げられ、共役ジエン化合物と
しては、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペン
タジエン等が挙げられる。本発明のブロツク共重
合体としては、スチレン−ブタジエンブロツク共
重合体が好ましい。 ブロツクAまたはBの数平均分子量は1000〜
300000、好ましくは5000〜100000の範囲であり、
ブロツク共重合体全体の数平均分子量は10000〜
500000、好ましくは20000〜300000であり、分子
量分布は1.01〜10である。さらにブロツク共重合
体の分子構造は、直鎖状、分岐状、さらに多官能
性カツプリング剤を使用して得られる放射状ある
いはこれらの任意の組合せのいずれでもよい。以
上述べたブロツク共重合体のポリマー構造の条件
は、変性ブロツク共重合体が本発明の効果を達成
するために望まれるものである。また、ブロツク
共重合体は構造の異なる2種以上を組合せること
が可能である。 上記構造のブロツク共重合体は、通常、ベンゼ
ン、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン等の不
活性炭化水素溶媒中で、ブチルリチウム等の有機
リチウム化合物を触媒として、ビニル芳香族化合
物と共役ジエン化合物をモノマーとするアニオン
リビング重合法によつて得られる。さらに、上記
方法で得られたリチウム活性末端を有するブロツ
ク共重合体を、多官能性のカツプリング剤、例え
ば四塩化炭素、四塩化ケイ素等と反応させること
により、分岐状、放射状のブロツク共重合体とす
ることも可能である。本発明においては、いかな
る重合法で得られたものであつても、上記範囲の
ものであれば使用可能である。 次に本発明の変性ブロツク共重合体は、上記ブ
ロツク共重合体に不飽和ジカルボン酸またはその
誘導体を付加反応させたものであり、不飽和ジカ
ルボン酸またはその誘導体が、その活性不飽和結
合の位置でブロツク共重合体の共役ジエン部分に
付加しているものである。 本発明の組成物が目的とする特性を有するため
には、不飽和ジカルボン酸またはその誘導体をブ
ロツク共重合体1分子当り、1〜50個、好ましく
は1〜20個付加させるのがよい。上記付加数が1
〜2個の少量であつても顕著な改良効果をもたら
す。付加数が50個を超えても、それ以下に比べて
の効果は少ない。 変性ブロツク共重合体中のジカルボン酸基また
はその誘導体基を含有する分子単位の結合量は、
後述する方法で得られた変性ブロツク共重合体中
のジカルボン酸基またはその誘導体基を赤外分光
光度計や滴定等の方法で測定することにより容易
に把握することができる。 不飽和ジカルボン酸またはその誘導体の例とし
ては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸、シス−4−シクロヘキセン−1,2
−ジカルボン酸およびその無水物、エンド−シス
−ビシクロ〔2,2,1〕−5−ヘプテン−2,
3−ジカルボン酸およびこれらジカルボン酸の酸
無水物、エステル、アミド、イミドなどがあり、
マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸が好まし
い。 変性ブロツク共重合体は、例えばブロツク共重
合体と不飽和ジカルボン酸またはその誘導体と
を、溶融状態または溶液状態においてラジカル開
始剤を使用あるいは使用することなく反応させる
ことにより得られる。これらブロツク共重合体の
製造方法に関しては、本発明では特に限定はしな
いが、得られた変性ブロツク共重合体にゲル等の
好ましくない成分が含まれていたり、その流動性
が低下して加工性が悪くなるような製造方法は好
ましくない。好ましい方法の1例としては、特願
昭53−99102号に示されるような押出機等におい
て、ラジカル抑止剤の存在下ラジカルを実質的に
発生させないような溶融混合条件で付加反応を行
なう方法が挙げられる。 本発明の組成物は、(a)成分と(b)成分とを混合す
ることによつて、(a)成分中の金属イオンが(b)成分
の変性ブロツク共重合体のジカルボン酸基または
その誘導体基と反応し、(a)成分と(b)成分とが、金
属イオンによつて共イオン架橋されるため、両成
分の相溶性が大きく改善される。上記の共イオン
架橋は、例えば赤外分光光度計など確認できる。 また、本発明において(b)成分の変性ブロツク共
重合体として、1〜3価の金属イオンによつてあ
らかじめイオン架橋したイオン性架橋物を使用す
ることも可能である。あらかじめイオン架橋した
変性ブロツク共重合体を用いる場合は、組成物は
さらに硬さ、引張応力などが改善され、強靭な材
料が得られる。 本発明の組成物は、(a)成分が1重量%以上50重
量%以下、(b)成分が50重量%以上99重量%以下で
ある。(a)成分の含有量が1重量%未満では、耐油
性の改良効果がなく、50重量%を超えると伸びが
低下するため好ましくない。 本発明の組成物の特徴は、(b)成分の変性ブロツ
ク共重合体を50重量%以上、好ましくは60〜99重
量%含有する場合は、変性ブロツク共重合体のヒ
ートシール性、耐摩耗性、耐油性、特に耐油性が
改良されることにある。 さらに本発明の組成物は、金属、各種熱可塑性
重合体、紙などの各種材料との接着性が良好であ
り、これらの材料と2層の積層物の一層または2
種以上の材料の積層物の接着層として有用であ
り、特にその耐水性を十分に発揮できる。 また、本発明の組成物はそれ自身有用な材料で
あるばかりでなく、さらに各種熱可塑性重合体と
の組成物とすることにより、他の有用な材料とす
ることも可能である。 本発明の組成物は、その各成分の組成比に応じ
て通常の高分子物質の混合に供される装置によつ
て調製できる。それら混合装置としては、例え
ば、押出機、ミキシングロール、バンバリーミキ
サー、ニーダー等が挙げられ、特に、本発明では
押出機による溶融混合法が好ましい。 また、本発明の熱可塑性重合体組成物には、そ
の性質を損わない程度に、炭酸カルシウム、シリ
カ、カーボンブラツク、ガラス繊維、クレー、な
どの補強剤ないしは充填剤、プロセスオイル、ポ
リエチレングリコール、フタル酸エステルなどの
可塑剤を添加することも可能である。また、その
他の添加剤、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、着色剤、顔料などを添加してもよ
く、さらに本発明の組成物に発泡剤を加えて発泡
体とすることも可能である。 本発明の熱可塑性重合体組成物は、従来からの
各種の成型法、例えば押出成型、射出成形、カレ
ンダー成型等により成型が可能であり、各種成形
品、例えば機械部品、自動車部品、電器部品、玩
具、工業用部品、ベルト、ホース、はきもの、医
療用品、防振ゴム、日用品、雑貨、建材、シー
ト、フイルム、中空成形品や、溶液型、ホツトメ
ルト型の接着剤、粘着剤などの各種分野に利用で
きる有用な組成物である。 以下、若干の実施例を示すが、これらは本発明
をより具体的に説明するものであつて、本発明の
範囲を限定するものではない。なお、参考例もあ
わせて示す。 参考例 〔変性ブロツク共重合体の調整〕 スチレン−ブタジエンブロツク共重合体の熱可
塑性エラストマーである試料pを用いて、以下に
示す方法により無水マレイン酸がグラフトした変
性ブロツク共重合体(試料P)を得た。なお、試
料pは、ヘキサン溶液中において、n−ブチルリ
チウムを重合触媒として得られたものであり、重
合方法および分析結果より、下記の構造を有して
いると考えられる。 ポリマー構造:B1−S1−B2−S2(直鎖状) B1=18重量%〔B〕/〔S〕=16/2
(テーパード) S1=17重量%〔B〕/〔S〕=0/17 B2=49重量%〔B〕/〔S〕=46/3
(テーパード) S2=16重量%〔B〕/〔S〕=0/16 ただし、 Bo…ブタジエンを主体とする重合体ブロツク So…スチレンを主体とする重合体ブロツク 整数nは分子鎖に沿つた順序を表わす。 〔B〕…ブタジエン含有量(ブロツク共重合体
全体に対する重量%) 〔S〕…スチレン含有量(ブロツク共重合体全
体に対する重量%) (以下の実施例においても同様な表記をす
る。) スチレン含有量: 38重量% ブロツク・スチレン含有量: 33重量% 重量平均分子量(Mw): 81000 数平均分子量(Mn): 62000 メルト・インデツクス: 11.0g/10min (JIS−K−6870、荷重5Kg、200℃) 試料pの100重量部に対し、1.5重量部の無水マ
レイン酸、ゲル化防止剤として0.3重量部のBHT
(ブチルハイドロキシトルエン)と0.2重量部のフ
エノチアジンを添加し、これらをミキサーを用い
て均一に混合した。 この混合物を窒素雰囲気下で40mm押出機(単
軸、フルフライト型スクリユー、L/D=24)に
供給し、シリンダー温度190〜210℃で、変性反応
を行なつた。得られたポリマーは、未反応の無水
マレイン酸を減圧乾燥により除去した。変性ブロ
ツク共重合体(試料P)の分析結果は、メルト・
インデツクスが7.3g/10min、トルエン不溶分
が0.05重量%、ナトリウムメチラートによる滴定
で測定した無水マレイン酸の付加量がブロツク共
重合体100重量部当り0.70重量部であつた。この
測定値より、試料P中の無水マレイン酸の結合量
は、ブロツク共重合体1分子当り平均値として約
4.4個であつた。 また、試料q(スチレン/ブタジエン/スチレ
ン=37/26/37の構造のスチレン−ブタジエンブ
ロツク共重合体、メルト・インデツクス8.4g/
10min)、試料r(市販のスチレン−ブタジエン
ブロツク共重合体のアサプレンT−431スチレン
含有量30重量%、メルト・インデツクス10.3g/
10min)を用い、試料pを得たのと同様な押出機
を使用する方法により、無水マレイン酸を付加さ
せ、変性ブロツク共重合体の試料Qおよび試料R
を得た。これらのメルト・インデツクス、無水マ
レイン酸の付加量を表1に示す。 表1より、試料QおよびR中の無水マレイン酸
の結合量は、ブロツク共重合体1分子当り平均値
として、それぞれ約6、約3であつた。
The present invention relates to improved thermoplastic polymer compositions, and more particularly, to (a) an ionomer component;
(b) Physical properties of a block copolymer consisting of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound, and a component of a modified block copolymer in which a molecular unit containing a dicarboxylic acid group or its derivative group is bonded. The present invention relates to improved thermoplastic polymer compositions. Ionomers, represented by DuPont's trade name "Surlyn", are polymers that have several characteristics not found in conventional polyolefin polymers, and are a material that has been attracting attention in recent years. The above-mentioned "Surlyn" is obtained by reacting ethylene-methacrylic acid copolymer with metal ions such as sodium and zinc to create ionic crosslinking, and its characteristics include transparency and appropriate flexibility. It has cold resistance, abrasion resistance, heat sealability, adhesion to metals, melt strength, oil resistance, and chemical resistance, and can be molded and processed in the same way as ordinary polyolefin polymers. Because of this, packaging materials such as films and sheets, coatings, shoe soles,
It is used in various applications such as molded products such as golf balls and toys, and adhesive layers for laminates. However, ionomers such as the above-mentioned "Surlyn" do not have good water resistance, particularly water resistance in terms of adhesive strength, and have the disadvantage that the adhesive surface tends to peel off when exposed to high humidity or when immersed in water. On the other hand, block copolymers consisting of vinyl aromatic compounds and conjugated diene compounds, especially styrene-butadiene block copolymers, are polymeric materials that have attracted attention in recent years. Among such styrene-butadiene block copolymers, the styrene content is relatively low, and the copolymer contains two or more polystyrene blocks and one polybutadiene block.
Those having more than 10% have the properties of thermoplastic elastomers, and have the advantages of the rubber elasticity of vulcanized rubber and the processability of thermoplastic plastics, and are used as molding materials for shoe soles, polystyrene resins, polyolefin resins, Used as a modifier. An example of such a thermoplastic elastomer styrene-butadiene block copolymer is the product name "Tuffprene".
(manufactured by Asahi Kasei Industries), "Rusoprene T" (manufactured by Nippon Elastomers), "Kraton" (manufactured by Ciel Chemical), etc. are known. In addition, the block copolymer with a relatively high styrene content is a transparent impact-resistant resin, and the product name is "K".
Resin” (manufactured by Philips Petroleum),
"Clearen" (manufactured by Denki Kagaku) is well known and is used in fields centered on packaging materials such as sheets, films, and hollow products. A block copolymer composed of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound, of which the above-mentioned styrene-butadiene block copolymer is a typical example, has good compatibility with styrene resins etc. as described above.
Although it is used as a modifier for these, its compatibility with the ionomer is not necessarily good. Regarding the composition of the ionomer and the above-mentioned block copolymer, the use as a foam is disclosed in JP-A No. 52-47863, but although there is some mutual modification effect by blending, the adhesive property is There are not many improvements. Therefore, the present inventors conducted intensive research to improve the compatibility between the ionomer and the above block copolymer and enhance the mutual modification effect. It was discovered that the above object could be achieved by using a modified block copolymer subjected to an addition reaction, and the present invention was completed. That is, the present invention uses component (a): a copolymer of α,β-unsaturated carboxylic acid and other monomer as a base polymer, and monovalent, divalent and 1 to 50% by weight of an ionomer that is ionically crosslinked with one or more trivalent metal ions; component (b): a vinyl aromatic compound content of 5 to 95%;
A modified block copolymer in which 1 to 50 molecular units containing a dicarboxylic acid group or its derivative group are bonded per molecule of the block copolymer to a block copolymer consisting of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound in the same amount by weight. 50 to 99% by weight of an ionomer-containing thermoplastic polymer composition. The present invention will be explained in more detail below. The ionomer, which is component (a) of the present invention, uses a copolymer of α,β-unsaturated carboxylic acid as a monomer containing a carboxyl group and other copolymerizable monomers as a base polymer. It is a polymer that is ionically crosslinked by one or more of monovalent, divalent, and trivalent metal ions contained in the polymer. The above-mentioned base polymers include nonpolar monomers such as olefins such as ethylene, propylene, and butene, and styrene, and α,β-unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid, and α,β-unsaturated monocarboxylic acids such as maleic acid. - Copolymers with unsaturated dicarboxylic acids are usually used, especially olefins in an amount of 50 mol% or more and α,β-unsaturated carboxylic acids in an amount of 0.2 to 25 mol%.
The olefin-α,β-unsaturated carboxylic acid copolymer is preferred. Ionomers are produced by reacting a mono- to trivalent metal compound with the above-mentioned base polymer, such as a copolymer of olefin-α,β-unsaturated carboxylic acid, as shown in Japanese Patent Publication No. 39-6810. It can be obtained by letting These metal compounds neutralize 10 to 100 mol% of the carboxylic acid groups in the copolymer,
Added to participate in ionic crosslinking. Examples of olefin-α,β-unsaturated carboxylic acid copolymers include ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-itaconic acid copolymer, ethylene-maleic acid copolymer, Examples include ethylene-acrylic acid-methacrylic acid copolymer, ethylene-propylene-methacrylic acid copolymer, etc. Ethylene-acrylic acid copolymer or ethylene-methacrylic acid copolymer containing an unsaturated monocarboxylic acid as a component preferable. Furthermore, the metal ions used in the production of the above ionomer are monovalent to trivalent ions of metals in groups , , -A and groups of the periodic table; examples thereof include Na + , Li + , K + , 1 such as Cs + and Ag +
Valence ions, Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , Zn 2+ , Sr 2+ ,
Examples include divalent ions such as Hg 2+ and Fe 2+ , and trivalent ions such as Al 3+ and Fe 3+ . These are reacted with the base polymer as compounds such as hydroxides, alcoholates, and lower carboxylic acid groups. Further, the above ionomer is olefin-α,
β-unsaturated carboxylic acid ester copolymers, such as ethylene-methyl methacrylate copolymers and ethylene-methyl acrylate copolymers, are saponified with mono- to trivalent metal hydroxides, and It can also be produced by a method of partially neutralizing a compound to partially convert it into a carboxylic acid.
Can be used as an ingredient. In addition to the above-mentioned product name "Surlyn", commercially available ionomers that can be used in the present invention include:
Examples include the product name "Corpolen" (manufactured by Asahi Dow). A mixture of two or more ionomers can also be used in the composition of the present invention. Next, in the present invention, the block copolymer of component (b) is obtained by adding dicarboxylic acid to a block copolymer (hereinafter referred to as "block copolymer") consisting of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound as a base. The group or its derivative group is preferably a polymer to which molecular units containing a dicarboxylic acid anhydride group are bonded. The block copolymer serving as the base has a vinyl aromatic compound content of 5 to 95% by weight, preferably
15-85% by weight. It contains one or more, preferably two or more, polymer blocks A mainly composed of a vinyl aromatic compound, and one or more polymer blocks B mainly composed of a conjugated diene compound, and the weight of each polymer block is The ratio is preferably A/B.
It ranges from 10/90 to 90/10. In the above range, if the content of vinyl aromatic compounds is 70% by weight or less, more specifically 50% by weight or less, a rubbery block copolymer is obtained, and the content of vinyl aromatic compounds is 70% by weight or less. If it exceeds the amount, a resinous block copolymer is formed. This state is maintained even after modification with dicarboxylic acid groups or derivatives thereof.
Furthermore, the specific properties of the composition of the present invention, such as hardness, vary depending on the vinyl aromatic compound content of the block copolymer. In block A of the block copolymer, the content of vinyl aromatic compounds is 60% by weight or more, preferably 80% by weight or more, particularly preferably 100% by weight, while in block B, the content of vinyl aromatic compounds is The content is less than 40% by weight, preferably 30
% by weight or less. If minor components are present in each block, the distribution may be random, tapered, partially block-like, or a combination thereof. If each polymer block is two or more,
They can have the same structure or different structures. Examples of the vinyl aromatic compound constituting the block copolymer include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, etc., and examples of the conjugated diene compound include butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, etc. As the block copolymer of the present invention, a styrene-butadiene block copolymer is preferred. The number average molecular weight of block A or B is 1000~
300000, preferably in the range of 5000-100000,
The number average molecular weight of the entire block copolymer is 10,000~
500000, preferably 20000-300000, and the molecular weight distribution is 1.01-10. Further, the molecular structure of the block copolymer may be linear, branched, radial obtained by using a polyfunctional coupling agent, or any combination thereof. The conditions for the polymer structure of the block copolymer described above are desired in order for the modified block copolymer to achieve the effects of the present invention. Further, it is possible to combine two or more types of block copolymers having different structures. The block copolymer having the above structure is usually produced by combining a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound as monomers in an inert hydrocarbon solvent such as benzene, toluene, hexane, or cyclohexane using an organic lithium compound such as butyllithium as a catalyst. It is obtained by anionic living polymerization method. Furthermore, by reacting the block copolymer having a lithium active end obtained by the above method with a multifunctional coupling agent such as carbon tetrachloride, silicon tetrachloride, etc., a branched or radial block copolymer can be produced. It is also possible to do this. In the present invention, any polymer obtained by any polymerization method can be used as long as it falls within the above range. Next, the modified block copolymer of the present invention is obtained by subjecting the above block copolymer to an addition reaction with an unsaturated dicarboxylic acid or its derivative, and the unsaturated dicarboxylic acid or its derivative is added to the active unsaturated bond position. It is added to the conjugated diene moiety of the block copolymer. In order for the composition of the present invention to have the desired properties, it is preferable to add 1 to 50, preferably 1 to 20 unsaturated dicarboxylic acids or derivatives thereof per molecule of the block copolymer. The number of additions above is 1
Even a small amount of ~2 produces a significant improvement effect. Even if the number of additions exceeds 50, the effect will be less than that. The amount of bonding of molecular units containing dicarboxylic acid groups or derivative groups thereof in the modified block copolymer is
The dicarboxylic acid group or its derivative group in the modified block copolymer obtained by the method described below can be easily determined by measuring it with an infrared spectrophotometer, titration, or the like. Examples of unsaturated dicarboxylic acids or derivatives thereof include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid,
Itaconic acid, cis-4-cyclohexene-1,2
-dicarboxylic acids and their anhydrides, endo-cis-bicyclo[2,2,1]-5-heptene-2,
There are 3-dicarboxylic acids and acid anhydrides, esters, amides, imides, etc. of these dicarboxylic acids.
Maleic acid, fumaric acid and maleic anhydride are preferred. The modified block copolymer can be obtained, for example, by reacting a block copolymer with an unsaturated dicarboxylic acid or a derivative thereof in a molten state or a solution state, with or without the use of a radical initiator. The method of producing these block copolymers is not particularly limited in the present invention, but the modified block copolymers obtained may contain undesirable components such as gels, or may have low fluidity and poor processability. A manufacturing method that results in poor performance is not preferred. One preferred method is to carry out the addition reaction in an extruder or the like in the presence of a radical inhibitor under melt mixing conditions that do not substantially generate radicals, as shown in Japanese Patent Application No. 53-99102. Can be mentioned. In the composition of the present invention, by mixing the components (a) and (b), the metal ions in the component (a) can be mixed with the dicarboxylic acid group of the modified block copolymer of the component (b) or its dicarboxylic acid group. Since components (a) and (b) are co-ionically crosslinked by metal ions by reacting with the derivative group, the compatibility of both components is greatly improved. The co-ionic crosslinking described above can be confirmed using, for example, an infrared spectrophotometer. Further, in the present invention, as the modified block copolymer of component (b), it is also possible to use an ionic crosslinked product which has been ionically crosslinked in advance with mono- to trivalent metal ions. When a modified block copolymer that has been ionically crosslinked in advance is used, the composition is further improved in hardness, tensile stress, etc., and a tough material is obtained. In the composition of the present invention, component (a) is 1% to 50% by weight, and component (b) is 50% to 99% by weight. If the content of component (a) is less than 1% by weight, there is no effect of improving oil resistance, and if it exceeds 50% by weight, elongation decreases, which is not preferable. The composition of the present invention is characterized by the heat sealability and abrasion resistance of the modified block copolymer when it contains the modified block copolymer of component (b) in an amount of 50% by weight or more, preferably 60 to 99% by weight. , oil resistance, especially oil resistance, is improved. Furthermore, the composition of the present invention has good adhesion to various materials such as metals, various thermoplastic polymers, and paper, and can be used in one or two layers of a laminate of these materials and two layers.
It is useful as an adhesive layer for a laminate of more than one type of material, and can particularly exhibit its water resistance. Furthermore, the composition of the present invention is not only a useful material in itself, but can also be made into other useful materials by forming a composition with various thermoplastic polymers. The composition of the present invention can be prepared using a conventional apparatus for mixing polymeric substances depending on the composition ratio of each component. Examples of the mixing device include an extruder, a mixing roll, a Banbury mixer, a kneader, etc. In the present invention, a melt mixing method using an extruder is particularly preferred. In addition, the thermoplastic polymer composition of the present invention may contain reinforcing agents or fillers such as calcium carbonate, silica, carbon black, glass fiber, clay, process oil, polyethylene glycol, etc., to the extent that its properties are not impaired. It is also possible to add plasticizers such as phthalate esters. Further, other additives such as heat stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, colorants, pigments, etc. may be added, and a foaming agent may be further added to the composition of the present invention to form a foam. is also possible. The thermoplastic polymer composition of the present invention can be molded by various conventional molding methods, such as extrusion molding, injection molding, and calendar molding, and can be molded into various molded products, such as mechanical parts, automobile parts, electrical appliance parts, etc. Various fields such as toys, industrial parts, belts, hoses, footwear, medical supplies, anti-vibration rubber, daily necessities, miscellaneous goods, building materials, sheets, films, blow molded products, and solution-type and hot-melt-type adhesives and adhesives. It is a useful composition that can be used for. Hereinafter, some Examples will be shown, but these are intended to explain the present invention more specifically, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition, reference examples are also shown. Reference Example [Preparation of Modified Block Copolymer] A modified block copolymer (Sample P) in which maleic anhydride was grafted by the method shown below using Sample P, which is a thermoplastic elastomer of styrene-butadiene block copolymer. I got it. Note that sample p was obtained in a hexane solution using n-butyllithium as a polymerization catalyst, and is considered to have the following structure based on the polymerization method and analysis results. Polymer structure: B 1 −S 1 −B 2 −S 2 (linear) B 1 = 18% by weight [B] / [S] = 16/2
(Tapered) S 1 = 17% by weight [B] / [S] = 0/17 B 2 = 49% by weight [B] / [S] = 46/3
(Tapered) S 2 = 16% by weight [B] / [S] = 0/16 However, B o ... Polymer block mainly composed of butadiene S o ... Polymer block mainly composed of styrene The integer n is the molecular chain. Represents the order along. [B]... Butadiene content (weight % based on the entire block copolymer) [S]... Styrene content (weight % based on the entire block copolymer) (Same description will be given in the following examples.) Styrene content Amount: 38% by weight Block styrene content: 33% by weight Weight average molecular weight (Mw): 81000 Number average molecular weight (Mn): 62000 Melt index: 11.0g/10min (JIS-K-6870, load 5Kg, 200℃ ) 1.5 parts by weight of maleic anhydride and 0.3 parts by weight of BHT as an anti-gelling agent for 100 parts by weight of sample p.
(butyl hydroxytoluene) and 0.2 parts by weight of phenothiazine were added, and these were mixed uniformly using a mixer. This mixture was supplied to a 40 mm extruder (single screw, full-flight screw, L/D=24) under a nitrogen atmosphere, and a modification reaction was carried out at a cylinder temperature of 190 to 210°C. The obtained polymer was dried under reduced pressure to remove unreacted maleic anhydride. The analysis results of the modified block copolymer (sample P) are as follows:
The index was 7.3 g/10 min, the toluene insoluble content was 0.05% by weight, and the amount of maleic anhydride added was 0.70 parts by weight per 100 parts by weight of the block copolymer, as determined by titration with sodium methylate. From this measured value, the amount of maleic anhydride bonded in Sample P is approximately
There were 4.4 pieces. In addition, sample q (styrene-butadiene block copolymer with a structure of styrene/butadiene/styrene = 37/26/37, melt index 8.4 g/
10min), sample r (commercially available styrene-butadiene block copolymer Asaprene T-431, styrene content 30% by weight, melt index 10.3g/
Sample Q and Sample R of modified block copolymers were added by adding maleic anhydride using the same extruder as that used to obtain Sample P.
I got it. Table 1 shows these melt indexes and the amount of maleic anhydride added. From Table 1, the average amount of maleic anhydride bonded in Samples Q and R was about 6 and about 3, respectively, per molecule of the block copolymer.

【表】 実施例1〜3、比較例1〜3 (a)成分のアイオノマーとしてサーリンA−1706
を用い、(b)成分の変性ブロツク共重合体として試
料P、試料Rを用い、表2に示す組成物を180℃
のミキシングロールで混合することによつて得た
(実施例1〜3)。なお、比較のために未変性ブロ
ツク共重合体の試料p、試料rを用いて同様な方
法で比較例1〜3の組成物を得た。 表2に、これらの組成物および参考例で得た試
料の圧縮成形品の物性値を示す。 実施例の変性ブロツク共重合体を用いた各組成
物は、引張応力が改良され、さらに少量のアイオ
ノマーの添加でブロツク共重合体の耐油性が大巾
に改善されることがわかる。 なお、赤外分光光度計による分析により、変性
ブロツク共重合体中の酸無水物基がイオン架橋に
関与していることが確認された。
[Table] Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 3 Surlyn A-1706 as the ionomer for component (a)
Using sample P and sample R as modified block copolymers of component (b), the composition shown in Table 2 was heated at 180°C.
(Examples 1 to 3). For comparison, compositions of Comparative Examples 1 to 3 were obtained in the same manner using samples p and r of unmodified block copolymers. Table 2 shows the physical property values of compression molded products of these compositions and samples obtained in Reference Examples. It can be seen that the tensile stress of each of the compositions using the modified block copolymers of Examples was improved, and furthermore, the oil resistance of the block copolymers was greatly improved by adding a small amount of ionomer. In addition, analysis using an infrared spectrophotometer confirmed that the acid anhydride groups in the modified block copolymer were involved in ionic crosslinking.

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a)成分:α,β−不飽和カルボン酸と他の単
量体との共重合体を基体重合体とし、この重合体
中に含有される1価、2価および3価の金属イオ
ンのいずれか1種または2種以上によつてイオン
架橋されているアイオノマー1〜50重量%、(b)成
分:ビニル芳香族化合物の含有量が5〜95重量%
であるビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物と
からなるブロツク共重合体にジカルボン酸基また
はその誘導体基を含む分子単位がブロツク共重合
体1分子当り1〜50個結合した変性ブロツク共重
合体50〜99重量% とを含んでなるアイオノマー含有熱可塑性重合体
組成物。 2 基体重合体がオレフイン−α,β−不飽和モ
ノカルボン酸共重合体である特許請求の範囲第1
項記載の組成物。 3 オレフイン−α,β−不飽和モノカルボン酸
共重合体がエチレン−アクリル酸共重合体または
エチレン−メタクリル酸共重合体である特許請求
の範囲第2項記載の組成物。 4 基体重合体中、モノマー単位としてのα,β
−不飽和カルボン酸の含有量が0.2〜25モル%で
ある特許請求の範囲第1項記載の組成物。 5 ジカルボン酸基またはその誘導体基がジカル
ボン酸無水物基である特許請求の範囲第1項ない
し第4項のいずれかに記載の組成物。 6 ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とか
らなるブロツク共重合体のビニル芳香族化合物の
含有量が5〜70重量%である特許請求の範囲第1
項ないし第5項のいずれかに記載の組成物。 7 ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とか
らなるブロツク共重合体のビニル芳香族化合物の
含有量が70重量%を超え95重量%以下である特許
請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載
の組成物。 8 (a)成分中の金属イオンにより(a)成分と(b)成分
が共イオン架橋しているものである特許請求の範
囲第1項記載の組成物。
[Claims] 1 (a) Component: A copolymer of α,β-unsaturated carboxylic acid and other monomers is used as a base polymer, and monovalent and divalent and 1 to 50% by weight of an ionomer that is ionically crosslinked with one or more trivalent metal ions, component (b): content of vinyl aromatic compound is 5 to 95% by weight
A modified block copolymer in which 1 to 50 molecular units containing a dicarboxylic acid group or its derivative group are bonded per molecule of the block copolymer to a block copolymer consisting of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound. 99% by weight of an ionomer-containing thermoplastic polymer composition. 2 Claim 1 in which the base polymer is an olefin-α,β-unsaturated monocarboxylic acid copolymer
Compositions as described in Section. 3. The composition according to claim 2, wherein the olefin-α,β-unsaturated monocarboxylic acid copolymer is an ethylene-acrylic acid copolymer or an ethylene-methacrylic acid copolymer. 4 α, β as monomer units in the base polymer
- The composition according to claim 1, wherein the content of unsaturated carboxylic acid is 0.2 to 25 mol%. 5. The composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the dicarboxylic acid group or its derivative group is a dicarboxylic acid anhydride group. 6. Claim 1, wherein the content of the vinyl aromatic compound in the block copolymer consisting of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound is 5 to 70% by weight.
The composition according to any one of Items 1 to 5. 7. Any one of claims 1 to 5, wherein the content of the vinyl aromatic compound in the block copolymer consisting of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound is more than 70% by weight and not more than 95% by weight. The composition described in. 8. The composition according to claim 1, wherein component (a) and component (b) are coionically crosslinked by metal ions in component (a).
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