JPWO2015087954A1 - シーラント - Google Patents

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Abstract

芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック(a)と、ファルネセン由来の構造単位(b1)を1〜100質量%含有し、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を99〜0質量%含有する重合体ブロック(b)とを含有し、重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)との質量比[(a)/(b)]が5/95〜45/55であるブロック共重合体を含むシーラントは、成形加工性、柔軟性及び粘接着性に優れ、かつ高温下でも4,000ヘルツ近傍の高周波数領域における遮音性及び制振性(振動減衰特性)に優れる。

Description

本発明は、芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック及び共役ジエン由来の構造単位からなる重合体ブロックで構成されるブロック共重合体を用いたシーラントに関する。
シーラントは建築、電気、自動車など幅広い産業分野で用いられている。シーラントには架橋型とホットメルト型があり、架橋型にはシリコーン系シーラント、ウレタン系シーラント、ポリサルファイド系シーラント、加硫ゴム系シーラントなどが、一方ホットメルト型にはEVA系シーラント、軟質塩化ビニル系シーラント、ブチルゴム系シーラント、スチレン系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性エラストマー系シーラントなどがある。シーラントは、水密性や気密性を得るために目地に充填する材料として、自動車や建材などに幅広く使用される。シーラントには高い気密性が求められ、また使用する用途により異なるものの、多くの場合、柔軟性や高機械的強度などの特性を有することが求められる。
このような特性が要求される部位には、現状では、工場あるいは作業現場にて、シリコーン系シーラント、ウレタン系シーラント、ポリサルファイド系シーラントなどの反応性固化型シーラントが充填されたカートリッジを用いて、シール部分の組立時または組立後に前記反応性固化型シーラントの充填または接着が行われたり、天然ゴムまたは合成ゴム系の成形パッキンを用いて組立時にその取付けが行われたり、ブチルゴム系シーラントやスチレン系熱可塑性エラストマー系シーラントなどのホットメルトシーラントをシール部分の組立時に塗布した後、組立がなされたりしている。
例えば、特許文献1には、高分子量スチレン系ブロックコポリマーを含有するホットメルト組成物が開示され、該ホットメルト組成物は難接着性のポリオレフィン系樹脂素材にも充分な接着性を有し、高温下に置かれても劣化することがなく、かつ密着性、シール性などに優れることが開示されている。
また、特許文献2には、芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック及び共役ジエン由来の構造単位からなる重合体ブロックで構成されるブロック共重合体の水素添加物を含有する熱可塑性エラストマー組成物からなるホットメルトシーラントが開示され、該ホットメルトシーラントは柔軟性、加工性、耐熱性、制振性、酸素ガスバリア性などに優れることが開示されている。
なお、特許文献3,4には、β−ファルネセンの重合体が記載されているが、実用的な用途については十分に検討されていない。
特開2005−097360号公報 特開2011−074168号公報 特表2012−502135号公報 特表2012−502136号公報
しかしながら、近年ハイブリッドカー及び電気自動車の普及に伴い、今までの内燃機関のみのエンジン自動車では気にならなかった4,000ヘルツ近傍の高周波数領域における遮音性及び制振性の向上が求められるようになり、従来の熱可塑性エラストマー組成物を用いたシーラントではこれらの要求性能を十分に満足することができず、更なる性能向上が求められていた。
しかして本発明の課題は、成形加工性、柔軟性及び粘接着性に優れ、かつ高温下でも4,000ヘルツ近傍の高周波数領域における遮音性及び制振性(振動減衰特性)に優れるシーラントを提供することにある。
本発明者らは鋭意検討した結果、ファルネセン由来の構造単位を有する特定のブロック共重合体又はその水素添加物含むシーラントが、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック(a)と、ファルネセン由来の構造単位(b1)を1〜100質量%含有し、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を99〜0質量%含有する重合体ブロック(b)とを含有し、重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)との質量比[(a)/(b)]が5/95〜45/55であるブロック共重合体(A)を含むシーラントである。
本発明によれば、成形加工性、柔軟性及び粘接着性に優れ、かつ高温下でも4,000ヘルツ近傍の高周波数領域における遮音性及び制振性(振動減衰特性)に優れるシーラントを提供することができる。
本発明のシーラントは、芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック(a)と、ファルネセン由来の構造単位(b1)を1〜100質量%含有し、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を99〜0質量%含有する重合体ブロック(b)とを含有し、重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)との質量比[(a)/(b)]が5/95〜45/55であるブロック共重合体(A)を含むシーラントである。
[ブロック共重合体]
本発明で用いられるブロック共重合体(A)は、芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック(a)と、ファルネセン由来の構造単位(b1)を1〜100質量%含有し、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を99〜0質量%含有する重合体ブロック(b)とを含有し、重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)との質量比[(a)/(b)]が5/95〜45/55である、ブロック共重合体である。
前記重合体ブロック(a)は芳香族ビニル化合物由来の構造単位で構成される。かかる芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−プロピルスチレン、4−t−ブチルスチレン、4−シクロヘキシルスチレン、4−ドデシルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,4−ジイソプロピルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、2−エチル−4−ベンジルスチレン、4−(フェニルブチル)スチレン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、N,N−ジエチル−4−アミノエチルスチレン、ビニルピリジン、4−メトキシスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン及びジビニルベンゼン等が挙げられる。これらの芳香族ビニル化合物は1種を単独で又は2種以上を併用してもよい。中でも、スチレン、α−メチルスチレン、4−メチルスチレンの1種又は2種以上がより好ましく、スチレンが更に好ましい。
重合体ブロック(a)のピークトップ分子量(Mp)は、成形加工性、柔軟性、粘接着性等の観点から、4,000〜100,000が好ましく、5,000〜80,000がより好ましく、6,000〜60,000が更に好ましい。
なお、本明細書におけるピークトップ分子量(Mp)は後述する実施例に記載した方法で測定した値を意味する。
前記重合体ブロック(b)はファルネセン由来の構造単位(b1)を1〜100質量%含有し、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を99〜0質量%含有する。構造単位(b1)は、α−ファルネセン又は下記式(I)で表されるβ−ファルネセン由来の構造単位のいずれでもよいが、ブロック共重合体(A)の製造容易性の観点から、β−ファルネセン由来の構造単位であることが好ましい。なお、α−ファルネセンとβ−ファルネセンとは組み合わせて用いてもよい。
Figure 2015087954
ファルネセン以外の共役ジエンに由来する構造単位(b2)を構成する共役ジエンとしては、例えばブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチルブタジエン、2−フェニル−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−オクタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、2−メチル−1,3−オクタジエン、1,3,7−オクタトリエン、ミルセン及びクロロプレン等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用してもよい。中でもブタジエン、イソプレン及びミルセンの1種又は2種以上がより好ましく、ブタジエン及び/又はイソプレンが更に好ましい。
重合体ブロック(b)はファルネセン由来の構造単位(b1)を1〜100質量%含有し、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を99〜0質量%含有する。ファルネセンに由来する構造単位(b1)の含有量が1質量%未満であると、シーラントの成形加工性、柔軟性及び粘接着性が低下し、また高温下における遮音性及び制振性が低下する。重合体ブロック(b)中の構造単位(b1)の含有量は、30〜100質量%が好ましく、45〜100質量%がより好ましい。また、重合体ブロック(b)がファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を含有する場合には、構造単位(b2)の含有量は70質量%以下が好ましく、55質量%以下が更に好ましい。
また、本発明のシーラントが後述する軟化剤(B)を含有する場合、前記重合体ブロック(b)が有するファルネセン由来の構造単位(b1)の含有量は、30〜90質量%がより好ましく、45〜85質量%が更に好ましい。ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)の含有量は、10〜70質量%がより好ましく、15〜55質量%が更に好ましい。
本発明のシーラントが後述する軟化剤(B)を含有しない場合、前記重合体ブロック(b)が有するファルネセン由来の構造単位(b1)の含有量は、50〜100質量%がより好ましく、70〜100質量%が更に好ましく、90〜100質量%がより更に好ましく、100質量%がより更に好ましい。ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)の含有量は、50質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましく、10質量%以下がより更に好ましい。
また、粘接着性、耐熱性、耐候性の向上の観点から、重合体ブロック(b)中における構成単位(b1)及び構成単位(b2)の合計含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、より更に好ましくは99質量%以上、より更に好ましくは100質量%である。
本発明に用いられるブロック共重合体(A)は、粘接着性、耐熱性、耐候性の向上の観点から、その重合体ブロック(b)における不飽和二重結合(炭素−炭素二重結合)の一部または全部が水素添加されていてもよい。その際の重合体ブロック(b)の水素添加率は70モル%以上であることが好ましく、80モル%以上であることがより好ましく、85モル%以上であることが更に好ましい。
なお、重合体ブロック(b)における不飽和二重結合の水素添加率は、重合体ブロック(b)における不飽和二重結合の含有量を、水素添加の前後において、ヨウ素価測定、赤外分光光度計(IR)、核磁気共鳴(1H−NMR)などによって測定し、その測定値から求めることができる。
重合体ブロック(a)及び重合体ブロック(b)の結合形態は特に制限されず、直線状、分岐状、放射状又はそれらの2つ以上の組み合わせであってもよい。中でも、各ブロックが直線状に結合した形態が好ましく、重合体ブロック(a)をa、重合体ブロック(b)をbで表したときに、(a−b)l、a−(b−a)m又はb−(a−b)nで表される結合形態が好ましい。なお、前記l、m及びnはそれぞれ独立して1以上の整数を表す。
中でもブロック共重合体(A)としては、重合体ブロック(a)を2個以上、及び重合体ブロック(b)を1個以上含むブロック共重合体であることが好ましく、前記結合形態としては、成形加工性、柔軟性及び粘接着性に優れ、かつ高温下における遮音性及び制振性に優れたシーラントを得る観点から、a−b−aで表されるトリブロック共重合体が好ましい。
また、ブロック共重合体(A)が重合体ブロック(a)を2個以上又は重合体ブロック(b)を2個以上有する場合には、それぞれの重合体ブロックは、同じ構造単位からなる重合体ブロックであっても、異なる構造単位からなる重合体ブロックであってもよい。例えば、〔a−b−a〕で表されるトリブロック共重合体における2個の重合体ブロック(a)において、それぞれの芳香族ビニル化合物は、その種類が同じであっても異なっていてもよい。
ブロック共重合体(A)中の重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)との質量比[(a)/(b)]は5/95〜45/55である。当該範囲外であると、成形加工性、柔軟性及び粘接着性に優れ、かつ高温下における遮音性及び制振性に優れたシーラントを得ることができない。当該観点から、重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)との質量比[(a)/(b)]は10/90〜45/55が好ましく、10/90〜40/60がより好ましく、10/90〜35/65が更に好ましい。
ブロック共重合体(A)は、前記重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)のほか、本発明の主旨を損なわない限り、他の単量体で構成される重合体ブロック(c)を含有していてもよい。
かかる他の単量体としては、例えばプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン等の不飽和炭化水素化合物;アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、2−アクリロイルエタンスルホン酸、2−メタクリロイルエタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、酢酸ビニル、メチルビニルエーテル等の官能基含有不飽和化合物;等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用してもよい。
ブロック共重合体(A)が重合体ブロック(c)を有する場合、その含有量は50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましく、10質量%以下が最も好ましい。
また、ブロック共重合体(A)中における、前記重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)の合計含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、より更に好ましくは90質量%以上である。
ブロック共重合体(A)のピークトップ分子量(Mp)は、成形加工性、柔軟性、粘接着性等の観点から、4,000〜500,000が好ましく、9,000〜400,000がより好ましく、50,000〜400,000が更に好ましく、70,000〜390,000が最も好ましい。
なお、本明細書におけるピークトップ分子量(Mp)は後述する実施例に記載した方法で測定した値を意味する。
ブロック共重合体(A)の分子量分布(Mw/Mn)は1〜4が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が更に好ましい。分子量分布が前記範囲内であると、ブロック共重合体(A)の粘度のばらつきが小さく、取り扱いが容易である。
ブロック共重合体(A)は、得られるシーラントの加工成形性の向上の観点から、実施例に記載の条件で測定されるメルトフローレート(MFR)が、好ましくは1g/10分以上、より好ましくは10g/10分以上、更に好ましくは30g/10分以上、より更に好ましくは40g/10分以上である。
また、ブロック共重合体(A)は、得られるシーラントの柔軟性の向上の観点から、実施例に記載の条件で測定される硬度(タイプA硬度)が、好ましくは60以下、より好ましくは55以下、更に好ましくは40以下、より更に好ましくは30以下、より更に好ましくは10以下である。また、当該硬度は、強度の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは3以上である。
また、ブロック共重合体(A)は、得られるシーラントの粘接着性の機能を担保する観点から、実施例に記載の条件で測定される粘着力が、好ましくは0.2以上、より好ましくは0.5以上、更に好ましくは0.7以上である。
また、ブロック共重合体(A)は、高温下における遮音性及び制振性に優れる観点から、40〜80℃の範囲において、4,000ヘルツの周波数の加振条件における損失係数が、好ましくは0.070以上、より好ましくは0.075以上、更に好ましくは0.080以上、より更に好ましくは0.085以上である。損失係数が当該範囲内であると、得られる本発明のシーラントは、制振性がより向上し、外部からの振動を吸収できるため、遮音性も向上する。
[ブロック共重合体(A)の製造方法]
ブロック共重合体(A)は、溶液重合法又は特表2012−502135号公報、特表2012−502136号公報に記載の方法等により製造することができる。中でも溶液重合法が好ましく、例えば、アニオン重合やカチオン重合等のイオン重合法、ラジカル重合法等の公知の方法を適用できる。中でもアニオン重合法が好ましい。
アニオン重合法としては、溶媒、アニオン重合開始剤、及び必要に応じてルイス塩基の存在下、芳香族ビニル化合物、ファルネセン及び/又はファルネセン以外の共役ジエン、必要に応じて重合体ブロック(c)を構成する他の単量体を逐次添加して、ブロック共重合体(A)を得る。
アニオン重合開始剤としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属;ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属;ランタン、ネオジム等のランタノイド系希土類金属;前記アルカリ金属、アルカリ土類金属、ランタノイド系希土類金属を含有する化合物等が挙げられる。中でもアルカリ金属及びアルカリ金属を含有する化合物が好ましく、有機アルカリ金属化合物がより好ましい。
前記有機アルカリ金属化合物としては、例えばメチルリチウム、エチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウム、ジリチオメタン、ジリチオナフタレン、1,4−ジリチオブタン、1,4−ジリチオ−2−エチルシクロヘキサン、1,3,5−トリリチオベンゼン等の有機リチウム化合物;ナトリウムナフタレン、カリウムナフタレン等が挙げられる。中でも有機リチウム化合物が好ましく、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウムがより好ましく、sec−ブチルリチウムが特に好ましい。なお、有機アルカリ金属化合物は、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジベンジルアミン等の第2級アミンと反応させて、有機アルカリ金属アミドとして用いてもよい。
重合に用いる有機アルカリ金属化合物の使用量は、ブロック共重合体(A)の分子量によっても異なるが、通常、芳香族ビニル化合物、ファルネセン及びファルネセン以外の共役ジエンの総量に対して0.01〜3質量%の範囲である。
溶媒としてはアニオン重合反応に悪影響を及ぼさなければ特に制限はなく、例えば、n−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、イソオクタン等の飽和脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン等の飽和脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用してもよい。
ルイス塩基はファルネセン由来の構造単位及びファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位におけるミクロ構造を制御する役割がある。かかるルイス塩基としては、例えばジブチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル化合物;ピリジン;N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、トリメチルアミン等の3級アミン;カリウムt−ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド;ホスフィン化合物等が挙げられる。ルイス塩基を使用する場合、その量は、通常、アニオン重合開始剤1モルに対して0〜1000モル当量の範囲であることが好ましい。
重合反応の温度は、通常、−80〜150℃、好ましくは0〜100℃、より好ましくは10〜90℃の範囲である。重合反応の形式は回分式でも連続式でもよい。重合反応系中の芳香族ビニル化合物、ファルネセン及び/又はファルネセン以外の共役ジエンの存在量が特定範囲になるように、重合反応液中に各単量体を連続的あるいは断続的に供給するか、又は重合反応液中で各単量体が特定比となるように順次重合することで、ブロック共重合体(A)を製造できる。
重合反応は、メタノール、イソプロパノール等のアルコールを重合停止剤として添加して停止できる。得られた重合反応液をメタノール等の貧溶媒に注いでブロック共重合体(A)を析出させるか、重合反応液を水で洗浄し、分離後、乾燥することによりブロック共重合体(A)を単離できる。
本重合工程では、前記のように未変性のブロック共重合体(A)を得てもよいが、後述の水素添加工程の前に、前記ブロック共重合体(A)に官能基を導入して、変性したブロック共重合体(A)を得てもよい。導入可能な官能基としては、例えばアミノ基、アルコキシシリル基、水酸基、エポキシ基、カルボキシル基、カルボニル基、メルカプト基、イソシアネート基、酸無水物等が挙げられる。
ブロック共重合体(A)の変性方法としては、例えば、重合停止剤を添加する前に、重合活性末端と反応し得る四塩化錫、テトラクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、2,4−トリレンジイソシアネート、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、N−ビニルピロリドン等の変性剤、又は特開2011−132298号公報に記載のその他の変性剤を添加する方法が挙げられる。また、単離後の共重合体に無水マレイン酸等をグラフト化して用いることもできる。
官能基が導入される位置はブロック共重合体(A)の重合末端でも、側鎖でもよい。また上記官能基は1種を単独で又は2種以上を組み合わせてもよい。上記変性剤は、アニオン重合開始剤に対して、通常、0.01〜10モル当量の範囲であることが好ましい。
前記方法により得られたブロック共重合体(A)又は変性されたブロック共重合体(A)を、そのままブロック共重合体(A)としてもよいが、当該ブロック共重合体(A)を水素添加する工程に付すことにより得られる水添ブロック共重合体を、ブロック共重合体(A)として用いることもできる。水素添加する方法は公知の方法を用いることができる。例えば、水素添加反応に影響を及ぼさない溶媒にブロック共重合体(A)を溶解させた溶液に、チーグラー系触媒;カーボン、シリカ、けいそう土等に担持されたニッケル、白金、パラジウム、ルテニウム又はロジウム金属触媒;コバルト、ニッケル、パラジウム、ロジウム又はルテニウム金属を有する有機金属錯体等を、水素添加触媒として存在させて水素化反応を行う。中でも、パラジウムをカーボンに担持させたパラジウムカーボンを水素添加触媒として用いるのが好ましい。
水素添加反応において、水素圧力は0.1〜20MPaが好ましく、反応温度は100〜200℃が好ましく、反応時間は1〜20時間が好ましい。
[軟化剤(B)]
本発明のシーラントは、柔軟性を付与する目的から、軟化剤(B)を含有してもよい。かかる軟化剤(B)としては、例えばパラフィン系、ナフテン系、芳香族系のプロセスオイル;ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート等のフタル酸誘導体;ホワイトオイル;ミネラルオイル;エチレンとα−オレフィンとの液状コオリゴマー;流動パラフィン;ポリブテン;低分子量ポリイソブチレン;液状ポリブタジエン、液状ポリイソプレン、液状ポリイソプレン/ブタジエン共重合体、液状スチレン/ブタジエン共重合体、液状スチレン/イソプレン共重合体等の液状ポリジエン及びその水添物等が挙げられる。中でも、ブロック共重合体(A)との相容性の観点から、パラフィン系プロセスオイル;エチレンとα−オレフィンとの液状コオリゴマー;流動パラフィン;低分子量ポリイソブチレン;並びにこれらの水添物が好ましく、パラフィン系プロセスオイルの水添物がより好ましい。
軟化剤(B)の含有割合は、成形加工性、柔軟性及び粘接着性に優れ、かつ損失係数の高いシーラントを得る観点から、ブロック共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは10〜200質量部の範囲であり、より好ましくは20〜150質量部の範囲である。また、柔軟性に非常に優れるシーラントを得る観点からは、軟化剤(B)の含有割合は、ブロック共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは10〜500質量部、より好ましくは50〜400質量部、更に好ましくは100〜350質量部である。
[ポリフェニレンエーテル系樹脂(C)]
本発明のシーラントには、成形加工性、柔軟性及び粘接着性に優れ、かつ損失係数の高いシーラントを得る観点から、さらにポリフェニレンエーテル系樹脂(C)を含有させることができる。かかるポリフェニレンエーテル系樹脂(C)としては、例えば、下記一般式(II)で示される構造単位を有する重合体を用いることができる。
Figure 2015087954
(式中、R1、R2、R3、及びR4はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、置換炭化水素基、アルコキシ基、シアノ基、フェノキシ基又はニトロ基を表す。)
ポリフェニレンエーテル系樹脂(C)としては、上記一般式(II)におけるR1及びR2がアルキル基、特に炭素原子数1〜4のアルキル基であるものが好ましい。また、上記一般式(II)におけるR3及びR4が、水素原子又は炭素原子数1〜4のアルキル基であるものが好ましい。
ポリフェニレンエーテル系樹脂(C)としては、例えばポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジプロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−6−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジメトキシ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジクロロメチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジブロモメチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジトリル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジベンジル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,5−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル等が挙げられる。中でも特に好ましいポリフェニレンエーテル系樹脂(C)は、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテルである。またこれらは極性基を有する変性剤により変性されていてもよい。極性基としては、例えば、酸ハライド、カルボニル基、酸無水物、酸アミド、カルボン酸エステル、酸アジド、スルフォン基、ニトリル基、シアノ基、イソシアン酸エステル、アミノ基、イミド基、水酸基、エポキシ基、オキサゾリン基、チオール基等が挙げられる。また、これらのポリフェニレンエーテル系樹脂は、ポリスチレン樹脂との混合物であってもよい。
本発明で用いるポリフェニレンエーテル系樹脂(C)は、数平均分子量として1,000〜250,000の範囲であるのが好ましく、特に各種の物性のバランスを考慮すると5,000〜150,000の範囲であるのがさらに好ましい。
本発明のシーラントにポリフェニレンエーテル系樹脂(C)を含有させる場合は、成形加工性、柔軟性及び粘接着性に優れ、かつ損失係数の高いシーラントを得る観点から、ブロック共重合体(A)100質量部に対して、5〜60質量部の範囲が好ましく、10〜60質量部の範囲がより好ましい。
[粘着付与樹脂(D)]
本発明のシーラントには、本発明の主旨を損なわない範囲内であれば、必要に応じて粘着付与樹脂(D)を含有させることができる。かかる粘着付与樹脂(D)は、従来より粘着性を付与する樹脂として使用されているものを特に制限なく用いることができる。例えば、ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジン、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、これらのグリセリンエステル、ペンタエリスリトールエステル等のロジンエステル等のロジン系樹脂;α−ピネン、β−ピネン、ジペンテン等を主体とするテルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂等のテルペン系樹脂;(水添)脂肪族系(C5系)石油樹脂、(水添)芳香族系(C9系)石油樹脂、(水添)共重合系(C5/C9系)石油樹脂、(水添)ジシクロペンタジエン系石油樹脂、脂環式飽和炭化水素樹脂等の水素添加されていてもよい石油樹脂;ポリα−メチルスチレン、α−メチルスチレン/スチレン共重合体、スチレン系モノマー/脂肪族系モノマー共重合体、スチレン系モノマー/α−メチルスチレン/脂肪族系モノマー共重合体、スチレン系モノマー共重合体、スチレン系モノマー/スチレン系モノマー以外の芳香族系モノマー共重合体等のスチレン系樹脂、クマロン−インデン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン樹脂等の合成樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、シーラントの着色抑制の観点から、水添テルペン樹脂、脂環式飽和炭化水素樹脂、脂肪族系石油樹脂が好ましい。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。粘着付与樹脂(D)を含有させる場合、その量は、成形加工性、柔軟性及び粘接着性に優れ、かつ損失係数の高いシーラントを得る観点から、ブロック共重合体(A)100質量部に対して1〜200質量部の範囲であるのが好ましく、5〜180質量部の範囲であるのがより好ましく、5〜150質量部の範囲であることがより更に好ましい。なお、粘着付与樹脂(D)の軟化点については、耐熱性の観点から、50℃〜150℃のものが好ましく、80℃〜150℃がより好ましい。
[その他の添加剤]
本発明のシーラントは、本発明の主旨を損なわない範囲内で、必要に応じて、架橋を行ってもよい。架橋を行う場合は、ラジカル発生剤、硫黄又は硫黄化合物等の架橋剤、さらに必要に応じて架橋助剤を添加して混練を行う。
ラジカル発生剤としては、例えばt−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロペルオキシド等のヒドロペルオキシド;ジ−t−ブチルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、α,α'−ビス(t−ブチルペルオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)−ヘキシン−3等の過酸化ジアルキル;アセチルペルオキシド、コハク酸ペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド等の過酸化ジアシル;t−ブチルペルオキシアセテート、t−ブチルペルオキシイソブチレート、t−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート等の過酸化エステル、メチルエチルケトンペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシド等のケトンペルオキシド等の有機過酸化物;過酸化水素、過硫酸塩、金属酸化物等の無機過酸化物、アゾ化合物、モノ及びジスルフィド、金属キレート、レドックス開始剤等が挙げられる。これらのラジカル発生剤を用いる場合は、ブロック共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは0.01〜15質量部、より好ましくは0.05〜10質量部の範囲内で使用される。
ラジカル発生剤を用いる架橋方法としては、例えば、該熱可塑性エラストマー組成物、ラジカル発生剤、及び必要に応じ他の熱可塑性樹脂を加熱下で溶融混練する方法等が挙げられる。加熱温度は好ましくは140〜230℃であり、溶融混練は、押出機、ニーダー、ロール、プラストグラフ等の装置でバッチ式又は連続式で行うことができる。かかる溶融混練工程により架橋反応が進行する。
硫黄化合物としては、例えば一塩化硫黄、二塩化硫黄等が挙げられる。硫黄又は硫黄化合物を用いる場合、その添加量は、ブロック共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.2〜10質量部である。硫黄又は硫黄化合物を用いて架橋を行う場合は、架橋助剤として加硫促進剤を併用するのが極めて好ましい。
加硫促進剤としては、例えばN,N−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−(4−モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール等のチアゾール類;ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジン等のグアニジン類;ブチルアルデヒド−アニリン反応物、ヘキサメチレンテトラミン−アセトアルデヒド反応物等のアルデヒド−アミン系反応物ないしはアルデヒド−アンモニア系反応物、2−メルカプトイミダゾリン等のイミダゾリン類;チオカルバニリド、ジエチルウレア、ジブチルチオウレア、トリメチルチオウレア、ジオルソトリルチオウレア等のチオウレア類;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラムモノないしポリスルフィド類;ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、エチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル等のチオカルバミン酸塩類;ジブチルキサントゲン酸亜鉛等のキサントゲン酸塩類、有機過酸化物、亜鉛華等が挙げられる。これらの加硫促進剤は1種でもよく、2種以上併用してもよい。加硫促進剤を併用する場合、その添加量は、ブロック共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは0.05〜30質量部、より好ましくは0.1〜20質量部、さらに好ましくは0.2〜10質量部である。
本発明のシーラントは、本発明の主旨を損なわない範囲内であれば、必要に応じて、各種添加剤を含有させることができる。かかる添加剤としては、例えば、滑剤、充填剤、難燃剤、酸化防止剤、熱安定剤、耐光剤、耐候剤、金属不活性剤、紫外線吸収剤、光安定剤、銅害防止剤、補強剤、帯電防止剤、防菌剤、防かび剤、分散剤、着色剤や、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、イソブチレン・イソプレン共重合体、シリコーンゴム等のゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂等を挙げることができる。
中でも、滑剤はシーラントの流動性を向上させるとともに、熱劣化を抑制する作用を有する。本発明で用いることのできる滑剤としては、例えばシリコンオイル;パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス等の炭化水素系滑剤;ステアリン酸ブチル、ステアリン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ステアリン酸ステアリル等が挙げられる。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン酸系酸化防止剤が挙げられる。本発明のシーラントに充填剤を含有させる場合は、ブロック共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは1〜20質量部、より好ましくは1〜15質量部、更に好ましくは5〜15質量部である。
上記充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、カーボンブラック、酸化チタン、シリカ、クレー、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、ガラス繊維、カーボン繊維等が挙げられ、好ましくは炭酸カルシウムである。
本発明のシーラントに充填剤を含有させる場合は、柔軟性、制振性維持の観点から、シーラント全体の質量100質量部に対して、10〜200質量部の範囲であることが好ましく、10〜150質量部の範囲であることがより好ましい。
上記難燃剤としては、例えばトリフェニルホスフィン、トリアリルホスフェート、芳香族リン酸エステル、ポリリン酸塩、赤リン、2−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、トリエチルホスフェート等のリン系難燃剤;水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の無機系難燃剤が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂を含有する場合には、シーラント全体の質量100質量部に対して、1〜100質量部の範囲であることが好ましく、5〜50質量部の範囲であることが好ましく、5〜30質量部の範囲であることがより好ましい。
なお、本発明のシーラント中における、ブロック共重合体(A)、軟化剤(B)、ポリフェニレンエーテル系樹脂(C)、粘着付与樹脂(D)及び前述の各種添加剤の合計含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは100質量%である。
[シーラントの製造方法]
本発明のシーラントの製造方法に特に制限はなく、前述のブロック共重合体(A)を、そのままシーラントとして用いてもよい。また、シーラントがブロック共重合体(A)以外に添加剤を含有する場合、シーラントの製造方法としては、例えばブロック共重合体(A)、並びに必要に応じて軟化剤(B)、ポリフェニレンエーテル系樹脂(C)、粘着付与樹脂(D)及びその他の各種添加剤をプレブレンドして一括混合してから一軸押出機、多軸押出機、バンバリーミキサー、加熱ロール、各種ニーダー等を用いて溶融混練する方法や、ブロック共重合体(A)、並びに必要に応じて軟化剤(B)、ポリフェニレンエーテル系樹脂(C)、粘着付与樹脂(D)及び各種添加剤を別々の仕込み口から供給して溶融混練する方法等が挙げられる。なお、プレブレンドする方法としては、ヘンシェルミキサー、ハイスピードミキサー、Vブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーブレンダー、コニカルブレンダー等の混合機を用いる方法が挙げられる。なお、溶融混練時の温度は好ましくは120℃〜300℃の範囲で任意に選択することができる。
[シーラントの物性]
本発明のシーラントは、成形加工性の観点から、実施例に記載の条件で測定されるメルトフローレート(MFR)が、好ましくは10g/10分以上、より好ましくは30g/10分以上、更に好ましくは40g/10分以上、より更に好ましくは50以上である。
また、本発明のシーラントは、柔軟性の観点から、実施例に記載の条件で測定される硬度(タイプA硬度)が、好ましくは60以下、より好ましくは55以下、更に好ましくは40以下、より更に好ましくは30以下、より更に好ましくは10以下である。また、当該硬度は、強度の観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.5以上、更に好ましくは1以上、より更に好ましくは3以上である。
ただし、非常に高い柔軟性が要求される用途に本発明のシーラントを用いる場合は、実施例に記載の条件で測定されるタイプC硬度が、好ましくは100以下、より好ましくは50以下であり、また強度の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは3以上である。
また、本発明のシーラントは、粘接着性の観点から、実施例に記載の条件で測定される粘着力が、好ましくは0.2N/25mm以上、より好ましくは0.5N/25mm以上、更に好ましくは0.7N/25mm以上、より更に好ましくは1以上である。
また、本発明のシーラントは、高温下での遮音性及び制振性に優れる観点から、40〜80℃の範囲において、4,000ヘルツの周波数の加振条件における損失係数が、好ましくは0.070以上、より好ましくは0.075以上、更に好ましくは0.080以上、より更に好ましくは0.085以上である。当該損失係数は、実施例に記載の方法で測定することができる。
本発明のシーラントは、例えば、ホットメルトシーラントとして好適に用いることができる。また、本発明のシーラントは、損失係数が高く、したがって、遮音性及び制振性に優れるため、遮音性シーラント、制振性シーラント(ダンピングシーラント)としても好適に用いることができる。
特に、本発明のシーラントは40〜80℃の比較的高温下でも4,000ヘルツ近傍の高周波数領域における損失係数に優れているため、このような高周波領域における騒音等の抑制用のシーラントとして好適に用いることができる。例えば、本発明のシーラントは高温で使用される自動車内の制振性シーラント(ダンピングシーラント)として自動車用部品に付着させる等して好適に用いることができる。
また、本発明のシーラントと、スチレン等の芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック、及びイソプレン、ブタジエン等の共役ジエン由来の構造単位からなる重合体ブロックで構成されるブロック共重合体又はその水素添加物とを併用して、自動車用部品等のシーラントとして用いてもよい。すなわち、これらのブロック共重合体又はその水素添加物は、40℃以下の温度領域では4,000ヘルツ近傍の遮音性及び制振性を備えるものがあるが、40℃以上の高温領域では、4,000ヘルツ近傍の遮音性及び制振性に劣る場合がある。従って、本発明のシーラントと前記ブロック共重合体又はその水素添加物とを併用することにより、常温から高温領域にわたり遮音性及び制振性に優れたシーラントを提供することができる。併用する場合には、本発明のシーラントと前記ブロック共重合体又はその水素添加物とを混合して用いてもよいし、対象物に両者の積層体を形成させてもよい。
また、本発明のシーラントを、例えば熱プレス、射出成形、押出成形、カレンダー成形等の従来公知の成形方法を適用して成形加工することにより、制振部材を得ることができる。このようにして得られる制振部材の形状は任意であり、例えば円盤状、板状、筒状体等が好適な例として挙げられる。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、β−ファルネセン(純度97.6質量%アミリス,インコーポレイティド社製)は、3Åのモレキュラーシーブにより精製し、窒素雰囲気下で蒸留することで、ジンギベレン、ビサボレン、ファルネセンエポキシド、ファルネソール異性体、E,E−ファルネソール、スクアレン、エルゴステロール及びファルネセンの数種の二量体等の炭化水素系不純物を除き、以下の重合に用いた。
(1)分子量分布及びピークトップ分子量(Mp)の測定
スチレンブロックのピークトップ分子量(Mp)並びにブロック共重合体のピークトップ分子量(Mp)及び分子量分布(Mw/Mn)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により標準ポリスチレン換算分子量で求め、分子量分布のピークの頂点の位置からピークトップ分子量(Mp)を求めた。測定装置及び条件は、以下のとおりである。
・装置 :東ソー株式会社製GPC装置「GPC8020」
・分離カラム :東ソー株式会社製「TSKgelG4000HXL」
・検出器 :東ソー株式会社製「RI−8020」
・溶離液 :テトラヒドロフラン
・溶離液流量 :1.0ml/分
・サンプル濃度:5mg/10ml
・カラム温度 :40℃
(2)水素添加率の測定方法
各実施例及び比較例において、水素添加前のブロック共重合体及び水素添加後のブロック共重合体(水添ブロック共重合体)をそれぞれ重クロロホルム溶媒に溶解し、日本電子株式会社製「Lambda−500」を用いて50℃で1H−NMRを測定した。水添ブロック共重合体中の重合体ブロック(b)の水素添加率は、得られたスペクトルの4.5〜6.0ppmに現れる炭素−炭素二重結合が有するプロトンのピークから、下記式により算出した。
水素添加率={1−(水素添加後のブロック共重合体1モルあたりに含まれる炭素−炭素二重結合のモル数)/(水素添加前のブロック共重合体1モルあたりに含まれる炭素−炭素二重結合のモル数)}×100(モル%)
(3)メルトフローレート(MFR)の測定方法
各実施例及び比較例で得られたシーラントをメルトインデクサL244(株式会社テクノ・セブン製)を用いて、230℃、98N、ノズル寸法=直径1mm×長さ10mmの条件で測定した。なお、MFR値が高いほど成形加工性に優れる。
(4)硬度の測定方法
<タイプA硬度>
各実施例及び比較例で得られたシーラントを200℃、10MPaにて2分間圧縮成形した後、1MPaで1.5分間冷却することによって、シート(成形体)(縦150mm、横150mm、厚さ1mm)を得た。このシートからJIS K 6251に準拠したダンベル5号型の試験片を打ち抜いて試験片を得た。
得られた試験片を用い、タイプAデュロメータの圧子を用い、JIS K 6253−3に準拠して測定した。なお、硬度が低いほど柔軟性に優れる。
<アスカーC硬度>
各実施例及び比較例で得られたシーラントを、プレス成形機を使用して230℃、10MPaの圧力で、3分間加熱プレス成形することによって、縦50mm×横50mm×厚さ2mmのシート状試験片を得た。この試験片を用いて、高分子計器株式会社製アスカーゴム硬度計C型タイプCデュロメータの圧子を用い、JIS K7312に準拠して測定した。なお、硬度が低いほど柔軟性に優れる。
(5)粘着力の測定方法
長さ75mm×幅25mm×厚み0.5mmのアルミニウム板(JIS H4000 A1050P)を使用し、このアルミニウム板をサンドペーパー(粒度100(WTCC−D))でサンディングして前処理し、次いでアセトンにて脱脂した後、UV処理[センエンジニアリング株式会社製「UVR−200G−SSII」を使用]を10分間行って、被着体とした。
また、上記(4)で得られたシーラントのシートから、長さ75mm×幅25mm×厚み1mmのシートを打ち抜いた。
当該シートを上記被着体に載せ、圧着ロールで、ロール重量2kgf、温度23±2℃、速度300mm/分の条件で両者を圧着して、積層体を得た。この積層体を測定用の試験片として用いた。
当該試験片を用いて、インストロン社製引張試験機(5566型)にて、チャック間距離10cm、引張り速度1cm/minにて、180°剥離試験を行った。なお、値が高いほど粘接着性に優れる。
(6)損失係数
各実施例及び比較例で得られたシーラントを200℃、10MPaにて2分間圧縮成形した後、1MPaで1.5分間冷却することによって、シート(成形体)(縦200mm、横10mm、厚さ4mm)を得た。
この試験片につき、中央加振法(JIS K7391)(JIS G 0602−1993)によって損失係数を測定した。測定条件は下記の通りとした。
測定温度:40℃、60℃、及び80℃
損失係数算出方法:半値幅法
周波数:4,000ヘルツ
マスキャンセル:有り
振動モード:半共振
支持体:鋼板
損失係数の値が大きいほど制振効果および遮音効果は高く、0.05以上であれば通常は制振効果および遮音効果があるとされる。
(7)圧縮永久歪み
各実施例及び比較例で得られたシーラントを圧縮成形機により200℃、3分間圧縮成形し、直径13.0±0.5mm、厚さ6.3±0.3mmの円柱状試験片を作製した。この円柱状試験片を用い、JIS K 6262に準拠し、70℃および100℃の2点の温度それぞれにおける、25%圧縮変形を22時間保った後の圧縮永久歪みを測定した。この値が小さいほど高温での圧縮永久歪みに優れる。
(8)反発弾性率(制振性)
各実施例及び比較例で得られたシーラントを用いて、圧縮成形機により200℃、3分間圧縮成形し、直径29.0±0.5mm、厚さ12.5±0.5mmの円柱状試験片を作製した。この試験片を用い、JIS K 6255に準拠して、リュプケ式反発弾性試験機によって25℃の反発弾性率を測定した。反発弾性率の値が小さいほど制振性に優れる。
<ブロック共重合体(A)>
〔製造例1〕
窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン50.0kg、アニオン重合開始剤としてsec−ブチルリチウム(10.5質量%シクロヘキサン溶液)41.3g(sec−ブチルリチウム4.3g)を仕込み、50℃に昇温した後、スチレン(1)1.12kgを加えて1時間重合させ、引き続いてβ−ファルネセン10.25kgを加えて2時間重合を行い、更にスチレン(2)1.12kgを加えて1時間重合することにより、ポリスチレン−ポリ(β−ファルネセン)−ポリスチレントリブロック共重合体を含む反応液を得た(重合工程)。
この反応液に、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を前記ブロック共重合体に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、150℃の条件で10時間反応を行った。放冷、放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、濾液を濃縮し、更に真空乾燥することにより、ポリスチレン−ポリ(β−ファルネセン)−ポリスチレントリブロック共重合体の水素添加物(以下、ブロック共重合体(I)−1と称する)を得た(水素添加工程)。ブロック共重合体(I)−1について上記した評価を行った。
なお、ブロック共重合体(I)−1におけるスチレンブロックのピークトップ分子量(Mp)は、上記のポリスチレン−ポリ(β−ファルネセン)−ポリスチレントリブロック共重合体を重合する過程において、スチレン(1)を重合した後、サンプリングして得たポリスチレンのピークトップ分子量(Mp)の測定値を、上記ブロック共重合体(I)−1におけるスチレンブロックのピークトップ分子量(Mp)とした。
結果を表1に示す。
〔製造例2〕
製造例1の重合工程と同様の操作を行ってポリスチレン−ポリ(β−ファルネセン)−ポリスチレントリブロック共重合体を含む反応液を得た後、水素添加工程を実施することなく、当該反応液を濃縮し、更に真空乾燥した。このようにして、ポリスチレン−ポリ(β−ファルネセン)−ポリスチレントリブロック共重合体(以下、ブロック共重合体(I)−2と称する)を得た。ブロック共重合体(I)−2について上記した評価を行った。結果を表1に示す。
〔製造例3〜6,10,12〕
表1に記載の配合にしたがったこと以外は、製造例1と同様にしてブロック共重合体(I)−3〜(I)−5、(I’)−6、(I)−10及び(I’)−12を製造した。得られたブロック共重合体(I)−3〜(I)−5、(I’)−6、(I)−10及び(I’)−12について、上記した評価を行った。結果を表1に示す。
〔製造例7,9,11〕
溶媒のシクロヘキサンに、ルイス塩基としてテトラヒドロフラン(THF)を混合し、表1に記載の配合にしたがった以外は、製造例1と同様にしてブロック共重合体(I’)−7、(I’)−9及び(I’)−11を製造した。得られたブロック共重合体(I’)−7、(I’)−9及び(I’)−11について、上記した評価を行った。結果を表1に示す。
〔製造例8〕
溶媒のシクロヘキサンに、ルイス塩基としてN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)を混合し、表1に記載の配合にしたがった以外は、製造例2と同様にしてブロック共重合体(I’)−8を製造した。得られたブロック共重合体(I’)−8について、上記した評価を行った。結果を表1に示す。
Figure 2015087954
〔実施例1〜6及び比較例1〜6〕
得られたブロック共重合体(I)−1〜(I)−5、(I)−10及び(I’)−6〜(I’)−9、(I’)−11、(I’)−12を、それぞれ、実施例1〜6及び比較例1〜6のシーラントとして用い、上記した評価を行った。結果を表2に示す。
Figure 2015087954
表2より、実施例1〜6のシーラントは、本発明の構成要件を満たすため、成形加工性、柔軟性及び粘接着性に優れ、かつ40〜80℃にわたり、4,000ヘルツにおける損失係数が高く、高温下での高周波数領域における遮音性及び制振性に優れることが分かる。
一方、比較例1〜6のシーラントは、ファルネセン由来の構造単位(b1)を含まないため、いずれも柔軟性に劣り、粘着力が低く、また40〜80℃における損失係数が低く、遮音性及び制振性に劣ることが分かる。比較例2のシーラントは80℃における損失係数は本発明と同等であるものの、60℃以下の損失係数は低く、常温付近の遮音性及び制振性に劣る。また、比較例3のシーラントは40℃における損失係数は高いものの、60℃以上の損失係数は低く、高温下で使用されるシーラントとしては適さないことがわかる。
〔実施例7〜14及び比較例7〜22〕
表3及び表4に示す各成分を、表3及び表4に示す配合にしたがって、シグマブレード型のニーダーを使用して200〜230℃で2時間混合して、シーラントを作製した。得られたシーラントを用いて、上記方法により各種測定を行った。結果を表3及び表4に示す。
なお、表3及び表4に示す各成分は下記のとおりである。
・軟化剤(B):ダイアナプロセスオイルPW−90(水添パラフィン系オイル、出光興産株式会社製)
・ポリフェニレンエーテル系樹脂(C):変性ポリフェニレンエーテル樹脂;旭化成ケミカルズ製、商品名「ザイロン500H」
・粘着付与樹脂(D):水添脂環族系炭化水素樹脂;エクソンモービル製、商品名「エスコレッツ ECR−227E」
・充填剤:重質炭酸カルシウム;三共精粉(株)製、商品名「エスカロン200」
・ポリオレフィン樹脂:ホモポリプロピレン;日本ポリプロ(株)製、商品名「ノバテックPP MA3」、MFR=10g/10min
・酸化防止剤−1:ヒンダードフェノール系酸化防止剤;チバスペシャルティーケミカルズ製、商品名「イルガノックス1010」
・酸化防止剤−2:リン系酸化防止剤;チバスペシャルティーケミカルズ製、商品名「イルガフォス168」
Figure 2015087954
Figure 2015087954
表3及び表4から明らかなとおり、実施例7〜14のシーラントは、比較例7〜22のシーラントと比較して、高温での圧縮永久歪み(耐熱性)及び反発弾性率は同等以上の性能を有し、成形加工性、柔軟性及び粘接着性に優れ、かつ40〜80℃にわたり4,000ヘルツにおける損失係数が高く、高温下での高周波数領域における遮音性及び制振性(振動減衰特性)に優れる。

Claims (11)

  1. 芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック(a)と、ファルネセン由来の構造単位(b1)を1〜100質量%含有し、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を99〜0質量%含有する重合体ブロック(b)とを含有し、重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)との質量比[(a)/(b)]が5/95〜45/55であるブロック共重合体(A)を含むシーラント。
  2. 前記ブロック共重合体(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより標準ポリスチレン換算で求めたピークトップ分子量(Mp)が4,000〜500,000である、請求項1に記載のシーラント。
  3. 前記ブロック共重合体(A)は、40〜80℃の範囲において、4,000ヘルツの周波数の加振条件における損失係数が0.07以上である、請求項1又は2に記載のシーラント。
  4. 前記芳香族ビニル化合物がスチレンである、請求項1〜3のいずれかに記載のシーラント。
  5. 前記ファルネセンがβ−ファルネセンである、請求項1〜4のいずれかに記載のシーラント。
  6. 前記ファルネセン以外の共役ジエンが、イソプレン、ブタジエン及びミルセンから選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜5のいずれかに記載のシーラント。
  7. 前記ブロック共重合体(A)の分子量分布(Mw/Mn)が1〜4である、請求項1〜6のいずれかに記載のシーラント。
  8. 前記ブロック共重合体(A)は、前記重合体ブロック(b)中の炭素−炭素二重結合の水素添加率が70モル%以上である水添ブロック共重合体である、請求項1〜7のいずれかに記載のシーラント。
  9. 更に軟化剤(B)を含む、請求項1〜8のいずれかに記載のシーラント。
  10. 更にポリフェニレンエーテル系樹脂(C)を含む、請求項1〜9のいずれかに記載のシーラント。
  11. 更に粘着付与樹脂(D)を含む、請求項1〜10のいずれかに記載のシーラント。
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