TW202003646A - 接合性樹脂的製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種接合性樹脂的製造方法,其包含:加熱混練工序,一邊使包含含環結構烴樹脂、含接合性官能基化合物與過氧化物之混合物升溫一邊混練,獲得加熱混練物;與冷卻混練工序,接續於於加熱混練工序後進行,一邊使加熱混練物降溫一邊混練,獲得冷卻混練物。在添加相對於接合性樹脂100質量份為0.8質量份之2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚時,接合性樹脂的黃度(Yi)為3.0以下。
Description
本發明係關於接合性樹脂的製造方法者。
作為接合性樹脂的製造方法,在專利文獻1中已提案一種方法,其在有機過氧化物的存在下,以矽烷耦合劑將熱塑性聚合物改質,藉此製造作為封材的熱熔組成物。
並且,作為使用過氧化物之官能化低黏度乙烯系聚合物的形成方法,在專利文獻2已提案一種方法,其在具備至少1個料桶之至少1個擠製機內,對包含乙烯系聚合物、至少1個極性化合物與至少1個過氧化物的組成物進行熱處理,形成聚合物熔融物。於此,作為過氧化物,具有特定之半衰期的過氧化物已為人使用。
『專利文獻』
《專利文獻1》:國際專利公開第2017/098889號
《專利文獻2》:日本專利公表第2017-501280號公報
說來,於藉由在過氧化物之存在下之反應獲得的接合性樹脂中,在過氧化物殘留於接合性樹脂中的情況下,有時過氧化物會分解而產生自由基。此自由基不僅會使接合性樹脂分解而劣化,亦會因與後添加於接合性樹脂之添加劑反應而降低添加劑或接合性樹脂本來的性能,導致對接合性樹脂著色的情形,實為問題。
於是,可考慮藉由加熱將過氧化物分解成碳酸氣與水,作為防止過氧化物之殘留的方法。然而,為了將過氧化物充分分解,不得不加長在加熱之裝置內的滯留時間,為此必須使用大型的裝置。並且,過氧化物亦會因不必要的加熱產生自由基,而有發生接合性樹脂之分解或交聯的情形,就結果而言,有在接合性樹脂產生凝膠、發生褐變的問題。再者,即使於不會在接合性樹脂產生凝膠之溫度範圍加熱過氧化物,在使已熔融的接合性樹脂排出,於固化後切割而顆粒加工時,若接合性樹脂的溫度過高,則仍有接合性樹脂的熔融黏度變低而趕不上冷卻固化,無法顆粒加工的問題。
此外,專利文獻2所記載的方法為了對係為軟質樹脂的低黏度乙烯系聚合物賦予接合性功能,加成了極性化合物。是故,根據專利文獻2的方法,即使為了將所獲得之聚合物顆粒加工而切割,已切割之顆粒彼此亦會立即固著而發生交聯或結塊,故實質上無法顆粒加工。
並且,聚乙烯等乙烯系聚合物在透明性上本來就低劣,故不被利用於要求高透明的用途,舉例而言,多利用於佈線電纜之被覆材或與金屬之接合層等不要求透視性的情形。此外,在此種情況下,可容許凝膠或褐變的產生。另一方面,在例如包含環結構之高透明樹脂的情況下,經如此操作之凝膠或褐變的產生係攸關品質的重要項目。是故,要求抑制樹脂的分解且不會產生凝膠或褐變的製造方法。
於是,本發明之目的在於提供一種接合性樹脂的製造方法,其可抑制接合性樹脂的分解或劣化等歷時變化或凝膠的產生,同時有效率進行顆粒加工。
本發明人為了達成上述目的而潛心進行研究。然後,本發明人新發現,藉由一邊使包含含環結構烴樹脂、含接合性官能基化合物與過氧化物之混合物升溫一邊混練後,繼而一邊使之降溫一邊混練,可抑制所獲得之接合性樹脂中之過氧化物的殘留,就結果而言,可抑制分解或劣化等歷時變化或凝膠的產生,同時有效率進行顆粒加工,進而完成本發明。
亦即,此發明係以順利解決上述問題為目的者,本發明之接合性樹脂的製造方法係包含:加熱混練工序,一邊使包含含環結構烴樹脂、含接合性官能基化合物與過氧化物之混合物升溫一邊混練,獲得加熱混練物;與冷卻混練工序,接續於該加熱混練工序後進行,一邊使該加熱混練物降溫一邊混練,獲得冷卻混練物;之接合性樹脂的製造方法,其特徵在於:在添加相對於前述接合性樹脂100質量份為0.8質量份之2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚時,該接合性樹脂的黃度(Yi)為3.0以下。藉由如此進行加熱混練工序與繼續進行之冷卻混練工序,在添加相對於接合性樹脂100質量份為0.8質量份之2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚時,將該接合性樹脂的黃度(Yi)做成3.0以下,可獲得可抑制過氧化物的殘留而抑制接合性樹脂的分解或劣化等歷時變化或凝膠的產生,同時有效率進行顆粒加工的接合性樹脂。
此外,在本發明中,「黃度(Yi)」可依循本說明書之實施例所記載的方法來量測。
於此,在本發明之接合性樹脂的製造方法中,以下述為佳:以第1混練裝置進行前述加熱混練工序,以第2混練裝置進行前述冷卻混練工序。藉由分別以相異之混練裝置進行加熱混練工序與冷卻混練工序,可輕易進行在各混練工序中的調整,其結果,可有效率製造接合性樹脂。
並且,在本發明之接合性樹脂的製造方法中,以下述為佳:在前述加熱混練工序中,混練至前述混合物中之前述過氧化物的含量呈未達1 ppm為止。若混練至混合物中之過氧化物的含量呈未達1 ppm為止,則可在所獲得之接合性樹脂中,充分抑制過氧化物的殘留。
再者,在本發明之接合性樹脂的製造方法中,以下述為佳:在前述冷卻混練工序中,混練至前述加熱混練物的熔融黏度在剪切速率1 mm/min以上且10 mm/min以下時呈20 Pa·s以上為止。若在冷卻混練工序中,混練至加熱混練物的熔融黏度呈上述下限值以上為止,則所獲得之冷卻混練物的操作會變容易。
此外,在本發明中,「熔融黏度」可依循本說明書之實施例所記載的方法來量測。
而且,在本發明之接合性樹脂的製造方法中,以下述為佳:前述含環結構烴樹脂係將嵌段共聚物[C]氫化後的嵌段共聚物氫化物[D],所述嵌段共聚物[C]具有以源自芳族乙烯化合物之結構單元為主成分的至少2個聚合物嵌段[A],與以源自共軛二烯化合物之結構單元為主成分的至少1個聚合物嵌段[B]。若使用此種嵌段共聚物氫化物[D]作為含環結構烴樹脂,則可有效率製造接合性樹脂,並可輕易進行接合性樹脂的顆粒化。
並且,在本發明之接合性樹脂的製造方法中,前述嵌段共聚物氫化物[D]以下述為佳:前述嵌段共聚物[C]之源自前述芳族乙烯化合物之芳環的碳―碳不飽和鍵以及源自前述共軛二烯化合物之主鏈及側鏈的碳―碳不飽和鍵之90%以上經氫化者。若使用此種嵌段共聚物氫化物[D]作為含環結構烴樹脂,則可更加有效率製造接合性樹脂。
再者,在本發明之接合性樹脂的製造方法中,以下述為佳:前述含接合性官能基化合物係選自由矽烷耦合劑、不飽和羧酸酐及環氧丙基醚而成之群組之至少1種。若使用選自由矽烷耦合劑、不飽和羧酸酐及環氧丙基醚而成之群組之至少1種作為含接合性官能基化合物,則可更有效率製造接合性樹脂。
根據本發明之製造方法,可提供一種接合性樹脂,其因接合性樹脂中之過氧化物的殘留受到抑制,而得抑制分解或劣化等歷時變化或凝膠的產生,同時有效率進行顆粒加工。
以下詳細說明本發明之實施型態。
於此,本發明之接合性樹脂的製造方法可在製造使用過氧化物使含環結構烴樹脂與含接合性官能基化合物反應而獲得之接合性樹脂時使用。藉由本發明獲得的接合性樹脂,由於過氧化物的殘留已受到抑制,故接合性樹脂的分解或劣化等歷時變化或凝膠的產生受到抑制,同時由於已受到冷卻,故可有效率進行顆粒加工。並且,藉由本發明獲得的接合性樹脂由於過氧化物之殘留已受到抑制,故不易受後添加之添加劑的影響,得充分發揮接合性樹脂本來的性能。再者,因接合性樹脂中之凝膠的產生受到抑制,故機械性強度亦上升。是故,藉由本發明之製造方法獲得的接合性樹脂可使用於各種用途。
(接合性樹脂的製造方法)
本發明之接合性樹脂的製造方法包含:加熱混練工序,一邊使包含含環結構烴樹脂、含接合性官能基化合物與過氧化物之混合物升溫一邊混練,獲得加熱混練物;與冷卻混練工序,接續於該加熱混練工序後進行,一邊使該加熱混練物降溫一邊混練,獲得冷卻混練物;得任意包含於後敘述之其他工序。
〈接合性樹脂〉
[黃度(Yi)]
而且,藉由本發明之製造方法獲得的接合性樹脂在添加相對於前述接合性樹脂100質量份為0.8質量份之2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚時,該接合性樹脂的黃度(Yi)為3.0以下。此外,添加有2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚的接合性樹脂,以在本發明之製造方法使用之過氧化物分解的溫度以上且2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚之熔點以上的溫度下加熱、混練為佳。此係因下述之故:在低於過氧化物之分解溫度的溫度且/或低於2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚之熔點的溫度下,將添加有2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚的接合性樹脂加熱、混練的情況下,殘存的過氧化物與2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚的反應不會充分進行而有黃度增加不會發生的情形,其結果,有無法確認「過氧化物的殘留」與「在所獲得之接合性樹脂加入添加劑時之添加劑對接合性樹脂的影響」之情形。
此外,接合性樹脂的黃度可使用分光色差計來量測。
於此,2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚係眾所周知的化合物,可使用市售者,亦可使用眾所周知的方法來製備。並且,將2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚添加至接合性樹脂的方法並非特別受限者,可藉由已知的方法來添加。
〈加熱混練工序〉
而且,在本發明之接合性樹脂的製造方法所包含之加熱混練工序中,一邊使包含含環結構烴樹脂、含接合性官能基化合物與過氧化物之混合物升溫一邊混練,獲得加熱混練物。
[含環結構烴樹脂]
在本發明中,所謂含環結構烴樹脂,係指在主鏈或側鏈具有芳環及/或脂環結構的烴樹脂。其中,含環結構烴樹脂以在側鏈具有芳環及/或脂環結構的烴樹脂為佳。若問何故,其係因:在側鏈具有芳環及/或脂環結構的烴樹脂之玻璃轉移溫度因與在主鏈具有芳環及/或脂環結構的烴樹脂相比為高,故若使用在側鏈具有芳環及/或脂環結構的烴樹脂,則所獲得之接合性樹脂的耐熱性會上升。
並且,含環結構烴樹脂所具有之環結構只要係芳環及/或脂環結構即可,但以脂環結構為佳,以環烷為較佳。
而且,環結構中所包含之碳數以3以上且10以下為佳,以6為較佳。
作為含環結構烴樹脂,可列舉例如:(i)具有以源自芳族乙烯化合物之結構單元為主成分的至少2個聚合物嵌段[A]與以源自共軛二烯化合物之結構單元為主成分的至少1個聚合物嵌段[B]的嵌段共聚物[C],或(ii)將該嵌段共聚物[C]氫化後的嵌段共聚物氫化物[D]。嵌段共聚物[C]由於藉由改變聚合物嵌段各自的分子量或比率,能控制軟化溫度或剛性,並且,藉由設計為適於改質之熔融溫度或提升耐熱性,易於抑制由樹脂的熱劣化所致之黃度的上升,故為佳。並且,將嵌段共聚物[C]氫化後的嵌段共聚物氫化物[D],由於可更加提升耐熱性,更加抑制由樹脂的熱劣化或紫外線吸收所致之黃度的上升,故為較佳。
此外,在本發明中,「以源自芳族乙烯化合物之結構單元為主成分」,意謂「含有超過50質量%之源自芳族乙烯化合物之結構單元」,「以源自共軛二烯化合物之結構單元為主成分」,意謂「含有超過50質量%之源自共軛二烯化合物之結構單元」。
於此,作為上述芳族乙烯化合物,只要係具有乙烯基的芳烴即不特別受限。作為具有乙烯基的芳烴,可列舉例如:苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對三級丁基苯乙烯、1,3-二甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯萘及乙烯蒽等。
並且,上述共軛二烯化合物只要係具有至少一對共軛雙鍵的二烯烴化合物即不特別受限。作為共軛二烯化合物,以鏈狀共軛二烯(直鏈狀共軛二烯、支鏈狀共軛二烯)為佳。作為鏈狀共軛二烯,可列舉例如:1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(異戊二烯)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯及1,3-己二烯等。
在本發明中,就可有效率製造接合性樹脂這樣的觀點而言,含環結構烴樹脂以將嵌段共聚物[C]氫化後的嵌段共聚物氫化物[D]為佳,所述嵌段共聚物[C]具有以源自芳族乙烯化合物之結構單元為主成分的至少2個聚合物嵌段[A]與以源自共軛二烯化合物之結構單元為主成分的至少1個聚合物嵌段[B]。
~聚合物嵌段[A]~
於此,聚合物嵌段[A]中之源自芳族乙烯化合物之結構單元的含有比例,在將聚合物嵌段[A]中之所有重複單元定為100質量%的情況下,以80質量%以上為佳,以90質量%以上為較佳,以95質量%以上為更佳,以100質量%為尤佳。若聚合物嵌段[A]中之源自芳族乙烯化合物之結構單元的含有比例為80質量%以上,則可維持嵌段共聚物氫化物[D]中之源自聚合物嵌段[A]的微相分離區域,可維持拉伸強度及聚合物嵌段[A]的耐熱性。
此外,聚合物嵌段[A]亦可包含源自芳族乙烯化合物之結構單元以外的結構單元作為其他結構單元,此種其他結構單元,亦可為例如鏈狀共軛二烯結構單元。並且,作為得形成其他結構單元的成分,就減低吸濕性的觀點而言,以不含極性基者為佳,可列舉例如:乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十二烯、1-二十烯、4-甲基-1-戊烯、4,6-二甲基-1庚烯等鏈烯烴,以及乙烯基環己烷等環烯烴。
此外,在嵌段共聚物[C]具有多個聚合物嵌段[A]的情況下,形成多個聚合物嵌段[A]的結構物之組成可相同,亦可相異。
~聚合物嵌段[B]~
聚合物嵌段[B]中之源自共軛二烯化合物之結構單元的含有比例,在將聚合物嵌段[B]中之所有重複單元定為100質量%的情況下,以60質量%以上為佳,以80質量%以上為較佳,以90質量%以上為更佳,以100質量%為尤佳。若聚合物嵌段[B]中之源自共軛二烯化合物之結構單元的含有比例為60質量%以上,則可獲得嵌段共聚物[C]中之源自聚合物嵌段[B]的玻璃轉移溫度(Tg),可維持低溫衝擊強度。
此外,聚合物嵌段[B]亦可包含源自共軛二烯化合物之結構單元以外的結構單元作為其他結構單元,此種其他結構單元亦可為例如芳族乙烯結構單元,其他結構單元亦可係由在「聚合物嵌段[A]」之項目中已述之鏈烯烴或環烯烴所形成。
此外,在嵌段共聚物[C]具有多個聚合物嵌段[B]的情況下,形成多個聚合物嵌段[B]的結構物之組成可相同,亦可相異。
~嵌段共聚物[C]~
嵌段共聚物[C]係嵌段共聚物氫化物[D]的前驅物,係含有至少2個聚合物嵌段[A]與至少1個聚合物嵌段[B]的高分子。
於此,嵌段共聚物[C]中之聚合物嵌段[A]的數量通常為5個以下,以4個以下為佳,以3個以下為較佳,以2個為更佳。
並且,嵌段共聚物[C]之聚合物嵌段[B]的數量通常為4個以下,以3個以下為佳,以2個以下為較佳,並且,以1個為更佳。
-wA:wB-
而且,在將嵌段共聚物[C]中之所有源自芳族乙烯化合物之結構單元在嵌段共聚物[C]整體中所佔之重量分率定為wA,將嵌段共聚物[C]中之所有源自共軛二烯化合物之結構單元在嵌段共聚物[C]整體中所佔之重量分率定為wB時,wA與wB之比(wA:wB)以20:80~60:40為佳,以25:7 5~60:40為較佳,以40:60~60:40為更佳。
在wA過多的情況下,由嵌段共聚物[C]而獲得的嵌段共聚物氫化物[D]在低溫下之耐衝擊性有下降之虞。另一方面,在wA過少的情況下,由嵌段共聚物[C]而獲得的嵌段共聚物氫化物[D]之剛性有下降之虞。
此外,對於「wA與wB之比(wA:wB)」,可藉由在製造嵌段共聚物[C]的過程中,於嵌段共聚物[C]之聚合中使用之源自芳族乙烯化合物之結構單元及源自共軛二烯化合物之結構單元的份數,以及使用氣相層析法(GC)量測到之在嵌段共聚物[C]的各嵌段聚合結束階段時已用之結構單元轉成聚合物的聚合轉化率,來算出各結構單元的質量分率。
並且,嵌段共聚物[C]之嵌段的型態可為鏈狀型嵌段亦可為輻射型嵌段,但鏈狀型嵌段者,其機械性強度優異而為佳。並且,嵌段共聚物[C]以至少1處具有在聚合物嵌段[B]之兩端鍵結有聚合物嵌段[A]的結構(亦即,依A―B―A之順序排列的結構)為佳。
而且,作為嵌段共聚物[C]之尤佳的型態,可列舉:在聚合物嵌段[B]之兩端鍵結聚合物嵌段[A]而成的三嵌段共聚物(A―B―A),及在聚合物嵌段[A]之兩端鍵結聚合物嵌段[B],進而在該2個聚合物嵌段[B]之另一端分別鍵結聚合物嵌段[A]而成的五嵌段共聚物(A―B―A―B―A),以三嵌段共聚物(A―B―A)為最佳。
作為嵌段共聚物[C],可列舉例如:苯乙烯―丁二烯―苯乙烯嵌段共聚物及苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物等,其中以苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物為佳。
於此,嵌段共聚物[C]中之不飽和鍵結的氫化方法或反應型態等並不特別受限,依循眾所周知的方法進行即可。
作為將嵌段共聚物[C]之源自共軛二烯化合物之主鏈及側鏈的碳―碳不飽和鍵選擇性氫化的方法,可舉出例如日本專利公開第2015-78090號公報等所記載之眾所周知的氫化方法。並且,作為將嵌段共聚物[C]之源自共軛二烯化合物之主鏈及側鏈的碳―碳不飽和鍵以及源自芳族乙烯化合物之芳環的碳―碳不飽和鍵氫化的方法,可列舉例如:國際專利公開第2011/096389號、國際專利公開第2012/043708號等所記載的方法。
而且,在氫化反應結束後,可在將氫化觸媒或者氫化觸媒及聚合觸媒自反應溶液去除後,自獲得之溶液中去除溶劑以回收嵌段共聚物氫化物[D]。
~嵌段共聚物氫化物[D]~
嵌段共聚物氫化物[D]可藉由將於上已述之嵌段共聚物[C]中的不飽和鍵結(包含例如主鏈及側鏈的碳―碳不飽和鍵以及芳環的碳―碳不飽和鍵等)氫化來獲得。
-氫化率-
於此,透過氫化獲得之嵌段共聚物氫化物[D]的氫化率以90莫耳%以上為佳,以97莫耳%以上為較佳,以99莫耳%以上為更佳。此外,在本發明中,所謂「氫化率」,表示共聚物所包含之所有不飽和鍵結中經氫化之不飽和鍵結的比例。氫化率可藉由量測嵌段共聚物[C]及嵌段共聚物氫化物[D]的1
H-NMR來求得。
而且,在僅將嵌段共聚物[C]之源自共軛二烯化合物之主鏈及側鏈的碳―碳不飽和鍵選擇性氫化的情況下,主鏈及側鏈的碳―碳不飽和鍵之氫化率通常為95%以上,以97%以上為佳,以99%以上為較佳。
而在此,「將主鏈及側鏈的碳―碳不飽和鍵氫化」,意謂「將嵌段共聚物[C]中之源自共軛二烯化合物的雙鍵氫化」。
並且,在將嵌段共聚物[C]之源自芳族乙烯化合物之芳環的碳―碳不飽和鍵以及源自共軛二烯化合物之主鏈及側鏈的碳―碳不飽和鍵氫化的情況下,氫化率以所有碳―碳不飽和鍵之90%以上為佳,以97%以上為較佳,以99%以上為更佳。若氫化率為90%以上,則可更為提升耐熱性、透明性。
在本發明中,嵌段共聚物氫化物[D]以嵌段共聚物[C]之源自共軛二烯化合物之主鏈及側鏈的碳―碳不飽和鍵經選擇性氫化者,或嵌段共聚物[C]之源自芳族乙烯化合物之芳環的碳―碳不飽和鍵以及源自共軛二烯化合物之主鏈及側鏈的碳―碳不飽和鍵之95%以上經氫化者為佳。
作為嵌段共聚物氫化物[D],可列舉例如:苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物、苯乙烯―乙烯―丁烯―苯乙烯嵌段共聚物及苯乙烯―乙烯―丙烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物等。此等可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
-重量平均分子量-
本發明中使用之含環結構烴樹脂的重量平均分子量(Mw)以7000以上為佳,以10000以上為較佳,以12000以上為更佳,且以190000以下為佳,以150000以下為較佳,以100000以下為更佳。若含環結構烴樹脂的重量平均分子量為上述下限值以上,則可抑制含環結構烴樹脂的凝聚。另一方面,若含環結構烴樹脂的重量平均分子量為上述上限值以下,則可在加熱混練工序中有效率混練。
-分子量分布-
並且,含環結構烴樹脂的分子量分布(Mw/Mn)以7以下為佳,以6以下為較佳,以5以下為更佳。若分子量分布為7以下,則可改善機械強度。
此外,含環結構烴樹脂的重量平均分子量及數量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法(GPC)來量測。
-含環結構烴樹脂的含有比例-
而且,在加熱混練工序中混練的混合物中之含環結構烴樹脂的含有比例以50質量%以上為佳。若含環結構烴樹脂的含有比例為上述下限值以上,則所獲得之接合性樹脂之歷時穩定性及接合力會上升。
[含接合性官能基化合物]
並且,所謂本發明中使用之含接合性官能基化合物,係指在結構內具有對於被接合基材具有親和性或反應性之官能基的化合物。於此,所謂具有親和性的官能基,係藉由與被接合基材產生靜電上的交互作用而獲得接合性的官能基,具體而言,可列舉例如:羥基、羧基、胺基等。並且,所謂具有反應性的官能基,係藉由伴隨化學反應的結構變化,來與存在於被接合基材之表面之反應部位中介離子鍵或共價鍵接合而獲得接合性的官能基,具體而言,可列舉例如:異氰酸酯基、環氧基、矽醇基、烷氧矽基、丙烯醯基等。
作為含接合性官能基化合物,可列舉例如:氰基丙烯酸酯、二異氰酸酯、矽烷耦合劑、不飽和羧酸酐及環氧丙基醚等。其中,含接合性官能基化合物以選自由矽烷耦合劑、不飽和羧酸酐及環氧丙基醚而成之群組之至少1種為佳。
於此,作為矽烷耦合劑,可列舉例如:乙烯基甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三異丙氧基矽烷、乙烯基參(異丁氧基)矽烷、乙烯基甲基二甲氧基矽烷、乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯基參(甲基乙基酮肟)矽烷、乙烯基三(正丁胺基)矽烷、乙烯基三(異丙烯氧基)矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基參(三甲矽氧基)矽烷、乙烯基二甲氧基甲胺基矽烷、甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、甲基丙烯醯氧丙基三乙氧基矽烷、甲基丙烯醯氧丙基甲基二甲氧基矽烷、甲基丙烯醯氧丙基甲基二乙氧基矽烷、丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷及3-異氰酸丙酯基三甲氧基矽烷等。
並且,作為不飽和羧酸酐,可列舉例如:順丁烯二酸酐、檸康酸酐、伊康酸酐、2,3-二甲基順丁烯二酸酐、5-降𦯉烯-2,3-二羧酸酐、烯丙基丁二酸酐、2-苯基順丁烯二酸酐、順烏頭酸酐等。此等之中,就工業上取得容易性的觀點而言,可合適使用順丁烯二酸酐、伊康酸酐及5-降𦯉烯-2,3-二羧酸酐。此等不飽和羧酸酐可分別單獨使用,亦可組合2種以上使用。
而且,作為環氧丙基醚,可列舉例如:烯丙基環氧丙基醚、苄基環氧丙基醚、2-聯苯基環氧丙基醚、9,9-雙(4-環氧丙氧基-3-甲基苯基)茀、2,2-雙(4-環氧丙氧基苯基)丙烷、1,4-丁二醇二環氧丙基醚等。
-含接合性官能基化合物的含有比例-
而且,在加熱混練工序中混練的混合物中之含接合性官能基化合物的含有比例以0.1質量%以上且10質量%以下為佳,以0.1質量%以上且5質量%以下為較佳。若含接合性官能基化合物的含有比例為上述下限值以上,則所獲得之接合性樹脂的接合性可充分發揮。另一方面,若含接合性官能基化合物的含有比例為上述上限值以下,則可防止過剩的含接合性官能基化合物殘存於接合性樹脂中。
並且,含接合性官能基化合物往藉由本發明之製造方法獲得之接合性樹脂的導入比例可藉由下述方式來測量:使冷卻混練工序後之接合性樹脂再沉澱、析出,將接合性樹脂與未反應之含接合性官能基化合物分離,以FT-IR等來比較接合性樹脂中之含接合性官能基化合物與含環結構烴樹脂的尖峰面積比率。於此,上述尖峰面積比率雖然會因含接合性官能基化合物與過氧化物的添加量或混練溫度與時間而增減,但即使持續增加含接合性官能基化合物的添加量,亦遲早會成為飽和值,即使再繼續添加,導入亦不會發生,而係發生由過剩的接合性官能基所致之自交聯等,產生大量的凝膠或發泡。據此,欲調成含接合性官能基化合物之良佳導入比例,含環結構烴樹脂的尖峰面積比率以相對於含接合性官能基化合物的尖峰面積比率之飽和值為90%以下為佳,以70%以下為較佳。
[過氧化物]
並且,發明中使用之過氧化物只要係會因加熱而解離使自由基產生者,即不特別受限。作為過氧化物,可列舉例如:過氧化二(三級丁基)、過氧化二異丙苯基、過氧化三級丁基異丙苯基、過氧化苄醯基、過氧化二月桂基、氫過氧化異丙苯、氫過氧化三級丁基、1,1-雙(三級丁基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷、2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧化)己烷、1,1-雙(三級丁基過氧化)環己烷、過氧化環己酮、過氧苄酸三級丁酯、過氧異丁酸三級丁酯、過氧-3,5,5-三甲基己酸三級丁酯、過氧-2-乙基己酸三級丁酯、三級丁基過氧化碳酸異丙酯、過氧辛酸異丙苯酯等,其中,以2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧化)己烷為佳。此等可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
-過氧化物的含有比例-
而且,在加熱混練工序中混練的混合物中之過氧化物的含有比例以0.01質量%以上且1.0質量%以下為佳,以0.05質量%以上且0.5%質量以下為較佳。若過氧化物的含有比例為上述下限值以上,則可使含接合性官能基化合物對含環結構烴樹脂合適反應,有效率獲得接合性樹脂。另一方面,若過氧化物的含有比例為上述上限值以下,則可藉由在混練時有過剩的過氧化物存在,來防止所獲得之接合性樹脂黃變。
[混合物的製備]
而且,在加熱混練工序中使用之混合物的製備方法並無特別受限,可藉由利用已知的方法將含環結構烴樹脂、含接合性官能基化合物與過氧化物混合來製備。此時,混合上述各成分的順序並無特別受限,可一次混合所有成分,亦可在混合了一部分之成分後添加剩餘部分的成分並進一步混合。可舉出將含接合性官能基化合物與過氧化物依序混合至含環結構烴樹脂作為尤佳順序。
《加熱混練工序的詳情》
而且,在加熱混練工序中,一邊使包含含環結構烴樹脂、含接合性官能基化合物與過氧化物之混合物升溫一邊混練,獲得加熱混練物。藉由如此一邊使混合物升溫一邊混練,含環結構烴樹脂與含接合性官能基化合物會因過氧化物的自由基而反應,於含環結構烴樹脂中導入含接合性官能基化合物的接合性官能基,同時由於過氧化物會被分解,故可抑制過氧化物殘留於所獲得之加熱混練物。
於此,在加熱混練工序中,以混練至混合物中之過氧化物的含量呈未達1 ppm為止為佳。若混練至混合物中之過氧化物的含量呈未達1 ppm為止,則可在所獲得之接合性樹脂中,充分抑制過氧化物的殘留。
此外,加熱混練工序中之升溫速度或混練時間並無特別受限,但加熱混練工序以下述為佳:在已將料桶溫度設定為以200℃以上為佳,以230℃以上為較佳,以250℃以上為更佳的混練裝置進行。若將料桶溫度設定在上述範圍內來混練,則可一邊使混合物升溫一邊有效率混練,同時可使混合物中之過氧化物充分分解。此時,混練時間以定為32秒鐘以上為佳,以定為64秒鐘以上為較佳,以定為90秒鐘以上為更佳,且以定為512秒鐘以下為佳,以定為256秒鐘以下為較佳,以定為128秒鐘以下為更佳。若將混練時間定為上述範圍內,則可將混合物中之各成分良好混練。
於此,在加熱混練工序中使用之混練裝置並非特別受限者,可使用例如:加熱混合機、單軸混練裝置、雙軸混練裝置、三軸以上的多軸混練裝置、班布瑞混合機等,但其中,就可維持密閉性而有效率進行混練的觀點而言,以使用雙軸或三軸以上的多軸混練裝置為佳。
〈冷卻混練工序〉
而且,本發明之接合性樹脂的製造方法所包含之冷卻混練工序係接續於加熱混練工序後進行者,一邊使在加熱混練工序中獲得之加熱混練物降溫一邊混練,獲得冷卻混練物。
《冷卻混練工序的詳情》
而且,在冷卻混練工序中,以下述為佳:混練至加熱混練物的熔融黏度在剪切速率1 mm/min以上且10 mm/min以下時呈以20 Pa·s以上為佳,以100 Pa·s以上為較佳,以500 Pa·s以上為更佳,且以1000 Pa·s以下為佳為止。藉由一邊混練至加熱混練物的熔融黏度呈20 Pa·s以上為止一邊使之降溫,所獲得之冷卻混練物的操作會變得容易。此外,加熱混練物的熔融黏度可使用CAPILOGRAPH來量測。
於此,冷卻混練工序中之降溫速度或混練時間並無特別受限,但冷卻混練工序以下述為佳:在已將料桶溫度設定為以200℃以下為佳,以180℃以下為較佳,以160℃以下為更佳的混練裝置進行。在過度降溫的情況下,熔融黏度會過度上升,於超出擠製裝置之料桶驅動馬達之最大負荷的時候,亦有導致裝置停止的情形。因此,若將料桶溫度設定在上述範圍內來混練,則可充分冷卻至可有效率進行加熱混練物之顆粒加工的程度。此時,混練時間只要可充分進行冷卻即不特別受限,但就與加熱混練工序的生產效率之觀點而言,以定為16秒鐘以上為佳,以定為32秒鐘以上為較佳,以定為60秒鐘以上為更佳,且以定為256秒鐘以下為佳,以定為188秒鐘以下為較佳,以定為126秒鐘以下為更佳。若將混練時間定於上述範圍內,則可將混合物中之各成分良好混練。
於此,在冷卻混練工序中使用之混練裝置並非特別受限者,可使用與在加熱混練工序中使用之混練裝置相同種類的混練裝置,但就可迴避由剪切熱所致之影響,將加熱混練物有效率冷卻這樣的觀點而言,以使用單軸混練裝置為佳。
再者,在本發明中,冷卻混練工序以在與在加熱混練工序中使用之混練裝置不同的混練裝置進行為佳。亦即,在本發明中,以下述為佳:以第1混練裝置進行加熱混練工序,以第2混練裝置進行冷卻混練工序。藉由使用分別相異之混練裝置來進行加熱混練工序與冷卻混練工序,可輕易進行在各混練工序中的調整,其結果,可有效率製造接合性樹脂。並且,可簡化製造接合性樹脂的製造系統整體。
而且,藉由冷卻混練工序獲得之冷卻混練物可在此狀態下就此作為接合性樹脂使用,再者亦可在藉由於後敘述之其他工序對冷卻混練物任意進行後處理之後,才作為接合性樹脂使用。
根據本發明,所獲得之接合性樹脂,因過氧化物的殘留受到抑制,故分解或劣化等歷時變化或凝膠的產生已受到抑制,同時可有效率進行顆粒加工。並且,根據本發明之接合性樹脂,即使在將添加劑後添加至接合性樹脂的情況下,接合性樹脂亦不易受到由添加劑所致之影響,故可防止因添加劑而接合性樹脂本來的性能下降或著色。並且,因分解或劣化受到抑制,故除了抑制會成為外觀上問題之凝膠的發生以外,透明性或機械性強度亦優異。此外,接合性樹脂的顆粒加工方法並非特別受限者,使用已知的方法即可。
〈其他工序〉
而且,作為本發明之接合性樹脂的製造方法得任意包含的其他工序,可列舉例如:添加工序、顆粒化工序及潤滑化工序等。
《添加工序》
在本發明之接合性樹脂的製造方法得任意包含的添加工序中,亦可於所獲得之接合性樹脂,添加任意添加劑。
[添加劑]
於此,添加劑並非特別受限者。舉例而言,為了調整藉由本發明之製造方法獲得之接合性樹脂的軟化溫度,亦可將能分散於含環結構烴樹脂的低分子樹脂作為添加劑混練。舉例而言,藉由在不會對接合性樹脂之接合性或機械強度造成問題之範圍任意添加聚異丁烯、石油樹脂、油、甘油等作為添加劑,可降低接合性樹脂的軟化溫度。
並且,根據本發明之製造方法,由於所獲得之接合性樹脂中之過氧化物的殘留已受到抑制,故亦可合適使用例如:抗紫外線劑或受阻胺系光穩定劑(HALS)等光穩定劑或抗老化劑等,對於過氧化物分解而產生之自由基具有反應性的添加劑等。並且,根據本發明,可合適使用例如在470 nm以下之可見光區域具有吸收帶的添加劑作為具有自由基反應性的添加劑。
並且,得添加至接合性樹脂之添加劑的添加量會因對接合性樹脂之溶解性或所要求之性能而增減,並非特別受限者,但就價格或添加效率的觀點而言,相對於接合性樹脂100質量份,以0.001質量份以上為佳,以0.01質量份以上為較佳,以0.1質量份以上為更佳,且以25質量份以下為佳,以10質量份以下為較佳,以5質量份以下為更佳。若添加劑的添加量為上述上限值以下,則可充分發揮接合性樹脂本來的性能。
《顆粒化工序》
在本發明之接合性樹脂的製造方法得任意包含的顆粒化工序中,亦可將所獲得之接合性樹脂顆粒化。此時,顆粒化可使用例如已知的顆粒化裝置來進行。可舉出採用:將擠製成股狀之樹脂切割而獲得枕狀顆粒的股切割方法,或將自模具擠製之樹脂在水霧下切割而獲得球狀顆粒的水下切割方法,或將擠製之樹脂在水中切割的水中切割方法等的顆粒化裝置,作為已知的顆粒化裝置。
《潤滑化工序》
在本發明之接合性樹脂的製造方法得任意包含的潤滑化工序中,舉例而言,亦可以外部潤滑劑將經顆粒加工之接合性樹脂的表面潤滑化。於此,作為外部潤滑劑,可使用例如抗結塊劑等,作為抗結塊劑的材料,可列舉:滑石或矽石等無機系粒子、硬脂醯胺、金屬皂、玉米澱粉等。此等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
而且,外部潤滑劑的使用量並非特別受限者,但相對於接合性樹脂100質量份,以0.0001質量份以上為佳,以0.0005質量份以上為較佳,以0.001質量份以上為更佳,且以0.5質量份以下為佳,以0.05質量份以下為較佳,以0.01質量份以下為更佳。若外部潤滑劑相對於接合性樹脂的使用量為上述下限值以上,則可在接合性樹脂的儲存中或對接合性樹脂做後處理時,充分抑制交聯或結塊的發生。另一方面,若外部潤滑劑相對於接合性樹脂的使用量為上述上限值以下,則可充分維持接合性樹脂的透明性或接合性。
此外,對於接合性樹脂添加外部潤滑劑的時機並非特別受限者。因此,舉例而言,亦可在將接合性樹脂以水中切割法或股切割法等已知的方法切割並脫水後,隨即添加外部潤滑劑。或者,亦可於將接合性樹脂切割成顆粒狀時使用之冷卻水,預先摻合好外部潤滑劑。再者,亦可一邊使用混合機等來混合一邊添加外部潤滑劑。
『實施例』
以下依據實施例以具體說明本發明,但本發明並非受限於此等實施例者。此外,在以下說明中,表示量的「%」及「份」,除非特別註記,否則係質量基準。
在實施例及比較例中,顆粒形狀、凝膠的觀察、接合性官能基的導入、黃度、熔融黏度及過氧化物量,分別依循以下方法來量測或評價。
〈顆粒形狀〉
回收顆粒50 g,使用篩孔4 mm的篩目篩進行篩選。然後,確認顆粒與顆粒未切斷而連接有2個或3個者或者連接成毛蟲狀者等切割瑕疵品的個數。然後,在顆粒50 g中,若一個切割瑕疵都未發生則定為「合格」,只要有一個切割瑕疵品發生即定為「不合格」。
並且,對於無法顆粒化的混練物,在以液態氮將混練物之團塊冷卻後,使用粉碎機(弗爾德科學儀器製,型號:切割式研磨機SM300)將之粉碎,製作薄片,將所獲得之薄片作為顆粒的替代品使用,進行評價。
〈凝膠的觀察〉
使用設置有T字模的小型擠製裝置(TECHNOVEL公司製,型號:KZW15TW-60MG-NM),在料桶溫度210℃、模具溫度210℃、冷卻輥溫度60℃的條件下,將最終生成物擠製成形,獲得厚度100 μm的薄板。然後,測量存在於所獲得之薄板中的魚眼及凝膠的個數。具體而言,自所獲得之薄板製作5片10 cm×10 cm大小的試驗薄板,對於各個薄板,測量直徑1 mm以上之能夠目視的魚眼及凝膠的個數。然後,若存在於各薄板的魚眼及凝膠的個數之合計未達5個則定為「合格」,若為5個以上則定為「不合格」。
〈接合性官能基的導入〉
為了去除未反應成分,使最終生成物溶解至甲苯,製備10%最終生成物溶液。隨後,將此10%最終生成物溶液滴入丙酮,回收析出之最終生成物的固體成分,使之真空乾燥。在那之後,使用紅外分光光度計(Thermo Fisher製,型號:iD5),對於真空乾燥後之最終生成物的固體成分,進行源自接合性官能基之尖峰的檢測。然後,對於檢測到尖峰之最終生成物的固體成分視為已導入接合性官能基者而定為「合格」,除此以外定為「不合格」。
〈黃度(Yi)〉
對於最終生成物100質量份,加入2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚(BASF製「TINU VIN326」)0.8質量份,將此等乾摻後,使用小型擠製裝置(TECHNOVEL公司製,型號:KZW15TW-60MG-NM),在料桶溫度210℃下進行熔融混練。將所獲得之混練樹脂放入射出成型機(FANUC公司製,型號:ROBO SHOT S200i100A),製作厚度1 mm的板件。對於所獲得之板件,使用分光色差計(日本電色工業製「SE2000」),量測黃度(Yi)。
〈熔融黏度〉
對於經過冷卻混練工序而獲得之混練物,使用毛細管流變器(CEAST製,型號:RHEOLOGIC5000),量測在190℃以上且270℃以下、剪切速率1 mm/min以上且10 mm/min以下時的熔融黏度。此外,在使用相異之混練裝置實施2次混練工序的情況下,量測在後面的混練工序中獲得之混練物的熔融黏度。
〈過氧化物量〉
對於經過加熱混練工序而獲得之混練物,為了將樹脂中的過氧化物定量而進行下列操作。亦即,為了將過氧化物定量,將在混練中使用之過氧化物0.01 g秤量至10 mL量瓶,在乙腈中使之溶解,製作標準原液,以乙腈稀釋所獲得之標準原液,調整檢量線用溶液。其次,將量測試樣0.2 g秤量至25 mL量瓶,加入環己烷2 mL並使之溶解。於溶解後徐徐加入乙腈使樹脂成分析出,最後做成25 mL的溶液。以PTFE過濾器過濾所獲得之樹脂析出溶液,去除固體成分,做成量測溶液。量測係於液相層析系統(島津製作所製,型號:LC-20A)設置有管柱(IMTAKT製,型號CadenzaCD-C18,2.0×150 mm,3 μm),利用質量分析計(Sciex製,型號API4000)來進行檢測。使用檢量線溶液繪製檢量線,自量測溶液的檢測結果將殘留過氧化物量定量。
〈共聚物的重量平均分子量及分子量分布〉
在40℃下,以0.6 cc/分鐘的速度,量測為利用以四氫呋喃作為溶析液之凝膠滲透層析法(GPC)的標準聚苯乙烯換算值。作為量測裝置,使用東曹公司製HLC8320GPC,管柱串聯TSKgel SuperH G5000HLX、G4000HLX、G2000HLX 3支,調整成聚合物量4 mg/1cc之濃度來量測。
(實施例1)
〈製造系統〉
圖1係繪示使用之製造系統之概略構造的圖。如圖1所示,製造系統1自上游往下游,具備有雙軸混練裝置2、齒輪泵3、單軸混練裝置5、水中切割機/造粒裝置6、離心脫水機7與螺條混合機8。
雙軸混練裝置2具備有未圖示之計量斗及壓入部。雙軸混練裝置2與單軸混練裝置5中介齒輪泵3而接合。水中切割機/造粒裝置6設置於單軸混練裝置5的出口側。離心脫水機7設置於水中切割機/造粒裝置6的出口側。螺條混合機8設置於離心脫水機7的出口側。並且,於螺條混合機8接續有未圖示之外部潤滑劑供給裝置與在潤滑操作後回收製品樹脂的槽。
此外,上述各裝置的詳情係如以下內容。
雙軸混練裝置2:東芝機械公司製,型號TEM-37
齒輪泵3:NORDSON XALOY公司製,型號MJ-1143
單軸混練裝置5:IKG公司製,型號PMS30-28
水中切割機/造粒裝置6:ECON公司製
離心脫水裝置7:ECON公司製,型號EUP10
螺條混合機8:槙野產業公司製,型號RMM100
[原料]
在實施例1中,使用以下原料。
含環結構烴樹脂:苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物
含接合性官能基化合物:乙烯基甲氧基矽烷(信越化學製「KBM-1003」)
過氧化物:2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧化)己烷(日油製,「PERHEXA(註冊商標)25B」
外部潤滑劑:伸乙雙硬脂醯胺(花王製「KAO WAX EB-FF」)
此外,上述苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物係如以下方式製備。
-苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物的製備-
~苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物的製備~
於具備攪拌裝置且內部經充分氮氣置換的反應器,放入脫水環己烷300份及二乙醚0.475份。之後,一邊在60℃下攪拌整體,一邊加入正丁基鋰(15%環己烷溶液)0.91份。接下來,一邊在60℃下攪拌整體,一邊將脫水苯乙烯25份耗時70分鐘連續添加至反應器內以進行聚合反應,添加結束後,就此進一步在60℃下攪拌整體20分鐘。藉由氣相層析法(GC)量測反應液,結果在此時間點的聚合轉化率為99.5%。
其次,將脫水異戊二烯50份耗時130分鐘連續添加至反應液,添加結束後就此繼續攪拌30分鐘。在此時間點,藉由GC分析反應液的結果,聚合轉化率為99.5%。
之後,進一步將脫水苯乙烯25質量份耗時70分鐘連續添加至反應液,添加結束後就此攪拌60分鐘。在此時間點,藉由GC分析反應液的結果,聚合轉化率為幾乎100%。
於此,於反應液加入異丙醇1.0份使反應終止,獲得聚合物溶液。聚合物溶液所包含之嵌段共聚物,係由苯乙烯單體單元而成之聚合物嵌段[A]與由異戊二烯單體單元而成之聚合物嵌段[B]依A―B―A之順序排列而成的苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物,苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物中之聚合物嵌段[A]的含量與聚合物嵌段[B]的含量之質量比(wA:wB)為50/50。
~對苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化~
其次,將上述聚合物溶液轉送至具備攪拌裝置的耐壓反應器,添加作為氫化觸媒的矽藻土承載型鎳觸媒(日揮觸媒化成公司製「E22U」,鎳承載量60%)4.0份及脫水環己烷100份並混合。以氫氣置換反應器內部,再來一邊攪拌溶液一邊供給氫,在溫度190℃、壓力4.5 MPa下進行氫化反應6小時。
氫化反應結束後,過濾反應溶液去除氫化觸媒之後,於所獲得之溶液,添加溶解有係為酚抗氧化劑之肆{3-[3,5-二(三級丁基)-4-羥基苯基]丙酸}新戊四醇酯(ADEKA公司製「AO60」)0.1份的二甲苯溶液2.0質量份並使之溶解。
隨後,使用圓筒型濃縮乾燥器(日立製作所公司製「KONTRO」),在溫度260℃、壓力0.001 MPa以下,自上述溶液去除環己烷、二甲苯及其他揮發成分。將熔融聚合物自模具擠製成股狀,冷卻後,利用造粒機切割,獲得顆粒狀的苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物94份。
所獲得之苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物的氫化率在「主鏈及側鏈」以及「芳環」皆為幾乎100%。並且,重量平均分子量(Mw)為48,000,分子量分布(Mw/Mn)為1.4。
〈操作程序〉
參照圖1說明在實施例1中的操作程序。
於雙軸混練裝置2的計量斗(未圖示)充填作為含環結構烴樹脂的苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物,將此苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物以10 kg/hrs供給至已設定為料桶溫度250℃、轉數150 rpm的雙軸混練裝置2。然後,使用能夠計量的添液泵,對於上述苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物100份,透過壓入部(未圖示)將作為含接合性官能基化合物的乙烯基甲氧基矽烷2.0份與作為過氧化物的2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧化)己烷0.1份壓入。然後,使用雙軸混練裝置2,一邊使苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物、乙烯基甲氧基矽烷與2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧化)己烷的混合物升溫,一邊混練90秒鐘,獲得混練物(加熱混練工序)。
其次,使用齒輪泵3,將所獲得之混練物運往單軸混練裝置5。
在那之後,使用經設定為料桶溫度160℃、轉數100 rpm的單軸混練裝置5,進一步將混練物混練60秒鐘,獲得混練物(冷卻混練工序)。將所獲得之混練物以水中切割機/造粒裝置6切割,以離心脫水機7脫水後,將經切割之混練物搬往螺條混合機8。然後,使用螺條混合機8,對於經切割之混練物100份,加入作為外部潤滑劑A的伸乙雙硬脂醯胺(花王製「KAO WAX EB-FF」)0.005份,將此等混合,獲得最終生成物。對於所獲得之最終生成物,進行各種評價。結果揭示於表1。
(實施例2)
除了使用外部潤滑劑B(以離子交換水稀釋10倍的飽和脂肪醯胺(日本化成製「SLIPAX(註冊商標)E SA-20」)代替外部潤滑劑A,並且將外部潤滑劑B滴入螺條混合機8以外,比照實施例1獲得最終生成物。對於所獲得之最終生成物,比照實施例1進行各種評價。結果揭示於表1。
(實施例3)
除了將過氧化物的量變更為0.2份以外,比照實施例1獲得最終生成物。對於所獲得之最終生成物,比照實施例1進行各種評價。結果揭示於表1。
(實施例4)
除了將已加熱至40℃的聚異丁烯(日油製「10SH」)17.5份作為軟化溫度調節劑壓入單軸混練裝置5以外,比照實施例1獲得最終生成物。對於所獲得之最終生成物,比照實施例1進行各種評價。結果揭示於表1。
(實施例5)
除了使用丙烯酸矽烷(信越化學製「KBM-5103」)代替乙烯基甲氧基矽烷作為含接合性官能基化合物以外,比照實施例1獲得最終生成物。對於所獲得之最終生成物,比照實施例1進行各種評價。結果揭示於表1。
(實施例6)
除了使用順丁烯二酸酐(東京化成工業製,製品名:順丁烯二酸酐)代替乙烯基甲氧基矽烷作為含接合性官能基化合物以外,比照實施例1獲得最終生成物。對於所獲得之最終生成物,比照實施例1進行各種評價。結果揭示於表1。
(實施例7)
除了使用丙烯醯基環氧丙基醚(東京化成工業製,製品名:甲基丙烯酸環氧丙酯)代替乙烯基甲氧基矽烷作為含接合性官能基化合物以外,比照實施例1獲得最終生成物。對於所獲得之最終生成物,比照實施例1進行各種評價。結果揭示於表1。
此外,在實施例1~7中獲得之最終生成物中,含環結構烴樹脂之尖峰面積比率相對於含接合性官能基化合物之尖峰面積比率的飽和值為70%以下。
(比較例1)
〈製造系統〉
圖2係繪示在比較例1中使用之製造系統之概略構造的圖。如圖2所示,製造系統21具備有雙軸混練裝置2、水中切割機/造粒裝置6、離心脫水機7與螺條混合機8。在圖2中,對於與圖1所示之製造系統1相同的裝置標上與圖1相同的符號。此外,如圖2所示,在製造系統21中,除了因於雙軸混練裝置2的出口側接續水中切割機/造粒裝置6而省略圖1所示之齒輪泵3及單軸混練裝置5以外,就與製造系統1共通之處而言,省略此處之各裝置的說明。
[原料]
在比較例1中,使用與實施例1相同的原料。
〈操作程序〉
參照圖2說明在比較例1中的操作程序。
於雙軸混練裝置2的計量斗(未圖示)充填作為含環結構烴樹脂的苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物,將此苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物以10 kg/hrs供給至已設定為料桶溫度260℃、轉數150 rpm的雙軸混練裝置2。然後,使用能夠計量的添液泵,對於上述苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物100份,透過壓入部(未圖示)將作為含接合性官能基化合物的乙烯基甲氧基矽烷2.0份與作為過氧化物的2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧化)己烷0.1份壓入。然後,使用雙軸混練裝置2,一邊使苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物、乙烯基甲氧基矽烷與2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧化)己烷的混合物升溫,一邊混練90秒鐘,獲得混練物(加熱混練工序)。
其次,將所獲得之混練物以水中切割機/造粒裝置6切割,以離心脫水機7脫水後,將經切割之混練物運往螺條混合機8。然後,使用螺條混合機8,對於經切割之混練物100份,加入作為外部潤滑劑A的伸乙雙硬脂醯胺0.005份,將此等混合,獲得最終生成物。對於所獲得之最終生成物,比照實施例1進行各種評價。結果揭示於表1。
(比較例2)
在比較例2中,使用與實施例1相同的製造系統1(參照圖1)。然後,除了因將單軸混練裝置5的料桶溫度變更為260℃而未進行冷卻混練工序以外,比照實施例1獲得最終生成物。對於所獲得之最終生成物,比照實施例1進行各種評價。結果揭示於表1。
(比較例3)
在比較例3中,使用與實施例1相同的製造系統1(參照圖1)。然後,除了將雙軸混練裝置2的料桶溫度變更為160℃以外,比照實施例1獲得最終生成物。對於所獲得之最終生成物,比照實施例1進行各種評價。結果揭示於表1。
此外,以下所揭示之表1中,
「SIS」表示苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物氫化物,
「PH」表示2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧化)己烷,
「EB-FF」表示伸乙雙硬脂醯胺,
「SA-20」表示飽和脂肪醯胺,
「10SH」表示聚異丁烯。
由表1的實施例1~7可知,藉由包含加熱混練工序與冷卻混練工序兩工序的製造方法,可獲得未產生凝膠、已良好導入接合性官能基、黃度低、過氧化物量少的顆粒作為最終生成物。
另一方面,由比較例1可知,僅藉由加熱混練工序,不僅無法將最終生成物做成顆粒而獲得,還會於最終生成物產生凝膠,並且,於最終生成物中未導入接合性官能基。
並且,由比較例2可知,若在加熱混練工序後,進一步一邊使之升溫一邊混練而不進行冷卻混練工序,雖然於最終生成物不會產生凝膠且導入接合性官能基,但無法做成顆粒而獲得。
再者,由比較例3可知,即使在以雙軸混練裝置與單軸混練裝置之相異的混練裝置進行混練,若無混練溫度的升降,則所獲得之最終生成物的黃度仍會變高。
根據本發明之製造方法,可提供一種接合性樹脂,其可抑制接合性樹脂的分解或劣化等歷時變化或凝膠的發生,同時有效率進行顆粒加工。
1、21‧‧‧製造系統
2‧‧‧雙軸混練裝置
3‧‧‧齒輪泵
5‧‧‧單軸混練裝置
6‧‧‧水中切割機/造粒裝置
7‧‧‧離心脫水機
8‧‧‧螺條混合機
〈圖1〉係繪示製造系統之概略構造的圖。
〈圖2〉係繪示製造系統之其他概略構造的圖。
無。
Claims (7)
- 一種接合性樹脂的製造方法,其係包含:加熱混練工序,一邊使包含含環結構烴樹脂、含接合性官能基化合物與過氧化物之混合物升溫一邊混練,獲得加熱混練物;與冷卻混練工序,接續於前述加熱混練工序後進行,一邊使前述加熱混練物降溫一邊混練,獲得冷卻混練物;之接合性樹脂的製造方法,其中在添加相對於前述接合性樹脂100質量份為0.8質量份之2-(5-氯-2-苯并三唑基)-6-三級丁基對甲酚時,該接合性樹脂的黃度(Yi)為3.0以下。
- 如請求項1所述之接合性樹脂的製造方法,其以第1混練裝置進行前述加熱混練工序,以第2混練裝置進行前述冷卻混練工序。
- 如請求項1或2所述之接合性樹脂的製造方法,其在前述加熱混練工序中,混練至前述混合物中之前述過氧化物的含量呈未達1 ppm為止。
- 如請求項1或2所述之接合性樹脂的製造方法,其在前述冷卻混練工序中,混練至前述加熱混練物的熔融黏度在剪切速率1 mm/min以上且10 mm/min以下時呈20 Pa·s以上為止。
- 如請求項1或2所述之接合性樹脂的製造方法,其中前述含環結構烴樹脂係將嵌段共聚物[C]氫化後的嵌段共聚物氫化物[D],所述嵌段共聚物[C]具有以源自芳族乙烯化合物之結構單元為主成分的至少2個聚合物嵌段[A],與以源自共軛二烯化合物之結構單元為主成分的至少1個聚合物嵌段[B]。
- 如請求項5所述之接合性樹脂的製造方法,其中前述嵌段共聚物氫化物[D]係前述嵌段共聚物[C]之源自前述芳族乙烯化合物之芳環的碳―碳不飽和鍵以及源自前述共軛二烯化合物之主鏈及側鏈的碳―碳不飽和鍵之90%以上經氫化者。
- 如請求項1或2所述之接合性樹脂的製造方法,其中前述含接合性官能基化合物係選自由矽烷耦合劑、不飽和羧酸酐及環氧丙基醚而成之群組之至少1種。
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