TW202030261A - 樹脂組成物、粉體、接著劑、及汽車用直接鑲嵌玻璃接著劑 - Google Patents
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Abstract
一種可維持對鋼板之接著性,同時具有高韌性、高硬度、及在寬廣實際使用溫度範圍之高制振性等接著性以外之功能的樹脂組成物,以及使用該樹脂組成物之粉體、接著劑及汽車用直接鑲嵌玻璃接著劑;該樹脂組成物係包含基質樹脂成分(I)以及樹脂成分(II)之樹脂組成物,該基質樹脂成分(I)具有含雜原子之單體單元;該樹脂成分(II)為選自包含具有源自芳香族乙烯化合物之聚合物嵌段(A)及源自共軛二烯化合物之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物、苯乙烯系樹脂、共軛二烯聚合物、及烯烴系樹脂之群組中之至少1種;其中該樹脂組成物中之前述樹脂成分(II)之平均分散直徑為10μm~5,000μm。
Description
本發明係關於樹脂組成物、粉體、接著劑、及汽車用直接鑲嵌玻璃接著劑。
例如,在汽車用途中,基於使車體之剛性提高、外觀優良、設計自由度高等,檢討在不經由橡膠墊片下,將窗玻璃直接接著於車體的直接鑲嵌玻璃(DG)用接著劑(例如,參照專利文獻1)。在此種汽車為首之各種機械中,由於發生振動,需要有解決來自該振動之問題的手段。例如,在上述DG用接著劑之情況,尋求在寬廣溫度區域使道路噪音減低的手段。
近年,關於將汽車內之噪音進一步減低的要求日益提高,尋求能維持接著性為首之DG用接著劑之功能,同時進一步提高靜音性的DG用接著劑。又,以賦予高制振性之接著劑,置換為了將抑制振動之構件接著而使用的現存接著劑,可期待將振動・噪音減低,亦能使接著劑之用途擴大。
另一方面,具有含有源自芳香族乙烯化合物之結構單元的聚合物嵌段,及含有源自共軛二烯化合物之結構單元的聚合物嵌段之嵌段共聚物,尤其是其氫化物中,源自共軛二烯化合物之結構單元為具有乙烯鍵結單元(例如1,2-鍵結單元及3,4-鍵結單元)者,被使用作為制振材料(例如,參照專利文獻2)。又,依據JIS K7244-10所測定之損耗正切(tanδ)為制振性之指標乃一般所知者。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-122257號公報
[專利文獻2]日本特開2002-284830號公報
[發明欲解決之課題]
可以想到藉由將此種具有制振性之嵌段共聚物添加於接著劑中,而賦予接著劑制振性,並謀求靜音性之提高。然而,由於上述嵌段共聚物通常極性低,所以一般對於具有高極性之接著劑相容性低。因此,嵌段共聚物在接著劑中無法混合而凝集,恐導致力學強度或接著力之降低。
因此,考慮將苯乙烯系彈性體粉碎之粉體(微粒子)混合並分散於接著劑中。在此情況,由於嵌段共聚物為粒子,所以必須與接著劑充分混合,使其分散於接著劑中,然而由於藉由此混合,粒子之粒徑可能從添加前改變,所以僅是藉由將兩者充分混合,無法得到良好之特性。例如,假設若將兩者以必要以上之長時間強力地混合,使嵌段共聚物小徑化,則因此等在組成物中網狀化,或粒子彼此凝集而分布不均,將損及接著性或韌性等作為接著劑的性能。因此,為了在無損於接著劑之性能下使制振性表現,組成物中嵌段共聚物粒子的分散狀態很重要。
然而,著眼於接著劑組成物中的制振性材料之分散狀態,有關其應為何種分散狀態,目前尚未被充分檢討。
本發明之課題,為提供能維持對鋼板之接著性,同時具有高韌性、高硬度、及寬廣實用溫度範圍的高制振性等接著性以外之功能的樹脂組成物、接著劑、及汽車用直接鑲嵌玻璃接著劑。又,本發明之其他課題,為提供適用於上述樹脂組成物、接著劑、及汽車用直接鑲嵌玻璃接著劑的粉體。
[用以解決課題之手段]
本發明人等發現藉由使能表現高制振性之樹脂成分(II)分散於具有含雜原子之單體單元的基質樹脂成分(I)中,使樹脂組成物中的樹脂成分(II)形成特定之平均分散直徑,可解決上述問題,於是完成本發明。
本發明係關於下述[1]至[22]。
[1]一種樹脂組成物,其係包含基質樹脂成分(I)以及樹脂成分(II)的樹脂組成物,該基質樹脂成分(I)具有含雜原子的單體單元;該樹脂成分(II)係選自包含具有源自芳香族乙烯化合物之聚合物嵌段(A)與源自共軛二烯化合物之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物、苯乙烯系樹脂、共軛二烯聚合物、及烯烴系樹脂的群組中之至少1種;其中該樹脂組成物中之前述樹脂成分(II)的平均分散直徑為10μm~5,000μm。
[2]如[1]記載之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(II)滿足下述條件(1),
條件(1):使用脈衝NMR裝置測定之運動性參數M為0.01~0.25秒,該運動性參數M係針對以弛豫時間x與弛豫強度y表示的弛豫曲線,使用進行下述式[I]之擬合而決定的係數A1
~A3
及各成分的自旋-自旋弛豫時間τ1
~τ3
,以下述式[II]求得者,
y=A1
⁎exp(-0.5⁎(x/τ1
)2
)+A2
⁎exp(-0.5⁎(x/τ2
)2
) +A3
⁎exp(-x/τ3
) [I]
M=(τ2
⁎A2
+τ3
⁎A3
)/(A2
+A3
) [II]。
[3]如[1]或[2]記載之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(I)為聚胺基甲酸酯。
[4]如[1]至[3]中任一項記載之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(I)為濕氣硬化型聚胺基甲酸酯。
[5]如[1]至[4]中任一項記載之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(I)為包含多元醇化合物及異氰酸酯化合物之單液濕氣硬化型聚胺基甲酸酯。
[6]如[1]至[5]中任一項記載之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(II)為粉體狀的凍結粉碎物。
[7]如[6]記載之樹脂組成物,其中作為上述粉體狀之凍結粉碎物的前述樹脂成分(II)之50%體積平均直徑為0.01mm~1.0mm。
[8]如[2]記載之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(II)之運動性參數M為0.01~0.10秒。
[9]如[1]至[8]中任一項記載之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(II)滿足下述條件(2),
條件(2):依據JIS K7244-10(2005年),以應變量0.1%、頻率1Hz、測定溫度-70~+100℃、升溫速度3℃/分鐘的條件測定之60℃的剪切儲存模數G’為0.10~0.58MPa,損耗正切tanδ的波峰溫度為-5~+40℃。
[10]如[1]至[9]中任一項記載之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(II)為具有含有超過70莫耳%之源自芳香族乙烯化合物的結構單元之聚合物嵌段(A)、與含有30莫耳%以上之源自共軛二烯化合物的結構單元之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物。
[11]如[1]至[10]中任一項記載之樹脂組成物,其中前述嵌段共聚物中的聚合物嵌段(A)之含量為6~22質量%。
[12]如[1]至[11]中任一項記載之樹脂組成物,其中前述嵌段共聚物中的聚合物嵌段(B)之氫化率為10~99莫耳%。
[13]如[1]至[12]中任一項記載之樹脂組成物,其中在20℃的損耗正切tanδ之強度為0.15以上。
[14]一種粉體,其包含滿足下述條件(1)之樹脂成分(II),該樹脂成分(II)係選自包含具有源自芳香族乙烯化合物之聚合物嵌段(A)、與氫化率為10~99莫耳%且源自共軛二烯化合物之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物、苯乙烯系樹脂、共軛二烯聚合物、及烯烴系樹脂的群組中之至少1種,
條件(1):使用脈衝NMR裝置測定之運動性參數M為0.01~0.25秒,該運動性參數M係針對以弛豫時間x與弛豫強度y所表示的弛豫曲線,使用進行下述式[I]之擬合而決定的係數A1
~A3
及各成分的自旋-自旋弛豫時間τ1
~τ3
,以下述式[II]求得者,
y=A1
⁎exp(-0.5⁎(x/τ1
)2
)+A2
⁎exp(-0.5⁎(x/τ2
)2
) +A3
⁎exp(-x/τ3
) [I]
M=(τ2
⁎A2
+τ3
⁎A3
)/(A2
+A3
) [II]。
[15]如[14]記載之粉體,其係前述樹脂成分(II)之凍結粉碎物。
[16]如[14]或[15]記載之粉體,其中50%體積平均直徑為0.01mm~1.0mm。
[17]如[14]至[16]中任一項記載之粉體,其中前述樹脂成分(II)之運動性參數M為0.01~0.10秒。
[18]如[14]至[17]中任一項記載之粉體,其中前述樹脂成分(II)滿足下述條件(2),
條件(2):依據JIS K7244-10(2005年),以應變量0.1%、頻率1Hz、測定溫度-70~+100℃、升溫速度3℃/分鐘的條件測定之60℃的剪切儲存模數G’為0.10~0.58MPa,損耗正切tanδ的波峰溫度為-5~+40℃。
[19]如[14]至[18]中任一項記載之粉體,其中前述樹脂成分(II)為具有含有超過70莫耳%之源自芳香族乙烯化合物的結構單元之聚合物嵌段(A)、與含有30莫耳%以上之源自共軛二烯化合物的結構單元之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物。
[20]如[14]至[19]中任一項記載之粉體,其中前述嵌段共聚物中的聚合物嵌段(A)之含量為6~22質量%。
[21]一種接著劑,其含有如[1]至[13]中任一項記載之樹脂組成物。
[22]一種汽車用直接鑲嵌玻璃接著劑,其含有如[1]至[13]中任一項記載之樹脂組成物。
[發明之效果]
依照本發明,可提供能維持對鋼板之接著性,同時具有高韌性、高硬度、及寬廣實際使用溫度範圍中的高制振性等接著性以外之功能的樹脂組成物、接著劑、及汽車用直接鑲嵌玻璃接著劑。又,依照本發明,可提供適用於上述樹脂組成物、接著劑、及汽車用直接鑲嵌玻璃接著劑的粉體。
[用以實施發明的形態]
以下,關於本發明之實施態樣加以說明。再者,將本說明書中之記載事項任意選擇的態樣或任意組合的態樣,亦包含於本發明中。又,在本說明書中,所謂較佳之規定可任意採用,而藉由將較佳者彼此組合可稱為更佳。在本說明書中,「XX~YY」之記載意指「XX以上YY以下」。
[樹脂組成物之構成]
本發明之實施態樣相關的樹脂組成物,為包含基質樹脂成分(I)以及樹脂成分(II)的樹脂組成物,該基質樹脂成分(I)具有含雜原子的單體單元;該樹脂成分(II)係選自包含具有源自芳香族乙烯化合物之聚合物嵌段(A)與源自共軛二烯化合物之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物、苯乙烯系樹脂、共軛二烯聚合物、及烯烴系樹脂的群組中之至少1種;該樹脂組成物中的前述樹脂成分(II)之平均分散直徑為10μm~5,000μm。
首先,針對構成樹脂組成物之各成分加以說明。
>基質樹脂成分(I)>
基質樹脂成分(I)意指成為樹脂組成物之分散基質(分散媒)的樹脂成分,後述之樹脂成分(II)係分散於基質樹脂成分(I)中。基質樹脂成分(I)為具有含雜原子之單體單元的樹脂成分,亦可包含預聚合物或寡聚物等可硬化的樹脂成分。又,基質樹脂成分(I)中,亦可包含其製造步驟中所用的觸媒,或視需要使用的硬化劑(交聯劑、聚合起始劑、共反應劑等)等。
基質樹脂成分(I)較佳為胺基甲酸酯樹脂(聚胺基甲酸酯)、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、酚樹脂、乙酸乙烯酯樹脂、乙烯・乙酸乙烯酯樹脂、環氧樹脂、氰基丙烯酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、氯丁二烯橡膠、腈橡膠、聚矽氧橡膠,其中以聚胺基甲酸酯為較佳。就聚胺基甲酸酯而言,以濕氣硬化型聚胺基甲酸酯為較佳,以單液濕氣硬化型聚胺基甲酸酯為更佳。其中,聚胺基甲酸酯意指具有胺基甲酸酯鍵之聚合物,本發明中之「聚胺基甲酸酯」的概念,亦包含後述之具有胺基甲酸酯鍵的寡聚物、具有胺基甲酸酯鍵之預聚合物(以下有時稱為「胺基甲酸酯預聚合物」)、該預聚合物之硬化物、聚胺基甲酸酯組成物及胺基甲酸酯組成物。
具有胺基甲酸酯鍵之預聚合物,可為使多元醇與相對於多元醇過剩之二異氰酸酯反應所得到的聚合物,此種預聚合物由於包含未反應之異氰酸基,藉由例如與水分反應,可得到硬化物。又,預聚合物之硬化物意指使預聚合物與例如水分或硬化劑等反應而硬化者。再者,在本發明之基質樹脂成分(I)為聚胺基甲酸酯的情況,該樹脂成分(I)中,除上述之寡聚物、預聚合物、預聚合物之硬化物外,亦可包含為用於生成彼等之成分的多元醇化合物、異氰酸酯化合物、觸媒或硬化劑等,然而在本說明書中,有時將包含此等至少1種成分之組成物稱為「聚胺基甲酸酯組成物」或「胺基甲酸酯組成物」的情況。同樣地,在濕氣硬化型聚胺基甲酸酯之情況,有時稱為「濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物」,在單液濕氣硬化型聚胺基甲酸酯之情況,有時稱為「單液濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物」。
聚胺基甲酸酯,以使用1分子中具有2個以上羥基之多元醇化合物(U),與1分子中具有2個以上異氰酸基之異氰酸酯化合物(V)而生成者為較佳。
(多元醇化合物(U))
多元醇化合物(U)只要為可與後述之異氰酸酯化合物(V)反應的化合物,無特別限制。
就多元醇化合物(U)而言,可列舉低分子多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、其他多元醇、此等之混合物等。
就低分子多元醇而言,例如,可列舉乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、新戊二醇、己二醇、環己二甲醇、甘油、1,1,1-三羥甲基丙烷、1,2,5-己三醇、新戊四醇、山梨糖醇等糖類等。
聚醚多元醇為可藉由例如對選自上述低分子多元醇、芳香族二醇化合物、胺化合物及烷醇胺化合物之至少1種化合物,加成選自環氧烷及苯乙烯氧化物之至少1種化合物的方法,或將環氧丁烷(四亞甲基氧化物)、四氫呋喃等環狀醚單體進行開環聚合的方法等而製造者。
就上述芳香族二醇化合物而言,例如,可列舉間苯二酚(間-二羥基苯)、鄰苯二甲醇、1,4-苯二甲醇、苯乙烯二醇、4,4'-二羥基乙基酚;雙酚A結構(4,4’-二羥基苯基丙烷)、雙酚F結構(4,4’-二羥基苯基甲烷)、溴化雙酚A結構、氫化雙酚A結構、雙酚S結構、雙酚AF結構等具有雙酚骨架的二醇化合物等。就上述胺化合物而言,例如,可列舉伸乙基二胺、六亞甲基二胺等。就上述烷醇胺化合物而言,例如,可列舉乙醇胺、丙醇胺等。就上述環氧烷而言,例如,可列舉環氧乙烷、環氧丙烷等。
就聚醚多元醇而言,例如,可列舉聚乙二醇、聚丙二醇、聚伸丙基三醇、環氧乙烷/環氧丙烷共聚物、聚四亞甲基醚二醇、聚四乙二醇;山梨糖醇系多元醇;使雙酚A(4,4’-二羥基苯基丙烷)加成環氧烷所得到的聚醚多元醇等。
就聚酯多元醇,例如,可列舉縮合系聚酯多元醇、內酯系多元醇、聚碳酸酯多元醇等。
縮合系聚酯多元醇為藉由例如選自上述低分子多元醇、上述芳香族二醇化合物、上述胺化合部物及上述烷醇胺化合物之至少1種化合物,與多元羧酸的縮合反應而製造者。
就上述多元羧酸而言,例如,可列舉戊二酸、己二酸、壬二酸、富馬酸、馬來酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、二聚酸、均苯四酸等低分子羧酸;寡聚物酸、蓖麻油、蓖麻油與乙二醇(或丙二醇)之反應生成物等的羥基羧酸等。
內酯系多元醇為例如藉由將內酯進行開環聚合而製造之兩末端具有羥基者。就上述內酯而言,例如,可列舉ε-己內酯、α-甲基-ε-己內酯、ε-甲基-ε-己內酯等。
就其他多元醇而言,可列舉丙烯酸多元醇等。
此等多元醇化合物(U)之中,在作為上述包含胺基甲酸酯組成物之反應生成物的組成物,例如作為單液濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物使用的情況,由於所得到之硬化物之硬度及斷裂伸長率的平衡,及可廉價地得到優良物性之硬化物,以聚醚多元醇及聚丙二醇為較佳,以聚丙二醇為更佳。
多元醇化合物(U)之重量平均分子量,以100~10,000為較佳,以100~8,000為更佳。若重量平均分子量於此範圍,則藉由與後述之異氰酸酯化合物(V)之反應所生成的預聚合物之物性(例如,硬度、斷裂強度、斷裂伸長率)及黏度變得良好。再者,多元醇化合物(U)之重量平均分子量,為藉由凝膠滲透層析(GPC)測定的標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
此等多元醇化合物(U),可單獨使用1種,亦可將2種以上組合而使用。
(異氰酸酯化合物(V))
異氰酸酯化合物(V)只要1分子中具有2個以上異氰酸基,無特別限制。就異氰酸酯化合物(V)而言,例如,可列舉甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、1,4-伸苯基二異氰酸酯、聚亞甲基聚伸苯基聚異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、聯鄰甲苯二異氰酸酯(0-tolidine diisocyanate)、1,5-萘二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯等芳香族聚異氰酸酯;六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯甲酯等脂肪族聚異氰酸酯;反式環己烷-1,4-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、雙(異氰酸酯甲基)環己烷、二環己基甲烷二異氰酸酯等脂環式聚異氰酸酯;此等異氰酸酯化合物之碳化二亞胺改質異氰酸酯化合物、異氰尿酸酯改質異氰酸酯化合物等。
此等異氰酸酯化合物(V)之中,從從接著性變得更良好而言,以芳香族聚異氰酸酯為較佳,以甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)為更佳。
此等異氰酸酯化合物(V),可單獨使用1種,亦可將2種以上組合而使用。
相對於100質量份之多元醇化合物(U),異氰酸酯化合物(V)之使用量,較佳在1~200質量份之範圍,更佳為1~150質量份,進一步更佳為1~100質量份。藉由將異氰酸酯化合物(V)以上述範圍使用,則多元醇化合物(U)與異氰酸酯化合物(V)以適當量比反應,從生成之胺基甲酸酯組成物之反應生成物所得到的硬化物,及從包含該反應組成物之濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物所得到的硬化物之物性(例如,硬度、斷裂強度、斷裂伸長率)變得良好。
(胺基甲酸酯組成物之製造方法)
胺基甲酸酯組成物可藉由在多元醇化合物(U)中將異氰酸酯化合物(V)及視需要包含之其他成分(例如,後述之粉體成分或可塑劑等)混合而製作。混合裝置無特別限制,例如,可列舉滾筒、捏合機、加壓捏合機、班布里混合機(Banbury mixer)、橫型混合機(例如,拉迪格混合機(Loedige mixer)等)、縱型混合機(例如,行星式混合機等)、押出機、通用攪拌機等。
再者,當調製樹脂組成物時,為了不使作為接著劑之性能降低,使樹脂成分(II)良好地分散於組成物中,如以下說明,以將多元醇化合物(U)及樹脂成分(II),與視需要使用之可塑劑及填充劑混合,繼而添加異氰酸酯化合物(V)並混合,再添加觸媒並混合,調製胺基甲酸酯組成物,同時製作樹脂組成物為較佳。
上述胺基甲酸酯組成物,適合作為後述濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物之原料。作為濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物之原料使用的胺基甲酸酯組成物,可望經由下述混合步驟及脫水步驟而製造。
(混合步驟)
首先,將上述多元醇化合物(U)、後述之樹脂成分(II)、及視需要包含的成分(例如,粉體成分)混合,製作預備混合物。再者,在預備混合物包含多元醇化合物(U)、樹脂成分(II)及粉體成分之情況,通常成為糊狀混合物。
用於調製預備混合物之混合裝置無特別限制,可使用上述製作胺基甲酸酯組成物所用的混合裝置等。
又,混合步驟中的混合溫度、混合時間、及攪拌構件之旋轉速度,可依據多元醇化合物(U)、樹脂成分(II)、及視需要包含之成分的種類而適宜設定。混合溫度以約20~110℃為較佳。混合時間較佳為30分鐘~4小時,更佳為30分鐘~2小時。攪拌構件之旋轉速度以約20~300rpm為較佳。
(脫水步驟)
期望上述混合步驟中所得到之預備混合物,進一步經過脫水步驟。該脫水步驟為將預備混合物中之殘存水分之至少一部分除去的步驟。將殘存水分除去之方法無特別限制,例如,可列舉於約30~60℃之溫度條件下,於減壓下(1.2kPa以下,較佳為0.6~1.2kPa)進行30分鐘以上脫水的方法。又,脫水步驟亦有兼為混合步驟之情況。在此情況,較佳可於攪拌構件之旋轉速度20~300rpm,在上述脫水步驟之溫度及減壓條件下進行混合及脫水。就該兼為混合步驟之脫水步驟的時間而言,可將上述之較佳混合時間,加算用於脫水之時間,以例如混合及脫水時間合併3~5小時為較佳。
上述脫水步驟中,以將預備混合物之水分量調至0.050質量%以下為較佳,以調至0.025質量%以下為更佳,以調至0.015質量%以下為進一步更佳。再者,預備混合物之水分量,可依照卡爾-菲舍爾法測定。例如,可基於JIS K0068(2001年),依照電量滴定法,使用以碘化物離子・二氧化硫・醇為主成分之電解液(例如商品名Aquamicron CXU,API公司製)作為卡爾-菲舍爾試藥,並使用水分測定裝置(例如三菱化學公司製)而測定。
藉由將經過上述混合步驟及脫水步驟之包含多元醇化合物(U)、樹脂成分(II)、及視需要包含之成分的預備混合物,與聚異氰酸酯化合物(V)混合,亦可製作於濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物方面適用的胺基甲酸酯組成物。用於將預備混合物與聚異氰酸酯化合物(V)混合之混合裝置無特別限制,可使用上述製作胺基甲酸酯組成物所用的混合裝置等。
濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物,可藉由上述胺基甲酸酯組成物之反應(主要為藉由多元醇化合物(U)與異氰酸酯化合物(V)之反應而生成胺基甲酸酯預聚合物的反應),得到包含預聚合物(反應生成物)之混合物,藉由將該混合物與1分子中具有2個以上異氰酸基的異氰酸酯化合物(V’)混合而製作。
就濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物中所含的異氰酸酯化合物(V’)而言,只要為1分子中具有2個以上異氰酸基之異氰酸酯化合物,無特別限定,可列舉與胺基甲酸酯組成物所含之異氰酸酯化合物(V)同樣的化合物。亦即,就上述異氰酸酯化合物(V’)之具體例而言,可列舉二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯甲酯等聚異氰酸酯,可將此等以1種單獨使用,亦可將2種以上併用。
又,就濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物所含之異氰酸酯化合物(V’)而言,除異氰酸酯化合物(V)外,亦可為例如上述聚異氰酸酯與三元醇之反應生成物、聚異氰酸酯之雙縮脲體、異氰尿酸酯體等之改質體等,可將此等以1種單獨使用,亦可將2種以上併用。其中,就上述三元醇而言,只要為1分子中具有3個羥基者,無特別限定,例如,可列舉1,2,5-己三醇、1,2,6-己三醇、1,2,3-丙三醇、1,2,3-苯三醇、1,2,4-苯三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷等。就此種異氰酸酯化合物(V’)而言,從「接著性之效果更優良」的理由,以選自包含六亞甲基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷之反應生成物、六亞甲基二異氰酸酯之雙縮脲體、及六亞甲基二異氰酸酯之異氰尿酸酯體之群組的至少1種為較佳。
在製作上述之包含預聚合物的混合物時,期望經由下述預聚合物生成步驟。
(預聚合物生成步驟)
預聚合物生成步驟為從胺基甲酸酯組成物得到上述預聚合物的步驟,該胺基甲酸酯組成物較佳為從藉由上述經由混合步驟及脫水步驟之包含多元醇化合物(U)、樹脂成分(II)、及視需要包含之成分的預備混合物,與聚異氰酸酯化合物(V)混合所得到之樹脂組成物。
又,將包含多元醇化合物(U)、樹脂成分(II)、及視需要包含之成分的預備混合物,與聚異氰酸酯化合物(V)混合,可同時或連續地,進行預聚合物生成。預聚合物之生成條件,可依據胺基甲酸酯組成物所含之多元醇化合物(U)、異氰酸酯化合物(V)之種類等而適宜設定。例如,在預備混合物與聚異氰酸酯化合物(V)之混合時或混合後,以將該混合物於攪拌條件下,調至異氰酸酯化合物(V)之熔點以上的溫度為較佳。又,預聚合物之生成,以在氮、氬等惰性氣體環境下或減壓下進行為較佳。
在上述預聚合物生成步驟中,以將異氰酸酯化合物(V)與上述預備混合物混合後,再與促進預聚合物之生成反應的觸媒混合為較佳。觸媒之種類無特別限定,而以金屬觸媒或胺觸媒等為較佳。又,可將此等觸媒合併使用。藉此,可良好地維持所生成之預聚合物的黏度。例如,在預備混合物中包含粉體成分之情況,藉由添加上述觸媒,研判不致引起預聚合物之急遽生成反應,藉此可良好地維持黏度。
就金屬觸媒而言,可例示有機金屬系觸媒等。就有機金屬系觸媒而言,例如,可列舉二甲基錫二月桂酸鹽、二丁基錫二月桂酸鹽、二辛基錫月桂酸鹽(DOTL)、二辛基錫二月桂酸鹽、二丁基錫二乙酸鹽、鉍系觸媒(例如,日東化成公司製之無機鉍(Neostan U-600、U-660))等。
就胺觸媒而言,可列舉三伸乙基二胺、雙(二甲基胺基乙基)醚、二(N,N-二甲基胺基乙基)胺等。
在使用上述觸媒之情況,其摻合量,相對於100質量份之胺基甲酸酯組成物所含之多元醇化合物(U)及聚異氰酸酯化合物(V)的合計量,以0.001~10質量份為較佳,以0.001~5質量份為更佳。
(濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物生成步驟)
濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物之生成步驟,為將上述包含預聚合物之混合物與1分子中具有2個以上異氰酸基之異氰酸酯化合物(V’)混合,得到濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物,典型而言,單液濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物的步驟。所得到之濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物,至少包含上述粉體、上述預聚合物、及異氰酸酯化合物(V’)。
其中,將包含預聚合物之混合物與異氰酸酯化合物(V’)混合的方法無特別限制,例如,適合使用與胺基甲酸酯組成物之混合步驟中所用的混合裝置相同之裝置進行混合的方法。又,混合時之溫度無特別限定,然而以在作為濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物之一成分即異氰酸酯化合物(V’)之熔點以上的溫度混合為較佳。混合時之環境無特別限制,而以在氮、氬等惰性氣體環境下或減壓下混合為較佳。
又,上述濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物,為誘導所得到之濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物(典型而言為單液濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物)之濕氣硬化,以包含硬化觸媒為較佳。藉此,所得到之濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物的接著性更優良。
就上述硬化觸媒而言,只要為誘導濕氣硬化者,無特別限定,可使用先前周知者。就硬化觸媒而言,例如,可列舉作為上述預聚合物生成步驟可使用的觸媒而例示之有機金屬系觸媒。
在使用上述硬化觸媒之情況,其摻合量,相對於胺基甲酸酯組成物所含之多元醇化合物(U)及異氰酸酯化合物(V)以及濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物中新添加的異氰酸酯化合物(V’)之合計量100質量份,以0.001~10質量份為較佳,以0.001~5質量份為更佳。
>樹脂成分(II)>
樹脂成分(II)為選自具有源自芳香族乙烯化合物之聚合物嵌段(A)與源自共軛二烯化合物之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物(IIa)、烯烴系樹脂(IIb)、苯乙烯系樹脂(IIc)、共軛二烯聚合物(IId)中的至少1種。
(嵌段共聚物(IIa))
可使用作為樹脂成分(II)之嵌段共聚物(IIa),為具有包含源自芳香族乙烯化合物之結構單元的聚合物嵌段(A),及包含源自共軛二烯化合物之結構單元之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物,較佳為嵌段共聚物之氫化物。在本說明書中,亦將嵌段共聚物之氫化物稱為氫化嵌段共聚物。
較佳為具有含有超過70莫耳%之源自芳香族乙烯化合物之結構單元的聚合物嵌段(A),及含有30莫耳%以上之源自共軛二烯化合物之結構單元之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物。
嵌段共聚物(IIa)中的聚合物嵌段(A)之含量(在具有複數個聚合物嵌段(A)之情況,為彼等之合計含量),以3質量%以上為較佳,以6質量%以上為更佳,以10質量%以上為進一步更佳。又,以80質量%以下為較佳,以50質量%以下為更佳,以35質量%以下為進一步更佳,以22質量%以下為再進一步更佳,以18質量%以下為特佳,以16質量%以下為最佳。例如,較佳為3~80質量%,更佳為6~22質量%,進一步更佳為10~16質量%。藉由將聚合物嵌段(A)之含量調至3質量%以上,則力學物性變高,藉由調至80質量%以下,則成形性變高。
再者,嵌段共聚物中的聚合物嵌段(A)之含量,為藉由1
H-NMR測定求得之值,更詳細而言,為依照實施例記載之方法而測定的值。
(聚合物嵌段(A))
聚合物嵌段(A)含有超過例如70莫耳%的源自芳香族乙烯化合物之結構單元(以下,簡稱為「芳香族乙烯化合物單元」),從機械物性之觀點而言,較佳為80莫耳%以上,更佳為85莫耳%以上,進一步更佳為90莫耳%以上,特佳為95莫耳%以上,實質上亦可為100莫耳%。
就前述芳香族乙烯化合物而言,可列舉例如苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、2,6-二甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、α-甲基-鄰甲基苯乙烯、α-甲基-間甲基苯乙烯、α-甲基-對甲基苯乙烯、β-甲基-鄰甲基苯乙烯、β-甲基-間甲基苯乙烯、β-甲基-對甲基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、α-甲基-2,6-二甲基苯乙烯、α-甲基-2,4-二甲基苯乙烯、β-甲基-2,6-二甲基苯乙烯、β-甲基-2,4-二甲基苯乙烯、鄰氯苯乙烯、間氯苯乙烯、對氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、α-氯-鄰氯苯乙烯、α-氯-間氯苯乙烯、α-氯-對氯苯乙烯、β-氯-鄰氯苯乙烯、β-氯-間氯苯乙烯、β-氯-對氯苯乙烯、2,4,6-三氯苯乙烯、α-氯-2,6-二氯苯乙烯、α-氯-2,4-二氯苯乙烯、β-氯-2,6-二氯苯乙烯、β-氯-2,4-二氯苯乙烯、鄰三級丁基苯乙烯、間三級丁基苯乙烯、對三級丁基苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、鄰氯甲基苯乙烯、間氯甲基苯乙烯、對氯甲基苯乙烯、鄰溴甲基苯乙烯、間溴甲基苯乙烯、對溴甲基苯乙烯、經矽烷基取代之苯乙烯衍生物、茚、乙烯基萘等。此等芳香族乙烯化合物可單獨使用1種,亦可使用2種以上。其中,從製造成本與物性平衡之觀點而言,以苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、及此等之混合物為較佳,以苯乙烯為更佳。
但是,只要不妨礙本發明之目的及效果,聚合物嵌段(A)亦能以小於30莫耳%之比例含有芳香族乙烯化合物以外的源自其他不飽和單體之結構單元(以下,簡稱為「其他不飽和單體單元」)。就該其他不飽和單體而言,可列舉如選自包含丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、異丁烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基乙烯基醚、N-乙烯基咔唑、β-蒎烯、8,9-對薄荷烯、雙戊烯、亞甲基降冰片烯、2-亞甲基四氫呋喃等之群組中的至少1種。在聚合物嵌段(A)含有該其他不飽和單體單元之情況,鍵結形態無特別限制,可為無規則、錐狀之任一種。
聚合物嵌段(A)中的前述源自其他不飽和單體之結構單元的含量,較佳為10莫耳%以下,更佳為5莫耳%以下,進一步更佳為0莫耳%。
嵌段共聚物(IIa)只要至少具有1個前述聚合物嵌段(A)即可。在嵌段共聚物具有2個以上聚合物嵌段(A)之情況,彼等聚合物嵌段(A)可相同亦可相異。再者,在本說明書中「聚合物嵌段相異」意指構成聚合物嵌段之單體單元、重量平均分子量、立體規則性、及在具有複數種單體單元之情況,各單體單元之比率及共聚合的形態(無規則、梯度、嵌段)中至少1個相異。
在本實施態樣中,嵌段共聚物(IIa)以具有2個前述聚合物嵌段(A)為較佳。
嵌段共聚物(IIa)所具有之前述聚合物嵌段(A)的重量平均分子量(Mw),無特別限制,然而嵌段共聚物所具有的前述聚合物嵌段(A)中,至少1個聚合物嵌段(A)之重量平均分子量較佳為3,000~60,000,更佳為4,000~50,000。嵌段共聚物藉由至少具有1個為前述範圍內之重量平均分子量的聚合物嵌段(A),機械強度更提高,薄膜成形性亦優良。
再者,本說明書及申請專利範圍記載之「重量平均分子量」,全為藉由凝膠滲透層析(GPC)測定所求得的標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量,詳細之測定方法可依照實施例記載的方法。嵌段共聚物所具有的各聚合物嵌段(A)之重量平均分子量,可在製造步驟中每次各聚合物嵌段之聚合結束時,測定取樣之液而求得。又,例如在具有A1-B-A2結構之三嵌段共聚物的情況,藉由將最初之聚合物嵌段A1及聚合物嵌段B之重量平均分子量以上述方法求得,然後從嵌段共聚物之重量平均分子量減去彼等,可求得第2聚合物嵌段A2之重量平均分子量。又,就其他方法而言,在具有A1-B-A2結構之三嵌段共聚物的情況,聚合物嵌段(A)之合計重量平均分子量,可從嵌段共聚物之重量平均分子量及以1
H-NMR測定而確認的聚合物嵌段(A)之合計含量算出,藉由GPC測定,算出失活之最初聚合物嵌段A1的重量平均分子量,藉由將其減去,亦可求得第2聚合物嵌段A2之重量平均分子量。
(聚合物嵌段(B))
聚合物嵌段(B)為含有例如30莫耳%以上,較佳50莫耳%以上,更佳65莫耳%以上,進一步更佳80莫耳%以上之源自共軛二烯化合物之結構單元的聚合物嵌段。聚合物嵌段(B)亦可全部為源自共軛二烯化合物之結構單元。亦即,聚合物嵌段(B)所含之源自共軛二烯化合物之結構單元亦可為100莫耳%。
共軛二烯化合物以含有異戊二烯為較佳,尤其以含有20質量%以上之異戊二烯為更佳,以含有40質量%以上為進一步更佳,再者,亦可含有70質量%以上,或含有90質量%以上。
聚合物嵌段(B)可含有30莫耳%以上之單獨源自異戊二烯的結構單元,亦可含有30莫耳%以上之2種以上源自共軛二烯化合物的結構單元。
就前述共軛二烯化合物而言,除異戊二烯外,可列舉丁二烯、己二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、香葉烯等。就前述共軛二烯化合物而言,以異戊二烯、異戊二烯與丁二烯之混合物為較佳,以異戊二烯為更佳。
在前述共軛二烯化合物為丁二烯與異戊二烯之混合物的情況,彼等之混合比率[異戊二烯/丁二烯](質量比)無特別限制,較佳為5/95~95/5,更佳為10/90~90/10,進一步更佳為40/60~70/30,特佳為45/55~65/35。再者,若該混合比率[異戊二烯/丁二烯]以莫耳比表示,較佳為5/95~95/5,更佳為10/90~90/10,進一步更佳為40/60~70/30,特佳為45/55~55/45。
又,在前述共軛二烯化合物為丁二烯與異戊二烯之混合物的情況,以13
C-NMR測定之化學位移值24~25ppm之波峰面積對化學位移值5~50ppm之波峰面積的比率,從制振性之觀點而言,以4%以下為較佳,以2%以下為更佳,以1%以下為進一步更佳,以0.5%以下為最佳。以13
C-NMR測定之化學位移值5~50ppm的波峰對應於聚合物嵌段(B)中之全部結構單元;化學位移值24~25ppm之波峰對應於源自異戊二烯之結構單元以1,4-鍵結連續連接的部位。
若換言之,聚合物嵌段(B)亦以含有30莫耳%以上之源自異戊二烯的結構單元(以下,簡稱為「異戊二烯單元」)為較佳,亦以含有30莫耳%以上之源自異戊二烯及丁二烯之混合物的結構單元(以下,簡稱為「異戊二烯及丁二烯之混合物單元」)為較佳。
再者,聚合物嵌段(B)具有2個以上之結構單元的情況,彼等之鍵結形態可由無規則、錐狀、完全交互、一部分嵌段、嵌段、或彼等之2種以上的組合而形成。
(聚合物嵌段(B)之乙烯基鍵結量)
在構成聚合物嵌段(B)之構成單元為異戊二烯單元、異戊二烯及丁二烯之混合物單元之任一者的情況,就異戊二烯及丁二烯個別之鍵結形態而言,在丁二烯之情況可為1,2-鍵結、1,4-鍵結,在異戊二烯之情況可為1,2-鍵結、3,4-鍵結、1,4-鍵結。
在嵌段共聚物(IIa)中,聚合物嵌段(B)中之3,4-鍵結單元及1,2-鍵結單元之含量(亦即乙烯基鍵結量)的合計,較佳為50莫耳%以上,更佳為60莫耳%以上,進一步更佳為65莫耳%以上,再進一步更佳為70莫耳%以上。又,雖無特別限制,然而聚合物嵌段(B)中之乙烯基鍵結量的上限值,可為90莫耳%,亦可為88莫耳%,亦可為85莫耳%。其中,乙烯基鍵結量係依照實施例記載之方法,藉由1
H-NMR測定而算出的值。
由於藉由提高聚合物嵌段(B)之乙烯基鍵結量,顯示與基質樹脂成分(I)之相容性有提高的傾向,故使樹脂成分(II)利於分散於樹脂組成物中。
又,嵌段共聚物所具有之前述聚合物嵌段(B)之合計的重量平均分子量,從制振性等之觀點而言,於氫化前之狀態,較佳為15,000~800,000,更佳為20,000~400,000,進一步更佳為20,000~300,000,特佳為30,000~300,000,最佳為40,000~300,000。
再者,聚合物嵌段(B)只要不妨礙本發明之目的及效果,可含有源自前述共軛二烯化合物以外之其他聚合性單體的結構單元。在此情況,於聚合物嵌段(B)中源自前述共軛二烯化合物以外之其他聚合性單體之結構單元的含量,較佳為70莫耳%以下,更佳為50莫耳%以下,進一步更佳為35莫耳%以下,特佳為20莫耳%以下。源自共軛二烯化合物以外之其他聚合性單體之結構單元含量的下限值無特別限制,可為0莫耳%,亦可為5莫耳%,亦可為10莫耳%。
就該其他聚合性單體而言,可列舉選自包含例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對三級丁基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、乙烯基萘及乙烯基蒽等之芳香族乙烯化合物、以及甲基丙烯酸甲酯、甲基乙烯基醚、N-乙烯基咔唑、β-蒎烯、8,9-對薄荷烯、雙戊烯、亞甲基降冰片烯、2-亞甲基四氫呋喃、1,3-環戊二烯、1,3-環己二烯、1,3-環庚二烯、1,3-環辛二烯等之群組中的至少1種化合物為較佳。其中,以苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯為較佳,以苯乙烯為更佳。
在聚合物嵌段(B)含有源自共軛二烯化合物以外之其他聚合性單體之結構單元的情況,就其具體組合而言,較佳為異戊二烯與苯乙烯。
在聚合物嵌段(B)含有源自共軛二烯化合物以外之其他聚合性單體之結構單元的情況,其鍵結形態無特別限制,可為無規則、錐狀之任一種,而以無規則為較佳。
嵌段共聚物只要至少具有1個上述聚合物嵌段(B)即可。在嵌段共聚物具有2個以上聚合物嵌段(B)之情況,彼等聚合物嵌段(B)可相同亦可相異。
在本發明中,嵌段共聚物以只具有1個上述聚合物嵌段(B)為較佳。
嵌段共聚物(IIa)中之聚合物嵌段(B)的含量(在具有複數個聚合物嵌段(B)之情況,為彼等之合計含量)無特別限制,較佳為20~97質量%,更佳為78~94質量%,進一步更佳為84~90質量%。藉由將聚合物嵌段(B)之含量調成20質量%以上,則成形性變高,藉由調成97質量%以下,則力學強度變高。
(聚合物嵌段(A)與聚合物嵌段(B)之鍵結樣式)
嵌段共聚物,只要聚合物嵌段(A)與聚合物嵌段(B)鍵結,其鍵結形式無限定,可為直鏈狀、分枝狀、放射狀、或此等2種以上組合之鍵結樣式的任一種。其中,聚合物嵌段(A)與聚合物嵌段(B)之鍵結形式以直鏈狀為較佳,就其例而言,可列舉將聚合物嵌段(A)以A,又將聚合物嵌段(B)以B表示時,以A-B表示之二嵌段共聚物、以A-B-A或B-A-B表示之三嵌段共聚物、以A-B-A-B表示之四嵌段共聚物、以A-B-A-B-A或B-A-B-A-B表示之五嵌段共聚物、(A-B)nX型共聚物(X表示偶合劑殘基,n表示3以上之整數)等。其中,以直鏈狀之三嵌段共聚物、或二嵌段共聚物為較佳,使用A-B-A型之三嵌段共聚物,從柔軟性、製造容易性等之觀點而言,為較佳。
其中,在本說明書中,有同種之聚合物嵌段經由二官能之偶合劑等以直線狀鍵結的情況,所鍵結之聚合物嵌段全部可當作一個聚合物嵌段處理。因此,上述例示所包含之原本嚴格上應以Y-X-Y(X表示偶合殘基)表示的聚合物嵌段,除了特別需要與單獨之聚合物嵌段Y區別的情況,全部以Y表示。在本說明書中,為了將包含偶合劑殘基之此種聚合物嵌段以上述方式處理,例如,包含偶合劑殘基,嚴格上應以A-B-X-B-A(X表示偶合劑殘基)表示之嵌段共聚物以A-B-A表記,並當作三嵌段共聚物之一例處理。
嵌段共聚物(IIa)雖不氫化亦可,但以氫化物為較佳。再者,嵌段共聚物(IIa)中之聚合物嵌段(B),相對於嵌段共聚物(IIa)中之聚合物嵌段(B)所具有的碳-碳雙鍵之全部莫耳數,較佳10莫耳%以上,更佳50莫耳%以上,進一步更佳70莫耳%以上,再進一步更佳85莫耳%以上被氫化。
若聚合物嵌段(B)之至少10莫耳%被氫化,則容易使耐熱性及耐候性提高。再者,該值係稱為氫化率(hydrogenation ratio)。氫化率之上限值無特別限制,而上限值可為99莫耳%,亦可為97莫耳%,亦可為95莫耳%,亦可為93莫耳%。
上述之氫化率,為將源自聚合物嵌段(B)中之共軛二烯化合物之結構單元中的碳-碳雙鍵之含量,於氫化後藉由1
H-NMR測定所求得之值,更詳細而言,為依照實施例記載之方法所測定的值。
再者,聚合物嵌段(B)之氫化率,例如,可藉由在進行氫化時改變所使用之觸媒的使用量而調整。因此,藉由調整氫化時之觸媒使用量,可將氫化率調至上述之範圍。
(氫化嵌段共聚物之重量平均分子量(Mw))
氫化嵌段共聚物之藉由凝膠滲透層析並以標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw),較佳為20,000~800,000,更佳為30,000~500,000,進一步更佳為30,000~400,000,特佳為40,000~350,000,最佳為50,000~300,000。若嵌段共聚物之重量平均分子量為20,000以上,則耐熱性變高,若為800,000以下,則成形性變得良好。
嵌段共聚物(IIa)只要無損於本發明之目的及效果,可在分子鏈中及/或分子末端,具有1種或2種以上羧基、羥基、酸酐基、胺基、環氧基等官能基,又,亦可為不具有官能基者。
(嵌段共聚物(IIa)之製造方法)
嵌段共聚物(IIa),可藉由例如溶液聚合法、乳化聚合法或固相聚合法等而製造。其中以溶液聚合法為較佳,例如,可適當使用陰離子聚合、陽離子聚合等離子聚合法、自由基聚合法等周知方法。其中,以陰離子聚合法為較佳。陰離子聚合法,係在溶劑、陰離子聚合起始劑、及視需要加入之路易士鹼存在下,逐次添加選自包含芳香族乙烯化合物、共軛二烯化合物及異丁烯之群組的至少1種,得到嵌段共聚物,並視需要添加偶合劑,使其反應。再者,藉由將嵌段共聚物氫化,可得到氫化嵌段共聚物。
就上述方法中可使用作為陰離子聚合之聚合起始劑的有機鋰化合物而言,例如可列舉甲基鋰、乙基鋰、正丁基鋰、二級丁基鋰、三級丁基鋰、戊基鋰等。又,就可使用作為聚合起始劑之二鋰化合物而言,例如可列舉萘二鋰、二鋰己基苯等。
就前述偶合劑而言,可列舉如二氯甲烷、二溴甲烷、二氯乙烷、二溴乙烷、二溴苯、苯甲酸苯酯等。
此等聚合起始劑及偶合劑之使用量,可依據為目的之嵌段共聚物所期望的重量平均分子量而適宜決定。通常烷基鋰化合物、二鋰化合物等起始劑,相對於每100質量份之使用於聚合之芳香族乙烯化合物及共軛二烯化合物等單體之合計量,以0.01~0.2質量份之比例使用為較佳,在使用偶合劑之情況,相對於每100質量份之前述單體的合計量,以0.001~0.8質量份之比例使用為較佳。
就溶劑而言,若不涉及對陰離子聚合反應之不良影響,無特別限制,例如,可列舉環己烷、甲基環己烷、正己烷、正戊烷等脂肪族烴;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴等。又,聚合反應通常於0~100℃,較佳為10~70℃之溫度,進行0.5~50小時,較佳為1~30小時。
又,聚合時藉由添加為共觸媒(乙烯化劑)之路易士鹼,可提高聚合物嵌段(B)之3,4-鍵結及1,2-鍵結的含量(乙烯基鍵結量),然而在本實施態樣中,就該路易士鹼而言,以使用2,2-二(2-四氫呋喃基)丙烷[DTHFP]為較佳。藉由使用該DTHFP,並含有作為共軛二烯化合物之異戊二烯,可在溫和條件下使乙烯基鍵結量及氫化率一起升高,而易於得到機械物性優良的嵌段共聚物之氫化物。
先前,為提高嵌段共聚物之氫化物的乙烯基鍵結量,通常使用路易士鹼作為乙烯基化劑。就該路易士鹼而言,可使用四氫呋喃(THF)等醚類、N,N,N’,N’-四甲基伸乙基二胺(TMEDA)等胺類等(參照專利文獻2之段落[0028])。
再者,具有含有源自芳香族乙烯化合物之結構單元的聚合物嵌段(A),及含有源自共軛二烯化合物之結構單元之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物之氫化物中,例如在聚合物嵌段(B)只由丁二烯形成之情況,由於其立體障壁低,即使用先前之方法,較易兼具高乙烯基鍵結量及高氫化率。
然而,從「以實際所用之溫度條件提高制振性」的觀點,雖聚合物嵌段(B)含有異戊二烯有效,然而在含有異戊二烯之情況,由於其立體障壁高,難以將乙烯基鍵結量及氫化率兩者同時提高。
又例如,如國際公開第2015/156334號之製造例7所示,雖亦可見乙烯基鍵結量及氫化率兩者均高之例,然而在同一文獻中,使用TMEDA作為乙烯基化劑時,由於TMEDA使氫化觸媒失活,必須多量地使用氫化觸媒,在此情況,原因雖未確定,但即使乙烯基鍵結量及氫化率數值提高,實際上在使用之溫度條件下,難以提高制振性。
又,如上述使用多量氫化觸媒之情況,引起聚合物嵌段(A)之苯環被氫化的核氫化,研判會產生「無法得到作為制振材料所尋求之機械物性」的問題。
本發明人等藉由使用DTHFP作為乙烯基化劑,發現即使為包含異戊二烯之嵌段共聚物,仍可在不使用多量氫化劑之溫和條件下,兼具高乙烯基鍵結量及氫化率。藉由溫和條件下兼具高乙烯基鍵結量及氫化率,可得到氫化率高,且於實際所用之溫度條件下制振性高的嵌段共聚物。
只要無損於本發明之效果,亦可與前述DTHFP一起,併用其他路易士鹼。就其他路易士鹼而言,例如,可列舉二甲基醚、二乙基醚、四氫呋喃等醚類;乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚等二醇醚類;三乙基胺、N,N,N’,N’-四亞甲基二胺、N-甲基啉等胺類等。
DTHFP之添加量,可藉由將構成聚合物嵌段(B)之異戊二烯單元及/或丁二烯單元的乙烯基鍵結量以何種程度控制而決定。因此,就路易士鹼之添加量而言,從滿足前述較佳乙烯基鍵結量之條件的觀點,作為聚合起始劑使用之烷基鋰化合物或二鋰化合物所含有的每1克原子鋰,通常以0.1~1,000莫耳,較佳為0.3~100莫耳,最佳為0.5~10莫耳之範圍內使用為較佳。
依照上述之方法進行聚合後,添加醇類、羧酸類、水等活性氫化合物使聚合反應停止。然後,藉由在惰性有機溶劑中,氫化觸媒存在下進行加氫反應(氫化反應),可得到氫化之共聚物。氫化反應可在氫壓力為0.1~20MPa,較佳0.5~15MPa,更佳0.5~5MPa,反應溫度為20~250℃,較佳50~180℃,更佳70~180℃,反應時間通常為0.1~100小時,較佳1~50小時之條件下實施。
就氫化觸媒而言,從「抑制前述芳香族乙烯化合物之核氫化,同時進行聚合物嵌段(B)之氫化反應」的觀點而言,例如,可列舉雷氏鎳(Raney nickel);包含過渡金屬化合物與烷基鋁化合物、烷基鋰化合物等之組合的齊格勒(Ziegler)系觸媒;茂金屬系觸媒等。從前述同樣之觀點,其中以齊格勒系觸媒為較佳,以包含過渡金屬化合物與烷基鋁化合物之組合的齊格勒系觸媒為更佳,以包含鎳化合物與烷基鋁化合物之組合的齊格勒系觸媒(Al/Ni系齊格勒觸媒)為進一步更佳。
以此種方式所得到之氫化嵌段共聚物,可藉由將聚合反應液注入甲醇等使其凝固後,加熱或減壓乾燥,或實施汽提(即將聚合反應液通蒸氣,同時注入熱水中,使溶劑共沸除去)後,藉由加熱或減壓乾燥而取得。
由此所得到之氫化嵌段共聚物,理應無特別限制,然而所使用之路易士鹼有殘存於聚合物內的傾向。亦即,上述氫化嵌段共聚物為含有2,2-二(2-四氫呋喃基)丙烷[DTHFP]者,通常有含有5質量ppm以上之DTHFP的傾向,亦有時含有10質量ppm以上之DTHFP。DTHFP之含量上限值可為2,000質量ppm,亦可為1,000質量ppm,亦可為500質量ppm,亦可為250質量ppm,亦可為50質量ppm,亦可為30質量ppm。
另一方面,若依照上述製造方法,氫化嵌段共聚物有不含DTHFP以外之路易士鹼(乙烯基化劑)之傾向,若具體地列舉,不含二甲基醚、二乙基醚、四氫呋喃(THF)、乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚、三乙基胺、N,N,N’,N’-四亞甲基二胺(TMEDA)及N-甲基啉之任一者,或此等之含量之任一者均為1ppm以下的傾向。
氫化嵌段共聚物中之上述路易士鹼的含量,理應無特別限制,而可藉由氣體層析求得。
(烯烴系樹脂(IIb))
就可使用作為樹脂成分(II)之烯烴系樹脂(IIb)而言,可列舉使烯烴聚合所得到的聚烯烴系樹脂、烯烴系聚合物等。
就構成聚烯烴系樹脂之烯烴而言,例如,可列舉乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯、環己烯等。構成聚烯烴系樹脂之烯烴,可為單獨1種,亦可為2種以上。尤其就為聚烯烴系樹脂之一的聚丙烯系樹脂而言,例如,可列舉均聚丙烯、丙烯-乙烯無規則共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-丁烯無規則共聚物、丙烯-乙烯-丁烯無規則共聚物、丙烯-戊烯無規則共聚物、丙烯-己烯無規則共聚物、丙烯-辛烯無規則共聚物、丙烯-乙烯-戊烯無規則共聚物、丙烯-乙烯-己烯無規則共聚物等。又,此等聚丙烯系樹脂中,亦可使用將丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不飽和單羧酸;馬來酸、檸康酸、衣康酸等不飽和二羧酸;彼等不飽和單羧酸或不飽和二羧酸之酯、醯胺或醯亞胺;馬來酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐等不飽和二羧酸酐等改質劑進行接枝共聚合的改質聚丙烯系樹脂。
就烯烴系聚合物而言,為選自包含乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)及聚乙烯系樹脂之群組中的至少1種烯烴系聚合物。
就可作為乙烯-丙烯-二烯共聚物橡膠之原料的二烯而言,可列舉1,4-己二烯、1,6-辛二烯、2-甲基-1,5-己二烯、6-甲基-1,6-庚二烯、7-甲基-1,6-辛二烯等鏈狀非共軛二烯;環己二烯、二氯戊二烯、甲基四氫茚、5-乙烯基降冰片烯、5-亞乙基-2-降冰片烯、5-亞甲基-2-降冰片烯、5-異亞丙基-2-降冰片烯、6-氯甲基-5-異丙烯基-2-降冰片烯等環狀非共軛二烯;2,3-二異亞丙基-5-降冰片烯、2-亞乙基-3-異亞丙基-5-降冰片烯、2-丙烯基-2,2-降冰片二烯、1,3,7-辛三烯、1,4,9-癸三烯等三烯等。
(苯乙烯系樹脂(IIc))
就可作為樹脂成分(II)使用之苯乙烯系樹脂(IIc)而言,可列舉聚α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯/苯乙烯共聚物、苯乙烯系單體共聚物、苯乙烯系單體/芳香族系單體共聚物等。
(共軛二烯聚合物(IId))
就可作為樹脂成分(II)使用之共軛二烯聚合物(IId)而言,可列舉共軛二烯單體之單獨聚合物或共聚物,或共軛二烯單體與排除芳香族乙烯化合物之其他單體的共聚物。就前述其他單體而言,可列舉可與前述共軛二烯單體共聚合之單體。
就共軛二烯單體而言,可列舉1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、1,3-己二烯、4,5-二乙基-1,3-辛二烯、3-丁基-1,3-辛二烯等。此等單體,可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。此等之中,以1,3-丁二烯及異戊二烯為較佳,以異戊二烯為更佳。
就可與共軛二烯單體共聚合之單體而言,無特別限定,例如,可列舉乙烯、丙烯、1-丁烯等鏈狀烯烴單體;環戊烯、2-降冰片烯等環狀烯烴單體;1,5-己二烯、1,6-庚二烯、1,7-辛二烯、二環戊二烯、5-亞乙基-2-降冰片烯等非共軛二烯單體;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯醯胺等。此等單體,可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
就共軛二烯聚合物而言,可列舉天然橡膠(NR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、聚異戊二烯橡膠(IR)、聚丁二烯橡膠(BR)、異戊二烯-異丁烯共聚合橡膠(IIR)、乙烯-丙烯-二烯系共聚合橡膠、丁二烯-異戊二烯共聚物橡膠(BIR)等。其中,以聚異戊二烯橡膠及聚丁二烯橡膠為較佳,以聚異戊二烯橡膠為更佳。
(樹脂成分(II)之物性)
本發明之樹脂組成物所含之樹脂成分(II),以滿足下述之條件(1)為較佳。在樹脂成分(II)包含嵌段共聚物(IIa)及烯烴系樹脂(IIb)中至少一者之情況,以滿足條件(1)為更佳。
條件(1):使用脈衝NMR裝置測定之運動性參數M為0.01~0.25秒,該運動性參數M係針對以弛豫時間x與弛豫強度y所表示的弛豫曲線,使用進行下述式[I]之擬合而決定的係數A1
~A3
及各成分的自旋-自旋弛豫時間τ1
~τ3
,以下述式[II]求得者,
y=A1
⁎exp(-0.5⁎(x/τ1
)2
)+A2
⁎exp(-0.5⁎(x/τ2
)2
) +A3
⁎exp(-x/τ3
) [I]
M=(τ2
⁎A2
+τ3
⁎A3
)/(A2
+A3
) [II]。
上述弛豫曲線為源自運動性比較低之1成分,及運動性比較高之2成分合計3成分的弛豫曲線重疊而成者,藉由將上述弛豫曲線使用式[I],以最小平方法擬合,可求得各個成分之比例及運動性。
式[I]之第一項源自運動性比較低之成分的弛豫,第二項及第三項源自運動性比較高之成分的弛豫。又,A1
對應於運動性比較低之成分的比例,A2
及A3
對應於運動性比較高之成分的比例。
若以樹脂成分(II)為嵌段共聚物之情況為例,運動性參數M為藉由脈衝NMR測定嵌段共聚物之行為時,表示源自聚合物嵌段(B)之弛豫的傾斜度,主要表示源自共軛二烯之運動性的主要指標。若使用脈衝NMR,對嵌段共聚物賦予設定頻率之脈衝,則弛豫剛開始後,產生源自運動性比較低之成分之聚合物嵌段(A)的弛豫,然後,出現源自運動性比較高之成分之聚合物嵌段(B)的弛豫。利用此現象,可測定聚合物嵌段(B)之物性,藉由上述步驟尋求運動性參數M,可評價源自聚合物嵌段(B)之弛豫的行為。
在樹脂成分(II)為烯烴系樹脂(IIb)之情況亦適用條件(1)。在此情況,運動性參數表示源自烯烴系樹脂之非晶性成分的運動性。
藉由將運動性參數M採取適當之值,對於在實際所使用之溫度區域的振動可有效地產生弛豫,提高制振性。又,藉由將運動性參數M採取適當之值,由於可將樹脂成分(II)之玻璃轉移溫度Tg調至比較大,亦易於藉由後述之凍結粉碎而粉體化。再者,玻璃轉移溫度Tg變大之結果,在使樹脂組成物分散之情況,可對樹脂組成物賦予高強度,維持接著力,同時提高韌性。
運動性參數M更佳為0.01~0.10秒,進一步更佳為0.02~0.08秒,再進一步更佳為0.02~0.06秒。
就用於滿足條件(1)之一手法而言,在樹脂成分(II)包含嵌段共聚物者之情況,例如,可使用異戊二烯作為構成源自共軛二烯化合物之結構單元用的單體。在樹脂成分(II)包含烯烴系樹脂者之情況,例如,可使用4-甲基-1-戊烯作為單體。
再者,在樹脂成分(II)為包含苯乙烯系樹脂(IIc)、共軛二烯聚合物(IId)者之情況,於式[I]內,可將A1
當作0而藉由下述式[I’]進行擬合,於此情況,以滿足下述條件(1’)為較佳。
條件(1’):使用脈衝NMR裝置測定之運動性參數M為0.01~0.25秒,該運動性參數M係針對以弛豫時間x與弛豫強度y所表示的弛豫曲線,使用進行下述式[I’]之擬合而決定的係數A2
、A3
及各成分的自旋-自旋弛豫時間τ2
、τ3
,以下述式[II]求得者,
y=A2
* exp(-0.5 * (x/τ2
)2
)+A3
* exp(-x/τ3
) [I’]
M=(τ2
* A2
+τ3
* A3
)/(A2
+A3
) [II]。
藉由將上述弛豫曲線使用式[I’],以最小平方法擬合,可求得樹脂成分(IIc)及(IId)之運動性。
(條件(2))
樹脂成分(II)以滿足下述條件(2)為較佳。
條件(2):依據JIS K7244-10(2005年),以應變量0.1%、頻率1Hz、測定溫度-70~+100℃、升溫速度3℃/分鐘之條件測定的60℃之剪切儲存模數G’為0.10~0.58MPa,損耗正切tanδ之波峰溫度為-5~+40℃。
測定tanδ時之試驗片,為藉由沖壓成形裝置「NF-50T」(神藤金屬工業所股份有限公司製),以溫度230℃、壓力10MPa加壓3分鐘,製作厚度1.0mm之片,將該片切出成直徑8mm之圓板形狀,作為試驗片。
再者,tanδ之測定裝置無特別限制,可使用旋轉式流變儀「ARES G2」(TA儀器公司製)等,以直徑8mm之平面板挾持前述試驗片,進行試驗。
藉由滿足條件(2),樹脂組成物具有適當之硬度,且顯示高制振性之溫度範圍變得容易涵蓋實際上使用的溫度區域。
就用於滿足條件(2)之一手法而言,例如,可採取提高聚合物嵌段(B)之乙烯基鍵結量的方法。
為tanδ之波峰位置的溫度,更佳為-5~+35℃,進一步更佳為0~+35℃,再進一步更佳為+5~+35℃,特佳為+5~+33℃,最佳為+10~+33℃。
上述60℃之剪切儲存模數G’,更佳為0.1~1.8 MPa,進一步更佳為0.2~1.0MPa,特佳為0.3~0.55 MPa。
欲將樹脂成分(II)之於tanδ之波峰位置的溫度調至上述範圍,只要提高嵌段共聚物之聚合物嵌段(B)的乙烯基鍵結量即可。又,欲將樹脂成分(II)之60℃的剪切儲存模數G’調至上述範圍,可採取調整聚合物嵌段(A)相對於嵌段共聚物之含量的方法,或提高聚合物嵌段(B)之乙烯基鍵結量的方法。
樹脂成分(II)以玻璃轉移溫度Tg為0℃以上,或結晶性樹脂為較佳。藉由滿足此等之任一項條件,將容易進行凍結粉碎,並容易將樹脂成分(II)調至期望之粒徑。
(樹脂成分(II)全體)
樹脂成分(II),較佳在添加於樹脂組成物前之狀態為碎屑狀、丸粒狀、微丸粒狀、或粉體狀之固體。更佳為微丸粒狀或粉體狀之粉碎物。特佳為粉體狀之凍結粉碎物。
添加於樹脂組成物前之粉體狀之樹脂成分(II)的50%體積平均直徑,較佳為0.01至1.0mm,更佳為0.03~0.5mm,進一步更佳為0.05~0.3mm。若粉體狀之樹脂成分(II)的50%體積平均直徑為0.01mm以上,則粉體之製造變得容易,若為0.5mm以下,則樹脂組成物之機械強度變高。
粉體狀之樹脂成分(II)的50%體積平均直徑,可使用粉體分散在水中之樣本,以Malvern公司製Mastersizer 3000藉由濕式之激光繞射而測定。
粉體狀之樹脂成分(II)的50%體積平均直徑,可藉由粉碎條件(處理時間、處理速度等)之調整,及篩網之網孔大小的選擇等,調至上述範圍。
在樹脂成分(II)為碎屑狀、丸粒狀、或微丸粒狀的情況,直徑較佳為0.1至5mm,更佳為0.3至2mm,進一步更佳為0.5至1mm。
>其他成分>
(粉體成分)
作為基質樹脂成分(I)使用之胺基甲酸酯組成物,亦可包含含有填充劑之粉體成分。上述粉體成分只要為含有填充劑之成分,無特別限定,可為只含有該填充劑者,亦可為該填充劑以外,含有例如抗老化劑、抗氧化劑、顏料(染料)、搖變性賦予劑、紫外線吸收劑、難燃劑、界面活性劑(包含均塗劑)、分散劑、脫水劑、接著賦予劑、抗靜電劑等各種添加劑等者。
就上述填充劑而言,可列舉各種形狀之有機或無機之填充劑等。就填充材料而言,例如,可列舉氣相法矽石、鍛燒法矽石、沉澱法矽石、粉碎法矽石、熔融法矽石;矽藻土;氧化鐵、氧化鋅、氧化鈦、氧化鋇、氧化鎂;碳酸鈣、重質碳酸鈣、沉降性碳酸鈣(輕質碳酸鈣)、膠體碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅;蠟石黏土、高嶺黏土、鍛燒黏土;碳黑;此等之脂肪酸處理物、樹脂酸處理物、胺基甲酸酯化合物處理物、脂肪酸酯處理物等。
此等填充材料中,從變得容易調製胺基甲酸酯組成物之黏度及搖變性而言,以碳黑及重質碳酸鈣為較佳。
又,在胺基甲酸酯組成物中含有碳黑作為填充劑之情況,可得到物性(例如,硬度、伸長率等)優良的胺基甲酸酯硬化物。在胺基甲酸酯組成物中含有重質碳酸鈣作為填充劑之情況,可得到深部硬化性優良的胺基甲酸酯組成物。又,在使用丸粒碳黑作為填充劑之情況,不僅作業性變得良好,在與多元醇化合物(U)混合的情況,從能促進脫水之點而言,為更佳。
就上述抗老化劑而言,例如,可列舉受阻酚(hindered phenol)系抗老化劑等。
就上述抗氧化劑而言,例如,可列舉丁基羥基甲苯、丁基羥基苯甲醚等。
就上述顏料而言,例如,可列舉氧化鈦、氧化鋅、群青、紅色氧化鐵、鋅鋇白、鉛、鎘、鐵、鈷、鋁、鹽酸鹽、硫酸鹽、碳黑等無機顏料;偶氮顏料、酞菁顏料、喹吖啶酮顏料、喹吖啶酮醌顏料、二 顏料、蒽嘧啶顏料、蒽嵌蒽醌顏料、陰丹酮顏料、黃士酮顏料、苝顏料、紫蘇酮顏料、二酮基吡咯并吡咯顏料、喹萘醌顏料、蒽醌顏料、硫靛顏料、苯并咪唑酮顏料、異吲哚啉顏料等有機顏料等。
就上述搖變性賦予劑而言,例如,可列舉汽溶膠(Aerosil)(日本汽溶膠公司製)、Dispalon(楠本化成公司製)等。
就上述接著賦予劑而言,例如,可列舉萜烯樹脂、酚樹脂、萜烯-酚樹脂、松香樹脂、二甲苯樹脂等。
就上述難燃劑而言,例如,可列舉磷酸氯烷酯、膦酸二甲酯・甲酯、溴・磷化合物、聚磷酸銨、新戊基溴化物-聚醚、溴化聚醚等。
就上述抗靜電劑而言,例如,可列舉四級銨鹽;聚二醇、環氧乙烷衍生物等親水性化合物等。
在上述胺基甲酸酯組成物中,相對於100質量份之多元醇化合物(U)的粉體成分之含量,以300質量份以下為佳,以0~250質量份為較佳,以0~210質量份為更佳。若粉體成分之含量於上述範圍內,則胺基甲酸酯組成物之黏度變得適切,作業性變良好。
(可塑劑)
樹脂組成物中亦可包含可塑劑。就上述可塑劑而言,例如,可列舉己二酸二異壬酯;鄰苯二甲酸二異壬酯;己二酸二辛酯、琥珀酸異癸酯;二乙二醇二苄酸酯、新戊四醇酯;油酸丁酯、乙醯蓖麻油酸甲酯;磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯;己二酸丙二醇聚酯、己二酸丁二醇聚酯等。
此等可塑劑中,從相容性優良,又成本方面亦有利而言,以己二酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異壬酯為較佳。
此等可塑劑,可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
相對於100質量份之多元醇化合物(U)及異氰酸酯化合物(V)之合計量,可塑劑之含量,以20~80質量份為較佳,以30~70質量份為更佳。
(硬化劑)
樹脂組成物中,為將基質樹脂成分(I)硬化,亦可包含交聯劑、光或熱聚合起始劑、共反應劑等,作為硬化劑。
[樹脂組成物之物性等]
(樹脂成分(II)之平均分散直徑)
樹脂組成物中的樹脂成分(II)之平均分散直徑,為10~5,000μm。樹脂成分(II)之平均分散直徑,較佳為20~3,000μm,更佳為30~1,000μm,進一步更佳為40~500μm,特佳為50~300μm。若平均分散直徑低於10μm,恐怕樹脂組成物之生產性降低,若超過5,000μm,恐怕樹脂組成物之機械物性降低。
推測藉由樹脂組成物中之樹脂成分(II)之平均分散直徑於上述範圍,可使接著劑之接著性或強度不降低,並且抑制樹脂成分(II)之凝集,結果,推測可形成維持拉伸強度及對鋼板之接著性,同時呈現高韌性,並且具備寬廣實際使用溫度範圍中的高制振性等接著性以外之功能的樹脂組成物。
又,由於只要將樹脂成分(II)粉碎至成為此範圍之平均分散直徑的程度即可,不易耗費粉碎所需要之功夫,可避免材料之失活等問題,亦可防止成本增加。
樹脂成分(II)分散之樹脂組成物,例如,可使後述之樹脂成分(II)的粉體分散於樹脂組成物中而得到。
再者,在本說明書中,樹脂成分(II)之平均分散直徑,可在將樹脂組成物浸漬於能溶解樹脂成分(II),不溶解樹脂成分(I)之溶劑中後,藉由顯微鏡觀察表面狀態而測定。
(20℃之tanδ之強度)
樹脂組成物之20℃的損耗正切tanδ之強度,較佳為0.15以上,更佳為0.23以上,進一步更佳為0.30以上,又,較佳為0.50以下。若tanδ為0.15以上,則作為DG用接著劑使用時,玻璃之遮音性提高。
將20℃之損耗正切tanδ之強度調至上述範圍,只要使用滿足上述之條件(1)的樹脂成分(II)即可。
相對於樹脂組成物總量,樹脂成分(II)之含量較佳為5~50質量%,更佳為10~45質量%,進一步更佳為15~40質量%,特佳為20~35質量%。若樹脂成分(II)之含量為50質量%以下,變得容易良好地維持樹脂組成物之黏度,若樹脂成分(II)之含量為5質量%以上,則可防止樹脂組成物之制振性提高效果減小。
相對於樹脂組成物總量,樹脂成分(I)之含量較佳為10~80質量%,更佳為15~70質量%,進一步更佳為20~60質量%,特佳為25~50質量%。若樹脂成分(I)之含量為80質量%以下,則黏度不會變得過低,作業性變得良好,若樹脂成分(I)之含量為10質量%以上,則黏度不會變得過高,作業性變得良好。
相對於樹脂組成物總量,基質樹脂成分(I)及樹脂成分(II)之合計含量以100質量%為較佳,然而在無損於本發明之效果的範圍,樹脂組成物亦可包含上述各成分以外的成分。
[粉體]
本實施態樣中相關的粉體,為包含選自上述嵌段共聚物(IIa)、烯烴系樹脂(IIb)、苯乙烯系樹脂(IIc)、共軛二烯聚合物(IId)之至少1種之樹脂成分(II)的粉體,且樹脂成分(II)滿足上述之條件(1),再者,可構成樹脂成分(II)之嵌段共聚物(IIa)之聚合物嵌段(B)的氫化率,相對於嵌段共聚物(IIa)中之聚合物嵌段(B)所具有的碳-碳雙鍵之總莫耳數,為10~99莫耳%。
其中,嵌段共聚物(IIa),除了聚合物嵌段(B)之氫化率被規定以外,為具有與上述者同樣之材質及物性者。又,烯烴系樹脂(IIb)、苯乙烯系樹脂(IIc)、共軛二烯聚合物(IId),係與針對構成樹脂組成物之成分(II)所說明者相同。
在構成上述粉體之樹脂成分(II)中,以具有含有超過70莫耳%之源自芳香族乙烯化合物之結構單元的聚合物嵌段(A),及含有30莫耳%以上之源自共軛二烯化合物之結構單元之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物為較佳之點,亦與針對樹脂成分(II)所述者相同。
又,嵌段共聚物中之聚合物嵌段(A)之含量的較佳範圍為6~22質量%,亦與針對樹脂成分(II)所述者相同。
上述粉體,可製成:藉由分散在樹脂組成物中,可使樹脂組成物之制振性提高,同時藉由聚合物嵌段(B)之氫化率為10莫耳%以上,在添加於樹脂組成物時,亦可使耐熱性及耐候性提高的粉體。
上述粉體,較佳為上述樹脂成分(II)之粉碎物,特佳為凍結粉碎物。
構成粉體之樹脂成分(II)的較佳物性(60℃之剪切儲存模數G’係在0.10~0.58MPa之範圍內,tanδ波峰溫度係在-5~+40℃之溫度範圍內等)係與先前針對樹脂成分(II)所述者相同。
上述粉體之50%體積平均直徑,較佳為0.01mm~1.0mm,亦與針對樹脂成分(II)所述者相同。
上述粉體之製造方法無特別限制,可採用周知之方法。若考慮樹脂成分(II)為具有彈性之材料,以藉由液化之惰性氣體(氮氣等)使樹脂成分(II)凍結時粉碎,並使用篩網以得到期望之粒徑範圍的粉體為較佳。
[實施例]
以下,將本發明藉由實施例進一步詳細說明,然而本發明不受此等實施例任何限定。
以下,展示各例中所用的樹脂成分(I)及樹脂成分(II)之製造方法。
(製造例1~3)作為樹脂成分(II)之嵌段共聚物TPE-1~3的製造
依照以下之步驟,製造嵌段共聚物TPE-1~3。
在氮置換、乾燥之耐壓容器中,添加50.0kg之經分子篩A4乾燥的環己烷(溶劑)、0.087kg之作為陰離子聚合起始劑的濃度10.5質量%之二級丁基鋰的環己烷溶液(二級丁基鋰之實質添加量:9.1g)。將耐壓容器內升溫至50℃後,添加1.0kg之苯乙烯(1),使其聚合30分鐘後,降溫至40℃,添加0.032kg之2,2-二(2-四氫呋喃基)丙烷[DTHFP]後,再以5小時添加14.64kg之異戊二烯,聚合1小時。然後,升溫至50℃,添加1.0kg之苯乙烯(2),使其聚合30分鐘,投入甲醇,將反應停止,得到包含聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯之三嵌段共聚物的反應液。將該反應液升溫至50℃後,加壓至氫壓力1MPa,然後於氫環境下添加由辛酸鎳及三甲基鋁所形成的齊格勒系觸媒(氫化觸媒),藉由反應熱升溫至80℃,反應至氫之吸收不再出現。使該反應液放冷及放壓後,藉由水洗除去上述齊格勒系觸媒,藉由真空乾燥,得到製造例1之聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯之三嵌段共聚物的氫化物(TPE-1)。又,就製造例2、3而言,將原料及其使用量變更為表1所示者,得到氫化嵌段共聚物(聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯之三嵌段共聚物的氫化物)TPE-2、3。具體而言,除將苯乙烯之添加量於第1階段、第2階段均改為1.5kg,將為陰離子聚合起始劑之濃度為10.5質量%之二級丁基鋰之環己烷溶液的使用量改為0.166kg,使用13.6kg之異戊二烯代替14.64kg之異戊二烯作為共軛二烯,將二烯聚合溫度設為50℃,且不使用路易士鹼以外,與上述氫化嵌段共聚物TPE-1同樣地製作TPE-2。又,除將苯乙烯之添加量於第1階段、第2階段均改為1.7kg,將為陰離子聚合起始劑之濃度10.5質量%之二級丁基鋰之環己烷溶液的使用量改為0.101kg,使用13.3kg之異戊二烯代替14.64kg之異戊二烯作為共軛二烯,使用0.065kg之N,N,N’,N’-四甲基伸乙基二胺(TMEDA)作為路易士鹼以外,與上述氫化嵌段共聚物TPE-1同樣地製作TPE-3。將所使用之材料及彼等之使用量示於表1。
表1
製造例 | ||||
1 | 2 | 3 | ||
嵌段共聚物或氫化物 | TPE-1 | TPE-2 | TPE-3 | |
使 用 量 (kg) | 環己烷 | 50 | 50 | 50 |
二級丁基鋰(10.5質量%環己烷溶液) | 0.087 | 0.166 | 0.101 | |
(A) | 苯乙烯(1) | 1.0 | 1.5 | 1.7 |
苯乙烯(2) | 1.0 | 1.5 | 1.7 | |
(B) | 異戊二烯 | 14.64 | 13.6 | 13.3 |
路易斯鹼 | TMEDA | 0 | 0 | 0.065 |
2,2-二(2-四氫呋喃基)丙烷 | 0.032 | 0 | 0 | |
二烯聚合溫度(℃) | 40 | 50 | 40 | |
二烯進料時間(h) | 5 | 5 | 5 |
將所得到之嵌段共聚物TPE-1~3的物性依照以下之步驟測定。
>氫化嵌段共聚物之物性>
(i)聚合物嵌段(A)之含量
將氫化嵌段共聚物溶解於CDCl3
中,進行1
H-NMR測定[裝置:「ADVANCE 400 Nano bay」(Bruker公司製),測定溫度:30℃],從源自苯乙烯之波峰強度算出聚合物嵌段(A)之含量。
(ii)聚合物嵌段(B)之乙烯基鍵結量
將氫化前之嵌段共聚物溶解於CDCl3
中,進行1
H-NMR測定[裝置:「ADVANCE 400 Nano bay」(Bruker公司製),測定溫度:30℃]。從相對於源自異戊二烯及/或丁二烯之結構單元的全波峰面積,異戊二烯結構單元中的3,4-鍵結單元及1,2-鍵結單元以及丁二烯結構單元中之1,2-鍵結單元所對應的波峰面積之比,算出乙烯基鍵結量(3,4-鍵結單元與1,2-鍵結單元之含量的合計)。
(iii)聚合物嵌段(B)之氫化率
將氫化嵌段共聚物溶解於CDCl3
中,進行1
H-NMR測定[裝置:「ADVANCE 400 Nano bay」(Bruker公司製),測定溫度:30℃],從源自異戊二烯或丁二烯之殘存烯烴的波峰面積,及源自乙烯、丙烯、丁烯、2-甲基丁烯、及、3-甲基丁烯之波峰面積比,算出氫化率。
(iv)重量平均分子量(Mw)
藉由下述條件之凝膠滲透層析(GPC)測定,求取氫化嵌段共聚物之聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)。
(GPC測定裝置及測定條件)
・裝置:GPC裝置「HLC-8020」(東曹股份有限公司製)
・分離管柱:將2支東曹股份有限公司製之「TSKgel G4000HX」以直列方式連結。
・溶離液:四氫呋喃
・溶離液流量:0.7mL/分鐘
・樣本濃度:5mg/10mL
・管柱溫度:40℃
・檢測器:示差折射率(RI)檢測器
・校正線:使用標準聚苯乙烯作成
(v)損耗正切tanδ之波峰溫度、tanδ之波峰強度、剪切儲存模數
將所得到之嵌段共聚物藉由沖壓成形裝置「NF-50T」(神藤金屬工業所股份有限公司製),以溫度230℃、壓力10MPa加壓3分鐘,製作厚度1.0mm之片,以將該片切出成直徑8mm之圓板形狀者,作為試驗片。
就測定裝置而言,根據JIS K7244-10(2005年),使用翹曲控制型動態黏彈性裝置「ARES-G2」(TA儀器公司製),藉由2片直徑8mm之平面板將前述試驗片挾持,以應變量0.1%、頻率1Hz賦予振動,從-70℃至100℃,以3℃/分升溫,進行試驗。
藉由上述試驗,作成tanδ及剪切儲存模數G’之溫度特性曲線,從所得到之溫度特性曲線,求取tanδ之波峰溫度、tanδ之波峰強度及60℃之剪切儲存模數G’。
(vi)運動性參數M
首先,依照脈衝NMR法,測定樹脂成分(II)之弛豫時間。具體而言,依照以下之步驟測定。
・脈衝NMR裝置:Bruker Biospin公司製Minispec MQ20
・測定手法:固體回波法
・測定條件:將所得到之樹脂成分(II),藉由沖壓成形裝置「NF-50T」(神藤金屬工業所股份有限公司製),以溫度230℃、壓力10MPa加壓3分鐘,製作厚度1.0mm之片,將該片切出成長度10mm×寬度10mm×者放入試料管中,作為樣本。將該樣本於60℃保持15分鐘後,以脈衝幅7.2μsec、脈衝間隔10μsec、累積次數60次、自旋回波(spin echo)重複時間1.0秒、虛擬射擊4次、測定溫度60℃之條件進行測定,作成樹脂成分(II)(此處為嵌段共聚物)之自旋-自旋弛豫的弛豫曲線(弛豫強度y對弛豫時間x)。
繼而,針對藉由上述脈衝NMR法所得到之弛豫曲線,使用下述式[I],以最小平方法進行擬合,決定係數A1
~A3
及各成分之自旋-自旋弛豫時間τ1
~τ3
。其中,τ1
>τ2
。使用此等數值,基於下述式[II],算出運動性參數M(亦即,顯示為樹脂成分(II)之嵌段共聚物的嵌段(B)之運動性的值)。
y=A1
* exp(-0.5 * (x/τ1
)2
)+A2
* exp(-0.5 * (x/τ2
)2
) +A3
* exp(-x/τ3
) [I]
M=(τ2
* A2
+τ3
* A3
)/(A2
+A3
) [II]
將結果示於以下之表2。
表2
成分・結構・物性等 | 製造例 | ||
1 | 2 | 3 | |
TPE-1 | TPE-2 | TPE-3 | |
聚合物嵌段(A)之結構單元 | St | St | St |
構成聚合物嵌段(B)之成分 | Ip | Ip | Ip |
構成聚合物嵌段(B)之成分的質量比 | 100 | 100 | 100 |
構成聚合物嵌段(B)之成分的莫耳比 | 100 | 100 | 100 |
聚合物結構 | A/B/A | A/B/A | A/B/A |
聚合物嵌段(A)之含量(質量%) | 12 | 20 | 20 |
嵌段共聚物或氫化物之重量平均分子量 | 150,000 | 96,000 | 135,300 |
聚合物嵌段(B)中之氫化率 (莫耳%) | 86 | 99 | 0 |
聚合物嵌段(B)中之乙烯基鍵結量 (莫耳%) | 83 | 7 | 73 |
tanδ之波峰溫度 (℃) | 31.9 | -52.7 | 16.5 |
tanδ之波峰強度 | 2.2 | 2.0 | 2.0 |
60℃之剪切儲存模數G’ (MPa) | 0.5 | 1.9 | 0.6 |
運動性參數M (秒) | 0.04 | 0.5 | 0.12 |
(粉體之製作)
將製造例1所得到之嵌段共聚物TPE-1投入Cryomill(大陽日酸股份有限公司製),藉由液體氮進行凍結粉碎。將所得到之粉碎物篩分,製作平均粒徑(50%體積平均直徑)70μm之嵌段共聚物TPE-1的粉體(TPE-1粉體)。
關於製造例2、3所得到之嵌段共聚物TPE-2、3,亦以同樣步驟製作平均粒徑(50%體積平均直徑)70μm之粉體(TPE-2粉體、TPE-3粉體)。
再者,粉體之平均粒徑(50%體積平均直徑),係使用Malvern公司製Mastersizer 3000,採用使粉體分散於水中之樣本,藉由濕式雷射繞射而測定。
(樹脂組成物之調製)
使用製造例1~3所得到之嵌段共聚物TPE-1~3、用於調製樹脂成分(I)之單體、其他添加劑、觸媒,調製樹脂組成物(實施例1~5、比較例1)。將各實施例及比較例中之摻合成分及其摻合量示於以下之表3中。
再者,使用於調製樹脂組成物的嵌段共聚物TPE-1~3以外之各材料,如以下所示。
(多元醇)
・2官能聚丙二醇(旭硝子股份有限公司製Excenol2020,數平均分子量2,000)
・3官能聚丙二醇(旭硝子股份有限公司製Excenol5030,數平均分子量5,040)
(可塑劑)
・鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)
(異氰酸酯)
・二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)
・六亞甲基二異氰酸酯-雙縮脲體(HDI-b)
(填充劑)
・碳酸鈣
・碳黑
(觸媒)
・參(2-乙基己酸)鉍(日東化成股份有限公司製Neostan U-600)
・二月桂酸二辛基錫(日東化成股份有限公司製Neostan U-810)
表3
※記號之說明 DINP:鄰苯二甲酸二異壬酯
MDI:二苯基甲烷二異氰酸酯
HDI-b:六亞甲基二異氰酸酯之雙縮脲體
成分 | 材料名 | 單位 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 比較例1 |
多元醇 | Excenol 2020 (2官能聚丙二醇) | 質量份 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
Excenol 5030 (3官能聚丙二醇) | 質量份 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
可塑劑 | DINP | 質量份 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
異氰酸酯 | MDI | 質量份 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
HDI-b | 質量份 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
填充劑 | 碳酸鈣 | 質量份 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
碳黑 | 質量份 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | |
觸媒 | Neostan U-600 (Bi觸媒) | 質量份 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
Neostan U-810 (Sn觸媒) | 質量份 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | |
樹脂成分(II) | TPE-1 粉體 | 質量份 | 80 | 40 | 20 | - | - | - |
TPE-2 粉體 | 質量份 | - | - | - | 40 | - | - | |
TPE-3 粉體 | 質量份 | - | - | - | - | 40 | - |
具體而言,在氮氣環境下,將表3所示之多元醇、可塑劑、樹脂成分(II)之粉體及填充劑投入行星式混合機(Primix股份有限公司製),於50℃減壓至1.2kPa以下,以40rpm之旋轉速度混合4小時,脫水,得到糊狀混合物。
繼而,將表3所示之異氰酸酯中的MDI投入行星式混合機中,全量添加上述脫水處理後之糊混合物,進一步添加表3之觸媒中的鉍系觸媒,以旋轉速度40rpm,於50℃混合1小時。再者,藉由添加表3所示之異氰酸酯中的HDI-b、表3所示之觸媒中的錫系觸媒,並以旋轉速度40rpm混合10分鐘,得到包含為基質樹脂成分(I)之單液濕氣硬化型聚胺基甲酸酯組成物的樹脂組成物。
(樹脂組成物之評價)
關於實施例1~5及比較例1所得到之樹脂組成物,依照以下之測定方法進行各物性評價。
>動態黏彈性測定(DMA)>
依照JIS K 7244-4(1999年)進行測定。具體而言,將所得到之樹脂組成物,使用兩端捲繞1mm之間隔物的玻璃棒,塗布於聚丙烯(PP)薄膜上,並於23℃、50%RH之環境下,硬化2日,使用所得到的硬化物,沖切成縱50mm×橫10mm之試驗片,藉由使用日立高科技公司製動態黏彈性測定裝置,以測定溫度-80~+100℃、頻率10Hz之條件測定,作成tanδ之溫度特性曲線,確認有無-10~+40℃之tanδ波峰,同時測定tanδ波峰溫度、tanδ波峰強度、及20℃之tanδ強度。
>拉伸試驗>
關於下述項目,任一項均依照JIS K 6251(2010年)進行測定。具體而言,將所得到之樹脂組成物,使用兩端捲繞2mm之間隔物的玻璃棒,塗布於PP薄膜上,並於23℃、50%RH之環境下,硬化2日,使用所得到的硬化物,沖切成5號啞鈴狀試驗片,藉由使用Instron公司製萬能材料試驗機5966型,以試驗速度500mm/分鐘測定,測定拉伸強度[MPa]、及斷裂伸長率[%]。
>撕裂試驗>
依照JIS K7128-1(1998年),測定撕裂強度[kN/m]。具體而言,將所得到之樹脂組成物,使用兩端捲繞2mm之間隔物的玻璃棒,塗布於PP薄膜上,並於23℃、50%RH之環境下,硬化2日,使用所得到的硬化物,作成JIS-K7128-1之褲子型試驗片,藉由使用Instron公司製萬能材料試驗機5966型,以試驗速度100mm/分鐘測定,測定撕裂強度。
>接著力試驗(鋼板)>
依照JIS K6850(1999年),測定拉伸剪切接著強度[MPa]。具體而言,使用2片為鋼板之SPCC SD (25mm×100mm×厚度2mm),將此等以丙酮脫脂,如拉伸剪切接著試驗片之方式面對面,並挾持3片25mm×10mm×厚度5mm之PTFE製間隔物,以遮罩膠帶(masking tape)固定。然後,抽取中央之間隔物,並於此處填充為測定對象之樹脂組成物,製作樣本。對於該樣本,藉由使用Instron公司製萬能材料試驗機5966型,以試驗速度2mm/分鐘測定,測定拉伸剪切接著強度。此時,藉由目視,確認破壞模式為凝集破壞,或為接著破壞。
>硬度>
使用實施例及比較例所得到之樹脂組成物,製作30mm×25mm×厚度5mm之尺寸的硬度測定用試驗片,使樹脂組成物硬化後,依據JIS K 6253(2012年),使用Durometer硬度計型A GS-619R-G(Teclock股份有限公司製)進行Durometer硬度試驗,測定蕭氏(Shore)A硬度。
>成分(II)之平均分散直徑>
將所得到之樹脂組成物,使用兩端捲繞1mm之間隔物的玻璃棒,塗布於PP薄膜上,並於23℃、50%RH之環境下,硬化2日,得到硬化物。藉由將所得到之硬化物浸漬於環己烷中5分鐘,得到成分(II)溶解之樣本。將樣本之表面以Nikon公司製偏光顯微鏡ECLIPSE E600POL觀察,測定隨機選定的30個成分(II)之尺寸,算出彼等之算術平均值,以所得到之值作為成分(II)之平均分散直徑。
>耐候性試驗>
使用實施例及比較例所得到之樹脂組成物,製作30mm×25mm×厚度5mm之尺寸的試驗片,使用耐候性試驗機(須賀試驗機公司製Super Xenon Weather meter SX75),以放射照度180W/m2
,黑色面板溫度60℃,相對濕度50%之條件,進行200小時曝露之耐候性試驗。在耐候性試驗前後外觀未見差異的情況,評價為○,在見到差異但為實用上無障礙之程度的情況,評價為△,見到實用上不適合之程度之差異的情況,評價為×。
>音響傳輸損失>
將900mm×600mm×厚度6mm之鋼板的中央,切出770mm×470mm之大小,在切出之鋼板身凹處,以寬度成為1cm、厚度成為5mm之作法,塗布實施例及比較例所得到之樹脂組成物。
然後,將800mm×500mm×厚度5mm之單板玻璃密著於塗布之樹脂組成物上,使樹脂組成物硬化,作為試驗片。使用所得到之試驗片,依據JIS A 1416(2000年),進行藉由殘響室及無響室之音響傳輸損失(STL)的測定。
將結果示於以下之表4及圖1。再者,圖1為表示實施例1~4及比較例1之樹脂組成物的損耗正切tanδ之溫度特性的圖。
[表4]
試驗名 | 項目 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 比較例1 |
DMA | 有無-10~40℃之 tanδ波峰 | 有 | 有 | 有 | 無 | 有 | 無 |
tanδ波峰溫度 | 29.3 | 29.5 | 25 | - | 10 | - | |
tanδ波峰強度 | 0.422 | 0.23 | 0.19 | - | 0.21 | - | |
20℃之tanδ強度 | 0.35 | 0.20 | 0.18 | 0.10 | 0.16 | 0.07 | |
拉伸試驗 | 拉伸強度 [MPa] | 2.1 | 2.3 | 2.2 | 1.4 | 2.1 | 2.2 |
斷裂伸長率[%] | 265 | 253 | 216 | 135 | 240 | 187 | |
撕裂試驗 | 撕裂強度 [kN/m] | 4 | 3.3 | 2.8 | 2.6 | 2.8 | 1.9 |
接著力試驗 (鋼板) | 拉伸剪切接著強度 [MPa] | 0.43 | 0.37 | 0.37 | 0.36 | 0.36 | 0.29 |
破壞模式 | 凝集 破壞 | 接著 破壞 | 接著 破壞 | 接著 破壞 | 接著 破壞 | 接著 破壞 | |
硬度 | 蕭氏A硬度 | 51 | 44 | 45 | 45 | 45 | 40 |
分散直徑 | 成分(II)之平均分散直徑 [μm] | 110 | 105 | 95 | 110 | 140 | - |
耐候性試驗 | 耐候性試驗後之外觀狀態 | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ |
音響傳輸損失 | 3150Hz之STL [dB] | 32.9 | 32.7 | 32.5 | 32.3 | 32.6 | 32.2 |
4000Hz之STL [dB] | 34.8 | 34.5 | 34.2 | 33.5 | 34.3 | 33.3 | |
5000Hz之STL [dB] | 39.1 | 38.9 | 38.6 | 37.9 | 38.7 | 37.8 |
從表4之結果,明顯地,實施例1~5之樹脂組成物在撕裂強度、拉伸剪切接著強度、及硬度呈現比比較例1高之值。尤其實施例1,藉由接著力試驗造成之破壞模式為凝集破壞型,顯示接著劑之接著力極高。又,如圖1所示,實施例1~3之樹脂組成物於-10~+40℃之範圍具有tanδ之波峰,與不含樹脂成分(II)之比較例1的樹脂組成物相比,顯示具有高制振性。再者,實施例1~5之樹脂組成物,在任一種頻率中,與比較例1之樹脂組成物相比,均具有高音響傳輸損失,可知遮音性優良。
嵌段共聚物由於極性小,與接著劑之相容性低,恐怕不混合而凝集(力學強度、接著力之降低),然而藉由將嵌段共聚物粉碎所得到之粉體(微粒子)混合於硬化前之接著劑中,以適度之分散直徑分散,可對鋼板維持接著性,同時使撕裂強度或硬度提高,再者,藉由使用運動性參數為設定範圍之樹脂成分(II),亦可提高制振性。
又,就嵌段共聚物而言,使用tanδ之波峰溫度高者,藉由彈性體之高材料強度,可見到斷裂伸長率、撕裂強度、接著力之提高。
再者,構成實施例1~4所用之粉體的樹脂成分(II)為嵌段共聚物,由於其聚合物嵌段(B)被氫化,從表1顯然可知顯示高耐候性,又,亦可期待耐熱性之提高。
另一方面,關於比較例1之樹脂組成物,斷裂伸長率、拉伸剪切接著強度、硬度等之評價比實施例1~5之樹脂組成物差。又,關於比較例1之樹脂組成物,在-10~+40℃之範圍未觀察到tanδ之波峰。
[產業上利用之可能性]
本發明之樹脂組成物,可利用於汽車用之DG用接著劑。又,在DG用接著劑以外之用途中,藉由對接著劑賦予例如制振性,將期望抑制振動之構件所使用的現有接著劑置換為本發明之接著劑時,可期待維持接著性,同時減低振動或噪音。
無。
[圖1]為展示實施例1~4及比較例1之樹脂組成物的損耗正切tanδ之溫度特性的圖。
無。
Claims (22)
- 一種樹脂組成物,其係包含基質樹脂成分(I)以及樹脂成分(II)的樹脂組成物,該基質樹脂成分(I)具有含雜原子的單體單元;該樹脂成分(II)係選自包含具有源自芳香族乙烯化合物之聚合物嵌段(A)與源自共軛二烯化合物之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物、苯乙烯系樹脂、共軛二烯聚合物、及烯烴系樹脂的群組中之至少1種;其中該樹脂組成物中之前述樹脂成分(II)的平均分散直徑為10μm~5,000μm。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(II)滿足下述條件(1), 條件(1):使用脈衝NMR裝置測定之運動性參數M為0.01~0.25秒,該運動性參數M係針對以弛豫時間x與弛豫強度y表示的弛豫曲線,使用進行下述式[I]之擬合而決定的係數A1 ~A3 及各成分的自旋-自旋弛豫時間τ1 ~τ3 以下述式[II]求得者, y=A1 ⁎exp(-0.5⁎(x/τ1 )2 )+A2 ⁎exp(-0.5⁎(x/τ2 )2 ) +A3 ⁎exp(-x/τ3 ) [I] M=(τ2 ⁎A2 +τ3 ⁎A3 )/(A2 +A3 ) [II]。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(I)為聚胺基甲酸酯。
- 如請求項1至3中任一項之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(I)為濕氣硬化型聚胺基甲酸酯。
- 如請求項1至4中任一項之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(I)為包含多元醇化合物及異氰酸酯化合物之單液濕氣硬化型聚胺基甲酸酯。
- 如請求項1至5中任一項之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(II)為粉體狀的凍結粉碎物。
- 如請求項6之樹脂組成物,其中作為上述粉體狀的凍結粉碎物之前述樹脂成分(II)的50%體積平均直徑為0.01mm~1.0mm。
- 如請求項2之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(II)的運動性參數M為0.01~0.10秒。
- 如請求項1至8中任一項之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(II)滿足下述條件(2), 條件(2):依據JIS K7244-10(2005年),以應變量0.1%、頻率1Hz、測定溫度-70~+100℃、升溫速度3℃/分鐘的條件測定之60℃的剪切儲存模數G’為0.10~0.58MPa,損耗正切tanδ的波峰溫度為-5~+40℃。
- 如請求項1至9中任一項之樹脂組成物,其中前述樹脂成分(II)為具有含有超過70莫耳%之源自芳香族乙烯化合物的結構單元之聚合物嵌段(A)、與含有30莫耳%以上之源自共軛二烯化合物的結構單元之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物。
- 如請求項1至10中任一項之樹脂組成物,其中前述嵌段共聚物中之聚合物嵌段(A)的含量為6~22質量%。
- 如請求項1至11中任一項之樹脂組成物,其中前述嵌段共聚物中之聚合物嵌段(B)的氫化率為10~99莫耳%。
- 如請求項1至12中任一項之樹脂組成物,其中在20℃之損耗正切tanδ的強度為0.15以上。
- 一種粉體,其係包含滿足下述條件(1)之樹脂成分(II),該樹脂成分(II)係選自包含具有源自芳香族乙烯化合物之聚合物嵌段(A)、與氫化率為10~99莫耳%且源自共軛二烯化合物之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物、苯乙烯系樹脂、共軛二烯聚合物、及烯烴系樹脂的群組中之至少1種, 條件(1):使用脈衝NMR裝置測定之運動性參數M為0.01~0.25秒,該運動性參數M係針對以弛豫時間x與弛豫強度y表示的弛豫曲線,使用進行下述式[I]之擬合而決定的係數A1 ~A3 及各成分的自旋-自旋弛豫時間τ1 ~τ3 以下述式[II]求得者, y=A1 ⁎exp(-0.5⁎(x/τ1 )2 )+A2 ⁎exp(-0.5⁎(x/τ2 )2 ) +A3 ⁎exp(-x/τ3 ) [I] M=(τ2 ⁎A2 +τ3 ⁎A3 )/(A2 +A3 ) [II]。
- 如請求項14之粉體,其係前述樹脂成分(II)的凍結粉碎物。
- 如請求項14或15之粉體,其中50%體積平均直徑為0.01mm~1.0mm。
- 如請求項14至16中任一項之粉體,其中前述樹脂成分(II)的運動性參數M為0.01~0.10秒。
- 如請求項14至17中任一項之粉體,其中前述樹脂成分(II)滿足下述條件(2), 條件(2):依據JIS K7244-10(2005年),以應變量0.1%、頻率1Hz、測定溫度-70~+100℃、升溫速度3℃/分鐘的條件測定之60℃的剪切儲存模數G’為0.10~0.58MPa,損耗正切tanδ的波峰溫度為-5~+40℃。
- 如請求項14至18中任一項之粉體,其中前述樹脂成分(II)為具有含有超過70莫耳%之源自芳香族乙烯化合物的結構單元之聚合物嵌段(A)、與含有30莫耳%以上之源自共軛二烯化合物的結構單元之聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物。
- 如請求項14至19中任一項之粉體,其中前述嵌段共聚物中之聚合物嵌段(A)的含量為6~22質量%。
- 一種接著劑,其含有如請求項1至13中任一項之樹脂組成物。
- 一種汽車用直接鑲嵌玻璃接著劑,其含有如請求項1至13中任一項之樹脂組成物。
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