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JP2004059741A - Copolymer and composition thereof - Google Patents

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JP2004059741A
JP2004059741A JP2002220187A JP2002220187A JP2004059741A JP 2004059741 A JP2004059741 A JP 2004059741A JP 2002220187 A JP2002220187 A JP 2002220187A JP 2002220187 A JP2002220187 A JP 2002220187A JP 2004059741 A JP2004059741 A JP 2004059741A
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JP
Japan
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group
copolymer
hydrogenated copolymer
polymer
hydrogenated
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002220187A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Sasagawa
笹川 雅弘
Naoki Kuwata
桑田 直樹
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 Kasei Chemicals Corp
Asahi Chemical Co Ltd
Original Assignee
Asahi Kasei Chemicals Corp
Asahi Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Kasei Chemicals Corp, Asahi Chemical Co Ltd filed Critical Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority to JP2002220187A priority Critical patent/JP2004059741A/en
Publication of JP2004059741A publication Critical patent/JP2004059741A/en
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】耐ブロッキング性、反発弾性及び耐傷付き性に優れ、他の熱可塑性樹脂等とブレンドした場合に、引張強度、耐磨耗性等に優れた組成物を提供する。
【解決手段】共役ジエンとビニル芳香族化合物からなる共重合体の水素添加物であって,▲1▼ビニル芳香族化合物の特定含有量を有し、▲2▼ビニル芳香族化合物含有量(S)とガラス転移温度(Tg)の関係が特定式(1)を満たし、▲3▼重量平均分子量が10万を越え50万未満、▲4▼共重合体中の共役ジエン化合物に基づく二重結合の特定量が水添されている共重合体又はその変性水添共重合体 、及び該水添共重合体等と熱可塑性樹脂及び/又はゴム状重合体からなる重合体組成物。
【選択図】 選択図なし
An object of the present invention is to provide a composition having excellent blocking resistance, rebound resilience, and scratch resistance, and having excellent tensile strength, abrasion resistance, and the like when blended with another thermoplastic resin or the like.
Kind Code: A1 A hydrogenated product of a copolymer comprising a conjugated diene and a vinyl aromatic compound, comprising (1) a specific content of a vinyl aromatic compound, and (2) a content of a vinyl aromatic compound (S ) And the glass transition temperature (Tg) satisfy the specific formula (1), (3) the weight average molecular weight is more than 100,000 and less than 500,000, and (4) the double bond based on the conjugated diene compound in the copolymer. A hydrogenated copolymer or a modified hydrogenated copolymer thereof, and a polymer composition comprising the hydrogenated copolymer or the like and a thermoplastic resin and / or rubber-like polymer.
[Selection diagram] No selection diagram

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、取り扱い性(耐ブロッキング性)が良好で、且つ反発弾性と耐傷付き性に優れ,さらに他の熱可塑性樹脂やゴム状重合体とブレンドした場合に,引張強度,耐磨耗性等に優れた組成物を提供する水添共重合体又はその変性水添共重合体、及び該水添共重合体或いは該変性水添共重合体と熱可塑性樹脂及び/又はゴム状重合体との重合体組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
共役ジエンとビニル芳香族炭化水素からなる共重合体は重合体中に不飽和二重結合を有するため、熱安定性、耐候性、耐オゾン性が劣る。そのため、その不飽和二重結合を水素添加してそれらを改善する方法が古くから知られている。例えば、特開昭56−30447号公報、特開平2−36244号公報などに開示されている。
一方、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素からなるブロック共重合体の水素添加物は、加硫をしなくても加硫された天然ゴムや合成ゴムと同様の弾性を常温にて有し、しかも高温では熱可塑性樹脂と同様の加工性を有することから、プラスチック改質、粘接着剤、自動車部品や医療器具等の分野で広く利用されている。近年、かかる特性に似た特性を共役ジエン化合物とビニル芳香族炭化水素からなるランダム共重合体で発現させる試みがなされている。
【0003】
例えば、特開平2−158643号公報には、ビニル芳香族炭化水素含有量が3〜50重量%のランダム共重合体であって、分子量分布(Mw/Mn)が10以下であり、かつ共重合体中のジエン部のビニル結合量が10〜90%である共重合体を水素添加した水添ジエン系共重合体とポリプロピレン樹脂との組成物が開示されている。また,特開平6−287365号公報には,ビニル芳香族炭化水素含有量が5〜60重量%のランダム共重合体であって、かつ共重合体中のジエン部のビニル結合量が60%以上である共重合体を水素添加した水添ジエン系共重合体とポリプロピレン樹脂との組成物が開示されている。
しかしながら、ここに開示されている水添ジエン系共重合体は塩化ビニル樹脂が使われているような用途に展開する場合,反発弾性や耐傷付き性といった特性を改良する必要があった。また,各種熱可塑性樹脂あるいはゴム状物質と組み合わせて使用する場合、更に高度の機械的強度や耐磨耗性を有する水添重合体が要求されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、取り扱い性(耐ブロッキング性)が良好で、且つ反発弾性と耐傷付き性に優れた水添共重合体を提供することにある。さらに本発明の目的は、該水添共重合体を他の熱可塑性樹脂やゴム状重合体とブレンドした場合に、引張強度、耐磨耗性等に優れた組成物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、本発明者らは特定のビニル芳香族化合物含有量を有し、且つそのビニル芳香族化合物含有量(S)とガラス転移温度(Tg)が特定の関係にある共役ジエンとビニル芳香族化合物との共重合体の水素添加物が上記課題を効果的に解決することを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0006】
即ち本発明は、
共役ジエンとビニル芳香族化合物からなる共重合体の水素添加物であって,
▲1▼ビニル芳香族化合物の含有量(S)が60重量%越え、90重量%未満、
▲2▼ビニル芳香族化合物含有量(S)とガラス転移温度(Tg)の関係が下記式(1)を満たし、
0.032S−2.3S+12>Tg>0.025S−0.5S−108(1)
▲3▼重量平均分子量が10万を越え50万未満、
▲4▼共重合体中の共役ジエン化合物に基づく二重結合の85%以上が水添されていることを特徴とする水添共重合体、あるいはその変性水添共重合体である。また,本発明は、該水添共重合体又は該変性水添共重合体と、熱可塑性樹脂及びゴム状重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種の成分からなる重合体組成物を提供するものである。
【0007】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明の水添共重合体は、共役ジエンとビニル芳香族化合物からなる共重合体の水素添加物である。また、本発明の変性水添共重合体は、該水添共重合体に官能基を少なくとも1個有する原子団が少なくとも1個結合している変性水添共重合体である。以下の説明においては、水添共重合体と変性水添共重合体の両者を意味する場合は水添共重合体等と呼ぶ。
本発明において、水添共重合体等におけるビニル芳香族化合物の含有量は、耐ブロッキング性、取り扱い性及び耐傷付き性の点で60重量%越え、反発弾性および樹脂組成物とした場合の耐衝撃性の点で、90重量%未満、好ましくは62〜88重量%、更に好ましくは64〜86重量%である。尚本発明において,水添共重合体等におけるビニル芳香族化合物の含有量は,水素添加前の共重合体中のビニル芳香族化合物含有量で把握しても良い。
【0008】
本発明の水添共重合体等は,ビニル芳香族化合物含有量(S)とガラス転移温度(Tg)の関係が下記式(1)を満たす共重合体である。ここでSは,紫外分光光度計を用いて測定したビニル芳香族化合物含有量を重量%で表示した値であり、Tgは,DSCを用いて測定したガラス転移温度を℃で表示した値である。
0.032S−2.3S+12>Tg>0.025S−0.5S−108(1)
また,好ましくは式(2),より好ましくは式(3)の関係が望ましい。
0.032S−2.3S+10>Tg>0.025S−0.5S−10(2)
0.032S−2.3S+8>Tg>0.025S−0.5S−100(3)
Tgは、耐ブロッキング性と反発弾性の点で0.032S−2.3S+12、未満であり、柔軟性及び耐傷付き性の点から0.025S−0.5S−108を超えるものが良好である。尚,Tgが複数存在する共重合体の場合においては,少なくともそのひとつが本願の関係を満たせばよい。
【0009】
本発明の水添共重合体等の重量平均分子量は、耐ブロッキング性,反発弾性,耐傷付き性の点から10万を越え、成形加工性の点から50万未満、好ましくは13万〜40万、更に好ましくは15万〜30万である。本発明において,分子量分布は,成形加工性の点から1.5〜5.0が好ましく,より好ましくは1.6〜4.5,更に好ましくは1.8〜4.0であることが推奨される。
本発明の水添共重合体等は共役ジエンとビニル芳香族化合物からなる共重合体の水素添加物であり、耐ブロッキング性と耐傷付き性の点から共重合体中の共役ジエン化合物に基づく二重結合の85%以上、好ましくは90%以上、更に好ましくは92%以上、特に好ましくは95%以上が水添されている。
【0010】
本発明において、ビニル芳香族化合物の含有量は、紫外分光光度計,赤外分光光度計や核磁気共鳴装置(NMR)等を用いて知ることができる。水素添加前の共重合体中の共役ジエンに基づくビニル結合含量や水添共重合体等の水添率は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて知ることができる。また,本発明において,ガラス転移温度(Tg)は示差走査熱量測定法(DSC法)を用いて測定する。また,水添共重合体等の分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定を行い、市販の標準ポリスチレンの測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用して求めた重量平均分子量である。水添共重合体等の分子量分布は、同様にGPCによる測定から求めることができ、重量平均分子量と数平均分子量の比率である。
【0011】
本発明で使用する水添共重合体等は、示差走査熱量測定法(DSC法)において、−50〜100℃の温度範囲において結晶化ピークが実質的に存在しない水素添加物が好ましい。ここで、−50〜100℃の温度範囲において結晶化ピークが実質的に存在しないとは、この温度範囲において結晶化に起因するピークが現れない、もしくは結晶化に起因するピークが認められる場合においてもその結晶化による結晶化ピーク熱量が3J/g未満、好ましくは2J/g未満、更に好ましくは1J/g未満であり、特に好ましくは結晶化ピーク熱量が無いものである。
【0012】
本発明において共役ジエンは1対の共役二重結合を有するジオレフィンであり、例えば1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン(イソプレン)、2,3−ジメチル−1,3−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−ヘキサジエンなどであるが、特に一般的なものとしては1,3−ブタジエン、イソプレンが挙げられる。これらは一種のみならず二種以上を使用してもよい。また、ビニル芳香族化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1−ジフェニルエチレン、N,N−ジメチル−p−アミノエチルスチレン、N,N−ジエチル−p−アミノエチルスチレン等があげられ、これらは一種のみならず二種以上を使用してもよい。
【0013】
本発明において、水素添加前の共重合体において共役ジエン部分のミクロ構造(シス、トランス、ビニルの比率)は、後述する極性化合物等の使用により任意に変えることができ、特に制限はない。一般的に共役ジエンとして1,3−ブタジエンを使用した場合には、1,2−ビニル結合量は5〜80%、好ましくは10〜60%、共役ジエンとしてイソプレンを使用した場合又は1,3−ブタジエンとイソプレンを併用した場合には、1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合の合計量は一般に3〜75%、好ましくは5〜60%であることが推奨される。なお、本発明においては、1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合の合計量(但し、共役ジエンとして1,3−ブタジエンを使用した場合には、1,2−ビニル結合量)を以後ビニル結合量と呼ぶ。
【0014】
また、本発明において、水素添加前の共重合体鎖中におけるビニル結合量の最大値と最小値との差が10%未満、好ましくは8%以下、更に好ましくは6%以下であることが水添共重合体等の反発弾性等の点で推奨される。共重合体鎖中のビニル結合は、均一に分布していてもテーパー状に分布していても良い。ここで,ビニル結合量の最大値と最小値との差とは,重合条件,すなわちビニル量調整剤の種類,量及び重合温度で決定されるビニル量の最大値と最小値である。共役ジエン重合体鎖中のビニル結合量の最大値と最小値との差は、例えば共役ジエン重合体の製造時の重合温度によって制御することができる。第3級アミン化合物またはエーテル化合物のようなビニル量調整剤の種類と量が一定の場合,重合中のポリマー鎖に組み込まれるビニル結合量は,重合温度によって決まる。従って,等温で重合した重合体はビニル結合が均一に分布した重合体となる。これに対し,昇温で重合した重合体は,初期(低温で重合)が高ビニル結合量,後半(高温で重合)が低ビニル結合量といった具合にビニル結合量に差のある重合体となる。
【0015】
本発明において、水素添加前の共重合体は、例えば、炭化水素溶媒中で有機アルカリ金属化合物等の開始剤を用いてアニオンリビング重合により得られる。炭化水素溶媒としては、例えばn−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタンの如き脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘプタンの如き脂環式炭化水素類、また、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンの如き芳香族炭化水素である。
【0016】
また、開始剤としては、一般的に共役ジエン及びビニル芳香族化合物に対しアニオン重合活性があることが知られている脂肪族炭化水素アルカリ金属化合物、芳香族炭化水素アルカリ金属化合物、有機アミノアルカリ金属化合物等が含まれ、アルカリ金属としてはリチウム、ナトリウム、カリウム等である。好適な有機アルカリ金属化合物としては、炭素数1から20の脂肪族および芳香族炭化水素リチウム化合物であり、1分子中に1個のリチウムを含む化合物、1分子中に複数のリチウムを含むジリチウム化合物、トリリチウム化合物、テトラリチウム化合物が含まれる。具体的にはn−プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−ペンチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、トリルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとsec−ブチルリチウムの反応生成物、さらにジビニルベンゼンとsec−ブチルリチウムと少量の1,3−ブタジエンの反応生成物等があげられる。さらに、米国特許5,708,092号明細書に開示されている1−(t−ブトキシ)プロピルリチウムおよびその溶解性改善のために1〜数分子のイソプレンモノマーを挿入したリチウム化合物、英国特許2,241,239号明細書に開示されている1−(t−ブチルジメチルシロキシ)ヘキシルリチウム等のシロキシ基含有アルキルリチウム、米国特許5,527,753号明細書に開示されているアミノ基含有アルキルリチウム、ジイソプロピルアミドリチウムおよびヘキサメチルジシラジドリチウム等のアミノリチウム類も使用することができる。
【0017】
本発明において有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として共役ジエンとビニル芳香族化合物を共重合する際に、重合体に組み込まれる共役ジエンに起因するビニル結合(1,2または3,4結合)の量の調整や共役ジエンとビニル芳香族化合物とのランダム共重合性を調整するために、調整剤として第3級アミン化合物またはエーテル化合物を添加することができる。第3級アミン化合物としては一般式RN(ただしR、R、Rは炭素数1から20の炭化水素基または第3級アミノ基を有する炭化水素基である)の化合物である。たとえば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N−エチルピペリジン、N−メチルピロリジン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチルエチレンジアミン、1,2−ジピペリジノエタン、トリメチルアミノエチルピペラジン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルエチレントリアミン、N,N’−ジオクチル−p−フェニレンジアミン等である。
【0018】
またエーテル化合物としては、直鎖状エーテル化合物および環状エーテル化合物から選ばれ、直鎖状エーテル化合物としてはジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル等のエチレングリコールのジアルキルエーテル化合物類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のジエチレングリコールのジアルキルエーテル化合物類が挙げられる。また、環状エーテル化合物としてはテトラヒドロフラン、ジオキサン、2,5−ジメチルオキソラン、2,2,5,5−テトラメチルオキソラン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン、フルフリルアルコールのアルキルエーテル等が挙げられる。
【0019】
本発明において有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として共役ジエンとビニル芳香族化合物を共重合する方法は、バッチ重合であっても連続重合であっても、或いはそれらの組み合わせであってもよい。特に成形加工性の点で分子量分布を好ましい適正範囲に調整する上で連続重合方法が推奨される。重合温度は、一般に0℃乃至180℃、好ましくは30℃乃至150℃である。重合に要する時間は条件によって異なるが、通常は48時間以内であり、特に好適には0.1乃至10時間である。又、重合系の雰囲気は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気にすることが好ましい。重合圧力は、上記重合温度範囲でモノマー及び溶媒を液相に維持するに充分な圧力の範囲で行えばよく、特に限定されるものではない。更に、重合系内は触媒及びリビングポリマーを不活性化させるような不純物、例えば水、酸素、炭酸ガスなどが混入しないように留意する必要がある。
【0020】
本発明において、前記重合終了時に2官能以上のカップリング剤を必要量添加してカップリング反応を行うことができる。2官能カップリング剤としては公知のものいずれでも良く、特に限定されない。例えば、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジブロモシラン等のジハロゲン化合物、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸フェニル、フタル酸エステル類等の酸エステル類等が挙げられる。また、3官能以上の多官能カップリング剤としては公知のものいずれでも良く、特に限定されない。例えば、3価以上のポリアルコール類、エポキシ化大豆油、ジグリシジルビスフェノールA等の多価エポキシ化合物、一般式R4−nSiX(ただし、Rは炭素数1から20の炭化水素基、Xはハロゲン、nは3から4の整数を示す)で示されるハロゲン化珪素化合物、例えばメチルシリルトリクロリド、t−ブチルシリルトリクロリド、四塩化珪素およびこれらの臭素化物等、一般式R4−nSnX(ただし、Rは炭素数1から20の炭化水素基、Xはハロゲン、nは3から4の整数を示す)で示されるハロゲン化錫化合物、例えばメチル錫トリクロリド、t−ブチル錫トリクロリド、四塩化錫等の多価ハロゲン化合物が挙げられる。炭酸ジメチルや炭酸ジエチル等も使用できる。
【0021】
本発明において、共重合体として重合体の少なくとも1つの重合体鎖末端に極性基含有原子団が結合した変性共重合体の水素添加物を使用することができる。極性基含有原子団としては、例えば水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、チオカルボニル基、酸ハロゲン化物基、酸無水物基、カルボン酸基、チオカルボン酸基、アルデヒド基、チオアルデヒド基、カルボン酸エステル基、アミド基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、リン酸基、リン酸エステル基、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、ピリジル基、キノリン基、エポキシ基、チオエポキシ基、スルフィド基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、ハロゲン化ケイ素基、シラノール基、アルコキシケイ素基、ハロゲン化スズ基、アルコキシスズ基、フェニルスズ基等から選ばれる極性基を少なくとも1種含有する原子団が挙げられる。水添前の変性共重合体は、共重合体の重合終了時にこれらの極性基含有原子団を有する化合物を反応させることにより得られる。極性基含有原子団を有する化合物としては、具体的には、特公平4−39495号公報に記載された末端変性処理剤を使用できる。
【0022】
本発明における変性水添共重合体は、水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基から選ばれる官能基を少なくとも1個有する原子団が結合している変性水添共重合体が好ましい。かかる変性水添共重合体は、有機リチウム化合物を重合触媒として上述のような方法で得た共重合体のリビング末端に、官能基含有の変性剤を付加反応させることにより、共重合体に水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基から選ばれる官能基を少なくとも1個有する原子団が少なくとも1個結合している変性物(以後、変性共重合体と呼ぶ)に水素を添加することにより得ることができる。変性共重合体を得る他の方法として、リビング末端を有さない共重合体に有機リチウム化合物等の有機アルカリ金属化合物を反応(メタレーション反応)させ、有機アルカリ金属が付加した共重合体に官能基含有の変性剤を付加反応させる方法が上げられる。後者の場合、共重合体の水添物を得た後にメタレーション反応させ、上記の変性剤を反応させて変性水添共重合体を得ることもできる。なお、変性剤の種類により、変性剤を反応させた段階で一般に水酸基やアミノ基等は有機金属塩となっていることもあるが、その場合には水やアルコール等活性水素を有する化合物で処理することにより、水酸基やアミノ基等にすることができる。
【0023】
尚、本発明においては、重合体のリビング末端に変性剤を反応させる際に、一部変性されていない重合体が変性水添共重合体に混在しても良い。変性水添共重合体に混在する未変性の重合体の割合は、好ましくは70wt%以下、より好ましくは60wt%以下、更に好ましくは50wt%以下であることが推奨される。
本発明において、水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基から選ばれる官能基を少なくとも1個有する原子団として好ましい原子団は、下記一般式で示されるものから選ばれる原子団が上げられる。
【0024】
【化2】

Figure 2004059741
【0025】
(上式で、R〜Rは、水素又は炭素数1〜24の炭化水素基、あるいは水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基から選ばれる官能基を有する炭素数1〜24の炭化水素基。Rは炭素数1〜48の炭化水素鎖、あるいは水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基から選ばれる官能基を有する炭素数1〜48の炭化水素鎖。なおR〜Rの炭化水素基、及びRの炭化水素鎖中には、水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基以外の結合様式で、酸素、窒素、シリコン等の元素が結合していても良い。Rは水素又は炭素数1〜8のアルキル基である。)本発明において、水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基から選ばれる官能基を少なくとも1個有する原子団が少なくとも1個結合している変性水添共重合体を得るために使用される変性剤としては、下記のものが上げられる。
【0026】
例えば、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、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、テトラグリシジル−p−フェニレンジアミン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルオルソトルイジン、4,4’−ジグリシジルージフェニルメチルアミン、4,4’−ジグリシジルージベンジルメチルアミン、ジグリシジルアミノメチルシクロヘキサン、γ−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシランである。
【0027】
また、γ−グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジエチルエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジエチルメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジイソプロペンオキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジメトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジエトキシシランである。
【0028】
また、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジプロポキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジブトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)ジフェノキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルメトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルエトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルプロポキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルブトキシシラン、ビス(γ−グリシドキシプロピル)メチルフェノキシシラン、トリス(γ−グリシドキシプロピル)メトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシメチルトリメトキシシランである。
【0029】
また、γ−メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、ビス(γ−メタクリロキシプロピル)ジメトキシシラン、トリス(γ−メタクリロキシプロピル)メトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−トリフェノキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル−トリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−エチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−エチルジエトキシシランである。
【0030】
また、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジフェノキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジエチルエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジメチルフェノキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−ジエチルメトキシシランである。
【0031】
また、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル−メチルジイソプロペンオキシシラン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジプロピル−2−イミダゾリジノン、1−メチル−3−エチル−2−イミダゾリジノン、1−メチル−3−プロピル−2−イミダゾリジノン、1−メチル−3−ブチル−2−イミダゾリジノン、1−メチル−3−(2−メトキシエチル)−2−イミダゾリジノン、1−メチル−3−(2−エトキシエチル)−2−イミダゾリジノン、1,3−ジ−(2−エトキシエチル)−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチルエチレンチオウレア、N,N‘−ジエチルプロピレンウレア、N−メチル−N’−エチルプロピレンウレアである。
【0032】
さらにまた、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン、1−シクロヘキシル−2−ピロリドン、1−メチル−2−ピロリドン(N−メチルピロリドン)、1−エチル−2−ピロリドン、1−プロピル−2−ピロリドン、1−ブチル−2−ピロリドン、1−イソプロピル−2−ピロリドン、1,5−ジメチル−2−ピロリドン、1−メトキシメチル−2−ピロリドン、1−メチル−2−ピペリドン、1,4−ジメチル−2−ピペリドン、1−エチル−2−ピペリドン、1−イソプロピル−2−ピペリドン、1−イソプロピル−5,5−ジメチル−2−ピペリドン等が上げられる。
【0033】
有機リチウム化合物を重合触媒として上述のような方法で得た共重合体のリビング末端に上記の変性剤を反応させることにより、水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基から選ばれる官能基を少なくとも1個有する原子団が結合している変性共重合体が得られる。
上記で得られた共重合体を水素添加することにより、本発明の水添共重合体等が得られる。水添触媒としては、特に制限されず、従来から公知である(1)Ni、Pt、Pd、Ru等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等に担持させた担持型不均一系水添触媒、(2)Ni、Co、Fe、Cr等の有機酸塩又はアセチルアセトン塩などの遷移金属塩と有機アルミニュウム等の還元剤とを用いる、いわゆるチーグラー型水添触媒、(3)Ti、Ru、Rh、Zr等の有機金属化合物等のいわゆる有機金属錯体等の均一系水添触媒が用いられる。具体的な水添触媒としては、特公昭42−8704号公報、特公昭43−6636号公報、特公昭63−4841号公報、特公平1−37970号公報、特公平1−53851号公報、特公平2−9041 号公報に記載された水添触媒を使用することができる。好ましい水添触媒としてはチタノセン化合物および/または還元性有機金属化合物との混合物が挙げられる。
【0034】
チタノセン化合物としては、特開平8−109219号公報に記載された化合物が使用できるが、具体例としては、ビスシクロペンタジエニルチタンジクロライド、モノペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロライド等の(置換)シクロペンタジエニル骨格、インデニル骨格あるいはフルオレニル骨格を有する配位子を少なくとも1つ以上もつ化合物があげられる。また、還元性有機金属化合物としては、有機リチウム等の有機アルカリ金属化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物あるいは有機亜鉛化合物等があげられる。
【0035】
本発明において、水添反応は一般的に0〜200℃、より好ましくは30〜150℃の温度範囲で実施される。水添反応に使用される水素の圧力は0.1から15MPa、好ましくは0.2から10MPa、更に好ましくは0.3から5MPaが推奨される。また、水添反応時間は通常3分〜10時間、好ましくは10分〜5時間である。水添反応は、バッチプロセス、連続プロセス、或いはそれらの組み合わせのいずれでも用いることができる。
【0036】
上記のようにして得られた水添共重合体等の溶液は、必要に応じて触媒残査を除去し、水添共重合体等を溶液から分離することができる。溶媒の分離の方法としては、例えば水添後の反応液にアセトンまたはアルコール等の水添共重合体等に対する貧溶媒となる極性溶媒を加えて重合体を沈澱させて回収する方法、反応液を撹拌下熱湯中に投入し、スチームストリッピングにより溶媒を除去して回収する方法、または直接重合体溶液を加熱して溶媒を留去する方法等を挙げることができる。尚、本発明の水添共重合体等には、各種フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤、アミン系安定剤等の安定剤を添加することができる。
【0037】
本発明の未変性の水添共重合体は、α、β−不飽和カルボン酸又はその誘導体、例えばその無水物、エステル化物、アミド化物、イミド化物でグラフト変性することができ、後述する組成物に使用することができる。α、β−不飽和カルボン酸又はその誘導体の具体例としては、無水マレイン酸、無水マレイン酸イミド、アクリル酸又はそのエステル、メタアクリル酸又はそのエステル、エンド−シス−ビシクロ〔2,2,1〕−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸又はその無水物などが挙げられる。α、β−不飽和カルボン酸又はその誘導体の付加量は、水添重合体100重量部当たり、一般に0.01〜20重量部、好ましくは0.1〜10重量部である。
【0038】
本発明の水添共重合体等(以下、これらを成分(a)とも呼ぶ)は、熱可塑性樹脂及び/又はゴム状重合体(以下、これらを成分(b)とも呼ぶ)と組み合わせて各種成形材料に適した重合体組成物を得ることができる。成分(a)と成分(b)の配合割合は、成分(a)/成分(b)の配合重量比率で1/99〜99/1、好ましくは2/98〜90/10、更に好ましくは5/95〜70/30である。
【0039】
本発明の水添共重合体等と熱可塑性樹脂をブレンドした場合,引張強度や耐磨耗性に優れた重合体組成物が得られる。
熱可塑性樹脂としては、共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物とのブロック共重合樹脂、前記のビニル芳香族化合物の重合体、前記のビニル芳香族化合物と他のビニルモノマー、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、アクリル酸及びアクリルメチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸及びメタクリル酸メチル等のメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等との共重合樹脂、ゴム変性スチレン系樹脂(HIPS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS)、メタクリル酸エステル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(MBS)、ポリエチレン、エチレンを50重量%以上含有するエチレンとこれと共重合可能な他のモノマーとの共重合体、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブチレン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びその加水分解物、エチレン−アクリル酸アイオノマーや塩素化ポリエチレンなどのポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、プロピレンを50重量%以上含有するプロピレンとこれと共重合可能な他のモノマーとの共重合体、例えば、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−アクリル酸エチル共重合体や塩素化ポリプロピレンなどのポリプロピレン系樹脂、エチレン−ノルボルネン樹脂等の環状オレフィン系樹脂,ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂及びその加水分解物、アクリル酸及びそのエステルやアミドの重合体、ポリアクリレート系樹脂、アクリロニトリル及び/又はメタクリロニトリルの重合体、これらのアクリロニトリル系モノマーを50重量%以上含有する他の共重合可能なモノマーとの共重合体であるニトリル樹脂、ナイロン−46、ナイロン−6、ナイロン−66、ナイロン−610、ナイロン−11、ナイロン−12、ナイロン−6ナイロン−12共重合体などのポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリ−4,4’−ジオキシジフェニル−2,2’−プロパンカーボネートなどのポリカーボネート系重合体、ポリエーテルスルホンやポリアリルスルホンなどの熱可塑性ポリスルホン、ポリオキシメチレン系樹脂、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテルなどのポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリ4,4’−ジフェニレンスルフィドなどのポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルケトン重合体又は共重合体、ポリケトン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオキシベンゾイル系重合体、ポリイミド系樹脂、1,2−ポリブタジエン、トランスポリブタジエンなどのポリブタジエン系樹脂などである。これらの熱可塑性樹脂は、前記の極性基含有原子団を有するものであっても良い。これらの熱可塑性樹脂の数平均分子量は一般に1000以上、好ましくは5000〜500万、更に好ましくは1万〜100万である。
【0040】
また,本発明の水添共重合体等とゴム状重合体をブレンドした場合,引張強度や伸び特性,耐傷付き性等に優れた重合体組成物が得られる。
ゴム状重合体としては、ブタジエンゴム及びその水素添加物、スチレン−ブタジエンゴム及びその水素添加物(但し本発明の水添共重合体とは異なる)、イソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム及びその水素添加物、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−ブテン−ジエンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチエン−ヘキセンゴム、エチレン−オクテンゴム等のオレフィン系エラストマー、ブチルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、α、β−不飽和ニトリル−アクリル酸エステル−共役ジエン共重合ゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム、スチレンーブタジエンブロック共重合体及びその水素添加物、スチレン−イソプレンブロック共重合体及びその水素添加物等のスチレン系エラストマー、天然ゴムなどが挙げられる。これらのゴム状重合体は、前記の極性基含有原子団を結合させることにより官能基を付与した変性ゴムであっても良い。これらのゴム状重合体の数平均分子量は1万以上が好ましく、より好ましくは2万〜100万、更に好ましくは3万〜80万である。
【0041】
また、これらの熱可塑性樹脂及びゴム状重合体は必要に応じ2種以上を併用しても良い。併用する場合は特に限定される物ではなく、熱可塑性樹脂成分同志でもゴム状重合体成分同志でも、あるいは熱可塑性樹脂とゴム状重合体の併用でもかまわない。
本発明の水添共重合体等、或いは該水添共重合体等と熱可塑性樹脂及び/又はゴム状重合体との重合体組成物には,必要に応じて任意の添加剤を配合することができる。添加剤の種類は,熱可塑性樹脂やゴム状重合体の配合に一般的に用いられるものであれば特に制限はない。例えば,シリカ,炭酸カルシウム,炭酸マグネシウム,水酸化マグネシウム、硫酸カルシウム,硫酸バリウム、タルク、マイカ、けい酸(ホワイトカーボン)、酸化チタン等の無機充填剤,カーボンブラック,酸化鉄等の顔料,ステアリン酸,ベヘニン酸,ステアリン酸亜鉛,ステアリン酸カルシウム,ステアリン酸マグネシウム,エチレンビスステアロアミド等の滑剤,離型剤,有機ポリシロキサン,ミネラルオイル等の可塑剤,ヒンダードフェノール系酸化防止剤、りん系熱安定剤等の酸化防止剤,ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤,難燃剤,帯電防止剤,有機繊維,ガラス繊維,炭素繊維,金属ウィスカ等の補強剤,着色剤、その他添加剤或いはこれらの混合物等が挙げられる。
【0042】
本発明の重合体組成物の製造方法は,特に制限されるものではなく,公知の方法が利用できる。例えば,バンバリーミキサー,単軸スクリュー押出機,2軸スクリュー押出機,コニーダ,多軸スクリュー押出機等の一般的な混和機を用いた溶融混練方法,各成分を溶解又は分散混合後,溶剤を加熱除去する方法等が用いられる。本発明においては押出機による溶融混合法が生産性、良混練性の点から好ましい。得られる重合体組成物の形状に特に制限はないが、ペレット状、シート状、ストランド状、チップ状等を挙げることができる。また、溶融混練後、直接成形品とすることもできる。
【0043】
本発明の水添共重合体等、或いは該水添共重合体等と熱可塑性樹脂及び/又はゴム状重合体から成る重合体組成物は、そのままで或いは各種添加剤を配合した組成物として、シート、フィルム、各種形状の射出成形品、中空成形品、圧空成型品、真空成形品、押出成形品、発泡成形品、不織布や繊維状の成形品、合成皮革等多種多様の成形品として活用できる。これらの成形品は、食品包装材料、医療用器具材料、家電製品及びその部品、電子デバイス及びその部品、自動車部品,工業部品,家庭用品,玩具等の素材、履物用素材、繊維素材,粘・接着剤用素材、アスファルト改質剤などに利用できる。例えば,自動車部品の具体例としては,サイドモール,グロメット,ノブ,ウェザーストリップ,窓枠とそのシーリング材,アームレスト,ドアグリップ,ハンドルブリップ、コンソールボックス、ベッドレスト、インストルメントパネル,バンパー、スポイラー、エアバック装置の収納カバー等が挙げられる。医療用具の具体例としては、血液バッグ、血小板保存バック、輸液(薬液)バック、人工透析用バック、医療用チューブ、カテーテル等が挙げられる。その他、粘接着テープ・シート・フィルム基材、表面保護フィルム基材及び該フィルム用粘接着剤、カーペット用粘接着剤、ストレッチ包装用フィルム、熱収縮性フィルム、被覆鋼管用被覆材、シーラントなどを具体的用途例としてあげることができる。
【0044】
【発明の実施の形態】
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
また以下の実施例において、重合体の特性や物性の測定は次のようにして行った。
A.共重合体の特性
1)スチレン含有量
水添前の共重合体を用い,紫外分光光度計(島津製作所製、UV−2450)を用いて測定した。
2)水添共重合体のガラス転移温度(Tg)
水添後の共重合体を用い,DSC[マックサイエンス社製、DSC3200S]で測定した。−120℃まで冷却後,10分間ホールド,その後10℃/分の昇温速度で100℃まで昇温し,その。変曲点の交点の温度をTgとした。
3)水添前の共重合体のビニル結合量及び水添率
核磁気共鳴装置(BRUKER社製、DPX−400)を用いて測定した。
【0045】
4)水添共重合体等の分子量及び分子量分布
GPC〔装置は、ウォーターズ製〕で測定し、溶媒にはテトラヒドロフランを用い、測定条件は、温度35℃で行った。分子量は、クロマトグラムのピークの分子量を、市販の標準ポリスチレンの測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用して求めた重量平均分子量である。また,分子量分布は,得られた重量平均分子量と数平均分子量の比である。
5)変性率
シリカ系ゲルを充填剤としたGPCカラムに、変性した成分が吸着する特性を応用し、試料及び低分子量内部標準ポリスチレンを含む試料溶液に関して、上記4のポリスチレン系ゲル(昭和電工製:Shodex)のGPCと、シリカ系カラムGPC(デュポン社製Zorbax)の両クロマトグラムを測定し、それらの差分よりシリカカラムへの吸着量を測定し変性率を求めた。
【0046】
B.水添共重合体等の物性
1)反発弾性
BS 903のダンロップ反発弾性試験に準拠して,圧縮試験片の反発弾性を測定した。
測定温度は,23℃で行った。
2)耐傷付き性
JIS K5400の鉛筆引っかき試験に準拠して,圧縮試験片の耐傷付き性を測定した。硬度HBの鉛筆を使用し,試料を引っかいた後の状態を目視で判定した。尚,測定温度は23℃,荷重は200gで行った。
<判定基準は,下記>
結果  判定基準
◎ :傷が残らない
△ :傷が僅かに残る
× :傷がはっきり残る
【0047】
3)水添共重合体の耐ブロッキング性
直径5cmの金属円筒に,同じ形状のサンプルペレット60gを入れ,上から重り(1160g)をのせた。この状態で,20時間,42℃に加温したギヤオーブン中に置いた。加温後,円筒を取り外し,ペレットの付着状態を観察し,ブロッキング性の良否を判断した。尚,各サンプルは,1500ppm相当のステアリン酸カルシウムを添加した上で,
評価を行った。
<判定基準は,下記>
結果  判定基準
◎ :ほぐれる。3粒以上付いている割合が50%未満
× :固まってほぐれない
【0048】
C.重合体組成物の物性
水添共重合体と各成分(表2に示す)を二軸押出機(PCM30)で混練し、ペレット化することにより組成物を得た。得られた組成物を圧縮成形して物性測定片を得た。
使用した成分と評価方法を下記に示す。
<成分(1)>
SEBS<スチレンブタジエンブロック共重合体の水素添加物>(タフテックH1221:旭化成(株)製)
<成分(2)−1>
ポリプロピレン樹脂、PM801A(サンアロマー製)、MFR(230℃、2.16kg);13g/分。
【0049】
<成分(2)−2>
ポリフェニレンエーテル樹脂として、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル、還元粘度;0.54を合成した。
【0050】
<成分(3)>
水酸化マグネシウム、キスマ5A(協和化学工業株式会社製)
1)硬さ
JIS K6253に従い、デュロメータタイプAで10秒後の値を測定した。
2)引張応力、引張強度、切断時伸び
JIS K6251に準拠して測定した。引張速度は,500mm/min.で行った。
3)ダンロップ反撥弾性
BS903に従い、23℃で測定した。
【0051】
4)耐傷つき性
学心磨耗試験器(テスター産業株式会社製、AB−301型)を用い、成形シート表面(光沢鏡面)を、摩擦布カナキン3号綿、荷重500gで100回摩擦し、摩擦前後の光沢度変化を、光沢度計にて測定し、以下の基準で判定した。
◎;光沢度変化が0〜−5以内
○;  〃  −5を越し−10以内
△;  〃  −10を越し−50以内
×;  〃  −50を越したもの
【0052】
5)耐磨耗性
学心磨耗試験器(テスター産業株式会社製、AB−301型)を用い、成形シート表面(皮シボ加工面)を、摩擦布カナキン3号綿、荷重500gで摩擦し、摩擦後の体積減少量によって、以下の基準で判定した。
【0053】
◎;摩擦回数10,000回後に、体積減少量が0.01ml以下
○;      〃      0.01を越し0.05ml以下
△;      〃      0.05を越し0.10ml以下
×;      〃      0.1mlを越したもの
【0054】
尚以下の実施例において、水添反応に用いた水添触媒は下記の方法で調製した。
(1) 水添触媒I
窒素置換した反応容器に乾燥、精製したシクロヘキサン1リットルを仕込み、ビス(η5−シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド100ミリモルを添加し、十分に攪拌しながらトリメチルアルミニウム200ミリモルを含むn−ヘキサン溶液を添加して、室温にて約3日間反応させた。
(2)水添触媒II
窒素置換した反応容器に乾燥、精製したシクロヘキサン2リットルを仕込み、ビス(η5−シクロペンタジエニル)チタニウムジ−(p−トリル)40ミリモルと分子量が約1,000の1,2−ポリブタジエン(1,2−ビニル結合量約85%)150グラムを溶解した後、n−ブチルリチウム60ミリモルを含むシクロヘキサン溶液を添加して室温で5分反応させ、直ちにn−ブタノール40ミリモルを添加攪拌して室温で保存した。
【0055】
【実施例1】
内容積が10Lの攪拌装置及びジャケット付き槽型反応器を2基使用して連続重合を行った。1基目の反応器の底部から、ブタジエン濃度が24重量%のシクロヘキサン溶液を4.51L/hrの供給速度で、スチレン濃度が24重量%のシクロヘキサン溶液を5.97L/hrの供給速度で,またn−ブチルリチウムをモノマ−100gに対して0.077gになるような濃度に調整したシクロヘキサン溶液を2.0L/hrの供給速度で、更にN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンのシクロヘキサン溶液をn−ブチルリチウム1モルに対して0.44モルになるような供給速度でそれぞれ供給し、90℃で連続重合した。反応温度はジャケット温度で調整し、反応器の底部付近の温度は約88℃、反応器の上部付近の温度は約90℃であった。重合反応器における平均滞留時間は、約45分であり、ブタジエンの転化率はほぼ100%,スチレンの転化率は99%であった。
【0056】
1基目から出たポリマー溶液を2基目の底部から供給,また同時に,スチレン濃度が24重量%のシクロヘキサン溶液を2.38L/hrの供給速度で2基目の底部に供給し,90℃で連続重合した。2基目出口でのスチレンの転化率は98%であった。
連続重合で得られたポリマーを分析したところ,スチレン含有量は67重量%,ブタジエン部のビニル結合量は、14重量%であった。
【0057】
次に、連続重合で得られたポリマーに、上記水添触媒Iをポリマー100重量部当たりTiとして100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度65℃で水添反応を行った。
その後メタノールを添加し、次に安定剤としてオクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートを重合体100質量部に対して0.3質量部添加した。 得られた水添共重合体(ポリマー1)は、水添率99%、重量平均分子量20万、分子量分布1.9であった。また,DSCで求めたガラス転移温度(Tg)は,−7℃であった。得られた水添重合体(ポリマー1)の特性を表1に示す。
【0058】
【実施例2】
1基目と2基目に供給するスチレンの供給量を変える以外は、実施例1と同様の方法で連続重合を行い、その後実施例1と同様に水添反応を行った。得られた水添重合体(ポリマー2)の特性を表1に示した。
【0059】
【実施例3】
n−ブチルリチウムの供給量を変える以外は、実施例1と同様の方法で連続重合を行い、その後実施例1と同様に水添反応を行った。得られた水添重合体(ポリマー3)の特性を表1に示した。
【0060】
【実施例4】
実施例1と同様にして連続重合で得たリビングポリマーに、変性剤として1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンを重合に使用したn−ブチルリチウムに対して当モル反応させ、水添反応においては水添触媒IIを使用する以外は実施例1と同様の方法で変性水添共重合体(ポリマー4)を得た。得られたポリマーの変性率を測定したところ,80%であった。尚,このポリマーは,ポリマー1と同様な基本特性を示した。
【0061】
【比較例1、および2】
1基目と2基目に供給するスチレンの供給量を変える以外は、実施例1と同様の方法で連続重合を行い、その後実施例1と同様に水添反応を行った。得られた水添重合体(ポリマー5,ポリマー6)の特性を表1に示した。
【0062】
【比較例3】
攪内容積が10Lの攪拌装置及びジャケット付き槽型反応器にスチレン33.5質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20wt%)を投入した。次いでn−ブチルリチウムとN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンを添加し、70℃で1時間重合した後、ブタジエン33質量部を含むシクロヘキサン溶液(濃度20wt%)を加えて70℃で1時間重合し、さらにスチレン33.5質量部を含むシクロヘキサン溶液を加えて70℃で1時間重合した。得られた共重合体は、スチレン含有量は67重量%,ブタジエン部のビニル結合含量は37重量%のSBS構造のブロック共重合体であった。
次に得られたポリマーに、上記水添触媒をポリマー100重量部当たりTiとして100ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度65℃で水添反応を行った。得られた水添重合体の水添率は98%、重量平均分子量は17万、分子量分布は1.1であった。また,低温側のTgは,−50℃であった。得られた水添重合体(ポリマー7)の特性を表1に示した。
【0063】
【比較例4】
スチレンとブタジエンを含有するシクロヘキサン溶液(スチレン/ブタジエンの重量比は63/37)を2時間かけて供給する以外は、比較例3と同様の方法(重合時間は3時間)で重合を行い、その後同様に水添反応を行った。得られた水添重合体(ポリマー8)の特性を表1に示した。
【0064】
【比較例5】
n−ブチルリチウムの供給量を変える以外は、実施例1と同様の方法で連続重合を行い、その後実施例1と同様に水添反応を行った。得られた水添重合体(ポリマー9)の特性を表1に示した。
【0065】
【比較例6】
水素添加率を80%に調整する以外実施例1と同様の方法で水添重合体(ポリマー10)を得て、その特性を表1に示した。
【0066】
【実施例5】
水添共重合体としてポリマー1を用い、200℃で、2mm厚のシートを作成した。その物性を表2に示す。
【0067】
【実施例6〜10】
表2に示す各成分をヘンシェルミキサーで混合後、二軸押出機にて230℃(実施例6,7,9,10)と270℃(実施例8)の条件で溶融混練し、組成物のペレットを得た。この組成物を用い、実施例5と同様にシートを作成した。その物性を表2に示す。
【0068】
【比較例7】
水添共重合体としてポリマー5を用い、実施例5と同様の方法で、シートを作成した。その物性を表2に示す。
【0069】
【比較例8】
表2に示す各成分を用いて実施例6と同様の方法でシートを作成した。その物性を表2に示す。
【0070】
【表1】
Figure 2004059741
【0071】
【表2】
Figure 2004059741
【0072】
【発明の効果】
本発明の水添共重合体等は、取り扱い性(耐ブロッキング性)が良好で、且つ反発弾性と耐傷付き性に優れる。さらに本発明の水添共重合体等を他の熱可塑性樹脂やゴム状重合体とブレンドした組成物は、引張強度、耐磨耗性等に優れる。これらの特徴を生かして、射出成形、押出成形などによって各種形状の成型品に加工でき、自動車部品(自動車内装材料、自動車外装材料),食品包装容器などの各種容器、家電用品、医療機器部品、工業部品、玩具等に用いることができる。
具体的には、本発明の水添共重合体等、或いは該水添共重合体等と熱可塑性樹脂及び/又はゴム状重合体から成る重合体組成物に各種添加剤類を配合したり、更に各種成形方法を適用して成形することにより、補強性充填剤配合物、動架橋物、発泡体、多層フィルム・シート、建築材料、制振・防音材料、複層成形品、複層射出成形品、電線被覆材料、高周波融着性組成物、スラッシュ成形材料、粘接着性組成物、アスファルト組成物のような材料や成形品を得ることができる。[0001]
[Industrial applications]
The present invention has excellent handleability (blocking resistance), excellent rebound resilience and scratch resistance, and, when blended with another thermoplastic resin or rubber-like polymer, has tensile strength, abrasion resistance, etc. Copolymers or modified hydrogenated copolymers thereof that provide excellent compositions, and the use of the hydrogenated copolymers or modified hydrogenated copolymers with thermoplastic resins and / or rubbery polymers It relates to a polymer composition.
[0002]
[Prior art]
A copolymer comprising a conjugated diene and a vinyl aromatic hydrocarbon has an unsaturated double bond in the polymer, and therefore has poor thermal stability, weather resistance, and ozone resistance. For this reason, a method for improving the unsaturated double bond by hydrogenation has been known for a long time. For example, it is disclosed in JP-A-56-30447 and JP-A-2-36244.
On the other hand, a hydrogenated product of a block copolymer comprising a conjugated diene and a vinyl aromatic hydrocarbon has the same elasticity at room temperature as vulcanized natural rubber or synthetic rubber without vulcanization, and At high temperatures, it has the same processability as thermoplastic resins, and is therefore widely used in the fields of plastic modification, adhesives, automobile parts, medical equipment, and the like. In recent years, attempts have been made to develop properties similar to these properties with a random copolymer comprising a conjugated diene compound and a vinyl aromatic hydrocarbon.
[0003]
For example, JP-A-2-158643 discloses a random copolymer having a vinyl aromatic hydrocarbon content of 3 to 50% by weight, a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 10 or less, and A composition of a hydrogenated diene-based copolymer obtained by hydrogenating a copolymer having a vinyl bond content of a diene portion of 10 to 90% in a combined product and a polypropylene resin is disclosed. JP-A-6-287365 discloses a random copolymer having a vinyl aromatic hydrocarbon content of 5 to 60% by weight, and a vinyl bond amount of a diene part in the copolymer of 60% or more. A composition comprising a hydrogenated diene-based copolymer obtained by hydrogenating the above copolymer and a polypropylene resin is disclosed.
However, when the hydrogenated diene-based copolymer disclosed herein is developed for an application in which a vinyl chloride resin is used, it is necessary to improve characteristics such as rebound resilience and scratch resistance. When used in combination with various thermoplastic resins or rubber-like substances, a hydrogenated polymer having higher mechanical strength and abrasion resistance has been required.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a hydrogenated copolymer having good handleability (blocking resistance) and excellent rebound resilience and scratch resistance. It is a further object of the present invention to provide a composition having excellent tensile strength, abrasion resistance and the like when the hydrogenated copolymer is blended with another thermoplastic resin or rubbery polymer.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have a specific vinyl aromatic compound content, and the vinyl aromatic compound content (S) and the glass transition temperature (Tg) are specified. It has been found that a hydrogenated product of a copolymer of a conjugated diene and a vinyl aromatic compound having the following relationship effectively solves the above problems, and has accomplished the present invention.
[0006]
That is, the present invention
A hydrogenated product of a copolymer comprising a conjugated diene and a vinyl aromatic compound,
(1) The content (S) of the vinyl aromatic compound is more than 60% by weight and less than 90% by weight;
(2) The relationship between the vinyl aromatic compound content (S) and the glass transition temperature (Tg) satisfies the following formula (1):
0.032S 2 -2.3S + 12>Tg> 0.025S 2 -0.5S-108 (1)
(3) the weight average molecular weight is more than 100,000 and less than 500,000;
(4) A hydrogenated copolymer characterized in that 85% or more of double bonds based on a conjugated diene compound in the copolymer are hydrogenated, or a modified hydrogenated copolymer thereof. The present invention also provides a polymer composition comprising the hydrogenated copolymer or the modified hydrogenated copolymer and at least one component selected from the group consisting of a thermoplastic resin and a rubbery polymer. Is what you do.
[0007]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The hydrogenated copolymer of the present invention is a hydrogenated product of a copolymer comprising a conjugated diene and a vinyl aromatic compound. The modified hydrogenated copolymer of the present invention is a modified hydrogenated copolymer in which at least one atomic group having at least one functional group is bonded to the hydrogenated copolymer. In the following description, both hydrogenated copolymers and modified hydrogenated copolymers are referred to as hydrogenated copolymers and the like.
In the present invention, the content of the vinyl aromatic compound in the hydrogenated copolymer or the like is more than 60% by weight in terms of blocking resistance, handleability and scratch resistance, rebound resilience and impact resistance when the resin composition is used. In terms of properties, it is less than 90% by weight, preferably 62 to 88% by weight, more preferably 64 to 86% by weight. In the present invention, the content of the vinyl aromatic compound in the hydrogenated copolymer or the like may be determined by the content of the vinyl aromatic compound in the copolymer before hydrogenation.
[0008]
The hydrogenated copolymer of the present invention is a copolymer in which the relationship between the vinyl aromatic compound content (S) and the glass transition temperature (Tg) satisfies the following formula (1). Here, S is a value indicating the content of the vinyl aromatic compound measured by using an ultraviolet spectrophotometer in terms of% by weight, and Tg is a value indicating the glass transition temperature measured using a DSC in ° C. .
0.032S 2 -2.3S + 12>Tg> 0.025S 2 -0.5S-108 (1)
Further, it is preferable that the relationship of Expression (2), and more preferably, the relationship of Expression (3) be satisfied.
0.032S 2 -2.3S + 10>Tg> 0.025S 2 -0.5S-10 (2)
0.032S 2 -2.3S + 8>Tg> 0.025S 2 -0.5S-100 (3)
Tg is 0.032 S in terms of blocking resistance and rebound resilience. 2 −2.3S + 12, less than 0.025S from the viewpoint of flexibility and scratch resistance 2 Those exceeding -0.5S-108 are good. In the case of a copolymer having a plurality of Tg, at least one of them should satisfy the relationship of the present application.
[0009]
The weight-average molecular weight of the hydrogenated copolymer or the like of the present invention exceeds 100,000 from the viewpoints of blocking resistance, rebound resilience, and scratch resistance, and is less than 500,000, preferably 130,000 to 400,000 from the viewpoint of moldability. And more preferably 150,000 to 300,000. In the present invention, the molecular weight distribution is preferably from 1.5 to 5.0, more preferably from 1.6 to 4.5, and still more preferably from 1.8 to 4.0 from the viewpoint of moldability. Is done.
The hydrogenated copolymer of the present invention is a hydrogenated product of a copolymer composed of a conjugated diene and a vinyl aromatic compound, and is a hydrogenated copolymer based on the conjugated diene compound in the copolymer from the viewpoint of blocking resistance and scratch resistance. 85% or more, preferably 90% or more, more preferably 92% or more, particularly preferably 95% or more of the heavy bonds are hydrogenated.
[0010]
In the present invention, the content of the vinyl aromatic compound can be known using an ultraviolet spectrophotometer, an infrared spectrophotometer, a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR), or the like. The vinyl bond content based on the conjugated diene in the copolymer before hydrogenation and the hydrogenation rate of the hydrogenated copolymer can be known by using a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR). In the present invention, the glass transition temperature (Tg) is measured using a differential scanning calorimetry (DSC method). The molecular weight of the hydrogenated copolymer, etc. was measured by gel permeation chromatography (GPC), and a calibration curve (prepared using the peak molecular weight of standard polystyrene) obtained from the measurement of commercially available standard polystyrene was used. It is a weight average molecular weight obtained by using. The molecular weight distribution of the hydrogenated copolymer or the like can be similarly obtained from measurement by GPC, and is the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight.
[0011]
The hydrogenated copolymer or the like used in the present invention is preferably a hydrogenated product having substantially no crystallization peak in a temperature range of −50 to 100 ° C. in a differential scanning calorimetry (DSC method). Here, the expression that substantially no crystallization peak exists in a temperature range of −50 to 100 ° C. means that a peak due to crystallization does not appear or a peak due to crystallization is observed in this temperature range. It also has a crystallization peak calorie due to its crystallization of less than 3 J / g, preferably less than 2 J / g, more preferably less than 1 J / g, and particularly preferably has no crystallization peak calorie.
[0012]
In the present invention, the conjugated diene is a diolefin having a pair of conjugated double bonds, for example, 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2,3-dimethyl-1,3- Examples thereof include butadiene, 1,3-pentadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, and 1,3-hexadiene, and particularly common examples include 1,3-butadiene and isoprene. These may be used alone or in combination of two or more. Examples of the vinyl aromatic compound include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, divinylbenzene, 1,1-diphenylethylene, N, N-dimethyl-p-aminoethylstyrene, and N, N-diethyl- Examples thereof include p-aminoethylstyrene and the like, and not only one kind but also two or more kinds may be used.
[0013]
In the present invention, the microstructure (ratio of cis, trans, and vinyl) of the conjugated diene portion in the copolymer before hydrogenation can be arbitrarily changed by using a polar compound or the like described later, and is not particularly limited. Generally, when 1,3-butadiene is used as the conjugated diene, the amount of 1,2-vinyl bond is 5 to 80%, preferably 10 to 60%, and when isoprene is used as the conjugated diene, When butadiene and isoprene are used in combination, it is recommended that the total amount of 1,2-vinyl bonds and 3,4-vinyl bonds is generally 3 to 75%, preferably 5 to 60%. In the present invention, the total amount of 1,2-vinyl bonds and 3,4-vinyl bonds (however, when 1,3-butadiene is used as a conjugated diene, the amount of 1,2-vinyl bonds) is used. Hereinafter, it is referred to as a vinyl bond amount.
[0014]
In the present invention, the difference between the maximum value and the minimum value of the vinyl bond amount in the copolymer chain before hydrogenation is less than 10%, preferably 8% or less, more preferably 6% or less. It is recommended in terms of the rebound resilience of the addition copolymer and the like. The vinyl bonds in the copolymer chain may be distributed uniformly or in a tapered manner. Here, the difference between the maximum value and the minimum value of the vinyl bond amount is the maximum value and the minimum value of the vinyl amount determined by the polymerization conditions, that is, the type and amount of the vinyl amount modifier and the polymerization temperature. The difference between the maximum value and the minimum value of the amount of vinyl bonds in the conjugated diene polymer chain can be controlled, for example, by the polymerization temperature during the production of the conjugated diene polymer. When the type and amount of a vinyl amount modifier such as a tertiary amine compound or an ether compound are constant, the amount of vinyl bonds incorporated into a polymer chain during polymerization is determined by the polymerization temperature. Therefore, a polymer polymerized at an isothermal temperature is a polymer in which vinyl bonds are uniformly distributed. On the other hand, the polymer polymerized at the elevated temperature has a difference in the amount of vinyl bonds, such as a high vinyl bond amount in the initial stage (polymerization at low temperature) and a low vinyl bond amount in the second half (polymerization at high temperature). .
[0015]
In the present invention, the copolymer before hydrogenation is obtained, for example, by anionic living polymerization using an initiator such as an organic alkali metal compound in a hydrocarbon solvent. Examples of the hydrocarbon solvent include aliphatic hydrocarbons such as n-butane, isobutane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, and n-octane; and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, cycloheptane, and methylcycloheptane. Hydrogens and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene.
[0016]
In addition, as an initiator, an aliphatic hydrocarbon alkali metal compound, an aromatic hydrocarbon alkali metal compound, an organic amino alkali metal which is generally known to have anionic polymerization activity for a conjugated diene and a vinyl aromatic compound. Compounds and the like are included, and examples of the alkali metal include lithium, sodium, and potassium. Preferred organic alkali metal compounds are aliphatic and aromatic hydrocarbon lithium compounds having 1 to 20 carbon atoms, compounds containing one lithium in one molecule and dilithium compounds containing a plurality of lithium in one molecule , Trilithium compounds and tetralithium compounds. Specifically, n-propyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, n-pentyl lithium, n-hexyl lithium, benzyl lithium, phenyl lithium, tolyl lithium, diisopropenyl benzene and sec- Reaction products of butyllithium, and reaction products of divinylbenzene, sec-butyllithium and a small amount of 1,3-butadiene, and the like can be given. Further, 1- (t-butoxy) propyllithium disclosed in U.S. Pat. No. 5,708,092 and a lithium compound into which one or several molecules of isoprene monomer are inserted to improve its solubility, British Patent No. 2 , 241 and 239, alkyl-silyl groups such as 1- (t-butyldimethylsiloxy) hexyllithium, and alkyl-containing amino groups disclosed in U.S. Pat. No. 5,527,753. Amino lithiums such as lithium, lithium diisopropylamide and lithium hexamethyldisilazide can also be used.
[0017]
In the present invention, when copolymerizing a conjugated diene and a vinyl aromatic compound using an organic alkali metal compound as a polymerization initiator, the amount of vinyl bond (1, 2, or 3, 4 bond) caused by the conjugated diene incorporated in the polymer. A tertiary amine compound or an ether compound can be added as a regulator in order to adjust the viscosity and to adjust the random copolymerizability of the conjugated diene and the vinyl aromatic compound. The tertiary amine compound is represented by the general formula R 1 R 2 R 3 N (however, R 1 , R 2 , R 3 Is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrocarbon group having a tertiary amino group). For example, trimethylamine, triethylamine, tributylamine, N, N-dimethylaniline, N-ethylpiperidine, N-methylpyrrolidine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′- Tetraethylethylenediamine, 1,2-dipiperidinoethane, trimethylaminoethylpiperazine, N, N, N ', N ", N" -pentamethylethylenetriamine, N, N'-dioctyl-p-phenylenediamine and the like. .
[0018]
The ether compound is selected from a linear ether compound and a cyclic ether compound, and the linear ether compound is ethylene glycol such as dimethyl ether, diethyl ether, diphenyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and ethylene glycol dibutyl ether. And diethylene glycol dialkyl ether compounds such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol dibutyl ether. Examples of the cyclic ether compound include tetrahydrofuran, dioxane, 2,5-dimethyloxolane, 2,2,5,5-tetramethyloxolane, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, and alkyl ethers of furfuryl alcohol. And the like.
[0019]
In the present invention, the method of copolymerizing a conjugated diene and a vinyl aromatic compound using an organic alkali metal compound as a polymerization initiator may be batch polymerization, continuous polymerization, or a combination thereof. In particular, a continuous polymerization method is recommended for adjusting the molecular weight distribution to a preferable range in terms of moldability. The polymerization temperature is generally between 0 ° C and 180 ° C, preferably between 30 ° C and 150 ° C. The time required for the polymerization varies depending on the conditions, but is usually within 48 hours, particularly preferably 0.1 to 10 hours. The polymerization atmosphere is preferably an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. The polymerization pressure is not particularly limited, as long as the polymerization is performed at a pressure sufficient to maintain the monomer and the solvent in a liquid phase within the above-mentioned polymerization temperature range. Further, it is necessary to take care that impurities such as water, oxygen, carbon dioxide, etc. which inactivate the catalyst and the living polymer are not mixed in the polymerization system.
[0020]
In the present invention, a coupling reaction can be performed by adding a required amount of a bifunctional or higher coupling agent at the end of the polymerization. The bifunctional coupling agent may be any of known ones, and is not particularly limited. Examples thereof include dihalogen compounds such as dimethyldichlorosilane and dimethyldibromosilane, and acid esters such as methyl benzoate, ethyl benzoate, phenyl benzoate, and phthalic acid esters. The trifunctional or higher functional polyfunctional coupling agent may be any known one and is not particularly limited. For example, polyhydric epoxy compounds such as trihydric or higher polyalcohols, epoxidized soybean oil, and diglycidylbisphenol A, 4-n Six n (Where R is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, X is a halogen, and n is an integer of 3 to 4), for example, methylsilyl trichloride, t-butylsilyl trichloride, General formula R such as silicon tetrachloride and their bromides 4-n SnX n (Where R is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, X is a halogen, and n is an integer of 3 to 4), for example, methyltin trichloride, t-butyltin trichloride, tetrachloride And polyvalent halogen compounds such as tin. Dimethyl carbonate, diethyl carbonate and the like can also be used.
[0021]
In the present invention, a hydrogenated product of a modified copolymer having a polar group-containing atomic group bonded to at least one polymer chain terminal of the polymer can be used as the copolymer. Examples of the polar group-containing atomic group include a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonyl group, a thiocarbonyl group, an acid halide group, an acid anhydride group, a carboxylic acid group, a thiocarboxylic acid group, an aldehyde group, an thioaldehyde group, and a carboxylic acid ester group. , Amide group, sulfonic acid group, sulfonic acid ester group, phosphoric acid group, phosphoric acid ester group, amino group, imino group, nitrile group, pyridyl group, quinoline group, epoxy group, thioepoxy group, sulfide group, isocyanate group, iso group Atomic groups containing at least one polar group selected from a thiocyanate group, a silicon halide group, a silanol group, an alkoxysilicon group, a tin halide group, an alkoxytin group, and a phenyltin group are exemplified. The modified copolymer before hydrogenation can be obtained by reacting these compounds having a polar group-containing atomic group at the end of polymerization of the copolymer. As the compound having a polar group-containing atomic group, specifically, a terminal modifying agent described in Japanese Patent Publication No. 4-39495 can be used.
[0022]
The modified hydrogenated copolymer in the present invention is preferably a modified hydrogenated copolymer in which an atomic group having at least one functional group selected from a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group, and an alkoxysilane group is bonded. . Such a modified hydrogenated copolymer is obtained by adding a functional group-containing modifying agent to a living terminal of a copolymer obtained by the above-described method using an organolithium compound as a polymerization catalyst, whereby a hydroxyl group is added to the copolymer. Hydrogen is added to a modified product (hereinafter referred to as a modified copolymer) in which at least one atomic group having at least one functional group selected from an epoxy group, an amino group, a silanol group, and an alkoxysilane group is bonded. Can be obtained. As another method for obtaining a modified copolymer, a copolymer having no living terminal is reacted with an organic alkali metal compound such as an organic lithium compound (metallation reaction), and the copolymer having an organic alkali metal added thereto is functionalized. A method in which a group-containing modifier is subjected to an addition reaction can be used. In the latter case, after obtaining a hydrogenated product of the copolymer, a metallation reaction is performed, and the above-mentioned modifier is reacted to obtain a modified hydrogenated copolymer. Depending on the type of the modifying agent, the hydroxyl group, the amino group, etc. may be generally an organic metal salt at the stage when the modifying agent is reacted.In such a case, it is treated with a compound having active hydrogen such as water or alcohol. Thus, a hydroxyl group, an amino group, or the like can be obtained.
[0023]
In the present invention, when a modifying agent is allowed to react with the living terminal of the polymer, a partially unmodified polymer may be mixed with the modified hydrogenated copolymer. It is recommended that the proportion of the unmodified polymer mixed in the modified hydrogenated copolymer is preferably 70% by weight or less, more preferably 60% by weight or less, and further preferably 50% by weight or less.
In the present invention, a preferred atomic group having at least one functional group selected from a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group, and an alkoxysilane group is an atomic group selected from those represented by the following general formula. Can be
[0024]
Embedded image
Figure 2004059741
[0025]
(In the above formula, R 1 ~ R 4 Is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms having a functional group selected from a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group and an alkoxysilane group. R 5 Is a hydrocarbon chain having 1 to 48 carbon atoms, or a hydrocarbon chain having 1 to 48 carbon atoms having a functional group selected from a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group and an alkoxysilane group. Note that R 1 ~ R 4 A hydrocarbon group of 5 Elements such as oxygen, nitrogen, and silicon may be bonded in the hydrocarbon chain by a bonding method other than a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group, or an alkoxysilane group. R 6 Is hydrogen or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. In the present invention, used to obtain a modified hydrogenated copolymer in which at least one atomic group having at least one functional group selected from a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group and an alkoxysilane group is bonded. Examples of the modifying agent include the following.
[0026]
For example, tetraglycidyl metaxylenediamine, tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, tetraglycidyl-p-phenylenediamine, tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, diglycidylaniline, diglycidyl orthotoluidine, 4,4'-diglycidyl- Diphenylmethylamine, 4,4′-diglycidyldibenzylmethylamine, diglycidylaminomethylcyclohexane, γ-glycidoxyethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxybutyltrimethoxy Silane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltripropoxysilane, and γ-glycidoxypropyltributoxysilane.
[0027]
Also, γ-glycidoxypropyltriphenoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyl Diethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldipropoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldibutoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiphenoxysilane, γ-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane, γ-gly Sidoxypropyldiethylethoxysilane, γ-glycidoxypropyldimethylethoxysilane, γ-glycidoxypropyldimethylphenoxysilane, γ-glycidoxypropyldiethylmethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiisopropane And bis (γ-glycidoxypropyl) dimethoxysilane and bis (γ-glycidoxypropyl) diethoxysilane.
[0028]
Also, bis (γ-glycidoxypropyl) dipropoxysilane, bis (γ-glycidoxypropyl) dibutoxysilane, bis (γ-glycidoxypropyl) diphenoxysilane, bis (γ-glycidoxypropyl) Methylmethoxysilane, bis (γ-glycidoxypropyl) methylethoxysilane, bis (γ-glycidoxypropyl) methylpropoxysilane, bis (γ-glycidoxypropyl) methylbutoxysilane, bis (γ-glycidoxy) Propyl) methylphenoxysilane, tris (γ-glycidoxypropyl) methoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, and γ-methacryloxymethyltrimethoxysilane.
[0029]
Also, γ-methacryloxyethyltriethoxysilane, bis (γ-methacryloxypropyl) dimethoxysilane, tris (γ-methacryloxypropyl) methoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-trimethoxysilane, β -(3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-triethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-tripropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-tributoxysilane, β- ( 3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-triphenoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) propyl-trimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldimethoxysilane, β- (3 4-epoxycyclohexyl) ethyl-d Tildimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-ethyldiethoxysilane.
[0030]
Also, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldipropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldimethylsilane Butoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldiphenoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-dimethylmethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-diethylethoxy Silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-dimethylethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-dimethylpropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-dimethylbutoxysilane, β- (3,4-epoxycyclo Sill) ethyl - dimethylphenoxy silane, beta-(3,4-epoxycyclohexyl) ethyl - diethyl methoxysilane.
[0031]
Β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-methyldiisopropeneoxysilane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, 1,3-dipropyl -2-imidazolidinone, 1-methyl-3-ethyl-2-imidazolidinone, 1-methyl-3-propyl-2-imidazolidinone, 1-methyl-3-butyl-2-imidazolidinone, -Methyl-3- (2-methoxyethyl) -2-imidazolidinone, 1-methyl-3- (2-ethoxyethyl) -2-imidazolidinone, 1,3-di- (2-ethoxyethyl)- 2-imidazolidinone, 1,3-dimethylethylenethiourea, N, N'-diethylpropyleneurea, and N-methyl-N'-ethylpropyleneurea.
[0032]
Furthermore, 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone, 1-cyclohexyl-2-pyrrolidone, 1-methyl-2-pyrrolidone (N-methylpyrrolidone), Ethyl-2-pyrrolidone, 1-propyl-2-pyrrolidone, 1-butyl-2-pyrrolidone, 1-isopropyl-2-pyrrolidone, 1,5-dimethyl-2-pyrrolidone, 1-methoxymethyl-2-pyrrolidone, -Methyl-2-piperidone, 1,4-dimethyl-2-piperidone, 1-ethyl-2-piperidone, 1-isopropyl-2-piperidone, 1-isopropyl-5,5-dimethyl-2-piperidone and the like. .
[0033]
By reacting the above-mentioned modifier at the living end of the copolymer obtained by the method described above using an organolithium compound as a polymerization catalyst, a functional group selected from a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group and an alkoxysilane group is obtained. A modified copolymer having an atomic group having at least one group bonded thereto is obtained.
By hydrogenating the above-obtained copolymer, the hydrogenated copolymer of the present invention can be obtained. The hydrogenation catalyst is not particularly limited, and (1) a supported heterogeneous hydrogenation in which a metal such as Ni, Pt, Pd, or Ru is supported on carbon, silica, alumina, or diatomaceous earth. Catalyst, (2) a so-called Ziegler-type hydrogenation catalyst using an organic acid salt such as Ni, Co, Fe, Cr or the like, or a transition metal salt such as acetylacetone salt and a reducing agent such as organic aluminum, (3) Ti, Ru, A homogeneous hydrogenation catalyst such as a so-called organometallic complex such as an organometallic compound such as Rh and Zr is used. Specific hydrogenation catalysts include JP-B-42-8704, JP-B-43-6636, JP-B-63-4841, JP-B1-37970, JP-B1-53851, and JP-B-1-53851. The hydrogenation catalyst described in Japanese Patent Publication No. 2-9041 can be used. Preferred hydrogenation catalysts include a mixture with a titanocene compound and / or a reducing organometallic compound.
[0034]
As the titanocene compound, compounds described in JP-A-8-109219 can be used. Specific examples thereof include (substituted) biscyclopentadienyltitanium dichloride, monopentamethylcyclopentadienyltitanium trichloride and the like. Examples include compounds having at least one ligand having a cyclopentadienyl skeleton, an indenyl skeleton, or a fluorenyl skeleton. Examples of the reducing organic metal compound include organic alkali metal compounds such as organic lithium, organic magnesium compounds, organic aluminum compounds, organic boron compounds, and organic zinc compounds.
[0035]
In the present invention, the hydrogenation reaction is generally carried out in a temperature range of 0 to 200 ° C, more preferably 30 to 150 ° C. The pressure of hydrogen used in the hydrogenation reaction is recommended to be 0.1 to 15 MPa, preferably 0.2 to 10 MPa, and more preferably 0.3 to 5 MPa. The hydrogenation reaction time is usually 3 minutes to 10 hours, preferably 10 minutes to 5 hours. The hydrogenation reaction can be used in any of a batch process, a continuous process, or a combination thereof.
[0036]
From the solution of the hydrogenated copolymer or the like obtained as described above, the catalyst residue can be removed if necessary, and the hydrogenated copolymer or the like can be separated from the solution. As a method for separating the solvent, for example, a method of adding a polar solvent that is a poor solvent for a hydrogenated copolymer such as acetone or alcohol to the reaction solution after hydrogenation to precipitate and recover the polymer, A method in which the solvent is removed by steam stripping by pouring into hot water with stirring, or a method in which the polymer solution is directly heated to distill off the solvent can be used. In addition, stabilizers such as various phenolic stabilizers, phosphorus stabilizers, sulfur stabilizers, and amine stabilizers can be added to the hydrogenated copolymer of the present invention.
[0037]
The unmodified hydrogenated copolymer of the present invention can be graft-modified with an α, β-unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, for example, its anhydride, esterified product, amidated product, or imidized product. Can be used for Specific examples of the α, β-unsaturated carboxylic acid or its derivative include maleic anhydride, maleic anhydride, acrylic acid or its ester, methacrylic acid or its ester, endo-cis-bicyclo [2,2,1 ] -5-heptene-2,3-dicarboxylic acid or anhydride thereof. The amount of the α, β-unsaturated carboxylic acid or derivative thereof to be added is generally 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the hydrogenated polymer.
[0038]
The hydrogenated copolymer or the like of the present invention (hereinafter, also referred to as component (a)) may be variously molded in combination with a thermoplastic resin and / or a rubbery polymer (hereinafter, also referred to as component (b)). A polymer composition suitable for the material can be obtained. The compounding ratio of component (a) to component (b) is 1/99 to 99/1, preferably 2/98 to 90/10, and more preferably 5 in terms of the mixing weight ratio of component (a) / component (b). / 95 to 70/30.
[0039]
When the hydrogenated copolymer of the present invention is blended with a thermoplastic resin, a polymer composition having excellent tensile strength and abrasion resistance can be obtained.
As the thermoplastic resin, a block copolymer resin of a conjugated diene compound and a vinyl aromatic compound, a polymer of the vinyl aromatic compound, the vinyl aromatic compound and another vinyl monomer, for example, ethylene, propylene, butylene, Copolymer resins with vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate, acrylates such as acrylic acid and acrylmethyl, methacrylates such as methacrylic acid and methyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc., rubber-modified styrene resins ( HIPS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS), methacrylate-butadiene-styrene copolymer resin (MBS), polyethylene, ethylene containing 50% by weight or more of ethylene, and other monomers copolymerizable therewith A copolymer with For example, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butylene copolymer, ethylene-hexene copolymer, ethylene-octene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer and its hydrolyzate, ethylene-acrylic acid ionomer and chlorine Copolymers of polyethylene-based resins such as polyethylene polyethylene, polypropylene, propylene containing at least 50% by weight of propylene and other monomers copolymerizable therewith, such as propylene-ethylene copolymers and propylene-ethyl acrylate copolymers. Polypropylene resins such as polymers and chlorinated polypropylene, cyclic olefin resins such as ethylene-norbornene resin, polybutene resins, polyvinyl chloride resins, polyvinyl acetate resins and their hydrolysates, acrylic acid and esters thereof, Amide polymer, polyacryle Resin, acrylonitrile and / or methacrylonitrile polymer, nitrile resin which is a copolymer with another copolymerizable monomer containing 50% by weight or more of these acrylonitrile monomers, nylon-46, nylon- 6, polyamide-based resins such as nylon-66, nylon-610, nylon-11, nylon-12, nylon-6 nylon-12 copolymer, polyester-based resins, thermoplastic polyurethane-based resins, poly-4,4'- Polycarbonate polymers such as dioxydiphenyl-2,2'-propane carbonate, thermoplastic polysulfones such as polyether sulfone and polyallyl sulfone, polyoxymethylene resins, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ) Polyphenylene ether resin such as ether, polyfe Polyphenylene sulfide resin such as lens sulfide, poly 4,4'-diphenylene sulfide, polyarylate resin, polyetherketone polymer or copolymer, polyketone resin, fluorine resin, polyoxybenzoyl polymer, polyimide And polybutadiene resins such as 1,2-polybutadiene and trans polybutadiene. These thermoplastic resins may have the above-mentioned polar group-containing atomic group. The number average molecular weight of these thermoplastic resins is generally 1,000 or more, preferably 5,000 to 5,000,000, and more preferably 10,000 to 1,000,000.
[0040]
When the hydrogenated copolymer or the like of the present invention is blended with a rubbery polymer, a polymer composition having excellent tensile strength, elongation characteristics, scratch resistance and the like can be obtained.
Examples of the rubbery polymer include butadiene rubber and its hydrogenated product, styrene-butadiene rubber and its hydrogenated product (but different from the hydrogenated copolymer of the present invention), isoprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber and its hydrogenated product Products, chloroprene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, ethylene-butene-diene rubber, ethylene-butene rubber, ethene-hexene rubber, olefin-based elastomers such as ethylene-octene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, fluorine rubber, silicone rubber, Chlorinated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, α, β-unsaturated nitrile-acrylate-conjugated diene copolymer rubber, urethane rubber, polysulfide rubber, styrene-butadiene block copolymer and its hydrogenated product, polystyrene Styrene-based elastomers such as styrene-isoprene block copolymers and hydrogenated products thereof, and natural rubber. These rubbery polymers may be modified rubbers having a functional group provided by bonding the above-mentioned polar group-containing atomic group. The number average molecular weight of these rubbery polymers is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 to 1,000,000, and further preferably 30,000 to 800,000.
[0041]
These thermoplastic resins and rubbery polymers may be used in combination of two or more as necessary. When used in combination, there is no particular limitation, and the thermoplastic resin component and the rubber-like polymer component may be used together, or the thermoplastic resin and the rubber-like polymer may be used in combination.
The hydrogenated copolymer or the like of the present invention, or a polymer composition of the hydrogenated copolymer or the like and a thermoplastic resin and / or a rubber-like polymer may be blended with any additives as necessary. Can be. The type of the additive is not particularly limited as long as it is generally used for blending a thermoplastic resin or a rubber-like polymer. For example, inorganic fillers such as silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, calcium sulfate, barium sulfate, talc, mica, silicic acid (white carbon), titanium oxide, pigments such as carbon black and iron oxide, stearic acid Lubricants, release agents, plasticizers such as organic polysiloxanes and mineral oils, hindered phenolic antioxidants, phosphorus-based heat, behenic acid, zinc stearate, calcium stearate, magnesium stearate, ethylene bis stearamide, etc. Antioxidants such as stabilizers, hindered amine light stabilizers, benzotriazole ultraviolet absorbers, flame retardants, antistatic agents, reinforcing agents such as organic fibers, glass fibers, carbon fibers, metal whiskers, coloring agents, and other additives Alternatively, a mixture thereof may be used.
[0042]
The method for producing the polymer composition of the present invention is not particularly limited, and a known method can be used. For example, a melt kneading method using a general kneader such as a Banbury mixer, a single screw extruder, a twin screw extruder, a co-kneader, a multi-screw extruder, etc., and after the components are dissolved or dispersed and mixed, the solvent is heated. A removal method or the like is used. In the present invention, a melt mixing method using an extruder is preferred from the viewpoint of productivity and good kneading. The shape of the obtained polymer composition is not particularly limited, and examples thereof include pellets, sheets, strands, and chips. Moreover, after melt-kneading, it can also be made into a molded product directly.
[0043]
The hydrogenated copolymer or the like of the present invention, or a polymer composition comprising the hydrogenated copolymer or the like and a thermoplastic resin and / or a rubbery polymer, as it is or as a composition containing various additives, It can be used as a wide variety of molded products such as sheets, films, injection molded products of various shapes, hollow molded products, compressed air molded products, vacuum molded products, extrusion molded products, foam molded products, nonwoven fabrics and fibrous molded products, and synthetic leather. . These molded products include food packaging materials, medical equipment materials, home appliances and parts thereof, electronic devices and parts thereof, automobile parts, industrial parts, household goods, toys and other materials, footwear materials, textile materials, It can be used as a material for adhesives and asphalt modifier. For example, specific examples of automobile parts include side moldings, grommets, knobs, weather strips, window frames and their sealing materials, armrests, door grips, handle blips, console boxes, bed rests, instrument panels, bumpers, spoilers, and air. A storage cover of the back device is exemplified. Specific examples of the medical device include a blood bag, a platelet storage bag, an infusion (drug) bag, an artificial dialysis bag, a medical tube, a catheter, and the like. In addition, adhesive tape / sheet / film substrate, surface protective film substrate and adhesive for the film, adhesive for carpet, stretch packaging film, heat shrinkable film, coating material for coated steel pipe, Sealants and the like can be given as specific application examples.
[0044]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
In the following examples, the properties and physical properties of the polymer were measured as follows.
A. Properties of copolymer
1) Styrene content
Using a copolymer before hydrogenation, it was measured using an ultraviolet spectrophotometer (UV-2450, manufactured by Shimadzu Corporation).
2) Glass transition temperature (Tg) of hydrogenated copolymer
Using the copolymer after hydrogenation, it was measured by DSC (DSC3200S, manufactured by Mac Science). After cooling to −120 ° C., holding for 10 minutes, then increasing the temperature to 100 ° C. at a rate of 10 ° C./min. The temperature at the intersection of the inflection points was defined as Tg.
3) Amount of vinyl bond and hydrogenation ratio of copolymer before hydrogenation
The measurement was performed using a nuclear magnetic resonance apparatus (manufactured by BRUKER, DPX-400).
[0045]
4) Molecular weight and molecular weight distribution of hydrogenated copolymers
The measurement was performed by GPC [the apparatus was manufactured by Waters], and tetrahydrofuran was used as a solvent, and the measurement was performed at a temperature of 35 ° C. The molecular weight is a weight average molecular weight obtained by using a calibration curve (prepared using the peak molecular weight of standard polystyrene) obtained by measuring the molecular weight of a peak in a chromatogram from the measurement of commercially available standard polystyrene. The molecular weight distribution is the ratio between the obtained weight average molecular weight and the number average molecular weight.
5) Denaturation rate
Applying the property of adsorbing denatured components to a GPC column using silica gel as a filler, the sample and sample solution containing low-molecular-weight internal standard polystyrene were applied to the above-mentioned 4 polystyrene gel (Showex Denko: Shodex). Both chromatograms of GPC and a silica-based column GPC (Zorbax manufactured by DuPont) were measured, and the amount of adsorption to the silica column was measured from the difference between them to determine the denaturation rate.
[0046]
B. Physical properties of hydrogenated copolymer, etc.
1) Rebound resilience
The rebound resilience of the compression test piece was measured according to the Dunlop rebound resilience test of BS 903.
The measurement was performed at 23 ° C.
2) Scratch resistance
The scratch resistance of the compression test piece was measured based on the pencil scratch test of JIS K5400. Using a pencil having a hardness of HB, the state after scratching the sample was visually determined. The measurement was performed at a temperature of 23 ° C. and a load of 200 g.
<The criteria are as follows>
Result criteria
◎: No scar left
Δ: Slight scratch left
×: The scratch remains clearly
[0047]
3) Blocking resistance of hydrogenated copolymer
60 g of a sample pellet having the same shape was placed in a metal cylinder having a diameter of 5 cm, and a weight (1160 g) was placed from above. In this state, it was placed in a gear oven heated to 42 ° C. for 20 hours. After heating, the cylinder was removed, and the adhesion of the pellets was observed to determine whether the blocking property was good. Each sample was prepared by adding 1500 ppm of calcium stearate.
An evaluation was performed.
<The criteria are as follows>
Result criteria
◎: loosened. Less than 50% with 3 or more grains
×: not solidified
[0048]
C. Physical properties of polymer composition
The hydrogenated copolymer and each component (shown in Table 2) were kneaded with a twin-screw extruder (PCM30) and pelletized to obtain a composition. The obtained composition was compression-molded to obtain a physical property measurement piece.
The components used and the evaluation method are shown below.
<Component (1)>
SEBS <Hydrogenated styrene-butadiene block copolymer> (Tuftec H1221: manufactured by Asahi Kasei Corporation)
<Component (2) -1>
Polypropylene resin, PM801A (manufactured by Sun Allomer), MFR (230 ° C., 2.16 kg); 13 g / min.
[0049]
<Component (2) -2>
As the polyphenylene ether resin, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether, reduced viscosity: 0.54 was synthesized.
[0050]
<Component (3)>
Magnesium hydroxide, Kisuma 5A (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.)
1) Hardness
According to JIS K6253, the value after 10 seconds was measured with a durometer type A.
2) Tensile stress, tensile strength, elongation at break
It was measured according to JIS K6251. The tensile speed was 500 mm / min. I went in.
3) Dunlop rebound resilience
Measured at 23 ° C. according to BS903.
[0051]
4) Scratch resistance
Using a Gakushin abrasion tester (AB-301, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.), the molded sheet surface (glossy mirror surface) was rubbed 100 times with a friction cloth Kanakin No. 3 cotton and a load of 500 g, and the glossiness before and after the friction was changed. Was measured with a gloss meter and determined according to the following criteria.
A: Change in glossiness is within 0 to -5
○; 以内 Within -10 over -5
△: 以内 Within -50 over -10
×; 〃−50
[0052]
5) Abrasion resistance
Using a Gakushin abrasion tester (Model AB-301, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.), the molded sheet surface (skin-textured surface) was rubbed with a friction cloth Kanakin No. 3 cotton and a load of 500 g to reduce the volume after friction. Was determined according to the following criteria.
[0053]
◎: The volume reduction amount is 0.01 ml or less after 10,000 times of friction.
○; を Over 0.01 and 0.05ml or less
△: を Over 0.05, 0.10ml or less
×; も の Exceeding 0.1ml
[0054]
In the following examples, the hydrogenation catalyst used for the hydrogenation reaction was prepared by the following method.
(1) Hydrogenation catalyst I
A reaction vessel purged with nitrogen was charged with 1 liter of dried and purified cyclohexane, 100 mmol of bis (η5-cyclopentadienyl) titanium dichloride was added, and an n-hexane solution containing 200 mmol of trimethylaluminum was added with sufficient stirring. Then, the reaction was carried out at room temperature for about 3 days.
(2) Hydrogenation catalyst II
A reaction vessel purged with nitrogen was charged with 2 liters of dried and purified cyclohexane, and 40 mmol of bis (η5-cyclopentadienyl) titanium di- (p-tolyl) and 1,2-polybutadiene (1) having a molecular weight of about 1,000 were added. After dissolving 150 g of cyclohexane solution containing 60 mmol of n-butyllithium, the mixture was reacted at room temperature for 5 minutes. Immediately, 40 mmol of n-butanol was added and stirred. Saved with.
[0055]
Embodiment 1
Continuous polymerization was carried out using two stirrers having an internal volume of 10 L and a jacketed tank reactor. From the bottom of the first reactor, a cyclohexane solution having a butadiene concentration of 24% by weight was supplied at a supply rate of 4.51 L / hr, and a cyclohexane solution having a styrene concentration of 24% by weight was supplied at a supply rate of 5.97 L / hr. Further, a cyclohexane solution in which n-butyllithium was adjusted to a concentration of 0.077 g with respect to 100 g of monomer was supplied at a supply rate of 2.0 L / hr, and N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine was further added. Was fed at a feed rate of 0.44 mol with respect to 1 mol of n-butyllithium, and was continuously polymerized at 90 ° C. The reaction temperature was adjusted with the jacket temperature, the temperature near the bottom of the reactor was about 88 ° C, and the temperature near the top of the reactor was about 90 ° C. The average residence time in the polymerization reactor was about 45 minutes, butadiene conversion was almost 100%, and styrene conversion was 99%.
[0056]
The polymer solution discharged from the first unit is supplied from the bottom of the second unit, and at the same time, a cyclohexane solution having a styrene concentration of 24% by weight is supplied to the bottom of the second unit at a supply rate of 2.38 L / hr. To continuously polymerize. The conversion of styrene at the second outlet was 98%.
When the polymer obtained by continuous polymerization was analyzed, the styrene content was 67% by weight, and the vinyl bond amount in the butadiene portion was 14% by weight.
[0057]
Next, 100 ppm of Ti per 100 parts by weight of the polymer was added to the polymer obtained by the continuous polymerization, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 0.7 MPa and a temperature of 65 ° C.
Thereafter, methanol was added, and then 0.3 parts by mass of octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate as a stabilizer was added to 100 parts by mass of the polymer. The obtained hydrogenated copolymer (polymer 1) had a hydrogenation ratio of 99%, a weight average molecular weight of 200,000 and a molecular weight distribution of 1.9. The glass transition temperature (Tg) determined by DSC was -7 ° C. Table 1 shows the properties of the obtained hydrogenated polymer (Polymer 1).
[0058]
Embodiment 2
Continuous polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the supply amount of styrene to be supplied to the first and second units was changed, and then a hydrogenation reaction was carried out as in Example 1. Table 1 shows the properties of the obtained hydrogenated polymer (Polymer 2).
[0059]
Embodiment 3
Continuous polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the supply amount of n-butyllithium was changed, and then a hydrogenation reaction was carried out as in Example 1. Table 1 shows the properties of the obtained hydrogenated polymer (Polymer 3).
[0060]
Embodiment 4
The living polymer obtained by continuous polymerization in the same manner as in Example 1 was reacted with 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone as a modifier in an equimolar amount to n-butyllithium used in the polymerization, and hydrogenated. , A modified hydrogenated copolymer (Polymer 4) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the hydrogenation catalyst II was used. When the modification ratio of the obtained polymer was measured, it was 80%. This polymer exhibited the same basic properties as Polymer 1.
[0061]
[Comparative Examples 1 and 2]
Continuous polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the supply amount of styrene to be supplied to the first and second units was changed, and then a hydrogenation reaction was carried out as in Example 1. The properties of the obtained hydrogenated polymer (Polymer 5, Polymer 6) are shown in Table 1.
[0062]
[Comparative Example 3]
A cyclohexane solution (concentration: 20 wt%) containing 33.5 parts by mass of styrene was charged into a tank reactor equipped with a stirring device and a jacket having a stirring volume of 10 L. Next, n-butyllithium and N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine were added, and polymerization was carried out at 70 ° C. for 1 hour. For 1 hour, and further added a cyclohexane solution containing 33.5 parts by mass of styrene, and polymerized at 70 ° C. for 1 hour. The obtained copolymer was a block copolymer having an SBS structure having a styrene content of 67% by weight and a vinyl bond content of a butadiene portion of 37% by weight.
Next, the above-mentioned hydrogenation catalyst was added to the obtained polymer in an amount of 100 ppm as Ti per 100 parts by weight of the polymer, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 0.7 MPa and a temperature of 65 ° C. The hydrogenated polymer obtained had a hydrogenation rate of 98%, a weight average molecular weight of 170,000 and a molecular weight distribution of 1.1. The Tg on the low temperature side was -50 ° C. The properties of the obtained hydrogenated polymer (Polymer 7) are shown in Table 1.
[0063]
[Comparative Example 4]
Polymerization was carried out in the same manner as in Comparative Example 3 (polymerization time was 3 hours), except that a cyclohexane solution containing styrene and butadiene (the weight ratio of styrene / butadiene was 63/37) was supplied over 2 hours. A hydrogenation reaction was performed in the same manner. Table 1 shows the properties of the obtained hydrogenated polymer (Polymer 8).
[0064]
[Comparative Example 5]
Continuous polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the supply amount of n-butyllithium was changed, and then a hydrogenation reaction was carried out as in Example 1. Table 1 shows the properties of the obtained hydrogenated polymer (Polymer 9).
[0065]
[Comparative Example 6]
A hydrogenated polymer (Polymer 10) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the hydrogenation rate was adjusted to 80%, and the characteristics are shown in Table 1.
[0066]
Embodiment 5
Using Polymer 1 as a hydrogenated copolymer, a sheet having a thickness of 2 mm was formed at 200 ° C. Table 2 shows the physical properties.
[0067]
Embodiments 6 to 10
After mixing each component shown in Table 2 with a Henschel mixer, the mixture was melt-kneaded at 230 ° C. (Examples 6, 7, 9, 10) and 270 ° C. (Example 8) with a twin-screw extruder to obtain a composition. A pellet was obtained. Using this composition, a sheet was prepared in the same manner as in Example 5. Table 2 shows the physical properties.
[0068]
[Comparative Example 7]
Using Polymer 5 as a hydrogenated copolymer, a sheet was prepared in the same manner as in Example 5. Table 2 shows the physical properties.
[0069]
[Comparative Example 8]
A sheet was prepared in the same manner as in Example 6 using the components shown in Table 2. Table 2 shows the physical properties.
[0070]
[Table 1]
Figure 2004059741
[0071]
[Table 2]
Figure 2004059741
[0072]
【The invention's effect】
The hydrogenated copolymer or the like of the present invention has good handleability (blocking resistance) and excellent rebound resilience and scratch resistance. Further, the composition obtained by blending the hydrogenated copolymer or the like of the present invention with another thermoplastic resin or rubbery polymer is excellent in tensile strength, abrasion resistance and the like. By taking advantage of these characteristics, it can be processed into molded products of various shapes by injection molding, extrusion molding, etc., and various parts such as automobile parts (automobile interior materials, automobile exterior materials), food packaging containers, home appliances, medical equipment parts, It can be used for industrial parts and toys.
Specifically, various additives are blended into the hydrogenated copolymer or the like of the present invention, or a polymer composition comprising the hydrogenated copolymer or the like and a thermoplastic resin and / or a rubbery polymer, Furthermore, by applying various molding methods, molding by using a reinforcing filler compound, a dynamically crosslinked material, a foam, a multilayer film / sheet, a building material, a vibration damping / soundproofing material, a multilayer molded product, and a multilayer injection molding. Products, electric wire covering materials, high frequency fusion bonding compositions, slush molding materials, adhesive compositions, asphalt compositions, and molded articles.

Claims (6)

共役ジエンとビニル芳香族化合物からなる共重合体の水素添加物であって,
▲1▼ ビニル芳香族化合物の含有量(S)が60重量%越え、90重量%未満、
▲2▼ ビニル芳香族化合物含有量(S)とガラス転移温度(Tg)の関係が下記式(1)を満たし、
0.032S−2.3S+12>Tg>0.025S−0.5S−108 (1)
▲3▼重量平均分子量が10万を越え50万未満、
▲4▼共重合体中の共役ジエン化合物に基づく二重結合の85%以上が水添されていることを特徴とする水添共重合体。
A hydrogenated product of a copolymer comprising a conjugated diene and a vinyl aromatic compound,
{Circle around (1)} The content (S) of the vinyl aromatic compound is more than 60% by weight and less than 90% by weight;
{Circle around (2)} The relationship between the vinyl aromatic compound content (S) and the glass transition temperature (Tg) satisfies the following formula (1);
0.032S 2 -2.3S + 12>Tg> 0.025S 2 -0.5S-108 (1)
(3) the weight average molecular weight is more than 100,000 and less than 500,000;
(4) A hydrogenated copolymer, wherein 85% or more of the double bonds based on the conjugated diene compound in the copolymer are hydrogenated.
請求項1に記載の水添共重合体に,官能基を有する原子団が結合していることを特徴とする変性水添共重合体。A modified hydrogenated copolymer, wherein an atomic group having a functional group is bonded to the hydrogenated copolymer according to claim 1. 変性水添共重合体が、水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基から選ばれる官能基を少なくとも1個有する原子団が少なくとも1個結合していることを特徴とする請求項2または3に記載の変性水添共重合体。3. The modified hydrogenated copolymer has at least one atomic group having at least one functional group selected from a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group, and an alkoxysilane group bonded thereto. Or the modified hydrogenated copolymer according to 3. 変性水添共重合体が、下記から選ばれる官能基を少なくとも1個有する原子団が少なくとも1個結合していることを特徴とする請求項2または3に記載の変性水添共重合体。
Figure 2004059741
(上式で、R〜Rは、水素又は炭素数1〜24の炭化水素基、あるいは水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基から選ばれる官能基を有する炭素数1〜24の炭化水素基。Rは炭素数1〜48の炭化水素鎖、あるいは水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基から選ばれる官能基を有する炭素数1〜48の炭化水素鎖。なおR〜Rの炭化水素基、及びRの炭化水素鎖中には、水酸基、エポキシ基、アミノ基、シラノール基、アルコキシシラン基以外の結合様式で、酸素、窒素、シリコン等の元素が結合していても良い。Rは水素又は炭素数1〜8のアルキル基である)
The modified hydrogenated copolymer according to claim 2 or 3, wherein the modified hydrogenated copolymer has at least one atom group having at least one functional group selected from the following bonded.
Figure 2004059741
(In the above formula, R 1 to R 4 are hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms having a functional group selected from a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group, and an alkoxysilane group. A hydrocarbon group of 24. R 5 is a hydrocarbon chain of 1 to 48 carbon atoms or a hydrocarbon chain of 1 to 48 carbon atoms having a functional group selected from a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group and an alkoxysilane group. In the hydrocarbon group of R 1 to R 4 and the hydrocarbon chain of R 5 , oxygen, nitrogen, silicon, or the like is bonded by a bonding method other than a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, a silanol group, or an alkoxysilane group. And R 6 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
水添共重合体または変性水添共重合体の分子量分布が1.5〜5.0であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の水添共重合体または変性水添共重合体5. The hydrogenated copolymer or modified hydrogenated copolymer according to claim 1, wherein the molecular weight distribution of the hydrogenated copolymer or modified hydrogenated copolymer is 1.5 to 5.0. Copolymer (a)請求項1〜5のいずれかに記載の水添共重合体または変性水添共重合体1〜99重量部と(b)熱可塑性樹脂及び/またはゴム状重合体99〜1重量部からなる重合体組成物。(A) 1 to 99 parts by weight of the hydrogenated copolymer or modified hydrogenated copolymer according to any one of claims 1 to 5, and (b) 99 to 1 part by weight of a thermoplastic resin and / or rubbery polymer. A polymer composition comprising:
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