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CN117203279A - 树脂组合物、发泡性组合物和交联发泡体 - Google Patents

树脂组合物、发泡性组合物和交联发泡体 Download PDF

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CN117203279A
CN117203279A CN202280030646.7A CN202280030646A CN117203279A CN 117203279 A CN117203279 A CN 117203279A CN 202280030646 A CN202280030646 A CN 202280030646A CN 117203279 A CN117203279 A CN 117203279A
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千田泰史
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

树脂组合物,其中,作为成分(x),包含嵌段共聚物的氢化物(X),所述嵌段共聚物的氢化物(X)具有源自芳香族乙烯基化合物的聚合物嵌段(A‑1)和源自共轭二烯化合物的聚合物嵌段(B‑1),作为成分(y),包含嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y),所述嵌段共聚物(Y0)具有源自芳香族乙烯基化合物的聚合物嵌段(A‑2)和源自共轭二烯化合物的聚合物嵌段(B‑2),所述树脂组合物满足下述条件[1]~[4]。[1]成分(x)的玻璃化转变温度为‑40℃以上。[2]成分(y)的玻璃化转变温度为‑50℃以下。[3]前述树脂组合物中的成分(x)的质量Mx相对于成分(y)的质量My之比Mx/My为1/99~99/1。[4]聚合物嵌段(B‑2)包含源自β‑金合欢烯的结构单元。

Description

树脂组合物、发泡性组合物和交联发泡体
技术领域
本发明涉及树脂组合物、发泡性组合物和交联发泡体。
背景技术
已知氢化苯乙烯系弹性体等包含聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物的氢化物(以下有时称为“氢化嵌段共聚物”或“氢化物”),所述聚合物嵌段(A)由源自芳香族乙烯基化合物的结构单元形成,所述聚合物嵌段(B)由源自共轭二烯化合物的结构单元形成。
氢化嵌段共聚物具有减震性,作为减震材料而在各种领域中广泛使用。
例如,公开了为了使减震性、柔软性、耐热性、拉伸强度和耐冲击性等机械特性优异而将损耗角正切(tanδ)的峰温度、乙烯基键合量加以确定的苯乙烯系化合物与异戊二烯、丁二烯等共轭二烯化合物的氢化嵌段共聚物(例如参照专利文献1)。
另外,作为氢化嵌段共聚物,已知含有源自金合欢烯的单体单元的氢化嵌段共聚物(例如参照专利文献2)。在专利文献2中,通过上述氢化嵌段共聚物来改善成形加工性、柔软性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-284830号公报
专利文献2:国际公开公报第2016/125899号
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在各种用途中寻求改善氢化嵌段共聚物的特性,存在下述要求:在维持减震性能的同时,进一步提高成形性或者在低温下表现出柔软性。因此,专利文献1~2中记载那样的氢化嵌段共聚物也存在改善的余地。
因而,本发明的课题在于,提供能够在维持室温附近的减震性的同时表现出良好的成形性和低温下的柔软性中的至少一者的树脂组合物、发泡性组合物和交联发泡体。
用于解决课题的手段
本发明人等发现:针对树脂组合物,通过包含嵌段共聚物的氢化物(X)作为成分(x),所述嵌段共聚物的氢化物(X)具有聚合物嵌段(A-1)和聚合物嵌段(B-1),所述聚合物嵌段(A-1)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-1)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,并包含嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y)作为成分(y),所述嵌段共聚物(Y0)具有聚合物嵌段(A-2)和聚合物嵌段(B-2),所述聚合物嵌段(A-2)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-2)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,并且,将上述成分(x)和成分(y)的玻璃化转变温度设为特定值,将聚合物嵌段(B-2)设为特定成分,从而能够解决上述课题,由此完成了本发明。
本发明涉及下述<1>~<20>。
<1>树脂组合物,其中,
作为成分(x),包含嵌段共聚物的氢化物(X),所述嵌段共聚物的氢化物(X)具有聚合物嵌段(A-1)和聚合物嵌段(B-1),所述聚合物嵌段(A-1)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-1)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,
作为成分(y),包含嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y),所述嵌段共聚物(Y0)具有聚合物嵌段(A-2)和聚合物嵌段(B-2),所述聚合物嵌段(A-2)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-2)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,所述树脂组合物满足下述条件[1]~[4]。
[1]成分(x)的玻璃化转变温度为-40℃以上。
[2]成分(y)的玻璃化转变温度为-50℃以下。
[3]前述树脂组合物中的成分(x)的质量Mx相对于成分(y)的质量My之比Mx/My为1/99~99/1。
[4]聚合物嵌段(B-2)包含源自β-金合欢烯的结构单元。
<2>根据上述<1>所述的树脂组合物,其中,成分(x)中的聚合物嵌段(A-1)的含量为23质量%以下。
<3>根据上述<1>或<2>所述的树脂组合物,其中,成分(x)的氢化率为85摩尔%以上。
<4>根据上述<1>~<3>中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(x)的重均分子量为100,000~250,000。
<5>根据上述<1>~<4>中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(x)的按照JIS K7210:2014而测得的230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为20g/10min以下。
<6>根据上述<1>~<5>中任一项所述的树脂组合物,其中,聚合物嵌段(B-1)包含源自异戊二烯的结构单元。
<7>根据上述<1>~<6>中任一项所述的树脂组合物,其中,聚合物嵌段(B-1)的乙烯基键合量为50摩尔%以上。
<8>根据上述<1>~<7>中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(y)中的聚合物嵌段(A-2)的含量为35质量%以下。
<9>根据上述<1>~<8>中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(y)为嵌段共聚物的氢化物(Y),该嵌段共聚物的氢化物(Y)的氢化率为85摩尔%以上。
<10>根据上述<1>~<9>中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(y)的重均分子量为40,000~400,000。
<11>根据上述<1>~<10>中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(y)的按照JIS K7210:2014而测得的230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为10g/10min以上。
<12>根据上述<1>~<11>中任一项所述的树脂组合物,其中,前述Mx/My为45/55~80/20。
<13>根据上述<1>~<11>中任一项所述的树脂组合物,其中,前述Mx/My为20/80~37/63。
<14>根据上述<1>~<13>中任一项所述的树脂组合物,其中,前述树脂组合物的按照ASTM D6866-20而测得的生物度为1~80质量%。
<15>根据上述<1>~<14>中任一项所述的树脂组合物,其中,前述树脂组合物的按照JIS K 7210:2014而测得的230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为100g/10min以下。
<16>根据上述<1>~<15>中任一项所述的树脂组合物,其中,前述树脂组合物的按照JIS K7244-10:2005在形变量为0.1%、频率为1Hz、测定温度为-30~+50℃、升温速度为3℃/分钟、剪切模式的条件下测得的tanδ的峰顶强度为0.4以上。
<17>根据上述<1>~<16>中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(x)中的源自β-金合欢烯的结构单元的含量小于成分(y)中的源自β-金合欢烯的结构单元的含量。
<18>根据上述<1>~<17>中任一项所述的树脂组合物,其中,在前述树脂组合物中,将成分(x)和成分(y)中的一者作为基质,成分(x)和成分(y)中的另一者形成了分散在前述基质中的畴,前述畴的平均长径比为1.0~3.0。
<19>发泡性组合物,其包含:
上述<1>~<18>中任一项所述的树脂组合物(i);
选自乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯系树脂中的至少1种烯烃系聚合物(ii);
交联剂(iii);以及
发泡剂(iv)。
<20>交联发泡体,其为上述<19>所述的发泡性组合物的交联发泡体。
发明效果
通过本发明,可提供能够在维持室温附近的减震性的同时表现出良好的成形性和低温下的柔软性中的至少一者的树脂组合物、发泡性组合物和交联发泡体。
附图说明
图1是实施例2中得到的树脂组合物的原子力显微镜(AFM)图像的一例。
图2是比较例1中得到的树脂组合物的AFM图像的一例。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式进行说明。
将本说明书中的记载事项任意选择而得到的方式或任意组合而得到的方式也包括在本发明内。
在本说明书中,视为优选的规定可以任意选择,可以说视为优选的规定彼此的组合更加优选。
在本说明书中,“XX~YY”这一记载意味着“XX以上且YY以下”。
在本说明书中,关于优选的数值范围(例如含量等的范围),阶段性记载的下限值与上限值可以各自独立地进行组合。例如,根据“优选为10~90、更优选为30~60”这一记载,也可以将“优选下限值(10)”与“更优选上限值(60)”加以组合而设为“10~60”。
[树脂组合物]
本发明的实施方式所述的树脂组合物中,作为成分(x),包含嵌段共聚物的氢化物(X),所述嵌段共聚物的氢化物(X)具有聚合物嵌段(A-1)和聚合物嵌段(B-1),所述聚合物嵌段(A-1)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-1)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,作为成分(y),包含嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y),所述嵌段共聚物(Y0)具有聚合物嵌段(A-2)和聚合物嵌段(B-2),所述聚合物嵌段(A-2)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-2)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,所述树脂组合物满足下述条件[1]~[4]。
[1]成分(x)的玻璃化转变温度为-40℃以上。
[2]成分(y)的玻璃化转变温度为-50℃以下。
[3]前述树脂组合物中的成分(x)的质量Mx相对于成分(y)的质量My之比Mx/My为1/99~99/1。
[4]嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y)中,作为聚合物嵌段(B-2),包含至少1个源自β-金合欢烯的结构单元。
通过使树脂组合物满足条件[1]~[4],从而能够在维持室温附近的减震性的同时,表现出良好的成形性和低温下的柔软性之中的至少一者。更详细而言,树脂组合物在室温附近具有高的损耗角正切(tanδ),且具有良好的成形性和低温下的柔软性之中的至少一者。
根据本发明人的研究可明确:通过向玻璃化转变温度(Tg)高的氢化嵌段共聚物即成分(x)中添加Tg低的嵌段共聚物或氢化嵌段共聚物即包含源自β-金合欢烯的结构单元的成分(y),从而在树脂组合物中的成分(x)的质量Mx相对于成分(y)的质量My之比Mx/My为45/55~99/1的范围内,在维持减震性的同时表现出良好的成形性。另外,在前述Mx/My为1/99~44/56的范围内,在低温下显示柔软性而不明显降低减震性。
其原因不限定于此,可以认为一个原因在于,通过使低Tg的成分即成分(y)包含源自β-金合欢烯的结构单元,从而与成分(x)的相容性变高,在树脂成分中,成分(x)或成分(y)难以产生结构上的各向异性,其结果,可抑制树脂组合物整体的tanδ的峰顶强度的降低。可以认为:在此基础上,通过成分(y)的成形性、低温柔软性发挥作用,从而能够在维持减震性的同时表现出成形性、低温下的柔软性。
<成分(x)和成分(y)的玻璃化转变温度(Tg)>
上述成分(x)是嵌段共聚物的氢化物(X),所述嵌段共聚物的氢化物(X)具有聚合物嵌段(A-1)和聚合物嵌段(B-1),所述聚合物嵌段(A-1)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-1)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,所述成分(x)满足上述条件[1]。
上述成分(y)为嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y),所述嵌段共聚物(Y0)具有聚合物嵌段(A-2)和聚合物嵌段(B-2),所述聚合物嵌段(A-2)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-2)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,所述成分(y)满足上述条件[2]。
通过使成分(x)满足条件[1],从而能够提高树脂组合物在室温附近的tanδ。另外,通过使成分(y)满足条件[2],从而能够确保树脂组合物的成形性、低温下的柔软性。
需要说明的是,在本说明书中,成分(x)的Tg和成分(y)的Tg使用差示扫描量热计(DSC)进行测定。具体而言,在使用DSC而制作的DSC曲线中,将极限发生移动的温度设为Tg。更详细而言,成分(x)的Tg和成分(y)的Tg按照实施例中记载的方法进行测定。
从提高室温附近的tanδ的观点出发,成分(x)的Tg优选为-30℃以上、更优选为-20℃以上、进一步优选为-10℃以上、特别优选为0℃以上。上限没有特别限定,从制造容易性的观点的观点出发,优选为+40℃以下、更优选为+35℃以下、进一步优选为+30℃以下。换言之,成分(x)的Tg优选为-40~+40℃。
从低温下的柔软性的观点出发,成分(y)的Tg优选为-51℃以下、更优选为-52℃以下。另外,下限没有特别限定,从制造容易性的观点出发,优选为-65℃以上、更优选为-60℃以上、进一步优选为-55℃。换言之,成分(y)的Tg优选为-65~-50℃。
从容易确保成形性的观点出发,成分(x)的Tg与成分(y)的Tg之差至少为10℃以上、优选为20℃以上、更优选为30℃以上、进一步优选为40℃以上。另外,从容易提高室温附近的tanδ的观点出发,优选为100℃以下、更优选为90℃以下、进一步优选为80℃以下。换言之,成分(x)的Tg与成分(y)的Tg之差优选为10~100℃。
<成分(x)与成分(y)的含有比率>
如上述条件[3]中规定的那样,上述树脂组合物中的成分(x)的质量Mx相对于成分(y)的质量My之比Mx/My为1/99~99/1。
通过使质量比Mx/My处于上述范围,从而主要因成分(x)的存在而在室温附近获得高tanδ,另外,主要因(y)的存在而得到优异的成形性。
从容易提高树脂组合物的成形性和室温附近的减震性的观点出发,上述质量比Mx/My优选为45/55~95/5、更优选为45/55~90/10、进一步优选为45/55~85/15、更进一步优选为45/55~80/20、更进一步优选为50/50~80/20、更进一步优选为55/45~80/20、更进一步优选为60/40~80/20、更进一步优选为65/35~80/20、特别优选为65/35~75/25。另外,从容易提高低温下的柔软性的观点出发,优选为5/95~44/56、更优选为10/90~43/57、进一步优选为15/85~40/60、更进一步优选为20/80~37/63、更进一步优选为21/79~37/63、特别优选为25/75~35/65。
<成分(x)>
上述成分(x)为具有聚合物嵌段(A-1)和聚合物嵌段(B-1)的嵌段共聚物的氢化物(X),所述聚合物嵌段(A-1)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-1)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,所述上述成分(x)满足上述条件[1]和[3]。
为了使成分(x)满足条件[1],通过例如将构成嵌段共聚物的氢化物(X)的聚合物嵌段(B-1)的共轭二烯化合物的乙烯基键合量控制至适当值,从而能够将成分(x)的Tg设为上述范围。
成分(x)可以单独包含1种嵌段共聚物的氢化物(X),也可以包含2种以上。在成分(x)单独包含1种嵌段共聚物的氢化物(X)的情况下,容易制造,在包含2种以上的情况下,容易扩展树脂组合物显示出高tanδ的温度范围。
从减震性的观点出发,成分(x)中的聚合物嵌段(A-1)的含量(具有多个聚合物嵌段(A-1)时为它们的总量)优选为23质量%以下、更优选为21质量%以下、进一步优选为18质量%以下、更进一步优选为15质量%以下,另外,从力学物性的观点出发,优选为5质量%以上、更优选为8质量%以上、进一步优选为10质量%以上。换言之,作为成分(x)的嵌段共聚物的氢化物(X)中的聚合物嵌段(A-1)的含量优选为5~23质量%。
需要说明的是,上述成分(x)中的聚合物嵌段(A-1)的含量是通过1H-NMR测定而求出的值,更详细而言,是按照实施例中记载的方法而测得的值。关于后述成分(y)中的聚合物嵌段(A-2)的含量也相同。
从耐热性和成形性的观点出发,成分(x)的重均分子量优选为60,000~400,000、更优选为80,000~300,000、进一步优选为100,000~250,000、更进一步优选为130,000~200,000。
本说明书和权利要求书中记载的“重均分子量”全部是通过凝胶渗透色谱(GPC)测定而求出的标准聚苯乙烯换算的重均分子量,详细测定方法可按照实施例中记载的方法。
作为成分(x)的嵌段共聚物的氢化物(X)的重均分子量可通过例如调整相对于聚合引发剂而言的单体量来设为上述范围。
从室温附近下的减震性的观点出发,成分(x)中的源自β-金合欢烯的结构单元的含量优选小于成分(y)中的源自β-金合欢烯的结构单元的含量,更优选为10质量%以下、进一步优选为5质量%以下、更进一步优选为2质量%以下、特别优选为0质量%(换言之,不包括源自β-金合欢烯的结构单元)。
<成分(y)>
上述成分(y)是具有聚合物嵌段(A-2)和聚合物嵌段(B-2)的嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y),所述聚合物嵌段(A-2)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-2)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,所述成分(y)满足上述条件[2]~[4]。
为了使成分(y)满足条件[2],通过例如将构成嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y)的聚合物嵌段(B-2)的共轭二烯化合物的乙烯基键合量控制至适当值,从而能够将成分(y)的Tg设为上述范围。
另外,为了使成分(y)满足条件[4],作为用于合成聚合物嵌段(B-2)的共轭二烯化合物,使用β-金合欢烯。通过使成分(y)满足条件[4],从而能够使树脂组合物的室温附近的tanδ的温度特性接近添加成分(y)之前的特性。
从树脂组合物的室温附近的减震性的观点出发,成分(y)中的聚合物嵌段(A-2)的含量优选为35质量%以下、更优选为28质量%以下、进一步优选为23质量%以下,另外,从力学物性的观点出发,优选为10质量%以上、更优选为14质量%以上、进一步优选为17质量%以上。换言之,作为成分(y)的嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y)中的聚合物嵌段(A-2)的含量优选为10~35质量%。
从耐热性和成形性的观点出发,成分(y)的重均分子量优选为40,000~400,000、更优选为40,000~300,000、进一步优选为40,000~250,000、更进一步优选为60,000~250,000、特别优选为80,000~250,000、最优选为90,000~200,000。
作为成分(y)的嵌段共聚物(Y0)和嵌段共聚物的氢化物(Y)的重均分子量可通过例如调整相对于聚合引发剂而言的单体量而设为上述范围。
成分(y)可以仅包含嵌段共聚物的氢化物(Y)和嵌段共聚物(Y0)中的任一者,也可以包含两者。成分(y)中包含的嵌段共聚物的氢化物(Y)可以为1种,也可以为2种以上。成分(y)中包含的嵌段共聚物(Y0)可以为1种,也可以为2种以上。
通过使成分(y)包含2种以上的嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y),从而容易增大树脂组合物的室温附近的tanδ。
以下,针对成分(x)和成分(y)共通的构成、物性、构成树脂组合物的其它成分和树脂组合物的物性等进行说明。首先,针对为了获得成分(x)和成分(y)而使用的嵌段共聚物(X0)、(Y0)进行说明。
<嵌段共聚物(X0)、(Y0)>
用于获得本发明的实施方式所述的树脂组合物中包含的作为成分(x)的嵌段共聚物的氢化物(X)的氢化前的嵌段共聚物(以下称为嵌段共聚物(X0))包含聚合物嵌段(A-1)和聚合物嵌段(B-1),所述聚合物嵌段(A-1)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-1)含有源自共轭二烯化合物的结构单元。另外,本发明的实施方式所述的树脂组合物中包含的作为成分(y)的氢化前的嵌段共聚物(嵌段共聚物(Y0))包含聚合物嵌段(A-2)和聚合物嵌段(B-2),所述聚合物嵌段(A-2)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-2)含有源自共轭二烯化合物的结构单元。用于获得本发明的实施方式所述的树脂组合物中包含的作为成分(y)的嵌段共聚物的氢化物(Y)的嵌段共聚物(Y0)也同样地包含上述聚合物嵌段(A-2)和聚合物嵌段(B-2)。
需要说明的是,有时将嵌段共聚物(X0)和嵌段共聚物(Y0)简单地统称为嵌段共聚物。另外,有时将嵌段共聚物的氢化物(X)和嵌段共聚物的氢化物(Y)简单地统称为嵌段共聚物的氢化物。
聚合物嵌段(A-1)、聚合物嵌段(A-2)、聚合物嵌段(B-1)和聚合物嵌段(B-2)可以各自独立地仅在上述树脂组合物中包含1个,也可以包含2个以上。聚合物嵌段(A-1)、聚合物嵌段(A-2)、聚合物嵌段(B-1)和聚合物嵌段(B-2)之中的任一者包含2个以上时,该2个以上的聚合物嵌段彼此可以相同也可以不同。
嵌段共聚物(X0)中的聚合物嵌段(A-1)与聚合物嵌段(B-1)的总含量优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上、更进一步优选为100质量%。即,嵌段共聚物(X0)中的聚合物嵌段(A-1)与聚合物嵌段(B-1)的总含量例如为80~100质量%。
另外,嵌段共聚物(Y0)中的聚合物嵌段(A-2)与聚合物嵌段(B-2)的总含量优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上、更进一步优选为100质量%。即,嵌段共聚物(Y0)中的聚合物嵌段(A-2)与聚合物嵌段(B-2)的总含量例如为80~100质量%。
以下,将聚合物嵌段(A-1)和聚合物嵌段(A-2)统称为聚合物嵌段(A)。另外,将聚合物嵌段(B-1)和聚合物嵌段(B-2)统称为聚合物嵌段(B)。并且,针对成分(x)涉及的嵌段共聚物(嵌段共聚物(X0))和成分(y)涉及的嵌段共聚物(嵌段共聚物(Y0)),一并说明共通的部分,有时将嵌段共聚物(X0)和(Y0)简称为“嵌段共聚物”。
(聚合物嵌段(A))
聚合物嵌段(A)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元(以下有时简称为“芳香族乙烯基化合物单元”),从机械物性的观点出发,优选超过70摩尔%、更优选为80摩尔%以上、进一步优选为85摩尔%以上、更进一步优选为90摩尔%以上、特别优选为95摩尔%以上,实质上可以为100摩尔%。聚合物嵌段(A)中的源自芳香族乙烯基化合物的结构单元的含量上限可以为100摩尔%,也可以为99摩尔%,还可以为98摩尔%。
作为上述芳香族乙烯基化合物,可列举出例如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、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-甲基邻甲基苯乙烯、α-甲基间甲基苯乙烯、α-甲基对甲基苯乙烯、β-甲基邻甲基苯乙烯、β-甲基间甲基苯乙烯、β-甲基对甲基苯乙烯、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、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、α-氯邻氯苯乙烯、α-氯间氯苯乙烯、α-氯对氯苯乙烯、β-氯邻氯苯乙烯、β-氯间氯苯乙烯、β-氯对氯苯乙烯、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、邻叔丁基苯乙烯、间叔丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻氯甲基苯乙烯、间氯甲基苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、邻溴甲基苯乙烯、间溴甲基苯乙烯、对溴甲基苯乙烯、被甲硅烷基取代的苯乙烯衍生物、茚、乙烯基萘等。这些芳香族乙烯基化合物可以单独使用1种,也可以使用2种以上。其中,从制造成本和物性平衡的观点出发,优选为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯和它们的混合物,更优选为苯乙烯。
其中,只要不妨碍本发明的目的和效果,聚合物嵌段(A)就可以以小于30摩尔%的比例含有源自除芳香族乙烯基化合物之外的其它不饱和单体的结构单元(以下有时简称为“其它不饱和单体单元”)。作为该其它不饱和单体,可列举出例如选自丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、异丁烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基乙烯基醚、N-乙烯基咔唑、β-蒎烯、8,9-对薄荷烯、二戊烯、亚甲基降冰片烯、2-亚甲基四氢呋喃等中的至少1种。聚合物嵌段(A)含有该其它不饱和单体单元时的键合形态没有特别限定,可以为无规、递变状中的任一者。
聚合物嵌段(A)中的源自前述其它不饱和单体的结构单元的含量优选为10摩尔%以下、更优选为5摩尔%以下、进一步优选为0摩尔%。
上述嵌段共聚物只要具有至少1个上述聚合物嵌段(A)即可。在上述嵌段共聚物具有2个以上的聚合物嵌段(A)的情况下,这些聚合物嵌段(A)可以相同也可以不同。需要说明的是,在本说明书中,“聚合物嵌段不同”是指:构成聚合物嵌段的单体单元、重均分子量、立构规整性、以及具有多种单体单元时各单体单元的比率和共聚形态(无规、梯度、嵌段)中的至少一者不同。
上述嵌段共聚物优选具有2个聚合物嵌段(A)。
聚合物嵌段(A)的重均分子量(Mw)没有特别限定,嵌段共聚物所具有的前述聚合物嵌段(A)之中,至少1个聚合物嵌段(A)的重均分子量优选为3,000~60,000、更优选为4,000~50,000。通过使嵌段共聚物具有至少1个重均分子量在上述范围内的聚合物嵌段(A),从而机械强度进一步提高,流动性、薄膜成形性也优异。
需要说明的是,嵌段共聚物所具有的各聚合物嵌段的重均分子量可通过在制造工序中每次结束各聚合物嵌段的聚合时对取样出的液体进行测定来求出。另外,例如将两种聚合物嵌段(A)记作“A1”“A2”,将1种聚合物嵌段(B)记作“B”时,在具有A1-B-A2的结构的三嵌段共聚物的情况下,通过上述方法来求出聚合物嵌段“A1”和聚合物嵌段“B”的重均分子量,从嵌段共聚物的重均分子量减去它们,由此能够求出聚合物嵌段“A2”的重均分子量。另外,作为其它方法,在具有上述A1-B-A2结构的三嵌段共聚物的情况下,聚合物嵌段“A1”与“A2”的总重均分子量根据嵌段共聚物的重均分子量以及通过1H-NMR测定而确认的聚合物嵌段“A1”和“A2”的总含量进行计算,通过GPC测定来计算已失活的最初的聚合物嵌段“A1”的重均分子量,并将其减除,由此也能够求出聚合物嵌段“A2”的重均分子量。
(聚合物嵌段(B))
聚合物嵌段(B)含有源自共轭二烯化合物的结构单元(以下有时简称为“共轭二烯化合物单元”)。共轭二烯化合物可以单独使用1种,也可以使用2种以上。
作为构成聚合物嵌段(B-1)中包含的共轭二烯化合物单元的共轭二烯,可列举出异戊二烯、丁二烯等。
聚合物嵌段(B-1)优选包含源自异戊二烯的结构单元,在制作聚合物嵌段(B-1)时,例如作为共轭二烯化合物,可以单独使用异戊二烯或者使用异戊二烯和丁二烯。
在聚合物嵌段(B-1)中,源自β-金合欢烯的结构单元的含量优选较少,具体而言,优选为10质量%以下、更优选为5质量%以下、进一步优选为1质量%以下、特别优选为0质量%(换言之,不含有)。
聚合物嵌段(B-2)包含源自β-金合欢烯的结构单元(以下有时称为“β-金合欢烯单元”)。聚合物嵌段(B-2)可以单独包含β-金合欢烯单元,也可以包含β-金合欢烯和其它源自共轭二烯化合物的结构单元。
β-金合欢烯具有大体积的侧链,因此,不易使聚合物嵌段(B-2)发生结晶化的效果高。另外,在β-金合欢烯经氢化的情况下,其Tg低至-60℃左右,因此,容易提高树脂组合物在低温下的柔软性。
在获得聚合物嵌段(B-2)时,作为可与β-金合欢烯一同使用的共轭二烯化合物,可列举出例如丁二烯、香叶烯、异戊二烯等。这种共轭二烯化合物可以将单独1种与β-金合欢烯一同使用,也可以将2种以上与β-金合欢烯一同使用。
通过使聚合物嵌段(B-2)包含β-金合欢烯和其它源自共轭二烯化合物的结构单元,从而提高树脂组合物的成形性和低温下的柔软性。
从确保良好成形性的观点出发,聚合物嵌段(B-2)的总量中的β-金合欢烯单元的含量优选为55质量%以上、更优选为60质量%以上、进一步优选为70质量%以上、更进一步优选为80质量%以上、特别优选为90质量%以上。上限没有特别限定,可以设为100质量%,可以为99质量%,也可以为98质量%。换言之,聚合物嵌段(B-2)的总量中的β-金合欢烯单元的含量优选为55~100质量%。
需要说明的是,聚合物嵌段(B-2)的总量中的β-金合欢烯单元的含量以摩尔量计优选为30摩尔%以上、更优选为50摩尔%以上、进一步优选为65摩尔%以上、更进一步优选为80摩尔%以上、特别优选为90摩尔%以上、最优选实质为100摩尔%。上限可以为99摩尔%,也可以为98摩尔%。换言之,聚合物嵌段(B-2)的总量中的β-金合欢烯单元的含量优选为30~100摩尔%。
从柔软性和橡胶弹性的观点出发,聚合物嵌段(B)的总量中的共轭二烯化合物单元的总含量优选为60质量%以上、更优选为70质量%以上、进一步优选为80质量%以上、特别优选为90质量%以上。上限没有特别限定,可以设为100质量%,可以为99质量%,也可以为98质量%。换言之,聚合物嵌段(B)的总量中的源自共轭二烯化合物的结构单元的总含量优选为60~100质量%。
需要说明的是,聚合物嵌段(B)的总量中的上述共轭二烯化合物单元的总含量以摩尔量计优选为30摩尔%以上、更优选为50摩尔%以上、进一步优选为65摩尔%以上、更进一步优选为80摩尔%以上、特别优选为90摩尔%以上、最优选实质为100摩尔%。上限可以为99摩尔%,也可以为98摩尔%。换言之,聚合物嵌段(B)的总量中的源自共轭二烯化合物的结构单元的总含量优选为30~100摩尔%。
在聚合物嵌段(B-1)中使用异戊二烯和其它共轭二烯化合物的情况下,两者的含有比率[其它共轭二烯化合物/异戊二烯](质量比)只要不损害本发明的效果就没有特别限定,优选为5/95~95/5、更优选为10/90~90/10、进一步优选为15/85~50/50、特别优选为18/82~48/52。
需要说明的是,在聚合物嵌段(B-1)中,在使用丁二烯作为上述其它共轭二烯化合物的情况下,若用摩尔比表示两者的含有比率[丁二烯/异戊二烯],则优选为6/94~96/4、更优选为12/88~92/8、进一步优选为18/82~55/45、特别优选为22/78~54/46。
在聚合物嵌段(B-2)中使用β-金合欢烯和其它共轭二烯化合物的情况下,两者的含有比率[其它共轭二烯化合物/β-金合欢烯](质量比)只要不损害本发明的效果就没有特别限定,优选为5/95~95/5、更优选为10/90~90/10、进一步优选为15/85~50/50、特别优选为18/82~45/55。
需要说明的是,在聚合物嵌段(B-2)中,在使用丁二烯作为上述其它共轭二烯化合物的情况下,若用摩尔比表示两者的含有比率[丁二烯/β-金合欢烯],则优选为16/84~99/1、更优选为30/70~97/3、进一步优选为40/60~80/20、特别优选为45/55~78/22。
另外,只要不妨碍本发明的目的和效果,聚合物嵌段(B)就可以含有源自除共轭二烯化合物之外的其它聚合性单体的结构单元。在该情况下,在聚合物嵌段(B)中,源自除共轭二烯化合物之外的其它聚合性单体的结构单元的含量优选为70摩尔%以下、更优选为50摩尔%以下、进一步优选为35摩尔%以下、特别优选为20摩尔%以下。源自除共轭二烯化合物之外的其它聚合性单体的结构单元的含量的下限值没有特别限定,可以为0摩尔%,也可以为5摩尔%,还可以为10摩尔%。换言之,聚合物嵌段(B)中的源自除共轭二烯化合物之外的其它聚合性单体的结构单元的含量优选为0~70摩尔%。
作为该其它聚合性单体,可优选列举出例如选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、乙烯基萘和乙烯基蒽等芳香族乙烯基化合物;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-对薄荷烯、二戊烯、亚甲基降冰片烯、2-亚甲基四氢呋喃、1,3-环戊二烯、1,3-环己二烯、1,3-环庚二烯、1,3-环辛二烯等中的至少1种化合物。其中,更优选为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯,进一步优选为苯乙烯。
在聚合物嵌段(B)含有源自除共轭二烯化合物之外的其它聚合性单体的结构单元的情况下,其键合形态没有特别限定,可以为无规、递变状中的任一者,优选为无规。
另外,嵌段共聚物(X0)只要具有至少1个聚合物嵌段(B-1)即可,嵌段共聚物(Y0)只要具有至少1个聚合物嵌段(B-2)即可。在嵌段共聚物(X0)、(Y0)具有2个以上的聚合物嵌段(B)的情况下,这些聚合物嵌段(B)可以相同也可以不同。在聚合物嵌段(B)具有2种以上的结构单元的情况下,它们的键合形态可以包含无规、递变、完全交替、部分嵌段状、嵌段、或者这些中的2种以上的组合。
只要不损害本发明的目的和效果,共轭二烯化合物的键合形态就没有特别限定。例如,构成聚合物嵌段(B-1)的结构单元为丁二烯与异戊二烯的混合物单元时,作为丁二烯和异戊二烯各自的键合形态,在丁二烯的情况下,可以采取1,2-键合、1,4-键合,在异戊二烯的情况下,可以采取1,2-键合、3,4-键合、1,4-键合。另外,构成聚合物嵌段(B-2)的结构单元为丁二烯与β-金合欢烯的混合物单元时,作为丁二烯和β-金合欢烯各自的键合形态,在丁二烯的情况下,可以采取1,2-键合、1,4-键合,在β-金合欢烯的情况下,可以采取1,2-键合、1,13-键合、3,13-键合。可以仅存在这些键合形态中的1种,也可以存在2种以上。
需要说明的是,β-金合欢烯的碳位置编号按照以下的顺序来赋予。
[化1]
(聚合物嵌段(B)的乙烯基键合量)
构成聚合物嵌段(B-1)的结构单元为丁二烯单元或者丁二烯与异戊二烯的混合物单元时,将丁二烯的1,2-键合、异戊二烯的1,2-键合和3,4-键合设为乙烯基键合,将乙烯基键合单元的含量设为乙烯基键合量。
另外,构成聚合物嵌段(B-2)的结构单元为β-金合欢烯单元或者丁二烯与β-金合欢烯的混合物单元时,将丁二烯的1,2-键合、β-金合欢烯的1,2-键合和3,13-键合设为乙烯基键合,将乙烯基键合单元的含量设为乙烯基键合量。
在上述成分(x)中,从提高Tg的观点出发,聚合物嵌段(B-1)中的乙烯基键合量优选为50摩尔%以上、更优选为57摩尔%以上、进一步优选为65摩尔%以上、更进一步优选为70摩尔%以上、特别优选为75摩尔%以上。另外,虽然没有特别限定,但聚合物嵌段(B-1)中的乙烯基键合量的上限值从制造容易性的观点出发可以为95摩尔%以下,也可以为90摩尔%以下。换言之,聚合物嵌段(B-1)中的乙烯基键合量优选为50~95摩尔%。
在上述成分(y)中,从低温下的柔软性的观点出发,聚合物嵌段(B-2)中的乙烯基键合量优选为1~50摩尔%,更优选为3~30摩尔%,进一步优选为5~20摩尔%。
需要说明的是,乙烯基键合量是按照实施例中记载的方法,通过1H-NMR测定而算出的值。
从减震性等观点出发,聚合物嵌段(B)的重均分子量在氢化前的状态下优选为15,000~800,000,更优选为20,000~600,000,进一步优选为30,000~400,000,特别优选为50,000~250,000,最优选为70,000~200,000。在嵌段共聚物(X0)、(Y0)分别包含多个聚合物嵌段(B)的情况下,上述聚合物嵌段(B)的重均分子量(Mw)设为多个聚合物嵌段(B)的合计重均分子量(Mw)。
嵌段共聚物(X0)、(Y0)只要具有至少1个上述聚合物嵌段(B)即可。在嵌段共聚物(X0)、(Y0)具有2个以上的聚合物嵌段(B)的情况下,这些聚合物嵌段(B)可以相同也可以不同。
需要说明的是,在上述成分(x)和成分(y)中,聚合物嵌段(B)中的源自芳香族乙烯基化合物的结构单元的含量优选较少,期望不含该结构单元。若聚合物嵌段(B)中包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,则减震性有时降低。
从上述观点出发,聚合物嵌段(B)中的源自芳香族乙烯基化合物的结构单元的含量优选为5质量%以下、更优选为2质量%以下、进一步优选为1质量%以下、特别优选为0质量%。
(聚合物嵌段(A)与聚合物嵌段(B)的键合方式)
对于上述嵌段共聚物,只要聚合物嵌段(A)与聚合物嵌段(B)进行了键合,其键合形式就没有限定,可以为直链状、支链状、放射状或它们中的2种以上组合而得到的键合方式中的任一者。其中,聚合物嵌段(A)与聚合物嵌段(B)的键合形式优选为直链状,作为其例子,将聚合物嵌段(A)示作“A”且将聚合物嵌段(B)示作“B”时,可列举出A-B所示的二嵌段共聚物、A-B-A或B-A-B所示的三嵌段共聚物、A-B-A-B所示的四嵌段共聚物、A-B-A-B-A或B-A-B-A-B所示的五嵌段共聚物、(A-B)nX型共聚物(X表示偶联剂残基,n表示3以上的整数)等。其中,优选为直链状的三嵌段共聚物或二嵌段共聚物,从柔软性、制造容易性等观点出发,优选使用A-B-A型的三嵌段共聚物。
此处,在本说明书中,同种的聚合物嵌段借助二官能的偶联剂等而键合成直线状时,将键合的聚合物嵌段整体视作一个聚合物嵌段来处理。依照这一点,还包括上述例示在内,原本应该严格表述为Y-X-Y(X表示偶联残基)的聚合物嵌段除了需要特别与单独的聚合物嵌段Y加以区分的情况之外,整体示作Y。在本说明书中,如上那样地处理包含偶联剂残基的这种聚合物嵌段,因此,例如包含偶联剂残基且应该严格表述为A-B-X-B-A(X表示偶联剂残基)的嵌段共聚物被表述为A-B-A,作为三嵌段共聚物的一例来处理。
上述嵌段共聚物只要不损害本发明的目的和效果就可以在分子链中和/或分子末端具有1种或2种以上的羧基、羟基、酸酐基、氨基、环氧基等官能团,另外,也可以不具有官能团。
(由其它单体构成的聚合物嵌段)
嵌段共聚物(X0)、(Y0)中,除了含有聚合物嵌段(A)、聚合物嵌段(B)之外,只要不损害本发明的效果,就可以含有由其它单体构成的聚合物嵌段。
作为该其它单体,可列举出例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯等不饱和烃化合物;丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、马来酸、富马酸、巴豆酸、衣康酸、2-丙烯酰基乙磺酸、2-甲基丙烯酰基乙磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸、乙酸乙烯酯、甲基乙烯基醚等含有官能团的不饱和化合物等。它们可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
在嵌段共聚物(X0)、(Y0)具有其它聚合物嵌段的情况下,其含量优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下。
<嵌段共聚物的氢化物>
嵌段共聚物的氢化物是将嵌段共聚物氢化而得到的。在本说明书中,有时也将嵌段共聚物的氢化物称为“氢化嵌段共聚物”。
用于获得嵌段共聚物的氢化物(X)的嵌段共聚物(X0)和用于获得嵌段共聚物的氢化物(Y)的嵌段共聚物(Y0)均具有源自聚合物嵌段(A)的结构单元和源自聚合物嵌段(B)的结构单元,即便进行氢化,它们的主骨架也不变。因此,上述嵌段共聚物(X0)和嵌段共聚物(Y0)的构成成分及其使用比例和特性等的相关说明只要没有特别记载,对于嵌段共聚物的氢化物(X)和嵌段共聚物的氢化物(Y)而言就是共通的。
聚合物嵌段(B)的氢化率优选为85摩尔%以上。换言之,聚合物嵌段(B)所具有的碳-碳双键中的85摩尔%以上优选被氢化。
若聚合物嵌段(B)的氢化率高,则广泛温度下的减震性、耐热性和耐候性优异。从相同的观点出发,聚合物嵌段(B)的氢化率更优选为86摩尔%以上、进一步优选为87摩尔%以上、更进一步优选为88摩尔%以上。氢化率的上限值没有特别限定,上限值可以为99摩尔%,也可以为98摩尔%。换言之,聚合物嵌段(B)的氢化率优选为85~99摩尔%。
从相同的观点出发,成分(x)的氢化率优选为85摩尔%以上、更优选为86摩尔%以上、进一步优选为87摩尔%以上、更进一步优选为88摩尔%以上,另外,上限值例如为99摩尔%以下,可以为98摩尔%以下。换言之,成分(x)的氢化率优选为85~99摩尔%。
另外,从相同的观点出发,在成分(y)为嵌段共聚物的氢化物(Y)的情况下,作为该氢化物的成分(y)的氢化率优选为85摩尔%以上、更优选为87摩尔%以上、进一步优选为88摩尔%以上、更进一步优选为89摩尔%以上,上限值例如为99摩尔%以下,可以为98摩尔%以下。换言之,成分(y)为嵌段共聚物的氢化物(Y)时的氢化率优选为85~99摩尔%。
需要说明的是,上述氢化率是通过氢化后的1H-NMR测定求出聚合物嵌段(B)中的源自共轭二烯化合物的结构单元中的碳-碳双键的含量而得到的值,更详细而言,是按照实施例中记载的方法而测得的值。
上述氢化嵌段共聚物只要不损害本发明的目的和效果,就可以在分子链中和/或分子末端具有1种或2种以上的羧基、羟基、酸酐基、氨基、环氧基等官能团,另外,也可以不具有官能团。
(嵌段共聚物和氢化嵌段共聚物的物性)
按照JIS K7244-10:2005,在形变量为0.1%、频率为1Hz、测定温度为-30~+50℃、升温速度为3℃/分钟、剪切模式的条件下测得的嵌段共聚物(X0)或嵌段共聚物的氢化物(X)的损耗角正切tanδ的峰顶强度的数值越大,则表示该温度下的减震性等物性越优异,如果为1.0以上,则能够在实际使用环境下获得充分的减震性。
上述tanδ的峰顶强度优选为1.0以上、更优选为1.3以上、进一步优选为1.5以上、更进一步优选为1.9以上。需要说明的是,将成分(x)与成分(y)混合而得到的树脂组合物发挥出期望物性的情况下,至少嵌段共聚物(X0)或其氢化物(X)的tanδ的峰顶强度偏离上述范围亦可。
按照上述步骤而测得的嵌段共聚物(Y0)或嵌段共聚物的氢化物(Y)的损耗角正切tanδ的峰顶强度的数值越大,则表示该温度下的减震性等物性越优异,如果为0.5以上,则能够在实际使用环境下获得充分的减震性。上述tanδ的峰顶强度优选为0.5以上、更优选为0.8以上、进一步优选为1.2以上、更进一步优选为1.5以上、特别优选为1.9以上。需要说明的是,将成分(x)与成分(y)混合而得到的树脂组合物发挥出期望物性的情况下,至少嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y)的tanδ的峰顶强度偏离上述范围亦可。
另外,从制造容易性的观点出发,按照JIS K7244-10:2005,在形变量为0.1%、频率为1Hz、测定温度为-30~+50℃、升温速度为3℃/分钟、剪切模式的条件下测得的嵌段共聚物的氢化物(X)的损耗角正切tanδ的峰顶温度优选为+45℃以下、更优选为+40℃以下、进一步优选为+35℃以下。另外,从室温附近的减震性的观点出发,优选为-30℃以上、更优选为-20℃以上、进一步优选为-10℃以上、特别优选为0℃以上。换言之,嵌段共聚物的氢化物(X)的tanδ的峰顶温度优选为-30~+45℃。
从低温下的柔软性的观点出发,按照上述步骤而测得的嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y)的损耗角正切tanδ的峰顶温度优选为-30℃以下、更优选为-40℃以下、进一步优选为-45℃以下。嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y)的tanδ的峰顶温度的下限没有特别限定,从制造容易性的观点出发,例如为-70℃以上。换言之,嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y)的tanδ的峰顶温度优选为-70~-30℃。
需要说明的是,tanδ的峰顶强度是指tanδ的峰达到最大时的tanδ的值。另外,tanδ的峰顶温度是指tanδ的峰达到最大时的温度。具体而言,氢化嵌段共聚物的上述tanδ的峰顶温度和tanδ的峰顶强度利用实施例中记载的方法进行测定。
为了将这些值设为上述范围,可列举出例如调整用于构成聚合物嵌段(B)的单体即共轭二烯化合物的种类、比率,或者,调整聚合物嵌段(B)的乙烯基键合量。
从制造容易性的观点出发,作为成分(x)的嵌段共聚物的氢化物(X)的按照JIS K7210:2014而测得的230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率优选为25g/10min以下、更优选为20g/10min以下、进一步优选为15g/10min以下、更进一步优选为10g/10min以下、更进一步优选为7g/10min以下、特别优选为5g/10min以下,另外,从树脂组合物的成形性的观点出发,优选为0.5g/10min以上、更优选为0.7g/10min以上、进一步优选为0.9g/10min以上。换言之,嵌段共聚物的氢化物(X)的上述熔体流动速率优选为0.5~25g/10min。
从树脂组合物的成形性的观点出发,作为成分(y)的嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y)的按照JIS K 7210:2014而测得的230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率优选为0g/10min以上更优选为3g/10min以上、进一步优选为5g/10min以上、更进一步优选为10g/10min以上、特别优选为30g/10min以上、最优选为40g/10min以上,另外,从制造容易性的观点出发,优选为300g/10min以下、更优选为90g/10min以下、进一步优选为80g/10min以下、更进一步优选为70g/10min以下。换言之,嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y)的上述熔体流动速率优选为0~300g/10min。
(其它树脂成分)
本发明的实施方式所述的树脂组合物中,作为其它树脂成分(z1),可以包含选自苯乙烯系树脂、聚苯醚、聚酯树脂、聚碳酸酯、聚缩醛、聚酰胺、聚芳硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮和液晶聚酯中的一种以上。
上述树脂组合物中,作为除上述成分(x)、成分(y)和成分(z1)之外的树脂成分,在不损害本发明效果的范围内,可以包含氢化香豆酮-茚树脂、氢化松香系树脂、氢化萜烯树脂、脂环族系氢化石油树脂等氢化系树脂;包含烯烃和二烯烃聚合物的脂肪族系树脂等增粘树脂;氢化聚异戊二烯、氢化聚丁二烯、丁基橡胶、聚异丁烯、聚丁烯等其它聚合物。
在上述树脂组合物含有除成分(x)、成分(y)和成分(z1)之外的树脂成分的情况下,没有特别限定,优选将该组合物中的除成分(x)、成分(y)和成分(z1)之外的成分的含量设为50质量%以下。并且,在该情况下,从减震性的观点出发,该组合物中的成分(x)与成分(y)的总含量优选为50质量%以上、更优选为60质量%以上、进一步优选为80质量%以上、特别优选为90质量%以上、最优选为95质量%以上。
(添加剂)
作为上述树脂组合物中可包含的除上述各树脂成分之外的成分(成分(z2)),可列举出例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、隔热材料、抗粘连剂、颜料、染料、软化剂、交联剂、交联助剂、交联促进剂、填充剂、增强材料、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂、发泡剂、拒水剂、防水剂、导电性赋予剂、热传导性赋予剂、电磁波屏蔽性赋予剂、荧光剂、防菌剂等添加剂,但不特别限定于它们。它们可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为抗氧化剂,可列举出例如酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、硫系抗氧化剂等。
作为紫外线吸收剂,除了苯并三唑系紫外线吸收剂、受阻胺系紫外线吸收剂、苯甲酸酯系紫外线吸收剂等之外,也可以使用三嗪系化合物、二苯甲酮系化合物、丙二酸酯化合物、草酸替苯胺化合物等。
作为光稳定剂,可列举出例如受阻胺系光稳定剂等。
作为隔热材料,可列举出例如使树脂或玻璃中含有具备热射线遮蔽功能的热射线遮蔽颗粒、具备热射线遮蔽功能的有机色素化合物而得到的材料等。作为具备热射线遮蔽功能的颗粒,可列举出例如锡掺杂氧化铟、锑掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌、锡掺杂氧化锌、硅掺杂氧化锌等氧化物的颗粒;LaB6(六硼化镧)颗粒等具备热射线遮蔽功能的无机材料的颗粒等。另外,作为具备热射线遮蔽功能的有机色素化合物,可列举出例如二亚铵系色素、铝系色素、酞菁系色素、蒽醌系色素、聚次甲基系色素、苯二硫醇型铵系化合物、硫脲衍生物、硫醇金属络合物等。
作为抗粘连剂,可列举出无机颗粒、有机颗粒。作为无机颗粒,可列举出IA族、IIA族、IVA族、VIA族、VIIA族、VIIIA族、IB族、IIB族、IIIB族、IVB族元素的氧化物、氢氧化物、硫化物、氮化物、卤化物、碳酸盐、硫酸盐、乙酸盐、磷酸盐、亚磷酸盐、有机羧酸盐、硅酸盐、钛酸盐、硼酸盐和它们的含水化合物、以及将它们作为中心的复合化合物和天然矿物颗粒。作为有机颗粒,可列举出氟树脂、三聚氰胺系树脂、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、丙烯酸系树脂有机硅和它们的交联体。
作为颜料,可列举出有机系颜料、无机系颜料。作为有机系颜料,可列举出例如偶氮系颜料、喹吖酮系颜料、酞菁系颜料等。作为无机系颜料,可列举出例如氧化钛、硫化锌、炭黑、铅系颜料、镉系颜料、钴系颜料、铁系颜料、铬系颜料、群青、普鲁士蓝等。
作为染料,可列举出例如偶氮系、蒽醌系、酞菁系、喹吖酮系、苝系、二噁嗪系、吲哚酮系、异吲哚酮系、醌亚胺系、三苯基甲烷系、噻唑系、硝基系、亚硝基系等的染料。
作为软化剂,可以使用例如链烷烃油等链烷烃系烃油、环烷烃系烃油、芳香族系烃油等烃系油;花生油、松香等植物油;磷酸酯;低分子量聚乙二醇;液体石蜡;低分子量聚乙烯、乙烯-α-烯烃共聚低聚物、液体聚丁烯、液体聚异戊二烯或其氢化物、液体聚丁二烯或其氢化物等烃系合成油等公知的软化剂。它们可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
作为交联剂,可列举出例如自由基产生剂、硫和硫化合物等。
作为自由基产生剂,可列举出例如过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化叔丁基异丙苯等二烷基单过氧化物;2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔-3、双(叔丁基二氧基异丙基)苯、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4-双(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯等二过氧化物;苯甲酰过氧化物、对氯苯甲酰过氧化物、2,4-二氯苯甲酰过氧化物等含有苯甲酰基的过氧化物;过氧化苯甲酸叔丁酯等单酰基烷基过氧化物;过氧化异丙基碳酸叔丁酯等过碳酸;二乙酰基过氧化物、月桂酰过氧化物等二酰基过氧化物等有机过氧化物。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。其中,从反应性的观点出发,优选为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、过氧化二异丙苯。
作为硫化合物,可列举出例如一氯化硫、二氯化硫等。
作为交联剂,除此之外,也可以使用烷基酚醛树脂、溴化烷基酚醛树脂等酚系树脂;对醌二肟与二氧化铅、p,p’-二苯甲酰基醌二肟与四氧化三铅的组合等。
作为交联助剂,可以使用公知的交联助剂,可列举出例如三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、偏苯三甲酸三烯丙酯、1,2,4-苯三甲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、甘油二甲基丙烯酸酯、2-羟基-3-丙烯酰氧基丙基甲基丙烯酸酯等多官能性单体;氯化亚锡、氯化铁、有机磺酸、聚氯丁二烯、氯磺化聚乙烯等。交联助剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为交联促进剂,可列举出例如N,N-二异丙基-2-苯并噻唑-亚磺酰胺、2-巯基苯并噻唑、2-(4-吗啉代二硫代)苯并噻唑等噻唑类;二苯基胍、三苯基胍等胍类;丁醛-苯胺反应物、六亚甲基四胺-乙醛反应物等醛-胺系反应物或醛-氨系反应物;2-巯基咪唑啉等咪唑啉类;硫代碳酰替苯胺、二乙基脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、二邻甲苯基硫脲等硫脲类;二苯并噻唑基二硫化物;四甲基秋兰姆单硫化物、四甲基秋兰姆二硫化物、五亚甲基秋兰姆四硫化物等秋兰姆单硫化物类或秋兰姆聚硫化物类;二甲基二硫代氨基甲酸锌、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸硒、二乙基二硫代氨基甲酸碲等硫代氨基甲酸盐类;二丁基黄原酸锌等黄原酸盐类;锌白等。交联促进剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为填充剂和/或增强材料,可列举出例如滑石、粘土、云母、硅酸钙、玻璃、玻璃中空球、玻璃纤维、碳酸钙、碳酸镁、碱式碳酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、硼酸锌、片钠铝石、聚磷酸铵、铝酸钙、水滑石、二氧化硅、硅藻土、氧化铝、氧化钛、氧化铁、氧化镁、氧化锡、氧化锑、钡铁素体、锶铁素体、碳纤维、活性炭、碳中空球、钛酸钙、钛酸锆酸铅、碳化硅等无机填料;木粉、淀粉等有机填料;炭黑、石墨、碳纳米管等导电性填料;银粉末、铜粉末、镍粉末、锡粉末、铜纤维、不锈钢纤维、铝纤维、铁纤维等金属填料等。
上述树脂组合物中包含的上述添加剂的含量没有特别限定,可根据该添加剂的种类等来适当调整。在上述树脂组合物含有上述添加剂的情况下,上述添加剂的含量相对于树脂组合物的总质量例如可以为50质量%以下、45质量%以下、30质量%以下,另外,可以为0.01质量%以上、0.1质量%以上、1质量%以上。换言之,上述添加剂的含量相对于树脂组合物的总质量例如为0.01~50质量%。
作为上述其它树脂成分的成分(z1)与上述成分(z2)可以组合使用。例如,可以组合使用聚丙烯等聚烯烃和链烷烃油。在该情况下,由于容易拓宽显示出规定强度的tanδ的温度范围,因此,成为适合于更广用途的树脂组合物。
<树脂组合物的物性>
针对本发明的实施方式所述的树脂组合物所具有的各种物性进行说明。
(tanδ的峰顶强度和温度)
从容易确保室温附近的减震性的观点出发,上述树脂组合物的按照JIS K7244-10:2005在形变量为0.1%、频率为1Hz、测定温度为-30~+50℃、升温速度为3℃/分钟、剪切模式的条件下测得的tanδ的峰顶强度优选为0.4以上、更优选为0.6以上、进一步优选为0.8以上、更进一步优选为1.0以上、特别优选为1.3以上。上限没有特别限定,从制造容易性的观点出发,例如为3.0以下。换言之,上述树脂组合物的按照上述步骤而测得的tanδ的峰顶强度优选为0.4~3.0。
另外,从制造容易性的观点出发,上述树脂组合物的tanδ的峰顶温度优选为+45℃以下、更优选为+40℃以下、进一步优选为+35℃以下。另外,从室温附近的减震性的观点出发,优选为-30℃以上、更优选为-20℃以上、进一步优选为-10℃以上、更进一步优选为0℃以上、特别优选为10℃以上。换言之,嵌段共聚物的氢化物(X)的tanδ的峰顶温度优选为-30~+45℃。
具体而言,树脂组合物的tanδ的峰顶强度和温度按照实施例中记载的步骤进行测定。
(熔体流动速率(MFR))
从制造容易性的观点出发,上述树脂组合物的按照JIS K 7210:2014而测得的230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率优选为100g/10min以下、更优选为70g/10min以下、进一步优选为50g/10min以下。另外,从成形性的观点出发,优选为1g/10min以上、更优选为3g/10min以上、进一步优选为5g/10min以上。换言之,上述树脂组合物的上述熔体流动速率优选为1~100g/10min。
具体而言,树脂组合物的熔体流动速率按照实施例中记载的步骤进行测定。
(生物度)
从有效利用可耗尽性资源和削减CO2、以及确保减震性和成形性的观点出发,上述树脂组合物的按照ASTM D6866-20而测得的生物度优选为1~80质量%、更优选为5~70质量%、进一步优选为10~65质量%、更进一步优选为20~60质量%、特别优选为30~55质量%。在后述交联发泡体的情况下,上述生物度优选为1~80质量%、更优选为5~70质量%、进一步优选为10~65质量%、更进一步优选为20~60质量%、特别优选为30~55质量%。
具体而言,生物度按照实施例中记载的步骤进行测定。
(-20℃下的剪切储能模量G’)
从低温下的柔软性的观点出发,树脂组合物的通过按照JIS K7244-10:2005且在频率1Hz的条件下进行复数剪切粘度试验而测得的-20℃下的剪切储能模量G’优选为300MPa以下、更优选为200MPa以下、进一步优选为100MPa以下、更进一步优选为50MPa以下、特别优选为30MPa以下、最优选为20MPa以下。上述剪切储能模量G’的下限没有特别限定,从力学强度的观点出发,例如为0.1MPa。换言之,树脂组合物在-20℃下的剪切储能模量G’优选为0.1~300MPa。
需要说明的是,更详细而言,上述剪切储能模量G’按照实施例中记载的方法进行测定。
(树脂组合物的形态学)
上述树脂组合物的一个方式中,具有下述分散结构(形态学):以成分(x)和成分(y)中的一者作为基质,且成分(x)和成分(y)中的另一者形成了在前述基质中分散的畴。
图1是树脂组合物的形态学的一例,是树脂组合物的截面的原子力显微镜(AFM)图像的一例。在图1所示的AFM图像中,暗部表示成分(x),亮部表示成分(y),在成分(x)的基质中,成分(y)形成畴而发生分散。
上述畴的形状越接近球形,则基质成分对树脂组合物的粘弹性做出的贡献越大。因此,不易发生由添加成分(y)导致的tanδ的峰顶强度的降低。
从分散性的观点出发,上述畴的平均长径比优选为1.0~3.0、更优选为1.1~2.5、进一步优选为1.2~2.0。
本申请说明书中,上述平均长径比是指:通过利用AFM观察针对100个畴调查长径比(长轴的长度/短轴的长度),并计算其平均值而求出的值,详细而言,利用实施例中记载的方法进行测定。
<嵌段共聚物的制造方法>
用于获得本发明的实施方式所述的树脂组合物的嵌段共聚物(嵌段共聚物(X0)、(Y0))的制造方法具有下述第一工序:通过至少使用芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物作为单体来进行聚合反应,从而得到包含聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物,所述聚合物嵌段(A)含有该源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B)含有源自共轭二烯化合物的结构单元。
在上述第一工序中,嵌段共聚物可通过例如溶液聚合法、乳液聚合法或固相聚合法等进行制造。其中,优选为溶液聚合法,可以应用例如阴离子聚合、阳离子聚合等离子聚合法;自由基聚合法等公知方法。其中,优选为阴离子聚合法。在阴离子聚合法中,在溶剂、阴离子聚合引发剂和根据需要的路易斯碱的存在下,逐次添加芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物,得到嵌段共聚物,根据需要添加偶联剂而使其反应。此处,在制作嵌段共聚物(Y0)的情况下,作为共轭二烯化合物,至少使用β-金合欢烯。
作为可作为阴离子聚合的聚合引发剂而使用的有机锂化合物,可列举出例如甲基锂、乙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂、戊基锂等。另外,作为可作为聚合引发剂而使用的二锂化合物,可列举出例如萘二锂、二锂己基苯等。
作为上述偶联剂,可列举出例如二氯甲烷、二溴甲烷、二氯乙烷、二溴乙烷、二溴苯、苯甲酸苯酯、甲基二甲氧基硅烷、三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等。
这些聚合引发剂和偶联剂的用量根据作为目标的嵌段共聚物的期望重均分子量来适当确定。通常,烷基锂化合物、二锂化合物等引发剂优选以相对于在聚合中使用的芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物等单体的合计100质量份为0.01~0.2质量份的比例来使用,在使用偶联剂的情况下,优选以相对于上述单体的合计100质量份为0.001~0.8质量份的比例来使用。
作为溶剂,只要不对阴离子聚合反应造成不良影响就没有特别限定,可列举出例如环己烷、甲基环己烷、正己烷、正戊烷等脂肪族烃;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃等。另外,聚合反应通常在0~100℃、优选在10~70℃的温度下进行0.5~50小时、优选进行1~30小时。
另外,在聚合时,通过添加路易斯碱作为共催化剂(乙烯基化剂),从而能够提高聚合物嵌段(B)的3,4-键合、1,2-键合和3,13-键合的含量(乙烯基键合量)。
作为该路易斯碱,可列举出例如二甲基醚、二乙基醚、四氢呋喃、2,2-二(2-四氢呋喃基)丙烷(DTHFP)等醚类;乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚、三乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚等二醇醚类;三乙基胺、N,N,N’,N’-四亚甲基二胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TMEDA)、N-甲基吗啉等胺类;叔丁酸钠、叔戊酸钠或异戊酸钠等脂肪族醇的钠或钾盐;或者,环己酸二烷基钠、例如薄荷酸钠之类的脂环式醇的钠或钾盐等金属盐等。
上述路易斯碱之中,从减震性和热稳定性的观点出发,优选使用四氢呋喃和DTHFP。另外,由于能够设为高的乙烯基键合量,即便不使用过量的氢化催化剂也容易达成高的氢化率,能够同时实现更优异的减震性和热稳定性,因此,更优选使用DTHFP。
这些路易斯碱可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
路易斯碱的添加量通过将构成聚合物嵌段(B)的共轭二烯化合物单元的乙烯基键合量控制为何种程度来确定。因此,路易斯碱的添加量没有严格意义上的限制,相对于用作聚合引发剂的烷基锂化合物或二锂化合物中含有的锂1克原子,通常在0.1~1,000摩尔、优选在1~100摩尔的范围内使用。
当然也可以不添加路易斯碱地进行上述聚合反应。尤其是,从容易降低嵌段共聚物的氢化物的玻璃化转变温度的观点出发,在上述第一工序中,优选不添加路易斯碱。
在上述第一工序中,在进行聚合后,添加醇类、羧酸类、水等活性氢化合物而使聚合反应停止。
<氢化嵌段共聚物的制造方法>
本发明的实施方式所述的氢化嵌段共聚物(X)、(Y)的制造方法具有上述第一工序、以及将前述嵌段共聚物(X0)或(Y0)氢化的第二工序。
在上述第二工序中,通过例如在非活性有机溶剂中且在氢化催化剂的存在下进行氢化反应(氢化反应),从而得到氢化的共聚物。
氢化反应可以将氢气压力设为0.1~20MPa、优选设为0.5~15MPa、更优选设为0.5~5MPa、将反应温度设为20~250℃、优选设为50~180℃、更优选设为70~180℃、将反应时间通常设为0.1~100小时、优选设为1~50小时来实施。
作为氢化催化剂,从既抑制上述芳香族乙烯基化合物的核氢化又进行聚合物嵌段(B)的氢化反应的观点出发,可列举出例如雷尼镍;包含过渡金属化合物与烷基铝化合物、烷基锂化合物等的组合的齐格勒系催化剂;茂金属系催化剂等。从与前述相同的观点出发,其中,优选为齐格勒系催化剂,更优选为包含过渡金属化合物与烷基铝化合物的组合的齐格勒系催化剂,进一步优选为包含镍化合物与烷基铝化合物的组合的齐格勒系催化剂(Al/Ni系齐格勒催化剂)。
尤其是,如上所述那样,在第一工序中将DTHFP用作路易斯碱的情况下,作为历经第二工序而得到的氢化嵌段共聚物,容易获得具有高Tg的物质。因此,能够得到适合于成分(x)且具有高Tg的氢化嵌段共聚物(X)。
如此操作而得到的氢化嵌段共聚物可通过将聚合反应液注入至甲醇等中,在搅拌后进行过滤,使其加热或减压干燥来获得,或者,通过将聚合反应液与蒸汽一同注入至热水中,实施使溶剂共沸而去除的所谓气提后,进行加热或减压干燥来获得。
[树脂组合物的制造方法]
上述树脂组合物的制造方法没有特别限定,可以采用公知的方法。例如,可通过使用亨舍尔混合器、V型共混器、螺带共混器、转鼓共混器、锥形共混器等混合机,将作为成分(x)的上述嵌段共聚物的氢化物(X)与作为成分(y)的上述嵌段共聚物的嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y)进行混合来制造,或者,可通过在其混合后利用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、捏合机等进行熔融混炼来制造。
上述树脂组合物中除了包含成分(x)和成分(y)之外还包含上述那样的添加剂等时,可通过在成分(x)和成分(y)的基础上将上述添加剂等用上述混合机进行混合,或者,在混合后利用上述装置进行熔融混炼来制造上述树脂组合物。
[发泡性组合物和交联发泡体]
本发明的实施方式所述的发泡性组合物包含树脂组合物(i)、烯烃系聚合物(ii)、交联剂(iii)和发泡剂(iv),所述树脂组合物(i)包含上述成分(x)和成分(y),且满足上述条件[1]~[4],所述烯烃系聚合物(ii)为选自乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯系树脂中的至少1种。另外,本发明的实施方式所述的交联发泡体为上述发泡性组合物的交联发泡体。
作为上述烯烃系聚合物(ii),为选自乙烯-丙烯-二烯共聚物(以下有时简称为“EPDM”)橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(以下有时简称为“EVA”)和聚乙烯系树脂中的至少1种烯烃系聚合物。
作为乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶,可使用的二烯可列举出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-辛二烯等链状非共轭二烯;环己二烯、二氯戊二烯、甲基四氢茚、5-乙烯基降冰片烯、5-乙叉基-2-降冰片烯、5-亚甲基-2-降冰片烯、5-异丙叉基-2-降冰片烯、6-氯甲基-5-异丙烯基-2-降冰片烯等环状非共轭二烯;2,3-二异丙叉基-5-降冰片烯、2-乙叉基-3-异丙叉基-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。
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)没有特别限定,乙酸乙烯酯的含量相对于EVA的总质量优选为5~45质量%、更优选为10~40质量%、进一步优选为15~35质量%。若EVA的乙酸乙烯酯的含量低,则存在产物变硬的倾向,若EVA的乙酸乙烯酯的含量高,则存在不会充分交联、交联发泡体的力学强度不充分的倾向。如果EVA的乙酸乙烯酯的含量为5~45质量%,则由包含上述树脂组合物(i)和烯烃系聚合物的发泡性组合物得到的交联发泡体具有适度的柔软性,减震性、隔音性、脱气性、与面板等其它构件的粘接性良好,能够实现轻量化,并且,能够保持断裂强度等力学物性。
另外,EVA的按照JIS K7210:2014而测得的熔体流动速率(MFR)优选为0.3g/10min以上、更优选为0.5~80.0g/10min、进一步优选为1.0~50.0g/10min、特别优选为1.2~30.0g/10min。需要说明的是,MFR利用190℃、载荷21.18N的条件进行测定。若EVA的熔体流动速率为上述范围,则成形性变得良好。
在本说明书中,聚乙烯系树脂是指除含有乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的树脂之外的聚乙烯系树脂。
作为聚乙烯系树脂,可列举出例如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯等乙烯的均聚物;乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丁烯-1共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、乙烯/4-甲基戊烯-1共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/丙烯酸酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物等乙烯系共聚物。
从由包含上述树脂组合物(i)和烯烃系聚合物的发泡性组合物得到的交联发泡体的适度柔软性的观点出发,聚乙烯系树脂中的源自乙烯的结构单元的含量相对于聚乙烯系树脂的全部结构单元的基准优选为30~100摩尔%、更优选为40~95摩尔%、进一步优选为50~90摩尔%。
上述发泡性组合物中的烯烃系聚合物(ii)与上述树脂组合物(i)的含有比例[烯烃系聚合物(ii)/树脂组合物(i)]以质量比计优选为1/99~99/1。该质量比[烯烃系树脂(ii)/树脂组合物(i)]更优选为5/95~95/5、进一步优选为10/90~80/20、更进一步优选为10/90~60/40、特别优选为10/90~45/55。如果为该范围,则由包含树脂组合物(i)和烯烃系聚合物(ii)的发泡性组合物得到的交联发泡体的减震性、隔音性、脱气性、与面板等其它构件的粘接性良好,能够实现轻量化,并且,能够保持断裂强度等力学物性。
上述发泡性组合物(100质量%)中的树脂组合物(i)与烯烃系聚合物(ii)的总含量优选为50质量%以上,更优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上,更进一步优选为95质量%以上。
(交联剂)
作为用于获得交联发泡体的交联剂(iii),可列举出例如自由基产生剂、硫和硫化合物等。
作为自由基产生剂,可列举出例如过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化叔丁基异丙苯等二烷基单过氧化物;2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔-3、双(叔丁基二氧基异丙基)苯、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4-双(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯等二过氧化物;苯甲酰基过氧化物、对氯苯甲酰过氧化物、2,4-二氯苯甲酰基过氧化物等二酰基过氧化物;过氧化苯甲酸叔丁酯等单酰基烷基过氧化物;过氧化异丙基碳酸叔丁酯等过碳酸;二乙酰基过氧化物、月桂酰过氧化物等二酰基过氧化物等有机过氧化物。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。其中,从反应性的观点出发,优选为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、过氧化二异丙苯。
在使用自由基产生剂的情况下,其含量相对于上述树脂组合物(i)与烯烃系聚合物(ii)的合计100质量份优选为0.01~15质量份、更优选为0.05~10质量份、进一步优选为0.1~5质量份、特别优选为0.1~3质量份。
作为硫化合物,可列举出例如一氯化硫、二氯化硫等。
在含有硫或硫化合物的情况下,其含量相对于上述树脂组合物(i)与烯烃系聚合物(ii)的合计100质量份优选为0.1~20质量份、更优选为0.5~10质量份、进一步优选为1~10质量份。
作为用于获得交联发泡体的交联剂(iii),除此之外,也可以使用烷基酚醛树脂、溴化烷基酚醛树脂等酚系树脂;对醌二肟与二氧化铅、p,p’-二苯甲酰基醌二肟与四氧化三铅的组合等。
上述发泡性组合物中,除了包含交联剂(iii)之外,也可以包含交联助剂、交联促进剂。
作为交联助剂,可以使用公知的交联助剂,可列举出例如三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、偏苯三甲酸三烯丙酯、1,2,4-苯三甲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、甘油二甲基丙烯酸酯、2-羟基-3-丙烯酰氧基丙基甲基丙烯酸酯等多官能性单体;氯化亚锡、氯化铁、有机磺酸、聚氯丁二烯、氯磺化聚乙烯等。其中,优选为异氰脲酸三烯丙酯。
交联助剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
在含有交联助剂的情况下,其含量相对于上述树脂组合物(i)与烯烃系聚合物(ii)的合计100质量份优选为0.1~40质量份、更优选为0.5~20质量份、进一步优选为2~20质量份。
作为交联促进剂,可列举出例如N,N-二异丙基-2-苯并噻唑-亚磺酰胺、2-巯基苯并噻唑、2-(4-吗啉代二硫代)苯并噻唑等噻唑类;二苯基胍、三苯基胍等胍类;丁醛-苯胺反应物、六亚甲基四胺-乙醛反应物等醛-胺系反应物或醛-氨系反应物;2-巯基咪唑啉等咪唑啉类;硫代碳酰替苯胺、二乙基脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、二邻甲苯基硫脲等硫脲类;二苯并噻唑基二硫化物;四甲基秋兰姆单硫化物、四甲基秋兰姆二硫化物、五亚甲基秋兰姆四硫化物等秋兰姆单硫化物类或秋兰姆聚硫化物类;二甲基二硫代氨基甲酸锌、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸硒、二乙基二硫代氨基甲酸碲等硫代氨基甲酸盐类;二丁基黄原酸锌等黄原酸盐类;锌白等。交联促进剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
(发泡剂)
作为发泡剂(iv),可列举出例如碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢钠、亚硝酸铵、硼氢化钠、叠氮类等无机系发泡剂;N,N’-二亚硝基五亚甲基四胺、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺等N-亚硝基系化合物;偶氮双异丁腈、偶氮二甲酰胺、偶氮二羧酸钡等偶氮系化合物;三氯单氟甲烷、二氯单氟甲烷等氟代烷烃;对甲苯磺酰基酰肼、二苯基砜-3,3’-二磺酰基酰肼、4,4’-氧基双(苯磺酰基酰肼)、烯丙基双(磺酰基酰肼)等磺酰基肼系化合物;对甲苯基磺酰基氨基脲、4,4’-氧基双(苯磺酰基氨基脲)等磺酰基氨基脲系化合物;5-吗啉基-1,2,3,4-噻三唑等三唑系化合物等有机系发泡剂;异丁烷、戊烷等加热膨胀性化合物被封入至由偏二氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等热塑性树脂形成的微囊而得到的热膨胀性微粒等。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
发泡剂(iv)的含量相对于上述树脂组合物(i)与烯烃系聚合物(ii)的合计100质量份优选为0.1~30质量份、更优选为0.2~25质量份、进一步优选为0.5~20质量份、特别优选为0.5~10质量份。
作为发泡助剂,可列举出例如硬脂酸及其盐;氧化锌、乙酸锌等锌化合物;脲化合物等。
在含有发泡助剂的情况下,其含量以相对于发泡剂(iv)的质量比计,优选为0.01~10当量、更优选为0.05~5当量、进一步优选为0.1~2当量、特别优选为0.3~1.8当量。
(其它成分)
上述发泡性组合物可以进一步含有其它热塑性聚合物。作为其它热塑性聚合物,可列举出例如聚苯醚系树脂;聚酰胺6、聚酰胺6·6、聚酰胺6·10、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺6·12、聚对苯二甲酰己二胺、聚邻苯二甲酰己二胺、含有二甲苯基的聚酰胺等聚酰胺系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂;聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂;聚氧亚甲基均聚物、聚氧亚甲基共聚物等聚氧亚甲基系树脂;苯乙烯均聚物、丙烯腈-苯乙烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂等苯乙烯系树脂;聚碳酸酯树脂;苯乙烯/丁二烯共聚物橡胶、苯乙烯/异戊二烯共聚物橡胶等苯乙烯系弹性体及其氢化物或其改性物;天然橡胶;氯丁二烯橡胶;丙烯酸类橡胶;丙烯腈-丁二烯橡胶;表氯醇橡胶;有机硅橡胶;氯磺化聚乙烯;氨基甲酸酯橡胶;聚氨酯系弹性体;聚酰胺系弹性体;聚酯系弹性体;软质氯乙烯树脂等。
上述发泡性组合物中,只要是不损害本发明效果的范围,就可以进一步含有各种添加剂。作为该添加剂,可列举出例如加工助剂、增强材料、填充剂、增塑剂、连通气泡剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂、防菌剂、防霉剂、分散剂、着色剂等。
上述发泡性组合物中,根据需要可以含有加工助剂。加工助剂显示出改善加工性、促进填充剂分散等作用。作为加工助剂,可列举出例如脂肪酸酰胺等。
在含有加工助剂的情况下,上述发泡性组合物中的加工助剂的含量相对于上述树脂组合物(i)与烯烃系聚合物(ii)的合计100质量份通常为0.1~5质量份、优选为0.5~4质量份。
作为增强材料和/或填充剂,可列举出作为能够向上述树脂组合物(i)中添加的添加剂而例示出的物质等。
在含有增强材料和/或填充剂的情况下,上述发泡性组合物中的增强材料和/或填充剂的含量相对于上述树脂组合物(i)与烯烃系聚合物(ii)的合计100质量份,通常为10~200质量份、优选为20~180质量份、更优选为30~160质量份。若增强材料和/或填充剂的含量在上述范围内,则成形加工性变得良好,能够保持由上述发泡性组合物得到的交联发泡体的断裂强度等力学物性。
作为增塑剂,可列举出例如链烷烃系工艺油、环烷烃系工艺油等石油系工艺油;芳香族系工艺油;邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等邻苯二甲酸衍生物;邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二壬酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二辛酯、己二酸二壬酯等酯系增塑剂;白油;矿物油;花生油、松香等植物油系增塑剂;液体石蜡;乙烯与α-烯烃的液体共聚低聚物等合成增塑剂等。
在含有增塑剂的情况下,其含量相对于上述发泡性组合物的总量100质量份优选为0.5~200质量份、更优选为0.5~100质量份、进一步优选为1~50质量份、特别优选为1.5~25质量份、最优选为1.5~10质量份。
作为光稳定剂、紫外线吸收剂和抗氧化剂,可列举出例如作为能够向上述树脂组合物(i)中添加的添加剂而例示的物质。
在含有光稳定剂、紫外线吸收剂和抗氧化剂中的任一者或两者以上的情况下,其含量相对于上述树脂组合物(i)与烯烃系聚合物(ii)的合计100质量份,通常为0.01~10.0质量份、优选为0.3~7.0质量份、更优选为0.5~5.0质量份。若光稳定剂、紫外线吸收剂和抗氧化剂的总含量在上述范围内,则不会在所得交联发泡体的表面产生析出物(起霜),不会发生硫化阻碍,故而优选。
[交联方法]
上述发泡性组合物中,优选上述树脂组合物(i)彼此交联、上述树脂组合物(i)与烯烃系聚合物(ii)交联、或者烯烃系聚合物(ii)彼此交联。作为交联方法,可列举出:向上述树脂组合物(i)和烯烃系聚合物(ii)中适当添加交联剂、交联助剂和交联促进剂并混炼的方法(交联方法1);树脂交联法(交联方法2);醌交联法(交联方法3);使用活性能量射线的方法(交联方法4)等。
<关于交联方法1>
关于用于获得本发明的交联发泡体的上述发泡性组合物,通过向上述树脂组合物(i)和烯烃系聚合物(ii)中适当添加交联剂、交联助剂和交联促进剂并进行混炼,从而能够将上述树脂组合物(i)的聚合物嵌段(B)与烯烃系聚合物(ii)进行交联。
例如,可以与前述自由基产生剂等交联剂一同根据需要而使用前述多官能性单体等交联助剂、以及二苯并噻唑基二硫化物和四甲基秋兰姆二硫化物(所谓的二硫化物系化合物)等交联促进剂。
在利用该方法进行交联的情况下,可列举出例如将含有自由基产生剂和根据需要的其它热塑性聚合物的上述发泡性组合物在加热下进行熔融混炼的方法等。加热温度优选为100~230℃。熔融混炼可利用挤出机、捏合机、辊、塑性计等装置并以间歇式或连续式来进行。可以利用该熔融混炼工序来进行交联反应。另外,在制成交联发泡体的情况下,例如可以同时进行发泡反应和交联反应。在该情况下,关于上述熔融混炼时的加热温度,可以在比发泡剂的分解温度更低的温度下进行。
另外,在使用硫或硫化合物作为交联剂的情况下,极其优选组合使用噻唑类、胍类、丁醛-苯胺反应物、六亚甲基四胺-乙醛反应物、醛-胺系反应物、秋兰姆系、二硫代氨基甲酸盐系等交联促进剂。
在利用该方法进行交联的情况下,通过使用辊、班伯里密炼机等搅拌器类,优选在50~250℃(更优选在80~200℃)下将交联剂、交联促进剂等混炼后,优选在60℃以上(更优选在90~250℃)通常维持1分钟~2小时(更优选维持5分钟~1小时),从而能够形成交联。
<关于交联方法2>
在基于树脂交联法的交联方法中,使用烷基酚醛树脂、溴化烷基酚醛树脂等酚系树脂作为交联剂,且使用氯化亚锡、氯化铁、有机磺酸、聚氯丁二烯或氯磺化聚乙烯等作为交联助剂。
在利用该方法进行交联的情况下,关于交联温度,优选为100~250℃,更优选为130~220℃。在进行树脂交联的情况下,极其优选组合使用交联促进剂。
<关于交联方法3>
在基于醌交联法的交联方法中,使用对醌二肟与二氧化铅的组合、p,p’-二苯甲酰基醌二肟与四氧化三铅的组合等作为交联剂。
在利用该方法进行交联的情况下,关于交联温度,优选为90~250℃,更优选为110~220℃。在进行醌交联的情况下,优选组合使用交联促进剂。
<关于交联方法4>
作为能够在基于活性能量射线的交联方法中使用的活性能量射线,可列举出例如微粒射线、电磁波和它们的组合。作为微粒射线,可列举出电子射线(EB)、α射线等,作为电磁波,可列举出紫外线(UV)、可见光线、红外线、γ射线、X射线等。这些之中,优选为电子射线(EB)或紫外线(UV)。
照射时间和照射量没有特别限定,可根据交联程度进行任意选择。
<发泡性组合物和交联发泡体的制造方法>
上述发泡性组合物的制造方法没有特别限定,可通过使用亨舍尔混合器、V型共混器、螺带共混器、转鼓共混器、锥形共混器等混合机将上述树脂组合物(i)、烯烃系聚合物(ii)、交联剂(iii)、发泡剂(iv)和根据需要而配混的其它成分混合来制造,或者,可通过在其混合后利用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、捏合机、辊混炼机等进行熔融混炼来制造。熔融混炼时的温度可适当设定,通常优选为80~300℃,更优选为100~250℃。
本实施方式所述的交联发泡体是将上述发泡性组合物发泡成形而得到的。在本发明中,作为发泡方法,可以采用通过发泡剂的分解或反应而使其发泡的化学方法;超临界发泡、水发泡等物理方法等,也可以组合使用这些方法。另外,关于制造交联发泡体的方法,没有特别限定,可以采用注射发泡成形、挤出发泡成形、加压发泡成形等在发泡成形中通常使用的方法。
上述交联发泡体通过例如使向上述树脂组合物(i)、烯烃系聚合物(ii)和交联剂(iii)中干混发泡剂(iv)而得到的物质在具备呈现期望形状的模腔的模具内进行注射发泡成形来获得。或者,通过将该混合物挤出发泡成形为圆柱状等任意形状,并将成形物切割成规定尺寸,从而能够得到期望形状的交联发泡体。另外,也可以在制造上述发泡性组合物时使用将各成分和发泡剂熔融混炼而得到的物质来进行发泡成形。在该情况下,混炼温度优选为发泡剂的分解温度以下。
关于交联发泡体的制造方法,没有特别限定。作为交联发泡体的制造方法,可列举出例如熔融发泡成形法、固相发泡成形法等。
熔融发泡成形法是使加热熔融后的上述发泡性组合物产生气泡的方法,存在下述方法:在将上述发泡性组合物混炼后,边使上述发泡性组合物中的发泡剂发泡边成形的方法(二步法);边将气体吹入至挤出机边进行连续成形的方法(一步法)等,具体而言,可列举出注射发泡法、挤出发泡法等。
固相发泡法是将上述发泡性组合物熔融后,进行固化,其后使固化的发泡性组合物生成气泡的方法,具体而言,可列举出珠发泡、加压发泡等。
可以在将上述发泡性组合物交联后再使其发泡,也可以在发泡后照射电子射线等而使其交联,还可以在使其发泡的同时进行交联。
作为交联发泡体的气泡结构,可以是气泡彼此不接触的独立气泡型,也可以是气泡彼此局部接触的连续气泡型。本说明书中,连续气泡是指:将气泡彼此连接或者与外部连接而相互连续的气泡称为连续气泡。
独立气泡型的交联发泡体从水分不易浸入、防水性、防尘性、断裂强度等力学物性优异的观点出发是优选的。
关于连续气泡型的交联发泡体,在使用粘接剂等将交联发泡体与其它构件粘接时,粘接剂的浸透性良好,尤其在粘接剂为湿固化型粘接剂的情况下,能够通过连续气泡来吸收湿气并牢固地粘接,故而优选。另外,关于连续气泡型的交联发泡体,在用于防止粘接剂向除粘接区域之外的部位扩散的阻挡橡胶等的情况下,能够可靠地防止被交联发泡体的连续气泡吸收、粘接剂的无用扩散,在使用湿固化型的粘接剂等的情况下,能够通过连续气泡来供给空气中的湿气,并且,能够通过连续气泡将二氧化碳等气体向外部释放,故而优选。
<交联发泡体的物性>
交联发泡体的表观密度(比重)优选为20~500kg/m3。若交联发泡体的表观密度为该范围,则尽管为轻量,但仍然能够表现出优异的减震性、隔音性,也能够维持断裂强度等力学物性。也能够维持成形性、施工性。
交联发泡体的表观密度更优选为30~400kg/m3、进一步优选为70~300kg/m3、更进一步优选为110~280kg/m3、特别优选为120~270kg/m3,也可以根据目标频率范围等来适当设定表观密度。
交联发泡体的发泡倍率没有特别限定,交联发泡体的发泡倍率优选为1.3~30倍。交联发泡体的发泡倍率为1.3~3.0倍时,可适合地用作汽车用途、船舶用途、火车用途、飞机用途等运输设备的阻挡件(mole)、挡风雨条海绵、窗导槽密封条之类的外包装构件,在交联体的发泡倍率超过3.0倍且为30倍以下的情况下,可适合地用作运输设备用阻挡橡胶、建筑物用阻挡橡胶、绝热海绵。
从容易确保室温附近的减震性的观点出发,上述交联发泡体的在-30~+50℃的测定温度下的tanδ的峰顶强度优选为0.1以上、更优选为0.2以上、进一步优选为0.3以上、更进一步优选为0.4以上、特别优选为0.5以上。上限没有特别限定,从制造容易性的观点出发,例如为3.0以下。需要说明的是,上述交联发泡体的tanδ的峰顶强度是指:通过按照JISK6394:2007,在形变量为1%、10Hz的频率下施加振动,并以2℃/分钟的恒定速度从-30℃升温至+50℃而测得的值。
从低温下的柔软性的观点出发,上述交联发泡体的按照JIS K6394:2007在频率为10Hz、形变量为1%的条件下测得的-20℃下的压缩储能模量E’优选为100MPa以下、更优选为70MPa以下、进一步优选为50MPa以下、特别优选为40MPa以下。上述压缩储能模量E’的下限没有特别限定,从力学强度的观点出发,例如为0.1MPa。换言之,交联发泡体的-20℃下的压缩储能模量E’优选为0.1~100MPa。
需要说明的是,更详细而言,上述压缩储能模量E’按照实施例中记载的方法进行测定。
从冲击吸收性的观点出发,按照JIS K6400:2011而测得的上述交联发泡体的回弹模量在0℃下优选为30%以下、更优选为25%以下、进一步优选为20%以下、更进一步优选为15%以下,在20℃下优选为30%以下、更优选为25%以下、进一步优选为20%以下、更进一步优选为16%以下。
从柔软性和力学强度的观点出发,按照JIS K7312:1996而测得的上述交联发泡体的硬度(C类)在0℃下优选为1~80、更优选为3~70、进一步优选为5~60,在20℃下优选为1~80、更优选为3~70、进一步优选为5~60。
实施例
以下,通过实施例更详细地说明本发明,但本发明完全不限定于这些实施例。
<氢化嵌段共聚物和树脂组合物的物性的测定和评价>
下述制造例中得到的氢化嵌段共聚物TPE-1~TPE-7的各种物性的测定以及下述实施例和比较例中得到的树脂组合物的各种物性的测定和评价按照以下的步骤来进行。
(聚合物嵌段(A)的含量)将氢化嵌段共聚物溶解于CDCl3并进行1H-NMR测定[装置:“ADVANCE 400Nano bay”(Bruker公司制)、测定温度:30℃],根据源自苯乙烯的峰面积与源自共轭二烯的峰面积的比率来计算聚合物嵌段(A)的含量。另外,针对制造氢化嵌段共聚物时的各嵌段进行聚合后的样品,也进行相同的测定,由此,测定聚合物嵌段(A)中的芳香族乙烯基化合物单元含量。
(聚合物嵌段(B)的乙烯基键合量)
将氢化前的嵌段共聚物溶解于CDCl3,进行1H-NMR测定[装置:“ADVANCE 400Nanobay”(Bruker公司制)、测定温度:30℃]。根据与异戊二烯结构单元中的3,4-键合单元和1,2-键合单元、β-金合欢烯中的3,13-键合单元和1,2-键合单元、以及丁二烯结构单元中的1,2-键合单元对应的峰面积相对于源自异戊二烯和丁二烯的结构单元(TPE-1)、源自异戊二烯的结构单元(TPE-2、TPE-3、TPE-6、TPE-7)、源自β-金合欢烯的结构单元(TPE-4)、或者源自丁二烯和β-金合欢烯的结构单元(TPE-5)的总峰面积之比,计算乙烯基键合量。
(聚合物嵌段(B)的氢化率)
将氢化嵌段共聚物溶解于CDCl3,进行1H-NMR测定[装置:“ADVANCE 400Nano bay”(Bruker公司制)、测定温度:30℃],根据源自β-金合欢烯、异戊二烯或丁二烯的残留烯烃的峰面积与源自氢化的β-金合欢烯、氢化的异戊二烯或氢化的丁二烯的峰面积之比来计算氢化率。
(重均分子量(Mw))
通过下述条件的凝胶渗透色谱(GPC)测定来求出氢化嵌段共聚物的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)。另外,仅针对添加共轭二烯化合物前的聚合物嵌段(A),也按照相同的步骤来测定Mw。
<<GPC测定装置和测定条件>>
·装置:GPC装置“HLC-8020”(东曹公司制)
·分离柱:将2根东曹公司制的“TSKgel G4000HX”串联连接。
·洗脱液:四氢呋喃
·洗脱液流量:0.7mL/min
·样品浓度:5mg/10mL
·柱温度:40℃
·检测器:差示折射率(RI)检测器
·标准曲线:使用标准聚苯乙烯来制作
(氢化嵌段共聚物和树脂组合物的tanδ和剪切储能模量G’)
为了下述测定,通过将制造例中得到的氢化嵌段共聚物以及实施例和比较例中得到的树脂组合物在温度230℃、压力10MPa的条件下加压3分钟,从而制作厚度1.0mm的单层片。将该单层片切成圆板形状,并将其作为试验片。
在测定中,根据JIS K7244-10:2005,作为平行平板振动流变仪,使用圆板直径为8mm的应变控制型动态粘弹性装置“ARES-G2”(ティー·エイ·インスツルメント公司制)。
利用上述试验片,将2片平板间的间隙完全填充,以0.1%的形变量按照剪切模式以1Hz的频率对上述样品施加振动,以3℃/分钟的恒定速度从-80℃升温至+100℃,由此求出-30~+50℃的测定温度下的氢化嵌段共聚物或树脂组合物的tanδ的峰强度的最大值(峰顶强度)和能够得到该最大值的温度(峰顶温度)。另外,按照相同的步骤,求出树脂组合物的0℃、20℃和40℃的tanδ、-20℃的剪切储能模量(G’)。
(玻璃化转变温度(Tg))
氢化嵌段共聚物的Tg通过使用ティー·エイ·インスツルメント公司制的DSC250,以10℃/min从-100℃升温至+80℃来进行测定,将DSC曲线的基线的移动位置(具体而言,出现比热变化前和出现比热变化后的基线的中间点的线段与DSC曲线的交点)设为Tg。
(熔体流动速率(MFR))
针对制造例中得到的嵌段共聚物的氢化物以及实施例和比较例中得到的树脂组合物,按照JIS K7210:2014,使用熔体指数测定仪,在温度230℃、载荷2160g的条件下,测定试样的流出速度(g/10min)。
(生物度)
针对实施例和比较例的树脂组合物、以及实施例和比较例中得到的交联发泡体,按照ASTM D6866-20来测定生物度。具体而言,使树脂组合物或交联发泡体燃烧,对通过树脂组合物的燃烧而产生的CO2进行定量。针对所定量的CO2,使用加速器质谱分析仪(AMS)来测定14C的浓度。并且,将大气中的CO2中的14C浓度与所测得的14C浓度加以对比,计算生物度。
(树脂组合物中的畴的平均长径比)
使用クライオウルトラミクロトーム(LeicaMicrosystems GmbH公司制的EMUC7、EMFC7),对实施例2和比较例1中得到的树脂组合物进行截面露出,按照原子力显微镜(AFM)的轻敲模式观察其截面的表面,得到相位差图像。
根据上述相位差图像,针对100个畴调查长径比(长轴的长度/短轴的长度),并计算其平均值,由此求出畴的平均长径比。
(交联发泡体的发泡倍率)
从实施例和比较例的发泡前后的组合物中切出长度25mm×宽度25mm×厚度2mm的不存在成形表皮的试验片,根据发泡前后的每单位体积的重量来计算交联发泡体的发泡倍率。
(交联发泡体的比重)
按照JIS K7222:2005来测定实施例和比较例中得到的交联发泡体的比重。
(交联发泡体的tanδ和压缩储能模量E’)
为了进行下述测定,从实施例和比较例中得到的发泡体切出直径8mm且厚度5mm的不存在成形表皮的试验片。
在测定中,基于JIS K6394:2007,使用动态粘弹性装置“EPLEXOR 500N”(NETZSCH公司制)。
以1%的形变量按照压缩模式以10Hz的频率对上述试验片施加振动,并以2℃/分钟的恒定速度从-30℃升温至+50℃,由此测定实施例和比较例中得到的交联发泡体的0℃、20℃和40℃下的tanδ。另外,按照相同的步骤,测定-20℃下的压缩储能模量E’。
(交联发泡体的回弹模量)
从实施例和比较例中得到的交联发泡体切出3片长度50mm×宽度50mm×厚度20mm的不存在成形表皮的片,将使它们层叠而得到的长度50mm×宽度50mm×厚度60mm的层叠体作为试验片。利用基于JIS K6400-3:2011的方法,在0℃和20℃下对该试验片进行回弹试验,测定回弹模量。
(交联发泡体的硬度)
按照JIS K7312:1996,使用C类硬度计(高分子计器公司制),测定0℃和20℃下的实施例和比较例中得到的交联发泡体的硬度(C类)。
[制造例1]
<嵌段共聚物的氢化物TPE-1的制造>
向经氮气置换并使其干燥的耐压容器中投入作为溶剂的环己烷50kg、作为阴离子聚合引发剂的浓度10.5质量%的仲丁基锂的环己烷溶液57g(仲丁基锂的实质添加量:6.0g)。
在将耐压容器内升温至50℃后,添加苯乙烯(1)0.8kg并使其聚合1小时,在50℃的容器内温度下添加作为路易斯碱的2,2-二(2-四氢呋喃基)丙烷(DTHFP)42g,添加异戊二烯6.1kg与丁二烯4.9kg的混合液并使其聚合2小时,进而,添加苯乙烯(2)0.8kg并使其聚合1小时,由此得到包含聚苯乙烯-聚(异戊二烯/丁二烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物的反应液。
在氢气气氛下,向该反应液中添加由辛酸镍和三甲基铝形成的齐格勒系氢化催化剂,在氢气压力为1MPa、80℃的条件下使其反应5小时。在使该反应液自然冷却和释放压力后,通过水洗来去除上述催化剂,并使其真空干燥,由此得到聚苯乙烯-聚(异戊二烯/丁二烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物的氢化物TPE-1。
[制造例2~5]
<嵌段共聚物的氢化物TPE-2~TPE-5的制造>
将原料及其用量设为表1所示的内容,除此之外,按照与制造例1相同的步骤,制造氢化嵌段共聚物TPE-2~TPE-5。
[制造例6]
<嵌段共聚物的氢化物TPE-6的制造>
向经氮气置换并使其干燥的耐压容器中投入作为溶剂的环己烷50kg、作为阴离子聚合引发剂的浓度10.5质量%的仲丁基锂的环己烷溶液227g(仲丁基锂的实质添加量:23.9g)、作为路易斯碱的四氢呋喃100g。
在将耐压容器内升温至50℃后,添加β-金合欢烯7.4kg,进行2小时聚合,接着,添加苯乙烯(1)3.0kg并使其聚合1小时,进而,添加丁二烯4.6kg,进行1小时聚合。接着,向该聚合反应液中添加作为偶联剂的苯甲酸苯酯100g,使其反应1小时,由此得到包含聚(β-金合欢烯)-聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯-聚(β-金合欢烯)五嵌段共聚物的反应液。
在氢气气氛下,向该反应液中添加由辛酸镍和三甲基铝形成的齐格勒系氢化催化剂,在氢气压力为1MPa、80℃的条件下使其反应5小时。在使该反应液自然冷却和释放压力后,通过水洗来去除上述催化剂,并使其真空干燥,由此得到聚(β-金合欢烯)-聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯-聚(β-金合欢烯)五嵌段共聚物的氢化物TPE-6。
[比较制造例1~2]
<嵌段共聚物的氢化物TPE-7~TPE-8的制造>
将原料及其用量设为表1所示的内容,除此之外,按照与制造例1相同的步骤,制造氢化嵌段共聚物TPE-7~TPE-8。
[表1]
针对各嵌段共聚物的氢化物,按照上述测定步骤来进行各种物性的测定。将测定结果与其组成一同示于表2。
[表2]
*1:聚(β-金合欢烯)-聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯-聚(β-金合欢烯)五嵌段共聚物的氢化物
需要说明的是,在表2中,“Ip”表示异戊二烯,“Bd”表示丁二烯,“Far”表示β-金合欢烯。
另外,在表2中,“No flow”是指缺乏流动性,无法测定熔体流动速率。
如表2所示那样,氢化嵌段共聚物TPE-1~TPE-4满足上述条件[1],氢化嵌段共聚物TPE-5和TPE-6满足上述条件[2]和[4]。
并且,氢化嵌段共聚物TPE-1~TPE-4的tanδ的峰顶强度表示1.0以上的值。
氢化嵌段共聚物TPE-1~TPE-4的tanδ的峰顶温度处于-20~+45℃的范围,氢化嵌段共聚物TPE-5~TPE-6的tanδ的峰顶温度处于-70~-30℃的范围。
另一方面,比较制造例的TPE-7和TPE-8满足上述条件[2],但不含β-金合欢烯,不满足上述条件[4]。
[实施例1]
使用氢化嵌段共聚物TPE-190质量份和氢化嵌段共聚物TPE-610质量份,使用双螺杆挤出机(Coperion公司制的“ZSK26Mc”),在料筒温度为230℃、螺杆转速为300rpm的条件下进行熔融混炼,由此制造树脂组合物。
[实施例2~4、比较例1~2]
将树脂组成设为表3所示的内容,除此之外,按照与实施例1相同的步骤,制造树脂组合物。
针对各树脂组合物,按照上述测定步骤进行各种物性的测定。将测定结果与其组成一同示于表3。另外,将实施例2的树脂组合物的AFM图像示于图1,将比较例1的树脂组合物的AFM图像示于图2。
[表3]
如表3所示那样,实施例1的树脂组合物中,以质量比为90/10的比例包含成分(x)和成分(y),实施例2的树脂组合物中,以质量比为70/30的比例包含成分(x)和成分(y),实施例3的树脂组合物中,以质量比为50/50的比例包含成分(x)和成分(y)。并且,均在10℃附近具有tanδ的峰,其峰顶强度高,另外,在室温附近的tanδ的值大。实施例4的树脂组合物中,以质量比为70/30的比例包含成分(x)和成分(y),在30℃附近具有tanδ的峰,其峰顶强度高。另外,任意树脂组合物均显示出熔体流动速率为3g/10min以上的值,尤其是,实施例3和实施例4的树脂组合物的熔体流动速率值明显大。
另外,实施例2的树脂组合物中,如图1所示那样,以长径比较小的状态,在基质中分散有畴,其平均长径比为1.3。
换言之,可知:实施例1~4的树脂组合物满足上述条件[1]~[4],能够在室温附近表现出高减震性,且具有良好的成形性。
另一方面,可知:与以相同的比例包含成分(x)的实施例2的树脂组合物相比,不含成分(y)的比较例1的树脂组合物的tanδ的峰顶强度低,20℃下的tanδ的值也小,室温附近的减震性比实施例2差。另外可知:与实施例2的树脂组合物相比,熔体流动速率的值小,成形性比实施例2的树脂组合物差。
另外可知:与以相同的比例包含成分(x)的实施例3的树脂组合物相比,比较例2的树脂组合物的熔体流动速率的值非常小,成形性比实施例3的树脂组合物差。另外可知:与实施例3的树脂组合物相比,20℃下的tanδ的值小,室温附近的减震性比实施例3差。
另外,比较例1的树脂组合物中,如图2所示那样,畴的尺寸比实施例2的树脂组合物大,畴的平均长径比为5。另外,根据图2可知:在成分(x)的基质中,其它树脂成分以条纹状存在,存在结构上的各向异性。
[实施例5]
使用氢化嵌段共聚物TPE-130质量份和氢化嵌段共聚物TPE-670质量份,使用双螺杆挤出机(Coperion公司制的“ZSK26Mc”),在料筒温度为230℃、螺杆转速为300rpm的条件下进行熔融混炼,由此制造树脂组合物。
[实施例6~8、比较例3~4]
将树脂组成设为表4所示的组成,除此之外,按照与实施例5相同的步骤,制造树脂组合物。
针对各树脂组合物,按照上述测定步骤来进行各种物性的测定。将测定结果与其组成一同示于表4。
[表4]
如表4所示那样,实施例5~7的树脂组合物中,以质量比为30/70的比例包含成分(x)和成分(y),实施例8的树脂组合物中,以质量比为20/80的比例包含成分(x)和成分(y)。并且,均显示出高的tanδ的峰顶强度,且-20℃的G’的值低,低温下的柔软性优异。换言之,可知:实施例5~8的树脂组合物满足上述条件[1]~[4],能够在室温附近表现出高减震性,且低温下的柔软性优异。另外可知:实施例5、6的树脂组合物的熔体流动速率的值非常大,通过选择成分(y)的种类,从而在提高室温附近的减震性和低温下的柔软性的基础上,还提高成形性。
另一方面,不含成分(y)的比较例3的树脂组合物的tanδ的峰顶温度与实施例的树脂组合物相比向高温度范围移动,tanδ的峰顶强度与实施例的树脂组合物相比变低。并且可知:与以相同的比例包含作为成分(x)的TPE-1的实施例5、7相比,20℃下的tanδ的值小,室温附近的减震性比实施例5、7的树脂组合物差。进而可知:与以相同的比例包含成分(x)的实施例5的树脂组合物相比,熔体流动速率的值小,与实施例5相比,成形性差。
可知:不含成分(y)而仅由成分(x)组成的比较例4的树脂组合物的-20℃的G’的值非常大,欠缺低温下的柔软性。
[实施例9、比较例5~6]
按照下述表5所示的配混组成的比例,使用成分(x)、成分(y)、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、发泡助剂、填充剂、交联助剂,并利用捏合机在120℃的温度下进行熔融混合,得到母料。
接着,按照表5所示的配混组成的比例,向所得母料中添加交联剂和发泡剂,在110℃的辊温度下进行辊混炼,得到发泡性组合物。使用厚度10mm的模具,在165℃、10MPa下对所得发泡性组合物进行20分钟的加压处理,得到交联发泡体。
按照上述步骤来进行如此得到的交联发泡体的物性的测定和评价。
用于制作各交联发泡体的成分如下所示。
(成分(x))
·TPE-1
(成分(y))
·TPE-5
·TPE-6
(乙烯-乙酸乙烯酯树脂)
·EVA-1:三井·ダウポリケミカル公司制的“EVAFLEX EV40LX”
·EVA-2:三井·ダウポリケミカル公司制的“EVAFLEXEV460”
(填充剂)
·碳酸钙
(交联剂)
·DCP-40:日油公司制的“パークミルD-40”
(交联助剂)
·TAIC-60:三菱化学公司制的“タイクM-60”
(发泡剂)
·ADCA:三协化成公司制的偶氮化合物发泡剂“セルマイクCE”
(发泡助剂)
·硬脂酸
·氧化锌
针对各交联发泡体,按照上述测定步骤来进行各种物性的测定。将测定结果与其组成一同示于表5。
[表5]
如表5所示那样,实施例9的交联发泡体中,以质量比为30/40的比例包含成分(x)和成分(y)。并且,显示出高的tanδ的峰顶强度,且-20℃的E’的值低,0℃和20℃的回弹模量小,0℃下的硬度小。换言之,可知:实施例9的交联发泡体满足上述条件[1]~[4],能够在室温附近表现出高的减震性,且低温下的柔软性优异。
另一方面,可知:不含成分(y)且包含与实施例9的成分(x)和成分(y)的合计等量的成分(x)的比较例5的交联发泡体在0℃下的tanδ的值小于实施例9的交联发泡体,低温下的减震性差。另外可知:-20℃的E’的值非常大,并且,0℃下的硬度非常高,与实施例9的交联发泡体相比,低温下的柔软性差。
另外可知:不含成分(x)的比较例6和7的交联发泡体在0~40℃下的tanδ的值小于实施例9的交联发泡体,低温~室温附近的减震性差。另外可知:0℃和20℃下的回弹模量的值大,与实施例9的交联发泡体相比,低温下的柔软性差。
产业利用性
本发明的树脂组合物可用于内鞋底、鞋垫、中鞋底、外鞋底等鞋底用构件;汽车用壳体、汽车中搭载的各种部件或其外壳等。另外,可用于家电领域中的电视、蓝光记录器、HDD记录器等各种记录器类、投影仪、游戏机、数码相机、家用录像机、天线、扬声器、电子字典、IC记录器、FAX、复印机、电话机、门铃、电饭锅、微波炉、烤箱、冰箱、洗碗机、餐具烘干机、IH烹调加热器、热板、吸尘器、洗衣机、充电器、缝纫机、熨斗、烘干机、电动自行车、空气净化机、净水器、电动牙刷、照明设备、空调、空调的室外机、除湿机、加湿机等各种电气制品等。

Claims (20)

1.树脂组合物,其中,
作为成分(x),包含嵌段共聚物的氢化物(X),所述嵌段共聚物的氢化物(X)具有聚合物嵌段(A-1)和聚合物嵌段(B-1),所述聚合物嵌段(A-1)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-1)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,
作为成分(y),包含嵌段共聚物(Y0)或其氢化物(Y),所述嵌段共聚物(Y0)具有聚合物嵌段(A-2)和聚合物嵌段(B-2),所述聚合物嵌段(A-2)含有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元,所述聚合物嵌段(B-2)含有源自共轭二烯化合物的结构单元,
所述树脂组合物满足下述条件[1]~[4]:
[1]成分(x)的玻璃化转变温度为-40℃以上;
[2]成分(y)的玻璃化转变温度为-50℃以下;
[3]所述树脂组合物中的成分(x)的质量Mx相对于成分(y)的质量My之比Mx/My为1/99~99/1;
[4]聚合物嵌段(B-2)包含源自β-金合欢烯的结构单元。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,成分(x)中的聚合物嵌段(A-1)的含量为23质量%以下。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,成分(x)的氢化率为85摩尔%以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(x)的重均分子量为100000~250000。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(x)的按照JIS K 7210:2014而测得的230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为20g/10min以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的树脂组合物,其中,聚合物嵌段(B-1)包含源自异戊二烯的结构单元。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的树脂组合物,其中,聚合物嵌段(B-1)的乙烯基键合量为50摩尔%以上。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(y)中的聚合物嵌段(A-2)的含量为35质量%以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(y)为嵌段共聚物的氢化物(Y),该嵌段共聚物的氢化物(Y)的氢化率为85摩尔%以上。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(y)的重均分子量为40000~400000。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(y)的按照JIS K7210:2014而测得的230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为10g/10min以上。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物,其中,所述Mx/My为45/55~80/20。
13.根据权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物,其中,所述Mx/My为20/80~37/63。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的树脂组合物,其中,所述树脂组合物的按照ASTM D6866-20而测得的生物度为1~80质量%。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的树脂组合物,其中,所述树脂组合物的按照JISK 7210:2014而测得的230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率为100g/10min以下。
16.根据权利要求1~15中任一项所述的树脂组合物,其中,所述树脂组合物的按照JISK7244-10:2005在形变量为0.1%、频率为1Hz、测定温度为-30~+50℃、升温速度为3℃/分钟、剪切模式的条件下测得的tanδ的峰顶强度为0.4以上。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的树脂组合物,其中,成分(x)中的源自β-金合欢烯的结构单元的含量小于成分(y)中的源自β-金合欢烯的结构单元的含量。
18.根据权利要求1~17中任一项所述的树脂组合物,其中,在所述树脂组合物中,将成分(x)和成分(y)中的一者作为基质,成分(x)和成分(y)中的另一者形成了分散在所述基质中的畴,所述畴的平均长径比为1.0~3.0。
19.发泡性组合物,其包含:
权利要求1~18中任一项所述的树脂组合物(i);
选自乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯系树脂中的至少1种烯烃系聚合物(ii);
交联剂(iii);以及
发泡剂(iv)。
20.交联发泡体,其为权利要求19所述的发泡性组合物的交联发泡体。
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