JP6814691B2 - Thermoplastic elastomer composition - Google Patents
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Description
本発明は、静電防止マットや静電防止グリップ、電磁波抑制シート、ケーブル被覆、タッチペン等の導電性が要求される幅広い産業用材料に用いられる熱可塑性エラストマー組成物、及び該熱可塑性エラストマー組成物を加熱成形して得られる成形体に関する。 The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition used for a wide range of industrial materials requiring conductivity such as an antistatic mat, an antistatic grip, an electromagnetic wave suppression sheet, a cable coating, and a touch pen, and the thermoplastic elastomer composition. The present invention relates to a molded product obtained by heat molding.
特許文献1には、スチレン系熱可塑性エラストマー及び/又はオレフィン系熱可塑性エラストマーと、導電性フィラーを含む、柔軟でなおかつ102〜1012Ω・cmの体積抵抗率を有する樹脂組成物が開示されている。 Patent Document 1 discloses a resin composition containing a styrene-based thermoplastic elastomer and / or an olefin-based thermoplastic elastomer and a conductive filler, which is flexible and has a volume resistivity of 10 2 to 10 12 Ω · cm. ing.
しかしながら、特許文献1に記載の樹脂組成物は、耐熱性が十分でなく、自動車用途など高度の耐熱性が必要な用途については使うことができないという欠点を有している。 However, the resin composition described in Patent Document 1 has a drawback that it does not have sufficient heat resistance and cannot be used for applications requiring a high degree of heat resistance such as automobile applications.
本発明の課題は、高い導電性を有し、柔軟性及び耐熱性のいずれにも優れた熱可塑性エラストマー組成物及び該組成物による成形体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a thermoplastic elastomer composition having high conductivity and excellent flexibility and heat resistance, and a molded product made from the composition.
本発明は、
〔1〕 スチレン類及びマレイミド化合物に由来する構造単位を含む重合体ブロック(A)、並びにアクリル系重合体ブロック(B)を有するブロック共重合体からなる熱可塑性エラストマーと、該熱可塑性エラストマー100体積部に対して、1〜100体積部の導電性付与剤を含有する熱可塑性エラストマー組成物であって、前記重合体ブロック(A)が、該重合体ブロック(A)の全構造単位中マレイミド化合物に由来する構造単位を30質量%以上99質量%以下有し、且つ、ガラス転移温度(Tg)が150℃以上の重合体である、熱可塑性エラストマー組成物、並びに
〔2〕 前記〔1〕記載の熱可塑性エラストマー組成物を加熱成形して得られる成形体
に関する。
The present invention
[1] A thermoplastic elastomer composed of a polymer block (A) containing a structural unit derived from styrenes and a maleimide compound, and a block copolymer having an acrylic polymer block (B), and 100 volumes of the thermoplastic elastomer. A thermoplastic elastomer composition containing 1 to 100 parts by volume of a conductivity-imparting agent, wherein the polymer block (A) is a maleimide compound in all structural units of the polymer block (A). A thermoplastic elastomer composition having a structural unit derived from 30% by mass or more and 99% by mass or less and having a glass transition temperature (Tg) of 150 ° C. or higher, and [2] the above [1]. The present invention relates to a molded product obtained by heat-molding the thermoplastic elastomer composition of the above.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、高い導電性を有し、柔軟性及び耐熱性に優れるという効果を奏するものである。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention has high conductivity, and has the effect of being excellent in flexibility and heat resistance.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物(以下、本発明の組成物ともいう)は、スチレン類及びマレイミド化合物に由来する構造単位を含む重合体ブロック(A)、並びにアクリル系重合体ブロック(B)とを有するブロック共重合体からなる熱可塑性エラストマーと、導電性付与剤とを含有するものである。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention (hereinafter, also referred to as the composition of the present invention) includes a polymer block (A) containing a structural unit derived from styrenes and a maleimide compound, and an acrylic polymer block (B). It contains a thermoplastic elastomer made of a block copolymer having the above, and a conductivity-imparting agent.
<重合体ブロック(A)>
重合体ブロック(A)は、前記の通り、スチレン類及びマレイミド化合物に由来する構造単位を有する。
<Polymer block (A)>
As described above, the polymer block (A) has a structural unit derived from styrenes and a maleimide compound.
前記スチレン類には、スチレン及びその誘導体が含まれる。具体的な化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−イソブチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−クロロメチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、o−クロロスチレン、p−クロロスチレン、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、ジビニルベンゼン等が例示され、これらの内の1種又は2種以上を用いることができる。スチレン類を含む単量体を重合することにより、重合体ブロック(A)にスチレン類に由来する構造単位を導入することができる。
前記の内でも、重合性の観点から、スチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、及びp−ヒドロキシスチレンが好ましい。また、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ビニルナフタレンは、重合体ブロック(A)のTgを高めることができ、耐熱性に優れるブロックポリマーを得ることができる点において好ましい。
The styrenes include styrene and its derivatives. Specific compounds include styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, vinyltoluene, vinylxylene, vinylnaphthalene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, o-ethylstyrene, and m-. Ethylstyrene, p-ethylstyrene, pn-butylstyrene, p-isobutylstyrene, pt-butylstyrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene, p-methoxystyrene, o-chloromethylstyrene, p- Examples thereof include chloromethylstyrene, o-chlorostyrene, p-chlorostyrene, o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, divinylbenzene, etc., and one or more of these may be used. it can. By polymerizing a monomer containing styrenes, a structural unit derived from styrenes can be introduced into the polymer block (A).
Among the above, styrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene, p-methoxystyrene, o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, and p-hydroxystyrene are preferable from the viewpoint of polymerizable property. Further, α-methylstyrene, β-methylstyrene and vinylnaphthalene are preferable in that the Tg of the polymer block (A) can be increased and a block polymer having excellent heat resistance can be obtained.
重合体ブロック(A)において、前記スチレン類に由来する構造単位が占める割合は、重合体ブロック(A)の全構造単位中、1質量%以上70質量%以下であることが好ましい。より好ましくは5質量%以上70質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以上70質量%以下であり、一層好ましくは20質量%以上60質量%以下である。また、例えば、20質量%以上40質量%以下であってもよい。
スチレン類に由来する構造単位が1質量%以上であれば、成形性に優れるブロック共重合体が得られる。一方、70質量%以下であれば、後述するマレイミド化合物由来の構造単位の必要量を確保することが可能となるため、耐熱性及び耐油性に優れるブロック共重合体を得ることができる。
In the polymer block (A), the proportion of the structural units derived from the styrenes is preferably 1% by mass or more and 70% by mass or less in the total structural units of the polymer block (A). It is more preferably 5% by mass or more and 70% by mass or less, further preferably 10% by mass or more and 70% by mass or less, and further preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less. Further, for example, it may be 20% by mass or more and 40% by mass or less.
When the structural unit derived from styrenes is 1% by mass or more, a block copolymer having excellent moldability can be obtained. On the other hand, if it is 70% by mass or less, the required amount of the structural unit derived from the maleimide compound described later can be secured, so that a block copolymer having excellent heat resistance and oil resistance can be obtained.
前記マレイミド化合物には、マレイミド及びN−置換マレイミド化合物が含まれる。N−置換マレイミド化合物としては、例えば、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−n−プロピルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−n−ブチルマレイミド、N−イソブチルマレイミド、N−tert−ブチルマレイミド、N−ペンチルマレイミド、N−ヘキシルマレイミド、N−ヘプチルマレイミド、N−オクチルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−ステアリルマレイミド等のN−アルキル置換マレイミド化合物;N−シクロペンチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のN−シクロアルキル置換マレイミド化合物;N−フェニルマレイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド、N−(4−アセチルフェニル)マレイミド、N−(4−メトキシフェニル)マレイミド、N−(4−エトキシフェニル)マレイミド、N−(4−クロロフェニル)マレイミド、N−(4−ブロモフェニル)マレイミド、N−ベンジルマレイミド等のN−アリール置換マレイミド化合物等が挙げられ、これらの内の1種又は2種以上を用いることができる。マレイミド化合物を含む単量体を重合することにより、重合体ブロック(A)にマレイミド化合物に由来する構造単位を導入することができる。 The maleimide compound includes a maleimide and an N-substituted maleimide compound. Examples of the N-substituted maleimide compound include N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, Nn-propylmaleimide, N-isopropylmaleimide, Nn-butylmaleimide, N-isobutylmaleimide, and N-tert-butylmaleimide. N-alkyl-substituted maleimide compounds such as N-pentylmaleimide, N-hexylmaleimide, N-heptylmaleimide, N-octylmaleimide, N-laurylmaleimide, N-stearylmaleimide; N-cyclopentylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide and the like. N-Cycloalkyl-substituted maleimide compounds; N-phenylmaleimide, N- (4-hydroxyphenyl) maleimide, N- (4-acetylphenyl) maleimide, N- (4-methoxyphenyl) maleimide, N- (4-ethoxyphenyl) ) N-aryl-substituted maleimide compounds such as maleimide, N- (4-chlorophenyl) maleimide, N- (4-bromophenyl) maleimide, N-benzylmaleimide, etc., and one or more of these may be mentioned. Can be used. By polymerizing a monomer containing a maleimide compound, a structural unit derived from the maleimide compound can be introduced into the polymer block (A).
前記の内でも、得られるブロック共重合体の耐油性がより優れるものとなる点で、以下の一般式(1)で表される化合物が好ましい。 Among the above, the compound represented by the following general formula (1) is preferable in that the obtained block copolymer has more excellent oil resistance.
〔式中、R1は水素、炭素数1〜3のアルキル基又はPhR2を表す。ただし、Phはフェニル基を表し、R2は水素、ヒドロキシ基、炭素数1〜2のアルコキシ基、アセチル基又はハロゲンを表す。〕 [In the formula, R 1 represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or PhR 2 . However, Ph represents a phenyl group, and R 2 represents a hydrogen, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms, an acetyl group or a halogen. ]
重合体ブロック(A)において、前記マレイミド化合物に由来する構造単位が占める割合は、重合体ブロック(A)の全構造単位中、30質量%以上99質量%以下である。好ましくは30質量%以上95質量%以下であり、より好ましくは30質量%以上90質量%以下であり、さらに好ましくは40質量%以上80質量%以下である。また例えば、50質量%以上であってもよく、さらに例えば、60質量%以上であってもよい。また例えば、75質量%以下であってもよく、さらに例えば、70質量%以下であってもよい。また例えば、50質量%以上75質量%以下であってもよく、60質量%以上70質量%以下であってもよい。
マレイミド化合物に由来する構造単位が30質量%未満の場合、得られるブロック共重合体の耐熱性及び耐油性が十分でないときがある。一方、99質量%を超えると、前記スチレン類に由来する構造単位が不足する結果、流動性及び成形性が不十分となる場合がある。
In the polymer block (A), the ratio of the structural units derived from the maleimide compound is 30% by mass or more and 99% by mass or less in the total structural units of the polymer block (A). It is preferably 30% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 90% by mass or less, and further preferably 40% by mass or more and 80% by mass or less. Further, for example, it may be 50% by mass or more, and further, for example, 60% by mass or more. Further, for example, it may be 75% by mass or less, and further, for example, it may be 70% by mass or less. Further, for example, it may be 50% by mass or more and 75% by mass or less, or 60% by mass or more and 70% by mass or less.
When the structural unit derived from the maleimide compound is less than 30% by mass, the heat resistance and oil resistance of the obtained block copolymer may not be sufficient. On the other hand, if it exceeds 99% by mass, the structural unit derived from the styrenes may be insufficient, resulting in insufficient fluidity and moldability.
重合体ブロック(A)及びアクリル系重合体ブロック(B)の少なくともいずれかは架橋性官能基を有することが好ましく、重合体ブロック(A)が架橋性官能基を含む場合は、圧縮永久歪の値が小さいブロック共重合体を得易い点で好ましい。前記架橋性官能基の導入は、例えばヒドロキシ基等の官能基を有するスチレン類及び/又はマレイミド化合物を用いてもよいし、架橋性官能基を有するビニル化合物を共重合することによっても導入することができる。架橋性官能基を有するビニル化合物としては、不飽和カルボン酸、不飽和酸無水物、ヒドロキシ基含有ビニル化合物、エポキシ基含有ビニル化合物、1級又は2級アミノ基含有ビニル化合物、反応性ケイ素基含有化合物等が挙げられる。これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 At least one of the polymer block (A) and the acrylic polymer block (B) preferably has a crosslinkable functional group, and when the polymer block (A) contains a crosslinkable functional group, it is subjected to compression set. It is preferable because it is easy to obtain a block copolymer having a small value. The crosslinkable functional group may be introduced by using styrenes having a functional group such as a hydroxy group and / or a maleimide compound, or by copolymerizing a vinyl compound having a crosslinkable functional group. Can be done. Examples of the vinyl compound having a crosslinkable functional group include unsaturated carboxylic acid, unsaturated acid anhydride, hydroxy group-containing vinyl compound, epoxy group-containing vinyl compound, primary or secondary amino group-containing vinyl compound, and reactive silicon group. Examples include compounds. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
不飽和カルボン酸としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、シトラコン酸、桂皮酸、更には、不飽和ジカルボン酸のモノアルキルエステル(マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等のモノアルキルエステル等)等が挙げられる。これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Unsaturated carboxylic acids include (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, citraconic acid, cinnamon acid, and monoalkyl esters of unsaturated dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, itaconic acid). Acids, citraconic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride, monoalkyl esters such as citraconic anhydride) and the like can be mentioned. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
不飽和酸無水物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙げられる。これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of unsaturated acid anhydrides include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
ヒドロキシ基含有ビニル化合物としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、並びに、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the hydroxy group-containing vinyl compound include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and (meth). ) 3-Hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and mono (meth) acrylic acid esters of polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
エポキシ基含有ビニル化合物としては、(メタ)アクリル酸グリシジル、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the epoxy group-containing vinyl compound include glycidyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, and 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
1級又は2級アミノ基含有ビニル化合物としては、アミノエチル(メタ)アクリレート、アミノプロピル(メタ)アクリレート、N−メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−エチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル;アミノエチル(メタ)アクリルアミド、アミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−メチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N−エチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等のアミノ基含有(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。 Examples of the primary or secondary amino group-containing vinyl compound include amino groups such as aminoethyl (meth) acrylate, aminopropyl (meth) acrylate, N-methylaminoethyl (meth) acrylate, and N-ethylaminoethyl (meth) acrylate. Containing (meth) acrylic acid ester; Amino group-containing (meth) acrylamide such as aminoethyl (meth) acrylamide, aminopropyl (meth) acrylamide, N-methylaminoethyl (meth) acrylamide, and N-ethylaminoethyl (meth) acrylamide. And so on.
反応性ケイ素基含有化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシランン等のビニルシラン類;(メタ)アクリル酸トリメトキシシリルプロピル、(メタ)アクリル酸トリエトキシシリルプロピル、(メタ)アクリル酸メチルジメトキシシリルプロピル、(メタ)アクリル酸ジメチルメトキシシリルプロピル等のシリル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;トリメトキシシリルプロピルビニルエーテル等のシリル基含有ビニルエーテル類;トリメトキシシリルウンデカン酸ビニル等のシリル基含有ビニルエステル類等を挙げることができる。これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the reactive silicon group-containing compound include vinylsilanes such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, and vinyldimethylmethoxysilanen; trimethoxysilylpropyl (meth) acrylate, and tri (meth) acrylate. Cyril group-containing (meth) acrylic acid esters such as ethoxysilylpropyl, methyldimethoxysilylpropyl (meth) acrylate, and dimethylmethoxysilylpropyl (meth) acrylate; silyl group-containing vinyl ethers such as trimethoxysilylpropyl vinyl ether; tri Examples thereof include silyl group-containing vinyl esters such as vinyl methoxysilylundecanoate. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
前記の外にも、オキサゾリン基含有単量体又はイソシアネート基含有単量体を共重合することにより、架橋性官能基としてオキサゾリン基又はイソシアネート基を導入することができる。 In addition to the above, an oxazoline group or an isocyanate group can be introduced as a crosslinkable functional group by copolymerizing an oxazoline group-containing monomer or an isocyanate group-containing monomer.
さらに、分子内に2個以上の重合性不飽和基を有する多官能重合性単量体を共重合することにより、重合体ブロック(A)に架橋性官能基として重合性不飽和基を導入し得る。前記多官能重合性単量体としては、(メタ)アクリロイル基、アルケニル基等の重合性官能基を分子内に2つ以上有する化合物であり、多官能(メタ)アクリレート化合物、多官能アルケニル化合物、(メタ)アクリロイル基及びアルケニル基の両方を有する化合物等が挙げられる。これらの内でも、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸イソプロペニル、(メタ)アクリル酸ブテニル、(メタ)アクリル酸ペンテニル、(メタ)アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル等の分子内に(メタ)アクリロイル基及びアルケニル基の両方を有する化合物を用いた場合、重合性不飽和基の反応性に差異があることから重合体ブロック(A)に効果的に重合性不飽和基を導入し得る点で好ましい。これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Further, by copolymerizing a polyfunctional polymerizable monomer having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule, a polymerizable unsaturated group is introduced into the polymer block (A) as a crosslinkable functional group. obtain. The polyfunctional polymerizable monomer is a compound having two or more polymerizable functional groups such as a (meth) acryloyl group and an alkenyl group in the molecule, and is a polyfunctional (meth) acrylate compound, a polyfunctional alkenyl compound, and the like. Examples thereof include compounds having both (meth) acryloyl group and alkenyl group. Among these, allyl (meth) acrylate, isopropenyl (meth) acrylate, butenyl (meth) buthenyl acrylate, pentenyl (meth) acrylate, 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, etc. When a compound having both a (meth) acryloyl group and an alkenyl group is used in the molecule of the above, the polymer block (A) is effectively polymerizable unsaturated due to the difference in the reactivity of the polymerizable unsaturated group. It is preferable in that a group can be introduced. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
重合体ブロック(A)が架橋性官能基を有する場合、当該架橋性官能基の導入量は、重合体ブロック(A)の全構造単位に基づいて好ましくは0.01モル%以上であり、より好ましくは0.1モル%以上であり、さらに好ましくは1.0モル%以上であり、特に好ましくは2.0モル%以上である。架橋性官能基の導入量が0.01モル%以上であれば、圧縮永久歪の値の小さなブロック共重合体を得易くなる。一方、架橋反応の制御性の観点から、架橋性官能基導入量の上限は好ましくは60モル%以下であり、より好ましくは40モル%以下であり、さらに好ましくは20モル%以下であり、特に好ましくは10モル%以下である。架橋性官能基の導入量は、重合体ブロック(A)の全構造単位に基づいて0.01モル%以上60モル%以下の範囲とすることができ、好ましくは0.1モル%以上40モル%以下の範囲であり、より好ましくは1.0モル%以上20モル%以下の範囲である。 When the polymer block (A) has a crosslinkable functional group, the amount of the crosslinkable functional group introduced is preferably 0.01 mol% or more based on the total structural units of the polymer block (A), and more. It is preferably 0.1 mol% or more, more preferably 1.0 mol% or more, and particularly preferably 2.0 mol% or more. When the amount of the crosslinkable functional group introduced is 0.01 mol% or more, it becomes easy to obtain a block copolymer having a small value of compression set. On the other hand, from the viewpoint of controllability of the cross-linking reaction, the upper limit of the amount of the cross-linking functional group introduced is preferably 60 mol% or less, more preferably 40 mol% or less, still more preferably 20 mol% or less, and particularly. It is preferably 10 mol% or less. The amount of the crosslinkable functional group introduced can be in the range of 0.01 mol% or more and 60 mol% or less, preferably 0.1 mol% or more and 40 mol, based on the total structural units of the polymer block (A). It is in the range of% or less, more preferably 1.0 mol% or more and 20 mol% or less.
重合体ブロック(A)は、本発明の効果を損なわない範囲において、前記の単量体単位以外に、これらと共重合可能な他の単量体に由来する構造単位を有していてもよい。他の単量体としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル化合物、アミド基含有ビニル化合物等が挙げられる。これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの内でも、より耐油性に優れるブロック共重合体を得ることができる点から、アミド基含有ビニル化合物が好ましい。
重合体ブロック(A)において、前記の他の単量体に由来する構造単位が占める割合は、重合体ブロック(A)の全構造単位中、0質量%以上50質量%以下の範囲であることが好ましい。より好ましくは5質量%以上45質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以上40質量%以下である。
The polymer block (A) may have structural units derived from other monomers copolymerizable with the above-mentioned monomer units as long as the effects of the present invention are not impaired. .. Examples of other monomers include (meth) acrylic acid alkyl ester compounds, (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester compounds, and amide group-containing vinyl compounds. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
Among these, an amide group-containing vinyl compound is preferable from the viewpoint that a block copolymer having more excellent oil resistance can be obtained.
In the polymer block (A), the proportion of the structural units derived from the other monomers shall be in the range of 0% by mass or more and 50% by mass or less in the total structural units of the polymer block (A). Is preferable. It is more preferably 5% by mass or more and 45% by mass or less, and further preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less.
(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル及び(メタ)アクリル酸ドデシル等の(メタ)アクリル酸の直鎖状又は分岐状アルキルエステル化合物;(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸tert−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロドデシル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル等の(メタ)アクリル酸の脂肪族環式エステル化合物等が挙げられる。 Specific examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester compound include methyl (meth) acrylic acid, ethyl (meth) acrylic acid, isopropyl (meth) acrylic acid, n-propyl (meth) acrylic acid, and n (meth) acrylic acid. -Butyl, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate , Linear or branched alkyl ester compounds of (meth) acrylic acid such as n-nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate and dodecyl (meth) acrylate; ) Cyclohexyl acrylate, methyl cyclohexyl (meth) acrylate, tert-butyl cyclohexyl (meth) acrylate, cyclododecyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Examples thereof include aliphatic cyclic ester compounds of (meth) acrylic acid such as dicyclopentenyl and dicyclopentanyl (meth) acrylic acid.
(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル化合物としては、(メタ)アクリル酸メトキシメチル、(メタ)アクリル酸エトキシメチル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸n−プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸n−ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸エトキシプロピル、(メタ)アクリル酸n−プロポキシプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブトキシプロピル、(メタ)アクリル酸メトキシブチル、(メタ)アクリル酸エトキシブチル、(メタ)アクリル酸n−プロポキシブチル、(メタ)アクリル酸n−ブトキシブチル等が挙げられる。 Examples of the (meth) acrylate alkoxyalkyl ester compound include methoxymethyl (meth) acrylate, ethoxymethyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, and n (meth) acrylate. -Propoxyethyl, n-butoxyethyl (meth) acrylate, methoxypropyl (meth) acrylate, ethoxypropyl (meth) acrylate, n-propoxypropyl (meth) acrylate, n-butoxypropyl (meth) acrylate, Examples thereof include methoxybutyl (meth) acrylate, ethoxybutyl (meth) acrylate, n-propoxybutyl (meth) acrylate, n-butoxybutyl (meth) acrylate and the like.
アミド基含有ビニル化合物としては、(メタ)アクリルアミド、並びに、tert−ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド誘導体;並びに、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルホルムアミド及びN−ビニルイソブチルアミド等のN−ビニルアミド系単量体等が挙げられる。 Examples of the amide group-containing vinyl compound include (meth) acrylamide, tert-butyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, and N-isopropyl (meth) acrylamide. , N, N-Dimethylaminopropyl (meth) acrylamide and (meth) acryloylmorpholin and other (meth) acrylamide derivatives; and N-vinylamide-based singles such as N-vinylacetamide, N-vinylformamide and N-vinylisobutylamide. Quantum and the like can be mentioned.
前記以外の他の単量体としては、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びN,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the monomer other than the above include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate and N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate.
重合体ブロック(A)を構成する重合体のガラス転移温度(Tg)は、150℃以上である。Tgは、耐熱性に貢献できるため、例えば、170℃以上であってもよく、180℃以上であってもよく、190℃以上であってもよく、200℃以上であってもよい。さらにまた、210℃以上であってもよく、220℃以上であってもよく、230℃以上であってもよい。Tgが150℃未満の場合、得られるブロック共重合体の耐熱性及び耐油性が不十分となる場合がある。使用可能な構成単量体単位の制限から、Tgの上限は350℃である。Tgは、また例えば、280℃以下であってもよく、270℃以下であってもよく、さらに例えば、260℃以下であってもよい。
尚、Tgの値は、後述する実施例において記載する通り、示差走査熱量測定(DSC)により得ることができる。また、重合体ブロックを構成する単量体単位から計算により求めることもできる。
The glass transition temperature (Tg) of the polymer constituting the polymer block (A) is 150 ° C. or higher. Since Tg can contribute to heat resistance, for example, it may be 170 ° C. or higher, 180 ° C. or higher, 190 ° C. or higher, or 200 ° C. or higher. Furthermore, it may be 210 ° C. or higher, 220 ° C. or higher, or 230 ° C. or higher. If the Tg is less than 150 ° C., the heat resistance and oil resistance of the obtained block copolymer may be insufficient. Due to the limitation of the constituent monomer units that can be used, the upper limit of Tg is 350 ° C. Tg may also be, for example, 280 ° C. or lower, 270 ° C. or lower, and further, for example, 260 ° C. or lower.
The value of Tg can be obtained by differential scanning calorimetry (DSC) as described in Examples described later. It can also be calculated from the monomer units constituting the polymer block.
重合体ブロック(A)の溶解パラメータ(SP値)が10.0以上である場合、ブロック共重合体の耐油性がより良好なものとなる点で好ましい。SP値は、より好ましくは11.0以上であり、さらに好ましくは12.0以上であり、なお好ましくは13.0以上である。
重合体ブロック(A)のSP値の上限については特に制限されないが、30以下が好ましい。また例えば、SP値は、20.0以下であってもよく、また例えば、18.0以下であってもよい。
When the solubility parameter (SP value) of the polymer block (A) is 10.0 or more, it is preferable in that the oil resistance of the block copolymer becomes better. The SP value is more preferably 11.0 or more, further preferably 12.0 or more, still more preferably 13.0 or more.
The upper limit of the SP value of the polymer block (A) is not particularly limited, but is preferably 30 or less. Further, for example, the SP value may be 20.0 or less, or may be, for example, 18.0 or less.
前記のSP値については、R.F.Fedorsにより著された「Polymer Engineering and Science」14(2),147(1974)に記載の計算方法によって、算出することができる。具体的には、式(1)に示す計算方法による。 Regarding the above SP value, R. F. It can be calculated by the calculation method described in "Polymer Engineering and Science" 14 (2), 147 (1974) written by Fedors. Specifically, the calculation method shown in the equation (1) is used.
δ :SP値((cal/cm3)1/2)
ΔEvap :各原子団のモル蒸発熱(cal/mol)
V :各原子団のモル体積(cm3/mol)
δ: SP value ((cal / cm 3 ) 1/2 )
ΔE vap : Molar heat of vaporization of each atomic group (cal / mol)
V: Molar volume of each atomic group (cm 3 / mol)
<アクリル系重合体ブロック(B)>
アクリル系重合体ブロック(B)は、アクリル系単量体を含む単量体を重合することにより得ることができる。アクリル系単量体とは、アクリル酸及びアクリル酸エステル化合物等のアクリロイル基を有する不飽和化合物を指す。アクリル酸エステル化合物しては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸tert−ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル等のアクリル酸アルキルエステル化合物;アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸メチルシクロヘキシル、アクリル酸tert−ブチルシクロヘキシル、アクリル酸シクロドデシル等のアクリル酸の脂肪族環式エステル化合物;アクリル酸メトキシメチル、アクリル酸エトキシメチル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エトキシエチル、アクリル酸n−プロポキシエチル、アクリル酸n−ブトキシエチル、アクリル酸メトキシプロピル、アクリル酸エトキシプロピル、アクリル酸n−プロポキシプロピル、アクリル酸n−ブトキシプロピル、アクリル酸メトキシブチル、アクリル酸エトキシブチル、アクリル酸n−プロポキシブチル、アクリル酸n−ブトキシブチル等のアクリル酸アルコキシアルキルエステル化合物等が挙げられる。この他にも、アミド基、アミノ基、カルボキシ基及びヒドロキシ基等の官能基を有するアクリル酸エステル化合物を用いてもよい。
これらの内でも、柔軟性に優れたブロック共重合体が得られる点で炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数2〜8のアルコキシアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル化合物が好ましい。また、耐熱性及び耐油性の観点を加味した場合、前記アクリル系単量体は、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数2〜3のアルコキシアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル化合物(アクリル酸アルキルエステル化合物A)と炭素数4〜12のアルキル基又は炭素数4〜8のアルコキシアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル化合物(アクリル酸アルキルエステル化合物B)を含むものであることがより好ましい。アクリル酸アルキルエステル化合物Aとアクリル酸アルキルエステル化合物Bの質量比(アクリル酸アルキルエステル化合物A/アクリル酸アルキルエステル化合物B)は、好ましくは10/90〜90/10、より好ましくは40/60〜85/15である。
<Acrylic polymer block (B)>
The acrylic polymer block (B) can be obtained by polymerizing a monomer containing an acrylic monomer. The acrylic monomer refers to an unsaturated compound having an acryloyl group such as an acrylic acid and an acrylic acid ester compound. Acrylic acid ester compounds include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, tert-butyl acrylate, hexyl acrylate, 2-acrylate. Acrylic acid alkyl ester compounds such as ethylhexyl, octyl acrylate, nonyl acrylate, decyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate; cyclohexyl acrylate, methyl cyclohexyl acrylate, tert-butyl cyclohexyl acrylate, cyclododecyl acrylate, etc. Acrylic acid aliphatic cyclic ester compounds; methoxymethyl acrylate, ethoxymethyl acrylate, methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, n-propoxyethyl acrylate, n-butoxyethyl acrylate, methoxypropyl acrylate, Acrylic acid alkoxyalkyl ester compounds such as ethoxypropyl acrylate, n-propoxypropyl acrylate, n-butoxypropyl acrylate, methoxybutyl acrylate, ethoxybutyl acrylate, n-propoxybutyl acrylate, n-butoxybutyl acrylate, etc. And so on. In addition to this, an acrylic acid ester compound having a functional group such as an amide group, an amino group, a carboxy group and a hydroxy group may be used.
Among these, an acrylic acid alkyl ester compound having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxyalkyl group having 2 to 8 carbon atoms is preferable in that a block copolymer having excellent flexibility can be obtained. In addition, from the viewpoint of heat resistance and oil resistance, the acrylic monomer is an acrylic acid alkyl ester compound (acrylic acid) having an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxyalkyl group having 2 to 3 carbon atoms. More preferably, it contains an alkyl ester compound A) and an acrylic acid alkyl ester compound (acrylic acid alkyl ester compound B) having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms or an alkoxyalkyl group having 4 to 8 carbon atoms. The mass ratio of the acrylic acid alkyl ester compound A to the acrylic acid alkyl ester compound B (acrylic acid alkyl ester compound A / acrylic acid alkyl ester compound B) is preferably 10/90 to 90/10, more preferably 40/60 to 40. It is 85/15.
アクリル系重合体ブロック(B)において、アクリル系単量体に由来する構造単位が占める割合は、アクリル系重合体ブロック(B)の全構造単位中、20質量%以上100質量%以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは50質量%以上100質量%以下であり、さらに好ましくは80質量%以上100質量%以下であり、一層好ましくは90質量%以上100質量%以下である。
アクリル系重合体ブロック(B)において、アクリル系単量体に由来する構造単位が前記範囲にある場合は、機械的物性の点で良好なブロック共重合体が得られる傾向にある。
In the acrylic polymer block (B), the ratio of the structural units derived from the acrylic monomer is in the range of 20% by mass or more and 100% by mass or less in the total structural units of the acrylic polymer block (B). It is more preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, still more preferably 80% by mass or more and 100% by mass or less, and further preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less.
In the acrylic polymer block (B), when the structural unit derived from the acrylic monomer is within the above range, a block copolymer that is good in terms of mechanical properties tends to be obtained.
本発明の効果を妨げない限りにおいて、アクリル系重合体ブロック(B)は、前記アクリル系単量体以外の単量体を構成単量体単位として使用することができる。アクリル系単量体以外の単量体としては、アクリロイル基以外の不飽和基を有する単量体を用いることができ、メタクリル酸エステル等のメタクリロイル基含有化合物、並びに、アルキルビニルエステル、アルキルビニルエーテル及びスチレン類等の脂肪族又は芳香族ビニル化合物等が挙げられる。 As long as the effect of the present invention is not impaired, the acrylic polymer block (B) can use a monomer other than the acrylic monomer as a constituent monomer unit. As the monomer other than the acrylic monomer, a monomer having an unsaturated group other than the acryloyl group can be used, and a methacryloyl group-containing compound such as a methacrylic acid ester, an alkyl vinyl ester, an alkyl vinyl ether and the like can be used. Examples thereof include aliphatic or aromatic vinyl compounds such as styrenes.
アクリル系重合体ブロック(B)を構成する重合体のTgは、ブロック共重合体の柔軟性の観点から、好ましくは20℃以下である。また例えば、10℃以下であってもよい。Tgは0℃以下がより好ましく、−10℃以下がさらに好ましい。使用可能な構成単量体単位の制限から、Tgの下限は−80℃である。
また、Tgが−20℃以下の場合には、低温環境下でも柔軟性が確保される点で好ましい。耐寒性を加味した場合、より好ましくは−30℃以下であり、さらに好ましくは−40℃以下である。
The Tg of the polymer constituting the acrylic polymer block (B) is preferably 20 ° C. or lower from the viewpoint of the flexibility of the block copolymer. Further, for example, the temperature may be 10 ° C. or lower. The Tg is more preferably 0 ° C. or lower, and even more preferably −10 ° C. or lower. Due to the limitation of the constituent monomer units that can be used, the lower limit of Tg is −80 ° C.
Further, when Tg is −20 ° C. or lower, flexibility is ensured even in a low temperature environment, which is preferable. When cold resistance is taken into consideration, it is more preferably −30 ° C. or lower, and further preferably −40 ° C. or lower.
また、アクリル系重合体ブロック(B)のSP値が9.9以上である場合、ブロック共重合体の耐油性がより良好なものとなる点で好ましい。SP値は、より好ましくは10.0以上であり、さらに好ましくは10.1以上であり、特に好ましくは10.2以上である。
アクリル系重合体ブロック(B)のSP値の上限については特に制限されないが、20以下が好ましい。
Further, when the SP value of the acrylic polymer block (B) is 9.9 or more, it is preferable in that the oil resistance of the block copolymer becomes better. The SP value is more preferably 10.0 or more, further preferably 10.1 or more, and particularly preferably 10.2 or more.
The upper limit of the SP value of the acrylic polymer block (B) is not particularly limited, but is preferably 20 or less.
また、重合体ブロック(B)が架橋性官能基を含んでいてもよく、耐油性の高いブロック共重合体を得易い点で好ましい。前記架橋性官能基の導入は、例えば架橋性官能基を有するビニル化合物を共重合することによって導入することができる。架橋性官能基を有するビニル化合物としては、不飽和カルボン酸、不飽和酸無水物、ヒドロキシ基含有ビニル化合物、エポキシ基含有ビニル化合物、1級又は2級アミノ基含有ビニル化合物、反応性ケイ素基含有化合物等が挙げられる。これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Further, the polymer block (B) may contain a crosslinkable functional group, which is preferable because it is easy to obtain a block copolymer having high oil resistance. The crosslinkable functional group can be introduced, for example, by copolymerizing a vinyl compound having a crosslinkable functional group. Examples of the vinyl compound having a crosslinkable functional group include unsaturated carboxylic acid, unsaturated acid anhydride, hydroxy group-containing vinyl compound, epoxy group-containing vinyl compound, primary or secondary amino group-containing vinyl compound, and reactive silicon group. Examples include compounds. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
重合体ブロック(B)が架橋性官能基を有する場合、当該架橋性官能基の導入量は、重合体ブロック(B)の全構造単位に基づいて好ましくは0.01モル%以上であり、より好ましくは0.1モル%以上であり、さらに好ましくは0.5モル%以上である。架橋性官能基の導入量が0.01モル%以上であれば、耐油性の高いブロック共重合体を得易くなる。一方、柔軟性の観点から、架橋性官能基導入量の上限は好ましくは20モル%以下であり、より好ましくは10モル%以下であり、さらに好ましくは5モル%以下である。架橋性官能基の導入量は、重合体ブロック(B)の全構造単位に基づいて0.01モル%以上20モル%以下の範囲とすることができ、好ましくは0.1モル%以上10モル%以下の範囲であり、より好ましくは0.5モル%以上5モル%以下の範囲である。 When the polymer block (B) has a crosslinkable functional group, the amount of the crosslinkable functional group introduced is preferably 0.01 mol% or more based on the total structural units of the polymer block (B), and more. It is preferably 0.1 mol% or more, and more preferably 0.5 mol% or more. When the amount of the crosslinkable functional group introduced is 0.01 mol% or more, it becomes easy to obtain a block copolymer having high oil resistance. On the other hand, from the viewpoint of flexibility, the upper limit of the amount of the crosslinkable functional group introduced is preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, and further preferably 5 mol% or less. The amount of the crosslinkable functional group introduced can be in the range of 0.01 mol% or more and 20 mol% or less, preferably 0.1 mol% or more and 10 mol, based on the total structural units of the polymer block (B). It is in the range of% or less, and more preferably in the range of 0.5 mol% or more and 5 mol% or less.
<ブロック共重合体>
本発明におけるブロック共重合体は、前記重合体ブロック(A)及び前記アクリル系重合体ブロック(B)を各々1つ以上有する。ブロック共重合体が、重合体ブロック(A)及び/又はアクリル系重合体ブロック(B)を2以上有する場合、各ブロックの構造は同一であっても異なっていてもよい。また、ブロック共重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で、前記重合体ブロック(A)及び前記アクリル系重合体ブロック(B)以外の重合体ブロックを有していてもよい。
<Block copolymer>
The block copolymer in the present invention has one or more of the polymer block (A) and the acrylic polymer block (B). When the block copolymer has two or more polymer blocks (A) and / or acrylic polymer blocks (B), the structure of each block may be the same or different. Further, the block copolymer may have a polymer block other than the polymer block (A) and the acrylic polymer block (B) as long as the effect of the present invention is not impaired.
ブロック共重合体の構造についても特に制限はなく、AB型ジブロックポリマー、又は、ABA型及びABC型トリブロックポリマー等、各種の線状又は分岐状のブロック共重合体を用いることができる。エラストマー材料として良好な性能が得られる点では、A−(BA)n型構造(nは1〜10の整数である)を有するものが好ましい。A−(BA)n型構造とは、重合体ブロック(A)−(アクリル系重合体ブロック(B)−重合体ブロック(A))n型構造であり、nが1の場合、重合体ブロック(A)−アクリル系重合体ブロック(B)−重合体ブロック(A)からなる、ABAトリブロック共重合体である。 The structure of the block copolymer is also not particularly limited, and various linear or branched block copolymers such as AB type diblock polymer or ABA type and ABC type triblock polymers can be used. From the viewpoint of obtaining good performance as an elastomer material, those having an A- (BA) n-type structure (n is an integer of 1 to 10) are preferable. The A- (BA) n-type structure is a polymer block (A)-(acrylic polymer block (B) -polymer block (A)) n-type structure, and when n is 1, the polymer block. It is an ABA triblock copolymer composed of (A) -acrylic polymer block (B) -polymer block (A).
ブロック共重合体において、重合体ブロック(A)はハードセグメントとして作用し、アクリル系重合体ブロック(B)はソフトセグメントとして作用する。この結果、本発明におけるブロック共重合体は、破断伸び及び破断強度等の機械的物性に優れた性能を発揮し、エラストマーとして有用な材料となる。 In the block copolymer, the polymer block (A) acts as a hard segment, and the acrylic polymer block (B) acts as a soft segment. As a result, the block copolymer in the present invention exhibits excellent mechanical properties such as breaking elongation and breaking strength, and becomes a useful material as an elastomer.
ブロック共重合体における重合体ブロック(A)の割合は、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上50質量%以下がより好ましい。
ブロック共重合体におけるアクリル系重合体ブロック(B)の割合は、40質量%以上90質量%以下が好ましく、50質量%以上80質量%以下がより好ましい。
The proportion of the polymer block (A) in the block copolymer is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 20% by mass or more and 50% by mass or less.
The proportion of the acrylic polymer block (B) in the block copolymer is preferably 40% by mass or more and 90% by mass or less, and more preferably 50% by mass or more and 80% by mass or less.
本発明の組成物において、前記重合体ブロック(A)のSP値はアクリル系重合体ブロック(B)のSP値よりも大きいことが好ましく、前記重合体ブロック(A)のSP値及びアクリル系重合体ブロック(B)のSP値は、0.1以上の差異を有することが好ましい。SP値が0.1以上異なる場合、ブロック共重合体において両者が適度に相分離するため機械的強度に優れた性能を発揮することが可能となる。前記SP値の差異は、0.3以上であることがより好ましく、0.5以上であることがさらに好ましく、0.8以上であることが一層好ましく、1.0以上であることが特に好ましい。また、製造上の観点等から、SP値の差異は10以下であることが好ましく、5.0以下であることがより好ましい。 In the composition of the present invention, the SP value of the polymer block (A) is preferably larger than the SP value of the acrylic polymer block (B), and the SP value of the polymer block (A) and the acrylic weight. The SP value of the coalesced block (B) preferably has a difference of 0.1 or more. When the SP values differ by 0.1 or more, both of them are appropriately phase-separated in the block copolymer, so that it is possible to exhibit excellent mechanical strength. The difference in SP value is more preferably 0.3 or more, further preferably 0.5 or more, further preferably 0.8 or more, and particularly preferably 1.0 or more. .. Further, from the viewpoint of manufacturing and the like, the difference in SP value is preferably 10 or less, and more preferably 5.0 or less.
また、重合体ブロック(A)が架橋性官能基を有する場合、これを利用して架橋することにより圧縮永久歪の値がより小さいエラストマー材料を得ることができる。前記架橋は重合体ブロック(A)に導入した架橋性官能基同士の反応によるものであってもよいし、後述する通り、当該架橋性官能基と反応可能な官能基を有する架橋剤を添加して行ってもよい。重合体ブロック(A)に導入した架橋性官能基同士の反応による場合、当該架橋性官能基として反応性ケイ素基を用いると、ブロック共重合体を製造する重合反応及びその後の前記架橋反応を効率的に行うことができる。 Further, when the polymer block (A) has a crosslinkable functional group, an elastomer material having a smaller value of compression set can be obtained by cross-linking using the crosslinkable functional group. The cross-linking may be due to the reaction between the cross-linking functional groups introduced into the polymer block (A), or as described later, a cross-linking agent having a functional group capable of reacting with the cross-linking functional group is added. You may go. In the case of reaction between crosslinkable functional groups introduced into the polymer block (A), if a reactive silicon group is used as the crosslinkable functional group, the polymerization reaction for producing a block copolymer and the subsequent crosslinking reaction are efficient. Can be done
ブロック共重合体の数平均分子量(Mn)は、10,000以上500,000以下の範囲であることが好ましい。数平均分子量が10,000以上あれば、エラストマー材料として十分な強度を発揮することができる。また、500,000以下であれば、良好な成形性を確保することができる。数平均分子量は、より好ましくは20,000以上400,000以下の範囲であり、さらに好ましくは50,000以上200,000以下の範囲である。 The number average molecular weight (Mn) of the block copolymer is preferably in the range of 10,000 or more and 500,000 or less. When the number average molecular weight is 10,000 or more, sufficient strength can be exhibited as an elastomer material. Further, if it is 500,000 or less, good moldability can be ensured. The number average molecular weight is more preferably in the range of 20,000 or more and 400,000 or less, and further preferably in the range of 50,000 or more and 200,000 or less.
また、ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)の値を前記数平均分子量(Mn)の値で除して得られる分子量分布(Mw/Mn)は、成形性の点で1.5以下であることが好ましい。より好ましくは1.4以下であり、さらに好ましくは1.3以下であり、一層好ましくは1.2以下である。分子量分布の下限値は1.0である。 Further, the molecular weight distribution (Mw / Mn) obtained by dividing the value of the weight average molecular weight (Mw) of the block copolymer by the value of the number average molecular weight (Mn) is 1.5 or less in terms of moldability. It is preferable to have. It is more preferably 1.4 or less, further preferably 1.3 or less, and even more preferably 1.2 or less. The lower limit of the molecular weight distribution is 1.0.
<ブロック共重合体の製造方法>
ブロック共重合体は、前記重合体ブロック(A)及び前記アクリル系重合体ブロック(B)を有するブロック共重合体を得る限りにおいて特段の制限を受けるものではなく、公知の製造方法を採用することができる。例えば、リビングラジカル重合及びリビングアニオン重合等の各種制御重合法を利用する方法や、官能基を有する重合体同士をカップリングする方法等を挙げることができる。これらの中でも、操作が簡便であり、広い範囲の単量体に対して適用することができる点でリビングラジカル重合法が好ましい。
<Manufacturing method of block copolymer>
The block copolymer is not particularly limited as long as a block copolymer having the polymer block (A) and the acrylic polymer block (B) can be obtained, and a known production method shall be adopted. Can be done. For example, a method using various controlled polymerization methods such as living radical polymerization and living anionic polymerization, a method of coupling polymers having functional groups, and the like can be mentioned. Among these, the living radical polymerization method is preferable because it is easy to operate and can be applied to a wide range of monomers.
リビングラジカル重合は、バッチプロセス、セミバッチプロセス、乾式連続重合プロセス、連続攪拌槽型プロセス(CSTR)等のいずれのプロセスを採用してもよい。また、重合形式は、溶剤を用いないバルク重合、溶剤系の溶液重合、水系の乳化重合、ミニエマルション重合又は懸濁重合等の各種態様に適用することができる。
リビングラジカル重合法の種類についても特段の制限はなく、可逆的付加−開裂連鎖移動重合法(RAFT法)、ニトロキシラジカル法(NMP法)、原子移動ラジカル重合法(ATRP法)、有機テルル化合物を用いる重合法(TERP法)、有機アンチモン化合物を用いる重合法(SBRP法)、有機ビスマス化合物を用いる重合法(BIRP法)及びヨウ素移動重合法等の各種重合方法を採用することができる。これらの内でも、重合の制御性と実施の簡便さの観点から、RAFT法、NMP法及びATRP法が好ましい。
For the living radical polymerization, any process such as a batch process, a semi-batch process, a dry continuous polymerization process, or a continuous stirring tank type process (CSPR) may be adopted. In addition, the polymerization type can be applied to various aspects such as bulk polymerization using no solvent, solvent-based solution polymerization, aqueous emulsion polymerization, miniemulsion polymerization or suspension polymerization.
There are no particular restrictions on the type of living radical polymerization method, such as reversible addition-cleavage chain transfer polymerization method (RAFT method), nitroxy radical method (NMP method), atom transfer radical polymerization method (ATRP method), and organic tellurium compounds. Various polymerization methods such as a polymerization method using (TERP method), a polymerization method using an organic antimony compound (SBRP method), a polymerization method using an organic bismuth compound (BIRP method), and an iodine transfer polymerization method can be adopted. Among these, the RAFT method, the NMP method and the ATRP method are preferable from the viewpoint of controllability of polymerization and ease of implementation.
RAFT法では、特定の重合制御剤(RAFT剤)及び一般的なフリーラジカル重合開始剤の存在下、可逆的な連鎖移動反応を介して制御された重合が進行する。RAFT剤としては、ジチオエステル化合物、ザンテート化合物、トリチオカーボネート化合物及びジチオカーバメート化合物等、公知の各種RAFT剤を使用することができる。
RAFT剤は活性点を1箇所のみ有する一官能のものを用いてもよいし、二官能以上のものを用いてもよい。前記A−(BA)n型構造のブロック共重合体を効率的に得やすい点では、二官能型のRAFT剤を用いることが好ましい。
また、RAFT剤の使用量は、用いる単量体及びRAFT剤の種類等により適宜調整される。
In the RAFT method, controlled polymerization proceeds through a reversible chain transfer reaction in the presence of a specific polymerization control agent (RAFT agent) and a general free radical polymerization initiator. As the RAFT agent, various known RAFT agents such as a dithioester compound, a xanthate compound, a trithiocarbonate compound and a dithiocarbamate compound can be used.
As the RAFT agent, a monofunctional agent having only one active site may be used, or a bifunctional or more agent may be used. It is preferable to use a bifunctional RAFT agent from the viewpoint that the block copolymer having the A- (BA) n-type structure can be easily obtained efficiently.
The amount of the RAFT agent used is appropriately adjusted depending on the monomer used, the type of the RAFT agent, and the like.
RAFT法による重合の際に用いる重合開始剤としては、アゾ化合物、有機過酸化物及び過硫酸塩等の公知のラジカル重合開始剤を使用することができるが、安全上取り扱い易く、ラジカル重合時の副反応が起こりにくい点からアゾ化合物が好ましい。
前記アゾ化合物の具体例としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)等が挙げられる。
前記ラジカル重合開始剤は1種類のみ使用しても又は2種以上を併用してもよい。
As the polymerization initiator used in the polymerization by the RAFT method, known radical polymerization initiators such as azo compounds, organic peroxides and persulfates can be used, but they are easy to handle for safety and are used during radical polymerization. An azo compound is preferable because side reactions are unlikely to occur.
Specific examples of the azo compound include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2'-azobis (4-methoxy-2, 4-Dimethylvaleronitrile), dimethyl-2,2'-azobis (2-methylpropionate), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane-1-) Carbonitrile), 2,2'-azobis [N- (2-propenyl) -2-methylpropionamide], 2,2'-azobis (N-butyl-2-methylpropionamide) and the like.
Only one kind of the radical polymerization initiator may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.
ラジカル重合開始剤の使用割合は特に制限されないが、分子量分布がより小さい重合体を得る点から、前記RAFT剤1molに対する前記ラジカル重合開始剤の使用量を0.5mol以下とすることが好ましく、0.2mol以下とするのがより好ましい。また、重合反応を安定的に行う観点から、RAFT剤1molに対するラジカル重合開始剤の使用量の下限は、0.01molである。よって、RAFT剤1molに対するラジカル重合開始剤の使用量は、0.01mol以上0.5mol以下の範囲が好ましく、0.05mol以上0.2mol以下の範囲がより好ましい。 The ratio of the radical polymerization initiator used is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining a polymer having a smaller molecular weight distribution, the amount of the radical polymerization initiator used relative to 1 mol of the RAFT agent is preferably 0.5 mol or less, and is 0. More preferably, it is 2 mol or less. Further, from the viewpoint of stably performing the polymerization reaction, the lower limit of the amount of the radical polymerization initiator used with respect to 1 mol of the RAFT agent is 0.01 mol. Therefore, the amount of the radical polymerization initiator used with respect to 1 mol of the RAFT agent is preferably in the range of 0.01 mol or more and 0.5 mol or less, and more preferably in the range of 0.05 mol or more and 0.2 mol or less.
RAFT法による重合反応の際の反応温度は、好ましくは40℃以上100℃以下であり、より好ましくは45℃以上90℃以下であり、さらに好ましくは50℃以上80℃以下である。反応温度が40℃以上であれば、重合反応を円滑に進めることができる。一方、反応温度が100℃以下であれば、副反応が抑制できるとともに、使用できる開始剤や溶剤に関する制限が緩和される。 The reaction temperature during the polymerization reaction by the RAFT method is preferably 40 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, more preferably 45 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, and further preferably 50 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. When the reaction temperature is 40 ° C. or higher, the polymerization reaction can proceed smoothly. On the other hand, when the reaction temperature is 100 ° C. or lower, side reactions can be suppressed and restrictions on the initiators and solvents that can be used are relaxed.
NMP法では、ニトロキシドを有する特定のアルコキシアミン化合物等をリビングラジカル重合開始剤として用い、これに由来するニトロキシドラジカルを介して重合が進行する。本開示では、用いるニトロキシドラジカルの種類に特に制限はないが、アクリレートを含む単量体を重合する際の重合制御性の観点から、ニトロキシド化合物として一般式(2)で表される化合物を用いることが好ましい。 In the NMP method, a specific alkoxyamine compound or the like having nitroxide is used as a living radical polymerization initiator, and the polymerization proceeds via the nitroxide radical derived from the specific alkoxyamine compound or the like. In the present disclosure, the type of nitroxide radical used is not particularly limited, but from the viewpoint of polymerization controllability when polymerizing a monomer containing an acrylate, a compound represented by the general formula (2) is used as the nitroxide compound. Is preferable.
{式中、R1は炭素数1〜2のアルキル基又は水素原子であり、R2は炭素数1〜2のアルキル基又はニトリル基であり、R3は−(CH2)m−、mは0〜2であり、R4及びR5は炭素数1〜4のアルキル基である} {In the formula, R 1 is an alkyl group or hydrogen atom having 1 to 2 carbon atoms, R 2 is an alkyl group or nitrile group having 1 to 2 carbon atoms, and R 3 is − (CH 2 ) m−, m. Is 0 to 2, and R 4 and R 5 are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms}
前記一般式(2)で表されるニトロキシド化合物は、70〜80℃程度の加熱により一次解離し、ビニル系単量体と付加反応を起こす。この際、2以上のビニル基を有するビニル系単量体にニトロキシド化合物を付加することにより多官能性の重合前駆体を得ることが可能である。次いで、前記重合前駆体を加熱下で二次解離することにより、ビニル系単量体をリビング重合することができる。
この場合、重合前駆体は分子内に2以上の活性点を有するため、より分子量分布の狭い重合体を得ることができる。前記A−(BA)n型構造のブロック共重合体を効率的に得やすい観点から、分子内に活性点を2つ有する二官能型の重合前駆体を用いることが好ましい。
また、ニトロキシド化合物の使用量は、用いる単量体及びニトロキシド化合物の種類等により適宜調整される。
The nitroxide compound represented by the general formula (2) undergoes a primary dissociation by heating at about 70 to 80 ° C. and causes an addition reaction with a vinyl-based monomer. At this time, a polyfunctional polymerization precursor can be obtained by adding a nitroxide compound to a vinyl-based monomer having two or more vinyl groups. Next, the vinyl-based monomer can be subjected to living polymerization by secondary dissociation of the polymerization precursor under heating.
In this case, since the polymerization precursor has two or more active sites in the molecule, a polymer having a narrower molecular weight distribution can be obtained. From the viewpoint of efficiently obtaining the block copolymer having the A- (BA) n-type structure, it is preferable to use a bifunctional polymerization precursor having two active sites in the molecule.
The amount of the nitroxide compound used is appropriately adjusted depending on the monomer used, the type of the nitroxide compound, and the like.
ブロック共重合体をNMP法により製造する場合、前記一般式(2)で表されるニトロキシド化合物1molに対し、一般式(3)で表されるニトロキシドラジカルを0.001〜0.2molの範囲で添加して重合を行ってもよい。 When the block copolymer is produced by the NMP method, the nitroxide radical represented by the general formula (3) is contained in the range of 0.001 to 0.2 mol with respect to 1 mol of the nitroxide compound represented by the general formula (2). It may be added and polymerized.
{式中、R4及びR5は炭素数1〜4のアルキル基である。} {In the formula, R 4 and R 5 are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms. }
前記一般式(3)で表されるニトロキシドラジカルを0.001mol以上添加することにより、ニトロキシドラジカルの濃度が定常状態に達する時間が短縮される。これにより、重合をより高度に制御することが可能となり、より分子量分布の狭い重合体を得ることができる。一方、前記ニトロキシドラジカルの添加量が多すぎると重合が進行しない場合がある。前記ニトロキシド化合物1molに対する前記ニトロキシドラジカルのより好ましい添加量は0.01〜0.5molの範囲であり、さらに好ましい添加量は0.05〜0.2molの範囲である。 By adding 0.001 mol or more of the nitroxide radical represented by the general formula (3), the time for the concentration of the nitroxide radical to reach a steady state is shortened. As a result, the polymerization can be controlled to a higher degree, and a polymer having a narrower molecular weight distribution can be obtained. On the other hand, if the amount of the nitroxide radical added is too large, the polymerization may not proceed. A more preferable amount of the nitroxide radical added to 1 mol of the nitroxide compound is in the range of 0.01 to 0.5 mol, and a more preferable amount of addition is in the range of 0.05 to 0.2 mol.
NMP法における反応温度は、好ましくは50℃以上140℃以下であり、より好ましくは60℃以上130℃以下であり、さらに好ましくは70℃以上120℃以下であり、特に好ましくは80℃以上120℃以下である。反応温度が50℃以上であれば、重合反応を円滑に進めることができる。一方、反応温度が140℃以下であれば、ラジカル連鎖移動等の副反応が抑制される傾向がある。 The reaction temperature in the NMP method is preferably 50 ° C. or higher and 140 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, further preferably 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and particularly preferably 80 ° C. or higher and 120 ° C. It is as follows. When the reaction temperature is 50 ° C. or higher, the polymerization reaction can proceed smoothly. On the other hand, when the reaction temperature is 140 ° C. or lower, side reactions such as radical chain transfer tend to be suppressed.
ATRP法では、一般に有機ハロゲン化物を開始剤とし、触媒に遷移金属錯体を用いて重合反応が行われる。開始剤である有機ハロゲン化物は、一官能性のものを用いてもよいし、二官能以上のものを用いてもよい。前記A−(BA)n型構造のブロック共重合体を効率的に得やすい点では、二官能性の化合物を用いることが好ましい。また、ハロゲンの種類としては臭化物及び塩化物が好ましい。 In the ATRP method, a polymerization reaction is generally carried out using an organic halide as an initiator and a transition metal complex as a catalyst. The organic halide used as the initiator may be monofunctional or bifunctional or higher. It is preferable to use a bifunctional compound in that a block copolymer having an A- (BA) n-type structure can be easily obtained efficiently. Bromide and chloride are preferable as the type of halogen.
ATRP法における反応温度は、好ましくは20℃以上200℃以下であり、より好ましくは50℃以上150℃以下である。反応温度20℃以上であれば、重合反応を円滑に進めることができる。 The reaction temperature in the ATRP method is preferably 20 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. When the reaction temperature is 20 ° C. or higher, the polymerization reaction can proceed smoothly.
リビングラジカル重合法により、重合体ブロック(A)−アクリル系重合体ブロック(B)−重合体ブロック(A)からなる、ABAトリブロック共重合体等のA−(BA)n型構造体を得る場合、例えば、各ブロックを順次重合することにより目的とするブロック共重合体を得てもよい。この場合、まず、第一重合工程として、スチレン類1質量%以上70質量%以下、及びマレイミド化合物30質量%以上99質量%以下を含む単量体を重合して重合体ブロック(A)を得る。次いで、第二重合工程として、アクリル系単量体を重合してアクリル系重合体ブロック(B)を得る。さらに、第三重合工程として、スチレン類1質量%以上70質量%以下、及びマレイミド化合物30質量%以上99質量%以下を含む単量体を重合することによりABAトリブロック共重合体を得ることができる。この場合、重合開始剤は、前記した一官能性の重合開始剤又は重合前駆体を用いることが好ましい。前記の第二重合工程及び第三重合工程を繰り返すことにより、テトラブロック共重合体等のより高次のブロック共重合体を得ることができる。 By the living radical polymerization method, an A- (BA) n-type structure such as an ABA triblock copolymer composed of a polymer block (A) -acrylic polymer block (B) -polymer block (A) is obtained. In this case, for example, the target block copolymer may be obtained by sequentially polymerizing each block. In this case, first, as the first polymerization step, a monomer containing 1% by mass or more and 70% by mass or less of styrenes and 30% by mass or more and 99% by mass or less of the maleimide compound is polymerized to obtain a polymer block (A). .. Next, as a second polymerization step, the acrylic monomer is polymerized to obtain an acrylic polymer block (B). Further, as a third polymerization step, an ABA triblock copolymer is obtained by polymerizing a monomer containing 1% by mass or more and 70% by mass or less of styrenes and 30% by mass or more and 99% by mass or less of a maleimide compound. Can be done. In this case, it is preferable to use the above-mentioned monofunctional polymerization initiator or polymerization precursor as the polymerization initiator. By repeating the second polymerization step and the third polymerization step, a higher-order block copolymer such as a tetrablock copolymer can be obtained.
また、以下に示す二段階の重合工程を含む方法により製造した場合は、より効率的に目的物が得られることから好ましい。すなわち、第一重合工程として、アクリル系単量体を重合してアクリル系重合体ブロック(B)を得た後、第二重合工程として、アクリル系重合体ブロック(B)の存在下で、スチレン類1質量%以上70質量%以下、及びマレイミド化合物30質量%以上99質量%以下を含む単量体を重合して重合体ブロック(A)を得る。これにより、重合体ブロック(A)−アクリル系重合体ブロック(B)−重合体ブロック(A)からなる、ABAトリブロック共重合体を得ることができる。この場合、重合開始剤は、二官能性の重合開始剤又は重合前駆体を用いることが好ましい。この方法によれば、各ブロックを順次重合して製造する場合に比較して工程を簡略化することができる。また、前記の第一重合工程及び第二重合工程を繰り返すことにより、テトラブロック共重合体等のより高次のブロック共重合体を得ることができる。 Further, when the product is produced by a method including the following two-step polymerization steps, the target product can be obtained more efficiently, which is preferable. That is, as a first polymerization step, an acrylic monomer is polymerized to obtain an acrylic polymer block (B), and then as a second polymerization step, styrene is present in the presence of the acrylic polymer block (B). Class 1 A polymer block (A) is obtained by polymerizing a monomer containing 1% by mass or more and 70% by mass or less, and 30% by mass or more and 99% by mass or less of a maleimide compound. As a result, an ABA triblock copolymer composed of the polymer block (A) -acrylic polymer block (B) -polymer block (A) can be obtained. In this case, it is preferable to use a bifunctional polymerization initiator or a polymerization precursor as the polymerization initiator. According to this method, the process can be simplified as compared with the case where each block is sequentially polymerized and produced. Further, by repeating the first polymerization step and the second polymerization step, a higher-order block copolymer such as a tetrablock copolymer can be obtained.
ブロック共重合体の重合は、その重合方法によらず、必要に応じて連鎖移動剤の存在下で実施しても良い。 Polymerization of block copolymers may be carried out in the presence of a chain transfer agent, if necessary, regardless of the polymerization method.
連鎖移動剤は公知のものを使用することができ、具体的には、エタンチオール、1−プロパンチオール、2−プロパンチオール、1−ブタンチオール、2−ブタンチオール、1−ヘキサンチオール、2−ヘキサンチオール、2−メチルヘプタン−2−チオール、2−ブチルブタン−1−チオール、1,1−ジメチル−1−ペンタンチオール、1−オクタンチオール、2−オクタンチオール、1−デカンチオール、3−デカンチオール、1−ウンデカンチオール、1−ドデカンチオール、2−ドデカンチオール、1−トリデカンチオール、1−テトラデカンチオール、3−メチル−3−ウンデカンチオール、5−エチル−5−デカンチオール、tert−テトラデカンチオール、1−ヘキサデカンチオール、1−ヘプタデカンチオール及び1−オクタデカンチオール等の炭素数2〜20のアルキル基を有するアルキルチオール化合物の他、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、2−メルカプトエタノール等が挙げられ、これらの内の1種又は2種以上を用いることができる。 Known chain transfer agents can be used, and specifically, ethanethiol, 1-propanethiol, 2-propanethiol, 1-butanethiol, 2-butanethiol, 1-hexanethiol, 2-hexane. Thiol, 2-methylheptane-2-thiol, 2-butylbutane-1-thiol, 1,1-dimethyl-1-pentanethiol, 1-octanethiol, 2-octanethiol, 1-decanethiol, 3-decanethiol, 1-Undecane thiol, 1-Dodecane thiol, 2-Dodecane thiol, 1-Tridecane thiol, 1-Tetradecane thiol, 3-Methyl-3-undecane thiol, 5-Ethyl-5-Decan thiol, tert-Tetradecane thiol, -In addition to alkylthiol compounds having an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms such as hexadecanethiol, 1-heptadecanethiol and 1-octadecanethiol, mercaptoacetic acid, mercaptopropionic acid, 2-mercaptoethanol and the like can be mentioned. One or more of the above can be used.
リビングラジカル重合において公知の重合溶媒を用いることができる。具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン及びアニソール等の芳香族化合物;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル及び酢酸ブチル等のエステル化合物;アセトン及びメチルエチルケトン等のケトン化合物;ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、アルコール、水等が挙げられる。また、重合溶媒を使用せず、塊状重合等の態様で行ってもよい。 A known polymerization solvent can be used in living radical polymerization. Specifically, aromatic compounds such as benzene, toluene, xylene and anisole; ester compounds such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate and butyl acetate; ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone; dimethylformamide, acetonitrile, dimethylsulfoxide, Examples include alcohol and water. In addition, bulk polymerization or the like may be carried out without using a polymerization solvent.
前記熱可塑性エラストマーの含有量は、本発明の組成物中、好ましくは60〜99質量%、より好ましくは70〜95質量%、さらに好ましくは75〜90質量%である。 The content of the thermoplastic elastomer is preferably 60 to 99% by mass, more preferably 70 to 95% by mass, still more preferably 75 to 90% by mass in the composition of the present invention.
本発明の組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、熱可塑性エラストマーとして他のブロック共重合体を含有していてもよいが、前記ブロック共重合体の含有量は、ブロック共重合体の総量中、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。 The composition of the present invention may contain another block copolymer as a thermoplastic elastomer as long as the effect of the present invention is not impaired, but the content of the block copolymer is the block copolymer. Of the total amount of, it is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more.
<導電性付与剤>
導電性付与剤としては、ポリマー型帯電防止剤、無機導電性フィラー等が挙げられ、無機導電性フィラーとしては、導電性カーボンブラック、炭素繊維、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイト、粉末又は繊維状の金属又は金属酸化物等が挙げられる。本発明における導電性付与剤としては、組成物の耐熱性が向上する観点から、無機導電性フィラーが好ましく、導電性カーボンブラックがより好ましい。
<Conductivity imparting agent>
Examples of the conductivity-imparting agent include polymer-type antistatic agents and inorganic conductive fillers, and examples of the inorganic conductive filler include conductive carbon black, carbon fibers, carbon nanotubes, carbon nanofibers, graphite, powder or fibrous. Metals or metal oxides of As the conductivity-imparting agent in the present invention, an inorganic conductive filler is preferable, and conductive carbon black is more preferable, from the viewpoint of improving the heat resistance of the composition.
導電性カーボンブラックとしては、アセチレンガスを熱分解して得られるアセチレンブラック、原油を原料としファーネス式不完全燃焼によって製造されるファーネスブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。これらの導電性カーボンブラックは、ペイント等に着色目的で加える顔料用カーボンブラックとは相違し、通常、微細な粒子が連なった形態を有している。好ましいものは体積抵抗率を低くしやすい観点から、ケッチェンブラックである。 Examples of the conductive carbon black include acetylene black obtained by thermally decomposing acetylene gas, furnace black produced by furnace-type incomplete combustion using crude oil as a raw material, and Ketjen black. Unlike carbon black for pigments, which is added to paint or the like for the purpose of coloring, these conductive carbon blacks usually have a form in which fine particles are connected. The preferred one is Ketjen black from the viewpoint of easily lowering the volume resistivity.
導電性カーボンブラックの、ASTM D2414に準拠して測定されるジブチルフタレー卜(DBP)吸油量は、好ましくは30ml/100g以上、より好ましくは100〜1000ml/100gである。 The oil absorption of dibutyl phthalate (DBP) of conductive carbon black measured according to ASTM D2414 is preferably 30 ml / 100 g or more, and more preferably 100 to 1000 ml / 100 g.
導電性カーボンブラックのBET比表面積は、好ましくは50〜3000m2/g、より好ましくは200〜2000m2/gである。 The BET specific surface area of the conductive carbon black is preferably 50 to 3000 m 2 / g, more preferably 200 to 2000 m 2 / g.
無機導電性フィラーの粒径は、小さい方が、より薄いシート形状に対応できるので好ましいが、一方で粒径が大きい方が体積あたりの表面積が小さくなるので溶融流動する際の流動性が良くなり好ましい。これらの観点から、無機導電性フィラーの体積中位粒径は、0.1〜500μmであり、好ましくは0.5〜100μmであり、より好ましくは0.8〜60μm、さらに好ましくは1.0〜20μmである。なお、粒径の測定方法としては、電子顕微鏡観察に基づく画像解析等、コールターカウンターや、遠心沈降式、レーザー回折式等の様々な測定原理によって測定することができることが知られているが、測定原理によって得られる数値に差があることも知られている。本発明では電子顕微鏡観察に基づく画像解析による体積基準粒度分布でのメジアン径を体積中位粒径(D50)と定義するが、他の測定原理によって測定された粒径値を技術常識に基づいて換算して用いることも差し支えない。 A smaller particle size of the inorganic conductive filler is preferable because it can correspond to a thinner sheet shape, while a larger particle size reduces the surface area per volume and improves the fluidity during melt flow. preferable. From these viewpoints, the volume median particle diameter of the inorganic conductive filler is 0.1 to 500 μm, preferably 0.5 to 100 μm, more preferably 0.8 to 60 μm, still more preferably 1.0. It is ~ 20 μm. As a method for measuring the particle size, it is known that it can be measured by various measurement principles such as a Coulter counter, a centrifugal sedimentation type, and a laser diffraction type, such as image analysis based on electron microscope observation. It is also known that there are differences in the numerical values obtained by the principle. In the present invention, the median diameter in the volume-based particle size distribution by image analysis based on electron microscope observation is defined as the volume median particle size (D 50 ), but the particle size values measured by other measurement principles are based on common technical knowledge. It is also possible to convert and use it.
無機導電性フィラーの比重は真比重を意味し、導電性の観点から、1以上が好ましく、2以上が好ましい。また、分散性の観点から、10以下が好ましく、4以下が好ましい。これらの観点から、無機導電性フィラーの比重は、分散性と導電性の観点から、1〜10が好ましく、2〜4が好ましい。 The specific gravity of the inorganic conductive filler means a true specific gravity, and from the viewpoint of conductivity, 1 or more is preferable, and 2 or more is preferable. Further, from the viewpoint of dispersibility, 10 or less is preferable, and 4 or less is preferable. From these viewpoints, the specific gravity of the inorganic conductive filler is preferably 1 to 10 and preferably 2 to 4 from the viewpoint of dispersibility and conductivity.
ポリマー型帯電防止剤としては、ポリエチレンオキサイド構造を有する高分子が古くから知られているが、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミン、ポリスルフィド等の基本骨格を有する高分子にリチウム塩やナトリウム塩等のアルカリ金属塩を溶解させた高分子固体電解質と呼ばれるものは、より導電性が高い観点から好ましい。具体的には、例えばプロピレングリコール系ポリエーテルポリオールにリチウムイミドを溶解したものを用いる方法が特開2002−146178号公報に開示されており、ウレタンモノマーに混合して用いることにより、帯電防止性能を有するウレタンゴムが得られることが開示されている。本発明で用いる熱可塑性エラストマーにおいては、前記ブロック共重合体におけるマレイミド化合物に由来する構造単位がこのようなアルカリ金属塩に対する親和性が高いため、モノマー段階で混合するような特殊な方法をとらなくても、ポリマー型帯電防止剤のイオン導電性が発揮されやすく、ポリマー型帯電防止剤のブリードアウトも起き難い。 As a polymer-type antistatic agent, a polymer having a polyethylene oxide structure has been known for a long time, but an alkali metal such as a lithium salt or a sodium salt is added to a polymer having a basic skeleton such as polyether, polyester, polyamine, or polysulfide. What is called a polymer solid electrolyte in which a salt is dissolved is preferable from the viewpoint of higher conductivity. Specifically, for example, a method of using a solution of lithium imide in a propylene glycol-based polyether polyol is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-146178, and the antistatic performance can be improved by mixing with a urethane monomer. It is disclosed that a urethane rubber having a urethane rubber can be obtained. In the thermoplastic elastomer used in the present invention, since the structural unit derived from the maleimide compound in the block copolymer has a high affinity for such an alkali metal salt, a special method such as mixing at the monomer stage is not adopted. However, the ionic conductivity of the polymer-type antistatic agent is easily exhibited, and the bleed-out of the polymer-type antistatic agent is unlikely to occur.
ポリマー型帯電防止剤を用いる場合、組成物の柔軟性が損なわれず、場合によってはより柔軟にできる場合もある点が好ましい。 When a polymer-type antistatic agent is used, it is preferable that the flexibility of the composition is not impaired, and in some cases, the composition can be made more flexible.
このようなポリマー型帯電防止剤は、一般的には、高濃度のポリエーテルブロックを含む種々の高分子物質であり、ポリエーテルに沿ったイオン導電により、108〜1013Ω/cm2の表面固有抵抗を生じる。このようなイオン導電性のポリマー型帯電防止剤のイオン種としては、ナトリウム、リチウム等が一般的であるが、一部非イオン系のものもある。表面固有抵抗は、三菱化学アナリテック社製のロレスターGP抵抗率計を用い、JIS K7194に準拠した四探針法によって、5点で抵抗率を測定する。 Such polymeric antistatic agents are generally a variety of polymeric materials including a high concentration of polyether blocks, the ionic conductivity along the polyether, of 10 8 ~10 13 Ω / cm 2 Produces surface intrinsic resistance. As the ionic species of such an ionic conductive polymer-type antistatic agent, sodium, lithium and the like are generally used, but some nonionic ones are also used. For the surface resistivity, the resistivity is measured at 5 points by a four-probe method based on JIS K7194 using a Lorester GP resistivity meter manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech.
ポリマー型帯電防止剤の市販品としては、三洋化成社製のペレスタット230、VH230、303、300、三光化学社製のサンコノールTBX35、TBX25、TBX310、TBX320、TBX8210等が挙げられる。 Examples of commercially available polymer-type antistatic agents include Perestat 230, VH230, 303, 300 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., Sanconol TBX35, TBX25, TBX310, TBX320, TBX8210 manufactured by Sanko Chemical Industries, Ltd. and the like.
本発明の組成物における導電性付与剤の含有量は、小さい方が組成物の溶融流動性が高くなるので好ましく、一方大きい方が組成物の導電性が高くなるので好ましい。これらの観点から、導電性付与剤の含有量は、熱可塑性エラストマー100体積部に対して、1〜100体積部であり、好ましくは2〜50体積部、より好ましくは5〜40体積部である。 The content of the conductivity-imparting agent in the composition of the present invention is preferably as small as possible because the melt fluidity of the composition is high, while when it is large, the conductivity of the composition is high. From these viewpoints, the content of the conductivity-imparting agent is 1 to 100 parts by volume, preferably 2 to 50 parts by volume, and more preferably 5 to 40 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the thermoplastic elastomer. ..
なお、導電性付与剤の効果は主に導電性付与剤の質量よりもむしろ表面積の大きさに基づいて表れやすい傾向があり、その意味で熱可塑性エラストマーと導電性付与剤の比率は質量部よりも体積部で定義した方が効果の傾向をよく反映することができる。熱可塑性エラストマーと導電性付与剤の各々の比重が既知である場合、比重によって質量部を体積部に換算することができる。導電性付与剤の体積部は、真比重から算出することができる。 The effect of the conductivity-imparting agent tends to appear mainly based on the surface area rather than the mass of the conductivity-imparting agent, and in that sense, the ratio of the thermoplastic elastomer to the conductivity-imparting agent is higher than the mass part. It is possible to better reflect the tendency of the effect if it is defined by the volume part. When the specific gravity of each of the thermoplastic elastomer and the conductivity-imparting agent is known, the mass part can be converted into the volume part by the specific gravity. The volume part of the conductivity-imparting agent can be calculated from the true specific gravity.
エラストマーに付与剤を添加すると、硬度が上昇することは知られているが、本発明の熱可塑性エラストマーと導電性付与剤との組み合わせにおいて、導電性付与剤の粒径と体積部を上記の範囲に限定したとき、組成物の表面硬度がそれほど大きくなく、柔軟性を保つことができる。 It is known that the hardness increases when an imparting agent is added to the elastomer. However, in the combination of the thermoplastic elastomer of the present invention and the conductivity imparting agent, the particle size and volume of the conductivity imparting agent are within the above ranges. When limited to, the surface hardness of the composition is not so large, and the flexibility can be maintained.
<エラストマー組成物>
本発明の組成物は、必要に応じて公知の添加剤等を配合した組成物の態様としてもよい。特に、ブロック共重合体が重合体ブロック(A)及びアクリル系重合体ブロック(B)の少なくともいずれかに架橋性官能基を含む場合、さらに、当該官能基と反応可能な架橋剤、架橋促進剤等を含有することが好ましい。
<Elastomer composition>
The composition of the present invention may be in the form of a composition containing known additives and the like, if necessary. In particular, when the block copolymer contains a crosslinkable functional group in at least one of the polymer block (A) and the acrylic polymer block (B), further, a crosslinker and a crosslink accelerator capable of reacting with the functional group. Etc. are preferably contained.
ブロック共重合体が、カルボキシル基を有する架橋性単量体に由来する構造単位を含む場合、架橋剤としては、多価アミン、多官能イソシアネート等が好ましく用いられる。 When the block copolymer contains a structural unit derived from a crosslinkable monomer having a carboxyl group, a polyvalent amine, a polyfunctional isocyanate or the like is preferably used as the crosslinker.
多価アミンとしては、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカーバメート、N,N′−ジシンナミリデン−1,6−ヘキサンジアミン等の脂肪族ジアミン化合物;4,4′−メチレンビスシクロヘキシルアミンカーバメート等の脂環式ジアミン化合物;4,4′−メチレンジアニリン、m−フェニレンジアミン、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、4,4′−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、2,2′−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、4,4′−ジアミノベンズアニリド、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、1,3,5−ベンゼントリアミン、1,3,5−ベンゼントリアミノメチル等の芳香族ジアミン化合物等が挙げられる。 Examples of the polyvalent amine include aliphatic diamine compounds such as hexamethylenediamine, hexamethylenediamine carbamate, N, N'-dicinnamylidene-1,6-hexanediamine; and alicyclic type such as 4,4'-methylenebiscyclohexylamine carbamate. Diamine compounds; 4,4'-methylene dianiline, m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-(m-phenylenediisopropylidene) dianiline, 4,4'-(p-phenylenedi) Isopropylidene) dianiline, 2,2'-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 4,4'-diaminobenzanilide, m-xylylene diamine, p-xylylene diamine, 1,3,5 Examples thereof include aromatic diamine compounds such as −benzenetriamine and 1,3,5-benzenetriaminomethyl.
多官能イソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジメチルジフェニレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the polyfunctional isocyanate include hexamethylene diisocyanate, dimethyldiphenylenediisocyanate, and isophorone diisocyanate.
多価アミンを用いる場合、1,3−ジ−o−トリルグアニジン、1,3−ジフェニルグアニジン等のグアニジン化合物;2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール化合物;リン酸、炭酸、重炭酸、ステアリン酸、ラウリル酸等の酸のアルカリ金属塩(Li、Na、K)等の、弱酸の塩;トリエチレンジアミン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]ウンデセン−7等の第3級アミン;トリフェニルホスフィン、トリ(メチル)フェニルホスフィン等の第3級ホスフィン化合物;テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリn−ブチルアンモニウムブロマイド等の第4級オニウム塩等の架橋助剤を併用することが好ましい。 When polyvalent amines are used, guanidine compounds such as 1,3-di-o-tolylguanidine and 1,3-diphenylguanidine; imidazole compounds such as 2-methylimidazole and 2-phenylimidazole; phosphates, carbonates and bicarbonates. , Salts of weak acids such as alkali metal salts (Li, Na, K) of acids such as stearic acid and lauric acid; triethylenediamine, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] undecene-7 and the like third. Secondary amines; Tertiary phosphine compounds such as triphenylphosphine and tri (methyl) phenylphosphine; cross-linking aids such as quaternary onium salts such as tetrabutylammonium bromide, tetrabutylammonium chloride, octadecyltrin-butylammonium bromide and the like. It is preferable to use in combination.
ブロック共重合体が、エポキシ基を有する架橋性単量体に由来する構造単位を含む場合、架橋剤としては、有機カルボン酸アンモニウム塩、ジチオカルバミン酸塩、多価カルボン酸又は無水物と、第4級アンモニウム塩又はホスホニウム塩との組合せ等が好ましく用いられる。 When the block copolymer contains a structural unit derived from a crosslinkable monomer having an epoxy group, the crosslinking agent includes an organic carboxylic acid ammonium salt, a dithiocarbamate, a polyvalent carboxylic acid or an anhydride, and a fourth. A combination with a quaternary ammonium salt or a phosphonium salt is preferably used.
有機カルボン酸アンモニウム塩としては、安息香酸アンモニウム等が挙げられる。 Examples of the ammonium benzoate salt include ammonium benzoate and the like.
ジチオカルバミン酸塩としては、ジメチルジチオカルバミン酸、ジエチルジチオカルバミン酸、ジベンジルジチオカルバミン酸等の亜鉛塩、鉄塩、テルル塩等が挙げられる。 Examples of the dithiocarbamate include zinc salts such as dimethyldithiocarbamic acid, diethyldithiocarbamic acid and dibenzyldithiocarbamic acid, iron salts and tellurium salts.
多価カルボン酸としては、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、マレイン酸、クエン酸、酒石酸、フタル酸等が挙げられる。第4級アンモニウム塩としては、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリメチルアンンモニウムブロマイド等が挙げられる。また、ホスホニウム塩としては、トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド、トリフェニルベンジルホスホニウムブロマイド、トリフェニルベンジルホスホニウムアイオダイド、トリエチルベンジルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムブロマイド等が挙げられる。 Examples of the polyvalent carboxylic acid include malonic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, maleic acid, citric acid, tartaric acid, phthalic acid and the like. Examples of the quaternary ammonium salt include tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, n-dodecyltrimethylammonium bromide, octadecyltrimethylammonium bromide and the like. Examples of the phosphonium salt include triphenylbenzylphosphonium chloride, triphenylbenzylphosphonium bromide, triphenylbenzylphosphonium iodide, triethylbenzylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium bromide and the like.
ブロック共重合体が、ヒドロキシル基を有する架橋性単量体に由来する構造単位を含む場合、架橋剤としては、多官能イソシアネート等が好ましく用いられる。 When the block copolymer contains a structural unit derived from a crosslinkable monomer having a hydroxyl group, a polyfunctional isocyanate or the like is preferably used as the crosslinker.
ブロック共重合体が、1級又は2級アミノ基有する架橋性単量体に由来する構造単位を含む場合、架橋剤としては、多官能イソシアネート及び多官能グリシジル化合物等が好ましく用いられる。 When the block copolymer contains a structural unit derived from a crosslinkable monomer having a primary or secondary amino group, a polyfunctional isocyanate, a polyfunctional glycidyl compound and the like are preferably used as the crosslinking agent.
ブロック共重合体が、重合性不飽和基を含む場合、1,2−エタンジチオール、1,4−ブタンチオール、1,10−デカンチオール、1,4−ベンゼンチオール等のジチオール化合物、又はエタン−1,1,1−トリチオール、1,3,5−ベンゼントリチオール等のトリチオール化合物等の多価チオールとのエン・チオール反応を利用することができる。 When the block copolymer contains a polymerizable unsaturated group, a dithiol compound such as 1,2-ethanedithiol, 1,4-butanethiol, 1,10-decanethiol, 1,4-benzenethiol, or ethane- En-thiol reactions with polyvalent thiols such as trithiol compounds such as 1,1,1-trithiol and 1,3,5-benzenetrithiol can be utilized.
ブロック共重合体の架橋性基が反応性ケイ素基である場合、湿気により架橋反応を生じるため、架橋剤等を添加する必要はない。 When the cross-linking group of the block copolymer is a reactive silicon group, it is not necessary to add a cross-linking agent or the like because a cross-linking reaction occurs due to moisture.
本発明の組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーを含有していてもよい。なかでも極性エラストマーは、組成物の極性樹脂への融着性を向上させることができる。極性エラストマーとしては、特に制限されないが、例えばNBR(ニトリルゴム)、ポリウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、アクリル系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。 The composition of the present invention may contain other thermoplastic resins or thermoplastic elastomers as long as the effects of the present invention are not impaired. Among them, the polar elastomer can improve the fusion property of the composition to the polar resin. The polar elastomer is not particularly limited, and examples thereof include NBR (nitrile rubber), polyurethane rubber, epichlorohydrin rubber, polyamide-based thermoplastic elastomer, and acrylic-based thermoplastic elastomer.
本発明の組成物は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、シリカ、炭素繊維、ガラス繊維等の補強剤、無機充填剤、絶縁性熱伝導性フィラー、金属石鹸等の分散剤、顔料、水和金属化合物、赤燐、ポリリン酸アンモニウム、アンチモン、シリコーン等の難燃剤、帯電防止剤、粘着付与剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、ブロッキング防止剤、シール性改良剤、離型剤、着色剤、香料等の各種添加剤を含有していてもよい。 The composition of the present invention is, if necessary, a polyolefin resin such as polypropylene and polyethylene, a reinforcing agent such as silica, carbon fiber and glass fiber, an inorganic filler, and an insulating thermal conductivity, as long as the effects of the present invention are not impaired. Dispersants such as sex fillers and metal soaps, pigments, hydrated metal compounds, flame retardants such as red phosphorus, ammonium polyphosphate, antimony, silicone, antistatic agents, tackifiers, heat stabilizers, antioxidants, photostabilizers It may contain various additives such as an agent, an ultraviolet absorber, an antiblocking agent, a sealing property improving agent, a mold release agent, a coloring agent, and a fragrance.
本発明の組成物は、例えば、熱可塑性エラストマー及び導電性付与剤、さらに必要に応じて、その他添加剤等を含む原料を混合し、冷却により固化させて得られる。 The composition of the present invention is obtained by mixing, for example, a raw material containing a thermoplastic elastomer, a conductivity-imparting agent, and, if necessary, other additives and the like, and solidifying by cooling.
本発明でいう「混合」とは、各種成分が良好に混合される方法であれば特に限定されず、各種成分を溶解可能な有機溶媒中に溶解させて混合してもよいし、溶融混練によって混合してもよい。 The term "mixing" as used in the present invention is not particularly limited as long as the various components are mixed well, and the various components may be dissolved in a soluble organic solvent and mixed, or by melt-kneading. It may be mixed.
溶融混合する場合には、ニーダーや一般的な溶融押出機を用いることができ、混練状態の向上のため、単軸の押出機を使用することが好ましい。押出機への供給は、各種成分を直接押出機に供給しても良く、予めヘンシェルミキサー等の混合装置を用いて各種成分を混合したものを一つのホッパーから供してもよいし、二つのホッパーにそれぞれの成分を仕込みホッパー下のスクリュー等で定量しながら供してもよい。 In the case of melt mixing, a kneader or a general melt extruder can be used, and it is preferable to use a uniaxial extruder in order to improve the kneading state. As for the supply to the extruder, various components may be directly supplied to the extruder, or a mixture of various components in advance using a mixing device such as a Henschel mixer may be supplied from one hopper or two hoppers. Each component may be charged and dispensed while being quantified with a screw or the like under the hopper.
熱可塑性エラストマー組成物は、溶融混合して得たものを直接成形体に成形して利用する他に、用途に応じて、最終製品として利用される成形体にする前に、いったんペレット、粉体、シート等の中間製品とすることができる。例えば、押出機によって溶融混合してストランドに押出し、冷水中で冷却しつつカッターによって円柱状や米粒状等のペレットに切断される。得られたペレットは、通常、射出成形、押出成形、プレス成形等の成形方法によって所定のシート状成形品や金型成形品とすることができる。 The thermoplastic elastomer composition can be used by directly molding the product obtained by melt-mixing into a molded product, or by using pellets or powder before making a molded product to be used as a final product, depending on the application. , Sheets and other intermediate products. For example, it is melt-mixed by an extruder and extruded into a strand, and while being cooled in cold water, it is cut into pellets such as cylinders and rice granules by a cutter. The obtained pellets can usually be made into a predetermined sheet-shaped molded product or mold-molded product by a molding method such as injection molding, extrusion molding, or press molding.
本発明の組成物の23℃での貯蔵弾性率は、柔軟性の観点から、好ましくは1×109Pa以下、より好ましくは1×105〜8×108Pa、さらに好ましくは1×106〜5×108Paである。本発明において、貯蔵弾性率は、30Hz動的粘弾性測定によるものである。 The storage elastic modulus of the composition of the present invention at 23 ° C. is preferably 1 × 10 9 Pa or less, more preferably 1 × 10 5 to 8 × 10 8 Pa, still more preferably 1 × 10 from the viewpoint of flexibility. It is 6 to 5 × 10 8 Pa. In the present invention, the storage elastic modulus is measured by 30 Hz dynamic viscoelasticity measurement.
本発明の組成物の150℃での貯蔵弾性率は、耐熱性の観点から、好ましくは1×107Pa以上、より好ましくは1×107〜1×109Pa、さらに好ましくは1.5×107〜5×108Paである。 From the viewpoint of heat resistance, the storage elastic modulus of the composition of the present invention at 150 ° C. is preferably 1 × 10 7 Pa or more, more preferably 1 × 10 7 to 1 × 10 9 Pa, and further preferably 1.5. It is × 10 7 to 5 × 10 8 Pa.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物を、常法に従って、適宜加熱成形することにより、成形体が得られる。本発明の熱可塑性エラストマー組成物を加熱成形して得られる成形体の用途は、特に限定されるものではなく一般的なスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、アクリル系エラストマーやポリエステル系エラストマー等が用いられる分野に用いることができる。 A molded product can be obtained by appropriately heat-molding the thermoplastic elastomer composition of the present invention according to a conventional method. The application of the molded product obtained by heat-molding the thermoplastic elastomer composition of the present invention is not particularly limited, and general styrene-based elastomer, polyolefin-based elastomer, polyurethane-based elastomer, polyamide-based elastomer, and acrylic-based elastomer. It can be used in fields where or polyester elastomers are used.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物を用いた成形体の製造に用いられる装置は、成形材料を溶融できる任意の成形機を用いることができる。例えば、ニーダー、押出成形機、射出成形機、プレス成形機、ブロー成形機、ミキシングロール等が挙げられる。 As the apparatus used for producing a molded product using the thermoplastic elastomer composition of the present invention, any molding machine capable of melting the molding material can be used. For example, a kneader, an extrusion molding machine, an injection molding machine, a press molding machine, a blow molding machine, a mixing roll and the like can be mentioned.
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。実施例及び比較例で使用した原料の各種物性は、以下の方法により測定した。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Various physical properties of the raw materials used in Examples and Comparative Examples were measured by the following methods.
<ブロック共重合体>
〔組成比〕
ブロック共重合体の組成比は、試料を重クロロホルムに溶解し、1H−NMR測定より同定・算出する。
<Block copolymer>
[Composition ratio]
The composition ratio of the block copolymer is identified and calculated by dissolving the sample in deuterated chloroform and 1 1 H-NMR measurement.
〔ガラス転移温度(Tg)〕
ブロック共重合体のガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計を用いて得られた熱流束曲線のベースラインと変曲点での接線の交点から決定する。熱流束曲線は試料約10mgを−50℃まで冷却し、5分間保持した後、10℃/minで300℃まで昇温し、引き続き−50℃まで冷却し、5分間保持した後、10℃/minで350℃まで昇温する条件で得る。
測定機器:エスアイアイ・ナノテクノロジー社製DSC6220
測定雰囲気:窒素雰囲気下
尚、ブロック共重合体の示差走査熱量測定を行うことにより、重合体ブロック(A)及びアクリル系重合体ブロック(B)に対応する変曲点が得られ、これらから各重合体ブロックのTgを求めることができる。
[Glass transition temperature (Tg)]
The glass transition temperature (Tg) of a block copolymer is determined from the intersection of the baseline and the tangent at the inflection point of the heat flux curve obtained using a differential scanning calorimeter. The heat flux curve shows that about 10 mg of the sample is cooled to -50 ° C, held for 5 minutes, then warmed to 300 ° C at 10 ° C / min, subsequently cooled to -50 ° C, held for 5 minutes, and then 10 ° C /. It is obtained under the condition that the temperature is raised to 350 ° C. in min.
Measuring equipment: DSC6220 manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.
Measurement atmosphere: Under a nitrogen atmosphere By measuring the differential scanning calorimetry of the block copolymer, inflection points corresponding to the polymer block (A) and the acrylic polymer block (B) were obtained, and each of them was obtained. The Tg of the polymer block can be determined.
〔分子量測定〕
以下に記載の条件にてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定を行い、ポリスチレン換算による数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)を得る。また、得られた値から分子量分布(Mw/Mn)を算出する。
○測定条件
カラム:東ソー製TSKgel SuperMultiporeHZ−M×4本
溶媒:テトラヒドロフラン
温度:40℃
検出器:RI
流速:600μL/min
[Measurement of molecular weight]
Gel permeation chromatography (GPC) measurement is performed under the conditions described below to obtain a polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) and a weight average molecular weight (Mw). Further, the molecular weight distribution (Mw / Mn) is calculated from the obtained values.
○ Measurement conditions Column: Tosoh TSKgel SuperMultipore HZ-M x 4 Solvent: Tetrahydrofuran Temperature: 40 ° C
Detector: RI
Flow velocity: 600 μL / min
<導電性付与剤>
〔体積中位粒径(D50)〕
粉状のものについては、電子顕微鏡を用いて任意の100個の粒子について画像解析によって測長を行う。具体的には最長径と最短径の平均値を該粒子の粒径とし、体積基準粒度分布でのメジアン径を算出する。なお、ケッチェンブラックのように数ナノメートルレベルの一次粒子が連結して二次粒子を形成している場合は、二次粒子について測長を行う。
〔BET比表面積〕
JIS Z8830の方法に準拠し、Quantachrome社製のAUTOSORB−1を用いてBET窒素吸着等温線を測定し、窒素吸着量からBET多点法を用いて比表面積を算出する。
<Conductivity imparting agent>
[Medium volume particle size (D 50 )]
For powdery particles, the length of any 100 particles is measured by image analysis using an electron microscope. Specifically, the average value of the longest diameter and the shortest diameter is used as the particle size of the particles, and the median diameter in the volume-based particle size distribution is calculated. When primary particles at the level of several nanometers are connected to form secondary particles such as Ketjen Black, the length of the secondary particles is measured.
[BET specific surface area]
According to the method of JIS Z8830, the BET nitrogen adsorption isotherm is measured using AUTOSORB-1 manufactured by Quantachrome, and the specific surface area is calculated from the amount of nitrogen adsorption using the BET multipoint method.
〔ジブチルフタレー卜(DBP)吸油量〕
ASTM D2414に準拠した方法により測定する。
[Dibutyl phthalate (DBP) oil absorption]
Measured by a method according to ASTM D2414.
RAFT剤の合成例1
ナス型フラスコに1−ドデカンチオール(42.2g)、20%KOH水溶液(63.8g)、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド(1.5g)を加えて氷浴で冷却し、二硫化炭素(15.9g)、テトラヒドロフラン(以下「THF」ともいう)(38ml)を加え20分攪拌した。α、α’−ジクロロ−p−キシレン(16.6g)のTHF溶液(170ml)を30分かけて滴下した。室温で1時間反応させた後、クロロホルムから抽出し、純水で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ロータリーエバポレータで濃縮した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製した後、酢酸エチルから再結晶することにより、以下の式(4)で表される1,4−ビス(n−ドデシルスルファニルチオカルボニルスルファニルメチル)ベンゼン(以下「DLBTTC」ともいう)を収率80%で得た。1H−NMR測定より7.2ppm、4.6ppm、3.4ppmに目的物のピークを確認した。
Synthesis example of RAFT agent 1
1-Dodecanethiol (42.2 g), 20% KOH aqueous solution (63.8 g), and trioctylmethylammonium chloride (1.5 g) were added to a eggplant-shaped flask, cooled in an ice bath, and carbon disulfide (15.9 g). ) And tetrahydrofuran (hereinafter also referred to as "THF") (38 ml) were added, and the mixture was stirred for 20 minutes. A THF solution (170 ml) of α, α'-dichloro-p-xylene (16.6 g) was added dropwise over 30 minutes. After reacting at room temperature for 1 hour, the mixture was extracted from chloroform, washed with pure water, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated on a rotary evaporator. The obtained crude product is purified by column chromatography and then recrystallized from ethyl acetate to form 1,4-bis (n-dodecylsulfanylthiocarbonylsulfanylmethyl) benzene represented by the following formula (4). (Hereinafter also referred to as "DLBTTC") was obtained in a yield of 80%. 1 The peak of the target product was confirmed at 7.2 ppm, 4.6 ppm, and 3.4 ppm by 1 H-NMR measurement.
アクリル系重合体ブロック(B)の製造例1
攪拌機及び温度計を装着した1L容のフラスコに合成例1で得られたRAFT剤(DLBTTC)(4.28g)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(以下「ABN−E」ともいう)(0.25g)、アクリル酸エチル(651g)及びアニソール(287g)を仕込み、窒素バブリングで十分脱気し、60℃の恒温槽で重合を開始した。3時間30分後、室温まで冷却し反応を停止した。前記重合溶液を、ヘキサンから再沈殿精製、真空乾燥することで重合体B1を得た。得られた重合体B1の分子量はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定(ポリスチレン換算)より、Mn69200、Mw75500、Mw/Mn1.09であった。
Production Example 1 of Acrylic Polymer Block (B)
RAFT agent (DLBTTC) (4.28 g), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile) (hereinafter "ABN-E") obtained in Synthesis Example 1 in a 1 L flask equipped with a stirrer and a thermometer. (0.25 g), ethyl acrylate (651 g) and anisole (287 g) were charged, sufficiently degassed by nitrogen bubbling, and polymerization was started in a constant temperature bath at 60 ° C. After 3 hours and 30 minutes, the reaction was stopped by cooling to room temperature. The polymerization solution was reprecipitated and purified from hexane and vacuum dried to obtain a polymer B1. The molecular weight of the obtained polymer B1 was Mn69200, Mw75500, and Mw / Mn1.09 as measured by GPC (gel permeation chromatography) (in terms of polystyrene).
アクリル系重合体ブロック(B)の製造例2
アクリル酸エチルに加え、アクリル酸n−ブチル、及びアクリル酸2−メトキシエチルを用い、表1に記載の通り仕込み量を変更するとともに、反応時間を適宜調整した以外は製造例1と同様の操作を行い、重合体B2を得た。重合体B2の分子量を測定し、表1に示した。また、1H−NMR測定から重合体中のアクリル酸エチルとアクリル酸n−ブチルとアクリル酸2−メトキシエチルの組成比を決定したところ、アクリル酸エチル/アクリル酸n−ブチル/アクリル酸2−メトキシエチル(質量比)=49/25/26であった。
Production Example 2 of Acrylic Polymer Block (B)
In addition to ethyl acrylate, n-butyl acrylate and 2-methoxyethyl acrylate were used, and the same operation as in Production Example 1 was performed except that the amount charged was changed as shown in Table 1 and the reaction time was appropriately adjusted. Was carried out to obtain polymer B2. The molecular weight of the polymer B2 was measured and shown in Table 1. Further, when the composition ratio of ethyl acrylate, n-butyl acrylate and 2-methoxyethyl acrylate in the polymer was determined from 1 H-NMR measurement, ethyl acrylate / n-butyl acrylate / 2-acrylate acrylate was determined. It was methoxyethyl (mass ratio) = 49/25/26.
ブロック共重合体の製造例1
攪拌機、温度計を装着した1Lフラスコに製造例1で得られた重合体B1(87.0g)、ABN−E(0.10g)、N−フェニルマレイミド(28.8g)、スチレン(32.2g)及びアニソール(342g)を仕込み、窒素バブリングで十分脱気し、60℃の恒温槽で重合を開始した。3時間後、室温まで冷却し反応を停止した。前記重合溶液を、メタノールから再沈殿精製、真空乾燥することで、表3に示すブロック共重合体1を得た。得られたブロック共重合体1の分子量を測定した結果、Mn99,000、Mw111,000、Mw/Mnは1.12であった。
Production Example 1 of Block Copolymer
Polymer B1 (87.0 g), ABN-E (0.10 g), N-phenylmaleimide (28.8 g), styrene (32.2 g) obtained in Production Example 1 in a 1 L flask equipped with a stirrer and a thermometer. ) And anisole (342 g) were charged, sufficiently degassed by nitrogen bubbling, and polymerization was started in a constant temperature bath at 60 ° C. After 3 hours, the reaction was stopped by cooling to room temperature. The polymerization solution was reprecipitated and purified from methanol and vacuum dried to obtain the block copolymer 1 shown in Table 3. As a result of measuring the molecular weight of the obtained block copolymer 1, Mn99000, Mw111,000 and Mw / Mn were 1.12.
ブロック共重合体1は重合体ブロック(A)−アクリル系重合体ブロック(B)−重合体ブロック(A)の構造を有するトリブロック共重合体である。1H−NMR測定から重合体ブロック(A)中のN−フェニルマレイミドとスチレンの組成比を決定したところ、N−フェニルマレイミド/スチレン(質量比)=51/49であり、重合体ブロック(A)とアクリル系重合体ブロック(B)の組成比は(A)/(B)(質量比)=30/70であった。ブロック共重合体1についてエラストマーとしての評価を行い、結果を表3に示した。 The block copolymer 1 is a triblock copolymer having a structure of polymer block (A) -acrylic polymer block (B) -polymer block (A). 1 When the composition ratio of N-phenylmaleimide and styrene in the polymer block (A) was determined from the H-NMR measurement, it was N-phenylmaleimide / styrene (mass ratio) = 51/49, and the polymer block (A). ) And the acrylic polymer block (B) were (A) / (B) (mass ratio) = 30/70. The block copolymer 1 was evaluated as an elastomer, and the results are shown in Table 3.
ブロック共重合体の製造例2
フラスコに仕込む原料の種類及び仕込み量を表2に記載の通り変更するとともに、反応時間を適宜調整した以外は製造例1と同様の操作を行い、ブロック共重合体2〜4を得た。各ブロック共重合体の分子量、並びに、1H−NMR測定による重合体ブロック(A)の組成比、及びブロック共重合体における重合体ブロック(A)とアクリル系重合体ブロック(B)の組成比について表3に記載した。
Production Example 2 of Block Copolymer
The types of raw materials to be charged into the flask and the amount to be charged were changed as shown in Table 2, and the same operations as in Production Example 1 were carried out except that the reaction time was appropriately adjusted to obtain block copolymers 2 to 4. The molecular weight of each block copolymer, the composition ratio of the polymer block (A) measured by 1 H-NMR, and the composition ratio of the polymer block (A) and the acrylic polymer block (B) in the block copolymer. Is shown in Table 3.
なお、重合体ブロック(A)とアクリル系重合体ブロック(B)のSP値を、1H−NMR測定による重合体ブロック(A)の組成比及びアクリル系重合体ブロック(B)の組成比を用いて、既述の計算式(式(1))から算出して、表3に記載した。また、ブロック共重合体1〜4の示差走査熱量測定に基づいて、重合体ブロック(A)及びアクリル系重合体ブロック(B)のTgを求め、表3に記載した。 The SP values of the polymer block (A) and the acrylic polymer block (B) are measured by 1 H-NMR measurement, and the composition ratio of the polymer block (A) and the composition ratio of the acrylic polymer block (B) are determined. It was calculated from the above-mentioned calculation formula (formula (1)) and shown in Table 3. Further, Tg of the polymer block (A) and the acrylic polymer block (B) was obtained based on the differential scanning calorimetry of the block copolymers 1 to 4, and is shown in Table 3.
実施例1〜10及び比較例1〜4(実施例7、8は参考例である)
表4、5に示す配合(質量比)で原料成分をミキサーに投入し、ドライブレンドした。
Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4 (Examples 7 and 8 are reference examples)
The raw material components were put into a mixer with the formulations (mass ratio) shown in Tables 4 and 5, and were dry-blended.
ブロック共重合体1〜4以外の原料成分の詳細は以下の通り。 Details of the raw material components other than block copolymers 1 to 4 are as follows.
〔熱可塑性樹脂〕
アクリルゴム入り硬質アクリル樹脂:PMMA(ポリメタクリル酸メチル)+アクリルゴム、パラペットSA−1000NP((株)クラレ製)
軟質アクリル樹脂:MMA(メタクリル酸メチル)/BA(アクリル酸ブチル)ブロック共重合体、クラリティLA2140e((株)クラレ製)
耐熱性ポリエステル系エラストマー:ペルプレンS−1002(東洋紡績(株)製)
〔導電性付与剤〕
ケッチェンブラック:ケッチェンブラックEC600JD(ライオン社製)、DBP吸油量:495ml/100g、D50:1.5μm(二次粒径)、BET比表面積:1270m2/g
ピッチ系炭素繊維:ダイヤリードKM223HM N8500N0100(三菱樹脂社製)、平均繊維長:50〜200μm、繊維直径:10μm、吸水率:0.4質量%
イオン伝導性ポリマー:サンコノールTBX−8310(三光化学工業(株)製)、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体と、フルオロメタンスルホン酸リチウム(CF3SO3Li)とアジピン酸エステルの混合物、リチウム塩含有率:10質量%
〔架橋剤〕
ケミノックスAC−6(ユニマテックス社製、ヘキサメチレンジアミンカーバメート)
〔分散剤〕
SM1000(堺化学工業社製、ステアリン酸マグネシウム金属石鹸)
〔酸化防止剤〕
イルガノックスB225(BASF社製)
〔Thermoplastic resin〕
Hard acrylic resin with acrylic rubber: PMMA (polymethyl methacrylate) + acrylic rubber, Parapet SA-1000NP (manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
Soft acrylic resin: MMA (methyl methacrylate) / BA (butyl acrylate) block copolymer, Clarity LA2140e (manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
Heat-resistant polyester elastomer: Perprene S-1002 (manufactured by Toyo Spinning Co., Ltd.)
[Conductivity imparting agent]
Ketjen Black: Ketjen Black EC600JD (manufactured by Lion), DBP oil absorption: 495 ml / 100 g, D 50 : 1.5 μm (secondary particle size), BET specific surface area: 1270 m 2 / g
Pitch-based carbon fiber: Dialead KM223HM N8500N0100 (manufactured by Mitsubishi Resin Co., Ltd.), average fiber length: 50 to 200 μm, fiber diameter: 10 μm, water absorption: 0.4% by mass
Ion conductive polymer: Sanconol TBX-8310 (manufactured by Sanko Chemical Industry Co., Ltd.), ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer, lithium fluoromethanesulfonate (CF 3 SO 3 Li) and adipate ester Mixture, lithium salt content: 10% by mass
[Crosslinking agent]
Cheminox AC-6 (Hexamethylenediamine Carbamate, manufactured by Unimatex)
[Dispersant]
SM1000 (Sakai Chemical Industry Co., Ltd., magnesium stearate metal soap)
〔Antioxidant〕
Ilganox B225 (manufactured by BASF)
その後、得られた混合物を下記の条件で押出機(連続式混練機)で溶融混練して、熱可塑性組成物のペレットを製造した。
〔溶融混練条件〕
押出機:KZW32TW−60MG−NH((株)テクノベル製)
シリンダー温度:180〜260℃
スクリュー回転数:200〜650r/min
Then, the obtained mixture was melt-kneaded with an extruder (continuous kneader) under the following conditions to produce pellets of a thermoplastic composition.
[Melting and kneading conditions]
Extruder: KZW32TW-60MG-NH (manufactured by Technobel Co., Ltd.)
Cylinder temperature: 180-260 ° C
Screw rotation speed: 200 to 650 r / min
以下の方法により、得られた熱可塑性エラストマー組成物の柔軟性、耐熱性、及び導電性を評価した。結果を表4、5に示す。 The flexibility, heat resistance, and conductivity of the obtained thermoplastic elastomer composition were evaluated by the following methods. The results are shown in Tables 4 and 5.
〔柔軟性及び耐熱性〕
TAインスツルメント社製ARES G−2に、熱プレスで成形した厚さ2mm、幅12mmの試験片をセットし、長さ25mm間でのトーションモード(ねじり)で、昇温速度5℃/minで−60℃〜200℃まで30Hzにて粘弾性を測定し、23℃及び150℃における貯蔵弾性率G’を測定した。23℃での貯蔵弾性率G’が小さいほど、柔軟性が良好であり、150℃における貯蔵弾性率G’が大きいほど、耐熱性が良好である。
[Flexibility and heat resistance]
A test piece with a thickness of 2 mm and a width of 12 mm formed by hot pressing is set in ARES G-2 manufactured by TA Instruments, and the temperature rise rate is 5 ° C / min in torsion mode (torsion) between lengths of 25 mm. The viscoelasticity was measured at 30 Hz from -60 ° C to 200 ° C, and the storage elastic modulus G'at 23 ° C and 150 ° C was measured. The smaller the storage elastic modulus G'at 23 ° C., the better the flexibility, and the larger the storage elastic modulus G'at 150 ° C., the better the heat resistance.
〔導電性〕
三菱化学アナリテック社製のロレスターGP抵抗率計を用い、熱プレスで成形した厚さ2mm、幅50mm、長さ80mmの試験片について、JIS K7194に準拠した四探針法によって、5点で抵抗率を測定し、体積抵抗率を算出した。体積抵抗率は値が小さいほど成形体の導電性が高いことを意味する。
〔Conductivity〕
A test piece with a thickness of 2 mm, a width of 50 mm, and a length of 80 mm formed by hot pressing using a Lorester GP resistivity meter manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd. is resisted at 5 points by a four-probe method based on JIS K7194. The rate was measured and the volume resistivity was calculated. The smaller the volume resistivity, the higher the conductivity of the molded product.
以上の結果より、実施例1〜10の熱可塑性エラストマー組成物は、比較例1〜4と対比して、柔軟性、耐熱性、及び導電性のバランスが良好であることが分かる。 From the above results, it can be seen that the thermoplastic elastomer compositions of Examples 1 to 10 have a good balance of flexibility, heat resistance, and conductivity as compared with Comparative Examples 1 to 4.
さらに、実施例1と実施例5の熱可塑性エラストマー組成物について、圧縮永久歪とA硬度を以下の方法により測定した。結果を表6に示す。 Further, for the thermoplastic elastomer compositions of Examples 1 and 5, the compression set and the A hardness were measured by the following methods. The results are shown in Table 6.
<圧縮永久歪の測定>
前記初期引張物性における試料作製手順に準じて厚さ2mmのフィルム試料を作製し、直径29mmの円盤状に切断したものを7枚重ねて作製した円盤状成形体を200℃で熱プレスして厚さを12.5mm±0.5mmに調整したものを試験片として用い、JIS K 6262に規定される圧縮永久歪試験によって測定した。
具体的には、標準温度(23.2±2℃)において、試験片の直径及び厚さがそれぞれ、29.0±0.5mm(直径)、12.5mm±0.5mm(厚さ)であることを確認し、厚さ9.3〜9.4mmのスペーサを備えた圧縮板に試験片を挟んだ。試験片を圧縮する割合が25体積%となる条件で、70℃で24時間保持した後、23℃で圧縮板を外して30分間放置した後の試験片中央部の厚さを測定した。
測定結果を下記の圧縮永久歪算出式にあてはめて、圧縮永久歪(%)の数値を算出した。
圧縮永久歪(%)=(t0−t2)/(t0−t1)×100
(式中、t0は試験片の元の厚さ(mm)、t1はスペーサの厚さ(mm)、t2は圧縮装置から取り外してから30分後の試験片の厚さ(mm)を示す)
圧縮解放後、試験片が完全に圧縮前の寸法形状に戻ったときの圧縮永久歪の値は0%であり、圧縮から開放しても圧縮されたままの形状で寸法形状が元に戻らない場合の圧縮永久歪の値は100%であるから、圧縮永久歪の値は0%から100%の間で小さいほど回復が優れていることを意味する。
<Measurement of compression set>
A film sample having a thickness of 2 mm was prepared according to the sample preparation procedure for the initial tensile characteristics, and a disk-shaped molded body prepared by stacking seven pieces cut into a disk shape having a diameter of 29 mm was hot-pressed at 200 ° C. to make the thickness. A test piece adjusted to 12.5 mm ± 0.5 mm was used as a test piece, and the measurement was performed by a compression set according to JIS K 6262.
Specifically, at the standard temperature (23.2 ± 2 ° C.), the diameter and thickness of the test piece are 29.0 ± 0.5 mm (diameter) and 12.5 mm ± 0.5 mm (thickness), respectively. The test piece was sandwiched between compression plates equipped with spacers having a thickness of 9.3 to 9.4 mm. Under the condition that the ratio of compressing the test piece was 25% by volume, the thickness of the central part of the test piece was measured after holding at 70 ° C. for 24 hours, removing the compression plate at 23 ° C. and leaving it for 30 minutes.
The measurement result was applied to the following compression set calculation formula to calculate the value of compression set (%).
Compressive permanent strain (%) = (t 0 −t 2 ) / (t 0 −t 1 ) × 100
(In the formula, t 0 is the original thickness of the test piece (mm), t 1 is the thickness of the spacer (mm), and t 2 is the thickness of the test piece 30 minutes after removal from the compressor (mm). Show)
The value of the compression set when the test piece completely returns to the dimensional shape before compression after compression release is 0%, and the dimensional shape does not return to the original shape even after being released from compression. Since the value of the compression set in the case is 100%, the smaller the value of the compression set is between 0% and 100%, the better the recovery.
<A硬度>
前記圧縮永久歪と同様の手順で作製した厚さ2mmのフィルムを恒温恒湿室(温度23℃、相対湿度50%)に24時間以上静置し、状態を安定させた後、シートを3枚重ね、JIS K 7215「プラスチックのデュロメータ硬さ試験法」に準じてA硬度を測定した。
<A hardness>
A film having a thickness of 2 mm produced in the same procedure as the compression set was allowed to stand in a constant temperature and humidity chamber (temperature 23 ° C., relative humidity 50%) for 24 hours or more to stabilize the state, and then three sheets were placed. Overlapping, the A hardness was measured according to JIS K 7215 "Plastic Durometer Hardness Test Method".
以上の結果から、一般的には、硬くなるほど圧縮永久歪は小さくなる傾向があるのに対し、ブロック共重合体が架橋されている場合には、硬さはほぼ同等であるにもかかわらず、圧縮永久歪が大幅に向上していることが分かる。 From the above results, in general, the compression set tends to decrease as the hardness increases, whereas when the block copolymer is crosslinked, the hardness is almost the same, though. It can be seen that the compression set is greatly improved.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、静電防止マットや静電防止グリップ、電磁波抑制シート、ケーブル被覆、タッチペン等の導電性が要求される幅広い産業用材料として好適に用いられる。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention is suitably used as a wide range of industrial materials that require conductivity, such as antistatic mats, antistatic grips, electromagnetic wave suppression sheets, cable coatings, and styluses.
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