JP6959724B2 - Resin composition and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、軟質性、耐熱性、耐寒性、力学物性に優れる樹脂組成物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a resin composition having excellent softness, heat resistance, cold resistance, and mechanical characteristics, and a method for producing the same.
<新規熱可塑性エラストマー>
軟質な熱可塑性エラストマー(以下TPE)は様々な用途に使用されているが、一般的に軟質性と耐熱性の両立が困難である。オレフィン系のランダム共重合体の場合、軟質になるほど結晶性が低下してしまう。A硬度が50から80程度のTPE、例えば、エチレン-αオレフィン共重合体やエチレン-酢酸ビニル共重合体の場合、その実用耐熱温度はその融点に等しく、約50℃から80℃程度である。そこで一般には軟質性と耐熱性に優れた水添ブロック共重合体と、ポリプロピレンと、オイルとを含む樹脂組成物(コンパウンド)が用いられる。水添ブロック共重合体はそれ自体比較的軟質で耐熱性に優れ、オイルとの相溶性に優れるため本用途に適している。
<New thermoplastic elastomer>
Soft thermoplastic elastomers (hereinafter referred to as TPE) are used for various purposes, but it is generally difficult to achieve both softness and heat resistance. In the case of an olefin-based random copolymer, the softer the polymer, the lower the crystallinity. In the case of a TPE having an A hardness of about 50 to 80, for example, an ethylene-α-olefin copolymer or an ethylene-vinyl acetate copolymer, its practical heat resistant temperature is equal to its melting point, and is about 50 ° C to 80 ° C. Therefore, a resin composition (compound) containing a hydrogenated block copolymer having excellent softness and heat resistance, polypropylene, and oil is generally used. Hydrogenated block copolymers are relatively soft in themselves, have excellent heat resistance, and have excellent compatibility with oil, and are therefore suitable for this application.
<水添ブロック共重合体>
水添ブロック共重合体は、スチレンと、ブタジエンやイソプレン等のジエンとを原料とし、アニオンリビング重合と引き続く水素化処理により製造されている。しかしながら、原料のジエンはしばしば市況が大きく変化し、イソプレンは供給会社が限定されてしまう。更にポリブタジエン鎖やポリイソプレン鎖には二重結合が含まれ、そのままでは耐久性、耐熱性が不足するので、水素化する必要がある。水素化する工程は水添ブロック共重合体のコストアップの原因になる。
<Hydrogenated block copolymer>
Hydrogenated block copolymers are produced by using styrene and diene such as butadiene and isoprene as raw materials, and performing anion living polymerization and subsequent hydrogenation treatment. However, the market for diene, which is a raw material, often changes drastically, and the supply companies for isoprene are limited. Further, the polybutadiene chain and the polyisoprene chain contain a double bond, and if they are left as they are, their durability and heat resistance will be insufficient, so that they need to be hydrogenated. The hydrogenation process causes an increase in the cost of hydrogenated block copolymers.
さて、水添ブロック共重合体のソフトセグメントである水素化ジエン鎖はエチレンとαオレフィン(プロピレン又は1−ブテン)との共重合体鎖、別な見方ではエチレンとαオレフィンからなる非結晶性で軟質な共重合体鎖と見なすこともできる。そこでジエンを用いずに、エチレン、αオレフィン及びスチレンモノマーから直接、類似のブロック共重合体をリビング重合で製造しようとする試みもなされているが、技術的難易度が高い上に、1個の触媒から1個のポリマー分子しか得られないリビング重合故に、複雑な遷移金属化合物であるシングルサイト配位重合触媒(開始剤)のコストが著しく高く現実的ではない。 By the way, the hydride diene chain, which is a soft segment of a hydrogenated block copolymer, is a copolymer chain of ethylene and α-olefin (propylene or 1-butene). It can also be regarded as a soft copolymer chain. Therefore, attempts have been made to produce similar block copolymers directly from ethylene, α-olefin and styrene monomers by living polymerization without using diene, but the technical difficulty is high and one block copolymer is used. Due to the living polymerization in which only one polymer molecule can be obtained from the catalyst, the cost of the single-site coordination polymerization catalyst (initiator), which is a complex transition metal compound, is extremely high and impractical.
そのため、オレフィンに対する重合活性が高いシングルサイト配位重合触媒を活用し、非リビングプロセスによりブロック共重合体を製造しようとする研究が活発になっている。例えば、クロス共重合体製造技術の場合、シングルサイト配位重合触媒を用いて、ジビニルベンゼン含有オレフィンー芳香族ビニル化合物共重合体を合成し、次にこの共重合体の共存下、スチレン等のビニル化合物の重合を行い、共重合体中のジビニルベンゼンユニットを共重合してオレフィンー芳香族ビニル化合物共重合体鎖及びビニル化合物ポリマー鎖の両ブロック鎖を分子構造中に有するクロス共重合体を製造する技術が開示されている(特許文献1〜3)。しかしながら、本発明のクロス共重合体について記載はない。 Therefore, research is being actively conducted to produce block copolymers by a non-living process by utilizing a single-site-coordinated polymerization catalyst having high polymerization activity for olefins. For example, in the case of a cross-polymer production technique, a divinylbenzene-containing olefin-aromatic vinyl compound copolymer is synthesized using a single-site coordination polymerization catalyst, and then vinyl such as styrene is synthesized in the coexistence of this copolymer. The compound is polymerized, and the divinylbenzene unit in the copolymer is copolymerized to produce a cross copolymer having both block chains of an olefin-aromatic vinyl compound copolymer chain and a vinyl compound polymer chain in the molecular structure. The technology is disclosed (Patent Documents 1 to 3). However, there is no description about the cross copolymer of the present invention.
クロス共重合体に好適に用いられるジビニルベンゼン含有オレフィン系共重合体は、含まれる比較的少量のジビニルベンゼンユニットの自己架橋を少なくしてクロス共重合体製造に十分なペンダントビニル基を確保し、かつソフトセグメントとして十分な分子量を有する必要がある。本発明に適する水素化ジエン鎖類似のエチレンとαオレフィンの共重合体鎖に少量のジビニルベンゼンを含有する共重合体を効率的に製造する方法、用いられる触媒については特許文献4に記載されている。しかしながら、特許文献4は、オイルについて開示していないし、本発明のクロス共重合体について開示していない。 The divinylbenzene-containing olefin-based copolymer preferably used for the cloth copolymer secures a pendant vinyl group sufficient for producing the cloth copolymer by reducing the self-crosslinking of a relatively small amount of the divinylbenzene unit contained therein. Moreover, it is necessary to have a sufficient molecular weight as a soft segment. Patent Document 4 describes a method for efficiently producing a copolymer containing a small amount of divinylbenzene in a copolymer chain of ethylene and α-olefin similar to a hydrogenated diene chain suitable for the present invention, and a catalyst used. There is. However, Patent Document 4 does not disclose the oil, nor does it disclose the cross-polymer of the present invention.
配位重合工程とこれに続くラジカル重合工程を含むクロス共重合体の製造方法であって、配位重合工程において、シングルサイト配位重合触媒を用いて芳香族ポリエン共重合マクロマーを合成し、次にラジカル重合工程において、芳香族ポリエン共重合マクロマー、芳香族ビニル化合物及びイミド化不飽和ジカルボン酸無水物を共重合することを特徴とするクロス共重合体を製造する技術が開示されている(特許文献5)。特許文献5は、芳香族ポリエン共重合マクロマーとして、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体が例示されているが、本発明のクロス共重合体とはその構造が異なる。特許文献5は、エポキシ系可塑剤としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油が例示されている。しかしながら、特許文献5はポリプロピレン系樹脂の使用量について開示していない。 A method for producing a cross copolymer including a coordination polymerization step and a subsequent radical polymerization step. In the coordination polymerization step, an aromatic polyene copolymer macromer is synthesized using a single-site coordination polymerization catalyst, and then the aromatic polyene copolymer macromer is synthesized. Discloses a technique for producing a cross-polymer characterized by copolymerizing an aromatic polyene copolymer macromer, an aromatic vinyl compound and an imidized unsaturated dicarboxylic acid anhydride in a radical polymerization step (Patented). Document 5). Patent Document 5 exemplifies an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer as an aromatic polyene copolymer macromer, but its structure is different from that of the cross copolymer of the present invention. Patent Document 5 exemplifies epoxidized soybean oil and epoxidized flaxseed oil as epoxy-based plasticizers. However, Patent Document 5 does not disclose the amount of polypropylene-based resin used.
本発明は、軟質性、耐熱性、耐寒性、力学物性に優れる樹脂組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a resin composition having excellent softness, heat resistance, cold resistance, and mechanical characteristics, and a method for producing the same.
本発明は、クロス共重合体100質量部、ポリプロピレン系樹脂10〜100質量部、オイル20〜200質量部を含む樹脂組成物であり、
ここでクロス共重合体とは配位重合工程とクロス化工程からなる重合工程により得られる共重合体であり、配位重合工程として、シングルサイト配位重合触媒を用いてエチレンモノマー、炭素数3〜12のオレフィンモノマー及び芳香族ポリエンの共重合を行ってエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体を合成し、次にクロス化工程として、このエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体と芳香族ビニル化合物モノマーの共存下、アニオン重合開始剤又はラジカル重合開始剤を用いて重合する製造方法で得られる共重合体である。
また、クロス共重合体100質量部、ポリプロピレン系樹脂10〜100質量部、オイル20〜200質量部を含む樹脂組成物であり、
クロス共重合体とは、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖を有する共重合体であり、グラフトスルーを含み、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖が芳香族ポリエンユニットを介して結合している共重合体である。
クロス共重合体が更に以下の条件を満たす該樹脂組成物であり、
(1)配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の組成が、オレフィン含量15質量%以上50質量%以下、芳香族ポリエン含量0.01質量%以上1質量%以下、残部がエチレン含量であり、
(2)配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の重量平均分子量が10万以上60万以下であり、
(3)クロス化工程で得られるクロス共重合体に対する配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の質量割合が60〜95質量%である。
−40℃の貯蔵弾性率が7×108Pa以下であり、かつ140℃の貯蔵弾性率が1×105Pa以上である該樹脂組成物であり、
引張弾性率が1〜30MPa、破断伸びが300〜2000%、破断強度が1〜50MPaである該樹脂組成物であり、
エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の組成が、オレフィン含量20質量%以上35質量%以下、芳香族ポリエン含量0.01質量%以上0.3質量%以下、残部がエチレン含量である該樹脂組成物であり、
引張弾性率が1〜30MPa、破断伸びが700〜2000%、破断強度が5〜50MPaである該樹脂組成物であり、
オイルが、パラフィン系オイルの樹脂組成物であり、
クロス共重合体100質量部、ポリプロピレン系樹脂10〜100質量部、オイル20〜200質量部を混合する該樹脂組成物の製造方法であり、
ここでクロス共重合体は配位重合工程とクロス化工程からなる重合工程により得られる共重合体であり、配位重合工程として、シングルサイト配位重合触媒を用いてエチレンモノマー、炭素数3〜12のオレフィンモノマー及び芳香族ポリエンの共重合を行ってエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体を合成し、次にクロス化工程として、このエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体と芳香族ビニル化合物モノマーの共存下、アニオン重合開始剤又はラジカル重合開始剤を用いて重合する製造方法で得られる共重合体である。
The present invention is a resin composition containing 100 parts by mass of a cloth copolymer, 10 to 100 parts by mass of a polypropylene resin, and 20 to 200 parts by mass of an oil.
Here, the cross copolymer is a copolymer obtained by a polymerization step consisting of a coordination polymerization step and a crossing step, and as a coordination polymerization step, an ethylene monomer and 3 carbon atoms are used using a single-site coordination polymerization catalyst. Copolymerization of olefin monomers of ~ 12 and aromatic polyene is carried out to synthesize an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer, and then, as a crossing step, this ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer and aromatic are carried out. It is a copolymer obtained by a production method of polymerizing using an anionic polymerization initiator or a radical polymerization initiator in the coexistence of a vinyl compound monomer.
Further, the resin composition contains 100 parts by mass of the cloth copolymer, 10 to 100 parts by mass of the polypropylene resin, and 20 to 200 parts by mass of the oil.
The cross-polymer is a copolymer having an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer chain and an aromatic vinyl compound polymer chain, and includes a graft through, and is an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer chain. And an aromatic vinyl compound polymer chain is a copolymer bonded via an aromatic polyene unit.
The cross-polymer is the resin composition that further satisfies the following conditions.
(1) The composition of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step is such that the olefin content is 15% by mass or more and 50% by mass or less, the aromatic polyene content is 0.01% by mass or more and 1% by mass or less. The rest is ethylene content,
(2) The weight average molecular weight of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step is 100,000 or more and 600,000 or less.
(3) The mass ratio of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step to the cloth copolymer obtained in the crossing step is 60 to 95% by mass.
The resin composition having a storage elastic modulus of −40 ° C. of 7 × 10 8 Pa or less and a storage elastic modulus of 140 ° C. of 1 × 10 5 Pa or more.
The resin composition having a tensile elastic modulus of 1 to 30 MPa, a breaking elongation of 300 to 2000%, and a breaking strength of 1 to 50 MPa.
The resin having an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer having an olefin content of 20% by mass or more and 35% by mass or less, an aromatic polyene content of 0.01% by mass or more and 0.3% by mass or less, and a balance of ethylene content. It is a composition
The resin composition having a tensile elastic modulus of 1 to 30 MPa, a breaking elongation of 700 to 2000%, and a breaking strength of 5 to 50 MPa.
The oil is a resin composition of paraffinic oil,
A method for producing the resin composition, which is a mixture of 100 parts by mass of a cloth copolymer, 10 to 100 parts by mass of a polypropylene resin, and 20 to 200 parts by mass of an oil.
Here, the cross-polymer is a copolymer obtained by a polymerization step consisting of a coordination polymerization step and a crossing step, and as a coordination polymerization step, an ethylene monomer using a single-site coordination polymerization catalyst and having 3 to 3 carbon atoms. Copolymerization of 12 olefin monomers and aromatic polyene is carried out to synthesize an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer, and then, as a crossing step, this ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer and aromatic vinyl are used. It is a copolymer obtained by a production method of polymerizing using an anionic polymerization initiator or a radical polymerization initiator in the coexistence of a compound monomer.
本発明は、優れた軟質性、耐熱性、耐寒性、力学物性を有する。 The present invention has excellent softness, heat resistance, cold resistance, and mechanical characteristics.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本明細書において、「〜」という記号は、両端の値「以上」及び「以下」の範囲を意味する。例えば、「A〜B」というのは、A以上でありB以下であるという意味である。また本明細書において指数表記は以下のように記載する場合がある。例えば、7.0E+08は7.0×108であることを示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In the present specification, the symbol "~" means a range of values "greater than or equal to" and "less than or equal to" at both ends. For example, "A to B" means that it is greater than or equal to A and less than or equal to B. Further, in this specification, the exponential notation may be described as follows. For example, it indicates that 7.0E + 08 is 7.0 × 10 8.
<クロス共重合体>
本発明のクロス共重合体とは、配位重合工程とクロス化工程からなる重合工程により得られる共重合体であり、配位重合工程として、シングルサイト配位重合触媒を用いてエチレンモノマー、炭素数3〜12のオレフィンモノマー及び芳香族ポリエンの共重合を行ってエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体を合成し、次にクロス化工程として、このエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体と芳香族ビニル化合物モノマーの共存下、アニオン重合開始剤又はラジカル重合開始剤を用いて重合する製造方法で得られる共重合体である。
<Cross copolymer>
The cross-polymer of the present invention is a copolymer obtained by a polymerization step consisting of a coordination polymerization step and a crossing step, and as a coordination polymerization step, an ethylene monomer and carbon are used using a single-site coordination polymerization catalyst. The ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer is synthesized by copolymerizing the olefin monomer of the number 3 to 12 and the aromatic polyene, and then, as a crossing step, the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer is combined with the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer. It is a copolymer obtained by a production method of polymerizing using an anionic polymerization initiator or a radical polymerization initiator in the coexistence of an aromatic vinyl compound monomer.
クロス共重合体において、オレフィンは炭素数3〜12のオレフィンモノマーであり、例えば、αオレフィン、ノルボルネンやビニルシクロヘキサン等の環状オレフィンである。用いられるオレフィンモノマーは1種でも複数でも良い。好ましくは炭素数4〜12のαオレフィンであり、1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オクテンから選ばれる1種以上である。最も好ましくは、1−ヘキセン及び/又は1−オクテンである。1−ヘキセン及び/又は1−オクテンが過半を占める複数のオレフィンモノマーも最も好ましい。 In the cross-polymer, the olefin is an olefin monomer having 3 to 12 carbon atoms, and is, for example, an α-olefin, a cyclic olefin such as norbornene or vinylcyclohexane. The number of olefin monomers used may be one or more. It is preferably an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms, and is one or more selected from 1-butene, 1-hexene and 1-octene. Most preferably, 1-hexene and / or 1-octene. Multiple olefin monomers dominated by 1-hexene and / or 1-octene are also most preferred.
クロス共重合体において、芳香族ポリエンは、特に限定されずに、従来公知の芳香族ポリエンが使用可能である。重合反応促進の点及び得られる重合体の種々の物性点で、10以上30以下の炭素数を持ち、複数の二重結合(ビニル基)と単数又は複数の芳香族基を有し、配位重合可能な芳香族ポリエンであり、二重結合(ビニル基)の1つが配位重合に用いられて重合した状態において残された二重結合がアニオン重合可能又はラジカル重合可能な芳香族ポリエンが好ましい。好ましくは、ジビニルベンゼンである。ジビニルベンゼンとしては、オルトジビニルベンゼン、パラジビニルベンゼン及びメタジビニルベンゼンから選ばれる1種以上が好ましい。 In the cross copolymer, the aromatic polyene is not particularly limited, and conventionally known aromatic polyenes can be used. It has 10 or more and 30 or less carbon atoms, has a plurality of double bonds (vinyl groups) and a single or a plurality of aromatic groups, and is coordinated in terms of promoting the polymerization reaction and various physical properties of the obtained polymer. It is a polymerizable aromatic polyene, and the double bond left in the polymerized state in which one of the double bonds (vinyl groups) is used for the coordination polymerization is preferably anion-polymerizable or radically polymerizable aromatic polyene. .. Preferred is divinylbenzene. As the divinylbenzene, one or more selected from orthodivinylbenzene, paradivinylbenzene and metadivinylbenzene are preferable.
クロス共重合体において、芳香族ビニル化合物モノマーとしては、スチレン及び各種の置換スチレン、例えば、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、o−メチルスチレン、o−t−ブチルスチレン、m−t−ブチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、p−クロロスチレン、o−クロロスチレン等が挙げられる。これらの中では、スチレン、p−メチルスチレン及びp−クロロスチレンから選ばれる1種以上が好ましく、スチレンがより好ましい。一般的なクロス共重合体の製造方法は、WO2000/037517号公報に記載の通りである。 In the cross-polymer, as the aromatic vinyl compound monomer, styrene and various substituted styrenes, for example, p-methylstyrene, m-methylstyrene, o-methylstyrene, ot-butylstyrene, mt-butyl Examples thereof include styrene, pt-butyl styrene, p-chloro styrene, o-chloro styrene and the like. Among these, one or more selected from styrene, p-methylstyrene and p-chlorostyrene are preferable, and styrene is more preferable. A general method for producing a cross copolymer is as described in WO2000 / 037517.
以下、本発明の樹脂組成物に用いられるクロス共重合体の製造方法の詳細を説明する。
本配位重合工程におけるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の組成は、所定の重合条件下、触媒の選択又は重合液中のモノマー濃度により制御できる。重合液中のモノマー濃度は一般に、エチレンガスの分圧やオレフィンモノマーの分圧、又は、重合缶への計量されたモノマーの導入により制御できる。エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の分子量や分子量分布は、一般的には触媒の選択又は重合温度、或いは、適当な連鎖移動剤の添加により制御できる。
Hereinafter, the details of the method for producing the cross copolymer used in the resin composition of the present invention will be described.
The composition of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer in this coordination polymerization step can be controlled by selecting a catalyst or the monomer concentration in the polymerization solution under predetermined polymerization conditions. The monomer concentration in the polymerization solution can generally be controlled by the partial pressure of ethylene gas, the partial pressure of the olefin monomer, or the introduction of the measured monomer into the polymerization can. The molecular weight and molecular weight distribution of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer can generally be controlled by selecting a catalyst or polymerization temperature, or by adding an appropriate chain transfer agent.
配位重合工程に用いられるシングルサイト配位重合触媒は、遷移金属化合物と助触媒から構成される。本発明には公知のシングルサイト配位重合触媒を用いることができる。シングルサイト配位重合触媒、特に遷移金属化合物は単独で用いても複数を用いても良い。例えば、WO2000/037517号公報、WO2007/139116号公報に記載のシングルサイト配位重合触媒を用いることができる。好ましくは、遷移金属化合物として下記一般式(1)、(2)及び(3)から選ばれる1種以上の遷移金属化合物が用いられる。 The single-site coordination polymerization catalyst used in the coordination polymerization step is composed of a transition metal compound and a co-catalyst. A known single-site coordination polymerization catalyst can be used in the present invention. The single-site coordination polymerization catalyst, particularly the transition metal compound, may be used alone or in combination of two or more. For example, the single-site coordination polymerization catalyst described in WO2000 / 037517 and WO2007 / 139116 can be used. Preferably, as the transition metal compound, one or more transition metal compounds selected from the following general formulas (1), (2) and (3) are used.
又、上記の置換シクロペンタジエニル基は、置換可能な水素の少なくとも1つ以上が炭素数1〜2の炭化水素基で置き換えられているものであり、隣り合う置換基は一体となった環状構造を有さない。又、Yは、Flu及びCpに対して結合を有する置換メチレン基であり、メチレン基の置換基は、水素、炭素数1〜10の炭化水素基である。又、Mはジルコニウム、ハフニウム、又はチタンから選ばれる金属である。又、Xは、ハロゲン、炭素数1〜15の炭化水素基、炭素数1〜15のアルコキシド基、炭素数1〜15のアミド基、炭素数3〜15のアルキルシラン基である。nは1又は2の整数である。尚、Xが複数の場合、複数のXは互いに結合を有していても良い。一般式(1)で示されるような遷移金属化合物は、特開2010−43246号公報に記載されている。
Further, in the above-mentioned substituted cyclopentadienyl group, at least one or more of the substitutable hydrogen is replaced with a hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms, and the adjacent substituents are an integral cyclic ring. Has no structure. Further, Y is a substituted methylene group having a bond to Flu and Cp, and the substituent of the methylene group is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Further, M is a metal selected from zirconium, hafnium, or titanium. Further, X is a halogen, a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, an alkoxide group having 1 to 15 carbon atoms, an amide group having 1 to 15 carbon atoms, and an alkylsilane group having 3 to 15 carbon atoms. n is an integer of 1 or 2. When there are a plurality of Xs, the plurality of Xs may have a bond with each other. A transition metal compound as represented by the general formula (1) is described in JP-A-2010-43246.
一般式(2)中、A、Bはそれぞれ独立に存在するベンゾインデニル基又は置換ベンゾインデニル基であるか、又はインデニル基、置換インデニル基から選ばれる基である。Yaは、A、Bと結合を有し、置換基として水素或いは炭素数1〜20の炭化水素基を有する置換硼素基である。Yaの置換基は、1〜3個の窒素、硼素、珪素、燐、セレン、酸素又は硫黄原子を含んでいても良く、又、環状構造を有していても良い。Xaは、それぞれ独立に水素、ハロゲン、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数3〜15のアルケニル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数8〜12のアルキルアリール基、炭素数1〜4の炭化水素置換基を有するシリル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、又は水素若しくは炭素数1〜22の炭化水素置換基を有するアミド基又はアミノ基である。nは1又は2の整数である。又、Xaが複数である場合、複数のXaは結合を有していてもよい。Maはジルコニウム、ハフニウム又はチタンである。一般式(2)で示されるような遷移金属化合物は、WO2001/068719号公報に記載されている。
In the general formula (2), A and B are independently existing benzoindenyl groups or substituted benzoindenyl groups, or groups selected from indenyl groups and substituted indenyl groups. Y a is, A, B and have a bond, a substituted boron group having a hydrocarbon group of hydrogen or 1 to 20 carbon atoms as a substituent. Substituent Y a is 1 to 3 nitrogen, boron, silicon, phosphorus, selenium, may contain an oxygen or sulfur atom may, or may have a cyclic structure. X a is independently hydrogen, halogen, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an alkylaryl group having 8 to 12 carbon atoms, and a carbon number of carbon atoms. It is a silyl group having 1 to 4 hydrocarbon substituents, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an amide group or an amino group having hydrogen or a hydrocarbon substituent having 1 to 22 carbon atoms. n is an integer of 1 or 2. Further, when X a is plural, the plurality of X a may have a bond. M a is zirconium, hafnium or titanium. Transition metal compounds as represented by the general formula (2) are described in WO2001 / 068719A.
一般式(3)中、Cp1は非置換若しくは置換シクロペンタフェナンスリル基、非置換若しくは置換ベンゾインデニル基、非置換若しくは置換シクロペンタジエニル基、非置換若しくは置換インデニル基、又は非置換若しくは置換フルオレニル基から選ばれる基である。ここで置換シクロペンタフェナンスリル基、置換ベンゾインデニル基、置換シクロペンタジエニル基、置換インデニル基、又は置換フルオレニル基とは、置換可能な水素の1個以上が炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜20のアルキルアリール基、ハロゲン原子、OSiR3基、SiR3基又はPR2基(Rは何れも炭素数1〜10の炭化水素基を表す)で置換されたシクロペンタフェナンスリル基、ベンゾインデニル基、シクロペンタジエニル基、インデニル基、又はフルオレニル基である。Ybは、Cp1、Zと結合を有し、他に水素若しくは炭素数1〜15の炭化水素基を有するメチレン基、シリレン基、エチレン基、ゲルミレン基、又は硼素基である。置換基は互いに異なっていても同一でもよい。又、Ybは環状構造を有していてもよい。Zは窒素原子、酸素原子又は硫黄原子を含み、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子でMbに配位する配位子でYbと結合を有し、他に水素若しくは炭素数1〜15の置換基を有する基である。Mbはジルコニウム、ハフニウム、又はチタンである。Xbは、水素、ハロゲン、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数8〜12のアルキルアリール基、炭素数1〜4の炭化水素置換基を有するシリル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、又は炭素数1〜6のアルキル置換基を有するジアルキルアミド基である。nは1又は2の整数である。一般式(3)で示されるような遷移金属化合物は、WO1999/014221号公報、EP416815A2号公報、US6254956号公報に記載されている。高分子量かつ自己架橋の少ない共重合体を活性よく与える点で、一般式(1)及び/又は(2)の遷移金属化合物が好ましい。
In the general formula (3), Cp 1 is an unsubstituted or substituted cyclopentaphenanthryl group, an unsubstituted or substituted benzoindenyl group, an unsubstituted or substituted cyclopentadienyl group, an unsubstituted or substituted indenyl group, or an unsubstituted. Alternatively, it is a group selected from the substituted fluorenyl groups. Here, the substituted cyclopentaphenanthryl group, the substituted benzoindenyl group, the substituted cyclopentadienyl group, the substituted indenyl group, or the substituted fluorenyl group is an alkyl having one or more substitutable hydrogens having 1 to 20 carbon atoms. Group, aryl group with 6 to 10 carbon atoms, alkylaryl group with 7 to 20 carbon atoms, halogen atom, 3 OsiR groups, 3 SiR groups or 2 PR groups (R is a hydrocarbon group with 1 to 10 carbon atoms. A cyclopentaphenanthryl group, a benzoindenyl group, a cyclopentadienyl group, an indenyl group, or a fluorenyl group substituted with (represented). Y b is a methylene group, a silylene group, an ethylene group, a gelmilene group, or a boron group having a bond with Cp 1 and Z and another hydrocarbon group having hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. The substituents may be different or the same. Further, Y b may have an annular structure. Z contains a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom, is a ligand that coordinates M b with a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom and has a bond with Y b, and also has hydrogen or 1 to 15 carbon atoms. It is a group having a substituent of. Mb is zirconium, hafnium, or titanium. X b is hydrogen, halogen, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an alkylaryl group having 8 to 12 carbon atoms, and a silyl group having a hydrocarbon substituent having 1 to 4 carbon atoms. , An alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a dialkylamide group having an alkyl substituent having 1 to 6 carbon atoms. n is an integer of 1 or 2. Transition metal compounds as represented by the general formula (3) are described in WO1999 / 014221A, EP416815A2, and US6254956. The transition metal compounds of the general formulas (1) and / or (2) are preferable in that they actively give a copolymer having a high molecular weight and a small amount of self-crosslinking.
上記遷移金属化合物と共に用いる助触媒としては、特に限定されず、従来公知の遷移金属化合物と組み合わせて用いられている公知の助触媒を使用することができる。そのような助触媒として、重合反応に対する高活性の点で、メチルアルミノキサン(以下、メチルアルモキサン又はMAOと記すこともある)等のアルモキサン及び/又は硼素化合物が好ましい。助触媒としては、EP0872492A2号公報、特開平11−130808号公報、特開平9−309925号公報、WO2000/020426号公報、EP0985689A2号公報、特開平6−184179号公報に記載されている助触媒やアルキルアルミニウム化合物が挙げられる。アルモキサン等の助触媒は、遷移金属化合物の金属に対し、アルミニウム原子/遷移金属原子のモル比が0.1〜100000であることが好ましく、10〜10000であることがより好ましい。0.1以上だと有効に遷移金属化合物を活性化でき、100000以下だと助触媒の添加量を抑制することができるので経済的に有利となる。 The co-catalyst used together with the transition metal compound is not particularly limited, and a known co-catalyst used in combination with a conventionally known transition metal compound can be used. As such a co-catalyst, an alumoxane and / or a boron compound such as methylaluminoxane (hereinafter, also referred to as methylalmoxane or MAO) is preferable in terms of high activity against a polymerization reaction. Examples of the co-catalyst include the co-catalysts described in EP0872492A2, JP-A-11-130808, JP-A-9-309925, WO2000 / 0.2426, EP0985689A2, and JP-A-6-184179. Examples include alkylaluminum compounds. In the co-catalyst such as alumoxane, the molar ratio of aluminum atom / transition metal atom to the metal of the transition metal compound is preferably 0.1 to 100,000, and more preferably 10 to 10,000. If it is 0.1 or more, the transition metal compound can be effectively activated, and if it is 100,000 or less, the amount of the co-catalyst added can be suppressed, which is economically advantageous.
一方、助触媒として硼素化合物を用いる場合には、硼素原子/遷移金属原子の比はモル比で0.01〜100が好ましく、0.1〜10がより好ましく、1.0が最も好ましい。0.01以上だと有効に遷移金属化合物を活性化することができ、100以下だと助触媒の添加量を抑制することができるので経済的に有利となる。尚、助触媒としてどのような材料を使う場合であっても、遷移金属化合物と助触媒は、重合設備外で混合、調製してもよく、重合時に設備内で混合してもよい。 On the other hand, when a boron compound is used as the co-catalyst, the ratio of the boron atom / transition metal atom is preferably 0.01 to 100, more preferably 0.1 to 10, and most preferably 1.0 in terms of molar ratio. If it is 0.01 or more, the transition metal compound can be effectively activated, and if it is 100 or less, the amount of the co-catalyst added can be suppressed, which is economically advantageous. Regardless of which material is used as the co-catalyst, the transition metal compound and the co-catalyst may be mixed and prepared outside the polymerization facility, or may be mixed in the facility during polymerization.
クロス共重合体製造の配位重合工程でエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体を製造するにあたっては、上記に例示した各モノマー、遷移金属化合物及び助触媒を接触させるが、接触の順番、接触方法は任意の公知の方法を用いることができる。 In producing an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer in the coordination polymerization step of producing a cross-polymer, each of the monomers, transition metal compounds and co-catalysts exemplified above are brought into contact with each other, but in the order of contact and contact. Any known method can be used as the method.
これらの共重合の方法としては、溶媒を用いずに液状モノマー中で重合させる方法、或いは、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、クロロ置換ベンゼン、クロロ置換トルエン、塩化メチレン、クロロホルム等といった、飽和脂肪族、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素の単独溶媒又は混合溶媒を用いる方法が挙げられる。これらの中では、アルカン系溶媒、シクロヘキサン、トルエン、エチルベンゼンから選ばれる1種以上が好ましい。重合形態は溶液重合、スラリ−重合何れでもよい。必要に応じ、バッチ重合、連続重合、予備重合、多段式重合等の公知の方法を用いることができる。 As a method of these copolymerization, a method of polymerizing in a liquid monomer without using a solvent, or a method of pentane, hexane, heptane, cyclohexane, benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, chloro-substituted benzene, chloro-substituted toluene, methylene chloride , Benzene, etc., and methods using a single solvent or a mixed solvent of saturated aliphatic, aromatic hydrocarbons, and halogenated hydrocarbons can be mentioned. Among these, one or more selected from alkane-based solvents, cyclohexane, toluene, and ethylbenzene are preferable. The polymerization form may be either solution polymerization or slurry polymerization. If necessary, known methods such as batch polymerization, continuous polymerization, prepolymerization, and multistage polymerization can be used.
単数のタンク式重合缶、連結された複数のタンク式重合缶、リニアやル−プを単数又は複数連結されたパイプ重合設備を用いることも可能である。パイプ状の重合缶には、動的或いは静的な混合機や除熱を兼ねた静的混合機等の公知の各種混合機、除熱用の細管を備えた冷却器等の公知の各種冷却器を有してもよい。又、バッチタイプの予備重合缶を有していてもよい。重合温度は、−78〜200℃が好ましく、0〜160℃がより好ましく、30〜160℃が最も好ましい。−78℃未満だと工業的に不利になる場合があり、200℃を超えると遷移金属化合物の分解が起こる場合がある。重合時の圧力は、0.1〜100気圧が好ましく、1〜30気圧がより好ましく、1〜10気圧が最も好ましい。 It is also possible to use a single tank type polymerization can, a plurality of connected tank type polymerization cans, and a pipe polymerization facility in which one or more linear or loops are connected. For the pipe-shaped polymerization can, various known mixers such as a dynamic or static mixer and a static mixer that also serves as heat remover, and various known coolers such as a cooler equipped with a thin tube for heat removal are used. You may have a vessel. Further, it may have a batch type prepolymerized can. The polymerization temperature is preferably −78 to 200 ° C., more preferably 0 to 160 ° C., and most preferably 30 to 160 ° C. If the temperature is lower than −78 ° C., it may be industrially disadvantageous, and if the temperature exceeds 200 ° C., the transition metal compound may be decomposed. The pressure at the time of polymerization is preferably 0.1 to 100 atm, more preferably 1 to 30 atm, and most preferably 1 to 10 atm.
本発明の製造方法のクロス化工程では、配位重合工程で得られたエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体と芳香族ビニル化合物モノマーの共存下、アニオン重合開始剤又はラジカル重合開始剤を用いて重合を行う。本発明のクロス化工程では上記芳香族ビニル化合物モノマー以外に、配位重合工程で重合されずに重合液中に少量残存する芳香族ポリエンが重合されてもよい。 In the crossing step of the production method of the present invention, an anionic polymerization initiator or a radical polymerization initiator is used in the coexistence of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step and the aromatic vinyl compound monomer. Polymerize. In the crossing step of the present invention, in addition to the above aromatic vinyl compound monomer, an aromatic polyene that remains in a small amount in the polymerization solution without being polymerized in the coordination polymerization step may be polymerized.
本発明のクロス化工程は、上記の配位重合工程の後に実施される。この際、配位重合工程で得られる共重合体は、クラムフォーミング法、スチームストリッピング法、脱揮槽、脱揮押出し機等を用いた直接脱溶媒法等、任意のポリマー回収法を用いて、重合液から分離、精製してクロス化工程に用いてもよい。しかしながら、配位重合後の重合液から、残留オレフィンを放圧後、或いは、放圧せずに、次のクロス化工程に用いるのが、経済的に好ましい。重合体を重合液から分離せずに、重合体を含んだ重合液をクロス化工程に使用できることが本発明の特徴の1つである。 The crossing step of the present invention is carried out after the above-mentioned coordination polymerization step. At this time, the copolymer obtained in the coordination polymerization step can be obtained by using an arbitrary polymer recovery method such as a crumb forming method, a steam stripping method, a devolatilization tank, a direct desolvation method using a devolatilization extruder, or the like. , It may be separated from the polymer solution, purified and used in the crossing step. However, it is economically preferable to use the residual olefin after the pressure release from the polymerization liquid after the coordination polymerization or without releasing the pressure in the next crossing step. One of the features of the present invention is that the polymer solution containing the polymer can be used in the crossing step without separating the polymer from the polymer solution.
クロス化工程においてアニオン重合開始剤を用いる場合、即ち、アニオン重合を行う場合の溶媒は、アニオン重合の際に連鎖移動等の不都合を生じない混合アルカン系溶媒、例えば、シクロヘキサン、ベンゼン等の溶媒が好ましいが、重合温度が150℃以下であれば、トルエン、エチルベンゼン等の他の溶媒も用いることが可能である。重合形態は、アニオン重合に用いられる任意の公知の方法を用いることができる。本発明において、芳香族ビニル化合物モノマーとアニオン重合開始剤を加える順序は任意である。即ち、重合液に芳香族ビニル化合物モノマーを添加し、攪拌した後にアニオン重合開始剤を添加してもよく、アニオン重合開始剤を添加した後に芳香族ビニル化合物モノマーを添加してもよい。再現性がより良好で工業的に好ましい重合は前者である。本発明のクロス共重合体は、「配位重合工程とクロス化工程からなる重合工程を含む製造方法であって、配位重合工程として、シングルサイト配位重合触媒を用いてエチレンモノマー、炭素数3〜12のオレフィンモノマー及び芳香族ポリエンの共重合を行ってエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体を合成し、次にクロス化工程として、このエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体と芳香族ビニル化合物モノマーの共存下、アニオン重合開始剤又はラジカル重合開始剤を用いて重合する製造方法で得られ、更に特定の条件を満たす共重合体」であり、特定の製造方法により得られる共重合体であるので、その構造は任意である。重合温度は、−78〜200℃が好ましく、0〜200℃がより好ましく、30〜150℃が最も好ましい。−78℃未満だと工業的に不利になる場合があり、150℃を超えると連鎖移動等が起こり、好ましくない場合がある。重合時の圧力は、0.1〜100気圧が好ましく、1〜30気圧がより好ましく、1〜10気圧が最も好ましい。 When an anionic polymerization initiator is used in the crossing step, that is, when anionic polymerization is carried out, a mixed alcan-based solvent that does not cause inconveniences such as chain transfer during anionic polymerization, for example, a solvent such as cyclohexane or benzene is used. Preferably, other solvents such as toluene and ethylbenzene can be used as long as the polymerization temperature is 150 ° C. or lower. As the polymerization form, any known method used for anionic polymerization can be used. In the present invention, the order in which the aromatic vinyl compound monomer and the anionic polymerization initiator are added is arbitrary. That is, the aromatic vinyl compound monomer may be added to the polymerization solution, and the anionic polymerization initiator may be added after stirring, or the aromatic vinyl compound monomer may be added after the anionic polymerization initiator is added. The former is the polymerization that has better reproducibility and is industrially preferable. The cloth copolymer of the present invention is "a production method including a polymerization step including a coordination polymerization step and a crossing step, and as a coordination polymerization step, an ethylene monomer and a carbon number of carbons are used by using a single-site coordination polymerization catalyst. Copolymerization of 3 to 12 olefin monomers and aromatic polyene is carried out to synthesize an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer, and then, as a crossing step, this ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer and aromatic are aromatic. A copolymer obtained by a production method of polymerizing with an anionic polymerization initiator or a radical polymerization initiator in the coexistence of a group vinyl compound monomer and further satisfying specific conditions ", and a copolymer weight obtained by a specific production method. Since it is a coalescence, its structure is arbitrary. The polymerization temperature is preferably −78 to 200 ° C., more preferably 0 to 200 ° C., and most preferably 30 to 150 ° C. If it is less than −78 ° C., it may be industrially disadvantageous, and if it exceeds 150 ° C., chain transfer or the like may occur, which may be unfavorable. The pressure at the time of polymerization is preferably 0.1 to 100 atm, more preferably 1 to 30 atm, and most preferably 1 to 10 atm.
本発明のクロス化工程には、公知のアニオン重合開始剤を用いることができる。これらの中では、ビフェニル、ナフタレン、ピレン等のリチウム塩或いはナトリウム塩、アルキルリチウム化合物から選ばれる1種以上が好ましく、アルキルリチウム化合物が最も好ましい。アルキルリチウム化合物の中では、sec−ブチルリチウム、n(ノルマル)−ブチルリチウムから選ばれる1種以上が好ましい。又、多官能性開始剤、ジリチウム化合物、トリリチウム化合物を用いてもよい。更に必要に応じて公知のアニオン重合末端カップリング剤を用いてもよい。アニオン重合開始剤の使用量は、配位重合工程で、重合触媒の助触媒として、メチルアルモキサンを用いる場合には、その中に含まれる酸素原子の当量以上が好ましく、2当量以上がより好ましい。配位重合工程で、重合触媒の助触媒として、硼素化合物を用いる場合、その量はメチルアルモキサン中の酸素原子当量に比して、十分少ないため、アニオン重合開始剤の使用量を低減することが可能である。 A known anionic polymerization initiator can be used in the crossing step of the present invention. Among these, one or more selected from lithium salts such as biphenyl, naphthalene and pyrene, sodium salts and alkyllithium compounds are preferable, and alkyllithium compounds are most preferable. Among the alkyllithium compounds, one or more selected from sec-butyllithium and n (normal) -butyllithium are preferable. Moreover, you may use a polyfunctional initiator, a dilithium compound, and a trilithium compound. Further, if necessary, a known anionic polymerization terminal coupling agent may be used. When methylalmoxane is used as an auxiliary catalyst of the polymerization catalyst in the coordination polymerization step, the amount of the anionic polymerization initiator used is preferably equal to or more than the equivalent of oxygen atoms contained therein, and more preferably 2 equivalents or more. .. When a boron compound is used as a co-catalyst of the polymerization catalyst in the coordination polymerization step, the amount thereof is sufficiently smaller than the oxygen atom equivalent in methylarmoxane, so that the amount of the anionic polymerization initiator used should be reduced. Is possible.
クロス化工程においてラジカル重合開始剤を用いる場合、即ち、ラジカル重合を行う場合の条件としては、WO2000/037517号公報に記載している方法が採用される。本発明のクロス化工程の実施にあたっては、重合速度が大きいので、短時間に高いモノマー転換率が得られ、実質的に100%の転換率が容易に得られる点で、アニオン重合が好ましい。 When a radical polymerization initiator is used in the crossing step, that is, as a condition for performing radical polymerization, the method described in WO2000 / 037517 is adopted. In carrying out the crossing step of the present invention, anionic polymerization is preferable in that a high monomer conversion rate can be obtained in a short time and a substantially 100% conversion rate can be easily obtained because the polymerization rate is high.
以下本発明で用いられるクロス共重合体について説明する。本クロス共重合体は、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖を有し、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖が芳香族ポリエンユニットを介して結合している構造を有し、グラフトスルー(grafting through)及び/またはグラフトフロム構造を含む重合体である。エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖が芳香族ポリエンユニットを介して結合していることは、以下の観察可能な現象で証明できる。ここでは代表的なエチレン−1−ヘキセン−ジビニルベンゼン共重合体鎖とポリスチレン鎖がジビニルベンゼンユニットを介して結合している例について示す。すなわち配位重合工程で得られたエチレン−1−ヘキセン−ジビニルベンゼン共重合体と、本共重合体とスチレンモノマーの存在下でのアニオン重合を経て得られるクロス共重合体の1H−NMR(プロトンNMR)を測定し、両者のジビニルベンゼンユニットのビニル基水素(プロトン)のピーク強度を適当な内部標準ピーク(エチレン−1−ヘキセン−ジビニルベンゼン共重合体に由来する適当なピーク)を用いて比較する。ここで、クロス共重合体のジビニルベンゼンユニットのビニル基水素(プロトン)のピーク強度(面積)が、エチレン−1−ヘキセン−ジビニルベンゼン共重合体のジビニルベンゼンユニットの同ピーク強度(面積)と比較して50%未満、好ましくは20%未満である。アニオン重合(クロス化工程)の際にスチレンモノマーの重合と同時にジビニルベンゼンユニットも共重合し、エチレン−1−ヘキセン−ジビニルベンゼン共重合体鎖とポリスチレン鎖がジビニルベンゼンユニットを介して結合されるために、アニオン重合後のクロス共重合体ではジビニルベンゼンユニットのビニル基の水素(プロトン)のピーク強度は大きく減少する。実際にはジビニルベンゼンユニットのビニル基の水素(プロトン)のピークはアニオン重合後のクロス共重合体では実質的に消失している。 Hereinafter, the cross copolymer used in the present invention will be described. This cross copolymer has an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer chain and an aromatic vinyl compound polymer chain, and the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer chain and an aromatic vinyl compound polymer chain are composed of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer chain and the aromatic vinyl compound polymer chain. It is a polymer having a structure bonded via an aromatic polyene unit and containing a grafting through and / or a graft from structure. The fact that the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer chain and the aromatic vinyl compound polymer chain are bonded via the aromatic polyene unit can be proved by the following observable phenomenon. Here, a typical example in which an ethylene-1-hexene-divinylbenzene copolymer chain and a polystyrene chain are bonded via a divinylbenzene unit will be shown. That is, 1H-NMR (proton) of the ethylene-1-hexene-divinylbenzene copolymer obtained in the coordination polymerization step and the cross-polymer obtained by anion polymerization in the presence of the present copolymer and the styrene monomer. NMR) is measured, and the peak intensities of vinyl group hydrogen (proton) of both divinylbenzene units are compared using an appropriate internal standard peak (appropriate peak derived from an ethylene-1-hexene-divinylbenzene copolymer). do. Here, the peak intensity (area) of the vinyl-based hydrogen (proton) of the divinylbenzene unit of the cross-polymer is compared with the peak intensity (area) of the divinylbenzene unit of the ethylene-1-hexene-divinylbenzene copolymer. It is less than 50%, preferably less than 20%. During anionic polymerization (crossing step), the divinylbenzene unit is also copolymerized at the same time as the styrene monomer is polymerized, and the ethylene-1-hexene-divinylbenzene copolymer chain and the polystyrene chain are bonded via the divinylbenzene unit. In addition, in the cross copolymer after anionic polymerization, the peak intensity of hydrogen (proton) of the vinyl group of the divinylbenzene unit is greatly reduced. In reality, the hydrogen (proton) peak of the vinyl group of the divinylbenzene unit is substantially eliminated in the cross-polymer after anionic polymerization.
別な観点から、本クロス共重合体において、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖が芳香族ポリエンユニットを介して結合している(一例としてエチレン−1−ヘキセン−ジビニルベンゼン共重合体鎖とポリスチレン鎖がジビニルベンゼンユニットを介して結合している)ことは、以下の観察可能な現象で証明できる。すなわち本クロス共重合体に対し、適当な良溶媒と貧溶媒を使用し溶媒分別を行っても、含まれるエチレン−1−ヘキセン−ジビニルベンゼン共重合体鎖とポリスチレン鎖をそれぞれのホモポリマーとして分別することができない。一例を以下に示す。
大型容器にアセトン400mlと攪拌子を入れ、マグネチックスターラー上で氷浴しつつ攪拌した。別容器にトルエンを40ml、クロス共重合体を4g加えて加熱攪拌し完全に溶解させた。溶解後、シリンジで熱溶液を吸い上げ、攪拌されている冷アセトン中にゆっくり滴下した。滴下終了後、析出したポリマー入りのアセトン懸濁液を減圧濾過し、フィルターに残った冷アセトン不溶ポリマーは自然乾燥後60℃で一晩真空乾燥した。濾液はエバポレーター用ナス型フラスコに移し、ロータリーエバポレーターで溶媒を減圧除去し、10ml程度の濃縮液を取り出した。ナスフラスコは少量のアセトンで数回洗浄し、洗浄液は濃縮液に加えた。これを約1Lの激しく攪拌したメタノール中に投入し、冷アセトン可溶ポリマーを析出させ、減圧濾過し、フィルター上のポリマーは自然乾燥後60℃で一晩真空乾燥した。冷アセトン可溶ポリマーは、比較的少量(使用したクロス共重合体に対し数質量%〜20質量%程度)であり、1H−NMR測定によりポリスチレンホモポリマーであることが確認できる。一方、冷アセトン不溶分は大部分(過半以上)を占め、冷アセトン不溶ポリマーの1H−NMRを測定すると、エチレン−1−ヘキセン−ジビニルベンゼン共重合体鎖とポリスチレン鎖を共に観測することができ、含まれるエチレン−1−ヘキセン−ジビニルベンゼン共重合体鎖とポリスチレン鎖をそれぞれのホモポリマーとして分別することができないことが示される。完全に溶媒分別されていることの検証のため以下の操作を行った。上記冷アセトン不溶ポリマーを用い、再度上記手順で溶媒分別を行い、冷アセトン不溶ポリマーを回収し、その1H−NMR測定を行った。得られたその組成(エチレン−1−ヘキセン−ジビニルベンゼン共重合体鎖とポリスチレン鎖の組成)に実質的に変化がないことが確認できる。実際には1回の溶媒分別で実質的に溶媒分別は完了している。
From another point of view, in this cloth copolymer, the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer chain and the aromatic vinyl compound polymer chain are bonded via the aromatic polyene unit (ethylene-1-as an example). It can be proved by the following observable phenomenon that the hexene-divinylbenzene copolymer chain and the polystyrene chain are bonded via the divinylbenzene unit). That is, even if the cloth copolymer is subjected to solvent separation using an appropriate good solvent and poor solvent, the contained ethylene-1-hexene-divinylbenzene copolymer chain and polystyrene chain are separated as their respective homopolymers. Can not do it. An example is shown below.
400 ml of acetone and a stirrer were placed in a large container, and the mixture was stirred while taking an ice bath on a magnetic stirrer. Toluene (40 ml) and cloth copolymer (4 g) were added to a separate container, and the mixture was heated and stirred to completely dissolve it. After dissolution, the hot solution was sucked up with a syringe and slowly added dropwise to the stirred cold acetone. After completion of the dropping, the precipitated acetone suspension containing the polymer was filtered under reduced pressure, and the cold acetone-insoluble polymer remaining on the filter was naturally dried and then vacuum dried at 60 ° C. overnight. The filtrate was transferred to an eggplant-shaped flask for an evaporator, the solvent was removed under reduced pressure with a rotary evaporator, and about 10 ml of a concentrated solution was taken out. The eggplant flask was washed several times with a small amount of acetone, and the washing liquid was added to the concentrated liquid. This was poured into about 1 L of vigorously stirred methanol to precipitate a cold acetone-soluble polymer, filtered under reduced pressure, and the polymer on the filter was naturally dried and then vacuum dried at 60 ° C. overnight. The amount of the cold acetone-soluble polymer is relatively small (about several mass% to 20 mass% with respect to the cloth copolymer used), and it can be confirmed by 1H-NMR measurement that it is a polystyrene homopolymer. On the other hand, the cold acetone insoluble content accounts for the majority (more than half), and when 1H-NMR of the cold acetone insoluble polymer is measured, both the ethylene-1-hexene-divinylbenzene copolymer chain and the polystyrene chain can be observed. , It is shown that the contained ethylene-1-hexene-divinylbenzene copolymer chain and polystyrene chain cannot be separated as their respective homopolymers. The following operation was performed to verify that the solvent was completely separated. Using the cold acetone insoluble polymer, the solvent was separated again according to the above procedure, the cold acetone insoluble polymer was recovered, and 1H-NMR measurement was carried out. It can be confirmed that the obtained composition (composition of ethylene-1-hexene-divinylbenzene copolymer chain and polystyrene chain) is substantially unchanged. In reality, the solvent separation is substantially completed by one solvent separation.
以上から本発明に用いられるクロス共重合体を規定する表現としては、クロス共重合体は、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖を有し、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖が芳香族ポリエンユニットを介して結合している構造を有し、グラフトスルー(grafting through)及び/またはグラフトフロム構造を含む重合体である。さらに好ましくは以下の(1)〜(3)の条件をすべて満たす共重合体である。
(1)配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の組成が、オレフィン含量15質量%以上50質量%以下、芳香族ポリエン含量0.01質量%以上1質量%以下、残部がエチレン含量であり、
(2)配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の重量平均分子量が10万以上60万以下であり、
(3)クロス化工程で得られるクロス共重合体に対する配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の質量割合が60〜95質量%である。
From the above, as an expression defining the cross polymer used in the present invention, the cross copolymer has an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer chain and an aromatic vinyl compound polymer chain, and the cloth copolymer has an ethylene-olefin. -A polymer having a structure in which an aromatic polyene copolymer chain and an aromatic vinyl compound polymer chain are bonded via an aromatic polyene unit, and includes a grafting through and / or a graft from structure. be. More preferably, it is a copolymer that satisfies all of the following conditions (1) to (3).
(1) The composition of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step is such that the olefin content is 15% by mass or more and 50% by mass or less, the aromatic polyene content is 0.01% by mass or more and 1% by mass or less. The rest is ethylene content,
(2) The weight average molecular weight of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step is 100,000 or more and 600,000 or less.
(3) The mass ratio of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step to the cloth copolymer obtained in the crossing step is 60 to 95% by mass.
さらに別な観点から、本クロス共重合体を説明する。本クロス共重合体は、配位重合工程とクロス化工程からなる重合工程を含む製造方法で得られ、配位重合工程として、シングルサイト配位重合触媒を用いてエチレンモノマー、オレフィンモノマーおよび芳香族ポリエンの共重合を行ってエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体を合成し、次にクロス化工程として、このエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体と芳香族ビニル化合物モノマーの共存下、アニオン重合開始剤又はラジカル重合開始剤を用いて重合され製造される共重合体である。クロス化工程において使用される芳香族ビニル化合物モノマーとしては、配位重合工程で重合液中に残留する未反応モノマーを用いても、これに新たに芳香族ビニル化合物モノマーを添加しても良い。重合液へのアニオン重合開始剤またはラジカル重合開始剤の添加により、アニオン重合またはラジカル重合が開始されるが、この場合重合液中に、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の芳香族ポリエンユニットと比較し、圧倒的に多く含まれる芳香族ビニル化合物モノマーから実質的にアニオン重合またはラジカル重合が開始し、芳香族ビニル化合物モノマーを重合しながら、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の芳香族ポリエンユニットのビニル基も共重合しつつ、重合は進行する。そのため、得られるクロス共重合体は、主鎖であるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体とクロス鎖である芳香族ビニル化合物重合体鎖がグラフトスルー形式で結合した構造(交差結合)が多く含まれると考えられる。 From yet another point of view, the present cloth copolymer will be described. This cloth copolymer is obtained by a production method including a polymerization step consisting of a coordination polymerization step and a crossing step, and as a coordination polymerization step, an ethylene monomer, an olefin monomer and an aromatic are used using a single-site coordination polymerization catalyst. Polyene copolymerization is carried out to synthesize an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer, and then as a crossing step, an anion is produced in the coexistence of this ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer and an aromatic vinyl compound monomer. A copolymer produced by polymerization using a polymerization initiator or a radical polymerization initiator. As the aromatic vinyl compound monomer used in the crossing step, an unreacted monomer remaining in the polymerization solution in the coordination polymerization step may be used, or an aromatic vinyl compound monomer may be newly added thereto. Anionic polymerization or radical polymerization is initiated by the addition of an anionic polymerization initiator or a radical polymerization initiator to the polymerization solution. In this case, the aromatic polyene unit of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer is contained in the polymerization solution. Compared with The polymerization proceeds while the vinyl group of the group polyene unit is also copolymerized. Therefore, many of the obtained cross copolymers have a structure (cross-bonding) in which an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer as a main chain and an aromatic vinyl compound polymer chain as a cross chain are bonded in a graft-through format. It is considered to be included.
以上から本発明に用いられるクロス共重合体を規定する表現としては、クロス共重合体は、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖を有し、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖が芳香族ポリエンユニットを介して結合している構造を有し、グラフトスルー及び/またはグラフトフロム構造を含む重合体である。本クロス共重合体には、比較的少量の芳香族ビニル化合物(ポリスチレン)ホモポリマーが含まれていても良い。さらに以下の(1)〜(3)の条件をすべて満たす共重合体であることが好ましい。
(1)配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の組成が、オレフィン含量15質量%以上50質量%以下、芳香族ポリエン含量0.01質量%以上1質量%以下、残部がエチレン含量であり、
(2)配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の重量平均分子量が10万以上60万以下であり、
(3)クロス化工程で得られるクロス共重合体に対する配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の質量割合が60〜95質量%である。
From the above, as an expression defining the cross polymer used in the present invention, the cross copolymer has an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer chain and an aromatic vinyl compound polymer chain, and the cloth copolymer has an ethylene-olefin. -A polymer having a structure in which an aromatic polyene copolymer chain and an aromatic vinyl compound polymer chain are bonded via an aromatic polyene unit, and includes a graft-through and / or a graft from structure. The cloth copolymer may contain a relatively small amount of aromatic vinyl compound (polystyrene) homopolymer. Further, it is preferable that the copolymer satisfies all of the following conditions (1) to (3).
(1) The composition of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step is such that the olefin content is 15% by mass or more and 50% by mass or less, the aromatic polyene content is 0.01% by mass or more and 1% by mass or less. The rest is ethylene content,
(2) The weight average molecular weight of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step is 100,000 or more and 600,000 or less.
(3) The mass ratio of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step to the cloth copolymer obtained in the crossing step is 60 to 95% by mass.
本クロス共重合体は、ポリプロピレン系樹脂及びオイルとの相溶性が良好であり、それ故、本発明の樹脂組成物は成分が良好に相溶し、オイルの染み出し(ブリードアウト)がなく、目的に応じ幅広い範囲でその軟質性を調整できるという特徴を示す。更に、低温でも一定の軟質性を維持し、高温でも一定の力学強度を維持することができる。 The cloth copolymer has good compatibility with polypropylene-based resins and oils. Therefore, the resin composition of the present invention has good compatibility with the components, and there is no oil bleeding out. It shows the feature that its softness can be adjusted in a wide range according to the purpose. Furthermore, it is possible to maintain a constant softness even at a low temperature and maintain a constant mechanical strength even at a high temperature.
本クロス共重合体は上記(1)〜(3)の条件をすべて満たすことで、クロス共重合体は、基本的に軟質であり、ポリプロピレン系樹脂やオイルとの良好な相溶性と相まって、本発明の樹脂組成物の原料として好適に使用できる。 When the cloth copolymer satisfies all the conditions (1) to (3) above, the cloth copolymer is basically soft and has good compatibility with polypropylene resins and oils. It can be suitably used as a raw material for the resin composition of the present invention.
エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の重量平均分子量が上記範囲を超えると成形加工性が低下する場合がある。配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の芳香族ポリエン含量が上記範囲未満だと本発明の樹脂組成物の力学物性が低下する場合がある。配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の芳香族ポリエン含量が上記範囲を超えると成形加工性が低下する場合がある。配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、1.5以上6以下が好ましく、1.5以上4以下がより好ましく、1.8以上3以下が最も好ましい。配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体のオレフィン含量が上記範囲未満だと、クロス共重合体の結晶性が高くなり、ポリプロピレン系樹脂との相溶性が低下し、樹脂組成物の軟質性が低下する場合がある。配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体のオレフィン含量が上記範囲を超えると得られる樹脂組成物の力学物性が低下する場合がある。 If the weight average molecular weight of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer exceeds the above range, the molding processability may decrease. If the aromatic polyene content of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step is less than the above range, the mechanical properties of the resin composition of the present invention may deteriorate. If the aromatic polyene content of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step exceeds the above range, the molding processability may decrease. The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step is preferably 1.5 or more and 6 or less, more preferably 1.5 or more and 4 or less, and 1.8 or more. 3 or less is most preferable. If the olefin content of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step is less than the above range, the crystallinity of the cross-polymer becomes high, the compatibility with the polypropylene-based resin decreases, and the resin The softness of the composition may decrease. If the olefin content of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step exceeds the above range, the mechanical properties of the obtained resin composition may decrease.
クロス化工程を経て最終的に得られるクロス共重合体に対する配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の質量割合は60〜95質量%が好ましい。クロス共重合体に対する配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の質量割合が上記範囲未満だと、ポリプロピレン系樹脂やオイルとの相溶性が低下し、樹脂組成物の軟質性が低下し、オイルがブリードアウトする場合がある。クロス共重合体に対する配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の質量割合が上記範囲を超えると得られる樹脂組成物の力学物性が低下する場合がある。 The mass ratio of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step to the cloth copolymer finally obtained through the crossing step is preferably 60 to 95% by mass. If the mass ratio of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step with respect to the cloth copolymer is less than the above range, the compatibility with the polypropylene resin or oil is lowered, and the resin composition is soft. The property may be reduced and the oil may bleed out. If the mass ratio of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step with respect to the cross copolymer exceeds the above range, the mechanical properties of the obtained resin composition may decrease.
クロス共重合体において、配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の組成は、オレフィン含量20質量%以上35質量%以下、芳香族ポリエン含量0.01質量%以上0.3質量%以下、残部がエチレン含量であることがより好ましい。本条件を満たすことにより、本発明の樹脂組成物は、更に高い耐熱性と力学物性を示すことができる。クロス共重合体中のオレフィン含量が上記範囲未満だと、低温で硬くなってしまい、上記−40℃の貯蔵弾性率条件を満たすことができない場合がある。クロス共重合体のオレフィン含量が上記範囲未満だと、エチレン連鎖由来の結晶性が増加するため、ポリプロピレン系樹脂との相溶性が低下して、上記140℃の貯蔵弾性率条件を満たすことができない場合がある。 In the cross-polymer, the composition of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step is such that the olefin content is 20% by mass or more and 35% by mass or less, and the aromatic polyene content is 0.01% by mass or more and 0. It is more preferable that the content is 3% by mass or less and the balance is ethylene content. By satisfying this condition, the resin composition of the present invention can exhibit higher heat resistance and mechanical characteristics. If the olefin content in the cloth copolymer is less than the above range, it becomes hard at a low temperature, and the above-mentioned storage elastic modulus condition of −40 ° C. may not be satisfied. If the olefin content of the cloth copolymer is less than the above range, the crystallinity derived from the ethylene chain increases, the compatibility with the polypropylene resin decreases, and the storage elastic modulus of 140 ° C. cannot be satisfied. In some cases.
更にクロス共重合体のDSC測定より40〜140℃の範囲に観察される結晶融解熱の総和は70J/g以下が好ましい。クロス鎖の芳香族ビニル化合物重合体鎖の分子量は、目的に合わせて適宜変更可能であり特に限定されないが、重量平均分子量(Mw)は1万以上15万以下が好ましく、2万以上10万以下がより好ましい。分子量分布(Mw/Mn)は1.0以上6.0以下が好ましい。クロス鎖の分子量は直接求めることが困難であるために、本明細書では、クロス共重合化されなかった芳香族ビニル化合物ホモポリマーの分子量と同一であるとして、溶媒分別等公知の適切な方法で分離して得た芳香族ビニル化合物ホモポリマーの分子量を用いて、クロス鎖の分子量を規定している。 Further, the total heat of fusion of crystals observed in the range of 40 to 140 ° C. from the DSC measurement of the cloth copolymer is preferably 70 J / g or less. The molecular weight of the aromatic vinyl compound polymer chain of the cross chain can be appropriately changed according to the purpose and is not particularly limited, but the weight average molecular weight (Mw) is preferably 10,000 or more and 150,000 or less, and 20,000 or more and 100,000 or less. Is more preferable. The molecular weight distribution (Mw / Mn) is preferably 1.0 or more and 6.0 or less. Since it is difficult to directly determine the molecular weight of the cross chain, in the present specification, it is assumed that the molecular weight is the same as that of the non-cross-copolymerized aromatic vinyl compound homopolymer, and a known appropriate method such as solvent separation is used. The molecular weight of the cross-chain is defined by using the molecular weight of the aromatic vinyl compound homopolymer obtained by separation.
最終的に得られるクロス共重合体に対する配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の質量割合が上記範囲未満だと、得られるクロス共重合体のポリプロピレン系樹脂やオイルとの相溶性が低下し、樹脂組成物の軟質性が失われたり、オイルがブリードアウトしたりするため、上記−40℃での貯蔵弾性率の条件を満たすことができない場合がある。 When the mass ratio of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step with respect to the finally obtained cloth copolymer is less than the above range, the obtained cloth copolymer with polypropylene resin or oil Since the compatibility of the resin composition is lowered, the softness of the resin composition is lost, and the oil bleeds out, the above-mentioned condition of storage elasticity at −40 ° C. may not be satisfied.
<ポリプロピレン系樹脂>
ポリプロピレン系樹脂とはプロピレンを主体とする重合体である。好ましくはホモポリプロピレン(ホモPP)、ブロックポリプロピレン(ブロックPP)、ランダムポリプロピレン或いはこれらの混合物である。樹脂組成物の耐熱性や剛性の点で、ホモポリプロピレンが好ましい。立体規則性はアイソタクティックでもシンジオタクティックでもよいが、樹脂組成物の耐熱性や剛性の点で、アイソタクティックが好ましい。ホモポリプロピレンやブロックポリプロピレンについては、例えば、特開平11−29690号公報、特開平11−29669号公報に記載してあるものも好適に使用できる。
<Polypropylene resin>
The polypropylene-based resin is a polymer mainly composed of propylene. Preferably, it is homopolypropylene (homoPP), block polypropylene (blockPP), random polypropylene or a mixture thereof. Homopolypropylene is preferable in terms of heat resistance and rigidity of the resin composition. The stereoregularity may be isotactic or syndiotactic, but isotactic is preferable in terms of heat resistance and rigidity of the resin composition. As the homopolypropylene and block polypropylene, for example, those described in JP-A-11-29690 and JP-A-11-29669 can also be preferably used.
<オイル>
オイルとしては、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、又は、芳香族系オイルや流動パラフィン等の鉱物油系オイル、シリコンオイル、ヒマシ油、アマニ油、オレフィン系ワックス、鉱物系ワックス等のオイルが好ましい。オイルの中では、パラフィン系及び/又はナフテン系が好ましい。これらは出光興産株式会社から、ダイアナプロセスオイルとして入手できる。
<Oil>
As the oil, paraffin-based oil, naphthen-based oil, mineral oil-based oil such as aromatic oil and liquid paraffin, silicon oil, castor oil, flaxseed oil, olefin-based wax, and mineral-based wax are preferable. Among the oils, paraffin-based and / or naphthenic-based oils are preferable. These are available as Diana process oils from Idemitsu Kosan Co., Ltd.
ポリプロピレン系樹脂の使用量は、クロス共重合体100質量部に対して、10〜100質量部が好ましく、20〜90質量部がより好ましい。オイルの使用量は、クロス共重合体100質量部に対して、20〜200質量部が好ましく、40〜180質量部が好ましく、110〜160質量部が最も好ましい。ポリプロピレン系樹脂がこれより多い場合、或いは、オイルがこれより少ない場合、得られる樹脂組成物の軟質性が失われてしまう場合がある。ポリプロピレン系樹脂がこれより少ない場合、或いは、オイルがこれより多い場合、得られる樹脂組成物の耐熱性や力学物性が低下したり、オイルがブリードアウトしたりする場合がある。 The amount of the polypropylene-based resin used is preferably 10 to 100 parts by mass, more preferably 20 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cloth copolymer. The amount of oil used is preferably 20 to 200 parts by mass, preferably 40 to 180 parts by mass, and most preferably 110 to 160 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cloth copolymer. If the polypropylene-based resin is more than this, or if the oil is less than this, the softness of the obtained resin composition may be lost. If the amount of polypropylene-based resin is less than this, or if the amount of oil is more than this, the heat resistance and mechanical characteristics of the obtained resin composition may decrease, or the oil may bleed out.
以下最終的に得られる本発明の樹脂組成物の軟質性、耐熱性、耐寒性、力学物性の観点から上記の規定を説明する。本発明の樹脂組成物は、軟質性、耐寒性、耐熱性を有するため、熱可塑性エラストマーとして極めて有用である。具体的には低温下でも一定の軟質性を維持する、軟質耐寒性エラストマーという特徴を有する。具体的には本発明の樹脂組成物において、粘弾性測定で得られる貯蔵弾性率が−40℃で7×108Pa以下であることが好ましい。これは、本発明のクロス共重合体自身が低いガラス転移温度を有することに加え、オイルとの良好な相溶性を有するためである。本発明の樹脂組成物は、高温でも一定以上の弾性率や強度を維持し、溶融や流動を起こしにくいという、軟質耐熱性エラストマーの特徴を有している。具体的には本発明の樹脂組成物において、粘弾性測定で得られる貯蔵弾性率が140℃で1×105Pa以上であることが好ましい。これは、用いられるクロス共重合体がポリプロピレン系樹脂と良好な相溶性を有するためと考えられる。 Hereinafter, the above provisions will be described from the viewpoints of softness, heat resistance, cold resistance, and mechanical characteristics of the finally obtained resin composition of the present invention. Since the resin composition of the present invention has softness, cold resistance, and heat resistance, it is extremely useful as a thermoplastic elastomer. Specifically, it has the characteristic of a soft cold-resistant elastomer that maintains a certain degree of softness even at low temperatures. In the resin composition of the concrete to the present invention, it is preferable that the storage modulus obtained in viscoelasticity measurement is not more than 7 × 10 8 Pa at -40 ° C.. This is because the cloth copolymer of the present invention itself has a low glass transition temperature and also has good compatibility with oil. The resin composition of the present invention has the characteristics of a soft heat-resistant elastomer, which maintains an elastic modulus and strength of a certain level or higher even at a high temperature and is unlikely to melt or flow. Specifically in the resin composition of the present invention, it is preferable that the storage modulus obtained in viscoelasticity measurement is 1 × 10 5 Pa or more at 140 ° C.. It is considered that this is because the cloth copolymer used has good compatibility with the polypropylene resin.
本発明の樹脂組成物は軟質でありながら良好な力学物性を有する。具体的には引張弾性率1〜30MPa、破断伸び300〜2000%、破断強度1〜50MPaであることが好ましい。 The resin composition of the present invention is soft but has good mechanical characteristics. Specifically, it is preferable that the tensile elastic modulus is 1 to 30 MPa, the breaking elongation is 300 to 2000%, and the breaking strength is 1 to 50 MPa.
本発明の樹脂組成物の耐熱性は、具体的には粘弾性測定で得られる貯蔵弾性率が140℃で3×105Pa以上であることがより好ましい。本発明の樹脂組成物の力学物性は、引張弾性率1〜30MPa、破断伸び700〜2000%、破断強度5〜50MPaであることがより好ましい。 Heat-resistant resin composition of the present invention is more preferably specifically storage modulus obtained in viscoelasticity measurement is 3 × 10 5 Pa or more at 140 ° C.. The mechanical properties of the resin composition of the present invention are more preferably 1 to 30 MPa in tensile elastic modulus, 700 to 2000% in elongation at break, and 5 to 50 MPa in strength at break.
本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、その他の樹脂、エラストマー、ゴムを本発明の目的を阻害しない範囲で添加することができる。又、一般的に樹脂組成物に添加される公知のフィラ−や安定剤、老化防止剤、耐光性向上剤、紫外線吸収剤、軟化剤、滑剤、加工助剤、着色剤、帯電防止剤、防曇剤、ブロッキング防止剤、結晶核剤、発泡剤等を用いることができる。 If necessary, other resins, elastomers, and rubbers can be added to the resin composition of the present invention as long as the object of the present invention is not impaired. In addition, known fillers and stabilizers, anti-aging agents, light-resistant improvers, ultraviolet absorbers, softeners, lubricants, processing aids, colorants, antistatic agents, and anti-fog agents, which are generally added to resin compositions. Anti-fog agents, anti-blocking agents, crystal nucleating agents, foaming agents and the like can be used.
本発明の樹脂組成物を製造するには、公知の適当な混練法を用いることができる。例えば、単軸、二軸のスクリュー押出機、バンバリー型ミキサー、プラストミル、コニーダー、加熱ロール等で溶融混合を行うことができる。溶融混合を行う前に、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、スーパーミキサー、タンブラー等で各原料を均一に混合してもよい。溶融混練温度はとくに制限はないが、100〜300℃が好ましく、150〜250℃がより好ましい。 In order to produce the resin composition of the present invention, a known suitable kneading method can be used. For example, melt mixing can be performed with a single-screw or twin-screw screw extruder, a Banbury type mixer, a plast mill, a conider, a heating roll, or the like. Before performing melt mixing, each raw material may be uniformly mixed with a Henschel mixer, a ribbon blender, a super mixer, a tumbler, or the like. The melt-kneading temperature is not particularly limited, but is preferably 100 to 300 ° C, more preferably 150 to 250 ° C.
本発明の樹脂組成物の成形法としては、真空成形、射出成形、ブロー成形、押出し成形等公知の成形法を用いることができる。 As a molding method for the resin composition of the present invention, known molding methods such as vacuum forming, injection molding, blow molding, and extrusion molding can be used.
以上、本発明の実施の形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted.
以下、本発明を実施例により更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[分析、評価方法]
実施例で得られた共重合体の分析は以下の手段によって実施した。
[Analysis and evaluation method]
The analysis of the copolymer obtained in the examples was carried out by the following means.
(1H−NMRスペクトル)
共重合体中のオレフィン、芳香族ビニル化合物の各ユニット含量の決定は、1H−NMRで行い、機器は日本電子社製α−500及びBRUCKER社製AC−250を用いた。重1,1,2,2−テトラクロロエタンに溶解し、室温で溶解する場合は室温で測定し、室温で溶解しない場合は80〜100℃で測定した。公知の手法により、得られた各ユニット由来のピークの面積を比較して各ユニット含量や組成を求めた。クロス化工程を経て最終的に得られるクロス共重合体に含まれる、配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の質量割合も、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の組成とクロス共重合体の組成を比較することで求めた。クロス化工程で得られる芳香族ビニル重合体の質量%も同様にして求めた。
( 1 1 H-NMR spectrum)
The content of each unit of the olefin and the aromatic vinyl compound in the copolymer was determined by 1 H-NMR, and α-500 manufactured by JEOL Ltd. and AC-250 manufactured by BRUCKER were used as instruments. When it was dissolved in 1,1,2,2-tetrachloroethane and dissolved at room temperature, it was measured at room temperature, and when it was not dissolved at room temperature, it was measured at 80 to 100 ° C. The content and composition of each unit were determined by comparing the area of the peaks derived from each of the obtained units by a known method. The mass ratio of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step contained in the cloth copolymer finally obtained through the crossing step is also the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer. It was determined by comparing the composition of the above and the composition of the cross copolymer. The mass% of the aromatic vinyl polymer obtained in the crossing step was also determined in the same manner.
(ガスクロマトグラフィ分析)
樹脂中の芳香族ポリエン重合体の含量は、ガスクロマトグラフィ分析により求めた重合液中の未反応ジビニルベンゼン量と重合に用いたジビニルベンゼン量の差から求めた。
(Gas chromatography analysis)
The content of the aromatic polyene polymer in the resin was determined from the difference between the amount of unreacted divinylbenzene in the polymerization solution determined by gas chromatography analysis and the amount of divinylbenzene used for the polymerization.
(分子量測定)
分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)を求めた。測定は以下の条件で行った。
カラム:TSK−GEL MultiporeHXL-M φ7.8×300mm(東ソー社製)を2本直列に繋いで用いた。
カラム温度:40℃
検出器:RI
溶媒:THF
送液流量:1.0ml/min.
サンプル濃度:0.1wt/vol%
サンプル注入量:100μL
室温でTHF溶媒に不溶であるポリマーの分子量は、高温GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて標準ポリスチレン換算の重量平均分子量を求めた。東ソー社製HLC−8121GPC/HTを用い、カラムはTSKgelGMHHR−H(20)HT、φ7.8×300mm3本、オルトジクロロベンゼン、又はトリクロロベンゼンを溶媒とし140℃で測定した。
検出器:RI
サンプル濃度:0.1質量/体積%
サンプル注入量:100μL
送液流量:1.0ml/min.
(Molecular weight measurement)
For the molecular weight, GPC (gel permeation chromatography) was used to determine the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) in terms of standard polystyrene. The measurement was performed under the following conditions.
Column: TSK-GEL Multipore HXL-M φ7.8 × 300 mm (manufactured by Tosoh Corporation) was used by connecting two in series.
Column temperature: 40 ° C
Detector: RI
Solvent: THF
Liquid flow rate: 1.0 ml / min.
Sample concentration: 0.1 wt / vol%
Sample injection volume: 100 μL
For the molecular weight of the polymer insoluble in the THF solvent at room temperature, the weight average molecular weight in terms of standard polystyrene was determined using high temperature GPC (gel permeation chromatography). Using HLC-8121GPC / HT manufactured by Tosoh Corporation, the column was measured at 140 ° C. using TSKgelGMHHR-H (20) HT, 3 φ7.8 × 300 mm, ortodichlorobenzene or trichlorobenzene as a solvent.
Detector: RI
Sample concentration: 0.1 mass / volume%
Sample injection volume: 100 μL
Liquid flow rate: 1.0 ml / min.
(DSC測定)
DSC測定は、セイコー電子社製DSC6200を用い、窒素気流下で行った。即ち、樹脂10mgを用い、アルミナ10mgをレファレンスとして、アルミニウムパンを用い、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分で室温から240℃まで昇温した後に20℃/分で−120℃まで冷却した。その後240℃まで昇温速度10℃/分で昇温しながらDSC測定を行い、融点、結晶融解熱及びガラス転移点を求めた。
(DSC measurement)
The DSC measurement was performed using a DSC6200 manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd. under a nitrogen air flow. That is, 10 mg of resin was used, 10 mg of alumina was used as a reference, and an aluminum pan was used. The temperature was raised from room temperature to 240 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min and then cooled to −120 ° C. at 20 ° C./min. .. After that, DSC measurement was performed while raising the temperature to 240 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min to determine the melting point, heat of fusion of crystals, and glass transition point.
(MFR測定)
JIS K7210に準じ、200℃でのMFRを測定した。尚、荷重は98Nの条件にて測定した。
(MFR measurement)
The MFR at 200 ° C. was measured according to JIS K7210. The load was measured under the condition of 98N.
(サンプルシ−ト作製)
物性評価用の試料は加熱プレス法(温度250℃、時間5分間、圧力50kg/cm2)により成形した各種厚さ(0.3、1.0、2.0mm)のシートを用いた。
(Preparation of sample sheet)
As the sample for physical property evaluation, sheets of various thicknesses (0.3, 1.0, 2.0 mm) formed by a heating press method (temperature 250 ° C., time 5 minutes, pressure 50 kg / cm 2) were used.
(粘弾性測定:貯蔵弾性率)
加熱プレス法により得た厚み約0.3mmのフィルムから測定用サンプル(8mm×50mm)を切り出し、動的粘弾性測定装置(レオメトリックス社RSA−III)を使用し、周波数1Hz、温度領域−50℃〜+250℃の範囲で測定し、貯蔵弾性率を求めた。
測定に関わるその他測定パラメ−タ−は以下の通りである。
測定周波数1Hz
昇温速度4℃/分
サンプル測定長10mm
Test Type = Dynamic Temperature Ramp (DTempRamp)
Initial Static Force 5.0g
Auto Tension Sensitivity 1.0g
Max Auto Tension Rate 0.033mm/s
Max Applied Strain 1.5%
Min Allowed Force 1.0g
(Viscoelasticity measurement: storage elastic modulus)
A measurement sample (8 mm x 50 mm) was cut out from a film having a thickness of about 0.3 mm obtained by the heat press method, and a dynamic viscoelasticity measuring device (Reometrics RSA-III) was used to measure the frequency at 1 Hz and the temperature range at -50. The storage elastic modulus was determined by measuring in the range of ° C. to + 250 ° C.
Other measurement parameters related to the measurement are as follows.
Measurement frequency 1Hz
Temperature rise rate 4 ° C / min Sample measurement length 10 mm
Test Type = Dynamic Temperature Ramp (DTempRamp)
Initial Static Force 5.0g
Auto Tension Sensitivity 1.0g
Max Auto Tension Rate 0.033mm / s
Max Applied Strain 1.5%
Min Allowed Force 1.0g
(引張試験:引張弾性率、破断点伸び(破断伸び)、破断点強度(破断強度))
JIS K6251に準拠し、1.0mm厚さシートを2号1/2号型テストピース形状にカットし、島津製作所AGS−100D型引張試験機を用い、23±1℃の条件にて引張速度500mm/minにて測定した。
(Tensile test: tensile elastic modulus, breaking point elongation (breaking elongation), breaking point strength (breaking strength))
In accordance with JIS K6251, a 1.0 mm thick sheet is cut into a No. 2 1/2 type test piece shape, and a tensile speed of 500 mm is used under the conditions of 23 ± 1 ° C using a Shimadzu AGS-100D type tensile tester. Measured at / min.
[原料の調整]
(i)触媒A
ジフェニルメチレン(フルオレニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド(下記の一般式(4)を参照)は、J.Am.Chem.Soc.,110,6255(1988)記載の製造方法を参考にし、ジフェニルフルベンとフルオレンを配位子原料として合成した。
[Adjustment of raw materials]
(I) Catalyst A
Diphenylmethylene (fluorenyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride (see general formula (4) below) is described by J. Mol. Am. Chem. Soc. , 110, 6255 (1988), and diphenylfulvene and fluorene were synthesized as ligand raw materials with reference to the production method.
[実施例A](クロス共重合体の製造)
触媒として触媒A(ジフェニルメチレン(フルオレニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド)を用い、以下のように実施した。
[Example A] (Production of cross copolymer)
A catalyst A (diphenylmethylene (fluorenyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride) was used as a catalyst, and the procedure was carried out as follows.
表1に示す重合条件において、攪拌機、加熱冷却用ジャケット付き50L第一重合缶を使用し、シクロヘキサン溶媒21.3kg、1−ヘキセンモノマー(出光興産社製リニアレン)1.8kg及びジビニルベンゼン(DVB)79mmolを仕込み、内温40℃にて加熱攪拌した。乾燥窒素ガスを約100Lバブリングして系内及び重合液の水分をパージした。次いで、内温を約60℃に昇温し、トリイソブチルアルミニウム30mmolを加え、更にMAO(東ソーファインケム社製モデファイドMAO:MMAO)50mmolを加え、直ちにエチレンを導入した。重合缶圧力が0.85MPa(0.75MPaG)で安定した後に、オートクレーブ上に設置した触媒タンクから、トリイソブチルアルミニウム1mmol、ジフェニルメチレン(フルオレニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド70μmolを含むトルエン溶液30mlからなる触媒液をオ−トクレーブ中に加えて配位重合工程を開始した。内温を65℃、圧力は0.85MPaに維持しながら重合を実施した。所定のエチレン積算流量(1100L)でエチレン供給を停止、圧力を開放しつつオートクレーブの内温を65℃に維持した。重合液の少量(数十ml)をサンプリングし、メタノールに混合してポリマーを析出させることにより配位重合工程のポリマーサンプルを得た。本サンプリング液より、配位重合工程でのポリマー収量、組成、分子量を求めた。重合液を、攪拌機、加熱冷却用ジャケット付き50L第二重合缶に移送し、重合缶にスチレンモノマー1.0kgを加えて十分攪拌混合した後に、n−ブチルリチウム(BuLi)180mmolを添加し、65〜70℃を維持しながらクロス化工程(アニオン重合工程)を行うことでクロス共重合体を合成し、クロス共重合体の収量を求めた。得られた重合液を激しく攪拌した大量のメタノール液中に少量ずつ投入して、クロス共重合体を回収した。このクロス共重合体を、室温で1昼夜風乾した後に80℃、真空中、質量変化が認められなくなるまで乾燥した。 Under the polymerization conditions shown in Table 1, a stirrer and a 50 L first polymerization can with a jacket for heating and cooling were used, 21.3 kg of cyclohexane solvent, 1.8 kg of 1-hexene monomer (Linearene manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and divinylbenzene (DVB). 79 mmol was charged, and the mixture was heated and stirred at an internal temperature of 40 ° C. About 100 L of dry nitrogen gas was bubbled to purge the water content in the system and the polymer solution. Next, the internal temperature was raised to about 60 ° C., 30 mmol of triisobutylaluminum was added, 50 mmol of MAO (modified MAO: MMAO manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was further added, and ethylene was immediately introduced. After the polymerization can pressure was stabilized at 0.85 MPa (0.75 MPaG), 30 ml of a toluene solution containing 1 mmol of triisobutylaluminum and 70 μmol of diphenylmethylene (fluorenyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride from a catalyst tank installed on an autoclave. A catalyst solution consisting of the above was added to the autoclave to start the coordination polymerization step. Polymerization was carried out while maintaining the internal temperature at 65 ° C. and the pressure at 0.85 MPa. The ethylene supply was stopped at a predetermined ethylene integrated flow rate (1100 L), and the internal temperature of the autoclave was maintained at 65 ° C. while releasing the pressure. A small amount (several tens of ml) of the polymerization solution was sampled and mixed with methanol to precipitate a polymer, thereby obtaining a polymer sample in the coordination polymerization step. From this sampling solution, the polymer yield, composition, and molecular weight in the coordination polymerization step were determined. The polymerization solution was transferred to a 50 L second polymerization can with a stirrer and a jacket for heating and cooling, 1.0 kg of styrene monomer was added to the polymerization can, and the mixture was sufficiently stirred and mixed, and then 180 mmol of n-butyllithium (BuLi) was added to 65. A cross copolymer was synthesized by performing a crossing step (anionic polymerization step) while maintaining ~ 70 ° C., and the yield of the cross copolymer was determined. The obtained polymerization solution was poured little by little into a large amount of methanol solution that was vigorously stirred to recover the cross copolymer. The cloth copolymer was air-dried at room temperature for one day and night, and then dried at 80 ° C. in vacuum until no change in mass was observed.
[実施例B、C]
実施例Aと同様の手順で、表1に示す重合条件で重合を実施した。
[Examples B and C]
Polymerization was carried out under the polymerization conditions shown in Table 1 in the same procedure as in Example A.
各実施例の配位重合工程で得られたエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体、及び、クロス化工程を経て得られたクロス共重合体の分析結果を表2に、クロス共重合体の評価結果を表3に示す。実施例A〜Cで得られたクロス共重合体は何れも本発明のクロス共重合体の条件を満たしている。本実施例A〜Cで得られたクロス共重合体のジビニルベンゼンユニットのビニル基水素(プロトン)ピーク強度(面積)が、配位重合工程で得られたエチレンースチレンージビニルベンゼン共重合体のジビニルベンゼンユニットの同ピーク強度(面積)と比較して20%未満であった。実際にはジビニルベンゼンユニットのビニル基の水素(プロトン)ピークはアニオン重合後のクロス共重合体では実質的に消失していた。 Table 2 shows the analysis results of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step of each example and the cross copolymer obtained through the crossing step. The evaluation results are shown in Table 3. All of the cross copolymers obtained in Examples A to C satisfy the conditions of the cross copolymer of the present invention. The vinyl group hydrogen (proton) peak intensity (area) of the divinylbenzene unit of the cross-polymers obtained in Examples A to C is that of the ethylene-styrene-divinylbenzene copolymer obtained in the coordination polymerization step. It was less than 20% as compared with the same peak intensity (area) of the divinylbenzene unit. In reality, the hydrogen (proton) peak of the vinyl group of the divinylbenzene unit was substantially eliminated in the cross-polymer after anionic polymerization.
(実施例1〜6、比較例1〜3)
以下のようにして、クロス共重合体、ポリプロピレン、オイルを含有する樹脂組成物を得た。
ブラベンダ−プラスチコ−ダ−(ブラベンダ−社製PL2000型)を使用し、実施例A〜Cで得られたクロス共重合体、ホモポリプロピレン(プライムポリマー社製J106G)及びオイル(パラフィン系オイル、出光興産株式会社製PW−100)を表4に示す配合(質量部)で調製した。合計約45gの樹脂組成物を、200℃、回転速度100回/分、10分間混練し、サンプルを作製した。オイルは事前に不定形クラム状のクロス共重合体に室温で一昼夜吸収させてから混練に用いた。酸化防止剤としてはヒンダードフェノール系酸化防止剤(BASF社製Irg1076)を用いた。
(Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 3)
A resin composition containing a cloth copolymer, polypropylene, and oil was obtained as follows.
Using Brabender-Plasticcoder (PL2000 type manufactured by Brabender Co., Ltd.), the cross copolymers, homopolypropylene (J106G manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.) and oils (paraffin-based oil, Idemitsu Kosan Co., Ltd.) obtained in Examples A to C were used. PW-100) manufactured by Co., Ltd. was prepared with the formulation (part by mass) shown in Table 4. A total of about 45 g of the resin composition was kneaded at 200 ° C. and a rotation speed of 100 times / minute for 10 minutes to prepare a sample. The oil was previously absorbed into an amorphous crumb-shaped cloth copolymer at room temperature for 24 hours and then used for kneading. As the antioxidant, a hindered phenolic antioxidant (Irg1076 manufactured by BASF) was used.
比較例として、本発明のクロス共重合体の代わりに、市販のSEBS(ポリスチレン-ポリ(エチレン/プロピレン)ブロック-ポリスチレン、旭化成社、H−1053、スチレン含量29wt%)、公知文献記載のクロス共重合体(WO2007/139116号公報に従って得られたクロス共重合体(主鎖エチレン-スチレン-ジビニルベンゼン共重合体、主鎖スチレン含量24モル%、ジビニルベンゼン含量0.05モル%、クロス鎖ポリスチレン、ポリスチレン含量26質量%、200℃、加重98NでのMFR、23g/10min.))を使用し、実施例と同様に樹脂組成物を得た。オイルは実施例と同様に不定形クラム状のこれらの樹脂に室温で一昼夜吸収させてから混練に用いた。 As a comparative example, instead of the cloth copolymer of the present invention, commercially available SEBS (polystyrene-poly (ethylene / propylene) block-polystyrene, Asahi Kasei Co., Ltd., H-1053, styrene content 29 wt%) and the cloth described in known literature are used. Polymer (cross-polymer obtained according to WO2007 / 139116 (main chain ethylene-styrene-divinylbenzene copolymer, main chain styrene content 24 mol%, divinylbenzene content 0.05 mol%, cross chain polystyrene, Using a polystyrene content of 26% by mass, MFR at 200 ° C. and a weight of 98N, 23 g / 10 min.)), A resin composition was obtained in the same manner as in Examples. The oil was absorbed in these amorphous crumb-shaped resins at room temperature for a whole day and night as in the examples, and then used for kneading.
実施例、比較例で得られた樹脂組成物の物性を表4に示す。表中、例えば、3.2E+08は3.2×108を示し、5.2E+06は5.2×106を示す。 Table 4 shows the physical characteristics of the resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples. In the table, for example, 3.2E + 08 indicates a 3.2 × 10 8, 5.2E + 06 indicates a 5.2 × 10 6.
本発明の樹脂組成物は、軟質性、耐熱性、耐寒性、力学物性が良好であった。市販の水添ブロック共重合体(SEBS)を使用したり、公知文献記載のクロス共重合体を使用したりした場合、オイルのブリードアウト(染み出し)が激しく、それ以上の物性測定は行わなかった(比較例4〜6)。 The resin composition of the present invention had good softness, heat resistance, cold resistance, and mechanical characteristics. When a commercially available hydrogenated block copolymer (SEBS) or a cloth copolymer described in a known document is used, the oil bleeds out severely and no further measurement of physical properties is performed. (Comparative Examples 4 to 6).
特に本発明として最も好ましい条件、即ち配位重合工程で得られるエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の組成が、オレフィン含量20質量%以上35質量%以下、芳香族ポリエン含量0.01質量%以上0.3質量%以下、残部がエチレン含量であるクロス共重合体である実施例A及びCのクロス共重合体を用いた樹脂組成物(実施例1〜4及び6)は、より高い耐熱性、具体的には粘弾性測定で得られる貯蔵弾性率が140℃で3×105Pa以上を示し、力学物性は、引張弾性率1〜30MPa、破断伸び700〜2000%、破断強度5〜50MPaの範囲を満たした。 In particular, the most preferable conditions for the present invention, that is, the composition of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer obtained in the coordination polymerization step is 20% by mass or more and 35% by mass or less of the olefin content, and 0.01% by mass of the aromatic polyene content. Resin compositions using the cross-polymers of Examples A and C (Examples 1 to 4 and 6), which are cross-polymers having an ethylene content of 0.3% by mass or less and the balance being ethylene content, have higher heat resistance. sex, specifically storage modulus is obtained by viscoelasticity measurement indicates 3 × 10 5 or more Pa at 140 ° C., mechanical properties are the tensile modulus 1 to 30 MPa, elongation at break from 700 to 2000%, a breaking strength 5 The range of 50 MPa was satisfied.
本発明の樹脂組成物は、クロス共重合体、ポリプロピレン系樹脂、オイルとの相溶性が良いため、力学物性や耐熱性が向上し、オイルがブリードアウトしない。たりするという課題があった。本発明のクロス共重合体は、ソフトセグメントのガラス転移温度が比較的低いため、低温で硬くならず、オイルと混練してもブリードアウトしにくい。
Since the resin composition of the present invention has good compatibility with the cloth copolymer, polypropylene resin, and oil, the mechanical properties and heat resistance are improved, and the oil does not bleed out. There was a problem of doing things. Since the cross-polymer of the present invention has a relatively low glass transition temperature in the soft segment, it does not harden at a low temperature and does not easily bleed out even when kneaded with oil.
Claims (7)
ここでクロス共重合体とは、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖を有する共重合体であり、エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体鎖と芳香族ビニル化合物重合体鎖が芳香族ポリエンユニットを介して結合している共重合体であり、
クロス共重合体が更に以下の条件
(1)エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の組成が、オレフィン含量15質量%以上50質量%以下、芳香族ポリエン含量0.01質量%以上1質量%以下、残部がエチレン含量であり、
(2)エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の重量平均分子量が10万以上60万以下であり、
(3)クロス化工程で得られるクロス共重合体に対するエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の質量割合が60〜95質量%である
ことを満たす。 A resin composition containing 100 parts by mass of a cloth copolymer, 10 to 100 parts by mass of a polypropylene resin, and 110 to 200 parts by mass of an oil.
Here, the cross-polymer is a copolymer having an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer chain and an aromatic vinyl compound polymer chain, and is an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer chain and an aromatic. A polymer in which a vinyl compound polymer chain is bonded via an aromatic polyene unit.
The conditions for the cross copolymer are as follows: (1) The composition of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer is 15% by mass or more and 50% by mass or less, and the aromatic polyene content is 0.01% by mass or more and 1% by mass. Below, the balance is the ethylene content,
(2) The weight average molecular weight of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer is 100,000 or more and 600,000 or less.
(3) Satisfy that the mass ratio of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer to the cross copolymer obtained in the crossing step is 60 to 95% by mass.
前記貯蔵弾性率は、以下の条件:
測定用サンプル;前記樹脂組成物から加熱プレス法により得た8mm×50mm、厚み0.3mmのフィルム
温度領域;−50℃〜+250℃
測定周波数;1Hz
昇温速度;4℃/分
サンプル測定長;10mm
Test Type;Dynamic Temperature Ramp (DTempRamp)
Initial Static Force;5.0g
Auto Tension Sensitivity;1.0g
Max Auto Tension Rate;0.033mm/s
Max Applied Strain;1.5%
Min Allowed Force;1.0g
で測定される、請求項1に記載の樹脂組成物。 The storage elastic modulus at −40 ° C. is 7 × 10 8 Pa or less, and the storage elastic modulus at 140 ° C. is 1 × 10 5 Pa or more.
The storage elastic modulus is determined by the following conditions:
Measurement sample; 8 mm × 50 mm obtained by heat-pressing method from the resin composition, Thickness 0. 3 mm film temperature range; -50 ° C to + 250 ° C
Measurement frequency: 1Hz
Temperature rise rate: 4 ° C / min Sample measurement length: 10 mm
Test Type; Dynamic Temperature Ramp (DTempRamp)
Initial Static Force; 5.0g
Auto Tension Sensitivity; 1.0g
Max Auto Tension Rate; 0.033mm / s
Max Applied Strain; 1.5%
Min Allowed Force; 1.0g
The resin composition according to claim 1, which is measured in.
前記引張弾性率、破断伸び及び破断強度は、JIS K6251に準拠し、以下の条件:
前記樹脂組成物から製造されたシートの厚さ;1.0mm
前記シートのテストピース形状;2号1/2号型
温度;23±1℃
引張速度;500mm/min
で測定される、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。 The tensile elastic modulus is 1 to 30 MPa, the breaking elongation is 300 to 2000%, and the breaking strength is 1 to 50 MPa.
The tensile elastic modulus, elongation at break and strength at break are in accordance with JIS K6251, and the following conditions are:
Thickness of sheet produced from the resin composition; 1.0 mm
Test piece shape of the sheet; No. 2 1/2 type temperature; 23 ± 1 ° C
Tensile rate; 500 mm / min
The resin composition according to claim 1 or 2, which is measured in.
前記引張弾性率、破断伸び及び破断強度は、JIS K6251に準拠し、以下の条件:
前記樹脂組成物から製造されたシートの厚さ;1.0mm
前記シートのテストピース形状;2号1/2号型
温度;23±1℃
引張速度;500mm/min
で測定される、請求項1〜4のうちの1項に記載の樹脂組成物。 The tensile elastic modulus is 1 to 30 MPa, the breaking elongation is 700 to 2000%, and the breaking strength is 5 to 50 MPa.
The tensile elastic modulus, elongation at break and strength at break are in accordance with JIS K6251, and the following conditions are:
Thickness of sheet produced from the resin composition; 1.0 mm
Test piece shape of the sheet; No. 2 1/2 type temperature; 23 ± 1 ° C
Tensile rate; 500 mm / min
The resin composition according to claim 1, wherein the resin composition is measured in 1.
ここでクロス共重合体は配位重合工程とクロス化工程からなる重合工程により得られる共重合体であり、配位重合工程として、シングルサイト配位重合触媒を用いてエチレンモノマー、炭素数3〜12のオレフィンモノマー及び芳香族ポリエンの共重合を行ってエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体を合成し、次にクロス化工程として、このエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体と芳香族ビニル化合物モノマーの共存下、アニオン重合開始剤又はラジカル重合開始剤を用いて重合する製造方法で得られる共重合体であり、
クロス共重合体が更に以下の条件
(1)エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の組成が、オレフィン含量15質量%以上50質量%以下、芳香族ポリエン含量0.01質量%以上1質量%以下、残部がエチレン含量であり、
(2)エチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の重量平均分子量が10万以上60万以下であり、
(3)クロス化工程で得られるクロス共重合体に対するエチレン−オレフィン−芳香族ポリエン共重合体の質量割合が60〜95質量%である
ことを満たす、製造方法。 The method for producing a resin composition according to claim 1, wherein 100 parts by mass of the cloth copolymer, 10 to 100 parts by mass of the polypropylene resin, and 110 to 200 parts by mass of the oil are kneaded.
Here, the cross-polymer is a copolymer obtained by a polymerization step consisting of a coordination polymerization step and a crossing step, and as a coordination polymerization step, an ethylene monomer using a single-site coordination polymerization catalyst and having 3 to 3 carbon atoms. Copolymerization of 12 olefin monomers and aromatic polyene is carried out to synthesize an ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer, and then, as a crossing step, this ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer and aromatic vinyl are used. A copolymer obtained by a production method in which an anionic polymerization initiator or a radical polymerization initiator is used to polymerize in the coexistence of a compound monomer.
The conditions for the cross copolymer are as follows: (1) The composition of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer is 15% by mass or more and 50% by mass or less, and the aromatic polyene content is 0.01% by mass or more and 1% by mass. Below, the balance is the ethylene content,
(2) The weight average molecular weight of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer is 100,000 or more and 600,000 or less.
(3) A production method satisfying that the mass ratio of the ethylene-olefin-aromatic polyene copolymer to the cross copolymer obtained in the crossing step is 60 to 95% by mass.
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