JPH0314070B2 - - Google Patents
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description
本発明は少なくとも2つのモノアルケニルアレ
ン重合体端部ブロツクAと少なくとも1つの水素
化共役ジエン重合体中間ブロツクBを含有して成
る選択的に水素化されたブロツク共重合体とビニ
ル芳香族化合物とα,β−不飽和環状無水物より
成るビニル芳香族共重合体を含有して成る熱可塑
性組成物に関する。ポリスチレン又は高衝撃ポリ
スチレンの如きビニル芳香族樹脂は熱可塑性成形
組成物において有用であることが見出された。し
かしながら、かかるビニル芳香族樹脂は貧弱な耐
熱変形性及び耐衝撃性を有する。これらの特性の
欠点を改良せんとする1つの方法はビニル芳香族
化合物をα,β−不飽和環状無水物と共重合して
ポリ(スチレン−無水マレイン酸)の如き共重合
体を形成することを含む。かかる共重合体は改良
された耐熱性を有するけれども、全体の特性のバ
ランスはまだ不十分である。 米国特許明細書第4124654号及び第4243766号は
α,β−不飽和環状無水物とビニル芳香族化合物
の共重合体と、水素化スチレン−ジエンブロツク
共重合体とこれらのビニル芳香族共重合体の特性
を更に改良するために場合によりポリフエニレン
エーテル樹脂とを含有して成る組成物を開示す
る。これらの重合体ブレンド組成物は、ある程度
のバランスした特性を示すが、なお一層の改良が
必要とされている。 今ここに、予期しない程にバランスした特性を
有する新しい熱可塑性成形組成物が見出された。 本発明によれば、重合体成分の全重量を基にし
て、 (a) 10乃至80重量%の、少なくとも二つのモノア
ルケニルアレン重合体端部ブロツクAと少なく
とも一つの水素化共役ジエン重合体中間ブロツ
クBより成り、ここにブロツクAの重量百分率
が8乃至65%であり且つブロツクは実質的に完
全に水素化されている、選択的に水素化された
ブロツク共重合体、 (b) 10乃至80重量%の、ビニル芳香族化合物と
α,β−不飽和環状無水物より成るビニル芳香
族共重合体、及び (c) 10乃至80重量%の、20000以上の分子量及び
120℃以上の融点を有する熱可塑性ポリエステ
ル、ここに熱可塑性ポリエステルはジカルボン
酸とグリコールとの縮合生成物、ピバロラクト
ンの単独及び共重合体及びポリカプロラクトン
から成る群から選ばれたものである、 を含有して成ることを特徴とする新規熱可塑性成
形組成物、 が提供される。 本発明に従う組成物は成形物品に容易に加工で
きるのみならず、良好な低温(−29℃)特性を有
し、そして市販の塗料で直接に塗布することもで
き、そして塗料焼付けサイクル(121℃、30分)
の期間中低い変形を有する。更にこれらの組成物
は外部自動車用途に対してそれらを第1候補者た
らしめる優れた光沢を有する、なお更に、衝撃/
剛性関係は、一定の油含有率で衝撃強度を減じる
ことなく剛性を増加させることが可能であること
を意外にも示す。 本発明に使用されるブロツク共重合体は、各共
重合体が少なくとも2つの重合体端部ブロツクA
と少なくとも1つの重合体中間ブロツクBを有す
る限り線状、放射状(radial)、又は分岐状であ
ることができる。かかる重合体の製造方法は当技
術分野では知られている。水素化の前の重合体の
製造に対してはリチウムをベースとする触媒、特
にリチウムアルキルが使用される。米国特許明細
書第3595942号は本発明の重合体の一部を記載し
ているのみならず、それらの適当な水素化方法も
記載している。重合体の構造は重合方法によつて
決定される。たとえば、線状重合体は、リチウム
−アルキル又はジリチオスチルベル
(dilithiostilbene)、等の如き開始剤を使用する場
合には反応容器への所望の単量体の遂次的導入に
よつて、又は2セグメントブロツク共重合体を二
官能性カツプリング剤とカツプリングさせること
により生じる。他方、分岐した構造は、3又はそ
れより多くの官能性を有する適当なカツプリング
剤の使用によつて得ることがきる。カツプリング
らはジハロアルカン又はジハロアルケン及びジビ
ニルベンゼルの如き多官能性カツプリング剤並び
に或る種の極性化合物、たとえばハロゲン化ケイ
素、シロキサン又は1価アルコールとカルボン酸
とのエステルによつて行なうことができる。重合
体におけるカツプリング残基(coupling
residues)の存在は本発明の組成物の一部を形成
する重合体の妥当な説明に対しては無視すること
ができる。本発明は下記の典型的な種の水素化前
の配置を有する選択的に水素化された重合体の使
用に特に適用される。 ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン
(SBS)、 ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン
(SIS)、 ポリ(α−メチルスチレン)−ポリブタジエン
−ポリ(α−メチルスチレン)及び ポリ(α−メチルスチレン)−ポリイソプレン
−ポリ(α−メチルスチレン)。 ブロツクA及びBの両方共、各ブロツクが少な
くとも1つの種類のブロツクを特徴づけるモノマ
ーが優勢であるある限り、そしてAブロツクが明
確に(individually)モノアルケニルアレンが優
勢であり、Bブロツクでは明確にジエンが優勢で
ある限り単独重合体又はランダム共重合体ブロツ
クであることができるものと理解されるであろ
う。用語“モノアルケニルアレン(monoalkenyl
arene)”、は特にスチレン並びにα−メチルスチ
レン及びリング置換スチレン特にリング−メチル
化スチレン(ring−methylated styrene)、を含
むその類似体(analogues)及び同族体
(homogues)を包含するものとされる。好まし
いモノアルケニルアレンはスチレン及びα−メチ
ルスチレンであり、スチレンは特に好ましい。ブ
ロツクBはブタジエン又はイソプレンの単独重合
体及びブロツクBが共役ジエン単位が優勢である
限りこれらの2つのジエンの1つとモノアルケニ
ルアレンとの共重合体を包含することができる。
使用されるモノマーがブタジエンであるときは、
ブタジエン重合体ブロツクにおける縮合したブタ
ジエン単位35モル%乃至55モル%は1,2−配置
を有することが好ましい。かくして、かかるブロ
ツクが水素化されるとき、得られる生成物はエチ
レン及びブテン−1の規則正しい共重合体ブロツ
ク(EB)であるか又はそれに類似する。もし使
用される共役ジエンがイソプレンであるならば、
得られる水素化生成物は、エチレンとプロピレン
の規則正しい共重合体ブロツク(EP)であるか
又はそれに類似する。 先駆体ブロツク共重合体の水素化は好ましく
は、脂肪族二重結合少なくとも80%を水素化する
がアルケニルアレンと芳香族二重結合約25%より
多くは水素化しないような条件下でアルミニウム
アルキル化合物とニツケル又はコバルトカルボキ
シレート又はアルコキシドとの反応生成物より成
る解媒の使用により行なわれる。好ましいブロツ
ク共重合体は脂肪族二重結合の少なくとも99%が
水素化されるが芳香族二重結合の5%以下が水素
化されるブロツク共重合体である。 個々のブロツクの平均分子量は或る限界内で変
わることができる。大抵の場合、モノアルケニル
アレンブロツクは数平均分子量5000乃至125000、
好ましくは7000乃至60000を有し、一方水素化前
又は後の共役ジエンブロツクは平均分子量10000
乃至300000、好ましくは30000乃至150000を有す
る。ブロツク共重合体の全平均分子量は25000乃
至250000、好ましくは35000乃至20000である。こ
れらの分子量はトリチウム計数法又は浸透圧測定
により最も正確に決定される。 モノアルケニルアレンブロツクの割合はブロツ
ク共重合体の8重量%乃至65重量%、好ましくは
10重量%乃至30重量%であるべきである。 個々のブロツクの平均分子量は少なくとも上記
特定した限界内では決定的にではないが、選ばれ
たブレンデイング条件下に必要な混合を達成する
ためにブロツク共重合体のタイプ及び全分子量を
選択することは有用である。最善の結果はブロツ
ク共重合体及び他の熱可塑性樹脂の粘度がブレン
デイング及び加工に対して使用される温度で実質
的に同じであるときに得られる。或る場合には、
ブロツク共重合体部分と樹脂部分の粘度の合致
(matching)は2種又はそれより多くのブロツク
共重合体又は樹脂を使用することによつて最善に
達成される。たとえば、異なつた分子量を有する
2つのブロツク共重合体のブレンド又は水素化
SBS及び水素化SIS重合体のブレンドを使用する
ことができる。 ビニル芳香族化合物及びα,β−不飽和環状無
水物の共重合体は、当技術分野では知られてい
る。 ビニル芳香族成分は式 式中、R1及びR2は1〜6個の炭素原子の低級
アルキル又はアルケニル基及び水素から成る群よ
り選ばれたものであり、R3及びR4はクロロ、ブ
ロモ、水素及び1〜6個の炭素原子を有する低級
アルキル基から成る群より選ばれたものであり、
R5及びR6は水素及び1〜6個の炭素原子を有す
る低級アルキル及びアルケニル基から成る群より
選ばれたものであり、又はR5及びR6はヒドロカ
ルビル基と一緒に連結してナフチル基を形成する
ことができる、 の化合物から誘導することができる。これらの化
合物は三級炭素原子を有する置換基を含まない。
スチレンは好ましくはビニル芳香族化合物であ
る。α,β−不飽和環状無水物には無水マレイン
酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水ア
コニツト酸等が包含される。好ましいα,β−不
飽和環状無水物は無水マレイン酸である。 これらの重合体はα,β−不飽和環状無水物40
〜1モル%及びビニル芳香族化合物60〜99モル%
を含有することができる。好ましい重合体はα,
β−不飽和環状無水物約25〜5モル%及びビニル
芳香族化合物75〜95モル%を含有する。これらの
共重合体の製造はそれ自体知られている。非常に
好ましい共重合体はダイラーク(Dylark )332
である。これは約8モル%の無水マレイン酸を含
有し、残りはスチレンであるスチレン−無水マレ
イン酸共重合体である。 本発明に使用される熱可塑性ポリエステルは一
般に結晶性構造であり、融点は約120℃以上であ
り、熱硬化性とは反対に熱可塑性である。 1つの特に有用な群のポリエステルはジカルボ
ン酸又はその低級アルキルエステル、酸ハライド
又は無水物誘導体を当業界で公知の方法に従つて
グリコールと縮合させることにより製造されるこ
れらの熱可塑性ポリエステルである。 本発明に有用であるポリエステルを製造するの
に好適な芳香族及び脂肪族ジカルボン酸の中で
は、シユウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタール
酸、アジピン酸、ヌベリン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、p−カ
ルボキシフエニル酢酸、p,p′−ジカルボキシジ
フエニル、p,p′−ジカルボキシジフエニルスル
ホン、p−カルボキシフエノキシ酢酸、p−カル
ボキシフエノキシプロピオン酸、p−カルボキシ
フエノキン酪酸、p−カルボキシフエノキシ吉草
酸、p−カルボキシフエノキシヘキサン酸、p,
p′−ジカルボキシジフエニルメタン、p,p′−ジ
カルボキシジフエニルプロパン、p,p′−ジカル
ボキシジフエニルオクタン、3−アルキル−4−
(β−カルボキシエトキシ)−安息香酸、2,6−
ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジ
カルボン酸等が挙げられる。ジカルボン酸の混合
物を使用することもできる。テレフタル酸は特に
好ましい。 本発明に有用なポリエステルを製造するのに好
適なグリコールには2〜12個の炭素原子の直鎖ア
ルキレングリコール、たとえばエチレングリコー
ル、1,3−プロピレングリコール、1,6−ヘ
キシレングリコール、1,0−デカメチレングリ
コール及び1,12−ドデタメチレングリコールが
包含される。芳香族グリコールを全体に又は部分
的に代替することができる。好適な芳香族ジヒド
ロキシ化合物にはp−キシリレングリコール、ピ
ロカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、
又はこれらの化合物のアルキル−置換誘導体が包
含される。他の好適なグリコールは1,4−シク
ロヘキサンジメタノールである。 非常に好ましいグリコールは2〜4個の炭素原
子を有する直鎖アルキレングリコールである。 ポリエステルの好ましい群はポリ(エチレンテ
レフタレート)、ポリ(プロピレンテレフタレー
ト)及びポリ(ブチレンテレフタレート)であ
る。 非常に好ましいポリエステルはポリ(ブチレン
テレフタレート)である。結晶性共重合体である
ポリ(ブチレンテレフタレート)は1,4−ブタ
ンジオールとジメチルテレフタレート又はテレフ
タル酸の重縮合により生成することができ、そし
て一般式 式中、nは70乃至140である、 を有する。ポリ(ブチレンテレフタレート)の分
子量は典型的には約20000乃至約25000まで変わ
る。かかる重合体の製造はそれ自体公知である。 他の有用なポリエステルはポリピバロラクトン
である。ポリピバロラクトンは主として式 −CH2−C(CH3)−2C(O)O− の繰返しエステル構造単位、即ちピバロラクトン
から誘導された単位、を有する線状重合体であ
る。好ましくは、ポリエステルはピバロラクトン
単独重合体である。しかしながら、50モル%より
多くない、好ましくは10モル%より多くない他の
β−プロピオラクトン類たとえばβ−プロピオラ
クトン、α,α−ジエチル−β−プロピオラクト
ン及びα−メチル−α−エチル−β−プロピオラ
クトンとピバロラクトンとの共重合体も包含され
る。“β−プロピオラクトン類”という用語はβ
−プロピオラクトン(2−オキセタノン)及びラ
クトン環のβ−炭素原子に置換基を持たないその
誘導体を指す。好ましいβ−プロピオラクトン類
は、カルボニル基に対してα−位置に三級又は四
級炭素原子を含有するβ−プロピオラクトン類で
ある。特に好ましいものは、アルキル基の各々が
独立に1個乃至4個の炭素原子を有するα,α−
ジアルキル−β−プロピオラクトン類である。 有用な単量体の例は、 α−エチル−α−メチル−β−プロピオラクト
ン、 α−メチル−α−イソプロピル−β−プロピオ
ラクトン、 α−エチル−α−n−ブチル−β−プロピオラ
クトン、 α−クロロメチル−α−メチル−β−プロピオ
ラクトン、 α,α−ビス(クロロメチル)−β−プロピオ
ラクトン及び α,α−ジメチル−β−プロピオラクトン(ピ
バロラクトン)である。 これらのポリピバロラクトン類は20000以上の
分子量及び120℃以上の融点を有する。 他の有用なポリエステルはポリカプロラクトン
である。典型的なポリ(ε−カプロラクトン)は
繰返し単位が である実質的に線状の重合体である。 これらの重合体はポリピバロラクトン類に類似
した特性を有し、そして同様な重合機構によつて
製造することができる。 本発明の重合体ブレンドは他の重合体、油、充
填剤、強化剤、酸化防止剤、安定剤、難燃剤、ブ
ロツキング防止剤及び他のゴム及びプラスチツク
配合成分を配合することができる。 或る場合には、ゴム及びプラスチツクの加工に
普通使用されるこれらの重合体増量油(polymer
−extending oils)たとえばゴム配合油の如き或
る種の炭化水素油を加えるのが有利である。特に
好ましいものはブロツク共重合体の弾性セグメン
トと相容性であるタイプの油である。より高い芳
香族含有率の油は満足すべきものであるが、低い
揮発性と仮のASTM法D2007のクレーゲル法に
より決定される50%より低い芳香族含有率を有す
るこれらの石油をベースとするホワイト油は特に
好ましい。該油は更に低い揮発性を有するべきで
あり、260℃より高い初期沸点を有するのが好ま
しい。 使用され得る種々の充填剤の例は1971〜1972モ
ダーンプラスチツクスエンサイクロペデイア240
〜247頁に開示されている。強化剤も又本発明の
重合体ブレンドに非常に有用である。強化剤は簡
単には重合体の強度を改良するために樹脂マトリ
ツクスに加えられる材料として定義され得る。こ
れらの強化材料の大部分は高分子量の無機又は有
機生成物である。種々の例として、ガラス繊維ア
スベスト、ホウ素繊維、炭素及びグラフアイト繊
維、ホイスカー(whiskers)、石英及びシリカ繊
維、セラミツク繊維、金属繊維、天然有機繊維及
び合成有機繊維が挙げられる。特に好ましいもの
は得られる強化されたブレンドの全重量を基準と
して2〜80重量%の強化材料を含有する強化され
た重合体ブレンドである。 重合体の相対的割合は重量%で下記に示され
る: 好ましくは 選択的に水素化されたブロツク共重合体
10〜80 30〜70 ビニル芳香族共重合体 10〜80 15〜40 熱可塑性ポリエステル 10〜80 15〜40 種々の重合体成分のブレンデイングは加工時に
剥離しないブレンドを生じる方法で行なうことが
できる。たとえば、種々の重合体をすべてに対し
て共通の溶媒に溶解し、そして重合体のどれも可
溶ではない溶媒中で混合することにより凝固させ
ることができる。しかしより好ましくは、特に有
用な方法は粒状物及び/又は粉末の形態にある重
合体を高剪断ミキサ中で緊密に混合することであ
る。緊密な混合は2軸配合押出機及び少なくとも
20:1L/D比及び3又は4:1の圧縮比を有す
る熱可塑性プラスチツク押出機の如き高剪断押出
配合機を使用することによつて典型的に達成され
る。 混合又は加工温度(Tp)はブレンドされるべ
き特定の重合体に従つて選ばれる。たとえば、溶
液ブレンデイングの代りに重合体を溶融ブレンド
する場合に、最も高い融点重合体の融点より高い
加工温度を選ぶことが必要であろう。更に、加工
温度は重合体の等粘混合(isoviscous mixing)
を許容するように選ぶこともできる。典型的に
は、混合又は加工温度は200℃乃至350℃である。
ポリ(ブチレンテレフタレート)を含有するブレ
ンドに対してTpは好ましくは240℃乃至300℃で
ある。 本発明の重合体ブレンドは金属代替物の如きエ
ンジニアリング熱可塑性プラスチツクにより典型
的に達成される用途及び高性能が必要であるこれ
らの分野に使用することができる。特に有用な最
終使用分野は外部装飾自動車用途である。 本発明を説明するために下記の実施例を与え
る。本出願の表a及びbに現われるブレンド
の評価に使用される物理的試験方法は下記の如く
である: −29℃冷衝撃強度… ガードナー衝撃試験; 剛性… チニウスオルゼン剛性試験(Tinius Olsen
Stiffness Test)、ASTM D−747; 硬度… シヨアーデユーロメータ、タイプD−2、瞬間
及び10秒の読みの両者が与えられる; 直角形引裂(Angle Tear)… ダイC、ASTM D−624; 引張特性… ダイD、ASTM D−412; 塗料接着試験… フオード法BI6−I(Ford method BI6−I)
によるクロス−ハツチ(Cross−Hatch)テー
プ接着試験 実施例 種々の重合体ブレンドを製造した。ブレンド、
2、3、4及び5を除くすべてのブレンドは本発
明に従うものである。本発明に従うブレンドは
種々の成分粒子を最初ドライブレンドし、次いで
得られる混合物をウエルナープフレデラー押出機
(Werner−Pflederer extruder)で240℃より高
い温度で押出すことによつて製造した。 3種の選択的に水素化されたSBSブロツク共重
合体を使用した。これらは何れも本発明に従うも
のであり、下表に示す組成を有する。
ン重合体端部ブロツクAと少なくとも1つの水素
化共役ジエン重合体中間ブロツクBを含有して成
る選択的に水素化されたブロツク共重合体とビニ
ル芳香族化合物とα,β−不飽和環状無水物より
成るビニル芳香族共重合体を含有して成る熱可塑
性組成物に関する。ポリスチレン又は高衝撃ポリ
スチレンの如きビニル芳香族樹脂は熱可塑性成形
組成物において有用であることが見出された。し
かしながら、かかるビニル芳香族樹脂は貧弱な耐
熱変形性及び耐衝撃性を有する。これらの特性の
欠点を改良せんとする1つの方法はビニル芳香族
化合物をα,β−不飽和環状無水物と共重合して
ポリ(スチレン−無水マレイン酸)の如き共重合
体を形成することを含む。かかる共重合体は改良
された耐熱性を有するけれども、全体の特性のバ
ランスはまだ不十分である。 米国特許明細書第4124654号及び第4243766号は
α,β−不飽和環状無水物とビニル芳香族化合物
の共重合体と、水素化スチレン−ジエンブロツク
共重合体とこれらのビニル芳香族共重合体の特性
を更に改良するために場合によりポリフエニレン
エーテル樹脂とを含有して成る組成物を開示す
る。これらの重合体ブレンド組成物は、ある程度
のバランスした特性を示すが、なお一層の改良が
必要とされている。 今ここに、予期しない程にバランスした特性を
有する新しい熱可塑性成形組成物が見出された。 本発明によれば、重合体成分の全重量を基にし
て、 (a) 10乃至80重量%の、少なくとも二つのモノア
ルケニルアレン重合体端部ブロツクAと少なく
とも一つの水素化共役ジエン重合体中間ブロツ
クBより成り、ここにブロツクAの重量百分率
が8乃至65%であり且つブロツクは実質的に完
全に水素化されている、選択的に水素化された
ブロツク共重合体、 (b) 10乃至80重量%の、ビニル芳香族化合物と
α,β−不飽和環状無水物より成るビニル芳香
族共重合体、及び (c) 10乃至80重量%の、20000以上の分子量及び
120℃以上の融点を有する熱可塑性ポリエステ
ル、ここに熱可塑性ポリエステルはジカルボン
酸とグリコールとの縮合生成物、ピバロラクト
ンの単独及び共重合体及びポリカプロラクトン
から成る群から選ばれたものである、 を含有して成ることを特徴とする新規熱可塑性成
形組成物、 が提供される。 本発明に従う組成物は成形物品に容易に加工で
きるのみならず、良好な低温(−29℃)特性を有
し、そして市販の塗料で直接に塗布することもで
き、そして塗料焼付けサイクル(121℃、30分)
の期間中低い変形を有する。更にこれらの組成物
は外部自動車用途に対してそれらを第1候補者た
らしめる優れた光沢を有する、なお更に、衝撃/
剛性関係は、一定の油含有率で衝撃強度を減じる
ことなく剛性を増加させることが可能であること
を意外にも示す。 本発明に使用されるブロツク共重合体は、各共
重合体が少なくとも2つの重合体端部ブロツクA
と少なくとも1つの重合体中間ブロツクBを有す
る限り線状、放射状(radial)、又は分岐状であ
ることができる。かかる重合体の製造方法は当技
術分野では知られている。水素化の前の重合体の
製造に対してはリチウムをベースとする触媒、特
にリチウムアルキルが使用される。米国特許明細
書第3595942号は本発明の重合体の一部を記載し
ているのみならず、それらの適当な水素化方法も
記載している。重合体の構造は重合方法によつて
決定される。たとえば、線状重合体は、リチウム
−アルキル又はジリチオスチルベル
(dilithiostilbene)、等の如き開始剤を使用する場
合には反応容器への所望の単量体の遂次的導入に
よつて、又は2セグメントブロツク共重合体を二
官能性カツプリング剤とカツプリングさせること
により生じる。他方、分岐した構造は、3又はそ
れより多くの官能性を有する適当なカツプリング
剤の使用によつて得ることがきる。カツプリング
らはジハロアルカン又はジハロアルケン及びジビ
ニルベンゼルの如き多官能性カツプリング剤並び
に或る種の極性化合物、たとえばハロゲン化ケイ
素、シロキサン又は1価アルコールとカルボン酸
とのエステルによつて行なうことができる。重合
体におけるカツプリング残基(coupling
residues)の存在は本発明の組成物の一部を形成
する重合体の妥当な説明に対しては無視すること
ができる。本発明は下記の典型的な種の水素化前
の配置を有する選択的に水素化された重合体の使
用に特に適用される。 ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン
(SBS)、 ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン
(SIS)、 ポリ(α−メチルスチレン)−ポリブタジエン
−ポリ(α−メチルスチレン)及び ポリ(α−メチルスチレン)−ポリイソプレン
−ポリ(α−メチルスチレン)。 ブロツクA及びBの両方共、各ブロツクが少な
くとも1つの種類のブロツクを特徴づけるモノマ
ーが優勢であるある限り、そしてAブロツクが明
確に(individually)モノアルケニルアレンが優
勢であり、Bブロツクでは明確にジエンが優勢で
ある限り単独重合体又はランダム共重合体ブロツ
クであることができるものと理解されるであろ
う。用語“モノアルケニルアレン(monoalkenyl
arene)”、は特にスチレン並びにα−メチルスチ
レン及びリング置換スチレン特にリング−メチル
化スチレン(ring−methylated styrene)、を含
むその類似体(analogues)及び同族体
(homogues)を包含するものとされる。好まし
いモノアルケニルアレンはスチレン及びα−メチ
ルスチレンであり、スチレンは特に好ましい。ブ
ロツクBはブタジエン又はイソプレンの単独重合
体及びブロツクBが共役ジエン単位が優勢である
限りこれらの2つのジエンの1つとモノアルケニ
ルアレンとの共重合体を包含することができる。
使用されるモノマーがブタジエンであるときは、
ブタジエン重合体ブロツクにおける縮合したブタ
ジエン単位35モル%乃至55モル%は1,2−配置
を有することが好ましい。かくして、かかるブロ
ツクが水素化されるとき、得られる生成物はエチ
レン及びブテン−1の規則正しい共重合体ブロツ
ク(EB)であるか又はそれに類似する。もし使
用される共役ジエンがイソプレンであるならば、
得られる水素化生成物は、エチレンとプロピレン
の規則正しい共重合体ブロツク(EP)であるか
又はそれに類似する。 先駆体ブロツク共重合体の水素化は好ましく
は、脂肪族二重結合少なくとも80%を水素化する
がアルケニルアレンと芳香族二重結合約25%より
多くは水素化しないような条件下でアルミニウム
アルキル化合物とニツケル又はコバルトカルボキ
シレート又はアルコキシドとの反応生成物より成
る解媒の使用により行なわれる。好ましいブロツ
ク共重合体は脂肪族二重結合の少なくとも99%が
水素化されるが芳香族二重結合の5%以下が水素
化されるブロツク共重合体である。 個々のブロツクの平均分子量は或る限界内で変
わることができる。大抵の場合、モノアルケニル
アレンブロツクは数平均分子量5000乃至125000、
好ましくは7000乃至60000を有し、一方水素化前
又は後の共役ジエンブロツクは平均分子量10000
乃至300000、好ましくは30000乃至150000を有す
る。ブロツク共重合体の全平均分子量は25000乃
至250000、好ましくは35000乃至20000である。こ
れらの分子量はトリチウム計数法又は浸透圧測定
により最も正確に決定される。 モノアルケニルアレンブロツクの割合はブロツ
ク共重合体の8重量%乃至65重量%、好ましくは
10重量%乃至30重量%であるべきである。 個々のブロツクの平均分子量は少なくとも上記
特定した限界内では決定的にではないが、選ばれ
たブレンデイング条件下に必要な混合を達成する
ためにブロツク共重合体のタイプ及び全分子量を
選択することは有用である。最善の結果はブロツ
ク共重合体及び他の熱可塑性樹脂の粘度がブレン
デイング及び加工に対して使用される温度で実質
的に同じであるときに得られる。或る場合には、
ブロツク共重合体部分と樹脂部分の粘度の合致
(matching)は2種又はそれより多くのブロツク
共重合体又は樹脂を使用することによつて最善に
達成される。たとえば、異なつた分子量を有する
2つのブロツク共重合体のブレンド又は水素化
SBS及び水素化SIS重合体のブレンドを使用する
ことができる。 ビニル芳香族化合物及びα,β−不飽和環状無
水物の共重合体は、当技術分野では知られてい
る。 ビニル芳香族成分は式 式中、R1及びR2は1〜6個の炭素原子の低級
アルキル又はアルケニル基及び水素から成る群よ
り選ばれたものであり、R3及びR4はクロロ、ブ
ロモ、水素及び1〜6個の炭素原子を有する低級
アルキル基から成る群より選ばれたものであり、
R5及びR6は水素及び1〜6個の炭素原子を有す
る低級アルキル及びアルケニル基から成る群より
選ばれたものであり、又はR5及びR6はヒドロカ
ルビル基と一緒に連結してナフチル基を形成する
ことができる、 の化合物から誘導することができる。これらの化
合物は三級炭素原子を有する置換基を含まない。
スチレンは好ましくはビニル芳香族化合物であ
る。α,β−不飽和環状無水物には無水マレイン
酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水ア
コニツト酸等が包含される。好ましいα,β−不
飽和環状無水物は無水マレイン酸である。 これらの重合体はα,β−不飽和環状無水物40
〜1モル%及びビニル芳香族化合物60〜99モル%
を含有することができる。好ましい重合体はα,
β−不飽和環状無水物約25〜5モル%及びビニル
芳香族化合物75〜95モル%を含有する。これらの
共重合体の製造はそれ自体知られている。非常に
好ましい共重合体はダイラーク(Dylark )332
である。これは約8モル%の無水マレイン酸を含
有し、残りはスチレンであるスチレン−無水マレ
イン酸共重合体である。 本発明に使用される熱可塑性ポリエステルは一
般に結晶性構造であり、融点は約120℃以上であ
り、熱硬化性とは反対に熱可塑性である。 1つの特に有用な群のポリエステルはジカルボ
ン酸又はその低級アルキルエステル、酸ハライド
又は無水物誘導体を当業界で公知の方法に従つて
グリコールと縮合させることにより製造されるこ
れらの熱可塑性ポリエステルである。 本発明に有用であるポリエステルを製造するの
に好適な芳香族及び脂肪族ジカルボン酸の中で
は、シユウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタール
酸、アジピン酸、ヌベリン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、p−カ
ルボキシフエニル酢酸、p,p′−ジカルボキシジ
フエニル、p,p′−ジカルボキシジフエニルスル
ホン、p−カルボキシフエノキシ酢酸、p−カル
ボキシフエノキシプロピオン酸、p−カルボキシ
フエノキン酪酸、p−カルボキシフエノキシ吉草
酸、p−カルボキシフエノキシヘキサン酸、p,
p′−ジカルボキシジフエニルメタン、p,p′−ジ
カルボキシジフエニルプロパン、p,p′−ジカル
ボキシジフエニルオクタン、3−アルキル−4−
(β−カルボキシエトキシ)−安息香酸、2,6−
ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジ
カルボン酸等が挙げられる。ジカルボン酸の混合
物を使用することもできる。テレフタル酸は特に
好ましい。 本発明に有用なポリエステルを製造するのに好
適なグリコールには2〜12個の炭素原子の直鎖ア
ルキレングリコール、たとえばエチレングリコー
ル、1,3−プロピレングリコール、1,6−ヘ
キシレングリコール、1,0−デカメチレングリ
コール及び1,12−ドデタメチレングリコールが
包含される。芳香族グリコールを全体に又は部分
的に代替することができる。好適な芳香族ジヒド
ロキシ化合物にはp−キシリレングリコール、ピ
ロカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、
又はこれらの化合物のアルキル−置換誘導体が包
含される。他の好適なグリコールは1,4−シク
ロヘキサンジメタノールである。 非常に好ましいグリコールは2〜4個の炭素原
子を有する直鎖アルキレングリコールである。 ポリエステルの好ましい群はポリ(エチレンテ
レフタレート)、ポリ(プロピレンテレフタレー
ト)及びポリ(ブチレンテレフタレート)であ
る。 非常に好ましいポリエステルはポリ(ブチレン
テレフタレート)である。結晶性共重合体である
ポリ(ブチレンテレフタレート)は1,4−ブタ
ンジオールとジメチルテレフタレート又はテレフ
タル酸の重縮合により生成することができ、そし
て一般式 式中、nは70乃至140である、 を有する。ポリ(ブチレンテレフタレート)の分
子量は典型的には約20000乃至約25000まで変わ
る。かかる重合体の製造はそれ自体公知である。 他の有用なポリエステルはポリピバロラクトン
である。ポリピバロラクトンは主として式 −CH2−C(CH3)−2C(O)O− の繰返しエステル構造単位、即ちピバロラクトン
から誘導された単位、を有する線状重合体であ
る。好ましくは、ポリエステルはピバロラクトン
単独重合体である。しかしながら、50モル%より
多くない、好ましくは10モル%より多くない他の
β−プロピオラクトン類たとえばβ−プロピオラ
クトン、α,α−ジエチル−β−プロピオラクト
ン及びα−メチル−α−エチル−β−プロピオラ
クトンとピバロラクトンとの共重合体も包含され
る。“β−プロピオラクトン類”という用語はβ
−プロピオラクトン(2−オキセタノン)及びラ
クトン環のβ−炭素原子に置換基を持たないその
誘導体を指す。好ましいβ−プロピオラクトン類
は、カルボニル基に対してα−位置に三級又は四
級炭素原子を含有するβ−プロピオラクトン類で
ある。特に好ましいものは、アルキル基の各々が
独立に1個乃至4個の炭素原子を有するα,α−
ジアルキル−β−プロピオラクトン類である。 有用な単量体の例は、 α−エチル−α−メチル−β−プロピオラクト
ン、 α−メチル−α−イソプロピル−β−プロピオ
ラクトン、 α−エチル−α−n−ブチル−β−プロピオラ
クトン、 α−クロロメチル−α−メチル−β−プロピオ
ラクトン、 α,α−ビス(クロロメチル)−β−プロピオ
ラクトン及び α,α−ジメチル−β−プロピオラクトン(ピ
バロラクトン)である。 これらのポリピバロラクトン類は20000以上の
分子量及び120℃以上の融点を有する。 他の有用なポリエステルはポリカプロラクトン
である。典型的なポリ(ε−カプロラクトン)は
繰返し単位が である実質的に線状の重合体である。 これらの重合体はポリピバロラクトン類に類似
した特性を有し、そして同様な重合機構によつて
製造することができる。 本発明の重合体ブレンドは他の重合体、油、充
填剤、強化剤、酸化防止剤、安定剤、難燃剤、ブ
ロツキング防止剤及び他のゴム及びプラスチツク
配合成分を配合することができる。 或る場合には、ゴム及びプラスチツクの加工に
普通使用されるこれらの重合体増量油(polymer
−extending oils)たとえばゴム配合油の如き或
る種の炭化水素油を加えるのが有利である。特に
好ましいものはブロツク共重合体の弾性セグメン
トと相容性であるタイプの油である。より高い芳
香族含有率の油は満足すべきものであるが、低い
揮発性と仮のASTM法D2007のクレーゲル法に
より決定される50%より低い芳香族含有率を有す
るこれらの石油をベースとするホワイト油は特に
好ましい。該油は更に低い揮発性を有するべきで
あり、260℃より高い初期沸点を有するのが好ま
しい。 使用され得る種々の充填剤の例は1971〜1972モ
ダーンプラスチツクスエンサイクロペデイア240
〜247頁に開示されている。強化剤も又本発明の
重合体ブレンドに非常に有用である。強化剤は簡
単には重合体の強度を改良するために樹脂マトリ
ツクスに加えられる材料として定義され得る。こ
れらの強化材料の大部分は高分子量の無機又は有
機生成物である。種々の例として、ガラス繊維ア
スベスト、ホウ素繊維、炭素及びグラフアイト繊
維、ホイスカー(whiskers)、石英及びシリカ繊
維、セラミツク繊維、金属繊維、天然有機繊維及
び合成有機繊維が挙げられる。特に好ましいもの
は得られる強化されたブレンドの全重量を基準と
して2〜80重量%の強化材料を含有する強化され
た重合体ブレンドである。 重合体の相対的割合は重量%で下記に示され
る: 好ましくは 選択的に水素化されたブロツク共重合体
10〜80 30〜70 ビニル芳香族共重合体 10〜80 15〜40 熱可塑性ポリエステル 10〜80 15〜40 種々の重合体成分のブレンデイングは加工時に
剥離しないブレンドを生じる方法で行なうことが
できる。たとえば、種々の重合体をすべてに対し
て共通の溶媒に溶解し、そして重合体のどれも可
溶ではない溶媒中で混合することにより凝固させ
ることができる。しかしより好ましくは、特に有
用な方法は粒状物及び/又は粉末の形態にある重
合体を高剪断ミキサ中で緊密に混合することであ
る。緊密な混合は2軸配合押出機及び少なくとも
20:1L/D比及び3又は4:1の圧縮比を有す
る熱可塑性プラスチツク押出機の如き高剪断押出
配合機を使用することによつて典型的に達成され
る。 混合又は加工温度(Tp)はブレンドされるべ
き特定の重合体に従つて選ばれる。たとえば、溶
液ブレンデイングの代りに重合体を溶融ブレンド
する場合に、最も高い融点重合体の融点より高い
加工温度を選ぶことが必要であろう。更に、加工
温度は重合体の等粘混合(isoviscous mixing)
を許容するように選ぶこともできる。典型的に
は、混合又は加工温度は200℃乃至350℃である。
ポリ(ブチレンテレフタレート)を含有するブレ
ンドに対してTpは好ましくは240℃乃至300℃で
ある。 本発明の重合体ブレンドは金属代替物の如きエ
ンジニアリング熱可塑性プラスチツクにより典型
的に達成される用途及び高性能が必要であるこれ
らの分野に使用することができる。特に有用な最
終使用分野は外部装飾自動車用途である。 本発明を説明するために下記の実施例を与え
る。本出願の表a及びbに現われるブレンド
の評価に使用される物理的試験方法は下記の如く
である: −29℃冷衝撃強度… ガードナー衝撃試験; 剛性… チニウスオルゼン剛性試験(Tinius Olsen
Stiffness Test)、ASTM D−747; 硬度… シヨアーデユーロメータ、タイプD−2、瞬間
及び10秒の読みの両者が与えられる; 直角形引裂(Angle Tear)… ダイC、ASTM D−624; 引張特性… ダイD、ASTM D−412; 塗料接着試験… フオード法BI6−I(Ford method BI6−I)
によるクロス−ハツチ(Cross−Hatch)テー
プ接着試験 実施例 種々の重合体ブレンドを製造した。ブレンド、
2、3、4及び5を除くすべてのブレンドは本発
明に従うものである。本発明に従うブレンドは
種々の成分粒子を最初ドライブレンドし、次いで
得られる混合物をウエルナープフレデラー押出機
(Werner−Pflederer extruder)で240℃より高
い温度で押出すことによつて製造した。 3種の選択的に水素化されたSBSブロツク共重
合体を使用した。これらは何れも本発明に従うも
のであり、下表に示す組成を有する。
【表】
2つの異なつたスチレン−無水マレイン酸共重
合体(SMA)を使用した。SMA/1はダイラー
ク 232(Dylark 232)であり、SMA/2はダ
イラーク 332である。これらは共重合体に導入
された無水マレイン酸の百分率によつて異なり、
ダイラーク 232は約6モル%の無水マレイン酸
を有する。ブレンドの一部は、炭化水素ゴム増量
油及びEPDMゴム(エチレン−プロピレン−ジ
エンモノマーターポリマー)又はLDPE樹脂(低
密度ポリエチレン)の如き他の成分を含有する。
すべてのブレンドは標準酸化防止剤を含有する。
種々の処法及び得られる特性は表a及びbに
おいて下記に示される。表に示された通り、ブロ
ツク共重合体とSMA/1共重合体の二成分樹脂
ブレンド(ブレンド:1、2、3、4、及び5)
は高い剛性で優れた冷衝撃強度を有し、そして市
販の弾性エナメル塗料で直接に塗装できることが
見出された。しかしながら、これらの二成分ブレ
ンドは変形することなく塗料系を硬化するため必
要な30分、121゜焼付けサイクルに耐えることはで
きなかつた。配合物の耐熱性における重要な改良
は重合体配合物への、ポリ(ブチレンテレフタレ
ート)、PBT樹脂(ブレンド:6、7)及び
PBT樹脂及び充填剤(ブレンド8)の添加によ
つて見出された。 耐熱性配合物は高い百分率無水マレイン酸
SMA(SMA/2)共重合体の導入によつて見出
された(ブレンド:9、10、16)。剛性、衝撃強
度及び他の物性の変動は油の添加(ブレンド:
11、12、13、17、18、21、22及び23)、EPDM
(ブレンド:14、15、19及び20)及びLDPE(ブレ
ンド:11、12及び13)の添加によつてなされた。
すべての場合に、直接の塗料接着と共に121℃、
30分焼付けサイクル期間中の優れた耐熱性が見出
された。 デンタの一部は添付図面にも示されている。添
付図面はSMA/PBT/ブロツク共重合体ブレン
ドの冷(低温)衝撃強度(鉛直軸、Kg.m/m)
対剛性関係(水平軸Kg.cm2/rad)を示す。1つ
のシリーズは5%閉じた四辺形(closer square)
により表わされた)の一定油含有率であり、配合
物中のブロツク共重合体をSMA/PBT樹脂で置
換えることによつて配合物の剛性を変える(ブレ
ンド22、18及び23)。塗りつぶした円は油を伴な
い及び伴なわない他のSMA/PBT/ブロツク重
合体ブレンドを表わす。SMA及びブロツク重合
体の二成分ブレンド(1〜5)及びEPDMを含
有する二つのブレンド(19及び20)ははぶかれて
いる。図面の化合物のすべては優れた冷衝撃強度
を有するけれども、衝撃強度は組成物シリーズ内
の剛性を増加すると共に減少することが見出され
る。ブレンドのすべては負の勾配の二つの点線に
よつてほぼ結ばれる。予期しない結果はたとえ、
ブレンドが同様な剛性でそれらの油を含まない、
対応品より低い濃度のブロツク共重合体を有する
としても高い剛性における5%油系により示され
た一定の衝撃強度である。
合体(SMA)を使用した。SMA/1はダイラー
ク 232(Dylark 232)であり、SMA/2はダ
イラーク 332である。これらは共重合体に導入
された無水マレイン酸の百分率によつて異なり、
ダイラーク 232は約6モル%の無水マレイン酸
を有する。ブレンドの一部は、炭化水素ゴム増量
油及びEPDMゴム(エチレン−プロピレン−ジ
エンモノマーターポリマー)又はLDPE樹脂(低
密度ポリエチレン)の如き他の成分を含有する。
すべてのブレンドは標準酸化防止剤を含有する。
種々の処法及び得られる特性は表a及びbに
おいて下記に示される。表に示された通り、ブロ
ツク共重合体とSMA/1共重合体の二成分樹脂
ブレンド(ブレンド:1、2、3、4、及び5)
は高い剛性で優れた冷衝撃強度を有し、そして市
販の弾性エナメル塗料で直接に塗装できることが
見出された。しかしながら、これらの二成分ブレ
ンドは変形することなく塗料系を硬化するため必
要な30分、121゜焼付けサイクルに耐えることはで
きなかつた。配合物の耐熱性における重要な改良
は重合体配合物への、ポリ(ブチレンテレフタレ
ート)、PBT樹脂(ブレンド:6、7)及び
PBT樹脂及び充填剤(ブレンド8)の添加によ
つて見出された。 耐熱性配合物は高い百分率無水マレイン酸
SMA(SMA/2)共重合体の導入によつて見出
された(ブレンド:9、10、16)。剛性、衝撃強
度及び他の物性の変動は油の添加(ブレンド:
11、12、13、17、18、21、22及び23)、EPDM
(ブレンド:14、15、19及び20)及びLDPE(ブレ
ンド:11、12及び13)の添加によつてなされた。
すべての場合に、直接の塗料接着と共に121℃、
30分焼付けサイクル期間中の優れた耐熱性が見出
された。 デンタの一部は添付図面にも示されている。添
付図面はSMA/PBT/ブロツク共重合体ブレン
ドの冷(低温)衝撃強度(鉛直軸、Kg.m/m)
対剛性関係(水平軸Kg.cm2/rad)を示す。1つ
のシリーズは5%閉じた四辺形(closer square)
により表わされた)の一定油含有率であり、配合
物中のブロツク共重合体をSMA/PBT樹脂で置
換えることによつて配合物の剛性を変える(ブレ
ンド22、18及び23)。塗りつぶした円は油を伴な
い及び伴なわない他のSMA/PBT/ブロツク重
合体ブレンドを表わす。SMA及びブロツク重合
体の二成分ブレンド(1〜5)及びEPDMを含
有する二つのブレンド(19及び20)ははぶかれて
いる。図面の化合物のすべては優れた冷衝撃強度
を有するけれども、衝撃強度は組成物シリーズ内
の剛性を増加すると共に減少することが見出され
る。ブレンドのすべては負の勾配の二つの点線に
よつてほぼ結ばれる。予期しない結果はたとえ、
ブレンドが同様な剛性でそれらの油を含まない、
対応品より低い濃度のブロツク共重合体を有する
としても高い剛性における5%油系により示され
た一定の衝撃強度である。
【表】
【表】
【表】
添付図面はSMA/PBT/ブロツク共重合体ブ
レンドの冷衝撃強度対剛性の関係を示す図であ
る。図において鉛直軸の単位はKg・m/mであり
平軸の単位はKg・cm−2/radである。■は5%の
油含有率を有するSMA/PBT/ブロツク共重合
体ブレンドであり、●は油を含み又は含まない他
のSMA/PBT/ブロツク共重合体ブレンドを示
す。
レンドの冷衝撃強度対剛性の関係を示す図であ
る。図において鉛直軸の単位はKg・m/mであり
平軸の単位はKg・cm−2/radである。■は5%の
油含有率を有するSMA/PBT/ブロツク共重合
体ブレンドであり、●は油を含み又は含まない他
のSMA/PBT/ブロツク共重合体ブレンドを示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 重合体成分の全重量を基にして、 (a) 10乃至80重量%の、少なくとも二つのモノア
ルケニルアレン重合体端部ブロツクAと少なく
とも一つの水素化共役ジエン重合体中間ブロツ
クBより成り、ここにブロツクAの重量百分率
が8乃至65%であり且つブロツクBは実質的に
完全に水素化されている、選択的に水素化され
たブロツク共重合体、 (b) 10乃至80重量%の、ビニル芳香族化合物と
α,β−不飽和環状無水物より成るビニル芳香
族共重合体、及び (c) 10乃至80重量%の、20000以上の分子量及び
120℃以上の融点を有する熱可塑性ポリエステ
ル、ここに熱可塑性ポリエステルはジカルボン
酸とグリコールとの縮合生成物、ピバロラクト
ンの単独及び共重合体及びポリカプロラクトン
から成る群から選ばれたものである、 を含有して成ることを特徴とする熱可塑性成形組
成物。 2 選択的に水素化されたブロツク共重合体が線
状ABAブロツク共重合体である、特許請求の範
囲第1項記載の組成物。 3 選択的に水素化されたブロツク共重合体が放
射状(AB)x−BAブロツク共重合体である、
特許請求の範囲第1項記載の組成物。 4 ビニル芳香族共重合体がスチレン−無水マレ
イン酸無水物共重合体である、特許請求の範囲第
1又は2項記載の組成物。 5 熱可塑性ポリエステルがジカルボン酸とグリ
コールの縮合生成物である、特許請求の範囲第1
〜4項の何れかに記載の組成物。 6 熱可塑性ポリエステルがポリ(ブチレンテレ
フタレート)である、特許請求の範囲第5項記載
の組成物。 7 該組成物が、重合体成分(a)、(b)及び(c)の合計
重量について、 (a) ブロツク共重合体30〜70重量%、 (b) ビニル芳香族共重合体15〜40重量%と (c) 熱可塑性ポリエステル15〜40重量%を含有し
て成る、特許請求の範囲第1〜6項の何れかに
記載の組成物。
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