JPH06287255A - カルボキシル基を有するブロック共重合体 - Google Patents

カルボキシル基を有するブロック共重合体

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JPH06287255A
JPH06287255A JP9550993A JP9550993A JPH06287255A JP H06287255 A JPH06287255 A JP H06287255A JP 9550993 A JP9550993 A JP 9550993A JP 9550993 A JP9550993 A JP 9550993A JP H06287255 A JPH06287255 A JP H06287255A
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伸一郎 田原
Yoshitsugu Hirokawa
能嗣 広川
Keiko Yoshida
恵子 吉田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】熱可塑性樹脂の改質剤として有用な新規重合体
を提供する。 【構成】式(1)で示される繰り返し単位と、式(2)
で示される繰り返し単位とを有し、数平均分子量が3
0,000〜500,000で、ブロック共重合体中の
カルボキシル基の含有量が0.01〜3重量%であるこ
とを特徴とするブロック共重合体。 【化1】 (式中、xは0または1を示す。) 【化2】 【効果】熱可塑性樹脂の低温での耐衝撃性を改良するの
に有用な新規重合体を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカルボキシル基を有する
ブロック共重合体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、熱可塑性樹脂は種々の成形品
の材料として利用されてきている。しかし、単一の樹脂
だけでは十分な性能が得られない場合があり、その場合
は他の高分子物質を添加して性能の改善を図っている。
たとえば、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との
ランダム共重合体、ブロック共重合体、さらにその部分
水素化物などの高分子物質を添加してなる熱可塑性樹脂
組成物が知られている。しかしながら、これらの高分子
物質は熱可塑性樹脂との相溶性に劣るため添加による改
良効果は不十分であり、また、得られた熱可塑性樹脂組
成物は接着性に劣るという欠点があった。接着性の改良
に関しては高分子物質に特定の官能基を導入して官能性
を付与することにより解決する方法が開発されている
(特開昭62−41213号公報)。 一方、相溶性の
改良に関しては本発明者らが鋭意検討した結果、芳香族
ビニル化合物とイソブチレンとからなるブロック共重合
体が有効であることを見出した。
【0003】近年、成形品の使用場面の多様化などから
様々な性能が要求されてきており、その一つとして低温
での耐衝撃性がある。しかしながら、この低温での耐衝
撃性に関しては、上述の方法においても改善が不十分で
あり、未だ満足のいくものではなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
前記欠点を解決するべく鋭意検討した結果、カルボキシ
ル基を有する新規なブロック共重合体は、熱可塑性樹脂
の低温での耐衝撃性の改良に有効であることを見出し、
本発明を完成するに到った。
【0005】
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、式(3)で示される繰り返し単位と、式(4)で示
される繰り返し単位とを有し、数平均分子量が30,0
00〜500,000で、ブロック共重合体中のカルボ
キシル基の含有量が0.01〜3重量%であることを特
徴とするブロック共重合体が提供される。
【化3】 (式中、xは0または1を示す。)
【化4】
【0006】本発明のカルボキシル基を有するブロック
共重合体は文献未記載の新規な重合体であり、繰り返し
単位として前記式(3)と(4)とを有する。このよう
なカルボキシル基を有するブロック共重合体の製造法は
特に限定されないが、例えば、スチレンとイソブチレン
とのブロック共重合体にカルボキシル基を導入する方法
が例示される。スチレンとイソブチレンとのブロック共
重合体は、通常、式(5)に示す官能基を有する有機化
合物とルイス酸とからなる開始剤系の存在下にスチレン
とイソブチレンとを重合することにより得ることができ
る。
【0007】
【化5】 (式中、R2は水素原子、アルキル基、アリール基を、
3はアルキル基、アリール基を、R4はハロゲン原子、
アルコキシ基、アシロキシ基を示す。)
【0008】有機化合物は前記式(5)に示す官能基を
有するものであり、例えば、2−クロロ−2−フェニル
プロパン、1,4−ビス(2−クロロ−2−プロピル)
ベンゼン、1,3,5−トリス(2−クロロ−2−プロ
ピル)ベンゼン、2−クロロプロパン、t−ブチルクロ
リド、α−クロロエチルベンゼンなどのハロゲン化合
物;2−メトキシ−2−フェニルプロパン、1,4−ビ
ス(2−メトキシ−2−プロピル)ベンゼン、2,4,
6−トリメチル−2,4,6−トリメトキシヘプタン、
t−ブチルメチルエーテル、イソプロピルメチルエーテ
ルなどのアルコキシ基を有する化合物;2−アセトキシ
−2−フェニルプロパン、1,4−ビス(2−アセトキ
シ−2−プロピル)ベンゼン、トリス(2−アセトキシ
−2−プロピル)ベンゼン、2,4,6−トリメチル−
2,4,6−トリアセトキシヘプタン、1,3,5−ト
リフェニルメチルアセテイト、t−ブチルアセテイトな
どのアシロキシ基を有する化合物などが用いられる。有
機化合物の使用量は、通常、イソブチレン1モルに対し
て0.0001〜0.002モルの範囲である。
【0009】ルイス酸としては、金属ハロゲン化物が用
いられ、例えば、BCl3、BF3、BF3OEt2、Ti
Cl4、SnCl4、AlCl3またはその塩素原子がア
ルキル基で一または二置換したもの、SbCl5、Sb
5、WCl6、TaCl5などが挙げられる。ルイス酸
の使用量は、前記式(5)の官能基1モルに対して、通
常、等モル以上、好ましくは1〜100モルの範囲であ
る。
【0010】重合に際し、例えば、アンモニウム塩、メ
チルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、アニ
リン、ピペリジンなどのアミン類や酢酸エチルなどのよ
うなエステル類を添加することができる。アンモニウム
塩、アミン類またはエステル類の使用量は、前記式
(5)の官能基1モルに対して、通常、0.01〜10
0モル、好ましくは0.1〜10モルの範囲である。
【0011】重合は溶媒の存在下に実施することができ
る。溶媒は重合反応に不活性なものであれば特に限定さ
れず、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪
族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香
族炭化水素;塩化メチル、塩化メチレン、1,2−ジク
ロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、ニトロメタン、
ニトロエタンなどのニトロ化合物など、またはこれらの
混合溶媒などが挙げられる。
【0012】重合温度は、通常、−120〜+50℃、
好ましくは−100〜+20℃である。重合時間は特に
限定されず、有機化合物、ルイス酸、アミン類の種類や
使用量により調整することができる。重合方法は、例え
ば、2個の官能基を有する有機化合物とルイス酸とから
なる開始剤系の存在下にイソブチレンを重合し、次いで
重合系内にスチレンを添加して重合を行う方法が挙げら
れる。このようにして得られたブロック共重合体のイソ
ブチレン含量とスチレン含量は、イソブチレン50〜9
5重量%、好ましくは55〜90重量%、スチレン含量
5〜50重量%、好ましくは10〜45重量%である。
【0013】本発明のブロック共重合体は、例えば、以
下に示す方法によりカルボキシル基を導入することによ
り得ることができる。ブロック共重合体をリチウム化剤
及びリチウム化促進剤と接触させた後、求電子化合物と
接触させる方法が例示される(特開昭62−41213
号公報記載の方法)。リチウム化剤としては、例えば、
メチルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリ
チウム、sec−ブチルリチウム、ter−ブチルリチ
ウム、ドデシルリチウムなどのアルキルリチウムが用い
られる。リチウム化剤の使用量は、通常、スチレン単位
(ベンゼン環の個数に相当する)1単位に対して、0.
001〜3当量である。
【0014】リチウム化促進剤としては、例えば、N,
N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テト
ラエチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テト
ラアルキル−1,2−ジアミノ−シクロヘキサン、トリ
エチレンジアミンなどのアミン類が用いられる。リチウ
ム促進剤の使用量は、通常、リチウム化剤1当量に対し
て、0.01〜100当量である。
【0015】求電子化合物としては、例えば、二酸化炭
素、エチレンオキシド、アルデヒド、ケトン、カルボン
酸並びにそれらの塩及びエステル、アリールハライド、
エポキシド、イオウ、イソシアネート、スルホネートな
どが用いられる。求電子化合物の使用量は、通常、リチ
ウム化剤1当量に対して、1〜100当量である。
【0016】ブロック共重合体とリチウム化剤及びリチ
ウム化促進剤との接触及び求電子化合物との接触は、通
常、−70〜+120℃で、1分〜24時間で行われ
る。
【0017】かくして得られたブロック共重合体中のカ
ルボキシル基の含有量は、ブロック共重合体当り0.0
1〜3重量%、好ましくは0.05〜1.5重量%、さ
らに好ましくは0.07〜1.0重量%である。また、
数平均分子量(ゲルパーミェーションクロマトグラフィ
ー法により求めたポリスチレン換算値)は30,000
〜500,000、好ましくは30,0000〜30
0,000である。
【0018】本発明のカルボキシル基を有するブロック
共重合体を熱可塑性樹脂に配合することにより、熱可塑
性樹脂の低温での耐衝撃性を改良することができる。
【0019】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例、比較例及び参考例中の部及
び%はとくに断りのないかぎり重量基準である。 実施例1 反応器に塩化メチル7.7リットル、メチルシクロヘキ
サン4.7リットル、1,4−ビス(2−クロロ−2−
プロピル)ベンゼン5.8グラム、トリエチルアミン2
6.6グラム、四塩化チタン85.4グラムおよびイソ
ブチレン1.28キログラムを加え、−70℃で1時間
重合後、スチレン870グラムを添加し、さらに0.3
時間重合反応を継続した。得られたブロック共重合体の
収率は100%であった。結合スチレン含量は33.9
%(NMRにより測定算出)、数平均分子量は76,0
00であった。次に、窒素ガス雰囲気下、シクロヘキサ
ン3リットル中にブロック共重合体400グラムを溶解
し、sec−ブチルリチウム12.4グラムを含むヘキ
サン溶液181ミリリットル、N,N,N’,N’−テ
トラメチルエチレンジアミン47.3ミリリットルを加
え攪拌しながら室温で反応させた。粘度が上昇した後、
二酸化炭素5グラムを含有するテトラヒドロフラン60
0ミリリットルを加え、粘度が下がるまで攪拌し1N塩
酸水溶液247ミリリットルを加えさらに攪拌したとこ
ろ、カルボキシル基を有するブロック共重合体400グ
ラムを得た。
【0020】カルボキシル基を有するブロック共重合体
1H−NMR及びIR測定値を以下に示す。1 H−NMR(CDCl3)δ(ppm):0.8〜1.
3、1.3〜1.7、1.7〜2.1、6.4〜6.
8、6.8〜7.3、7.6〜8.0 IR(cm-1):2950,2900,2850,17
00,780,700
【0021】カルボキシル基を有するブロック共重合体
0.2グラムをクロロホルム100ミリリットル中に溶
解し、滴定試薬0.02N水酸化カリウム/エタノール
溶液及び指示薬チモールフタレインを用いて電位差滴定
し、ブロック共重合体当りのカルボキシル基の含有量を
測定したところ、0.24%であった。
【0022】実施例2 1,4−ビス(2−クロロ−2−プロピル)ベンゼンを
5.0グラム、スチレンを430グラム用いること以外
は実施例1と同様に重合を行い、結合スチレン含量2
5.3%(NMRにより測定算出)、数平均分子量6
5,000のブロック共重合体を収率100%で得た。
次に、窒素ガス雰囲気下、シクロヘキサン3リットル中
にブロック共重合体400グラムを溶解し、sec−ブ
チルリチウム12.4グラムを含むヘキサン溶液181
ミリリットル、N,N,N’,N’−テトラメチルエチ
レンジアミン47.3ミリリットルを加え攪拌しながら
室温で反応させた。粘度が上昇した後、二酸化炭素1
2.5グラムを含有するテトラヒドロフラン800ミリ
リットルを加え、粘度が下がるまで攪拌し1N塩酸水溶
液247ミリリットルを加えさらに攪拌したところ、カ
ルボキシル基を有するブロック共重合体400グラムを
得た。
【0023】カルボキシル基を有するブロック共重合体
1H−NMR及びIR測定値を以下に示す。1 H−NMR(CDCl3)δ(ppm):0.8〜1.
3、1.3〜1.7、1.7〜2.1、6.4〜6.
8、6.8〜7.3、7.6〜8.0 IR(cm-1):2950,2900,2850,17
00,780,700
【0024】カルボキシル基を有するブロック共重合体
0.2グラムをクロロホルム100ミリリットル中に溶
解し、滴定試薬0.02N水酸化カリウム/エタノール
溶液及び指示薬チモールフタレインを用いて電位差滴定
し、ブロック共重合体当りのカルボキシル基の含有量を
測定したところ、0.60%であった。
【0025】参考例1 ポリカーボネート(出光石油化学社製タフロンA220
0、数平均分子量28000)70部と実施例1のカル
ボキシル基を有するブロック共重合体30部を混練し、
押出機を用いてペレット化の後、試験片を作成した。試
験片のアイゾット衝撃強度、引張強度、伸び、硬さを測
定した。アイゾット衝撃強度はJIS K−7110に
準拠して求めたところ(測定温度−30℃)、22.9
(kgf・cm・cm-2、ノッチ付き)であった。引張
強度はJIS K−7113に準拠して求めたところ
(ダンベル変形3号、引張速度100mm/min)、
456(kgf・cm-2)であった。伸びはJIS K
−7113に準拠して求めたところ(ダンベル変形3
号、引張速度100mm/min)、80%であった。
硬さはJIS K−7215に準拠して求めたところ、
68.8であった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式(1)で示される繰り返し単位と、式
    (2)で示される繰り返し単位とを有し、数平均分子量
    が30,000〜500,000で、ブロック共重合体
    中のカルボキシル基の含有量が0.01〜3重量%であ
    ることを特徴とするブロック共重合体。 【化1】 (式中、xは0または1を示す。) 【化2】
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6028147A (en) * 1997-09-25 2000-02-22 Kuraray Co., Ltd. Block copolymer, process for producing the same and resin composition of the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3199739B2 (ja) 1992-01-21 2001-08-20 日本ゼオン株式会社 制振材組成物

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US6028147A (en) * 1997-09-25 2000-02-22 Kuraray Co., Ltd. Block copolymer, process for producing the same and resin composition of the same

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