JP2001081199A - 熱可塑性エラストマー組成物の製造方法 - Google Patents
熱可塑性エラストマー組成物の製造方法Info
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Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】特に、ゴム弾性、機械的強度、押出成形品の外
観についてのバランスが良好な熱可塑性エラストマー組
成物の製造方法を提供する。 【解決手段】下記成分(A)30〜90重量%と下記成
分(B)10〜70重量%との混合物を有機過酸化物の
存在下で動的に熱処理した後、成分(A)及び(B)の
混合物100重量当たり5〜200重量部の下記成分
(C)を混合する。 (A)オレフィン系ゴム (B)プロピレン系重合体 (C)一般式:A(B−A)nおよび/または(A−
B)nで表される重量分子量が15万から45万である
ブロック共重合体の水素添加物 (一般式中、Aはモノビニル置換芳香族炭化水素の重合
体ブロックを、Bは1,4結合の割合が50%以上の共
役ジエン重合体ブロックを、nは1〜5の整数を表
す。)
観についてのバランスが良好な熱可塑性エラストマー組
成物の製造方法を提供する。 【解決手段】下記成分(A)30〜90重量%と下記成
分(B)10〜70重量%との混合物を有機過酸化物の
存在下で動的に熱処理した後、成分(A)及び(B)の
混合物100重量当たり5〜200重量部の下記成分
(C)を混合する。 (A)オレフィン系ゴム (B)プロピレン系重合体 (C)一般式:A(B−A)nおよび/または(A−
B)nで表される重量分子量が15万から45万である
ブロック共重合体の水素添加物 (一般式中、Aはモノビニル置換芳香族炭化水素の重合
体ブロックを、Bは1,4結合の割合が50%以上の共
役ジエン重合体ブロックを、nは1〜5の整数を表
す。)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性エラスト
マー組成物の製造方法に関し、詳しくは、ゴム弾性、機
械的強度、押出成形性のバランスに優れたオレフィン系
熱可塑性エラストマー組成物の製造方法に関する。
マー組成物の製造方法に関し、詳しくは、ゴム弾性、機
械的強度、押出成形性のバランスに優れたオレフィン系
熱可塑性エラストマー組成物の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ゴム的な軟質材料であって、加硫
工程を要せず、熱可塑性樹脂と同様な成形加工性を有す
る熱可塑性エラストマーが、自動車部品、家電部品、医
療器材、食品用機器部品、電線および雑貨などの分野で
注目され使用されている。ところで上記の熱可塑性エラ
ストマーの1種である、熱可塑性オレフィン系エラスト
マーは、ゴム弾性に優れるものの、機械的強度が劣り、
平滑な外観を有する押出成形品が得られない、賦形性が
悪い等の問題がある。そこで、優れた押出成形品を得る
ため、例えば特開平5−170930号公報などにて様
々な改良が試みられているが、従来の提案ではゴム弾性
が犠牲になるという問題がある。
工程を要せず、熱可塑性樹脂と同様な成形加工性を有す
る熱可塑性エラストマーが、自動車部品、家電部品、医
療器材、食品用機器部品、電線および雑貨などの分野で
注目され使用されている。ところで上記の熱可塑性エラ
ストマーの1種である、熱可塑性オレフィン系エラスト
マーは、ゴム弾性に優れるものの、機械的強度が劣り、
平滑な外観を有する押出成形品が得られない、賦形性が
悪い等の問題がある。そこで、優れた押出成形品を得る
ため、例えば特開平5−170930号公報などにて様
々な改良が試みられているが、従来の提案ではゴム弾性
が犠牲になるという問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであり、その目的は、特に、ゴム弾
性、機械的強度、押出成形品の外観についてのバランス
が良好な熱可塑性エラストマー組成物の製造方法を提供
することにある。
鑑みなされたものであり、その目的は、特に、ゴム弾
性、機械的強度、押出成形品の外観についてのバランス
が良好な熱可塑性エラストマー組成物の製造方法を提供
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々検討
を重ねた結果、特定の成分を使用し且つ特定の配合手順
を採用するならば、上記の目的を容易に達成し得るとの
知見を得、本発明の完成に至った。
を重ねた結果、特定の成分を使用し且つ特定の配合手順
を採用するならば、上記の目的を容易に達成し得るとの
知見を得、本発明の完成に至った。
【0005】すなわち、本発明の要旨は、下記成分
(A)30〜90重量%と下記成分(B)10〜70重
量%との混合物を有機過酸化物の存在下で動的に熱処理
した後、成分(A)及び(B)の混合物100重量部当
たり5〜200重量部の下記成分(C)を混合すること
を特徴とする熱可塑性エラストマー組成物の製造方法に
存する。
(A)30〜90重量%と下記成分(B)10〜70重
量%との混合物を有機過酸化物の存在下で動的に熱処理
した後、成分(A)及び(B)の混合物100重量部当
たり5〜200重量部の下記成分(C)を混合すること
を特徴とする熱可塑性エラストマー組成物の製造方法に
存する。
【0006】(A)オレフィン系ゴム (B)プロピレン系重合体 (C)一般式:A(B−A)nおよび/または(A−
B)nで表される重量平均分子量が15万〜45万であ
るブロック共重合体の水素添加物 (一般式中、Aはモノビニル置換芳香族炭化水素の重合
体ブロックを、Bは1,4結合の割合が50%以上の共
役ジエン重合体ブロックを、nは1〜5の整数を表
す。)
B)nで表される重量平均分子量が15万〜45万であ
るブロック共重合体の水素添加物 (一般式中、Aはモノビニル置換芳香族炭化水素の重合
体ブロックを、Bは1,4結合の割合が50%以上の共
役ジエン重合体ブロックを、nは1〜5の整数を表
す。)
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で成分(A)として使用されるオレフィン系ゴム
は、エチレン−プロピレン系共重合体ゴム、エチレン−
プロピレン−共役ジエン共重合体ゴム(EPDM)、エ
チレン−1−ブテン−非共役ジエン共重合体ゴム、プロ
ピレン−1−ブテン−非共役ジエン共重合体ゴム等のオ
レフィンを主成分とする弾性共重合体である。これらの
中ではEPDMが好ましい。
本発明で成分(A)として使用されるオレフィン系ゴム
は、エチレン−プロピレン系共重合体ゴム、エチレン−
プロピレン−共役ジエン共重合体ゴム(EPDM)、エ
チレン−1−ブテン−非共役ジエン共重合体ゴム、プロ
ピレン−1−ブテン−非共役ジエン共重合体ゴム等のオ
レフィンを主成分とする弾性共重合体である。これらの
中ではEPDMが好ましい。
【0008】上記の非共役ジエンとしては、ジシクロペ
ンタジエン、1,4−ヘキサジエン、シクロオクタジエ
ン、メチレンノルボルネン、エチリレデンノルボルネン
等が挙げられるが、特にエチリデンノルボルネンが好ま
しい。成分(A)のより好ましい具体例としては、エチ
レン含量が55〜75重量%、非共役ジエン含有量が1
〜10重量%のEPDMである。エチレン含量が55重
量%未満であると押出成形性が低下し、75重量%より
多いと柔軟性が失われる傾向がある。
ンタジエン、1,4−ヘキサジエン、シクロオクタジエ
ン、メチレンノルボルネン、エチリレデンノルボルネン
等が挙げられるが、特にエチリデンノルボルネンが好ま
しい。成分(A)のより好ましい具体例としては、エチ
レン含量が55〜75重量%、非共役ジエン含有量が1
〜10重量%のEPDMである。エチレン含量が55重
量%未満であると押出成形性が低下し、75重量%より
多いと柔軟性が失われる傾向がある。
【0009】本発明で成分(B)として使用されるプロ
ピレン系重合体樹脂としては、特に制限されないが、ポ
リプロピレン又はポリプロピレンと炭素数が2以上のα
−オレフィンとの共重合体樹脂が好ましい。炭素数が2
以上のα−オレフィンの具体例としてはエチレン、1−
ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−
ヘキセン、1−デセン、3−メチル−1−ペンテン、4
−メチル−1−ペンテン、1−オクテン等がある。
ピレン系重合体樹脂としては、特に制限されないが、ポ
リプロピレン又はポリプロピレンと炭素数が2以上のα
−オレフィンとの共重合体樹脂が好ましい。炭素数が2
以上のα−オレフィンの具体例としてはエチレン、1−
ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−
ヘキセン、1−デセン、3−メチル−1−ペンテン、4
−メチル−1−ペンテン、1−オクテン等がある。
【0010】上記の樹脂のメルトフローレート(MF
R)は、JIS K−7210の表1、条件14に従っ
て測定した、温度230℃、荷重2.16kgfの値と
して、通常0.01〜20g/10分、好ましくは0.
1〜10g/分の範囲である。MFRが上記の範囲外の
場合は成形性に問題が生じる恐れがある。また、エチレ
ン含量は、好ましくは1重量%以上であり、エチレン含
量が余りに少ない場合は外観良好な押出成形品が得られ
ない恐れがある。
R)は、JIS K−7210の表1、条件14に従っ
て測定した、温度230℃、荷重2.16kgfの値と
して、通常0.01〜20g/10分、好ましくは0.
1〜10g/分の範囲である。MFRが上記の範囲外の
場合は成形性に問題が生じる恐れがある。また、エチレ
ン含量は、好ましくは1重量%以上であり、エチレン含
量が余りに少ない場合は外観良好な押出成形品が得られ
ない恐れがある。
【0011】本発明で成分(C)として使用されるブロ
ック共重合体の水素添加物(ビニル置換芳香族炭化水素
・共役ジエン共重合体の水素添加物)は、一般式:A−
(B−A)nおよび/または(A−B)nで表される。
一般式中、Aはモノビニル置換芳香族炭化水素の重合体
ブロックを、Bは1,4結合の割合が50%以上の共役
ジエン重合体ブロックを、nは1〜5の整数を表す。
ック共重合体の水素添加物(ビニル置換芳香族炭化水素
・共役ジエン共重合体の水素添加物)は、一般式:A−
(B−A)nおよび/または(A−B)nで表される。
一般式中、Aはモノビニル置換芳香族炭化水素の重合体
ブロックを、Bは1,4結合の割合が50%以上の共役
ジエン重合体ブロックを、nは1〜5の整数を表す。
【0012】重合体ブロック(A)を構成する単量体の
ビニル置換芳香族炭化水素は、スチレンまたはその誘導
体の重合体である。スチレンの誘導体としては、具体的
には、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、2
−ビニルナフタレン、3−メチルスチレン、4−プロピ
ルスチレン、4−シクロヘキシルスチレン、4−ドデシ
ルスチレン、2−エチル−4−ベンジルスチレン、4−
(フェニルブチル)スチレンなどが挙げられる。特に、
ブロック(A)を構成する重合体成分としては、スチレ
ンの重合体、α−メチルスチレンの重合体またはスチレ
ンとα−メチルスチレンの共重合体が好ましい。
ビニル置換芳香族炭化水素は、スチレンまたはその誘導
体の重合体である。スチレンの誘導体としては、具体的
には、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、2
−ビニルナフタレン、3−メチルスチレン、4−プロピ
ルスチレン、4−シクロヘキシルスチレン、4−ドデシ
ルスチレン、2−エチル−4−ベンジルスチレン、4−
(フェニルブチル)スチレンなどが挙げられる。特に、
ブロック(A)を構成する重合体成分としては、スチレ
ンの重合体、α−メチルスチレンの重合体またはスチレ
ンとα−メチルスチレンの共重合体が好ましい。
【0013】重合体ブロック(B)における共役ジエン
単量体としてはブタジエン、イソプレン又は両者の混合
物が好ましい。また、この共役ジエン部分の1,4−ビ
ニル結合含量は、通常50%以上、好ましくは60%以
上である。共役ジエン部分の1,4−ビニル結合含量が
50%未満の場合には、得られる熱可塑性エラストマー
組成物のゴム弾性が失われる傾向がある。
単量体としてはブタジエン、イソプレン又は両者の混合
物が好ましい。また、この共役ジエン部分の1,4−ビ
ニル結合含量は、通常50%以上、好ましくは60%以
上である。共役ジエン部分の1,4−ビニル結合含量が
50%未満の場合には、得られる熱可塑性エラストマー
組成物のゴム弾性が失われる傾向がある。
【0014】重合体ブロック(A)の前記共重合体中に
占める割合は、通常5〜45重量%、好ましくは10〜
40重量%である。重合体ブロック(A)が5重量%未
満の場合は、得られる熱可塑性エラストマーの機械的強
度およびゴム弾性が劣る傾向がある。また、重合体ブロ
ック(A)が45重量%を超える場合は、柔軟性および
ゴム弾性に劣ると同時に軟化剤のブリードが悪化する傾
向がある。
占める割合は、通常5〜45重量%、好ましくは10〜
40重量%である。重合体ブロック(A)が5重量%未
満の場合は、得られる熱可塑性エラストマーの機械的強
度およびゴム弾性が劣る傾向がある。また、重合体ブロ
ック(A)が45重量%を超える場合は、柔軟性および
ゴム弾性に劣ると同時に軟化剤のブリードが悪化する傾
向がある。
【0015】また、上記(C)成分の水添ブロック共重
合体の重量平均分子量は、15万〜40万でなければな
らない。重量平均分子量が15万未満の場合は、得られ
る熱可塑性エラストマーの機械的強度が劣り、45万を
越える場合は、粘度が高く成形加工性が劣る。(C)成
分の好ましい重量平均分子量は20万〜35万の範囲で
ある。水添ブロック共重合体の分子構造は、直鎖状、分
岐状、放射状あるいはこれらの任意の組合せの何れであ
ってもよい。上記の「重量平均分子量」は、ゲル浸透ク
ロマトグラフィー(GPC)により次の表1に示す条件
で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
合体の重量平均分子量は、15万〜40万でなければな
らない。重量平均分子量が15万未満の場合は、得られ
る熱可塑性エラストマーの機械的強度が劣り、45万を
越える場合は、粘度が高く成形加工性が劣る。(C)成
分の好ましい重量平均分子量は20万〜35万の範囲で
ある。水添ブロック共重合体の分子構造は、直鎖状、分
岐状、放射状あるいはこれらの任意の組合せの何れであ
ってもよい。上記の「重量平均分子量」は、ゲル浸透ク
ロマトグラフィー(GPC)により次の表1に示す条件
で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
【0016】
【表1】機 器:150C ALC/GPC(MILL
IPORE社製) カラム:AD80M/S(昭和電工(株)製)3本 溶 媒:o−ジクロルベンゼン 温 度:140℃ 流 速:1ml/分 注入量:200μl 濃 度:2mg/ml(酸化防止剤として2,6−ジ−
t−ブチル−p−フェノールを0.2重量%添加する。
濃度検出はFOXBORO社製赤外分光光度計「MIR
AN1A」により波長3.42μmで測定する。)
IPORE社製) カラム:AD80M/S(昭和電工(株)製)3本 溶 媒:o−ジクロルベンゼン 温 度:140℃ 流 速:1ml/分 注入量:200μl 濃 度:2mg/ml(酸化防止剤として2,6−ジ−
t−ブチル−p−フェノールを0.2重量%添加する。
濃度検出はFOXBORO社製赤外分光光度計「MIR
AN1A」により波長3.42μmで測定する。)
【0017】上記のブロック共重合体の製造方法として
は、特に制限されず、例えば、特公昭40−23798
号公報に記載された方法により、リチウム触媒などを使
用して不活性溶媒中でブロック重合させて得ることが出
来る。
は、特に制限されず、例えば、特公昭40−23798
号公報に記載された方法により、リチウム触媒などを使
用して不活性溶媒中でブロック重合させて得ることが出
来る。
【0018】また、ブロック共重合体の水素添加処理
は、例えば、特公昭42−8704号公報、特公昭43
−6636号公報、特開昭59−133203号公報、
特開昭60−79005号公報などに記載された方法に
より、不活性溶媒中で水素添加触媒の存在下に水素添加
される。この水素添加では、重合体ブロックB中のオレ
フィン型二重結合の少なくとも50重量%、好ましくは
80重量%以上が水素添加され、重合体ブロックA中の
芳香族不飽和結合の25重量%以下が水素添加される。
この様な水素添加されたブロック共重合体は、シェル・
ケミカル社より「KRATON−G」、クラレ社より
「セプトン」、旭化成社より「タフテック」という商品
名で市販されている。
は、例えば、特公昭42−8704号公報、特公昭43
−6636号公報、特開昭59−133203号公報、
特開昭60−79005号公報などに記載された方法に
より、不活性溶媒中で水素添加触媒の存在下に水素添加
される。この水素添加では、重合体ブロックB中のオレ
フィン型二重結合の少なくとも50重量%、好ましくは
80重量%以上が水素添加され、重合体ブロックA中の
芳香族不飽和結合の25重量%以下が水素添加される。
この様な水素添加されたブロック共重合体は、シェル・
ケミカル社より「KRATON−G」、クラレ社より
「セプトン」、旭化成社より「タフテック」という商品
名で市販されている。
【0019】本発明で使用される有機過酸化物として
は、2、5−ジメチル−2、5−ジ(t−ブチルパーオ
キシ)ヘキサン、2、5−ジメチル−2、5−ジ(t−
ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、1、3−ビス(t−
ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1、1−ジ
(t−ブチルパーオキシ)−3、5−トリメチルシクロ
ヘキサン、2、5−ジメチル−2、5−ジ(パーオキシ
ベンゾイル)ヘキシン−3、ジクミルパーオキシド等が
ある。これらの中では、特に、臭気性およびスコーチ性
の点において、2、5−ジメチル−2、5−ジ(t−ブ
チルパーオキシ)ヘキサン又は2、5−ジメチル−2、
5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3が好まし
い。
は、2、5−ジメチル−2、5−ジ(t−ブチルパーオ
キシ)ヘキサン、2、5−ジメチル−2、5−ジ(t−
ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、1、3−ビス(t−
ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1、1−ジ
(t−ブチルパーオキシ)−3、5−トリメチルシクロ
ヘキサン、2、5−ジメチル−2、5−ジ(パーオキシ
ベンゾイル)ヘキシン−3、ジクミルパーオキシド等が
ある。これらの中では、特に、臭気性およびスコーチ性
の点において、2、5−ジメチル−2、5−ジ(t−ブ
チルパーオキシ)ヘキサン又は2、5−ジメチル−2、
5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3が好まし
い。
【0020】本発明では架橋助剤を併用することも出来
る。主な架橋助剤としては、硫黄、p−キノンジオキシ
ム、ニトロソベンゼン、ジフェニルグアニジン、N−メ
チル−N−4−ジニトロソアニリン、トリメチロールプ
ロパン−N、N’−m−フェニレンジマレイミドの様な
ペルオキシ架橋用助剤、ジビニルベンゼン、トリアリル
シアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、
ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレン
グリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート、アリルメタクリレートの様な多官
能性メタクリレートモノマー、ビニルブチラート、ビニ
ルステアレートの様な多官能ビニルモノマー等がある。
上記の様な化合物の使用により、均一かつ緩和な架橋反
応が期待できる。
る。主な架橋助剤としては、硫黄、p−キノンジオキシ
ム、ニトロソベンゼン、ジフェニルグアニジン、N−メ
チル−N−4−ジニトロソアニリン、トリメチロールプ
ロパン−N、N’−m−フェニレンジマレイミドの様な
ペルオキシ架橋用助剤、ジビニルベンゼン、トリアリル
シアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、
ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレン
グリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート、アリルメタクリレートの様な多官
能性メタクリレートモノマー、ビニルブチラート、ビニ
ルステアレートの様な多官能ビニルモノマー等がある。
上記の様な化合物の使用により、均一かつ緩和な架橋反
応が期待できる。
【0021】本発明においては、機械的特性や加工性の
一層の改良を図るため、鉱物油系軟化剤を使用すること
が出来る。斯かる鉱物油系軟化剤としては、パラフィン
系、ナフテン系、芳香族系などがあるが、特にパラフィ
ン系軟化剤が好ましい。
一層の改良を図るため、鉱物油系軟化剤を使用すること
が出来る。斯かる鉱物油系軟化剤としては、パラフィン
系、ナフテン系、芳香族系などがあるが、特にパラフィ
ン系軟化剤が好ましい。
【0022】本発明の熱可塑性エラストマー組成物に
は、上記の各成分に加え、本発明の効果を著しく損なわ
ない範囲で各種目的に応じ他の任意の配合成分を配合す
ることが出来る。斯かる成分としては、例えば、充填
材、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、
中和剤、滑剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリッ
プ剤、分散剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、導電性付
与剤、金属不活性化剤、分子量調整剤、防菌剤、防黴
材、蛍光増白剤などの各種添加物、前記必須成分以外の
熱可塑性樹脂およびエラストマー、フィラー等が挙げら
れる。
は、上記の各成分に加え、本発明の効果を著しく損なわ
ない範囲で各種目的に応じ他の任意の配合成分を配合す
ることが出来る。斯かる成分としては、例えば、充填
材、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、
中和剤、滑剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリッ
プ剤、分散剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、導電性付
与剤、金属不活性化剤、分子量調整剤、防菌剤、防黴
材、蛍光増白剤などの各種添加物、前記必須成分以外の
熱可塑性樹脂およびエラストマー、フィラー等が挙げら
れる。
【0023】前記必須成分以外の熱可塑性樹脂として
は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン
・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合
体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン
・メタクリル酸エステル共重合体の様なエチレン・α−
オレフィン共重合体、ポリエチレン、ポリブテン−1樹
脂などのポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンエーテル
系樹脂、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系樹
脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート等のポリエステル系樹脂、ポリオキシメチレン
ホモポリマー、ポリオキシメチレンコポリマー等のポリ
オキシメチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹
脂などが挙げられる。
は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン
・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合
体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン
・メタクリル酸エステル共重合体の様なエチレン・α−
オレフィン共重合体、ポリエチレン、ポリブテン−1樹
脂などのポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンエーテル
系樹脂、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系樹
脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート等のポリエステル系樹脂、ポリオキシメチレン
ホモポリマー、ポリオキシメチレンコポリマー等のポリ
オキシメチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹
脂などが挙げられる。
【0024】また、前記必須成分以外のエラストマーと
しては、例えば、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、
スチレン・イソプレン共重合体ゴム等のスチレン系エラ
ストマー等が挙げられる。更に、充填材としては、ガラ
ス繊維、中空ガラス球、炭素繊維、タルク、炭酸カルシ
ウム、マイカ、チタン酸カリウム繊維、シリカ、二酸化
チタン、カーボンブラック等が挙げられる。
しては、例えば、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、
スチレン・イソプレン共重合体ゴム等のスチレン系エラ
ストマー等が挙げられる。更に、充填材としては、ガラ
ス繊維、中空ガラス球、炭素繊維、タルク、炭酸カルシ
ウム、マイカ、チタン酸カリウム繊維、シリカ、二酸化
チタン、カーボンブラック等が挙げられる。
【0025】先ず、本発明において、前記成分(A)と
(B)とを混合物として有機過酸化物の存在下で動的に
熱処理する。ここに、「動的に熱処理する」とは溶融状
態で混錬することを指す。
(B)とを混合物として有機過酸化物の存在下で動的に
熱処理する。ここに、「動的に熱処理する」とは溶融状
態で混錬することを指す。
【0026】上記の各成分の使用割合は、成分(A)3
0〜90重量%、成分(B)10〜70重量%にする必
要があり、特に、成分(A)40〜85重量%、成分
(B)15〜60重量%にするのが好ましい。成分
(A)の使用割合が30重量%未満の場合(成分(B)
の使用割合が70重量%を超える場合)は、組成物およ
び得られる成形品の柔軟性が失われ、成分(A)の使用
割合が90重量%を超える場合(成分(B)の使用割合
が10重量%未満の場合)は、成形性が悪化する。
0〜90重量%、成分(B)10〜70重量%にする必
要があり、特に、成分(A)40〜85重量%、成分
(B)15〜60重量%にするのが好ましい。成分
(A)の使用割合が30重量%未満の場合(成分(B)
の使用割合が70重量%を超える場合)は、組成物およ
び得られる成形品の柔軟性が失われ、成分(A)の使用
割合が90重量%を超える場合(成分(B)の使用割合
が10重量%未満の場合)は、成形性が悪化する。
【0027】有機過酸化物の添加量は、成分(A)及び
(B)の混合物100重量部当たり、通常0.005〜
3重量部、好ましくは0.05〜2重量部の範囲から選
択される。有機過酸化物の添加量が0.005重量部未
満の場合は架橋反応の効果が小さく、3重量部より多い
場合は押出外観が悪化しかつ経済的に有利でない。
(B)の混合物100重量部当たり、通常0.005〜
3重量部、好ましくは0.05〜2重量部の範囲から選
択される。有機過酸化物の添加量が0.005重量部未
満の場合は架橋反応の効果が小さく、3重量部より多い
場合は押出外観が悪化しかつ経済的に有利でない。
【0028】また、架橋助剤の添加量は、成分(A)及
び(B)の混合物100重量部当たり、通常0.005
〜4重量部、好ましくは0.05〜3重量部の範囲から
選択される。架橋助剤の添加量が0.005重量部未満
の場合は効果が現れず、4重量部より多い場合は経済的
に有利でない。
び(B)の混合物100重量部当たり、通常0.005
〜4重量部、好ましくは0.05〜3重量部の範囲から
選択される。架橋助剤の添加量が0.005重量部未満
の場合は効果が現れず、4重量部より多い場合は経済的
に有利でない。
【0029】成分(A)と(B)との混合物の動的な熱
処理は、例えば、バンバリーミキサー、ミキシングロー
ル、ニーダー、押出機などの混練装置を使用して行われ
る。温度は、使用する有機過酸化物の半減期が1分未満
となる温度が好ましく、通常130〜280℃から選択
される。また、時間は通常1〜30分の範囲から選択さ
れる。
処理は、例えば、バンバリーミキサー、ミキシングロー
ル、ニーダー、押出機などの混練装置を使用して行われ
る。温度は、使用する有機過酸化物の半減期が1分未満
となる温度が好ましく、通常130〜280℃から選択
される。また、時間は通常1〜30分の範囲から選択さ
れる。
【0030】次いで、本発明においては、前記成分
(A)及び(B)の混合物に前記成分(C)を混合する
必要がある。成分(C)が成分(A)及び(B)に初め
から混合された場合、すなわち、成分(A)〜(C)の
3成分を同時に動的な熱処理に供した場合は、特に、外
観良好な押出成形品が得られない。
(A)及び(B)の混合物に前記成分(C)を混合する
必要がある。成分(C)が成分(A)及び(B)に初め
から混合された場合、すなわち、成分(A)〜(C)の
3成分を同時に動的な熱処理に供した場合は、特に、外
観良好な押出成形品が得られない。
【0031】成分(C)の使用割合は、成分(A)及び
(B)の混合物100重量部当たり、5〜200重量部
にする必要があり、特に、10〜180重量部にするの
が好ましい。成分(C)の使用割合が5重量部未満の場
合は、機械的強度やゴム弾性の改良効果が発現されず、
成分(C)の使用割合が200重量部を超える場合は、
成形性が悪化する。
(B)の混合物100重量部当たり、5〜200重量部
にする必要があり、特に、10〜180重量部にするの
が好ましい。成分(C)の使用割合が5重量部未満の場
合は、機械的強度やゴム弾性の改良効果が発現されず、
成分(C)の使用割合が200重量部を超える場合は、
成形性が悪化する。
【0032】成分(A)及び(B)の混合物に対する成
分(C)の混合は、上記の混練装置を使用し、成分
(A)と(B)との動的な熱処理の終了後に引き続き成
分(C)を添加することにより行われる。この場合の条
件は、特に制限されず、成分(A)と(B)との熱処理
後の成り行き温度の条件下に通常1〜30分行われる。
分(C)の混合は、上記の混練装置を使用し、成分
(A)と(B)との動的な熱処理の終了後に引き続き成
分(C)を添加することにより行われる。この場合の条
件は、特に制限されず、成分(A)と(B)との熱処理
後の成り行き温度の条件下に通常1〜30分行われる。
【0033】本発明において、鉱物油系軟化剤などの他
の成分は、成分(C)の場合と異なり、任意の段階で混
合することが出来る。例えば、鉱物油系軟化剤は、成分
(A)のオレフィン系ゴムに予め油展されていてもよ
い。鉱物油系軟化剤の使用量は、成分(A)及び(B)
の混合物100重量部当たり、通常150重量部以下、
好ましくは130重量部以下の範囲から選択される。鉱
物油系軟化剤を使用する場合、その最低使用量は、成分
(A)及び(B)の混合物100重量部当たり通常0.
1重量部である。
の成分は、成分(C)の場合と異なり、任意の段階で混
合することが出来る。例えば、鉱物油系軟化剤は、成分
(A)のオレフィン系ゴムに予め油展されていてもよ
い。鉱物油系軟化剤の使用量は、成分(A)及び(B)
の混合物100重量部当たり、通常150重量部以下、
好ましくは130重量部以下の範囲から選択される。鉱
物油系軟化剤を使用する場合、その最低使用量は、成分
(A)及び(B)の混合物100重量部当たり通常0.
1重量部である。
【0034】本発明の方法で得られた熱可塑性エラスト
マー組成物は、通常の熱可塑性樹脂で使用されている装
置で容易に成形でき、例えば、押出成形や射出成形など
が可能である。本発明による組成物は特に押出成形に適
している。そして、特に軟質塩化ビニル樹脂が使用され
ている用途、すなわち、ウェザーストリップ、ガラスラ
ンチャンネル等の自動車部品、電気冷蔵庫のガスケッ
ト、窓周りのパッキン、電線被覆などに適している。
マー組成物は、通常の熱可塑性樹脂で使用されている装
置で容易に成形でき、例えば、押出成形や射出成形など
が可能である。本発明による組成物は特に押出成形に適
している。そして、特に軟質塩化ビニル樹脂が使用され
ている用途、すなわち、ウェザーストリップ、ガラスラ
ンチャンネル等の自動車部品、電気冷蔵庫のガスケッ
ト、窓周りのパッキン、電線被覆などに適している。
【0035】
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。なお、以下の諸例で
各成分として使用した材料は次の通りである。なお、以
下において、「%」は重量%を意味する。
明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。なお、以下の諸例で
各成分として使用した材料は次の通りである。なお、以
下において、「%」は重量%を意味する。
【0036】(A1):エチレン−プロピレン−エチリ
デンノルボルネン共重合体ゴム(エチレン含量70%、
エチリデンノルボルネン含量5.5%)、油展量100
%、ML=400、(ML:ムーニー粘度(ML1+4
100℃)、ASTM D−927−57Tに準拠、
以下、同じ)
デンノルボルネン共重合体ゴム(エチレン含量70%、
エチリデンノルボルネン含量5.5%)、油展量100
%、ML=400、(ML:ムーニー粘度(ML1+4
100℃)、ASTM D−927−57Tに準拠、
以下、同じ)
【0037】(A2):エチレン−プロピレン−エチリ
デンノルボルネン共重合体ゴム(エチレン含量66%、
エチリデンノルボルネン含量4.5%)、ML=89
デンノルボルネン共重合体ゴム(エチレン含量66%、
エチリデンノルボルネン含量4.5%)、ML=89
【0038】(B):プロピレン系共重合体(MFR
(230℃、2.16kg)=0.7g/10分)
(230℃、2.16kg)=0.7g/10分)
【0039】(C1):ブロック共重合体(ブロック構
造:A−B−A、単量体(A)=スチレン、単量体
(B)=ブタジエン/イソプレン、Mw=22万、
(A)含有量=30%、Bブック中の1,4結合含有量
=92%)
造:A−B−A、単量体(A)=スチレン、単量体
(B)=ブタジエン/イソプレン、Mw=22万、
(A)含有量=30%、Bブック中の1,4結合含有量
=92%)
【0040】(C2):ブロック共重合体(ブロック構
造:A−B−A、単量体(A)=スチレン、単量体
(B)=ブタジエン/イソプレン、Mw=23万、
(A)含有量=20%、Bブック中の1,4結合含有量
=93%)
造:A−B−A、単量体(A)=スチレン、単量体
(B)=ブタジエン/イソプレン、Mw=23万、
(A)含有量=20%、Bブック中の1,4結合含有量
=93%)
【0041】(C3):ブロック共重合体(ブロック構
造:A−B−A、単量体(A)=スチレン、単量体
(B)=イソプレン、Mw=10万、(A)含有量=2
0%、Bブック中の1,4結合含有量=45%)
造:A−B−A、単量体(A)=スチレン、単量体
(B)=イソプレン、Mw=10万、(A)含有量=2
0%、Bブック中の1,4結合含有量=45%)
【0042】(C4):ブロック共重合体(ブロック構
造:A−B−A、単量体(A)=スチレン、単量体
(B)=ブタジエン、Mw=9万、スチレン含量=29
%、Bブック中の1,4結合含有量=63%)
造:A−B−A、単量体(A)=スチレン、単量体
(B)=ブタジエン、Mw=9万、スチレン含量=29
%、Bブック中の1,4結合含有量=63%)
【0043】(D):パラフィン系プロセスオイル
【0044】(E):エチレン−ヘキサン共重合体(M
FR(230℃、2.16kg)=2g/10分)
FR(230℃、2.16kg)=2g/10分)
【0045】POX:2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン
(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン
【0046】TMP:トリメチロールプロパントリメタ
クリレート
クリレート
【0047】また、使用した評価方法は以下の(1)〜
(4)の通りである。そして、(1)〜(3)の測定に
はシリンダ温度220℃、金型温度40℃で射出成形し
て得られた2mm厚のシートを使用した。
(4)の通りである。そして、(1)〜(3)の測定に
はシリンダ温度220℃、金型温度40℃で射出成形し
て得られた2mm厚のシートを使用した。
【0048】(1)硬度:JIS K6301に準拠
(JIS−A、瞬間値)
(JIS−A、瞬間値)
【0049】(2)引張応力:JIS K6301に準
拠(JIS−3号ダンベル、引張速度500mm/mi
n)
拠(JIS−3号ダンベル、引張速度500mm/mi
n)
【0050】(3)圧縮永久歪み:JIS K6301
に準拠(70℃、22時間、25%圧縮)
に準拠(70℃、22時間、25%圧縮)
【0051】(4)表面粗さRa:JIS B0601
に準拠し、次の様にして試料の成形およびRaの測定を
行った。すなわち、三菱重工製φ40mm単軸押出機
(圧縮比2.2のフルフライトスクリュー、幅25×厚
み1mm平板状ダイス)を使用し、成形温度ホッパー
下:160℃、シリンダ:170〜190℃、ダイス:
180℃、スクリュー回転数:25rpmの条件で成形
を行った。そして、得られた押出成形品表面について、
東洋精密社製表面粗さ計「サーフコム570A」により
中心線平均粗さRaを測定した。
に準拠し、次の様にして試料の成形およびRaの測定を
行った。すなわち、三菱重工製φ40mm単軸押出機
(圧縮比2.2のフルフライトスクリュー、幅25×厚
み1mm平板状ダイス)を使用し、成形温度ホッパー
下:160℃、シリンダ:170〜190℃、ダイス:
180℃、スクリュー回転数:25rpmの条件で成形
を行った。そして、得られた押出成形品表面について、
東洋精密社製表面粗さ計「サーフコム570A」により
中心線平均粗さRaを測定した。
【0052】(5)MFR:JIS K7210に準拠
(230℃、10kg荷重)
(230℃、10kg荷重)
【0053】実施例1 成分(A1)75%と成分(B)25%の混合物100
重量部当たり、POX0.21重量部とTMP0.48
重量部とを配合し、ヘンシェルミキサーにて1分間ブレ
ンドした後、同方向2軸押出機(神戸製鋼製「KTX4
4」、L/D=41、シリンダブロック数=11)の第
1供給口へ30kg/hの速度で投入し、更に、成分
(C1)と成分(D)を27:40(重量比)の割合で
ヘンシェルミキサーにて混合した後、第2供給口から2
0kg/hで速度供給して溶融混練を行いペレット化し
た。評価結果を表2に示す。
重量部当たり、POX0.21重量部とTMP0.48
重量部とを配合し、ヘンシェルミキサーにて1分間ブレ
ンドした後、同方向2軸押出機(神戸製鋼製「KTX4
4」、L/D=41、シリンダブロック数=11)の第
1供給口へ30kg/hの速度で投入し、更に、成分
(C1)と成分(D)を27:40(重量比)の割合で
ヘンシェルミキサーにて混合した後、第2供給口から2
0kg/hで速度供給して溶融混練を行いペレット化し
た。評価結果を表2に示す。
【0054】なお、上記の第1供給口はシリンダブロッ
ク数1番目(C1)に設けられ、上記の第2供給口は、
シリンダブロック数1番目(C7)に設けられており、
第1供給口に供給された成分は第2供給口に至る前に十
分に混合され、第2供給口に供給された成分は排出口に
至る前に十分に混合される様になされている(以下、同
じ)。
ク数1番目(C1)に設けられ、上記の第2供給口は、
シリンダブロック数1番目(C7)に設けられており、
第1供給口に供給された成分は第2供給口に至る前に十
分に混合され、第2供給口に供給された成分は排出口に
至る前に十分に混合される様になされている(以下、同
じ)。
【0055】実施例2 実施例1において、成分(C1)を成分(C2)に変更
した以外は、実施例1と同様の操作を行った。評価結果
を表2に示す。
した以外は、実施例1と同様の操作を行った。評価結果
を表2に示す。
【0056】実施例3 実施例1において、成分(A1)を成分(A2)に変更
した以外は、実施例1と同様の操作を行った。評価結果
を表3に示す。
した以外は、実施例1と同様の操作を行った。評価結果
を表3に示す。
【0057】実施例4 実施例1において、成分(A1)を成分(A2)に変更
し、成分(C1)を成分(C2)に変更した以外は、実
施例1と同様の操作を行った。評価結果を表3に示す。
し、成分(C1)を成分(C2)に変更した以外は、実
施例1と同様の操作を行った。評価結果を表3に示す。
【0058】比較例1 成分(A1)85%と成分(B)15%の混合物100
重量部当たり、POX0.35重量部とTMP0.80
重量部とを配合し、ヘンシェルミキサーにて1分間ブレ
ンドした後、実施例1と同様に第1供給口へ40kg/
hの速度で投入し、且つ第2供給口への供給を行うこと
なく溶融混練を行いペレット化した。評価結果を表2に
示す。
重量部当たり、POX0.35重量部とTMP0.80
重量部とを配合し、ヘンシェルミキサーにて1分間ブレ
ンドした後、実施例1と同様に第1供給口へ40kg/
hの速度で投入し、且つ第2供給口への供給を行うこと
なく溶融混練を行いペレット化した。評価結果を表2に
示す。
【0059】比較例2 比較例1において、更に、成分(E)を第2供給口から
20重量部となる様に8kg/hの速度で供給して溶融
混練を行いペレット化した。評価結果を表2に示す。
20重量部となる様に8kg/hの速度で供給して溶融
混練を行いペレット化した。評価結果を表2に示す。
【0060】比較例3 成分(A1)75%と成分(B)25%の混合物100
重量部当たり、POX0.21重量部、TMP0.53
重量部、成分(C2)27重量部および成分(D)40
重量部を配合し、ヘンシェルミキサーにて1分間ブレン
ドした後、比較例1と同様に、第1供給口へ40kg/
hの速度で投入して溶融混練を行いペレット化した。評
価結果を表2に示す。
重量部当たり、POX0.21重量部、TMP0.53
重量部、成分(C2)27重量部および成分(D)40
重量部を配合し、ヘンシェルミキサーにて1分間ブレン
ドした後、比較例1と同様に、第1供給口へ40kg/
hの速度で投入して溶融混練を行いペレット化した。評
価結果を表2に示す。
【0061】比較例4 実施例1において、成分(A1)を成分(A2)に変更
し、成分(C1)を成分(C3)に変更した以外は、実
施例1と同様の操作を行った。評価結果を表3に示す。
し、成分(C1)を成分(C3)に変更した以外は、実
施例1と同様の操作を行った。評価結果を表3に示す。
【0062】比較例5 実施例1において、成分(A1)を成分(A2)に変更
し、成分(C1)を成分(C4)に変更した以外は、実
施例1と同様の操作を行った。評価結果を表3に示す。
し、成分(C1)を成分(C4)に変更した以外は、実
施例1と同様の操作を行った。評価結果を表3に示す。
【0063】比較例6 成分(A2)76%と成分(B)24%の混合物100
重量部当たり、POX0.22重量部とTMP0.50
重量部とを配合し、ヘンシェルミキサーにて1分間ブレ
ンドした後、実施例1と同様に、第1供給口へ30kg
/hの速度で投入し、更に、成分(D)を第2供給口か
ら59重量部となる様に供給して溶融混練を行いペレッ
ト化した。評価結果を表3に示す。
重量部当たり、POX0.22重量部とTMP0.50
重量部とを配合し、ヘンシェルミキサーにて1分間ブレ
ンドした後、実施例1と同様に、第1供給口へ30kg
/hの速度で投入し、更に、成分(D)を第2供給口か
ら59重量部となる様に供給して溶融混練を行いペレッ
ト化した。評価結果を表3に示す。
【0064】
【表2】
【0065】
【表3】
【0066】<結果の評価>各実施例および比較例の対
比により次のことが明らかである。
比により次のことが明らかである。
【0067】(1)比較例1は、成分(C)を欠く場合
であり、実施例1及び2と対比すると引張強さや圧縮永
久歪が劣る。
であり、実施例1及び2と対比すると引張強さや圧縮永
久歪が劣る。
【0068】(2)比較例2は、成分(C)を欠き、成
分(E)を添加した場合であり、実施例1及び2と対比
すると圧縮永久歪と外観(表面粗さ)に劣る。
分(E)を添加した場合であり、実施例1及び2と対比
すると圧縮永久歪と外観(表面粗さ)に劣る。
【0069】(3)比較例3は、成分(C)及び(D)
を第一供給口から投入した場合であり、実施例1及び2
と対比すると圧縮永久歪と外観(表面粗さ)に劣る。
を第一供給口から投入した場合であり、実施例1及び2
と対比すると圧縮永久歪と外観(表面粗さ)に劣る。
【0070】(4)比較例4は、成分(C)の重量平均
分子量および1,4結合含有量が本発明で規定する範囲
より低い場合であり、実施例3及び4と比較すると圧縮
永久歪に劣る。
分子量および1,4結合含有量が本発明で規定する範囲
より低い場合であり、実施例3及び4と比較すると圧縮
永久歪に劣る。
【0071】(5)比較例5は、成分(C)の重量平均
分子量が本発明で規定する範囲より低い場合であり、実
施例3及び4と比較すると圧縮永久歪と外観(表面粗
さ)に劣る。
分子量が本発明で規定する範囲より低い場合であり、実
施例3及び4と比較すると圧縮永久歪と外観(表面粗
さ)に劣る。
【0072】(6)比較例6は、成分(C)を欠く場合
であり、実施例3及び4と比較すると引張強さ、圧縮永
久歪および外観(表面粗さ)に劣る。
であり、実施例3及び4と比較すると引張強さ、圧縮永
久歪および外観(表面粗さ)に劣る。
【0073】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、ゴム弾
性、機械的強度、押出成形品の外観についてのバランス
が良好な熱可塑性エラストマー組成物の製造方法が提供
され、本発明の工業的価値は大きい。
性、機械的強度、押出成形品の外観についてのバランス
が良好な熱可塑性エラストマー組成物の製造方法が提供
され、本発明の工業的価値は大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 23/16 C08L 23/16 53/02 53/02 Fターム(参考) 4F070 AA12 AA13 AA15 AA16 AA18 AB08 AB09 AB11 AB16 AB21 AC56 AE08 FA03 FA17 FB06 FC05 GA05 GB08 4J002 BB02W BB12X BB14W BB14X BB15W BB15X BP01Y EK006 FD146 GJ02 GN00 GQ01
Claims (6)
- 【請求項1】 下記成分(A)30〜90重量%と下記
成分(B)10〜70重量%との混合物を有機過酸化物
の存在下で動的に熱処理した後、成分(A)及び(B)
の混合物100重量部当たり5〜200重量部の下記成
分(C)を混合することを特徴とする熱可塑性エラスト
マー組成物の製造方法。 (A)オレフィン系ゴム (B)プロピレン系重合体 (C)一般式:A(B−A)nおよび/または(A−
B)nで表される重量分子量が15万から45万である
ブロック共重合体の水素添加物 (一般式中、Aはモノビニル置換芳香族炭化水素の重合
体ブロックを、Bは1,4結合の割合が50%以上の共
役ジエン重合体ブロックを、nは1〜5の整数を表
す。) - 【請求項2】 成分(A)及び(B)の混合物100重
量部当たり150重量部以下の鉱物油系軟化剤を混合す
る請求項1に記載の製造方法。 - 【請求項3】 成分(C)のブロック共重合体がスチレ
ン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレ
ンブロック共重合体およびスチレン−ブタジエン/イソ
プレンブロック共重合体から成る群から選ばれる少なく
とも1種のブロック共重合体である請求項1又は2に記
載の製造方法。 - 【請求項4】 成分(C)のブロック共重合体における
重合体ブロック(A)の含有量が25〜40重量%であ
る請求項1〜3の何れか記載の製造方法。 - 【請求項5】 成分(A)のオレフィン系ゴムが250
以上のムーニー粘度ML(1+4 100℃)を有する
エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合
体ゴムである請求項1〜4の何れかに記載の製造方法。 - 【請求項6】 成分(B)のメルトフローレート(MF
R)が本文中に規定する条件での測定値として0.01
〜20g/10分である請求項1〜5の何れかに記載の
製造方法。
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| JP25692199A JP2001081199A (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 熱可塑性エラストマー組成物の製造方法 |
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