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JP2019070079A - Thermoplastic elastomer composition - Google Patents

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JP2019070079A
JP2019070079A JP2017196969A JP2017196969A JP2019070079A JP 2019070079 A JP2019070079 A JP 2019070079A JP 2017196969 A JP2017196969 A JP 2017196969A JP 2017196969 A JP2017196969 A JP 2017196969A JP 2019070079 A JP2019070079 A JP 2019070079A
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thermoplastic elastomer
component
rubber
elastomer composition
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JP2017196969A
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Japanese (ja)
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洋隆 堀口
Hirotaka Horiguchi
洋隆 堀口
伸哉 後藤
Shinya Goto
伸哉 後藤
拓 斎藤
Hiroshi Saito
拓 斎藤
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Denso Corp
Tokyo University of Agriculture and Technology NUC
Original Assignee
Denso Corp
Tokyo University of Agriculture and Technology NUC
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】引張強度や伸びに優れると共に高温での長時間における耐久性に優れた熱可塑性エラストマー組成物を提供する。【解決手段】連続相と、これに分散された分散相とを有する熱可塑性エラストマー組成物である。連続相においては、融点が170〜300℃の熱可塑性樹脂成分(A)とゴム成分(B)とが部分相溶している。分散相はゴム成分からなる。分散相の含有量が上記連続相と上記分散相との合計100体積%に対して5〜20体積%である、熱可塑性エラストマー組成物【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoplastic elastomer composition having excellent tensile strength and elongation and excellent durability at a high temperature for a long time. A thermoplastic elastomer composition having a continuous phase and a dispersed phase dispersed therein. In the continuous phase, the thermoplastic resin component (A) having a melting point of 170 to 300 ° C. and the rubber component (B) are partially phase-dissolved. The dispersed phase consists of a rubber component. The thermoplastic elastomer composition in which the content of the dispersed phase is 5 to 20% by volume with respect to the total 100% by volume of the continuous phase and the dispersed phase [selection diagram] FIG.

Description

本発明は、熱可塑性樹脂成分とゴム成分とが部分相溶した連続相を有する熱可塑性エラストマー組成物に関する。   The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition having a continuous phase in which a thermoplastic resin component and a rubber component are partially compatible.

近年、ゴム弾性と熱可塑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、電線被覆、医療用部品、履物、および日用品等の分野で多用されている。熱可塑性エラストマーは、例えば加硫ゴムに比べて、成形性に優れ、材料の製造時に加硫させることが可能であるため、部品成型後に別途加硫工程を必要としないという利点があるからである。   BACKGROUND ART In recent years, thermoplastic elastomers having rubber elasticity and thermoplasticity are widely used in the fields of automobile parts, home electric appliance parts, electric wire coating, medical parts, footwear, daily goods and the like. Thermoplastic elastomers are superior in moldability to, for example, vulcanized rubber, and can be vulcanized at the time of production of the material, and thus have the advantage of not requiring a separate vulcanization step after molding of the parts. .

特に、従来、加硫ゴムが使用されていた例えばシール部品の分野においては、ゴムと熱可塑性樹脂との混合物を架橋剤の存在下で動的に架橋した熱可塑性エラストマーが有用であるといわれている。しかし、熱可塑性エラストマーは、加硫ゴムに比べると、硬く、永久歪特性が劣りやすい。   In particular, thermoplastic elastomers in which a mixture of rubber and a thermoplastic resin is dynamically crosslinked in the presence of a crosslinking agent is said to be useful, particularly in the field of seal parts where vulcanized rubber was conventionally used. There is. However, thermoplastic elastomers are harder and less likely to have permanent set characteristics than vulcanized rubbers.

熱可塑性エラストマーを例えば自動車部品として使用するためには、柔軟性、耐熱性、耐油性、耐永久歪性等の特性の更なる向上が必要とされている。これらの改善を目的とした提案もいくつかある。例えば特許文献1には、柔軟性、耐熱性、耐油性等の向上のために、ポリアミド系重合体、カルボキシ基含有アクリルゴム、エポキシ基含有重合体を含む熱可塑性エラストマー組成物が提案されている。   In order to use thermoplastic elastomers, for example, as automobile parts, further improvement of properties such as flexibility, heat resistance, oil resistance and permanent set resistance is required. There are also several proposals aimed at improving these. For example, Patent Document 1 proposes a thermoplastic elastomer composition containing a polyamide-based polymer, a carboxyl group-containing acrylic rubber, and an epoxy group-containing polymer for the purpose of improving flexibility, heat resistance, oil resistance, etc. .

特開2016−121227号公報JP, 2016-121227, A

上述の従来の熱可塑性エラストマーは、カルボキシ基とエポキシ基とを反応させることによりゴムと樹脂の界面制御を行っており、両者の境界が明確になった構成を有している。このような構成の熱可塑性エラストマーは、界面制御を行わない熱可塑性エラストマーに比べて引張強度や伸びが向上するものの、特性としてはまだまだ不十分であるのが現状である。   The above-described conventional thermoplastic elastomer controls the interface between the rubber and the resin by reacting a carboxy group and an epoxy group, and has a configuration in which the boundary between the two is clear. Although the thermoplastic elastomer having such a constitution improves the tensile strength and the elongation as compared with the thermoplastic elastomer in which the interface control is not performed, the present condition is that the characteristics are still insufficient.

また、従来の熱可塑性エラストマーは、例えば1000時間を超える長時間での高温耐久試験後の硬度やシール特性の検討がなされていない。したがって、高温で長時間の耐久性が要求される例えば自動車のような車両部品などへの適用は未だ実現されていないというのが実情である。   Also, with conventional thermoplastic elastomers, for example, the hardness and seal characteristics have not been studied after a high temperature durability test for a long time exceeding 1000 hours. Therefore, it is a fact that the application to vehicle parts such as, for example, a car that requires high temperature and long time durability has not been realized yet.

また、上述の従来の熱可塑性エラストマーにおいては、アクリルゴムが燃料やオイル中に含まれる水分によって加水分解する。そのため、使用できる範囲が限定的であり、車両の例えば燃料周りのようなオイルと接触する部品へ適用することができない。   In addition, in the above-mentioned conventional thermoplastic elastomer, acrylic rubber is hydrolyzed by water contained in fuel and oil. Therefore, the range of use is limited, and it can not be applied to parts in contact with oil, such as around fuel, of a vehicle.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、引張強度や伸びに優れると共に高温での長時間における耐久性に優れた熱可塑性エラストマー組成物を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a thermoplastic elastomer composition which is excellent in tensile strength and elongation and excellent in long-term durability at high temperature.

本発明の一態様は、融点が170〜300℃の熱可塑性樹脂成分(A)とゴム成分(B)とが部分相溶した連続相と、
上記連続相中に分散された上記ゴム成分(B)からなる分散相と、を有し、
上記分散相の含有量が上記連続相と上記分散相との合計100体積%に対して5〜20体積%である、熱可塑性エラストマー組成物にある。
One embodiment of the present invention is a continuous phase in which a thermoplastic resin component (A) having a melting point of 170 to 300 ° C. and a rubber component (B) are partially compatible,
A dispersed phase comprising the rubber component (B) dispersed in the continuous phase;
The thermoplastic elastomer composition according to claim 1, wherein the content of the dispersed phase is 5 to 20% by volume with respect to a total of 100% by volume of the continuous phase and the dispersed phase.

上記熱可塑性エラストマー組成物は、連続相と、この連続相中に分散された分散相とを有する。そして、連続相においては硬い熱可塑性樹脂成分(A)と柔軟性及び耐永久歪性に優れたゴム成分(B)とが部分相溶しおり、分散相はゴム成分(B)からなる。さらに、分散相の含有量が上記所定範囲内である。このように、熱可塑性樹脂成分(A)とゴム成分(B)とが部分相溶した連続相を有しつつ、分散相の含有量が上記所定範囲内であるという構成を有するため、熱可塑性エラストマー組成物は連続相が優れた柔軟性を示す。したがって、熱可塑性エラストマー組成物は、例えば加硫ゴムに匹敵するほどの優れた引張強度や伸び等の機械特性を発揮することが可能になる。熱可塑性樹脂成分(A)のことを以下適宜、樹脂成分(A)という。   The thermoplastic elastomer composition has a continuous phase and a dispersed phase dispersed in the continuous phase. In the continuous phase, the hard thermoplastic resin component (A) and the rubber component (B) excellent in flexibility and permanent set resistance are partially compatible, and the dispersed phase is composed of the rubber component (B). Furthermore, the content of the dispersed phase is within the above-mentioned predetermined range. As described above, the thermoplastic resin composition has a configuration in which the content of the dispersed phase is within the above-described predetermined range while having the continuous phase in which the thermoplastic resin component (A) and the rubber component (B) are partially compatible with each other. The elastomeric composition exhibits excellent flexibility in the continuous phase. Thus, the thermoplastic elastomer composition can exhibit mechanical properties such as, for example, excellent tensile strength and elongation comparable to those of vulcanized rubber. Hereinafter, the thermoplastic resin component (A) is appropriately referred to as a resin component (A).

また、熱可塑性エラストマー組成物においては、酸素バリア性に優れる樹脂成分(A)が連続相を形成している。そのため、樹脂成分(A)に相溶したゴム成分(B)や、連続相内に分散された分散相を形成するゴム成分(B)の酸化劣化が抑制される。したがって、熱可塑性エラストマー組成物は、高温に長時間曝されても特性変化が小さく、例えば酸化劣化により硬くなったり、圧縮永久歪が増大してへたりが発生することを抑制できる。つまり、高温耐久性に優れる。   Further, in the thermoplastic elastomer composition, the resin component (A) having excellent oxygen barrier properties forms a continuous phase. Therefore, the oxidative degradation of the rubber component (B) compatible with the resin component (A) and the rubber component (B) forming the dispersed phase dispersed in the continuous phase is suppressed. Therefore, the thermoplastic elastomer composition exhibits a small change in properties even when exposed to high temperatures for a long time, and can suppress, for example, hardening due to oxidative degradation and generation of a permanent set due to an increase in compression set. That is, it is excellent in high temperature durability.

また、熱可塑性エラストマー組成物は、オイル環境でも加水分解等による劣化が小さい。したがって、熱可塑性エラストマー組成物は、例えば車両の燃料タンク周辺、エンジン周辺、排気管周辺等において使用されるシール部品として好適である。   In addition, the thermoplastic elastomer composition is less deteriorated by hydrolysis and the like even in an oil environment. Therefore, the thermoplastic elastomer composition is suitable, for example, as a seal component used around a fuel tank of a vehicle, around an engine, around an exhaust pipe and the like.

以上のごとく、上記態様によれば、引張強度や伸びに優れると共に高温での長時間における耐久性に優れた熱可塑性エラストマー組成物を提供することができる。なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   As mentioned above, according to the above-mentioned mode, it is possible to provide a thermoplastic elastomer composition which is excellent in tensile strength and elongation and also excellent in long-term durability at high temperature. The reference numerals in parentheses described in the claims and the means for solving the problems indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and the technical scope of the present invention is limited. It is not a thing.

各実施例及び各比較例の硬度の増加率を示すグラフ。The graph which shows the increase rate of the hardness of each Example and each comparative example. 各実施例及び各比較例の圧縮永久歪の増加率を示すグラフ。The graph which shows the increase rate of the compression set of each Example and each comparative example.

熱可塑性エラストマー組成物の好ましい実施形態について説明する。熱可塑性エラストマー組成物は連続相と分散相とを有し、連続相中に複数の分散相が分散された相構造を有している。通常、連続相中に多数の分散相が分散された相構造となる。このような連続相と分散相とからなる相分離構造のモルフォロジーは、海島構造と呼ばれることがある。   A preferred embodiment of the thermoplastic elastomer composition will be described. The thermoplastic elastomer composition has a continuous phase and a dispersed phase, and has a phase structure in which a plurality of dispersed phases are dispersed in the continuous phase. Usually, a phase structure in which a large number of dispersed phases are dispersed in a continuous phase is obtained. The morphology of such a phase separation structure consisting of a continuous phase and a dispersed phase is sometimes referred to as a sea-island structure.

[連続相]
連続相は、熱可塑性エラストマー組成物における相分離構造の観察において、不定形で連続した相となる。連続相は海相と呼ばれることもある。連続相は、樹脂成分(A)とゴム成分(B)とを含有し、両者が部分相溶している。ここで、部分相溶とは、ゴム成分(B)を構成するポリマー中に樹脂成分(A)の分子鎖が入り込んだ状態、あるいは、逆に樹脂成分(A)の非晶部分にゴム成分(B)の分子鎖が入り込んだ状態をいう。
[Continuous phase]
The continuous phase is an amorphous and continuous phase in observation of the phase separation structure in the thermoplastic elastomer composition. The continuous phase is sometimes called the sea phase. The continuous phase contains the resin component (A) and the rubber component (B), and both are partially compatible. Here, partial compatibility refers to the state in which the molecular chain of the resin component (A) enters the polymer constituting the rubber component (B), or conversely, the rubber component (A) of the resin component (A) The state in which the molecular chain of B) has entered.

部分相溶の有無は、次のようにして判定される。まず、樹脂成分(A)とゴム成分(B)とをそれぞれ染色可能な染色剤で、熱可塑性エラストマー組成物の染色処理を行う。染色処理は公知の染色技術により行うことができる。各染色剤で処理した熱可塑性エラストマー組成物をそれぞれ電子顕微鏡で観察し、観察結果を画像解析して体積比率を算出し、その結果を比較することで判定できる。具体的には、樹脂成分を染色した組成物とゴム成分を染色した組成物について各染色領域の体積比率を比べた結果、両者の体積比率に10体積%以上の差がある場合には、部分相溶した連続相が存在すると判定される。相溶部分には各染色剤での染色領域に重複領域が存在するからである。一方、両者の体積比率の差が10体積%未満(ただし、0を含む)の場合には部分相溶した連続相が存在しないと判定される。各染色は3つのサンプルについて行い、これらの体積比率の算術平均に基づいて部分相溶の有無の判定を行う。なお、ゴム成分からなる分散相は、樹脂成分を染色した熱可塑性エラストマー組成物の観察を行い、染色されなかった部分のことをいう。   The presence or absence of partial compatibility is determined as follows. First, the thermoplastic elastomer composition is subjected to a dyeing process with a dyeing agent capable of dyeing the resin component (A) and the rubber component (B). The staining process can be performed by a known staining technique. The thermoplastic elastomer composition treated with each staining agent is observed with an electron microscope, the observation result is image-analyzed, the volume ratio is calculated, and the determination can be made by comparing the results. Specifically, as a result of comparing the volume ratio of each dyed area between the composition obtained by dyeing the resin component and the composition obtained by dyeing the rubber component, when there is a difference of 10% by volume or more in the volume ratio of both, It is determined that a compatible continuous phase is present. This is because there is an overlapping area in the staining area with each staining agent in the compatible part. On the other hand, when the difference in volume ratio between the two is less than 10% by volume (including 0), it is determined that there is no partially compatible continuous phase. Each staining is performed on three samples, and the determination of the presence or absence of partial compatibility is performed based on the arithmetic mean of these volume ratios. In addition, the dispersed phase which consists of a rubber component observes the thermoplastic elastomer composition which dye | stained the resin component, and says the thing of the part which was not dyed.

染色剤としては、リンタングステン酸、四酸化オスミウム、四酸化ルテニウム等を用いることができる。例えばリンタングステン酸は、ポリアミド樹脂中のアミド結合を染色する。例えば四酸化オスミウムは、二重結合に選択的に反応して染色される、一般的にゴム成分の染色に用いられる。例えば四酸化ルテニウムは、非晶部の酸化反応と架橋反応で重金属を導入して染色されるため、ポリオレフィン樹脂やポリエステル樹脂の染色が可能である。樹脂成分(A)の種類、ゴム成分(B)の種類に応じて、染色剤の種類を選択することができる。   As a staining agent, phosphotungstic acid, osmium tetraoxide, ruthenium tetraoxide or the like can be used. For example, phosphotungstic acid stains amide bonds in polyamide resins. For example, osmium tetroxide is commonly used to stain rubber components, which are stained selectively in response to double bonds. For example, ruthenium tetraoxide is dyed by introducing a heavy metal by the oxidation reaction and the crosslinking reaction of the noncrystalline part, so that dyeing of polyolefin resin or polyester resin is possible. The type of staining agent can be selected according to the type of resin component (A) and the type of rubber component (B).

<熱可塑性樹脂>
本明細書において、熱可塑性樹脂はゴムを含まない概念である。樹脂成分(A)の融点は170〜300℃である。融点が170℃未満である場合には、耐熱性が劣る場合があり、例えば自動車用途で必要とされる耐熱性を満たさなくなるおそれがある。耐熱性をより向上させるという観点から、樹脂成分(A)の融点は200℃以上が好ましく、230℃以上がより好ましい。一方、融点が300℃を超える場合には、熱可塑性エラストマー組成物の製造時における樹脂成分(A)とゴム成分(B)との混錬中にゴム成分(B)が劣化するおそれがある。ゴム成分(B)の劣化をより抑制するという観点から、樹脂成分(A)の融点は290℃以下が好ましく、260℃以下がより好ましい。
<Thermoplastic resin>
In the present specification, the thermoplastic resin is a concept not including rubber. The melting point of the resin component (A) is 170 to 300 ° C. If the melting point is less than 170 ° C., the heat resistance may be poor, and for example, the heat resistance required for automotive applications may not be satisfied. From the viewpoint of further improving the heat resistance, the melting point of the resin component (A) is preferably 200 ° C. or more, and more preferably 230 ° C. or more. On the other hand, when the melting point exceeds 300 ° C., the rubber component (B) may be deteriorated during the kneading of the resin component (A) and the rubber component (B) at the time of production of the thermoplastic elastomer composition. From the viewpoint of further suppressing the deterioration of the rubber component (B), the melting point of the resin component (A) is preferably 290 ° C. or less, more preferably 260 ° C. or less.

樹脂成分(A)は、例えばポリアミド樹脂(つまり、PA樹脂)、ポリアセタール樹脂(つまり、POM樹脂)、変性ポリフェニレンエーテル樹脂(つまり、m−PPE)、ポリビニルアルコール樹脂(つまり、PVA樹脂)、ポリフェニレンスルファイド樹脂(つまり、PPS樹脂)、ポリ塩化ビニリデン樹脂(つまり、PVDC樹脂)、ポリフッ化ビニリデン樹脂(つまり、PVDF樹脂)、フッ素樹脂、ポリスルホン樹脂(つまり、PSU樹脂)、ポリエーテルスルホン樹脂(つまり、PESU樹脂)、ポリアリレート樹脂(つまり、PAR樹脂)、液晶ポリマー(つまり、LCP樹脂)、ポリエーテルケトン樹脂(つまり、PEK樹脂)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(つまり、PEEK樹脂)、ポリエーテルイミド樹脂(つまり、PEI樹脂)、ポリアミドイミド樹脂(つまり、PAI樹脂)、熱可塑性ポリイミド(つまり、TPI樹脂)、環状オレフィン樹脂(つまり、COP樹脂)、ポリオレフィン樹脂(PO樹脂)、塩化ビニル樹脂(つまり、PVC樹脂)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(つまり、PET樹脂)、ポリブチレンテレフタレート(つまり、PBT樹脂)等からなる。樹脂成分(A)は、1種類の樹脂からなっていてもよく、2種以上の樹脂からなっていてもよい。好ましくは、樹脂成分(A)は、結晶性樹脂であることがよい。   The resin component (A) is, for example, polyamide resin (that is, PA resin), polyacetal resin (that is, POM resin), modified polyphenylene ether resin (that is, m-PPE), polyvinyl alcohol resin (that is, PVA resin), polyphenylene sulfide Phenized resin (that is, PPS resin), polyvinylidene chloride resin (that is, PVDC resin), polyvinylidene fluoride resin (that is, PVDF resin), fluorine resin, polysulfone resin (that is, PSU resin), polyether sulfone resin (that is, PESU resin), polyarylate resin (that is, PAR resin), liquid crystal polymer (that is, LCP resin), polyether ketone resin (that is, PEK resin), polyether ether ketone resin (that is, PEEK resin), polyether imide resin (Tatsuma , PEI resin), polyamide imide resin (that is, PAI resin), thermoplastic polyimide (that is, TPI resin), cyclic olefin resin (that is, COP resin), polyolefin resin (PO resin), vinyl chloride resin (that is, PVC resin) And polyethylene terephthalate resin (that is, PET resin), polybutylene terephthalate (that is, PBT resin), and the like. The resin component (A) may consist of one type of resin, and may consist of two or more types of resin. Preferably, the resin component (A) is a crystalline resin.

(ポリアミド樹脂)
樹脂成分(A)の主成分はポリアミド樹脂であることが好ましい。この場合には、連続相の酸素バリア性、耐油性がより向上する。これにより、熱可塑性樹脂に相溶したゴム成分(B)及び連続相内に分散した分散相を形成するゴム成分(B)の酸化劣化が抑制される。したがって、熱可塑性エラストマー組成物の高温耐久性がより向上する。本明細書においてポリアミド樹脂は、主鎖内にアミド結合(−CONH−)を繰り返し単位として有する熱可塑性樹脂である。
(Polyamide resin)
The main component of the resin component (A) is preferably a polyamide resin. In this case, the oxygen barrier properties and oil resistance of the continuous phase are further improved. Thereby, the oxidative degradation of the rubber component (B) compatible with the thermoplastic resin and the rubber component (B) forming the dispersed phase dispersed in the continuous phase is suppressed. Therefore, the high temperature durability of the thermoplastic elastomer composition is further improved. In the present specification, the polyamide resin is a thermoplastic resin having an amide bond (-CONH-) in the main chain as a repeating unit.

樹脂成分(A)の主成分とは、熱可塑性樹脂中で最も多い成分であること意味し、例えば50質量%以上である。樹脂成分(A)におけるポリアミド樹脂の含有量は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上である。熱可塑性樹脂(A)は実質的にポリアミド樹脂からなることがさらに好ましい。「実質的にポリアミド樹脂からなる」とは、樹脂成分(A)が不可避的不純物を除いてポリアミド樹脂からなることを意味する。   The main component of the resin component (A) means that it is the largest component in the thermoplastic resin, and is, for example, 50% by mass or more. The content of the polyamide resin in the resin component (A) is preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more. It is more preferable that the thermoplastic resin (A) substantially consists of a polyamide resin. "Consisting essentially of a polyamide resin" means that the resin component (A) is composed of a polyamide resin excluding unavoidable impurities.

ポリアミド樹脂としては、ポリカプラミド(ポリアミド6)、ポリウンデカンアミド(ポリアミド11)、ポリラウリンアミド(ポリアミド12)、ポリヘキサメチレンアジポアミド(ポリアミド66)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)等の脂肪族ポリアミドを用いることができる。また、ポリアミド樹脂としては、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ポリアミド6T)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ポリアミド6I)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ポリアミド9T)等の芳香族ポリアミドを用いることができる。使用可能なポリアミド樹脂はこれらに限定されるものではない。ポリアミド樹脂は、1種類であっても2種以上の樹脂の混合物であってもよい。   Examples of polyamide resins include poly coupleramide (polyamide 6), porundecane amide (polyamide 11), polylaurinamide (polyamide 12), polyhexamethylene adipamide (polyamide 66), polyhexamethylene sebacamide (polyamide 610), etc. Aliphatic polyamides can be used. Further, as polyamide resins, aromatic polyamides such as polyhexamethylene terephthalamide (polyamide 6T), polyhexamethylene isophthalamide (polyamide 6I), polynonamethylene terephthalamide (polyamide 9T) and the like can be used. The polyamide resin which can be used is not limited to these. The polyamide resin may be one kind or a mixture of two or more kinds of resins.

ポリアミド樹脂は、ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12、及びポリアミド610からなる群より選択される少なくとも1種からなることが好ましい。この場合には、連続相の耐油性、耐熱性、機械的強度、柔軟性がより向上し、熱可塑性エラストマー組成物の引張強度、伸び、耐久性などの向上が可能になる。また、コストを抑えることができるという観点からも有利になる。   The polyamide resin is preferably made of at least one selected from the group consisting of polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12, and polyamide 610. In this case, the oil resistance, heat resistance, mechanical strength and flexibility of the continuous phase are further improved, and the tensile strength, elongation, durability and the like of the thermoplastic elastomer composition can be improved. It is also advantageous in terms of cost reduction.

ポリアミド樹脂としてはポリアミド12がより好ましい。この場合には、連続相の吸水性が低下し、形状安定性が向上し、耐寒衝撃性が向上する。したがって、熱可塑性樹脂エラストマー組成物の耐湿性や低温での耐久性の向上が可能になる。また、他のポリアミドに比べて融点が低いため、溶融時のポリアミド樹脂とゴムとの粘度比制御が容易になる。その結果、熱可塑性エラストマー組成物を混練し易くなる。   As the polyamide resin, polyamide 12 is more preferable. In this case, the water absorption of the continuous phase is reduced, the shape stability is improved, and the cold shock resistance is improved. Therefore, it is possible to improve the moisture resistance and the low temperature durability of the thermoplastic resin elastomer composition. In addition, since the melting point is lower than that of other polyamides, the control of the viscosity ratio between the polyamide resin and the rubber at the time of melting becomes easy. As a result, it becomes easy to knead | mix a thermoplastic-elastomer composition.

<ゴム>
ゴム成分(B)と樹脂成分(A)とは、溶解度パラメータ(つまり、SP値)が近い組合せを選択することが好ましい。この場合には、両者の親和性が良好になり、部分相溶した連続相の形成が容易になる。このような組合せとして、例えば熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂である場合には水素化ニトリルゴムを用いることができる。
<Rubber>
It is preferable to select a combination in which the solubility parameter (that is, the SP value) is close to the rubber component (B) and the resin component (A). In this case, the affinity between the two is good, and the formation of a partially compatible continuous phase is facilitated. As such a combination, for example, when the thermoplastic resin is a polyamide resin, hydrogenated nitrile rubber can be used.

ゴム成分(B)は、例えば水素化ニトリルゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム等を含有することができる。ゴム成分(B)は、1種類のゴムからなっていてもよく、2種以上のゴムからなっていてもよい。   The rubber component (B) can contain, for example, hydrogenated nitrile rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, ethylene propylene rubber, butyl rubber, silicone rubber and the like. The rubber component (B) may consist of one type of rubber, and may consist of two or more types of rubber.

ゴム成分(B)は、水素化ニトリルゴムを含有することが好ましく、ゴム成分(B)の主成分が水素化ニトリルゴムであることがより好ましい。この場合には、熱可塑性エラストマー組成物の耐熱性、耐油性が向上する。ゴム成分(B)の主成分とは、ゴム成分(B)の中で最も多い成分であること意味し、例えば50質量%以上である。ゴム成分における水素化ニトリルゴムの含有量は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上である。ゴム成分(B)は、実質的に水素化ニトリルゴムからなることがさらに好ましい。「実質的に水素化ニトリルゴムからなる」とは、ゴム成分(B)が不可避的不純物を除いて水素化ニトリルゴムからなることを意味する。   The rubber component (B) preferably contains a hydrogenated nitrile rubber, and more preferably the main component of the rubber component (B) is a hydrogenated nitrile rubber. In this case, the heat resistance and oil resistance of the thermoplastic elastomer composition are improved. The main component of the rubber component (B) means that it is the largest component in the rubber component (B) and is, for example, 50% by mass or more. The content of the hydrogenated nitrile rubber in the rubber component is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more. More preferably, the rubber component (B) consists essentially of hydrogenated nitrile rubber. "Consisting essentially of hydrogenated nitrile rubber" means that the rubber component (B) is made of hydrogenated nitrile rubber except for unavoidable impurities.

(水素化ニトリルゴム)
水素化ニトリルゴムは、ニトリルゴムにおける主鎖の炭素−炭素不飽和結合が水素化されたゴムである。ニトリルゴムは、α,β−エチレン性不飽和ニトリル単量体と、共役ジエン単量体と、必要に応じて加えられるこれらと共重合可能なその他の単量体とを共重合してなるゴムのことである。ゴムを構成する各単量体由来の構成成分の含有量は、適宜調整可能である。
(Hydrogenated nitrile rubber)
A hydrogenated nitrile rubber is a rubber in which the carbon-carbon unsaturated bond of the main chain in the nitrile rubber is hydrogenated. Nitrile rubber is a rubber obtained by copolymerizing an α, β-ethylenically unsaturated nitrile monomer, a conjugated diene monomer, and other monomers copolymerizable with these, if necessary. It is The content of the component derived from each monomer constituting the rubber can be appropriately adjusted.

[分散相]
分散相は、熱可塑性エラストマー組成物における相分離構造の観察において、例えば粒子状の相となる。分散相は島相と呼ばれることもある。分散相の形状は特に限定されるものではない。
[Dispersed phase]
The dispersed phase is, for example, a particulate phase in observation of the phase separation structure in the thermoplastic elastomer composition. The dispersed phase is sometimes called island phase. The shape of the dispersed phase is not particularly limited.

分散相は、ゴム成分(B)からなる。ゴム成分(B)としては上述のゴムを用いることができる。上述のように、連続相においては樹脂成分(A)とゴム成分(B)とが部分相溶している。したがって、分散相は、熱可塑性樹脂と相容化せずに残ったゴム成分からなる相としてとらえることができる。   The dispersed phase comprises the rubber component (B). The rubber described above can be used as the rubber component (B). As described above, in the continuous phase, the resin component (A) and the rubber component (B) are partially compatible. Therefore, the dispersed phase can be regarded as a phase composed of the rubber component remaining without compatibilization with the thermoplastic resin.

熱可塑性エラストマー組成物における分散相の含有量が高くなると、圧縮永久歪が大きくなったり、柔軟性を損なったりするおそれがある。これを避けるという観点から、分散相の含有量は連続相と分散相との合計100体積%に対して20体積%以下であることが好ましい。圧縮永久歪をより低下させ、高温での耐久性をより向上させるという観点から、分散相の含有量は10体積%以下であることがより好ましい。また、製造時における相溶化の困難性という観点から、分散相の含有量は5体積%以上であることが好ましい。分散相及び連続相の含有量は体積比で表される。   When the content of the dispersed phase in the thermoplastic elastomer composition is increased, the compression set may be increased or the flexibility may be impaired. From the viewpoint of avoiding this, the content of the dispersed phase is preferably 20% by volume or less with respect to 100% by volume in total of the continuous phase and the dispersed phase. The content of the dispersed phase is more preferably 10% by volume or less from the viewpoint of further reducing the compression set and improving the durability at high temperature. In addition, the content of the dispersed phase is preferably 5% by volume or more from the viewpoint of the difficulty of compatibilization during production. The content of the dispersed phase and the continuous phase is expressed by volume ratio.

分散相の平均体積は0.3μm3以下であることが好ましい。この場合には、引張強度や伸び等の機械特性をより向上させることができる。また、硬度を低下させることができる。これらの効果をより高めるという観点から、分散相の平均体積は0.1μm3以下であることがより好ましい。 The average volume of the dispersed phase is preferably 0.3 μm 3 or less. In this case, mechanical properties such as tensile strength and elongation can be further improved. In addition, the hardness can be reduced. From the viewpoint of further enhancing these effects, the average volume of the dispersed phase is more preferably 0.1 μm 3 or less.

[その他の成分]
熱可塑性エラストマー組成物は、本発明における所望の効果を妨げない範囲において、さらに他の成分を含有することができる。このような成分としては、例えば相容化剤、可塑剤、酸化防止剤、光安定剤、耐候剤、難燃剤などが挙げられる。これらの成分は、連続相に含有されていてもよいし、分散相に含有されていてもよいし、連続相及び分散相の両方に含有されていてもよい。
[Other ingredients]
The thermoplastic elastomer composition can further contain other components as long as the desired effects of the present invention are not impaired. Examples of such components include compatibilizers, plasticizers, antioxidants, light stabilizers, weathering agents, and flame retardants. These components may be contained in the continuous phase, may be contained in the dispersed phase, or may be contained in both the continuous phase and the dispersed phase.

可塑剤の含有量は、0又は少なくすることが好ましい。この場合には、熱可塑性樹脂(A)を含有する連続相のガスバリア性の低下を抑制できる。その一方で、可塑剤の含有量を増やすと柔軟性が向上するため、可塑剤の含有量は、柔軟性の要求レベルに応じて適宜調整することができる。   The content of the plasticizer is preferably zero or less. In this case, it is possible to suppress the decrease in the gas barrier properties of the continuous phase containing the thermoplastic resin (A). On the other hand, since the flexibility is improved when the content of the plasticizer is increased, the content of the plasticizer can be appropriately adjusted according to the required level of the flexibility.

また、相容化剤の含有量は、少なくすることが可能であり、0であってもよい。このように、相容化剤の含有量を減らしたり、0にしても、熱可塑性エラストマー組成物は、上記のように部分相溶した連続相を有するため、柔軟性、耐永久歪性等の機械特性の向上が可能になる。樹脂成分(A)とゴム成分(B)との合計量100質量部に対する相容化剤の含有量は、10質量部未満にすることができる。相容化剤の含有量を少なくしても、上述のように機械特性の向上が可能になるという効果をより顕著にするためには、相容化剤の含有量は、5質量部以下がより好ましく、3質量部以下がさらに好ましく、0がさらにより好ましい。   In addition, the content of the compatibilizer can be reduced, and may be zero. Thus, even if the content of the compatibilizer is reduced or 0, the thermoplastic elastomer composition has a continuous phase which is partially compatible as described above, and therefore, the flexibility, permanent set resistance, etc. It is possible to improve mechanical characteristics. The content of the compatibilizer can be less than 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the resin component (A) and the rubber component (B). Even if the content of the compatibilizer is reduced, the content of the compatibilizer is 5 parts by mass or less in order to make the effect of improving the mechanical properties more prominent as described above. More preferably, 3 parts by mass or less is more preferable, and 0 is even more preferable.

[熱可塑性エラストマー組成物の製造]
熱可塑性エラストマー組成物は、熱可塑性樹脂とゴムと架橋剤などを混練することにより得られる。架橋剤としては、例えば有機過酸化物、硫黄系架橋剤、アミン系架橋剤、フェノール樹脂系架橋剤等を用いることができる。架橋剤の種類や量は、熱可塑性樹脂やゴムの種類等に応じて適宜変更できる。
[Production of Thermoplastic Elastomer Composition]
The thermoplastic elastomer composition is obtained by kneading a thermoplastic resin, a rubber, a crosslinking agent and the like. As a crosslinking agent, an organic peroxide, a sulfur type crosslinking agent, an amine type crosslinking agent, a phenol resin type crosslinking agent etc. can be used, for example. The type and amount of the crosslinking agent can be appropriately changed according to the type of thermoplastic resin and rubber.

混練は、1回で行ってもよいし、例えば混練後の混練物を、混練温度を変える等してさらに混練してもよい。つまり、混練を複数回に分けて行ってもよい。混練時には、さらに上述のその他成分を添加することができる。   The kneading may be performed once, or, for example, the kneaded material after kneading may be further kneaded by changing the kneading temperature or the like. That is, the kneading may be performed a plurality of times. At the time of kneading, the above-mentioned other components can be further added.

混練時に、所定温度で混練を行うことにより、ゴム成分(B)を動的に架橋させることができる。動的架橋時の混練温度Tkと、熱可塑性樹脂の融点Tmとは下記式(I)の関係を満足することが好ましい。この場合には、樹脂成分(A)とゴム成分(B)とが部分相溶した連続相が形成されやすくなり、機械特性の向上、高温での耐久性の向上効果が得られる。混練温度Tk、融点Tmの単位は℃である。
Tm≦Tk≦Tm+10 ・・・(I)
By kneading at a predetermined temperature at the time of kneading, the rubber component (B) can be dynamically crosslinked. It is preferable that the kneading temperature Tk at the time of dynamic crosslinking and the melting point Tm of the thermoplastic resin satisfy the relationship of the following formula (I). In this case, a continuous phase in which the resin component (A) and the rubber component (B) are partially compatible with each other is easily formed, and an effect of improving mechanical characteristics and durability at high temperature can be obtained. The unit of kneading temperature Tk and melting point Tm is ° C.
Tm ≦ Tk ≦ Tm + 10 (I)

連続相における部分相溶をより促すという観点からは、下記式(II)の関係を満足することがより好ましい。
Tm≦Tk≦Tm+5 ・・・(II)
From the viewpoint of further promoting partial compatibility in the continuous phase, it is more preferable to satisfy the relationship of the following formula (II).
Tm ≦ Tk ≦ Tm + 5 (II)

熱可塑性エラストマー組成物は、各種成形法により成形される、成形体は、Oリング、ガスケット、パッキンなどの流体シール部品として用いることができる。これにより、引張強度、伸び、高温での耐久性に優れるという性能を十分に発揮できる。また、熱可塑性エラストマー組成物の成形体は、ガスバリア性に優れ、燃料やエンジンオイルなどのオイル環境下においても加水分解による劣化が生じ難いため、自動車などの車両用シール部品として好適である。   The thermoplastic elastomer composition can be molded by various molding methods. The molded body can be used as a fluid seal component such as an O-ring, a gasket, or a packing. Thereby, the performance of being excellent in tensile strength, elongation, and durability at high temperature can be sufficiently exhibited. Further, the molded article of the thermoplastic elastomer composition is excellent as a gas barrier property, and is less likely to be deteriorated by hydrolysis even in an oil environment such as fuel and engine oil, and thus is suitable as a sealing part for vehicles such as automobiles.

熱可塑性樹脂として、ポリアミド樹脂を用いた場合には、燃料やエンジンオイル環境で使用されているポリアミド樹脂部品との一体成形が可能になり、シール帯を形成することができる。したがって、例えばOリングなどを別途組み付けていたアセンブリを製造するにあたって、製造工程数を削減することが可能になる。その結果、製造コストの面で有利になる。   When a polyamide resin is used as the thermoplastic resin, integral molding with a polyamide resin component used in a fuel or engine oil environment becomes possible, and a seal band can be formed. Therefore, for example, when manufacturing an assembly in which an O-ring or the like is separately assembled, the number of manufacturing steps can be reduced. As a result, it is advantageous in terms of manufacturing cost.

[実施例]
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。本例においては、実施例1〜5の熱可塑性エラストマー組成物を作製し、その特性を評価する。また、実施例に対する比較用として、比較例1〜4の4種類の組成物を作製し、特性を評価する。
[Example]
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples. In this example, the thermoplastic elastomer compositions of Examples 1 to 5 are produced, and their properties are evaluated. Moreover, four types of compositions of Comparative Examples 1 to 4 are prepared for comparison with the examples, and the characteristics are evaluated.

<実施例1〜5>
まず、各実施例、比較例の原料を表1に示す。表1に示すA1成分、つまりポリアミド樹脂の融点Tmは176℃である。
Examples 1-5
First, raw materials of the respective examples and comparative examples are shown in Table 1. The melting point Tm of the component A1 shown in Table 1, that is, the polyamide resin is 176 ° C.

Figure 2019070079
Figure 2019070079

各実施例の熱可塑性エラストマー組成物の製造にあたっては、まず、樹脂成分(A)とゴム成分(B)とを後述の表2に示す体積比にてそれぞれ秤量し、混練機中に投入した。混練機としては、株式会社井元製作所製の微量混練射出混練機、型式IMC−18D7型を用いた。   In the production of the thermoplastic elastomer composition of each example, first, the resin component (A) and the rubber component (B) were each weighed at a volume ratio shown in Table 2 described later, and charged into a kneader. As a kneader, a micro-kneading injection kneader manufactured by Imoto Machinery Co., Ltd., model IMC-18D7 was used.

次いで、混練機内で樹脂成分(A)とゴム成分(B)とを30分間混合した。混練機での混合条件は、回転数が100rpm、温度が180℃である。   Next, the resin component (A) and the rubber component (B) were mixed for 30 minutes in the kneader. As mixing conditions in the kneader, the number of rotations is 100 rpm and the temperature is 180.degree.

混練後、一旦混練機から混練物を取り出した。その後、混練物に対して、架橋剤(C)を添加した。ゴム成分(B)100質量部に対する架橋剤(C)の添加量を表2に示す。架橋剤を添加した混練物を再度混練機内に投入して、温度100℃で15分間混合した。   After kneading, the kneaded material was once taken out of the kneader. Then, the crosslinking agent (C) was added to the kneaded material. The addition amount of the crosslinking agent (C) with respect to 100 parts by mass of the rubber component (B) is shown in Table 2. The kneaded material to which the crosslinking agent was added was again introduced into the kneader and mixed at a temperature of 100 ° C. for 15 minutes.

2度目の混合後の混練物を再度混練機から取り出した。次いで、混練機の温度を表1に示す動的架橋混練温度に設定し、混練物をもう一度混練機内に投入し、15分間混合した。このようにして、実施例1〜5の熱可塑性エラストマー組成物を得た。   The kneaded material after the second mixing was taken out of the kneader again. Next, the temperature of the kneader was set to the dynamic crosslinking kneading temperature shown in Table 1, and the kneaded material was again introduced into the kneader and mixed for 15 minutes. Thus, the thermoplastic elastomer compositions of Examples 1 to 5 were obtained.

<比較例1>
ゴム成分(B)と架橋剤(C)とを表2に示す配合割合にて秤量し、温度100℃の混練機内に投入した。次いで、ゴム成分(B)と架橋剤(C)とを混練機内で15分間混ぜ合わせた。これにより比較例1のゴム組成物を得た。
Comparative Example 1
The rubber component (B) and the crosslinking agent (C) were weighed at the mixing ratio shown in Table 2 and charged into a kneader at a temperature of 100 ° C. Next, the rubber component (B) and the crosslinking agent (C) were mixed in a kneader for 15 minutes. Thus, the rubber composition of Comparative Example 1 was obtained.

<比較例2>
実施例1〜5と同様に、表2に示す配合割合で、熱可塑性樹脂成分(A)とゴム成分(B)と架橋剤(C)との混合物を作製した。ただし、本例では動的架橋混練を行わなかった。このようにして比較例2の組成物を得た。
Comparative Example 2
The mixture of a thermoplastic resin component (A), a rubber component (B), and a crosslinking agent (C) was produced by the compounding ratio shown in Table 2 similarly to Examples 1-5. However, dynamic cross-linking and kneading were not performed in this example. Thus, the composition of Comparative Example 2 was obtained.

<比較例3>
熱可塑性樹脂成分(A)とゴム成分(B)との合計100質量部に対し、表2で示す添加量で相溶化剤(D)を加えたこと以外は、実施例1〜5と同様にして熱可塑性エラストマー組成物を作製した。
Comparative Example 3
The same procedure as in Examples 1 to 5 is performed, except that the compatibilizer (D) is added in the amount shown in Table 2 to 100 parts by mass in total of the thermoplastic resin component (A) and the rubber component (B). The thermoplastic elastomer composition was prepared.

<比較例4>
表2に示す配合割合で、実施例1〜5と同様にして組成物の作製を試みた。しかし、動的架橋混練温度が190℃と高くなり、ゴム成分(B)が連続相のまま架橋されたため、熱可塑性の組成物が得られなかった。
Comparative Example 4
The preparation of the composition was attempted in the same manner as in Examples 1 to 5 at the mixing ratio shown in Table 2. However, since the dynamic crosslinking and kneading temperature increased to 190 ° C. and the rubber component (B) was crosslinked in the continuous phase, no thermoplastic composition was obtained.

各実施例及び比較例の組成物を温度180℃で10分間プレス処理することにより、厚み0.5mmのシート状に成形した。このシート状試験片を用いて、下記の(1)〜(5)の試験を実施し、その結果を表2に示す。なお、比較例4については、成形が不可能であったためシート状試験片の作製以降の操作を行っていない。   The compositions of the respective examples and comparative examples were pressed at a temperature of 180 ° C. for 10 minutes to form a sheet having a thickness of 0.5 mm. The following tests (1) to (5) were carried out using this sheet-like test piece, and the results are shown in Table 2. In addition, about the comparative example 4, since shaping | molding was impossible, the operation after preparation of a sheet-like test piece is not performed.

(1)成形性
シート状試験片の外観を目視により調べた。試験片に気泡などの欠陥がない場合を「良」と判定し、欠陥がある場合を「不良」と判定した。
(1) Formability The appearance of the sheet-like test piece was examined visually. The case where there was no defect such as air bubbles in the test piece was judged as "good", and the case where there was a defect was judged as "defect".

(2)モルフォロジー
Leica社製のウルトラミクロトームの型式UCT1.1を用いてシート状試験片を液体窒素温度に冷却した状態で切断し、切断面を露出させた試料を作製した。この試料の切断面をリンタングステン酸に常温で24時間浸漬することで染色処理を施すことにより、ポリアミド樹脂成分を染色した。その後、集束イオンビーム走査電子顕微鏡を用い、10μm×8μmの長方形領域のSEM画像を30nm間隔で100枚撮影した。集束イオンビーム加工と走査電子顕微鏡観察は−130℃の温度で実施した。集束イオンビーム走査電子顕微鏡としては、FEI社製のHelios Nanolab600を用いた。各SEM画像を画像解析ソフトによって二値化処理した後、三次元再構成した。画像解析ソフトとしては、NIH製のImageJを用い、3次元再構成はマックスネット社製のAvizoを用いた。連続相及び分散相の構成成分を特定した上で、連続相及び分散相の体積比、分散相の平均体積を算出した。ゴム成分からなる分散相は、リンタングステン酸により染色されなかった部分とした。連続相及び分散相の構成成分は、樹脂成分(A)とゴム成分(B)とをそれぞれ染色可能な染色剤による染色により特定できる。また、試料について、既述の方法により部分相溶の有無の判定を行った。
(2) Morphology A sheet-like test piece was cut in a state of being cooled to liquid nitrogen temperature using an ultramicrotome type UCT1.1 manufactured by Leica, and a sample having a cut surface exposed was produced. The polyamide resin component was dyed by performing a dyeing process by immersing the cut surface of this sample in phosphotungstic acid for 24 hours at normal temperature. Thereafter, using a focused ion beam scanning electron microscope, 100 pieces of SEM images of a 10 μm × 8 μm rectangular area were taken at intervals of 30 nm. Focused ion beam processing and scanning electron microscopy were performed at a temperature of -130 ° C. As the focused ion beam scanning electron microscope, Helios Nanolab 600 manufactured by FEI was used. Each SEM image was binarized by image analysis software and then three-dimensional reconstructed. As image analysis software, ImageJ manufactured by NIH was used, and three-dimensional reconstruction was performed by Avizo manufactured by Maxnet. After identifying the constituents of the continuous phase and the dispersed phase, the volume ratio of the continuous phase and the dispersed phase, and the average volume of the dispersed phase were calculated. The dispersed phase consisting of the rubber component was a portion which was not dyed by phosphotungstic acid. The constituents of the continuous phase and the dispersed phase can be identified by dyeing with a staining agent capable of dyeing the resin component (A) and the rubber component (B). Moreover, about the sample, determination of the presence or absence of partial compatibility was performed by the method as stated above.

(3)引張試験
JIS K 6251:2010に準拠して引張試験を行った。具体的には、打ち抜きによりシート状試験片からダンベル状7号試験片を作製した後、長さ8mmの標線をマーキングし、引張速度200mm/分の条件で引張試験を行った。引張試験における最大応力を引張強度とし、破断時の伸び率を引張破断伸びとした。
(3) Tensile test A tensile test was performed in accordance with JIS K 6251: 2010. Specifically, after making a dumbbell-like No. 7 test piece from a sheet-like test piece by punching, a marked line with a length of 8 mm was marked, and a tensile test was performed under a condition of a tensile speed of 200 mm / min. The maximum stress in the tensile test was taken as tensile strength, and the elongation at break was taken as tensile breaking elongation.

(4)硬度
H.バーレイス社のデジテストを用い、JIS K 6253:2012に準拠して、国際ゴム硬さ(つまり、IRHD)を測定した。厚み0.5mmのシート状試験片を3枚重ね、15秒後の硬さを測定した。これを初期の硬度とした。また、試験片を温度120℃で2000時間処理した後、同様に硬さを測定した。これを耐久特性としての硬度とした。なお、比較例3は、初期の硬度が高く、硬度特性が不十分であるため、耐久特性の評価を省略した。また、実施例1〜5、比較例1及び比較例2については、耐久特性前後における硬度の増加率を算出し、図1に示す。
(4) Hardness H. International rubber hardness (i.e., IRHD) was measured according to JIS K 6253: 2012 using a Burleigh's Digitest. Three sheet-like test pieces having a thickness of 0.5 mm were stacked, and the hardness after 15 seconds was measured. This was taken as the initial hardness. In addition, after treating the test piece at a temperature of 120 ° C. for 2000 hours, the hardness was similarly measured. This was taken as hardness as a durable property. In Comparative Example 3, since the hardness at the initial stage was high and the hardness characteristics were insufficient, the evaluation of the durability was omitted. Moreover, about the Examples 1-5, the comparative example 1, and the comparative example 2, the increase rate of the hardness in back and front of a durable characteristic is calculated, and it shows in FIG.

(5)圧縮永久歪
JIS K 6262:2013に準拠して圧縮永久歪を測定した。測定には、厚み0.5mmのシート状試験片を3枚重ね、積層状態のシート状試験片を用いた。この積層状態のシート状試験片を25%圧縮変形させて、温度120℃で70時間後の圧縮永久歪を測定した。これを初期の圧縮永久歪とした。また、積層状態のシート状試験片を25%圧縮変形させて、温度120℃で2000時間後の圧縮永久歪を測定した。これを耐久特性としての圧縮永久歪とした。なお、比較例3は、初期の圧縮永久歪が高く、圧縮永久歪特性が不十分であるため、耐久特性の評価を省略した。また、実施例1〜5、比較例1及び比較例2については、耐久特性前後における圧縮永久歪の増加率を算出し、その結果を図2に示す。
(5) Compression set The compression set was measured in accordance with JIS K 6262: 2013. For the measurement, three sheet-like test pieces having a thickness of 0.5 mm were stacked, and the sheet-like test pieces in a laminated state were used. The laminated sheet-like test piece was subjected to 25% compression deformation, and the compression set after 70 hours at a temperature of 120 ° C. was measured. This was taken as the initial compression set. Further, the laminated sheet-like test pieces were subjected to 25% compression deformation, and the compression set after 2000 hours at a temperature of 120 ° C. was measured. This was taken as the compression set as a durable characteristic. In Comparative Example 3, since the initial compression set was high and the compression set characteristics were insufficient, the evaluation of the durability was omitted. In Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, the rate of increase in compression set before and after the durability characteristics was calculated, and the results are shown in FIG.

Figure 2019070079
Figure 2019070079

表2より知られるように、実施例1〜5の熱可塑性エラストマー組成物は、樹脂成分(A)とゴム成分(B)とが部分相溶した連続相を有している。そのため、引張強度、伸び、硬度、圧縮永久歪に優れ、これらのバランスが良い。さらに表2、図1、及び図2より知られるように、実施例1〜5は、高温で長時間の熱処理後においても、硬度及び圧縮永久歪の変化が非常に小さく、優れた硬度と圧縮永久歪特性を示した。   As known from Table 2, the thermoplastic elastomer compositions of Examples 1 to 5 have a continuous phase in which the resin component (A) and the rubber component (B) are partially compatible. Therefore, it is excellent in tensile strength, elongation, hardness, and compression set, and their balance is good. Furthermore, as is known from Table 2, FIG. 1, and FIG. 2, Examples 1 to 5 have very small changes in hardness and compression set even after heat treatment for a long time at high temperature, and excellent hardness and compression. It showed permanent strain characteristics.

これに対し、比較例1は、初期特性には優れるものの、高温長時間の熱処理により組成物が劣化し、耐久特性が著しく低下した。また、比較例2では、ゴム成分が連続相、熱可塑性樹脂成分が分散相となっていた。このような組成物は、熱可塑性でないばかりか、高温長時間の熱処理によって連続相のゴム成分が劣化するため、耐久特性が著しく低下していた。また、比較例3では、硬くてクリープ変形しやすい樹脂成分が連続相となっており、連続相にはゴム成分が相溶していない。したがって、比較例3は、熱可塑性の組成物にはなったものの、初期の硬度や圧縮永久歪特性が不十分であった。   On the other hand, although the comparative example 1 is excellent in the initial characteristics, the composition was deteriorated by the heat treatment for a long time at a high temperature, and the durability was significantly reduced. Further, in Comparative Example 2, the rubber component was a continuous phase, and the thermoplastic resin component was a dispersed phase. Such a composition is not only thermoplastic but also has the durability characteristics significantly lowered because the rubber component of the continuous phase is deteriorated by heat treatment at high temperature for a long time. Moreover, in the comparative example 3, the resin component which is hard and which is easy to be creep-deformed is a continuous phase, and the rubber component is not compatible in the continuous phase. Therefore, although the comparative example 3 became a thermoplastic composition, the initial stage hardness and the compression set property were inadequate.

以上のように、本例によれば、実施例1〜5のように引張強度や伸びに優れると共に高温での長時間における耐久性に優れた熱可塑性エラストマー組成物が得られることがわかる。本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施例に適用することが可能である。例えば、熱可塑性樹脂成分としてポリアミド樹脂以外の樹脂を用いたり、ゴム成分として水素化ニトリルゴム以外のゴムを用いることも可能である。   As described above, according to this example, it can be seen that a thermoplastic elastomer composition excellent in tensile strength and elongation as in Examples 1 to 5 and excellent in long-term durability at high temperature can be obtained. The present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention. For example, it is also possible to use resins other than polyamide resin as a thermoplastic resin component, and to use rubbers other than hydrogenated nitrile rubber as a rubber component.

Claims (5)

融点が170〜300℃の熱可塑性樹脂成分(A)とゴム成分(B)とが部分相溶した連続相と、
上記連続相中に分散された上記ゴム成分(B)からなる分散相と、を有し、
上記分散相の含有量が上記連続相と上記分散相との合計100体積%に対して5〜20体積%である、熱可塑性エラストマー組成物。
A continuous phase in which the thermoplastic resin component (A) having a melting point of 170 to 300 ° C. and the rubber component (B) are partially compatible;
A dispersed phase comprising the rubber component (B) dispersed in the continuous phase;
Thermoplastic elastomer composition whose content of the said dispersed phase is 5-20 volume% with respect to a total of 100 volume% of the said continuous phase and the said dispersed phase.
上記分散相の含有量が上記連続相と上記分散相との合計100体積%に対して5〜10体積%である、請求項1に記載の熱可塑性エラストマー組成物。   The thermoplastic elastomer composition according to claim 1, wherein the content of the dispersed phase is 5 to 10% by volume with respect to a total of 100% by volume of the continuous phase and the dispersed phase. 上記分散相の平均体積が0.3μm3以下である、請求項1又は2に記載の熱可塑性エラストマー組成物。 The thermoplastic elastomer composition according to claim 1, wherein an average volume of the dispersed phase is 0.3 μm 3 or less. 上記熱可塑性樹脂成分(A)がポリアミド樹脂である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物。   The thermoplastic elastomer composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermoplastic resin component (A) is a polyamide resin. 上記ゴム成分(B)が水素化ニトリルゴムである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物。   The thermoplastic elastomer composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the rubber component (B) is a hydrogenated nitrile rubber.
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