JP2002537432A - 熱可塑性加硫ゴムおよびその製造方法 - Google Patents
熱可塑性加硫ゴムおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、熱可塑性加硫ゴムに関するものであり、次の四種の成分(A,B,C,D)、即ち、熱可塑性合成樹脂(A)、本質的に橋かけされていないポリエチレン(B)、少なくとも部分的に加硫された生ゴム(C)、および軟化剤(D)、並びにさらに通例の混合成分(E)を含み、その際その混合物は四種の成分(A,B,C,D)の合計に関して、5〜20重量%の熱可塑性合成樹脂(A)を含有する熱可塑性加硫ゴムに関する。有利な材料パラメーター並びに製造工程が紹介される。
Description
【0001】 (技術分野) この発明は熱可塑性加硫ゴムに関する。
【0002】 (背景技術) 熱可塑性加硫ゴムは、熱可塑性合成樹脂と橋かけされたエラストマーから成る
、配合物である。エラストマーの橋かけは動的加硫により起こる。動的加硫の概
念によりある方法が理解されているが、その方法においては熱可塑性合成樹脂、
生ゴムおよび橋かけシステムが混練され、その間に生ゴムは橋かけされる。動的
に橋かけされた、熱可塑性エラストマーおよび動的加硫の方法の例は米国特許第
4,130,535号および米国特許第4,311,628号各明細書に記載さ
れている。ドイツ特許出願公開第2632654号公報において熱可塑性ポリオ
レフィン、EPDMゴムおよび米国特許第3,806,558号明細書により知
られている任意の橋かけシステムから成る配合物が記載されている。前記のゴム
は、23℃においてシクロヘキサン中に約3%より多くないほど抽出されること
ができるゴムを含むという程度にまで加硫されている。英国特許出願公開第2,
007,683号公報は、熱可塑性の結晶性ポリオレフイン樹脂および加硫され
たEPDMを含む、熱可塑性エラストマーを記載している。ゴムの橋かけはフェ
ノール樹脂により行われる。その達成された橋かけ率は97%より大きい。国際
特許出願公開第98/58020号公報においてさらに、熱可塑性ポリオレフィ
ン、EPDMゴムおよびエチレン−オクテン共重合体(EOC)を基剤とするT
PE配合物が記載されている。この印刷物中に紹介されている熱可塑性加硫ゴム
は軟化させる油なしで製造される。そのほかさらに新種の橋かけシステムが組み
込まれている。その橋かけシステムはフェノール樹脂とMg,PbまたはZnに
基づく酸化物から成る。このシステムはその際にEOCの部分的橋かけに導く。
前記のTPEの不利なことは配合法に条件づけられた高い油膨潤である。そのほ
かになおEOCの部分的橋かけにより流動性が悪化される。高いポリマー含有量
に基づいてその上高められた原料コストが考慮に入れられねばならない。
、配合物である。エラストマーの橋かけは動的加硫により起こる。動的加硫の概
念によりある方法が理解されているが、その方法においては熱可塑性合成樹脂、
生ゴムおよび橋かけシステムが混練され、その間に生ゴムは橋かけされる。動的
に橋かけされた、熱可塑性エラストマーおよび動的加硫の方法の例は米国特許第
4,130,535号および米国特許第4,311,628号各明細書に記載さ
れている。ドイツ特許出願公開第2632654号公報において熱可塑性ポリオ
レフィン、EPDMゴムおよび米国特許第3,806,558号明細書により知
られている任意の橋かけシステムから成る配合物が記載されている。前記のゴム
は、23℃においてシクロヘキサン中に約3%より多くないほど抽出されること
ができるゴムを含むという程度にまで加硫されている。英国特許出願公開第2,
007,683号公報は、熱可塑性の結晶性ポリオレフイン樹脂および加硫され
たEPDMを含む、熱可塑性エラストマーを記載している。ゴムの橋かけはフェ
ノール樹脂により行われる。その達成された橋かけ率は97%より大きい。国際
特許出願公開第98/58020号公報においてさらに、熱可塑性ポリオレフィ
ン、EPDMゴムおよびエチレン−オクテン共重合体(EOC)を基剤とするT
PE配合物が記載されている。この印刷物中に紹介されている熱可塑性加硫ゴム
は軟化させる油なしで製造される。そのほかさらに新種の橋かけシステムが組み
込まれている。その橋かけシステムはフェノール樹脂とMg,PbまたはZnに
基づく酸化物から成る。このシステムはその際にEOCの部分的橋かけに導く。
前記のTPEの不利なことは配合法に条件づけられた高い油膨潤である。そのほ
かになおEOCの部分的橋かけにより流動性が悪化される。高いポリマー含有量
に基づいてその上高められた原料コストが考慮に入れられねばならない。
【0003】 欧州特許第0,107,635号明細書に次のことが指摘されている。すなわ
ち、動的加硫された熱可塑性エラストマーの製造のためにそれまで通例の混合プ
ロセスは、いかなる良好な押出し適性を有する混合物を調製するためにも適しな
いことである。一様に回転する二軸スクリュー押出機における一段階プロセスが
記載されており、それは>200s/秒の高いせん断速度および<2分の滞留時
間で良い押出し適性の軟らかい熱可塑性エラストマーの製造を可能にする。
ち、動的加硫された熱可塑性エラストマーの製造のためにそれまで通例の混合プ
ロセスは、いかなる良好な押出し適性を有する混合物を調製するためにも適しな
いことである。一様に回転する二軸スクリュー押出機における一段階プロセスが
記載されており、それは>200s/秒の高いせん断速度および<2分の滞留時
間で良い押出し適性の軟らかい熱可塑性エラストマーの製造を可能にする。
【0004】 コスト上有利な軟質の熱可塑性加硫ゴムの開発と製造は典型的なエラストマー
の使用分野におけるTPEのさらなる前進のために特に重要である。軟質の熱可
塑性加硫ゴムにより70ショアーAより小さい硬度(この値は押し出された平側
面の測定に関連する)を有する次の物質と解されるべきである。ゴム相の油の受
け入れは限定されるので、軟化剤油の添加によりEPDM/PPを基材とする熱
可塑性加硫ゴムにおいて約50ショアーAの最小硬度が達せられる(欧州特許第
0,757,077号明細書)。既にこの硬度領域において増加する油分は機械
的性質の低下へおよび高められた曇り価へ導く。また外形部分表面へ油の出るこ
ともあり得る。次のデータはここで模範例として言及されるべきである。100
部のゴムに関して50ショアーAの硬度を有する熱可塑性加硫ゴムは約150〜
200部の油を含む。軟化剤油の混入に際してプロセス工学的経費を経済的に支
持し得る範囲に留めるために、好ましくは油展されたEPDMゴムが混入される
。しかしまた、油展されたEPDMタイプは油展されないEPDMタイプに比較
して高価であることがこの際不利である。市場で入手できる75もしくは100
部油展されたEPDMタイプはその上芳香族を含む軟化剤油含んでいるので、そ
の結果屋外暴露の際に変色が現れる。それ故特に明るい色の、軟らかい熱可塑性
加硫ゴムの製造が問題である。EPDM/PPを基材とする市場に存在する動的
な加硫ゴムにおいて変色は相当する大きい原料側の経費によってのみ制限される
が、しかし完全に禁止されてはいない。
の使用分野におけるTPEのさらなる前進のために特に重要である。軟質の熱可
塑性加硫ゴムにより70ショアーAより小さい硬度(この値は押し出された平側
面の測定に関連する)を有する次の物質と解されるべきである。ゴム相の油の受
け入れは限定されるので、軟化剤油の添加によりEPDM/PPを基材とする熱
可塑性加硫ゴムにおいて約50ショアーAの最小硬度が達せられる(欧州特許第
0,757,077号明細書)。既にこの硬度領域において増加する油分は機械
的性質の低下へおよび高められた曇り価へ導く。また外形部分表面へ油の出るこ
ともあり得る。次のデータはここで模範例として言及されるべきである。100
部のゴムに関して50ショアーAの硬度を有する熱可塑性加硫ゴムは約150〜
200部の油を含む。軟化剤油の混入に際してプロセス工学的経費を経済的に支
持し得る範囲に留めるために、好ましくは油展されたEPDMゴムが混入される
。しかしまた、油展されたEPDMタイプは油展されないEPDMタイプに比較
して高価であることがこの際不利である。市場で入手できる75もしくは100
部油展されたEPDMタイプはその上芳香族を含む軟化剤油含んでいるので、そ
の結果屋外暴露の際に変色が現れる。それ故特に明るい色の、軟らかい熱可塑性
加硫ゴムの製造が問題である。EPDM/PPを基材とする市場に存在する動的
な加硫ゴムにおいて変色は相当する大きい原料側の経費によってのみ制限される
が、しかし完全に禁止されてはいない。
【0005】 スチロールブロックポリマーの添加は、それは同時に硬度の低下に導くが、高
価でありそしてその上耐候性を低下させる。
価でありそしてその上耐候性を低下させる。
【0006】 以下に引用される特許文献において、熱可塑性加硫ゴムの製造を可能にする、
若干の配合法および製造法の種類を紹介されている。欧州特許出願公開第0,7
57,077号公報において非常に軟質の熱可塑性加硫ゴム(<60ショアーA
、好ましくは<45ショアーA)が記載されている。この加硫ゴムは2種の加硫
されたゴムEPDMとBRもしくはSBRもしくはCRおよび多量のプロセス油
から成る。その加硫されたゴムは細分された分散相として熱可塑性マトリックス
の中に存在する。国際特許出願公開第97/39059号公報に部分的に架橋さ
れたゴム相を含む軟質の熱可塑性加硫ゴムが紹介されているが、それは好ましく
は熱可塑性ポリエチレンまたはポリプロピレン(ホモポリマーもしくはコポリマ
ー)、無定形ポリプロピレンおよびEPDMもしくはBRゴムから成る。無定形
ポリプロピレンの添加は好んで生ゴムの動的加硫の後に初めて行われる。
若干の配合法および製造法の種類を紹介されている。欧州特許出願公開第0,7
57,077号公報において非常に軟質の熱可塑性加硫ゴム(<60ショアーA
、好ましくは<45ショアーA)が記載されている。この加硫ゴムは2種の加硫
されたゴムEPDMとBRもしくはSBRもしくはCRおよび多量のプロセス油
から成る。その加硫されたゴムは細分された分散相として熱可塑性マトリックス
の中に存在する。国際特許出願公開第97/39059号公報に部分的に架橋さ
れたゴム相を含む軟質の熱可塑性加硫ゴムが紹介されているが、それは好ましく
は熱可塑性ポリエチレンまたはポリプロピレン(ホモポリマーもしくはコポリマ
ー)、無定形ポリプロピレンおよびEPDMもしくはBRゴムから成る。無定形
ポリプロピレンの添加は好んで生ゴムの動的加硫の後に初めて行われる。
【0007】 従来知られている熱可塑性加硫ゴムは比較的高い製造技術上の費用および/ま
たは高いコストと結ばれているので、いまや本発明にとって、コスト上有利な、
屋外暴露に際して変色が少ない軟質の熱可塑性加硫ゴムを開発する課題が根底に
ある。
たは高いコストと結ばれているので、いまや本発明にとって、コスト上有利な、
屋外暴露に際して変色が少ない軟質の熱可塑性加硫ゴムを開発する課題が根底に
ある。
【0008】 (発明の開示) この課題は請求項1に従って、請求項1に従う組成を有する熱可塑性加硫ゴム
により解決されるが、その際請求項2〜9において目的にかなった工業材料のパ
ラメーターが挙げられている。
により解決されるが、その際請求項2〜9において目的にかなった工業材料のパ
ラメーターが挙げられている。
【0009】 そのほかに本発明の課題は、本発明に依る熱可塑性加硫ゴムが高い製造技術上
の費用なしに製造されることに存する。
の費用なしに製造されることに存する。
【0010】 これに関連して請求項10〜20は目的にかなった製造工程を含む。
【0011】 本発明に依る熱可塑性加硫ゴムおよびそれらの製造のための方法が次により詳
しく記述されるであろう。
しく記述されるであろう。
【0012】 請求項1に従えば、熱可塑性加硫ゴムは次の四種の成分(A,B,C,D)、即
ち、 − 熱可塑性合成樹脂(A)、 − 本質的に橋かけされていないポリエチレン(B)、 − 少なくとも部分的に加硫された生ゴム(C)、および − 軟化剤(D)、 並びにさらに通例の混合成分(E)、から成り、そこでいまから個々の原料群はよ
り詳細に紹介されるであろう。
ち、 − 熱可塑性合成樹脂(A)、 − 本質的に橋かけされていないポリエチレン(B)、 − 少なくとも部分的に加硫された生ゴム(C)、および − 軟化剤(D)、 並びにさらに通例の混合成分(E)、から成り、そこでいまから個々の原料群はよ
り詳細に紹介されるであろう。
【0013】熱可塑性合成樹脂(A) ここでは任意の熱可塑性合成樹脂、例えば、ポリスチロール、ポリアミド、ポ
リエステルまたはポリプロピレンなどが合成樹脂混合物の形で使用されることが
できる。特に好んで混入される合成樹脂は、ホモポノマー、ブロックポリマーま
たはコポリマーに基づくポリプロピレンであり、特に高い結晶性と結びついたそ
れである。
リエステルまたはポリプロピレンなどが合成樹脂混合物の形で使用されることが
できる。特に好んで混入される合成樹脂は、ホモポノマー、ブロックポリマーま
たはコポリマーに基づくポリプロピレンであり、特に高い結晶性と結びついたそ
れである。
【0014】 熱可塑性合成樹脂の割り当て分は5〜20重量%になり、ただし四種の成分(
A,B,C,D)の合計に関してである。
A,B,C,D)の合計に関してである。
【0015】橋かけされていないポリエチレン 本質的に橋かけされていないポリエチレンは特に20℃において0.88〜0
.91g/cm3の密度を有するVLDPE(Very Low Densit
y Polyetylene:極低密度ポリエチレン)および/または20℃に
おいて0.85〜0.88g/cm3の密度を有する ULDPE(Ultra
Low Density Polyethylene:超低密度ポリエチレン
)である。
.91g/cm3の密度を有するVLDPE(Very Low Densit
y Polyetylene:極低密度ポリエチレン)および/または20℃に
おいて0.85〜0.88g/cm3の密度を有する ULDPE(Ultra
Low Density Polyethylene:超低密度ポリエチレン
)である。
【0016】 橋かけされていないポリエチレンの割り当て分は目的にかなうように5〜25
重量%、もしくは5〜15重量%であり、ただし同時に四種の成分(A,B,C,
D)の合計に関してである。
重量%、もしくは5〜15重量%であり、ただし同時に四種の成分(A,B,C,
D)の合計に関してである。
【0017】加硫された生ゴム(C) いろいろなゴムの種類、例えば、天然ゴム(NR)、ブチルゴム(BR)、ス
チロール−ブタジエン−ゴム(SBR)、ニトリルゴム(NBR)またはあるエ
チレン−プロピレン−ジエン−混合重合体に基づくゴム、が混入されるが、その
際熱可塑性合成樹脂(A)との相容性について、特に転相に関して、注意されね
ばならない。
チロール−ブタジエン−ゴム(SBR)、ニトリルゴム(NBR)またはあるエ
チレン−プロピレン−ジエン−混合重合体に基づくゴム、が混入されるが、その
際熱可塑性合成樹脂(A)との相容性について、特に転相に関して、注意されね
ばならない。
【0018】 混入されるゴムは好ましくはEPDMゴムである。その第3のモノマーはヘキ
サジエン−1,4、ジシクロペンタジエンまたは特にエチリデン−ノルボルネン
であることができる。
サジエン−1,4、ジシクロペンタジエンまたは特にエチリデン−ノルボルネン
であることができる。
【0019】 少なくとも部分的に加硫された生ゴム(C)は目的にかなうように90%より大
きい、特に95%より大きい、橋かけ率を示す。橋かけ率の測定方法は米国特許
第4,311,628号明細書に記載されている。
きい、特に95%より大きい、橋かけ率を示す。橋かけ率の測定方法は米国特許
第4,311,628号明細書に記載されている。
【0020】 特に好ましいゴムの混合割合は30〜50重量%であり、ただし同時に四種の
成分(A,B,C,D)の合計に関してである。
成分(A,B,C,D)の合計に関してである。
【0021】軟化剤(D) ゴムの伸張のためにいずれか適当な軟化剤が混入される。EPDM−ゴムの伸
張のためには特にパラフィン系またはナフタル系油が使用される。これに関連し
て軟化剤は目的にかなうようには、軟化剤の全量に関して、4重量%より少ない
芳香族の割合を有するパラフィン系油である。しかし特に芳香族を含まないパラ
フィンフィン系軟化剤油が使用される。
張のためには特にパラフィン系またはナフタル系油が使用される。これに関連し
て軟化剤は目的にかなうようには、軟化剤の全量に関して、4重量%より少ない
芳香族の割合を有するパラフィン系油である。しかし特に芳香族を含まないパラ
フィンフィン系軟化剤油が使用される。
【0022】 軟化剤の分量は好ましくは25〜40重量%、もしくは25〜50重量%にな
る、ただしここでもまた四種の成分(A,B,C,D)の合計に関してである。
る、ただしここでもまた四種の成分(A,B,C,D)の合計に関してである。
【0023】混合成分(E) 一つの重要な成分は橋かけ剤または橋かけシステムであり、それはさらに橋か
け助剤(例えば、助触媒)を含む。特にフェノール樹脂を基材とする橋かけ剤また
は橋かけシステムが、二塩化スズから成る助触媒と結びついて、使用される。そ
れにより一方ではゴム(C)の高い橋かけ率が達成され、そして他方ではポリエ
チレン(B)の橋かけが阻止される。
け助剤(例えば、助触媒)を含む。特にフェノール樹脂を基材とする橋かけ剤また
は橋かけシステムが、二塩化スズから成る助触媒と結びついて、使用される。そ
れにより一方ではゴム(C)の高い橋かけ率が達成され、そして他方ではポリエ
チレン(B)の橋かけが阻止される。
【0024】 大抵の場合に混合成分はさらに充填剤並びに添加剤を含むが、その際添加剤に
関して老化防止剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、着色顔料、防炎剤、流れ調整
剤および/または加工助剤が挙げられるべきである。
関して老化防止剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、着色顔料、防炎剤、流れ調整
剤および/または加工助剤が挙げられるべきである。
【0025】 混合成分は目的に適するように0.02〜0.5倍の重量に添加される、ただ
し四種の成分(A,B,C,D)の合計に関してである。
し四種の成分(A,B,C,D)の合計に関してである。
【0026】 (発明の好ましい態様) さて以下に本発明に適合する熱可塑性加硫ゴムの製造のため特に好ましい製造
工程が、二つの変形態様(u,v)の形で、記述される。
工程が、二つの変形態様(u,v)の形で、記述される。
【0027】変形態様(u) − はじめに未加硫のゴム(C)と混合成分(E)がなんらの橋かけ剤ましくは
橋かけシステムを含まないで連続的に稼動するシリンダーまたはスクリュー押出
機の中に投入される。その橋かけされていないゴムはその際に流動性の状態にあ
り、好ましくは流動性のペレットまたは顆粒の形態にある。
橋かけシステムを含まないで連続的に稼動するシリンダーまたはスクリュー押出
機の中に投入される。その橋かけされていないゴムはその際に流動性の状態にあ
り、好ましくは流動性のペレットまたは顆粒の形態にある。
【0028】 − さて未加硫のゴム(C)ならびに混合成分(E)は溶融されてから分散され
る。
る。
【0029】 − 引き続いて前記の二つの成分(C,E)の中に混入しながら軟化剤(D)の
添加が行われる。
添加が行われる。
【0030】 − 軟化剤(D)および混合成分(E) がその際に好ましくはシリンダーまたはス
クリュー押出機の最初の3分の1において未加硫の生ゴム(C)の中へ混入される
。
クリュー押出機の最初の3分の1において未加硫の生ゴム(C)の中へ混入される
。
【0031】 − さていま熱可塑性合成樹脂(A)と橋かけされていないポリエチレン(B)から
成る混合物の添加が行われるが、その際この混合物の添加は特にシリンダーまた
はスクリュー押出機の最初の3分の1の後ろで行われる。その際成分(A,B)
の完全溶融と分散が溶融物の均質化の下に生じる。
成る混合物の添加が行われるが、その際この混合物の添加は特にシリンダーまた
はスクリュー押出機の最初の3分の1の後ろで行われる。その際成分(A,B)
の完全溶融と分散が溶融物の均質化の下に生じる。
【0032】 − 引き続いて橋かけ剤または橋かけシステムが添加されるが、その際にゴム(
C)の動的加硫が高いせん断および延伸速度の下に行われ、それらの速度は少な
くとも100s/秒、特に500〜1500s/秒、になる。さらにこの工程と
動的に加硫された合成樹脂溶融体の脱気、特に真空下の脱気、および引き続いて
行われる熱可塑性加硫ゴムの成形のための圧力構成、などの工程が結合される。
そのここに叙述された全工程は好んでシリンダーまたはスクリュー押出機の2番
目の半分において行われる。
C)の動的加硫が高いせん断および延伸速度の下に行われ、それらの速度は少な
くとも100s/秒、特に500〜1500s/秒、になる。さらにこの工程と
動的に加硫された合成樹脂溶融体の脱気、特に真空下の脱気、および引き続いて
行われる熱可塑性加硫ゴムの成形のための圧力構成、などの工程が結合される。
そのここに叙述された全工程は好んでシリンダーまたはスクリュー押出機の2番
目の半分において行われる。
【0033】 − 引き続いて通例の如くその成形された熱可塑性加硫ゴムは冷却の後に顆粒化
される。
される。
【0034】変形態様(v) もう一つの変形態様に従えばシリンダーまたはスクリュー押出機の中でまだ未
加硫の状態にあるゴムは熱可塑性合成樹脂(A)、橋かけされていないポリエチ
レン(B)、軟化剤(D)および混合成分(E)と本質的には同時に、しかし橋か
け剤もしくは橋かけシステムなしで、混合される。その混入はここでもまた好ま
しくはシリンダーまたはスクリュー押出機の最初の3分の1の中で行われる。
加硫の状態にあるゴムは熱可塑性合成樹脂(A)、橋かけされていないポリエチ
レン(B)、軟化剤(D)および混合成分(E)と本質的には同時に、しかし橋か
け剤もしくは橋かけシステムなしで、混合される。その混入はここでもまた好ま
しくはシリンダーまたはスクリュー押出機の最初の3分の1の中で行われる。
【0035】 橋かけ剤または橋かけシステムの添加および動的加硫および連続する工程につ
いては変形態様(u)の記述を参照されたい。
いては変形態様(u)の記述を参照されたい。
【0036】 前記二つの変形態様(u,v)にかかわりなく四種の成分(A,B,C,D)と
全部の混合成分(E)の混合物作成は一段階プロセスにおいて行われる。
全部の混合成分(E)の混合物作成は一段階プロセスにおいて行われる。
【0037】 実験データに基づいて以下に本発明に依る熱可塑性加硫ゴムおよびその製造方
法が例により記述される。
法が例により記述される。
【0038】 実験系列として、長さ54Dのベルトルフ(Berstorff)二軸スクリ
ュー押出機ZE25および一様に回転するスクリューが投入された。最高可能の
スクリュー回転数は500分-1になる。EPDMペレット(A)およびその他の
混合成分(E)は助触媒としての二塩化スズを含めて、しかし橋かけ剤なしで、
押出機の原料供給孔の中へ投与される。ゴム相の完全溶融の後に軟化剤(D)が
注入されてから押出機の最初の三分の一において混合される。さらに上流の方で
ポリプロピレン(A)とポリエチレン(B)が供給される。ゴム溶融体の完全溶
融と均質化の後にフェノール樹脂が添加される。プロセス工学上代わりになる方
法の範囲内でこの位置にまた橋かけシステム、ここでは包括的にフェノール樹脂
と二塩化スズ、が投与される。押出機の2番目の半分においてゴム相の動的加硫
、溶融物の脱気および成形のための圧力構成が行われる。その塊状素材のストラ
ンドは水槽の中で冷却されてから引き続いて顆粒化される。
ュー押出機ZE25および一様に回転するスクリューが投入された。最高可能の
スクリュー回転数は500分-1になる。EPDMペレット(A)およびその他の
混合成分(E)は助触媒としての二塩化スズを含めて、しかし橋かけ剤なしで、
押出機の原料供給孔の中へ投与される。ゴム相の完全溶融の後に軟化剤(D)が
注入されてから押出機の最初の三分の一において混合される。さらに上流の方で
ポリプロピレン(A)とポリエチレン(B)が供給される。ゴム溶融体の完全溶
融と均質化の後にフェノール樹脂が添加される。プロセス工学上代わりになる方
法の範囲内でこの位置にまた橋かけシステム、ここでは包括的にフェノール樹脂
と二塩化スズ、が投与される。押出機の2番目の半分においてゴム相の動的加硫
、溶融物の脱気および成形のための圧力構成が行われる。その塊状素材のストラ
ンドは水槽の中で冷却されてから引き続いて顆粒化される。
【0039】 その顆粒は80℃において3時間乾燥されてから引き続いてダイカスト機の上
で試験片に加工される。
で試験片に加工される。
【0040】 表1に例として若干の混合物の配合が編成されている。表2にはさらに標準混
合物のおよび本発明に依る混合物の材料データが表現されている。測定されたシ
ョアー硬度について、ダイカストされた試験片の上で得られた硬度は押し出され
た平側面の上で測定された値よりも3〜5ポイント上にあることに注意を払うべ
きである。混合物Iは調査の出発点を表している。100部のパラフィン系軟化
剤油により伸展されたVLDPEを含まない混合物は70ShAの硬度を示して
いる。標準混合物IIおよびIIIはさらなるパラフィン系油の添加によってさ
らにより軟らかく調節された。高い油の割合に基づいてこの混合物は二段階プロ
セスにより調製されたのに違いなかった。125部の油により伸展された標準混
合物IIの硬度は65ShAになり、また150部の油を含む標準混合物III
では62ShAになる。本発明に依る混合物IVとVは100部の油で伸展され
た。本発明に依る混合物IVとVにおいては混合物I〜IIIに比較するとポリ
プロピレンの部分がVLDPEにより置換されている。混合物Iに対して混合物
IVとVは同じ油分において10もしくは13ShAだけより軟らかい。本発明
に依る混合物Vの強度はより硬い混合物IIの値と比較できる程度である。混合
物IVにおいては熱可塑性の相の割合は50より60部高められた。これにより
熱可塑性加硫ゴムの製造に際しての加工信頼度は高められることができたが、そ
の混合物の硬度が本質的に高められることはない。この本発明に依る混合物IV
の硬度は混合物Iの10ショアー下にある。本発明に依る混合物IVとVの引っ
張りおよび圧力歪み値は標準混合物I〜IIIの場合と比較できる程度かまたは
それより良い。
合物のおよび本発明に依る混合物の材料データが表現されている。測定されたシ
ョアー硬度について、ダイカストされた試験片の上で得られた硬度は押し出され
た平側面の上で測定された値よりも3〜5ポイント上にあることに注意を払うべ
きである。混合物Iは調査の出発点を表している。100部のパラフィン系軟化
剤油により伸展されたVLDPEを含まない混合物は70ShAの硬度を示して
いる。標準混合物IIおよびIIIはさらなるパラフィン系油の添加によってさ
らにより軟らかく調節された。高い油の割合に基づいてこの混合物は二段階プロ
セスにより調製されたのに違いなかった。125部の油により伸展された標準混
合物IIの硬度は65ShAになり、また150部の油を含む標準混合物III
では62ShAになる。本発明に依る混合物IVとVは100部の油で伸展され
た。本発明に依る混合物IVとVにおいては混合物I〜IIIに比較するとポリ
プロピレンの部分がVLDPEにより置換されている。混合物Iに対して混合物
IVとVは同じ油分において10もしくは13ShAだけより軟らかい。本発明
に依る混合物Vの強度はより硬い混合物IIの値と比較できる程度である。混合
物IVにおいては熱可塑性の相の割合は50より60部高められた。これにより
熱可塑性加硫ゴムの製造に際しての加工信頼度は高められることができたが、そ
の混合物の硬度が本質的に高められることはない。この本発明に依る混合物IV
の硬度は混合物Iの10ショアー下にある。本発明に依る混合物IVとVの引っ
張りおよび圧力歪み値は標準混合物I〜IIIの場合と比較できる程度かまたは
それより良い。
【0041】 本発明に依る熱可塑性加硫ゴムは快いゴムに似た触感を示す。その強度は同じ
硬さのもっぱら油により伸展された熱可塑性加硫ゴムの水準の上にある。ポリプ
ロピレンの割合(A)の同じ時の削減に際して橋かけされていないポリエチレン
(B)による軟化剤(D)の一部の置換により、スクリューまたはシリンダーシ
ステムの上での一段階プロセスにおいて軟質の熱可塑性加硫ゴムをコスト上有利
に製造することもまた可能である。特に伸展されない流動性のEPDMの投入に
より、特にまたもや芳香族を含まない軟化剤油との結合において、コスト上有利
な、軟らかい、明るい色の、耐候性良好な熱可塑性加硫ゴムを製造することがで
きる。
硬さのもっぱら油により伸展された熱可塑性加硫ゴムの水準の上にある。ポリプ
ロピレンの割合(A)の同じ時の削減に際して橋かけされていないポリエチレン
(B)による軟化剤(D)の一部の置換により、スクリューまたはシリンダーシ
ステムの上での一段階プロセスにおいて軟質の熱可塑性加硫ゴムをコスト上有利
に製造することもまた可能である。特に伸展されない流動性のEPDMの投入に
より、特にまたもや芳香族を含まない軟化剤油との結合において、コスト上有利
な、軟らかい、明るい色の、耐候性良好な熱可塑性加硫ゴムを製造することがで
きる。
【0042】 実行された調査はその上、新しい種類の熱可塑性加硫ゴムはまた配合工程にお
けるプロセス安全性においてかなりの利益を提供することを示した。
けるプロセス安全性においてかなりの利益を提供することを示した。
【0043】 動的加硫の間の相−相−形態(橋かけされていないゴム−熱可塑性合成樹脂)か
ら粒子−マトリックス−形態(加硫されたゴム−熱可塑性合成樹脂)への形態変換
は熱可塑性相に対するゴム相の粘度比率および質量比率により決定される。特に
軟質の熱可塑性加硫ゴムにおいて動的加硫の間の形態変換は僅かの熱可塑性の関
与によりますます難しくなる。ポリプロピレンの持ち分(A)の減少と同時のポ
リエチレン(B)の添加は相変わらず高いプロセス安全性においてより軟質の熱
可塑性加硫ゴムを製造することをたやすくする。ポリエチレン(B)は本質的に
橋かけされないで存在するので、本発明に依る熱可塑性加硫ゴムは良好な流動性
を示す。
ら粒子−マトリックス−形態(加硫されたゴム−熱可塑性合成樹脂)への形態変換
は熱可塑性相に対するゴム相の粘度比率および質量比率により決定される。特に
軟質の熱可塑性加硫ゴムにおいて動的加硫の間の形態変換は僅かの熱可塑性の関
与によりますます難しくなる。ポリプロピレンの持ち分(A)の減少と同時のポ
リエチレン(B)の添加は相変わらず高いプロセス安全性においてより軟質の熱
可塑性加硫ゴムを製造することをたやすくする。ポリエチレン(B)は本質的に
橋かけされないで存在するので、本発明に依る熱可塑性加硫ゴムは良好な流動性
を示す。
【0044】 pbw=重量部 %=重量パーセント投入された原料 : FPDMゴム:Royalene IM7100/Buna EPG6470C
ポリプロピレン:Eltex P HF 100/Moplen Q 30P VLDPE:Clearflex MQFO/Clearflex MPDO 軟化剤: Tudalen 9246/Enerpar M 1930 充填剤: Barytmehl N 903/Polestar 200 R 添加剤: Irganox 1010/Irganox 1135/ Tinuvin 770/Chemasorb 944 フェノール樹脂: SP 1045
ポリプロピレン:Eltex P HF 100/Moplen Q 30P VLDPE:Clearflex MQFO/Clearflex MPDO 軟化剤: Tudalen 9246/Enerpar M 1930 充填剤: Barytmehl N 903/Polestar 200 R 添加剤: Irganox 1010/Irganox 1135/ Tinuvin 770/Chemasorb 944 フェノール樹脂: SP 1045
【0045】
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年2月24日(2001.2.24)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】 以下に引用される特許文献において、熱可塑性加硫ゴムの製造を可能にする、
若干の配合法および製造法の種類を紹介されている。欧州特許出願公開第0,7
57,077号公報において非常に軟質の熱可塑性加硫ゴム(<60ショアーA
、好ましくは<45ショアーA)が記載されている。この加硫ゴムは2種の加硫
されたゴムEPDMとBRもしくはSBRもしくはCRおよび多量のプロセス油
から成る。その加硫されたゴムは細分された分散相として熱可塑性マトリックス
の中に存在する。国際特許出願公開第97/39059号公報に部分的に架橋さ
れたゴム相を含む軟質の熱可塑性加硫ゴムが紹介されているが、それは好ましく
は熱可塑性ポリエチレンまたはポリプロピレン(ホモポリマーもしくはコポリマ
ー)、無定形ポリプロピレンおよびEPDMもしくはBRゴムから成る。無定形
ポリプロピレンの添加は好んで生ゴムの動的加硫の後に初めて行われる。 最後になお欧州特許出願公開第0,092,318号公報を参照するように指
示されるが、その際この特許出願公開公報においてポリオレフィンとエラストマ
ーの軟化剤から成るある熱可塑性配合物が紹介される。その際非常に高価なポリ
プロピレンフィルムをポリエチレン加工機械において製造することができること
が本質的な目標設定である。
若干の配合法および製造法の種類を紹介されている。欧州特許出願公開第0,7
57,077号公報において非常に軟質の熱可塑性加硫ゴム(<60ショアーA
、好ましくは<45ショアーA)が記載されている。この加硫ゴムは2種の加硫
されたゴムEPDMとBRもしくはSBRもしくはCRおよび多量のプロセス油
から成る。その加硫されたゴムは細分された分散相として熱可塑性マトリックス
の中に存在する。国際特許出願公開第97/39059号公報に部分的に架橋さ
れたゴム相を含む軟質の熱可塑性加硫ゴムが紹介されているが、それは好ましく
は熱可塑性ポリエチレンまたはポリプロピレン(ホモポリマーもしくはコポリマ
ー)、無定形ポリプロピレンおよびEPDMもしくはBRゴムから成る。無定形
ポリプロピレンの添加は好んで生ゴムの動的加硫の後に初めて行われる。 最後になお欧州特許出願公開第0,092,318号公報を参照するように指
示されるが、その際この特許出願公開公報においてポリオレフィンとエラストマ
ーの軟化剤から成るある熱可塑性配合物が紹介される。その際非常に高価なポリ
プロピレンフィルムをポリエチレン加工機械において製造することができること
が本質的な目標設定である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0008】 (発明の開示) この課題は、請求項1に従う組成を有する熱可塑性加硫ゴムにより解決される
が、その際請求項2〜7において目的にかなった工業材料のパラメーターが挙げ
られている。
が、その際請求項2〜7において目的にかなった工業材料のパラメーターが挙げ
られている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】 これに関連して請求項8〜18は目的にかなった製造工程を含む。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0016】 橋かけされていないポリエチレンの割り当て分は5〜25重量%、もしくは5
〜15重量%であり、ただし同時に四種の成分(A,B,C,D)の合計に関して
である。
〜15重量%であり、ただし同時に四種の成分(A,B,C,D)の合計に関して
である。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0019】 少なくとも部分的に加硫された生ゴム(C)は90%より大きい、特に95%よ
り大きい、橋かけ率を示す。橋かけ率の測定方法は米国特許第4,311,62
8号明細書に記載されている。
り大きい、橋かけ率を示す。橋かけ率の測定方法は米国特許第4,311,62
8号明細書に記載されている。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0020】 特にゴムの混合割合は30〜50重量%であり、ただし同時に四種の成分(A
,B,C,D)の合計に関してである。
,B,C,D)の合計に関してである。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0022】 軟化剤の分量は25〜40重量%、もしくは25〜50重量%になる、ただし
ここでもまた四種の成分(A,B,C,D)の合計に関してである。
ここでもまた四種の成分(A,B,C,D)の合計に関してである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/00 C08L 21/00 23/04 23/04 23/10 23/10 23/16 23/16 91/00 91/00 // B29K 19:00 B29K 19:00 21:00 21:00 23:00 23:00 101:12 101:12 105:24 105:24 (72)発明者 ボンテンプス、アンドレ ドイツ連邦共和国 ハンブルク、ティレマ ンホーヘ 14エイ (72)発明者 フォルクマン、シュテファン ドイツ連邦共和国 エシェーデ、シュドシ ュトラーセ 7 Fターム(参考) 4F070 AA04 AA13 AA15 AA63 AE02 AE08 FA03 GA05 GA08 GB07 4F201 AA04 AA09 AA11 AA45 AB03 AB07 AB16 AB19 AB20 AC01 AM28 AR11 AR15 BA01 BC01 BC02 BC12 BC19 BC33 BC37 BK02 BK13 BK27 BK36 BK74 4F203 AA04K AA07K AA09K AA11K AB03 AB07 AC01 DA11 DC01 4J002 AC01W AE05X BB033 BB053 BB124 BB144 BB154 BC034 BP024 CF004 CL004 FD02X
Claims (20)
- 【請求項1】 熱可塑性加硫ゴムであり、次の四種の成分(A,B,C,D)
、即ち、 − 熱可塑性合成樹脂(A)、 − 本質的に橋かけされていないポリエチレン(B)、 − 少なくとも部分的に加硫された生ゴム(C)、および − 軟化剤(D)、 並びにさらに通例の混合成分(E)を含み、その際その混合物は四種の成分(A,
B,C,D)の合計に関して、5〜20重量%の熱可塑性合成樹脂(A)を含有す
る熱可塑性加硫ゴム。 - 【請求項2】 請求項1に記載の熱可塑性加硫ゴムにおいて、該混合物は四
種の成分(A,B,C,D)に関して次の量割合、 熱可塑性合成樹脂(A) 5 〜 20重量% ポリエチレン(B) 25 〜 5重量% 生ゴム(C) 30 〜 50重量% 軟化剤(D) 40 〜 25重量% を示すことを特徴とする、請求項1に記載の熱可塑性加硫ゴム。 - 【請求項3】 請求項1に記載の熱可塑性加硫ゴムにおいて、該混合物は四
種の成分(A,B,C,D)に関して次の量割合、 熱可塑性合成樹脂(A) 5 〜 20重量% ポリエチレン(B) 15 〜 5重量% 生ゴム(C) 30 〜 50重量% 軟化剤(D) 50 〜 25重量% を示すをことを特徴とする、請求項1に記載の熱可塑性加硫ゴム。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムにお
いて、混合成分(E)が0.02−0.5倍の重量で、 ただし四種の成分(A,B
,C,D)の合計に関して、添加されることを特徴とする、請求項1〜3のいず
れか1項に記載の熱可塑性加硫ゴム。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムにお
いて、熱可塑性合成樹脂(A)がホモポリマー、ブロックボリマーまたはコポリマ
ーに基づくポリプロピレンであり、好ましくは高い結晶性を有する化合物のポリ
プロピレンであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可
塑性加硫ゴム。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムにお
いて、該ポリエチレンが20℃において0.88〜0.91g/cm3の密度を
有するVLDPEおよび/または20℃において0.85〜0.88g/cm3の
密度を有するULDPEであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項
に記載の熱可塑性加硫ゴム。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムにお
いて、生ゴム(C) はEPDMゴムであり、その際第3のモノマーは好ましくはエ
チリデン−ノルボルネンであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項
に記載の熱可塑性加硫ゴム。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムにお
いて、生ゴム(C) は橋かけ率が90%より大きく、特に95%より大きいこと
を特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴム。 - 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムにお
いて、軟化剤(D)は軟化剤油、特に4重量%より小さい芳香族成分を有するパラ
フィン油、好ましくは芳香族を含まないパラフィン系軟化剤油であることを特徴
とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴム。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムを
製造する方法であり、生ゴム(C)がシリンダーまたはスクリュー押出機の中で未
加硫の状態において最初に軟化剤(D)および混合成分(E)と共に混合され、その
際混合成分は好ましくはなんらの橋かけ剤もしくは橋かけシステムを含まないこ
とを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムを製造
する方法。 - 【請求項11】 請求項10に記載の熱可塑性加硫ゴムの製造方法であり、
次の工程、すなわち − 未加硫の生ゴム(C)および混合成分(E)を供給する、 − 未加硫の生ゴム(C)および混合成分(E)を完全に溶かして分散させる、 − 前もって定められた両成分(C,E)の中へ混入しながら軟化剤(D)を添加す
る、 などの工程を特徴とする、請求項10に記載の熱可塑性加硫ゴムの製造方法。 - 【請求項12】 請求項10または11に記載の熱可塑性加硫ゴムの製造方
法であり、軟化剤(D)および混合成分(E) がシリンダーまたはスクリュー押出
機の最初の3分の1において未加硫の生ゴム(C)の中へ混入されることを特徴と
する、請求項10または11に記載の熱可塑性加硫ゴムの製造方法。 - 【請求項13】 請求項10〜12のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴ
ムの製造方法であり、熱可塑性合成樹脂(A)と橋かけされていないポリエチレン
(B)から成る混合物がシリンダーまたはスクリュー押出機の最初の3分の1の後
ろで添加されることを特徴とする、請求項10〜12のいずれか1項に記載の熱
可塑性加硫ゴムの製造方法。 - 【請求項14】 請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムを
製造する方法であり、シリンダーまたはスクリュー押出機の中で生ゴム(C)が未
加硫の状態において本質的に同時に熱可塑性合成樹脂(A)、橋かけされていない
ポリエチレン(B)、軟化剤(D)および混合成分(E)と混合され、その際混合成分
はこのましくは未だ何らの橋かけ剤または橋かけシステムを含有していないこと
を特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムを製造す
る方法。 - 【請求項15】 請求項14に記載の熱可塑性加硫ゴムの製造方法であり、
熱可塑性合成樹脂(A)、橋かけされていないポリエチレン(B)、軟化剤(D)およ
び混合成分(E)がシリンダーまたはスクリュー押出機の最初の3分の1において
未加硫の生ゴム(C)の中へ混入されることを特徴とする、請求項14に記載の熱
可塑性加硫ゴムの製造方法。 - 【請求項16】 請求項10〜15のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴ
ムを製造する方法であり、流動性の状態にある、好ましくは流動性のペレットま
たは顆粒の形にある、未加硫の生ゴム(C)が使用されることを特徴とする、請求
項10〜15のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムを製造する方法。 - 【請求項17】 請求項10〜16のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴ
ムを製造する方法であり、橋かけ剤または橋かけシステムを含有していない四種
の成分(A,B,C,D)および混合成分(E)との混合の後に、今や橋かけ剤ま
たは橋かけシステムが添加され、次の工程、すなわち − 高いせん断および延伸速度の下での生ゴム(C)の動的な加硫、 − 動的に加硫された合成樹脂溶融体の脱気、特に真空下の脱気、 − 熱可塑性加硫ゴムの成形のための圧力構成、 などの工程と結合されることを特徴とする、請求項10〜16のいずれか1項に
記載の熱可塑性加硫ゴムを製造する方法。 - 【請求項18】 請求項17に記載の熱可塑性加硫ゴムを製造する方法であ
り、その全工程が橋かけ剤または橋かけシステムの添加と結びついてシリンダー
またはスクリュー押出機の2番目の半分において行われることを特徴とする、請
求項17に記載の熱可塑性加硫ゴムを製造する方法。 - 【請求項19】 請求項10〜18のいずれか1項に記載の、特に請求項1
7または18と関連する、熱可塑性加硫ゴムを製造する方法であり、橋かけ剤ま
たは橋かけシステムが使用され、そしてそれは一方では生ゴム(C)を橋かけし、
他方ではポリエチレン(B)の橋かけを阻止するものであり、好ましくはフェノー
ル樹脂を基剤とし、特にこれまた二塩化スズから成る助触媒と結びついているも
のであることを特徴とする、請求項10〜18のいずれか1項に記載の熱可塑性
加硫ゴムを製造する方法。 - 【請求項20】 請求項10〜19のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴ
ムを製造する方法であり、四種の成分(A,B,C,D)および全部の混合成分
(E)の混合物の製造が一段階プロセスにおいて行われることを特徴とする、請求
項10〜19のいずれか1項に記載の熱可塑性加硫ゴムを製造する方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19906002.9 | 1999-02-15 | ||
DE19906002 | 1999-02-15 | ||
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