JP2005255775A - 熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 オレフィン系樹脂及びエチレン−α−オレフィン系共重合体ゴムをポリマー成分として含み、引張特性、圧縮永久歪等の弾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】 下記の成分（Ａ）〜（Ｄ）を含有し、（Ａ）の含有量は５〜５０重量部であり、（Ｂ）の含有量は５０〜９５重量部であり（ただし、（Ａ）及び（Ｂ）の合計を１００重量部とする。）、（Ａ）及び（Ｂ）の合計量１００重量部あたりの（Ｃ）の含有量が０．００１〜５重量部であり、（Ｄ）の含有量が２〜１０重量部である組成物を動的熱処理して得られる熱可塑性エラストマー組成物。
（Ａ）オレフィン系樹脂
（Ｂ）エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム
（Ｃ）有機過酸化物
（Ｄ）多官能アリル系モノマー
【選択図】 なし

Description

本発明は、熱可塑性エラストマー組成物に関するものである。更に詳しくは、本発明は、オレフィン系樹脂及びエチレン−α−オレフィン系共重合体ゴムをポリマー成分として含み、引張特性、圧縮永久歪等の弾性に優れた熱可塑性エラストマー組成物に関するものである。

オレフィン系樹脂成分及びゴム成分を含有するいわゆる熱可塑性エラストマーは、使用温度範囲、柔軟性、耐熱性、軽量性、加工特性等に優れ、加硫ゴム、塩化ビニル代替用途として、自動車部品、各種工業部品、各種土木建築材料、医療関連部品、ハウジング、ＯＡ部品及び雑貨などの分野に広く用いられている。また、オレフィン系樹脂とオレフィン系共重合体ゴムからなる組成物を有機過酸化物、架橋助剤の存在下で動的熱処理することによりオレフィン系熱可塑性エラストマーの柔軟性、機械的特性、圧縮永久歪等を改良するために用いられる。これらの性能を改良するために、架橋助剤としてビスマレイミド化合物や、メタクリル化合物を使用することが提案されている。しかしながら、ビスマレイミド化合物は得られる熱可塑性エラストマーの色相が悪化し、外観を損なう等の問題があり、メタクリル化合物は得られる熱可塑性エラストマーの圧縮永久歪が十分ではない等の問題があった。（特許文献１、特許文献２参照）

特許第２６５８２２号公報 特開平５−２２８２５号公報

かかる状況の下、本発明が解決しようとする課題は、オレフィン系樹脂及びエチレン−α−オレフィン系共重合体ゴムをポリマー成分として含み、引張特性、圧縮永久歪等の弾性に優れた熱可塑性エラストマー組成物を提供する点に存する。

すなわち、本発明は、下記の成分（Ａ）〜（Ｄ）を含有し、（Ａ）の含有量は５〜５０重量部であり、（Ｂ）の含有量は５０〜９５重量部であり（ただし、（Ａ）及び（Ｂ）の合計を１００重量部とする。）、（Ａ）及び（Ｂ）の合計量１００重量部あたりの（Ｃ）の含有量が０．００１〜５重量部であり、（Ｄ）の含有量が２〜１０重量部である組成物を動的熱処理して得られる熱可塑性エラストマー組成物に係るものである。
（Ａ）オレフィン系樹脂
（Ｂ）エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム
（Ｃ）有機過酸化物
（Ｄ）多官能アリル系モノマー

本発明により、オレフィン系樹脂及びエチレン−α−オレフィン系共重合体ゴムをポリマー成分として含み、引張特性、圧縮永久歪等の弾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。

本発明の（Ａ）成分は、オレフィン系樹脂である。オレフィン系樹脂としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセンなどの単独重合体又は共重合体があげられ、なかでもポリプロピレンが好ましい。

ポリプロピレンは公知の重合体であり、公知の重合方法によって重合される。プロピレンを重合する際、エチレン、ブテン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテン−１等のα−オレフィンを共重合してもよい。立体構造としては、アイソタクチック構造が好ましいが、シンジオタクチック構造のものやこれらの構造の混ざったもの、一部アタクチック構造を含むものも用いることができる。また、ポリプロピレンはプロピレンを主体とする重合体であり、プロピレンホモポリマー、プロピレン―α―オレフィンのランダムコポリマーやブロックコポリマーである。

ポリプロピレンのメルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ６７５８に従い、温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎで測定する。）は０．１〜２００ｇ／１０分であることが好ましく、更に好ましくは０．５〜５０ｇ／１０分である。

本発明の（Ｂ）成分は、エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴムであり、具体的にはエチレン−α−オレフィン共重合体ゴム及びエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体ゴムをあげることができる。

上記のα−オレフィンとしては、たとえばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセンなどがあげられ、なかでもプロピレンが好ましい。また、非共役ジエンとしては、たとえば１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネンなどがあげられる。

（Ｂ）におけるエチレン／α−オレフィンの比率（重量比）は、通常９０／１０〜３０／７０である。エチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体ゴムを用いる場合の非共役ジエンの含有量は、ヨウ素価で通常５〜４０である。なお、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムとエチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体ゴムを混合して用いてもよい。なお、油展ゴム及び非油展ゴムのいずれでもよい。なお、油展ゴムを用いる場合の伸展油の含有量は、共重合体ゴム１００重量部あたり通常２０〜２００重量部である。

エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴムの好ましい具体例として、エチレン／プロピレンの重量比率が８５／１５〜４５／５５のエチレン−プロピレン共重合体ゴムをあげることができる。

エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴムは、１００℃のムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄１００℃）が１０〜３５０のものが好ましく、更に好ましくは３０〜３００である。該ムーニー粘度が過小であると機械的強度に劣ることがあり、一方該ムーニー粘度が過大であると成形品の外観が損なわれることがある。

本発明の（Ｃ）成分は、有機過酸化物であり、有機過酸化物としてはジクミルペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、ベンゾイルペルオキシド、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシドなどがあげられる。

本発明の（Ｄ）成分は、多官能アリル系モノマーであり、多官能性アリル系モノマーとしてはトリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルベンゼンホスフォネートおよびこれらの混合物などがあげられ、なかでもトリアリルイソシアヌレートが好ましい。

本発明の（Ｄ）を用いることにより、引張特性、圧縮永久歪等の弾性に優れた熱可塑性エラストマー組成物を得ることができる。

各成分の含有量は、次のとおりである。（Ａ）の含有量は５〜５０重量部であり、（Ｂ）の含有量は５０〜９５重量部であり（ただし、（Ａ）及び（Ｂ）の合計を１００重量部とする。）、（Ａ）及び（Ｂ）の合計量１００重量部あたりの（Ｃ）の含有量は０．００１〜５重量部であり、（Ｄ）の含有量は２〜１０重量部である。なお、油展ゴムを用いた場合の（Ｂ）の量は、伸展油を含んだ量を基準とする。また、各成分について、二種以上のものを併用した場合は、その合計量を基準とする。

（Ａ）成分が過少であると流動性が低下し、外観不良となる。一方（Ａ）成分が過多であると硬くなり、弾性を示さなくなる。（Ｂ）成分が過少であると弾性を示さなくなり、一方（Ｂ）成分が過多であると流動性が低下し、外観不良となる。（Ｃ）成分が過少であるとオレフィン系共重合ゴムの十分な架橋度を得るのに時間がかかり、一方（Ｃ）成分が過多であると臭気が強くなり、また、オレフィン系共重合ゴムの架橋度が増す結果、組成物全体の流動性が低下する。（Ｄ）成分が過少であるとオレフィン系共重合ゴムの架橋度が少なすぎ、その結果、組成物の圧縮永久歪が十分でなく、一方（Ｄ）成分が過多であると伸びが低下する。

本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、上記（Ａ）〜（Ｄ）を動的熱処理して得られる熱可塑性エラストマー組成物である。動的熱処理装置としては開放型のミキシングロール、非開放型のバンバリーミキサー、ニーダー、押出機、二軸押出機等の公知のものを使用することができる。動的熱処理の温度、時間としては、使用する有機過酸化物の半減期が１分未満となる温度、通常は１５０〜２８０℃、好ましくは１８０〜２６０℃で１〜３０分、好ましくは３〜２０分である。なお、上記の混練時に、必要に応じて、難燃剤、帯電防止剤、熱安定剤、老化防止剤、離型剤などの添加剤、顔料などを用いてもよい

本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、通常の熱可塑性プラスチックで使用されている装置で成形でき、射出成形、押出成形、カレンダー成形、ブロー成形等により種々の成形品に成形される。成形品としては、たとえば各種ガスケット、パッキン、ウェザストリップ、各種ブーツ、グロメットなどの自動車用内外装部品、土木建築関連資材、工業部品、医療関連機器、ハウジング、ＯＡ部品、雑貨などをあげることができる。

次に、本発明を実施例によって説明する。
実施例１〜２及び比較例１〜２
表１に示す配合をバンバリーミキサーを用いて混練し、得られた混練物をロールに通してシート状にし、シートペレタイザーで角ペレットにした。次いで、この角ペレット１００重量部に対して架橋剤である２，５-ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（化薬アクゾ株式会社製ＡＰＯ−４０Ｓ）０．８重量部をタンブラーミキサーを用い１０分間均一混合し、２軸押出し機を用いて２００±１０℃で押出して動的架橋を行い、熱可塑性エラストマー組成物を得た。更に、この熱可塑性エラストマー組成物をシリンダー温度２２０℃、金型温度５０℃で射出成形することにより１５０ｍｍ×９０ｍｍ×２ｍｍ厚の試験片を作成し、以下の方法で物性測定を行った。結果を表１に示した。
硬度：ＡＳＴＭ Ｄ２２４０（Ｓｈｏｒｅ−Ａ瞬間値）に準拠
破断強度：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠（ＪＩＳ３号ダンベル、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ）
破断伸び：同上
圧縮永久歪：ＪＩＳ Ｋ６２６２に準拠（７０℃、２２時間）

ＰＰ；ポリプロピレン（住友化学工業株式会社製ノーブレンＹ５０１Ｎ）
ＥＰＤＭ；エチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体ゴム（住友化学工業株式会社製エスプレン６７０Ｆ）
有機化酸化物；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（化薬アクゾ株式会社製ＡＰＯ−４０Ｓ）
酸化防止剤；ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）
光安定剤（１）；ＳＵＭＩＳＯＲＢ３００（住友化学工業株式会社製）
光安定剤（２）；ＴＩＮＵＶＩＮ６２２ＬＤ（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）
ＴＡＩＣ；トリアリルイソシアヌレート（日本化成株式会社社製）
ＴＭＰＴ；トリメチロールプロパントリメタクリレート（精工化学株式会社社製）

Claims (2)

1. 下記の成分（Ａ）〜（Ｄ）を含有し、（Ａ）の含有量は５〜５０重量部であり、（Ｂ）の含有量は５０〜９５重量部であり（ただし、（Ａ）及び（Ｂ）の合計を１００重量部とする。）、（Ａ）及び（Ｂ）の合計量１００重量部あたりの（Ｃ）の含有量が０．００１〜５重量部であり、（Ｄ）の含有量が２〜１０重量部である組成物を動的熱処理して得られる熱可塑性エラストマー組成物。
   （Ａ）オレフィン系樹脂
   （Ｂ）エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム
   （Ｃ）有機過酸化物
   （Ｄ）多官能アリル系モノマー
2. 成分（Ｄ）がトリアリルイソシアヌレートである請求項１に記載の熱可塑性エラストマー組成物。