JP2013203832A - 熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐油性に優れ、かつ製品に臭気、および黄色等の所望外の発色を伴わない熱可塑性エラストマー組成物を提供すること。
【解決手段】 5〜50重量部の下記成分(A)、25〜95重量部の下記成分(B)、0〜50重量部の下記成分(C)(ただし、(A)、(B)および(C)の合計を100重量部とする。)、ならびに、(A)、(B)および(C)の合計量100重量部あたり0.001〜10重量部の下記成分(D)を含有す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−非共役ポリエン系共重合体ゴム
(C)鉱物油系軟化剤
(D)分子内に1,3−双極子官能基を2つ以上もつ双極性化合物
【選択図】なし
【解決手段】 5〜50重量部の下記成分(A)、25〜95重量部の下記成分(B)、0〜50重量部の下記成分(C)(ただし、(A)、(B)および(C)の合計を100重量部とする。)、ならびに、(A)、(B)および(C)の合計量100重量部あたり0.001〜10重量部の下記成分(D)を含有す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−非共役ポリエン系共重合体ゴム
(C)鉱物油系軟化剤
(D)分子内に1,3−双極子官能基を2つ以上もつ双極性化合物
【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。
オレフィン系樹脂成分およびゴム成分を含有するいわゆる熱可塑性エラストマー組成物は、柔軟性、耐熱性、軽量性、加工特性等に優れるため、自動車内装部品、自動車外装部品をはじめ、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部品および雑貨などの分野に広く用いられている。
熱可塑性エラストマー組成物として、例えば、エチレン−αーオレフィン共重合体ゴムもしくはエチレン−αーオレフィン−非共役ポリエン共重合体ゴムとポリオレフィン樹脂とを有機過酸化物の存在下にて動的熱処理した熱可塑性エラストマー組成物が知られている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、上記熱可塑性エラストマー組成物は、耐油性において十分満足いくものではなかった。
また、熱可塑性エラストマー組成物を製造するための架橋剤として、フェノール樹脂と強酸との混合物が古くから知られており、このような架橋剤を用いることでより耐油性に優れた熱可塑性エラストマー組成物を製造することができる(例えば、特許文献2)。
しかしながら、上記熱可塑性エラストマー組成物は、製品に臭気を伴ったり、黄色等の所望外の発色を伴うという問題があった。
ジエン系ゴムのその他の架橋剤としては、1,3−双極子官能基を分子内に2つ以上もつ化合物も知られている(例えば、非特許文献1および非特許文献2)。
日本ゴム協会誌,1972年,第45巻,第2号,p.157−184.
架橋剤ハンドブック,大成社発行,p.58−60.
かかる状況のもと、本発明が解決しようとする課題は、耐油性に優れ、かつ製品に臭気、および黄色等の所望外の発色を伴わない熱可塑性エラストマー組成物を提供することにある。
本発明は、5〜50重量部の下記成分(A)、25〜95重量部の下記成分(B)、0〜50重量部の下記成分(C)(ただし、(A)、(B)および(C)の合計を100重量部とする。)、ならびに、(A)、(B)および(C)の合計量100重量部あたり0.001〜10重量部の下記成分(D)を含有す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かかるものである。
(A)オレフィン系樹脂
(B)エチレン−α−オレフィン−非共役ポリエン系共重合体ゴム
(C)鉱物油系軟化剤
(D)分子内に1,3−双極子官能基を2つ以上もつ双極性化合物
(A)オレフィン系樹脂
(B)エチレン−α−オレフィン−非共役ポリエン系共重合体ゴム
(C)鉱物油系軟化剤
(D)分子内に1,3−双極子官能基を2つ以上もつ双極性化合物
本発明により、耐油性に優れ、かつ製品に臭気、および黄色等の所望外の発色を伴わない熱可塑性エラストマー組成物を提供することができる。
(成分(A))
成分(A)はオレフィン系樹脂である。成分(A)としては、エチレン系重合体、プロピレン系重合体があげられる。成分(A)は、JIS K7121に従い昇温速度および降温速度が5℃/minの条件で測定して、90℃以上に最大の融解ピーク温度を有する重合体である。
成分(A)はオレフィン系樹脂である。成分(A)としては、エチレン系重合体、プロピレン系重合体があげられる。成分(A)は、JIS K7121に従い昇温速度および降温速度が5℃/minの条件で測定して、90℃以上に最大の融解ピーク温度を有する重合体である。
エチレン系重合体としては、エチレン単独重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等をあげることができる。エチレン単独重合体としては、高圧法低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等があげられる。エチレン−α−オレフィン共重合体としては、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体等があげられる。
プロピレン系重合体としては、プロピレン単独重合体、または、プロピレン単位の含有量が50重量%を超え100重量%以下であるプロピレンとエチレンおよび/又は炭素原子数4〜10のα−オレフィンとのランダム共重合体もしくはブロック共重合体等があげられる。
上記のランダム共重合体としては、熱可塑性エラストマー組成物の耐熱性を高めるために、(1)プロピレン単位の含有量が90〜99.5重量%であり、エチレン単位の含有量が0.5〜10重量%であるプロピレン−エチレンランダム共重合体(プロピレン単位とエチレン単位との合計を100重量%とする。);(2)プロピレン単位の含有量が90〜99重量%であり、エチレン単位の含有量が0.5〜9.5重量%であり、炭素数4〜10のα−オレフィン単位の含有量が0.5〜9.5重量%であるプロピレン−エチレン−α−オレフィンランダム共重合体(プロピレン単位とエチレン単位とα−オレフィン単位との合計を100重量%とする);または(3)プロピレン単位の含有量が90〜99.5重量%であり、炭素数4〜10のα−オレフィン単位の含有量が0.5〜10重量%であるプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体(プロピレン単位とα−オレフィン単位との合計を100重量%とする)が好ましい。
上記のブロック共重合体とは、プロピレンの単独重合体またはプロピレンとエチレンおよび/又はα−オレフィンとのランダム共重合体である第1重合体を製造する工程(1)と、第1重合体の存在下に、プロピレンとエチレンおよび/又はα−オレフィンとのランダム共重合体である第2重合体を製造する工程(2)とからなる製造方法で製造された第1重合体と第2重合体とからなる混合物であって、第2重合体に含有されるプロピレン単位以外のモノマー単位の含有量(すなわち、エチレン単位の含有量、α−オレフィン単位の含有量、またはエチレン単位とα−オレフィン単位との合計含有量)が、第1重合体に含有されるプロピレン単位以外のモノマー単位の含有量より多い混合物である。
該ブロック共重合体は、熱可塑性エラストマー組成物の耐熱性を高めるために、好ましくは、第1重合体に含有されるプロピレン単位以外のモノマー単位の含有量が0〜10重量%(第1重合体に含有される全てのモノマー単位の合計を100重量%とする。)の重合体、より好ましくは、第2重合体に含有されるプロピレン単位以外のモノマー単位の含有量が5〜50重量%(第2重合体に含有される全てのモノマー単位の合計を100重量%とする。)の共重合体、さらに好ましくは、第2重合体の含有量が5〜70重量%(該ブロック共重合体の量を100重量%とする。)である。
上記の炭素原子数4〜10のα−オレフィンとして、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテンおよび1−デセンのような直鎖状α−オレフィン;3−メチル−1−ブテンおよび3−メチル−1−ペンテンのような分岐状α−オレフィン;ならびにこれらの2以上の組合せを例示することができる。
オレフィン系樹脂は、1種類で使用してもよく、2種類以上の混合物として使用してもよい。また、ガラス繊維、タルク等の無機フィラーで強化し、剛性を高めたものであってもよい。
JIS K7210に従い21.18Nの荷重下230℃で測定される成分(A)のメルトフローレート(MFR)は、加工性を高めるために、好ましくは0.01g/10分以上、より好ましくは0.05g/10分以上であり、熱可塑性エラストマー組成物の低圧縮永久歪性を高めるために、また、強度を高めるために、好ましくは300g/10分以下、より好ましくは150g/10分以下である。
本発明における成分(A)のオレフィン系樹脂の製造方法としては、公知のチーグラー・ナッタ系触媒、または、メタロセン系錯体および非メタロセン系錯体等の公知の錯体系触媒を用いて、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等の公知の重合法により、プロピレンを単独重合あるいはプロピレンと他のモノマーとを共重合する方法を例示することができる。成分(A)は市販品であってもよい。
(成分(B))
成分(B)は、エチレン−α−オレフィン−非共役ポリエン共重合体ゴムである。成分(B)は、JIS K7121に従い昇温速度および降温速度が5℃/minの条件で測定して、80℃未満に最大の融解ピーク温度を有するゴムである。
成分(B)は、エチレン−α−オレフィン−非共役ポリエン共重合体ゴムである。成分(B)は、JIS K7121に従い昇温速度および降温速度が5℃/minの条件で測定して、80℃未満に最大の融解ピーク温度を有するゴムである。
成分(B)のα−オレフィンとしては、炭素原子数3〜20のα−オレフィンが好ましく、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン等の直鎖状α−オレフィン;3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等の分岐状α−オレフィンがあげられる。これらは、単独で使用されてもよく、二種以上を併用されてもよい。α−オレフィンとしては、好ましくは、プロピレン、1−ブテンであり、より好ましくはプロピレンである。
成分(B)の非共役ポリエンとしては、たとえば、1,4−ヘキサジエン、1,6−オクタジエン等の鎖状非共役ジエン;シクロヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、メチルテトラインデン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−メチレン−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン等の環状非共役ジエン;1,3,7−オクタトリエン、1,4,9−デカトリエン等のトリエンがあげられる。これらは、単独で使用されてもよく、二種以上を併用されてもよい。非共役ポリエンとしては、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエンおよび5−ビニル−2−ノルボルネンからなる非共役ポリエン群から選ばれる少なくとも1種の化合物が好ましい。
成分(B)のエチレンに基づく単量体単位(エチレン単位)の含有量は40重量%以上80重量%以下、α−オレフィンに基づく単量体単位(α−オレフィン単位)の含有量は60重量%以下20重量%以上である。耐油性を高めるために、また、強度を高めるために、好ましくは、エチレン単位の含有量は42重量%以上79重量%以下、α−オレフィン単位の含有量は58重量%以下21重量%以上であり、より好ましくは、エチレン単位の含有量は45重量%以上78重量%以下、α−オレフィン単位の含有量は55重量%以下22重量%以上である。ただし、エチレン単位の含有量とα−オレフィン単位の含有量の合計を100重量%とする。
成分(B)のヨウ素価(g/100gポリマー)は、2以上45以下である。耐油性を高めるために、好ましくは4以上であり、より好ましくは6以上である。また、耐候性を高めるために、好ましくは40以下であり、より好ましくは35以下である。
成分(B)中のムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、耐油性を高めるために、また、強度を高めるため、好ましくは20以上であり、より好ましくは30以上であり、更に好ましくは40以上である。また、成形品の外観を損なわないために、好ましくは200以下であり、より好ましくは180以下であり、更に好ましくは160以下である。該ム−ニ−粘度は、JIS K6300に従って測定される。なお、成分(B)が後述する鉱物油系軟化剤成分(C)によって伸展された油展ゴムの場合、そのムーニー粘度は、成分(C)を含んだ状態で測定したものを示す。
本発明における成分(B)の製造に用いられる触媒として、公知のチーグラー・ナッタ系触媒、メタロセン系錯体および非メタロセン系錯体のような公知の錯体系触媒を例示することができる。
成分(B)は、後述する鉱物油系軟化剤成分(C)によって伸展された油展ゴムであってもよい。成分(B)が油展ゴムである場合、成分(C)の含有量は、ゴム成分を100重量部として、流動性を高めるために、好ましくは10重量部以上であり、より好ましくは12重量部以上であり、更に好ましくは14重量部以上である。また、成分(C)の含有量は、強度を高めるために、好ましくは200重量部以下であり、より好ましくは180重量部以下であり、更に好ましくは160重量部以下である。
(成分(C))
成分(C)の鉱物油系軟化剤として、具体的には、アロマ系鉱物油、ナフテン系鉱物油、パラフィン系鉱物油などの石油の高沸点留分(平均分子量が300〜1500、流動点が0℃以下)をあげることができる。これらの中でもパラフィン系鉱物油が好ましい。
既に述べた通り、成分(C)を予め成分(B)に含侵させることもできるし、後述する混練の工程において、溶融混練装置に直接添加しても良い。
成分(C)の鉱物油系軟化剤として、具体的には、アロマ系鉱物油、ナフテン系鉱物油、パラフィン系鉱物油などの石油の高沸点留分(平均分子量が300〜1500、流動点が0℃以下)をあげることができる。これらの中でもパラフィン系鉱物油が好ましい。
既に述べた通り、成分(C)を予め成分(B)に含侵させることもできるし、後述する混練の工程において、溶融混練装置に直接添加しても良い。
(成分(D))
本発明における双極性化合物は、1,3−双極子官能基を分子内に2つ以上もつ化合物である。1,3−双極子官能基とは、炭素―炭素三重結合、炭素―炭素二重結合、炭素―窒素二重結合などの官能基と1,3−双極子環化付加反応することができる官能基である。成分(D)の双極性化合物は、1,3−双極子官能基を2つ以上もつため、成分(B)の架橋剤として作用することができる。双極子環化付加反応とは、詳しくは、H. C. Kolb, M. G. Finn, and K. B. Sharpless, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2004-2021.等の文献に記載されるものである。
本発明における双極性化合物は、1,3−双極子官能基を分子内に2つ以上もつ化合物である。1,3−双極子官能基とは、炭素―炭素三重結合、炭素―炭素二重結合、炭素―窒素二重結合などの官能基と1,3−双極子環化付加反応することができる官能基である。成分(D)の双極性化合物は、1,3−双極子官能基を2つ以上もつため、成分(B)の架橋剤として作用することができる。双極子環化付加反応とは、詳しくは、H. C. Kolb, M. G. Finn, and K. B. Sharpless, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2004-2021.等の文献に記載されるものである。
1,3−双極子官能基としては、下に示されるような、ニトロン基、アゾメチンイミン基、アゾメチンイリド基、アジミン基、アゾキシ基、ニトロ基、カルボニルイリド基、カルボニルイミン基、カルボニルオキサイド基、ニトロソイミン基、ニトロソキサイド基などの下記アリルアニオン型双極子官能基、;ニトリルオキシド基、ニトリルイミン基、ニトリルイリド基、ジアゾアルカン基、アジド基などの下記プロパルギル(もしくはアレニル)アニオン型双極子官能基;ならびに、これらの2以上の組合せを挙げることができる。この中でも無触媒下で1,3−双極子環化付加反応が進行することが知られているニトリルオキシド基が好ましい。
成分(D)の双極性化合物の構造については、1,3−双極子官能基の安定性を高め、製造する熱可塑性エラストマー組成物の臭気、および黄色等の所望外の発色を低減するため、1,3−双極子官能基を2つ以上もつ芳香族化合物が好ましい。1,3−双極子官能基を2つ以上もつ芳香族化合物の構造の例を化2および化3に示す。
[R1〜R6のうちいずれか2つ以上は、1,3−双極子官能基である。それ以外のR1〜R6は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素芳香族基、ハロゲニル基、ヒドロキシ基、またはアミノ基である。R1〜R6は、互いに同一であってもよい。隣接する2つの置換基は、それぞれ結合して一緒になって環を構成してもよい。]
1,3−双極子官能基をもつ芳香族化合物の芳香環の構造としては、特に限定はされないが、ベンゼン環またはナフタレン環であることが好ましい。
アルキル基としては、特に限定はされないが、炭素数が1〜20の直鎖状または分岐状のものが好ましく、より好ましくは、炭素数が1〜4の直鎖状または分岐状のものであり、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基である。
アルコキシ基としては、特に限定はされないが、炭素数が1〜10の直鎖状又は分岐状のものが好ましく、より好ましくは、炭素数が1〜3の直鎖状または分岐状のものであり、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基である。
脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、もしくは複素芳香族基としては、特に限定はされないが、4〜30の炭素原子を含む環状構造を含むものが好ましく、より好ましくは、4〜16の炭素原子を含むものである。脂環式炭化水素基としてはシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などが例示される。また、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などが例示される。また、複素芳香族基としては、フリル基、ピロリル基、チオフェニル基、イミダゾリル基、ピリジル基などが例示される。脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、もしくは複素芳香族基上にさらにアルキル基やアルコキシ基などの置換基が存在してもよい。置換基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アミド基、アシル基、カルボキシル基等が挙げられる。その置換基の数および位置は特に限定されない。
ハロゲニル基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられるが、好ましくは、フッ素原子、塩素原子である。
アミノ基としては、特に限定されないが、炭素数1〜20の直鎖状または分岐状の炭化水素基が置換されていてもよく、具体的には、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、n−プロピルアミノ基、iso−プロピルアミノ基、メチルエチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基などが例示される。
1,3−双極子官能基をもつ芳香族化合物は、1,3−双極子官能基の全てのオルト位に置換基を有することが好ましい。該置換基としては、特に限定はされないが、アルキル基、アルコキシ基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素芳香族基、ハロゲニル基、ヒドロキシ基、またはアミノ基であり、好ましくはアルキル基またはアルコキシ基である。
R7としては、炭素原子1〜50個を含む直鎖状、分岐状、もしくは炭素数が4〜30の環状の2価以上の基、または酸素原子が好ましく、より好ましくは、炭素数が1〜6の直鎖状、分岐状、もしくは炭素数が4〜20の環状の2価以上の基、または酸素原子である。直鎖状の構造としては、メチレン基、メチン基、エチレン基、エチン基、プロペン基、ブチレン基などが例示される。分岐状の構造としては、メチルメチレン基、エチルメチレン基、ジメチルメチレン基、メチルエチルメチレン基などが例示される。
化2もしくは化3の構造をもつ成分(D)の具体的な化合物として、メシチレジニトリルオキシド、メシチレトリスニトリルオキシド、1,3,5−トリメトキシフェニル−2,4,6−トリスニトリルオキシド、2,3−ジメトキシナフチル−1,4−ジニトリルオキシド、1,3,5−トリメトキシフェニル−2,4,6−トリス(N−メチルニトロン)、1,3,5−トリメトキシフェニル−2,4,6−トリス(N−フェニルニトリルイミン)などが例示される。
成分(D)として、環歪みの大きなフロキサンを好適に用いることができる。フロキサンの構造を化4に示す。化4のような構造をもつフロキサンは、環歪みによってフロキサン骨格が不安定であり、容易に2つのニトリルオキシドを生成させることができるため、架橋剤として用いることができる。
化4の化合物における、アルキル基、アルコキシ基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素芳香族基、ハロゲニル基、ヒドロキシ基、アミノ基は、化2および3の化合物で説明したものと同様である。
化4の構造をもつ成分(D)の具体的な化合物として、ジシクロペンタジエンフロキサン、3,4−(1’,4’−メタノ)ブタノフロキサンなどが例示される。
(熱可塑性エラストマー組成物)
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、成分(A)、成分(B)および成分(D)、ならびに必要に応じて成分(C)を含有する組成物を動的に熱処理して得られる。動的な熱処理とは、本発明の組成物の全部または一部の成分を溶融混合しながら、架橋反応に適した温度のもとで、架橋反応を行なうことを意味する。動的な熱処理に用いられる溶融混練装置として、二軸押出機やバンバリーミキサーのような公知の装置を例示することができる。これらの方法に関し、詳しくは、Thermoplastic Elastomers 2nd. ed., 153-190 (Hanser Gardner Publications, 1996) 等の文献に記載されている。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、成分(A)、成分(B)および成分(D)、ならびに必要に応じて成分(C)を含有する組成物を動的に熱処理して得られる。動的な熱処理とは、本発明の組成物の全部または一部の成分を溶融混合しながら、架橋反応に適した温度のもとで、架橋反応を行なうことを意味する。動的な熱処理に用いられる溶融混練装置として、二軸押出機やバンバリーミキサーのような公知の装置を例示することができる。これらの方法に関し、詳しくは、Thermoplastic Elastomers 2nd. ed., 153-190 (Hanser Gardner Publications, 1996) 等の文献に記載されている。
動的熱処理に付する組成物中の成分(A)と成分(B)、および成分(C)の量は、成分(A)、成分(B)および成分(C)の合計を100重量部として、成分(A)の量が5〜50重量部、成分(B)の量が25〜95重量部であり、(C)の含有量は0〜50重量部である。
成分(A)の量は、成分(A)、成分(B)および成分(C)の合計量を100重量部として、流動性を高めるために、好ましくは、成分(A)の量は8重量部以上であり、より好ましくは成分(A)の量は10重量部以上である。また、耐油性を高めるために、好ましくは、成分(A)の量は48重量部以下あり、より好ましくは成分(A)の量は45重量部以下である。
成分(B)の量は、成分(A)、成分(B)および成分(C)の合計量を100重量部として、耐油性を高めるために、好ましくは26重量部以上であり、より好ましくは28重量部以上であり、更に好ましくは30重量部以上である。また、流動性を高めるために、好ましくは90重量部以下であり、より好ましくは85重量部以下であり、更に好ましくは80重量部以下である。
成分(C)の量は、成分(A)、成分(B)および成分(C)の合計量を100重量部として、流動性を高めるために、好ましくは2重量部以上であり、より好ましくは4重量部以上であり、更に好ましくは6重量部以上である。また、耐油性を高めるために、また、熱可塑性エラストマー組成物からなる成形品の外観を高めるために、好ましくは49重量部以下であり、より好ましくは47重量部以下であり、更に好ましくは45重量部以下である。
成分(D)の配合量は、成分(A)、成分(B)、および成分(C)の総量を100重量部として、0.001重量部〜10重量部である。熱可塑性エラストマー組成物の強度を高め、また、耐油性を高めるために、好ましくは0.01重量部以上であり、より好ましくは0.1重量部以上である。また、流動性を高めるために、好ましくは8重量部以下であり、より好ましくは6重量部以下である。
動的熱処理温度は、通常80〜300℃であり、動的熱処理時間は、通常1〜30分である。また、動的熱処理の溶融混練は、混練する全成分を一括して溶融混練してもよいし、一部の成分を混練した後に選択しなかった成分を加え溶融混練してもよく、溶融混練は1回または2回以上行ってもよい。本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法は、成分(B)、成分(C)、および成分(D)を溶融混練した後に、溶融混練装置に成分(A)を供給して、さらに溶融混練することが好ましい。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、無機フィラー(例えば、タルク、炭酸カルシウムおよび焼成カオリン)、有機フィラー(例えば、繊維、木粉およびセルロースパウダー)、酸化防止剤(例えば、フェノール系、イオウ系、燐系、ラクトン系およびビタミン系)、耐候安定剤、紫外線吸収剤(例えば、ベンゾトリアゾール系、トリジアミン系、アニリド系およびベンゾフェノン系)、熱安定剤、光安定剤(例えば、ヒンダードアミン系およびベンゾエート系)、帯電防止剤、造核剤、顔料、吸着剤(例えば、酸化亜鉛や酸化マグネシウムのような金属酸化物)、金属塩化物(例えば、塩化鉄および塩化カルシウム)、ハイドロタルサイト、アルミン酸塩、滑剤(例えば、脂肪酸、高級アルコール、脂肪族アミド、脂肪族エステル)ならびにシリコーン化合物のような添加剤を含有していてもよい。当該添加剤は、成分(A)および成分(B)のいずれもあるいは一方に予め配合してから熱可塑性エラストマー組成物を調製してもよく、成分(A)と成分(B)と成分(C)と必要に応じて鉱物油系軟化剤を動的熱処理した後、あるいは動的熱処理している際に配合してもよい。
該添加剤の量は、成分(A)、成分(B)および成分(C)の合計を100重量部として、通常0.01〜10重量部である。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、耐油性に優れる。また、成形品の着色が少なく、発生する臭気も少ない。
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、ウェザーストリップ、各種ブーツ、コンソールボックスやインストルメントパネル表皮などの自動車内装部品、ウィンドモールなどの自動車外装部品、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、家電製品、家具、雑貨などをあげることができる。
以下、実施例および比較例によって、本発明をより詳細に説明する。
[I]物性測定方法
(1)硬度
JIS K6253に従って、試験片のA硬度を測定した。
(2)耐油性
JIS K6258に従って、試験片を3号膨潤油に浸漬し、23℃で22時間静置した後取り出し、表面に付着したオイルを拭き取った。3号膨潤油に浸漬する前と、浸漬して付着オイルを拭き取った後の試験片の体積をそれぞれ測定し、試験前の体積に対する試験後の体積増加率を求めた。
(3)臭気テスト
成形シート2gを100mL広口瓶に採取し瓶栓をした後、100℃で10分間加熱し、5人のパネラーによる官能性評価を実施し、その平均値を求めた。官能評価は、石黒, 安全工学, 1990, 29, 280.に記載された、下記の6段階臭気強度表示基準に従い、実施した。
5点:強烈なにおい
4点:強いにおい
3点:楽に感知できるにおい
2点:何のにおいであるかがわかる弱いにおい
1点:やっと感知できるにおい
0点:無臭
(4)色差
JIS K7105に従って測定した。比較例4を基準として、それとの色差(ΔE)を表した。
(1)硬度
JIS K6253に従って、試験片のA硬度を測定した。
(2)耐油性
JIS K6258に従って、試験片を3号膨潤油に浸漬し、23℃で22時間静置した後取り出し、表面に付着したオイルを拭き取った。3号膨潤油に浸漬する前と、浸漬して付着オイルを拭き取った後の試験片の体積をそれぞれ測定し、試験前の体積に対する試験後の体積増加率を求めた。
(3)臭気テスト
成形シート2gを100mL広口瓶に採取し瓶栓をした後、100℃で10分間加熱し、5人のパネラーによる官能性評価を実施し、その平均値を求めた。官能評価は、石黒, 安全工学, 1990, 29, 280.に記載された、下記の6段階臭気強度表示基準に従い、実施した。
5点:強烈なにおい
4点:強いにおい
3点:楽に感知できるにおい
2点:何のにおいであるかがわかる弱いにおい
1点:やっと感知できるにおい
0点:無臭
(4)色差
JIS K7105に従って測定した。比較例4を基準として、それとの色差(ΔE)を表した。
[III]原料
(A)オレフィン系樹脂
A:エチレン単独重合体樹脂[住友化学株式会社製スミカセンG202、MFR(230℃、21.18N)=1.5g/10分、融解ピーク温度:108℃]
(A)オレフィン系樹脂
A:エチレン単独重合体樹脂[住友化学株式会社製スミカセンG202、MFR(230℃、21.18N)=1.5g/10分、融解ピーク温度:108℃]
(B)エチレン−α−オレフィン−非共役ポリエン系共重合体ゴム
B: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[エチレン含有量:66重量%、非共役ポリエン含有量:4重量%、成分(C)として後述するパラフィン系鉱物油を成分(B)100重量部に対し100重量部含み、油展ゴムとしてのML1+4,100℃:63(JIS K6300に従い測定)]
B: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[エチレン含有量:66重量%、非共役ポリエン含有量:4重量%、成分(C)として後述するパラフィン系鉱物油を成分(B)100重量部に対し100重量部含み、油展ゴムとしてのML1+4,100℃:63(JIS K6300に従い測定)]
(C)鉱物油系軟化剤
C:パラフィン系鉱物油(出光興産社製 ダイアナPW380)
本実施例および比較例においては、成分(C)は予め成分(B)に伸展させた状態で用いている。
C:パラフィン系鉱物油(出光興産社製 ダイアナPW380)
本実施例および比較例においては、成分(C)は予め成分(B)に伸展させた状態で用いている。
(D)架橋剤
D−1:双極性化合物
Y.-G. Lee, M. Yonekawa, Y. Koyama, and T. Takata, Chem. Lett. 2010, 39, 420-421.に記載の合成方法に従って、下記化5に示す双極性化合物を合成した。
D−1:双極性化合物
Y.-G. Lee, M. Yonekawa, Y. Koyama, and T. Takata, Chem. Lett. 2010, 39, 420-421.に記載の合成方法に従って、下記化5に示す双極性化合物を合成した。
実施例1
Aを20重量部、Bを40重量部、Cを40重量部、および添加剤として、A、B、およびCの合計100重量部あたり、エルカ酸アミド(日本精化株式会社製 商品名ニュートロンS)を0.05重量部、酸化防止剤(チバスペシャリティ株式会社製 商品名イルガノックス1010)0.1重量部をラボプラストミル(東洋精機製作所製 形式65C150)にて回転数60回転/分、チャンバー温度100 ℃の条件で3分間混練した後、D−1を2重量部加え、同条件で8分間混練を行い、熱可塑性エラストマー組成物を得た。この熱可塑性エラストマー組成物を200 ℃で圧縮成型することにより厚み1mmおよび2mmの試験片を作成し、物性測定を行った。結果を表1に示す。
Aを20重量部、Bを40重量部、Cを40重量部、および添加剤として、A、B、およびCの合計100重量部あたり、エルカ酸アミド(日本精化株式会社製 商品名ニュートロンS)を0.05重量部、酸化防止剤(チバスペシャリティ株式会社製 商品名イルガノックス1010)0.1重量部をラボプラストミル(東洋精機製作所製 形式65C150)にて回転数60回転/分、チャンバー温度100 ℃の条件で3分間混練した後、D−1を2重量部加え、同条件で8分間混練を行い、熱可塑性エラストマー組成物を得た。この熱可塑性エラストマー組成物を200 ℃で圧縮成型することにより厚み1mmおよび2mmの試験片を作成し、物性測定を行った。結果を表1に示す。
実施例2
2重量部のD−1にかえて、D−2:0.7重量部とする以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
2重量部のD−1にかえて、D−2:0.7重量部とする以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
実施例3
2重量部のD−1にかえて、D−3:0.66重量部とする以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
2重量部のD−1にかえて、D−3:0.66重量部とする以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
比較例1
2重量部のD−1にかえて、D−4:1.1重量部とする以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
2重量部のD−1にかえて、D−4:1.1重量部とする以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
比較例2
2重量部のD−1にかえて、D−5:0.6重量部とし、架橋助剤として酸化亜鉛2種(正同化学工業株式会社製)を2重量部、ステアリン酸を0.4重量部、レノグランCBS−80(ラインケミー株式会社製)を0.4重量部、レノグランTMTD−80(ラインケミー株式会社製)を0.2重量部、添加する以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
2重量部のD−1にかえて、D−5:0.6重量部とし、架橋助剤として酸化亜鉛2種(正同化学工業株式会社製)を2重量部、ステアリン酸を0.4重量部、レノグランCBS−80(ラインケミー株式会社製)を0.4重量部、レノグランTMTD−80(ラインケミー株式会社製)を0.2重量部、添加する以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
比較例3
2重量部のD−1にかえて、D−6:1.3重量部とし、架橋助剤として塩化第一錫(日本化学産業株式会社製)をD−6と併せて添加する以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
2重量部のD−1にかえて、D−6:1.3重量部とし、架橋助剤として塩化第一錫(日本化学産業株式会社製)をD−6と併せて添加する以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
比較例4
D−1を用いない以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
D−1を用いない以外は、実施例1の熱可塑性エラストマー組成物の製造と同様に行った。結果を表1に示す。
Claims (2)
- 5〜50重量部の下記成分(A)、25〜95重量部の下記成分(B)、0〜50重量部の下記成分(C)(ただし、(A)、(B)および(C)の合計を100重量部とする。)、ならびに、(A)、(B)および(C)の合計量100重量部あたり0.001〜10重量部の下記成分(D)を含有す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−非共役ポリエン系共重合体ゴム
(C)鉱物油系軟化剤
(D)分子内に1,3−双極子官能基を2つ以上もつ双極性化合物 - 成分(D)が分子内にニトリルオキシド基を2つ以上もつ双極性化合物である請求項1に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012073089A JP2013203832A (ja) | 2012-03-28 | 2012-03-28 | 熱可塑性エラストマー組成物 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018177935A (ja) * | 2017-04-11 | 2018-11-15 | 大塚化学株式会社 | ゴム用添加剤、ゴム組成物、及びこれを用いたタイヤ |
JPWO2020241566A1 (ja) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | ||
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2012
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WO2020241566A1 (ja) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | 三菱ケミカル株式会社 | 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法 |
WO2020241575A1 (ja) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | 三菱ケミカル株式会社 | 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法 |
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