JP2017145399A - 熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
〔1〕 成分A:芳香族ビニル重合体ブロックと、イソプレン、又はイソプレン及びブタジエンの混合物に由来する構造単位を含有し、1,2-結合単位及び3,4-結合単位の含有量の合計が45モル%以上であるイソプレン系重合体ブロックとを有するブロック共重合体の水素添加物であり、重量平均分子量が150,000〜500,000である水添ブロック共重合体、
成分B:40℃での動粘度が3,000〜20,000mm2/sのポリブテンオイル、
成分C:ポリオレフィン、
成分D:架橋されたイソブチレン系重合体D1、及び/又は芳香族ビニル重合体ブロックとイソブチレン系重合体ブロックとから構成されたトリブロック共重合体D2、及び
成分E:摺動性改良剤
を含有してなり、
前記成分A 100質量部に対して、成分Bの含有量が10〜200質量部、成分Cの含有量が1〜200質量部、成分Dの含有量が50〜1200質量部、成分Eの含有量が1〜150質量部である、熱可塑性エラストマー組成物、並びに
〔2〕 前記〔1〕記載の熱可塑性エラストマー組成物からなる、成形体。
に関する。
成分A:芳香族ビニル重合体ブロックと、イソプレン、又はイソプレン及びブタジエンの混合物に由来する構造単位を含有し、1,2-結合単位及び3,4-結合単位の含有量の合計が45モル%以上であるイソプレン系重合体ブロックとを有するブロック共重合体の水素添加物であり、重量平均分子量が150,000〜500,000である水添ブロック共重合体、
成分B:40℃での動粘度が3,000〜20,000mm2/sのポリブテンオイル、
成分C:ポリオレフィン、
成分D:架橋されたイソブチレン系重合体D1、及び/又は芳香族ビニル重合体ブロックとイソブチレン系重合体ブロックとから構成されたトリブロック共重合体D2、及び
成分E:摺動性改良剤
を含有するものである。
架橋されたイソブチレン系重合体D1が単独で含まれている場合、その含有量は、成分A 100質量部に対して、高温下での水蒸気バリア性の観点から、50質量部以上であり、成形体の表面を滑らかにし、外観を向上する観点から、1200質量部以下である。これらの観点から、架橋されたイソブチレン系重合体D1の含有量は、成分A 100質量部に対して、50〜1200質量部であり、好ましくは100〜1100質量部、より好ましくは200〜1000質量部である。
トリブロック共重合体D2が単独で含まれている場合、その含有量は、成分A 100質量部に対して、高温下での水蒸気バリア性の観点から、50質量部以上であり、耐圧縮永久歪性の観点から、1200質量部以下である。これらの観点から、トリブロック共重合体D2の含有量は、成分A 100質量部に対して、50〜1200質量部であり、好ましくは100〜1100質量部、より好ましくは200〜1000質量部である。
〔芳香族ビニル重合体ブロックにおける芳香族ビニル化合物単位の含有量〕
核磁気共鳴装置(ドイツ国BRUKER社製、DPX-400)を用いて測定する。
〔イソプレン系重合体ブロックにおける1,2-結合単位及び3,4-結合単位の合計含有量〕
水素添加前のブロック共重合体をCDCl3に溶解して1H-NMRスペクトルを測定[装置:JNM-Lambda 500(日本電子株式会社製)、測定温度:50℃]し、イソプレン、ブタジエン、又はイソプレンとブタジエンの混合物由来の構造単位の全ピーク面積と、イソプレン単位における1,2-結合単位及び3,4-結合単位、ブタジエン単位における1,2-結合単位、またイソプレンとブタジエンの混合物の場合にはそれぞれの前記結合単位に対応するピーク面積の比から、3,4-結合単位と1,2-結合単位の含有量の合計を算出する。
〔水添ブロック共重合体の水素添加率〕
水素添加前後におけるブロック共重合体のヨウ素価を測定し、下記式より水添ブロック共重合体の水素添加率(%)を算出する。
核磁気共鳴装置(ドイツ国BRUKER社製、DPX-400)を用いて測定する。
〔ブロック共重体における芳香族ビニル重合体ブロック及びイソプレン系重合体ブロックの含有量〕
核磁気共鳴装置(ドイツ国BRUKER社製、DPX-400)を用いて測定する。
〔ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)〕
以下の測定条件で、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより、ポリスチレン換算で分子量を測定し、重量平均分子量を求める。
測定装置
・ポンプ:JASCO(日本分光株式会社)製、PU-980
・カラムオーブン:昭和電工株式会社製、AO-50
・検出器:日立製、RI(示差屈折計)検出器 L-3300
・カラム種類:昭和電工株式会社製「K-805L(8.0×300mm)」及び「K-804L(8.0×300mm)」各1本を直列使用
・カラム温度:40℃
・ガードカラム:K-G(4.6×10mm)
・溶離液:クロロホルム
・溶離液流量:1.0ml/min
・試料濃度:約1mg/ml
・試料溶液ろ過:ポリテトラフルオロエチレン製0.45μm孔径ディスポーザブルフィルタ
・検量線用標準試料:昭和電工株式会社製ポリスチレン
〔動粘度〕
JIS Z 8803に従って、40℃の温度で測定する。
〔融点〕
示差走査熱量測定(DSC)装置を用い、JIS K 7121で規定される方法に準拠して10℃/minで昇温して得られる融解ピークの温度を融点とする。融解ピークが複数表れる場合は、より低い温度で表れる融解ピークを融点とする。
〔メルトマスフローレイト(MFR)〕
ASTM D 1238に準拠した方法により、230℃で測定する。
〔曲げ弾性率〕
JIS K7171に準拠した方法により測定する。
〔架橋されたイソブチレン系重合体D1におけるイソブチレン単位の含有量〕
核磁気共鳴装置(ドイツ国BRUKER社製、DPX-400)を用いて測定する。
〔架橋されたイソブチレン系重合体D1の重量平均分子量(Mw)〕
クロロホルムを溶離液とするゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)測定により、ポリスチレン換算で測定する。
〔トリブロック共重合体D2の芳香族ビニル重合体ブロックにおける芳香族ビニル化合物単位の含有量〕
核磁気共鳴装置(ドイツ国BRUKER社製、DPX-400)を用いて測定する。
〔トリブロック共重合体D2のイソブチレン系重合体ブロックにおけるイソブチレン単位の含有量〕
核磁気共鳴装置(ドイツ国BRUKER社製、DPX-400)を用いて測定する。
〔トリブロック共重合体D2に含まれる芳香族ビニル重合体ブロック及びイソブチレン系重合体ブロックの含有量〕
核磁気共鳴装置(ドイツ国BRUKER社製、DPX-400)を用いて測定する。
〔トリブロック共重合体D2の重量平均分子量(Mw)〕
クロロホルムを溶離液とするゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)測定により、ポリスチレン換算で測定する。
〔動粘度〕
JIS Z8803に従って、B型粘度計により、25℃で測定する。シリコーンオイルマスターバッチについては、マスターバッチ化する前のシリコーンオイル単体の測定値である。
〔還元粘度〕
JIS K 7367に準拠した方法により、クロロホルム中に0.5g/dLの濃度で溶解した溶液の30℃での粘度を測定する。
〔ガラス転移温度(Tg)〕
JIS K 7121に準拠した方法により、DSC法によって測定する。
〔体積中位粒径〕
JIS Z 8825に準拠した方法により、レーザー回折法による体積基準の累積50%粒径D50を測定する。
〔体積中位粒径〕
JIS Z 8825に準拠した方法により、レーザー回折法による体積基準の累積50%粒径D50を測定する。
(1) 熱可塑性エラストマー組成物(ペレット)の作製
表8〜13に示す組成比(質量比)で原料成分を、ミキサーに投入し、プレミキシングした。その後、得られた混合物を下記の条件で二軸押出機(連続式混練機)により溶融混練して、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを製造した。
・押出機:KZW32TW-60MG-NH((株)テクノベル製)
・シリンダー温度:180〜240℃
・スクリュー回転数:300r/min
(2-1) 射出成形体
ペレットを、下記の条件で射出成形し、幅125mm×長さ125mm×厚さ2mmのプレートを作製した。
〔射出成形条件〕
射出成形機:100MSIII-10E(商品名、三菱重工業(株)製)
射出成形温度:200℃
射出圧力:30%
射出時間:10sec
金型温度:40℃
ペレットを、下記の条件でプレス成形し、幅90cm×長さ90cm×厚さ0.5mmのシートを作製した。
〔プレス成形条件〕
プレス機:40ton電動油圧成型機
加熱温度:上型240℃、下型240℃
加熱時間:5min
プレス圧:5MPa
冷却時間:2min
ペレットを、下記の条件でチューブ成形し、外径φ6.0mm、内径φ2.5mmのチューブを作製した。
〔チューブ成形条件〕
チューブ成形機:単軸押出機
シリンダー温度:220℃
射出成形体を用いた。
厚さ2mmの成形体試料を3枚重ね(合計6mm)としたものについて、JIS K 6253に準拠した測定時間1秒のA硬度(試験開始から1秒後の値)を測定した。測定は温度23℃、湿度50%の室内で1日状態調節の後、実施した。A硬度は、95未満が好ましい。
プレス成形体を用いた。
JIS K 7126に準拠した方法により、酸素透過係数を測定した。酸素透過係数は、1×10-15mol・m/m2・s・Pa未満が好ましい。
プレス成形体を用いた。
40℃環境下と70℃環境下で透湿度を測定した。透湿度は、40℃では3.5g/m2・24hr未満が、70℃では20g/m2・24hr未満が、好ましい。
40℃環境下:JIS K 0208(カップ法)に準拠して測定、条件:40℃×90%RH、シート厚さ:0.5mm
70℃環境下:JIS K 7126-1(差圧法)に準拠して測定
測定機:GTR-20XAGS(GTRテック社)
試験条件:70±0.1℃×90±2%RH
測定面積:15.2cm2
試料形状:90mm×90mm×t=0.5±0.1mm
射出成形体を用いた。
JIS K 6262に準拠した方法により、70℃、24時間環境下と100℃、24時間環境下での圧縮永久歪率(CS)を測定した。圧縮永久歪率は、70℃では60%未満が、100℃では80%未満が好ましい。
射出成形体を用い、JIS K 7204に準拠し、23℃、摩耗輪;H-22、回転速度;72r/min、回転回数;1000回、荷重;1000gで摩耗損失量(mg)を測定した。摩耗損失量は、800mg未満が好ましい。
下記条件により、動摩擦係数を測定した。動摩擦係数は、2.0未満が好ましい。
<測定条件>
使用治具;金属プレード(荷重;200g、63×63mm、試料接地面;フェルト)
試験機;摩擦試験機(東洋精機製作所製)
試験環境;23℃×50%RH
試験片;射出成形体を50mm×40mmのサイズにカットしたもの
試験方法:試験機に試験片を両面テープで貼りつけ、試験片***に金属プレートを置く。ロードセルに繋がったワイヤーを金属プレートにつけ、測定を開始する。
射出成形体の作製から3ヵ月経過後の表面の状態を目視にて観察し、下記の評価基準に従って、耐ブリード性を評価した。
<評価基準>
◎:成形直後と表面光沢が全く変わっていない。
○:成形直後に比べ、一部表面に気づかない程度の曇りが見られる。
△:成形直後に比べ、それとわかるほどの曇りがところどころに認められる。
×:表面に明らかなブルームが表れており、美観を損ねる。
チューブ成形体を用いた。
(8-1) 表面性
チューブの表面を目視及び触感により観察し、下記の評価基準に従って評価した。評価は、3以上が好ましい。
<評価基準>
1:凹凸が酷くざらざらで平滑性が著しく低い。
2:ざらつきが目立つ平滑性が低い。
3:若干ざらついているが平滑性は問題ないレベル。
4:十分な平滑性を有している。
5:平滑性が極めて高い。
チューブの先端10mm長を、チューブ内壁が完全に密着するまで押しつぶして5秒間保持した後、圧力を開放してチューブ内壁同士が離れるまでの時間(sec)を測定した。チューブ内壁同士が離れるまでの時間は、5sec未満が好ましい。
チューブ成形体を用いた。
チューブを長さ300mmにカットし、チューブの両端を合わせて、クリップ等で挟んだ。挟んだチューブ両端から、2本が接触、並行となるようにチューブ中央部に向かってゆっくりと指で押さえてなぞり、なぞっていく途中でチューブ中央部が座屈した場所で指を止め、チューブ中央部からの距離を測定した。チューブ中央部からの距離は、70mm未満が好ましい。
Claims (12)
- 成分A:芳香族ビニル重合体ブロックと、イソプレン、又はイソプレン及びブタジエンの混合物に由来する構造単位を含有し、1,2-結合単位及び3,4-結合単位の含有量の合計が45モル%以上であるイソプレン系重合体ブロックとを有するブロック共重合体の水素添加物であり、重量平均分子量が150,000〜500,000である水添ブロック共重合体、
成分B:40℃での動粘度が3,000〜20,000mm2/sのポリブテンオイル、
成分C:ポリオレフィン、
成分D:架橋されたイソブチレン系重合体D1、及び/又は芳香族ビニル重合体ブロックとイソブチレン系重合体ブロックとから構成されたトリブロック共重合体D2、及び
成分E:摺動性改良剤
を含有してなり、
前記成分A 100質量部に対して、成分Bの含有量が10〜200質量部、成分Cの含有量が1〜200質量部、成分Dの含有量が50〜1200質量部、成分Eの含有量が1〜150質量部である、熱可塑性エラストマー組成物。 - 成分Cのポリオレフィンの融点が、140℃以上である、請求項1記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 成分Dのうち、イソブチレン系重合体D1が、アリル基を有するイソブチレン系重合体がヒドロシリル化架橋されたものである、請求項1又は2記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 成分Dのうち、トリブロック共重合体D2の重量平均分子量が50,000〜500,000であり、該トリブロック共重合体D2に含まれるイソブチレン系重合体ブロックの含有量が50〜90質量%である、請求項1〜3いずれか記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- さらに、成分F:ポリフェニレンエーテルを含有する、請求項1〜4いずれか記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 成分Fのポリフェニレンエーテルの還元粘度が0.45未満である、請求項5記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- さらに、成分G:無機フィラーを、成分A 100質量部に対して1〜500質量部含有する、請求項1〜6いずれか記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 成分Gの無機フィラーがタルクである、請求項7記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 架橋されたイソブチレン系重合体D1が、成分Bのポリブテンオイル及び/又は成分Cのポリオレフィンの少なくとも一部と溶融混合して架橋されたものである、請求項1〜8いずれか記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 請求項1〜9いずれか記載の熱可塑性エラストマー組成物からなる、成形体。
- チューブ状成形体である、請求項10記載の成形体。
- 封止用成形体である、請求項10記載の成形体。
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