JP4070310B2 - 発泡性熱可塑性エラストマー組成物を用いて得られる積層体 - Google Patents
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Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡性の熱可塑性エラストマー組成物を用いて得られる積層体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ゴム的な材料であって、加硫工程を必要とせず、熱可塑性樹脂と同様な成形加工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、履物、雑貨などの分野で注目されている。このような熱可塑性エラストマーとしては、例えばポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリスチレン系、ポリ塩化ビニル系などの種々の形式のポリマーが挙げられる。
【0003】
なかでも、スチレン・ブタジエン−ブロックポリマー(SBS)やスチレン・イソプレンブロックポリマー(SIS)、SIS誘導体などのポリスチレン系熱可塑性エラストマーおよびこれらの水素添加物は、柔軟性に富み、常温で良好なゴム弾性を有し、かつ、これらより得られる熱可塑性エラストマー組成物は加工性に優れており、加硫ゴムの代替品として広く使用されている。
【0004】
このような樹脂を発泡させるためには、無機系(例えば重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、アジド化合物、ホウ水素化ナトリウム等)または有機系(例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、バリウムアゾジカルボキシレート、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、4,4'- オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、パラトルエンスルホニルヒドラジド、ジアゾアミノベンゼン、N,N'- ジメチル-N,N'-ジニトロソテレフタルアミド、ニトロウレア、アセトン-P- トルエンスルホニルヒドラゾン、P-トルエンスルホニルアミド、2,4-トルエンジスルホニルヒドラジド、P-メチルウレタンベンゼンスルホニルヒドラジド、トリニトロソトリメチレントリアミン、P-トルエンスルホニルセミカルバジド、オキざリルヒドラジド、ニトログアニジン、ヒドロアゾジカルボンアミド、トリヒドラジノトリアジン等)の発泡剤が配合されていたが、高発泡を行った場合に外観が悪い、あるいは成形性が悪いという問題があった。また、発泡性シートを未発泡性のシートと積層する場合、接着剤を介して積層するため、工程が煩雑になるという問題もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、押出成形が可能で、かつ高発泡にしても外観が良好な成形品が得られ、しかも非発泡性樹脂と一緒に共押出すると、触感に優れ、かつ意匠性のあるシートを得ることができる発泡性熱可塑性エラストマー組成物と、非発泡性樹脂とを共押出しして得られる、触感に優れ、かつ意匠性のある積層体を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
(a)ビニル芳香族化合物から主として作られる少なくとも2つの重合体ブロックAと、共役ジエン化合物から主として作られる少なくとも1つの重合体ブロックBとからなるブロック共重合体、および/または、これを水素添加して得られるブロック共重合体 100重量部、
(b)パ−オキサイド分解型オレフィン系樹脂および/またはそれを含む共重合体ゴム 10〜100重量部、
(c)シングルサイト触媒にて重合された、ポリエチレンまたはそれを主体とする共重合体1〜100重量部、
(d)非芳香族系ゴム用軟化剤 20〜300重量部、および
(e)100〜200℃の温度で膨張する熱膨張性マイクロカプセル 0.1〜100重量部
を含む発泡性熱可塑性エラストマー組成物と、非発泡性樹脂とを共押出しして得られる積層体を提供する。
【0007】
本発明は、成分(a)〜(d)を含む熱可塑性エラストマー組成物に、従来の発泡剤の代わりに成分(e)を配合した点に特徴がある。よって、本発明にかかる発泡性の熱可塑性エラストマー組成物は、従来の発泡剤添加の際の欠点を持たない。すなわち、成形品の外観が良好であり、成形性がよい。
【0008】
さらには、上記発泡性の熱可塑性エラストマー組成物を非発泡性樹脂と一緒に共押出すると、触感に優れ、かつ意匠性のあるシートを得ることができるといった利点がある。
【0009】
上記発泡性の熱可塑性エラストマー組成物は、さらに(f)パ−オキサイド架橋型オレフィン系樹脂および/またはそれを含む共重合体ゴム 0〜100重量部を含み得る。
【0010】
上記発泡性の熱可塑性エラストマー組成物はまた、さらに(g)無機充填剤 0〜100重量部を含み得る。
【0011】
上記発泡性の熱可塑性エラストマー組成物はまた、さらに(h)アクリル系加工助剤0〜30重量部および/または(i)シリコーンオイル0〜30重量部を含み得る。
【0012】
本発明はまた、前記非発泡性樹脂が、上記した成分(a)〜(d)を含む(任意的にさらに上記成分(f)〜(i)を含むことができる)非発泡性熱可塑性エラストマー組成物である上記積層体を提供する。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる発泡性熱可塑性エラストマー組成物における各成分について説明する。
【0014】
成分(a):必須成分
ブロック共重合体は、ビニル芳香族化合物から主として作られる(以下では、ビニル芳香族化合物を主体とするということがある)少なくとも2つの重合体ブロックAと、共役ジエン化合物から主として作られる(以下では、共役ジエン化合物を主体とするということがある)少なくとも1つの重合体ブロックBとからなるブロック共重合体、またはこれを水素添加して得られるもの、あるいはこれらの混合物である。例えば、A−B−A、B−A−B−A、A−B−A−B−Aなどの構造を有するビニル芳香族化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体あるいは、これを水素添加して得られるものが挙げられる。上記(水添)ブロック共重合体(以下、(水添)ブロック共重合体とは、ブロック共重合体および/または水添ブロック共重合体を意味する)は全体として、ビニル芳香族化合物を好ましくは5〜60重量%、より好ましくは20〜50重量%含む。
【0015】
ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAは、好ましくはビニル芳香族化合物のみから成るホモ重合体ブロック、あるいは50重量%以上、好ましくは70重量%以上のビニル芳香族化合物と任意的成分たとえば共役ジエン化合物とから作られた共重合体ブロックであり得る。
【0016】
共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBは、好ましくは共役ジエン化合物のみから成るホモ重合体ブロック、あるいは50重量%以上、好ましくは70重量%以上の共役ジエン化合物と任意的成分たとえばビニル芳香族化合物とから作られた共重合体ブロックであり得る。
【0017】
これらのビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックAまたは、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBのそれぞれにおいて、分子鎖中の共役ジエン化合物またはビニル芳香族化合物由来の単位の分布がランダム、テーパード(分子鎖に沿ってモノマー成分が増加または減少するもの)、一部ブロック状またはこれらの任意の組合せでなっていてもよい。ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックA又は共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBが、2個以上ある場合には、各重合体ブロックはそれぞれが同一構造であっても異なる構造であってもよい。
【0018】
(水添)ブロック共重合体を構成するビニル芳香族化合物としては、例えばスチレン、α‐メチルスチレン、ビニルトルエン、p‐第3ブチルスチレンなどのうちから1種または2種以上を選択でき、中でもスチレンが好ましい。また共役ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンなどのうちから1種または2種以上が選ばれ、中でもブタジエン、イソプレンおよびこれらの組合せが好ましい。
【0019】
共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBにおいて、そのミクロ構造を任意に選ぶことができる。例えばポリブタジエンブロックにおいては、1,2−ミクロ構造が好ましくは20〜50重量%、特に好ましくは25〜45重量%である。ポリイソプレンブロックにおいてはイソプレンの70〜100重量%が1,4‐ミクロ構造を有し、かつイソプレンに由来する脂肪族二重結合の少なくとも90重量%が水素添加されたものが好ましい。
【0020】
(水添)ブロック共重合体の数平均分子量は、好ましくは5,000〜1,500,000、より好ましくは、10,000〜550,000、特に好ましくは100,000〜400,000の範囲である。分子量分布(重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn))は好ましくは10以下、更に好ましくは5以下、特に好ましくは2以下である。
【0021】
(水添)ブロック共重合体の分子構造は、直鎖状、分岐状、放射状あるいはこれらの任意の組合せのいずれであってもよい。
【0022】
これらのブロック共重合体の製造方法としては数多くの方法が提案されているが、代表的な方法としては、例えば特公昭40−23798号公報に記載された方法により、リチウム触媒またはチーグラー型触媒を用い、不活性媒体中でブロック重合させて得ることができる。水素添加する方法も公知の方法がいずれも使用できる。例えば上記方法により得られたブロック共重合体に、不活性溶媒中で水素添加触媒の存在下にて水素添加することにより水添ブロック共重合体が得られる。
【0023】
上記(水添)ブロック共重合体の具体例としては、SBS(スチレン・ブタジエン−ブロックコポリマー)、SIS(スチレン・イソプレンブロックコポリマー)、SEBS(水素化SBS)、SEPS(水素化SIS)等を挙げることができる。本発明において、特に好ましい(水添)ブロック共重合体は、スチレンを主体とする重合体ブロックAと、イソプレンを主体としかつイソプレンの70〜100重量%が1,4−ミクロ構造を有し、かつ該イソプレンに基づく脂肪族二重結合の少なくとも90重量%が水素添加されたところの重合体ブロックBとからなる、重量平均分子量が50,000〜550,000の水添ブロック共重合体である。更に好ましくは、イソプレンの90〜100重量%が1,4−ミクロ構造を有する上記水添ブロック共重合体である。
【0024】
成分(b):必須成分
パーオキサイド分解型オレフィン系樹脂および/またはそれを含む共重合体ゴムの配合は、得られる組成物のゴム分散を良好にし、成形品の外観を良好にする効果を有する。
【0025】
パーオキサイド分解型オレフィン系樹脂および/またはそれを含む共重合体ゴムは、パーオキサイドの存在下に加熱処理することによって熱分解して分子量を減じ、樹脂の溶融時の流動性が増大する、オレフィン系の重合体または共重合体である。例えば、アイソタクッチックポリプロピレン、あるいはプロピレンと他のα−オレフィン、例えばエチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンなどとの共重合体を挙げることができる。
【0026】
用いられるパーオキサイド分解型オレフィン系樹脂および/またはそれを含む共重合体ゴムのホモ部分のDSC測定(示差走査熱量測定)による結晶化度は、Tmが150℃〜167℃、△Hmが25mJ/mg〜83mJ/mgの範囲のものが好ましい。結晶化度はDSC測定のTm、△Hmから推定することができる。上記範囲外では、得られるエラストマー組成物の、100℃以上のゴム弾性が改良されない。
【0027】
用いられるパーオキサイド分解型オレフィン系樹脂および/またはそれを含む共重合体ゴムのMFR(JIS K7210、190℃、2.16kg荷重)は好ましくは、動的架橋時に添加する場合は、通常0.1〜50g/10分、好ましくは0.5〜20g/10分の範囲のものである。動的架橋終了後に添加する場合は、通常0.1〜200g/10分、好ましくは0.5〜60g/10分の範囲のものである。
【0028】
動的架橋時に添加する場合、MFRが0.1g/10分未満では、得られるエラストマーの成形性が低下する傾向があり、50g/10分より上では、得られるエラストマー組成物のゴム弾性が悪化する傾向がある。
【0029】
動的架橋終了後に添加する場合、MFRが0.1g/10分未満では、得られるエラストマーの成形性が低下し、200g/10分より上では、得られるエラストマー組成物のゴム弾性が悪化する。
【0030】
成分(b)は、成分(a)100重量部に対して、10重量部以上、好ましくは20重量部以上で、かつ100重量部以下、好ましくは80重量部以下の量で使用する。成分(b)の配合量が100重量部を超えると、得られるエラストマー組成物の硬度が高くなりすぎて柔軟性が失われ、ゴム的感触の製品が得られない。また、配合量が10重量部未満では、流動性が低下し、成形加工性が悪くなる。
【0031】
成分(c):必須成分
シングルサイト触媒にて重合された、ポリエチレンまたはそれを主体とする共重合体としては、メタロセン触媒(シングルサイト触媒)にて重合された、高密度ポリエチレン(低圧法ポリエチレン)、低密度ポリエチレン(高圧法ポリエチレン)、線状低密度ポリエチレン(エチレンと少量の好ましくは1〜10モル%のブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1などのα−オレフィンとのコポリマ−)などのポリエチレン、エチレン−プロピレンコポリマー、などの中から選ばれた1種または2種以上が好ましく用いられる。
好ましいものは、比重0.90以下でかつ融点95℃以下を有し、メタロセン触媒(シングルサイト触媒)を用いて製造されたエチレン・オクテン・コポリマ−である。これらのなかで、一般に温度190℃、荷重2.16kgにおいて測定したMFRが好ましくは1.0g/10分以上、さらに好ましくは20g/10分以上のものが良い。これらは、1種でも使用可能だが、好ましくは、上記の比重、融点、およびMFRの範囲内で2種を組み合わせることが好ましい。
【0032】
成分(c)の配合量は、成分(a)100重量部に対して1重量部以上、好ましくは10重量部以上で、かつ100重量部以下、好ましくは80重量部以下である。上記範囲外になると分散が悪くなる。好ましい配合量は10〜80重量部である。
【0033】
成分(d): 必須成分
非芳香族系ゴム用軟化剤として、非芳香族系の鉱物油または液状もしくは低分子量の合成軟化剤を用いることができる。一般にゴム用として用いられる鉱物油軟化剤は、芳香族環、ナフテン環およびパラフィン鎖の三者の組み合わさった混合物であって、パラフィン鎖炭素数が全炭素数の50%以上を以上を占めるものをパラフィン系、ナフテン環炭素数が30〜40%のものはナフテン系、芳香族炭素数が30%以上のものは芳香族系と呼ばれて区別されている。
【0034】
本発明の成分(d)として用いられる鉱物油系ゴム用軟化剤は上記区分でパラフィン系およびナフテン系のものである。芳香族系の軟化剤は、その使用により成分(a)が可溶となり、架橋反応を阻害し、得られる組成物の物性の向上が図れないので好ましくない。本発明の成分(d)としては、パラフィン系のものが好ましく、更にパラフィン系の中でも芳香族環成分の少ないものが特に適している。
【0035】
これらの非芳香族系ゴム用軟化剤の性状は、37.8℃における動的粘度が20〜500cst、流動点が−10〜−15℃、引火点(COC)が170〜300℃を示すのが好ましい。
【0036】
非芳香族系ゴム用軟化剤は、重量平均分子量が100〜2,000のものが好ましい。
【0037】
また、液状の合成軟化剤として、液状ブテン系重合体を用いることができる。液状ブテン系重合体とは、イソブチレンを主成分とする重合体であり、例えばイソブチレンの単独重合体、あるいはイソブチレンを主成分とする共重合体が挙げられる。共重合される他の成分としては、例えばα‐オレフィン(1-ブテン、2-ブテン)、ジエン類(ブタジエン)等が挙げれられる。これらの共重合される他の成分は、液状ブテン系重合体中に1種単独でまたは2種以上組合せて含まれることができる。共重合される他の成分の含有量は、40モル%以下が好ましい。
【0038】
この液状ブテン系重合体は、100℃における動粘度が2〜5000cStのものが好ましく、より好ましくは5〜1000cStである。
【0039】
成分(d)の配合量は、成分(a)100重量部に対して20重量部以上、好ましくは40重量部以上、より好ましくは80重量部以上で、かつ300重量部以下、好ましくは250重量部以下、より好ましくは200重量部以下、特に好ましくは180重量部以下である。300重量部を超える配合は、軟化剤のブリ−ドアウトを生じやすく、最終製品に粘着性を与えるおそれがあり、機械的性質も低下せしめる。また、配合量が20重量部未満では、得られる組成物の成形性が失われることになる。
【0040】
本発明にかかる組成物の製造を2段階で行う場合、成分(d)の一部を、パーオキサイド存在下での熱処理の後に配合することもできるが、ブリードアウトを生じる要因となるので好ましくない。
【0041】
成分(e):必須成分
100〜200℃の温度で熱膨張する熱膨張性マイクロカプセルは、本発明の効果を発揮するための特徴となる成分である。すなわち、発泡に関与する成分である。ここで、10〜200℃の温度で膨張する熱膨張性マイクロカプセルとしては、平均粒径1〜50μmが必要であり、1μmより小さいとゴム中への分散が不十分となり、50μmより上では本発明にかかる組成物から得られる成形品の強度が大きく低下する。また、膨張倍率は10〜100倍が好ましく、10倍未満であると十分な発泡倍率が得られず、100倍を超えると均一微細なセルが得られ難くなる。このような熱膨張性マイクロカプセルとしては、10〜200℃の沸点を有する液体をポリマー外殻内に含むものを用いることができる。そのような液体としては、例えば揮発性炭化水素等が挙げられ、また外殻となるポリマーとしては、例えば熱可塑性樹脂等が挙げられる。具体的には、例えば塩化ビニリデン・アクリロニトリルコポリマーを外殻とし、イソブタンを内包したエクスパンセルが、エクスパンセル社から市販されている。
【0042】
成分(e)の配合量は、成分(a)100重量部に対して、0.1重量部以上、好ましくは1重量部以上、かつ100重量部以下、好ましくは80重量部以下である。さらに、好ましくは1〜50重量部の範囲で選択される。成分(e)が0.1重量部未満では十分な発泡効果が発現しない。また15重量部を超える配合では成形品のゴム弾性が悪くなり、機械物性が低下する傾向があるが、非発泡組成物と共押出しして積層体としたときの感触に重点をおくならば、上記上限値まで配合が可能である。上記上限値を超えると、成形品の外観が極端に悪くなる。上記のことから、好ましい配合量は、1〜30重量部である。また、膨張温度が100℃以下では、ゴム弾性が悪化し、200℃を超えるものでは生産性が悪くなり、成形品の外観も悪化する。
【0043】
成分(f):任意成分
本発明におけるパーオキサイド架橋型オレフィン系樹脂および/またはそれを含む共重合体ゴムとしては、パーオキサイドの存在下で加熱処理することによって主として架橋反応を起こし、その流動性が低下するものを用いる。ただし、成分(f)は、上記した成分(c)に含まれるものを除く。
【0044】
オレフィン系樹脂としては、高密度ポリエチレン(低圧法ポリエチレン)、低密度ポリエチレン(高圧法ポリエチレン)、線状低密度ポリエチレン(エチレンと少量の好ましくは1〜10モル%のブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1などのα−オレフィンとのコポリマ−)などのポリエチレン、エチレン−プロピレンコポリマ−、エチレン−酢酸ビニルコポリマ−、エチレン−アクリル酸エステルコポリマ−などが挙げられ、この中から選ばれた1種または2種以上が好ましく用いられる。一般に、温度190℃、荷重2.16kgにおけるMFRが0.1〜5.0g/10分さらに好ましくは0.3〜1.0g/10分のものが好ましい。
【0045】
成分(f)を使用する場合には、成分(a)100重量部に対して100重量部以下、好ましくは80重量部以下の量で使用する。成分(f)の配合量が100重量部を超えると、得られるエラストマ−組成物の耐熱性が失われ、成形性も悪化する。使用する場合の下限値は特に限定されないが、通常3重量部以上、好ましくは10重量部以上である。好ましい配合量は0〜80重量部である。
【0046】
(g)成分:任意成分
必要に応じて無機充填剤を配合することができる。無機充填剤は成形品の圧縮永久歪みなど一部の物性を改良する効果のほかに、増量による経済上の利点を有する。慣用の無機充填剤を満足に用いることができ、例えば、炭酸カルシウム、タルク、水酸化マグネシウム、マイカ、クレー、硫酸バリウム、天然けい酸、合成けい酸(ホワイトカーボン)、酸化チタン、カーボンブラックなどが挙げられる。これらのうち、炭酸カルシウムあるいはタルクが特に好ましい。
【0047】
成分(g)を配合する場合には、成分(a)100重量部に対して、200重量部以下、好ましくは100重量部以下の量で配合する。200重量部を超えて配合すると、得られるエラストマー組成物の機械的強度の低下が著しく、かつ、硬度が高くなって柔軟性が失われ、ゴム的な感触の製品が得られなくなる。配合量の下限値は特に限定されないが、通常5重量部以上である。好ましい配合量は、0〜50重量部である。
【0048】
成分(h):任意成分
本発明で使用することができるアクリル系加工助剤としては、例えば(メタ)アクリル酸アルキルエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物の重合体もしくは共重合体、あるいは、これらの化合物1 種以上とポリオルガノシロキサンとの共重合体が挙げられる。
【0049】
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−ラウリルメタクリレート等が挙げられる。
【0050】
ポリオルガノシロキサンと上記の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとの共重合体が好ましい。
【0051】
ポリオルガノシロキサンとしては、例えば3員環以上の各種環状体が挙げられ、好ましくは3〜6員環である。
【0052】
具体的には、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、トリメチルトリフェニルシクロトリシロキサン、テトラメチルテトラフェニルシクロテトラシロキサン、オクタフェニルシクロテトラシロキサン等が挙げられ、これらを単独で、または2種以上組合せて使用できる。
【0053】
上記化合物を重合させてアクリル系加工助剤を製造する際、架橋剤及びグラフト交叉剤を用いることができる。架橋剤としては、例えばエチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブチレングリコールジメタクリレート、アクリルメタクリレート等が挙げられる。
【0054】
グラフト交叉剤としては、例えばアリルメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられる。
【0055】
特に好ましくは、成分(h)は、メタクリル酸メチル、アクリル酸アルキルおよびジメチルシロキサンからなる共重合体である。
【0056】
これらの製造方法は、特開平1−190746号公報および特開平1−279954号公報に記載されている。
【0057】
成分(h)を配合する場合には、成分(a)100重量部に対して、30重量部以下、好ましくは10重量部以下の量で配合する。30重量部を超える配合は、コストが高くなるという問題がある。また、配合量の下限値は特に限定されないが、通常0.1重量部以上である。
【0058】
(i)成分:任意成分
必要に応じてシリコーンオイルを配合することができる。使用されるシリコーンオイルの重量平均分子量は、好ましくは5,000〜50,000、より好ましくは10,000〜20,000である。分子量が5,000未満ではブリードアウトが顕著になる。粘度で言えば、100〜1,000cStのものが適切である。ストレートシリコーンオイルは、成形品の表面滑性を改善する。シリコーンオイルとしては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、あるいは他の有機基を含む変性シリコーンオイルなどを用いることができる。
【0059】
上記シリコーンオイルを配合する場合には、成分(a)100重量部に対して30重量部以下、好ましくは10重量部以下で配合される。30重量部を超えて配合しても、特に更なる改善は少なく、ブリードアウトが顕著になる。配合量の下限値は特に限定されないが、通常3重量部以上である。好ましい配合量は3〜10重量部である。
【0060】
本発明にかかる組成物は、上記の成分のほかに用途に応じて、各種の添加剤、例えば各種ブロッキング防止剤、シール性改良剤、抗酸化剤、光安定剤(紫外線吸収剤)、熱安定剤、滑剤、結晶核剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤等を含有することができる。
【0061】
本発明にかかる組成物は、各成分を有機パーオキサイドの存在下または不存在下に溶融混練することによって製造することができる。溶融混練は各成分を一括して行っても、あるいは成分(c)と成分(e)とを予め混練しておいて、残りの成分の混練物に添加して混練しても、あるいは有機パーオキサイドを使用する場合には、成分(c)と成分(e)以外の成分を有機パーオキサイドで架橋した後に、成分(c)と成分(e)の混練物を添加して混練してもよい。慣用の溶融混練の手法および装置(1軸または2軸押出機、ロール、バンバリーミキサー、各種ニーダー等)がいずれも使用できる。特に、L/Dが47以上の二軸押出機やバンバリ−ミキサ−を使用する場合、すべての工程を連続的に行なうことができる利点がある。
【0062】
溶融混練条件は、慣用の条件が使用でき、たとえば混練温度130〜210℃が好ましい。
【0063】
架橋反応させるために任意的に使用する有機パ−オキサイドとしては、例えば、ジクミルパ−オキサイド、ジ−tert−ブチルパ−オキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルパ−オキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、1,3−ビス (tert−ブチルパ−オキシイソプロピル)ベンゼン、1,1−ビス(tert−ブチルパ−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(tert−ブチルパ−オキシ)バレレ−ト、ベンゾイルパ−オキサイド、p−クロロベンゾイルパ−オキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパ−オキサイド、tert−ブチルパ−オキシベンゾエ−ト、tert−ブチルパ−オキシイソプロピルカ−ボネ−ト、ジアセチルパ−オキサイド、ラウロイルパ−オキサイド、tert−ブチルクミルパ−オキサイドなどを挙げることができ、これらを単独で、または2種以上を組合せて使用する。
【0064】
これらのうち、臭気性、着色性、スコ−チ安定性の点で、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルパ−オキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3が最も好ましい。
【0065】
有機パーオキサイドを使用する場合には、その添加量は、有機パーオキサイドの添加時における成分(a)100重量部に対して0.1重量部以上、好ましくは0.5重量部以上、より好ましくは1.0重量部以上で、かつ5.0重量部以下、好ましくは4.0重量部以下である。0.1重量部未満では、必要とする架橋が得られない。5.0重量部を超えると架橋が進みすぎて、架橋物の分散が悪くなる。
【0066】
本発明で用らいれる有機パーオキサイドによる部分架橋処理に際し、架橋助剤を配合することができる。架橋助剤としては、例えばジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、ビニルブチラート、ビニルステアレートのような多官能性ビニルモノマー、又はエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、アリルメタクリレートのような多官能性メタクリレートモノマー等が挙げられる。このような化合物により、均一かつ効率的な架橋反応が期待できる。
【0067】
特に、本発明においては、トリエチレングリコールジメタクリレートが、取扱いやすく、任意成分であるパーオキサイド架橋型オレフィン系重合体ゴムを配合する場合には、これとの相溶性が良好であり、かつパーオキサイド可溶化作用を有し、パーオキサイドの分散助剤として働くため、熱処理による架橋効果が均一かつ効果的で、硬さとゴム弾性のバランスのとれた架橋熱可塑性エラストマーが得られるため、最も好ましい。
【0068】
架橋助剤を使用する場合にはその添加量は、添加時における成分(a)100重量部に対して、0.1重量部以上、好ましくは1.0重量部以上で、かつ20.0重量部以下、好ましくは15.0重量部以下である。架橋助剤の添加量はパーオキサイドの添加量の約2〜2.5倍の割合が好ましい。0.1重量部未満の配合では、必要とする架橋が得られない。20.0重量部を超えると架橋が進みすぎて、架橋物の分散が悪くなる。
【0069】
また、場合により用いられる抗酸化剤としては、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール、4,4−ジヒドロキシジフェニル、トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタンなどのフェノール系抗酸化剤、ホスファイト系抗酸化剤及びチオエーテル系抗酸化剤などがある。中でも、フェノール系抗酸化剤とホスファイト系抗酸化剤が好ましい。
【0070】
抗酸化剤の添加量は、添加時における成分(a)100重量部に対して、3重量部以下の範囲が好ましく、さらに好ましくは1重量部以下である。また、抗酸化剤は、2工程の製造方法の場合には、有機パーオキサイドによる架橋の前に添加するのが好ましい。
【0071】
本発明の積層体は、上記した発泡性熱可塑性エラストマー組成物と非発泡性樹脂とを共押出して得られる。非発泡性樹脂としては、特に限定されないが、好ましくは、上記した発泡性熱可塑性エラストマー組成物から成分(e)を除いた熱可塑性エラストマー組成物である。すなわち、上記成分(a)〜(d)を含む(任意的にさらに上記成分(f)〜(i)を含むことができる)非発泡性熱可塑性エラストマー組成物である。
【0072】
共押出の手法および装置は、公知のものがいずれも使用でき、例えば、Tダイ押出機(2層式)、押出ラミネート方式、カレンダー方式等が挙げられる。共押出条件は、このような熱可塑性エラストマー組成物に慣用の条件が使用できる。
【0073】
【実施例】
以下実施例および比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例および比較例において用いた評価方法は次の方法によった。
1)比重:JIS K6301に準拠して測定し、試験片は2mm厚プレスシートを用いた。
2)発泡倍率:
各発泡後の樹脂組成物を押出し成形して得られた試験片の比重を、発泡剤または発泡成分(e)を含まない原料の比重で除した値を求めた。
3)外観:以下の基準により評価した:
◎:表面状態が均一でかつ滑らかなもの、
○:表面は、比較的滑らかであるが不均一な個所がわずかに見られる、
△:表面が不均一である、
×:表面が不均一であり、かつ、ガサガサしている。
4)成形性:以下の基準により評価した:
◎:メヤニが無く引き落としがかけられる、
○:メヤニが無く引き落としがかけられないかもしくはメヤニがあるが引き落としがかけられる、
△:メヤニがあり引き落としもかけられない、
×:シートにすることが不可。
【0074】
各成分としては以下のものを用いた。
成分(a):水添ブロック共重合体
クラレ株式会社製 セプトン 4077、スチレン含有量:30重量%、イソプレン含有量:70重量%、数平均分子量:260,000、重量平均分子量:320,000、分子量分布:1.23、水素添加率:90%以上、
成分(b):パーオキサイド分解型オレフィン樹脂または共重合体ゴム
(b−1)トクソー社製、PN610、ポリプロピレン、密度0.9g/cm3 、メルトインデックス(測定温度230℃、測定荷重2.16kg):0.5g/10分)、
(b−2)三井化学社製、CJ700、種類;ポリプロピレン(PP)、MFR(メルトフローレイト)7g/10分、
成分(c):シングルサイト触媒にて重合されたポリエチレンまたはその共重合体
(c−1)ダウ・ケミカル日本株式会社製、メタロセン触媒LLDPEエラストマー エンゲージ EG8400、比重 0.870、MFR(190℃、荷重2.16kg)30.0g/10分、融点 60℃、
(c−2)ダウ・ケミカル日本株式会社製、メタロセン触媒LLDPEエラストマー エンゲージ EG8100、比重 0.870、MFR(190℃、荷重2.16kg)1.0g/10分、融点 60 ℃、
成分(d):非芳香族系ゴム用軟化剤
出光興産社製 ダイアナプロセスオイルPW−90、種類:パラフィン系オイル、重量平均分子量:540、芳香族成分の含有量:0.1%以下
成分(e): 熱膨張性マイクロカプセル
エクスパンセル社製、エクスパンセル 092DU−120、
成分(f):パ−オキサイド架橋型オレフィン系樹脂または共重合体ゴム
日本ユニカー社製、エチレン−エチルアクリル酸樹脂、NUC−6570、MFR(190℃、荷重2.16kg):20g/10分
成分(g): 無機充填剤
日東粉化工業社製、NS400、種類:炭酸カルシウム
成分(h): アクリル系加工助剤
三菱レイヨン社製、A3000、種類:メタクリル酸メチル/アクリル酸アルキル/ジメチルシロキサン共重合体
成分(i): シリコーンオイル
東レ・ダウコーニング社製、SH200 1000CS、種類:重量平均分子量:17,000のジメチルポリシロキサン、粘度1,000cSt
その他成分:
発泡剤:
有機系1:三協化成社製、MB1023、ADCA(アゾジカルボンアミド)、分解温度195℃、
有機系2:三協化成社製、MB2043、ADCAとOBSH(4,4'- オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド))との混合物、分解温度160〜190℃、
有機系3:三協化成社製、MB3013、ADCAとOBSHとの混合物、分解温度:160〜200℃、
無機系:三協化成社製、MB3062、無機系、分解温度180〜220℃、
有機パーオキサイド:
日本油脂社製、パーヘキサ25B(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペロオキシ)−ヘキサン)
架橋助剤:
新中村化学社製 NKエステル3G、種類:トリエチレングリコールジメタクリレート。
【0075】
参考例1〜4および比較例1〜10
成分(c)と成分(e)以外の成分をすべて配合し、溶融混練を行った(第一工程)。次いで、この溶融混練物に成分(c)を、あるいは成分(e)がある場合には成分(c)と(e)とを予め混練したものを加えて、再び溶融混練する(第二工程)ことによって、混練物(樹脂組成物)を製造した。溶融混練条件はいずれも、混練温度:200℃および混練機回転数:60rpmであった。
【0076】
得られた混練物を、Tダイ押出機にてシート化した。押出条件は、押出温度:170℃および押出幅:600 mmであった。
【0077】
各評価は、前述のようにしておこなった。結果を以下の表に示す。
【0078】
【表1】
【0079】
【表2】
上記表より、発泡成分(e)の代わりに従来の発泡剤を従来慣用の量で配合した以外は参考例1と同じ組成の比較例3〜5ではすべて、押出成形が不可能であることがわかる。また、発泡成分(e)の代わりに従来の発泡剤を同じ量配合した以外は参考例1と同じ組成の比較例6では、参考例1に比べて成形性が劣り、しかも成形品の外観も悪い。一方、比較例7では、従来の発泡剤を、参考例3に比べて少ない量(4分の1)で配合しているにもかかわらず、それ以外は同じ組成の参考例3に比べて成形性が劣り、しかも成形品の外観も悪い。
【0080】
比較例1および比較例2は、発泡剤を全く配合していないので、成形性は良好である。
【0081】
実施例1
Tダイ押出機(2層式)を用いて、上面に参考例2の樹脂組成物を、下面に比較例2の樹脂組成物を共押出した。各樹脂組成物の重量比は1:1であった。押出条件は上記と同じであった。押出成形は良好に行われ(メヤニが無く引き落としがかけられる)、2層の積層体が得られた。
【0082】
得られた積層体は、外観が良好であり、表面状態が均一かつ滑らかで感触がよかった。
【0083】
【発明の効果】
本発明にかかる発泡性熱可塑性エラストマー組成物は、押出成形が可能で、かつ高発泡にしても外観が良好な成形品が得られる。この発泡性熱可塑性エラストマーを非発泡性樹脂と共押出して得られる本発明の積層体は、外観が良好であり、触感に優れ、かつ意匠性がある。よって本発明は、工業的に非常に有用である。
Claims (2)
- (a)ビニル芳香族化合物から主として作られる少なくとも2つの重合体ブロックAと、共役ジエン化合物から主として作られる少なくとも1つの重合体ブロックBとからなるブロック共重合体、および/または、これを水素添加して得られるブロック共重合体 100重量部、
(b)パ−オキサイド分解型オレフィン系樹脂および/またはそれを含む共重合体ゴム 10〜100重量部、
(c)シングルサイト触媒にて重合された、ポリエチレンまたはそれを主体とする共重合体1〜100重量部、
(d)非芳香族系ゴム用軟化剤 20〜300重量部、および
(e)100〜200℃の温度で膨張する熱膨張性マイクロカプセル 0.1〜100重量部
を含む発泡性熱可塑性エラストマ−組成物と、非発泡性樹脂とを共押出して得られる積層体。 - 非発泡性樹脂が、
(a)ビニル芳香族化合物から主として作られる少なくとも2つの重合体ブロックAと、共役ジエン化合物から主として作られる少なくとも1つの重合体ブロックBとからなるブロック共重合体、および/または、これを水素添加して得られるブロック共重合体 100重量部、
(b)パ−オキサイド分解型オレフィン系樹脂および/またはそれを含む共重合体ゴム 10〜100重量部、
(c)シングルサイト触媒にて重合された、ポリエチレンまたはそれを主体とする共重合体1〜100重量部、および
(d)非芳香族系ゴム用軟化剤 20〜300重量部
を含む非発泡性熱可塑性エラストマ−組成物である請求項1記載の積層体。
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