JP2000212338A - 熱可塑性エラストマ― - Google Patents

熱可塑性エラストマ―

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JP2000212338A
JP2000212338A JP11017289A JP1728999A JP2000212338A JP 2000212338 A JP2000212338 A JP 2000212338A JP 11017289 A JP11017289 A JP 11017289A JP 1728999 A JP1728999 A JP 1728999A JP 2000212338 A JP2000212338 A JP 2000212338A
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JP
Japan
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thermoplastic elastomer
weight
tpe
stopper
moldability
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Pending
Application number
JP11017289A
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English (en)
Inventor
Katsushi Maeda
勝志 前田
Hiroshi Kodaira
博志 小平
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Ohtsu Tire and Rubber Co Ltd
Original Assignee
Ohtsu Tire and Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ohtsu Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Ohtsu Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性や成形性等の性質を良好に維持したま
ま、特に薬栓に使用するために好適な非透過性を持った
熱可塑性エラストマーを提供する。 【解決手段】 ポリオレフィン樹脂を3〜20重量%、
ブチル系ゴムを10〜60重量%、数平均分子量15万
以上の水素化芳香族ビニル−共役ジエン化合物ブロック
共重合体を10〜60重量%、鉱物油を20〜60重量
%含有した樹脂組成物を加硫剤により動的加硫すること
による。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性エラストマ
ーに関するものである。更に詳しくは、気体の透過性の
低いブチル系ゴムを配合し動的架橋することにより得ら
れる、物質を遮断し、透過させない性質に優れた熱可塑
性エラストマーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に熱可塑性エラストマーは、通常の
ゴムとは異なり、加硫工程なしで熱可塑性樹脂と同様の
加工方法で製品化できること、また常温でゴム弾性を示
すため利用範囲が広いこと等の利点により、車輌用工業
用製品や建材、履物、食品包装材、医療用製品等、様々
な用途に用いられている。このような利用範囲の拡大に
伴い、熱可塑性エラストマーの性質は徐々に改良されて
きている。しかし従来の改良は熱可塑性エラストマーが
有する柔軟性、強度、耐熱性等の諸性質を全体的に向上
させるものであって、熱可塑性エラストマーをある特定
の用途に限定して利用する場合には、その特定用途に要
求される性質についての改良が不十分な場合も見受けら
れる。
【0003】
【解決しようとする課題】上述のように、熱可塑性エラ
ストマーの改良が不十分な場合として、例えば薬瓶の栓
に使用する場合を挙げることができる。薬瓶の栓(薬
栓、以下同様)は従来、合成ゴム等から加硫工程を経て
製造されている。ゴムを用いた薬栓は、予備成形された
未加硫ゴムシートを真空プレスで加硫成形し、このシー
ト状に成形された薬栓を更に打抜きプレスにより個々の
薬栓に仕上げるという複数の工程を経て作成される。
【0004】ここで、合成ゴム等の代わりに熱可塑性エ
ラストマーにより射出成形法で薬栓を成形すると、合成
ゴムのような複数工程を経ることなく非常に効率的に薬
栓を製造することが可能となり、また人手の介入も少な
いためより衛生的に製造できる等の利点がある。ところ
で薬栓には、薬瓶に保存された薬品の変質を極力防止す
るために、水分、空気をはじめとする、薬品を変質させ
るあらゆる物質を遮断し、透過させない性質(非透過
性、以下同様)が必要とされる。
【0005】かかる観点から見れば、熱可塑性エラスト
マーはその非透過性について従来から十分に改良されて
いるとはいえず、食品包装材、薬栓等の非透過性が要求
される製品に広く利用されているとは言い難い。柔軟性
や強度、耐熱性等の性質が徐々に改良されてきつつある
ことに比し、非透過性に関する改良はさほど進んでいな
いのが現状である。本発明はこのような状況に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、熱可塑性
エラストマーに所定のゴム成分を所定量配合することに
より、耐熱性や成形性等の様々な性質を良好に維持しつ
つ、更に、十分な非透過性を併せ持った食品包装材等に
好適な熱可塑性エラストマー、特に薬栓に好適な熱可塑
性エラストマーを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、以下の手段を採用した。すなわち、本発明の熱可塑
性エラストマーは、ポリオレフィン樹脂を3〜20重量
%、ブチル系ゴムを10〜60重量%、数平均分子量1
5万以上の水素化芳香族ビニル−共役ジエン化合物ブロ
ック共重合体を10〜60重量%、鉱物油を20〜60
重量%含有した樹脂組成物を加硫剤により動的加硫して
得られることを特徴とする。本発明にかかる熱可塑性エ
ラストマーのベースとなる熱可塑性エラストマーが水素
化芳香族ビニル−共役ジエン化合物ブロック共重合体で
あり、このベースにブチル系ゴムを配合することで、非
透過性の熱可塑性エラストマーを得ることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に係る熱可塑性エラストマ
ーは、ポリオレフィン樹脂(A成分)、ブチル系ゴム
(B成分)、数平均分子量15万以上の水素化芳香族ビ
ニル−共役ジエン化合物(C成分)、鉱物油(D成分)
の4成分を主成分とする。これらの主成分に、その他加
硫剤等の添加剤を加えて本発明に係る熱可塑性エラスト
マーを得る。その他の添加剤については後述する。上述
のA〜Dの4成分の配合量は、A〜Dの4成分の合計重
量に対する重量%で表したものである。すなわち、A〜
Dそれぞれの配合重量%の合計は100重量%となるも
のである。
【0008】本発明に使用するポリオレフィン樹脂とし
ては、例えばポリプロピレンや、プロピレンとα−オレ
フィンとの共重合体等を使用することができる。ポリオ
レフィン系樹脂は、得られる熱可塑性エラストマー(T
PE、以下同様)の成形性、硬さ、耐熱性等のバランス
を良好に保つために混合する。ポリオレフィン樹脂を多
く使用すると、得られるTPEの成形性は良好となり耐
熱性も向上するが、同時に、硬度も高くなって良好なゴ
ム特性を維持することは困難になる。硬さと成形性のバ
ランスを良好に保つためには、ポリオレフィン系樹脂の
配合量が3〜20重量%であることが好ましい。ポリオ
レフィン系樹脂が3重量%未満であると、得られるTP
Eの成形性、耐熱性が不十分であり、20重量%を越え
ると硬度が大きくなりゴム特有の柔軟性が得られないた
めである。
【0009】本発明に使用するブチル系ゴムとしては、
例えばブチルゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴ
ム、イソブチレンとp−アルキルスチレンとの共重合
体、該共重合体のハロゲン化物等が挙げられるが、これ
らに限定されることはない。また、単一の種類のゴムだ
けでなく、複数種のブチルゴムを混合して用いても差し
支えない。ブチルゴムは、耐熱性、耐老化性、耐オゾン
性、耐光性、耐薬品性、耐コロナ性、電気絶縁性等の性
質に優れる他、各種気体の透過性が極めて低い性質を持
った不飽和度の低いゴムである。かかる特性を持ったブ
チルゴムを混合することにより、非透過性に優れたTP
Eを得ることができる。
【0010】ブチルゴムの配合量は、10重量%〜60
重量%であることが好ましい。10重量%未満では、上
述のブチルゴムとしての特性の付加が不十分となり、6
0重量%を越えて配合すると、得られるTPEの全組成
成分に占めるゴム成分の割合が高まり、成形性に問題が
でるためである。本発明に係る非透過性TPEを得るた
めのベースとなるTPEは、数平均分子量15万以上の
水素化芳香族ビニル−共役ジエン化合物ブロック共重合
体である。前記共重合体は、1種類のみを用いてもよい
し、複数種を混合して用いても構わない。複数種の前記
共重合体を混合して配合する場合は、それぞれの前記共
重合体の数平均分子量の加重平均が15万以上であれば
よい。従って、数平均分子量が15万未満のものであっ
ても、複数種の前記共重合体の一部として用いた場合に
上述の条件を満たすのであれば、使用することが可能で
ある。
【0011】上記TPEを構成する芳香族ビニルとし
て、スチレン、α−メチルスチレン、第3−ブチルスチ
レン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン等が採用可
能である。また、共役ジエンとしてはブタジエン、イソ
プレン、1,3ーペンタジエン、2,3−ジメチル1,
3−ブタジエン等が採用可能である。これらの中で、特
にスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の
水素化物であるSEBS、及びスチレン−イソプレン−
スチレンブロック共重合体の水素化物であるSEPS等
を用いることが好ましい。これらの水素化物に上述のブ
チル系ゴムを混合することにより、優れた非透過性を備
えたTPEを得ることができる。
【0012】更に、本発明の非透過性TPEは、特に薬
栓に利用する際には相当の柔軟性が必要である。得られ
るエラストマーの硬度が高く柔軟性に欠けると、薬瓶の
口の形状に沿って弾性変形しにくくなり薬瓶の口に密着
することが困難になる。また、薬瓶中の薬品を注射器に
より取り出す際に、注射針を突き刺すことが困難になる
等の問題が生じるためである。かかる柔軟性を与えるた
めに、本発明においては鉱物油を配合する。使用する鉱
物油の種類は、得られるTPEの非透過性やその他の物
性に影響を与えずに柔軟性を与えることが可能であれ
ば、特に限定されることはない。また鉱物油には成形性
を向上させる硬化もある。
【0013】鉱物油の配合量については、20〜60重
量%であることが好ましい。配合量が20重量%未満で
あれば、TPEに十分な柔軟性を与えることができず、
60重量%を越えて配合すると、過度に柔軟性を与えて
好ましくない。上述した組成成分に加硫剤等の添加剤を
配合することが可能である。動的加硫に使用する加硫剤
は、ブチル系ゴムに通常使用されるものでよく、目的に
応じ適宜選択して使用できる。その他、老化防止剤や加
硫促進剤等の添加剤を、必要に応じて適宜加えることが
可能である。またそれらの配合量についても適宜調節可
能である。
【0014】上述の各組成成分と添加剤を加圧ニーダに
より溶融・混練して得られる樹脂組成物に加硫剤を適当
量混合する。該加硫剤により前記樹脂組成物を動的加硫
し、本発明にかかるTPEを得る。上述した組成成分の
配合量を所定範囲内にして本発明にかかるTPEを作成
した(実施例1〜6)。同時に、上述の組成成分の配合
量が所定範囲外の場合のTPEも作成した(比較例1〜
3)。試験片は、先述した動的加硫により得られたTP
Eを多数の吐出ノズルを有する円筒シリンダーに入れ、
加圧して前記TPEをストランド状に押し出し、これを
裁断してペレット状としたものから作成した。
【0015】実施例1〜6及び比較例1〜3の各組成成
分には、具体的に以下のものを使用したが、これらに限
定されることはない。 ○ポリオレフィン樹脂(A成分):ポリプロピレン(エ
チレンとのランダム共重合系、商品名ノーブレンW53
1、住友化学製) ○ブチル系ゴム(B成分):臭素化イソブチレン−パラ
メチルスチレン共重合体(商品名EXXPRO303
5、Exxon社製)、臭素化ブチルゴム(商品名ブロ
モブチルX2、バイエルポリマー社製) ○水素化芳香族ビニル−共役ジエン化合物ブロック共重
合体(C成分):水素添加スチレン−イソプレン−スチ
レン共重合体(SEPS、商品名セプトン4055、セ
プトン4077、セプトン4033、クラレ社製) ○鉱物油(D成分):PW(パラフィン系、商品名ダイ
アナプロセスオイルPW−380、出光興産製) また、加硫剤としてトリアジン(商品名ジスネット、三
協化成製)、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等を使用した
が、その他にも硫黄等を使用することも可能である。そ
の他、チラウム加硫促進剤、酸化防止剤、老化防止剤等
も適宜使用した。なお、セプトン4055の数平均分子
量は20万、セプトン4077の数平均分子量は27
万、セプトン4033の数平均分子量は10万である。
【0016】実施例1〜6と比較例1〜3について、そ
の組成と物性について表1に示す。なお、実施例4及び
実施例5においては、数平均分子量が15万以下の水素
化芳香族ビニル−共役ジエン化合物ブロック共重合体で
あるセプトン4033を用いているが、どちらとも数平
均分子量が15万以上のセプトン4055と混合して用
いられており、上記C成分として、全体の加重平均値が
15万以上となる。詳細には、実施例4のC成分の数平
均分子量の加重平均値はおよそ19万、実施例5のC成
分の数平均分子量の加重平均値はおよそ17万となる。
【0017】
【表1】
【0018】得られたTPEについて、表1に示す物性
値を測定した。成形性を除く物性値の測定は、JISK
6301に従った。測定に用いた試験片の形状も、JI
SK6301に従ったものである。なお、硬度はJIS
−A硬度である。特に薬栓に好適であるか否かは、表1
の物性のうち、特に表面硬度、圧縮永久歪、成形性の評
価により判断される。表面硬度については、JIS−A
硬度が45°以下であることが好ましい。JIS−A硬
度が45°を越えると、特に薬栓に好適な柔軟性が得ら
れないため好ましくない。また、圧縮永久歪は40%以
下であることが必要で、特に35%以下であることが好
ましい。薬栓は滅菌されたり、薬剤の長期保存に際して
高温または低温にさらされることがあり、温度による変
形歪みが大きいと薬栓の薬剤に対する密封、保存等の機
能を発揮することができない。圧縮永久歪みが上記範囲
外、40%を越える場合は、高温又は低温による変形歪
みが大きくなり、上述の密封、保存等の機能を十分に発
揮することは困難である。
【0019】更に成形性を評価対象としたのは、TPE
の成形性の良否がその後の加工の難易に影響するからで
ある。成形性の悪いTPEは加工が困難となり好ましく
ないのである。またこれらの物性に加えて、特に薬栓に
好適な非透過性も備えていることが必要である。非透過
性については、得られたTPEのJISZ0208によ
る防湿度を測定することにより評価した。なお、比較例
2で得られたゴム組成物からは均質な試験片に成形する
ことができず、物性評価は出来なかった。
【0020】実施例1〜6はいずれも硬度が45°を越
えず、柔軟性を持つことが解るが、比較例1、3はいず
れも硬度が高く、柔軟性に欠ける。また特に薬栓に好適
な圧縮永久歪の範囲は先述の通り40%以下であるが、
40%を越えると、前述の観点から薬栓に使用するには
不適であり好ましくない。比較例1の圧縮永久歪は88
%にもなり、薬栓に使用するには全く不適である。これ
に比し実施例1〜5は、いずれも好適な範囲内であり、
薬栓用に十分使用可能である。成形性は、上述した加圧
シリンダーから動的加硫物を押し出す時の、押し出しの
容易性を評価したものである。容易に押し出され表面が
平滑なストランドが得られたものは○、押し出しは可能
であるが表面が平滑ではないものは△、押し出しがほぼ
不可能なものは×と評価した。
【0021】組成成分のうち特にゴム成分が過剰になる
と、成形性が著しく害され、成形品が全く得られない状
態になる(比較例2)。また、ゴム成分が所定量より少
ない配合量であっても、成形性と表面硬度に多少問題が
でる(比較例3)。SISを水素添加したSEPS系共
重合体は、その配合量が所定範囲外であると成形性が悪
化する(比較例3)。また数平均分子量が15万未満の
前記共重合体を単独で用いた場合は、物性のうち特に硬
度及び圧縮永久歪に影響が出て、薬栓には不適となる。
しかし、分子量が15万未満であっても、分子量が15
万以上のSEPS系共重合体と併用した結果、これらの
数平均分子量の加重平均が15万以上となれば使用する
ことが可能である(実施例4、5)。また、ブチル系ゴ
ムとして臭素化ブチルゴムを使用した場合も良好な性状
を示している(実施例6)。
【0022】鉱物油はTPEに柔軟性を与えるものであ
り、配合量が所定範囲より少ない場合は、成形性の悪化
を助長する(比較例2)。TPEが好適な柔軟性を得る
ために必要な鉱物油の配合量は、他の組成成分の配合割
合等によって異なるが、20〜60重量%の範囲内であ
れば、適当な物性が得られるように適宜調節することが
可能である。また、表1には示さないが、非透過性につ
いても評価した。得られた実施例1〜5、比較例1、3
についてJISZ0208による防湿度を測定した。そ
の結果、実施例1〜5はいずれも防湿に優れていること
がわかった。つまり薬栓に好適な物性(性質)を具備す
るのみならず、薬品の品質を保つ機能である非透過性を
も具備することが判明し、特に薬栓に好適なものである
ことが明らかとなった。
【0023】なお、本発明のTPEは特に薬栓に好適な
ものであるが、薬栓以外の用途にも使用できることはい
うまでもない。医療分野や食品製造・加工の分野等にお
いても、湿気等を遮断することが要求される用途に広く
使用することができるものである。
【0024】
【発明の効果】本発明の熱可塑性エラストマーによれ
ば、成形性等の様々な性質を良好に維持したまま非透過
性をも具備する、特に薬栓に好適な熱可塑性エラストマ
ーを得ることができる。従って、本発明の熱可塑性エラ
ストマーにより成形された薬栓を用いれば、薬品をその
品質を低下させることなく長期間保存することができ好
適である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィン樹脂を3〜20重量%、
    ブチル系ゴムを10〜60重量%、数平均分子量15万
    以上の水素化芳香族ビニル−共役ジエン化合物ブロック
    共重合体を10〜60重量%、鉱物油を20〜60重量
    %含有した樹脂組成物を加硫剤により動的加硫して得ら
    れることを特徴とする熱可塑性エラストマー。
JP11017289A 1999-01-26 1999-01-26 熱可塑性エラストマ― Pending JP2000212338A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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