JP2003155385A - 重合体組成物および電線被覆材 - Google Patents
重合体組成物および電線被覆材Info
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Abstract
び、耐熱性、低温特性、耐絶縁性及び柔軟性等のバラン
スに優れ、機器内配線や自動車用ハーネス等の電線被覆
材、絶縁テープ等の工業用材料等の用途に特に有用な難
燃性のオレフィン系重合体組成物および該組成物で形成
された電線被覆材を提供すること。 【解決手段】(イ)オレフィン系重合体1〜99重量部
と、(ロ)アルコキシシリル基及び/又はアミノ基を有
する変性水添共役ジエン系重合体99〜1重量部(ただ
し、(イ)+(ロ)=100重量部)、および(ハ)無
機系難燃剤を5〜500重量部含有することを特徴とす
る重合体組成物を用いる。
Description
する。さらに詳しくは、難燃性に優れるとともに、燃焼
した場合であってもハロゲンガス等の有毒ガスの発生が
なく、また、リンや鉛等の環境汚染物質を含有すること
がなく、さらに、引張強さ、引張伸び、耐熱性、低温特
性、耐絶縁性及び柔軟性等の諸物性のバランスに優れ、
機器内配線や自動車用ハーネス等の電線被覆材、絶縁テ
ープ等の工業用材料等の用途に特に有用な難燃性のオレ
フィン系重合体組成物に関する。
性質及び化学的性質に優れるところから、押出成形、射
出成形等の種々の方法で、フィルム、シート、パイプ、
容器、電線、ケーブル等に成形され、家庭用品及び工業
用材料として汎用されている。このようなオレフィン系
樹脂は、易燃性であるため、これを難燃化するための方
法が従来から種々開示されている。例えば、その最も一
般的な方法として、オレフィン系樹脂にハロゲン系の難
燃剤を用いる方法が知られている。しかし、これらの難
燃剤は少量の配合で難燃効果を発揮するものの、燃焼時
に腐食性で有毒なガスを発生するという問題がある。ま
た、近年、ハロゲン系難燃剤を用いない難燃性プロピレ
ン樹脂組成物が開示されている(例えば、特開平2−2
63851号公報)。しかし、この組成物は、難燃剤と
して、リン系の難燃剤を用いており、その吸湿性に基づ
くブリードを防止する必要があり、ブリードの防止につ
いては、オレフィン系合成ゴム及びシランカップリング
剤の配合によって一定の改良が認められるものの、可撓
性や柔軟性等の物性及び無公害かつ環境調和の観点から
は必ずしも十分に満足し得るものではなかった。また、
プロピレンホモ重合体、エチレン−プロピレン共重合ゴ
ム、テトラブロモビスフェノールSのビス(2,3−ジ
ブロモプロピル)エーテル及び三酸化アンチモンを有す
る難燃性ポリプロピレン組成物が開示されている(特開
昭61−183337号公報)。しかし、この組成物
は、難燃剤としてテトラブロモビスフェノールSのビス
(2,3−ジブロモプロピル)エーテルを用いている
が、この化合物はいわゆる環境ホルモンの疑いがあり、
環境調和の観点から必ずしも十分に満足し得るものでは
なかった。また、この組成物は、エチレン−プロピレン
共重合ゴムを用いていることから衝撃強度においては一
定の改良が認められるものの、例えば、電線被覆材とし
て用いられる場合、配線、組み立て時に要求される柔軟
性については必ずしも十分に満足し得るものではなかっ
た。
燃剤として、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム
等の無機系金属化合物の水和物を用いる方法が開示され
ている(例えば、特開平10−279736号公報)。
しかし、このような無機系金属化合物の水和物を用いた
難燃性組成物においては、難燃性を高めるためには無機
系金属化合物の水和物の充填量を高める必要があり、充
填量を高めると機械的特性、特に引張強度が低下し、ま
た成形加工性が低下するという問題がある。これを改良
するために、カルボン酸もしくは酸無水物で変性された
スチレン系熱可塑性エラストマーとポリオレフィン系樹
脂に金属水酸化物などのハロゲン系難燃剤を用いない難
燃性組成物が開示されている(例えば、特開平7−16
5997号公報、同2000−340034号公報)。
しかし、この組成物に用いるカルボン酸もしくは酸無水
物変性スチレン系熱可塑性エラストマーは、無水マレイ
ン酸等の変性剤を過酸化物の存在下でスチレン系熱可塑
性エラストマーにグラフトさせるため、未反応変性剤の
処理、スチレン系熱可塑性エラストマーの分子切断、架
橋等の問題があり、目的とする物性を再現性よく得るこ
とが難しい。また該変性スチレン系熱可塑性エラストマ
ーは無機系難燃剤との親和性向上には効果があるが、オ
レフィン系重合体との分子の絡み合いが少なくオレフィ
ン系重合体と無機系難燃剤との界面補強効果が少ないた
め、引張伸び、耐熱性、低温特性、柔軟性等の改良が不
十分である。
鑑みなされたもので、難燃性に優れるとともに、引張強
さ、引張伸び、耐熱性、低温特性、耐絶縁性及び柔軟性
等のバランスに優れ、機器内配線や自動車用ハーネス等
の電線被覆材、絶縁テープ等の工業用材料等の用途に特
に有用な難燃性のオレフィン系重合体組成物および該組
成物で形成された電線被覆材を提供することを目的とす
る。
成するため鋭意研究した結果、アルコキシラン化合物及
び/又は窒素原子を有する化合物で変性した水添ジエン
系重合体(以下、併せて「変性水添共役ジエン系重合
体」という)を用いることにより無機系難燃剤との親和
性、オレフィン系重合体との分子の絡み合い効果を持た
せ、上記諸特性を全て満足する重合体組成物が得られる
ことを知見し本発明を完成させた。すなわち、本発明に
よって、下記の重合体組成物が提供される。
重量部と、(ロ)アルコキシシリル基及び/又はアミノ
基を有する変性水添共役ジエン系重合体99〜1重量部
(ただし、(イ)+(ロ)=100重量部)、および
(ハ)無機系難燃剤を5〜500重量部含有することを
特徴とする重合体組成物。 [2]上記(ロ)変性水添共役ジエン系重合体が、次に
示す方法(a)〜(d)で製造された重合体のいずれか
であることを特徴とする上記[1]に記載の重合体組成
物。 (a)共役ジエン又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物
を有機アルカリ金属化合物の存在下で重合し、得られた
共役ジエン系重合体にアルコキシシラン化合物を反応さ
せた変性重合体とし、その後、該変性重合体を水素添加
することにより製造された重合体。 (b)共役ジエン又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物
を、アミノ基を有する有機アルカリ金属化合物の存在下
で重合し、その後、該重合体を水素添加することにより
製造された重合体。 (c)共役ジエンとアミノ基を有する不飽和単量体又は
これらと芳香族ビニル化合物とを有機アルカリ金属化合
物の存在下で重合し、その後、該変性重合体を水素添加
することにより製造された重合体。 (d)共役ジエン又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物
を有機アルカリ金属化合物の存在下で重合し、得られた
共役ジエン系重合体に下記一般式(1)で表される化合
物を反応させた変性重合体とし、その後、該重合体を水
素添加することにより製造された重合体。 R1R2C=N−Y・・・・(1) [上記一般式(1)中、R1及びR2はそれぞれ水素原
子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のア
リール基、炭素数7〜20のアラルキル基又は炭素数1
〜100のオルガノシロキシ基である。また、Yは水素
原子、炭素数3〜18のトリアルキルシリル基、炭素数
1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、
炭素数7〜20のアラルキル基又は炭素数1〜100の
オルガノシロキシ基である。] [3]上記(ロ)変性水添共役ジエン系重合体のアルコ
キシシリル基及びアミノ基の含有量が0.0001〜5
mmol/gである上記[1]〜[2]に記載の重合体
組成物。 [4]上記(ロ)変性水添共役ジエン系重合体の不飽和
部である共役ジエンに基づく脂肪族二重結合の50%以
上が飽和されたものである上記[1]〜[3]に記載の
重合体組成物。 [5]上記(ロ)変性水添共役ジエン系重合体が、下記
(A)〜(D)の重合体ブロックの中から選ばれた2以
上の重合体ブロックを含むブロック共重合体であるであ
る上記[1]〜[4]に記載の重合体組成物。 (A)芳香族ビニル化合物が80重量%以上である芳香
族ビニル化合物重合体ブロック (B)ビニル結合含量が25重量%未満の共役ジエン重
合体ブロック (C)ビニル結合含量が25重量%以上90重量%以下
の共役ジエン重合体ブロック (D)芳香族ビニル化合物と共役ジエンとのランダム共
重合体ブロック [6]上記(ハ)無機系難燃剤が、水酸化マグネシウム
及び水酸化アルミニウム又はそのいずれかからなるもの
である上記[1]〜[5]に記載の重合体組成物。 [7]上記[1]〜[6]に記載の重合体組成物におい
て、(ニ)エチレン―酢酸ビニル系共重合体及び/又は
エチレン−(メタ)アクリル酸エステル系共重合体が、
上記(イ)オレフィン系重合体と上記(ロ)変性水添共
役ジエン系重合体との合計量(但し(イ)+(ロ)+
(ニ)=100重量%)のうち、99重量%以下で含有
する重合体組成物。 [8]電線被覆用であることを特徴とする上記[1]〜
[7]のいずれかに記載の重合体組成物。 [9]上記[8]の重合体組成物で形成された電線被覆
材。
施の形態を具体的に説明する。本発明の重合体組成物
は、(イ)オレフィン系重合体1〜99重量部と、
(ロ)アルコキシシリル基及び/又はアミノ基を有する
変性水添共役ジエン系重合体99〜1重量部(ただし、
(イ)+(ロ)=100重量部、以下、併せて「重合体
成分(M)」という)、および(ハ)無機系難燃剤を5
〜500重量部含有することを特徴とする。以下、各構
成要素ごとにさらに具体的に説明する。
成分」という場合がある)は、1種又は2種以上のモノ
オレフィンを高圧法又は低圧法のいずれかによる重合か
ら得られる結晶性のポリオレフィン樹脂(重合体)であ
り、中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテ
ン−1が好ましい。このポリオレフィン樹脂は単独重合
体であってもよく、他のモノマーと共重合してなる共重
合体であってもよい。
ば、エチレン(主たる重合体がポリエチレンの場合は除
く)、プロピレン(主たる重合体がポリプロピレンの場
合は除く)、ブテン−1(主たる重合体がポリブテン−
1である場合は除く)、ペンテン−1、ヘキセン−1、
ヘプテン−1、オクテン−1等の直鎖状α−オレフィ
ン;4−メチルペンテン−1、2−メチルプロペン−
1、3−メチルペンテン−1、5−メチルヘキセン−
1、4−メチルヘキセン−1、4,4−ジメチルペンテ
ン−1等の分岐状α−オレフィン;並びに、前記α−オ
レフィンと共重合することができるモノマーを挙げるこ
とができる。これら共重合可能なモノマー成分の配合量
としては、20重量%以下、好ましくは15重量%以下
である。これらを共重合した場合の共重合体の様式につ
いては結晶性を有する限り特に制限はなく、例えば、ラ
ンダム型、ブロック型、グラフト型、これらの混合型等
のいずれであってもよい。
しい共重合体としては、プロピレン−エチレン共重合
体、プロピレン−ブテン−1共重合体、ブテン−1−エ
チレン共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−1共
重合体等を挙げることができる。これらポリオレフィン
系重合体は1種単独で又は2種以上を組合わせて用いる
ことができる。
配合量は、1〜99重量%であり、好ましくは、10〜
90重量%、さらに好ましくは、20〜80重量%であ
る。1重量%未満であると、本発明の組成物の機械的強
度、耐熱性が低下し、99重量%を超えると、引張伸び
及び柔軟性が低下する。
「(ロ)成分」という場合がある)の一つであるアルコ
キシシリル基を有する変性水添共役ジエン系重合体は、
不活性有機溶媒中、共役ジエン又は共役ジエンと芳香族
ビニル化合物を、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤
として重合し、得られた共役ジエン系重合体にアルコキ
シシラン化合物を反応させた変性重合体とし、その後、
該変性重合体を水素添加することにより容易に得ること
ができる。上記「アルコキシシリル基」としては炭素数
1〜20のアルキルオキシ、炭素数6〜20のアリール
オキシ、炭素数7〜20のアラルキルオキシから選ばれ
る少なくとも1つのアルコキシルが珪素原子と結合した
基で、具体的にはメトキシ、エトキシ、ブトキシ、プロ
ポキシ、ペンチロキシ、ネオペンチロキシ、ヘキシロキ
シ、アミロキシ、フェノキシ、好ましくはメトキシ、エ
トキシ、アミロキシ、フェノキシなどのアルコキシと珪
素原子が結合したものが挙げられる。
1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−
1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチ
ル−1,3−オクタジエン、1,3−ヘキサジエン、
1,3−シクロヘキサジエン、4,5−ジエチル−1,
3−オクタジエン、3−ブチル−1,3−オクタジエ
ン、ミルセン、クロロプレン等が挙げられる。この中
で、1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましい。
「共役ジエン」単独でもよいが、その他の化合物と共に
重合させることができ、例えば、上記「共役ジエン」と
「芳香族ビニル化合物」を重合させることができる。上
記「芳香族ビニル化合物」としては、スチレン、ter
t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メチル
スチレン、p−エチルスチレン、ジビニルベンゼン、
1,1−ジフェニルスチレン、ビニルナフタレン、ビニ
ルアントラセン、N,N−ジエチル−p−アミノエチル
スチレン、ビニルピリジン等が挙げられる。この中で、
スチレン及びtert−ブチルスチレンが好ましい。
尚、この場合、上記「共役ジエン」と上記「芳香族ビニ
ル化合物」と、更に他の化合物を加えて重合させてもよ
い。
化合物」としては、有機リチウム化合物、有機ナトリウ
ム化合物等が挙げられ、特に有機リチウム化合物が好ま
しい。有機アルカリ金属化合物の使用量については特に
限定はなく、必要に応じて種々の量を使用できるが、通
常はモノマー100重量%あたり0.02〜15重量%
の量で、好ましくは0.03〜5重量%の量で用いられ
る。
合物を反応させるアルコキシシラン化合物としては、共
役ジエン系重合体に反応させて、変性重合体とすること
ができる限り、その構造には限定はないが、以下の一般
式(2)で表されるアルコキシシラン化合物が用いられ
る。 R3 (4−m−n)Si(OR4)mXn (2) [式中、R3は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6
〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基又
は炭素数1〜100のオルガノシロキシ基であり、R3
が複数ある場合は、各R3は同じ基でも異なる基でもよ
い。R4は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜2
0のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基であ
り、R4が複数ある場合は、各R4は同じ基でも異なる
基でもよい。Xは少なくともO原子、Si原子のいずれ
か1つ以上含む極性基を有する置換基であり、Xが複数
ある場合は、各Xは同じ基でも異なる基でもよく、ま
た、各Xは独立の置換基でも環状構造を形成していても
よい。mは1、2又は3であり、nは0、1、2又は3
の整数を示す。mとnの和は1〜4である。特にmは2
又は3で、nは0又は1が好ましい。]
ラン化合物としては、先に出願した特願2002−08
3931明細書に記載の化合物が挙げられる。その中
で、好ましい具体例として、テトラエトキシシラン、テ
トラメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチ
ルトリメトキリシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジ
メチルジエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラ
ン、ジメチルジフェノキシシラン、1−トリメチルシリ
ル−2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタ
ン、1−トリメチルシリル−2−ジエトキシ−1−アザ
−2−シラシクロペンタン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジ
エトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルメトリメトキシ
シラン、トリメチルシロキシトリフェノキシシラン、ト
リメチルシロキシトリメトキシシラン、トリメチルシロ
キシトリエトキシシラン、トリメチルシロキシトリブト
キシシラン、及び1,1,3,3−テトラメチル−1−
フェノキシジシロキサン等が挙げられる。
法は、共役ジエン系重合体を製造するための重合反応の
重合転化率が90%〜100%になった時点で、上記ア
ルコキシシラン化合物を重合系内に添加して変性反応を
行うことが好ましい。重合転化率が90%に到達する以
前に添加しても良いし、また、重合反応が進行中に、間
欠的又は連続的にシラン化合物を添加して変性反応を行
ってもよい。
有機アルカリ金属化合物由来の活性点のモル数に対し
て、好ましくは、0.05〜5倍モル、さらに好ましく
は、0.1〜1.5倍モルである。
シシリル基の含量は、通常、0.0001〜5mmol
/g、好ましくは、0.001〜1mmo1/g、さら
に好ましくは、0.003〜0.1mmo1/gであ
る。なお、アルコキシシリル基は、通常、重合体鎖末端
に存在するが、側鎖に存在してもよい。
重合体の一つであるアミノ基を有する変性水添共役ジエ
ン系重合体は、アミノ基を導入する方法は特に限定はな
いが、例えば以下に示す(b)〜(d)の方法により容
易に得ることができる。 (b)共役ジエン又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物
を、アミノ基を有する有機アルカリ金属化合物の存在下
で重合し、その後、該重合体を水素添加することにより
製造される。 (c)共役ジエンとアミノ基を有する不飽和単量体又は
これらと芳香族ビニル化合物とを有機アルカリ金属化合
物の存在下で重合し、その後、該変性重合体を水素添加
することにより製造される。 (d)共役ジエン又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物
を有機アルカリ金属化合物の存在下で重合し、得られた
共役ジエン系重合体に下記一般式(1)で表される化合
物を反応させた変性重合体とし、その後、該重合体を水
素添加することにより製造される。 R1R2C=N−Y・・・・(1) [上記一般式(1)中、R1及びR2はそれぞれ独立に
水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜2
0のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基又は炭
素数1〜100のオルガノシロキシ基である。また、Y
は水素原子、炭素数3〜18のトリアルキルシリル基、
炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリー
ル基、炭素数7〜20のアラルキル基又は炭素数1〜1
00のオルガノシロキシ基である。]
有機アルカリ金属化合物としては、下記一般式(3)又
は(4)が挙げられる。
方とも炭素数3〜18のトリアルキルシリル基である
か、又はどちらか一方が上記トリアルキルシリル基であ
り、他方が炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜2
0のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基若しく
は炭素数1〜100のオルガノシロキシ基である。ま
た、上記一般式(3)及び(4)中のR5は、炭素数1
〜20のアルキレン基又はアルキリデン基である。更
に、上記一般式(4)中のR6は炭素数1〜20のアル
キル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20
のアラルキル基又は炭素数1〜100のオルガノシロキ
シ基である。] 上記一般式(3)又は(4)で表される有機アルカリ金
属化合物としては、先に出願した特願2002−083
931明細書に記載の化合物が挙げられる。その中で、
好ましい具体例としては、3−リチオ−1−[N,N−
ビス(トリメチルシリル)]アミノプロパン(CAS
No.289719−98−8)、2−リチオ−1−
[N,N−ビス(トリメチルシリル)]アミノエタン、
3−リチオ−2,2−ジメチル−1−[N,N−ビス
(トリメチルシリル)]アミノプロパン、2,2,5,
5−テトラメチル−1−(3−リチオプロピル)−1−
アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、2,2,5,5
−テトラメチル−1−(3−リチオ−2,2−ジメチル
−プロピル)−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタ
ン、2,2,5,5−テトラメチル−1−(2−リチオ
エチル)−1−アザ−2,5−ジシラシクロペンタン、
3−リチオ−1−[N−(tert−ブチル−ジメチル
シリル)−N−トリメチルシリル]アミノプロパン、3
−リチオ−1−(N−メチル−N−トリメチルシリル)
アミノプロパン、3−リチオ−1−(N−エチル−N−
トリメチルシリル)アミノプロパンなどが挙げられる。
(c)の方法で使用するアミノ基を有する不飽和単量体
としては、下記一般式(5)又は(6)である。
びR8は、両方とも炭素数3〜18のトリアルキルシリ
ル基であるか、又はどちらか一方が上記トリアルキルシ
リル基であり、他方が炭素数1〜20のアルキル基、炭
素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキ
ル基若しくは炭素数1〜100のオルガノシロキシ基で
ある。また、上記一般式(6)中、R9は、炭素数1〜
20のアルキレン基又はアルキリデン基である。更に、
上記一般式(5)及び(6)中のnは1〜3である。]
飽和単量体としては、先に出願した特願2002−08
3931明細書に記載の化合物が挙げられる。その中
で、好ましい具体例としては、p−[N,N−ビス(ト
リメチルシリル)アミノ]スチレン、p−[N,N−ビ
ス(トリメチルシリル)アミノメチル]スチレン、p−
{2−[N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノ]エ
チル}スチレン、m−[N,N−ビス(トリメチルシリ
ル)アミノ]スチレン、p−(N−メチル−N−トリメ
チルシリルアミノ)スチレン、p−(N−メチル−N−
トリメチルシリルアミノメチル)スチレンなどが挙げら
れる。一般式(5)又は(6)で表される不飽和単量体
の使用量は、有機アルカリ金属由来の活性点のモル数に
対して0.01〜100倍モル、好ましくは0.01〜
10倍モル、特に好ましくは1.0〜3.0倍モルの割
合で添加する。また、反応時間は、1秒〜2時間の範囲
で行うのが好ましい。更に、不飽和単量体は、重合の開
始時、重合途中、重合終了前、重合終了後等の任意の時
に添加することができる。
の化合物としては、先に出願した特願2002−083
931明細書に記載の化合物が挙げられる。その中で、
好ましい具体例としては、N−ベンジリデンメチルアミ
ン、N−ベンジリデンエチルアミン、N−ベンジリデン
ブチルアミン、N−ベンジリデンアニリンなどが挙げら
れる。上記一般式(1)で表される化合物を上記共役ジ
エン系重合体と反応させて変性する場合の使用量は特に
限定がないが、通常、有機アルカリ金属化合物由来の活
性点のモル数に対し0.2〜3倍モル、好ましくは0.
3〜1.5倍モル、更に好ましくは0.4〜1.3倍モ
ルの割合で添加する。
の含量は、通常、0.0001〜5mmol/g、好ま
しくは、0.001〜1mmo1/g、さらに好ましく
は、0.003〜0.1mmo1/gである。なお、ア
ミノ基の位置は特に限定はなく、重合体鎖末端に存在し
てもよく、側鎖に存在してもよい。アミノ基は第1級ア
ミノ基及び/又は第2級アミノ基が好ましい。
重合体の一つであるアルコキシル基とアミノ基を有する
変性水添共役ジエン系重合体の製法は特に限定はない
が、例えば以下に示す(e)〜(g)の方法により容易
に得ることができる。 (e)共役ジエン又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物
を、アミノ基を有する有機アルカリ金属化合物の存在下
で重合し、得られた共役ジエン系重合体に上記一般式
(2)で表される化合物を反応させた変性重合体とし、
その後、該重合体を水素添加することにより製造され
る。 (f)共役ジエンとアミノ基を有する不飽和単量体又は
これらと芳香族ビニル化合物とを有機アルカリ金属化合
物の存在下で重合し、得られた共役ジエン系重合体に上
記一般式(2)で表される化合物を反応させた変性重合
体とし、その後、該変性重合体を水素添加することによ
り製造される。 (g)共役ジエン又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物
を有機アルカリ金属化合物の存在下で重合し、得られた
共役ジエン系重合体に下記一般式(7)で表される化合
物を反応させた変性重合体とし、その後、該重合体を水
素添加することにより製造される。 R9 (4−m−n)Si(OR10)mXn (7) [式中、R9は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6
〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基又
は炭素数1〜100のオルガノシロキシ基であり、R3
が複数ある場合は、各R3は同じ基でも異なる基でもよ
い。R10は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜
20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基であ
り、R10が複数ある場合は、各R10は同じ基でも異
なる基でもよい。XはN原子を含む極性基を有する置換
基であり、Xが複数ある場合は、各Xは同じ基でも異な
る基でもよく、また、各Xは独立の置換基でも環状構造
を形成していてもよい。mは1、2又は3であり、nは
1、2又は3の整数を示す。mとnの和は1〜4であ
る。特にmは2又は3で、nは1が好ましい。]
ラン化合物としては、先に出願した特願2002−08
3931明細書に記載の化合物が挙げられる。その中
で、好ましい具体例としては、N,N−ビス(トリメチ
ルシリル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N
−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリエトキ
シシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプ
ロピルジメチルエトキシシラン、N,N−ビス(トリメ
チルシリル)アミノプロピルジメチルメトキシシラン、
N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチ
ルジエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリ
ル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−
ビス(トリメチルシリル)アミノエチルトリメトキシシ
ラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチル
トリエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリ
ル)アミノエチルジメチルエトキシシラン、N,N−ビ
ス(トリメチルシリル)アミノエチルジメチルメトキシ
シラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチ
ルメチルジエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチル
シリル)アミノエチルメチルジメトキシシラン、N−メ
チル−N−トリメチルシリルアミノプロピルトリメトキ
シシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアミノプ
ロピルトリエトキシシラン、N−メチル−N−トリメチ
ルシリルアミノプロピルジメチルエトキシシラン、N−
メチル−N−トリメチルシリルアミノプロピルジメチル
メトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルア
ミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−メチル−N
−トリメチルシリルアミノプロピルメチルジメトキシシ
ラン、N,N−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシ
ラン、N,N−ジメチルアミノプロピルトリエトキシシ
ラン、N,N−ジメチルアミノプロピルジメチルエトキ
シシラン、N,N−ジメチルアミノプロピルジメチルメ
トキシシラン、N,N−ジメチルアミノプロピルメチル
ジエトキシシラン、N,N−ジメチルアミノプロピルメ
チルジメトキシシラン、N−(1,3−ジメチルブチリ
デン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンア
ミン、N−(1−メチルエチリデン)−3−(トリエト
キシシリル)−1−プロパンアミン、N−エチリデン−
3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N
−(1−メチルプロピリデン)−3−(トリエトキシシ
リル)−1−プロパンアミン、N−(4−N,N−ジメ
チルアミノベンジリデン)−3−(トリエトキシシリ
ル)−1−プロパンアミン、N−(1,3−ジメチルブ
チリデン)−3−(トリメトキシシリル)−1−プロパ
ンアミン、N−(1−メチルエチリデン)−3−(トリ
メトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−エチリデ
ン−3−(トリメトキシシリル)−1−プロパンアミ
ン、N−(1−メチルプロピリデン)−3−(トリメト
キシシリル)−1−プロパンアミン、N−(4−N,N
−ジメチルアミノベンジリデン)−3−(トリメトキシ
シリル)−1−プロパンアミン、N−(1,3−ジメチ
ルブチリデン)−3−(メチルジメトキシシリル)−1
−プロパンアミン、N−(1−メチルエチリデン)−3
−(メチルジメトキシシリル)−1−プロパンアミン、
N−エチリデン−3−(メチルジメトキシシリル)−1
−プロパンアミン、N−(1−メチルプロピリデン)−
3−(メチルジメトキシシリル)−1−プロパンアミ
ン、N−(4−N,N−ジメチルアミノベンジリデン)
−3−(メチルジメトキシシリル)−1−プロパンアミ
ン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(メチ
ルジエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(1
−メチルエチリデン)−3−(メチルジエトキシシリ
ル)−1−プロパンアミン、N−エチリデン−3−(メ
チルジエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−
(1−メチルプロピリデン)−3−(メチルジエトキシ
シリル)−1−プロパンアミン、N−(4−N,N−ジ
メチルアミノベンジリデン)−3−(メチルジエトキシ
シリル)−1−プロパンアミン、N−(1,3−ジメチ
ルブチリデン)−3−(ジメチルメトキシシリル)−1
−プロパンアミン、N−(1−メチルエチリデン)−3
−(ジメチルメトキシシリル)−1−プロパンアミン、
N−エチリデン−3−(ジメチルメトキシシリル)−1
−プロパンアミン、N−(1−メチルプロピリデン)−
3−(ジメチルメトキシシリル)−1−プロパンアミ
ン、N−(4−N,N−ジメチルアミノベンジリデン)
−3−(ジメチルメトキシシリル)−1−プロパンアミ
ン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(ジメ
チルエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(1
−メチルエチリデン)−3−(ジメチルエトキシシリ
ル)−1−プロパンアミン、N−エチリデン−3−(ジ
メチルエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−
(1−メチルプロピリデン)−3−(ジメチルエトキシ
シリル)−1−プロパンアミン、N−(4−N,N−ジ
メチルアミノベンジリデン)−3−(ジメチルエトキシ
シリル)−1−プロパンアミンなどが挙げられる。
シシリル基とアミノ基との含量は、通常、0.0001
〜5mmol/g、好ましくは、0.001〜1mmo
1/g、さらに好ましくは、0.003〜0.1mmo
1/gである。なお、これらの基は、通常、重合体鎖末
端に存在するが、側鎖に存在してもよい。
ノ基を有する化合物と反応させる共役ジエン系重合体
は、共役ジエンを重合したものであればよいが、得られ
る組成物の物性及び成形加工性の点から、以下の(A)
〜(D)の重合体ブロックの中から選ばれた2以上の重
合体ブロックを含むブロック共重合体が好ましい。 (A)芳香族ビニル化合物が80重量%以上である芳香
族ビニル化合物重合体ブロック (B)ビニル結合含量が25重量%未満の共役ジエン重
合体ブロック (C)ビニル結合含量が25重量%以上90重量%以下
の共役ジエン重合体ブロック (D)芳香族ビニル化合物と共役ジエンのランダム共重
合体ブロック
る上記「共役ジエン」及び上記「ビニル芳香族化合物」
の組成比については特に限定はないが、通常、共役ジエ
ン5〜100重量%と芳香族ビニル化合物95〜0重量
%、好ましくは5〜95重量%と95〜5重量%、更に
好ましくは共役ジエン30〜92重量%と芳香族ビニル
化合物70〜8重量%の範囲とすることができる。
おいては、芳香族ビニル化合物含量が連続的に一分子中
で変化するいわゆるテーパータイプも含まれて良い。ま
た、上記「(A)〜(D)の重合体ブロックの中から選
ばれた2以上の重合体ブロックを含むブロック共重合
体」の例としては、(A)−(B)、(A)−(C)、
(A)−(D)、(C)−(D)、(B)−(C)、
[(A)−(B)]x―Y、[(A)−(C)]x―
Y、[(A)−(D)]x―Y、[(C)−(D)]x
―Y、[(B)−(C)]x―Y、(A)−(B)−
(C)、(A)−(B)−(D)、(A)−(B)−
(A)、(A)−(C)−(A)、(A)−(D)−
(A)、(A)−(D)−(C)、(A)−(C)−
(B)、(B)−(C)−(B)、[(A)−(B)−
(C)]x―Y、[(A)−(B)−(A)]x―Y、
[(A)−(C)−(A)]x―Y、[(A)−(D)
−(A)]x―Y、[(A)−(D)−(C)]x―
Y、(A)−(B)−(A)−(B)、(B)−(A)
−(B)−(A)、(A)−(C)−(A)−(C)、
(C)−(A)−(C)−(A)、[(A)−(B)−
(A)−(B)]x―Y、(A)−(B)−(A)−
(B)−(A)、[(A)−(B)−(A)−(B)−
(A)]x―Y、[(B)−(A)]x―Y、[(C)
−(A)]x―Y、[(D)−(A)]x―Y、(B)
−(A)−(B)−(C)、(B)−(A)−(B)−
(A)、(B)−(A)−(C)−(A)、(C)−
(A)−(D)−(A)、(C)−(A)−(D)−
(C)、[(C)−(A)−(B)−(C)]x―Y、
[(D)−(A)−(B)−(A)]x―Y、[(D)
−(A)−(C)−(A)]x―Y、[(D)−(A)
−(D)−(A)]x―Y、[(D)−(A)−(D)
−(C)]x―Y、(D)−(A)−(B)−(A)−
(B)、(D)−(B)−(A)−(B)−(A)、
(D)−(A)−(C)−(A)−(C)、(D)−
(C)−(A)−(C)−(A)、[(D)−(A)−
(B)−(A)−(B)]x―Y、(D)−(A)−
(B)−(A)−(B)−(A)、[(D)−(A)−
(B)−(A)−(B)−(A)]x―Y等が挙げられ
る(但し、xは2〜8の整数であり、Yはカップリング
剤の残基である。)。ペレット形状にする場合は、水添
変性重合体の外側のブロック成分として少なくとも1つ
以上の(A)及び/又は(B)重合体ブロックを含むこ
とが好ましい。
ロゲン化合物、エポキシ化合物、カルボニル化合物、ポ
リビニル化合物等が挙げられ、具体的には、例えばメチ
ルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ブチルト
リクロロシラン、テトラクロロシラン、ジブロモエタ
ン、エポキシ化大豆油、ジビニルベンゼン、テトラクロ
ロ錫、ブチルトリクロロ錫、テトラクロロゲルマニウ
ム、ビス(トリクロロシリル)エタン、アジピン酸ジエ
チル、アジピン酸ジメチル、ジメチルテレフタル酸、ジ
エチルテレフタル酸、ポリイソシアネート等が挙げられ
る。
ミノ基を有する変性水添共役ジエン系重合体は、上記の
ようにして得られたアルコキシシリル基および/または
アミノ基を有する変性重合体に部分的あるいは選択的に
水添を行う。この水添の方法、反応条件については特に
限定はなく、通常は、20〜150℃、0.1〜10M
Paの水素加圧下、水添触媒の存在下に水添する事によ
って行われる。この場合、水添率は、水添触媒の量、水
添反応時の水素圧力、又は反応時間等を変えることによ
り任意に選定することができる。水添率は、不飽和部で
ある共役ジエンに基づく脂肪族二重結合の50%以上、
好ましくは80%以上、特に好ましくは95%以上であ
る。なお、脂肪族二重結合として主鎖、側鎖のいずれか
に存在するがランダムに水添されていてもよく、側鎖が
優先されて水添されていてもよく、主鎖が優先されて水
添されていても良い。上記水添触媒として通常は、元素
周期表Ib、IVb、Vb、VIb、VIIb、VII
I族金属のいずれかを含む化合物、例えば、Ti、V、
Co、Ni、Zr、Ru、Rh、Pd、Hf、Re、P
t原子を含む化合物を用いることができる。上記水添触
媒として具体的には、例えば、Ti、Zr、Hf、C
o、Ni、Pd、Pt、Ru、Rh、Re等のメタロセ
ン系化合物、Pd、Ni、Pt、Rh、Ru等の金属を
カーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等の担体に担
持させた担持型不均一系触媒、Ni、Co等の金属元素
の有機塩又はアセチルアセトン塩と有機アルミニウム等
の還元剤とを組み合わせた均一系チーグラー型触媒、R
u、Rh等の有機金属化合物又は錯体、及び水素を吸蔵
させたフラーレンやカーボンナノチューブ等が挙げられ
る。この中で、Ti、Zr、Hf、Co、Niのいずれ
かを含むメタロセン化合物は、不活性有機溶媒中、均一
系で水添反応できる点で好ましい。更に、Ti,Zr,
Hfのいずれかを含むメタロセン化合物が好ましい。特
にチタノセン化合物とアルキルリチウムとを反応させた
水添触媒は安価で工業的に特に有用な触媒であるので好
ましい。具体的な例として、例えば、特開平1−275
605号公報、特開平5−271326号公報、特開平
5−271325号公報、特開平5−222115号公
報、特開平11−292924号公報、特開2000−
37632号公報、特開昭59−133203号公報、
特開昭63−5401号公報、特開昭62−21840
3号公報、特開平7−90017号公報、特公昭43−
19960号公報、特公昭47−40473号公報に記
載の水添触媒が挙げられる。尚、上記水添触媒は1種の
み用いてもよく、又は2種以上を併用することもでき
る。本発明では、水添後、必要に応じて触媒の残渣を除
去し、又はフェノール系又はアミン系の老化防止剤を添
加し、その後、水添変性重合体溶液から水添変性重合体
を単離する。水添変性重合体の単離は、例えば、水添変
性重合体溶液にアセトン又はアルコール等を加えて沈殿
させる方法、水添変性重合体溶液を熱湯中に撹拌下投入
し、溶媒を蒸留除去する方法等により行うことができ
る。本発明のアルコキシシリル基及び/又はアミノ基を
有する変性水添共役ジエン系重合体の分子量は特に限定
されないが、GPC法におけるポリスチレン換算による
重量平均分子量で3万〜200万、好ましくは4万〜1
00万、更に好ましくは5万〜50万である。
配合量は、1〜99重量%であり、好ましくは、10〜
90重量%、さらに好ましくは、20〜80重量%であ
る。1重量%未満であると、本発明の組成物の引張伸び
及び柔軟性が低下し、99重量%を超えると、機械的強
度、耐熱性が低下する。
という場合がある)としては、水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム、塩基性炭酸マ
グネシウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト、水酸化
カルシウム、水酸化バリウム、酸化錫の水和物、硼砂等
の無機金属化合物の水和物等を挙げることができる。中
でも、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムが好ま
しい。
を、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸等の脂肪
酸又はその金属塩;パラフィン、ワックス、ポリエチレ
ンワックス、又はそれらの変性物;有機ボラン、有機チ
タネート等の有機金属化合物;シランカップリング剤等
で表面処理をしたものであってもよい。中でも、シラン
カップリング剤で表面処理をしたものは、引張強度の改
良効果が著しいので好ましい。
は水酸化アルミニウムを用いる場合は、結晶がよく成長
し、かつ凝集の少ないものが好ましい。BET比表面積
は20m2/g以下、特に好ましくは3〜10m2/g
の範囲にあり、かつ平均2次粒子径が0.2〜5μm、
特に好ましくは0.5〜3μmの範囲にある水酸化マグ
ネシウム又は水酸化アルミニウムである。水酸化マグネ
シウム又は水酸化アルミニウムは上記特性を充足するも
のであれば、合成品、天然品のいずれでもよい。水酸化
マグネシウムの合成品は塩化マグネシウム又は硝酸マグ
ネシウムとアンモニア又は水酸化カリウムとが十分接触
できる条件下で水性媒体中で接触せしめた後、加圧下で
加熱することにより得られる。シランカップリング剤の
水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムに対する添
加量は、0.1〜3重量%、好ましくは0.3〜1重量
%である。上記範囲の下限より少ないときには、水酸化
マグネシウム又は水酸化アルミニウムの凝集力が強く、
組成物への分散性が劣ることとなり易い。上記範囲の上
限を超えても分散性がさらに向上することはなく、経済
的に好ましくない。シランカップリング剤による水酸化
マグネシウム又は水酸化アルミニウムの表面処理方法と
しては、公知の方法、すなわち乾式法または湿式スラリ
ー法を用いることができる。均一処理という点で湿式ス
ラリー法がより好ましい。また、シランカップリング剤
をその水溶液中で加水分解させたもので水酸化マグネシ
ウム又は水酸化アルミニウムの表面処理をするため、通
常の水に可溶性のものが好ましい。シランカップリング
剤の種類によっては、酢酸等でpHを約4程度まで下げ
なければ加水分解しないものもある。このようなシラン
カップリング剤を用いた場合には、表面処理の過程で酸
により水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウム表面
が侵食を受け、耐酸性の悪いものが生じたり、電線等に
用いた場合、被覆材の体積固有抵抗を下げるので好まし
くない。湿式スラリー法は水酸化マグネシウム又は水酸
化アルミニウムを水中に分散させ、高速攪拌下に、イオ
ン交換水に5重量%以下の濃度になるように溶解させた
シランカップリング剤を必要量徐徐に添加し、滴下終了
後、約15〜30分間高速攪拌を続ける。処理後のスラ
リーを濾別し、約120℃で乾燥する、または処理後の
スラリーをそのまま噴霧乾燥してもよい。高級脂肪酸又
はそのアルカリ金属塩で表面処理する場合には、水酸化
マグネシウム又は水酸化アルミニウム中に、熱または溶
剤で溶かした高級脂肪酸又はそのアルカリ金属塩を噴霧
し、ヘンシェルミキサー等を用いて乾式法で表面処理す
ることができる。水酸化マグネシウム又は水酸化アルミ
ニウムに対する高級脂肪酸又はそのアルカリ金属塩の添
加量は、BET法による比表面積の10〜80%、好ま
しくは15〜50%被覆できる量でよい。高級脂肪酸お
よびそのアルカリ金属塩としては、ステアリン酸、オレ
イン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、アラキジン酸およ
びそれらのナトリウム塩、カリウム塩などが用いられ
る。
難燃効果を高めるために、必要に応じて、ポリ燐酸アン
モニウム系難燃剤、燐酸エステル等の燐系難燃剤、シリ
コーン化合物;石英硝子等を用いてもよく、また難燃助
剤として、水ガラス、フリット等を用いてもよく、さら
に、ドリップ防止のため窒化珪素短繊維等を用いてもよ
い。
成分と(ロ)成分との合計量100重量部に対し、5重
量部以上、好ましくは、25重量部以上、さらに好まし
くは、50重量部以上である。5重量部未満であると、
十分な難燃性を有する組成物が得られない。上限は50
0重量部以下、好ましくは、300重量部以下である。
/又はエチレン−(メタ)アクリル酸エステル系共重合
体 本発明の重合体組成物中の重合体成分として、重合体成
分(M)に加え、エチレン−酢酸ビニル系共重合体及び
/又はエチレン−(メタ)アクリル酸エステル系共重合
体(以下「(ニ)成分」という場合がある)を併用する
ことができる。かかる共重合体の具体例としては、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピオン酸ビ
ニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレ
ン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸
エチル共重合体、エチレン−アクリル酸イソプロピル共
重合体、エチレン−アクリル酸n−ブチル共重合体、エ
チレン−メタクリル酸イソブチル共重合体、エチレン−
アクリル酸2−エチルヘキシル共重合体、エチレン−メ
タクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エ
チル共重合体、エチレン−メタクリル酸イソブチル共重
合体、エチレン−アクリル酸エチル−無水マレイン酸共
重合体などが挙げられる。
合計量100重量部に対して、0〜99重量部以下、好
ましくは1〜90重量部、さらに好ましくは2〜50重
量部である。(ニ)成分が99重量部を越えて配合され
た場合、柔軟性が低下する。
以下の組み合わせが特に好ましい。 :上記(イ)オレフィン系重合体がポリプロピレンの
場合、上記(ロ)変性水添共役ジエン系重合体が、上記
(C)のビニル結合含量が60重量%以上90重量%以
下である重合体ブロックを少なくとも1以上有する重合
体。 :上記(イ)オレフィン系重合体がポリエチレンの場
合、上記(ロ)変性水添共役ジエン系重合体が、上記
(B)の重合体ブロックを少なくとも1以上有する重合
体。 :上記(イ)オレフィン系重合体がポリプロピレンと
ポリエチレンを含む場合、上記(ロ)変性水添共役ジエ
ン系重合体が上記(B)と上記(C)の重合体ブロック
を少なくともそれぞれ1以上有する重合体。 :上記(イ)オレフィン系重合体がポリプロピレンの
場合、上記(ニ)がエチレン−酢酸ビニル共重合体及び
/又はエチレン−(メタ)アクリル酸エステル系共重合
体であり、上記(ロ)変性水添共役ジエン系重合体が上
記(B)と上記(C)を少なくともそれぞれ1以上有す
る重合体。
従来公知の方法により、硫黄架橋、過酸化物架橋、電子
線架橋、紫外線架橋、放射線架橋、金属イオン架橋、シ
ラン架橋、樹脂架橋等によって架橋されたものであって
もよい。
く、公知の方法を用いることができる。例えば、各種押
出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等の公知
の混練機、及びそれらを組み合わせた混練機により溶融
混練する方法、また射出成形機でドライブレンドする方
法等を挙げることができる。
(ロ)、(ハ)又は、(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)
の各成分を一括して混合してもよく、任意の成分、たと
えば(ロ)と(ハ)をあらかじめ予備混合したのち、残
りの成分を混合してもよい。
法、例えば、押出成形、射出成形、二色射出成形、サン
ドイッチ成形、中空成形、圧縮成形、真空成形、回転成
形、パウダースラッシュ成形、蒸気発泡成形、積層成
形、カレンダー成形、ブロー成形等によって、実用上有
用な成形品に加工することができる。また、必要に応じ
て、発泡、粉末、延伸、接着、印刷、塗装、メッキ等の
加工を施してもよい。
各種添加剤、例えば、老化防止剤、熱安定剤、耐候剤、
金属不活性剤、紫外線吸収剤、光安定剤、銅害防止剤等
の安定剤;防菌・防かび剤;分散剤;軟化剤;可塑剤;
発泡剤;発泡助剤;酸化チタン、カーボンブラック等の
着色剤;フェライト等の金属粉末;ガラス繊維;金属繊
維等の無機繊維;炭素繊維、アラミド繊維等の有機繊
維;複合繊維、チタン酸カリウムウィスカー等の無機ウ
ィスカー;ガラスビーズ、ガラスバルーン、ガラスフレ
ーク、アスベスト、マイカ、炭酸カルシウム、タルク、
シリカ、ケイ酸カルシウム、ハイドロタルサイト、カオ
リン、けい藻土、グラファイト、軽石、エボ粉、コット
ンフロック、コルク粉、硫酸バリウム、フッ素樹脂、ポ
リマービーズ等の充填剤又はこれらの混合物;ポリオレ
フィンワックス、セルロースパウダー、ゴム粉等の充填
剤;低分子量ポリマー等を配合してもよい。また、本発
明の目的の達成を損なわない程度にゴム質重合体、熱可
塑性樹脂などを適宜配合してもよい。
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制
限を受けるものではない。なお、実施例、比較例中の部
及び%は、特に断らない限り重量基準である。 (1)変性水添共役ジエン系重合体の製造 以下に記載の1)〜7)の方法により、変性水添共役ジ
エン系重合体を製造した。尚各種の測定は下記の方法に
拠った。
合)含量 赤外吸収スペクトル法(モレロ法)によって求めた。 結合スチレン含量 赤外吸収スペクトル法により、検量線を作成し求めた。 重量平均分子量 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)
(東ソー社製、HLC−8120)を用いてポリスチレ
ン換算で求めた。 アルコキシシリル基含量(mmol/g) 赤外吸収スペクトルにより、変性剤(a)に存在するS
i−OC6H5結合に起因する1,250cm−1付近
の吸収量により作成した検量線から定量した。また、変
性剤に存在するアルコキシシリル基がSi−OCH3、
Si−OC2H5、Si−OC(CH3)2(C
2H5)結合の場合は、1100cm−1付近の吸収量
により作成した検量線から定量した。但し、定量された
値をGPC法で得られたポリスチレン換算数平均分子量
Mnと、アルコキシシリル基の分子量で除して、アルコ
キシシリル基のモル数とした。 アミノ基含量(mmol/g) Analy.Chem.564頁(1952)記載のア
ミン滴定法による定量により求めた。即ち、水添変性重
合体を精製後、有機溶剤に溶解し、指示薬としてメチル
バイオレットを用い、溶液の色が紫から水色に変化する
までHClO4/CH3COOHを滴定することにより
求めた。 共役ジエンの水添率 四塩化炭素を溶媒に、270MHz、1H−NMRスペ
クトルから算出した。
〜(ロ−6)の製造 窒素置換された内容積10リットルの反応容器に、シク
ロヘキサン5000g、スチレン150g、テトラヒド
ロフラン150g、及びn−ブチルリチウム0.9gを
加え、重合開始温度50℃にて1段目重合し、反応完結
後、温度を20℃として1,3−ブタジエン690gを
添加して断熱にて2段目重合した。30分後、スチレン
150gを添加し3段目重合し、反応完結後、1,3−
ブタジエン10gを添加してさらに4段目重合を行っ
た。一部取り出したこのブロック重合体はビニル結合を
80%含有し、GPCで測定した重量平均分子量は約1
1万であった。そして、この系内にメチルトリフェノキ
シシラン3.93gを加え、30分反応させた。反応
後、反応溶液を70℃にし、ビス(η5−シクロペンタ
ジエニル)チタニウム(テトラヒドロフルフリルオキ
シ)クロライド0.4g及びn−ブチルリチウム0.1
5gを加え、水素圧1.0MPaで60分反応させた。
反応後、反応液を常温、常圧に戻して反応容器より抜き
出し、水中に撹拌投入して溶媒を水蒸気蒸留除去するこ
とによって重合体(ロ−1)を得た。得られた重合体
(ロ−1)の水添率は97%、重量平均分子量は約12
万、アルコキシシリル基含量は0.0161mmol/
gであった。重合体(ロ−1)に準じて、表1に示すよ
うなアルコキシシリル基を有する変性水添共役ジエン重
合体になるように変性剤種類、単量体量などを変化させ
て重合体(ロ−2)〜(ロ−6)を得た。尚、表1に記
載する重合体の構造Aは「スチレン重合体ブロック」、
Cは「ビニル結合含量が25重量%以上90重量%以下
のブタジエン重合体ブロック」を示す。また、重合体
(ヒ−1)は、メチルトリフェノキシシランを使用しな
い以外は重合体(ロ−1)に準じて重合して得た未変性
水添共役ジエン重合体である。
7)〜(ロ−9)の製造 窒素置換された内容積10リットルの反応容器に、シク
ロヘキサン5000g、ブタジエン300g、テトラヒ
ドロフラン0.25g、及びn−ブチルリチウム0.9
gを加え、重合開始温度70℃にて1段目重合し、反応
完結後、一部取り出したこのブロック重合体のビニル結
合は10%であった。その後、温度を20℃としてテト
ラヒドロフラン75g添加後、1,3−ブタジエン70
0gを添加して断熱にて2段目重合した。一部取り出し
たこのブロック重合体の2段目のビニル結合は80%含
有し、GPCで測定した重量平均分子量は約14万であ
った。そして、この系内にメチルトリフェノキシシラン
2.1gを加え、30分反応させた。反応後、反応溶液
を70℃にし、ビス(η5−シクロペンタジエニル)チ
タニウム(フルフリルオキシ)クロライド0.4g及び
n−ブチルリチウム0.15gを加え、水素圧1.0M
Paで60分反応させた。反応後、常温、常圧に戻して
反応容器より抜き出し、水中に撹拌投入して溶媒を水蒸
気蒸留除去することによって、重合体(ロ−7)を得
た。得られた重合体(ロ−7)の水添率は95%、重量
平均分子量は約27万、アルコキシシリル基含量は0.
003mmol/gであった。重合体(ロ−7)に準じ
て、表2に示すようなアルコキシシリル基を有する変性
水添共役ジエン系重合体になるように変性剤種類、単量
体量などを変化させて重合体(ロ−8)および(ロ−
9)を得た。尚、重合体(ヒ−2)は、メチルトリフェ
ノキシシランを使用しない以外は重合体(ロ−7)に準
じて重合して得た未変性水添共役ジエン重合体である。
0)および(ロ−11)の製造 窒素置換された内容積10リットルの反応容器に、シク
ロヘキサン5000g、ブタジエン150g、テトラヒ
ドロフラン0.25g、及びn−ブチルリチウム0.9
5gを加え、重合開始温度70℃にて1段目重合し反応
完結後、一部取り出したこのブロック重合体のビニル結
合は10%であった温度を20℃としてテトラヒドロフ
ラン25g添加後、1,3−ブタジエン690gを添加
して断熱にて2段目重合した。30分後、スチレン15
0gを添加し3段目重合し、反応完結後、1,3−ブタ
ジエン10gを添加してさらに4段目重合を行った。一
部取り出したこのブロック重合体はビニル結合を65%
含有し、GPCで測定した重量平均分子量は約12万で
あった。そして、この系内にメチルトリフェノキシシラ
ン4.03gを加え、30分反応させた。反応後、反応
溶液を70℃にし、ビス(η5−シクロペンタジエニ
ル)チタニウム(テトラヒドロフルフリルオキシ)クロ
ライド0.4g及びn−ブチルリチウム0.15gを加
え、水素圧1.0MPaで60分反応させた。反応後、
反応液を常温、常圧に戻して反応容器より抜き出し、水
中に撹拌投入して溶媒を水蒸気蒸留除去することによっ
て、重合体(ロ−10)を得た。得られた重合体(ロ−
10)の水添率は95%、重量平均分子量は約13万、
アルコキシシリル基含量は0.0148mmol/gで
あった。重合体(ロ−10)に準じて、表2に示すよう
なアルコキシシリル基を有する変性水添共役ジエン系重
合体になるように変性剤種類、単量体量などを変化させ
て重合体(ロ−11)を得た。尚、表2に記載する重合
体の構造Aは「スチレン重合体ブロック」、Bは「ビニ
ル結合含量が25重量%未満のブタジエン重合体ブロッ
ク」、Cは「ビニル結合含量が25重量%以上90重量
%以下のブタジエン重合体ブロック」を示す。また、重
合体(ヒ−3)は、メチルトリフェノキシシランを使用
しない以外は重合体(ロ−10)に準じて重合して得た
未変性水添共役ジエン重合体である。
12)の製造 窒素置換された内容積10リットルの反応容器に、シク
ロヘキサン5000g、テトラヒドロフラン150g、
スチレン400g、及び3−リチオ−1−N,N−ビス
(トリメチルシリル)アミノプロパンを2.88gを加
え、重合開始温度50℃にて重合した。反応完結後、温
度を20℃として1,3−ブタジエン500gを添加し
て断熱重合した。30分後、スチレン100gを添加
し、さらに重合を行った。そして、反応溶液を80℃以
上にして系内に水素を導入した。次いで、ビス(η5−
シクロペンタジエニル)チタニウム(テトラヒドロフル
フリルオキシ)クロライド0.32g、テトラクロロシ
ラン0.39gを加え、水素圧1.0MPaを保つよう
にして1時間反応させた。反応後、反応溶液を常温、常
圧に戻して反応容器より抜き出し、次いで、反応溶液を
水中に撹拌投入して溶媒を水蒸気蒸留除去することによ
って、重合体(ロ−12)を得た。得られた重合体(ロ
−12)の水添率は98%、重量平均分子量は約10
万、アミノ基含量は0.0095mmol/gであっ
た。
13)の製造 窒素置換された内容積10リットルの反応容器に、シク
ロヘキサン5000g、テトラヒドロフラン150g、
スチレン100g、及び2,2,5,5−テトラメチル
−1−(3−リチオプロピル)−1−アザ−2,5−ジ
シラシクロペンタンを2.89gを加え、重合開始温度
50℃にて重合した。反応完結後、温度を20℃として
1,3−ブタジエン850gを添加して断熱重合した。
30分後、スチレン50gを添加し、さらに重合を行っ
た。そして、反応溶液を80℃以上にして系内に水素を
導入した。次いで、ビス(η5−シクロペンタジエニ
ル)チタニウム(フルフリルオキシ)クロライド0.5
5g及びテトラクロロシラン0.39gを加え、水素圧
1.0MPaを保つようにして1時間反応させた。反応
後、反応溶液を常温、常圧に戻して反応容器より抜き出
し、次いで、反応溶液を水中に撹拌投入して溶媒を水蒸
気蒸留除去することによって、重合体(ロ−13)を得
た。得られた重合体(ロ−13)の水添率は97%、重
量平均分子量は約12万、アミノ基含量は0.0083
mmol/gであった。
14)の製造 重合開始剤にn−BuLiを用いて、表3の(ロ−1
4)に示す水添前共重合体構造になるように重合開始剤
の量、単量体種類、単量体量、重合温度、重合時間等を
変化させて、上記(1)の製法に準じ重合体を得た。そ
して、該重合体の活性点にP−{2−[N,N−ビス
(トリメチルシリル)アミノ]エチル}スチレン7.4
gを加え、30分反応させた。そして、反応溶液を80
℃以上にして系内に水素を導入した。次いで、ジクロロ
トリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム2.97
gを加え、水素圧2.0MPaを保つようにして1時間
反応させた。反応後、反応溶液を常温、常圧に戻して反
応容器より抜き出し、次いで、反応溶液を水中に撹拌投
入して溶媒を水蒸気蒸留除去することによって、重合体
(ロ−14)を得た。得られた重合体(ロ−14)の水
添率は99%、重量平均分子量は約12万、アミノ基含
量は0.045mmol/gであった。
15)の製造 重合開始剤にn−BuLiを用いて、表3の(ロ−1
5)に示す水添前共重合体構造になるように重合開始剤
の量、単量体種類、単量体量、重合温度、重合時間等を
変化させて、上記(1)の製法に準じ重合体を得た。次
いで、該重合体の活性点にN−ベンジリデンエチルアミ
ン1.56gを加え、30分反応させた。そして、反応
溶液を80℃以上にして系内に水素を導入した。次い
で、Pd−BaSO42.60gを加え、水素圧2.0
MPaを保つようにして1時間反応させた。反応後、反
応溶液を常温、常圧に戻して反応容器より抜き出し、次
いで、反応溶液を水中に撹拌投入して溶媒を水蒸気蒸留
除去することによって、重合体(ロ−15)を得た。得
られた重合体(ロ−15)の水添率は98%、重量平均
分子量は約13万、アミノ基含量は0.007mmol
/gであった。
通りである。 (イ)オレフィン系重合体 (イ−1):ポリプロピレン[チッソ社製、商品名:K
8017] (イー2):ポリエチレン[日本ポリケム社製、商品
名:ZF33] (ロ)変性水添共役ジエン系重合体 表1〜表3に示す構造を有する水添共役ジエン系重合体
(ロ−1)〜(ロ−15) 尚、MAH−SEBSは無水マレイン酸変性スチレン−
エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体[旭化
成社製、商品名:タフテックM−1913] (ハ)無機系難燃剤 (ハ−1):高級脂肪酸で表面処理された水酸化マグネ
シム[協和化学社製、商品名:キスマ5A] (ハ−2):シランカップリング剤で処理された水酸化
マグネシム[協和化学社製、商品名:キスマ5J] (ハ−3):シランカップリング剤で処理された水酸化
マグネシム[協和化学社製、商品名:キスマ5PH] (ハ−4):高級脂肪酸で表面処理された水酸化マグネ
シム[神島化学社製、商品名:N−1] (ハ−5):高級脂肪酸で表面処理された水酸化マグネ
シム[神島化学社製、商品名:N−4] (ニ)エチレン−酢酸ビニル共重合体 (ニ−1):[三井デュポンケミカル社製、商品名:エ
バフレックス460]
号ダンベルにて引張試験を行い測定した。引張強さ15
MPa以上、引張伸び150%以上を合格とした。 硬度(ショア D) 柔軟性の指標としてJIS−K6253に準拠して測定
した。ショア D硬度70以下を合格とした。 絶縁抵抗 プレスシートを70℃の温水に10日間浸積した後に、
温水から取り出し、プレスシート表面の水を拭き取った
のち体積固有抵抗を測定し、1×1013Ω・cm以上
を合格とした。 加熱巻付 4mmの円筒に長さ20cm、幅5mmのシートを6回
以上巻き付け、120℃、120hr後、ひび、割れが
生じなかったものを合格とした。 低温巻付 4mmの円筒に長さ20cm、幅5mmのシートを6回
以上巻き付け、−10℃、24時間後、ひび、白化、割
れが生じなかったものを合格とした。 加熱変形 JIS C3005に従って、プレス成形品にて測定し
た。厚さの減少率が50%以下を合格とした。 難燃性 JIS C3005に従って、傾斜試験にて測定した。
60秒以内に自然に消えたものを合格とした。
て(ロ−1)を30部、及び(ハ)成分として(ハ−
1)を100部、とを200℃に設定したシリンダー径
45mm、L/D=32の二軸押出機(池貝社製)を用
いて200rpmで溶融混練りした後、ペレット化物と
し、このペレット化物を用いて2mm厚のプレス成形に
て、200℃で2mm厚の物性評価用の試験片を作製し
た。上記記載の方法により物性評価を行った。結果を表
4に示す。
片を作製し、物性評価を行った。結果を以下の表4〜表
6に示す。
施例1〜25では、引張破断強度が15MPa以上、引
張破断伸度が150%以上、体積固有抵抗値が1×10
13以上、巻き付けテストで合格、加熱変形で合格、難
燃性で合格であり、物性のバランスの取れた重合体組成
物であることが判る。これに対し、本発明の変性水添共
役ジエン系重合体ではない未変性水添重合体を用いた比
較例1〜3では、引張破断強度、耐熱性、耐絶縁性に劣
るなど、物性のバランスの取れていない重合体組成物で
あることが判る。また、無水マレイン酸変性水添共役ジ
エン系重合体を用いた比較例4では、引張破断伸び、柔
軟性、低温巻付性に劣るなど、物性のバランスの取れて
いない重合体組成物であることが判る。
難燃性に優れるとともに、燃焼した場合であってもハロ
ゲンガス等の有毒ガスの発生がなく、また、リンや鉛等
の環境汚染物質を含有することがなく、引張強さ、引張
伸び、耐熱性、低温特性、耐絶縁性及び柔軟性等の諸物
性のバランスに優れ、各種電気・電子機器、屋内配線、
屋外配線用に使用される絶縁電線、絶縁チューブ、絶縁
テープ、電線被覆、絶縁ケーブル、絶縁保護カバー、ケ
ーブル保護カバー、電線保護カバー等の用途に有用な難
燃性重合体組成物を提供することができる。
Claims (9)
- 【請求項1】(イ)オレフィン系重合体1〜99重量部
と、(ロ)アルコキシシリル基及び/又はアミノ基を有
する変性水添共役ジエン系重合体99〜1重量部(ただ
し、(イ)+(ロ)=100重量部)、および(ハ)無
機系難燃剤を5〜500重量部含有することを特徴とす
る重合体組成物。 - 【請求項2】上記(ロ)変性水添共役ジエン系重合体
が、次に示す方法(a)〜(d)で製造された重合体の
いずれかであることを特徴とする請求項1に記載の重合
体組成物。 (a)共役ジエン又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物
を有機アルカリ金属化合物の存在下で重合し、得られた
共役ジエン系重合体にアルコキシシラン化合物を反応さ
せた変性重合体とし、その後、該変性重合体を水素添加
することにより製造された重合体。 (b)共役ジエン又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物
を、アミノ基を有する有機アルカリ金属化合物の存在下
で重合し、その後、該重合体を水素添加することにより
製造された重合体。 (c)共役ジエンとアミノ基を有する不飽和単量体又は
これらと芳香族ビニル化合物とを有機アルカリ金属化合
物の存在下で重合し、その後、該変性重合体を水素添加
することにより製造された重合体。 (d)共役ジエン又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物
を有機アルカリ金属化合物の存在下で重合し、得られた
共役ジエン系重合体に下記一般式(1)で表される化合
物を反応させた変性重合体とし、その後、該重合体を水
素添加することにより製造された重合体。 R1R2C=N−Y・・・・(1) [上記一般式(1)中、R1及びR2はそれぞれ独立に
水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜2
0のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基又は炭
素数1〜100のオルガノシロキシ基である。また、Y
は水素原子、炭素数3〜18のトリアルキルシリル基、
炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリー
ル基、炭素数7〜20のアラルキル基又は炭素数1〜1
00のオルガノシロキシ基である。] - 【請求項3】上記(ロ)変性水添共役ジエン系重合体の
アルコキシシリル基及びアミノ基の含有量が0.000
1〜5mmol/gである請求項1〜2に記載の重合体
組成物。 - 【請求項4】上記(ロ)変性水添共役ジエン系重合体の
不飽和部である共役ジエンに基づく脂肪族二重結合の5
0%以上が飽和された請求項1〜3に記載の重合体組成
物。 - 【請求項5】上記(ロ)変性水添共役ジエン系重合体
が、下記(A)〜(D)の重合体ブロックの中から選ば
れた2以上の重合体ブロックを含むブロック共重合体で
ある請求項1〜4に記載の重合体組成物。 (A)芳香族ビニル化合物が80重量%以上である芳香
族ビニル化合物重合体ブロック (B)ビニル結合含量が25重量%未満の共役ジエン重
合体ブロック (C)ビニル結合含量が25重量%以上90重量%以下
の共役ジエン重合体ブロック (D)芳香族ビニル化合物と共役ジエンとのランダム共
重合体ブロック - 【請求項6】上記(ハ)無機系難燃剤が、水酸化マグネ
シウム及び水酸化アルミニウム又はそのいずれかからな
るものである請求項1〜5に記載の重合体組成物。 - 【請求項7】請求項1〜6の重合体組成物において、
(ニ)エチレン−酢酸ビニル系共重合体及び/又はエチ
レン−(メタ)アクリル酸エステル系共重合体が、上記
(イ)オレフィン系重合体と上記(ロ)変性水添共役ジ
エン系重合体との合計量(但し(イ)+(ロ)+(ニ)
=100重量%)のうち、99重量%以下で含有する重
合体組成物。 - 【請求項8】電線被覆用であることを特徴とする請求項
1〜7のいずれかに記載の重合体組成物。 - 【請求項9】請求項8の重合体組成物で形成された電線
被覆材。
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