JP2003277575A - 熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents
熱可塑性エラストマー組成物Info
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Abstract
れ、柔軟性に富み、耐熱変形性、耐油性、透明性、成形
加工性に優れた熱可塑性エラストマー組成物の提供。 【解決手段】 (a)芳香族ビニル化合物を主体とする
重合体ブロックAの少なくとも2個と、共役ジエン化合
物を主体とする重合体ブロックBの少なくとも1個とか
らなるブロック共重合体の共役ジエンブロックの90%
以上の水添物(a−1)と90%未満水添物(a−2)
を、(a−1)/(a−2)が10〜95/5〜90
(重量%)の割合で混合したエラストマー100重量部
に対して、(b)ゴム用軟化剤5〜300重量部、及び
(c)有機過酸化物0.01〜3重量部を含有する組成
物を溶融混練して得られる熱可塑性エラストマー組成
物。
Description
マー組成物及びそれを用いた成形材に関し、特に、柔軟
性に富み、耐熱変形性、耐油性、透明性、成形加工性に
優れる熱可塑性エラストマー組成物及びそれを用いた成
形材に関する。
て、加硫工程を必要とせず、熱可塑性樹脂と同様な成形
加工性及びリサイクルが可能な熱可塑性エラストマー
が、自動車部品、家電部品、電線被覆、医療用部品、履
物、雑貨等の分野で多用されている。
ニル化合物−共役ジエン化合物のブロック共重合体であ
るスチレン−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)など
のポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、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。
ラストマー中のスチレンと共役ジエンのブロック共重合
体の分子内二重結合を水素添加したエラストマー組成物
は、耐熱老化性(熱安定性)および耐候性を向上させた
エラストマーとして、更に広く多用されている。
共重合体を用いた熱可塑性エラストマー組成物は、未だ
ゴム的特性、例えば、耐油性、加熱加圧変形率(圧縮永
久歪み)や高温時のゴム弾性に問題があり、この点を改
良するものとして、上記ブロック共重合体の水素添加誘
導体を含む組成物を架橋させて得られる架橋体が提案さ
れている(例えば、特開昭59−6236号公報、特開
昭63−57662号公報、特公平3−49927号公
報、特公平3−11291号公報及び特公平6−136
28号公報)。
水添ブロック共重合体の架橋組成物は、高温時、特に1
00℃における圧縮永久歪みが未だに不十分であり、機
械強度が低下し易いという問題があり、従来加硫ゴム用
途で要求されている性能レベルに到達していないのが現
状である。また押出成形では高温時の溶融張力が低いた
めに形状保持性が悪化し、射出成形では成形サイクルが
長くなるなど、成形加工面の問題点も多い。
性のバランスが悪く、チューブ・ホースやフィルム・シ
ート分野では使用が限定されるという欠点を有してい
た。
開示されている水添ブロック共重合体にα−メチルスチ
レンとスチレンの共重合体(例えば、理化ハーキュレス
(株)製 クリスタレックス)や結晶性樹脂を微量添加
して耐熱性・耐油性・透明性・成形加工性のバランスを
調整した熱可塑性エラストマーがあるが、架橋がなされ
ていなかったり、あるいは不十分であるために耐熱性・
耐油性が未だ不十分であった。
問題点に鑑み、特に、柔軟性に富み、耐熱変形性、耐油
性、透明性、成形加工性に優れた熱可塑性エラストマー
組成物を提供することにある。
的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、水添率の異なる
2種類の水添ブロック共重合体の特定割合の混合物にゴ
ム用軟化材、有機過酸化物を配合し、加熱処理すること
により、柔軟性に富み、耐熱変形性、耐油性、透明性、
成形加工性に優れた熱可塑性エラストマー組成物が得ら
れることを見出し、本発明を完成した。
(a−1)芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロ
ックAの少なくとも2個と、共役ジエン化合物を主体と
する重合体ブロックBの少なくとも1個とからなるブロ
ック共重合体の共役ジエンブロックを90%以上水素添
加して得られる水添ブロック共重合体10〜95重量%
と(a−2)芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブ
ロックAの少なくとも2個と、共役ジエン化合物を主体
とする重合体ブロックBの少なくとも1個とからなるブ
ロック共重合体の共役ジエンブロックを90%未満水素
添加して得られる水添ブロック共重合体5〜90重量%
とからなるエラストマー100重量部に対して、(b)
ゴム用軟化剤5〜300重量部、及び(c)有機過酸化
物0.01〜3重量部を含有する組成物を溶融混練して
得られる熱可塑性エラストマー組成物である。
水添ブロック共重合体のポリスチレン換算の数平均分子
量が100,000〜400,000の範囲であり、
(a−2)水添ブロック共重合体のポリスチレン換算の
数平均分子量が10,000〜200,000の範囲で
あることを特徴とする第1の発明に記載の熱可塑性エラ
ストマー組成物である。
テル系架橋助剤0.02〜10重量部を更に含有するこ
とを特徴とする第1又は2の発明に記載の熱可塑性エラ
ストマー組成物である。
オキサイド分解型オレフィン系樹脂1〜25重量部を更
に含有することを特徴とする第1〜3のいずれかの発明
に記載の熱可塑性エラストマー組成物である。
点が80〜170℃、および溶融粘度が10ポイズにな
る温度が120〜250℃である石油系炭化水素樹脂1
〜30重量部を更に含有することを特徴とする第1〜4
のいずれかの発明に記載の熱可塑性エラストマー組成物
である。
いずれかの発明に記載の熱可塑性エラストマー組成物か
らなることを特徴とするホース材、チューブ材、グリッ
プ材、フィルム材、シート材または表皮材である。
法、用途について以下に詳細に説明する。
分 (1)エラストマー(a) 本発明の熱可塑性エラストマー組成物で用いるエラスト
マー(a)成分は、次の(a−1)高水添率水添ブロッ
ク共重合体と(a−2)低水添率水添ブロック共重合体
の混合物からなるエラストマーである。
共重合体(a−1)成分は、芳香族ビニル化合物を主体
とする重合体ブロックAの少なくとも2個と、共役ジエ
ン化合物を主体とする重合体ブロックBの少なくとも1
個とからなるブロック共重合体の共役ジエンブロックに
おける共役ジエンに由来する脂肪族二重結合部分を90
%以上水素添加した高水添率水素添加物である。例え
ば、A−B−A、B−A−B−A、A−B−A−B−A
等の構造を有する芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合
物ブロック共重合体の共役ジエンブロックを水添率90
%以上水添して得られる水添ブロック共重合体を挙げる
ことができる。
ロックAは、好ましくは、芳香族ビニル化合物のみから
なるか、または芳香族ビニル化合物50重量%以上、好
ましくは、70重量%以上と水素添加された共役ジエン
化合物との共重合体ブロックである。
する重合体ブロックBは、好ましくは、水素添加された
共役ジエン化合物のみからなるか、または、水素添加さ
れた共役ジエン化合物50重量%以上、好ましくは、7
0重量%以上と芳香族ビニル化合物との共重合体ブロッ
クである。
合物を5〜60重量%、好ましくは、20〜50重量%
含む。
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ブチルスチレン等のうち
から1種又は2種以上を選択でき、なかでもスチレンが
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−ブタジエン等のうちから1種又は
2種以上が選ばれ、なかでもブタジエン、イソプレン及
びこれらの組合せが好ましい。
とする重合体ブロックA、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、分子鎖中の共役ジエン化
合物又は芳香族ビニル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又
は減少するもの)、一部ブロック状又はこれらの任意の
組合せでなっていてもよい。芳香族ビニル化合物を主体
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がそれぞれ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。
法、例えば、特公昭40−23798号公報に記載され
た方法により、リチウム触媒又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、水添ブロック共重合体は、上記ブロック共重合体を
公知の方法で水素化して得られる。水素化は、主に共役
ジエンブロックの共役ジエンに由来する脂肪族二重結合
を水素化するもので、その水添率は、90%以上である
必要がある。水添率が90%未満であると柔軟性や透明
性が悪化する傾向にある。
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、そのミクロ構造は、任意であり、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
レンの好ましくは70〜100重量%が1,4−ミクロ
構造を有しているのが好ましい。
チレン換算の数平均分子量(Mn)は、30,000〜
500,000、好ましくは100,000〜400,
000、より好ましくは150,000〜350,00
0、更に好ましくは200,000〜350,000の
範囲であり、分子量分布(重量平均分子量(Mw)と数
平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn))は、好ましく
は5以下、より好ましくは2以下である。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。数平均分
子量(Mn)が前記下限値未満であると、耐熱性、耐傷
付き性、耐油性が低下する。一方、上限値を超えると、
流動性が悪くなり、射出成形ではショートショット、フ
ローマークなどの外観不良が成形品に発生する。また、
押出成形では、肌荒れ、目脂などの発生が顕著になる。
なお、本発明における分子量はGPCにより、分子量が
既知であるポリスチレンを基準として求めた値である。
従って、該値は相対的な値であり、絶対値ではなく、更
に、基準サンプル、装置、データ処理方法等GPCの各
条件により±30%程度のばらつきが有り得る。
具体例としては、スチレン−エチレン・ブテン−スチレ
ン共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン・プロピ
レン−スチレン共重合体(SEPS)、スチレン−エチ
レン・エチレン・プロピレン−スチレン共重合体(SE
EPS)等を挙げることができる。
合体(a−2)成分は、芳香族ビニル化合物を主体とす
る重合体ブロックAの少なくとも2個と、共役ジエン化
合物を主体とする重合体ブロックBの少なくとも1個と
からなるブロック共重合体の共役ジエンブロックの共役
ジエンに由来する脂肪族二重結合部分を90%未満水素
化した低水添率水素化物である。例えば、A−B−A、
B−A−B−A、A−B−A−B−A等の構造を有する
芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物のブロック共重
合体の共役ジエンブロックを水素率90%未満水添して
得られる水添ブロック共重合体を挙げることができる。
ここで、重合体ブロックAは、40重量%以下が好まし
い。
ロックAは、芳香族ビニル化合物のみからなる重合体
か、芳香族ビニル化合物と50重量%未満の共役ジエン
化合物との共重合体であってもよい。また、共役ジエン
化合物を主体とする重合体ブロックBは、共役ジエン化
合物のみからなる重合体か、共役ジエン化合物と50重
量%未満の芳香族ビニル化合物の共重合体であってもよ
い。
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種以上が選択でき、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。
ックBにおけるミクロ構造は、任意に選ぶことができ
る。ブタジエンブロックにおいては、1,2−ミクロ構
造が下限は1%以上、好ましくは5%以上、更に好まし
くは10%以上、上限は95%以下、好ましくは80%
以下、更に好ましくは75%以下である。
ける共役ジエンブロックの共役ジエンに基づく脂肪族二
重結合の水添率は、90%未満であり、好ましくは80
%未満、更に好ましくは75%未満、特に好ましくは6
0%未満である。下限は、3%以上が好ましく、より好
ましくは5%以上、更に好ましくは7%以上、特に好ま
しくは9%以上である。また、水添後の1,2−ビニル
結合が0.5〜12%が好ましく、より好ましくは10
%未満、更に好ましくは5%以下、より更に好ましくは
3%以下である。水添率が90%を超えると、架橋効率
が低下し耐熱性や耐油性が低下する傾向にある。
(a−2)のポリスチレン換算の数平均分子量は、1
0,000〜500,000、好ましくは10,000
〜200,000、より好ましくは10,000〜15
0,000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)の比(Mw/Mn))
は、好ましくは10以下、更に好ましくは5以下、より
好ましくは2以下である。水添ブロック共重合体の分子
構造は、直鎖上、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。
あると、成形物の機械特性、耐熱性、耐傷付き性、耐油
性が低下する。一方、上限値を超えると、流動性が悪く
なり、射出成形ではショートショット、フローマークな
どの外観不良が成形品に発生する。また、押出成形で
は、肌荒れ、目脂などの発生が顕著になる。なお、本発
明における分子量はGPCにより、分子量が既知である
ポリスチレンを基準として求めた値である。従って、該
値は相対的な値であり、絶対値ではなく、更に、基準サ
ンプル、装置、データ処理方法等GPCの各条件により
±30%程度のばらつきが有り得る。
体成分(a−2)の具体例としては、ブタジエンブロッ
クの1,2−結合が選択的に水素添加された部分水添ス
チレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBBS)等
を挙げることができる。また、部分水添スチレン−イソ
プレン−スチレン共重合体、部分水添スチレン−イソプ
レン・ブタジエン−スチレン共重合体等も挙げられる。
本発明においては、該芳香族ビニル化合物−共役ジエン
化合物ブロック共重合体の水素添加物は、単独で用いて
もよく、2種以上を混合して用いてもよい。
(a−2)の配合割合は、成分(a)が10〜95重量
%、好ましくは50〜85重量部であり、成分(a−
2)が90〜5重量%、好ましくは50〜15重量%で
ある。成分(a−1)が10重量%未満(成分(a−
2)が90重量%を超える。)であると、得られる熱可
塑性エラストマー組成物の柔軟性、耐熱性、機械特性が
低下する。一方、成分(a−1)が95重量%を超える
(成分(a−2)が5重量%未満である。)と、耐熱性
や耐油性が低下する。また、流動性が不足し、得られる
熱可塑性エラストマー組成物の成形性が悪化する。
化剤(b)成分は、非芳香族系ゴム用軟化剤成分でも芳
香族系ゴム用軟化剤成分でもかまわず、また、エステル
系可塑剤も使用できるが、特に、非芳香族系の鉱物油、
エステル系可塑剤が好ましい。非芳香族系の鉱物油軟化
剤としては、パラフィン鎖炭素数が全炭素数の50%以
上を占めるパラフィン系の軟化剤が挙げられる。
ては、例えば、無水フタル酸エステルおよびトリメリッ
ト酸エステル、さらにはN−シクロヘキシル−p−トル
エンスルホンアミド、ジベンジルセバケート、ジエチレ
ングリコールジベンゾエート、ジ−t−オクチルフェニ
ルエーテル、ジプロパンジオールジベンゾエート、N−
エチル−p−トルエンスルホンアミド、イソプロピリデ
ンジフェノキシプロパノール、アルキル化ナフタレン、
ポリエチレングリコールジベンゾエート、o,p−トル
エンスルホンアミド、トリメチルペンタンジオールジベ
ンゾエートおよびトリメチルペンタンジオール・モノイ
ソブチレート・モノベンゾエート等が挙げられる。これ
らの中では、無水フタル酸エステル及びトリメリット酸
エステルが好ましい。
は、例えば、ブチルオクチルフタレート、ブチル・2−
エチルヘキシルフタレート、ブチル・n−オクチルフタ
レート、ジブチルフタレート、ジエチルフタレート、ジ
イソデシルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチ
ルフタレート、ジ(2−エチルヘキシル)フタレート、
ジイソオクチルフタレート、ジイソノニルフタレート
(DINP)、ジ−トリデシルフタレート、n−ヘキシ
ル・n−デシルフタレート、n−オクチル・n−デシル
フタレート、アルキル・ベンジルフタレート、ビス(4
−メチル−1,2−ペンチル)フタレート、ブチル・ベ
ンジルフタレート、ブチル・シクロヘキシルフタレー
ト、ジ(2−ブトキシエチル)フタレート、シクロヘキ
シル・イソデシルフタレート、ジシクロヘキシルフタレ
ート、ジエチルイソフタレート、ジ−n−ヘプチルフタ
レート、ジヘキシルフタレート、ジ(2−メトキシエチ
ル)フタレート、ジメチルイソフタレート、ジノニルフ
タレート、ジオクチルフタレート、ジカプリルフタレー
ト、ジ(2−エチルヘキシル)イソフタレート、混合ジ
オクチルフタレート、ジフェニルフタレート、2−(エ
チルヘキシル)イソブチルフタレート、ブチル・フタリ
ルブチルグリコレート、エチル(およびメチル)フタリ
ルエチルグリコレート、ポリプロピレングリコール・ビ
ス(アミル)フタレート、ヘキシル・イソデシルフタレ
ート、イソデシル・トリデシルフタレート、イソオクチ
ル・イソデシルフタレート等が挙げられる。
ては、例えば、トリイソオクチルトリメリテート、トリ
−n−オクチル・n−デシルトリメリテート、トリオク
チルトリメリテート、トリ(2−エチルヘキシル)トリ
メリテート(TOTM)、トリ−n−ヘキシル・n−デ
シルトリメリテート、トリ−n−ヘキシルトリメリテー
ト、トリイソデシルトリメリテートおよびトリイソノニ
ルトリメリテート等が挙げられる。
テル、アジピン酸エステル、アゼライン酸エステル、ク
エン酸エステル、アセチルクエン酸エステル、ミリスチ
ン酸エステル、リシノレイン酸エステル、アセチルリシ
ノレイン酸エステル、セバシン酸エステル、ステアリン
酸エステル、エポキシ化エステル、さらには、1,4−
ブタンジオール・ジカプリレート、ブトキシエチルペラ
ルゴネート・ジ[(ブトキシエトキシ)エトキシ]メタ
ン、ジブチルタータレート、ジエチレングリコールジペ
ラルゴネート、ジイソオクチルジグリコレート、イソデ
シルノナノエート、テトラエチレングリコール・ジ(2
−エチル−ブチレート)、トリエチレングリコール・ジ
(2−エチル−ヘキサノエート)、トリエチレングリコ
ールジペラルゴネート及び分岐脂肪族二価アルコールの
エステル化合物である2,2,4−トリメチル−1,3
−ペンタンジオールモノイソブチレート、2,2,4−
トリメチル−1,3−ペンタンジオールジイソブチレー
ト(TXIB)、アクリル系高分子等が挙げられる。
えば、クレジルジフェニルホスフェート、トリクレジル
ホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、ジフェ
ニルオクチルホスフェート、メチルジフェニルホスフェ
ート、トリブチルホスフェート、トリフェニルホスフェ
ート、トリ(2−ブトキシエチル)ホスフェート、トリ
(2−クロロエチル)ホスフェート、トリ(2−クロロ
プロピル)ホスフェートおよびトリオクチルホスフェー
トが挙げられる。
は、例えば、ジ[2−(2−ブトキシエトキシ)エチ
ル]アジペート、ジ(2−エチルヘキシル)アジペー
ト、ジイソノニルアジペート(DINA)、ジイソデシ
ルアジペート、ジオクチルアジペート(ジイソオクチル
アジペートを含む)、n−ヘキシル・n−デシルアジペ
ート、n−オクチル・n−デシルアジペートおよびジ−
n−ヘプチルアジペートが挙げられる。
は、例えば、ジブチルセバケート、ジ(2−エチルヘキ
シル)セバケート、ジブトキシエチルセバケート、ジイ
ソオクチルセバケートおよびジイソプロピルセバケート
が挙げられる。
は、例えば、ジ(2−エチルヘキシル)アゼラエート、
ジシクロヘキシルアゼラエート、ジイソブチルアゼラエ
ートおよびジイソオクチルアゼラエートが挙げられる。
ラジカル重合性単量体と(ii)改質用化合物との混合
物を、重合開始剤の存在下または非存在下に、反応させ
て得られる反応生成物からなる重合体が挙げられる。こ
の重合体は、(ii)改質用化合物の重合体への結合様
式がエステル結合である重合体が好ましく、(i)ラジ
カル重合性単量体として(メタ)アクリル酸を用い、か
つ(ii)改質用化合物として脂肪族または脂環式アル
コールを用いる重合体であってもよい。
ル重合性単量体(i)としては、(メタ)アクリル酸;
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレ
ート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシ
ル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレ
ート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒ
ドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基含有
(メタ)アクリレート;無水マレイン酸、マレイン酸、
マレイン酸のモノ及びジアルキルエステル;スチレン、
α−メチルスチレン等の芳香族ビニル系単量体;酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;エチレ
ン、プロピレン等のアルケン;ブタジエン、イソプレン
等のジエン;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アク
リルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アリルクロ
ライドおよびアリルアルコール等が挙げられる。
クロヘキシルアルコール等のシクロアルカノール;イソ
プロピルアルコール等のアルカノール;フルオロアルキ
ルアルコール等のハロゲン基含有アルコール;エチレン
グリコール、ブタンジオール等のアルキレンジオール;
シクロヘキサンジオール、シクロヘキシルジメタノール
等のシクロアルキレンジオール;末端に水酸基を有する
ポリエーテル、ポリエステル等のポリマー等の水酸基含
有改質剤、シクロヘキシルカルボン酸、シクロヘキシル
ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、フルオロアル
キルジカルボン酸、無水マレイン酸およびフマル酸等の
カルボキシル基含有化合物;酢酸エチル、酢酸ブチル、
セロソルブアセテート、メチルプロピレングリコールア
セテート、カルビトールアセテートおよびエチルカルビ
トールアセテート等のエステル基含有改質剤、シクロヘ
キセン、シクロペンテンおよびイソブテン等のアルケン
が挙げられる。
クリル系重合体の例としては、(i)の(メタ)アクリ
ル酸、無水マレイン酸、マレイン酸またはマレイン酸の
モノアルキルエステル等と、(ii)の水酸基を有する
化合物を用い、エステル化反応により、重合体に改質用
化合物が導入された重合体が得られる。また、(i)の
メチル(メタ)アクリレート、エチルアクリレート、ブ
チルアクリレートおよび2−エチルヘキシルアクリレー
ト等のエステル基含有単量体と(ii)の水酸基を有す
る化合物を用いれば、エステル交換反応をさせることに
より、機能性重合体が得られる。更に、(i)の2−ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレートまたはヒドロキシ
プロピル(メタ)アクリレートの水酸基含有単量体と
(ii)のカルボキシル基またはエステル基含有化合物
との反応によるエステル結合の形成により、機能性基を
導入された重合体が得られる。更にまた、(i)の(メ
タ)アクリル酸等のカルボキシル基含有単量体と(i
i)のアルケンを用いることによりカルボキシル基がエ
チレン性不飽和結合に付加反応してエステル結合が形成
され、改質用化合物が導入した重合体が得られる。
分子可塑剤においては、上記(i)としては、ブチルア
クリレート、エチルアクリレート、ヘキシルアクリレー
ト、メソオキシエチルアクリレート、グリシジルアクリ
レートが好ましく、中でもエチルアクリレートが主成分
であることが最適である。
均分子量(Mw)は、500〜10000が好ましく、
より好ましくは1000〜6000、更に好ましくは1
000〜3000であり、粘度は、100〜9000m
Pa・sが好ましく、より好ましくは1000〜600
0mPa・s、更に好ましくは3000〜5000mP
a・sであり、Acetone−Water Tole
ranceから求めたSP値は、10.5〜16.5が
好ましく、より好ましくは13〜16、さらに好ましく
は14〜16である。
中では、DINP、DINA、TOTMが特に好まし
い。
重量部に対して、5〜300重量部であり、好ましくは
20〜150重量部である。配合量が5重量部未満で
は、得られる熱可塑性エラストマー組成物の柔軟性が低
下し、成形性が悪化する。300重量部を超えると、得
られる熱可塑性エラストマー組成物から軟化剤がブリー
ドアウトしやすく、剥離や変形及びフローマークが成形
品に生じ易くなる。更に加工持の発生ガスが顕著にな
る。
化物成分(c)は、ラジカルを発生せしめ、そのラジカ
ルを連鎖的に反応させて、成分(a)を架橋せしめる働
きをする。また、同時に、必要に応じて配合する成分
(f)を成分(a)にグラフト重合させ、極性基含有樹
脂等との相溶性を向上させる働きをする。更に、必要に
応じて配合する成分(e)を分解して溶融混練時の組成
物の流動性をコントロールしてゴム成分の分散を良好に
せしめる。
ーオキシド、ジ−tert−ブチルパーオキシド、2,
5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルパーオ
キシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t
ert−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、1,3−ビ
ス(tert−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼ
ン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−
3、3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル−
4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バレレー
ト、ベンゾイルパーオキシド、p−クロロベンゾイルパ
ーオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキシ
ド、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、ter
t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジア
セチルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ter
t−ブチルクミルパーオキシド等を挙げることができ
る。これらのうちで、臭気性、着色性、スコーチ安全性
の観点から、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(ter
t−ブチルパーオキシ)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が特に好ましい。
重量部に対して、0.01〜3重量部、好ましくは0.
05〜1.5重量部である。配合量が0.01重量部未
満では、架橋を十分達成できず、耐熱性、耐油性が悪く
なる。一方、3重量部を超えると、得られる熱可塑性エ
ラストマー組成物の透明性、柔軟性、成形加工性が悪く
なる。
に応じて、エステル系架橋助剤成分(d)を用いること
ができる。成分(d)は、本発明の熱可塑性エラストマ
ー組成物の上記の(c)有機過酸化物による架橋処理に
際して配合することができ、これにより均一、かつ、効
率的な架橋反応を行うことができる。また、多量に配合
することにより、非芳香族系ゴム用軟化剤、特に、低分
子量パラフィン系オイル等を適度に架橋し、熱可塑性エ
ラストマー組成物からのブリードアウトを抑制すること
ができる。
リアリルシアヌレート、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、テトラエチレン
グリコールジメタクリレート、エチレングリコールの繰
り返し数が9〜14の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、2−メチル−1,8−オク
タンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオー
ルジメタクリレートのような多官能性メタクリレート化
合物、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6
−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプ
ロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールポ
リアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、プロピレングリコールジアクリレートのような多官
能性アクリレート化合物、ビニルブチラート又はビニル
ステアレートのような多官能性ビニル化合物を挙げるこ
とができる。これらは単独あるいは2種類以上を組み合
わせても良い。これらの架橋助剤のうち、トリエチレン
グリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコー
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、トリメチロールプロパンテトラアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールポリアクリレートが特に好
ましい。
成分(a)100重量部に対して、好ましくは0.02
〜10重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜3重
量部である。10重量部を超えると、自己重合性により
架橋の度合が低下して効果が得られなくなる。
脂(e) 本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、必要
に応じて、パーオキシド分解型オレフィン系樹脂成分
(e)を配合することができる。成分(e)は、得られ
る熱可塑性エラストマー組成物のゴム分散を良好にし、
かつ成形品の外観を良好にすると共に、硬度及び収縮率
の調整に効果を有するものである。該成分は、パーオキ
シ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、溶融時の流動性が増大するオレフィン系の
重合体又は共重合体であり、例えば、アイソタクチック
ポリプロピレンやプロピレンと他の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、1−オクテンなどとの共重合体を挙
げることができる。
SC測定による融点は、好ましくは、Tmが150〜1
67℃、△Hmが25〜83mJ/mgの範囲のもので
ある。結晶化度はDSC測定のTm、△Hmから推定す
ることができる。Tm、△Hmが上記の範囲外では、得
られるエラストマー組成物の耐油性や100℃以上にお
けるゴム弾性が改良されない。
(MFR、ASTM D−1238、L条件、230
℃)は、好ましくは0.1〜200g/10分、更に好
ましくは0.5〜100g/10分である。MFRが
0.1g/10分未満では、得られるエラストマー組成
物の成形性が悪化し、200g/10分を超えると、得
られるエラストマー組成物のゴム弾性が悪化する。
成分(a)100重量部に対して、1〜25重量部が好
ましく、より好ましくは1〜15重量部である。25重
量部を超えると、得られる熱可塑性エラストマー組成物
の透明性が悪化し、また熱可塑性エラストマー組成物の
硬度が高くなり過ぎ柔軟性が失われてゴム的感触の製品
が得られない。
に応じて、石油系炭化水素樹脂(f)を配合することが
できる。成分(f)は、得られる熱可塑性エラストマー
組成物のゴム分散を良好にし、かつ成形品の外観を良好
にすると共に、硬度及び収縮率の調整に効果を有するも
のである。石油系炭化水素樹脂は、石油類のスチームク
ラッキングで副生するC5留分を主に原料とする脂肪族
系石油樹脂、C9留分を主に原料とする芳香族系石油樹
脂、両者を共重合するC5C9共重合樹脂等があるが、
下記に述べる範囲の軟化点及び溶融粘度を有する石油系
炭化水素樹脂であれば、特に限定されないが、芳香族類
を含有する共重合体系樹脂であることが好ましい。
あり、好ましくは110〜160℃の範囲のものであ
る。軟化点が上記の範囲外では、得られる熱可塑性エラ
ストマー組成物の柔軟性と圧縮永久歪みと成形加工性の
バランスが悪化する。また、成分(f)の溶融粘度が1
0ポイズになる温度は、120〜250℃であり、好ま
しくは150〜240℃である。溶融粘度が10ポイズ
になる温度が120℃未満では、得られる熱可塑性エラ
ストマー組成物のゴム弾性が悪化し、250℃を超える
と、得られる熱可塑性エラストマー組成物の成形性が低
下する。
は、芳香族系樹脂が挙げられ、特に芳香族モノマーとの
共重合体であるEndex155(Eastman C
hemical社製)やα−メチルスチレンとスチレン
の共重合体であるKriatalex5140(Eas
tman Chemical社製)が挙げられる。
重量部に対して、1〜30重量部であり、好ましくは1
〜10重量部である。配合量が1重量部未満では、得ら
れるエラストマー組成物の成形性が悪化し、剥離や変形
及びフローマークが成形品に生じ易くなる。30重量部
を超えると、得られるエラストマー組成物の成形性が悪
くなると共に、エラストマー組成物の硬度が高くなり過
ぎ柔軟性が失われてゴム的感触の製品が得られない。
成分の他に、更に必要に応じて、各種のブロッキング防
止剤、シール性改良剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定
剤、紫外線吸収剤、滑剤、結晶核剤、着色剤等を含有す
ることも可能である。ここで、酸化防止剤としては、例
えば、2,6−ジ−tert−p−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
等のフェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止
剤、チオエーテル系酸化防止剤等が挙げられる。このう
ちフェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤
が特に好ましい。酸化防止剤は、上記の成分(a)〜
(f)の合計100重量部に対して、0〜3.0重量部
が好ましく、特に好ましくは0.1〜1.0重量部であ
る。
(a)〜(c)、又は必要に応じて成分(d)〜(g)
を加えて、各成分を同時にあるいは任意の順に加えて溶
融混練することにより製造することができる。
公知の方法を使用し得る。例えば、単軸押出機、二軸押
出機、ロール、バンバリーミキサー又は各種のニーダー
等を使用し得る。例えば、適度なL/Dの二軸押出機、
バンバリーミキサー、加圧ニーダー等を用いることによ
り、上記操作を連続して行うこともできる。ここで、溶
融混練の温度は、好ましくは160〜220℃である。
み、成形加工性に優れ、特に透明性、耐熱変形性、耐油
性に優れているため、特に、電線・電気部品、工業機械
部品、医療機器部品、食品関連部品、自動車部品、建材
等に使用することができる。
えば、コネクター、スイッチカバー、プラグ、ガスケッ
ト、グロメット、ケーブルジャケットカールコード、電
線絶縁被覆等が挙げられ、工業機械部品としては、例え
ば、耐圧ホース、ダイヤフラム、ガスケット、パッキン
グ、キャスター、グロメット、ローラーカップリンググ
リップ、ホース等が挙げられ、医療機器・食品関連部品
としては、例えば、シリンジチップ、薬栓、グロメッ
ト、採血管キャップ、キャップシール等が挙げられ、自
動車部品としては、例えば、CVJブーツ、ラックアン
ドオピニオンブーツ、ショックアブソーバーダストブー
ツ、バキュームコネクター、エアーダクト、チューブ、
ランチャンネル、グロメット、ハンドルカバー、エアー
バッグアウターカバーステアリング、マッドガード等が
挙げられ、建材としては、例えば、窓枠シール、エクス
パンションジョイント、スポンジシール、手摺被覆、階
段滑り止め等が挙げられる。また、その他の用途とし
て、例えば、ペングリップ、自転車グリップ、歯ブラシ
グリップ等のグリップ材、おもちゃ用部品、マット類、
ゴーグル、防塵・防毒マスク、靴底等が挙げられる。
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。なお、本発明で用いた物性の測定法及び試
料を以下に示す。
1mm厚プレスシートを用いて測定を行なった。 (2)硬度:JIS K 6253に準拠し、デュロメ
ータ硬さ・タイプAにて測定した。試験片は6.3mm
厚プレスシートを用いた。 (3)引張強さ:JIS K 6251に準拠し、試験
片は1mm厚プレスシートを、3号ダンベル型試験片に
打ち抜いて使用した。引張速度は500mm/分とし
た。(室温及び100℃で測定) (4)100%伸び応力:JIS K 6251に準拠
し、試験片は1mm厚プレスシートを、3号ダンベル型
試験片に打ち抜いて使用した。引張速度は500mm/
分とした。 (5)破断伸び:JIS K 6251に準拠し、試験
片は1mm厚プレスシートを、3号ダンベル型試験片に
打ち抜いて使用した。引張速度は500mm/分とし
た。 (6)圧縮永久歪み(CS%):JIS K 6262
に準拠し、試験片は6.3mm厚プレスシート使用し、
100℃×72時間、25%変形の条件にて測定した。 (7)体積変化率:JIS K 6258に準拠し、試
験片は1mm厚プレスシートを、3号ダンベル型試験片
に打ち抜いて使用した。IRM#902号油を使用し、
70℃×72時間の重量変化を測定した。 (8)透明性:得られた厚さ0.15μmのフィルムを
JIS K 7105に準拠して、下記の装置を用い、
ヘイズ(曇価)を測定した。測定器:東洋精機製作所社
製、直読ヘイズメーター (9)射出成形性:型締め圧120トンの射出成形機を
用い、成形温度220℃、金型温度40℃、射出速度5
5mm/秒、射出圧力600kg/cm2、保圧圧力4
00kg/cm2、射出時間6秒、冷却時間45秒で1
3.5×13.5×2mmのシートを成形した。デラミ
ネーション、表層剥離、変形及び著しく外観を悪化させ
るようなフローマークの有無を目視により判断し、次の
基準で評価した。 ○:良い ×:悪い (10)押出成形性:50mm×1mmのシートを押出
成形し、ドローダウン性、表面外観や形状を観察し、次
の基準で評価した。 ○:良い ×:悪い (11)耐ブリード性:折り曲げてクリップで固定した
押出シートを室温と110℃の雰囲気で168時間放置
し、低分子量物のブリード及びブルーミングの有無を目
視により観察し、次の基準で評価した。 ○:良い ×:悪い (12)共役ジエンブロック部分の水素添加率:試料を
NMRサンプル管(5mmφ)に採取し、重水素化クロ
ロホルムを添加後、充分に溶解し、核磁気共鳴装置(N
MR)日本電子製GSX−400型を用い常温、400
MHz、3029回の積算にて1H−NMR測定を行
い、水素添加率を求めた。
セプトン4077(SEPS;クラレ株式会社製)、ス
チレン含有量:30重量%、数平均分子量:260,0
00、重量平均分子量:320,000、分子量分布:
1.23、共役ジエンブロックの水素添加率:90%以
上 (2)低水添率水添ブロック共重合体成分(a−2):
タフテックPシリーズJT90C(SBBS;旭化成株
式会社製)、スチレン含有量:30重量%、重量平均分
子量(Mw):110,000、数平均分子量(M
n):99,000、分子量分布:1.11、ブタジエ
ンブロックの水素添加率:75.1%、(1,2−ブタ
ジエンの水素添加率92.7%、1,4−ブタジエンの
水素添加率61.0%) (3)ゴム用軟化剤成分(b):PW90(パラフィン
系鉱物油軟化材、商標;出光石油化学株式会社製)、数
平均分子量980 (4)有機過酸化物成分(c):パーヘキサ25B
(2,5−ジメチル2,5−ジ−(tert−ブチルパ
ーオキシ)ヘキサン;日本油脂株式会社製) (5)エステル系架橋助剤成分(d):TMPT(Tr
imethylol Propane Trimeth
acrylate;新中村化学株式会社製)分子量:3
38、 (6)パーオキサイド分解型オレフィン系樹脂成分
(e):PP−BC8(ポリプロピレン(PP);日本
ポリケム株式会社製)、結晶化度:Tm166℃、△H
m82mJ/mg、MFR1.8g/10分 (7)α−メチルスチレンとスチレンの共重合体系石油
樹脂成分(f):Kristalex5140(商標;
Eastman chemical社製)、軟化点;1
37〜143℃、比重;1.07、180℃の溶融粘
度;10ポイズ (8)ヒンダードフェノール/フォスファイト/ラクト
ン系複合酸化防止剤成分(g):HP2215(チバス
ペシャリティケミカルズ製)
機に投入して、混練温度180℃、スクリュー回転数3
50rpmで溶融混練をして、ペレット化した。次に、
得られたペレットを射出成形して試験片を作成し、夫々
の試験に供した。評価結果を表1に示す。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、任意成分であ
る成分(d)〜(g)の有無にかかわらず、いずれの熱
可塑性エラストマー組成物も良好な性状を示した。
(a−1)と(a−2)の配合割合を本発明の範囲外に
したものである。成分(a−1)が少な過ぎると、成形
性や柔軟性が低下し、成分(a−1)が多すぎると耐熱
性や耐油性が低下する。比較例3及び4は、成分(b)
の配合量を本発明の範囲外にしたものである。成分
(b)が少な過ぎると、柔軟性が低下する。成分(b)
が多過ぎると機械特性が低下し、製品表面のベタツキや
ブリードアウトが顕著になる。比較例5及び6は、成分
(c)の配合量を本発明の範囲外にしたものである。成
分(c)が少な過ぎると、耐熱性や耐油性が低下する。
成分(c)が多過ぎると透明性、柔軟性、成形加工性が
悪化する。
T90Cの代わりに、SBS(水添率0%)アサプレン
T−430を使用したところ、若干透明性の低下が見ら
れた。
は、高水添率の水添ブロック共重合体と低水添率の水添
ブロック共重合体にゴム用軟化材を配合し、加熱架橋処
理することにより、柔軟性に富み、耐熱変形性、耐油
性、透明性、成形加工性に優れ、電線・電気部品、工業
機械部品、医療機器・食品関連部品、自動車部品、建材
等の分野に使用することができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 (a)(a−1)芳香族ビニル化合物を
主体とする重合体ブロックAの少なくとも2個と、共役
ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBの少なくと
も1個とからなるブロック共重合体の共役ジエンブロッ
クを90%以上水素添加して得られる水添ブロック共重
合体10〜95重量%と(a−2)芳香族ビニル化合物
を主体とする重合体ブロックAの少なくとも2個と、共
役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBの少なく
とも1個とからなるブロック共重合体の共役ジエンブロ
ックを90%未満水素添加して得られる水添ブロック共
重合体5〜90重量%とからなるエラストマー100重
量部に対して、(b)ゴム用軟化剤5〜300重量部、
及び(c)有機過酸化物0.01〜3重量部を含有する
組成物を溶融混練して得られる熱可塑性エラストマー組
成物。 - 【請求項2】 (a−1)水添ブロック共重合体のポリ
スチレン換算の数平均分子量が100,000〜40
0,000の範囲であり、(a−2)水添ブロック共重
合体のポリスチレン換算の数平均分子量が10,000
〜200,000の範囲であることを特徴とする請求項
1に記載の熱可塑性エラストマー組成物。 - 【請求項3】 (d)エステル系架橋助剤0.02〜1
0重量部を更に含有することを特徴とする請求項1又は
2に記載の熱可塑性エラストマー組成物。 - 【請求項4】 (e)パ−オキサイド分解型オレフィン
系樹脂1〜25重量部を更に含有することを特徴とする
請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性エラスト
マー組成物。 - 【請求項5】 (f)軟化点が80〜170℃、および
溶融粘度が10ポイズになる温度が120〜250℃で
ある石油系炭化水素樹脂1〜30重量部を更に含有する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の
熱可塑性エラストマー組成物。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱
可塑性エラストマー組成物からなることを特徴とするホ
ース材、チューブ材、グリップ材、フィルム材、シート
材または表皮材。
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