JP2004217845A - Thermoplastic elastomer composition, masterbatch, and sole material - Google Patents

Thermoplastic elastomer composition, masterbatch, and sole material Download PDF

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Minoru Furuichi
稔 古市
Katsuaki Morino
克昭 森野
Akio Aoyama
彰夫 青山
Koji Okada
公二 岡田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoplastic elastomer composition which has an excellent function characteristic of 1,2-polybutadiene, excels in moldability and foamability, gives a molded product having excellent appearance without a flow mark, excels in flexibility, abrasion resistance, lightness, flexing resistance, and ozone resistance, particularly abrasion resistance, and is suited in use as a sole. <P>SOLUTION: The thermoplastic elastomer composition comprises 5-100 pts.mass 1,2-polybutadiene (A), 95-0 pt.mass thermoplastic polymer (B) other than component (A) [component (A)+component (B)=100 pts.mass], and 0.1-10 pts.mass high-molecular-weight silicon compound (C). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形外観に優れ、かつ柔軟性、耐摩耗性、および力学強度特性、耐屈曲性、耐オゾン性に優れる熱可塑性エラストマー組成物、およびこれを用いた靴底材などの成形品に関する。
【0002】
【従来の技術】
芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体は、熱可塑性エラストマーとして、一般の熱可塑性樹脂と同様な加工技術で成形加工でき、その際に汎用ゴムの加工で通常必要とされる架橋剤の配合および加熱架橋工程を特に必要とせず、しかも適度のゴム弾性を有するなどの長所を有しているので、例えば、射出成形により履き物底材が作製されている。しかし、その反面、成形物の物性については、成形時の流動性が悪いため、成形品の表面にフローマークが生じて外観が不良となる欠点がある。成形品の外観不良を改善するために、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体に、1,2−ポリブタジエンをブレンドすることが行われている。この方法を用いると、成形品の外観不良は著しく改善されるが、履き物底材としての重要な性能である耐摩耗性が低下するという問題を抱えている。
【0003】
一方、耐摩耗性を改善する手段として、シリコン化合物を組成物に応用することは、摺動材分野,撥水材分野,離型分野では公知であるが、二次加工工程に接着加工が伴う組成物分野では、シリコン化合物がブリードアウト(もしくはマイグレーション)し、接着力を損なうため使用しないのが技術概念として定着している。
本発明は、熱可塑性エラストマー組成物の使途の多くが接着加工が伴うにも係わらず、シリコン化合物は使用できないとの概念を乗り越え、誰もが発想し得ないシリコン化合物を応用し、接着力を損ねずに耐摩耗性を驚異的に改善する技術を見いだしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体と1,2−ポリブタジエンとのブレンドの特徴である優れた機能を有し、さらに、成形性、発泡性に優れ、フローマークのない外観に優れた成形品を与え、かつ柔軟性、耐摩耗性、耐屈曲性、耐オゾン性、軽量性、特に耐摩耗性に優れ、靴底用などの用途に適した熱可塑性エラストマー組成物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、(A)1,2−ポリブタジエン5〜100質量部および(B)上記(A)成分以外の熱可塑性重合体95〜0質量部〔ただし、(A)+(B)=100質量部〕に対し、(C)25℃における粘度が10〜10cSt、好ましくは10〜10cStである高分子シリコン化合物0.01〜30質量部を含有する熱可塑性エラストマー組成物に関する。
ここで、(A)成分としては、1,2−結合含量が70%以上、かつ結晶化度が5〜50%の1,2−シンジオタクチックポリブタジエンが好ましい。
また、(B)成分としては、(A)成分以外の、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、天然ゴムおよび合成ゴムの群から選ばれた少なくとも1種が好ましい。
本発明の組成物には、(A)成分および(B)成分の合計量100質量部に対し、さらに、(D)軟化剤0〜300質量部、(E)無機充填剤0〜300質量部、(F)酸化防止剤、滑剤、着色剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、熱安定剤、老化防止剤,加工助剤、耐光(候)剤および抗菌剤の群から選ばれた少なくとも1種の添加剤0〜300質量部を配合してなり、かつこれら(D),(E)および(F)成分の合計量が1〜600質量部を配合してもよい。
また、本発明の組成物には、(A)成分および(B)成分の合計量100質量部に対し、さらに、(G)発泡剤を1〜300質量部配合してもよい。
次に、本発明は、(A)1,2−ポリブタジエン2〜91質量%および(C)高分子シリコン化合物98〜9質量%〔ただし、(A)+(C)=100質量%〕を含有することを特徴とするマスターバッチに関する。
また、本発明は、上記熱可塑性エラストマー組成物からなる成形品、好ましくは靴底材に関する。
【0006】
【発明の実施の形態】
熱可塑性エラストマー組成物
(A)1,2−ポリブタジエン:
本発明の(A)1,2−ポリブタジエンは、1,2−結合含有量が70%以上のものであれば、いかなる1,2−ポリブタジエンでもよいが、好ましくは、コバルト化合物およびアルミノオキサンを含有する触媒の存在下に、ブタジエンを重合して得られるものである。
【0007】
本発明の(A)成分に用いられる1,2−ポリブタジエンのブタジエン結合単位における1,2−結合含有量は、70%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上である。
1,2−結合含有量が70%以上であることにより、本発明の1,2−ポリブタジエンが良好な熱可塑性エラストマーとしての性質が発揮される。
【0008】
なお、本発明の(A)成分に用いられる1,2−ポリブタジエンは、結晶性を有し、好ましくは結晶化度が5〜50%、さらに好ましくは10〜40%のシンジオタクチック1,2−ポリブタジエンが好ましく、その融点は、好ましくは50〜130℃、さらに好ましくは60〜120℃の範囲にある。融点がこの範囲にあることにより、引張強度、引裂強度などの力学強度と柔軟性のバランスに優れる結果となる。
なお、上記結晶化度,融点は、重合触媒、重合条件によりにより、容易に調整することができる。
【0009】
本発明の1,2−ポリブタジエンは、ブタジエン以外の共役ジエンが少量共重合していてもよい。ブタジエン以外の共役ジエンとしては、1,3−ペンタジエン、高級アルキル基で置換された1,3−ブタジエン誘導体、2−アルキル置換−1,3−ブタジエンなどが挙げられる。このうち、高級アルキル基で置換された1,3−ブタジエン誘導体としては、1−ペンチル−1,3−ブタジエン、1−ヘキシル−1,3−ブタジエン、1−ヘプチル−1,3−ブタジエン、1−オクチル−1,3−ブタジエンなどが挙げられる。
【0010】
ここで、2−アルキル置換−1,3−ブタジエンの代表的なものは、2−メチル−1,3−ブタジエン(イソプレン)、2−エチル−1,3−ブタジエン、2−プロピル−1,3−ブタジエン、2−イソプロピル−1,3−ブタジエン、2−ブチル−1,3−ブタジエン、2−イソブチル−1,3−ブタジエン、2−アミル−1,3−ブタジエン、2−イソアミル−1,3−ブタジエン、2−ヘキシル−1,3−ブタジエン、2−シクロヘキシル−1,3−ブタジエン、2−イソヘキシル−1,3−ブタジエン、2−ヘプチル−1,3−ブタジエン、2−イソヘプチル−1,3−ブタジエン、2−オクチル−1,3−ブタジエン、2−イソオクチル−1,3−ブタジエンなどが挙げられる。
これらの共役ジエンのなかで、ブタジエンと共重合される好ましい共役ジエンとしては、イソプレン、1,3−ペンタジエンが挙げられる。重合に供される単量体成分中のブタジエンの含有量は50モル%以上、特には70モル%以上が好ましい。
【0011】
本発明の(A)成分に用いられる1,2−ポリブタジエンは、上述したように、好ましくは、コバルト化合物およびアルミノオキサンを含有する触媒の存在下に、ブタジエンを重合して得られる。上記コバルト化合物としては、好ましくは炭素数4以上のコバルトの有機酸塩を挙げることができる。このコバルトの有機酸塩の具体例として、酪酸塩、ヘキサン酸塩、ヘプチル酸塩、2−エチル−ヘキシル酸などのオクチル酸塩、デカン酸塩や、ステアリン酸、オレイン酸、エルカ酸などの高級脂肪酸塩、安息香酸塩、トリル酸塩、キシリル酸塩、エチル安息香酸などのアルキル、アラルキル、アリル置換安息香酸酸塩やナフトエ酸塩、アルキル、アラルキルもしくはアリル置換ナフトエ酸塩を挙げることができる。これらのうち、2−エチルヘキシル酸のいわゆるオクチル酸塩や、ステアリン酸塩、安息香酸塩が、炭化水素溶媒への優れた溶解性のために好ましい。
【0012】
上記アルミノオキサンとしては、例えば下記一般式(I)または一般式(II)で表されるものを挙げることができる。
【0013】
【化1】

Figure 2004217845
【0014】
この一般式(I)あるいは(II)で表されるアルミノオキサンにおいて、Rはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭化水素基であり、好ましくはメチル基、エチル基であり、特に好ましくはメチル基である。また、mは、2以上、好ましくは5以上、さらに好ましくは10〜100の整数である。アルミノオキサンの具体例としては、メチルアルミノオキサン、エチルアルミノオキサン、プロピルアルミノオキサン、ブチルアルミノオキサンなどを挙げることができ、メチルアルミノオキサンが特に好ましい。
【0015】
重合触媒は、上記コバルト化合物とアルミノオキサン以外に、ホスフィン化合物を含有することが極めて好ましい。ホスフィン化合物は、重合触媒の活性化、ビニル結合構造および結晶性の制御に有効な成分であり、好ましくは下記一般式(III)で表される有機リン化合物を挙げることができる。
【0016】
P(Ar)(R´)3−n ……(III)
一般式(III)中、Arは下記で示される基を示す。
【0017】
【化2】
Figure 2004217845
【0018】
(上記基において、R,R,Rは、同一または異なって、水素原子、炭素数が好ましくは1〜6のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数が好ましくは1〜6のアルコキシ基または炭素数が好ましくは6〜12のアリール基を表す。)
また、一般式(III)中、R´はシクロアルキル基、アルキル置換シクロアルキル基を示し、nは0〜3の整数である。
【0019】
一般式(III)で表されるホスフィン化合物としては、具体的に、トリ(3−メチルフェニル)ホスフィン、トリ(3−エチルフェニル)ホスフィン、トリ(3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリ(3,4−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリ(3−イソプロピルフェニル)ホスフィン、トリ(3−t−ブチルフェニル)ホスフィン、トリ(3,5−ジエチルフェニル)ホスフィン、トリ(3−メチル−5−エチルフェニル)ホスフィン)、トリ(3−フェニルフェニル)ホスフィン、トリ(3,4,5−トリメチルフェニル)ホスフィン、トリ(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリ(4−エトキシ−3,5−ジエチルフェニル)ホスフィン、トリ(4−ブトキシ−3,5−ジブチルフェニル)ホスフィン、トリ(p−メトキシフェニルホスフィン)、トリシクロヘキシルホスフィン、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリ(4−メチルフェニルホスフィン)、トリ(4−エチルフェニルホスフィン)などを挙げることができる。これらのうち、特に好ましいものとしては、トリフェニルホスフィン、トリ(3−メチルフェニル)ホスフィン、トリ(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィンなどが挙げられる。
【0020】
また、コバルト化合物として、下記一般式(IV)で表される化合物を用いることができる。
【0021】
【化3】
Figure 2004217845
【0022】
上記一般式(IV)で表される化合物は、塩化コバルトに対し上記一般式(III)においてnが3であるホスフィン化合物を配位子に持つ錯体である。このコバルト化合物の使用に際しては、あらかじめ合成したものを使用してもよいし、あるいは重合系中に塩化コバルトとホスフィン化合物を接触させる方法で使用してもよい。錯体中のホスフィン化合物を種々選択することにより、得られる1,2−ポリブタジエンの1,2−結合の量、結晶化度の制御を行なうことができる。
【0023】
上記一般式(IV)で表されるコバルト化合物の具体例としては、コバルトビス(トリフェニルホスフィン)ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3−メチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3−エチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(4−メチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3,5−ジメチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3,4−ジメチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3−イソプロピルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3−t−ブチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3,5−ジエチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3−メチル−5−エチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3−フェニルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3,4,5−トリメチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(4−エトキシ−3,5−ジエチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(4−ブトキシ−3,5−ジブチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(4−メトキシフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3−メトキシフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(4−ドデシルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(4−エチルフェニルホスフィン)〕ジクロライドなどを使用することができる。
【0024】
これらのうち、特に好ましいものとしては、コバルトビス(トリフェニルホスフィン)ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3−メチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3,5−ジメチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニルホスフィン)〕ジクロライドなどが挙げられる。
【0025】
触媒の使用量は、ブタジエンの単独重合の場合は、ブタジエン1モル当たり、共重合する場合は、ブタジエンとブタジエン以外の共役ジエンとの合計量1モル当たり、コバルト化合物を、コバルト原子換算で0.001〜1ミリモル、好ましくは0.01〜0.5ミリモル程度使用する。また、ホスフィン化合物の使用量は、コバルト原子に対するリン原子の比(P/Co)として、通常、0.1〜50、好ましくは0.5〜20、さらに好ましくは1〜20である。さらに、アルミノオキサンの使用量は、コバルト化合物のコバルト原子に対するアルミニウム原子の比(Al/Co)として、通常、4〜10、好ましくは10〜10である。なお、一般式(IV)で表される錯体を用いる場合は、ホスフィン化合物の使用量がコバルト原子に対するリン原子の比(P/Co)が2であるとし、アルミノオキサンの使用量は、上記の記載に従う。
【0026】
重合溶媒として用いられる不活性有機溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、クメンなどの芳香族炭化水素溶媒、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ブタンなどの脂肪族炭化水素溶媒、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素溶媒およびこれらの混合物が挙げられる。
【0027】
重合温度は、通常、−50〜120℃で、好ましくは−20〜100℃である。
重合反応は、回分式でも、連続式でもよい。なお、溶媒中の単量体濃度は、通常、5〜50質量%、好ましくは10〜35質量%である。また、重合体を製造するために、本発明の触媒および重合体を失活させないために、重合系内に酸素、水あるいは炭酸ガスなどの失活作用のある化合物の混入を極力なくすような配慮が必要である。重合反応が所望の段階まで進行したら反応混合物をアルコール、その他の重合停止剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを添加し、次いで通常の方法に従って生成重合体を分離、洗浄、乾燥して本発明に用いられる1,2−ポリブタジエンを得ることができる。
【0028】
本発明の(A)1,2−ポリブタジエンのGPC法によるポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは1万〜500万、さらに好ましくは1万〜150万、特に好ましくは5万〜100万である。重量平均分子量が1万未満では油展後の流動性が極端に高く、以後の加工が非常に困難となり、一方、500万を超えると油展後の流動性が極端に低く、加工が非常に困難となり好ましくない。
【0029】
本発明の(A)1,2−ポリブタジエンは、単独で、架橋を行わない状態でも十分な強度が得られるため、射出成形、押し出し成形など工業部品やフィルム用途などの非架橋成形用途に好適である。その際、加工方法としては特に制限はなく、通常の樹脂、ゴム加工時に用いられるロール、ニーダー、バンバリーミキサー、スクリュー押出機、フィーダールーダー押出機などを用いた溶融混練りなどによる混合が可能である。
【0030】
なお、本発明の(A)1,2−ポリブタジエンは、あらかじめ伸展油を配合して、油展ゴムとして使用することができる(以下「(A)´油展1,2−ポリブタジエン」という)。
上述した1,2−ポリブタジエンを油展して、(A)´油展1,2−ポリブタジエンを調製するために用いる伸展油としては、ジエン系重合体に対して通常用いられる伸展油や軟化剤であれば特に制限はないが、例えば、鉱物油系の伸展油を好適例として挙げることができる。
【0031】
鉱物油系の伸展油としては、好ましくは粘度比重恒数(または粘度比重定数という。以下、V.G.C.と略す。)で0.790〜0.999、さらに好ましくはV.G.C.が0.790〜0.949、特に好ましくはV.G.C.が0.790〜0.912のものである。
伸展油としては、一般にアロマティック系伸展油、ナフテン系伸展油、パラフィン系伸展油が知られている。
【0032】
このうち、上記粘度比重恒数を満たすアロマティック系伸展油としては、出光興産社製の、ダイアナプロセスオイルAC−12,AC460,AH−16,AH−58、エクソンモービル社製の、モービルゾールK,同22,同130、日鉱共石社製の、共石プロセスX50,X100,X140、シェル化学社製の、レゾックスNo.3、デュートレックス729UK、新日本石油社製の、コウモレックス200,300,500,700、エクソンモービル社製の、エッソプロセスオイル110,同120、新日本石油社製の、三菱34ヘビープロセス油、三菱44ヘビープロセス油、三菱38ヘビープロセス油、三菱39ヘビープロセス油などが挙げられる。
【0033】
また、上記粘度比重恒数を満たすナフテン系伸展油としては、出光興産社製の、ダイアナプロセスオイルNS−24,NS−100,NM−26,NM−280,NP−24、エクソンモービル社製のナプレックス38、富士興産社製の、フッコールFLEX#1060N,#1150N,#1400N,#2040N,#2050N、日鉱共石社製の、共石プロセスR25,R50,R200,R1000、シェル化学社製の、シェルフレックス371JY,同371N,同451,同N−40,同22,同22R,同32R,同100R,同100S,同100SA,同220RS,同220S,同260,同320R,同680、新日本石油社製のコウモレックス2号プロセスオイル、エクソンモービル社製の、エッソプロセスオイルL−2,同765、新日本石油社製の三菱20ライトプロセス油などが挙げられる。
【0034】
さらに、上記粘度比重恒数を満たすパラフィン系伸展油としては、出光興産社製の、ダイアナプロセスオイルPW−90,PW−380,PS−32,PS−90,PS−430、富士興産社製の、フッコールプロセスP−100,P−200,P−300,P400,P−500、日鉱共石社製の、共石プロセスP−200,P−300,P−500,共石EPT750,同1000,共石プロセスS90、シェル化学社製の、ルブレックス26,同100,同460、エクソンモービル社製の、エッソプロセスオイル815,同845,同B−1、エクソンモービル社製のナプレックス32、新日本石油社製の三菱10ライトプロセス油などが挙げられる。
【0035】
このように、1,2−ポリブタジエンが伸展油によって油展されていることにより、カーボンブラック、シリカなどの充填剤を1,2−ポリブタジエンに均一に微分散させることが可能になるばかりではなく、加工性や成形品の諸特性を著しく向上させることができる。また、これにより、驚くべきことに、得られる(A)´油展1,2−ポリブタジエンを用いた熱可塑性エラストマー組成物の成形品の機械的強度、特に耐摩耗性を向上させることができる。さらに、この(A)´油展1,2−ポリブタジエンを(B)成分とブレンドすることにより、得られる成形品、例えば靴底材の成形外観,着色性(高鮮映性)が一段と優れたものとなる。
【0036】
本発明の(A)´油展1,2ポリブタジエンを調製するために用いられる伸展油の配合量は、1,2−ポリブタジエン100質量部に対して、1〜200質量部、好ましくは10〜100質量部、さらに好ましくは15〜80質量部、特に好ましくは20〜70質量部である。1質量部未満では、耐摩耗性向上効果や加工性、成形性に乏しく、一方、200質量部を超えると、著しく軟質化し加工性に劣る。
【0037】
油展方法としては特に制限はなく、例えば、1,2−ポリブタジエンの重合溶液に伸展油を添加し、溶液状態で混合する方法を挙げることができる。この方法は、操作上、1,2−ポリブタジエンと伸展油とを混合する過程を省略することができ、両者の混合均一性に優れる点から好ましい。重合体溶液に伸展油を添加する場合は、重合の終了後、例えば、末端変性剤の添加後または重合停止剤の添加後が好ましい。有機溶剤を含む重合体溶液中に、伸展油を必要量添加して、溶液状態でよく混合する(第1工程)。次に、▲1▼伸展油を含む重合体溶液中にスチームを吹き込むスチームストリッピング法によってクラムを得るか、あるいは▲2▼伸展油を含む重合体溶液をエクストルーダー、デボラチライザーなどの手段により、直接、脱溶剤を行なって、油展1,2−ポリブタジエンと溶剤とを分離する(第2工程)。得られた油展1,2−ポリブタジエンは、必要に応じて、真空乾燥機、熱風乾燥機やロールなどにより乾燥し(第3工程)、目的とする(A)´油展1,2−ポリブタジエンを単離することができる。
また、油展方法として、1,2−ポリブタジエンと伸展油とを溶融状態でブレンドして、(A)´油展1,2−ポリブタジエンを調製することもできる。この場合、ブレンド方法としては、単軸押し出し機、二軸押し出し機、バンバリー、ロール、ニーダー、プラストミルなどが採用され、溶融混練温度は140〜160℃が好適である。
【0038】
(B)熱可塑性重合体:
ここで、本発明で用いられる(B)熱可塑性重合体としては、(A)成分以外の、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、天然ゴムおよび合成ゴムの群から選ばれた少なくとも1種が挙げられる。
【0039】
このうち、上記(A)成分以外の熱可塑性樹脂としては、可塑化する温度が50〜450℃の熱可塑性樹脂であれば、特に制限無く使用でき、例えばスチレン系樹脂(例えば、ポリスチレン、ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体など)、ABS樹脂、AES樹脂、AAS樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリブテン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ポリメチルメタクリレート、飽和ポリエステル樹脂(例えば、ポリ乳酸のようなヒドロキシカルボン酸縮合物、ポリブチレンサクシネートのようなジオールとジカルボン酸の縮合物など)、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーなどの1種単独または2種以上の混合物が挙げられる。
熱可塑性樹脂の中で好ましいものは、ポリスチレン、ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ABS樹脂、AES樹脂、AAS樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂である。
【0040】
また、熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ハードセグメントの化学組成による分類によれば、スチレン系熱可塑性エラストマー(SBCと略記される。以下、括弧内は略記号を表す)、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、ウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、エステル系熱可塑性エラストマー(TPEE)、アミド系熱可塑性エラストマー(TPAE)などが挙げられる。また、そのほか、塩ビ系熱可塑性エラストマー(TPVC)、イオンクラスター型熱可塑性エラストマー(アイオノマー)、フッ素樹脂を拘束ブロックとして含むフッ素系熱可塑性エラストマーなどがある(なお、樹脂/ゴムブレンドによる熱可塑性エラストマーのうち、ソフトセグメントとなるゴム分を架橋させながら混練し、ゴム分散粒径を細かくすることにより性能を向上させる動的架橋によるTPOをTPVと言う場合がある)。これら熱可塑性エラストマーは、1種または2種以上の混合物が挙げられる。
【0041】
SBCとして好ましいものは、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー(SIS)、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SEBS)、官能基付与型SEBS(f−SEBS)、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEPS)、ランダムタイプの水素添加型スチレン・ブタジエンポリマー(HSBR)である。
【0042】
TPOとして好ましいものは、PP、PEなどのポリオレフィンにEP、EPDM、EBM、EBDMなどのエラストマーを混合しバンバリーやプラストミルなどの混合機でコンパウンドした単純ブレンド型TPO(s−TPO)、ハードセグメントであるオレフィンモノマーを重合し、次いで同一のプラントまたは同一の反応器でソフトセグメントであるオレフィンモノマーを重合する(順序は逆であってもよい)インプラント化TPO(i−TPO)、バンバリーやプラストミルなどの混合機で、混合と同時にゴムを加硫して作った動的加硫型TPO(TPV)である。さらにTPVとして好ましくは、ハードセグメントにPP、ソフトセグメントにEPDMを組み合わせたPP−EPDM(以下、左側記載がハードセグメント、右側記載がソフトセグメント)、PP−ニトリルゴム(NBR)、PP−アクリルゴム(ACM)、PP−天然ゴム(NR)、PP−ブチルゴム(IIR)、PE−EPDM、PE−NR、ナイロン−NBR、ナイロン−ACM、ポリエステル−クロロプレン(CR)、PVC−NBRである。
【0043】
TPUとして好ましいものは、ハードセグメントに用いられるジイソシアネートがトルエンジイソシアネートであるもの、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートであるもの、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートであるもの、2,2,4(2,4,4)−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートであるもの、p−フェニレンジイソシアネートであるもの、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートであるもの、3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジシソシアネートであるもの、1,5’ナフタレンジイソシアネートであるもの、トランス−1,4−シクロヘキシルジイソシアネートであるもの、リジンジイソシアネートであるもの、およびこれらの2種以上の混合物であるものである。
【0044】
TPEEとして好ましいものは、ハードセグメントが芳香族系結晶性ポリエステルでありソフトセグメントとしてポリエーテルを用いるポリエステル・ポリエーテル型TPEE、ハードセグメントが芳香族系結晶性ポリエステルでありソフトセグメントとして脂肪族系ポリエステルを用いるポリエステル・ポリエステル型TPEE、ハードセグメントが液晶分子でありソフトセグメントが脂肪族系ポリエステルである液晶性TPEEである。さらに好ましくは、ポリエステル・ポリエーテル型TPEEとしてはハードセグメントがブタンジオールとテレフタル酸ジメチルの重縮合体、エチレングリコールとテレフタル酸ジメチルの重縮合体、ブタンジオールと2,6−ナフタレンジカルボン酸の重縮合体、エチレングリコールと2,6ナフタレンジカルボン酸の重縮合体のいずれかまたは混合物であり、ソフトセグメントがポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリ(1,2−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(エチレンオキシド)グリコールのいずれかまたは混合物である。ポリエステル・ポリエステル型TPEEとしてさらに好ましくは、ハードセグメントはポリエステル・ポリエーテル型TPEEと同じであるが、ソフトセグメントがポリラクトンタイプの脂肪族系ポリエステルである。
また、液晶性TPEEとしてさらに好ましくは、ハードセグメントがサーモトロピック液晶ポリマーであり、特にジヒドロキシ−パラクォーターフェニルのような低分子液晶化合物を使用し、ソフトセグメントに脂肪族系ポリエステルを用いたマルチブロックコポリマーである。
【0045】
TPAEとして、好ましくはハードセグメントがポリアミドであり、ソフトセグメントがTgの低いポリエーテルやポリエステルを用いたマルチブロックコポリマーであり、さらに好ましくはハードセグメントがナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン−6,10、ナイロン−11、ナイロン−12であり、ソフトセグメントがポリエーテルジオール、ポリエステルジオールであり、特に好ましくは、ソフトセグメントがジオールポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、ポリ(オキシプロピレン)グリコール、ポリ(エチレンアジペート)グリコール、ポリ(ブチレン−1,4−アジペート)グリコールの内少なくとも1種からなるものである。
【0046】
TPVCとして、好ましくはハードセグメントに高分子量のポリ塩化ビニル(以下、PVCと略す)を用いて微結晶部分で架橋点の働きを持たせソフトセグメントに可塑性剤で可塑化されたPVCを用いたもの、ハードセグメントに部分架橋または分岐構造を導入したPVCを用いソフトセグメントに可塑剤で可塑化されたPVCを用いたもの、ハードセグメントにPVCをもちいソフトセグメントに部分架橋NBRなどのゴムおよび/またはTPU、TPEEなどのTPEを用いたもの単独で、あるいは2種以上を混合したものがある。
【0047】
また、天然ゴムとしては、特に制限無く使用できるが、例えば、アラビアゴム、インドゴムなどの1種または2種以上の混合物が挙げられる。
また、合成ゴムとしては、特に制限無く使用できるが、例えば、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、イソブチレン・イソプレンゴム、エチレン−α−オレフィン−(ジエン)共重合体(例えば、EPM、EBM、EOM、EPDM、EBDMなど)、芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物−(α−オレフィン)共重合体(例えば、SBRなど)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ハロゲン化ブチルゴム(例えば、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムなど)などの1種単独または2種以上の混合物が挙げられる。上記熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、天然ゴム、合成ゴムなどは、1種単独あるいは2種以上の混合物として使用することもできる。
【0048】
本発明の組成物において、(A)1,2−ポリブタジエンと(B)熱可塑性重合体の配合割合は、(A)成分が5〜100質量部、好ましくは10〜90質量部、(B)成分が95〜0質量部、好ましくは90〜10質量部〔ただし、(A)+(B)=100質量部〕である。(B)熱可塑性重合体を上記好ましい範囲で用いることにより、加工性、成形性、着色性(高鮮映性)、成形外観、柔軟性、耐摩耗性、軽量性および力学強度特性の優れた本発明の組成物を得ることができる。
(A)成分が5質量部未満では、成形外観および流動性が損なわれ、好ましくない。
【0049】
(C)高分子シリコン化合物:
本発明において、(C)高分子シリコン化合物は、JIS K2283で規定される25℃における粘度が10〜10cSt、好ましくは10〜10cSt、さらに好ましくは2×10〜10cStである。10cSt未満では、(C)成分がブリードアウトする原因となり、また、加工ハンドリング性も損なわれる。一方、1×10cStを超えると、得られる組成物の耐摩耗性が悪化したり、引張強度,引裂強度が損なわれ好ましくない。
上記(C)高分子シリコン化合物は、本発明の組成物に配合されることによって、ブリードアウトすることなく、得られる成形品の耐摩耗性を著しく向上させ、また、成形時の型からの離型性向上や成形品に撥水性を付与し汚れ防止の役目を果たすものである。
【0050】
(C)高分子シリコン化合物としては、未変性オルガノポリシロキサンや変性オルガノポリシロキサンが挙げられる。
このうち、未変性オルガノポリシロキサンとしては特に限定されないが、例えばジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、フルオロポリシロキサン、テトラメチルテトラフェニルポリシロキサン、メチルハイドロジエンポリシロキサンなどが挙げられ、これらのうち、ジメチルポリシロキサンが好ましく用いられる。
【0051】
また、変性オルガノポリシロキサンとしては、オルガノポリシロキサンに官能基で化学修飾してあるものであれば特に限定されず、例えば、アクリル変性、エポキシ変性、アルキル変性、アミノ変性、カルボキシル変性、アルコール変性、フッ素変性、アルキルアラルポリエーテル変性、エポキシポリエーテル変性等が挙げられる。これらのうち、アクリル変性のオルガノポリシロキサンが好ましく用いられ、オルガノポリシロキサンにアクリル酸エステル又はアクリル酸と共重合可能な単量体との混合物をグラフト重合させたものであることが好ましい。
【0052】
オルガノポリシロキサンにグラフト重合が可能なアクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル等のアクリル酸アルキル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸ブトキシエチルなどのアクリル酸アルコキシアルキル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジルなどが挙げられ、これらは1種単独であるいは2種以上を混合して使用することができる。また、アクリル酸エステルと共重合可能な単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどのヒドロキシル基含有不飽和単量体等が挙げられる。これらは1種単独であるいは2種以上を混合して使用することができる。
【0053】
グラフト重合に際し、オルガノポリシロキサンとアクリル酸エステルまたはアクリル酸エステルと共重合可能な単量体との重合割合は、質量比で好ましくは〔オルガノポリシロキサン/アクリル酸エステル又はアクリル酸エステルと共重合可能な単量体〕=9/1〜1/9、より好ましくは8/2〜2/8である。アクリル変性オルガノポリシロキサンとしては、信越化学工業社製の商品名「X−22−8171」や日信化学工業社製「シャリーヌR−2」などがある。
【0054】
(C)成分の配合量は、上記(A)〜(B)成分の合計量100質量部に対し、0.01〜30質量部、好ましくは0.1〜20質量部、さらに好ましくは0.2〜10質量部であり、0.01質量部未満では得られる組成物の耐摩耗性が充分ではなく、また型からの離型性も好ましくない。一方、30質量部を超えると引張強度,引裂強度が著しく損なわれ且つ滑性が有りすぎて実用に支障をきたす(例えば、履物用途の場合には制動がきかず危険)。
【0055】
なお、本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、上記(A)〜(C)成分を必須成分として含有するが、必要に応じて、さらに、下記(D)〜(G)成分を配合してもよい。
【0056】
(D)軟化剤:
(D)軟化剤は、(A)´油展1,2−ポリブタジエン製造に用いられる以外の伸展油であり、本発明の組成物に、別途、配合することができる。この伸展油としては、(A)´成分において用いられる伸展油と同様の種類を挙げることができる。この場合、伸展油の配合量は、(A)〜(B)成分の合計量100質量部に対し、0〜300質量部、好ましくは1〜100質量部程度である。
【0057】
(E)無機充填剤:
本発明の組成物に配合される(E)無機充填剤としては、例えば、ガラス繊維、ガラスビーズ、チタン酸カリウム、タルク、マイカ、硫酸バリウム、カーボンブラック、シリカ、カーボン−シリカデュアル・フェイズ・フィラー、クレー、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。(E)無機充填剤の配合量は、(A)〜(B)成分の合計量100質量部に対し、通常、0〜300質量部、好ましくは1〜200質量部である。
【0058】
(F)他の添加剤:
本発明の組成物には、目的を損なわない範囲で必要に応じて、酸化防止剤、滑剤、着色剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、熱安定剤、老化防止剤,加工助剤、耐光(候)剤、抗菌剤などを添加することができる。
【0059】
本発明の組成物は、酸化防止剤を使用することにより製品寿命を長くすることが可能である。この場合に使用される酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤などが挙げられるが、フェノール系酸化防止剤が特に好ましい。
これらの酸化防止剤は、単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。酸化防止剤の配合量は、(A)成分と(B)成分との合計100質量部当たり、0.1〜10質量部が好ましく、特に好ましくは0.2〜5質量部である。
【0060】
本発明に使用可能な滑剤としては、押出し安定性を付与するために一般的に使用されるパラフィン系および炭化水素樹脂、金属石けん、脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪族金属塩などが挙げられる。
着色剤としては、無機顔料および有機顔料の中から、適宜選択して使用する。
【0061】
以上の(F)他の添加剤の配合割合は、特に限定されるものではないが、それぞれ、上記(A)〜(B)成分の合計量100質量部に対し、0〜300質量部、好ましくは1〜300質量部、さらに好ましくは1〜200質量部である。
以上(D),(E)および(F)成分の合計量は、(A)〜(B)成分の合計量100質量部に対し1〜600質量部、好ましくは3〜500質量部である。
【0062】
(G)発泡剤:
(G)発泡剤としては、本発明の熱可塑性エラストマー組成物の組成によって異なるが、例えば、それ自体公知の無機発泡剤または有機発泡剤を用いることができる。発泡剤の具体例として、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ジニトロソテレフタルアミド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸バリウム、トルエンスルホニルヒドラジドなどのスルホニルヒドラジド類などを挙げることができる。
なかでも、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、スルホニルヒドラジド類、重炭酸ナトリウムがより好ましいものである。
これらの発泡剤は、尿素、尿素誘導体などの公知の発泡助剤と併用してもよい。
【0063】
(G)発泡剤としては、熱膨張性マイクロカプセルを用いることができる。
この熱膨張性マイクロカプセルとは、熱可塑性の中空球体の発泡粒子からなり、ガスを包み込んだ熱可塑性樹脂からなる殻(シェル)から構成されているものである。この熱膨張性マイクロカプセルを加熱すると、熱可塑性の殻が軟化し、ガスは圧力を増し、その結果、球体は膨張し、発泡剤としての作用をなすものである。 ここで、殻を構成する熱可塑性樹脂としては、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニリデン−メチルメタクリレート共重合体、塩化ビニリデン−エチルメタクリレート、アクリロニトリル−メチルメタクリレート−共重合体、アクリロニトリル−エチルメタクリレートなどが挙げられる。また、加熱によりガスとなる化合物としては、イソペンタン、イソブタン、イソプロパンなどが挙げられる。
熱膨張性マイクロカプセルの粒径は、通常、10〜100μm、好ましくは20〜80μm程度である。
熱膨張性マイクロカプセルの具体例としては、日本フィライト株式会社製のEXPANCEL DU,WUシリーズ、松本油脂社製のマイクロスフェアーF−30、F−50、F−80S、F−85などが挙げられる。
この熱膨張性マイクロカプセルを発泡剤として用いると、加熱により、個々のマイクロカプセルが内包されているガス生成成分のガス化にしたがって、均一に膨張し、均質な発泡成形品を得ることができる。また、発泡が効率的に行なわれるため、原料〔(A)〜(B)成分〕の使用量を低減させることができる。
【0064】
(G)発泡剤の配合量は、成形材料のポリマーの種類、靴底材などの成形品の具体的用途によって異なるが、(A)〜(B)成分の合計量100質量部に対して、1〜300質量部、好ましくは2〜300質量部である。発泡剤の使用量が少ないと発泡倍率が低い発泡体しか得られず、一方、300質量部より多いと発泡剤の分解によって発生するガスが多くなり、ガス圧が異常に高くなり過ぎて、得られる発泡体に亀裂が生ずることがある。
【0065】
また、組成物を発泡させる方法として、炭酸ガス、水などを所定量含有させ、種々の成形方法により発泡成形体を得る方法がある。例えば、射出成形の場合、炭酸ガスを(A)〜(B)成分の合計量100質量部に対し、0.5質量部程度含有させた組成物は、可塑化・溶融された状態で計量部にあるときは高温、高圧により発泡しないが、射出成形により金型内に充填される際、圧力低下により含有されていた炭酸ガスが気化し、成形品内部が発泡した成形品を得ることができる。
【0066】
組成物の調製と成形品
本発明の組成物を調製する際には、従来から公知の混練機、押出機などを用いることができる。また、必要に応じて混合される充填剤、軟化剤、発泡剤などの配合方法、配合順序としては、例えば、予め押出機やバンバリーミキサーなどで(A)〜(B)成分を、通常、50〜120℃、好ましくは60〜100℃で溶融ブレンドさせたものをバンバリーミキサーなどを用いて、充填剤、軟化剤などと配合した後、ロールなどを用いて、発泡剤などを加える方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。
得られる本発明の組成物は、射出成形、プレス成形、シート、異型などの押し出し成形、ブロー成形、回転成形、スラッシュ成形、パウダースラッシュ成形、ディッピング成形などの成形手段で靴底材などの成形品に成形される。
なお、得られる成形品を発泡させる場合には、例えば、本発明の組成物からなる組成物(成形品)を金型内に入れて温度を高めることにより発泡を行うか、あるいは押し出し成型機を用いて任意の形状に成形したのち、加熱槽内で加熱して発泡を行うことにより、発泡された成形品を製造することができる。この場合の発泡条件は、加熱温度が130〜300℃、好ましくは150〜200℃の範囲、加熱時間とし て3〜120分、好ましくは5〜60分の範囲である。発泡成形品の場合、その密度は、通常、0.1〜1.1Mg/m、好ましくは0.1〜0.9Mg/mである。
【0067】
このようにして製造された成形品は、靴底材料、具体的には、紳士靴、婦人靴、カジュアルシューズ、ランニングシューズ、ジョギングシューズ、トラッキングシューズ、各種競技用シューズ、登山シューズ、ドレスシューズ、ゴルフシューズ、屋内履きシューズ、スリッパ類、ビーチサンダル類などの履物全般の靴底材料として有用である。また、本発明の組成物および成形品は、必要に応じて、ベルト、自動車部品、建材部品、工業部品、玩具・雑貨部品、スポーツ・健康部品、介護用品などの各種成型品や、各種シート、フィルム、そのほかの工業用品、緩衝材料、包装材料などに使用することができる。また、本発明の発泡体は、寸法精度に優れ,耐久性、クッシヨン性にも優れており、熱成型スポンジにも応用できる。ここで、熱成型スポンジとは、発泡体を所要の形状に予備段断し,発泡体に使用される(A)〜(B)成分の融点以上、好ましくは100〜150℃に加熱された金型内て加熱加圧し、発泡体の外安面に強固な融解皮膜を形成させた後,金型を冷却して発泡体を取り出すことにより作製されるものである。
【0068】
マスターバッチ
なお、本発明の熱可塑性エラストマー組成物を調製するには、あらかじめ(A)成分と(C)成分とからなるマスターバッチを作製してもよい。
本発明のマスターバッチにおいて、上記(A)成分と(C)成分の配合割合は、(A)1,2−ポリブタジエンが2〜91質量%、好ましくは5〜90質量%、(C)高分子シリコン化合物が98〜9質量%、好ましくは90〜5質量%〔ただし、(A)+(C)=100質量%〕である。(A)成分が2質量%未満では、マスターバッチを調製する際の組成物の流動性に乏しく、(C)成分の分散性が悪く、さらに混練加工に技術を要し加工時間も長時間を必要とする、一方、91質量%を超えると、(C)成分の濃度が薄く、マスターバッチを多量に添加しないと性能が発現しないため経済性に問題が生ずる。また、マスターバッチを多量に添加した場合、主材への影響が無視できず問題が生ずる。
【0069】
本発明のマスターバッチの製造方法としては、前記(A),(C)成分を配合することにより製造できる。配合方法としては、混合機を用いて上記成分を一度に添加して混合してもよいし、分割して添加して混合してもよい。混合機としては、各種のロール、ニーダー、押出機、ミキサーなどが使用できる。マスターバッチの形状としてはペレット、顆粒、粒子、チップ状、棒状、箔片、シート、バンドなど種々の形状にすることができるが、自動計量の点からペレット状のマスターバッチが、またロール作業の場合はシート状が好ましい。
この場合、ブレンド温度は、通常、40〜110℃、好ましくは50〜100℃である。
【0070】
発明のマスターバッチを使用することにより、従来より短時間加工が容易となり、かつ作業環境汚染が少なく効率的に作業ができるため環境にやさしい利点が生ずる。本発明のマスターバッチを使用することにより、秤量精度,分散精度,加工精度が上がることより、機能部品(自動車重要保安部品,精密電気部品)などのゴム成形品、プラスチック成形品を得ることができる。
【0071】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、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、実施例中の各種の測定は、下記の方法に拠った。
【0072】
1,2−ビニル結合含有量
赤外吸収スペクトル法(モレロ法)によって求めた。
結晶化度
密度勾配管法により測定(エックス線回折で求めた定量値を密度値に相関させた密度換算値で求めた。)
(A)〜(B)成分のメルトフローレート(MFR)
ASTM D1238に準拠して、下記条件で測定した。
(A)成分測定条件;150℃、荷重2.16kg
(B)成分測定条件;200℃、荷重5kg
ポリスチレンのメルトフローインデックス(MI)(MFR)
ASTM D1238に準拠した。(条件:200℃、49N)
【0073】
比重(SG)
JIS K 7112に準拠した。
硬度(Hs)
JIS K 6301(タイプA)に準拠。
,E
JIS K 6251に準拠して測定した。
【0074】
DIN摩耗
配合物を、下記成形外観評価用に作成された成形品を用い、DIN53516に準拠して測定を行なった。測定条件は、粒度60、ドラム回転40rpm、荷重10N、移動距離40mであった。
DIN摩耗は下記判定基準に準じた
◎:100未満、良
○:100以上150未満
△:150以上200未満
×:200以上、不良
【0075】
成形外観
(射出成形条件)
成形機:インラインスクリュータイプ射出成形機(東芝機械社製、IS170FA)
金型:6×150×150mmのサブマリンゲート靴型)
成形温度:160℃, 射出圧力:60kg/cm
射出速度:中速
インジェクション:15秒,冷却:50秒
金型温度:30℃
上記条件で射出成形した成形品表面のフローマーク、肌荒れ、シルバーストリーク、フラッシュ、鮫肌、ヒケなどを目視評価し、下記の3段階評価を行なった。
◎:不良現象がなく、加硫ゴム調で美麗な成形外観
○:不良なし
△:少し不良あり
×:不良が多く見られる。
【0076】
耐屈曲性
ロス屈曲試験ASTM D1052に準拠して判定した。
◎:良、亀裂なし
○:1mm未満の僅かな亀裂
△:1mm以上〜5mm未満
×:全裂
耐オゾン性
JIS K6301に準拠して測定した。すなわち、JIS 1号ダンベル打ち抜きピースを用い、伸張率20%、オゾン濃度50pphm、雰囲気温度40℃下に、24時間放置し、判定した。
◎:亀裂なし
○:肉眼で見えないが、10倍の拡大鏡では確認できる亀裂程度
△:肉眼で亀裂が確認できる。
×:3mm以上の亀裂もしくは切断
【0077】
接着性
基層に1インチ×150mm×約1mmの天然皮革を用い、まず、ノーテープ社製、プライマーSR22(固形分約5%)を端布で塗布し、30分以上乾燥させたのち、同社製の接着剤9360(D)(固形分約20%)を刷毛を用い、130〜170g/m塗布したのち、50℃で10分以上乾燥させ、これと1インチ×150mm×4mmの試験片を、ハンドローラーを用いて、常温下で圧着し、2日間放置したのち、島津製作所社製の剥離試験機(TENSILON UTM−1−2500)を用いて、剥離速度50mm/min,剥離角度180度、剥離温度25℃にて、ピーリングテストを行ない、接着強度を測定した。
◎:接着強度100kg/インチ以上
○:接着強度80kg/インチ以上、100kg/インチ未満
△:接着強度50kg/インチ以上80kg/インチ未満
×:接着強度50kg/インチ未満
柔軟性
150×200×4mmのシートを成形し、常温下、手で曲げて判定した。
○:手で容易に曲げられる。
×:手で曲げられない。
【0078】
実施例1〜10、比較例1〜6
表1に示す配合処方で、熱可塑性エラストマー組成物を調製し、これを、直接、射出成形機にて所定の条件で成形し評価に供した。結果を表1に示す。
すなわち、表1の配合物をオープンベントタイプ40mmФ単軸押出機(スクリュー:先端ダルメージ)にて120〜140℃温度下に混練ペレット化した後、射出成形機にて所定の条件で成形し評価に供した。
実施例1〜10は、いずれも、本発明の熱可塑性エラストマー組成物であり、成形外観、耐摩耗性、耐屈曲性、耐オゾン性に優れ、柔軟性と適正な強度を有していることが分かる。
一方、比較例1は、(C)成分の高分子シリコン化合物を含まない組成物であり、耐摩耗性不良で好ましくない。
比較例2、3は、(C)成分の高分子シリコン化合物に替えて高分子フッ素化合物を用いた組成物である。高分子フッ素化合物は、高分子シリコン化合物に滑特性が類似していることより耐摩耗性向上効果が発現すると考えられてもおかしくないが、本発明では、(C)成分の高分子シリコン化合物でないと耐摩耗性向上が達せられないことを示している。
比較例4は、(A)成分の1,2ポリブタジエンを含まない組成物であり、成形外観,耐屈曲性,耐オゾン性不良が顕著で好ましくない。
比較例5は、比較例1と同様に(C)成分の高分子シリコン化合物を含まない組成物であり、耐摩耗性不良で好ましくない。
比較例6は、シリコン化合物として低分子量のものを使用した例であり、接着性が悪く、また、表面がべたつき、取り扱いに支障があった。
【0079】
【表1】
Figure 2004217845
【0080】
*1:RB810 JSR社製、1,2−結合90%以上、結晶化度18%、MFR=3g/10分
*2:RB820 JSR社製、1,2−結合90%以上、結晶化度24%、MFR=3g/10分
*3:RB830 JSR社製、1,2−結合90%以上、結晶化度28%、MFR=3g/10分
*4:RB840 JSR社製、1,2−結合90%以上、結晶化度34%、MFR=9g/10分
*5:TR1600 JSR社販売品 スチレン−ブタジエンブロック共重合体、結合スチレン含量32%、MFR=19g/10分
*6:TR2000 JSR社販売品 スチレン−ブタジエンブロック共重合体、結合スチレン含量40%、MFR=13g/10分
*7:TR1086 JSR社販売品 スチレン−ブタジエンブロック共重合体、結合スチレン含量45%、MFR=10g/10分
*8:TR2787C JSR社販売品 スチレン−ブタジエンブロック共重合体、結合スチレン含量30%、MFR=6g/10分
*9:日本ポリスチレン社製 G120K MI=30(200℃,49N)
*10:日本ポリスチレン社製 M334 MI=10(200℃,49N)
*11:DOW CORNING社製 高分子シリコンゴムコンパウンド CF‐201U
12:JSR社製 高分子シリコンゴムコンパウンド F0901 粘度=10cSt
*13:信越化学工業社製 シリコン・アクリル共重合体樹脂パウダー 粘度=2.1×10cSt
*14:東レダウコーニング社製 SH200 粘度=10cSt
【0081】
*15:富士興産社製 フッコール2050N アニリン点=95.4℃
*16:出光興産社製 ダイアナプロセスオイルPW90 アニリン点=127.7℃
*17:丸尾カルシューム社製 スーパーSS 給油量=26.3cc/100g
*18:日本シリカ社製 ニップシールVN3 給油量=240cc/100g
*19:AUSIMONT社製 フッ素ゴム TN−80
*20:旭アイシーマイクロポリマーズ社製 フッ素樹脂 PTFE
*21:住友化学工業社製 スミライザーGM
*22:永和化成社製 FE788 分解温度=139℃、AZO系
*23:永和化成社製 セルボンSC−K 分解温度=150℃以上、重曹系
*24:エクスパンセル社製 092M/B120 ペンタン内蔵ビーズ型発泡剤
【0082】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の1,2−ポリブタジエンの特徴である優れた機能を有し、さらに、成形性、発泡性に優れ、フローマークのない外観に優れた成形品を与え、かつ柔軟性、耐摩耗性、軽量性、耐屈曲性,耐オゾン性、特に耐摩耗性に優れ、靴底用などの用途に適した熱可塑性エラストマー組成物を提供することが可能である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition having excellent molded appearance and excellent flexibility, abrasion resistance, and mechanical strength properties, flex resistance, and ozone resistance, and molded articles such as shoe soles using the same. .
[0002]
[Prior art]
A block copolymer of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound can be molded as a thermoplastic elastomer by the same processing technology as a general thermoplastic resin. Since it has advantages that it does not particularly require the step of compounding the agent and heat-crosslinking steps, and has an appropriate rubber elasticity, footwear soles are produced by, for example, injection molding. However, on the other hand, regarding the physical properties of the molded product, there is a drawback that the flow mark is generated on the surface of the molded product due to poor fluidity at the time of molding, resulting in poor appearance. In order to improve poor appearance of a molded article, 1,2-polybutadiene is blended with a block copolymer of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound. When this method is used, the appearance defect of the molded article is remarkably improved, but there is a problem that abrasion resistance, which is an important performance as a footwear sole, is reduced.
[0003]
On the other hand, application of a silicon compound to a composition as a means for improving abrasion resistance is known in the fields of sliding materials, water repellent materials, and mold release, but the secondary working process involves bonding. In the field of compositions, it has been established as a technical concept that silicon compounds are not used because they bleed out (or migrate) and impaired adhesive strength.
The present invention overcomes the concept that a silicon compound cannot be used, despite the fact that many uses of a thermoplastic elastomer composition involve an adhesive process, and applies a silicon compound that no one can imagine, to improve the adhesive strength. The present invention has found a technique for surprisingly improving wear resistance without impairment.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has an excellent function which is a feature of a blend of a conventional block copolymer of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound with 1,2-polybutadiene, and further has excellent moldability and foamability. Thermoplastic that gives excellent molded products without flow mark appearance, and has excellent flexibility, abrasion resistance, bending resistance, ozone resistance, light weight, especially excellent abrasion resistance, and is suitable for applications such as shoe soles An object of the present invention is to provide an elastomer composition.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to (A) 5 to 100 parts by mass of 1,2-polybutadiene and (B) 95 to 0 parts by mass of a thermoplastic polymer other than the component (A) [provided that (A) + (B) = 100 parts by mass] Parts), the viscosity at (C) 25 ° C. is 103-109cSt, preferably 104-108The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition containing 0.01 to 30 parts by mass of a polymer silicon compound which is cSt.
Here, as the component (A), 1,2-syndiotactic polybutadiene having a 1,2-bond content of 70% or more and a crystallinity of 5 to 50% is preferable.
The component (B) is preferably at least one selected from the group consisting of thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, natural rubbers and synthetic rubbers, other than the component (A).
The composition of the present invention further comprises (D) 0 to 300 parts by mass of a softening agent, and (E) 0 to 300 parts by mass of an inorganic filler based on 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). , (F) at least one selected from the group consisting of antioxidants, lubricants, coloring agents, ultraviolet absorbers, antistatic agents, heat stabilizers, antioxidants, processing aids, lightfast (weather) agents, and antibacterial agents. 0 to 300 parts by mass of an additive, and the total amount of these components (D), (E) and (F) may be 1 to 600 parts by mass.
The composition of the present invention may further contain (G) a foaming agent in an amount of 1 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total of the components (A) and (B).
Next, the present invention contains (A) 2-91% by mass of 1,2-polybutadiene and (C) 98 to 9% by mass of a polymeric silicon compound (provided that (A) + (C) = 100% by mass). To a masterbatch characterized in that:
The present invention also relates to a molded article, preferably a shoe sole material, comprising the above-mentioned thermoplastic elastomer composition.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Thermoplastic elastomer composition
(A) 1,2-polybutadiene:
The (A) 1,2-polybutadiene of the present invention may be any 1,2-polybutadiene as long as the 1,2-bond content is 70% or more. Preferably, a cobalt compound and an aluminoxane are used. It is obtained by polymerizing butadiene in the presence of a contained catalyst.
[0007]
The 1,2-polybutadiene used in the component (A) of the present invention has a 1,2-bond content of 70% or more, preferably 80% or more, and more preferably 90% or more, in the butadiene-binding unit.
When the 1,2-bond content is 70% or more, 1,2-polybutadiene of the present invention exhibits good properties as a thermoplastic elastomer.
[0008]
The 1,2-polybutadiene used in the component (A) of the present invention has crystallinity, and preferably has a crystallinity of 5 to 50%, more preferably 10 to 40%. -Polybutadiene is preferred, the melting point of which is preferably in the range from 50 to 130C, more preferably from 60 to 120C. When the melting point is in this range, the result is excellent in balance between mechanical strength such as tensile strength and tear strength and flexibility.
The above crystallinity and melting point can be easily adjusted by a polymerization catalyst and polymerization conditions.
[0009]
In the 1,2-polybutadiene of the present invention, a small amount of a conjugated diene other than butadiene may be copolymerized. Examples of the conjugated diene other than butadiene include 1,3-pentadiene, 1,3-butadiene derivatives substituted with a higher alkyl group, and 2-alkyl-substituted-1,3-butadiene. Among them, 1,3-butadiene derivatives substituted with higher alkyl groups include 1-pentyl-1,3-butadiene, 1-hexyl-1,3-butadiene, 1-heptyl-1,3-butadiene, -Octyl-1,3-butadiene and the like.
[0010]
Here, typical examples of 2-alkyl-substituted-1,3-butadiene include 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2-ethyl-1,3-butadiene, and 2-propyl-1,3. -Butadiene, 2-isopropyl-1,3-butadiene, 2-butyl-1,3-butadiene, 2-isobutyl-1,3-butadiene, 2-amyl-1,3-butadiene, 2-isoamyl-1,3 -Butadiene, 2-hexyl-1,3-butadiene, 2-cyclohexyl-1,3-butadiene, 2-isohexyl-1,3-butadiene, 2-heptyl-1,3-butadiene, 2-isoheptyl-1,3 -Butadiene, 2-octyl-1,3-butadiene, 2-isooctyl-1,3-butadiene and the like.
Among these conjugated dienes, preferred conjugated dienes copolymerized with butadiene include isoprene and 1,3-pentadiene. The content of butadiene in the monomer component used for the polymerization is preferably at least 50 mol%, particularly preferably at least 70 mol%.
[0011]
As described above, the 1,2-polybutadiene used in the component (A) of the present invention is preferably obtained by polymerizing butadiene in the presence of a catalyst containing a cobalt compound and an aluminoxane. As the cobalt compound, preferably, an organic acid salt of cobalt having 4 or more carbon atoms can be exemplified. Specific examples of the organic acid salts of cobalt include octylates such as butyrate, hexanoate, heptylate and 2-ethyl-hexyl acid, and decanoates, and higher grades such as stearic acid, oleic acid and erucic acid. Examples thereof include fatty acid salts, benzoates, tolylates, xylylates, alkyls such as ethylbenzoic acid, aralkyl, allyl-substituted benzoates and naphthoates, and alkyl, aralkyl or allyl-substituted naphthoates. Of these, the so-called octylates of 2-ethylhexylic acid, stearates, and benzoates are preferred because of their excellent solubility in hydrocarbon solvents.
[0012]
Examples of the aluminoxane include those represented by the following general formula (I) or (II).
[0013]
Embedded image
Figure 2004217845
[0014]
In the aluminoxane represented by the general formula (I) or (II), R is a hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and is preferably a methyl group or an ethyl group; Particularly preferred is a methyl group. M is an integer of 2 or more, preferably 5 or more, and more preferably 10 to 100. Specific examples of the aluminoxane include methylaluminoxane, ethylaluminoxane, propylaluminoxane, butylaluminoxane and the like, and methylaluminoxane is particularly preferred.
[0015]
It is extremely preferable that the polymerization catalyst contains a phosphine compound in addition to the above-mentioned cobalt compound and aluminoxane. The phosphine compound is a component effective for activating the polymerization catalyst and controlling the vinyl bond structure and crystallinity, and preferably includes an organic phosphorus compound represented by the following general formula (III).
[0016]
P (Ar)n(R ')3-n    ... (III)
In the general formula (III), Ar represents a group shown below.
[0017]
Embedded image
Figure 2004217845
[0018]
(In the above group, R1, R2, R3Are the same or different and represent a hydrogen atom, an alkyl group having preferably 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having preferably 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having preferably 6 to 12 carbon atoms. . )
In the general formula (III), R ′ represents a cycloalkyl group or an alkyl-substituted cycloalkyl group, and n is an integer of 0 to 3.
[0019]
Specific examples of the phosphine compound represented by the general formula (III) include tri (3-methylphenyl) phosphine, tri (3-ethylphenyl) phosphine, tri (3,5-dimethylphenyl) phosphine, and tri (3 , 4-Dimethylphenyl) phosphine, tri (3-isopropylphenyl) phosphine, tri (3-t-butylphenyl) phosphine, tri (3,5-diethylphenyl) phosphine, tri (3-methyl-5-ethylphenyl) Phosphine), tri (3-phenylphenyl) phosphine, tri (3,4,5-trimethylphenyl) phosphine, tri (4-methoxy-3,5-dimethylphenyl) phosphine, tri (4-ethoxy-3,5- Diethylphenyl) phosphine, tri (4-butoxy-3,5-dibutylphenyl) phosphine Emissions, tri (p- methoxyphenyl) phosphine, tricyclohexylphosphine, dicyclohexylphenylphosphine, tribenzylphosphine, tri (4-methylphenyl) phosphine, tri (4-ethylphenyl) phosphine and the like. Of these, particularly preferred are triphenylphosphine, tri (3-methylphenyl) phosphine, tri (4-methoxy-3,5-dimethylphenyl) phosphine and the like.
[0020]
Further, as the cobalt compound, a compound represented by the following general formula (IV) can be used.
[0021]
Embedded image
Figure 2004217845
[0022]
The compound represented by the general formula (IV) is a complex having, as a ligand, a phosphine compound in which n is 3 in the general formula (III) with respect to cobalt chloride. When using this cobalt compound, a compound synthesized in advance may be used, or a method in which cobalt chloride and a phosphine compound are brought into contact in a polymerization system may be used. By selecting various phosphine compounds in the complex, it is possible to control the amount of 1,2-bonds and crystallinity of the obtained 1,2-polybutadiene.
[0023]
Specific examples of the cobalt compound represented by the general formula (IV) include cobalt bis (triphenylphosphine) dichloride, cobalt bis [tris (3-methylphenylphosphine)] dichloride, and cobalt bis [tris (3-ethylphenyl). Phosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (4-methylphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (3,5-dimethylphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (3,4-dimethylphenylphosphine)] dichloride , Cobalt bis [tris (3-isopropylphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (3-t-butylphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (3,5-diethylphenylphosphine) Dichloride, cobalt bis [tris (3-methyl-5-ethylphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (3-phenylphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (3,4,5-trimethylphenylphosphine)] ] Dichloride, cobalt bis [tris (4-methoxy-3,5-dimethylphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (4-ethoxy-3,5-diethylphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (4- Butoxy-3,5-dibutylphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (4-methoxyphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (3-methoxyphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [ Squirrel (4-dodecylphenyl) phosphine] dichloride, cobalt bis [tris (4-ethylphenyl) phosphine] dichloride and the like can be used.
[0024]
Of these, particularly preferred are cobalt bis (triphenylphosphine) dichloride, cobalt bis [tris (3-methylphenylphosphine)] dichloride, cobalt bis [tris (3,5-dimethylphenylphosphine)] dichloride, Bis [tris (4-methoxy-3,5-dimethylphenylphosphine)] dichloride;
[0025]
The amount of the catalyst to be used is as follows. In the case of homopolymerization of butadiene, butadiene is used in an amount of 0.1 mol per mol of butadiene. In the case of copolymerization, the amount of the cobalt compound is 0.1 mol per mol of the total amount of butadiene and conjugated diene other than butadiene. It is used in an amount of about 001 to 1 mmol, preferably about 0.01 to 0.5 mmol. The amount of the phosphine compound to be used is generally 0.1 to 50, preferably 0.5 to 20, more preferably 1 to 20, as a ratio of phosphorus atoms to cobalt atoms (P / Co). Further, the amount of aluminoxane used is usually 4 to 10 as a ratio of aluminum atoms to cobalt atoms (Al / Co) of the cobalt compound.7, Preferably 10 to 106It is. When the complex represented by the general formula (IV) is used, it is assumed that the phosphine compound is used in a ratio of phosphorus atoms to cobalt atoms (P / Co) of 2, and the aluminoxane is used in the amount described above. According to the description.
[0026]
As the inert organic solvent used as the polymerization solvent, for example, benzene, toluene, xylene, aromatic hydrocarbon solvents such as cumene, n-pentane, n-hexane, aliphatic hydrocarbon solvents such as n-butane, cyclopentane, Alicyclic hydrocarbon solvents such as methylcyclopentane and cyclohexane, and mixtures thereof.
[0027]
The polymerization temperature is usually from -50 to 120C, preferably from -20 to 100C.
The polymerization reaction may be a batch type or a continuous type. The concentration of the monomer in the solvent is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 35% by mass. In addition, in order to prevent the deactivation of the catalyst and the polymer of the present invention in producing the polymer, consideration should be given to minimizing the incorporation of a compound having a deactivating effect such as oxygen, water or carbon dioxide gas into the polymerization system. is necessary. When the polymerization reaction has progressed to the desired stage, the reaction mixture is added with alcohol, other polymerization terminators, antioxidants, antioxidants, ultraviolet absorbers, etc., and then the produced polymer is separated, washed and dried according to the usual method. Thus, 1,2-polybutadiene used in the present invention can be obtained.
[0028]
The weight average molecular weight of (A) 1,2-polybutadiene of the present invention in terms of polystyrene by the GPC method is preferably 10,000 to 5,000,000, more preferably 10,000 to 1.5,000,000, and particularly preferably 50,000 to 1,000,000. . If the weight average molecular weight is less than 10,000, the fluidity after oil extension is extremely high and subsequent processing becomes extremely difficult. On the other hand, if the weight average molecular weight exceeds 5,000,000, the fluidity after oil extension is extremely low and processing is extremely difficult. Difficult and undesirable.
[0029]
The (A) 1,2-polybutadiene of the present invention alone can provide a sufficient strength even without cross-linking, and is therefore suitable for non-cross-linking applications such as industrial parts and film applications such as injection molding and extrusion molding. is there. At this time, there is no particular limitation on the processing method, and it is possible to mix by ordinary resin, a roll used in rubber processing, a melt kneading using a kneader, a Banbury mixer, a screw extruder, a feeder ruder extruder, or the like. .
[0030]
The (A) 1,2-polybutadiene of the present invention can be used as an oil-extended rubber by blending extender oil in advance (hereinafter referred to as “(A) ′ oil-extended 1,2-polybutadiene”).
As the extender oil used for preparing the (A) ′ oil-extended 1,2-polybutadiene by oil-extending the 1,2-polybutadiene described above, extender oils and softeners usually used for diene polymers are used. There is no particular limitation as long as it is a mineral oil-based extender oil.
[0031]
The mineral oil-based extender oil preferably has a viscosity specific gravity constant (or viscosity specific gravity constant; hereinafter abbreviated as VGC) of 0.790 to 0.999, and more preferably V.C. G. FIG. C. Is 0.790 to 0.949, particularly preferably V.I. G. FIG. C. Is 0.790 to 0.912.
As the extender oil, generally, an aromatic extender oil, a naphthenic extender oil, and a paraffin extender oil are known.
[0032]
Among them, aromatic extender oils satisfying the above viscosity specific gravity constants include Diana Process Oil AC-12, AC460, AH-16, AH-58 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., and Mobilsol K manufactured by ExxonMobil Co., Ltd. Kyoishi Process X50, X100, X140, manufactured by Nikko Kyoishi Co., Ltd., Resox No. 3, Dute Rex 729UK, Nippon Oil Co., Ltd., Komorix 200, 300, 500, 700, ExxonMobil Co., Ltd., Esso Process Oil 110, 120, Nippon Oil Co., Ltd., Mitsubishi 34 Heavy Process Oil, Mitsubishi 44 heavy process oil, Mitsubishi 38 heavy process oil, Mitsubishi 39 heavy process oil, and the like.
[0033]
Examples of the naphthenic extender oil satisfying the above viscosity specific gravity constant include Diana Process Oil NS-24, NS-100, NM-26, NM-280, NP-24 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., and ExxonMobil Co., Ltd. Naplex 38, FUKKOR FLEX # 1060N, # 1150N, # 1400N, # 2040N, # 2050N, manufactured by Fujikosan Co., Ltd., manufactured by Nikko Kyoishi Co., Ltd., Kyoishi Process R25, R50, R200, R1000, manufactured by Shell Chemical Company , Shelflex 371JY, 371N, 451, N-40, 22, 22R, 32R, 100R, 100S, 100SA, 220RS, 220S, 260, 320R, 680, New Nippon Oil Co., Ltd.'s Komorix No. 2 process oil, ExxonMobil's Esso process oil -2, the 765, such as Nippon Oil Co. Mitsubishi 20 Light Process oil.
[0034]
Further, as paraffin-based extender oils satisfying the above viscosity specific gravity constants, Diana Process Oil PW-90, PW-380, PS-32, PS-90, PS-430 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. Fukkol Process P-100, P-200, P-300, P400, P-500, Kyoishi Process P-200, P-300, P-500, Kyoishi EPT750, 1000, manufactured by Nikko Kyoishi Co., Ltd. , Kyoishi Process S90, Shell Chemical Co., Ltd., Lubrex 26, 100, 460, ExxonMobil, Esso Process Oil 815, 845, B-1, ExxonMobil Naplex 32, Mitsubishi 10 Light Process Oil manufactured by Nippon Oil Corporation.
[0035]
As described above, since the 1,2-polybutadiene is oil-extended by the extending oil, not only the filler such as carbon black and silica can be uniformly and finely dispersed in the 1,2-polybutadiene, but also, Workability and various characteristics of a molded product can be significantly improved. Moreover, thereby, surprisingly, it is possible to improve the mechanical strength, particularly the abrasion resistance, of the molded article of the thermoplastic elastomer composition using (A) ′ oil-extended 1,2-polybutadiene. Further, by blending the (A) ′ oil-extended 1,2-polybutadiene with the component (B), the resulting molded article, for example, the shoe outer material, has much more excellent molded appearance and colorability (high definition). Will be something.
[0036]
The blending amount of the extender oil used for preparing (A) ′ oil-extended 1,2 polybutadiene of the present invention is 1 to 200 parts by mass, preferably 10 to 100 parts by mass, per 100 parts by mass of 1,2-polybutadiene. Parts by mass, more preferably 15 to 80 parts by mass, particularly preferably 20 to 70 parts by mass. If the amount is less than 1 part by mass, the effect of improving abrasion resistance, workability and formability are poor, while if it exceeds 200 parts by mass, the material becomes extremely soft and poor in workability.
[0037]
The oil-extending method is not particularly limited, and examples thereof include a method in which an extending oil is added to a 1,2-polybutadiene polymerization solution and mixed in a solution state. This method is preferable in that the step of mixing the 1,2-polybutadiene and the extension oil can be omitted from the operation, and the mixing uniformity of both is excellent. When the extender oil is added to the polymer solution, it is preferable after the end of the polymerization, for example, after the addition of a terminal modifier or after the addition of a polymerization terminator. A required amount of extender oil is added to a polymer solution containing an organic solvent and mixed well in a solution state (first step). Next, (1) a crumb is obtained by a steam stripping method in which steam is blown into the polymer solution containing the extending oil, or (2) the polymer solution containing the extending oil is obtained by means of an extruder, a devolatizer or the like. The solvent is directly removed to separate the oil-extended 1,2-polybutadiene from the solvent (second step). The obtained oil-extended 1,2-polybutadiene is dried by a vacuum drier, a hot-air drier or a roll if necessary (third step), and the desired (A) ′ oil-extended 1,2-polybutadiene is obtained. Can be isolated.
Further, as an oil extension method, (A) ′ an oil-extended 1,2-polybutadiene can be prepared by blending 1,2-polybutadiene and an extension oil in a molten state. In this case, as a blending method, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a banbury, a roll, a kneader, a plast mill, or the like is employed, and a melt-kneading temperature of 140 to 160 ° C. is preferable.
[0038]
(B) thermoplastic polymer:
Here, as the (B) thermoplastic polymer used in the present invention, at least one selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer, a natural rubber and a synthetic rubber other than the component (A) can be mentioned. .
[0039]
Of these, as the thermoplastic resin other than the component (A), any thermoplastic resin having a plasticizing temperature of 50 to 450 ° C. can be used without any particular limitation. For example, styrene resins (for example, polystyrene, butadiene. Styrene copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, etc.), ABS resin, AES resin, AAS resin, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene resin, ethylene-ethyl acrylate resin, polyvinyl chloride , Polyvinylidene chloride, polybutene, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene oxide, polymethyl methacrylate, saturated polyester resin (for example, hydroxycarboxylic acid condensate such as polylactic acid, and diol such as polybutylene succinate) Including condensates of carboxylic acids), polyamide resin, fluororesin, polysulfone, polyether sulfone, polyarylate, polyether ether ketone, singly or in mixture of two or more liquid crystal polymers.
Preferred among the thermoplastic resins are polystyrene, butadiene / styrene copolymer, acrylonitrile / styrene copolymer, ABS resin, AES resin, AAS resin, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, saturated polyester resin, and polyamide resin. is there.
[0040]
Further, as the thermoplastic elastomer, for example, according to the classification based on the chemical composition of the hard segment, a styrene-based thermoplastic elastomer (abbreviated as SBC. Hereinafter, the abbreviations are shown in parentheses), an olefin-based thermoplastic elastomer ( TPO), urethane-based thermoplastic elastomer (TPU), ester-based thermoplastic elastomer (TPEE), amide-based thermoplastic elastomer (TPAE), and the like. In addition, there are other thermoplastic thermoplastic elastomers (TPVC), ion-cluster type thermoplastic elastomers (ionomers), and fluoroplastic thermoplastic elastomers containing a fluorocarbon resin as a constraining block. Of these, TPO may be referred to as TPV by dynamic cross-linking, in which the rubber component serving as a soft segment is kneaded while being cross-linked to improve the performance by reducing the rubber dispersion particle size, thereby improving the performance. These thermoplastic elastomers include one kind or a mixture of two or more kinds.
[0041]
Preferred as SBC are styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymer (SEBS), and SEBS with functional group (f-SEBS). ), Styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEPS), and random type hydrogenated styrene-butadiene polymer (HSBR).
[0042]
Preferred as TPO are simple blend-type TPO (s-TPO) and hard segments obtained by mixing an elastomer such as EP, EPDM, EBM, or EBDM with a polyolefin such as PP or PE and compounding the mixture with a mixer such as Banbury or Plastmill. Polymerization of olefin monomers followed by polymerization of olefin monomers that are soft segments in the same plant or the same reactor (the order may be reversed) Mixing such as implanted TPO (i-TPO), Banbury or Plastmill This is a dynamic vulcanization type TPO (TPV) made by vulcanizing rubber simultaneously with mixing. Further preferably, as the TPV, PP-EPDM in which PP is combined with a hard segment and EPDM is combined with a soft segment (hereinafter, a hard segment is described on the left side and a soft segment is described on the right side), PP-nitrile rubber (NBR), PP-acrylic rubber ( ACM), PP-natural rubber (NR), PP-butyl rubber (IIR), PE-EPDM, PE-NR, nylon-NBR, nylon-ACM, polyester-chloroprene (CR), PVC-NBR.
[0043]
Preferred TPUs are those in which the diisocyanate used for the hard segment is toluene diisocyanate, one in which 4,4′-diphenylmethane diisocyanate is 1,6-hexamethylene diisocyanate, one in which 2,2,4 (2,4 , 4) -trimethylhexamethylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenyl-4,4'-dicissocyanate. Those which are 1,5 ′ naphthalene diisocyanate, those which are trans-1,4-cyclohexyl diisocyanate, those which are lysine diisocyanates, and those which are mixtures of two or more of these.
[0044]
Preferred as TPEE are polyester-polyether TPEEs in which the hard segment is an aromatic crystalline polyester and a polyether is used as a soft segment, and the hard segment is an aromatic crystalline polyester and an aliphatic polyester is used as a soft segment. The polyester / polyester type TPEE used is a liquid crystalline TPEE in which the hard segments are liquid crystal molecules and the soft segments are aliphatic polyesters. More preferably, as the polyester / polyether type TPEE, the hard segment is a polycondensate of butanediol and dimethyl terephthalate, a polycondensate of ethylene glycol and dimethyl terephthalate, or a polycondensation of butanediol and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid. A polycondensate of ethylene glycol and 2,6 naphthalenedicarboxylic acid or a mixture thereof, wherein the soft segment is any of polytetramethylene ether glycol, poly (1,2-propylene oxide) glycol, and poly (ethylene oxide) glycol. Or a mixture. More preferably, the polyester / polyester type TPEE has the same hard segment as the polyester / polyether type TPEE, but the soft segment is a polylactone type aliphatic polyester.
More preferably, the liquid crystalline TPEE is a multi-block copolymer in which the hard segment is a thermotropic liquid crystal polymer, in particular, a low molecular liquid crystal compound such as dihydroxy-paraquarterphenyl is used, and the aliphatic segment is used in the soft segment. It is.
[0045]
As the TPAE, the hard segment is preferably a polyamide, the soft segment is a multi-block copolymer using a polyether or polyester having a low Tg, and more preferably the hard segment is nylon-6, nylon-6,6, nylon-6. , 10, nylon-11, and nylon-12, and the soft segments are polyether diol and polyester diol. Particularly preferably, the soft segments are diol poly (oxytetramethylene) glycol, poly (oxypropylene) glycol, poly (ethylene). Adipate) glycol and poly (butylene-1,4-adipate) glycol.
[0046]
As the TPVC, a high-molecular-weight polyvinyl chloride (hereinafter abbreviated as PVC) is preferably used for a hard segment, a cross-linking point is provided in a microcrystalline portion, and a soft segment is formed of a plasticized PVC with a plasticizer. Using a PVC in which a partially crosslinked or branched structure is introduced into a hard segment and using a PVC plasticized with a plasticizer in a soft segment, a rubber such as NBR or the like and a partially crosslinked NBR in a soft segment using PVC as a hard segment. , TPEE, and the like, either alone or as a mixture of two or more.
[0047]
The natural rubber can be used without any particular limitation, and examples thereof include one or a mixture of two or more of gum arabic and indian rubber.
The synthetic rubber can be used without any particular limitation. For example, polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, isobutylene / isoprene rubber, ethylene-α-olefin- (diene) copolymer (eg, EPM, EBM, EOM, EPDM) , EBDM, etc.), aromatic vinyl compound-conjugated diene compound- (α-olefin) copolymer (eg, SBR), acrylonitrile-butadiene rubber, fluorine rubber, silicone rubber, halogenated butyl rubber (eg, chlorinated butyl rubber, One kind alone or a mixture of two or more kinds thereof. The above-mentioned thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, natural rubbers, synthetic rubbers and the like can be used alone or as a mixture of two or more.
[0048]
In the composition of the present invention, the mixing ratio of (A) 1,2-polybutadiene and (B) the thermoplastic polymer is such that the component (A) is 5 to 100 parts by mass, preferably 10 to 90 parts by mass, and (B) The components are 95 to 0 parts by mass, preferably 90 to 10 parts by mass (provided that (A) + (B) = 100 parts by mass). By using the thermoplastic polymer (B) in the preferred range described above, excellent processability, moldability, coloring (high definition), molded appearance, flexibility, abrasion resistance, light weight, and mechanical strength characteristics are excellent. The composition of the present invention can be obtained.
When the amount of the component (A) is less than 5 parts by mass, the appearance of the molded product and the fluidity are impaired, which is not preferable.
[0049]
(C) Polymeric silicon compound:
In the present invention, the polymer silicon compound (C) has a viscosity of 10 at 25 ° C. specified in JIS K2283.3-109cSt, preferably 104-108cSt, more preferably 2 × 104-107cSt. 103If it is less than cSt, the component (C) will bleed out, and the processing handleability will also be impaired. On the other hand, 1 × 109If it exceeds cSt, the abrasion resistance of the resulting composition is deteriorated, and the tensile strength and tear strength are undesirably deteriorated.
By being blended with the composition of the present invention, the polymer silicon compound (C) can significantly improve the abrasion resistance of the obtained molded article without bleeding out, and can be separated from the mold at the time of molding. It improves the moldability and imparts water repellency to the molded product to thereby prevent contamination.
[0050]
(C) Examples of the polymer silicon compound include an unmodified organopolysiloxane and a modified organopolysiloxane.
Of these, the unmodified organopolysiloxane is not particularly limited, and includes, for example, dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, fluoropolysiloxane, tetramethyltetraphenylpolysiloxane, methylhydrogenpolysiloxane, and the like. Dimethylpolysiloxane is preferably used.
[0051]
The modified organopolysiloxane is not particularly limited as long as the organopolysiloxane is chemically modified with a functional group, and examples thereof include acrylic modification, epoxy modification, alkyl modification, amino modification, carboxyl modification, alcohol modification, Fluorine modification, alkylaral polyether modification, epoxy polyether modification, and the like. Of these, acrylic-modified organopolysiloxane is preferably used, and it is preferable that the organopolysiloxane is graft-polymerized with a mixture of an acrylate or a monomer copolymerizable with acrylic acid.
[0052]
Examples of the acrylate which can be graft-polymerized to the organopolysiloxane include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate, pentyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, acrylic Lauryl acrylate, alkyl acrylates such as stearyl acrylate, methoxyethyl acrylate, alkoxyalkyl acrylates such as butoxyethyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate and the like. These may be used alone. Alternatively, two or more kinds can be used in combination. Examples of the monomer copolymerizable with the acrylate ester include hydroxyl group-containing unsaturated monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate. . These can be used alone or in combination of two or more.
[0053]
In the graft polymerization, the polymerization ratio of the organopolysiloxane and the acrylate or the monomer copolymerizable with the acrylate is preferably a mass ratio of [organopolysiloxane / copolymerizable with the acrylate or acrylate. Monomer] = 9/1 to 1/9, more preferably 8/2 to 2/8. Examples of the acryl-modified organopolysiloxane include "X-22-8171" (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and "Charine R-2" (trade name, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.).
[0054]
The compounding amount of the component (C) is 0.01 to 30 parts by mass, preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total of the components (A) and (B). If the amount is less than 0.01 part by mass, the abrasion resistance of the obtained composition is not sufficient, and the releasability from the mold is also unfavorable. On the other hand, if it exceeds 30 parts by mass, the tensile strength and the tear strength are significantly impaired and the lubricity is too high to hinder practical use (for example, in the case of footwear applications, braking cannot be performed and it is dangerous).
[0055]
In addition, the thermoplastic elastomer composition of the present invention contains the above components (A) to (C) as essential components, and may further contain the following components (D) to (G) as necessary. Good.
[0056]
(D) softener:
The (D) softener is an extender oil other than that used in the production of (A) ′ oil-extended 1,2-polybutadiene, and can be separately added to the composition of the present invention. Examples of the extender oil include the same types as the extender oil used in the component (A) ′. In this case, the compounding amount of the extender oil is 0 to 300 parts by mass, preferably about 1 to 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B).
[0057]
(E) Inorganic filler:
Examples of the (E) inorganic filler compounded in the composition of the present invention include glass fiber, glass beads, potassium titanate, talc, mica, barium sulfate, carbon black, silica, and carbon-silica dual phase filler. , Clay, calcium carbonate, magnesium carbonate and the like. The amount of the inorganic filler (E) is usually 0 to 300 parts by mass, preferably 1 to 200 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B).
[0058]
(F) Other additives:
The composition of the present invention may contain, if necessary, an antioxidant, a lubricant, a coloring agent, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a heat stabilizer, an antioxidant, a processing aid, a light-fast ( Weathering agents, antibacterial agents and the like can be added.
[0059]
The composition of the present invention can extend product life by using an antioxidant. Examples of the antioxidant used in this case include a phenolic antioxidant, a sulfur-based antioxidant, and an amine-based antioxidant, and a phenol-based antioxidant is particularly preferable.
These antioxidants can be used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the antioxidant is preferably from 0.1 to 10 parts by mass, particularly preferably from 0.2 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the total of the components (A) and (B).
[0060]
Lubricants that can be used in the present invention include paraffinic and hydrocarbon resins, metal soaps, fatty acids, fatty acid amides, fatty acid esters, aliphatic metal salts and the like that are commonly used to impart extrusion stability. .
As the colorant, an inorganic pigment and an organic pigment are appropriately selected and used.
[0061]
The mixing ratio of the above (F) other additives is not particularly limited, but is 0 to 300 parts by mass, preferably 100 parts by mass, respectively, of the above components (A) and (B). Is 1 to 300 parts by mass, more preferably 1 to 200 parts by mass.
The total amount of the components (D), (E) and (F) is 1 to 600 parts by mass, preferably 3 to 500 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B).
[0062]
(G) foaming agent:
(G) The foaming agent varies depending on the composition of the thermoplastic elastomer composition of the present invention. For example, an inorganic or organic foaming agent known per se can be used. Specific examples of the foaming agent include sodium bicarbonate, ammonium bicarbonate, sodium carbonate, ammonium carbonate, azodicarbonamide, dinitrosopentamethylenetetramine, dinitrosoterephthalamide, azobisisobutyronitrile, barium azodicarboxylate, and toluenesulfonyl. Sulfonyl hydrazides such as hydrazide and the like can be mentioned.
Among them, azodicarbonamide, dinitrosopentamethylenetetramine, sulfonyl hydrazides, and sodium bicarbonate are more preferable.
These foaming agents may be used in combination with known foaming aids such as urea and urea derivatives.
[0063]
(G) As the foaming agent, heat-expandable microcapsules can be used.
The heat-expandable microcapsules are made of thermoplastic hollow sphere expanded particles, and are composed of a shell made of a thermoplastic resin enclosing a gas. When the thermally expandable microcapsules are heated, the thermoplastic shell softens and the gas builds up pressure, so that the sphere expands and acts as a blowing agent. Here, as the thermoplastic resin constituting the shell, vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer, vinylidene chloride-methyl methacrylate copolymer, vinylidene chloride-ethyl methacrylate, acrylonitrile-methyl methacrylate-copolymer, acrylonitrile-ethyl methacrylate, etc. Is mentioned. Examples of the compound that becomes a gas by heating include isopentane, isobutane, and isopropane.
The particle diameter of the heat-expandable microcapsules is usually about 10 to 100 μm, preferably about 20 to 80 μm.
Specific examples of the heat-expandable microcapsules include EXPANCEL DU, WU series manufactured by Nippon Philite Co., and microspheres F-30, F-50, F-80S, F-85 manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd. .
When the heat-expandable microcapsules are used as a foaming agent, the individual microcapsules are uniformly expanded by heating according to the gasification of the gas-generating component contained therein, and a uniform foam molded article can be obtained. In addition, since the foaming is performed efficiently, the amount of the raw material [components (A) to (B)] used can be reduced.
[0064]
(G) The compounding amount of the foaming agent varies depending on the type of the polymer of the molding material and the specific use of the molded article such as shoe soles, but the total amount of the components (A) and (B) is 100 parts by mass. It is 1 to 300 parts by mass, preferably 2 to 300 parts by mass. If the amount of the foaming agent is small, only a foam having a low expansion ratio can be obtained, while if it is more than 300 parts by mass, the gas generated by decomposition of the foaming agent increases, and the gas pressure becomes abnormally high. The resulting foam may crack.
[0065]
As a method for foaming the composition, there is a method in which a predetermined amount of carbon dioxide gas, water, or the like is contained, and a foam molded body is obtained by various molding methods. For example, in the case of injection molding, a composition containing about 0.5 parts by mass of carbon dioxide gas with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B) is measured in a plasticized and molten state by a measuring unit. When it is in the mold, it does not foam due to high temperature and high pressure, but when it is filled into the mold by injection molding, the carbon dioxide gas contained therein is vaporized due to the pressure drop, and it is possible to obtain a molded product in which the inside of the molded product is foamed. .
[0066]
Preparation of compositions and molded articles
In preparing the composition of the present invention, a conventionally known kneader, extruder, or the like can be used. The method of compounding the filler, softening agent, foaming agent, and the like, which are mixed as necessary, and the compounding order, for example, the components (A) and (B) are previously prepared by using an extruder, a Banbury mixer, or the like. A method in which melt-blended at ~ 120 ° C, preferably 60-100 ° C, is blended with a filler, a softener, etc. using a Banbury mixer or the like, and then a foaming agent is added using a roll or the like. However, the present invention is not limited to this.
The resulting composition of the present invention can be formed by molding means such as extrusion molding, press molding, sheeting, extrusion molding such as molding, blow molding, rotational molding, slash molding, powder slush molding, and dipping molding. Molded into
When the obtained molded article is foamed, for example, foaming is performed by placing the composition (molded article) comprising the composition of the present invention in a mold and raising the temperature, or using an extrusion molding machine. After forming into an arbitrary shape by using the same, the mixture is heated in a heating tank and foamed, whereby a foamed molded product can be manufactured. In this case, the foaming conditions are a heating temperature of 130 to 300 ° C., preferably 150 to 200 ° C., and a heating time of 3 to 120 minutes, preferably 5 to 60 minutes. In the case of a foam molded article, its density is usually 0.1 to 1.1 Mg / m.3, Preferably 0.1 to 0.9 Mg / m3It is.
[0067]
The molded article manufactured in this manner is used for shoe sole materials, specifically, men's shoes, women's shoes, casual shoes, running shoes, jogging shoes, tracking shoes, various sports shoes, mountain climbing shoes, dress shoes, and golf shoes. It is useful as a sole material for footwear in general, such as shoes, indoor shoes, slippers, and flip flops. In addition, the composition and the molded product of the present invention, if necessary, belt, automobile parts, building material parts, industrial parts, toys and miscellaneous parts, sports and health parts, various molded products such as nursing care products, various sheets, It can be used for films, other industrial products, cushioning materials, packaging materials and the like. Further, the foam of the present invention is excellent in dimensional accuracy, excellent in durability and cushioning property, and can be applied to thermoformed sponge. Here, the thermoformed sponge means a pre-cutting of the foam into a required shape, and the melting point of the components (A) and (B) used for the foam is higher than the melting point, preferably 100 to 150 ° C. It is manufactured by heating and pressing in a mold to form a strong molten film on the outer surface of the foam, and then cooling the mold to take out the foam.
[0068]
Master Badge
In addition, in order to prepare the thermoplastic elastomer composition of the present invention, a master batch composed of the component (A) and the component (C) may be prepared in advance.
In the masterbatch of the present invention, the mixing ratio of the component (A) and the component (C) is such that (A) 1,2-polybutadiene is 2-91% by mass, preferably 5-90% by mass, and (C) polymer The silicon compound is 98 to 9% by mass, preferably 90 to 5% by mass [however, (A) + (C) = 100% by mass]. When the amount of the component (A) is less than 2% by mass, the fluidity of the composition at the time of preparing a masterbatch is poor, the dispersibility of the component (C) is poor, and the kneading requires a technique and the processing time is long. On the other hand, when the content exceeds 91% by mass, the concentration of the component (C) is low, and performance is not exhibited unless a large amount of a master batch is added, which causes a problem in economics. In addition, when a large amount of the master batch is added, the effect on the main material cannot be ignored and a problem arises.
[0069]
The method for producing the masterbatch of the present invention can be produced by blending the components (A) and (C). As a compounding method, the above components may be added and mixed at once using a mixer, or may be added separately and mixed. Various rolls, kneaders, extruders, mixers, and the like can be used as the mixer. The shape of the masterbatch can be various shapes such as pellets, granules, particles, chips, rods, foil pieces, sheets, bands, etc. In this case, a sheet shape is preferable.
In this case, the blending temperature is usually from 40 to 110 ° C, preferably from 50 to 100 ° C.
[0070]
By using the masterbatch of the invention, processing can be carried out in a shorter time than before, and the work environment is less polluted and the work can be carried out more efficiently. By using the masterbatch of the present invention, weighing accuracy, dispersion accuracy, and processing accuracy are improved, so that rubber molded products such as functional components (automobile important security components, precision electric components) and the like can be obtained. .
[0071]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited by these examples. Various measurements in the examples were based on the following methods.
[0072]
1,2-vinyl bond content
It was determined by an infrared absorption spectrum method (Morello method).
Crystallinity
Measured by a density gradient tube method (determined by a density conversion value obtained by correlating a quantitative value obtained by X-ray diffraction with a density value)
Melt flow rate (MFR) of components (A) and (B)
It was measured under the following conditions in accordance with ASTM D1238.
(A) Component measurement conditions: 150 ° C., load 2.16 kg
(B) Component measurement conditions: 200 ° C., load 5 kg
Polystyrene melt flow index (MI) (MFR)
According to ASTM D1238. (Conditions: 200 ° C, 49N)
[0073]
Specific gravity (SG)
It was based on JIS K7112.
Hardness (Hs)
Complies with JIS K6301 (Type A).
T B , E B
It was measured according to JIS K6251.
[0074]
DIN wear
The composition was measured in accordance with DIN 53516 using molded articles prepared for evaluation of the following molded appearance. The measurement conditions were a particle size of 60, a drum rotation of 40 rpm, a load of 10 N, and a moving distance of 40 m.
DIN abrasion was based on the following criteria
◎: less than 100, good
:: 100 or more and less than 150
Δ: 150 or more and less than 200
X: 200 or more, defective
[0075]
Mold appearance
(Injection molding conditions)
Molding machine: Inline screw type injection molding machine (IS170FA, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.)
Mold: 6 x 150 x 150 mm submarine gate shoe mold)
Molding temperature: 160 ° C, Injection pressure: 60kg / cm2G
Injection speed: medium speed
Injection: 15 seconds, cooling: 50 seconds
Mold temperature: 30 ° C
Flow marks, rough skin, silver streaks, flashes, shark skin, sink marks, and the like on the surface of the molded article injection-molded under the above conditions were visually evaluated, and the following three grades were evaluated.
:: Beautiful appearance with no vulnerable phenomenon and vulcanized rubber tone
○: No defect
△: Somewhat defective
X: Many defects are seen.
[0076]
Flex resistance
The loss bending test was determined according to ASTM D1052.
◎: good, no crack
○: Slight crack less than 1 mm
△: 1 mm or more to less than 5 mm
×: Full crack
Ozone resistance
It was measured in accordance with JIS K6301. That is, a JIS No. 1 dumbbell punched piece was used, and left standing for 24 hours under an elongation ratio of 20%, an ozone concentration of 50 pph, and an ambient temperature of 40 ° C., to make a determination.
◎: No crack
:: Cracks not visible to the naked eye but visible with a 10 × magnifier
Δ: Cracks can be confirmed with the naked eye.
×: crack or cut of 3 mm or more
[0077]
Adhesiveness
Using natural leather of 1 inch x 150 mm x about 1 mm for the base layer, first apply Primer SR22 (solid content about 5%) manufactured by Nortape with an end cloth, dry for 30 minutes or more, and then use an adhesive manufactured by the company. 9360 (D) (about 20% solid content) using a brush, 130-170 g / m2After application, the coating was dried at 50 ° C. for 10 minutes or more, and a test piece of 1 inch × 150 mm × 4 mm was pressed at room temperature using a hand roller and allowed to stand for 2 days, and then peeled off by Shimadzu Corporation. Using a testing machine (TENSILON UTM-1-2500), a peeling test was performed at a peeling speed of 50 mm / min, a peeling angle of 180 °, and a peeling temperature of 25 ° C. to measure the adhesive strength.
:: Adhesion strength 100 kg / inch or more
:: Adhesive strength of 80 kg / inch or more and less than 100 kg / inch
Δ: Adhesion strength of 50 kg / inch or more and less than 80 kg / inch
×: Adhesion strength less than 50 kg / inch
Flexibility
A sheet of 150 × 200 × 4 mm was formed and bent at room temperature by hand to make a judgment.
:: easily bent by hand.
×: Cannot be bent by hand.
[0078]
Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 6
A thermoplastic elastomer composition was prepared according to the formulation shown in Table 1, and was directly molded under a predetermined condition using an injection molding machine and was subjected to evaluation. Table 1 shows the results.
That is, the composition shown in Table 1 was kneaded into pellets at a temperature of 120 to 140 ° C. by an open-vent type 40 mm single-screw extruder (screw: tip dalmage), and then molded under predetermined conditions by an injection molding machine for evaluation. Provided.
Examples 1 to 10 are all thermoplastic elastomer compositions of the present invention, having excellent molded appearance, abrasion resistance, flex resistance, and ozone resistance, and having flexibility and appropriate strength. I understand.
On the other hand, Comparative Example 1 is a composition containing no high molecular silicon compound as the component (C), and is not preferable because of poor wear resistance.
Comparative Examples 2 and 3 are compositions using a polymer fluorine compound instead of the polymer silicon compound (C). Although it is not surprising that the polymer fluorine compound is considered to exhibit an effect of improving abrasion resistance due to its similar lubricity to the polymer silicon compound, in the present invention, the polymer fluorine compound is not the polymer silicon compound of the component (C). This indicates that improvement in wear resistance cannot be achieved.
Comparative Example 4 is a composition that does not contain 1,2 polybutadiene as the component (A), and has poor molded appearance, poor bending resistance, and poor ozone resistance.
Comparative Example 5, as in Comparative Example 1, is a composition that does not contain the polymeric silicon compound as the component (C), and is not preferable because of poor wear resistance.
Comparative Example 6 is an example in which a low molecular weight silicon compound was used, and the adhesion was poor, and the surface was sticky, which hindered handling.
[0079]
[Table 1]
Figure 2004217845
[0080]
* 1: RB810 manufactured by JSR Corporation, 1,2-bond 90% or more, crystallinity 18%, MFR = 3 g / 10 min
* 2: RB820 manufactured by JSR, 1,2-bond 90% or more, crystallinity 24%, MFR = 3 g / 10 min
* 3: RB830 manufactured by JSR, 1,2-bond 90% or more, crystallinity 28%, MFR = 3 g / 10 min
* 4: RB840 manufactured by JSR Corporation, 1,2-bond 90% or more, crystallinity 34%, MFR = 9 g / 10 min.
* 5: TR1600, sold by JSR Corporation Styrene-butadiene block copolymer, bound styrene content 32%, MFR = 19 g / 10 min
* 6: TR2000 JSR company product Styrene-butadiene block copolymer, bound styrene content 40%, MFR = 13 g / 10 min
* 7: TR1086 Styrene-butadiene block copolymer sold by JSR Corporation, bound styrene content 45%, MFR = 10 g / 10 min
* 8: TR2787C Styrene-butadiene block copolymer sold by JSR, bound styrene content 30%, MFR = 6 g / 10 min
* 9: Nippon Polystyrene G120K MI = 30 (200 ° C, 49N)
* 10: M334 MI = 10 (200 ° C, 49N) manufactured by Nippon Polystyrene.
* 11: Polymer silicone rubber compound CF-201U manufactured by DOW CORNING
12: Polymer silicone rubber compound F0901 manufactured by JSR Corporation Viscosity = 107cSt
* 13: Silicon-acrylic copolymer resin powder manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Viscosity = 2.1 × 104cSt
* 14: Toray Dow Corning SH200 viscosity = 10 cSt
[0081]
* 15: Fukkoru 2050N manufactured by Fujikosan Co., Ltd. Aniline point = 95.4 ° C
* 16: Diana Process Oil PW90 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. Aniline point = 127.7 ° C
* 17: Super SS made by Maruo Calsumu Co., Ltd. Refueling amount = 26.3 cc / 100 g
* 18: Nip Seal VN3 manufactured by Nippon Silica Co., Ltd. Lubricating amount = 240cc / 100g
* 19: Fluorine rubber TN-80 manufactured by AUSIMONT
* 20: Fluorine resin PTFE manufactured by Asahi Icy Micropolymers
* 21: Sumilizer GM manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
* 22: FE788 manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd. Decomposition temperature = 139 ° C, AZO type
* 23: Cerbon SC-K manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd. Decomposition temperature = 150 ° C or higher, sodium bicarbonate
* 24: Bead-type foaming agent with built-in pentane 092M / B120 manufactured by Expancel
[0082]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it has the outstanding function which is the characteristic of the conventional 1,2- polybutadiene, and also gives the molded article excellent in the moldability, the foaming property, the appearance without a flow mark, and flexibility. It is possible to provide a thermoplastic elastomer composition which is excellent in wear resistance, light weight, bending resistance, and ozone resistance, particularly excellent in wear resistance, and is suitable for uses such as shoe soles.

Claims (9)

(A)1,2−ポリブタジエン5〜100質量部および(B)上記(A)成分以外の熱可塑性重合体95〜0質量部〔ただし、(A)+(B)=100質量部〕に対し、(C)25℃における粘度が10〜10cStである高分子シリコン化合物0.01〜30質量部を含有する熱可塑性エラストマー組成物。(A) 5 to 100 parts by mass of 1,2-polybutadiene and (B) 95 to 0 parts by mass of a thermoplastic polymer other than the component (A) [provided that (A) + (B) = 100 parts by mass] And (C) a thermoplastic elastomer composition containing 0.01 to 30 parts by mass of a polymeric silicon compound having a viscosity at 25 ° C of 10 3 to 10 9 cSt. (A)成分が、1,2−結合含量が70%以上、かつ結晶化度が5〜50%の1,2−シンジオタクチックポリブタジエンである請求項1記載の熱可塑性エラストマー組成物。The thermoplastic elastomer composition according to claim 1, wherein the component (A) is 1,2-syndiotactic polybutadiene having a 1,2-bond content of 70% or more and a crystallinity of 5 to 50%. (B)成分が、(A)成分以外の、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、天然ゴムおよび合成ゴムの群から選ばれた少なくとも1種である請求項1または2記載の熱可塑性エラストマー組成物。The thermoplastic elastomer composition according to claim 1, wherein the component (B) is at least one selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer, a natural rubber, and a synthetic rubber, other than the component (A). (C)成分の25℃における粘度が10〜10cStである請求項1〜3いずれか1項記載の熱可塑性エラストマー組成物。The thermoplastic elastomer composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the viscosity of the component (C) at 25 ° C is 10 4 to 10 8 cSt. (A)成分および(B)成分の合計量100質量部に対し、さらに、(D)軟化剤0〜300質量部、(E)無機充填剤0〜300質量部、(F)酸化防止剤、滑剤、着色剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、熱安定剤、老化防止剤,加工助剤、耐光(候)剤および抗菌剤の群から選ばれた少なくとも1種の添加剤0〜300質量部を配合してなり、かつこれら(D),(E)および(F)成分の合計量が1〜600質量部を配合してなる請求項1〜4いずれか1項記載の熱可塑性エラストマー組成物。(D) 0 to 300 parts by mass of a softening agent, (E) 0 to 300 parts by mass of an inorganic filler, (F) an antioxidant, based on 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). 0 to 300 parts by mass of at least one additive selected from the group consisting of a lubricant, a colorant, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a heat stabilizer, an antioxidant, a processing aid, a lightfast (weather) agent and an antibacterial agent. The thermoplastic elastomer composition according to any one of claims 1 to 4, wherein a total amount of the components (D), (E) and (F) is 1 to 600 parts by mass. . (A)成分および(B)成分の合計量100質量部に対し、さらに、(G)発泡剤を1〜300質量部配合してなる請求項1〜5いずれか1項記載の熱可塑性エラストマー組成物。The thermoplastic elastomer composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising 1 to 300 parts by mass of a foaming agent (G) based on 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). object. (A)1,2−ポリブタジエン2〜91質量%および(C)高分子シリコン化合物98〜9質量%〔ただし、(A)+(C)=100質量%〕を含有することを特徴とするマスターバッチ。(A) a master containing 2 to 91% by mass of 1,2-polybutadiene and (C) 98 to 9% by mass of a polymer silicon compound (provided that (A) + (C) = 100% by mass) batch. 請求項1〜6いずれかの記載の熱可塑性エラストマー組成物からなる成形品。A molded article comprising the thermoplastic elastomer composition according to any one of claims 1 to 6. 靴底材である請求項8記載の成形品。The molded article according to claim 8, which is a sole material.
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