JP2004507602A - 改善された低温特性を有する熱可塑性エラストマー - Google Patents

Abstract

ａ）少なくとも１の熱可塑性ポリオレフィン系ポリマー、
ｂ）少なくとも１の動的に加硫されたゴム、
ここで、熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーおよびゴムの総量に対して、ａ）の量が１０〜９０重量％であり、ｂ）の量が９０〜１０重量％である、および
ｃ）ゴム１００部に対して１〜２５０部の油、
を含む熱可塑性エラストマー組成物において、該油がイソパラフィン油を含むことを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、
ａ）少なくとも１の熱可塑性ポリオレフィン系ポリマー、
ｂ）少なくとも１の動的に加硫されたゴム、
ここで、熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーおよびゴムの総量に対して、ａ）の量が１０〜９０重量％であり、ｂ）の量が９０〜１０重量％である、および
ｃ）ゴム１００部に対して１〜２５０部の油、
を含む熱可塑性エラストマー組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
そのような熱可塑性エラストマー組成物は、米国特許第４３１１６２８号から公知である。熱可塑性エラストマー組成物は、熱可塑性ポリオレフィン系ポリマー、動的に加硫されたゴム、および鉱物型のエクステンダー油、例えば芳香族油、ナフタリン油もしくはパラフィン油またはそれらの混合物、の混合物を含む。記載された熱可塑性エラストマー組成物の欠点は、それらが小さい低温衝撃特性を有し、硬度の高い組成物の場合は特にそうであることである。この小さい低温衝撃性能は、熱可塑性エラストマー組成物中の熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーの存在に起因し得る。熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーの量が高いほど、低温衝撃性能は悪い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記欠点を完全にまたは十分に除去することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的は、イソパラフィン油を含む熱可塑性エラストマー組成物によって本発明に従って達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
驚いたことに、本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物は、非常に良好な低温衝撃特性を示すことが見出された。更なる利点は、上記熱可塑性エラストマー組成物が良好なＵＶ耐性を示すことである。さらに、上記熱可塑性エラストマー組成物は低い曇り値を有し、これは、上記組成物を例えば自動車の内装用途での使用に適するものにする。
【０００６】
欧州特許出願公開第３１５３６３号から、ポリα−オレフィン油を含むＥＰＤＭ組成物を製造することが公知である。しかし、欧州特許出願公開第３１５３６３号は、ＥＰＤＭ組成物の衝撃耐性に関して記載していないし、熱可塑性エラストマーについて言及も示唆もしていない。
【０００７】
動的に加硫されたゴムを含む熱可塑性エラストマー組成物は、自体公知であり、「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ， Ｂ．Ｍ． Ｗａｌｋｅｒ／Ｃ．Ｐ． Ｒａｄｅｒ著、 第４章、エラストマーアロイ熱可塑性加硫物、Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈｏｌｄ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９８８」に一般的に記載されている。
【０００８】
本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物中の適する熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーは、自体公知の熱可塑性ポリオレフィンである。これらの熱可塑性ポリオレフィンの例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレンのランダムもしくはブロックコポリマー、ポリブテン、ポリメチルペンテン、またはエチレンとα−オレフィンとのコポリマー、例えばエチレンと１−ブテンとのまたはエチレンと１−オクテンとのコポリマーである。
【０００９】
好ましくは、熱可塑性エラストマー組成物が、熱可塑性ポリオレフィンとしてポリエチレンまたはポリプロピレンを含む。
【００１０】
本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物中の熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーの適する量は、熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーおよびゴムの総量に対して１０〜９０重量％である。好ましくは、熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーの量が、熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーおよびゴムの総量に対して２０〜８５重量％である。
【００１１】
本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物中の適するゴムは、動的に加硫され得るゴムである。熱可塑性エラストマー組成物の製造中、ゴムおよび熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーが加熱され、そして混合され、ゴムは加硫される。そのような加硫を、動的加硫という。なぜならば、熱可塑性エラストマー組成物の溶融混合中にそれが生じるからである。熱可塑性エラストマー組成物中の動的に加硫されたゴムは熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーのマトリックス中に分散される。適するゴムの例は、下記のゴムまたはそれらの混合物である。すなわち、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム、スチレンとブタジエンとのコポリマー）、ＮＢＲ（ニトリルゴム、ブタジエンとアクリロニトリルとのコポリマー）、ＩＩＲ（ブチルゴム、イソブテンとイソプレンとのコポリマー）またはＢＲ（ブタジエンゴム）である。適するゴムの他の例は、スチレン含有ブロックコポリマー：ＳＢＳ（スチレンブタジエンブロックコポリマー）、ＳＥＢＳ（スチレンエチレン／ブタジエンスチレンブロックコポリマー）、ＳＩＰＳ（スチレンイソプレンブロックコポリマー）である。
【００１２】
適するゴムの更なる例は、オレフィンゴムである。これらは、ポリオレフィン系ポリマーのホモポリマーおよびコポリマーに基づくゴムである。これらの例は、ＥＰＤＭゴム（エチレン、プロピレンおよび第三モノマーのコポリマー）またはＥＰＭゴム（エチレンとプロピレンとのコポリマー）とＥＰＤＭゴムとの混合物である。
【００１３】
好ましくは、本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物中の動的に加硫されたゴムは、オレフィンゴムである。本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物中の動的に加硫されたゴムが、エチレン、プロピレンおよび第三モノマーのコポリマー（ＥＰＤＭ）、またはＥＰＤＭとエチレンおよびプロピレンのコポリマー（ＥＰ）との混合物、またはエチレンとより高級のα−オレフィンとのコポリマー、またはＥＰＤＭ、ＥＰ、スチレンブタジエンブロックコポリマー（ＳＢＳ）および／またはスチレンエチレン／ブタジエンスチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ）の混合物であるのが特に好ましい。
【００１４】
本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物中の動的に加硫されたゴムの適する量は、熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーおよびゴムの総量に対して９０〜１０重量％である。好ましくは、動的に加硫されたゴムの適する量は、熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーおよびゴムの総量に対して８０〜１５重量％である。
【００１５】
本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物は、ゴム１００部につき１〜２５０部の油を含む。好ましくは、油の量が、ゴム１００部につき５０〜２００部である。特に好ましくは、熱可塑性エラストマー組成物が、ゴム１００部につき１００〜１６０部の油を含む。
【００１６】
本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物中に、何らかの公知のイソパラフィン油が使用され得る。イソパラフィン油は、水素化されたオリゴマーで構成される高純度で無色無臭のイソパラフィン合成流体であるところのポリα−オレフィン油としても公知である。ポリα−オレフィン油は、少なくとも３の炭素原子のα−オレフィンモノマー単位を含むα−オレフィンのオリゴマーを含む。α−オレフィンのオリゴマーの例は、６〜１２個の炭素原子を有するモノマー単位を含む。α−オレフィンの好ましいオリゴマーは、１０個の炭素原子を有するモノマーを含む。好ましくは、１０００ｇ／モル以下の重量平均分子量を有するイソパラフィン油が使用される。２５０〜７００ｇ／モルの重量平均分子量を有するイソパラフィン油が特に好ましい。４００〜６００ｇ／モルの重量平均分子量を有するイソパラフィン油がさらに一層好ましい。
【００１７】
本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物中には、イソパラフィン油の他に、例えば１以上の他の油が存在し得る。イソパラフィン油の他に使用され得る適する油は、例えば鉱物パラフィン油、ナフテン油、芳香族油またはそれらの混合物である。好ましくは、芳香族化合物の濃度が好ましくは４重量％未満でありかつ極性化合物の濃度が０．３重量％未満であるところの非常に水素化された油が使用される。そのような油の例は、ＰｅｎｎｚＵｌｔｒａ（商標）１１９９（Ｐｅｎｎｚｏｉｌ（米国）製）である。本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物中のイソパラフィン油の量は、好ましくは、油の総量の少なくとも２５重量％である。より好ましくは、熱可塑性エラストマー組成物が、油の総量に対して少なくとも５０重量％のイソパラフィン油を含む。
【００１８】
さらに、本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物は、慣用かつ公知の添加剤を含み得る。そのような添加剤の例は、フィラー、強化剤、着色剤および安定剤である。
【００１９】
動的に加硫されたゴムを含む熱可塑性エラストマー組成物の製造法は、自体公知であり、一般には米国特許第４，３１１，６２８号に記載されている。その方法は、本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物の製造に適する。適する方法は例えば、熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーをゴム、加硫剤および添加剤（ある場合）と、熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーの融点より上の温度で混合し、そして加熱することを含み、その方法において、ゴムが加硫され、そして熱可塑性エラストマー組成物が生成される。
【００２０】
本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物中に存在する油が計量される時点は、重要ではない。上記方法において、油は、例えばゴムの動的加硫の前または後に添加される。油がゴムの動的加硫の前に部分的におよび後に部分的に添加されることも可能である。また、使用されるゴムが、所望量の油またはその一部と予備混合されることも可能である。
【００２１】
本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物のための適する加硫剤は、上記したゴムの加硫のために自体公知の加硫剤である。適する加硫剤の例は、フェノール樹脂、パーオキシド、アルコキシシラン、およびヒドロシラン化合物である。
【００２２】
本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物を製造するための上記方法は、自体公知の装置の部材によって行われ得る。装置の適する部材の例は、押出機、ミキサーおよびニーダーである。
【００２３】
本発明に従う熱可塑性エラストマー組成物は、自動車、装置および建造物において適用される成形品において使用され得る。その例は、エアバッグカバー、燃料ライン、ホース、ダッシュボードホイル、ドアパネル、スポイラー、泥よけフラップ、シール、ブーツ、ストリップ、外装品である。
【００２４】
【実施例】
本発明を、下記実施例を参照して説明するが、本発明はそれらに限定されない。
【００２５】
実施例Ｉ
下記物質を、ＺＳＫ４０　４０ｍｍ二軸押出機に計量した。
１００重量部のＥＰＤＭゴム（Ｋｅｌｔａｎ（商標）５０９；ＤＳＭ製）
２５０重量部のポリプロピレン（Ｓｔａｍｙｌａｎ（商標）Ｐ１３Ｅ１０；ＤＳＭ製）
１０重量部のタルク（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ製）
５重量部の酸化亜鉛（ＺｎＯ；Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ製）
１重量部のステアリン酸亜鉛（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ製）
１．５重量部のフェノール樹脂（ＳＰ１０４５；Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ製）
１重量部の塩化スズ（ＩＩ）（ＳｎＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ；Ａｌｄｒｉｃｈ製）
１．５重量部の酸化防止剤（Ｉｒｇａｎｏｘ（商標）１０７６；Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ製）
１４０重量部のイソパラフィン油（Ｎｅｘｂａｓｅ（商標）２００６；Ｎｅｓｔｅ製）
【００２６】
押出機加熱系を２０５℃の温度に調整した。計量された物質を混合し、そのプロセスにおいてＥＰＤＭゴムが動的に加硫された。その方法において熱可塑性エラストマー組成物Ｉが得られた。
熱可塑性エラストマーＩから試験片が作製され、それらの特性が、表１に示した試験規格に従って測定された。
【００２７】
【表１】

【００２８】
行われた試験の結果を表３に示す。
【００２９】
比較例Ａ
実施例Ｉのイソパラフィン油を、同量の鉱物パラフィン油、Ｓｕｎｐａｒ（商標）１５０（Ｓｕｎ Ｏｉｌ製）によって置き換えた。種々の成分の適用された量を表２に示す。熱可塑性エラストマーＡの特性を、表１の試験に従って決定した。結果を表３に示す。
【００３０】
実施例 ＩＩ
実施例Ｉのイソパラフィン油の一部、５０重量部を、同量の鉱物パラフィン油、Ｓｕｎｐａｒ（商標）１５０（Ｓｕｎ Ｏｉｌ製）によって置き換えた。種々の成分の適用された量を表２に示す。熱可塑性エラストマーＩＩの特性を、表１の試験に従って決定した。結果を表３に示す。
【００３１】
実施例 ＩＩＩ
実施例Ｉの油を、６０重量部のイソパラフィン油（Ｎｅｘｂａｓｅ（商標）２００４；Ｎｅｓｔｅ製）および１００重量部のＳｕｎｐａｒ（商標）１５０によって置き換えた。ポリプロピレンの量を４０重量部に減らした。タルクの量を３０重量部に増やし、フェノール樹脂の量を３．５重量部に増やした。種々の成分の適用された量を表２に示す。熱可塑性エラストマーＩＩＩの特性を、表１の試験に従って決定した。結果を表３に示す。
【００３２】
【表２】

【００３３】
【表３】

【００３４】
表３の試験結果の分析から、イソパラフィン油を含む熱可塑性エラストマー組成物が、鉱物パラフィン油のみを含む熱可塑性エラストマー組成物と比較して改善された低温衝撃特性を示すことが分かる。

Claims (10)

1. ａ）少なくとも１の熱可塑性ポリオレフィン系ポリマー、
   ｂ）少なくとも１の動的に加硫されたゴム、
   ここで、熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーおよびゴムの総量に対して、ａ）の量が１０〜９０重量％であり、ｂ）の量が９０〜１０重量％である、および
   ｃ）ゴム１００部に対して１〜２５０部の油、
   を含む熱可塑性エラストマー組成物において、該熱可塑性エラストマー組成物がイソパラフィン油を含むことを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。
2. イソパラフィン油が１０００ｇ／モル以下の重量平均分子量を有することを特徴とする請求項１記載の熱可塑性エラストマー組成物。
3. イソパラフィン油が２５０〜７００ｇ／モルの重量平均分子量を有することを特徴とする請求項２記載の熱可塑性エラストマー組成物。
4. イソパラフィン油が４００〜６００ｇ／モルの重量平均分子量を有することを特徴とする請求項３記載の熱可塑性エラストマー組成物。
5. 油の量がゴム１００部に対して５０〜２００部であることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性エラストマー組成物。
6. 油の量がゴム１００部に対して１００〜１６０部であることを特徴とする請求項５記載の熱可塑性エラストマー組成物。
7. 熱可塑性ポリオレフィン系ポリマーがポリエチレンまたはポリプロピレンであることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性エラストマー組成物。
8. 動的に加硫されたゴムがオレフィンゴムであることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性エラストマー組成物。
9. 動的に加硫されたゴムがエチレン、プロピレンおよび第三モノマーのコポリマー（ＥＰＤＭ）、またはＥＰＤＭとエチレンおよびプロピレンのコポリマー（ＥＰＭ）との混合物、またはエチレンとより高級のα−オレフィンとのコポリマー、またはＥＰＤＭ、ＥＰＭ、スチレンブタジエンブロックコポリマー（ＳＢＳ）および／またはスチレンエチレン／ブタジエンスチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ）の混合物であることを特徴とする請求項８記載の熱可塑性エラストマー組成物。
10. 請求項１〜９のいずれか１項記載の熱可塑性エラストマー組成物を含む成形品。