JP2006265564A - チューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 (a)結晶化度が1重量%以下であるオレフィン系共重合体ゴム100重量部、(b)パーオキサイド分解型オレフィン系樹脂15〜150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処理してなることを特徴とするキンク性、押出成形性、多層押出成形性に優れる食品、医療、自動車、工業用ホースおよびチューブ用熱可塑性エラストマー組成物。
【選択図】 なし
Description
請求項2に記載の発明は、(a)オレフィン系共重合体ゴムが、エチレン含有量が40〜70重量%であることを特徴とする請求項1に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物である。
請求項3に記載の発明は、さらに、(d)エステル系架橋助剤0.01〜10重量部を含有する組成物を溶融混練処理してなることを特徴とする請求項1または2に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物である。
請求項4に記載の発明は、(d)エステル系架橋助剤が、多官能性アクリレート化合物又は多官能性メタクリレート化合物であることを特徴とする請求項3に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物である。
請求項5に記載の発明は、さらに、(e)無機充填剤1〜150重量部を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物である。
請求項6に記載の発明は、さらに、(f)共役ジエン系共重合体及び/又は水添共役ジエン系共重合体1〜100重量部を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物である。
請求項7に記載の発明は、さらに、(g)非芳香族系ゴム用軟化剤1〜100重量部を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物である。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物を成形加工したチューブおよびホース部材である。
(1)オレフィン系共重合体ゴム成分(a)
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物で用いるオレフィン系共重合体ゴム成分(a)は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン等のα−オレフィンが共重合してなるエラストマーあるいはこれらと非共役ジエンとが共重合してなるオレフィン系共重合体ゴムが挙げられる。
(i)サンプルを重量の分かったアルミパンに入れ、封入前に100Pa以下の圧力下で24時間乾燥する。
(ii)乾燥後、速やかにサンプル容器全体の重さを測定し加圧密封する。
(iii)DSCのサンプルホルダーにサンプル容器をセットし、10℃/分の昇温速度で230℃まで昇温する。
(iv)230℃で60分維持し、試料を完全に溶融または緩和させる。
(v)昇温速度と同一速度(10℃/分)で30℃まで冷却する。
(vi)等温結晶化過程において生成する結晶の完全度が結晶の生成時期と無関係に一定と仮定して、結晶化熱(ΔHc)から結晶化度を評価する。
(vii)結晶化度はHDPE(HJ560:日本ポリケム、比重0.964)の結晶化熱(ΔHc)を100としてオレフィン系共重合体ゴム(a)の結晶化熱(ΔHc)を重量%で標記する。
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物で用いるパーオキサイド分解型オレフィン系樹脂成分(b)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。成分(b)は、パーオキサイドの存在下に加熱処理することによって熱分解して適度に分子量を減じ、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。
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物においては、必要に応じて、有機過酸化物成分(c)を配合することができる。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有し、同時に成分(b)を分解して溶融混練時の組成物の流動性を増大させてゴム成分の分散を良好にせしめる。
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物においては、必要に応じて、エステル系架橋助剤成分(d)を配合することができる。成分(d)は、上記の有機過酸化物(c)による架橋処理に際して、均一かつ効率的な架橋反応を行わせる効果を有す。
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物においては、必要に応じて、無機充填剤成分(e)を配合することができる。成分(e)は、熱可塑性エラストマー組成物から得られる成形品の圧縮永久歪みなど一部の物性を改良する効果のほかに、増量による経済上の利点を有する。
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物においては、必要に応じて、共役ジエン系共重合体及び/又は水添共役ジエン系共重合体成分(f)を配合することができる。成分(f)は、共役ジエン系共重合体及び該共役重合体中の共役ジエン系部分を水素添加または一部水素添加して得られる共重合体であって、以下の(f−1)〜(f−3)成分が挙げられる。
本発明で用いる芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物ランダム共重合体としては、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とのランダム共重合体であって、数平均分子量が好ましくは5,000〜1,000,000であり、より好ましくは10,000〜350,000であり、多分散度(Mw/Mn)の値が10以下であり、且つ、その共役ジエン部の1,2結合あるいは3,4結合などのビニル結合含有量が5%以上であり、好ましくは20〜90%である。5%未満では得られる成形品の感触が硬くなり、本発明の目的に添わない。ここで、成分(f−1)を構成する芳香族ビニル化合物の含有量は、50重量%以下、好ましくは、5〜35重量%である。50重量%を超えると得られる成形品の感触が硬くなり、本発明の目的に添わない。
(f−2)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及び該ブロック共重合体を水素添加して得られる水添ブロック共重合体である。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及びその水添ブロック共重合体である。
本発明で用いる共役ジエン化合物ブロック共重合体及び又は/その水素添加物としては、例えば、ブタジエンのブロック共重合体、ブタジエンのブロック共重合体を水素添加して得られる結晶性エチレンブロックと非晶性エチレン−ブテンブロックを有するブロック共重合体(CEBC)等が挙げられる。本発明においては、共役ジエン化合物ブロック共重合体及び又は/その水素添加物は、単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物においては、必要に応じて、非芳香族系ゴム用軟化剤成分(g)を配合することができる。成分(g)としては、非芳香族系の鉱物油または液状もしくは低分子量の合成軟化剤を挙げることができる。ゴム用として用いられる鉱物油軟化剤は、芳香族環、ナフテン環およびパラフィン鎖の三者の組み合わさった混合物であって、パラフィン鎖炭素数が全炭素数の50%以上を占めるものはパラフィン系、ナフテン環炭素数が30〜40%のものはナフテン系、芳香族炭素数が30%以上のものは芳香族系と呼ばれて区別されている。
なお、本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物においては、上記の成分の他に、さらに必要に応じて、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)〜(g)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。
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、上記成分(a)〜(b)、又は必要に応じて成分(c)〜(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。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、押出成形等によりチューブまたはホースに成形すると、キンク性、押出成形性に優れるため、優れたホース、チューブ部材を得ることができる。特に、食品、医療、自動車、工業用のホース、チューブ部材として用いることができ、有機過酸化物処理を行わないホースまたはチューブは、医療用として用いることができる。
(1)比重:JIS K 7112に準拠し、測定を行なった。
(2)硬度:JIS K 6253に準拠し、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、ダンベルで3号型に打抜いて使用した。引張速度は500mm/分とした。
(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、ダンベルで3号型に打抜いて使用した。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、ダンベルで3号型に打抜いて使用した。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厚さプレスシートを使用した。25%変形の条件にて、100℃×22時間で測定した。
(7)押出成形性:内径5mm、外径8mm、肉厚1.5mmのチューブを40mm押出機(株式会社山口製作所社製YE40)を用いて、シリンダー温度160〜180℃、ダイヘッドおよびクロスヘッド温度185℃、フルフライトスクリュー、スクリュー回転数40rpmで成形し、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、△:多少の目脂、ドローダウンあるも外観良好、×:悪い
(8)キンク性:(7)で得られたチューブ200mmの両端を引張試験機のジグにジグ間隔200mmでセットし、圧縮速度100mm/分で圧縮させ、キンクの有無を目視により観察し、次の基準で評価した。
○:良い(ジグ間隔0mmでもキンクせず)
×:悪い(キンク発生)
(1)オレフィン系共重合体ゴム(a):Nordel IP 4520(EPDM;Dupont Dow Elastomers社製)
エチレン含有量:50重量%、結晶化度:1重量%以下
(2)パーオキサイド分解型ポリプロピレン成分(b):PP−BC8(商標;日本ポリケム株式会社製)、結晶化度:Tm166℃、△Hm82mJ/mg、MFR1.8g/10分
(3)有機過酸化物成分(c):パーヘキサ25B(商標;日本油脂株式会社製)
(4)架橋助剤成分(d):TMPT(Trimethylol Propane Trimethacrylate;新中村化学株式会社製)分子量:338
(5)炭酸カルシウム成分(e−1):NS400(商標;三共精粉株式会社製)
(6)ウォラストナイト成分(e−2):NYGLOS8(商標;NYCO Minerals、Inc社製)、平均繊維長136μm、平均粒子径8μm
(7)緑泥石(Chlorite)成分(e−3):CR330(商標;三共精粉株式会社製)
(8)SBSブロック共重合体成分(f):VECTOR2518(商標;DEXCO POLYMERS社製)スチレン含有量:30重量%溶液粘度75cps(5%トルエン溶液、77°F、ASTM D−2196)
(9)軟化剤成分(g):ダイアナプロセスオイル PW−90(商標;出光興産株式会社製)
(10)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(h):HP2215(商標;チバスペシャリティケミカルズ製)
表1に示す量の各成分を用い、L/Dが47の二軸押出機に投入して、混練温度180℃、スクリュー回転数350rpm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。
Claims (8)
- (a)結晶化度が1重量%以下であるオレフィン系共重合体ゴム100重量部、(b)パーオキサイド分解型オレフィン系樹脂15〜150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処理してなることを特徴とするチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。
- (a)オレフィン系共重合体ゴムが、エチレン含有量が40〜70重量%であることを特徴とする請求項1に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。
- さらに、(d)エステル系架橋助剤0.01〜10重量部を含有する組成物を溶融混練処理してなることを特徴とする請求項1または2に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。
- (d)エステル系架橋助剤が、多官能性アクリレート化合物又は多官能性メタクリレート化合物であることを特徴とする請求項3に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。
- さらに、(e)無機充填剤1〜150重量部を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。
- さらに、(f)共役ジエン系共重合体及び/又は水添共役ジエン系共重合体1〜100重量部を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。
- さらに、(g)非芳香族系ゴム用軟化剤1〜100重量部を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物を成形加工したチューブおよびホース部材。
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