JP2006328306A - Olefin polymer composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オレフィン系重合体組成物に関するものである。更に詳しくは、機械的強度が優れており、かつ卓越した連続生産性を有するオレフィン系重合体組成物に関するものである。 The present invention relates to an olefin polymer composition. More specifically, the present invention relates to an olefin polymer composition having excellent mechanical strength and excellent continuous productivity.
熱可塑性オレフィン系エラストマー等のゴム状重合体とポリプロピレン(PP)等の熱可塑性樹脂からなる熱可塑性エラストマーやラジカル架橋性エラストマーとPP等のラジカル架橋性のない樹脂とをラジカル開始剤の存在下、押出機中で溶融混練させながら架橋する、いわゆる動的架橋による熱可塑性エラストマー組成物は、既に公知の技術であり、自動車部品等の用途に広く使用されている。
このような熱可塑性エラストマー組成物として、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)により製造されたオレフィン系エラストマー(例えば、特許文献1、2参照。)を用いる動的架橋技術が知られているが、連続生産性及び機械的強度が充分でなく、必ずしも市場では満足されていない。
In the presence of a radical initiator, a rubbery polymer such as a thermoplastic olefin elastomer and a thermoplastic elastomer or radical crosslinkable elastomer comprising a thermoplastic resin such as polypropylene (PP) and a resin having no radical crosslinkability such as PP, A thermoplastic elastomer composition by so-called dynamic crosslinking, which is crosslinked while melt-kneaded in an extruder, is already a known technique and is widely used for applications such as automobile parts.
As such a thermoplastic elastomer composition, a dynamic crosslinking technique using an olefin-based elastomer (for example, see Patent Documents 1 and 2) produced by ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) is known. Productivity and mechanical strength are not sufficient and not always satisfied in the market.
一方、柔軟性、機械的強度を改良するための従来技術として、非晶性ポリプロピレン系樹脂の使用が提案され、例えば結晶性ポリプロピレン系樹脂と非晶性ポリプロピレン系樹脂からなるポリプロピレン系樹脂組成物(例えば、特許文献3参照。)、結晶性オレフィン重合体と非晶性オレフィンゴムを有機過酸化物とフェニルビスマレイミドで動的に架橋された熱可塑性エラストマー組成物(例えば、特許文献4参照。)が開示されているが、機械的強度が充分でないために、産業界では実用的使用に耐える熱可塑性エラストマー組成物が求められている。
本発明は、このような現状に鑑み、上記のような問題点のない、即ち優れた連続生産性及び機械的強度を有するオレフィン系重合体組成物を提供することを目的とするものである。 In view of such a current situation, an object of the present invention is to provide an olefin polymer composition that does not have the above-described problems, that is, has excellent continuous productivity and mechanical strength.
本発明者は、優れた連続生産性及び機械的強度に優れたオレフィン系重合体組成物を鋭意検討した結果、特定のポリマーの組み合わせにより、驚くべきことに連続生産性と機械的強度が飛躍的に向上せしめることを見出し、本発明を完成した。
即ち本発明は、架橋性ゴム状重合体(A)とオレフィン系重合体(B)とからなり、(B)成分が、非晶性オレフィン系重合体(B−1)を必須成分とし、必要に応じて結晶性オレフィン系重合体(B−2)を含有していることを特徴とするオレフィン系重合体組成物、及び(A)成分と(B)成分とからなる架橋された、オレフィン系重合体組成物を提供するものである。
As a result of intensive investigation of an olefin polymer composition excellent in continuous productivity and mechanical strength, the present inventors have surprisingly achieved continuous productivity and mechanical strength by combining specific polymers. The present invention has been completed.
That is, the present invention comprises a crosslinkable rubber-like polymer (A) and an olefin polymer (B), and the component (B) comprises the amorphous olefin polymer (B-1) as an essential component and is necessary. And an olefin polymer composition characterized by containing a crystalline olefin polymer (B-2), and a crosslinked olefin system comprising (A) and (B) components A polymer composition is provided.
本発明のオレフィン系重合体組成物は、機械的強度が優れており、かつ卓越した連続生産性のために品質の安定化を可能にする。 The olefin polymer composition of the present invention has excellent mechanical strength and enables quality stabilization due to excellent continuous productivity.
以下、本発明に関して具体的に説明する。
本発明の組成物は、架橋性ゴム状重合体(A)、非晶性オレフィン系重合体(B−1)を必須成分とし、必要に応じて(結晶性オレフィン系重合体(B−2)を含有するオレフィン系樹脂(B)からなる。
ここで、(A)成分と(B)成分が、熱可塑性を維持しつつ、架橋することが重要である。上記成分が架橋することにより、優れた機械的特性、特にゴム特性、耐久性が向上する。
そして、(B)成分が非晶性である場合には、連続生産性と機械的強度のバランス特性が著しく向上することを見出し、本発明を完成した。
The present invention will be specifically described below.
The composition of the present invention comprises a crosslinkable rubbery polymer (A) and an amorphous olefin polymer (B-1) as essential components, and if necessary (crystalline olefin polymer (B-2)). It consists of an olefin resin (B) containing
Here, it is important that the component (A) and the component (B) are crosslinked while maintaining thermoplasticity. Crosslinking of the above components improves excellent mechanical properties, particularly rubber properties and durability.
And when (B) component was amorphous, it discovered that the balance characteristic of continuous productivity and mechanical strength improved remarkably, and completed this invention.
以下に本発明の各成分について詳細に説明する。
(A)成分
本発明において、(A)架橋性ゴム状重合体は、例えば、ポリブタジエン、ポリ(スチレン−ブタジエン)、ポリ(アクリロニトリル−ブタジエン)等のジエン系ゴム及び該ジエン系ゴムを水素添加した飽和重合体ゴム(水素添加共重合体ゴム)、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系ゴム、エチレン−プロピレ共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−プロピレンン−ジエンモノマー三元共重合体(EPDM)等のエチレン・α―オレフィン共重合体等の架橋ゴムまたは非架橋ゴム、並びに上記ゴム成分を含有する熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。
Hereinafter, each component of the present invention will be described in detail.
(A) Component In the present invention, (A) the crosslinkable rubber-like polymer is obtained by hydrogenating a diene rubber such as polybutadiene, poly (styrene-butadiene), poly (acrylonitrile-butadiene), and the diene rubber. Saturated polymer rubber (hydrogenated copolymer rubber), isoprene rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber such as polybutyl acrylate, ethylene-propylene copolymer, ethylene-octene copolymer, ethylene-propylene-diene monomer Examples thereof include a crosslinked rubber or non-crosslinked rubber such as an ethylene / α-olefin copolymer such as a terpolymer (EPDM), and a thermoplastic elastomer containing the rubber component.
また(A)は、ガラス転移温度(Tg)が−10℃以下であることが好ましい。
そして、(A)の100℃で測定したムーニー粘度(ML)(ISO 289−1985(E)準拠)は、20〜150が好ましく、更に好ましくは50〜120である。
本発明において(A)架橋性ゴム状重合体の中で好ましい。重合体の一つはエチレン・α−オレフィン共重合体であり、エチレンおよび炭素数が3〜20のα−オレフィンとの共重合体が更に好ましい。α−オレフィンとして、例えばプロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メチルペンテン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、ノネン−1、デセン−1、ウンデセン−1、ドデセン−1等が挙げられる。中でもヘキセン−1、4−メチルペンテン−1、オクテン−1が好ましく、特に好ましくは炭素数3〜12のα−オレフィンであり、とりわけプロピレン、ブテン−1、オクテン−1が最も好ましい。
Further, (A) preferably has a glass transition temperature (Tg) of −10 ° C. or lower.
And (A) Mooney viscosity (ML) (ISO 289-1985 (E) conformity) measured at 100 degreeC has preferable 20-150, More preferably, it is 50-120.
In this invention, it is preferable in (A) crosslinkable rubber-like polymer. One of the polymers is an ethylene / α-olefin copolymer, more preferably a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms. Examples of the α-olefin include propylene, butene-1, pentene-1, hexene-1, 4-methylpentene-1, heptene-1, octene-1, nonene-1, decene-1, undecene-1, and dodecene-1. Etc. Among them, hexene-1, 4-methylpentene-1, and octene-1 are preferable, and an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms is particularly preferable, and propylene, butene-1, and octene-1 are most preferable.
また、(A)架橋性ゴム状重合体は必要に応じて、不飽和結合を有する単量体を含有することができ、例えば、ブタジエン、イソプレン等の共役ジオレフィン、1,4−ヘキサジエン等の非共役ジオレフィン、ジシクロペンタジエン、ノルボルネン誘導体等の環状ジエン化合物、及びアセチレン類が挙げられる。とりわけエチリデンノルボルネン(ENB)、ジシクロペンタジエン(DCP)が最も好ましい。
本発明において(A)の好ましい共重合体の一つであるエチレン・α−オレフィン共重合体(以下、(A)のエチレン・α−オレフィン共重合体という。)は、公知のメタロセン系触媒を用いて製造することが好ましい。
Further, (A) the crosslinkable rubber-like polymer can contain a monomer having an unsaturated bond, if necessary, such as conjugated diolefins such as butadiene and isoprene, 1,4-hexadiene and the like. Non-conjugated diolefins, cyclic diene compounds such as dicyclopentadiene and norbornene derivatives, and acetylenes are exemplified. In particular, ethylidene norbornene (ENB) and dicyclopentadiene (DCP) are most preferable.
In the present invention, an ethylene / α-olefin copolymer (hereinafter referred to as “(A) ethylene / α-olefin copolymer)”, which is one of the preferred copolymers of (A), is a known metallocene catalyst. It is preferable to manufacture using.
一般にはメタロセン系触媒は、チタン、ジルコニウム等のIV族金属のシクロペンタジエニル誘導体と助触媒からなり、重合触媒として高活性であるだけでなく、チーグラー系触媒と比較して、得られる重合体の分子量分布が狭く、共重合体中のコモノマーである炭素数3〜20のα−オレフィンの分布が均一である。
本発明において用いられる(A)のエチレン・α−オレフィン共重合体は、α−オレフィンの共重合比率が1〜60重量%であることが好ましく、更に好ましくは10〜50重量%、最も好ましくは20〜45重量%である。α−オレフィンの共重合比率は組成物の硬度、引張強度等の観点から60重量%以下が好ましく、一方、柔軟性、機械的強度の観点から1重量%以上が好ましい。
In general, a metallocene catalyst comprises a cyclopentadienyl derivative of a group IV metal such as titanium or zirconium and a co-catalyst, and is not only highly active as a polymerization catalyst but also a polymer obtained in comparison with a Ziegler catalyst. The molecular weight distribution is narrow and the distribution of the α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, which is a comonomer in the copolymer, is uniform.
The ethylene / α-olefin copolymer (A) used in the present invention preferably has a copolymerization ratio of α-olefin of 1 to 60% by weight, more preferably 10 to 50% by weight, most preferably. 20 to 45% by weight. The copolymerization ratio of α-olefin is preferably 60% by weight or less from the viewpoints of the hardness and tensile strength of the composition, and is preferably 1% by weight or more from the viewpoints of flexibility and mechanical strength.
(A)のエチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、0.8〜0.9g/cm3の範囲にあることが好ましい。この範囲の密度を有するエチレン・α−オレフィン共重合体を用いることにより、柔軟性に優れ、硬度の低い本発明の熱可塑性エラストマー組成物を得ることができる。
本発明にて用いられる(A)のエチレン・α−オレフィン共重合体は、長鎖分岐を有していることが望ましい。長鎖分岐が存在することで、機械的強度を落とさずに、共重合されているα−オレフィンの比率(重量%)に比して、密度をより小さくすることが可能となり、低密度、低硬度、高強度のエチレン・α−オレフィン共重合体を得ることができる。長鎖分岐を有するエチレン・α−オレフィン共重合体としては、米国特許明細書第5278272号明細書等に記載されている。
The density of the ethylene / α-olefin copolymer (A) is preferably in the range of 0.8 to 0.9 g / cm 3 . By using an ethylene / α-olefin copolymer having a density in this range, the thermoplastic elastomer composition of the present invention having excellent flexibility and low hardness can be obtained.
The ethylene / α-olefin copolymer (A) used in the present invention preferably has long chain branching. Due to the presence of long chain branching, it is possible to make the density smaller compared to the proportion (% by weight) of the α-olefin copolymerized without reducing the mechanical strength. An ethylene / α-olefin copolymer having high hardness and high strength can be obtained. The ethylene / α-olefin copolymer having a long chain branch is described in US Pat. No. 5,278,272.
また、(A)のエチレン・α−オレフィン共重合体は、室温以上に熱天秤(DSC)の融点ピークを有することが望ましい。融点ピークを有するとき、融点以下の温度範囲では形態が安定しており、取扱い性に優れ、ベタツキも少ない。
また、本発明にて用いられる(A)のエチレン・α−オレフィン共重合体のメルトインデックスは、0.01〜100g/10分(190℃、2.16kg荷重(0.212Pa))の範囲のものが好ましく用いられ、更に好ましくは0.2〜10g/10分である。本発明の熱可塑性架橋ゴム組成物の架橋性の観点から100g/10分以下が好ましく、また、流動性、加工性の観点から0.01g/10分以上が好ましい。
The ethylene / α-olefin copolymer of (A) desirably has a melting point peak of a thermobalance (DSC) above room temperature. When it has a melting point peak, the form is stable in the temperature range below the melting point, it is easy to handle and has little stickiness.
The melt index of the ethylene / α-olefin copolymer (A) used in the present invention is in the range of 0.01 to 100 g / 10 min (190 ° C., 2.16 kg load (0.212 Pa)). Those are preferably used, and more preferably 0.2 to 10 g / 10 min. From the viewpoint of crosslinkability of the thermoplastic crosslinked rubber composition of the present invention, 100 g / 10 min or less is preferable, and from the viewpoint of fluidity and processability, 0.01 g / 10 min or more is preferable.
本発明において、(A)のもう一つの好ましい共重合体である上記水素添加共重合体は、少なくとも一種の共役ジエン系単量体の単独重合体ゴム、または共役ジエン系単量体と芳香族ビニル単量体とからなる共重合体ゴムであって、ランダム共重合体の全二重結合の水素添加率が50%以上である水素添加共重合体ゴムが好ましく、とりわけ主鎖および側鎖に二重結合を有する重合体及び/または共重合体からなる不飽和重合体ゴムの全オレフィン性二重結合の50%以上が水素添加された水素添加共重合体ゴムであることが好ましい。
上記水素添加共重合体ゴムにおいて、必要に応じて、例えば、オレフィン系、メタクリル酸エステル系、アクリル酸エステル系、不飽和ニトリル系、塩化ビニル系単量体等の共役ジエンと共重合可能な単量体(以下、共重合可能な単量体という。)を共重合することができる。
In the present invention, the hydrogenated copolymer which is another preferred copolymer of (A) is a homopolymer rubber of at least one conjugated diene monomer, or a conjugated diene monomer and an aromatic A copolymer rubber comprising a vinyl monomer, preferably a hydrogenated copolymer rubber in which the hydrogenation rate of the full double bond of the random copolymer is 50% or more, particularly in the main chain and the side chain. A hydrogenated copolymer rubber in which 50% or more of the total olefinic double bonds of the unsaturated polymer rubber comprising a polymer and / or copolymer having a double bond is hydrogenated is preferable.
In the hydrogenated copolymer rubber, if necessary, for example, olefinic, methacrylic ester, acrylic ester, unsaturated nitrile, vinyl chloride monomer and other conjugated dienes can be copolymerized. A monomer (hereinafter referred to as a copolymerizable monomer) can be copolymerized.
上記共役ジエン系単量体としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1、3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、4,5−ジエチル−1、3−オクタジエン、3−ブチル−1,3−オクタジエン、クロロプレン等を挙げることができ、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエンが好ましく、1,3−ブタジエン、イソプレンが最も好ましい。
また、前記芳香族ビニル単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、N,N−ジメチル−p−アミノエチルスチレン、ビニルピリジン等を挙げることができ、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。上記芳香族単量体は一種または二種以上併用することができる。芳香族ビニル単量体含有量は、0〜80重量%が好ましく、更に好ましくは0〜50重量%、最も好ましくは0〜30重量%である。
Examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 1,3- Hexadiene, 4,5-diethyl-1,3-octadiene, 3-butyl-1,3-octadiene, chloroprene and the like can be mentioned, and 1,3-butadiene, isoprene and 1,3-pentadiene are preferable, Most preferred are 3-butadiene and isoprene.
Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, t-butylstyrene, divinylbenzene, N, N-dimethyl-p-aminoethylstyrene, and vinylpyridine. Styrene and α-methylstyrene are preferable. The aromatic monomers can be used alone or in combination of two or more. The aromatic vinyl monomer content is preferably 0 to 80% by weight, more preferably 0 to 50% by weight, and most preferably 0 to 30% by weight.
(A)としての水素添加共重合体において、水素添加前の共役ジエン単量体部分のビニル結合は、分子内に均一に存在していても、分子鎖に沿って増減あるいは減少してもよいし、また、ビニル結合含有量の異なった、複数個のブロックを含んでいてもよい。そして、芳香族ビニル単量体および/または共重合可能な単量体を含む場合は、共役ジエン単量体と芳香族ビニル単量体および/または共重合可能な単量体とはランダムに結合することが好ましいが、ブロック状の芳香族ビニル単量体および/またはブロック状の共重合可能な単量体を含んでもよい。ブロック状の芳香族ビニル重合体の含有率は、全芳香族ビニル単量体中の20重量%以下が好ましく、更に好ましくは10重量%以下である。 In the hydrogenated copolymer as (A), the vinyl bond in the conjugated diene monomer portion before hydrogenation may be present uniformly in the molecule, or may increase or decrease or decrease along the molecular chain. In addition, a plurality of blocks having different vinyl bond contents may be included. When the aromatic vinyl monomer and / or copolymerizable monomer is included, the conjugated diene monomer and the aromatic vinyl monomer and / or copolymerizable monomer are randomly bonded. However, it may contain a block-like aromatic vinyl monomer and / or a block-like copolymerizable monomer. The content of the block-like aromatic vinyl polymer is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, based on the total aromatic vinyl monomer.
上記水素添加共重合体ゴム中の全オレフィン性二重結合は、50%以上、好ましくは90%以上、更に好ましくは95%以上が水素添加され、そして主鎖の残存二重結合が5%以下、側鎖の残存二重結合が5%以下である。このような水素添加共重合体ゴムの具体例としては、ポリブタジエン、ポリ(スチレン−ブタジエン)、ポリ(アクリロニトリル−ブタジエン)、ポリイソプレン、ポリクロロプレン等のジエン系ゴムを部分的または完全に水素添加したゴム状重合体を挙げることができ、特に水素添加ブタジエン系または水素添加イソプレン系ゴムが好ましい。
このような水素添加共重合体ゴムは、上述のジエン系ゴムを公知の水素添加方法で部分水素添加することにより得られる。例えば、F.L.Ramp,etal,J.Ameri.Vhem.Soc.,83,4672(1961)記載のトリイソブチルボラン触媒を用いて水素添加する方法、Hung Yu Chen,J.Polym.Sci.Polym.Letter Ed.,15,271(1977)記載のトルエンスルフォニルヒドラジドを用いて水素添加する方法、あるいは特公昭42−8704号公報に記載の有機コバルトー有機アルミニュウム系触媒あるいは有機ニッケル−有機アルミニュウム系触媒を用いて水素添加する方法等を挙げることができる。
The total olefinic double bonds in the hydrogenated copolymer rubber are 50% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and the remaining double bonds in the main chain are 5% or less. The residual double bond in the side chain is 5% or less. Specific examples of such hydrogenated copolymer rubbers include partially or completely hydrogenated diene rubbers such as polybutadiene, poly (styrene-butadiene), poly (acrylonitrile-butadiene), polyisoprene, polychloroprene. Examples thereof include rubber-like polymers, and hydrogenated butadiene-based or hydrogenated isoprene-based rubber is particularly preferable.
Such a hydrogenated copolymer rubber can be obtained by partially hydrogenating the above-described diene rubber by a known hydrogenation method. For example, F.A. L. Ramp, etal, J. et al. Ameri. Vhem. Soc. , 83, 4672 (1961), a method of hydrogenation using a triisobutylborane catalyst, Hung Yu Chen, J. et al. Polym. Sci. Polym. Letter Ed. , 15, 271 (1977), or hydrogenation using a toluenesulfonyl hydrazide, or an organic cobalt-organic aluminum catalyst or an organic nickel-organic aluminum catalyst described in Japanese Patent Publication No. 42-8704 And the like.
ここで、特に好ましい水素添加の方法は、低温、低圧の温和な条件下で水素添加が可能な触媒を用いる特開昭59−133203号、特開昭60−220147号の各公報あるいは不活性有機溶媒中にて、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウム化合物と、ナトリウム原子、カリウム原子、ルビジウム原子またはセシウム原子を有する炭化水素化合物とからなる触媒の存在下に水素と接触させる特開昭62−207303号公報に示される方法である。
また、水素添加共重合体ゴムの25℃における5重量%スチレン溶液粘度(5%SV)は、20〜300センチポイズ(cps)の範囲にあることが好ましい。特に好ましい範囲は25〜150cpsである。
そして、水素添加共重合体ゴムは結晶性を有することが好ましく、その結晶性の指標である吸熱ピーク熱量の制御は、テトラヒドロフラン等の極性化合物の添加または重合温度の制御により行う。吸熱ピーク熱量の低下は、ゴム状重合体製造時に極性化合物を増量するか、または重合温度を低下させて、1,2−ビニル結合を増大させることにより達成される。
Here, particularly preferred hydrogenation methods are disclosed in JP-A-59-133203 and JP-A-60-220147 using inert catalysts that can be hydrogenated under mild conditions of low temperature and low pressure, or inert organic compounds. Contacting with hydrogen in a solvent in the presence of a catalyst comprising a bis (cyclopentadienyl) titanium compound and a hydrocarbon compound having a sodium atom, a potassium atom, a rubidium atom or a cesium atom This is the method shown in the gazette.
The hydrogenated copolymer rubber preferably has a 5 wt% styrene solution viscosity (5% SV) at 25 ° C. in the range of 20 to 300 centipoise (cps). A particularly preferred range is 25 to 150 cps.
The hydrogenated copolymer rubber preferably has crystallinity, and the endothermic peak calorific value, which is an index of crystallinity, is controlled by adding a polar compound such as tetrahydrofuran or controlling the polymerization temperature. The reduction of the endothermic peak heat amount is achieved by increasing the amount of polar compound during the production of the rubbery polymer or increasing the 1,2-vinyl bond by decreasing the polymerization temperature.
本発明にて用いられる(A)架橋性ゴム状重合体は、複数の種類のものを混合して用いても良い。そのような場合には、加工性のさらなる向上を図ることが可能となる。
本発明において、(A)架橋性ゴム状重合体中に占めるポリスチレン換算分子量が15万以下の該重合体の割合が30重量%以下であることが好ましく、より好ましくは25%以下、更に好ましくは20%以下、最も好ましくは15%以下、極めて好ましくは10%以下である。上記割合が30%以下の場合には架橋性が著しく高まり、機械的強度、外観、感触、耐磨耗性及び耐油性が向上する。
本発明において(A)架橋性ゴム状重合体中に占めるポリスチレン換算分子量が15万以下の該重合体の割合を制御する方法として、分子量が15万以下の部分が30%以下になるように全体の分子量を高める方法、または分子量15万以下の部分を抽出等の操作で除去する方法、あるいは重合触媒等により選択的に分子量15万以下が生成しない重合方法等が挙げられる。
The (A) crosslinkable rubbery polymer used in the present invention may be used by mixing a plurality of types. In such a case, the workability can be further improved.
In the present invention, the proportion of the polymer having a polystyrene-reduced molecular weight of 150,000 or less in the crosslinkable rubber-like polymer (A) is preferably 30% by weight or less, more preferably 25% or less, and still more preferably. 20% or less, most preferably 15% or less, and most preferably 10% or less. When the ratio is 30% or less, the crosslinkability is remarkably increased, and the mechanical strength, appearance, feel, wear resistance and oil resistance are improved.
In the present invention, as a method for controlling the proportion of the polymer having a polystyrene-reduced molecular weight of 150,000 or less in the crosslinkable rubber-like polymer (A) in the present invention, the entire molecular weight of 150,000 or less is 30% or less. And a method of removing a part having a molecular weight of 150,000 or less by an operation such as extraction, or a polymerization method in which a molecular weight of 150,000 or less is not selectively generated by a polymerization catalyst or the like.
(B)成分
本発明における(B)オレフィン系重合体は、(B−1)非晶性オレフィン系重合体を必須成分とし、必要に応じて(B−2)結晶性オレフィン系重合体を含有する。また(B−1)(B−2)両者とも、エチレン系またはプロピレン系重合体等の炭素数2〜20であるエチレン及び/またはα−オレフィンの単独もしくは二種以上を含有する共重合重合体であり、特にプロピレン系重合体が好ましい。
本発明における上記(B−1)非晶性オレフィン系重合体は、示差走査熱量計(DSC)で測定した場合の1J/g以上の結晶融解ピーク及び結晶化ピークのいずれも有しない点が特徴である。(B−2)と(B−1)は結晶融解ピーク及び結晶化ピークの有無で判断される。
本発明における上記(B−1)非晶性オレフィン系重合体の中で最も好適に使用されるプロピレン系重合体を具体的に示すと、ホモのポリプロピレン、プロピレンとエチレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1等の他のα−オレフィンとの共重合体等が挙げられる。
(B) Component The (B) olefin polymer in the present invention comprises (B-1) an amorphous olefin polymer as an essential component, and optionally contains (B-2) a crystalline olefin polymer. To do. Further, both (B-1) and (B-2) are copolymers of ethylene and / or α-olefins containing 2 or 20 carbon atoms, such as ethylene or propylene polymers. In particular, a propylene-based polymer is preferable.
The (B-1) amorphous olefin polymer in the present invention is characterized in that it has neither a crystal melting peak nor a crystallization peak of 1 J / g or more as measured by a differential scanning calorimeter (DSC). It is. (B-2) and (B-1) are judged by the presence or absence of a crystal melting peak and a crystallization peak.
Specific examples of the propylene polymer most preferably used among the above (B-1) amorphous olefin polymers in the present invention are homopolypropylene, propylene and ethylene, butene-1, pentene- 1, copolymers with other α-olefins such as hexene-1.
また(B−1)は、分子量分布不均一指数Mw/Mn(重量平均分子量/数平均分子量)が5以下好ましく、更に好ましくは3.5以下である。このような条件を満足させるためには通常、メタロセン触媒を用いて重合することが好ましく、例えば特開平9−309982号公報に触媒構造や重合方法が開示されている。
そして、本発明にて好適に用いられるオレフィン系重合体のメルトインデックスは、0.1〜100g/10分(230℃、2.16kg荷重(0.212Pa))の範囲のものが好ましく用いられる。熱可塑性エラストマー組成物の耐熱性、機械的強度の観点から100g/10分以下であることが好ましく、また、流動性、成形加工性の観点から0.1g/10分以上が好ましい。
(B-1) preferably has a molecular weight distribution non-uniformity index Mw / Mn (weight average molecular weight / number average molecular weight) of 5 or less, more preferably 3.5 or less. In order to satisfy such conditions, it is usually preferable to perform polymerization using a metallocene catalyst. For example, JP-A-9-309982 discloses a catalyst structure and a polymerization method.
The melt index of the olefin polymer suitably used in the present invention is preferably in the range of 0.1 to 100 g / 10 min (230 ° C., 2.16 kg load (0.212 Pa)). From the viewpoint of heat resistance and mechanical strength of the thermoplastic elastomer composition, it is preferably 100 g / 10 min or less, and from the viewpoint of fluidity and moldability, 0.1 g / 10 min or more is preferable.
本発明における前記(B−2)結晶性オレフィン系重合体は、示差走査熱量計(DSC)で測定した場合の1J/g以上の結晶融解ピーク及び結晶化ピークのいずれも有している点が特徴である。
(B−2)の中で最も好ましいプロピレン単独重合体、またはプロピレンを主体としたα−オレフィンとの共重合体は、高圧法、スラリー法、気相法、塊状法、溶液法等で製造することができ、重合触媒としてZiegler−Natta触媒、シングルサイト、メタロセン触媒が好ましい。特に狭い組成分布、分子量分布が要求される場合には、メタロセン触媒を用いた共重合法が好ましい。
このような共重合体の具体的製造法は、欧州特許0969043Aまたは米国特許5198401に開示されており、液状プロピレンを攪拌機付き反応器に導入した後に、触媒をノズルから気相または液相に添加する。次いで、エチレンガスまたはα−オレフィンを反応器の気相または液相に導入し、反応温度、反応圧力をプロピレンが還流する条件に制御する。重合速度は触媒濃度、反応温度で制御し、共重合組成はエチレンまたはα−オレフィンの添加量により制御する。
The (B-2) crystalline olefin polymer in the present invention has both a crystal melting peak and a crystallization peak of 1 J / g or more as measured by a differential scanning calorimeter (DSC). It is a feature.
The most preferred propylene homopolymer in (B-2) or a copolymer with α-olefin mainly composed of propylene is produced by a high pressure method, a slurry method, a gas phase method, a bulk method, a solution method, or the like. The polymerization catalyst is preferably a Ziegler-Natta catalyst, a single site, or a metallocene catalyst. In particular, when a narrow composition distribution and molecular weight distribution are required, a copolymerization method using a metallocene catalyst is preferable.
A specific method for producing such a copolymer is disclosed in European Patent 096943A or US Pat. No. 5,1984,401, and after introducing liquid propylene into a reactor equipped with a stirrer, the catalyst is added to the gas phase or liquid phase from a nozzle. . Next, ethylene gas or α-olefin is introduced into the gas phase or liquid phase of the reactor, and the reaction temperature and reaction pressure are controlled to conditions under which propylene is refluxed. The polymerization rate is controlled by the catalyst concentration and the reaction temperature, and the copolymer composition is controlled by the amount of ethylene or α-olefin added.
(C)成分
本発明の組成物は、(C)架橋剤で架橋されることが好ましい。
(C)架橋剤は、(C−1)架橋開始剤を必須成分とし、必要に応じて(C−2)多官能単量体、(C−3)単官能単量体を含有する。上記(C)架橋剤は、(A)と(B)の合計100重量部に対し0.001〜10重量部、好ましくは0.005〜3重量部の量で用いられる。上記範囲内では架橋のレベルが高まり、組成物の外観と機械的強度のバランスが向上する。
(C) Component It is preferable that the composition of this invention is bridge | crosslinked with (C) crosslinking agent.
(C) The crosslinking agent contains (C-1) a crosslinking initiator as an essential component, and contains (C-2) a polyfunctional monomer and (C-3) a monofunctional monomer as necessary. The (C) crosslinking agent is used in an amount of 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.005 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of (A) and (B). Within the above range, the level of crosslinking increases, and the balance between the appearance and mechanical strength of the composition is improved.
ここで、(C−1)架橋開始剤は、有機過酸化物、有機アゾ化合物等のラジカル開始剤等が挙げられ、その具体的な例として、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート等のパーオキシケタール類;ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンおよび2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3等のジアルキルパーオキサイド類が挙げられる。 Here, examples of the (C-1) crosslinking initiator include radical initiators such as organic peroxides and organic azo compounds, and specific examples thereof include 1,1-bis (t-butylperoxy). −3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1- Bis (t-butylperoxy) cyclododecane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, 2,2-bis (t-butylperoxy) octane, n-butyl-4,4-bis (t Peroxyketals such as -butylperoxy) butane and n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate; di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, -Butyl cumyl peroxide, α, α'-bis (t-butylperoxy-m-isopropyl) benzene, α, α'-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, 2,5-dimethyl-2,5 -Dialkyl peroxides such as bis (t-butylperoxy) hexane and 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexyne-3.
また、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイドおよびm−トリオイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウリレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、およびクミルパーオキシオクテート等のパーオキシエステル類;ならびに、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイドおよび1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類を挙げることができる。 Acetyl peroxide, isobutyryl peroxide, octanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide and diacyl peroxides such as m-trioyl peroxide; t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, t-butyl peroxylaurate, t-butylperoxybenzoate, di-t-butylperoxyisophthalate, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxyisopropyl Peroxyesters such as carbonate and cumylperoxyoctate; and t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide And hydroperoxides such as 1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxide.
これらの化合物の中では、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンおよび2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3が好ましい。
上記(C−1)は、(C)成分中で好ましくは1〜80重量%、更に好ましくは10〜50重量%の量が用いられる。架橋性の観点から1重量%以上が好ましく、機械的強度の観点から80重量%以下が好ましい。
Among these compounds, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2, 5-bis (t-butylperoxy) hexane and 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexyne-3 are preferred.
The (C-1) is preferably used in an amount of 1 to 80% by weight, more preferably 10 to 50% by weight in the component (C). 1% by weight or more is preferable from the viewpoint of crosslinkability, and 80% by weight or less is preferable from the viewpoint of mechanical strength.
本発明において、(C)架橋剤に必要に応じて含まれる(C−2)多官能単量体は、官能基としてラジカル重合性の官能基が好ましく、とりわけビニル基が好ましい。官能基の数は2以上であるが、(C−3)との組み合わせで特に3個以上の官能基を有する場合には有効である。具体例としては、ジビニルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ダイアセトンジアクリルアミド、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジイソプロペニルベンゼン、P−キノンジオキシム、P,P’−ジベンゾイルキジオキシム、フェニルマレイミド、アリルメタクリレート、N,N’−m−フェニレンビスマレイミド、ジアリルフタレート、テトラアリルオキシエタン、1,2−ポリブタジエン等が好ましく用いられる。特にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。これらの多官能単量体は複数のものを併用して用いてもよい。 In the present invention, the (C-2) polyfunctional monomer contained in the (C) crosslinking agent as necessary is preferably a radically polymerizable functional group as a functional group, and particularly preferably a vinyl group. Although the number of functional groups is 2 or more, it is effective particularly in the case of having 3 or more functional groups in combination with (C-3). Specific examples include divinylbenzene, triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, diacetone diacrylamide, polyethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, Triethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diisopropenylbenzene, P-quinonedioxime, P, P'-dibenzoylkidioxime, phenylmaleimide, allyl methacrylate, N, N'-m-phenylenebismaleimide, diallyl phthalate , Tetraallyloxyethane, 1,2-polybutadiene and the like are preferably used. Triaryl isocyanurate is particularly preferable. These polyfunctional monomers may be used in combination.
上記(C−2)は、(C)成分中で好ましくは1〜80重量%、更に好ましくは10〜50重量%の量が用いられる。架橋性の観点から1重量%以上が好ましく、機械的強度の観点から80重量%以下が好ましい。
本発明において用いられる前記(C−3)は、架橋反応速度を制御するために加えるビニル系単量体であり、ラジカル重合性のビニル系単量体が好ましく、芳香族ビニル単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル単量体、アクリル酸エステル単量体、メタクリル酸エステル単量体等のエステル系単量体、アクリル酸単量体、メタクリル酸単量体等の不飽和カルボン酸単量体、無水マレイン酸単量体等の不飽和カルボン酸無水物、N−置換マレイミド単量体等を挙げることができる。
The (C-2) is preferably used in an amount of 1 to 80% by weight, more preferably 10 to 50% by weight in the component (C). 1% by weight or more is preferable from the viewpoint of crosslinkability, and 80% by weight or less is preferable from the viewpoint of mechanical strength.
The (C-3) used in the present invention is a vinyl monomer added to control the crosslinking reaction rate, preferably a radical polymerizable vinyl monomer, and an aromatic vinyl monomer or acrylonitrile. , Unsaturated nitrile monomers such as methacrylonitrile, ester monomers such as acrylic acid ester monomers and methacrylic acid ester monomers, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid monomers and methacrylic acid monomers Examples thereof include unsaturated carboxylic acid anhydrides such as acid monomers and maleic anhydride monomers, and N-substituted maleimide monomers.
上記(C−3)は、(C)成分中で好ましくは1〜80重量%、更に好ましくは10〜50重量%の量が用いられる。架橋性の観点から1重量%以上が好ましく、機械的強度の観点から80重量%が好ましい。
本発明において、最も好ましい(C)架橋剤の組み合わせについては、架橋開始剤として、日本油脂社製、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(商品名パーヘキサ25B)または日本油脂社製、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシンー3と、多官能単量体として、日本化成(株)製、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)との組み合わせが、機械的強度、後述の(D)が存在するときの(D)の保持性が優れている。
The (C-3) is preferably used in an amount of 1 to 80% by weight, more preferably 10 to 50% by weight in the component (C). 1% by weight or more is preferable from the viewpoint of crosslinkability, and 80% by weight is preferable from the viewpoint of mechanical strength.
In the present invention, the most preferable combination of the crosslinking agent (C) is 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane (trade name Perhexa 25B, manufactured by NOF Corporation as a crosslinking initiator. ) Or Nippon Oil & Fats Co., Ltd., 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexyne-3 and polyfunctional monomer, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., triallyl isocyanurate (TAIC) Is excellent in mechanical strength and (D) retention when (D) described later is present.
(D)成分
(D)成分は、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系などの炭化水素からなるプロセスオイルが好ましい。とりわけ、パラフィン系炭化水素主体またはゴムとの相容性の観点からナフテン系炭化水素主体のプロセスオイルが好ましい。熱・光安定性の観点から、プロセスオイル中の芳香族系炭化水素の含有量については、ASTM D2140−97規定の炭素数比率で10%以下であることが好ましく、更に好ましくは5%以下、最も好ましくは1%以下である。
これらの(D)成分は組成物の硬度、柔軟性の調整用に、(A)と(B)の合計100重量部に対して、5〜500重量部、好ましくは10〜150重量部用いる。上記範囲内では柔軟性と耐ブリード性のバランスが優れる。
Component (D) The component (D) is preferably a process oil composed of hydrocarbons such as paraffinic, naphthenic, and aromatic. In particular, naphthenic hydrocarbon-based process oils are preferred from the viewpoint of compatibility with paraffinic hydrocarbons or rubber. From the viewpoint of heat and light stability, the aromatic hydrocarbon content in the process oil is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, in terms of the carbon number ratio of ASTM D2140-97. Most preferably, it is 1% or less.
These components (D) are used for adjusting the hardness and flexibility of the composition in an amount of 5 to 500 parts by weight, preferably 10 to 150 parts by weight, based on a total of 100 parts by weight of (A) and (B). Within the above range, the balance between flexibility and bleed resistance is excellent.
(E)成分
本発明において(B)成分以外の熱可塑性樹脂(E)を配合することができる。(E)は、(A)と(B)と分散し得るものであればとくに制限はない。たとえば、ポリスチレン系、ポリフェニレンエーテル系、ポリ塩化ビニル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリフェニレンスルフィド系、ポリカーボネート系、ポリメタクリレート系等の単独もしくは二種以上を混合したものを使用することができる。
本発明において、(A)と(B)からなる組成物100重量部に対して、(E)は、1〜99重量部が好ましく、更に好ましくは10〜90重量部、最も好ましくは20〜80重量部である。
(E) component In this invention, thermoplastic resins (E) other than (B) component can be mix | blended. (E) is not particularly limited as long as it can be dispersed with (A) and (B). For example, a polystyrene type, a polyphenylene ether type, a polyvinyl chloride type, a polyamide type, a polyester type, a polyphenylene sulfide type, a polycarbonate type, a polymethacrylate type, etc., or a mixture of two or more types can be used.
In the present invention, (E) is preferably 1 to 99 parts by weight, more preferably 10 to 90 parts by weight, most preferably 20 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition comprising (A) and (B). Parts by weight.
本発明において、耐磨耗性が要求される場合は、必要に応じて、JIS−K2410規定の25℃における動粘度が5000センチストークス(5×10−3m2/sec)以上であるポリオルガノシロキサンを添加することができる。
上記ポリオルガノシロキサンは、粘調な水飴状からガム状の様態であり、アルキル、ビニル及び/またはアリール基置換シロキサン単位を含むポリマーであれば特に制約されない。その中でもポリジメチルシロキサンが最も好ましい。
本発明に用いられるポリオルガノシロキサンの動粘度(25℃)は、5000CS(5×10−3m2/sec)以上であり、更に好ましくは、1万CS(1×10−2m2/sec)以上1000万(10m2/sec)未満、最も好ましくは5万CS(0.05m2/sec)以上200万(2m2/sec)未満である。
In the present invention, when abrasion resistance is required, a polyorgano having a kinematic viscosity at 25 ° C. of JIS-K2410 as specified in the present invention is 5000 centistokes (5 × 10 −3 m 2 / sec) or more. Siloxane can be added.
The polyorganosiloxane is in the form of a viscous syrupy to gum, and is not particularly limited as long as it is a polymer containing an alkyl, vinyl and / or aryl group-substituted siloxane unit. Of these, polydimethylsiloxane is most preferred.
The kinematic viscosity (25 ° C.) of the polyorganosiloxane used in the present invention is 5000 CS (5 × 10 −3 m 2 / sec) or more, more preferably 10,000 CS (1 × 10 −2 m 2 / sec). ) 10,000,000 (10 m 2 / sec) below, and most preferably less than 50,000 CS (0.05m 2 / sec) over 2 million (2m 2 / sec).
本発明において、ポリオルガノシロキサンの添加量は、(A)と(B)との合計100重量部に対して、0.01〜20重量部であることが好ましく、更に好ましくは0.1〜10重量部、最も好ましくは0.5〜5重量部である。
本発明の組成物の中でも、高温の圧縮永久歪または機械的強度等の高温ゴム特性が要求される場合は、リン酸エステル塩系、ソルビトール系、カルボン酸塩系で分類される結晶核剤を転嫁することができる。
In this invention, it is preferable that the addition amount of polyorganosiloxane is 0.01-20 weight part with respect to a total of 100 weight part of (A) and (B), More preferably, it is 0.1-10. Parts by weight, most preferably 0.5 to 5 parts by weight.
Among the compositions of the present invention, when high-temperature rubber properties such as high-temperature compression set or mechanical strength are required, a crystal nucleating agent classified into phosphate ester-based, sorbitol-based, or carboxylate-based is used. Can be passed on.
上記結晶核剤の具体例として、リン酸2、2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ナトリウム、ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトール、ビス(p−エチルベンジリデン)ソルビトール等を挙げることができる。 また上記無機フィラーの具体例として、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化銅、酸化タングステン等の単体または、それらの複合体(合金)、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト、ゼオライト、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化ジルコニウム、酸化スズの水和物等の無機金属化合物の水和物、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、ムーカルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、カオリン、モンモリロナイト、ベントナイト、クレー、マイカ、タルク等を挙げることができ、中でも板状フィラーが好ましく、タルク、マイカ、カオリンが特に好ましい。 Specific examples of the crystal nucleating agent include 2,2′-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, bis (p-methylbenzylidene) sorbitol, bis (p-ethylbenzylidene) sorbitol, etc. Can be mentioned. Specific examples of the inorganic filler include aluminum oxide, iron oxide, titanium oxide, manganese oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, cobalt oxide, bismuth oxide, chromium oxide, tin oxide, antimony oxide, nickel oxide. , Copper oxide, tungsten oxide, etc. or complex (alloy), aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, dolomite, hydrotalcite, zeolite, calcium hydroxide, barium hydroxide, basic magnesium carbonate, hydroxide Hydrates of inorganic metal compounds such as hydrates of zirconium and tin oxide, zinc borate, zinc metaborate, barium metaborate, zinc carbonate, magnesium carbonate, mu calcium, calcium carbonate, barium carbonate, kaolin, montmorillonite, bentonite , Ku Chromatography, mica, there may be mentioned talc, among them preferably a plate-like filler, talc, mica, kaolin is particularly preferred.
上記結晶性向上剤の量は、(A)と(B)の合計100重量部に対して、0.01〜200重量部が好ましく、更に好ましくは0.1〜150重量部、最も好ましくは0.1〜100重量部、極めて好ましくは0.1〜50重量部である。
また、本発明の組成物には、その特徴を損ねない程度にその他の無機フィラー、可塑剤、有機・無機顔料、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、難燃剤、シリコンオイル、アンチブロッキング剤、発泡剤、帯電防止剤、抗菌剤を含有することが可能である。
本発明の組成物の製造には、通常の樹脂組成物、ゴム組成物の製造に用いられるバンバリーミキサー、ニーダー、単軸押出機、2軸押出機、等の一般的な方法を採用することが可能である。とりわけ効率的に動的架橋を達成するためには2軸押出機が好ましく用いられる。2軸押出機は、(A)と(B)とを均一かつ微細に分散させ、さらに他の成分を添加させて、架橋反応を生じせしめ、本発明の組成物を連続的に製造するのに、より適している。
The amount of the crystallinity improver is preferably 0.01 to 200 parts by weight, more preferably 0.1 to 150 parts by weight, and most preferably 0 to 100 parts by weight of the total of (A) and (B). 0.1-100 parts by weight, very preferably 0.1-50 parts by weight.
In addition, the composition of the present invention includes other inorganic fillers, plasticizers, organic / inorganic pigments, heat stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, flame retardants, silicon to the extent that the characteristics are not impaired. Oils, antiblocking agents, foaming agents, antistatic agents and antibacterial agents can be contained.
For the production of the composition of the present invention, it is possible to employ a general method such as a Banbury mixer, a kneader, a single screw extruder, a twin screw extruder, etc. used for the production of ordinary resin compositions and rubber compositions. Is possible. In particular, a twin screw extruder is preferably used in order to achieve dynamic crosslinking efficiently. In the twin-screw extruder, (A) and (B) are uniformly and finely dispersed, and other components are added to cause a crosslinking reaction, thereby continuously producing the composition of the present invention. Is more suitable.
本発明の組成物は、好適な具体例として、次のような加工工程を経由して製造することができる。すなわち、(A)と(B)とをよく混合し、押出機のホッパーに投入する。(C)を、(A)と(B)とともに当初から添加してもよいし、押出機の途中から添加してもよい。またオイルを押出機の途中から添加してもよいし、当初と途中とに分けて添加してもよい。(A)と(B)の一部を押出機の途中から添加してもよい。押出機内で加熱溶融し混練される際に、前記(A)と(C)とが架橋反応し、さらに(D)軟化剤を添加して溶融混練することにより架橋反応と混練分散とを充分させたのち押出機から取り出すことにより、本発明の組成物のペレットを得ることができる。
また特に好ましい溶融押出法としては、原料添加部を基点としてダイ方向に長さLを有し、かつL/Dが5から100(但しDはバレル直径)である二軸押出機を用いる場合である。二軸押出機は、その先端部からの距離を異にするメインフィード部とサイドフィード部の複数箇所の供給用部を有し、複数の上記供給用部の間及び上記先端部と上記先端部から近い距離の供給用部との間にニーディング部分を有し、上記ニーディング部分の長さが、それぞれ3D〜10Dであることが好ましい。
As a preferred specific example, the composition of the present invention can be produced through the following processing steps. That is, (A) and (B) are mixed well and put into a hopper of an extruder. (C) may be added from the beginning together with (A) and (B), or may be added in the middle of the extruder. The oil may be added from the middle of the extruder, or may be added separately at the beginning and midway. You may add a part of (A) and (B) from the middle of an extruder. When heated and melted and kneaded in an extruder, the above (A) and (C) undergo a crosslinking reaction, and (D) a softener is added to melt and knead so that the crosslinking reaction and kneading dispersion are sufficient. The pellet of the composition of this invention can be obtained by taking out from an extruder after that.
Further, a particularly preferable melt extrusion method is a case where a twin screw extruder having a length L in the die direction from the raw material addition portion and having an L / D of 5 to 100 (where D is a barrel diameter) is used. is there. The twin-screw extruder has a plurality of supply parts of a main feed part and a side feed part that have different distances from the tip part, and is provided between the supply parts and between the tip part and the tip part. It is preferable that a kneading portion is provided between the supply portion and the supply portion at a short distance from each other, and the length of the kneading portion is 3D to 10D, respectively.
また本発明において用いられる製造装置の一つの二軸押出機は、二軸同方向回転押出機でも、二軸異方向回転押出機でもよい。また、スクリューの噛み合わせについては、非噛み合わせ型、部分噛み合わせ型、完全噛み合わせ型があり、いづれの型でもよい。低いせん断力をかけて低温で均一な樹脂を得る場合には、異方向回転・部分噛み合わせ型スクリューが好ましい。やや大きい混練を要する場合には、同方向回転・完全噛み合わせ型スクリューが好ましい。さらに大きい混練を要する場合には、同方向回転・完全噛み合わせ型スクリューが好ましい。
本発明の組成物の最も好ましい製造法は、(A)と(B)とを溶融混合後、(C)により架橋する方法である。
こうして得られた熱可塑性エラストマー組成物は任意の成形方法で各種成型品の製造が可能である。射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形、カレンダー成形、発泡成形等が好ましく用いられる。
In addition, one twin-screw extruder of the production apparatus used in the present invention may be a twin-screw co-rotating extruder or a bi-shaft counter-rotating extruder. As for the engagement of the screw, there are a non-engagement type, a partial engagement type, and a complete engagement type, and any type may be used. When applying a low shearing force to obtain a uniform resin at a low temperature, a different direction rotation / partial meshing screw is preferred. When slightly larger kneading is required, a co-rotating and complete meshing screw is preferable. When larger kneading is required, a co-rotating and fully meshing screw is preferred.
The most preferred production method of the composition of the present invention is a method in which (A) and (B) are melt-mixed and then crosslinked by (C).
The thermoplastic elastomer composition thus obtained can be produced into various molded products by an arbitrary molding method. Injection molding, extrusion molding, compression molding, blow molding, calendar molding, foam molding and the like are preferably used.
以下、本発明を実施例、比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、これら実施例および比較例において、各種物性の評価に用いた試験法は以下の通りである。
(1)結晶性、非晶性の判定
示差走査熱量測定法(DSC法)により測定する。具体的には、島津製作所(株)製、熱分析装置DSC50を用いて、5mg試料を窒素気流下、室温から30℃/分で昇温し、200℃に到達した後に、直ちに5℃/分で−100℃まで降温し、この段階で検出された結晶化ピークを結晶性の判定に用いる。
また、結晶化ピークをもたないものは、非晶性と判定する。
(2)引張破断強度[MPa]
JIS K6251に準じ、23℃にて評価した。
(3)連続生産性(品質の安定性)
二軸押出機を用い、組成物を10時間連続溶融押出しを行い、1時間毎に得られた組成物から引張破断強度を測定し、その強度変化から連続生産性(品質の安定性)を評価した。10時間の最大と最小の引張破断強度の差を連続生産性の指標とした。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these. In these examples and comparative examples, the test methods used for evaluating various physical properties are as follows.
(1) Judgment of crystallinity and amorphousness Measured by a differential scanning calorimetry (DSC method). Specifically, using a thermal analyzer DSC50 manufactured by Shimadzu Corporation, a 5 mg sample was heated from room temperature at 30 ° C./min in a nitrogen stream, and after reaching 200 ° C., immediately 5 ° C./min. The temperature is lowered to −100 ° C., and the crystallization peak detected at this stage is used for determination of crystallinity.
Those having no crystallization peak are determined to be amorphous.
(2) Tensile breaking strength [MPa]
Evaluation was performed at 23 ° C. according to JIS K6251.
(3) Continuous productivity (quality stability)
Using a twin-screw extruder, the composition is continuously melt extruded for 10 hours, and the tensile breaking strength is measured from the composition obtained every hour, and the continuous productivity (quality stability) is evaluated from the strength change. did. The difference between the maximum and minimum tensile rupture strength at 10 hours was used as an indicator of continuous productivity.
実施例、比較例で用いる各成分は以下のものを用いた。
(A)架橋性ゴム状重合体
1)エチレン・α−オレフィン共重合体
a)エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン(ENB)共重合体(TPE−1)
特開平3−163088号公報に記載のメタロセン触媒を用いた方法により製造する。共重合体のエチレン/プロピレン/ENBの組成比は、72/24/4(重量比)であり、ムーニー粘度は100である。(TPE−1と称する)
b)エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン(ENB)共重合体(TPE−2)
通常のチーグラー触媒を用いた方法により製造する。共重合体のエチレン/プロピレン/ENBの組成比は、72/24/4(重量比)であり、ムーニー粘度は105である。(TPE−2と称する)
c)エチレンとオクテン−1との共重合体(TPE−3)
特開平3−163088号公報に記載のメタロセン触媒を用いた方法により製造する。共重合体のエチレン/オクテン−1の組成比は、72/28(重量比)であり、ムーニー粘度は100である。(TPE−3と称する)
The following were used for each component used in Examples and Comparative Examples.
(A) Crosslinkable rubbery polymer 1) Ethylene / α-olefin copolymer a) Ethylene / propylene / ethylidene norbornene (ENB) copolymer (TPE-1)
It is produced by a method using a metallocene catalyst described in JP-A-3-163088. The composition ratio of ethylene / propylene / ENB of the copolymer is 72/24/4 (weight ratio), and the Mooney viscosity is 100. (Referred to as TPE-1)
b) Ethylene / propylene / ethylidenenorbornene (ENB) copolymer (TPE-2)
It is produced by a method using an ordinary Ziegler catalyst. The composition ratio of ethylene / propylene / ENB of the copolymer is 72/24/4 (weight ratio), and the Mooney viscosity is 105. (Referred to as TPE-2)
c) Copolymer of ethylene and octene-1 (TPE-3)
It is produced by a method using a metallocene catalyst described in JP-A-3-163088. The composition ratio of ethylene / octene-1 in the copolymer is 72/28 (weight ratio), and the Mooney viscosity is 100. (Referred to as TPE-3)
2)水素添加共役ジエン系ゴム
a)水素添加ブタジエン重合体
WO01/48079号公報に記載の方法に基づき、ブタジエン重合体を水素添加することにより製造する。ムーニー粘度は100である。(H−BRと称する)
b)水素添加スチレン・ブタジエン共重合体
WO01/48079号公報に記載の方法に基づき、スチレン・ブタジエン共重合体を水素添加することにより製造する。前駆体の共重合体のスチレン/ブタジエンの組成比は、70/30(重量比)であり、ムーニー粘度は100である。(H−SBRと称する)
2) Hydrogenated conjugated diene rubber a) Hydrogenated butadiene polymer The hydrogenated butadiene polymer is produced by hydrogenating a butadiene polymer based on the method described in WO01 / 48079. The Mooney viscosity is 100. (Referred to as H-BR)
b) Hydrogenated Styrene / Butadiene Copolymer A styrene / butadiene copolymer is produced by hydrogenation based on the method described in WO01 / 48079. The styrene / butadiene composition ratio of the precursor copolymer is 70/30 (weight ratio), and the Mooney viscosity is 100. (Referred to as H-SBR)
(B)オレフィン系重合体
(1) 非晶性ポリプロピレン(a−PP)
特開平9−309982号公報に記載の方法により製造する。
(B) Olefin polymer (1) Amorphous polypropylene (a-PP)
It is produced by the method described in JP-A-9-309982.
DSCにより非晶性を確認し、a−PPと称する。
(2) 結晶性ポリプロピレン(c−PP)
市販のアイソタクチックホモポリプロピレン(c−PPと称する)
(C)架橋剤
1)架橋開始剤(C−1)
2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(POXと称する)
2)多官能単量体(C−2)
トリアリルイソシアヌレート(TAICと称する)
The amorphous state is confirmed by DSC and is referred to as a-PP.
(2) Crystalline polypropylene (c-PP)
Commercially available isotactic homopolypropylene (referred to as c-PP)
(C) Crosslinking agent 1) Crosslinking initiator (C-1)
2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane (referred to as POX)
2) Polyfunctional monomer (C-2)
Triallyl isocyanurate (referred to as TAIC)
[実施例1〜8および比較例1〜2]
押出機として、バレル中央部に注入口を有した2軸押出機(40mmφ、L/D=47)を用いる。スクリューとしては注入口の前後に混練部を有した2条スクリューを用いる。
表1に記載の組成の混合物を2軸押出機に導入し、160℃で10時間、溶融押出を行なう。
このようにして得られた組成物から200℃にて圧縮成形により2mm厚のシートを作成し、機械的特性及び連続生産性を評価する。その結果を表1に示した。
表1によると、ゴムとPPとの組成物においてPPとして非晶性PPを用いると、柔軟性が組成物に付与されるために、材料欠陥が減少し、機械的強度のばらつきが減少し安定した品質が得られる。また非晶性と結晶性PPを併用する場合は品質安定性を保持しつつ、更に機械的強度が向上する。そして、架橋構造を組成物に付与する場合には一層の機械的強度と品質安定性が向上することが分かる。
[Examples 1-8 and Comparative Examples 1-2]
As the extruder, a twin-screw extruder (40 mmφ, L / D = 47) having an inlet at the center of the barrel is used. As the screw, a double screw having a kneading part before and after the injection port is used.
A mixture having the composition described in Table 1 is introduced into a twin screw extruder, and melt extrusion is performed at 160 ° C. for 10 hours.
A sheet having a thickness of 2 mm is prepared from the composition thus obtained by compression molding at 200 ° C., and the mechanical properties and continuous productivity are evaluated. The results are shown in Table 1.
According to Table 1, when amorphous PP is used as the PP in the rubber and PP composition, flexibility is imparted to the composition, so that material defects are reduced, and mechanical strength variation is reduced and stable. Quality. Further, when amorphous and crystalline PP are used in combination, the mechanical strength is further improved while maintaining the quality stability. And when adding a crosslinked structure to a composition, it turns out that one layer mechanical strength and quality stability improve.
本発明のオレフィン系重合体組成物は、自動車用部品、自動車用内装材、エアバッグカバー、機械部品、電気部品、ケーブル、ホース、ベルト、玩具、雑貨、日用品、建材、シート、フィルム等を始めとする用途に幅広く使用可能であり、産業界に果たす役割は大きい。 The olefin polymer composition of the present invention includes automotive parts, automotive interior materials, airbag covers, machine parts, electrical parts, cables, hoses, belts, toys, miscellaneous goods, daily necessities, building materials, sheets, films and the like. It can be used in a wide range of applications and plays a major role in the industry.
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