JP2007039575A - 熱可塑性エラストマー組成物およびその成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結晶性ポリオレフィン樹脂(A)10〜60重量部と、エチレン、炭素数3〜20のα−オレフィン及び非共役ポリエンからなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴム(B)90〜40重量からなる熱可塑性エラストマー組成物であり、その成形体である。
【選択図】なし
Description
本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物としては、架橋されたエチレン、炭素数3〜20のα-オレフィン及び2種類以上の非共役ポリエン共重合体ゴムと結晶性ポリオレフィン樹脂を成分とするものである。
本発明で用いられる結晶性ポリオレフィン(A)としては、高圧法または低圧法のいずれかによる1種または2種以上のモノオレフィンを重合して得られる結晶性高分子固体生成物からなる。このような樹脂としては、例えばアイソタクティック及びシンジオタクティックのモノオレフィン重合体樹脂が挙げられる。これらの代表的な樹脂は商業的に入手できる。結晶性ポリオレフィン樹脂(A)の適当な原料オレフィンとしては、具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、2−メチル−1−プロペン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、5−メチル−1−ヘキセン等が挙げられる。これらのオレフィンは、単独で、又は2種以上混合して用いられる。重合様式は、ランダム型でもブロック型でも、樹脂状物が得られればどのような重合様式を採用しても差し支えない。これらの結晶性ポリオレフィン樹脂は、単独で用いても良く、また2種以上組み合わせを用いても良い。本発明に用いる結晶性ポリオレフィン樹脂(A)は、MFR(ASTM D1238−65T、230℃)が通常0.01〜100g/10min、特に0.05〜50g/10minの範囲にあることが好ましい。
本発明で用いられるエチレン・α- オレフィン・2種以上の非共役ポリエン共重合体ゴム(B)は、エチレン、炭素原子数3〜20のα- オレフィンおよび2種類以上の非共役ポリエンからなるゴムである。
また、非共役ポリエンとしては、具体的には、
1,4-ヘキサジエン、3-メチル-1,4- ヘキサジエン、4-メチル-1,4- ヘキサジエン、5-メチル-1,4- ヘキサジエン、4,5-ジメチル-1,4- ヘキサジエン、7-メチル-1,6- オクタジエン、8-メチル-4- エチリデン-1,7- ノナジエン、4-エチリデン-1,7- ウンデカジエン等の鎖状非共役ジエン;
メチルテトラヒドロインデン、5-エチリデン-2- ノルボルネン、5-メチレン-2- ノルボルネン、5-イソプロピリデン-2- ノルボルネン、5-ビニリデン-2- ノルボルネン、6-クロロメチル-5- イソプロペニル-2- ノルボルネン、5-ビニル-2- ノルボルネン、5-イソプロペニル-2- ノルボルネン、5-イソブテニル-2- ノルボルネン、シクロペンタジエン、ノルボルナジエン等の環状非共役ジエン;
2,3-ジイソプロピリデン-5- ノルボルネン、2-エチリデン-3- イソプロピリデン-5- ノルボルネン、2-プロペニル-2,2- ノルボルナジエン、4-エチリデン-8- メチル-1,7- ナノジエン等のトリエン
などが挙げられ、2種類以上使用することが必須である。中でも、5-エチリデン-2- ノルボルネン、5-ビニル-2- ノルボルネンの2種類であるのが好ましい。
長鎖分岐を有しないEPR(分子量の異なる4サンプル)について動的粘弾性試験機を用いて複素粘性率η*の周波数分散を測定した。
分岐指数=(logη1L0 *−logη1B0 *)×10
・基準サンプル:4種類のEPR
タフマーP−0280、P−0480、P−0680、P−0880(商品名、三井化学(株)製)
・動的粘弾性試験機(ARES):TA Instruments社
・サンプル:2mmシートを直径25mmの円状に打ち抜いて使用。
・温 度 :190℃
・歪み率 :1%・周波数依存:0.001〜500rad/sec
コールタール、コールタールピッチ等のコールタール系軟化剤;
ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、大豆油、椰子油等の脂肪油系軟化剤;
トール油;
サブ、(ファクチス);
蜜ロウ、カルナウバロウ、ラノリン等のロウ類;
リシノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛等の脂肪酸および脂肪酸塩;
ナフテン酸;
パイン油、ロジンまたはその誘導体;
テルペン樹脂、石油樹脂、クマロンインデン樹脂、アタクチックポリプロピレン等の合成高分子物質;
ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート等のエステル系軟化剤;
マイクロクリスタリンワックス、液状ポリブタジエン、変性液状ポリブタジエン、液状ポリイソプレン、末端変性ポリイソプレン、水添末端変性ポリイソプレン、液状チオコール、炭化水素系合成潤滑油などが挙げられる。中でも、石油系軟化剤、特にプロセスオイルが好ましく用いられる。
熱可塑性エラストマー組成物のメルトフローレートは、ASTM D1238に準拠して230℃、10kg荷重で測定した。
硬度は、JIS K6253に準拠して、ショアーA硬度を測定した。
測定は、プレス成形機によりシートを作製し、A型測定器を用い、押針接触後直ちに目盛りを読み取った。
JIS K6251に準拠して、引張試験を下記の条件で行ない、破断時の引張強度と伸びを測定した。
試験は、プレス成形機によりシートを作製し、JIS3号試験片を打ち抜き引張速度500mm/分の条件で行なった。
結果を表した表1中の引張特性において、M100は100%伸び時の応力を、M200は200%伸び時の応力を、M300は300%伸び時の応力をそれぞれ表す。
縦型射出成形機にて直径29.0mm、厚さ12.7mmの円柱状の成形品を製造し、JIS K6262に準拠して、スペーサーにより25%圧縮、−30℃×24時間、0℃×24時間、23℃×24時間、70℃×24時間熱処理を行い、処理後23℃恒温室で30分放置した後、厚さを測定した。
田辺プラスチック機械(株)社製50mmφ押出機にてベルト状ダイスを設置し、C1/C2/C3/C4/C5/H/D=160/170/180/190/190/190/190の温度条件にてダイスに付着する目やにの単位押出量当たりの量を測定した。
結果を表した表1中の目やに欄のg/Tは、熱可塑性エラストマー組成物1トンを押出したときの目やに量を表す。
上記押出機にて押出成形した後、成形品に肌荒れが見られる場合×、成形品に肌荒れが無い場合を○とした。
[エチレン・プロピレン・非共役ポリエン共重合体ゴムの製造]
攪拌羽根を備えた実質ない容積100Lのステンレス製重合器(攪拌回転数=250rpm)を用いて、重合温度40℃で、連続的にエチレンとプロピレンと5-エチリデン-2- ノルボルネンと5-ビニル-2- ノルボルネンとの四元共重合を行った。重合器側部より液相へ毎時ヘキサンを50L、エチレンを2.8kg、プロピレンを9.0kg、5-エチリデン-2- ノルボルネンを360g、5-ビニル-2- ノルボルネンを56gの速度で、また水素を12NL、触媒VO(OEt)Cl2を0.44mmol、Al(Et)1.5Cl1.5を3.08mmolの速度で連続的に供給し、重合圧力0.7MPaGになるように保持し共重合反応を行った。
以上に述べたような条件で共重合反応を行うと、エチレン・プロピレン・5-エチリデン-2- ノルボルネン・5-ビニル-2- ノルボルネンランダム共重合体ゴムが均一な溶液状態で得られた。
上記のようにして得られたエチレン・プロピレン・5-エチリデン-2- ノルボルネン・5-ビニル-2- ノルボルネンランダム共重合体ゴムは、エチレン含量が67.1モル%、5-エチリデン-2- ノルボルネン含量が9.5重量%、5-ビニル-2- ノルボルネン含量が0.9重量%、[η]が2.28dl/g、収量が時間あたり13.8kgであった。
上記製造例1で得られたエチレン・プロピレン・非共役ポリエン共重合体ゴム(エチレン含量67.1モル%、5-エチリデン-2- ノルボルネン 9.5重量%、5-ビニル-2- ノルボルネン 0.9重量%、[η]=2.28dl/g、ヨウ素価22.0g/100g、分岐指数20)(油展量):ゴム100重量部に対してパラフィン系プロセスオイル(出光興産(株)製、商品名 PW−380)を41.7重量部)(以下、ゴム(i)と略す。)75重量部、三井化学(株)社製ポリプロピレンJ105(MFR=13g/10min) 25重量部、カーボンブラックマスターバッチ(カーボンブラック40重量%、低密度ポリエチレン60重量%)2.5重量部、
酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤[日本チバガイギー(株)製、商品名 イルガノックス1010]0.1重量部と、
耐候剤としてジアゾ系耐候安定剤[日本チバガイギー(株)製、商品名 チヌビン326]0.1重量部とHALS系耐候安定剤[三共(株)製、商品名 Sanol LS−770]0.05重量部、
滑剤として脂肪酸アミド系滑剤[ライオン(株)製、商品名アーモスリップCP] 0.3重量部
架橋剤として有機過酸化物[日本油脂(株)製、商品名 パーヘキサ25B]0.32重量部と、
架橋助剤としてジビニルベンゼン(DVB)[新日鉄化学(株)製、商品名 DVB−570]0.24重量部と
をヘンシェルミキサーで充分混合し、押出機[品番 TEM−50、東芝機械(株)製、L/D=40、シリンダー温度:C1〜C2 120℃、C3〜C4 140℃、C5〜C6 180℃、C7〜C8 200℃、C9〜C12 220℃、ダイス温度:210℃、スクリュー回転数:200rpm、押出量:40kg/h]にてパラフィン系プロセスオイル[出光興産(株)製、商品名 PW−100]20重量部をシリンダーに注入しながら造粒を行ない、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを得た。
その結果を第1表に示す。
実施例1において、エチレン・プロピレン・非共役ポリエン共重合体ゴム(エチレン含量69.3モル%、5-エチリデン-2- ノルボルネン 8.4重量%、5-ビニル-2- ノルボルネン 0.4重量%、[η]=1.99dl/g、ヨウ素価18.5g/100g、分岐指数16)(油展量):ゴム100重量部に対してパラフィン系プロセスオイル(出光興産(株)製、商品名 PW−380)(以下、ゴム(ii)と略す。) を41.4重量部)を用いた以外は、実施例1と同様に行った。
その結果を第1表に示す。
実施例1において、エチレン・プロピレン・非共役ポリエン共重合体ゴム(エチレン含量77.2モル%、5-エチリデン-2- ノルボルネン 4.5重量%、[η]=2.60dl/g、ヨウ素価9.5g/100g、分岐指数6)(油展量):ゴム100重量部に対してパラフィン系プロセスオイル(出光興産(株)製、商品名 PW−380)を40.5重量部)(以下、ゴム(iii)と略す。) を用いた以外は、実施例1と同様に行った。
その結果を表1に示す。
Claims (3)
- 結晶性ポリオレフィン樹脂(A)10〜60重量部と、エチレン、炭素数3〜20のα−オレフィン及び2種類以上の非共役ポリエンからなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴム(B)90〜40重量部[(A)及び(B)の合計は100重量部である。]とから構成され、該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴム(B)が、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンと2種類以上の非共役ポリエンとをランダム共重合させることにより得られ、(1)(a)エチレンから導かれる単位と、(b)炭素数3〜20のα-オレフィンから導かれる単位とを、40/60〜95/5[(a)/(b)]のモル比で含有し、(2)ヨウ素価が1〜50、(3)動的粘弾性測定器より求めた分岐指数が10以上、(4)135℃デカリン中で測定される極限粘度1.0〜2.4dl/g、(5)分子量分布Mw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)が5.5以上、10.0以下である熱可塑性エラストマー組成物。
- 前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴム(B)が、1〜49重量部の軟化剤を含有している(ここでゴム(B)と軟化剤の合計が100重量部)請求項1に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
- 請求項1または2記載の熱可塑性エラストマー組成物を成形してなる熱可塑性エラストマー成形体。
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