JP2015124331A - 難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A1)エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム及び(A2)プロピレン系重合体を含む(A)重合体混合物を、(C)鉱物油系軟化剤と(D)架橋剤の存在下で動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を得る工程(1)と、
該熱可塑性エラストマー組成物、(E)ノンハロゲン系難燃剤、(F)酸化亜鉛及び(G)極性基を含有する熱可塑性樹脂を混練する工程(2)とを有する方法であり、工程(1)で動的架橋を開始するときの各成分の量が、条件(p)を満たし、工程(2)で混練を開始するときの各成分の量が、条件(q)を満たす方法。
【選択図】なし
Description
しかし、鉱物油系軟化剤を配合した熱可塑性エラストマー組成物に難燃剤を多量に配合すると、該組成物から得られる成形体の柔軟性、流動性、成型加工性、及び機械的性能が悪化するという問題や、該組成物を射出成形すると金型が汚れるという問題があった。
(A1)エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム及び(A2)プロピレン系重合体を含む(A)重合体混合物を、(C)鉱物油系軟化剤と(D)架橋剤の存在下で動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を得る工程(1)と、
該熱可塑性エラストマー組成物、(E)ノンハロゲン系難燃剤、(F)酸化亜鉛及び(G)極性基を含有する熱可塑性樹脂を混練する工程(2)とを有する方法であり、
工程(1)で動的架橋を開始するときの各成分の量が、以下の条件(p)を満たし、
工程(2)で混練を開始するときの各成分の量が、以下の条件(q)を満たす方法である。
条件(p):エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1)、プロピレン系重合体(A2)及び鉱物油系軟化剤(C)の総量を100重量%とするとき、エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1)の量が10重量%〜75重量%であり、プロピレン系重合体(A2)の量が10重量%〜50重量%であり、鉱物油系軟化剤(C)の量が1重量%〜60重量%であって、かつ、架橋剤(D)の量が、重合体混合物(A)及び鉱物油系軟化剤(C)の総量100重量部に対し、0.001重量部〜5重量部である
条件(q):熱可塑性エラストマー組成物100重量部に対し、ノンハロゲン系難燃剤(E)と酸化亜鉛(F)の総量が30重量部〜70重量部であり、極性基を含有する熱可塑性樹脂(G)の量が0.5重量部〜10重量部である。
(A1)エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム及び(A2)プロピレン系重合体を含む(A)重合体混合物を、(C)鉱物油系軟化剤と(D)架橋剤の存在下で動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を得る工程(1)と、
該熱可塑性エラストマー組成物、(E)ノンハロゲン系難燃剤、(F)酸化亜鉛、(G)極性基を含有する熱可塑性樹脂及び(H)多価水酸基含有化合物を混練する工程(2)とを有する方法であって、
工程(1)で動的架橋を開始するときの各成分の量が、以下の条件(p)を満たし、
工程(2)で混練を開始するときの各成分の量が、以下の条件(q)を満たす方法である。
(p):エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1)、プロピレン系重合体(A2)及び鉱物油系軟化剤(C)の総量を100重量%とするとき、エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1)の量が10重量%〜75重量%であり、プロピレン系重合体(A2)の量が10重量%〜50重量%であり、鉱物油系軟化剤(C)の量が1重量%〜60重量%であって、かつ、架橋剤(D)の量が、重合体混合物(A)及び鉱物油系軟化剤(C)の総量100重量部に対し、0.001重量部〜5重量部である
(q):熱可塑性エラストマー組成物100重量部に対し、ノンハロゲン系難燃剤(E)と酸化亜鉛(F)の総量が30重量部〜70重量部であり、極性基を含有する熱可塑性樹脂(G)の量が0.5重量部〜10重量部であり、多価水酸基含有化合物(H)の量が0.5重量部〜10重量部である。
(エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1))
エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1)を、成分(A1)と称することもある。成分(A1)は、エチレンに由来する構造単位と炭素数3〜10のα−オレフィンに由来する構造単位とを有する共重合体である。炭素数3〜10のα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、2−メチルプロピレン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン等が挙げられる。成分(A1)は、2種類以上のα−オレフィンに由来する構造単位を有してもよい。炭素数3〜10のα−オレフィンとして、好ましくは、炭素数3〜6のα−オレフィンであり、より好ましくは、プロピレン、1−ブテンである。成分(A1)は極性基を含有しない。
M:ムーニー粘度
L:ラージローターを使用
100℃:測定温度
1+4:試料を1分加熱した後、ローターを4分間2rpmで回転させた時の測定値
プロピレン系重合体(A2)を、成分(A2)と称することもある。成分(A2)は、プロピレン単独重合体、プロピレン系ランダム共重合体、又はプロピレン系ブロック共重合体である。成分(A2)は、2種類以上のこれらの重合体を含んでいてもよい。成分(A2)がエチレンに由来する構造単位を含有する場合、エチレンに由来する構造単位の含有量は35重量%未満である。ただし、成分(A2)中の単量体に由来する構造単位の総量を100重量%とする。成分(A2)は極性基を含有しない。
(1)プロピレンに由来する構造単位の含有量が90重量%〜99.5重量%であり、エチレンに由来する構造単位の含有量が0.5重量%〜10重量%であるプロピレン−エチレンランダム共重合体(プロピレンに由来する構造単位とエチレンに由来する構造単位との合計を100重量%とする。);
(2)プロピレンに由来する構造単位の含有量が90重量%〜99重量%であり、エチレンに由来する構造単位の含有量が0.5重量%〜9.5重量%であり、炭素数4〜10のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量が0.5重量%〜9.5重量%であるプロピレン−エチレン−α−オレフィンランダム共重合体(プロピレンに由来する構造単位とエチレンに由来する構造単位とα−オレフィンに由来する構造単位との合計を100重量%とする);
(3)プロピレンに由来する構造単位の含有量が90重量%〜99.5重量%であり、炭素数4〜10のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量が0.5重量%〜10重量%であるプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体(プロピレンに由来する構造単位とα−オレフィンに由来する構造単位との合計を100重量%とする);
エチレン及び炭素数4〜10のα−オレフィンからなる群から選ばれる1種以上のオレフィンと、プロピレンとからなるランダム共重合体、又はプロピレンの単独重合体である第1重合体を製造する工程(a)と、
該第1重合体の存在下に、エチレン及び炭素数4〜10のα−オレフィンからなる群から選ばれる1種以上のオレフィンと、プロピレンとからなるランダム共重合体である第2重合体を製造する工程(b)と
からなる製造方法で製造された第1重合体と第2重合体とからなる混合物であって、第2重合体に含有されるプロピレン以外のモノマーに由来する構造単位の含有量(すなわち、エチレンに由来する構造単位の含有量と炭素数4〜10のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量との合計含有量)が、第1重合体に含有されるプロピレン以外のモノマーに由来する構造単位の含有量より多い混合物である。
重合体混合物(A)を、成分(A)と称することもある。成分(A)は、エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1)及びプロピレン系重合体(A2)を含む。成分(A)は、成分(A1)及び成分(A2)とは異なる重合体を含んでもよい。成分(A1)及び成分(A2)とは異なるオレフィン系重合体は、好ましくはエチレン系重合体である。
鉱物油系軟化剤(C)を、成分(C)と称することもある。成分(C)としては、アロマ系鉱物油、ナフテン系鉱物油、パラフィン系鉱物油等の石油の高沸点留分(平均分子量が300〜1500、流動点が0℃以下)をあげることができる。これらのなかでも、パラフィン系鉱物油が好ましい。
成分(A1)が油展ゴムである場合、成分(A1)と混合する成分(C)の量は、成分(A1)を100重量部として、好ましくは10重量部〜200重量部であり、より好ましくは20重量部〜150重量部であり、更に好ましくは40重量部〜120重量部である。成分(C)が多すぎると、本発明に係る方法により得られる難燃性熱可塑性エラストマー組成物から形成される成形体の強度が低下することがあり、成分(C)が少なすぎると、加工性が低下することがある。
架橋剤(D)を、成分(D)と称することもある。成分(D)としては、有機過酸化物、硫黄化合物及びアルキルフェノール樹脂を例示することができる。中でも、有機過酸化物が好ましい。
具体的な有機過酸化物として、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,2,4−トリメチルペンチル−2−ハイドロパ−オキサイド、ジイソプロピルベンゾハイドロパーオキサイド、クメンパーオキサイド、t−ブチルパーオキサイド、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、イソブチルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、o−メチルベンゾイルパーオキサイド、ビス−3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、及びp−クロロベンゾイルパーオキサイドが挙げられる。2種類以上の有機化酸化物を用いてもよい。
ノンハロゲン系難燃剤(E)を成分(E)と称することもある。成分(E)としては、ノンハロゲン系難燃剤であって、一般的にポリオレフィン用の難燃剤として用いられる難燃剤を使用することができる。具体的には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミン酸カルシウム等の金属塩、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ビスフェノール−A−ビスジフェニルホスフェート、レゾルシノール−ビスジフェニルホスフェート等の有機リン酸エステル化合物、ポリリン酸アンモニウム塩、ポリリン酸ピペラジン塩、オルトリン酸ピペラジン塩、ピロリン酸メラミン塩、ピロリン酸ピペラジン塩、ポリリン酸メラミン塩、オルトリン酸メラミン塩、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム等のリン酸塩化合物が挙げられる。2種類以上の難燃剤を用いてもよい。なかでもリン酸塩化合物が好ましい。
酸化亜鉛(F)を成分(F)と称することもある。成分(F)は表面処理された酸化亜鉛でもよい。成分(F)としては、例えば、正同化学工業株式会社製の二種酸化亜鉛、三井金属工業株式会社製の酸化亜鉛一種、三井金属工業株式会社製の部分被膜型酸化亜鉛、ナノファイン50(平均粒径0.02μmの超微粒子酸化亜鉛:堺化学工業株式会社製)、ナノファインK(平均粒径0.02μmの珪酸亜鉛被膜した超微粒子酸化亜鉛:堺化学工業株式会社製)等の市販品を使用することができる。
成分(E)及び成分(F)として、予めノンハロゲン系難燃剤と酸化亜鉛とが混合された混合物を用いてもよい。ノンハロゲン系難燃剤と酸化亜鉛との混合物として好ましくは、リン酸塩と酸化亜鉛との混合物であり、具体的には、旭電化社製「アデカスタブFP2200」、旭電化社製「アデカスタブFP2200S」が挙げられる。
成分(E)と成分(F)の割合は、成分(E)100重量部に対し、成分(F)を0.1重量部〜20重量部含有することが好ましく、1重量部〜15重量部含有することがさらに好ましく、5重量部〜10重量部含有することがより好ましい。
極性基を含有する熱可塑性樹脂(G)を、成分(G)と称することもある。成分(G)としては、極性基を含有するエチレン系重合体、極性基を含有するプロピレン系重合体、フェノール系樹脂等が挙げられる。極性基とは、酸素、硫黄、窒素、ハロゲンからなる群から選ばれる原子を1つ以上含んでいる官能基のことをいう。具体的には、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸エステル基、水酸基、エポキシ基、アミド基、ニトリル基、シアノ基、アミノ基、イミド基、イソシアネート基、アセチル基、チオール基、アルコキシ基、チオエーテル基、スルホン基、ホスホン基、ニトロ基、ウレタン基、メトキシカルボニル基、アセトキシ基、ハロゲン原子が挙げられる。
例えば、不飽和エステルが酢酸ビニルの場合、エチレン−酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニルに由来する構造単位の含有量は、JIS K7192に従い測定することができる。赤外吸収スペクトルの特性吸収としては、酢酸ビニルのカルボニル結合に帰属される1740cm−1ピークを用い、該ピークの吸光度をプレスシート厚みで補正する。
例えば、不飽和エステルがメタクリル酸メチルの場合、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体のメタクリル酸メチルに由来する構造単位の含有量は、メタクリル酸メチルのカルボニル結合に帰属される3448cm−1のピークを赤外吸収スペクトルの特性吸収として採用し、下記式に従い求めることができる。
例えば、不飽和エステルがグリシジルメタクリレートの場合、エチレン−グリシジルメタクリレート重合体中のグリシジルメタクリレートに由来する構造単位の含有量は、グリシジルメタクリレートのエーテル結合に帰属される910cm−1のピークを赤外吸収スペクトルの特性吸収として採用し、下記式に従い求めることができる。
不飽和エステルに由来する構造単位の含有量(重量%)
=4.1×log(I0/I)/t−5.3
〔式中、Iは特性吸収での透過光強度、I0は特性吸収での入射光強度、tは測定試料シートの厚み(cm)を表わす。〕
基が挙げられ、具体的には、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n-ウンデカニル基、n−オクタデシル基、n−ドデシル基などの直鎖状アルキル基;イソプロピル基、t-ブチル基、エチルヘキシル基などの分岐状アルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの脂環式アルキル基が挙げられる。アルキル基としては、炭素数4〜18のアルキル基が好ましい。
なお、成分(G3)が上記の構成単位の両方を含有する場合、これらの構成単位の合計量は、上記と同様の含有量であることが好ましい。
なお、成分(G3)が上記の構成単位の両方を含有する場合、これらの構成単位を含有するプロピレン系重合体のメルトフローレートは、上記と同様の範囲であることが好ましい。
なお、成分(G3)が上記の構成単位の両方を含有する場合、これらの構成単位の合計量は、上記と同様の含有量であることが好ましい。
なお、成分(G3)が上記の構成単位の両方を含有する場合、これらの構成単位を含有するプロピレン系重合体のメルトフローレートは、上記と同様の範囲であることが好ましい。
多価水酸基含有化合物(H)を成分(H)と称することもある。成分(H)としては、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール(縮合度≧4) 、トリスヒドロキシエチルイソシアネート 、ポリエチレングリコール、グリセリン、デンプン、ブドウ糖、セルロース、ソルビトールが挙げられる。多価アルコール化合物は、重合体との馴染みが良く、低水溶性でありかつ低吸湿性であるため好ましい。水溶性、吸湿性が特に低いため、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、及びポリペンタエリスリトールからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることがより好ましく、ペンタエリスリトールが特に好ましい。
(難燃性熱可塑性エラストマーの製造方法1)
本発明の第1の態様は、難燃性熱可塑性エラストマーの製造方法であって、該方法が、成分(A1)及び成分(A2)を含む成分(A)を、成分(C)と成分(D)の存在下で動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を得る工程(1)と、該熱可塑性エラストマー組成物、成分(E)、成分(F)及び成分(G)を混練する工程(2)とを有する方法であって、工程(1)で動的架橋を開始するときの各成分の量が、以下の条件(p)を満たし、工程(2)で混練を開始するときの各成分の量が、以下の条件(q)を満たす方法である。
条件(p):成分(A1)、成分(A2)及び成分(C)の総量を100重量%とするとき、成分(A1)の量が10重量%〜75重量%であり、成分(A2)の量が10重量%〜50重量%であり、成分(C)の量が1重量%〜60重量%であって、かつ、成分(D)の量が、成分(A)及び成分(C)の総量100重量部に対し、0.001重量部〜5重量部である
条件(q):熱可塑性エラストマー組成物100重量部に対し、成分(E)と成分(F)の総量が30重量部〜70重量部であり、成分(G)の量が0.5重量部〜10重量部である。
工程(1)は、成分(A1)及び成分(A2)を含む成分(A)を、成分(C)と成分(D)の存在下で動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を得る工程である。
本発明における「動的架橋」とは、少なくとも成分(D)の存在下で、動的架橋する成分を、剪断力下に溶融混練する処理を意味する。
条件(p):成分(A1)、成分(A2)及び成分(C)の総量を100重量%とするとき、成分(A1)の量が10重量%〜75重量%であり、成分(A2)の量が10重量%〜50重量%であり、成分(C)の量が1重量%〜60重量%であって、かつ、成分(D)の量が、成分(A)及び成分(C)の総量100重量部に対し、0.001重量部〜5重量部である。
成分(A1)、成分(A2)及び成分(C)の総量を100重量%とするとき、成分(A1)の量は、20重量%〜60重量%であることが好ましく、30重量%〜50重量%であることがより好ましい。
成分(A1)、成分(A2)及び成分(C)の総量を100重量%とするとき、成分(A2)の量は、10重量%〜40重量%であることが好ましく、10重量%〜30重量%であることがより好ましい。
成分(A1)、成分(A2)及び成分(C)の総量を100重量%とするとき、成分(C)の量は、10重量%〜55重量%であることが好ましく、20重量%〜50重量%であることがより好ましい。
工程(1)が上記2つの工程を含む場合、前の工程で混練を開始するときの成分(A1)、成分(A2)及び成分(C)の量を、条件(p)で特定する成分(A1)、成分(A2)及び成分(C)の量と見なす。
成分(D)とともに架橋助剤を用いる場合、架橋助剤の量は、成分(A)及び成分(C)の総量100重量部に対し、好ましくは0.01重量部〜10重量部であり、より好ましくは0.01重量部〜5重量部である。
工程(2)は、工程(1)で得られた熱可塑性エラストマー組成物、成分(E)、成分(F)及び成分(G)を混練する工程である。工程(2)で混練を開始するときの各成分の量は、以下の条件(q)を満たす。
条件(q):熱可塑性エラストマー組成物100重量部に対し、成分(E)と成分(F)の総量が30重量部〜70重量部であり、成分(G)の量が0.5重量部〜10重量部である。
成分(G)の量は、熱可塑性エラストマー組成物100重量部に対し、好ましくは1〜10重量部であり、より好ましくは1〜5重量部である。成分(G)が多すぎると、難燃性熱可塑性エラストマー組成物から形成される成形体の外観が悪いことがあり、成分(G)が少なすぎると、難燃性熱可塑性エラストマー組成物を射出成型したときに金型が汚れることがある。
本発明の第2の態様は、難燃性熱可塑性エラストマーの製造方法であって、該方法が、成分(A1)及び成分(A2)を含む成分(A)を、成分(C)と成分(D)の存在下で動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を得る工程(1)と、
該熱可塑性エラストマー組成物、成分(E)、成分(F)、成分(G)及び成分(H)を混練する工程(2)とを有する方法であって、工程(1)で動的架橋を開始するときの各成分の量が、以下の条件(p)を満たし、工程(2)で混練を開始するときの各成分の量が、以下の条件(q)を満たす方法である。
条件(p):成分(A1)、成分(A2)及び成分(C)の総量を100重量%とするとき、成分(A1)の量が10重量%〜75重量%であり、成分(A2)の量が10重量%〜50重量%であり、成分(C)の量が1重量%〜60重量%であって、かつ、成分(D)の量が、成分(A)及び成分(C)の総量100重量部に対し、0.001重量部〜5重量部である
条件(q):熱可塑性エラストマー組成物100重量部に対し、成分(E)と成分(F)の総量が30重量部〜70重量部であり、成分(G)の量が0.5重量部〜10重量部であり、成分(H)の量が0.5重量部〜10重量部である。
成分(H)の量は、熱可塑性エラストマー組成物100重量部に対し、好ましくは1重量部〜10重量部であり、より好ましくは1〜5重量部である。成分(H)が多すぎると、本発明に係る方法により得られる難燃性熱可塑性エラストマー組成物から形成される成形体の外観や、機械的性能が悪いことがある。
第2の態様における各成分の量や、混練条件等は、第1の態様で説明したとおりである。第2の態様における工程(1)は、第1の態様における工程(1)と同じく、成分(A)と成分(C)とを混練して熱可塑性エラストマー組成物前駆体を得る工程と、成分(D)の存在下で、該熱可塑性エラストマー組成物前駆体を動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を得る工程とを有していてもよい。
硬度が30未満の場合、成形体の難燃性が低下することがあり、硬度が95より高い場合、成形体の柔軟性が低下することがある。
JIS K6300に従って測定を行った。ML1+4 100℃と表記している場合、試験温度は100℃であり、ML1+4 125℃と表記している場合、試験温度は125℃である。
JIS K7210に従って測定を行った。なお、プロピレン系重合体は、温度230℃、荷重21.18Nの条件で、エチレン系重合体は、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定を行った。
また、実施例1〜10、比較例1〜4で製造した難燃性熱可塑性エラストマー組成物のメルトフローレートは、JIS K7210に従い、温度230℃、荷重21.18Nの条件で測定を行った。
赤外分光法により測定を行った。
JIS K6253に従い、デューロメータA硬度を測定した。
JIS K6262に従い、70℃、25%圧縮、22時間の条件で測定を行った。
JIS K6251に従い、JIS3号試験片により、引張速度200mm/minの条件で測定を行い、破断時の引張強度と伸びを測定した。
長さ127mm、幅12.7mm、厚さ1.5mmの試験片を垂直に保ち、試験片の下端にバーナーの火を10秒間接炎させた後、バーナーを取り除いた。バーナーを取り除いてから試験片に着火した火が消えるまでに要した時間を測定した。次に、火が消えると同時に2回目の接炎を10秒間行ない、1回目と同様にして、バーナーを取り除いてから着火した火が消えるまでに要した時間を測定した。また、落下した火種により、試験片の下に置いた綿が着火するか否かについても同時に評価した。1回目と2回目の燃焼時間及び綿着火の有無等から、UL−94V規格に準拠して燃焼ランクをつけた。燃焼ランクはV−0相当のものを◎、V−1相当のものを○、V−2相当のものを△とした。V−1、V−2となるにしたがって難燃性は低下する。
東芝機械社製射出成形機EC160NIIにて、サイドゲート平板金型を用い、シリンダー温度220℃、金型温度50℃の条件で、難燃性熱可塑性エラストマー組成物を射出成型し、射出成形体(縦90mm、横150mm、厚み2mm)を得た。表中の評価「○」は連続30ショット後にサイドゲート平板金型に汚れがないことを表し、評価「△」は連続30ショット後に金型汚れが金型の一部で発生することを表し、評価「×」は連続30ショット後に金型汚れが金型全面で発生することを表す。
油展エチレン-α-オレフィン系共重合体ゴム(成分(A1)+成分(C))
(A1)エチレン−プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合体ゴム100重量部に、(C1)パラフィン系鉱物油100重量部を添加した油展ゴム(成分(A1)のムーニー粘度(ML1+4 100℃)=63;成分(A1)中のエチレン由来の構成単位の含有量=66重量%、プロピレン由来の構成単位の含有量=30重量%、5−エチリデン−2−ノルボルネン由来の構成単位の含有量=4重量%;油展ゴムの極限粘度=4.5dl/g)
成分(A2)プロピレン系重合体
(A2)プロピレン単独重合体(MFR(230℃、21.18N)=15g/10分)
他の熱可塑性樹脂成分
高密度ポリエチレン(プライムポリマー株式会社製商品名「ハイゼックス1300J」(密度=961kg/m3、MFR=13g/10分))
(D1)化薬アクゾ株式会社製 商品名「APO−10DL」(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンがパラフィン系オイル(出光興産株式会社製 商品名「PW−100」)で10%に希釈されている)
成分(F)酸化亜鉛
(F1)正同化学株式会社製 商品名「二種酸化亜鉛」
ノンハロゲン系難燃剤+酸化亜鉛(成分(E)+成分(F))
(E1/F1)旭電化社製 商品名「アデカスタブFP2200」(リン酸塩と酸化亜鉛の混合物)
(E2/F1)旭電化社製 商品名「アデカスタブFP2200S」(リン酸塩と酸化亜鉛の混合物)
(G1−1)住友化学株式会社製、商品名「アクリフト WK307」(エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、MFR(190℃)=7g/10分、メタクリル酸メチルに由来する構成単位の含有量=25重量%)
(G1−2)住友化学株式会社製、商品名「アクリフト WK402」(エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、MFR(190℃)=20g/10分、メタクリル酸メチルに由来する構成単位の含有量=25重量%)
(G1−3)住友化学株式会社製、商品名「アクリフト WH401」(エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、MFR(190℃)=20g/10分、メタクリル酸メチルに由来する構成単位の含有量=20重量%)
(G2−1)日立化成工業株式会社製、商品名「ヒタノール1501」(ノボラック型のフェノール樹脂、軟化点:85〜100℃)
成分(H)多価水酸基含有化合物
(H1)広栄化学株式会社製 商品名「ペンタリット」(ペンタエリスリトール)
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
油展エチレン-α-オレフィン系共重合体ゴム((A1)+(C1))87.4重量%と、プロピレン系重合体(A2)12.6重量%と、油展エチレン-α-オレフィン系共重合体ゴム及びプロピレン系重合体の合計100重量部に対して高密度ポリエチレン(プライムポリマー株式会社製商品名「ハイゼックス1300J」(密度=961kg/m3、MFR=13g/10分))2.9重量部とを、2軸押出機を用いて200±10℃で混練して、熱可塑性エラストマー組成物前駆体を得た。
次に、得られた熱可塑性エラストマー組成物前駆体100重量部と、架橋剤(D1)3.2重量部と、架橋助剤(トリメチロールプロパントリメタクリレート(精工化学株式会社製 商品名「ハイクロスM―P」))0.3重量部と、酸化防止剤(住友化学株式会社製 商品名「スミライザーGA80」)0.1重量部と、ジアゾ系耐候安定剤(住友化学株式会社製 商品名「スミソーブ300」)0.2重量部と、ヒンダードアミン系耐候安定剤(HALS系耐候安定剤、チバスペシャリティケミカルズ製 商品名「Tinuvin622」)0.2重量部とを、2軸押出機を用いて200±10℃で混練して(つまり、動的架橋して)熱可塑性エラストマー組成物を得た。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
ノンハロゲン系難燃剤(E2/F1)の配合量を42.6重量部に変更したこと、さらに酸化亜鉛(F1)を0.7重量部添加したこと以外は実施例1と同様に行った。物性測定結果を表1に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
極性基を含有する熱可塑性樹脂(G1−1)に代えて極性基を含有する熱可塑性樹脂(G1−2)を2.9重量部添加した以外は実施例1と同様に行った。物性測定結果を表1に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
極性基を含有する熱可塑性樹脂(G1−1)に代えて極性基を含有する熱可塑性樹脂(G1−3)を2.9重量部添加した以外は実施例1と同様に行った。物性測定結果を表1に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
熱可塑性エラストマー組成物100重量部に、ノンハロゲン系難燃剤(E1/F1)を53.8重量部添加したこと、極性基を含有する熱可塑性樹脂(G1−1)に代えて極性基を含有する熱可塑性樹脂(G2−1)を3.1重量部添加した以外は実施例1と同様に行った。物性測定結果を表1に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
極性基を含有する熱可塑性樹脂(G2−1)の配合量を7.7重量部に代えた以外は実施例5と同様に行った。物性測定結果を表1に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
ノンハロゲン系難燃剤(E1/F1)に代えてノンハロゲン系難燃剤(E2/F1)42.9重量部を添加したこと、さらに極性基を含有する熱可塑性樹脂(G2−1)の配合量を2.9重量部とした以外は実施例5と同様に行った。物性測定結果を表1に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
極性基を含有する熱可塑性樹脂(G1−1)に代えて極性基を含有する熱可塑性樹脂(G2−1)を2.9重量部添加した以外は実施例1と同様に行った。物性測定結果を表1に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
極性基を含有する熱可塑性樹脂(G1−1)に代えて極性基を含有する熱可塑性樹脂(G2−1)を2.9重量部添加した以外は実施例2と同様に行った。物性測定結果を表1に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
油展エチレン-α-オレフィン系共重合体ゴム((A1)+(C1))84.2重量%と、プロピレン系重合体(A2)15.8重量%とを、2軸押出機を用いて200±10℃で混練して、熱可塑性エラストマー組成物前駆体を得た。
次に、得られた熱可塑性エラストマー組成物前駆体100重量部と、架橋剤(D1)3.2重量部と、架橋助剤(トリメチロールプロパントリメタクリレート(精工化学株式会社製 商品名「ハイクロスM―P」))0.3重量部と、酸化防止剤(住友化学株式会社製 商品名「スミライザーGA80」)0.1重量部と、ジアゾ系耐候安定剤(住友化学株式会社製 商品名「スミソーブ300」)0.2重量部と、HALS系耐候安定剤(チバスペシャリティケミカルズ製 商品名「Tinuvin622」)0.2重量部とを、2軸押出機を用いて200±10℃で混練して(つまり、動的架橋して)熱可塑性エラストマー組成物を得た。
次に、得られた熱可塑性エラストマー組成物100重量部と、ノンハロゲン系難燃剤(E2/F1)42.6重量部と、極性基を含有する熱可塑性樹脂(G1−1)2.9重量部と、多価水酸基含有化合物(H1)1.5重量部とを2軸押出機を用いて200±10℃で混練して難燃性熱可塑性エラストマー組成物製造した。物性測定結果を表1に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
熱可塑性エラストマー組成物100重量部に、ノンハロゲン系難燃剤(E1/F1)を65.3重量部添加し、極性基を有する熱可塑性樹脂(G1−1)及び、多価水酸基含有化合物(H1)を添加しない以外は実施例1と同様に行った。物性測定結果を表2に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
ノンハロゲン系難燃剤(E1/F1)に代えてノンハロゲン系難燃剤(E2/F1)を52.8重量部添加した以外は比較例1と同様に行った。物性測定結果を表2に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
ノンハロゲン系難燃剤(E1/F1)の配合量を42.0重量部に変更し、さらに多価水酸基含有化合物(H1)2.5重量部添加した以外は比較例1と同様に行った。物性測定結果を表2に示す。
(難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造)
ノンハロゲン系難燃剤(E2/F1)の配合量を32.7重量部に変更し、さらに多価水酸基含有化合物(H1)1.3重量部添加した以外は比較例2と同様に行った。物性測定結果を表2に示す。
Claims (6)
- 難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造方法であって、該方法が、
(A1)エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム及び(A2)プロピレン系重合体を含む(A)重合体混合物を、(C)鉱物油系軟化剤と(D)架橋剤との存在下で動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を得る工程(1)と、
該熱可塑性エラストマー組成物、(E)ノンハロゲン系難燃剤、(F)酸化亜鉛及び(G)極性基を含有する熱可塑性樹脂を混練する工程(2)とを有する方法であり、
工程(1)で動的架橋を開始するときの各成分の量が、以下の条件(p)を満たし、
工程(2)で混練を開始するときの各成分の量が、以下の条件(q)を満たす方法。
条件(p):エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1)、プロピレン系重合体(A2)及び鉱物油系軟化剤(C)の総量を100重量%とするとき、エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1)の量が10〜75重量%であり、プロピレン系重合体(A2)の量が10〜50重量%であり、鉱物油系軟化剤(C)の量が1〜60重量%であって、かつ、架橋剤(D)の量が、重合体混合物(A)及び鉱物油系軟化剤(C)の総量100重量部に対し、0.001〜5重量部である
条件(q):熱可塑性エラストマー組成物100重量部に対し、ノンハロゲン系難燃剤(E)と酸化亜鉛(F)の総量が30〜70重量部であり、極性基を含有する熱可塑性樹脂(G)の量が0.5〜10重量部である - 難燃性熱可塑性エラストマー組成物の製造方法であって、該方法が、
(A1)エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム及び(A2)プロピレン系重合体を含む(A)重合体混合物を、(C)鉱物油系軟化剤と(D)架橋剤の存在下で動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を得る工程(1)と、
該熱可塑性エラストマー組成物、(E)ノンハロゲン系難燃剤、(F)酸化亜鉛、(G)極性基を含有する熱可塑性樹脂及び(H)多価水酸基含有化合物を混練する工程(2)とを有する方法であり、
工程(1)で動的架橋を開始するときの各成分の量が、以下の条件(p)を満たし、
工程(2)で混練を開始するときの各成分の量が、以下の条件(q)を満たす方法。
条件(p):エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1)、プロピレン系重合体(A2)及び鉱物油系軟化剤(C)の総量を100重量%とするとき、エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1)の量が10〜75重量%であり、プロピレン系重合体(A2)の量が10〜50重量%であり、鉱物油系軟化剤(C)の量が1〜60重量%であって、かつ、架橋剤(D)の量が、重合体混合物(A)及び鉱物油系軟化剤(C)の総量100重量部に対し、0.001〜5重量部である
条件(q):熱可塑性エラストマー組成物100重量部に対し、ノンハロゲン系難燃剤(E)と酸化亜鉛(F)の総量が30〜70重量部であり、極性基を含有する熱可塑性樹脂(G)の量が0.5〜10重量部であり、多価水酸基含有化合物(H)の量が0.5〜10重量部である - 工程(1)が、
重合体混合物(A)と鉱物油系軟化剤(C)の総量を100重量%とするとき、
エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム(A1)10〜75重量%と、プロピレン系重合体(A2)10〜50重量%と、鉱物油系軟化剤(C)1〜60重量%とを混練して熱可塑性エラストマー組成物前駆体を得る工程と、
該熱可塑性エラストマー組成物前駆体100重量部に対し、0.001〜5重量部の架橋剤(D)を添加して、該熱可塑性エラストマー組成物前駆体を動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を得る工程とを含む請求項1又は2に記載の方法。
- ノンハロゲン系難燃剤(E)が、リン酸塩化合物である請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 多価水酸基含有化合物(H)が、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、及びポリペンタエリスリトールからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項2から4のいずれかに記載の方法。
- 難燃性熱可塑性エラストマー組成物のデューロメータA硬度が、30〜95である請求項1から5のいずれかに記載の方法。
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