JP2017057393A - Thermoplastic elastomer composition, manufacturing method therefor and laminate - Google Patents
Thermoplastic elastomer composition, manufacturing method therefor and laminate Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017057393A JP2017057393A JP2016181981A JP2016181981A JP2017057393A JP 2017057393 A JP2017057393 A JP 2017057393A JP 2016181981 A JP2016181981 A JP 2016181981A JP 2016181981 A JP2016181981 A JP 2016181981A JP 2017057393 A JP2017057393 A JP 2017057393A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- side chain
- thermoplastic elastomer
- clay
- elastomer composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、熱可塑性エラストマー組成物、その製造方法及び積層体に関する。 The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition, a method for producing the same, and a laminate.
熱可塑性エラストマーは、その成形加工時に加工温度で溶融し、周知の樹脂成形法で成形することが可能であることから、産業上極めて有用な材料である。 A thermoplastic elastomer is an extremely useful material in the industry because it melts at the processing temperature during the molding process and can be molded by a known resin molding method.
このような熱可塑性エラストマーとしては、例えば、特開2006−131663号公報(特許文献1)においては、カルボニル含有基および含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖と、共有結合性架橋部位を含有する他の側鎖とを有するガラス転移点が25℃以下のエラストマー性ポリマーからなる熱可塑性エラストマーが開示されている。しかしながら、このような特許文献1に記載の熱可塑性エラストマーは、耐熱性や破断強度の点において必ずしも十分なものではなかった。 As such a thermoplastic elastomer, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-131663 (Patent Document 1), a side chain containing a hydrogen-bonding crosslinking site having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocyclic ring is covalently bonded. A thermoplastic elastomer comprising an elastomeric polymer having a glass transition point of 25 ° C. or lower and having other side chains containing a functional crosslinking site is disclosed. However, such a thermoplastic elastomer described in Patent Document 1 is not always sufficient in terms of heat resistance and breaking strength.
本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、耐熱性及び破断強度をより高度なものとすることが可能な熱可塑性エラストマー組成物、並びに、その製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、金属層とエラストマー層との間の接着強度を十分なものとすることが可能な積層体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and provides a thermoplastic elastomer composition capable of further improving heat resistance and breaking strength, and a method for producing the same. With the goal. Moreover, an object of this invention is to provide the laminated body which can make the adhesive strength between a metal layer and an elastomer layer sufficient.
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率のクレイと、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体とを含有せしめることにより、得られる熱可塑性エラストマー組成物を、より高度な耐熱性を有するものとすることが可能であるばかりか、破断強度をより高度なものとすることが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention have a side chain (a) containing a hydrogen-bonding bridging site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle, and a glass transition. An elastomeric polymer (A) having a point of 25 ° C. or lower, and an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent bonding site in the side chain and having a glass transition point of 25 ° C. or lower ) At least one elastomer component selected from the group consisting of: a clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component; and a styrene block copolymer having no chemically-bonded cross-linking site. By incorporating the coalesced, it is possible not only to make the resulting thermoplastic elastomer composition have higher heat resistance, but also to break It found that degree it is possible to be made more sophisticated, and have completed the present invention.
すなわち、本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、
前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率のクレイと、
化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体と、
を含有してなることを特徴とするものである。
That is, the thermoplastic elastomer composition of the present invention has a side chain (a) containing a hydrogen-bonding crosslinking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocyclic ring, and has a glass transition point of 25 ° C. or lower. Selected from the group consisting of an elastomeric polymer (A) and an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent-bonding crosslinking site in the side chain and having a glass transition point of 25 ° C. or lower. At least one elastomer component,
Clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
A styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site;
It is characterized by containing.
上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記スチレンブロック共重合体の含有比率が、前記エラストマー成分100質量部に対して10〜400質量部であることが好ましい。 In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the content ratio of the styrene block copolymer is preferably 10 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer component.
また、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記スチレンブロック共重合体が、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン‐エチレン‐プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン‐エチレン‐エチレン‐プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEEPS)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SIBS)、及び、これらの水素添加物からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。 In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the styrene block copolymer is a styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), a styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEPS), Styrene-ethylene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEEPS), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS), styrene-isoprene-butadiene -It is preferable that it is at least 1 sort (s) selected from the group which consists of a styrene block copolymer (SIBS) and these hydrogenated substances.
また、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記スチレンブロック共重合体が、スチレン含有量が20〜40質量%のスチレンブロック共重合体であることが好ましい。 Moreover, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the styrene block copolymer is preferably a styrene block copolymer having a styrene content of 20 to 40% by mass.
さらに、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記スチレンブロック共重合体の重量平均分子量が20万以上70万以下であることが好ましい。 Furthermore, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, it is preferable that the styrene block copolymer has a weight average molecular weight of 200,000 to 700,000.
また、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記エラストマー性ポリマー(B)の側鎖に含有される水素結合性架橋部位が、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位であることが好ましい。 Further, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the hydrogen bonding cross-linking site contained in the side chain of the elastomeric polymer (B) has hydrogen bonding properties having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocyclic ring. A crosslinking site is preferred.
また、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記クレイが、ケイ素及びマグネシウムを主成分とするクレイ、並びに、有機化クレイからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、有機化クレイであることがより好ましい。 In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the clay is preferably at least one selected from the group consisting of clays containing silicon and magnesium as main components, and organic clays, More preferred is clay.
さらに、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記エラストマー性ポリマー(B)の側鎖に含有される前記共有結合性架橋部位における架橋が、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合からなることが好ましい。 Furthermore, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the crosslinking at the covalent crosslinking site contained in the side chain of the elastomeric polymer (B) is amide, ester, lactone, urethane, ether, thiourethane. And at least one bond selected from the group consisting of thioethers.
また、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記側鎖(a)の前記水素結合性架橋部位が下記一般式(1): In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the hydrogen-bonding cross-linked site of the side chain (a) is represented by the following general formula (1):
[式(1)中、Aは含窒素複素環であり、Bは単結合;酸素原子、式:NR’(R'は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。)で表されるアミノ基又はイオウ原子;或いはこれらの原子又は基を含んでもよい有機基である。]
で表される構造部分を含有することが好ましい。
[In Formula (1), A is a nitrogen-containing heterocyclic ring, B is a single bond; an oxygen atom and a formula: NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms). An amino group or a sulfur atom; or an organic group that may contain these atoms or groups. ]
It is preferable to contain the structural part represented by these.
また、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記含窒素複素環が5員環及び/又は6員環であることが好ましい。 Moreover, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the nitrogen-containing heterocycle is preferably a 5-membered ring and / or a 6-membered ring.
さらに、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記含窒素複素環がトリアゾール環、チアジアゾール環、ピリジン環、イミダゾール環、トリアジン環、イソシアヌレート環及びヒダントイン環の中から選択される少なくとも1種であることが好ましい。 Furthermore, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the nitrogen-containing heterocycle is at least one selected from a triazole ring, a thiadiazole ring, a pyridine ring, an imidazole ring, a triazine ring, an isocyanurate ring, and a hydantoin ring. It is preferable that
また、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖がそれぞれ、ジエン系ゴム、ジエン系ゴムの水素添加物、オレフィン系ゴム、水添されていてもよいポリスチレン系エラストマー性ポリマー、ポリオレフィン系エラストマー性ポリマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー性ポリマー、ポリウレタン系エラストマー性ポリマー、ポリエステル系エラストマー性ポリマー、及び、ポリアミド系エラストマー性ポリマーの中から選択される少なくとも1種からなることが好ましい。 In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the main chains of the elastomeric polymers (A) to (B) are respectively diene rubber, hydrogenated diene rubber, olefin rubber, and hydrogenated. At least selected from polystyrene-based elastomeric polymer, polyolefin-based elastomeric polymer, polyvinyl chloride-based elastomeric polymer, polyurethane-based elastomeric polymer, polyester-based elastomeric polymer, and polyamide-based elastomeric polymer It is preferable to consist of one type.
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第一の製造方法:以下、便宜上、場合により「第一の製造方法」、「本発明の第一の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法」等と称する。)は、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、クレイと、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体とを混合して混合物を得る第一工程と、
前記混合物に、前記環状酸無水物基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物(I)、並びに、前記化合物(I)及び前記環状酸無水物基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物(II)の混合原料のうちの少なくとも1種の原料化合物を添加し、前記ポリマーと前記原料化合物とを反応させることにより、熱可塑性エラストマー組成物を得る第二工程と、
を含むこと、
前記第二工程において得られる前記熱可塑性エラストマー組成物が、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、
前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率の前記クレイと、
前記スチレンブロック共重合体と、
を含有してなる組成物であること、及び、
前記第一工程において、前記熱可塑性エラストマー組成物中の前記クレイの含有量が前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下となるような割合で前記クレイを用いて、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、前記クレイと、前記スチレンブロック共重合体とを混合すること、
を特徴とする方法である。
Further, a method for producing a thermoplastic elastomer composition of the present invention (first production method: hereinafter, for convenience, “first production method”, “manufacturing method of first thermoplastic elastomer composition of the present invention” in some cases. Is a mixture obtained by mixing an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain, clay, and a styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site. Process,
Compound (I) that reacts with the cyclic acid anhydride group to form a hydrogen-bonding cross-linking site in the mixture, and a covalent bond cross-linking site that reacts with the compound (I) and the cyclic acid anhydride group A second step of obtaining a thermoplastic elastomer composition by adding at least one raw material compound among the mixed raw materials of the compound (II) that forms the compound, and reacting the polymer and the raw material compound;
Including,
The thermoplastic elastomer composition obtained in the second step has a side chain (a) containing a hydrogen-bonded crosslinking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle, and has a glass transition point of 25 ° C. A group consisting of the following elastomeric polymer (A) and an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent cross-linking site in the side chain and having a glass transition point of 25 ° C. or lower. At least one elastomer component selected from:
The clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
The styrene block copolymer;
And a composition comprising
In the first step, the cyclic acid anhydride is used by using the clay in such a proportion that the content of the clay in the thermoplastic elastomer composition is 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component. Mixing the elastomeric polymer having a group in the side chain, the clay, and the styrene block copolymer;
It is the method characterized by this.
上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第一の製造方法)においては、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーが無水マレイン酸変性エラストマー性ポリマーであることが好ましい。 In the method for producing the thermoplastic elastomer composition of the present invention (first production method), the elastomeric polymer having the cyclic acid anhydride group in the side chain is preferably a maleic anhydride-modified elastomeric polymer.
また、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第一の製造方法)においては、前記化合物(I)及び/又は(II)として、前記環状酸無水物基と反応して水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物を利用することが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method (1st manufacturing method) of the said thermoplastic elastomer composition of this invention, it reacts with the said cyclic acid anhydride group as said compound (I) and / or (II), and hydrogen bonding property It is preferable to use a compound that forms both a crosslinking site and a covalent crosslinking site.
また、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第一の製造方法)においては、前記化合物(I)及び/又は(II)として、水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有する化合物を利用することが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method (1st manufacturing method) of the thermoplastic-elastomer composition of the said invention, as said compound (I) and / or (II), a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, and an imino group It is preferable to use a compound having at least one substituent.
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第二の製造方法:以下、便宜上、場合により「第二の製造方法」、「本発明の第二の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法」等と称する。)は、
環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、
クレイと、
化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体と、
前記環状酸無水物基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物(I)、並びに、前記化合物(I)及び前記環状酸無水物基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物(II)の混合原料のうちの少なくとも1種の原料化合物と、
を混合して、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと前記原料化合物とを反応せしめることにより、熱可塑性エラストマー組成物を得る工程を含み、
前記熱可塑性エラストマー組成物が、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、
前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率の前記クレイと、
前記スチレンブロック共重合体と、
を含有してなる組成物であること、及び、
前記熱可塑性エラストマー組成物中の前記クレイの含有量が前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下となるような割合で前記クレイを用いること、
を特徴とする方法である。
Further, a method for producing the thermoplastic elastomer composition of the present invention (second production method: hereinafter, for convenience, “second production method” and “production method of the second thermoplastic elastomer composition of the present invention” as the case may be. And so on).
An elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain;
With clay,
A styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site;
Compound (I) which reacts with the cyclic acid anhydride group to form a hydrogen-bonding cross-linking site, and compound which reacts with the compound (I) and the cyclic acid anhydride group to form a covalent-bonding cross-linking site At least one raw material compound of the mixed raw materials of (II);
And a process of obtaining a thermoplastic elastomer composition by reacting the elastomeric polymer having the cyclic acid anhydride group in the side chain with the raw material compound,
The thermoplastic elastomer composition has an elastomeric polymer (a) having a side chain (a) containing a hydrogen-bonding crosslinking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle, and having a glass transition point of 25 ° C. or less ( A) and at least one selected from the group consisting of an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent-bonding crosslinking site in the side chain and having a glass transition point of 25 ° C. or lower An elastomer component of
The clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
The styrene block copolymer;
And a composition comprising
Using the clay in such a proportion that the content of the clay in the thermoplastic elastomer composition is 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
It is the method characterized by this.
また、本発明の積層体は、金属層と、
上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物からなるエラストマー層と、
を備えることを特徴とするものである。
The laminate of the present invention includes a metal layer,
An elastomer layer comprising the thermoplastic elastomer composition of the present invention;
It is characterized by providing.
上記本発明の積層体においては、前記金属層と前記エラストマー層との間に接着層を更に備えることが好ましい。 In the laminate of the present invention, it is preferable that an adhesive layer is further provided between the metal layer and the elastomer layer.
本発明によれば、耐熱性及び破断強度をより高度なものとすることが可能な熱可塑性エラストマー組成物、並びに、その製造方法を提供することが可能となる。また、本発明によれば、金属層とエラストマー層との間の接着強度を十分なものとすることが可能な積層体を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the thermoplastic elastomer composition which can make heat resistance and breaking strength more advanced, and its manufacturing method. Moreover, according to this invention, it becomes possible to provide the laminated body which can make the adhesive strength between a metal layer and an elastomer layer sufficient.
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.
[熱可塑性エラストマー組成物]
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、
前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率のクレイと、
化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体と、
を含有してなることを特徴とするものである。
[Thermoplastic elastomer composition]
The thermoplastic elastomer composition of the present invention has an elastomeric property having a side chain (a) containing a hydrogen-bonding crosslinking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle and having a glass transition point of 25 ° C. or lower. At least selected from the group consisting of a polymer (A) and an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent cross-linking site in the side chain and having a glass transition point of 25 ° C. or lower. One elastomer component;
Clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
A styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site;
It is characterized by containing.
(エラストマー成分)
このようなエラストマー成分は、上述のエラストマー性ポリマー(A)〜(B)からなる群から選択される少なくとも1種のものである。このようなエラストマー性ポリマー(A)〜(B)において、「側鎖」とは、エラストマー性ポリマーの側鎖および末端をいう。また、「カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)」とは、エラストマー性ポリマーの主鎖を形成する原子(通常、炭素原子)に、水素結合性架橋部位としてのカルボニル含有基および/または含窒素複素環(より好ましくはカルボニル含有基および含窒素複素環)が化学的に安定な結合(共有結合)をしていることを意味する。また、「側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有され」とは、水素結合性架橋部位を有する側鎖(以下、便宜上、場合により「側鎖(a’)」と称する。)と、共有結合性架橋部位を有する側鎖(以下、便宜上、場合により「側鎖(b)」と称する。)の双方の側鎖を含むことによってポリマーの側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方が含有されている場合の他、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を有する側鎖(1つの側鎖中に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を含む側鎖:以下、このような側鎖を便宜上、場合により「側鎖(c)」と称する。)を含むことで、ポリマーの側鎖に、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方が含有されている場合を含む概念である。
(Elastomer component)
Such an elastomer component is at least one selected from the group consisting of the above-mentioned elastomeric polymers (A) to (B). In such elastomeric polymers (A) to (B), “side chain” refers to side chains and terminals of the elastomeric polymer. In addition, the “side chain (a) containing a hydrogen-bonding cross-linked site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle” refers to an atom (usually a carbon atom) that forms the main chain of the elastomeric polymer. It means that a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocyclic ring (more preferably a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocyclic ring) as a hydrogen-bonding crosslinking site has a chemically stable bond (covalent bond). Further, “the side chain contains a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent bonding site” means a side chain having a hydrogen-bonding crosslinking site (hereinafter referred to as “side chain (a ′)” for convenience). )) And a side chain having a covalent crosslinking site (hereinafter, sometimes referred to as “side chain (b)” for the sake of convenience), the side chain of the polymer contains a hydrogen bonding crosslinking site. And a side chain having both a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent crosslinking site (a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent bond in one side chain). Side chains including both cross-linked sites: Hereinafter, for convenience, such side chains are sometimes referred to as “side chains (c)”. A concept that includes the case where both binding crosslink sites are contained. is there.
このようなエラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖(主鎖部分を形成するポリマー)は、一般的に公知の天然高分子または合成高分子であって、そのガラス転移点が室温(25℃)以下のポリマーからなるものであればよく(いわゆるエラストマーからなるものであればよく)、特に限定されるものではない。そのため、エラストマー性ポリマー(A)〜(B)は、例えば、天然高分子または合成高分子等のガラス転移点が室温(25℃)以下のエラストマー性ポリマーを主鎖とし、かつ、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を含むもの;天然高分子または合成高分子等のガラス転移点が室温(25℃)以下のエラストマー性ポリマーを主鎖とし、かつ、側鎖として、水素結合性架橋部位を有する側鎖(a’)及び共有結合性架橋部位を有する側鎖(b)を含有するもの;天然高分子または合成高分子等のガラス転移点が室温(25℃)以下のエラストマー性ポリマーを主鎖とし、かつ、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を含む側鎖(c)を含むもの;等としてもよい。 Such an elastomeric polymer (A) to (B) main chain (polymer forming the main chain portion) is generally a known natural polymer or synthetic polymer, and has a glass transition point of room temperature ( 25 ° C.) or lower polymer (so long as it is made of so-called elastomer), it is not particularly limited. Therefore, the elastomeric polymers (A) to (B) include, for example, an elastomeric polymer having a glass transition point of room temperature (25 ° C.) or lower such as a natural polymer or a synthetic polymer, and a carbonyl-containing group and And / or containing a side chain (a) containing a hydrogen-bonding cross-linked moiety having a nitrogen-containing heterocycle; mainly composed of an elastomeric polymer having a glass transition point of room temperature (25 ° C.) or less, such as a natural polymer or a synthetic polymer Containing a side chain (a ′) having a hydrogen-bonding cross-linking site and a side chain (b) having a covalent cross-linking site as a side chain; glass such as a natural polymer or a synthetic polymer An elastomeric polymer having a transition point of room temperature (25 ° C.) or lower and having a side chain (c) including both a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent-bonding cross-linking site may be used.
このようなエラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖(主鎖部分を形成するポリマー)としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)などのジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物;エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−アクリルゴム(AEM)、エチレン−ブテンゴム(EBM)、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、ポリエチレンゴム、ポリプロピレンゴムなどのオレフィン系ゴム;エピクロロヒドリンゴム;多硫化ゴム;シリコーンゴム;ウレタンゴム;等が挙げられる。 Examples of the main chains (polymers forming the main chain portion) of such elastomeric polymers (A) to (B) include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1, Diene rubbers such as 2-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), and hydrogenation thereof Olefin rubbers such as ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-acrylic rubber (AEM), ethylene-butene rubber (EBM), chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, fluororubber, polyethylene rubber, polypropylene rubber; epichlorohydride Rubber; polysulfide rubber; Rubber, urethane rubber, and the like.
また、前記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖(主鎖部分を形成するポリマー)は、樹脂成分を含むエラストマー性のポリマーからなるものであってもよく、例えば、水添されていてもよいポリスチレン系エラストマー性ポリマー(例えば、SBS、SIS、SEBS等)、ポリオレフィン系エラストマー性ポリマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー性ポリマー、ポリウレタン系エラストマー性ポリマー、ポリエステル系エラストマー性ポリマー、ポリアミド系エラストマー性ポリマー等が挙げられる。 The main chain of the elastomeric polymers (A) to (B) (polymer forming the main chain portion) may be composed of an elastomeric polymer containing a resin component, for example, hydrogenated. Polystyrene-based elastomeric polymer (for example, SBS, SIS, SEBS, etc.), polyolefin-based elastomeric polymer, polyvinyl chloride-based elastomeric polymer, polyurethane-based elastomeric polymer, polyester-based elastomeric polymer, polyamide-based elastomeric polymer Etc.
このようなエラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖としては、ジエン系ゴム、ジエン系ゴムの水素添加物、オレフィン系ゴム、水添されていてもよいポリスチレン系エラストマー性ポリマー、ポリオレフィン系エラストマー性ポリマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー性ポリマー、ポリウレタン系エラストマー性ポリマー、ポリエステル系エラストマー性ポリマー、及び、ポリアミド系エラストマー性ポリマーの中から選択される少なくとも1種が好ましい。また、このような前記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖としては、老化しやすい二重結合がないという観点からは、ジエン系ゴムの水添物、オレフィン系ゴムが好ましく、コストの低さ、反応性の高さ(無水マレイン酸等の化合物のエン反応が可能な二重結合を多数有する)の観点からは、ジエン系ゴムが好ましい。 The main chain of such elastomeric polymers (A) to (B) includes diene rubber, hydrogenated diene rubber, olefin rubber, hydrogenated polystyrene elastomeric polymer, polyolefin At least one selected from an elastomeric polymer, a polyvinyl chloride-based elastomeric polymer, a polyurethane-based elastomeric polymer, a polyester-based elastomeric polymer, and a polyamide-based elastomeric polymer is preferable. In addition, as the main chain of the elastomeric polymers (A) to (B), a hydrogenated diene rubber and an olefin rubber are preferable from the viewpoint that there is no aging double bond. From the viewpoint of low and high reactivity (having many double bonds capable of ene reaction of a compound such as maleic anhydride), a diene rubber is preferable.
さらに、エラストマー性ポリマー(A)〜(B)は、液状または固体状であってもよく、その分子量は特に限定されず、本発明の熱可塑性エラストマー組成物が用いられる用途や要求される物性等に応じて適宜選択することができる。 Furthermore, the elastomeric polymers (A) to (B) may be liquid or solid, and the molecular weight thereof is not particularly limited, and uses and required physical properties for which the thermoplastic elastomer composition of the present invention is used. It can be selected as appropriate according to the conditions.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物を加熱(脱架橋等)した時の流動性を重視する場合は、上記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)は液状であることが好ましく、例えば、主鎖部分がイソプレンゴム、ブタジエンゴム等のジエン系ゴムである場合には、エラストマー性ポリマー(A)〜(B)を液状のものとするために、該主鎖部分の重量平均分子量が1,000〜100,000であることが好ましく、1,000〜50,000程度であることが特に好ましい。 When emphasizing the fluidity when the thermoplastic elastomer composition of the present invention is heated (decrosslinked or the like), the elastomeric polymers (A) to (B) are preferably liquid, for example, a main chain portion. Is a diene rubber such as isoprene rubber or butadiene rubber, the weight average molecular weight of the main chain portion is 1,000 to 100 in order to make the elastomeric polymers (A) to (B) liquid. Is preferably about 1,000 to 50,000, particularly preferably about 1,000 to 50,000.
一方、本発明の熱可塑性エラストマー組成物の強度を重視する場合は、上記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)は固体状であることが好ましく、例えば、主鎖部分がイソプレンゴム、ブタジエンゴム等のジエン系ゴムである場合には、エラストマー性ポリマー(A)〜(B)を固体状のものとするために、該主鎖部分の重量平均分子量が100,000以上であることが好ましく、500,000〜1,500,000程度であることが特に好ましい。 On the other hand, when importance is attached to the strength of the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the elastomeric polymers (A) to (B) are preferably solid, for example, the main chain portion is isoprene rubber, butadiene rubber or the like. In order to make the elastomeric polymers (A) to (B) solid, it is preferable that the weight average molecular weight of the main chain portion is 100,000 or more. It is especially preferable that it is about 1,000,500,000.
このような重量平均分子量は、ゲルパーミエションクロマトグラフィー(Gel permeation chromatography(GPC))により測定した重量平均分子量(ポリスチレン換算)である。測定にはテトラヒドロフラン(THF)を溶媒として用いることが好ましい。 Such a weight average molecular weight is a weight average molecular weight (polystyrene conversion) measured by gel permeation chromatography (GPC). For the measurement, tetrahydrofuran (THF) is preferably used as a solvent.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)は2種以上を混合して用いることができる。この場合の各エラストマー性ポリマー同士の混合比は、本発明の熱可塑性エラストマー組成物が用いられる用途や要求される物性等に応じて任意の比率とすることができる。 In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the elastomeric polymers (A) to (B) can be used in combination of two or more. In this case, the mixing ratio of the respective elastomeric polymers can be set to an arbitrary ratio according to the use in which the thermoplastic elastomer composition of the present invention is used or the required physical properties.
また、前記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)のガラス転移点は、前述のように25℃以下である。エラストマー性ポリマーのガラス転移点がこの範囲であれば、本発明の熱可塑性エラストマー組成物が室温でゴム状弾性を示すためである。また、本発明において「ガラス転移点」は、示差走査熱量測定(DSC−Differential Scanning Calorimetry)により測定したガラス転移点である。測定に際しては、昇温速度は10℃/minにするのが好ましい。 Moreover, the glass transition point of the said elastomeric polymers (A)-(B) is 25 degrees C or less as mentioned above. If the glass transition point of the elastomeric polymer is within this range, the thermoplastic elastomer composition of the present invention exhibits rubber-like elasticity at room temperature. In the present invention, the “glass transition point” is a glass transition point measured by differential scanning calorimetry (DSC-Differential Scanning Calorimetry). In the measurement, the rate of temperature rise is preferably 10 ° C./min.
このようなエラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖は、エラストマー性ポリマー(A)〜(B)のガラス転移点が25℃以下となり、得られる熱可塑性エラストマー組成物からなる成形物が室温(25℃)でゴム状弾性を示すことから、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、ブチルゴム(IIR)などのジエン系ゴム;エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−アクリルゴム(AEM)、エチレン−ブテンゴム(EBM)などのオレフィン系ゴム;であることが好ましい。また、前記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖に、それぞれオレフィン系ゴムを用いると、得られる熱可塑性エラストマー組成物の引張強度が向上し、二重結合が存在しないため組成物の劣化がより十分に抑制される傾向にある。 The main chain of such elastomeric polymers (A) to (B) has a glass transition point of 25 ° C. or less of the elastomeric polymers (A) to (B), and a molded product made of the resulting thermoplastic elastomer composition. Since it exhibits rubber-like elasticity at room temperature (25 ° C.), natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1,2-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene-propylene -Diene rubbers such as diene rubber (EPDM) and butyl rubber (IIR); and olefin rubbers such as ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-acrylic rubber (AEM), and ethylene-butene rubber (EBM). Moreover, when olefin rubber is used for the main chains of the elastomeric polymers (A) to (B), the tensile strength of the resulting thermoplastic elastomer composition is improved and there is no double bond. Degradation tends to be more sufficiently suppressed.
エラストマー性ポリマー(A)〜(B)に用いることが可能な前記スチレン−ブタジエンゴム(SBR)の結合スチレン量や、水添エラストマー性ポリマーの水添率等は、特に限定されず、本発明の熱可塑性エラストマー組成物が用いられる用途や、組成物に要求される物性等に応じて任意の比率に調整することができる。 The amount of bound styrene of the styrene-butadiene rubber (SBR) that can be used for the elastomeric polymers (A) to (B), the hydrogenation rate of the hydrogenated elastomeric polymer, and the like are not particularly limited. The ratio can be adjusted to any ratio according to the use of the thermoplastic elastomer composition, the physical properties required of the composition, and the like.
また、上記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖として、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エチレン−アクリルゴム(AEM)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−ブテンゴム(EBM)を用いる場合、室温における良好なゴム状弾性発現の観点から、特に、結晶化度が10%未満(より好ましくは5〜0%)のものであることが好ましい。また、上記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖として、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エチレン−アクリルゴム(AEM)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−ブテンゴム(EBM)を用いる場合、そのエチレン含有量は、好ましくは10〜90モル%であり、より好ましくは30〜90モル%である。エチレン含有量がこの範囲であれば、熱可塑性エラストマー(組成物)としたときの圧縮永久歪、機械的強度、特に引張強度に優れるため好ましい。 Further, as the main chain of the elastomeric polymers (A) to (B), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene-acrylic rubber (AEM), ethylene-propylene rubber (EPM), and ethylene-butene rubber (EBM) are used. When used, it is particularly preferable that the crystallinity is less than 10% (more preferably 5 to 0%) from the viewpoint of good rubbery elasticity at room temperature. Further, as the main chain of the elastomeric polymers (A) to (B), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene-acrylic rubber (AEM), ethylene-propylene rubber (EPM), and ethylene-butene rubber (EBM) are used. When used, the ethylene content is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 30 to 90 mol%. If the ethylene content is within this range, it is preferable because it is excellent in compression set, mechanical strength, particularly tensile strength when it is used as a thermoplastic elastomer (composition).
さらに、前記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)としては、室温における良好なゴム状弾性発現の観点から、非晶性のものが好ましい。また、このようなエラストマー性ポリマー(A)〜(B)としては、一部に結晶性(結晶構造)を有するエラストマーであってもよいが、この場合であっても、結晶化度が10%未満(特に好ましくは5〜0%)であることが好ましい。なお、このような結晶化度は、測定装置としてX線回折装置(例えば、リガク社製の商品名「MiniFlex300」を用い、回折ピークを測定し、結晶性/非晶性由来の散乱ピークの積分比を計算することにより求めることができる。 Further, the elastomeric polymers (A) to (B) are preferably amorphous from the viewpoint of good rubbery elasticity at room temperature. Moreover, as such elastomeric polymers (A) to (B), an elastomer having a crystallinity (crystal structure) in part may be used, but even in this case, the degree of crystallinity is 10%. It is preferably less than (particularly preferably 5 to 0%). Such crystallinity is measured by using an X-ray diffractometer (for example, trade name “MiniFlex300” manufactured by Rigaku Corporation) as a measuring device, measuring a diffraction peak, and integrating a scattering peak derived from crystallinity / amorphous. It can be determined by calculating the ratio.
また、上記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)は、上述のように、側鎖として、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a);水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a’)及び共有結合性架橋部位を含有する側鎖(b);並びに、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位を含有する側鎖(c);のうちの少なくとも1種を有するものとなる。なお、本発明において、側鎖(c)は、側鎖(a’)としても機能しつつ側鎖(b)としても機能するような側鎖であるとも言える。以下において、各側鎖を説明する。 In addition, as described above, the elastomeric polymers (A) to (B) include, as a side chain, a side chain (a) containing a hydrogen-bonded crosslinking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle; A side chain (a ′) containing a hydrogen-bonding crosslinking site and a side chain (b) containing a covalent bonding site; and a side chain (c) containing a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent crosslinking site. And at least one of them. In the present invention, the side chain (c) can also be said to be a side chain that functions as a side chain (b) while functioning as a side chain (a '). Hereinafter, each side chain will be described.
<側鎖(a’):水素結合性架橋部位を含有する側鎖>
水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a’)は、水素結合による架橋を形成し得る基(例えば、水酸基、後述の側鎖(a)に含まれる水素結合性架橋部位等)を有し、その基に基づいて水素結合を形成する側鎖であればよく、その構造は特に制限されるものではない。ここにおいて、水素結合性架橋部位は、水素結合によりポリマー同士(エラストマー同士)を架橋する部位である。なお、水素結合による架橋は、水素のアクセプター(孤立電子対を含む原子を含有する基等)と、水素のドナー(電気陰性度が大きな原子に共有結合した水素原子を備える基等)とがあって初めて形成されることから、エラストマー同士の側鎖間において水素のアクセプターと水素のドナーの双方が存在しない場合には、水素結合による架橋が形成されない。そのため、エラストマー同士の側鎖間において、水素のアクセプターと水素のドナーの双方が存在することによって初めて、水素結合性架橋部位が系中に存在することとなる。なお、本発明においては、エラストマー同士の側鎖間において、水素のアクセプターとして機能し得る部分(例えばカルボニル基等)と、水素のドナーとして機能し得る部分(例えば水酸基等)の双方が存在することをもって、その側鎖の水素のアクセプターとして機能し得る部分とドナーとして機能し得る部分とを、水素結合性架橋部位と判断することができる。
<Side Chain (a ′): Side Chain Containing Hydrogen Bonding Cross-Linked Site>
The side chain (a ′) containing a hydrogen-bonding cross-linking site has a group capable of forming a cross-link by hydrogen bonding (for example, a hydroxyl group, a hydrogen-bonding cross-linking site contained in the side chain (a) described later). Any side chain that forms a hydrogen bond based on the group may be used, and the structure is not particularly limited. Here, the hydrogen bond crosslinking site is a site where polymers (elastomers) are crosslinked by hydrogen bonding. Cross-linking by hydrogen bonding includes a hydrogen acceptor (such as a group containing an atom containing a lone pair) and a hydrogen donor (such as a group including a hydrogen atom covalently bonded to an atom having a large electronegativity). Therefore, when both the hydrogen acceptor and the hydrogen donor are not present between the side chains of the elastomers, no crosslinks due to hydrogen bonds are formed. Therefore, a hydrogen bonding cross-linked site is present in the system only when both hydrogen acceptors and hydrogen donors exist between the side chains of the elastomers. In the present invention, between the side chains of the elastomers, there are both a part that can function as a hydrogen acceptor (for example, a carbonyl group) and a part that can function as a hydrogen donor (for example, a hydroxyl group). Therefore, a portion that can function as a hydrogen acceptor and a portion that can function as a donor in the side chain can be determined as a hydrogen-bonding crosslinking site.
このような側鎖(a’)中の水素結合性架橋部位としては、より強固な水素結合を形成するといった観点から、以下において説明する、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位(側鎖(a)に含まれる水素結合性架橋部位)であることが好ましい。すなわち、かかる側鎖(a’)としては、後述の側鎖(a)がより好ましい。また、同様の観点で、前記側鎖(a’)中の水素結合性架橋部位としては、カルボニル含有基および含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位であることがより好ましい。 As such a hydrogen-bonding bridging site in the side chain (a ′), a hydrogen bond having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle described below from the viewpoint of forming a stronger hydrogen bond. It is preferable that it is an ionic crosslinking site (hydrogen bonding crosslinking site contained in the side chain (a)). That is, as the side chain (a ′), the side chain (a) described later is more preferable. From the same viewpoint, the hydrogen-bonding cross-linking site in the side chain (a ′) is more preferably a hydrogen-bonding cross-linking site having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle.
<側鎖(a):カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖>
カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)は、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有するものであればよく、他の構成は特に限定されない。このような水素結合性架橋部位としては、カルボニル含有基および含窒素複素環を有するものがより好ましい。
<Side Chain (a): Side Chain Containing Hydrogen Bonding Crosslinkable Site Having Carbonyl-containing Group and / or Nitrogen-containing Heterocycle>
The side chain (a) containing a hydrogen-bonded bridging site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocyclic ring may be any as long as it has a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocyclic ring. It is not limited. As such a hydrogen bonding cross-linking site, those having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocyclic ring are more preferred.
このようなカルボニル含有基としては、カルボニル基を含むものであればよく、特に限定されず、その具体例としては、アミド、エステル、イミド、カルボキシ基、カルボニル基等が挙げられる。このようなカルボニル含有基は、カルボニル含有基を前記主鎖に導入し得る化合物を用いて、前記主鎖(主鎖部分のポリマー)に導入した基であってもよい。このようなカルボニル含有基を前記主鎖に導入し得る化合物は特に限定されず、その具体例としては、ケトン、カルボン酸およびその誘導体等が挙げられる。 Such a carbonyl-containing group is not particularly limited as long as it contains a carbonyl group, and specific examples thereof include amide, ester, imide, carboxy group, carbonyl group and the like. Such a carbonyl-containing group may be a group introduced into the main chain (polymer of the main chain portion) using a compound capable of introducing a carbonyl-containing group into the main chain. The compound capable of introducing such a carbonyl-containing group into the main chain is not particularly limited, and specific examples thereof include ketones, carboxylic acids and derivatives thereof.
このようなカルボン酸としては、例えば、飽和または不飽和の炭化水素基を有する有機酸が挙げられ、該炭化水素基は、脂肪族、脂環族、芳香族等のいずれであってもよい。また、カルボン酸誘導体としては、具体的には、例えば、カルボン酸無水物、アミノ酸、チオカルボン酸(メルカプト基含有カルボン酸)、エステル、アミノ酸、ケトン、アミド類、イミド類、ジカルボン酸およびそのモノエステル等が挙げられる。 Examples of such carboxylic acids include organic acids having a saturated or unsaturated hydrocarbon group, and the hydrocarbon group may be any of aliphatic, alicyclic, aromatic and the like. Specific examples of carboxylic acid derivatives include carboxylic acid anhydrides, amino acids, thiocarboxylic acids (mercapto group-containing carboxylic acids), esters, amino acids, ketones, amides, imides, dicarboxylic acids and monoesters thereof. Etc.
また、前記カルボン酸およびその誘導体等としては、具体的には、例えば、マロン酸、マレイン酸、スクシン酸、グルタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、p−フェニレンジ酢酸、p−ヒドロキシ安息香酸、p−アミノ安息香酸、メルカプト酢酸などのカルボン酸および置換基含有するこれらのカルボン酸;無水コハク酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水フタル酸、無水プロピオン酸、無水安息香酸などの酸無水物;マレイン酸エステル、マロン酸エステル、コハク酸エステル、グルタル酸エステル、酢酸エチルなどの脂肪族エステル;フタル酸エステル、イソフタル酸エステル、テレフタル酸エステル、エチル−m−アミノベンゾエート、メチル−p−ヒドロキシベンゾエートなどの芳香族エステル;キノン、アントラキノン、ナフトキノンなどのケトン;グリシン、チロシン、ビシン、アラニン、バリン、ロイシン、セリン、スレオニン、リシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン、メチオニン、プロリン、N−(p−アミノベンゾイル)−β−アラニンなどのアミノ酸;マレインアミド、マレインアミド酸(マレインモノアミド)、コハク酸モノアミド、5−ヒドロキシバレルアミド、N−アセチルエタノールアミン、N,N’−ヘキサメチレンビス(アセトアミド)、マロンアミド、シクロセリン、4−アセトアミドフェノール、p−アセトアミド安息香酸などのアミド類;マレインイミド、スクシンイミドなどのイミド類;等が挙げられる。 Specific examples of the carboxylic acid and derivatives thereof include malonic acid, maleic acid, succinic acid, glutaric acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, p-phenylenediacetic acid, and p-hydroxybenzoic acid. Acids, carboxylic acids such as p-aminobenzoic acid and mercaptoacetic acid, and those carboxylic acids containing substituents; acids such as succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, phthalic anhydride, propionic anhydride, and benzoic anhydride Anhydrides; aliphatic esters such as maleic acid ester, malonic acid ester, succinic acid ester, glutaric acid ester, ethyl acetate; phthalic acid ester, isophthalic acid ester, terephthalic acid ester, ethyl-m-aminobenzoate, methyl-p- Aromatic esters such as hydroxybenzoate; quinone, ant Ketones such as quinone and naphthoquinone; glycine, tyrosine, bicine, alanine, valine, leucine, serine, threonine, lysine, aspartic acid, glutamic acid, cysteine, methionine, proline, N- (p-aminobenzoyl) -β-alanine, etc. Amino acids; maleamide, maleamic acid (maleic monoamide), succinic monoamide, 5-hydroxyvaleramide, N-acetylethanolamine, N, N′-hexamethylenebis (acetamide), malonamide, cycloserine, 4-acetamidophenol, amides such as p-acetamidobenzoic acid; imides such as maleimide and succinimide; and the like.
これらのうち、カルボニル基(カルボニル含有基)を導入し得る化合物として、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水フタル酸等の環状酸無水物であることが好ましく、無水マレイン酸であることが特に好ましい。 Among these, the compound capable of introducing a carbonyl group (carbonyl-containing group) is preferably a cyclic acid anhydride such as succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, and phthalic anhydride, and is maleic anhydride. It is particularly preferred.
また、前記側鎖(a)が含窒素複素環を有する場合、前記含窒素複素環は、直接又は有機基を介して前記主鎖に導入されていればよく、その構成等は特に制限されるものではない。このような含窒素複素環は、複素環内に窒素原子を含むものであれば複素環内に窒素原子以外のヘテロ原子、例えば、イオウ原子、酸素原子、リン原子等を有するものでも用いることができる。ここで、前記側鎖(a)中に含窒素複素環を用いた場合には、複素環構造を有すると架橋を形成する水素結合がより強くなり、得られる本発明の熱可塑性エラスマー組成物の引張強度がより向上するため好ましい。 In addition, when the side chain (a) has a nitrogen-containing heterocycle, the nitrogen-containing heterocycle may be introduced into the main chain directly or via an organic group, and the configuration thereof is particularly limited. It is not a thing. Such a nitrogen-containing heterocycle may be used even if it contains a heteroatom other than a nitrogen atom in the heterocycle, for example, a sulfur atom, an oxygen atom, a phosphorus atom, etc., as long as it contains a nitrogen atom in the heterocycle. it can. Here, in the case where a nitrogen-containing heterocyclic ring is used in the side chain (a), if it has a heterocyclic structure, the hydrogen bond forming a bridge becomes stronger, and the resulting thermoplastic elastomer composition of the present invention This is preferable because the tensile strength is further improved.
また、上記含窒素複素環は置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、(イソ)プロピル基、ヘキシル基などのアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、(イソ)プロポキシ基などのアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子からなる基;シアノ基;アミノ基;芳香族炭化水素基;エステル基;エーテル基;アシル基;チオエーテル基;等が挙げられ、これらを組み合わせて用いることもできる。これらの置換基の置換位置は特に限定されず、置換基数も限定されない。 The nitrogen-containing heterocyclic ring may have a substituent, and examples of the substituent include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a (iso) propyl group, and a hexyl group; a methoxy group and an ethoxy group. Alkoxy groups such as (iso) propoxy group; groups consisting of halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; cyano group; amino group; aromatic hydrocarbon group; ester group; ether group; A thioether group; and the like can be used in combination. The substitution position of these substituents is not particularly limited, and the number of substituents is not limited.
さらに、上記含窒素複素環は、芳香族性を有していても、有していなくてもよいが、芳香族性を有していると得られる本発明の熱可塑性エラストマー組成物の圧縮永久歪や機械的強度がより向上するため好ましい。 Further, the nitrogen-containing heterocycle may or may not have aromaticity, but the permanent compression of the thermoplastic elastomer composition of the present invention obtained when having aromaticity. This is preferable because strain and mechanical strength are further improved.
また、このような含窒素複素環は、特に制限されるものではないが、水素結合がより強固になり、圧縮永久歪や機械的強度がより向上するといった観点から、5員環、6員環であることが好ましい。このような含窒素複素環としては、具体的には、例えば、ピロロリン、ピロリドン、オキシインドール(2−オキシインドール)、インドキシル(3−オキシインドール)、ジオキシインドール、イサチン、インドリル、フタルイミジン、β−イソインジゴ、モノポルフィリン、ジポルフィリン、トリポルフィリン、アザポルフィリン、フタロシアニン、ヘモグロビン、ウロポルフィリン、クロロフィル、フィロエリトリン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾピラゾール、ベンゾトリアゾール、イミダゾリン、イミダゾロン、イミダゾリドン、ヒダントイン、ピラゾリン、ピラゾロン、ピラゾリドン、インダゾール、ピリドインドール、プリン、シンノリン、ピロール、ピロリン、インドール、インドリン、オキシルインドール、カルバゾール、フェノチアジン、インドレニン、イソインドール、オキサゾール、チアゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、オキサトリアゾール、チアトリアゾール、フェナントロリン、オキサジン、ベンゾオキサジン、フタラジン、プテリジン、ピラジン、フェナジン、テトラジン、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、アントラニル、ベンゾチアゾール、ベンゾフラザン、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、アントラゾリン、ナフチリジン、チアジン、ピリダジン、ピリミジン、キナゾリン、キノキサリン、トリアジン、ヒスチジン、トリアゾリジン、メラミン、アデニン、グアニン、チミン、シトシン、ヒドロキシエチルイソシアヌレートおよびこれらの誘導体等が挙げられる。これらのうち、特に含窒素5員環については、下記の化合物(化学式で記載の環状構造)、下記一般式(10)で表されるトリアゾール誘導体および下記一般式(11)で表されるイミダゾール誘導体が好ましく例示される。また、これらは上記した種々の置換基を有していてもよいし、水素付加または脱離されたものであってもよい。 Further, such a nitrogen-containing heterocyclic ring is not particularly limited, but from the viewpoints that hydrogen bonds become stronger and compression set and mechanical strength are further improved, a 5-membered ring or a 6-membered ring. It is preferable that Specific examples of such nitrogen-containing heterocycle include pyrrololine, pyrrolidone, oxindole (2-oxindole), indoxyl (3-oxindole), dioxindole, isatin, indolyl, phthalimidine, β -Isoindigo, monoporphyrin, diporphyrin, triporphyrin, azaporphyrin, phthalocyanine, hemoglobin, uroporphyrin, chlorophyll, phyroerythrin, imidazole, pyrazole, triazole, tetrazole, benzimidazole, benzopyrazole, benzotriazole, imidazoline, imidazolone, imidazolidone Hydantoin, pyrazoline, pyrazolone, pyrazolidone, indazole, pyridoindole, purine, cinnoline, pyrrole, pyrroline, in , Indoline, oxylindole, carbazole, phenothiazine, indolenine, isoindole, oxazole, thiazole, isoxazole, isothiazole, oxadiazole, thiadiazole, oxatriazole, thiatriazole, phenanthroline, oxazine, benzoxazine, phthalazine, pteridine , Pyrazine, phenazine, tetrazine, benzoxazole, benzoisoxazole, anthranyl, benzothiazole, benzofurazan, pyridine, quinoline, isoquinoline, acridine, phenanthridine, anthrazolin, naphthyridine, thiazine, pyridazine, pyrimidine, quinazoline, quinoxaline, triazine, histidine , Triazolidine, melamine, adenine, guanine, thymine, cytosine And hydroxyethyl isocyanurate and derivatives thereof. Among these, particularly for nitrogen-containing 5-membered rings, the following compounds (cyclic structures described by chemical formulas), triazole derivatives represented by the following general formula (10), and imidazole derivatives represented by the following general formula (11) Is preferably exemplified. These may have the above-described various substituents, or may be hydrogenated or eliminated.
上記一般式(10)及び(11)中の置換基X、Y、Zは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数6〜20のアリール基又はアミノ基である。なお、上記一般式(10)中のXおよびYのいずれか一方は水素原子ではなく、同様に、上記一般式(11)中のX、YおよびZの少なくとも1つは水素原子ではない。 The substituents X, Y, and Z in the general formulas (10) and (11) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 20 aryl groups or amino groups. Note that any one of X and Y in the general formula (10) is not a hydrogen atom, and similarly, at least one of X, Y and Z in the general formula (11) is not a hydrogen atom.
このような置換基X、Y、Zとしては、水素原子、アミノ基以外に、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、オクチル基、ドデシル基、ステアリル基などの直鎖状のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、1−メチルブチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基などの分岐状のアルキル基;ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基;フェニル基、トリル基(o−、m−、p−)、ジメチルフェニル基、メシチル基などのアリール基;等が挙げられる。 Examples of such substituents X, Y, and Z include, in addition to hydrogen atoms and amino groups, specifically, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, octyl group, dodecyl group, stearyl Linear alkyl group such as isopropyl group, isopropyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, 1-methylbutyl group, 1-methylheptyl group, 2- Branched alkyl groups such as ethylhexyl group; aralkyl groups such as benzyl group and phenethyl group; aryl groups such as phenyl group, tolyl group (o-, m-, p-), dimethylphenyl group and mesityl group; It is done.
これらのうち、置換基X、Y、Zとしては、アルキル基、特に、ブチル基、オクチル基、ドデシル基、イソプロピル基、2−エチルヘキシル基であることが、得られる本発明の熱可塑性エラストマー組成物の加工性が良好となるため好ましい。 Among these, as the substituents X, Y and Z, the thermoplastic elastomer composition of the present invention to be obtained is an alkyl group, in particular, a butyl group, an octyl group, a dodecyl group, an isopropyl group or a 2-ethylhexyl group. This is preferable because the processability of is improved.
また、含窒素6員環については、下記の化合物が好ましく例示される。これらについても上記した種々の置換基(例えば、前述の含窒素複素環が有していてもよい置換基)を有していてもよいし、水素付加または脱離されたものであってもよい。 Moreover, about a nitrogen-containing 6-membered ring, the following compound is illustrated preferably. These may also have the above-mentioned various substituents (for example, the substituent that the above-mentioned nitrogen-containing heterocyclic ring may have), or may be hydrogenated or eliminated. .
また、上記含窒素複素環とベンゼン環または含窒素複素環同士が縮合したものも用いることができ、具体的には、下記の縮合環が好適に例示される。これらの縮合環についても上記した種々の置換基を有していてもよいし、水素原子が付加または脱離されたものであってもよい。 Moreover, what condensed the said nitrogen-containing heterocyclic ring, a benzene ring, or nitrogen-containing heterocyclic rings can also be used, Specifically, the following condensed ring is illustrated suitably. These condensed rings may also have the above-described various substituents, and may have hydrogen atoms added or eliminated.
このような含窒素複素環としては、中でも、得られる本発明の熱可塑性エラストマー組成物のリサイクル性、圧縮永久歪、硬度および機械的強度、特に引張強度に優れるため、トリアゾール環、イソシアヌレート環、チアジアゾール環、ピリジン環、イミダゾール環、トリアジン環及びヒダントイン環の中から選択される少なくとも1種であることが好ましく、トリアゾール環、チアジアゾール環、ピリジン環、イミダゾール環およびヒダントイン環の中から選択される少なくとも1種であることが好ましい。 Among such nitrogen-containing heterocycles, among them, the thermoplastic elastomer composition of the present invention to be obtained is excellent in recyclability, compression set, hardness and mechanical strength, particularly tensile strength. Therefore, a triazole ring, an isocyanurate ring, It is preferably at least one selected from thiadiazole ring, pyridine ring, imidazole ring, triazine ring and hydantoin ring, and at least selected from triazole ring, thiadiazole ring, pyridine ring, imidazole ring and hydantoin ring One type is preferable.
また、前記側鎖(a)において、上記カルボニル含有基および上記含窒素複素環の双方が含まれる場合、上記カルボニル含有基および上記含窒素複素環は、互いに独立の側鎖として主鎖に導入されていてもよいが、上記カルボニル含有基と上記含窒素複素環とが互いに異なる基を介して結合した1つの側鎖として主鎖に導入されていることが好ましい。このように、側鎖(a)としては、上記カルボニル含有基および上記含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖が1つの側鎖として主鎖に導入されていることが好ましく、下記一般式(1): When the side chain (a) includes both the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle, the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle are introduced into the main chain as side chains independent of each other. However, it is preferable that the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle are introduced into the main chain as one side chain bonded through different groups. Thus, as the side chain (a), it is preferable that a side chain containing a hydrogen-bonded cross-linking site having the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle is introduced into the main chain as one side chain. The following general formula (1):
[式(1)中、Aは含窒素複素環であり、Bは単結合;酸素原子、式:NR’(R'は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。)で表されるアミノ基又はイオウ原子;或いはこれらの原子又は基を含んでもよい有機基である。]
で表される構造部分を含有する側鎖が1つの側鎖として主鎖に導入されていることがより好ましい。このように、前記側鎖(a)の前記水素結合性架橋部位としては、上記一般式(1)で表される構造部分を含有することが好ましい。
[In Formula (1), A is a nitrogen-containing heterocyclic ring, B is a single bond; an oxygen atom and a formula: NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms). An amino group or a sulfur atom; or an organic group that may contain these atoms or groups. ]
It is more preferable that the side chain containing the structural part represented by is introduced into the main chain as one side chain. Thus, it is preferable that the hydrogen-bonding cross-linked site of the side chain (a) contains a structural portion represented by the general formula (1).
ここで、上記式(1)における含窒素複素環Aは、具体的には、上記で例示した含窒素複素環が挙げられる。また、上記式(1)における置換基Bとしては、具体的には、例えば、単結合;酸素原子、イオウ原子または式:NR’(R’は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基)で表されるアミノ基(なお、以下、便宜上、場合により、式:NR’で表されるアミノ基を単に「アミノ基NR’」と称する。);これらの原子または基を含んでもよい炭素数1〜20のアルキレン基またはアラルキレン基;これらの原子または基を末端に有する、炭素数1〜20のアルキレンエーテル基(アルキレンオキシ基、例えば、−O−CH2CH2−基)、アルキレンアミノ基(例えば、−NH−CH2CH2−基等)またはアルキレンチオエーテル基(アルキレンチオ基、例えば、−S−CH2CH2−基);これらを末端に有する、炭素数1〜20のアラルキレンエーテル基(アラルキレンオキシ基)、アラルキレンアミノ基またはアラルキレンチオエーテル基;等が挙げられる。 Here, the nitrogen-containing heterocyclic ring A in the above formula (1) specifically includes the nitrogen-containing heterocyclic rings exemplified above. In addition, as the substituent B in the above formula (1), specifically, for example, a single bond; oxygen atom, sulfur atom or formula: NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) (Hereinafter, for convenience, in some cases, the amino group represented by the formula: NR ′ is simply referred to as “amino group NR ′”); the number of carbon atoms that may contain these atoms or groups 1-20 alkylene group or aralkylene group; an alkylene ether group having 1 to 20 carbon atoms (an alkyleneoxy group such as an —O—CH 2 CH 2 — group) or an alkyleneamino group having these atoms or groups at its end (For example, —NH—CH 2 CH 2 — group or the like) or alkylene thioether group (alkylene thio group, for example, —S—CH 2 CH 2 — group); A xylene ether group (aralkyleneoxy group), an aralkylene amino group, or an aralkylene thioether group;
ここで、上記アミノ基NR’中のR’として選択され得る炭素数1〜10のアルキル基としては、異性体を含む、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。上記式(1)における置換基B中の酸素原子、イオウ原子およびアミノ基NR’;ならびに;これらの原子または基を末端に有する炭素数1〜20の、アルキレンエーテル基、アルキレンアミノ基、アルキレンチオエーテル基、または、アラルキレンエーテル基、アラルキレンアミノ基、アラルキレンチオエーテル基等の酸素原子、アミノ基NR’およびイオウ原子は、隣接するカルボニル基と組み合わされ共役系のエステル基、アミド基、イミド基、チオエステル基等を形成することが好ましい。 Here, examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms that can be selected as R ′ in the amino group NR ′ include an isomer, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, A heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, etc. are mentioned. An oxygen atom, a sulfur atom and an amino group NR ′ in the substituent B in the above formula (1); and; an alkylene ether group, an alkyleneamino group, an alkylenethioether having 1 to 20 carbon atoms terminated with these atoms or groups Group, oxygen atom such as aralkylene ether group, aralkylene amino group, aralkylene thioether group, amino group NR ′ and sulfur atom are combined with the adjacent carbonyl group to form a conjugated ester group, amide group, imide group It is preferable to form a thioester group or the like.
これらのうち、前記置換基Bは、共役系を形成する、酸素原子、イオウ原子またはアミノ基;これらの原子または基を末端に有する、炭素数1〜20のアルキレンエーテル基、アルキレンアミノ基またはアルキレンチオエーテル基であることが好ましく、アミノ基(NH)、アルキレンアミノ基(−NH−CH2−基、−NH−CH2CH2−基、−NH−CH2CH2CH2−基)、アルキレンエーテル基(−O−CH2−基、−O−CH2CH2−基、−O−CH2CH2CH2−基)であることが特に好ましい。 Among these, the substituent B is an oxygen atom, a sulfur atom or an amino group forming a conjugated system; an alkylene ether group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyleneamino group or an alkylene having these atoms or groups at the terminals. It is preferably a thioether group, an amino group (NH), an alkyleneamino group (—NH—CH 2 — group, —NH—CH 2 CH 2 — group, —NH—CH 2 CH 2 CH 2 — group), alkylene Particularly preferred is an ether group (—O—CH 2 — group, —O—CH 2 CH 2 — group, —O—CH 2 CH 2 CH 2 — group).
また、側鎖(a)が、上記カルボニル含有基および上記含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖である場合、上記カルボニル含有基および上記含窒素複素環を有する前記水素結合性架橋部位は、下記式(2)または(3)で表される1つの側鎖として、そのα位またはβ位で上記ポリマー主鎖に導入されている側鎖であることがより好ましい。 In the case where the side chain (a) is a side chain containing a hydrogen-bonded cross-linking site having the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle, the hydrogen bond having the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle. The sex crosslinking site is more preferably a side chain introduced into the polymer main chain at the α-position or β-position as one side chain represented by the following formula (2) or (3).
[式中、Aは含窒素複素環であり、BおよびDはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR’(R’は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基である。]
ここで、含窒素複素環Aは上記式(1)の含窒素複素環Aと基本的に同様であり、置換基BおよびDはそれぞれ独立に、上記式(1)の置換基Bと基本的に同様である。ただし、上記式(3)における置換基Dは、上記式(1)の置換基Bで例示したもののうち、単結合;酸素原子、窒素原子またはイオウ原子を含んでもよい炭素数1〜20のアルキレン基またはアラルキレン基の共役系を形成するものであることが好ましく、単結合であることが特に好ましい。すなわち、上記式(3)のイミド窒素と共に、酸素原子、窒素原子またはイオウ原子を含んでもよい炭素数1〜20のアルキレンアミノ基またはアラルキレンアミノ基を形成することが好ましく、上記式(3)のイミド窒素に含窒素複素環が直接結合する(単結合)ことが特に好ましい。具体的には、上記置換基Dとしては、単結合;上記した酸素原子、イオウ原子またはアミノ基を末端に有する炭素数1〜20のアルキレンエーテルまたはアラルキレンエーテル基等;異性体を含む、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、フェニレン基、キシリレン基等が挙げられる。
[Wherein, A is a nitrogen-containing heterocyclic ring, B and D are each independently a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or A sulfur atom; or an organic group that may contain these atoms or groups. ]
Here, the nitrogen-containing heterocyclic ring A is basically the same as the nitrogen-containing heterocyclic ring A of the above formula (1), and the substituents B and D are each independently of the substituent B of the above formula (1). The same as above. However, the substituent D in the said Formula (3) is a C1-C20 alkylene which may contain a single bond; an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom among what was illustrated by the substituent B of the said Formula (1). It is preferable to form a conjugated system of a group or an aralkylene group, and a single bond is particularly preferable. That is, it is preferable to form an alkyleneamino group or aralkyleneamino group having 1 to 20 carbon atoms which may contain an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom together with the imide nitrogen of the above formula (3). It is particularly preferred that the nitrogen-containing heterocycle is directly bonded to the imide nitrogen (single bond). Specifically, the substituent D is a single bond; an alkylene ether or aralkylene ether group having 1 to 20 carbon atoms having an oxygen atom, a sulfur atom or an amino group as a terminal; methylene including isomers Group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, phenylene group, xylylene group and the like.
また、側鎖(a)が上記カルボニル含有基および上記含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖である場合、前記側鎖(a)の前記水素結合性架橋部位が下記一般式(101): When the side chain (a) is a side chain containing a hydrogen-bonded cross-linking site having the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle, the hydrogen-bond cross-linking site of the side chain (a) is Formula (101):
[式(101)中、Aは含窒素複素環である。]
で表される構造部分を含有することが好ましい。このような式(101)中の含窒素複素環Aは上記式(1)の含窒素複素環Aと基本的に同様のものである。また、このような側鎖(a)の前記水素結合性架橋部位としては、高モジュラス、高破断強度の観点から、下記一般式(102):
[In Formula (101), A is a nitrogen-containing heterocyclic ring. ]
It is preferable to contain the structural part represented by these. The nitrogen-containing heterocycle A in the formula (101) is basically the same as the nitrogen-containing heterocycle A in the formula (1). In addition, the hydrogen bond cross-linking site of such a side chain (a) is represented by the following general formula (102) from the viewpoint of high modulus and high breaking strength:
で表される構造を有するものがより好ましい。更に、前記側鎖(a)が上記一般式(102)で表される基であることが特に好ましい。 What has the structure represented by these is more preferable. Furthermore, the side chain (a) is particularly preferably a group represented by the general formula (102).
上記熱可塑性エラストマーが有する上記カルボニル含有基と上記含窒素複素環との割合は特に限定されず、2:1であると相補的な相互作用を形成しやすくなり、また、容易に製造できるため好ましい。 The ratio between the carbonyl-containing group and the nitrogen-containing heterocycle of the thermoplastic elastomer is not particularly limited, and 2: 1 is preferable because it tends to form a complementary interaction and can be easily produced. .
このようなカルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)は、主鎖部分100モル%に対して、0.1〜50モル%の割合(導入率)で導入されていることが好ましく、1〜30モル%の割合で導入されていることがより好ましい。このような側鎖(a)の導入率が0.1モル%未満では架橋時の引張強度が十分でない場合があり、他方、50モル%を超えると架橋密度が高くなりゴム弾性が失われる場合がある。すなわち、導入率が上記した範囲内であれば、上記熱可塑性エラストマーの側鎖同士の相互作用によって、分子間で効率良く架橋が形成されるため、架橋時の引張強度が高く、リサイクル性に優れるため好ましい。 The side chain (a) containing such a carbonyl-containing group and / or a hydrogen-bonding cross-linked site having a nitrogen-containing heterocycle has a ratio of 0.1 to 50 mol% with respect to 100 mol% of the main chain portion ( It is preferable that it is introduced at a rate of 1 to 30 mol%. When the introduction rate of such side chain (a) is less than 0.1 mol%, the tensile strength at the time of crosslinking may not be sufficient. On the other hand, when it exceeds 50 mol%, the crosslinking density increases and rubber elasticity is lost. There is. That is, if the introduction rate is within the above-mentioned range, the crosslinks are efficiently formed between the molecules by the interaction between the side chains of the thermoplastic elastomer, so the tensile strength at the time of crosslinking is high and the recyclability is excellent. Therefore, it is preferable.
上記導入率は、側鎖(a)として、上記カルボニル含有基を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a−i)と上記含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a−ii)とがそれぞれ独立に導入されている場合には、該カルボニル含有基を含有する側鎖(a−i)と該含窒素複素環を含有する側鎖(a−ii)との割合に従って、これらを一組で1つの側鎖(a)として考えて算出する。なお、側鎖(a−i)及び(a−ii)のうちの何れかが過剰の場合は、多い方の側鎖を基準として、上記導入率を考えればよい。 The introduction rate is such that the side chain (a) contains a side chain (ai) containing a hydrogen bondable cross-linking site having the carbonyl-containing group and a hydrogen bond cross-linking site having the nitrogen-containing heterocycle. When the chain (a-ii) is independently introduced, the side chain (ai) containing the carbonyl-containing group and the side chain (a-ii) containing the nitrogen-containing heterocyclic ring According to the ratio, these are considered as one side chain (a) and calculated. When either one of the side chains (ai) and (a-ii) is excessive, the introduction rate may be considered based on the larger side chain.
また、上記導入率は、例えば、主鎖部分がエチレン−プロピレンゴム(EPM)である場合には、エチレンおよびプロピレンモノマー単位100ユニット当り、側鎖部分の導入されたモノマーが、0.1〜50ユニット程度である。 The introduction ratio is, for example, when the main chain portion is ethylene-propylene rubber (EPM), the monomer having the side chain portion introduced per 100 units of ethylene and propylene monomer units is 0.1-50. About unit.
また、側鎖(a)としては、反応後に前記主鎖を形成するポリマー(エラストマー性ポリマー形成用の材料)に、官能基として環状酸無水物基(より好ましくは無水マレイン酸基)を有するポリマー(環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー)を用いて、前記官能基(環状酸無水物基)と、該環状酸無水物基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物(含窒素複素環を導入し得る化合物)とを反応させて、水素結合性架橋部位を形成して、ポリマーの側鎖を側鎖(a)としたものが好ましい。このような含窒素複素環を導入し得る化合物は、上記で例示した含窒素複素環そのものであってもよく、無水マレイン酸等の環状酸無水物基と反応する置換基(例えば、水酸基、チオール基、アミノ基等)を有する含窒素複素環であってもよい。 Further, as the side chain (a), a polymer having a cyclic acid anhydride group (more preferably a maleic anhydride group) as a functional group in a polymer (material for forming an elastomeric polymer) that forms the main chain after the reaction. A compound that forms a hydrogen bonding cross-linking site by reacting with the functional group (cyclic acid anhydride group) and the cyclic acid anhydride group using (an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain) It is preferable to react with (a compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocycle) to form a hydrogen-bonding cross-linked site and to use the side chain of the polymer as the side chain (a). The compound capable of introducing such a nitrogen-containing heterocycle may be the nitrogen-containing heterocycle itself exemplified above, and a substituent that reacts with a cyclic acid anhydride group such as maleic anhydride (for example, hydroxyl group, thiol). A nitrogen-containing heterocycle having a group, an amino group, or the like.
ここで、側鎖(a)における含窒素複素環の結合位置について説明する。なお、窒素複素環を便宜上「含窒素n員環化合物(n≧3)」とする。 Here, the bonding position of the nitrogen-containing heterocycle in the side chain (a) will be described. For convenience, the nitrogen heterocycle is referred to as “nitrogen-containing n-membered ring compound (n ≧ 3)”.
以下に説明する結合位置(「1〜n位」)は、IUPAC命名法に基づくものである。例えば、非共有電子対を有する窒素原子を3個有する化合物の場合、IUPAC命名法に基づく順位によって結合位置を決定する。具体的には、上記で例示した5員環、6員環および縮合環の含窒素複素環に結合位置を記している。 The bonding positions described below ("positions 1 to n") are based on the IUPAC nomenclature. For example, in the case of a compound having three nitrogen atoms having an unshared electron pair, the bonding position is determined by the order based on the IUPAC nomenclature. Specifically, the bonding positions are indicated on the 5-membered, 6-membered and condensed nitrogen-containing heterocycles exemplified above.
このような側鎖(a)においては、直接または有機基を介して共重合体と結合する含窒素n員環化合物の結合位置は特に限定されず、いずれの結合位置(1位〜n位)でもよい。好ましくは、その1位または3位〜n位である。 In such a side chain (a), the bonding position of the nitrogen-containing n-membered ring compound bonded to the copolymer directly or via an organic group is not particularly limited, and any bonding position (position 1 to position n) But you can. Preferably, it is the 1-position or 3-position to n-position.
含窒素n員環化合物に含まれる窒素原子が1個(例えば、ピリジン環等)の場合は、分子内でキレートが形成されやすく組成物としたときの引張強度等の物性に優れるため、3位〜(n−1)位が好ましい。含窒素n員環化合物の結合位置を選択することにより、エラストマー性ポリマーは、エラストマー性ポリマー同士の分子間で、水素結合、イオン結合、配位結合等による架橋が形成されやすく、リサイクル性に優れ、機械的特性、特に引張強度に優れるものとなる傾向にある。 When the nitrogen-containing n-membered ring compound contains one nitrogen atom (for example, a pyridine ring), the chelate is easily formed in the molecule, and the physical properties such as tensile strength when the composition is obtained are excellent. The (n-1) position is preferred. By selecting the bonding position of the nitrogen-containing n-membered ring compound, the elastomeric polymer is easy to form crosslinks due to hydrogen bonding, ionic bonding, coordination bonding, etc. between the molecules of the elastomeric polymer, and is excellent in recyclability. , Tend to be excellent in mechanical properties, particularly tensile strength.
<側鎖(b):共有結合性架橋部位を含有する側鎖>
本明細書において「共有結合性架橋部位を含有する側鎖(b)」は、エラストマー性ポリマーの主鎖を形成する原子(通常、炭素原子)に、共有結合性架橋部位(後述するアミノ基含有化合物等の「共有結合を生成する化合物」等と反応することで、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合を生起しうる官能基等)が化学的に安定な結合(共有結合)をしていることを意味する。なお、側鎖(b)は共有結合性架橋部位を含有する側鎖であるが、共有結合性部位を有しつつ、更に、水素結合が可能な基を有して、側鎖間において水素結合による架橋を形成するような場合には、後述の側鎖(c)として利用されることとなる(なお、エラストマー同士の側鎖間に水素結合を形成することが可能な、水素のドナーと、水素のアクセプターの双方が含まれていない場合、例えば、系中に単にエステル基(−COO−)が含まれている側鎖のみが存在するような場合には、エステル基(−COO−)同士では特に水素結合は形成されないため、かかる基は水素結合性架橋部位としては機能しない。他方、例えば、カルボキシ基やトリアゾール環のような、水素結合の水素のドナーとなる部位と、水素のアクセプターとなる部位の双方を有する構造をエラストマー同士の側鎖にそれぞれ含む場合には、エラストマー同士の側鎖間で水素結合が形成されるため、水素結合性架橋部位が含有されることとなる。また、例えば、エラストマー同士の側鎖間に、エステル基と水酸基とが共存して、それらの基により側鎖間で水素結合が形成される場合、その水素結合を形成する部位が水素結合性架橋部位となる。そのため、側鎖(b)が有する構造自体や、側鎖(b)が有する構造と他の側鎖が有する置換基の種類等に応じて、側鎖(c)として利用される場合がある。)。また、ここにいう「共有結合性架橋部位」は、共有結合によりポリマー同士(エラストマー同士)を架橋する部位である。
<Side Chain (b): Side Chain Containing a Covalent Bonding Site>
In the present specification, the “side chain (b) containing a covalently bonded cross-linking site” is a covalent cross-linking site (containing an amino group described later) on an atom (usually a carbon atom) forming the main chain of the elastomeric polymer. Functional groups that can generate at least one bond selected from the group consisting of amides, esters, lactones, urethanes, ethers, thiourethanes, and thioethers by reacting with “compounds that form covalent bonds” such as compounds ) Has a chemically stable bond (covalent bond). Note that the side chain (b) is a side chain containing a covalent cross-linking site, but has a covalent bond site and a group capable of hydrogen bonding, and hydrogen bonds between the side chains. In the case of forming a cross-link by, a hydrogen donor that can be used as a side chain (c) described later (which can form a hydrogen bond between the side chains of the elastomers, and When both hydrogen acceptors are not included, for example, when only a side chain containing an ester group (—COO—) is present in the system, the ester groups (—COO—) In particular, since no hydrogen bond is formed, such a group does not function as a hydrogen-bonding cross-linking site, whereas, for example, a hydrogen-donating hydrogen donor site, such as a carboxy group or a triazole ring, and a hydrogen acceptor Part When the structures having both are included in the side chains of the elastomers, hydrogen bonds are formed between the side chains of the elastomers, so that hydrogen-bonding cross-linked sites are contained. When an ester group and a hydroxyl group coexist between the side chains and a hydrogen bond is formed between the side chains by these groups, the site where the hydrogen bond is formed becomes a hydrogen-bonding crosslinking site. The side chain (b) may be used as the side chain (c) depending on the structure itself, the structure of the side chain (b) and the type of substituents of the other side chain, etc.) . Further, the “covalent bonding crosslinking site” referred to here is a site that crosslinks polymers (elastomers) by covalent bonding.
このような共有結合性架橋部位を含有する側鎖(b)は特に制限されないが、例えば、官能基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー(前記主鎖部分を形成させるためのポリマー)と、前記官能基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)とを反応させることで、形成される共有結合性架橋部位を含有するものであることが好ましい。このような側鎖(b)の前記共有結合性架橋部位における架橋は、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合により形成されてなることが好ましい。そのため、前記主鎖を構成するポリマーが有する前記官能基としては、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合を生起しうる官能基であることが好ましい。 The side chain (b) containing such a covalently cross-linked site is not particularly limited. For example, an elastomeric polymer having a functional group in the side chain (polymer for forming the main chain portion) and the functional group It is preferable to contain a covalent crosslinking site formed by reacting with a compound that reacts with a group to form a covalent crosslinking site (compound that generates a covalent bond). Crosslinking at the covalent cross-linking site of such a side chain (b) is formed by at least one bond selected from the group consisting of amide, ester, lactone, urethane, ether, thiourethane and thioether. Is preferred. Therefore, the functional group possessed by the polymer constituting the main chain is a functional group capable of producing at least one bond selected from the group consisting of amide, ester, lactone, urethane, ether, thiourethane and thioether. It is preferable.
このような「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」としては、例えば、1分子中にアミノ基および/またはイミノ基を2個以上(アミノ基およびイミノ基をともに有する場合はこれらの基を合計して2個以上)有するポリアミン化合物;1分子中に水酸基を2個以上有するポリオール化合物;1分子中にイソシアネート(NCO)基を2個以上有するポリイソシアネート化合物;1分子中にチオール基(メルカプト基)を2個以上有するポリチオール化合物;等が挙げられる。ここにおいて「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」は、かかる化合物が有する置換基の種類や、かかる化合物を利用して反応せしめた場合に反応の進行の程度、等によっては、前記水素結合性架橋部位及び前記共有結合性架橋部位の双方を導入し得る化合物となる(例えば、水酸基を3個以上有する化合物を利用して、共有結合による架橋部位を形成する場合において、反応の進行の程度によっては、官能基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーの該官能基に2個の水酸基が反応して、残りの1個の水酸基が水酸基として残るような場合も生じ、その場合には、水素結合性の架橋を形成する部位も併せて導入され得ることとなる。)。そのため、ここに例示する「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」には、「水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物」も含まれ得る。このような観点から、側鎖(b)を形成する場合には、「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」の中から目的の設計に応じて化合物を適宜選択したり、反応の進行の程度を適宜制御する等して、側鎖(b)を形成すればよい。なお、共有結合性架橋部位を形成する化合物が複素環を有している場合には、より効率よく水素結合性の架橋部位も同時に製造することが可能になり、後述の側鎖(c)として、前記共有結合性架橋部位を有する側鎖を効率よく形成することが可能となる。そのため、かかる複素環を有しているような化合物の具体例については、側鎖(c)を製造するための好適な化合物として、特に側鎖(c)と併せて説明する。なお、側鎖(c)は、その構造から、側鎖(a)や側鎖(b)等の側鎖の好適な一形態であるとも言える。 Examples of such “compound that forms a covalent bond site (compound that forms a covalent bond)” include, for example, two or more amino groups and / or imino groups (both amino groups and imino groups are combined in one molecule). A polyamine compound having two or more of these groups in total); a polyol compound having two or more hydroxyl groups in one molecule; a polyisocyanate compound having two or more isocyanate (NCO) groups in one molecule; 1 And polythiol compounds having two or more thiol groups (mercapto groups) in the molecule. Here, the “compound that forms a covalent crosslinkable site (compound that forms a covalent bond)” refers to the type of substituent that the compound has, the degree of progress of the reaction when the compound is reacted, Depending on the above, it becomes a compound that can introduce both the hydrogen-bonding cross-linking site and the covalent-bonding cross-linking site (for example, when a cross-linking site by a covalent bond is formed using a compound having 3 or more hydroxyl groups). Depending on the progress of the reaction, two hydroxyl groups may react with the functional group of the elastomeric polymer having a functional group in the side chain, and the remaining one hydroxyl group may remain as a hydroxyl group. In that case, the site | part which forms a hydrogen bond bridge | crosslinking can also be introduce | transduced together.) Therefore, the “compound that forms a covalent bond site (compound that forms a covalent bond)” exemplified here also includes “a compound that forms both a hydrogen bond bridge site and a covalent bond site”. obtain. From this point of view, when the side chain (b) is formed, the compound is appropriately selected from “compounds that form a covalent bond site (compound that generates a covalent bond)” according to the intended design. Or the side chain (b) may be formed by appropriately controlling the degree of progress of the reaction. In addition, when the compound which forms a covalent bond crosslinkable part has a heterocyclic ring, it becomes possible to manufacture a hydrogen bondable crosslinkable part more efficiently at the same time, as a side chain (c) described later. Thus, it is possible to efficiently form a side chain having the covalent bond crosslinking site. Therefore, specific examples of the compound having such a heterocyclic ring will be described together with the side chain (c) as a suitable compound for producing the side chain (c). In addition, it can be said that side chain (c) is a suitable form of side chains, such as a side chain (a) and a side chain (b), from the structure.
このような「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」として利用可能なポリアミン化合物としては、例えば、以下に示す脂環族アミン、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、含窒素複素環アミン等が挙げられる。 Polyamine compounds that can be used as such “compound that forms a covalent bond site (compound that forms a covalent bond)” include, for example, the following alicyclic amines, aliphatic polyamines, aromatic polyamines, and the like. And nitrogen heterocyclic amines.
このような脂環族アミンとしては、具体的には、例えば、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ジアミノシクロヘキサン、ジ−(アミノメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。 Specific examples of such alicyclic amine include, for example, 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, bis- (4-aminocyclohexyl) methane, diaminocyclohexane, di- (Aminomethyl) cyclohexane and the like.
また、前記脂肪族ポリアミンとしては、特に制限されないが、例えば、メチレンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン、ジアミノヘプタン、ジアミノドデカン、ジエチレントリアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、N−アミノエチルピペラジン、トリエチレンテトラミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミン、N,N’−ジイソプロピルエチレンジアミン、N,N’−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N’−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、N,N’−ジイソプロピル−1,3−プロパンジアミン、N,N’−ジメチル−1,6−ヘキサンジアミン、N,N’−ジエチル−1,6−ヘキサンジアミン、N,N’,N’’−トリメチルビス(ヘキサメチレン)トリアミン等が挙げられる。 In addition, the aliphatic polyamine is not particularly limited, but for example, methylenediamine, ethylenediamine, propylenediamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopentane, hexamethylenediamine, diaminoheptane, diaminododecane, diethylenetriamine, Diethylaminopropylamine, N-aminoethylpiperazine, triethylenetetramine, N, N′-dimethylethylenediamine, N, N′-diethylethylenediamine, N, N′-diisopropylethylenediamine, N, N′-dimethyl-1,3-propane Diamine, N, N′-diethyl-1,3-propanediamine, N, N′-diisopropyl-1,3-propanediamine, N, N′-dimethyl-1,6-hexanediamine, N, N′-diethyl -1,6 Hexanediamine, N, N ', N' '- trimethylbis (hexamethylene) triamine, and the like.
前記芳香族ポリアミンおよび前記含窒素複素環アミンとしては、特に制限されないが、例えば、ジアミノトルエン、ジアミノキシレン、テトラメチルキシリレンジアミン、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール等が挙げられる。 The aromatic polyamine and the nitrogen-containing heterocyclic amine are not particularly limited. For example, diaminotoluene, diaminoxylene, tetramethylxylylenediamine, tris (dimethylaminomethyl) phenol, metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenyl Examples include sulfone and 3-amino-1,2,4-triazole.
また、前記ポリアミン化合物は、その水素原子の一つ以上を、アルキル基、アルキレン基、アラルキレン基、オキシ基、アシル基、ハロゲン原子等で置換してもよく、また、その骨格に、酸素原子、イオウ原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。 In the polyamine compound, one or more of the hydrogen atoms may be substituted with an alkyl group, an alkylene group, an aralkylene group, an oxy group, an acyl group, a halogen atom, or the like. It may contain a hetero atom such as a sulfur atom.
また、前記ポリアミン化合物は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の混合比は、本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)が用いられる用途、本発明の熱可塑性エラストマー(組成物)に要求される物性等に応じて任意の比率に調整することができる。 Moreover, the said polyamine compound may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. The mixing ratio when two or more types are used in combination is an arbitrary ratio depending on the use in which the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention is used, the physical properties required for the thermoplastic elastomer (composition) of the present invention, and the like. Can be adjusted.
上記で例示したポリアミン化合物のうち、ヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジメチル−1,6−ヘキサンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン等が、圧縮永久歪、機械的強度、特に引張強度の改善効果が高く好ましい。 Among the polyamine compounds exemplified above, hexamethylenediamine, N, N′-dimethyl-1,6-hexanediamine, diaminodiphenylsulfone and the like are preferable because they have a high effect of improving compression set, mechanical strength, particularly tensile strength. .
前記ポリオール化合物は、水酸基を2個以上有する化合物であれば、その分子量および骨格などは特に限定されず、例えば、以下に示すポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、その他のポリオール、およびこれらの混合ポリオール等が挙げられる。 As long as the polyol compound is a compound having two or more hydroxyl groups, the molecular weight and skeleton thereof are not particularly limited. For example, the following polyether polyols, polyester polyols, other polyols, and mixed polyols thereof may be used. Can be mentioned.
このようなポリエーテルポリオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、1,1,1−トリメチロールプロパン、1,2,5−ヘキサントリオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、4,4’−ジヒドロキシフェニルプロパン、4,4’−ジヒドロキシフェニルメタン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールから選ばれる少なくとも1種に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等から選ばれる少なくとも1種を付加させて得られるポリオール;ポリオキシテトラメチレンオキサイド;等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of such polyether polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, 1,1,1-trimethylolpropane, 1,2,5-hexanetriol, 1 , 3-butanediol, 1,4-butanediol, 4,4′-dihydroxyphenylpropane, 4,4′-dihydroxyphenylmethane, at least one selected from polyhydric alcohols such as pentaerythritol, ethylene oxide, propylene Polyol obtained by adding at least one selected from oxide, butylene oxide, styrene oxide, etc .; polyoxytetramethylene oxide; and the like may be used alone or in combination of two or more. Good.
前記ポリエステルポリオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオールペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、1,1,1−トリメチロールプロパンその他の低分子ポリオールの1種または2種以上と、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸その他の低分子カルボン酸やオリゴマー酸の1種または2種以上との縮合重合体;プロピオンラクトン、バレロラクトンなどの開環重合体;等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the polyester polyol include ethylene glycol, propylene glycol, butanediol pentanediol, hexanediol, cyclohexanedimethanol, glycerin, 1,1,1-trimethylolpropane, and other low molecular polyols. Or a condensation polymer of two or more with one or more of glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, dimer acid and other low molecular carboxylic acids and oligomeric acids Ring-opening polymers such as propionlactone and valerolactone; and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
その他のポリオールとしては、具体的には、例えば、ポリマーポリオール、ポリカーボネートポリオール;ポリブタジエンポリオール;水素添加されたポリブタジエンポリオール;アクリルポリオール;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリプロピレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリエチレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリプロピレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリエチレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)、ポリプロピレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)などの低分子ポリオール;等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of other polyols include, for example, polymer polyol, polycarbonate polyol; polybutadiene polyol; hydrogenated polybutadiene polyol; acrylic polyol; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, pentanediol, Hexanediol, polyethylene glycol laurylamine (for example, N, N-bis (2-hydroxyethyl) laurylamine), polypropylene glycol laurylamine (for example, N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) laurylamine) Polyethylene glycol octylamine (for example, N, N-bis (2-hydroxyethyl) octylamine), polypropylene glycol octyl Amines (eg, N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) octylamine), polyethylene glycol stearylamine (eg, N, N-bis (2-hydroxyethyl) stearylamine), polypropylene glycol stearylamine ( For example, low molecular polyols such as N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) stearylamine) may be used, and these may be used alone or in combination of two or more.
前記ポリイソシアネート化合物としては、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’−MDI)、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’−MDI)、1,4−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル(NBDI)等の脂肪族ポリイソシアネート、トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、H6XDI(水添XDI)、H12MDI(水添MDI)、H6TDI(水添TDI)等の脂環式ポリイソシアネートなどのジイソシアネート化合物;ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートなどのポリイソシアネート化合物;これらのイソシアネート化合物のカルボジイミド変性ポリイソシアネート;これらのイソシアネート化合物のイソシアヌレート変性ポリイソシアネート;これらのイソシアネート化合物と上記で例示したポリオール化合物とを反応させて得られるウレタンプレポリマー;等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Examples of the polyisocyanate compound include 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (4,4′- MDI), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate (2,4′-MDI), 1,4-phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), tolidine diisocyanate (TODI), 1, Aromatic polyisocyanates such as 5-naphthalene diisocyanate (NDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), lysine diisocyanate, norbornane diisocyanate methyl (NB) DI) aliphatic polyisocyanate, transcyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), H 6 XDI (hydrogenated XDI), H 12 MDI (hydrogenated MDI), H 6 TDI (hydrogenated TDI) Diisocyanate compounds such as cycloaliphatic polyisocyanates, etc .; polyisocyanate compounds such as polymethylene polyphenylene polyisocyanates; carbodiimide-modified polyisocyanates of these isocyanate compounds; isocyanurate-modified polyisocyanates of these isocyanate compounds; Urethane prepolymers obtained by reacting with the polyol compounds exemplified in the above, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
ポリチオール化合物は、チオール基を2個以上有する化合物であれば、その分子量および骨格などは特に限定されず、その具体例としては、メタンジチオール、1,3−ブタンジチオール、1,4−ブタンジチオール、2,3−ブタンジチオール、1,2−ベンゼンジチオール、1,3−ベンゼンジチオール、1,4−ベンゼンジチオール、1,10−デカンジチオール、1,2−エタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,9−ノナンジチオール、1,8−オクタンジチオール、1,5−ペンタンジチオール、1,2−プロパンジチオール、1,3−プロパジチオール、トルエン−3,4−ジチオール、3,6−ジクロロ−1,2−ベンゼンジチオール、1,5−ナフタレンジチオール、1,2−ベンゼンジメタンチオール、1,3−ベンゼンジメタンチオール、1,4−ベンゼンジメタンチオール、4,4’−チオビスベンゼンチオール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、1,8−ジメルカプト−3,6−ジオキサオクタン、1,5−ジメルカプト−3−チアペンタン、1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリチオール(トリメルカプト−トリアジン)、2−ジ−n−ブチルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、トリメチロールプロパントリス(β−チオプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(チオグリコレート)、ポリチオール(チオコールまたはチオール変性高分子(樹脂、ゴム等))等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 As long as the polythiol compound is a compound having two or more thiol groups, its molecular weight and skeleton are not particularly limited. Specific examples thereof include methanedithiol, 1,3-butanedithiol, 1,4-butanedithiol, 2,3-butanedithiol, 1,2-benzenedithiol, 1,3-benzenedithiol, 1,4-benzenedithiol, 1,10-decanedithiol, 1,2-ethanedithiol, 1,6-hexanedithiol, , 9-nonanedithiol, 1,8-octanedithiol, 1,5-pentanedithiol, 1,2-propanedithiol, 1,3-propadithiol, toluene-3,4-dithiol, 3,6-dichloro-1, 2-benzenedithiol, 1,5-naphthalenedithiol, 1,2-benzenedimethanethiol, 1 3-benzenedimethanethiol, 1,4-benzenedimethanethiol, 4,4′-thiobisbenzenethiol, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, 1,8-dimercapto-3,6- Dioxaoctane, 1,5-dimercapto-3-thiapentane, 1,3,5-triazine-2,4,6-trithiol (trimercapto-triazine), 2-di-n-butylamino-4,6-dimercapto -S-triazine, trimethylolpropane tris (β-thiopropionate), trimethylolpropane tris (thioglycolate), polythiol (thiocol or thiol-modified polymer (resin, rubber, etc.)) and the like. You may use individually by 1 type or may use 2 or more types together.
このような「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」と反応する、前記主鎖を構成するポリマーが有する官能基としては、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合を生起(生成:形成)し得る官能基が好ましく、かかる官能基としては、環状酸無水物基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、イソシアネート基、チオール基等が好適に例示される。 The functional group possessed by the polymer constituting the main chain that reacts with such a “compound that forms a covalent bond site (compound that forms a covalent bond)” includes amide, ester, lactone, urethane, and thiourethane. And a functional group capable of generating (generating: forming) at least one bond selected from the group consisting of thioethers, such as a cyclic acid anhydride group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, an isocyanate group, Preferred examples include thiol groups.
なお、前記側鎖(b)を有するエラストマー性ポリマー(B)は、かかる側鎖(b)の部分において、前記共有結合性架橋部位における架橋、すなわち、前記官能基と上述した「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」との反応により形成される共有結合による架橋を1分子中に少なくとも1個有しており、特に、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合により架橋が形成される場合は、2個以上有しているのが好ましく、2〜20個有しているのがより好ましく、2〜10個有しているのがさらに好ましい。 In addition, the elastomeric polymer (B) having the side chain (b) has a cross-linking at the covalent cross-linking site in the side chain (b), that is, the above-mentioned “covalent cross-linking with the functional group”. Having at least one covalent bond formed in a molecule by reaction with a compound that forms a site (compound that forms a covalent bond), and in particular, lactone, urethane, ether, thiourethane and thioether In the case where the cross-link is formed by at least one bond selected from the group consisting of: preferably 2 or more, more preferably 2 to 20, more preferably 2 to 10 More preferably.
また、前記側鎖(b)の共有結合性架橋部位における架橋が、第三級アミノ結合(−N=)、エステル結合(−COO−)を含有していることが、得られる熱可塑性エラストマー(組成物)の圧縮永久歪および機械的強度(破断伸び、破断強度)がより容易に改善され得るとの理由から好ましい。なお、この場合において、第三級アミノ結合(−N=)、エステル結合(−COO−)に対して、水素結合を形成することが可能な基を含む側鎖を有するエラストマーが含まれている場合(例えば、水酸基等を含む側鎖を有するエラストマーが他に存在する場合等)には、前記共有結合性架橋部位が、後述の側鎖(c)として機能し得る。例えば、前記側鎖(a’)として前記側鎖(a)を有するエラストマー性ポリマー(B)の場合(すなわちエラストマー性ポリマー(B)が側鎖(a)及び(b)の双方を有するエラストマー性ポリマーである場合)において、共有結合性架橋部位における架橋が前記第三級アミノ結合及び/又は前記エステル結合を有する場合、それらの基と、側鎖(a)(カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する側鎖)中の基とが水素結合(相互作用)することで、架橋密度をより向上させることも可能となるものと考えられる。なお、このような第三級アミノ結合(−N=)、エステル結合(−COO−)を含有している構造の側鎖(b)を形成するとの観点で、「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」としては、上記で例示したもののうち、ポリエチレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリプロピレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリエチレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリプロピレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリエチレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)、ポリプロピレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)であることが好ましい。 Moreover, the thermoplastic elastomer obtained by the bridge | crosslinking in the covalent bond bridge | crosslinking site | part of the said side chain (b) containing a tertiary amino bond (-N =) and ester bond (-COO-) ( The compression set and mechanical strength (breaking elongation, breaking strength) of the composition) are preferable because they can be more easily improved. In this case, an elastomer having a side chain containing a group capable of forming a hydrogen bond with respect to a tertiary amino bond (—N═) and an ester bond (—COO—) is included. In some cases (for example, when another elastomer having a side chain containing a hydroxyl group or the like is present), the covalently crosslinked site can function as a side chain (c) described later. For example, in the case of the elastomeric polymer (B) having the side chain (a) as the side chain (a ′) (that is, the elastomeric polymer (B) has both side chains (a) and (b). In the case of a polymer), when the crosslinking at the covalent crosslinking site has the tertiary amino bond and / or the ester bond, these groups and the side chain (a) (carbonyl-containing group and / or nitrogen-containing group) It is considered that the crosslink density can be further improved by hydrogen bonding (interaction) with a group in the side chain having a heterocyclic ring. From the viewpoint of forming a side chain (b) having such a structure containing a tertiary amino bond (—N═) and an ester bond (—COO—), As the compound (compound that forms a covalent bond), among those exemplified above, polyethylene glycol laurylamine (for example, N, N-bis (2-hydroxyethyl) laurylamine), polypropylene glycol laurylamine (for example, N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) laurylamine), polyethylene glycol octylamine (eg, N, N-bis (2-hydroxyethyl) octylamine), polypropylene glycol octylamine (eg, N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) octylamine), polyethylene glycol It may be coal stearylamine (for example, N, N-bis (2-hydroxyethyl) stearylamine), polypropylene glycol stearylamine (for example, N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) stearylamine). preferable.
なお、上述のような共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)を利用しても、反応の進行度や置換基の種類、用いる原料の化学量論比等によっては、水素結合性の架橋部位も併せて導入されるような場合もあるため、前記共有結合性架橋部位の好適な構造については、側鎖(c)中の共有結合性架橋部位の好適な構造と併せて説明する。 Even if a compound that forms a covalent crosslinking site as described above (compound that forms a covalent bond) is used, depending on the degree of reaction progress, the type of substituent, the stoichiometric ratio of the raw materials used, etc. Since a hydrogen bonding crosslinking site may be introduced together, the preferred structure of the covalent crosslinking site is combined with the preferred structure of the covalent crosslinking site in the side chain (c). I will explain.
<側鎖(c):水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を含む側鎖>
このような側鎖(c)は、1つの側鎖中に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を含む側鎖である。このような側鎖(c)に含まれる水素結合性架橋部位は、側鎖(a’)において説明した水素結合性架橋部位と同様のものであり、側鎖(a)中の水素結合性架橋部位と同様のものが好ましい。また、側鎖(c)に含まれる共有結合性架橋部位としては、側鎖(b)中の共有結合性架橋部位と同様のものを利用できる(その好適な架橋も同様のものを利用できる。)。
<Side Chain (c): Side Chain Containing Both Hydrogen Bonding Crosslinkage Site and Covalent Bond Crosslinkage Site>
Such a side chain (c) is a side chain containing both a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent bonding site in one side chain. Such a hydrogen-bonding cross-linking site contained in the side chain (c) is the same as the hydrogen-bonding cross-linking site described in the side chain (a ′), and the hydrogen-bonding cross-linking site in the side chain (a). The thing similar to a site | part is preferable. Moreover, as a covalent crosslinkable site | part contained in a side chain (c), the thing similar to the covalent bond crosslinkable part in a side chain (b) can be utilized (The same bridge | crosslinking can also utilize the same thing. ).
このような側鎖(c)は、官能基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー(前記主鎖部分を形成させるためのポリマー)と、前記官能基と反応して水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物(水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を導入する化合物)とを反応させることで、形成される側鎖であることが好ましい。 このような水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物(水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を導入する化合物)としては、複素環(特に好ましくは含窒素複素環)を有しかつ共有結合性架橋部位を形成することが可能な化合物(共有結合を生成する化合物)が好ましく、中でも、複素環含有ポリオール、複素環含有ポリアミン、複素環含有ポリチオール等がより好ましい。 Such a side chain (c) reacts with an elastomeric polymer having a functional group in the side chain (polymer for forming the main chain portion) and the functional group to form a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent bond. A side chain formed by reacting a compound that forms both of the crosslinking sites (a compound that introduces both a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent bonding site) is preferable. As a compound that forms both such a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent-bonding crosslinking site (a compound that introduces both a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent-bonding crosslinking site), a heterocyclic ring (particularly preferably a nitrogen-containing compound) is used. A compound having a heterocycle) and capable of forming a covalent crosslinking site (a compound that forms a covalent bond) is preferable, among which a heterocycle-containing polyol, a heterocycle-containing polyamine, a heterocycle-containing polythiol, and the like are more preferable. preferable.
なお、このような複素環を含有する、ポリオール、ポリアミンおよびポリチオールは、複素環(特に好ましくは含窒素複素環)を有するものである以外は、前述の「共有結合性架橋部位を形成することが可能な化合物(共有結合を生成する化合物)」において説明したポリオール、ポリアミンおよびポリチオールと同様のものを適宜利用することができる。また、このような複素環含有ポリオールとしては、特に制限されないが、例えば、ビス、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、コウジ酸、ジヒドロキシジチアン、トリスヒドロキシエチルトリアジンが挙げられる。また、前記複素環含有ポリアミンとしては、特に制限されないが、例えば、アセトグアナミン、ピペラジン、ビス(アミノプロピル)ピペラジン、ベンゾグアナミン、メラミンが挙げられる。更に、このような複素環含有ポリチオールとしては、ジメルカプトチアジアゾール、トリス−[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレートが挙げられる。このように、側鎖(c)としては、官能基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー(前記主鎖部分を形成させるためのポリマー)と、複素環を含有するポリオール、ポリアミンおよびポリチオール等とを反応させて、得られる側鎖であることが好ましい。 In addition, the polyol, polyamine, and polythiol containing such a heterocyclic ring may form the above-mentioned “covalently linked crosslinking site” except that it has a heterocyclic ring (particularly preferably a nitrogen-containing heterocyclic ring). The same polyols, polyamines and polythiols as described in “Possible compounds (compounds forming a covalent bond)” can be used as appropriate. Such a heterocyclic ring-containing polyol is not particularly limited, and examples thereof include bis, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, kojic acid, dihydroxydithiane, and trishydroxyethyltriazine. The heterocycle-containing polyamine is not particularly limited, and examples thereof include acetoguanamine, piperazine, bis (aminopropyl) piperazine, benzoguanamine, and melamine. Furthermore, examples of such a heterocyclic ring-containing polythiol include dimercaptothiadiazole and tris-[(3-mercaptopropionyloxy) -ethyl] -isocyanurate. Thus, as the side chain (c), an elastomeric polymer having a functional group in the side chain (polymer for forming the main chain part) is reacted with a polyol, polyamine, polythiol, etc. containing a heterocyclic ring. It is preferable that the side chain is obtained.
なお、「水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物(水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を導入する化合物)」と反応する、前記主鎖を構成するポリマーが有する官能基としては、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合を生起(生成:形成)し得る官能基が好ましく、かかる官能基としては、環状酸無水物基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、イソシアネート基、チオール基等が好適に例示される。 The main chain that reacts with “a compound that forms both a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent crosslinking site (a compound that introduces both a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent crosslinking site)” is formed. The functional group possessed by the polymer is preferably a functional group capable of producing (generating: forming) at least one bond selected from the group consisting of amide, ester, lactone, urethane, thiourethane and thioether. Preferred examples include a cyclic acid anhydride group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, an isocyanate group, and a thiol group.
また、前記側鎖(c)を有するエラストマー性ポリマー(B)は、かかる側鎖(c)の部分において、前記共有結合性架橋部位における架橋を1分子中に少なくとも1個有しており、特に、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合により架橋が形成される場合は、2個以上有しているのが好ましく、2〜20個有しているのがより好ましく、2〜10個有しているのがさらに好ましい。また、前記側鎖(c)の共有結合性架橋部位における架橋が、第三級アミノ結合(−N=)、エステル結合(−COO−)を含有していることが、得られる熱可塑性エラストマー(組成物)の圧縮永久歪および機械的強度(破断伸び、破断強度)がより改善されるとの理由から好ましい。 In addition, the elastomeric polymer (B) having the side chain (c) has at least one crosslink in the molecule at the covalent crosslink site in the side chain (c), In the case where a bridge is formed by at least one bond selected from the group consisting of lactone, urethane, ether, thiourethane and thioether, it preferably has 2 or more, and has 2 to 20 It is more preferable to have 2-10. Further, the thermoplastic elastomer obtained from the fact that the crosslinking at the covalent crosslinking site of the side chain (c) contains a tertiary amino bond (—N═) and an ester bond (—COO—). This is preferable because the compression set and mechanical strength (breaking elongation, breaking strength) of the composition) are further improved.
(側鎖(b)〜(c)中の共有結合性架橋部位として好適な構造について)
側鎖(b)及び/又は(c)に関して、共有結合性架橋部位における架橋が、第三級アミノ結合(−N=)、エステル結合(−COO−)を含有している場合であって、これらの結合部位が水素結合性架橋部位としても機能する場合、得られる熱可塑性エラストマー(組成物)の圧縮永久歪および機械的強度(破断伸び、破断強度)がより高度に改善されるとの理由から好ましい。このように、共有結合性架橋部位を有する側鎖中の第三級アミノ結合(−N=)やエステル結合(−COO−)が、他の側鎖との間において、水素結合を形成するような場合、かかる第三級アミノ結合(−N=)、エステル結合(−COO−)を含有している共有結合性架橋部位は、水素結合性架橋部位も備えることとなり、側鎖(c)として機能し得る。
(About a structure suitable as a covalent-bonding cross-linking site in the side chains (b) to (c))
For the side chain (b) and / or (c), the crosslink at the covalent crosslink site contains a tertiary amino bond (—N═), an ester bond (—COO—), The reason why the compression set and mechanical strength (breaking elongation, breaking strength) of the obtained thermoplastic elastomer (composition) are improved to a higher degree when these bonding sites also function as hydrogen bonding cross-linking sites. To preferred. As described above, the tertiary amino bond (—N═) or the ester bond (—COO—) in the side chain having a covalent bond crosslinking site forms a hydrogen bond with another side chain. In such a case, the covalently linked cross-linking site containing such tertiary amino bond (—N═) and ester bond (—COO—) will also be provided with a hydrogen-bonding cross-linked site, and as a side chain (c) Can function.
なお、例えば、前記側鎖(a’)として前記側鎖(a)を有するエラストマー性ポリマー(B)の場合であって、前記第三級アミノ結合及び/又は前記エステル結合を含有している共有結合性架橋部位を有する場合において、前記第三級アミノ結合及び/又は前記エステル結合が、前記側鎖(a)中の基と水素結合(相互作用)を形成すると、架橋密度をより向上させることが可能となるものと考えられる。ここで、前記主鎖を構成するポリマーが有する官能基と反応して前記第三級アミノ結合及び/又は前記エステル結合を含有している共有結合性架橋部位を形成させることが可能な化合物(水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成することが可能な化合物)としては、ポリエチレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリプロピレングリコールラウリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)ラウリルアミン)、ポリエチレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリプロピレングリコールオクチルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン)、ポリエチレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)、ポリプロピレングリコールステアリルアミン(例えば、N,N−ビス(2−メチル−2−ヒドロキシエチル)ステアリルアミン)を好適なものとして挙げることができる。 In addition, for example, in the case of the elastomeric polymer (B) having the side chain (a) as the side chain (a ′), the share containing the tertiary amino bond and / or the ester bond is included. In the case of having a binding cross-linking site, if the tertiary amino bond and / or the ester bond forms a hydrogen bond (interaction) with a group in the side chain (a), the cross-linking density is further improved. Is considered possible. Here, a compound capable of reacting with a functional group of the polymer constituting the main chain to form a covalently crosslinked site containing the tertiary amino bond and / or the ester bond (hydrogen Examples of the compound capable of forming both a binding crosslinking site and a covalent crosslinking site include polyethylene glycol laurylamine (for example, N, N-bis (2-hydroxyethyl) laurylamine), polypropylene glycol laurylamine. (For example, N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) laurylamine), polyethylene glycol octylamine (for example, N, N-bis (2-hydroxyethyl) octylamine), polypropylene glycol octylamine (for example, N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) o Tilamine), polyethylene glycol stearylamine (eg N, N-bis (2-hydroxyethyl) stearylamine), polypropylene glycol stearylamine (eg N, N-bis (2-methyl-2-hydroxyethyl) stearylamine) Can be mentioned as suitable.
前記側鎖(b)及び/又は側鎖(c)の上記共有結合性架橋部位における架橋としては、下記一般式(4)〜(6)のいずれかで表される構造を少なくとも1つ含有しているものが好ましく、式中のGが第三級アミノ結合、エステル結合を含有しているものがより好ましい(なお、以下の構造において、水素結合性架橋部位を含む場合、その構造を有する側鎖は、側鎖(c)として利用されるものである。)。 The crosslink at the covalent crosslink site of the side chain (b) and / or side chain (c) contains at least one structure represented by any of the following general formulas (4) to (6). More preferably, G in the formula contains a tertiary amino bond or an ester bond (in the following structure, when it contains a hydrogen-bonding cross-linked site, the side having that structure) The chain is used as the side chain (c)).
上記一般式(4)〜(6)中、E、J、KおよびLはそれぞれ独立に単結合;酸素原子、アミノ基NR’(R’は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。)またはイオウ原子;あるいはこれらの原子または基を含んでもよい有機基であり、Gは酸素原子、イオウ原子または窒素原子を含んでいてもよく、直鎖状、分岐鎖状又は環状の炭素数1〜20の炭化水素基である。 In the general formulas (4) to (6), E, J, K and L are each independently a single bond; an oxygen atom, an amino group NR ′ (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms). .) Or a sulfur atom; or an organic group that may contain these atoms or groups, G may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom, and may have a linear, branched, or cyclic carbon number. 1 to 20 hydrocarbon groups.
ここで、置換基E、J、KおよびLはそれぞれ独立に、上記一般式(1)の置換基Bと基本的に同様である。 Here, the substituents E, J, K, and L are each independently the same as the substituent B of the general formula (1).
また、置換基Gとしては、例えば、メチレン基、エチレン基、1,3−プロピレン基、1,4−ブチレン基、1,5−ペンチレン基、1,6−ヘキシレン基、1,7−ヘプチレン基、1,8−オクチレン基、1,9−ノニレン基、1,10−デシレン基、1,11−ウンデシレン基、1,12−ドデシレン基などのアルキレン基;N,N−ジエチルドデシルアミン−2,2’−ジイル、N,N−ジプロピルドデシルアミン−2,2’−ジイル、N,N−ジエチルオクチルアミン−2,2’−ジイル、N,N−ジプロピルオクチルアミン−2,2’−ジイル、N,N−ジエチルステアリルアミン−2,2’−ジイル、N,N−ジプロピルステアリルアミン−2,2’−ジイル、;ビニレン基;1,4−シクロへキシレン基等の2価の脂環式炭化水素基;1,4−フェニレン基、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,3−フェニレンビス(メチレン)基などの2価の芳香族炭化水素基;プロパン−1,2,3−トリイル、ブタン−1,3,4−トリイル、トリメチルアミン−1,1’,1’’−トリイル、トリエチルアミン−2,2’,2’’−トリイル等の3価の炭化水素基;イソシアヌレート基、トリアジン基等の酸素原子、イオウ原子または窒素原子を含む3価の環状炭化水素;下記式(12)および(13)で表される4価の炭化水素基;およびこれらを組み合わせて形成される置換基;等が挙げられる。また、このような式中の置換基Gとしては、耐熱性が高く、水素結合により、高強度になるという観点から、イソシアヌレート基(イソシアヌレート環)の構造を有するものであることが好ましい。また、このような式中の置換基Gとしては、耐熱性が高く、水素結合により、高強度になるという観点から、下記一般式(111)で表される基及び下記一般式(112)で表される基であることがより好ましい。 Examples of the substituent G include a methylene group, an ethylene group, a 1,3-propylene group, a 1,4-butylene group, a 1,5-pentylene group, a 1,6-hexylene group, and a 1,7-heptylene group. 1,8-octylene group, 1,9-nonylene group, 1,10-decylene group, 1,11-undecylene group, 1,12-dodecylene group and other alkylene groups; N, N-diethyldodecylamine-2, 2'-diyl, N, N-dipropyldodecylamine-2,2'-diyl, N, N-diethyloctylamine-2,2'-diyl, N, N-dipropyloctylamine-2,2'- Diyl, N, N-diethylstearylamine-2,2′-diyl, N, N-dipropylstearylamine-2,2′-diyl, divalent, such as vinylene group, 1,4-cyclohexylene group Alicyclic carbonization Elemental group; Divalent aromatic hydrocarbon group such as 1,4-phenylene group, 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,3-phenylenebis (methylene) group; Propane-1,2 , 3-triyl, butane-1,3,4-triyl, trimethylamine-1,1 ′, 1 ″ -triyl, triethylamine-2,2 ′, 2 ″ -triyl and the like; A trivalent cyclic hydrocarbon containing an oxygen atom, sulfur atom or nitrogen atom such as a nurate group or a triazine group; a tetravalent hydrocarbon group represented by the following formulas (12) and (13); and a combination thereof And the like. Further, the substituent G in such a formula preferably has an isocyanurate group (isocyanurate ring) structure from the viewpoint of high heat resistance and high strength due to hydrogen bonding. In addition, the substituent G in such a formula is a group represented by the following general formula (111) and the following general formula (112) from the viewpoint of high heat resistance and high strength due to hydrogen bonding. It is more preferable that it is a group represented.
さらに、前記側鎖(c)の上記共有結合性架橋部位における架橋が、上述した上記エラストマー性ポリマーの主鎖にα位またはβ位で結合する下記式(7)〜(9)のいずれかで表される構造を少なくとも1つ含有するのが好ましく、式中のGが第三級アミノ基を含有しているのがより好ましい(式(7)〜(9)に示す構造は水酸基とカルボニル基を含有しており、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を含む構造といえ、かかる構造を有する側鎖は側鎖(c)として機能し得る。)。 Furthermore, in the following formulas (7) to (9), the crosslinking at the covalent bond site of the side chain (c) is bonded to the main chain of the elastomeric polymer at the α-position or β-position. It is preferable to contain at least one structure represented, and it is more preferred that G in the formula contains a tertiary amino group (the structures shown in the formulas (7) to (9) are a hydroxyl group and a carbonyl group. And a side chain having such a structure can function as a side chain (c)).
式(7)〜(9)中、置換基E、J、KおよびLはそれぞれ独立に、上記式(4)〜(6)の置換基E、J、KおよびLと基本的に同様であり、置換基Gは、上記式(4)の置換基Gと基本的に同様である。 In the formulas (7) to (9), the substituents E, J, K and L are each independently the same as the substituents E, J, K and L in the above formulas (4) to (6). The substituent G is basically the same as the substituent G in the above formula (4).
また、このような式(7)〜(9)のいずれかで表される構造としては、具体的には、下記式(14)〜(25)で表される構造が好適なものとして例示される。 Further, as the structure represented by any of the formulas (7) to (9), specifically, the structures represented by the following formulas (14) to (25) are exemplified as preferable examples. The
(式中、lは、1以上の整数を表す。) (In the formula, l represents an integer of 1 or more.)
(式中、l、mおよびnは、それぞれ独立に1以上の整数を表す。) (In the formula, l, m and n each independently represents an integer of 1 or more.)
また、前記側鎖(b)及び(c)において、上記共有結合性架橋部位における架橋は、環状酸無水物基と、水酸基あるいはアミノ基及び/又はイミノ基との反応により形成されることが好ましい。例えば、反応後に主鎖部分を形成するポリマーが官能基として環状酸無水物基(例えば無水マレイン酸基)を有している場合に、該ポリマーの環状酸無水物基と、水酸基あるいはアミノ基および/またはイミノ基を有する前記共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)とを反応させて、共有結合により架橋する部位を形成してポリマー間を架橋させることで、形成される架橋としてもよい。 In the side chains (b) and (c), the cross-linking at the covalent cross-linking site is preferably formed by a reaction between a cyclic acid anhydride group and a hydroxyl group or an amino group and / or an imino group. . For example, when the polymer that forms the main chain portion after the reaction has a cyclic acid anhydride group (for example, maleic anhydride group) as a functional group, the cyclic acid anhydride group of the polymer, a hydroxyl group or an amino group, and It is formed by reacting with a compound that forms the above-described covalently crosslinked site having an imino group (compound that generates a covalent bond) to form a site that is crosslinked by a covalent bond, thereby crosslinking between the polymers. Crosslinking may be used.
また、このような側鎖(b)及び(c)において、前記共有結合性架橋部位における架橋は、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合により形成されてなることがより好ましい。 Further, in such side chains (b) and (c), the crosslinking at the covalent crosslinking site is at least one selected from the group consisting of amide, ester, lactone, urethane, ether, thiourethane and thioether. More preferably, it is formed by bonding.
以上、側鎖(a’)、側鎖(a)、側鎖(b)、側鎖(c)について説明したが、このようなポリマー中の側鎖の各基(構造)等は、NMR、IRスペクトル等の通常用いられる分析手段により確認することができる。 The side chain (a ′), the side chain (a), the side chain (b), and the side chain (c) have been described above. Each group (structure) of the side chain in such a polymer is NMR, It can be confirmed by a commonly used analytical means such as an IR spectrum.
また、前記エラストマー性ポリマー(A)は、前記側鎖(a)を有するガラス転移点が25℃以下のエラストマー性ポリマーであり、前記エラストマー性ポリマー(B)は、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位を含有しているガラス転移点が25℃以下のエラストマー性ポリマー(側鎖として、側鎖(a’)及び側鎖(b)の双方を有するポリマーや、側鎖に側鎖(c)を少なくとも一つ含むポリマー等)である。このようなエラストマー成分としては、前記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)のうちの1種を単独で利用してもよく、あるいは、それらのうちの2種以上を混合して利用してもよい。 The elastomeric polymer (A) is an elastomeric polymer having the side chain (a) and a glass transition point of 25 ° C. or less. And an elastomeric polymer having a glass transition point of 25 ° C. or less (a polymer having both side chains (a ′) and side chains (b) as side chains, side chains on side chains) A polymer containing at least one chain (c)). As such an elastomer component, one of the elastomeric polymers (A) to (B) may be used alone, or two or more of them may be mixed and used. Good.
なお、エラストマー性ポリマー(B)は、側鎖(a’)及び側鎖(b)の双方を有するポリマーであっても、側鎖(c)を有するポリマーであってもよいが、このようなエラストマー性ポリマー(B)の側鎖に含有される水素結合性架橋部位としては、より強固な水素結合が形成されるといった観点から、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位(より好ましくはカルボニル含有基および含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位)であることが好ましい。 The elastomeric polymer (B) may be a polymer having both a side chain (a ′) and a side chain (b) or a polymer having a side chain (c). From the viewpoint that a stronger hydrogen bond is formed as the hydrogen bonding cross-linking site contained in the side chain of the elastomeric polymer (B), hydrogen bonding cross-linking having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle. It is preferably a site (more preferably a hydrogen-bonding cross-linked site having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle).
このようなエラストマー性ポリマー(A)〜(B)を製造する方法としては特に制限されず、上述のような側鎖(a);側鎖(a')及び側鎖(b);、並びに、側鎖(c);からなる群から選択される少なくとも1種を、ガラス転移点が25℃以下のエラストマー性ポリマーの側鎖として導入することが可能な公知の方法を適宜採用することができる。例えば、エラストマー性ポリマー(B)を製造するための方法としては、特開2006−131663号公報に記載の方法を採用してもよい。また、上述のような側鎖(a’)及び側鎖(b)を備えるエラストマー性ポリマー(B)を得るために、例えば、官能基としての環状酸無水物基(例えば無水マレイン酸基)を側鎖に有するエラストマー性ポリマーに、前記環状酸無水物基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)と、前記環状酸無水物基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物(含窒素複素環を導入し得る化合物)との混合物(混合原料)を利用して、それぞれの側鎖を同時に導入してもよい。 The method for producing such elastomeric polymers (A) to (B) is not particularly limited, and the side chain (a) as described above; the side chain (a ′) and the side chain (b); and A known method capable of introducing at least one selected from the group consisting of the side chain (c) as a side chain of an elastomeric polymer having a glass transition point of 25 ° C. or lower can be appropriately employed. For example, as a method for producing the elastomeric polymer (B), a method described in JP-A-2006-131663 may be employed. Further, in order to obtain an elastomeric polymer (B) having the side chain (a ′) and the side chain (b) as described above, for example, a cyclic acid anhydride group (for example, a maleic anhydride group) as a functional group is used. A compound that reacts with the cyclic acid anhydride group to form a covalent bond cross-linking site (compound that forms a covalent bond) and a hydrogen bond that reacts with the cyclic acid anhydride group on the elastomeric polymer in the side chain Each side chain may be introduced at the same time using a mixture (mixed raw material) with a compound (a compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocycle) that forms a sexually cross-linked site.
また、このようなエラストマー性ポリマー(A)〜(B)を製造する方法としては、例えば、官能基(例えば環状酸無水物基等)を側鎖に有するエラストマー性ポリマーを用いて、該エラストマー性ポリマーを、前記官能基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物、並びに、前記官能基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物及び前記官能基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物の混合原料のうちの少なくとも1種の原料化合物と反応させて、前記側鎖(a)を有するエラストマー性ポリマー;側鎖(a')及び側鎖(b)を有するエラストマー性ポリマー;及び/又は前記側鎖(c)を有するエラストマー性ポリマー(前記エラストマー性ポリマー(A)〜(B))を製造する方法を採用してもよい。なお、このような反応の際に採用する条件(温度条件や雰囲気条件等)は特に制限されず、官能基や該官能基と反応させる化合物(水素結合性架橋部位を形成する化合物及び/又は共有結合性架橋部位を形成する化合物)の種類に応じて適宜設定すればよい。なお、前記エラストマー性ポリマー(A)の場合は、水素結合部位を持つモノマーを重合して製造しても良い。 In addition, as a method for producing such elastomeric polymers (A) to (B), for example, an elastomeric polymer having a functional group (for example, a cyclic acid anhydride group) in the side chain is used. A compound that reacts with the functional group to form a hydrogen-bonding cross-linking site, a compound that reacts with the functional group to form a hydrogen-bonding cross-linking site, and a functional group to react with a covalent bond An elastomeric polymer having the side chain (a ′) and side chain (b) by reacting with at least one raw material compound among the mixed raw materials of the compound forming the site; A method of producing an elastomeric polymer having the side chain (c) (the elastomeric polymers (A) to (B)) may be employed. In addition, the conditions (temperature conditions, atmospheric conditions, etc.) employed in the case of such a reaction are not particularly limited, and the functional group and the compound that reacts with the functional group (the compound that forms a hydrogen-bonding cross-linked site and / or the covalent bond) What is necessary is just to set suitably according to the kind of compound which forms a binding bridge | crosslinking site | part. In the case of the elastomeric polymer (A), it may be produced by polymerizing a monomer having a hydrogen bonding site.
このような官能基(例えば環状酸無水物基)を側鎖に有するエラストマー性ポリマーとしては、前述のエラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖を形成することが可能なポリマーであって、官能基を側鎖に有するものが好ましい。ここで、「官能基を側鎖に含有するエラストマー性ポリマー」とは、主鎖を形成する原子に官能基(上述の官能基等、例えば、環状酸無水物基等)が化学的に安定な結合(共有結合)をしているエラストマー性ポリマーをいい、エラストマー性ポリマー(例えば公知の天然高分子または合成高分子)と官能基を導入し得る化合物とを反応させることにより得られるものを好適に利用できる。 The elastomeric polymer having such a functional group (for example, a cyclic acid anhydride group) in the side chain is a polymer capable of forming the main chain of the elastomeric polymers (A) to (B) described above. Those having a functional group in the side chain are preferred. Here, the “elastomeric polymer containing a functional group in a side chain” means that a functional group (the above-described functional group such as a cyclic acid anhydride group) is chemically stable at an atom forming a main chain. An elastomeric polymer having a bond (covalent bond), preferably obtained by reacting an elastomeric polymer (for example, a known natural polymer or synthetic polymer) with a compound capable of introducing a functional group. Available.
また、このような官能基としては、アミド、エステル、ラクトン、ウレタン、エーテル、チオウレタンおよびチオエーテルからなる群より選択される少なくとも1つの結合を生起し得る官能基であることが好ましく、中でも、環状酸無水物基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、イソシアネート基、チオール基等が好ましく、組成物中にクレイをより効率よく分散させることが可能であるといった観点からは、環状酸無水物基が特に好ましい。また、このような環状酸無水物基としては、無水コハク酸基、無水マレイン酸基、無水グルタル酸基、無水フタル酸基が好ましく、中でも、容易にポリマー側鎖に導入可能で、工業上入手が容易である観点からは、無水マレイン酸基がより好ましい。また、前記官能基が環状酸無水物基である場合には、例えば、前記官能基を導入しうる化合物として、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水フタル酸およびこれらの誘導体等の環状酸無水物を用いて、エラストマー性ポリマー(例えば公知の天然高分子または合成高分子)に官能基を導入してもよい。 Such a functional group is preferably a functional group capable of causing at least one bond selected from the group consisting of amide, ester, lactone, urethane, ether, thiourethane and thioether, and among them, cyclic An acid anhydride group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, an isocyanate group, a thiol group, and the like are preferable. From the viewpoint that clay can be more efficiently dispersed in the composition, a cyclic acid anhydride group is particularly preferable. preferable. Further, as such a cyclic acid anhydride group, a succinic anhydride group, a maleic anhydride group, a glutaric anhydride group, and a phthalic anhydride group are preferable. Among them, it can be easily introduced into a polymer side chain and is industrially available. From the viewpoint of being easy, maleic anhydride groups are more preferable. Further, when the functional group is a cyclic acid anhydride group, examples of the compound into which the functional group can be introduced include succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, phthalic anhydride, and derivatives thereof. A cyclic acid anhydride may be used to introduce a functional group into an elastomeric polymer (for example, a known natural polymer or synthetic polymer).
なお、前記官能基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物としては特に制限されないが、前述の「水素結合性架橋部位を形成する化合物(含窒素複素環を導入し得る化合物)」を利用することが好ましい。また、前記官能基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物としては特に制限されないが、前述の「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」を利用することが好ましい。また、水素結合性架橋部位を形成する化合物(含窒素複素環を導入し得る化合物)、及び、共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)としては、前記官能基と反応して水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物(例えば、含窒素複素環を含むポリオール、ポリアミン、ポリチオール等)も好適に利用することができる。 The compound that reacts with the functional group to form a hydrogen-bonding cross-linking site is not particularly limited, but the above-mentioned “compound that forms a hydrogen-bonding cross-linking site (compound capable of introducing a nitrogen-containing heterocycle)” It is preferable to use it. Further, the compound that reacts with the functional group to form a covalent crosslinking site is not particularly limited, but the above-mentioned “compound that forms a covalent crosslinking site (compound that generates a covalent bond)” is used. Is preferred. In addition, as a compound that forms a hydrogen-bonding cross-linked site (a compound that can introduce a nitrogen-containing heterocycle) and a compound that forms a covalent-bonded cross-linked site (a compound that generates a covalent bond), the compound reacts with the functional group. Thus, compounds that form both hydrogen-bonding and covalent bonding sites (for example, polyols, polyamines, polythiols, and the like containing nitrogen-containing heterocycles) can also be suitably used.
また、このようなエラストマー成分(エラストマー性ポリマー(A)〜(B))を製造する方法に、官能基(例えば環状酸無水物基)を側鎖に有するエラストマー性ポリマーを用いて、該エラストマー性ポリマーを、前記官能基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物、並びに、前記官能基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物及び前記官能基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物の混合原料のうちの少なくとも1種の原料化合物と反応させて、前記側鎖(a)を有する前記エラストマー性ポリマー(A)、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されている前記エラストマー性ポリマー(B)を製造する方法を採用する場合、官能基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーを、前記原料化合物と反応させる前に、クレイと官能基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーとを混合し、その後、前記原料化合物を添加し、反応させて、エラストマー成分の調製と同時に組成物を形成する方法(クレイを先添加する方法)を採用してもよい。 Further, in the method for producing such an elastomer component (elastomeric polymers (A) to (B)), an elastomeric polymer having a functional group (for example, a cyclic acid anhydride group) in the side chain is used to produce the elastomeric component. A compound that reacts with the functional group to form a hydrogen-bonding cross-linking site, a compound that reacts with the functional group to form a hydrogen-bonding cross-linking site, and a functional group to react with a covalent bond The elastomeric polymer (A) having the side chain (a) by reacting with at least one raw material compound among the mixed raw materials of the compound forming the site, the hydrogen-bonding cross-linking site and the covalent bond in the side chain When employing the method for producing the elastomeric polymer (B) containing a cross-linked site, an elastomeric polymer having a functional group in the side chain is added to the raw material compound. Before reacting with clay and mixing an elastomeric polymer having a functional group in the side chain, and then adding and reacting the raw material compound to form a composition simultaneously with the preparation of the elastomer component (clay May be employed.
なお、クレイの分散性がより向上し、より高度な耐熱性が得られることから、エラストマー成分(エラストマー性ポリマー(A)〜(B))を製造する際に、前述のクレイを先添加する方法を採用して、エラストマー成分の調製と同時に組成物を調製することが好ましい。また、このようなクレイを先添加する方法としては、後述の本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法を採用することがより好ましい。 In addition, since the dispersibility of clay improves further and higher heat resistance is obtained, when manufacturing an elastomer component (elastomeric polymers (A) to (B)), a method of adding the above clay in advance The composition is preferably prepared simultaneously with the preparation of the elastomer component. Moreover, as a method of adding such clay in advance, it is more preferable to employ the method for producing a thermoplastic elastomer composition of the present invention described later.
(クレイ)
本発明にかかるクレイとしては特に制限されず、公知のクレイ(粘土鉱物等)を適宜利用することができる。また、このようなクレイとしては、天然のクレイ、合成クレイ、有機化クレイが挙げられる。このようなクレイとしては、例えば、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナイト、バーミキュライト、ハロイサイト、マイカ、フッ素化マイカ、カオリナイト(高陵石)、パイロフィロライト、スメクタイト、セリサイト(絹雲母)、イライト、グローコナイト(海緑石)、クロライト(緑泥石)、タルク(滑石)、ゼオライト(沸石)、ハイドロタルサイト等が挙げられる。
(Clay)
The clay according to the present invention is not particularly limited, and a known clay (clay mineral or the like) can be appropriately used. Examples of such clay include natural clay, synthetic clay, and organic clay. Examples of such clays include montmorillonite, saponite, hectorite, beidellite, stevensite, nontronite, vermiculite, halloysite, mica, fluorinated mica, kaolinite, pyrophyllolite, smectite, sericite. Sites (sericite), illite, groconite (sea green stone), chlorite (chlorite), talc (talc), zeolite (zeolite), hydrotalcite and the like.
このようなクレイの中でも、ケイ素及びマグネシウムを主成分とするクレイ、並びに、有機化クレイからなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。 Among such clays, at least one selected from the group consisting of clays containing silicon and magnesium as main components and organic clays is preferable.
また、本発明において、ケイ素及びマグネシウムを主成分とするクレイとは、クレイの構成成分である金属酸化物の金属の主成分がケイ素(Si)及びマグネシウム(Mg)であるクレイを指し、その他の金属酸化物(アルミニウム(Al)、鉄(Fe)等)を副成分として含んでいても良い。ケイ素及びマグネシウムを主成分とするクレイとしては特に制限されず、公知のものを適宜利用することができる。ケイ素及びマグネシウムを主成分とするクレイを用いることで、粒径が小さいため補強性を高くすることが可能となる。また、このようなケイ素及びマグネシウムを主成分とするクレイとしては、入手のし易さの観点から、スメクタイト構造を有するクレイが好ましい。 In the present invention, the clay mainly composed of silicon and magnesium refers to a clay in which the metal main component of the metal oxide, which is a constituent component of clay, is silicon (Si) and magnesium (Mg). Metal oxides (aluminum (Al), iron (Fe), etc.) may be included as subcomponents. The clay containing silicon and magnesium as main components is not particularly limited, and a known clay can be appropriately used. By using clay mainly composed of silicon and magnesium, the particle size is small, so that the reinforcing property can be enhanced. Moreover, as a clay which has such a silicon and magnesium as a main component, the clay which has a smectite structure from a viewpoint of availability is preferable.
また、このようなケイ素及びマグネシウムを主成分とするクレイとしては、例えば、スティブンサイト、ヘクトライト、サポナイト、タルク等を挙げることができるが、中でも、分散性の観点から、スティブンサイト、ヘクトライト、サポナイトを用いることがより好ましい。 Examples of the clay mainly composed of silicon and magnesium include stevensite, hectorite, saponite, and talc. It is more preferable to use light or saponite.
また、ケイ素及びマグネシウムを主成分とするクレイとしては、合成クレイが好ましい。このような合成クレイとしては、市販のものを利用してもよく、例えば、クニミネ工業社製の商品名「スメクトンSA」、「スメクトンST」、水澤化学工業社製の商品名「イオナイト」、コープケミカル社製の商品名「ルーセンタイト」などを適宜利用することができる。 Moreover, as a clay which has silicon and magnesium as a main component, a synthetic clay is preferable. As such synthetic clay, commercially available ones may be used. For example, trade names “Smecton SA” and “Smecton ST” manufactured by Kunimine Industry Co., Ltd., trade names “Ionite” manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd., Corp. A trade name “Lucentite” manufactured by Chemical Co., Ltd. can be used as appropriate.
また、前記有機化クレイは特に制限されないが、クレイが有機化剤により有機化されてなるものであることが好ましい。このような有機化される前のクレイとしては特に制限されず、いわゆる粘土鉱物であればよく、例えば、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナイト、バーミキュライト、ハロイサイト、マイカ、フッ素化マイカ、カオリナイト(高陵石)、パイロフィロライト、スメクタイト、セリサイト(絹雲母)、イライト、グローコナイト(海緑石)、クロライト(緑泥石)、タルク(滑石)、ゼオライト(沸石)、ハイドロタルサイト等が挙げられる。また、このようなクレイは天然物であっても合成物であってもよい。 Moreover, although the said organized clay is not restrict | limited in particular, It is preferable that a clay is formed by organicizing with an organic agent. Such clay before being organized is not particularly limited and may be a so-called clay mineral, for example, montmorillonite, saponite, hectorite, beidellite, stevensite, nontronite, vermiculite, halloysite, mica, Fluorinated mica, kaolinite, pyrophyllolite, smectite, sericite, illite, glowconite, chlorite, talc, zeolite (zeolite) ), Hydrotalcite and the like. Such clay may be a natural product or a synthetic product.
また、前記有機化剤としては特に制限されず、クレイを有機化することが可能な公知の有機化剤を適宜利用することができ、例えば、ヘキシルアンモニウムイオン、オクチルアンモニウムイオン、2−エチルヘキシルアンモニウムイオン、ドデシルアンモニウムイオン、ラウリルアンモニウムイオン、オクタデシルアンモニウムイオン、ジオクチルジメチルアンモニウムイオン、トリオクチルアンモニウムイオン、ジオクタデシルジメチルアンモニウムイオン、トリオクチルアンモニウムイオン、ジオクタデシルジメチルアンモニウムイオン、トリオクタデシルアンモニウムイオン等を用いることができる。 Further, the organic agent is not particularly limited, and a known organic agent capable of organicizing clay can be appropriately used. For example, hexyl ammonium ion, octyl ammonium ion, 2-ethylhexyl ammonium ion , Dodecyl ammonium ion, lauryl ammonium ion, octadecyl ammonium ion, dioctyl dimethyl ammonium ion, trioctyl ammonium ion, dioctadecyl dimethyl ammonium ion, trioctyl ammonium ion, dioctadecyl dimethyl ammonium ion, trioctadecyl ammonium ion, etc. can be used. .
また、このような有機化クレイとしては、単層分散性の観点から、クレイの4級アンモニウム塩を好適に利用することができる。このような有機化クレイの4級アンモニウム塩としては、特に制限されないが、例えば、トリメチルステアリルアンモニウム塩、オレイルビス(2−ヒドロキシルエチル)の塩、メチルアンモニウム塩、ジメチルステアリルベンジルアンモニウム塩、ジメチルオクタデシルアンモニウム塩、及び、これらのうちの2種以上の混合物を好適に用いることができる。なお、このような有機化クレイの4級アンモニウム塩としては、引張強度、耐熱性向上の観点から、ジメチルステアリルベンジルアンモニウム塩、ジメチルオクタデシルアンモニウム塩、及び、これらの混合物をより好適に利用でき、ジメチルステアリルベンジルアンモニウム塩とジメチルオクタデシルアンモニウム塩との混合物を更に好適に利用できる。 Further, as such an organized clay, a quaternary ammonium salt of clay can be suitably used from the viewpoint of monolayer dispersibility. The quaternary ammonium salt of such an organized clay is not particularly limited, and examples thereof include trimethyl stearyl ammonium salt, oleyl bis (2-hydroxylethyl) salt, methyl ammonium salt, dimethyl stearyl benzyl ammonium salt, and dimethyl octadecyl ammonium salt. , And a mixture of two or more of these can be suitably used. As the quaternary ammonium salt of such an organized clay, dimethylstearylbenzylammonium salt, dimethyloctadecylammonium salt, and mixtures thereof can be more suitably used from the viewpoint of improving tensile strength and heat resistance. A mixture of stearylbenzylammonium salt and dimethyloctadecylammonium salt can be more suitably used.
また、このような有機化クレイとしては、市販のものを利用してもよく、例えば、クニミネ工業社製の商品名「クニフィル−D36」、「クニフィル−B1」、「クニフィル−HY」などの他、ホージュン社製の商品名「エスベンシリーズ(C,E,W,WX,N−400,NX,NX80,NZ,NZ70,NE,NEZ,NO12S,NO12」、「オルガナイトシリーズ(D,T)などを適宜利用することができる。このような市販の有機化クレイの中でも、クニミネ工業社製の商品名「クニフィル−D36」とホージュン社製の商品名「エスベンシリーズWX」を好適に利用できる。 Moreover, as such an organized clay, commercially available ones may be used, for example, trade names “Kunifil-D36”, “Kunifil-B1”, “Kunifil-HY”, etc. manufactured by Kunimine Industries, Ltd. The product name “Esven series (C, E, W, WX, N-400, NX, NX80, NZ, NZ70, NE, NEZ, NO12S, NO12”, “Organite series (D, T), manufactured by Hojun Co., Ltd.” Among such commercially available organic clays, the product name “Kunifil-D36” manufactured by Kunimine Industries Co., Ltd. and the product name “Esven series WX” manufactured by Hojun Co. can be suitably used. .
このように、本発明にかかるクレイとしては、高分散性の観点から、ケイ素及びマグネシウムを主成分とするクレイ、有機化クレイが好ましく、中でも、より高度な引張応力(モジュラス)が得られることから、有機化クレイを用いることが特に好ましい。 Thus, as the clay according to the present invention, from the viewpoint of high dispersibility, clays and organoclays mainly composed of silicon and magnesium are preferable, and among them, higher tensile stress (modulus) can be obtained. It is particularly preferable to use an organized clay.
(化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体)
本発明にかかるスチレンブロック共重合体は、化学結合性の架橋部位を有さないものである。ここにいう「化学結合性の架橋部位」とは、水素結合、共有結合、金属イオン−極性官能基間のキレーション、金属−不飽和結合(二重結合、三重結合)間のσ−π相互作用により形成される結合等といった化学結合により架橋が形成されている部位をいう。そのため、本発明にいう「化学結合性の架橋部位を有さない」とは、上記に記載の水素結合、共有結合、金属イオン−極性官能基間のキレーション、金属−不飽和結合(二重結合、三重結合)間のσ−π相互作用により形成される結合等によって形成される化学結合を有さない状態であることをいう。このような化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体としては、化学結合による架橋点を形成するような、官能基(例えば、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基、チオール基、アミド基、アミノ基)を含まず、更に、高分子鎖同士を直接架橋する結合部位(共有結合による架橋部位等)を含まないものが好適に用いられる。また、このような化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体は、少なくとも、上述のような側鎖(a)、側鎖(a’)、側鎖(b)、側鎖(c)等を有していないポリマーとなる。また、ここにいう「スチレンブロック共重合体」とは、いずれかの部位にスチレンブロック構造を有するポリマーであればよい。なお、一般に、スチレンブロック共重合体は、スチレンブロック構造を有し、常温では、そのスチレンブロック構造の部位が凝集して物理的架橋点(物理的な疑似架橋点)が形成され、加熱した場合にはかかる物理的な疑似架橋点が崩壊することに基づいて、熱可塑性を有しかつ常温でゴムのような特性(弾性等)を有するものとして利用可能なものである。
(Styrene block copolymer that does not have a chemical bonding cross-linking site)
The styrene block copolymer according to the present invention does not have a chemical bonding crosslinking site. “Chemical bond cross-linking site” means hydrogen bond, covalent bond, metal ion-polar functional group chelation, σ-π interaction between metal-unsaturated bond (double bond, triple bond) The site | part in which bridge | crosslinking is formed by chemical bonds, such as the bond formed by (1). Therefore, “having no chemically-bonded crosslinking site” in the present invention means the hydrogen bond, covalent bond, metal ion-polar functional group chelation, metal-unsaturated bond (double bond) described above. , A triple bond) means a state having no chemical bond formed by a bond formed by σ-π interaction. As such a styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site, a functional group (for example, a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxyl group, a thiol group, an amide group) that forms a crosslinking point by a chemical bond. , Amino groups) and those not containing a binding site (such as a cross-linking site due to a covalent bond) that directly cross-links the polymer chains. Further, such a styrene block copolymer having no chemically-bonded cross-linking site has at least the above-mentioned side chain (a), side chain (a ′), side chain (b), side chain ( c) The polymer does not have. In addition, the “styrene block copolymer” herein may be a polymer having a styrene block structure at any part. In general, a styrene block copolymer has a styrene block structure, and at normal temperature, the styrene block structure part aggregates to form a physical crosslinking point (physical pseudo-crosslinking point) and is heated. Based on the fact that such a physical pseudo-crosslinking point collapses, it can be used as a material having thermoplasticity and rubber-like properties (elasticity, etc.) at room temperature.
また、このような化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体としてはゴム弾性と熱可塑性の両立の観点から、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン‐エチレン‐プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン‐エチレン‐エチレン‐プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEEPS)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SIBS)、これらの水素添加物(いわゆる水添物)が好ましく、SEBS、SEEPSがより好ましい。このようなスチレンブロック共重合体は1種を単独で用いてもよく、あるいは、2種以上を組み合わせて利用してもよい。 In addition, as the styrene block copolymer having no chemically bonded cross-linking site, from the viewpoint of achieving both rubber elasticity and thermoplasticity, styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), styrene-ethylene- Propylene-styrene block copolymer (SEPS), Styrene-ethylene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEEPS), Styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer A polymer (SEBS), a styrene-isoprene-butadiene-styrene block copolymer (SIBS), and hydrogenated products thereof (so-called hydrogenated products) are preferable, and SEBS and SEEPS are more preferable. Such a styrene block copolymer may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
また、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体としては、スチレン含有量が20〜40質量%(より好ましくは25〜37質量%)のスチレンブロック共重合体であることが好ましい。このようなスチレン含有量が前記下限未満ではスチレンブロック成分の減少により熱可塑性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えるとオレフィン成分の減少によりゴム弾性が低下する傾向にある。なお、このようなスチレンブロックスチレンブロック共重合体中のスチレン含有量は、JIS K6239(2007年発行)に記載のIR法に準拠した方法により測定できる。 Moreover, as a styrene block copolymer which does not have a chemical bonding bridge | crosslinking site | part, it is a styrene block copolymer whose styrene content is 20-40 mass% (more preferably 25-37 mass%). preferable. If the styrene content is less than the lower limit, the thermoplasticity tends to decrease due to a decrease in the styrene block component. On the other hand, if the styrene content exceeds the upper limit, the rubber elasticity tends to decrease due to a decrease in the olefin component. In addition, the styrene content in such a styrene block styrene block copolymer can be measured by a method based on the IR method described in JIS K6239 (issued in 2007).
さらに、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は、20万以上70万以下であることが好ましく、30万以上60万以下であることがより好ましく、35万以上55万以下であることが更に好ましい。このような重量平均分子量が前記下限未満では耐熱性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えるとエラストマー性ポリマー(前記エラストマー成分)との相溶性が低下する傾向にある。 Furthermore, the weight average molecular weight (Mw) of the styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site is preferably 200,000 to 700,000, more preferably 300,000 to 600,000. Preferably, it is 350,000 or more and 550,000 or less. When the weight average molecular weight is less than the lower limit, the heat resistance tends to be reduced. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds the upper limit, the compatibility with the elastomeric polymer (the elastomer component) tends to be reduced.
また、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体の数平均分子量(Mn)は、10万以上60万以下であることが好ましく、15万以上55万以下であることがより好ましく、20万以上50万以下であることが更に好ましい。このような数平均分子量が前記下限未満では耐熱性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えるとエラストマー性ポリマー(前記エラストマー成分)との相溶性が低下する傾向にある。 Further, the number average molecular weight (Mn) of the styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site is preferably 100,000 or more and 600,000 or less, more preferably 150,000 or more and 550,000 or less. Preferably, it is 200,000 or more and 500,000 or less. When the number average molecular weight is less than the lower limit, the heat resistance tends to be lowered. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the compatibility with the elastomeric polymer (the elastomer component) tends to be lowered.
また、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体の分子量分布の分散度(Mw/Mn)は5以下であることが好ましく、1〜3であることがより好ましい。なお、このような重量平均分子量(Mw)や前記数平均分子量(Mn)および分子量分布の分散度(Mw/Mn)は、いわゆるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により求めることができる。また、このような分子量等の測定の具体的な装置や条件としては、島津製作所製の「Prominence GPCシステム」を利用できる。 Further, the dispersity (Mw / Mn) of the molecular weight distribution of the styrene block copolymer having no chemically bonding cross-linked site is preferably 5 or less, and more preferably 1 to 3. The weight average molecular weight (Mw), the number average molecular weight (Mn), and the molecular weight distribution dispersity (Mw / Mn) can be determined by a so-called gel permeation chromatography (GPC) method. Further, as a specific apparatus and conditions for measuring such molecular weight, “Prominence GPC system” manufactured by Shimadzu Corporation can be used.
また、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体のガラス転移点は、−80〜−40℃であることが好ましく、−70〜−50であることがより好ましい。このようなガラス転移点が前記下限未満では融点が低くなるため耐熱性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えるとゴム弾性が低下する傾向にある。なお、ここにいう「ガラス転移点」は、前述のように、示差走査熱量測定(DSC−Differential Scanning Calorimetry)により測定したガラス転移点である。このようなDSC測定に際しては、昇温速度は10℃/minにするのが好ましい。 The glass transition point of the styrene block copolymer having no chemically bonding cross-linked site is preferably −80 to −40 ° C., more preferably −70 to −50. When such a glass transition point is less than the lower limit, the melting point becomes low, and thus the heat resistance tends to be lowered. On the other hand, when the upper limit is exceeded, rubber elasticity tends to be lowered. The “glass transition point” referred to here is a glass transition point measured by differential scanning calorimetry (DSC-Differential Scanning Calorimetry) as described above. In such DSC measurement, the rate of temperature rise is preferably 10 ° C./min.
前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体の製造するための方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。また、このようなスチレンブロック共重合体としては、市販品を用いてもよく、例えば、クレイトン社製の商品名「G1633」「G1640」「G1641」「G1642」「G1643」「G1645」「G1650」「G1651」「G1652」「G1654」「G1657」「G1660」;クラレ社製の商品名「S4055」「S4077」「S4099」「S8006」「S4044」「S8006」「S4033」「S8004」「S8007」「S8076」;旭化成社製の商品名「タフテックH1041」「タフテックN504」「タフテックH1272」「タフテックM1911」「タフテックM1913」「タフテックMP10」;アロン化成社製の商品名「AR-710」「AR-720」「AR-731」「AR-741」「AR-750」「AR-760」「AR-770」「AR-781」「AR-791」;等を適宜用いてもよい。 The method for producing the styrene block copolymer having no chemically bonded crosslinking site is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. In addition, as such a styrene block copolymer, a commercially available product may be used. “G1651” “G1652” “G1654” “G1657” “G1660”; Kuraray's product names “S4055” “S4077” “S4099” “S8006” “S4044” “S8006” “S4033” “S8004” “S8007” “ "S8076"; Asahi Kasei's product names "Tuftec H1041", "Tuftech N504", "Tuftech H1272", "Tuftech M1911", "Tuftech M1913", "Tufftech MP10"; Product names "AR-710" "AR-720" manufactured by Aron Kasei “AR-731” “AR-741” “AR-750” “AR-760” “AR-770” “AR-781” “AR-791”;
(組成物)
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、前記エラストマー成分と、前記クレイと、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体とを含有するものである。
(Composition)
The thermoplastic elastomer composition of the present invention contains the elastomer component, the clay, and a styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site.
なお、本発明の熱可塑性エラストマー組成物によって、十分に高度な水準の耐熱性と十分に高度な破断強度とが両立できる理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、先ず、本発明においては、エラストマー成分は、少なくとも水素結合性架橋部位を有する側鎖を含むエラストマー性ポリマー(側鎖に、側鎖(a);側鎖(a’)及び側鎖(b);並びに、側鎖(c)のうちの少なくとも1種を含むポリマー)を含有している。先ず、このようなエラストマー性ポリマーとクレイとを組み合わせると、クレイと水素結合性架橋部位との間で相互作用(新たな水素結合が形成される等)して、クレイの表面を利用してエラストマー成分が面架橋される。そして、このような面架橋が形成されると、その構造に由来して十分に高い耐熱性を発現させることが可能となる。また、このような面架橋が形成されると、架橋点への応力集中を抑えることが可能となり、クレイを含有させなかった場合と比較して、より高い破断強度(破断されるまでの引張強度)を発現させることが可能となるものと本発明者らは推察する。特に、水素結合性架橋部位が側鎖(a)において説明するような、「カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位(より好ましくは、カルボニル含有基および含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位)」である場合には、より多点での水素結合が可能となり、エラストマー同士において、より多点で水素結合するのに加え、クレイとの間においても、より多点で水素結合するため、より強固に面架橋させることが可能であり、引張強度や耐熱性の点でより高い効果が得られる傾向にある。 The reason why the thermoplastic elastomer composition of the present invention can achieve both a sufficiently high level of heat resistance and a sufficiently high breaking strength is not necessarily clear, but the present inventors speculate as follows. . That is, first, in the present invention, the elastomer component comprises an elastomeric polymer containing at least a side chain having a hydrogen-bonding cross-linking site (on the side chain, side chain (a); side chain (a ′) and side chain (b And a polymer containing at least one of the side chains (c)). First, when such an elastomeric polymer and clay are combined, the clay interacts with the hydrogen-bonding cross-linked site (for example, a new hydrogen bond is formed), and the elastomer is utilized using the surface of the clay. The components are cross-linked. And when such surface bridge | crosslinking is formed, it will become possible to express sufficiently high heat resistance derived from the structure. Further, when such surface cross-linking is formed, it becomes possible to suppress stress concentration at the cross-linking point, and higher rupture strength (tensile strength until rupture) than when no clay is contained. The present inventors speculate that it is possible to express the above). In particular, as described in the side chain (a), the hydrogen-bonding cross-linking site is “a hydrogen-bonding cross-linking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle (more preferably, a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle). Hydrogen bonding cross-linkable sites) ”, it is possible to bond hydrogen at more points, and in addition to hydrogen bonding at more points between elastomers, there are more hydrogen bonds with clay. Since hydrogen bonding occurs at a point, it is possible to cross-link the surface more strongly, and a higher effect tends to be obtained in terms of tensile strength and heat resistance.
一方、水素結合性の架橋部位を側鎖に有する、エラストマー性ポリマー(A)及び(B)のうちの少なくとも1種をエラストマー成分として利用せず、他のエラストマー成分を用いた場合には、例えクレイと組み合わせて利用したとしても、上述のような効果を得ることができない。この点に関して検討すると、先ず、一般的な熱可塑性エラストマーは、高分子分子鎖間の物理的な相互作用による擬似的架橋を利用したタイプ(高分子の分子間力等による相互作用によって物理的に弱い結合が形成されているタイプ)と、熱可塑性樹脂のマトリックスにゴムを分散させたタイプの2つに大別される。このような擬似的架橋を利用したタイプの熱可塑性エラストマーは、代表的なものとして、ブロックポリマーやウレタンエラストマー等のソフトセグメントとハードセグメントを持つポリマーが挙げられる。ここで、上述のような側鎖を有するポリマーを導入することなく、単に、擬似的架橋を利用したタイプの熱可塑性エラストマーにクレイ等のフィラーを配合すると、擬似的架橋点における相互作用(高分子分子鎖間の物理的な相互作用)がクレイにより阻害されて、却って高分子の機械的な強度が低下してしまい、ゴム製品として実使用に耐えられないものとなってしまう。このように、擬似的架橋を利用したタイプの熱可塑性エラストマーのみからなるような従来の熱可塑性のエラストマーは、これを単にクレイと組み合わせた場合に、その組成物中において、却って擬似的架橋の形成が阻害され、組成物の機械的な強度(引張応力等)が低下してしまう。また、熱可塑性樹脂のマトリックスにゴムを分散させたタイプの熱可塑性エラストマーでは、その組成からも明らかなように、クレイ等のフィラーは、マトリックス相にしか導入されないこととなる。ここにおいて、上記側鎖を有していないような熱可塑性樹脂からなるマトリクスにおいては、マトリクスにおいてクレイとの相互作用が形成されることがない。そのため、単純にフィラーを導入しても、ある部分に高濃度にフィラーが導入され、また、ある部分にはまったくフィラーが導入されないといった状態となってしまう。その結果、かかるフィラーの濃度の差に起因して、エラストマーの内部において硬度の差が生まれ、機械的強度等が低下する。そのため、熱可塑性樹脂のマトリックスにゴムを分散させたタイプの熱可塑性エラストマーにおいて、水素結合性の架橋部位を側鎖に含まないポリマーを用いている場合においては、単純にクレイを導入したとしても、クレイを十分に分散させることができず、組成物の機械的な強度(引張応力等)が低下してしまう。このような観点で、エラストマー性ポリマー(A)及び(B)をエラストマー成分として利用しなかった場合には、クレイとの間に相互作用を形成することができないばかりか、クレイの存在により、却って機械的な強度が低下してしまい、エラストマー(ゴム)として必ずしも十分な特性を有するものとすることができないものと本発明者らは推察する。 On the other hand, when at least one of the elastomeric polymers (A) and (B) having a hydrogen bonding cross-linked site in the side chain is not used as an elastomer component and another elastomer component is used, for example, Even when used in combination with clay, the effects as described above cannot be obtained. Considering this point, first, a general thermoplastic elastomer is a type that uses pseudo-crosslinking by physical interaction between polymer molecular chains (physical interaction is caused by interaction between polymer molecules). There are two types: a type in which a weak bond is formed) and a type in which rubber is dispersed in a thermoplastic resin matrix. Typical examples of such thermoplastic elastomers using pseudo-crosslinking include polymers having soft segments and hard segments such as block polymers and urethane elastomers. Here, without introducing a polymer having a side chain as described above, when a filler such as clay is simply blended with a thermoplastic elastomer of a type utilizing pseudo-crosslinking, an interaction at the pseudo-crosslinking point (polymer The physical interaction between the molecular chains) is hindered by the clay, and the mechanical strength of the polymer is lowered, making it unusable for actual use as a rubber product. In this way, conventional thermoplastic elastomers consisting only of thermoplastic elastomers of the type utilizing pseudo-crosslinking, in combination with clay, form pseudo-crosslinks in the composition instead. Is inhibited, and the mechanical strength (such as tensile stress) of the composition is lowered. In addition, in a thermoplastic elastomer of a type in which rubber is dispersed in a thermoplastic resin matrix, as is apparent from the composition, fillers such as clay are introduced only into the matrix phase. Here, in a matrix made of a thermoplastic resin having no side chain, no interaction with clay is formed in the matrix. Therefore, even if the filler is simply introduced, the filler is introduced at a high concentration in a certain portion, and the filler is not introduced at all in the certain portion. As a result, due to the difference in the concentration of the filler, a difference in hardness is generated inside the elastomer, and the mechanical strength and the like are reduced. Therefore, in a thermoplastic elastomer of a type in which rubber is dispersed in a thermoplastic resin matrix, when using a polymer that does not contain a hydrogen bonding cross-linked site in the side chain, even if clay is simply introduced, Clay cannot be sufficiently dispersed, and the mechanical strength (such as tensile stress) of the composition is lowered. From this point of view, when the elastomeric polymers (A) and (B) are not used as the elastomer component, an interaction cannot be formed with the clay, and the presence of the clay The present inventors infer that the mechanical strength is lowered and the elastomer (rubber) cannot always have sufficient characteristics.
また、本発明においては、前記クレイの含有量は前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下となっているが、このような含有比率(十分に低い比率)であっても、耐熱性等において十分に高い効果が得られる。この点については、上述のように、組成物中にクレイが十分に均一に分散されて、面架橋を十分に形成することが可能であることから(なお、単層で分散している割合をより高くした場合には、エラストマー内で面架橋をより多く形成することが可能な傾向にあり、より好ましい形態であるといえる。)、これにより含有量が20質量部以下と微量であっても、十分に高度な引張応力と十分に高い耐熱性とを発揮させることも可能になるためであると本発明者らは推察する。 Further, in the present invention, the content of the clay is 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component, but even with such a content ratio (sufficiently low ratio), heat resistance A sufficiently high effect can be obtained. Regarding this point, as described above, the clay is sufficiently uniformly dispersed in the composition, and it is possible to sufficiently form the surface cross-linkage (in addition, the proportion dispersed in a single layer). If it is higher, it tends to be possible to form more surface crosslinks in the elastomer, and it can be said that this is a more preferable form.) Even if the content is as small as 20 parts by mass or less, The present inventors speculate that it is possible to exhibit sufficiently high tensile stress and sufficiently high heat resistance.
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記熱可塑性エラストマー組成物及びクレイと共に、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体を含有しているが、このような化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体を含有した場合には、前記エラストマー成分の架橋反応に干渉しないため、母体となる架橋したエラストマー構造固有の物性を阻害せずに、含有するスチレンブロック共重合体の優れた機械特性を更に反映することが可能となる。そのため、本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体に由来して、引張特性(特に破断強度)の向上を達成することが可能であり、更には、スチレンブロック共重合体の種類等に応じて圧縮永久歪等の機械特性の向上を図ることも可能となるものと本発明者らは推察する。また、本発明においては、スチレンブロック共重合体と組み合わせてクレイを用いるが、母体となるエラストマーの架橋構造が高極性であるため、クレイが十分に分散されるものの、母体となるエラストマーの架橋構造とクレイとの相互作用が大きいため、エラストマー成分とともに用いられているスチレンブロック共重合体の擬似的架橋の形成がクレイに阻害されることがなく、スチレンブロック共重合体の特性を組成物に十分に付与できるものと本発明者らは推察する。また、本発明においては、エラストマー成分に含まれる側鎖中の水素結合性架橋部位によって形成される水素結合によっても、ゴム特性や流動性(成形性)を十分に保持させることも可能であるものと本発明者らは推察する。すなわち、加熱加工時に水素結合が一度消失しても、硬化時に再度水素結合が形成されるため、ゴム特性や流動性(成形性)を十分に保持させることが可能である。また、エラストマー成分とともに含まれる前記スチレンブロック共重合体も、加熱により疑似架橋点(物理的な架橋点)が崩壊して、流動性を発現することが可能であり、前記エラストマー成分と前記スチレンブロック共重合体とを組み合わせて利用する場合には、加熱時の加工性を十分に維持することも可能である。また、本発明の組成物においては、上記各成分を含有することで、ゴムとして利用可能な十分な硬度等も併せて発現させることも可能である。 In addition, the thermoplastic elastomer composition of the present invention contains a styrene block copolymer having no chemically-bonded cross-linking site together with the thermoplastic elastomer composition and clay. In the case of containing a styrene block copolymer having no functional crosslinking site, it does not interfere with the crosslinking reaction of the elastomer component. It is possible to further reflect the excellent mechanical properties of the block copolymer. Therefore, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, it is possible to achieve improvement in tensile properties (particularly breaking strength) derived from a styrene block copolymer having no chemically bonding cross-linked site. Furthermore, the present inventors speculate that it is possible to improve mechanical properties such as compression set according to the type of styrene block copolymer. Further, in the present invention, clay is used in combination with the styrene block copolymer, but since the cross-linked structure of the base elastomer is highly polar, the clay is sufficiently dispersed, but the cross-linked structure of the base elastomer is used. Because the interaction between the clay and the clay is large, the clay does not inhibit the formation of pseudo-crosslinks in the styrene block copolymer used together with the elastomer component, and the composition of the styrene block copolymer is sufficient for the composition. The present inventors speculate that it can be imparted to the above. In the present invention, rubber properties and fluidity (moldability) can be sufficiently retained by hydrogen bonds formed by hydrogen-bonding cross-linked sites in the side chain contained in the elastomer component. The present inventors speculate. That is, even if the hydrogen bond disappears once during the heat processing, the hydrogen bond is formed again during the curing, so that the rubber characteristics and fluidity (moldability) can be sufficiently maintained. In addition, the styrene block copolymer contained together with the elastomer component can also exhibit fluidity due to collapse of the pseudo-crosslinking point (physical crosslinking point) by heating, and the elastomer component and the styrene block When used in combination with a copolymer, it is possible to sufficiently maintain the workability during heating. Moreover, in the composition of this invention, it is also possible to express sufficient hardness etc. which can be utilized as rubber | gum by containing each said component.
更に、本発明において、側鎖に共有結合性架橋部位を含むエラストマー成分を含有する場合(例えば、エラストマー性ポリマー(B)を含む場合)には、共有結合性架橋部位を含む側鎖により、より高い水準の耐圧縮永久歪性を発現させることも可能となるものと本発明者らは推察する。また、エラストマー成分中に、水素結合性架橋部位と共有結合性架橋部位とが存在する場合(エラストマー性ポリマー(B)を含有する場合、エラストマー性ポリマー(B)と他のエラストマー性ポリマーの混合物を含有する場合、エラストマー性ポリマー(A)とエラストマー性ポリマー(B)との混合物を含有する場合、エラストマー性ポリマー(A)とエラストマー性ポリマー(B)以外の側鎖(b)を有するエラストマー性ポリマーとの混合物を利用する場合等)には、水素結合性架橋部位と共有結合性架橋部位の存在に起因して、使用時に、共有結合による、より高度な機械的強度と、水素結合による加熱時の開裂による、より高度な流動性(成形性)を同時に発現させることも可能となる。そのため、側鎖の種類に応じて組成を適宜変更して、用途に応じた特性を適宜発揮させることも可能となるものと本発明者らは推察する。なお、上述のようなエラストマー性ポリマー(B)以外の側鎖(b)を有するエラストマー性ポリマーは、官能基(例えば環状酸無水物基)を側鎖に有するエラストマー性ポリマーを用いて、該エラストマー性ポリマーを、前記官能基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)と反応させて、前記側鎖(b)を有する前記エラストマー性ポリマーを製造する方法により得ることが可能である。なお、この場合においても、共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)としては、前述の「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」を利用することができる。 Furthermore, in the present invention, when an elastomer component containing a covalent crosslinking site is contained in the side chain (for example, when containing an elastomeric polymer (B)), the side chain containing the covalent crosslinking site is more The present inventors speculate that it is possible to develop a high level of compression set resistance. Further, in the case where a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent bonding crosslinking site are present in the elastomer component (when the elastomeric polymer (B) is contained, a mixture of the elastomeric polymer (B) and another elastomeric polymer is added. When it contains, when it contains a mixture of the elastomeric polymer (A) and the elastomeric polymer (B), the elastomeric polymer having a side chain (b) other than the elastomeric polymer (A) and the elastomeric polymer (B) In the case of using a mixture of a hydrogen bond and a covalent bond site, a higher mechanical strength due to the covalent bond and a heating due to the hydrogen bond due to the presence of the hydrogen bond crosslink site and the covalent bond site. Higher fluidity (formability) can be developed at the same time by cleaving. Therefore, the present inventors speculate that it is possible to appropriately change the composition according to the type of the side chain and to appropriately exhibit the characteristics according to the application. The elastomeric polymer having a side chain (b) other than the elastomeric polymer (B) as described above is obtained by using an elastomeric polymer having a functional group (for example, a cyclic acid anhydride group) in the side chain. By reacting a functional polymer with a compound that reacts with the functional group to form a covalently cross-linked site (compound that generates a covalent bond) to produce the elastomeric polymer having the side chain (b) It is possible to obtain. Even in this case, the above-mentioned “compound that forms a covalent crosslinking site (compound that generates a covalent bond)” is used as the compound that forms a covalent crosslinking site (a compound that generates a covalent bond). can do.
以上、本発明の熱可塑性エラストマー組成物によって、上述のような本発明の効果が得られる理由等について検討したが、以下、本発明の熱可塑性エラストマー組成物の好適な実施形態(各成分の含有比率の好適な条件等)について更に説明する。 As described above, the reason why the above-described effects of the present invention can be obtained by the thermoplastic elastomer composition of the present invention has been examined. Preferred embodiments of the thermoplastic elastomer composition of the present invention (containing each component) The preferred conditions for the ratio and the like will be further described.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、前記エラストマー成分と、前記クレイと、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体とを含有するものであり、前記クレイの含有量は、前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下である。このようなクレイの含有量が前記上限を超えると、耐熱性及び破断強度が低下する。このような熱可塑性エラストマー組成物におけるクレイの含有量としては、前記エラストマー成分100質量部に対して0.1〜10質量部であることがより好ましく、0.5〜5質量部であることが更に好ましく、1〜3質量部であることが特に好ましい。このようなクレイの含有量が前記下限未満では、クレイの含有量が少なすぎて十分な効果が得られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると架橋が強くなり過ぎて、却って伸びや強度が低下してしまい、各種用途に利用することが困難となる(実用性が低下する)傾向にある。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention contains the elastomer component, the clay, and a styrene block copolymer having no chemically bonding cross-linked site, and the content of the clay is: It is 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component. When the content of such clay exceeds the upper limit, heat resistance and breaking strength are lowered. As content of the clay in such a thermoplastic elastomer composition, it is more preferable that it is 0.1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of said elastomer components, and it is 0.5-5 mass parts. More preferably, it is 1 to 3 parts by mass. If the clay content is less than the lower limit, the clay content tends to be too low to obtain a sufficient effect, whereas if the upper limit is exceeded, the crosslinking becomes too strong, and the elongation and strength are rather high. However, it tends to be difficult to use in various applications (practicality is reduced).
また、このようなクレイとしては、単層の形態のクレイ(単層のクレイ)が組成物中に存在することが好ましい。このような単層状の形態のクレイの存在は、組成物の表面を透過型電子顕微鏡(TEM)により測定することにより確認できる。 Moreover, as such a clay, it is preferable that the clay of a single layer form (single layer clay) exists in a composition. Presence of such a single-layered clay can be confirmed by measuring the surface of the composition with a transmission electron microscope (TEM).
さらに、本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記熱可塑性エラストマー組成物の表面上の任意の3点以上の5.63μm2の大きさの測定点を透過型電子顕微鏡(TEM)により測定した場合において、全測定点において、個数を基準として、全クレイのうちの50%以上(より好ましくは70%以上、更に好ましくは80〜100%、特に好ましくは85〜100%)が単層のクレイとして存在することが好ましい。単層のクレイの存在率が前記下限未満では破断伸び、破断強度が低下する傾向にある。なお、このような単層のクレイの存在率(割合)の測定に際しては、透過型電子顕微鏡(例えば、日本電子社製の商品名「JEM−2010」)を用いて、試料として前記熱可塑性エラストマー組成物10gを準備し、前記熱可塑性エラストマー組成物の表面上の5.63μm2の大きさの測定点を3点以上それぞれ測定し、かかる測定により得られる各TEM画像において、単層のクレイの個数と、多層状のクレイの個数とをそれぞれ求めて、各測定点(各TEM画像)に関して、個数を基準として、全クレイのうちの単層のクレイの存在率(割合)を計算することで求めることができる。なお、単層の形態になる前の多層構造の場合に、モンモリロナイトの層間距離は9.8オングストローム程度であり、一般的な有機化クレイの層間距離は20〜40オングストローム(2〜4nm)程度である。また、一般的な有機化クレイを有機溶剤に分散させて単層にした場合、それらの層間距離は50オングストローム(>5nm)以上となることから、TEM画像により確認できる各層の層間距離がそのような層間距離よりも広くなっていることに基づいて、単層と判断してもよい。このように、クレイの種類にもよるが、例えば、5nm以上層の間隔があることをもって単層の状態であると判断してもよく、場合によっては、数10nm以上の層の間隔があることをもって単層の状態であると判断してもよい。 Furthermore, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, measurement points having a size of 5.63 μm 2 above any three points on the surface of the thermoplastic elastomer composition were measured by a transmission electron microscope (TEM). In all cases, at all measurement points, 50% or more (more preferably 70% or more, more preferably 80 to 100%, particularly preferably 85 to 100%) of the total clay is based on the number of the single clay. It is preferable to exist as If the abundance of the single-layer clay is less than the lower limit, the elongation at break and the strength at break tend to decrease. When measuring the abundance (ratio) of such a single-layer clay, the thermoplastic elastomer was used as a sample using a transmission electron microscope (for example, trade name “JEM-2010” manufactured by JEOL Ltd.). 10 g of the composition was prepared, and three or more measurement points having a size of 5.63 μm 2 on the surface of the thermoplastic elastomer composition were measured. In each TEM image obtained by such measurement, a single layer of clay was measured. By calculating the number and the number of multi-layered clays, and calculating the abundance (ratio) of single-layer clay among all the clays for each measurement point (each TEM image) based on the number. Can be sought. In the case of a multilayer structure before the formation of a single layer, the interlayer distance of montmorillonite is about 9.8 angstroms, and the interlayer distance of general organic clay is about 20-40 angstroms (2-4 nm). is there. In addition, when a general organic clay is dispersed in an organic solvent to form a single layer, the interlayer distance is 50 angstroms (> 5 nm) or more, so the interlayer distance of each layer that can be confirmed by a TEM image is Based on the fact that the distance is larger than the interlayer distance, it may be determined as a single layer. Thus, although it depends on the type of clay, for example, it may be determined that there is a single layer state when there is a gap of 5 nm or more, and in some cases, there is a gap of several tens of nm or more. It may be determined that the state is a single layer.
なお、組成物中に、上述のような割合(存在率)で単層のクレイが含有されている場合、多層状のクレイがそのまま分散されているよりも、クレイがより分散して含有された状態となるため(多層状のクレイが分解されて単層のクレイが形成されるためである。)、より高い分散性でクレイを組成物中に分散させることが可能となる。このように、前記クレイは、組成物中において多層状のまま存在するよりも、単層状のものが前記割合で存在する場合に、より高い分散性が得られ、耐熱性や破断強度をより高度なものとすることが可能である。そのため、上述のような割合で、単層の状態のクレイを含有させることがより好ましく、これによりクレイがより分散されて耐熱性や破断強度の向上をより効率よく図ることが可能となる。また、上述のような割合(存在率)で単層のクレイを含有させる方法としては、特に制限されないが、後述の本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法を採用して熱可塑性エラストマー組成物を製造することで、より効率よく、単層のクレイを上記割合で含有させることが可能となる。 In addition, when a single layer of clay was contained in the composition in the above-described proportion (existence), the clay was more dispersed and contained than the multilayered clay was dispersed as it was. Since it becomes a state (because the multilayered clay is decomposed to form a single-layered clay), the clay can be dispersed in the composition with higher dispersibility. In this way, the clay has higher dispersibility when the monolayer is present in the above ratio than the multi-layered composition in the composition, and has higher heat resistance and breaking strength. Can be. Therefore, it is more preferable to contain the clay in a single layer at the ratio as described above, whereby the clay is more dispersed and the heat resistance and the breaking strength can be improved more efficiently. Further, the method for containing the single-layered clay in the above-described proportion (existence ratio) is not particularly limited, but the method for producing the thermoplastic elastomer composition of the present invention to be described later is adopted to provide the thermoplastic elastomer composition. It becomes possible to contain a single layer of clay at the above ratio more efficiently.
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、前記熱可塑性エラストマー組成物の表面上の任意の3点以上の5.63μm2の大きさの測定点を透過型電子顕微鏡により測定した場合において、全測定点において、1μm2あたり、1〜100個(より好ましくは3〜80個、更に好ましくは5〜50個)分散されていることが好ましい。このような単層のクレイの個数が前記下限未満ではクレイの量が少なすぎて、十分な効果が得られなくなる傾向にある。なお、このような単層のクレイの個数は、単層のクレイの存在率(割合)の測定と同様の方法でTEM画像を確認することにより求めることができる。 Further, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, when measuring a measuring point of size of 5.63 μm 2 of any three or more points on the surface of the thermoplastic elastomer composition with a transmission electron microscope, It is preferable that 1 to 100 (more preferably 3 to 80, more preferably 5 to 50) are dispersed per 1 μm 2 at all measurement points. If the number of such single-layer clays is less than the lower limit, the amount of clay is too small and sufficient effects tend not to be obtained. The number of single-layer clays can be determined by confirming a TEM image in the same manner as the measurement of the abundance (ratio) of single-layer clay.
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物において、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体の含有量は、前記エラストマー成分100質量部に対して10〜400質量部であることが好ましく、15〜350質量部であることがより好ましく、20〜300質量部であることが更に好ましく、30〜250質量部であることが特に好ましい。このような化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体の含有量が前記下限未満では、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体の含有量が少なすぎて、特に流動性及び加工性の点で十分な効果が得られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、架橋したエラストマーによる母体構造の特性(前記エラストマー成分に由来する特性)が希薄になる傾向にある。 In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the content of the styrene block copolymer having no chemically-bonded cross-linked site is 10 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer component. Is preferably 15 to 350 parts by mass, more preferably 20 to 300 parts by mass, and particularly preferably 30 to 250 parts by mass. If the content of the styrene block copolymer having no such chemical bonding crosslinking site is less than the lower limit, the content of the styrene block copolymer having no chemical bonding crosslinking site is too small, In particular, there is a tendency that sufficient effects cannot be obtained in terms of fluidity and workability. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the characteristics of the matrix structure (characteristics derived from the elastomer component) due to the crosslinked elastomer tend to be dilute. It is in.
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物において、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体の含有量は、熱可塑性エラストマー組成物の総量に対して5〜60質量%であることが好ましく、7〜45質量%であることがより好ましく、10〜30質量%であることが更に好ましい。このような化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体の含有量が前記下限未満では、前記スチレンブロック共重合体の含有量が少なすぎて、特に流動性及び加工性の点で十分な効果が得られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、架橋したエラストマーによる母体構造の特性(前記エラストマー成分に由来する特性)が希薄になる傾向にある。 Further, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the content of the styrene block copolymer having no chemically bonding cross-linked site is 5 to 60% by mass with respect to the total amount of the thermoplastic elastomer composition. It is preferably 7 to 45% by mass, more preferably 10 to 30% by mass. If the content of the styrene block copolymer having no such chemically bondable crosslinking site is less than the lower limit, the content of the styrene block copolymer is too small, particularly in terms of fluidity and workability. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the characteristics of the matrix structure (characteristics derived from the elastomer component) due to the crosslinked elastomer tend to be diluted.
なお、本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては用いるエラストマー成分の種類に応じて、用途に応じた特性を適宜付与することもできる。例えば、エラストマー性ポリマー(A)をエラストマー成分とする熱可塑性エラストマー組成物においては、組成物中に側鎖(a)に由来する特性を付与できるため、特に破断伸び、破断強度、流動性を向上させることが可能となる。また、エラストマー性ポリマー(B)をエラストマー成分とする熱可塑性エラストマー組成物においては、組成物中に、側鎖中の共有結合性架橋部位に由来する特性を付与できるため、特に圧縮永久歪に対する耐性(耐圧縮永久歪性)を向上させることが可能となる。なお、エラストマー性ポリマー(B)をエラストマー成分として含有する熱可塑性エラストマー組成物においては、組成物中において、共有結合性架橋部位に由来する特性の他に、水素結合性架橋部位(側鎖(a’)において説明した水素結合性架橋部位)に由来する特性をも付与できるため、流動性(成形性)を保持した状態で、耐圧縮永久歪性をより向上させることも可能となり、その側鎖の種類やポリマー(B)の種類等を適宜変更することで、用途に応じた所望の特性を、より効率よく発揮させることも可能となる。 In addition, in the thermoplastic elastomer composition of this invention, the characteristic according to a use can also be provided suitably according to the kind of elastomer component to be used. For example, in a thermoplastic elastomer composition comprising an elastomeric polymer (A) as an elastomer component, since the properties derived from the side chain (a) can be imparted to the composition, the elongation at break, strength at break, and fluidity are particularly improved. It becomes possible to make it. Moreover, in the thermoplastic elastomer composition which uses an elastomeric polymer (B) as an elastomer component, since the characteristic derived from the covalently crosslinked site in the side chain can be imparted to the composition, it is particularly resistant to compression set. It is possible to improve (compression set resistance). In addition, in the thermoplastic elastomer composition containing the elastomeric polymer (B) as an elastomer component, in the composition, in addition to the characteristics derived from the covalent bond crosslinking site, the hydrogen bond crosslinking site (side chain (a The properties derived from the hydrogen-bonding cross-linking sites described in ') can also be imparted, so that it is possible to further improve compression set resistance while maintaining fluidity (formability), and its side chain By appropriately changing the type of the polymer, the type of the polymer (B), etc., it becomes possible to more efficiently exhibit the desired characteristics according to the application.
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、エラストマー性ポリマー(A)をエラストマー成分とする熱可塑性エラストマー組成物と、エラストマー性ポリマー(B)をエラストマー成分とする熱可塑性エラストマー組成物とをそれぞれ別々に製造した後、これを混合して、エラストマー成分としてエラストマー性ポリマー(A)及び(B)を含有する熱可塑性エラストマー組成物としてもよい。また、本発明においては、エラストマー成分は、エラストマー性ポリマー(A)及び(B)を少なくとも含有していればよいが、組成物中に共有結合性架橋部位を存在せしめて、より効率よく共有結合性架橋部位の特性を利用するといった観点から、エラストマー性ポリマー(B)以外の側鎖(b)を有する他のエラストマー性ポリマーを混合して用いてもよい。例えば、エラストマー成分として、エラストマー性ポリマー(A)を用いる場合に、エラストマー性ポリマー(B)以外の側鎖(b)を有する他のエラストマー性ポリマーを組み合わせて用いた場合には、組成物中に含まれる側鎖に由来して、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位を含有するエラストマー性ポリマー(B)を利用した熱可塑性エラストマー組成物と、ほぼ同様の特性を付与することも可能となる。また、エラストマー成分としてエラストマー性ポリマー(A)及び(B)を含有する熱可塑性エラストマー組成物を製造する場合や、エラストマー性ポリマー(A)及びエラストマー性ポリマー(B)以外の側鎖(b)を有する他のエラストマー性ポリマーを含有する熱可塑性エラストマー組成物を製造する場合には、各成分(例えばエラストマー性ポリマー(A)とエラストマー性ポリマー(B)の各成分)の比率を適宜変更することで、所望の特性を適宜発揮させることも可能となる。 In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, a thermoplastic elastomer composition containing the elastomeric polymer (A) as an elastomer component and a thermoplastic elastomer composition containing the elastomeric polymer (B) as an elastomer component, respectively. After manufacturing separately, it is good also as a thermoplastic elastomer composition which mixes this and contains the elastomeric polymers (A) and (B) as an elastomer component. In the present invention, the elastomer component only needs to contain at least the elastomeric polymers (A) and (B). However, the covalent bond can be made more efficiently by providing a covalent cross-linking site in the composition. From the viewpoint of utilizing the characteristics of the ionic crosslinkable site, other elastomeric polymers having side chains (b) other than the elastomeric polymer (B) may be used in combination. For example, when an elastomeric polymer (A) is used as the elastomer component, when another elastomeric polymer having a side chain (b) other than the elastomeric polymer (B) is used in combination, Providing substantially the same characteristics as the thermoplastic elastomer composition using the elastomeric polymer (B) containing a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent bonding crosslinking site in the side chain derived from the side chain contained Is also possible. Moreover, when manufacturing the thermoplastic elastomer composition containing elastomeric polymers (A) and (B) as an elastomer component, side chains (b) other than the elastomeric polymer (A) and the elastomeric polymer (B) are used. When producing a thermoplastic elastomer composition containing other elastomeric polymer, the ratio of each component (for example, each component of the elastomeric polymer (A) and the elastomeric polymer (B)) is appropriately changed. It is also possible to exhibit desired characteristics as appropriate.
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物がエラストマー成分として、エラストマー性ポリマー(A)及び(B)を含有する場合には、エラストマー性ポリマー(A)とエラストマー性ポリマー(B)の含有比率は質量比([ポリマー(A)]:[ポリマー(B)])で1:9〜9:1とすることが好ましく、2:8〜8:2とすることがより好ましい。このようなポリマー(A)の含有比率が前記下限未満では流動性(成形性)、機械的強度が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると圧縮永久歪に対する耐性が低下する傾向にある。 When the thermoplastic elastomer composition of the present invention contains the elastomeric polymers (A) and (B) as the elastomer component, the content ratio of the elastomeric polymer (A) and the elastomeric polymer (B) is mass. The ratio ([polymer (A)]: [polymer (B)]) is preferably 1: 9 to 9: 1, and more preferably 2: 8 to 8: 2. If the content ratio of such a polymer (A) is less than the lower limit, the fluidity (moldability) and mechanical strength tend to be insufficient. On the other hand, if the content ratio exceeds the upper limit, the resistance to compression set tends to decrease. It is in.
さらに、本発明の熱可塑性エラストマー組成物がエラストマー成分として、エラストマー性ポリマー(A)と、エラストマー性ポリマー(B)以外の側鎖(b)を有する他のエラストマー性ポリマー(以下、場合により「エラストマー性ポリマー(C)」と称する。)とを含有する場合には、エラストマー性ポリマー(A)とエラストマー性ポリマー(C)の含有比率は質量比([エラストマー性ポリマー(A)]:[エラストマー性ポリマー(C)])で1:9〜9:1とすることが好ましく、2:8〜8:2とすることがより好ましい。このようなポリマー(A)の含有比率が前記下限未満では流動性(成形性)、機械的強度が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると圧縮永久歪に対する耐性が低下する傾向にある。 Furthermore, the thermoplastic elastomer composition of the present invention has, as an elastomer component, an elastomeric polymer (A) and another elastomeric polymer having a side chain (b) other than the elastomeric polymer (B) (hereinafter referred to as “elastomer” in some cases). The content ratio of the elastomeric polymer (A) and the elastomeric polymer (C) is a mass ratio ([elastomeric polymer (A)]: [elastomeric]. The polymer (C)]) is preferably 1: 9 to 9: 1, and more preferably 2: 8 to 8: 2. If the content ratio of such a polymer (A) is less than the lower limit, the fluidity (moldability) and mechanical strength tend to be insufficient. On the other hand, if the content ratio exceeds the upper limit, the resistance to compression set tends to decrease. It is in.
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、組成物中に側鎖(a’)と側鎖(b)の双方が存在する場合には、その側鎖(a’)の全量と側鎖(b)の全量とが、質量比を基準として、1:9〜9:1となっていることが好ましく、2:8〜8:2となっていることがより好ましい。このような側鎖(a’)の全量が前記下限未満では流動性(成形性)、機械的強度が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると圧縮永久歪に対する耐性が低下する傾向にある。なお、このような側鎖(a’)は、側鎖(a)を含む概念である。そのため、側鎖(a’)として側鎖(a)のみが含まれるような場合においても、上記質量比で、組成物中に側鎖(a)と側鎖(b)の双方が存在することが好ましい。 In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, when both the side chain (a ′) and the side chain (b) are present in the composition, the total amount of the side chain (a ′) and the side chain The total amount of (b) is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2, based on the mass ratio. If the total amount of such side chains (a ′) is less than the lower limit, the fluidity (formability) and mechanical strength tend to be insufficient. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the resistance to compression set is reduced. There is a tendency. Such a side chain (a ′) is a concept including the side chain (a). Therefore, even when only the side chain (a) is contained as the side chain (a ′), both the side chain (a) and the side chain (b) are present in the composition at the above-described mass ratio. Is preferred.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、必要に応じて、本発明の目的を損わない範囲で、前記エラストマー成分及び前記スチレンブロック共重合体以外の他のポリマー(例えば、前記スチレンブロック共重合体以外のもの(スチレンブロック構造を含まないもの)であって、化学結合性の架橋部位を有さない他のポリマー等)、補強剤(充填剤)、水素結合性の補強剤(充填剤)、アミノ基を導入してなる充填剤(以下、単に「アミノ基導入充填剤」という。)、該アミノ基導入充填剤以外のアミノ基含有化合物、金属元素を含む化合物(以下、単に「金属塩」という。)、無水マレイン酸変性ポリマー、老化防止剤、酸化防止剤、顔料(染料)、可塑剤(いわゆる軟化剤も含む。)、揺変性付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、溶剤、界面活性剤(レベリング剤を含む)、分散剤、脱水剤、防錆剤、接着付与剤、帯電防止剤、フィラーなどの各種添加剤等を含有することができる。このような添加剤等は、特に制限されず、一般に用いられるもの(公知のもの)を適宜使用することができる。例えば、老化防止剤、酸化防止剤、顔料(染料)、可塑剤としては、以下に記載のようなものを適宜利用することができる。 If necessary, the thermoplastic elastomer composition of the present invention is a polymer other than the elastomer component and the styrene block copolymer (for example, the styrene block copolymer) as long as the object of the present invention is not impaired. (Other polymers that do not contain a styrene block structure) and that do not have a chemically bonding cross-linking site), reinforcing agents (fillers), hydrogen bonding reinforcing agents (fillers), A filler obtained by introducing an amino group (hereinafter simply referred to as “amino group-introducing filler”), an amino group-containing compound other than the amino group-introducing filler, and a compound containing a metal element (hereinafter simply referred to as “metal salt”) ), Maleic anhydride-modified polymer, anti-aging agent, antioxidant, pigment (dye), plasticizer (including so-called softener), thixotropic agent, ultraviolet absorber, flame retardant, solvent, surface activity Agents (including leveling agents), dispersants, dehydrating agents, may contain rust inhibitors, adhesion promoters, antistatic agents, various additives such as such as a filler. Such additives are not particularly limited, and commonly used ones (known ones) can be appropriately used. For example, as the anti-aging agent, antioxidant, pigment (dye), and plasticizer, those described below can be used as appropriate.
前記エラストマー成分以外のポリマーとしては、エラストマー性ポリマー(B)以外の側鎖(b)を有する他のエラストマー性ポリマーを好適に利用することができる。 As the polymer other than the elastomer component, another elastomeric polymer having a side chain (b) other than the elastomeric polymer (B) can be suitably used.
また、前記エラストマー成分以外のポリマーとしては、熱可塑性エラストマーの分野において、硬度の調整や機械物性の保持の観点等から適宜用いられるような公知のポリマーを適宜利用でき、特に制限されないが、化学結合性の架橋部位を有さないα−オレフィン系樹脂などを適宜利用してもよい。 In addition, as the polymer other than the elastomer component, a known polymer that is appropriately used from the viewpoint of adjusting the hardness and maintaining the mechanical properties can be appropriately used in the thermoplastic elastomer field, and is not particularly limited. An α-olefin-based resin that does not have a crosslinking site may be used as appropriate.
また、前記エラストマー成分以外のポリマーとしては、配合時に母体となるエラストマーの架橋反応に干渉しないの観点からは、前記化学結合性の架橋部位を有さないα−オレフィン系樹脂が好ましく、中でも、結晶化度が10%以上となるα−オレフィン系樹脂(ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリブテン等)を好適に利用できる。 In addition, the polymer other than the elastomer component is preferably an α-olefin-based resin having no chemically-bonded cross-linked site from the viewpoint of not interfering with the cross-linking reaction of the elastomer which becomes a base during blending. An α-olefin resin (polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polyethylene, polybutene, etc.) having a degree of conversion of 10% or more can be suitably used.
また、このような補強剤(充填剤)としては、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム等を上げることができる。カーボンブラックとしては、シリカとしては湿式シリカ、炭酸カルシウムとしてはが好適に用いられる。 Moreover, as such a reinforcing agent (filler), carbon black, silica, calcium carbonate, etc. can be raised. As carbon black, wet silica is used as silica, and calcium carbonate is preferably used.
このような老化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系、脂肪族および芳香族のヒンダードアミン系等の化合物を適宜利用することができる。また、前記酸化防止剤としては、例えば、ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)等を適宜利用することができる。また、前記顔料としては、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩等の無機顔料、アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料等の有機顔料等を適宜利用することができ、また、前記可塑剤としては、例えば、安息香酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、アジピン酸、セバチン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、クエン酸等の誘導体をはじめ、ポリエステル、ポリエーテル、エポキシ系等を適宜利用することができる。また、前記可塑剤(軟化剤)としては、流動性をより向上させるといった観点から、熱可塑性エラストマーに用いることが可能なものを適宜利用でき、例えば、オイル類(より好ましくはパラフィンオイル)を用いることができる。なお、このような添加剤等としては、特開2006−131663号公報に例示されているようなものを適宜利用してもよい。 As such an anti-aging agent, for example, a hindered phenol-based, aliphatic and aromatic hindered amine-based compound can be appropriately used. Moreover, as said antioxidant, butylhydroxytoluene (BHT), butylhydroxyanisole (BHA) etc. can be utilized suitably, for example. Examples of the pigment include inorganic pigments such as titanium dioxide, zinc oxide, ultramarine, bengara, lithopone, lead, cadmium, iron, cobalt, aluminum, hydrochloride, and sulfate, organic pigments such as azo pigments and copper phthalocyanine pigments. Pigments can be used as appropriate, and examples of the plasticizer include benzoic acid, phthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, citric acid. In addition to derivatives such as acids, polyesters, polyethers, epoxy resins, and the like can be used as appropriate. Further, as the plasticizer (softener), those that can be used for the thermoplastic elastomer can be appropriately used from the viewpoint of further improving the fluidity. For example, oils (more preferably paraffin oil) are used. be able to. In addition, as such an additive etc., you may utilize suitably what is illustrated by Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-131663.
なお、本発明の熱可塑性エラストマー組成物が、前記エラストマー成分、前記クレイ及び前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体以外の他の成分(例えば、前記添加剤等)を含有する場合において、前記他の成分の含有量は特に制限されるものではないが、ポリマー類、補強材(充填剤)の場合は、それらの総量が、前記エラストマー成分100質量部に対して400質量部以下であることが好ましく、20〜300質量部であることがより好ましい。このような他の成分の含有量が前記下限未満では他の成分を利用することによる効果が十分に発現しなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、利用する成分の種類にもよるが、基質のエラストマーの効果が薄まって、物性が低下してしまう傾向にある。 In addition, the thermoplastic elastomer composition of the present invention contains other components (for example, the additive and the like) other than the elastomer component, the clay, and the styrene block copolymer having no chemically bonding cross-linked site. In this case, the content of the other component is not particularly limited, but in the case of polymers and reinforcing materials (fillers), the total amount thereof is 400 mass with respect to 100 mass parts of the elastomer component. Part or less, preferably 20 to 300 parts by weight. If the content of such other components is less than the lower limit, the effect of using the other components tends to be insufficiently expressed. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, it depends on the type of the component used. The effect of the substrate elastomer is diminished and the physical properties tend to decrease.
また、前述の他の成分が前記可塑剤(軟化剤を含む。)の場合、その含有量は前記エラストマー成分100質量部に対して600質量部以下であることが好ましく、10〜600質量部であることがより好ましく、50〜550質量部であることが更に好ましく、75〜500質量部であることが特に好ましく、100〜400質量部であることが最も好ましい。前記可塑剤(軟化剤を含む。)の含有量が前記下限未満では、流動性及び加工性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、前記可塑剤(軟化剤を含む。)のブリードが誘発されやすくなる傾向にある。また、前述の他の成分が、その他の添加剤の場合(ポリマー類、補強材(充填剤)および前記可塑剤以外のものである場合)は、前記他の成分の含有量は、それぞれ、前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下であることが好ましく、0.1〜10質量部であることがより好ましい。このような他の成分の含有量が前記下限未満では他の成分を利用することによる効果が十分に発現しなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、基質のエラストマーの反応に悪影響を及ぼし、却って物性が低下してしまう傾向にある。 When the other component is the plasticizer (including a softening agent), the content is preferably 600 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component, and 10 to 600 parts by mass. More preferably, it is more preferably 50 to 550 parts by mass, particularly preferably 75 to 500 parts by mass, and most preferably 100 to 400 parts by mass. If the content of the plasticizer (including the softener) is less than the lower limit, the fluidity and workability tend to decrease. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, the plasticizer (including the softener). Bleed tends to be induced. In addition, in the case where the above-mentioned other components are other additives (in the case other than the polymers, the reinforcing material (filler) and the plasticizer), the contents of the other components are respectively The amount is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer component. If the content of such other components is less than the lower limit, the effect of using the other components tends to be insufficient, while if the upper limit is exceeded, the reaction of the substrate elastomer is adversely affected. On the other hand, physical properties tend to decrease.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、加熱(例えば100〜250℃に加熱)することにより、水素結合性架橋部位において形成されていた水素結合や、他の架橋構造(スチレンブロック共重合体中の物理架橋等)が解離する等して軟化し、流動性を付与することができる。これは、主に、加熱により分子間または分子内で形成されている側鎖同士の相互作用(主に水素結合による相互作用)が弱まるためであると考えられる。なお、本発明においては、側鎖に、少なくとも水素結合性架橋部位を含むエラストマー成分が含有されていること、及び、前記スチレンブロック共重合体を用いていること、等から、加熱により流動性が付与された後、放置した場合に、解離した水素結合が再び結合して硬化したり、スチレンブロック構造部位同士による物理架橋が再度形成されるため、その組成によっては、熱可塑性エラストマー組成物に、より効率よくリサイクル性を発現させることも可能となる。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention is heated (for example, heated to 100 to 250 ° C.) to form hydrogen bonds formed at the hydrogen bond cross-linked sites or other cross-linked structures (in the styrene block copolymer). (Such as physical cross-linking) can be dissociated and softened to impart fluidity. This is presumably because the interaction between the side chains formed between the molecules or within the molecule due to heating (mainly the interaction due to hydrogen bonding) is weakened. In the present invention, since the side chain contains an elastomer component containing at least a hydrogen-bonding cross-linked site and the styrene block copolymer is used, fluidity is obtained by heating. After being imparted, when left standing, the dissociated hydrogen bonds are recombined and cured, or physical crosslinks between the styrene block structure sites are formed again, depending on the composition, the thermoplastic elastomer composition, It is also possible to express recyclability more efficiently.
また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、JIS K6922−2(2010年発行)に準拠して測定される230℃、10kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)が2g/10分以上であることが好ましく、4g/10分以上であることがより好ましく、8g/10分以上であることが更に好ましい。このようなメルトフローレート(MFR)が前記下限未満では充分な加工性が発現できない傾向にある。なお、このようなメルトフローレート(MFR)は、JIS K6922−2(2010年発行)に記載のB法に準拠して測定される値であり、メルトフローレート測定装置として東洋精機製作所製の商品名「Melt Indexer G−01」を用いて、該装置の炉体内に熱可塑性エラストマー組成物を3g添加した後、温度を230℃にして5分間保持した後、230℃に維持しつつ10kgに荷重する条件で、前記炉体の下部に接続されている直径1mm、長さ8mmの筒状のオリフィス部材の開口部から、10分の間に流出するエラストマーの質量(g)を測定(前記炉体内において温度を230℃にして5分間保持した後に荷重を開始してから、流出するエラストマーの質量の測定を開始する。)することにより求めることができる。 Further, the thermoplastic elastomer composition of the present invention has a melt flow rate (MFR) at 230 ° C. and a load of 10 kg measured in accordance with JIS K6922-2 (issued in 2010) of 2 g / 10 min or more. Preferably, it is 4 g / 10 minutes or more, more preferably 8 g / 10 minutes or more. When such a melt flow rate (MFR) is less than the lower limit, sufficient processability tends not to be exhibited. In addition, such a melt flow rate (MFR) is a value measured based on the B method described in JIS K6922-2 (2010 issue), and is a product manufactured by Toyo Seiki Seisakusho as a melt flow rate measuring device. Using the name “Melt Indexer G-01”, 3 g of the thermoplastic elastomer composition was added into the furnace of the apparatus, and the temperature was maintained at 230 ° C. for 5 minutes, and then maintained at 230 ° C. and loaded to 10 kg. The mass (g) of the elastomer flowing out in 10 minutes from the opening of a cylindrical orifice member having a diameter of 1 mm and a length of 8 mm connected to the lower part of the furnace body is measured (the furnace body The temperature is maintained at 230 ° C. for 5 minutes, and then the load is started, and then the measurement of the mass of the flowing out elastomer is started.). That.
さらに、本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、5%重量減少温度が320℃以上であることが好ましく、325℃以上であることがより好ましい。このような5%重量減少温度が前記下限未満では耐熱性に劣る傾向にある。なお、このような5%重量減少温度は、測定試料として10mgの熱可塑性エラストマー組成物を準備し、測定装置として熱重量測定装置(TGA)を用い、昇温速度10℃/minで加熱して、初期の重量(10mg)から5%重量が減少した際の温度を測定することにより求めることができる。 Furthermore, the thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably has a 5% weight loss temperature of 320 ° C. or higher, more preferably 325 ° C. or higher. When such a 5% weight loss temperature is less than the lower limit, the heat resistance tends to be inferior. Such 5% weight loss temperature is obtained by preparing 10 mg of a thermoplastic elastomer composition as a measurement sample, and using a thermogravimetric measurement device (TGA) as a measurement device and heating at a heating rate of 10 ° C./min. It can be determined by measuring the temperature when the 5% weight is reduced from the initial weight (10 mg).
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、例えば、ゴム弾性を活用して種々のゴム用途に使用することができる。またホットメルト接着剤として、またはこれに含ませる添加剤として使用すると、耐熱性およびリサイクル性を向上させることができるので好ましい。本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、自動車用ゴム部品、ホース、ベルト、シート、防振ゴム、ローラー、ライニング、ゴム引布、シール材、手袋、防舷材、医療用ゴム(シリンジガスケット、チューブ、カテーテル)、ガスケット(家電用、建築用)、アスファルト改質剤、ホットメルト接着剤、ブーツ類、グリップ類、玩具、靴、サンダル、キーパッド、ギア、ペットボトルキャプライナー等の用途に好適に用いられる。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention can be used for various rubber applications utilizing, for example, rubber elasticity. Moreover, since it can improve heat resistance and recyclability, it is preferable to use it as a hot melt adhesive or as an additive contained therein. The thermoplastic elastomer composition of the present invention includes automotive rubber parts, hoses, belts, sheets, anti-vibration rubbers, rollers, linings, rubberized cloths, sealing materials, gloves, fenders, medical rubbers (syringe gaskets, tubes). , Catheters), gaskets (for home appliances, construction), asphalt modifiers, hot melt adhesives, boots, grips, toys, shoes, sandals, keypads, gears, PET bottle cap liners, etc. Used.
上記自動車用ゴム部品としては、具体的には、例えば、タイヤのトレッド、カーカス、サイドウォール、インナーライナー、アンダートレッド、ベルト部などのタイヤ各部;外装のラジエータグリル、サイドモール、ガーニッシュ(ピラー、リア、カウルトップ)、エアロパーツ(エアダム、スポイラー)、ホイールカバー、ウェザーストリップ、カウベルトグリル、エアアウトレット・ルーバー、エアスクープ、フードバルジ、換気口部品、防触対策部品(オーバーフェンダー、サイドシールパネル、モール(ウインドー、フード、ドアベルト))、マーク類;ドア、ライト、ワイパーのウェザーストリップ、グラスラン、グラスランチャンネルなどの内装窓枠用部品;エアダクトホース、ラジエターホース、ブレーキホース;クランクシャフトシール、バルブステムシール、ヘッドカバーガスケット、A/Tオイルクーラーホース、ミッションオイルシール、P/Sホース、P/Sオイルシールなどの潤滑油系部品;燃料ホース、エミッションコントロールホース、インレットフィラーホース、ダイヤフラム類などの燃料系部品;エンジンマウント、インタンクポンプマウントなどの防振用部品;CVJブーツ、ラック&ピニオンブーツ等のブーツ類;A/Cホース、A/Cシール等のエアコンデショニング用部品;タイミングベルト、補機用ベルトなどのベルト部品;ウィンドシールドシーラー、ビニルプラスチゾルシーラー、嫌気性シーラー、ボディシーラー、スポットウェルドシーラーなどのシーラー類;等が挙げられる。 Specific examples of the rubber parts for automobiles include, for example, tire treads, carcass, sidewalls, inner liners, undertreads, belt portions, and other tire parts; exterior radiator grilles, side moldings, garnishes (pillars, rears) , Cowl top), aero parts (air dam, spoiler), wheel cover, weather strip, cow belt grill, air outlet louver, air scoop, hood bulge, vent parts, anti-corrosion parts (over fender, side seal panel, Malls (windows, hoods, door belts)), marks, etc .; interior window frame parts such as doors, lights, wiper weather strips, glass runs, glass run channels, etc .; air duct hoses, radiator hoses, brake hoses; Lubricating oil system parts such as ft seal, valve stem seal, head cover gasket, A / T oil cooler hose, mission oil seal, P / S hose, P / S oil seal; fuel hose, emission control hose, inlet filler hose, diaphragms Anti-vibration parts such as engine mounts and in-tank pump mounts; Boots such as CVJ boots, rack & pinion boots; Air-conditioning parts such as A / C hoses and A / C seals; Timing Belt parts such as belts and auxiliary belts; sealers such as windshield sealers, vinyl plastisol sealers, anaerobic sealers, body sealers, spot weld sealers; and the like.
またゴムの改質剤として、例えば、流れ防止剤として、室温でコールドフローを起こす樹脂あるいはゴムに含ませると、押出し時の流れやコールドフローを防止することができる。 Further, when a rubber modifier, for example, a flow preventing agent, is included in a resin or rubber that causes a cold flow at room temperature, it is possible to prevent a flow during extrusion or a cold flow.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、その組成に応じて、より高度な耐熱性を有するものとすることが可能であるとともに、破断強度や破断伸びを基準とした引張特性をより高度なものとすることができ、しかも十分に高度な水準の耐圧縮永久歪性を有するものとすることも可能である。なお、このような熱可塑性エラストマー組成物においては、組成を適宜変更することで、用途に応じて必要となる特性(例えば、自己修復性等の特性)を適宜発揮させることが可能である。このように、組成を適宜変更することで熱可塑性エラストマー組成物の用途に応じて、必要となる特性をバランスよく適宜発揮させることが可能であるため、上述のような各種用途に用いる場合には、その用途に応じて必要となる特性を考慮して、組成物中の成分の種類(組成)を適宜変更して利用することが好ましい。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention can have higher heat resistance depending on its composition, and has higher tensile properties based on breaking strength and breaking elongation. It is also possible to have a sufficiently high level of compression set resistance. In addition, in such a thermoplastic elastomer composition, it is possible to appropriately exhibit characteristics (for example, characteristics such as self-healing properties) required depending on the application by appropriately changing the composition. In this way, by appropriately changing the composition, it is possible to appropriately exhibit the necessary characteristics in a balanced manner according to the use of the thermoplastic elastomer composition. In view of the characteristics required according to the application, it is preferable to appropriately change the type (composition) of the components in the composition.
以上、本発明の熱可塑性エラストマー組成物について説明したが、以下において、そのような本発明の熱可塑性エラストマー組成物を製造するための方法としても好適に利用することが可能な本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第一の製造方法及び第二の製造方法)について説明する。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention has been described above. In the following, the thermoplastic resin of the present invention that can be suitably used as a method for producing such a thermoplastic elastomer composition of the present invention. The manufacturing method (first manufacturing method and second manufacturing method) of the elastomer composition will be described.
[熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第一の製造方法)]
本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(本発明の第一の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法)は、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、クレイと、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体とを混合して混合物を得る第一工程と、
前記混合物に、前記環状酸無水物基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物(I)、並びに、前記化合物(I)及び前記環状酸無水物基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物(II)の混合原料のうちの少なくとも1種の原料化合物を添加し、前記ポリマーと前記原料化合物とを反応させることにより、熱可塑性エラストマー組成物を得る第二工程と、
を含むこと、
前記第二工程において得られる前記熱可塑性エラストマー組成物が、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、
前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率の前記クレイと、
前記スチレンブロック共重合体と、
を含有してなる組成物であること、及び、
前記第一工程において、前記熱可塑性エラストマー組成物中の前記クレイの含有量が前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下となるような割合で前記クレイを用いて、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、前記クレイと、前記スチレンブロック共重合体とを混合すること、
を特徴とする方法である。以下、第一工程と第二工程とを分けて説明する。
[Method for producing thermoplastic elastomer composition (first production method)]
The method for producing a thermoplastic elastomer composition of the present invention (the first method for producing a thermoplastic elastomer composition of the present invention) comprises an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain, clay, and chemical bonding properties. A first step of mixing a styrene block copolymer having no crosslinking site to obtain a mixture,
Compound (I) that reacts with the cyclic acid anhydride group to form a hydrogen-bonding cross-linking site in the mixture, and a covalent bond cross-linking site that reacts with the compound (I) and the cyclic acid anhydride group A second step of obtaining a thermoplastic elastomer composition by adding at least one raw material compound among the mixed raw materials of the compound (II) that forms the compound, and reacting the polymer and the raw material compound;
Including,
The thermoplastic elastomer composition obtained in the second step has a side chain (a) containing a hydrogen-bonded crosslinking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle, and has a glass transition point of 25 ° C. A group consisting of the following elastomeric polymer (A) and an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent cross-linking site in the side chain and having a glass transition point of 25 ° C. or lower. At least one elastomer component selected from:
The clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
The styrene block copolymer;
And a composition comprising
In the first step, the cyclic acid anhydride is used by using the clay in such a proportion that the content of the clay in the thermoplastic elastomer composition is 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component. Mixing the elastomeric polymer having a group in the side chain, the clay, and the styrene block copolymer;
It is the method characterized by this. Hereinafter, the first step and the second step will be described separately.
(第一工程)
第一工程は、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、クレイと、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体とを混合して混合物を得る工程である。
(First step)
The first step is a step of obtaining a mixture by mixing an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain, clay, and a styrene block copolymer having no chemically bonding crosslinking site.
ここで、「環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー」とは、ポリマーの主鎖を形成する原子に環状酸無水物基が化学的に安定な結合(共有結合)をしているエラストマー性ポリマーのことをいい、例えば、前記エラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖部分を形成することが可能なポリマーと、環状酸無水物基を導入し得る化合物とを反応させることにより得られるものを好適に利用することができる。 Here, “an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain” means that the cyclic acid anhydride group has a chemically stable bond (covalent bond) at the atom forming the main chain of the polymer. Refers to an elastomeric polymer, for example, reacting a polymer capable of forming the main chain portion of the elastomeric polymers (A) to (B) with a compound capable of introducing a cyclic acid anhydride group. Can be suitably used.
なお、このような主鎖部分を形成することが可能なポリマーとしては、一般的に公知の天然高分子または合成高分子であって、そのガラス転移点が室温(25℃)以下のポリマーからなるものであればよく(いわゆるエラストマーからなるものであればよく)、特に限定されるものではない。 The polymer capable of forming such a main chain portion is a generally known natural polymer or synthetic polymer, and has a glass transition point of room temperature (25 ° C.) or lower. Any material may be used as long as it is made of a so-called elastomer, and is not particularly limited.
このようなエラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖部分を形成することが可能なポリマーとしては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)などのジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物;エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−アクリルゴム(AEM)、エチレン−ブテンゴム(EBM)、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、ポリエチレンゴム、ポリプロピレンゴムなどのオレフィン系ゴム;エピクロロヒドリンゴム;多硫化ゴム;シリコーンゴム;ウレタンゴム;等が挙げられる。 Examples of the polymer capable of forming the main chain portion of the elastomeric polymers (A) to (B) include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1, Diene rubbers such as 2-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), and hydrogenation thereof Olefin rubbers such as ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-acrylic rubber (AEM), ethylene-butene rubber (EBM), chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, fluororubber, polyethylene rubber, polypropylene rubber; epichlorohydride Rubber; polysulfide rubber; Corn rubber; urethane rubber; and the like.
また、このようなエラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖部分を形成することが可能なポリマーとしては、樹脂成分を含むエラストマー性のポリマーであってもよく、例えば、水添されていてもよいポリスチレン系エラストマー性ポリマー(例えば、SBS、SIS、SEBS等)、ポリオレフィン系エラストマー性ポリマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー性ポリマー、ポリウレタン系エラストマー性ポリマー、ポリエステル系エラストマー性ポリマー、ポリアミド系エラストマー性ポリマー等が挙げられる。 The polymer capable of forming the main chain portion of the elastomeric polymers (A) to (B) may be an elastomeric polymer containing a resin component, for example, hydrogenated. Polystyrene-based elastomeric polymer (for example, SBS, SIS, SEBS, etc.), polyolefin-based elastomeric polymer, polyvinyl chloride-based elastomeric polymer, polyurethane-based elastomeric polymer, polyester-based elastomeric polymer, polyamide-based elastomeric polymer Etc.
さらに、このようなエラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖部分を形成することが可能なポリマーとしては、ジエン系ゴム、ジエン系ゴムの水素添加物、オレフィン系ゴム、水添されていてもよいポリスチレン系エラストマー性ポリマー、ポリオレフィン系エラストマー性ポリマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー性ポリマー、ポリウレタン系エラストマー性ポリマー、ポリエステル系エラストマー性ポリマー、及び、ポリアミド系エラストマー性ポリマーの中から選択される少なくとも1種からなることが好ましい。また、このようなポリマーとしては、環状酸無水物基として好適な無水マレイン酸基の導入のし易さといった観点からは、ジエン系ゴムが好ましく、耐老化性の観点からは、オレフィン系ゴムが好ましい。 Further, polymers capable of forming the main chain portion of such elastomeric polymers (A) to (B) include diene rubber, hydrogenated diene rubber, olefin rubber, and hydrogenated. At least one selected from polystyrene-based elastomeric polymer, polyolefin-based elastomeric polymer, polyvinyl chloride-based elastomeric polymer, polyurethane-based elastomeric polymer, polyester-based elastomeric polymer, and polyamide-based elastomeric polymer It preferably consists of seeds. Further, as such a polymer, a diene rubber is preferable from the viewpoint of easy introduction of a maleic anhydride group suitable as a cyclic acid anhydride group, and an olefin rubber is preferable from the viewpoint of aging resistance. preferable.
また、前記環状酸無水物基を導入し得る化合物としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水フタル酸およびこれらの誘導体等の環状酸無水物が挙げられる。 Examples of the compound into which the cyclic acid anhydride group can be introduced include cyclic acid anhydrides such as succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, phthalic anhydride, and derivatives thereof.
また、第一工程に用いられる環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーの前記環状酸無水物基としては、無水コハク酸基、無水マレイン酸基、無水グルタル酸基、無水フタル酸基が好ましく、中でも、原料の反応性が高く、しかも工業的に原料の入手が容易であるといった観点からは、無水マレイン酸基がより好ましい。 In addition, as the cyclic acid anhydride group of the elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain used in the first step, succinic anhydride group, maleic anhydride group, glutaric anhydride group, phthalic anhydride group Among them, a maleic anhydride group is more preferable from the viewpoint of high reactivity of the raw material and industrial availability of the raw material.
さらに、第一工程に用いられる環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーは、通常行われる方法、例えば、エラストマー性ポリマー(A)〜(B)の主鎖部分を形成することが可能なポリマーに、通常行われる条件、例えば、加熱下での撹拌等により環状酸無水物をグラフト重合させる方法で製造してもよい。また、第一工程に用いられる環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーとしては、市販品を用いてもよい。 Furthermore, the elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain used in the first step can form the main chain portion of the elastomeric polymer (A) to (B), for example, a commonly performed method. Such a polymer may be produced by a method in which a cyclic acid anhydride is graft-polymerized under the usual conditions, for example, stirring under heating. Moreover, you may use a commercial item as an elastomeric polymer which has a cyclic acid anhydride group used for a 1st process in a side chain.
このような環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーの市販品としては、例えば、LIR−403(クラレ社製)、LIR−410A(クラレ社試作品)などの無水マレイン酸変性イソプレンゴム;LIR−410(クラレ社製)などの変性イソプレンゴム;クライナック110、221、231(ポリサー社製)などのカルボキシ変性ニトリルゴム;CPIB(日石化学社製)、HRPIB(日石化学社ラボ試作品)などのカルボキシ変性ポリブテン;ニュクレル(三井デュポンポリケミカル社製)、ユカロン(三菱化学社製)、タフマーM(例えば、MP0610(三井化学社製)、MP0620(三井化学社製))などの無水マレイン酸変性エチレン−プロピレンゴム;タフマーM(例えば、MA8510、MH7010、MH7020(三井化学社製)、MH5010、MH5020(三井化学社製)、MH5040(三井化学社製))などの無水マレイン酸変性エチレン−ブテンゴム;アドテックスシリーズ(無水マレイン酸変性EVA、無水マレイン酸変性EMA(日本ポリオレフィン社製))、HPRシリーズ(無水マレイン酸変性EEA、無水マレイン酸変性EVA(三井・ジュポンポリオレフィン社製))、ボンドファストシリーズ(無水マレイン酸変性EMA(住友化学社製))、デュミランシリーズ(無水マレイン酸変性EVOH(武田薬品工業社製))、ボンダイン(エチレン・アクリル酸エステル・無水マレイン酸三元共重合体(アトフィナ社製))、タフテック(無水マレイン酸変性SEBS、M1943(旭化成社製))、クレイトン(無水マレイン酸変性SEBS、FG1901,FG1924(クレイトンポリマー社製))、タフプレン(無水マレイン酸変性SBS、912(旭化成社製))、セプトン(無水マレイン酸変性SEPS(クラレ社製))、レクスパール(無水マレイン酸変性EVA、ET−182G、224M、234M(日本ポリオレフィン社製))、アウローレン(無水マレイン酸変性EVA、200S、250S(日本製紙ケミカル社製))などの無水マレイン酸変性ポリエチレン;アドマー(例えば、QB550、LF128(三井化学社製))などの無水マレイン酸変性ポリプロピレン;等が挙げられる。 Examples of commercially available elastomeric polymers having a cyclic acid anhydride group in the side chain include maleic anhydride-modified isoprene rubbers such as LIR-403 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and LIR-410A (prototype manufactured by Kuraray Co., Ltd.). Modified isoprene rubber such as LIR-410 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.); carboxy-modified nitrile rubber such as Clinac 110, 221 and 231 (manufactured by Policer); CPIB (manufactured by Nippon Oil Chemical Co., Ltd.), HRPIB (manufactured by Nippon Oil Chemical Co., Ltd.) Carboxy-modified polybutene such as Nucrel (made by Mitsui Dupont Polychemical), Yucaron (made by Mitsubishi Chemical), Tuffmer M (for example, MP0610 (made by Mitsui Chemicals), MP0620 (made by Mitsui Chemicals)), etc. Maleic acid-modified ethylene-propylene rubber; Toughmer M (for example, MA8510, MH7010 MH7020 (manufactured by Mitsui Chemicals), MH5010, MH5020 (manufactured by Mitsui Chemicals), MH5040 (manufactured by Mitsui Chemicals)), etc .; Adtex series (maleic anhydride modified EVA, maleic anhydride modified) EMA (manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.)), HPR series (maleic anhydride modified EEA, maleic anhydride modified EVA (manufactured by Mitsui / Jupon Polyolefin)), Bond Fast series (maleic anhydride modified EMA (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)), Dumiran series (maleic anhydride modified EVOH (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.)), Bondine (ethylene / acrylic acid ester / maleic anhydride terpolymer (manufactured by Atofina)), Tuftec (maleic anhydride modified SEBS, M1943) (Manufactured by Asahi Kasei)), Clayton Maleic anhydride-modified SEBS, FG1901, FG1924 (manufactured by Kraton Polymer Co., Ltd.)), tufprene (maleic anhydride-modified SBS, 912 (manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.)), Septon (maleic anhydride-modified SEPS (manufactured by Kuraray Co., Ltd.)), Lexpearl ( Maleic anhydride modified EVA, ET-182G, 224M, 234M (manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.), maleic anhydride modified polyethylene such as Aurorene (maleic anhydride modified EVA, 200S, 250S (manufactured by Nippon Paper Chemical Co., Ltd.)); Admer (Eg, maleic anhydride-modified polypropylene such as QB550, LF128 (manufactured by Mitsui Chemicals)); and the like.
また、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーとしては、高分子量で高強度であるといった観点から、無水マレイン酸変性エチレン−プロピレンゴム、無水マレイン酸変性エチレン−ブテンゴムがより好ましい。 The elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain is more preferably maleic anhydride-modified ethylene-propylene rubber or maleic anhydride-modified ethylene-butene rubber from the viewpoint of high molecular weight and high strength.
さらに、第一工程に用いられる前記クレイは、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物において説明したクレイと同様のものである(その好適なものも同様である)。また、第一工程に用いられる前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体は、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物において説明した化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体と同様のものである(その好適なものも同様である)。 Furthermore, the clay used in the first step is the same as the clay described in the thermoplastic elastomer composition of the present invention (the preferred one is also the same). Further, the styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site used in the first step is a styrene block having no chemically-bonded crosslinking site described in the thermoplastic elastomer composition of the present invention. It is the same as the copolymer (the preferred one is also the same).
また、第一工程においては、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、クレイと、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体とを混合して混合物を得る。このような混合物の調製工程においては、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、クレイと、前記スチレンブロック共重合体の添加順序は特に制限されるものではないが、クレイの分散性をより向上させるといった観点から、前記スチレンブロック共重合体と環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーとを含む混合物の前駆体を調製した後、該前駆体中にクレイを添加することが好ましい。 In the first step, an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain, clay, and a styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site are mixed to obtain a mixture. In the preparation process of such a mixture, the order of addition of the elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain, clay, and the styrene block copolymer is not particularly limited, but the dispersion of clay is not limited. From the viewpoint of further improving the property, after preparing a precursor of a mixture containing the styrene block copolymer and an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain, clay is added to the precursor. It is preferable.
また、前記混合物を得るためにクレイを添加する際には、クレイが十分に分散するように、予め環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーを可塑化した後に、クレイを添加することが好ましく、前記混合物前駆体を可塑化して、そこにクレイを添加することがより好ましい。 In addition, when adding clay to obtain the mixture, the clay should be added after plasticizing an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain in advance so that the clay is sufficiently dispersed. It is preferable to plasticize the mixture precursor and add clay to it.
このように、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーや前記混合物前駆体を可塑化する方法としては特に制限されず、例えば、これらを可塑化することが可能となるような温度(例えば100〜250℃程度)でロール、ニーダー、押出し機、万能攪拌機等を用いて素練りする方法等を適宜採用できる。このような環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーや前記混合物前駆体の可塑化を行う際の温度等の条件は特に制限されず、含有している成分の種類(例えば環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーの種類)等に応じて適宜設定すればよい。 Thus, the method of plasticizing the elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain and the mixture precursor is not particularly limited, and for example, a temperature (that enables plasticizing them) ( For example, a method of kneading using a roll, a kneader, an extruder, a universal stirrer, or the like can be appropriately employed. Conditions such as temperature at the time of plasticizing the elastomeric polymer having such a cyclic acid anhydride group in the side chain and the mixture precursor are not particularly limited, and the type of component (for example, cyclic acid anhydride) What is necessary is just to set suitably according to the kind etc. of the elastomeric polymer which has a physical group in a side chain.
また、このような混合物の調製工程においては、最終的に得られる熱可塑性エラストマー組成物中のクレイの含有量が前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下(より好ましくは0.1〜10質量部、更に好ましくは0.5〜5質量部、特に好ましくは1〜3質量部)となるような割合で前記クレイを用いて、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと前記クレイと前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体とを混合することが好ましい。このようなクレイの含有量が前記上限を超えると架橋が強すぎて、却って伸びや強度が低下する傾向にあり、他方、前記下限未満では、クレイの量が少なすぎて、クレイを用いることにより得られる効果が低下してしまう傾向にある。 Moreover, in the preparation process of such a mixture, content of the clay in the thermoplastic elastomer composition finally obtained is 20 parts by mass or less (more preferably 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer component). 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass, particularly preferably 1 to 3 parts by mass) using the clay in an amount of the elastomeric polymer having the cyclic acid anhydride group in the side chain. It is preferable to mix the clay and the styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site. When the content of such clay exceeds the upper limit, crosslinking is too strong, and the elongation and strength tend to decrease.On the other hand, when the content is lower than the lower limit, the amount of clay is too small, and the clay is used. There exists a tendency for the obtained effect to fall.
また、このような混合物中のクレイの含有量としては、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー100質量部に対して20質量部以下であることが好ましく、0.5〜5質量部であることがより好ましく、1〜3質量部であることが更に好ましい。このような含有量が前記下限未満では、クレイの量が少なすぎて、クレイを用いることにより得られる効果が低下してしまう傾向にあり、他方、前記上限を超えると、架橋が強すぎて、却って伸びや強度が低下する傾向にある。なお、このような含有量でクレイを用いることで、最終的に得られる熱可塑性エラストマー組成物中のクレイの含有量が前記範囲内の値となる。 Moreover, as content of the clay in such a mixture, it is preferable that it is 20 mass parts or less with respect to 100 mass parts of elastomeric polymers which have a cyclic acid anhydride group in a side chain, 0.5-5 masses Is more preferably 1 to 3 parts by mass. If the content is less than the lower limit, the amount of clay is too small, and the effect obtained by using clay tends to be reduced.On the other hand, if the upper limit is exceeded, crosslinking is too strong, On the other hand, the elongation and strength tend to decrease. In addition, by using clay with such content, content of the clay in the thermoplastic elastomer composition finally obtained becomes a value within the said range.
更に、このような混合物の形成の際に用いるクレイの量としては、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー中の環状酸無水物基1mmolに対して、クレイが0.01g〜2.0g(より好ましくは0.02〜1.0g)となるような割合で含有することが好ましい。このような酸無水物基に対するクレイの割合が前記下限未満では少なすぎて効果が低下してしまう傾向にあり、他方、前記上限を超えると架橋が強すぎて、却って伸びや強度が低下する傾向にある。なお、このような割合の範囲内でクレイを含有させることで、混合物中に含有せしめたクレイが効率よく分解されて、単層のクレイを効率よく製造することができ、クレイの分散性をより高度のものとすることができる傾向にある。 Furthermore, as the amount of clay used in forming such a mixture, the clay is 0.01 g to 1 mmol of the cyclic acid anhydride group in the elastomeric polymer having the cyclic acid anhydride group in the side chain. The content is preferably 2.0 g (more preferably 0.02 to 1.0 g). If the ratio of the clay to the acid anhydride group is less than the lower limit, the effect tends to be too low, whereas if the upper limit is exceeded, the crosslinking is too strong, and the elongation and strength tend to decrease. It is in. In addition, by including clay within the range of such a ratio, the clay contained in the mixture can be efficiently decomposed, and a single-layer clay can be efficiently produced, and the dispersibility of the clay is further improved. It tends to be advanced.
また、このような混合物の調製工程においては、最終的に得られる熱可塑性エラストマー組成物中の前記スチレンブロック共重合体(化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体)の含有量が前記エラストマー成分100質量部に対して400質量部以下(より好ましくは15〜350質量部、更に好ましくは20〜300質量部、特に好ましくは30〜250質量部)となるような割合で前記スチレンブロック共重合体を用いて、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと前記クレイと前記スチレンブロック共重合体とを混合することが好ましい。このようなスチレンブロック共重合体の含有量が前記上限を超えると架橋したエラストマーによる母体構造の特性(前記エラストマー成分に由来する特性)が希薄になる傾向にあり、他方、前記下限未満では、流動性及び加工性の点で充分な効果が得られなくなる傾向にある。 In the preparation process of such a mixture, the content of the styrene block copolymer (the styrene block copolymer having no chemically-bonded cross-linking site) in the finally obtained thermoplastic elastomer composition Is styrene at a ratio such that it is 400 parts by weight or less (more preferably 15 to 350 parts by weight, more preferably 20 to 300 parts by weight, particularly preferably 30 to 250 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the elastomer component. It is preferable to mix the elastomeric polymer having the cyclic acid anhydride group in the side chain, the clay, and the styrene block copolymer using a block copolymer. If the content of such a styrene block copolymer exceeds the upper limit, the characteristics of the matrix structure due to the crosslinked elastomer (characteristics derived from the elastomer component) tend to be dilute. There is a tendency that sufficient effects cannot be obtained in terms of workability and workability.
また、このような混合物中の前記スチレンブロック共重合体の含有量としては、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー100質量部に対して400質量部以下(より好ましくは10〜400質量部、更に好ましくは15〜350質量部、特に好ましくは20〜300質量部、最も好ましくは30〜250質量部)とすることが好ましい。このような含有量が前記下限未満では、流動性及び加工性の点で充分な効果が得られなくなる傾向にあり、他方、前記下限未満では、架橋したエラストマーによる母体構造の特性(前記エラストマー成分に由来する特性)が希薄になる傾向にある。 Further, the content of the styrene block copolymer in such a mixture is 400 parts by mass or less (more preferably 10 to 400 parts per 100 parts by mass of the elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain. Mass parts, more preferably 15 to 350 parts by mass, particularly preferably 20 to 300 parts by mass, and most preferably 30 to 250 parts by mass). If the content is less than the lower limit, sufficient effects in terms of fluidity and workability tend not to be obtained. On the other hand, if the content is lower than the lower limit, the characteristics of the matrix structure of the crosslinked elastomer (the elastomer component Tend to be diluted.
また、このような混合物を得るための混合の方法は特に制限されず、公知の方法等を適宜採用することができ、例えば、ロール、ニーダー、押出し機、万能攪拌機等により混合する方法を採用することができる。 Moreover, the mixing method for obtaining such a mixture is not particularly limited, and a known method or the like can be appropriately employed. For example, a method of mixing with a roll, a kneader, an extruder, a universal stirrer, or the like is employed. be able to.
なお、このような混合物には、本発明の目的を損わない範囲で、前記エラストマー成分以外のポリマー、補強剤(充填剤)、アミノ基を導入してなる充填剤(以下、単に「アミノ基導入充填剤」という。)、該アミノ基導入充填剤以外のアミノ基含有化合物、金属元素を含む化合物(以下、単に「金属塩」という。)、無水マレイン酸変性ポリマー、老化防止剤、酸化防止剤、顔料(染料)、可塑剤、揺変性付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、溶剤、界面活性剤(レベリング剤を含む)、分散剤、脱水剤、防錆剤、接着付与剤、帯電防止剤、フィラーなどの各種添加剤等の他の成分を含有することができる。このような添加剤等は、特に制限されず、一般に用いられるものを適宜使用することができる。 In such a mixture, a polymer other than the elastomer component, a reinforcing agent (filler), and a filler obtained by introducing an amino group (hereinafter simply referred to as “amino group” within the range not impairing the object of the present invention. Introducing fillers ”), amino group-containing compounds other than the amino group-introducing fillers, compounds containing metal elements (hereinafter simply referred to as“ metal salts ”), maleic anhydride-modified polymers, anti-aging agents, antioxidants Agents, pigments (dyes), plasticizers, thixotropic agents, UV absorbers, flame retardants, solvents, surfactants (including leveling agents), dispersants, dehydrating agents, rust inhibitors, adhesion promoters, antistatic agents Other components such as various additives such as an agent and a filler can be contained. Such additives and the like are not particularly limited, and those commonly used can be appropriately used.
このような他の成分の含有量は、他の成分が、ポリマー類、補強材(充填剤)の場合は、前記エラストマー成分100質量部に対して500質量部以下とすることが好ましく、20〜400質量部とすることがより好ましい。このような他の成分の含有量が前記下限未満では他の成分を利用することによる効果が十分に発現しなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、利用する成分の種類にもよるが、基質のエラストマーの効果が薄まって、物性が低下してしまう傾向にある。 When the other component is a polymer or a reinforcing material (filler), the content of such other components is preferably 500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component. More preferably, it is 400 parts by mass. If the content of such other components is less than the lower limit, the effect of using the other components tends to be insufficiently expressed. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, it depends on the type of the component used. The effect of the substrate elastomer is diminished and the physical properties tend to decrease.
また、前述の他の成分が前記可塑剤(軟化剤を含む。)の場合、その含有量は、前記エラストマー成分100質量部に対して600質量部以下であることが好ましく、10〜600質量部であることがより好ましく、50〜550質量部であることが更に好ましく、75〜500質量部であることが特に好ましく、100〜400質量部であることが最も好ましい。また、他の成分が、その他の添加剤の場合(ポリマー類、補強材(充填剤)および前記可塑剤以外のものである場合)は、前記他の成分の含有量は前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下とすることが好ましく、0.1〜10質量部とすることがより好ましい。このような他の成分の含有量が前記下限未満では他の成分を利用することによる効果が十分に発現しなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、基質のエラストマーの反応に悪影響を及ぼし、却って物性が低下してしまう傾向にある。 When the other component is the plasticizer (including a softener), the content is preferably 600 parts by mass or less, and 10 to 600 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer component. It is more preferable that it is 50-550 mass parts, it is still more preferable that it is 75-500 mass parts, and it is most preferable that it is 100-400 mass parts. Further, when the other component is other additive (in the case other than the polymers, the reinforcing material (filler) and the plasticizer), the content of the other component is 100 parts by mass of the elastomer component. Is preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 0.1 to 10 parts by mass. If the content of such other components is less than the lower limit, the effect of using the other components tends to be insufficient, while if the upper limit is exceeded, the reaction of the substrate elastomer is adversely affected. On the other hand, physical properties tend to decrease.
(第二工程)
第二工程は、前記混合物に、前記環状酸無水物基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物(I)、並びに、前記化合物(I)及び前記環状酸無水物基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物(II)の混合原料のうちの少なくとも1種の原料化合物を添加し、前記ポリマーと前記原料化合物とを反応させることにより、熱可塑性エラストマー組成物を得る工程である。
(Second step)
In the second step, the mixture reacts with the cyclic acid anhydride group to form a hydrogen-bonding cross-linking site, and reacts with the compound (I) and the cyclic acid anhydride group. In the step of obtaining a thermoplastic elastomer composition by adding at least one raw material compound of the mixed raw materials of the compound (II) that forms a covalent cross-linking site and reacting the polymer and the raw material compound. is there.
前記環状酸無水物基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物(I)としては、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物において説明した水素結合性架橋部位を形成する化合物(含窒素複素環を導入し得る化合物)と同様のものを好適に利用することができ、例えば、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物において説明した含窒素複素環そのものであってもよく、あるいは、前記含窒素複素環に無水マレイン酸等の環状酸無水物基と反応する置換基(例えば、水酸基、チオール基、アミノ基等)が結合した化合物(前記置換基を有する含窒素複素環)であってもよい。なお、このような化合物(I)としては、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物(水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を同時に導入することが可能な化合物)を利用してもよい(なお、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を有する側鎖は、水素結合性架橋部位を有する側鎖の好適な一形態といえる。)。 As the compound (I) that forms a hydrogen bonding cross-linking site by reacting with the cyclic acid anhydride group, a compound that forms the hydrogen bonding cross-linking site described in the thermoplastic elastomer composition of the present invention (nitrogen-containing complex). The same compounds as the compound capable of introducing a ring) can be suitably used. For example, the nitrogen-containing heterocyclic ring described in the thermoplastic elastomer composition of the present invention may be used, or the nitrogen-containing compound may be used. It may be a compound (a nitrogen-containing heterocycle having the above substituent) in which a substituent (for example, a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, etc.) that reacts with a cyclic acid anhydride group such as maleic anhydride is bonded to the heterocyclic ring. . In addition, as such a compound (I), it is possible to introduce a compound that forms both a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent bonding site (both hydrogen bonding crosslinking site and covalent bonding site can be introduced simultaneously). (A side chain having both a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent bonding site can be said to be a preferred form of a side chain having a hydrogen bonding crosslinking site).
また、このような化合物(I)としては、特に制限されず、目的とするポリマー中の側鎖の種類(側鎖(a)又は側鎖(a’))に応じて、上述のような化合物(I)の中から好適な化合物を適宜選択して用いることができる。このような化合物(I)としては、より高い反応性が得られるといった観点からは、水酸基、チオール基及びアミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有していてもよい、トリアゾール、ピリジン、チアジアゾール、イミダゾール、イソシアヌレート、トリアジンおよびヒダントインであることが好ましく、前記置換基を有している、トリアゾール、ピリジン、チアジアゾール、イミダゾール、イソシアヌレート、トリアジンおよびヒダントインであることがより好ましく、前記置換基を有しているトリアゾール、イソシアヌレート、トリアジンであることが更に好ましく、前記置換基を有しているトリアゾールが特に好ましい。なお、このような置換基を有していてもよいトリアゾール、ピリジン、チアジアゾール、イミダゾールおよびヒダントインとしては、例えば、4H−3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、アミノピリジン、アミノイミダゾール、アミノトリアジン、アミノイソシアヌレート、ヒドロキシピリジン、ヒドロキシエチルイソシアヌレート等が挙げられる。 In addition, the compound (I) is not particularly limited, and the compound as described above depending on the type of side chain (side chain (a) or side chain (a ′)) in the target polymer. A suitable compound can be appropriately selected from (I). As such a compound (I), from the viewpoint that higher reactivity is obtained, triazole, pyridine, which may have at least one substituent selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group, It is preferably thiadiazole, imidazole, isocyanurate, triazine and hydantoin, more preferably triazole, pyridine, thiadiazole, imidazole, isocyanurate, triazine and hydantoin having the above-mentioned substituents. The triazole, isocyanurate, and triazine are more preferable, and the triazole having the substituent is particularly preferable. Examples of triazole, pyridine, thiadiazole, imidazole and hydantoin which may have such a substituent include, for example, 4H-3-amino-1,2,4-triazole, aminopyridine, aminoimidazole and aminotriazine. Aminoisocyanurate, hydroxypyridine, hydroxyethyl isocyanurate and the like.
また、前記環状酸無水物基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物(II)としては、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物において説明した「共有結合性架橋部位を形成する化合物(共有結合を生成する化合物)」と同様のものを好適に利用することができる(その化合物として好適なものも同様である。)。また、このような化合物(II)としては、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物(水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を同時に導入することが可能な化合物)を利用してもよい(なお、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を有する側鎖は、共有結合性架橋部位を有する側鎖の好適な一形態といえる。)。 In addition, as the compound (II) that reacts with the cyclic acid anhydride group to form a covalently crosslinked site, the “compound that forms a covalently crosslinked site” described in the thermoplastic elastomer composition of the present invention ( A compound similar to “a compound that generates a covalent bond” ”can be preferably used (the same is true for the compound). In addition, as such compound (II), a compound that forms both a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent bonding site (both hydrogen bonding crosslinking site and covalent bonding site can be introduced simultaneously. (A side chain having both a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent crosslinking site can be said to be a preferred form of a side chain having a covalent crosslinking site).
このような化合物(II)としては、耐圧縮永久歪性の観点から、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレート、スルファミド、ポリエーテルポリオールが好ましく、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレート、スルファミドがより好ましく、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートが更に好ましい。 As such compound (II), from the viewpoint of compression set resistance, trishydroxyethyl isocyanurate, sulfamide and polyether polyol are preferable, trishydroxyethyl isocyanurate and sulfamide are more preferable, and trishydroxyethyl isocyanurate is preferable. Further preferred.
また、前記化合物(I)及び/又は(II)としては、水素結合性架橋部位を導入する観点から、水酸基、チオール基、アミノ基及びイミノ基のうちの少なくとも1種の置換基を有する化合物を利用することが好ましい。さらに、前記化合物(I)及び/又は(II)としては、より効率よく組成物中に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を導入することが可能となることから、前記環状酸無水物基と反応して、水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物(水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を同時に導入することが可能な化合物)を利用することが好ましい。このような水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位の双方を形成する化合物としては、前記複素環含有ポリオール、前記複素環含有ポリアミン、前記複素環含有ポリチオールを好適に利用することができ、中でも、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートが特に好ましい。 In addition, as the compound (I) and / or (II), a compound having at least one substituent selected from a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, and an imino group from the viewpoint of introducing a hydrogen-bonding crosslinking site. It is preferable to use it. Further, as the compound (I) and / or (II), it is possible to more efficiently introduce both a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent-bonding crosslinking site into the composition. A compound that reacts with an anhydride group to form both a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent crosslinking site (compound capable of simultaneously introducing both a hydrogen bonding crosslinking site and a covalent crosslinking site) It is preferable to use it. As the compound that forms both the hydrogen bond crosslinking site and the covalent bond site, the heterocyclic ring-containing polyol, the heterocyclic ring-containing polyamine, and the heterocyclic ring-containing polythiol can be suitably used. Trishydroxyethyl isocyanurate is particularly preferred.
また、化合物(I)及び化合物(II)の添加量(これらの総量:一方の化合物のみを利用する場合には、その一方の化合物の量となる。)は、特に制限されないが、該化合物中にアミン、アルコール等の活性水素が含まれる場合においては、環状酸無水物基100モル%に対して、該化合物中のアミン、アルコール等の活性水素が20〜250モル%となる量であることが好ましく、50〜150モル%となる量であることがより好ましく、80〜120モル%となる量であることが更に好ましい。このような添加量が前記下限未満では、導入される側鎖の量が少なくなって、架橋密度を十分に高度なものとすることが困難となり、引張強度等の物性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、用いる化合物の量が多すぎて、ブランチが多くなり、却って架橋密度が下がってしまう傾向にある。 Further, the amount of compound (I) and compound (II) added (the total amount thereof: when only one compound is used, the amount of one compound is not particularly limited) is not particularly limited. When active hydrogen such as amine and alcohol is contained in the amount, the amount of active hydrogen such as amine and alcohol in the compound is 20 to 250 mol% with respect to 100 mol% of the cyclic acid anhydride group. The amount is preferably 50 to 150 mol%, more preferably 80 to 120 mol%. If the amount added is less than the lower limit, the amount of side chains introduced is small, it is difficult to make the crosslinking density sufficiently high, and physical properties such as tensile strength tend to be reduced. On the other hand, when the above upper limit is exceeded, the amount of the compound used is too large, the number of branches increases, and the crosslinking density tends to decrease.
また、化合物(I)及び化合物(II)の添加量は、これらの総量が(一方の化合物のみを利用する場合には、その一方の化合物の量となる。)、前記混合物中の前記ポリマー(環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー)100質量部に対して0.1〜10質量部であることが好ましく、0.3〜7質量部であることがより好ましく、0.5〜5.0質量部であることが更に好ましい。このような化合物(I)及び化合物(II)の添加量(質量部に基づく量)が前記下限未満では少なすぎて架橋密度が上がらず所望の物性が発現しない傾向にあり、他方、前記上限を超えると多すぎてブランチが多くなり架橋密度が下がってしまうとなる傾向にある。 Further, the amount of compound (I) and compound (II) added is such that the total amount thereof (when only one compound is used, is the amount of one compound), the polymer ( The elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain) is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.3 to 7 parts by mass, relative to 100 parts by mass, 0.5 More preferably, it is -5.0 mass parts. If the amount of compound (I) and compound (II) added (the amount based on parts by mass) is less than the lower limit, the crosslinking density does not increase and the desired physical properties tend not to be exhibited. When it exceeds, it will be too many, and there exists a tendency for a branch to increase and a crosslinking density to fall.
化合物(I)及び化合物(II)の双方を利用する場合において、化合物(I)及び化合物(II)を添加する順序は特に制限されず、どちらを先に加えても良い。また、化合物(I)及び化合物(II)の双方を利用する場合において、化合物(I)を、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーの、環状酸無水物基の一部と反応させてもよい。これにより、未反応の環状酸無水物基(反応させていない環状酸無水物基)に、化合物(II)を反応させて共有結合性架橋部位を形成させることも可能となる。ここにいう一部とは、環状酸無水物基100モル%に対して1モル%以上50モル%以下であることが好ましい。この範囲であれば、得られるエラストマー性ポリマー(B)において、化合物(I)に由来した基(例えば含窒素複素環等)を導入した効果が十分に発現され、リサイクル性がより向上する傾向にある。なお、化合物(II)は、共有結合による架橋が適当な個数(例えば、1分子中に1〜3個)となるように前記環状酸無水物基と反応させることが好ましい。 In the case of using both compound (I) and compound (II), the order of adding compound (I) and compound (II) is not particularly limited, and either may be added first. In the case where both compound (I) and compound (II) are used, compound (I) is reacted with a part of the cyclic acid anhydride group of the elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain. You may let them. Thereby, it is also possible to react the compound (II) with an unreacted cyclic acid anhydride group (a cyclic acid anhydride group that has not been reacted) to form a covalently crosslinked site. The part mentioned here is preferably 1 mol% or more and 50 mol% or less with respect to 100 mol% of the cyclic acid anhydride group. Within this range, in the resulting elastomeric polymer (B), the effect of introducing a group derived from the compound (I) (for example, a nitrogen-containing heterocyclic ring) is sufficiently exhibited, and the recyclability tends to be further improved. is there. In addition, it is preferable to make compound (II) react with the said cyclic acid anhydride group so that the bridge | crosslinking by a covalent bond may become a suitable number (for example, 1-3 in 1 molecule).
前記ポリマーと前記原料化合物(化合物(I)及び/又は化合物(II))とを反応させると、前記ポリマーが有する環状酸無水物基が開環されて、環状酸無水物基と前記原料化合物(前記化合物(I)及び/又は化合物(II))とが化学結合される。このような前記ポリマーと前記原料化合物(前記化合物(I)及び/又は化合物(II))とを反応(環状酸無水物基を開環)させる際の温度条件は特に制限されず、前記化合物と環状酸無水物基との種類に応じて、これらが反応可能な温度に調整すればよいが、軟化させて反応を瞬時に進める観点からは、100〜250℃とすることが好ましく、120〜230℃とすることがより好ましい。 When the polymer and the raw material compound (compound (I) and / or compound (II)) are reacted, the cyclic acid anhydride group of the polymer is opened, and the cyclic acid anhydride group and the raw material compound ( The compound (I) and / or compound (II)) is chemically bonded. There are no particular restrictions on the temperature conditions for reacting such a polymer with the raw material compound (the compound (I) and / or compound (II)) (opening the cyclic acid anhydride group), and the compound and Depending on the kind of the cyclic acid anhydride group, it may be adjusted to a temperature at which they can react, but from the viewpoint of softening and allowing the reaction to proceed instantaneously, it is preferably 100 to 250 ° C., 120 to 230 More preferably, the temperature is set to ° C.
このような反応により、前記化合物(I)と環状酸無水物基とが反応した箇所においては、少なくとも水素結合性架橋部位が形成されるため、前記ポリマーの側鎖に水素結合性架橋部位(カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する部位、より好ましくはカルボニル含有基および含窒素複素環を有する部位)を含有させることが可能となる。このような反応により、形成(導入)される側鎖を、上記式(2)または(3)で表される構造を含有するものとすることができる。 As a result of such a reaction, at least a hydrogen-bonding cross-linking site is formed at the site where the compound (I) and the cyclic acid anhydride group are reacted. A moiety having a containing group and / or a nitrogen-containing heterocyclic ring, more preferably a moiety having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocyclic ring). The side chain formed (introduced) by such a reaction can contain the structure represented by the above formula (2) or (3).
また、このような反応により、前記化合物(II)と環状酸無水物基とが反応した箇所においては、少なくとも、共有結合性架橋部位が形成されるため、前記ポリマーの側鎖を共有結合性架橋部を含有するもの(側鎖(b)又は側鎖(c))とすることが可能となる。そして、このような反応により、形成される側鎖を、上記式(7)〜(9)で表される構造を含有するものとすることもできる。 Further, at such a site where the compound (II) and the cyclic acid anhydride group react with each other, at least a covalent crosslinking site is formed. It becomes possible to set it as the thing containing a part (a side chain (b) or a side chain (c)). And the side chain formed by such reaction can also contain the structure represented by the said Formula (7)-(9).
なお、このようなポリマー中の側鎖の各基(構造)、すなわち、未反応の環状酸無水物基、上記式(2)、(3)および(7)〜(9)で表される構造等は、NMR、IRスペクトル等の通常用いられる分析手段により確認することができる。 In addition, each group (structure) of the side chain in such a polymer, that is, an unreacted cyclic acid anhydride group, a structure represented by the above formulas (2), (3) and (7) to (9). Etc. can be confirmed by commonly used analytical means such as NMR and IR spectra.
このようにして反応させることで、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、
前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率のクレイと、
前記スチレンブロック共重合体と、
を含有してなる組成物を得ることができる。なお、このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物中のエラストマー性ポリマー(A)、エラストマー性ポリマー(B)は、各ポリマー中の側鎖(a)、側鎖(a’)、側鎖(b)、側鎖(c)がそれぞれ環状酸無水物基との反応に由来するもの(例えば、上記式(2)、(3)および(7)〜(9)で表される構造を含有する側鎖等)となる以外は、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物において説明したエラストマー性ポリマー(A)、エラストマー性ポリマー(B)と同様のものである。
By reacting in this manner, an elastomeric polymer having a side chain (a) containing a hydrogen-bonding cross-linking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle and having a glass transition point of 25 ° C. or lower (A) and at least one selected from the group consisting of an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent cross-linking site in the side chain and having a glass transition point of 25 ° C. or lower. A kind of elastomer component;
Clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
The styrene block copolymer;
Can be obtained. In addition, the elastomeric polymer (A) and the elastomeric polymer (B) in the thermoplastic elastomer composition thus obtained are the side chain (a), side chain (a ′), side chain ( b) and the side chain (c) each derived from a reaction with a cyclic acid anhydride group (for example, containing structures represented by the above formulas (2), (3) and (7) to (9)) Except for the side chain and the like, the elastomeric polymer (A) and the elastomeric polymer (B) described in the thermoplastic elastomer composition of the present invention are the same.
なお、本発明によれば、耐熱性及び破断強度をより高度なものとすることが可能な熱可塑性エラストマー組成物を効率よく製造することが可能となる。本発明により、このような効果が達成される理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは、以下のように推察する。すなわち、先ず、本発明においては、熱可塑性エラストマー組成物が、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー(以下、場合により「酸無水物含有ポリマー」と称する。)を変性して製造される。このようにして、クレイと酸無水物ポリマーとを混合して予め酸無水物ポリマー中にクレイを分散させることにより、酸無水物基とクレイとが相互作用して、クレイの層間が剥離され易くなる。特にクレイが、本発明において好適に用いられる有機化されたクレイ(有機化クレイ)の場合には、層間に存在するアンモニウム塩等の有機物が、酸無水物とより効率よく相互作用するため、より層が剥離され易い傾向にある。そして、クレイが分散した後に、前記原料化合物(架橋を形成する架橋剤として機能する。以下、場合により、「架橋剤」と称する。)を入れることにより、架橋剤と酸無水物基とが反応して、少なくとも、水素結合性架橋部位(例えばカルボン酸基等)が系中で発生する。そのため、クレイとの間で、水素結合による相互作用が引き起こされ、さらにクレイがエラストマー中に分散される。従って、本発明により得られる熱可塑性エラストマー組成物は、クレイが十分に分散されたものとなり、また、かかるクレイと水素結合性架橋部位とが相互作用して均一に面架橋部位が形成されることから、十分な耐熱性が得られるものと本発明者らは推察する。また、本発明においては、得られる熱可塑性エラストマー組成物中に、前記クレイと前記エラストマー成分とともに前記スチレンブロック共重合体が含有されている。このようなスチレンブロック共重合体は、母体となるエラストマー成分の架橋反応に干渉しないため、架橋した母体となるエラストマー構造固有の物性を阻害せずに、優れた機械特性を示すことができるものと本発明者らは推察する。そのため、本発明の熱可塑性エラストマー組成物によって、より高度な耐熱性とより高い破断強度とを達成することが可能となるものと本発明者らは推察する。 In addition, according to this invention, it becomes possible to manufacture efficiently the thermoplastic elastomer composition which can make heat resistance and breaking strength more advanced. The reason why such an effect is achieved by the present invention is not necessarily clear, but the present inventors infer as follows. That is, first, in the present invention, the thermoplastic elastomer composition modifies the elastomeric polymer having the cyclic acid anhydride group in the side chain (hereinafter sometimes referred to as “an acid anhydride-containing polymer”). Manufactured. In this way, by mixing the clay and the acid anhydride polymer and dispersing the clay in the acid anhydride polymer in advance, the acid anhydride group and the clay interact with each other, and the clay layer is easily peeled off. Become. In particular, when the clay is an organic clay that is preferably used in the present invention (organic clay), an organic substance such as an ammonium salt present between the layers interacts more efficiently with the acid anhydride. The layer tends to peel easily. Then, after the clay is dispersed, the raw material compound (functions as a cross-linking agent for forming a cross-link. Hereinafter, sometimes referred to as “cross-linking agent”) is reacted with the cross-linking agent and the acid anhydride group. Thus, at least hydrogen bonding cross-linking sites (for example, carboxylic acid groups) are generated in the system. Therefore, interaction by hydrogen bonding is caused between the clay and the clay is further dispersed in the elastomer. Therefore, in the thermoplastic elastomer composition obtained by the present invention, the clay is sufficiently dispersed, and the clay and the hydrogen bonding cross-linking site interact to form a uniform surface cross-linking site. Therefore, the present inventors speculate that sufficient heat resistance can be obtained. In the present invention, the resulting thermoplastic elastomer composition contains the styrene block copolymer together with the clay and the elastomer component. Since such a styrene block copolymer does not interfere with the crosslinking reaction of the elastomer component serving as a matrix, it can exhibit excellent mechanical properties without hindering the inherent properties of the elastomer structure serving as a crosslinked matrix. The present inventors speculate. For this reason, the inventors speculate that the thermoplastic elastomer composition of the present invention can achieve higher heat resistance and higher breaking strength.
また、このようにして、本発明により得られる熱可塑性エラストマー組成物においては、組成物中において、単層のクレイを含有するものとすることができる。また、このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物においては、前記熱可塑性エラストマー組成物の表面上の任意の3点以上の5.63μm2の大きさの測定点を透過型電子顕微鏡(TEM)により測定した場合において、全測定点において、個数を基準として、全クレイのうちの50%以上(より好ましくは70%以上、更に好ましくは80〜100%、特に好ましくは85〜100%)が単層のクレイとして存在するものとすることも可能である。このような単層のクレイの存在率が前記下限未満では破断伸び、破断強度が低下する傾向にある。 In this way, the thermoplastic elastomer composition obtained by the present invention can contain a single layer of clay in the composition. Moreover, in the thermoplastic elastomer composition obtained in this way, a measurement point having a size of 5.63 μm 2 above any three points on the surface of the thermoplastic elastomer composition is measured with a transmission electron microscope (TEM). In all measurement points, 50% or more (more preferably 70% or more, more preferably 80 to 100%, particularly preferably 85 to 100%) of the total clay is simply used at all measurement points based on the number. It can also be present as a layer of clay. When the abundance of such a single layer of clay is less than the lower limit, the elongation at break and the strength at break tend to decrease.
なお、本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第一の製造方法)においては、より効率よく、熱可塑性エラストマー組成物中の単層の形態のクレイ(単層のクレイ)の存在割合を上記好適な割合とすることが可能である。この点に関しては、上述の第一工程において、クレイが環状酸無水物基とが相互作用して、より効率よく、多層構造のクレイの層間を剥離することが可能となり、クレイを単層の状態で分散(微分散)させることが可能となるため、より高い割合で、単層の形態のクレイ(単層のクレイ)が組成物中に存在することとなって、上記好適な割合で単層のクレイを含有させることが可能となるものと本発明者らは推察する。なお、このような単層状の形態のクレイの存在は、得られた組成物の表面を透過型電子顕微鏡(TEM)により測定することにより確認できる。 In addition, in the manufacturing method (first manufacturing method) of the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the proportion of clay in a single layer form (single layer clay) in the thermoplastic elastomer composition is more efficiently determined. It is possible to set it as the said suitable ratio. In this regard, in the first step described above, the clay interacts with the cyclic acid anhydride group, making it possible to more efficiently peel off the layers of the multilayered clay, and the clay is in a single layer state. It is possible to disperse (finely disperse) at a higher rate, so that a higher proportion of single-layered clay (single-layer clay) is present in the composition, and the above-mentioned preferred proportion of single-layered clay The present inventors infer that the clay can be contained. Note that the presence of such a single-layered clay can be confirmed by measuring the surface of the obtained composition with a transmission electron microscope (TEM).
また、本発明により、例えば、エラストマー性ポリマー(A)をエラストマー成分とする熱可塑性エラストマー組成物と、エラストマー性ポリマー(B)をエラストマー成分とする熱可塑性エラストマー組成物とをそれぞれ別々に製造した後、これを混合して、エラストマー成分としてエラストマー性ポリマー(A)及び(B)を含有する熱可塑性エラストマー組成物としてもよい。また、エラストマー成分としてエラストマー性ポリマー(A)及び(B)を組み合わせて含有する熱可塑性エラストマー組成物を製造する場合には、エラストマー性ポリマー(A)とエラストマー性ポリマー(B)の比率を適宜変更して、組成物中に存在する水素結合性架橋部位と共有結合性架橋部位の比率等を適宜変更することで、所望の特性を発揮させることも可能である。 Further, according to the present invention, for example, after separately producing a thermoplastic elastomer composition containing an elastomeric polymer (A) as an elastomer component and a thermoplastic elastomer composition containing an elastomeric polymer (B) as an elastomer component, respectively. These may be mixed to produce a thermoplastic elastomer composition containing the elastomeric polymers (A) and (B) as an elastomer component. In the case of producing a thermoplastic elastomer composition containing a combination of elastomeric polymers (A) and (B) as an elastomer component, the ratio of the elastomeric polymer (A) and the elastomeric polymer (B) is appropriately changed. Thus, desired characteristics can be exhibited by appropriately changing the ratio of the hydrogen-bonding cross-linking site and the covalent cross-linking site existing in the composition.
このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物は、例えば、そのゴム弾性を活用して種々のゴム用途に好適に使用することができ、例えば、ホットメルト接着剤又はこれに含ませる添加剤、自動車用ゴム部品、ホース、ベルト、シート、防振ゴム、ローラー、ライニング、ゴム引布、シール材、手袋、防舷材、医療用ゴム(シリンジガスケット、チューブ、カテーテル)、ガスケット(家電用、建築用)、アスファルト改質剤、ホットメルト接着剤、ブーツ類、グリップ類、玩具、靴、サンダル、キーパッド、ギア、ペットボトルキャプライナー等の用途に好適に用いることができる。 The thermoplastic elastomer composition thus obtained can be suitably used, for example, for various rubber applications by utilizing its rubber elasticity, for example, a hot melt adhesive or an additive contained therein, an automobile, Rubber parts, hoses, belts, sheets, anti-vibration rubber, rollers, linings, rubberized cloth, sealing materials, gloves, fenders, medical rubber (syringe gaskets, tubes, catheters), gaskets (for home appliances, construction) ), Asphalt modifiers, hot melt adhesives, boots, grips, toys, shoes, sandals, keypads, gears, PET bottle cap liners, and the like.
[熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第二の製造方法)]
本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(本発明の第二の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法)は、
環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、
クレイと、
化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体と、
前記環状酸無水物基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物(I)、並びに、前記化合物(I)及び前記環状酸無水物基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物(II)の混合原料のうちの少なくとも1種の原料化合物と、
を混合して、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと前記原料化合物とを反応せしめることにより、熱可塑性エラストマー組成物を得る工程を含み、
前記熱可塑性エラストマー組成物が、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、
前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率の前記クレイと、
前記スチレンブロック共重合体と、
を含有してなる組成物であること、及び、
前記熱可塑性エラストマー組成物中の前記クレイの含有量が前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下となるような割合で前記クレイを用いること、
を特徴とする方法である。
[Method for producing thermoplastic elastomer composition (second production method)]
The method for producing the thermoplastic elastomer composition of the present invention (the method for producing the second thermoplastic elastomer composition of the present invention) includes:
An elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain;
With clay,
A styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site;
Compound (I) which reacts with the cyclic acid anhydride group to form a hydrogen-bonding cross-linking site, and compound which reacts with the compound (I) and the cyclic acid anhydride group to form a covalent-bonding cross-linking site At least one raw material compound of the mixed raw materials of (II);
And a process of obtaining a thermoplastic elastomer composition by reacting the elastomeric polymer having the cyclic acid anhydride group in the side chain with the raw material compound,
The thermoplastic elastomer composition has an elastomeric polymer (a) having a side chain (a) containing a hydrogen-bonding crosslinking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle, and having a glass transition point of 25 ° C. or less ( A) and at least one selected from the group consisting of an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent-bonding crosslinking site in the side chain and having a glass transition point of 25 ° C. or lower An elastomer component of
The clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
The styrene block copolymer;
And a composition comprising
Using the clay in such a proportion that the content of the clay in the thermoplastic elastomer composition is 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
It is the method characterized by this.
このような本発明の第二の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第二の製造方法)に用いる、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー、クレイ、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、及び、原料化合物は、それぞれ、前述の第一の製造方法(本発明の第一の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法)において説明したものと同様のものである(その好適な条件(各成分の種類、使用量等の条件)も同様なものである)。また、本発明の第二の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第二の製造方法)により得られる熱可塑性エラストマー組成物も、前述の第一の製造方法(本発明の第一の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法)において説明したものと同様のものとすることができる(その好適なものも同様なものとすることができる)。 An elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain, clay, and a chemically bonding cross-linked site used in the second thermoplastic elastomer composition production method (second production method) of the present invention. The styrene block copolymer and raw material compound which are not present are the same as those described in the above-mentioned first production method (the production method of the first thermoplastic elastomer composition of the present invention). (Preferable conditions (conditions such as the type of each component and the amount used) are the same). Further, the thermoplastic elastomer composition obtained by the second thermoplastic elastomer composition production method (second production method) of the present invention is also the above-mentioned first production method (first thermoplastic elastomer of the present invention). (The manufacturing method of the composition) can be the same as that described in the method (the preferred one can also be the same).
また、このような本発明の第二の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第二の製造方法)においては、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー、クレイ、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、及び、原料化合物を混合すればよく、これらを添加する順序などは特に制限されず、例えば、反応容器(例えば、押出し機の加熱シリンダー(加熱筒)等)にこれらの各成分を同時に添加(例えば、ブレンダー等で予め調製した各成分の混合物を添加することにより同時に添加)して混合してもよく、あるいは、反応容器に各成分を順々に添加して混合してもよい。また、反応容器に各成分を順々に添加して混合する場合には、上記第一工程及び上記第二工程を含有する本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第一の製造方法:本発明の第一の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法)を採用して、各成分を順次混合することが好ましい。このように、本発明の第二の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法としては、上記本発明の第一の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第一の製造方法)を好適に採用することができる。 Further, in such a second method for producing a thermoplastic elastomer composition of the present invention (second production method), an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain, clay, and chemically bonded cross-linking What is necessary is just to mix the styrene block copolymer which does not have a site | part, and a raw material compound, and the order in which these are added is not restrict | limited in particular, For example, reaction containers (For example, the heating cylinder (heating cylinder) of an extruder, etc.) These components may be added simultaneously (for example, by adding a mixture of components prepared in advance with a blender, etc.) and mixed, or each component may be added to the reaction vessel in sequence. And may be mixed. Moreover, when adding each component to a reaction container in order and mixing, the manufacturing method of the thermoplastic elastomer composition of this invention containing the said 1st process and said 2nd process (1st manufacturing method: It is preferable to employ the first method for producing a thermoplastic elastomer composition of the present invention and mix the respective components sequentially. Thus, as the method for producing the second thermoplastic elastomer composition of the present invention, the above-mentioned method for producing the first thermoplastic elastomer composition of the present invention (first production method) can be suitably employed. it can.
また、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー、前記クレイ、前記化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、及び、前記原料化合物を混合して、前記エラストマー性ポリマーと前記原料化合物とを反応させる方法としては、特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができるが、例えば、これらの各成分の混合物を押出し機を利用して連続混合(連続混練)する方法を好適に採用することもできる。このような押出し機としては、混練時間の調整の観点から、多軸の押出し機を用いることが好ましく、2軸押出し機を用いることが特に好ましい。 Further, the elastomeric polymer having the cyclic acid anhydride group in the side chain, the clay, the styrene block copolymer having no chemically-bonded cross-linking site, and the raw material compound are mixed, A method for reacting the polymer and the raw material compound is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. For example, a mixture of these components is continuously mixed using an extruder (continuous kneading). ) Method can also be suitably employed. As such an extruder, from the viewpoint of adjusting the kneading time, a multi-screw extruder is preferably used, and a twin-screw extruder is particularly preferably used.
また、前記エラストマー性ポリマーと前記原料化合物とを反応させる際に前記押出し機を利用して連続混合(連続混練)する方法を採用する場合、前記反応を効率よく進行せしめるといった観点から、温度条件を、上述の第一の製造方法において説明した、前記ポリマーと前記原料化合物(前記化合物(I)及び/又は化合物(II))とが反応可能な温度(好ましくは100〜250℃、より好ましくは120〜230℃)とすることが好ましい。また、このように連続混合(連続混練)する方法を採用する場合の温度条件としては140〜249℃とすることがより好ましく、160〜220℃とすることが更に好ましい。このような温度条件が前記下限未満では流動性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、ポリマー成分の熱劣化が起こって破断強度が低下する傾向にある。 In addition, when adopting a method of continuously mixing (continuous kneading) using the extruder when the elastomeric polymer and the raw material compound are reacted, the temperature condition is set from the viewpoint of allowing the reaction to proceed efficiently. The temperature at which the polymer and the raw material compound (the compound (I) and / or the compound (II)) can react (preferably 100 to 250 ° C., more preferably 120, described in the first production method above). ˜230 ° C.). Moreover, as temperature conditions in the case of adopting the method of continuous mixing (continuous kneading) in this way, 140 to 249 ° C is more preferable, and 160 to 220 ° C is still more preferable. If such a temperature condition is less than the lower limit, the fluidity tends to decrease. On the other hand, if it exceeds the upper limit, thermal degradation of the polymer component occurs and the breaking strength tends to decrease.
また、前記エラストマー性ポリマーと前記原料化合物とを反応させる際に前記押出し機を利用して連続混合(連続混練)する方法を採用する場合、用いるスクリュの特性(形状等)は特に制限されず、その設計を適宜変更することが可能である。また、このようなスクリュとしては、スクリュの長さ(L)とスクリュの直径(D)の関係において、L/Dが30以上という条件を満たすものがより好ましい。このような関係を満たす場合には、流動性が向上し、破断強度が向上する傾向にある。 In addition, when adopting a method of continuous mixing (continuous kneading) using the extruder when reacting the elastomeric polymer and the raw material compound, the characteristics (shape, etc.) of the screw to be used are not particularly limited, The design can be changed as appropriate. Moreover, as such a screw, what satisfy | fills the conditions that L / D is 30 or more is more preferable in the relationship between the length (L) of a screw, and the diameter (D) of a screw. When satisfying such a relationship, the fluidity is improved and the breaking strength tends to be improved.
また、前記エラストマー性ポリマーと前記原料化合物とを反応させる際に前記押出し機を利用して連続混合(連続混練)する方法を採用する場合、押出し機により、最大せん断速度が1〜1599sec−1(より好ましくは50〜900sec−1、更に好ましくは100〜600sec−1)となるようにスクリュの回転数を調整することが好ましい。このような最大せん断速度が前記下限未満では流動性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると破断強度が低下する傾向にある。 Moreover, when employ | adopting the method of mixing continuously (continuous kneading | mixing) using the said extruder when making the said elastomeric polymer and the said raw material compound react, a maximum shear rate is 1-1599sec < -1 > ( 1 ). more preferably 50~900sec -1, more preferably it is preferred to adjust the rotational speed of the screw so that 100~600sec -1). When the maximum shear rate is less than the lower limit, the fluidity tends to decrease, and when it exceeds the upper limit, the breaking strength tends to decrease.
また、前記押出し機を利用して連続混合(連続混練)する場合、前記押出し機に、各成分(環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー、クレイ、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、及び、原料化合物)に応じた複数の供給口をそれぞれ設けて、前記押出し機中に各成分を順次添加することにより、利用する成分の添加順序を適宜変更してもよい。これにより、前記押出し機を用いつつ、上記第一工程及び上記第二工程を含有する本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法(第一の製造方法:本発明の第一の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法)を採用して、各成分を順次混合する工程をより効率よく実施することが可能となる
また、前記第二の製造方法においては、最終的に得られる熱可塑性エラストマー組成物中のクレイの含有量が前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下(より好ましくは0.1〜10質量部、更に好ましくは0.5〜5質量部、特に好ましくは1〜3質量部)となるような割合で前記クレイを用いて、環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマー、クレイ、化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体、及び、原料化合物を混合する。このようなクレイの含有量が前記上限を超えると架橋が強すぎて、却って伸びや強度が低下し、他方、前記下限未満では、クレイの量が少なすぎて、クレイを用いることにより得られる効果が低下してしまう。
In addition, when continuous mixing (continuous kneading) is performed using the extruder, each component (an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain, clay, and a chemically bonding cross-linked site is included in the extruder. A plurality of supply ports corresponding to the styrene block copolymer and the raw material compound) are provided, and each component is sequentially added to the extruder, so that the order of addition of the components to be used is appropriately changed. Also good. Thus, the method for producing the thermoplastic elastomer composition of the present invention containing the first step and the second step while using the extruder (the first production method: the first thermoplastic elastomer composition of the present invention) In the second production method, in the thermoplastic elastomer composition finally obtained, it is possible to more efficiently carry out the step of sequentially mixing the components. The clay content is 20 parts by mass or less (more preferably 0.1 to 10 parts by mass, still more preferably 0.5 to 5 parts by mass, and particularly preferably 1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer component. ) Using the above-mentioned clay in such a proportion that the elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain, clay, a styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site, and And the raw material compounds are mixed. If the content of such clay exceeds the above upper limit, the crosslinking is too strong, and on the contrary, the elongation and strength are reduced. On the other hand, if it is less than the lower limit, the amount of clay is too small and the effect obtained by using clay. Will fall.
なお、前記第二の製造方法においては、本発明の目的を損わない範囲で、前記エラストマー成分以外のポリマー、補強剤(充填剤)、アミノ基を導入してなる充填剤(以下、単に「アミノ基導入充填剤」という。)、該アミノ基導入充填剤以外のアミノ基含有化合物、金属元素を含む化合物(以下、単に「金属塩」という。)、無水マレイン酸変性ポリマー、老化防止剤、酸化防止剤、顔料(染料)、可塑剤、揺変性付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、溶剤、界面活性剤(レベリング剤を含む)、分散剤、脱水剤、防錆剤、接着付与剤、帯電防止剤、フィラーなどの各種添加剤等の他の成分を更に添加する工程を含んでいてもよい。なお、このような添加剤等は、特に制限されず、一般に用いられるものを適宜使用することができる。また、このような他の成分の含有量などの条件は、上述の第一の製造方法において説明した条件と同様である(その好適な範囲も同様である)。 In the second production method, a polymer other than the elastomer component, a reinforcing agent (filler), and a filler obtained by introducing an amino group (hereinafter simply referred to as “ An amino group-introduced filler ”), an amino group-containing compound other than the amino group-introduced filler, a compound containing a metal element (hereinafter simply referred to as“ metal salt ”), a maleic anhydride-modified polymer, an anti-aging agent, Antioxidants, pigments (dyes), plasticizers, thixotropic agents, UV absorbers, flame retardants, solvents, surfactants (including leveling agents), dispersants, dehydrating agents, rust inhibitors, adhesion promoters, A step of further adding other components such as various additives such as an antistatic agent and a filler may be included. Such additives and the like are not particularly limited, and those commonly used can be appropriately used. Moreover, conditions, such as content of such another component, are the same as the conditions demonstrated in the above-mentioned 1st manufacturing method (The suitable range is also the same).
このようにして、前記エラストマー性ポリマーと、前記クレイと、前記スチレンブロック共重合体と、前記原料化合物とを混合することにより、前記エラストマー性ポリマーと前記原料化合物とを反応させることにより、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、
前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率のクレイと、
前記スチレンブロック共重合体と、
を含有してなる組成物を得ることができる(第一の製造方法により得られる組成物と同様のものとすることができる)。なお、このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物中のエラストマー性ポリマー(A)、エラストマー性ポリマー(B)は、各ポリマー中の側鎖(a)、側鎖(a’)、側鎖(b)、側鎖(c)がそれぞれ環状酸無水物基との反応に由来するもの(例えば、上記式(2)、(3)および(7)〜(9)で表される構造を含有する側鎖等)となる以外は、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物において説明したエラストマー性ポリマー(A)、エラストマー性ポリマー(B)と同様のものである。
Thus, by mixing the elastomeric polymer, the clay, the styrene block copolymer, and the raw material compound, by reacting the elastomeric polymer and the raw material compound, carbonyl-containing An elastomeric polymer (A) having a side chain (a) containing a hydrogen-bonding cross-linked moiety having a group and / or a nitrogen-containing heterocycle and having a glass transition point of 25 ° C. or less, and a hydrogen bond to the side chain At least one elastomer component selected from the group consisting of an elastomeric polymer (B), which contains a crosslinkable moiety and a covalently crosslinked moiety and has a glass transition point of 25 ° C. or lower;
Clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
The styrene block copolymer;
Can be obtained (can be the same as the composition obtained by the first production method). In addition, the elastomeric polymer (A) and the elastomeric polymer (B) in the thermoplastic elastomer composition thus obtained are the side chain (a), side chain (a ′), side chain ( b) and the side chain (c) each derived from a reaction with a cyclic acid anhydride group (for example, containing structures represented by the above formulas (2), (3) and (7) to (9)) Except for the side chain and the like, the elastomeric polymer (A) and the elastomeric polymer (B) described in the thermoplastic elastomer composition of the present invention are the same.
[積層体]
本発明の積層体は、金属層と、
上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物からなるエラストマー層と、
を備えることを特徴とするものである。
[Laminate]
The laminate of the present invention comprises a metal layer,
An elastomer layer comprising the thermoplastic elastomer composition of the present invention;
It is characterized by providing.
このような積層体中の金属層を形成する金属としては、各種金属を適宜利用することができ、特に制限されるものではないが、化学的に安定で入手容易な観点から、鉄、鋼板、銅、アルミニウム、ステンレス、真鍮、亜鉛メッキ鋼、チタン、ジルコニウム、コバルト、スズ、パラジウム、マンガン、インジウム、イリジウム、クロム、ニッケル、金、銀、白金、亜鉛及びそれらの酸化物からなる群から選択される少なくとも1種を好適に利用することができる。また、このような金属の中でも、安全で入手容易な観点から、鉄、鋼板、銅、アルミニウム、ステンレス、真鍮、亜鉛メッキ鋼、チタン、ジルコニウム及びそれらの酸化物からなる群から選択される少なくとも1種がより好ましく、鉄、鋼板、銅、アルミニウム、ステンレス、真鍮、亜鉛メッキ鋼及びそれらの酸化物からなる群から選択される少なくとも1種が更に好ましく、鉄、鋼板、銅、アルミニウム、ステンレス及びそれらの酸化物からなる群から選択される少なくとも1種が特に好ましい。 As the metal forming the metal layer in such a laminate, various metals can be appropriately used and are not particularly limited, but from the viewpoint of being chemically stable and readily available, iron, steel plate, Selected from the group consisting of copper, aluminum, stainless steel, brass, galvanized steel, titanium, zirconium, cobalt, tin, palladium, manganese, indium, iridium, chromium, nickel, gold, silver, platinum, zinc and their oxides At least one of these can be suitably used. Among these metals, at least one selected from the group consisting of iron, steel plate, copper, aluminum, stainless steel, brass, galvanized steel, titanium, zirconium and oxides thereof from the viewpoint of safety and availability. More preferably, at least one selected from the group consisting of iron, steel plate, copper, aluminum, stainless steel, brass, galvanized steel and oxides thereof, iron, steel plate, copper, aluminum, stainless steel and the like Particularly preferred is at least one selected from the group consisting of these oxides.
さらに、このような積層体中の金属層の形態(形状等)は特に制限されず、積層体の用途に応じて適宜設計すればよく、例えば、板状体(金属からなる基板)としてもよく、それ以外の形状(例えば、球状、ブロック状、柱状、円盤状等)としてもよい。例えば、前記金属層が金属からなる基板(板状体)からなるものである場合には、該基板の少なくとも一方の表面に前記エラストマー層を積層して積層体としてもよく、また、例えば、前記金属層が球状のものである場合には、コアの部分に金属からなる球を配置し、その外側にエラストマー層を形成してコアシェル型の積層体としてもよい。また、このような金属層は、他の基板(樹脂からなる基板等)の表面上に形成された層であってもよい。 Furthermore, the form (shape, etc.) of the metal layer in such a laminated body is not particularly limited, and may be appropriately designed according to the use of the laminated body. For example, a plate-like body (a substrate made of metal) may be used. Other shapes (for example, a spherical shape, a block shape, a column shape, a disk shape, etc.) may be used. For example, when the metal layer is made of a substrate made of metal (plate-like body), the elastomer layer may be laminated on at least one surface of the substrate to form a laminate. In the case where the metal layer is spherical, a core-shell type laminate may be formed by arranging a sphere made of metal in the core portion and forming an elastomer layer on the outside thereof. Further, such a metal layer may be a layer formed on the surface of another substrate (such as a substrate made of resin).
また、このような積層体中の金属層がシート状や板状の形態である場合、前記金属層の厚みは特に制限されるものではないが0.1〜500mmであることが好ましく、0.5〜300mmであることがより好ましく、1.0〜100mmであることが更に好ましい。このような金属層の厚みが前記下限未満では薄すぎて形状が保持できない傾向にあり、他方、前記上限を超えると厚すぎて積層体としての機能が発揮できなくなる傾向にある。 Moreover, when the metal layer in such a laminated body is a sheet-like or plate-like form, the thickness of the metal layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 500 mm. It is more preferable that it is 5-300 mm, and it is still more preferable that it is 1.0-100 mm. If the thickness of such a metal layer is less than the lower limit, it tends to be too thin to hold the shape, whereas if it exceeds the upper limit, it tends to be too thick to function as a laminate.
また、本発明にかかるエラストマー層は、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物からなる層である。このようなエラストマー層は、上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物からなればよく、その形態は特に制限されず、その用途に応じて適宜設計すればよい。このようなエラストマー層は、例えば、シート状や板状の形態として前記金属層に積層してもよく、各種形状として、その表面の一部を金属に積層した構造としてもよい(例えば、自動車のエンジンマウント、ブッシュの部材に好適な形状等、用途に応じた形状とすることがこのましい)。 Moreover, the elastomer layer concerning this invention is a layer which consists of a thermoplastic elastomer composition of the said invention. Such an elastomer layer should just consist of the thermoplastic-elastomer composition of the said invention, The form in particular is not restrict | limited, What is necessary is just to design suitably according to the use. Such an elastomer layer may be laminated on the metal layer in the form of a sheet or a plate, for example, or may have a structure in which a part of the surface is laminated on a metal as various shapes (for example, an automobile It is preferable to use a shape suitable for the application, such as a shape suitable for engine mounts and bushing members).
また、エラストマー層をシート状や板状の形態とする場合には、前記エラストマー層の厚みは0.1〜500mmであることが好ましく、0.5〜300mmであることがより好ましく、1.0〜100mmであることが更に好ましい。このような厚みが前記下限未満では薄すぎてゴムの特性を発揮できない傾向にあり、他方、前記上限を超えると厚すぎて積層体としての機能が発揮できなくなる傾向にある。 When the elastomer layer is in the form of a sheet or plate, the thickness of the elastomer layer is preferably 0.1 to 500 mm, more preferably 0.5 to 300 mm, 1.0 More preferably, it is -100 mm. If the thickness is less than the lower limit, it tends to be too thin to exhibit rubber properties, while if it exceeds the upper limit, it tends to be too thick to function as a laminate.
また、本発明においては、前記金属層と前記エラストマー層との間に接着層を更に備えることが好ましい。すなわち、本発明の積層体においては、前記金属層と前記エラストマー層とが接着層を介して積層(接着)された構造のものであることがより好ましい。 In the present invention, it is preferable that an adhesive layer is further provided between the metal layer and the elastomer layer. That is, the laminate of the present invention preferably has a structure in which the metal layer and the elastomer layer are laminated (adhered) via an adhesive layer.
このような接着層を形成する接着剤としては、特に制限されず、金属とエラストマーとを接着することが可能な公知の接着剤を適宜利用することができる。このような接着剤としては、市販品を適宜利用してもよく、例えば、Rohm&Haas(Dowchemical)社製の商品名「THIXON、MEGUM」;東洋化学研究所社製の商品名「メタロック(METALOC)」;ロードコーポレーション社製の商品名「CHEMLOK」、「IBM1000」、「487A&B」;ケミカルイノベーション社製の商品名「CIL BOND」;等を適宜利用することができる。また、このような接着剤の中でも、本エラストマーとの親和性が高いといった観点から、熱可塑性エラストマー用の接着剤(例えば、ロードコーポレーション社製の商品名「CHEMLOK」、「IBM1000」等)を好適に利用することができ、中でも、熱可塑型の接着剤を特に好適に利用することができる。 The adhesive that forms such an adhesive layer is not particularly limited, and a known adhesive capable of adhering a metal and an elastomer can be appropriately used. As such an adhesive, a commercially available product may be used as appropriate. For example, a trade name “THIXON, MEGUM” manufactured by Rohm & Haas (Dowchemical); a trade name “METALOC” manufactured by Toyo Chemical Research Co., Ltd. Trade names "CHEMLOK", "IBM1000", "487A & B" manufactured by Road Corporation; trade names "CIL BOND" manufactured by Chemical Innovation Co., etc. can be used as appropriate. Among these adhesives, an adhesive for thermoplastic elastomers (for example, trade names “CHEMLOK”, “IBM1000”, etc., manufactured by Road Corporation), etc.) is preferable from the viewpoint of high affinity with the present elastomer. Among them, a thermoplastic adhesive can be particularly preferably used.
また、このような接着層の厚みとしては特に制限されるものではないが、0.001〜10000μmであることが好ましく、0.01〜1000μmであることがより好ましい。このような接着層の厚みが前記下限未満では薄すぎて接着力が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると厚すぎて接着剤層に力がかかって破壊しやすくなる傾向にある。 The thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 10,000 μm, and more preferably 0.01 to 1000 μm. If the thickness of such an adhesive layer is less than the lower limit, the adhesive force tends to be insufficient, whereas if the upper limit is exceeded, the adhesive layer tends to be too thick to be easily broken by force. is there.
また、本発明の積層体の構造は特に制限されず、他の層を更に備えていてもよい。このような他の層としては、例えば、有機材料(例えば樹脂など)からなる層であっても、無機材料からなる層であってもよい。また、このような積層体の積層構造(以下、場合により「/」は積層されていることを示す。)としては特に制限されるものではないが、例えば、
金属層/エラストマー層(例えば、エラストマーに金属を蒸着メッキした積層体等)
金属層/接着層/エラストマー層
金属層/接着層/エラストマー層/接着層/金属層
エラストマー層/接着層/金属層/接着層/エラストマー層
金属層/接着層/エラストマー層/エラストマー以外の樹脂層
エラストマー以外の樹脂層/金属層/接着層/エラストマー層
等といった積層構造を挙げることができる。なお、ここにいう積層体の積層構造は、例えば、金属板の板の外縁部のみをエラストマー(ひも状のエラストマー)が覆うようにして積層されているような構造であってもよく、あるいは、塊状の金属(金属層)の一部に塊状のエラストマー(エラストマー層)の一部が積層されているような構造であってもよく、その状態は特に制限されない。このように、本発明の積層体においては、各層の形状や、積層部分の大きさ(各層の重なる部分の大きさ等)等は特に制限されない。
In addition, the structure of the laminate of the present invention is not particularly limited, and may further include other layers. As such another layer, for example, a layer made of an organic material (for example, resin) or a layer made of an inorganic material may be used. Further, the laminated structure of such a laminated body (hereinafter, “/” indicates that it is laminated in some cases) is not particularly limited.
Metal layer / elastomer layer (for example, a laminate in which a metal is vapor deposited on an elastomer)
Metal layer / Adhesive layer / Elastomer layer Metal layer / Adhesive layer / Elastomer layer / Adhesive layer / Metal layer Elastomer layer / Adhesive layer / Metal layer / Adhesive layer / Elastomer layer Metal layer / Adhesive layer / Elastomer layer / Resin layer other than elastomer A laminated structure such as a resin layer other than an elastomer / metal layer / adhesive layer / elastomer layer can be exemplified. In addition, the laminated structure here may be a structure in which, for example, an elastomer (string-like elastomer) is laminated so that only an outer edge portion of a metal plate is covered, or The structure may be such that a part of the massive elastomer (elastomer layer) is laminated on a part of the massive metal (metal layer), and the state is not particularly limited. Thus, in the laminated body of the present invention, the shape of each layer, the size of the laminated portion (size of the overlapping portion of each layer, etc.) and the like are not particularly limited.
このような積層体の製造方法は特に制限されず、樹脂層と金属層とを積層させて積層体を得る際に利用することが可能な公知の方法を適宜応用することができ、例えば、金属板上に上記本発明の熱可塑性エラストマー組成物を接着層を介して接着して積層体を得る方法等を適宜採用することもできる。 The method for producing such a laminate is not particularly limited, and a known method that can be used when a laminate is obtained by laminating a resin layer and a metal layer can be appropriately applied. A method of obtaining a laminate by adhering the thermoplastic elastomer composition of the present invention on a plate through an adhesive layer may be appropriately employed.
また、前記接着層を積層する場合、かかる接着層を形成する方法は特に制限されず、例えば、金属層又はエラストマー層の表面に接着剤を塗布する方法を採用してもよい。このような塗布の方法も特に制限されず、公知の方法(例えば刷毛を利用して塗布する方法やスクリーン印刷を利用した方法、各種コーターを利用した方法等)を適宜利用することができる。また、このように接着剤を塗布する場合においては、接着剤の種類等に応じて、より効率よく均一な厚さの接着層を積層するといった観点から、接着剤を塗布した後に乾燥させる工程を施すことにより接着層を積層することが好ましい。このような乾燥工程は20〜250℃の温度条件で0.1〜168時間乾燥する工程であることが好ましい。このような温度条件又は時間が前記下限未満では乾燥が不十分で接着力が十分に発現しない傾向にあり、他方、前記上限を超えると接着剤が劣化して接着力が十分に発現しない傾向にある。 Moreover, when laminating | stacking the said adhesive layer, the method in particular of forming this adhesive layer is not restrict | limited, For example, you may employ | adopt the method of apply | coating an adhesive agent on the surface of a metal layer or an elastomer layer. The method of application is not particularly limited, and a known method (for example, a method using a brush, a method using screen printing, a method using various coaters, or the like) can be appropriately used. Further, in the case of applying the adhesive in this way, depending on the type of adhesive, etc., from the viewpoint of more efficiently laminating an adhesive layer with a uniform thickness, the step of drying after applying the adhesive It is preferable to laminate the adhesive layer by applying. Such a drying step is preferably a step of drying for 0.1 to 168 hours at a temperature of 20 to 250 ° C. If such temperature condition or time is less than the lower limit, drying tends to be insufficient and adhesive force does not sufficiently develop.On the other hand, if the upper limit is exceeded, adhesive tends to deteriorate and adhesive force does not sufficiently develop. is there.
このような積層体は、エラストマー層と金属層との間の接着性が十分に高いものであることから、例えば、エンジンマウント、ブッシュ類(例えば、サスペンションブッシュ)、ダンパー類(例えば、ダイナミックダンパー)、ホース・チューブ類(例えば、吸気用ホース、フレキシブルダクトホース)、ブーツ類(例えば、ダストブーツ)、ガスケット類(例えば、エンジンガスケット)、ベルト類、カバー類、その他の部品(ゴムバッファ、ゴムバンパー、ショックアブソーバ、ゴム車輪、ガスキャップ、ラバースタンド、キャブインシュレーター・ドライブスプロケット、ステップペダル、エキゾーストマウント等)等といった自動車用の部品(特に、金属部分とエラストマー部分が積層(一部で接着等)されているような構造を有する部材)等に好適に利用することが可能である。 Since such a laminate has a sufficiently high adhesion between the elastomer layer and the metal layer, for example, engine mounts, bushes (for example, suspension bushes), dampers (for example, dynamic dampers) , Hoses and tubes (for example, suction hoses, flexible duct hoses), boots (for example, dust boots), gaskets (for example, engine gaskets), belts, covers, and other parts (rubber buffers, rubber bumpers) Automotive parts such as shock absorbers, rubber wheels, gas caps, rubber stands, cab insulators / drive sprockets, step pedals, exhaust mounts, etc. (particularly metal parts and elastomer parts are laminated (partially bonded etc.)) Has a structure like Can be suitably used for such members).
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.
先ず、各実施例及び各比較例で得られた熱可塑性エラストマー組成物の特性の評価方法について説明する。
<メルトフローレート(MFR)>
各実施例及び各比較例で得られた熱可塑性エラストマー組成物をそれぞれ用いて、JIS K6922−2(2010年発行)に記載のB法に準拠してメルトフローレート(MFR、単位:g/10分)を測定した。すなわち、各実施例及び各比較例で得られた熱可塑性エラストマー組成物をそれぞれ用い、メルトフローレート測定装置として東洋精機製作所製の商品名「Melt Indexer G−01」を用いて、該装置の炉体内に熱可塑性エラストマー組成物を3g添加した後、温度を230℃にして5分間保持した後、230℃に維持しつつ10kgに荷重する条件で、前記炉体の下部に接続されている直径1mm、長さ8mmの筒状のオリフィス部材の開口部(直径1mmの開口部)から、10分の間に流出するエラストマーの質量(g)を測定(前記炉体内において温度を230℃にして5分間保持した後に荷重を開始してから、流出するエラストマーの質量の測定を開始する。)することにより求めた。
First, the evaluation method of the characteristic of the thermoplastic elastomer composition obtained by each Example and each comparative example is demonstrated.
<Melt flow rate (MFR)>
Using the thermoplastic elastomer compositions obtained in each Example and each Comparative Example, the melt flow rate (MFR, unit: g / 10) in accordance with the method B described in JIS K6922-2 (issued in 2010) Minute). That is, using the thermoplastic elastomer compositions obtained in each Example and each Comparative Example, using the product name “Melt Indexer G-01” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho as the melt flow rate measuring device, the furnace of the device After adding 3 g of the thermoplastic elastomer composition in the body, maintaining the temperature at 230 ° C. for 5 minutes, maintaining the temperature at 230 ° C. and loading 10 kg, the diameter 1 mm connected to the lower part of the furnace body Measure the mass (g) of the elastomer flowing out in 10 minutes from the opening of the cylindrical orifice member having a length of 8 mm (opening having a diameter of 1 mm) (with the temperature in the furnace set at 230 ° C. for 5 minutes) The load was started after being held, and then the measurement of the mass of the flowing out elastomer was started.).
<圧縮永久歪(C−Set)>
各実施例及び各比較例で得られた熱可塑性エラストマー組成物をそれぞれ用い、先ず、該熱可塑性エラストマー組成物を200℃で10分間熱プレスし、厚みが約2mmとなるようにシートを調製した。このようにして得られたシートを直径29mmの円盤状に打ち抜いて7枚重ね合わせ、高さ(厚み)が12.5±0.5mmになるようにサンプルを調製した。このようにして得られたサンプルを用い、専用治具で25%圧縮し、70℃で22時間放置した後の圧縮永久歪(単位:%)をJIS K6262(2013年発行)に準拠して測定した。なお、圧縮装置としてはダンベル社製の商品名「加硫ゴム圧縮永久歪試験器 SCM−1008L」を用いた。
<Compression set (C-Set)>
Using the thermoplastic elastomer compositions obtained in each Example and each Comparative Example, first, the thermoplastic elastomer composition was hot-pressed at 200 ° C. for 10 minutes to prepare a sheet having a thickness of about 2 mm. . The sheets thus obtained were punched into a disk shape having a diameter of 29 mm, and seven sheets were stacked, so that samples were prepared so that the height (thickness) was 12.5 ± 0.5 mm. Using the sample obtained in this manner, compression set (unit:%) after 25% compression with a dedicated jig and left at 70 ° C. for 22 hours was measured according to JIS K6262 (issued in 2013). did. In addition, the brand name "vulcanized rubber compression set tester SCM-1008L" made from a dumbbell company was used as a compression apparatus.
<5%重量減少温度>
各実施例及び各比較例で得られた熱可塑性エラストマー組成物をそれぞれ用い、測定装置として熱重量測定装置(TGA)を用い、昇温速度10℃/minで測定し、初期の重量から5%重量が減少した温度(単位:℃)を測定した。なお、測定試料は約10mgを使用した。
<5% weight loss temperature>
Using the thermoplastic elastomer compositions obtained in each Example and each Comparative Example, using a thermogravimetric measuring device (TGA) as a measuring device, measuring at a temperature rising rate of 10 ° C./min, 5% from the initial weight The temperature at which the weight decreased (unit: ° C.) was measured. In addition, about 10 mg was used for the measurement sample.
<引張特性>
各実施例及び各比較例で得られた熱可塑性エラストマー組成物をそれぞれ用い、先ず、該熱可塑性エラストマー組成物を200℃で10分間熱プレスし、2mm厚のシートを調製した。このようにして得られたシートから3号ダンベル状の試験片を打ち抜き、引張速度500mm/分での引張試験をJIS K6251(2010年発行)に準拠して行い、破断強度(TB)[単位:MPa]、および、破断伸び(EB)[単位:%]を室温(25℃)にて測定した。
<Tensile properties>
Using the thermoplastic elastomer compositions obtained in each Example and each Comparative Example, first, the thermoplastic elastomer composition was hot-pressed at 200 ° C. for 10 minutes to prepare a sheet having a thickness of 2 mm. A No. 3 dumbbell-shaped test piece was punched from the sheet thus obtained, and a tensile test at a tensile speed of 500 mm / min was conducted in accordance with JIS K6251 (issued in 2010), and the breaking strength (T B ) [units] : MPa] and elongation at break (E B ) [unit:%] were measured at room temperature (25 ° C.).
<JIS−A硬度>
各実施例及び各比較例で得られた熱可塑性エラストマー組成物をそれぞれ用い、先ず、該熱可塑性エラストマー組成物を200℃で10分間熱プレスし、厚みが約2mmとなるようにシートを調製した。次に、このようにして得られたシートを直径29mmの円盤状に打ち抜いて、7枚重ね合わせ、高さ(厚み)が12.5±0.5mmになるようにサンプルを調製した。このようにして得られたサンプルを用い、JIS K6253(2012年発行)に準拠して、JIS−A硬度を測定した。
<JIS-A hardness>
Using the thermoplastic elastomer compositions obtained in each Example and each Comparative Example, first, the thermoplastic elastomer composition was hot-pressed at 200 ° C. for 10 minutes to prepare a sheet having a thickness of about 2 mm. . Next, the sheet thus obtained was punched into a disk shape having a diameter of 29 mm, and seven sheets were overlapped to prepare a sample so that the height (thickness) was 12.5 ± 0.5 mm. Using the sample thus obtained, JIS-A hardness was measured according to JIS K6253 (issued in 2012).
(実施例1)
先ず、スチレンブロック共重合体(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS):クレイトン社製の商品名「G1633」、分子量:40万〜50万、スチレン含有量:30質量%)50gを加圧ニーダーに投入して、200℃の条件で練りながら、前記加圧ニーダー中にパラフィンオイル(JX日鉱日石エネルギー社製の商品名「スーパーオイルMシリーズ P500S」)100gを滴下し、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体とパラフィンオイルとを1分間混合した。次いで、前記加圧ニーダー中に、無水マレイン酸変性エチレン−ブテン共重合体(マレイン化EBM:三井化学社製の商品名「タフマーMH5040」、結晶化度:4%)100g、エチレン−プロピレン共重合体(EPM:三井化学社製の商品名「タフマーDF7350」、結晶化度:10%)75gおよび老化防止剤(アデカ社製の商品名「AO−50」)0.3gを更に投入し、温度を200℃として2分間素練りして第一の混合物(SEBSとマレイン化EBMとを含む混合物)を得た。なお、かかる素練り工程により、前記第一の混合物は可塑化された。次に、前記加圧ニーダー中の前記第一の混合物に対して、有機化クレイ(クニミネ工業社製の商品名「クニフィルD−36」)1gを更に加えて、200℃で4分間混練して第二の混合物を得た。
Example 1
First, styrene block copolymer (styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS): trade name “G1633” manufactured by Clayton Co., Ltd., molecular weight: 400,000 to 500,000, styrene content: 30% by mass) 50 g Was added to a pressure kneader and 100 g of paraffin oil (trade name “Super Oil M Series P500S” manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation) was dropped into the pressure kneader while kneading at 200 ° C. -Ethylene-butylene-styrene block copolymer and paraffin oil were mixed for 1 minute. Next, in the pressure kneader, maleic anhydride-modified ethylene-butene copolymer (maleinized EBM: trade name “Tuffmer MH5040” manufactured by Mitsui Chemicals, crystallinity: 4%) 100 g, ethylene-propylene copolymer The mixture (EPM: Mitsui Chemicals, trade name “Tafmer DF7350”, crystallinity: 10%) 75 g and anti-aging agent (trade name “AO-50”, manufactured by Adeka Co., Ltd.) 0.3 g were further added to the temperature. The mixture was masticated at 200 ° C. for 2 minutes to obtain a first mixture (a mixture containing SEBS and maleated EBM). In addition, the said 1st mixture was plasticized by this mastication process. Next, 1 g of organoclay (trade name “Kunifil D-36” manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.) is further added to the first mixture in the pressure kneader and kneaded at 200 ° C. for 4 minutes. A second mixture was obtained.
次に、前記加圧ニーダー中の前記第二の混合物にトリスヒドロキシエチルイソシアヌレート(日星産業社製の商品名「タナック」)を2.62g加え、200℃で8分間混合し、熱可塑性エラストマー組成物を調製した。得られた熱可塑性エラストマー組成物の特性の評価結果等を表1に示す。 Next, 2.62 g of trishydroxyethyl isocyanurate (trade name “Tanac” manufactured by Nissei Sangyo Co., Ltd.) is added to the second mixture in the pressure kneader, and mixed at 200 ° C. for 8 minutes. A composition was prepared. Table 1 shows the evaluation results and the like of the properties of the obtained thermoplastic elastomer composition.
なお、このような組成物においては、用いた原料化合物の赤外分光分析の結果から、無水マレイン酸変性エチレン−ブテン共重合体中の無水マレイン酸基とトリスヒドロキシエチルイソシアヌレートとが反応して、下記式(26)で表される構造を含有する側鎖(以下、場合により単に「側鎖(i)」と称する。)、下記式(27)で表される構造を含有する側鎖(以下、場合により単に「側鎖(ii)」と称する。)、及び、下記式(28)で表される構造を含有する側鎖(以下、場合により単に「側鎖(iii)」と称する。)のうちの、前記側鎖(iii)を主として有するエラストマー性ポリマーが形成されたことが分かる(なお、このような側鎖(i)〜(iii)に関して、用いた原料から化学量論的に考慮すれば、主として側鎖(iii)が形成されていることが明らかであるが、ポリマーの側鎖の位置等によっては、側鎖(i)及び/又は側鎖(ii)が形成され得る。以下、用いた原料に基づいて、反応により形成される側鎖の種類が主として側鎖(iii)となると考えられるエラストマー性ポリマーについては、場合により、単に「側鎖(iii)を主として有するエラストマー性ポリマー」と称する。)。また、このようなエラストマー性ポリマーは、主鎖がエチレンとブテンからなっているため、ガラス転移点は25℃以下のものであることが分かった。 In such a composition, the maleic anhydride group in the maleic anhydride-modified ethylene-butene copolymer reacts with trishydroxyethyl isocyanurate based on the result of infrared spectroscopic analysis of the raw material compound used. , A side chain containing a structure represented by the following formula (26) (hereinafter sometimes simply referred to as “side chain (i)”), a side chain containing a structure represented by the following formula (27) ( Hereinafter, in some cases, simply referred to as “side chain (ii)”) and a side chain containing a structure represented by the following formula (28) (hereinafter, sometimes simply referred to as “side chain (iii)”). ), An elastomeric polymer mainly having the side chain (iii) was formed (note that the side chain (i) to (iii) are stoichiometrically determined from the raw materials used). If considered, the side chain (iii) is mainly formed It is clear that the side chain (i) and / or the side chain (ii) can be formed depending on the position of the side chain of the polymer, etc. Hereinafter, it is formed by the reaction based on the raw materials used. In some cases, the type of side chain that is considered to be mainly the side chain (iii) is simply referred to as “the elastomeric polymer mainly having the side chain (iii)”. Further, it was found that such an elastomeric polymer has a glass transition point of 25 ° C. or lower because the main chain is composed of ethylene and butene.
[式(26)〜(28)中、α及びβで示される炭素は、それらの炭素の位置(α位又はβ位)のいずれかにおいてエラストマー性ポリマーの主鎖に結合していることを示す。]
(実施例2〜5)
スチレンブロック共重合体の種類を変更して、各実施例において、後述のスチレンブロック共重合体をそれぞれ用いた以外は、実施例1と同様にして熱可塑性エラストマー組成物を得た。なお、このような製造方法の記載からも明らかなように、実施例1〜5で得られた熱可塑性エラストマー組成物は、スチレンブロック共重合体の種類が異なる以外は組成が同一のものである。このようにして各実施例において得られた熱可塑性エラストマー組成物の特性の評価結果等を表1に示す。
〈実施例2で用いたスチレンブロック共重合体〉
SEBS:クレイトン社製の商品名「G1641」、分子量:25万〜35万、スチレン含有量:33質量%
〈実施例3で用いたスチレンブロック共重合体〉
SEBS:クレイトン社製の商品名「G1651」、分子量:25万〜35万、スチレン含有量:33質量%
〈実施例4で用いたスチレンブロック共重合体〉
SEEPS:クラレ社製の商品名「4077」、分子量:40万〜50万、スチレン含有量:30質量%
〈実施例5で用いたスチレンブロック共重合体〉
SEEPS:クラレ社製の商品名「4099」、分子量:50万〜60万、スチレン含有量:30質量%。
[In the formulas (26) to (28), the carbons represented by α and β are bonded to the main chain of the elastomeric polymer at any of the carbon positions (α-position or β-position). . ]
(Examples 2 to 5)
A thermoplastic elastomer composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the type of styrene block copolymer was changed and each styrene block copolymer described below was used in each example. As is clear from the description of such a production method, the thermoplastic elastomer compositions obtained in Examples 1 to 5 have the same composition except for the type of styrene block copolymer. . Table 1 shows the evaluation results of the properties of the thermoplastic elastomer composition obtained in each Example.
<Styrene block copolymer used in Example 2>
SEBS: trade name “G1641” manufactured by Clayton Co., Ltd., molecular weight: 250,000-350,000, styrene content: 33% by mass
<Styrene block copolymer used in Example 3>
SEBS: trade name “G1651” manufactured by Clayton Co., Ltd., molecular weight: 250,000-350,000, styrene content: 33% by mass
<Styrene block copolymer used in Example 4>
SEEPS: Kuraray's trade name “4077”, molecular weight: 400,000 to 500,000, styrene content: 30% by mass
<Styrene block copolymer used in Example 5>
SEEPS: Product name “4099” manufactured by Kuraray Co., Ltd., molecular weight: 500,000 to 600,000, styrene content: 30% by mass.
(比較例1)
先ず、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS:クレイトン社製の商品名「G1633」、分子量:40万〜50万、スチレン含有量:30質量%)50gを加圧ニーダーに投入して、200℃の条件で練りながら、前記加圧ニーダー中にパラフィンオイル(JX日鉱日石エネルギー社製の商品名「スーパーオイルMシリーズ P500S」)100gを滴下し、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体とパラフィンオイルとを1分間混合した。次いで、前記加圧ニーダー中に、無水マレイン酸変性エチレン−ブテン共重合体(マレイン化EBM:三井化学社製の商品名「タフマーMH5040」)100g、エチレン−プロピレン共重合体(EPM:三井化学社製の商品名「タフマーDF7350」、結晶化度10%)75gおよび老化防止剤(アデカ社製の商品名「AO−50」)0.3gを更に投入し、温度を200℃として2分間素練りして混合物(SEBSとマレイン化EBMとを含む混合物)を得た。なお、かかる素練り工程により、前記混合物は可塑化された。次に、前記混合物にトリスヒドロキシエチルイソシアヌレート(日星産業社製の商品名「タナック」)を2.62g加え、200℃で8分間混合し、熱可塑性エラストマー組成物を調製した。得られた熱可塑性エラストマー組成物の特性の評価結果等を表1に示す。
(Comparative Example 1)
First, 50 g of styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS: trade name “G1633” manufactured by Clayton Co., Ltd., molecular weight: 400,000 to 500,000, styrene content: 30% by mass) is charged into a pressure kneader. While being kneaded at 200 ° C., 100 g of paraffin oil (trade name “Super Oil M Series P500S” manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation) was dropped into the pressure kneader, and the styrene-ethylene-butylene-styrene block was added. The copolymer and paraffin oil were mixed for 1 minute. Next, in the pressure kneader, 100 g of maleic anhydride-modified ethylene-butene copolymer (maleinized EBM: trade name “Tuffmer MH5040” manufactured by Mitsui Chemicals), ethylene-propylene copolymer (EPM: Mitsui Chemicals) The product name “Tafmer DF7350”, crystallinity 10%) 75 g and anti-aging agent (Adeka product name “AO-50”) 0.3 g were further added, and the mixture was kneaded at 200 ° C. for 2 minutes. Thus, a mixture (a mixture containing SEBS and maleated EBM) was obtained. In addition, the said mixture was plasticized by this mastication process. Next, 2.62 g of trishydroxyethyl isocyanurate (trade name “Tanac” manufactured by Nissei Sangyo Co., Ltd.) was added to the mixture and mixed at 200 ° C. for 8 minutes to prepare a thermoplastic elastomer composition. Table 1 shows the evaluation results and the like of the properties of the obtained thermoplastic elastomer composition.
[実施例1〜5および比較例1で得られた熱可塑性エラストマー組成物の特性の評価]
表1の記載からも明らかなように、本発明の熱可塑性エラストマー組成物(実施例1〜5)は、比較例1で得られた熱可塑性エラストマー組成物よりも、5%重量減少温度を基準とした耐熱性がより高度なものとなることが分かった。更に、本発明の熱可塑性エラストマー組成物(実施例1〜5)は、比較例1で得られた熱可塑性エラストマー組成物と比べて、破断強度がより高い値となることが確認された。このような結果から、熱可塑性エラストマー組成物中に有機化クレイ及びスチレンブロック共重合体を含有する場合(実施例1)には、有機化クレイを用いなかった場合(比較例1)よりも、より高い耐熱性及び破断強度が得られることが分かった。
[Evaluation of properties of thermoplastic elastomer compositions obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1]
As is clear from the description in Table 1, the thermoplastic elastomer compositions (Examples 1 to 5) of the present invention are based on a 5% weight loss temperature as compared with the thermoplastic elastomer composition obtained in Comparative Example 1. It was found that the heat resistance was higher. Furthermore, it was confirmed that the thermoplastic elastomer composition (Examples 1 to 5) of the present invention has a higher breaking strength than the thermoplastic elastomer composition obtained in Comparative Example 1. From such a result, when it contains an organized clay and a styrene block copolymer in a thermoplastic elastomer composition (Example 1), compared with the case where an organized clay is not used (Comparative Example 1), It has been found that higher heat resistance and breaking strength can be obtained.
以上のような結果から、側鎖(iii)を主として有するエラストマー性ポリマーを含む熱可塑性エラストマー組成物においては、スチレンブロック共重合体と有機化クレイとを組み合わせて利用することで、得られる組成物をより高度な耐熱性を有するものとすることが可能であるとともに、その組成物の破断強度をより高度なものとすることができることが分かった。なお、本発明の熱可塑性エラストマー組成物(実施例1〜5)は、MFRの値から加熱時に流動性が得られ、加工性を有することが確認されるとともに、破断伸びの値、JIS硬度の値。圧縮永久歪の値からゴム製品として十分な伸び特性(引張特性)や硬度、更には耐圧縮永久歪性を有することも分かった。このように、本発明の熱可塑性エラストマー組成物(実施例1〜5)は、十分な加熱加工性を有するとともに、ゴム製品として十分に利用可能な特性を有することも分かった。 From the above results, in a thermoplastic elastomer composition containing an elastomeric polymer mainly having a side chain (iii), a composition obtained by using a combination of a styrene block copolymer and an organized clay. It was found that can have higher heat resistance, and the breaking strength of the composition can be higher. The thermoplastic elastomer compositions (Examples 1 to 5) of the present invention are confirmed to have fluidity upon heating from the MFR value and have processability, and have a value of elongation at break and JIS hardness. value. From the value of compression set, it was also found that the rubber product has sufficient elongation characteristics (tensile characteristics) and hardness, as well as resistance to compression set. Thus, it was also found that the thermoplastic elastomer compositions (Examples 1 to 5) of the present invention have sufficient heat processability and have characteristics that can be sufficiently used as rubber products.
(実施例6)
スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(クレイトン社製の商品名「G1633」)14.6kgをブレンダー(混合機)に入れた。次いで、該ブレンダー(混合機)に、パラフィンオイル(JXエネルギー社製の商品名「スーパーオイルMシリーズ P500S」)29.2kgを滴下することにより添加した後、更に、無水マレイン酸変性エチレン−ブテン共重合体(三井化学社製の商品名「タフマーMH5040」)7.3kg、ポリエチレン(PE:日本ポリエチレン社製の商品名「HJ590N」、結晶化度:74%、MFR:40g/10分(2.16kg、190℃)、Mw:70000)3.6kg、老化防止剤(アデカ製の商品名「AO−50」)0.055kg、有機化クレイ(クニミネ工業社製の商品名「クニフィルD−36」)7.3g、及び、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレート(日星産業社製の商品名「タナック」)0.19kgを添加して、室温(25℃)で10分間撹拌混合し原料の混合物を得た。
(Example 6)
14.6 kg of a styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (trade name “G1633” manufactured by Kraton Co., Ltd.) was placed in a blender (mixer). Next, 29.2 kg of paraffin oil (trade name “Super Oil M Series P500S” manufactured by JX Energy Co., Ltd.) was added dropwise to the blender (mixer), and then, maleic anhydride-modified ethylene-butene copolymer was further added. 7.3 kg of polymer (trade name “Tuffmer MH5040” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), polyethylene (PE: product name “HJ590N” manufactured by Nippon Polyethylene, crystallinity: 74%, MFR: 40 g / 10 minutes (2. 16 kg, 190 ° C.), Mw: 70000) 3.6 kg, anti-aging agent (trade name “AO-50” manufactured by ADEKA), 0.055 kg, organic clay (trade name “Kunifil D-36” manufactured by Kunimine Industries, Ltd.) ) 7.3 g and 0.19 kg of trishydroxyethyl isocyanurate (trade name “Tanac” manufactured by Nissei Sangyo Co., Ltd.) The mixture was stirred at room temperature (25 ° C.) for 10 minutes to obtain a mixture of raw materials.
次に、得られた原料の混合物を2軸押出機(2軸混練押出機)に投入し、190℃の温度条件でせん断速度400sec−1の条件で35秒間連続的に混練(連続混練)することにより、マレイン酸変性エチレン−ブテン共重合体とトリスヒドロキシエチルイソシアヌレートとを反応せしめて、熱可塑性エラストマーを得た。このようにして得られた熱可塑性エラストマー組成物の5%重量減少温度、破断強度及びMFRの測定結果を表2に示す。 Next, the obtained mixture of raw materials is put into a biaxial extruder (biaxial kneading extruder) and continuously kneaded (continuous kneading) for 35 seconds at a temperature of 190 ° C. and a shear rate of 400 sec −1. Thus, the maleic acid-modified ethylene-butene copolymer and trishydroxyethyl isocyanurate were reacted to obtain a thermoplastic elastomer. Table 2 shows the measurement results of the 5% weight loss temperature, breaking strength, and MFR of the thermoplastic elastomer composition thus obtained.
(実施例7)
2軸混練押出機において連続的に混練(連続混練)する時間を35秒間から108秒間に変更した以外は、実施例6と同様にして熱可塑性エラストマーを得た。このようにして得られた熱可塑性エラストマー組成物の5%重量減少温度、破断強度及びMFRの測定結果を表2に示す。
(Example 7)
A thermoplastic elastomer was obtained in the same manner as in Example 6 except that the time for continuous kneading (continuous kneading) in a biaxial kneading extruder was changed from 35 seconds to 108 seconds. Table 2 shows the measurement results of the 5% weight loss temperature, breaking strength, and MFR of the thermoplastic elastomer composition thus obtained.
表2に示す結果からも明らかなように、本発明の熱可塑性エラストマー組成物(実施例6〜7)は、5%重量減少温度を基準とした耐熱性が十分に高度なものとなっていることが分かった。更に、本発明の熱可塑性エラストマー組成物(実施例6〜7)は、破断強度も十分に高い値となることが確認された。また、実施例6〜7の結果から、混練時間をより長い時間とした場合に、MFRを基準として、より高度な流動性が得られることも分かった。 As is clear from the results shown in Table 2, the thermoplastic elastomer compositions (Examples 6 to 7) of the present invention have sufficiently high heat resistance based on the 5% weight loss temperature. I understood that. Furthermore, it was confirmed that the thermoplastic elastomer composition (Examples 6 to 7) of the present invention has a sufficiently high breaking strength. In addition, from the results of Examples 6 to 7, it was also found that when the kneading time is longer, higher fluidity can be obtained based on MFR.
(実施例8)
先ず、スチレンブロック共重合体(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS):クレイトン社製の商品名「G1633」、分子量:40万〜50万、スチレン含有量:30質量%)9.75gを加圧ニーダーに投入して、180℃の条件で練りながら、前記加圧ニーダー中にパラフィンオイル(JX日鉱日石エネルギー社製の商品名「スーパーオイルMシリーズ P500S」)19.5gを滴下し、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体とパラフィンオイルとを1分間混合した。次いで、前記加圧ニーダー中に、無水マレイン酸変性エチレン−ブテン共重合体(マレイン化EBM:三井化学社製の商品名「タフマーMH5040」、結晶化度:4%)6.5g、ポリエチレン(PE:日本ポリエチレン社製の商品名「HJ590N」、結晶化度:74%、MFR:40g/10分(2.16kg、190℃)、Mw:70000)13gおよび老化防止剤(アデカ社製の商品名「AO−50」)0.0488gを更に投入し、温度を180℃として2分間素練りして第一の混合物(SEBSとマレイン化EBMとを含む混合物)を得た。なお、かかる素練り工程により、前記第一の混合物は可塑化された。次に、前記加圧ニーダー中の前記第一の混合物に対して、有機化クレイ(株式会社ホージュン製の商品名「エスベンWX」)0.0065gを更に加えて、180℃で4分間混練して第二の混合物を得た。
(Example 8)
First, a styrene block copolymer (styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS): trade name “G1633” manufactured by Clayton Co., Ltd., molecular weight: 400,000 to 500,000, styrene content: 30 mass%) 9 .75 g was charged into a pressure kneader and kneaded at 180 ° C., while 19.5 g of paraffin oil (trade name “Super Oil M Series P500S” manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation) was added to the pressure kneader. The styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer and paraffin oil were mixed for 1 minute. Next, 6.5 g of maleic anhydride-modified ethylene-butene copolymer (maleinized EBM: trade name “Toughmer MH5040”, crystallinity: 4%) manufactured by Mitsui Chemicals, Ltd., polyethylene (PE) : Trade name “HJ590N” manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., crystallinity: 74%, MFR: 40 g / 10 minutes (2.16 kg, 190 ° C., Mw: 70000) 13 g and anti-aging agent (trade name manufactured by Adeka) 0.0488 g of “AO-50”) was further added, and the mixture was masticated at a temperature of 180 ° C. for 2 minutes to obtain a first mixture (a mixture containing SEBS and maleated EBM). In addition, the said 1st mixture was plasticized by this mastication process. Next, 0.0065 g of organic clay (trade name “Esven WX” manufactured by Hojun Co., Ltd.) is further added to the first mixture in the pressure kneader and kneaded at 180 ° C. for 4 minutes. A second mixture was obtained.
次に、前記加圧ニーダー中の前記第二の混合物にトリスヒドロキシエチルイソシアヌレート(日星産業社製の商品名「タナック」)を0.1703g加え、180℃で8分間混合し、熱可塑性エラストマー組成物を調製した。得られた熱可塑性エラストマー組成物の特性の評価結果等を表3に示す。 Next, 0.1703 g of trishydroxyethyl isocyanurate (trade name “Tanac” manufactured by Nissei Sangyo Co., Ltd.) is added to the second mixture in the pressure kneader, and mixed at 180 ° C. for 8 minutes. A composition was prepared. Table 3 shows the evaluation results of the properties of the obtained thermoplastic elastomer composition.
表3に示す結果からも明らかなように、本発明の熱可塑性エラストマー組成物(実施例8)は、5%重量減少温度を基準とした耐熱性が十分に高度なものとなっていることが分かった。更に、本発明の熱可塑性エラストマー組成物(実施例8)は、破断強度も十分に高い値となることが確認された。 As is clear from the results shown in Table 3, the thermoplastic elastomer composition (Example 8) of the present invention has sufficiently high heat resistance based on a 5% weight loss temperature. I understood. Furthermore, it was confirmed that the thermoplastic elastomer composition (Example 8) of the present invention has a sufficiently high breaking strength.
(実施例9)
実施例8で得られた熱可塑性エラストマー組成物を用いて、以下のようにして積層体を製造した。すなわち、先ず、アルミニウム板(三山金属社製の商品名「A1100」、大きさ:縦20mm、横50mm、厚み2mm)の表面をトルエンで脱脂し、風乾した。次いで、該アルミニウム板の一方の表面に、接着剤(ロードコーポレーション社製の商品名「IMB1000」)を刷毛を使って塗布し、室温(25℃)で3時間乾燥して、アルミニウム板の表面上に接着層(厚み:100μm)を形成せしめた。次いで、かかる接着層が形成されたアルミニウム板を、射出成型機(名機製作所社製の商品名「TS−50」)の可動側金型側に設置した。なお、このような射出成型機の金型において、アルミニウム板の表面(接着層が形成されている側の表面)は、固定側の金型の空洞部分(縦10mm、横50mm、厚み2mmの空洞)の一部と、縦5mm、横20mmの長方形の領域で重なるように配置した。そして、実施例8で得られた熱可塑性エラストマー組成物を、前記射出成型機(名機製作所社製の商品名「TS−50」)を用いて、射出圧が6MPa、型締め圧が50ton、加熱筒温度(H3)が200℃、金型温度が30℃となる条件で射出成型することにより、縦10mm、横50mm、厚み2mmの大きさの熱可塑性エラストマー組成物の板状体(エラストマーの成型体)が、接着層を介して、該板状体の一方の表面の縦5mm、横20mmの長方形の領域が重なるようにしてアルミニウム板の表面上に積層された積層体を得た。このようにして、熱可塑性エラストマー組成物の板状体(エラストマー層)/接着層/アルミニウム板(金属層)からなる積層体を形成した。なお、このような積層体において、エラストマー層の表面の縦の部分とアルミニウム板の表面の縦の部分が平行となり、かつ、エラストマー層の表面の横の部分とアルミニウム板の表面の横の部分が平行となっていた。また、このようにして得られた積層体におけるエラストマー層とアルミニウム板の大きさ、重なり部分の領域の大きさを以下に明記する。
Example 9
Using the thermoplastic elastomer composition obtained in Example 8, a laminate was produced as follows. That is, first, the surface of an aluminum plate (trade name “A1100” manufactured by Miyama Metal Co., Ltd., size: 20 mm long, 50 mm wide, 2 mm thick) was degreased with toluene and air-dried. Next, an adhesive (trade name “IMB1000” manufactured by Road Corporation) was applied to one surface of the aluminum plate using a brush and dried at room temperature (25 ° C.) for 3 hours. An adhesive layer (thickness: 100 μm) was formed on the substrate. Next, the aluminum plate on which the adhesive layer was formed was placed on the movable mold side of an injection molding machine (trade name “TS-50” manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.). In such a mold of an injection molding machine, the surface of the aluminum plate (the surface on the side on which the adhesive layer is formed) is a cavity part of the mold on the fixed side (length 10 mm, width 50 mm, thickness 2 mm). ) And a part of a rectangular area of 5 mm in length and 20 mm in width. And, using the injection molding machine (trade name “TS-50” manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.), the thermoplastic elastomer composition obtained in Example 8 has an injection pressure of 6 MPa, a mold clamping pressure of 50 tons, By injection molding under the conditions that the heating cylinder temperature (H3) is 200 ° C. and the mold temperature is 30 ° C., a plate-like body (elastomer of the thermoplastic elastomer composition having a size of 10 mm in length, 50 mm in width and 2 mm in thickness). A laminate was obtained in which a molded body was laminated on the surface of an aluminum plate so that a rectangular region of 5 mm in length and 20 mm in width overlapped on one surface of the plate-like body via an adhesive layer. Thus, the laminated body which consists of a plate-shaped body (elastomer layer) / adhesion layer / aluminum plate (metal layer) of a thermoplastic elastomer composition was formed. In such a laminate, the vertical portion of the surface of the elastomer layer and the vertical portion of the surface of the aluminum plate are parallel, and the horizontal portion of the surface of the elastomer layer and the horizontal portion of the surface of the aluminum plate are It was parallel. The size of the elastomer layer and the aluminum plate and the size of the overlapping area in the laminate obtained in this way are specified below.
エラストマー層 :縦10mm、横50mm、厚み2mm
アルミニウム板 :縦20mm、横50mm、厚み2mm
重なり部分(接着部分):縦5mm、横20mm。
Elastomer layer: 10 mm long, 50 mm wide, 2 mm thick
Aluminum plate: 20 mm long, 50 mm wide, 2 mm thick
Overlapping part (adhesive part): 5 mm long and 20 mm wide.
(実施例10)
接着層を形成する際に室温(25℃)で3時間乾燥する代わりに65℃の温度条件で10分間乾燥し、更に、射出成型時の加熱筒温度を200℃から180℃に変更した以外は実施例9と同様にして積層体(熱可塑性エラストマー組成物の板状体(エラストマー層)/接着層/アルミニウム板(金属層))を得た。
(Example 10)
When forming the adhesive layer, instead of drying at room temperature (25 ° C.) for 3 hours, it was dried at 65 ° C. for 10 minutes, and the heating cylinder temperature at the time of injection molding was changed from 200 ° C. to 180 ° C. In the same manner as in Example 9, a laminate (plate body of thermoplastic elastomer composition (elastomer layer) / adhesive layer / aluminum plate (metal layer)) was obtained.
[実施例9及び10で得られた積層体の特性の評価]
実施例9及び10で得られた積層体を24時間(1日)静置した後、以下のようにして引張試験を行い、アルミニウム板からエラストマー層が剥がれる時の最大試験力[単位:N]と、最大試験力を接着面積で割った値である最大点強度(MPa)とを測定するとともに、引張試験により破断した破断面の評価を行なった。
[Evaluation of characteristics of laminates obtained in Examples 9 and 10]
After the laminates obtained in Examples 9 and 10 were allowed to stand for 24 hours (one day), a tensile test was performed as follows, and the maximum test force when the elastomer layer was peeled from the aluminum plate [unit: N] And the maximum point strength (MPa) which is a value obtained by dividing the maximum test force by the adhesion area, and the fractured surface fractured by the tensile test was evaluated.
なお、引張試験に際しては、先ず、上記積層体のアルミニウム板の端部とエラストマー層の端部とをそれぞれ引張試験機(東洋精機社製の商品名「ストログラフ」)のチャックに取り付けた(積層体の両端を引張試験機のチャックに取り付けた)。なお、このように引張試験機に対して積層体を設置するに当たり、エラストマー層の縦の部分、アルミニウム板の縦の部分がそれぞれ水平面(地面)に対して垂直となるようにスペーサーを挟み、試験機中に前記積層体がまっすぐになるように(たるまないように)配置した。その後、引張速度300mm/minの条件で引張試験を行い、最大試験力と最大点強度を測定した。なお、引張試験により破断した破断面の評価は下記基準で目視により行なった。このようにして測定した最大試験力、最大点強度、剥離評価の結果を表4に示す。 In the tensile test, first, the end of the aluminum plate and the end of the elastomer layer of the laminate were respectively attached to chucks of a tensile tester (trade name “Strograph” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) Both ends of the body were attached to the chuck of a tensile tester). When installing the laminate on the tensile tester in this way, the spacer is sandwiched so that the vertical part of the elastomer layer and the vertical part of the aluminum plate are perpendicular to the horizontal plane (ground). The laminate was placed in the machine so as to be straight (so as not to sag). Thereafter, a tensile test was performed under the condition of a tensile speed of 300 mm / min, and the maximum test force and the maximum point strength were measured. In addition, the evaluation of the fracture surface fractured by the tensile test was performed visually according to the following criteria. Table 4 shows the results of the maximum test force, the maximum point strength, and the peel evaluation thus measured.
<破断面の評価基準(剥離評価)>
CF:接着剤がアルミニウム板側とエラストマー層側の両方にある状態であることが確認される(かかる状態にある場合、接着層が破断して剥離していることが分かる)。
<Evaluation criteria for fracture surface (peeling evaluation)>
CF: It is confirmed that the adhesive is in both the aluminum plate side and the elastomer layer side (in this state, it can be seen that the adhesive layer is broken and peeled).
GF:エラストマー層が破壊され、接着部分において積層状態を維持している。 GF: The elastomer layer is broken and the laminated state is maintained at the bonded portion.
AF:接着剤がアルミニウム板側にしかなく、エラストマー層側には存在しない状態(エラストマー層と接着層との界面が剥離した状態)が確認される(かかる状態にある場合、エラストマー層が破断して剥離していることが分かる)。 AF: It is confirmed that the adhesive is only on the aluminum plate side and does not exist on the elastomer layer side (the state where the interface between the elastomer layer and the adhesive layer is peeled) (in this state, the elastomer layer breaks). It can be seen that they have peeled
このような測定の結果、実施例9で得られた積層体においては、接着層の部分で剥離されている箇所(CFの状態の箇所:接着剤がアルミニウム板側とエラストマー層側の両方にある状態となっており、接着層が破断して剥離されている箇所)と、エラストマー層自体が破壊されて積層構造が維持されている箇所(GFの状態の箇所:一部エラストマーが接着(積層)された状態で残っている箇所)とが確認され、非常に高い接着強度でアルミ二ウム板とエラストマー層とが積層されていることが確認された。また、実施例10で得られた積層体においては、全面に亘って、接着層の部分で剥離されていること(CFの状態:接着剤がアルミニウム板側とエラストマー層側の両方にある状態となっており、接着層が破断して剥離されている状態)が確認され、やはり非常に高い接着強度でアルミ二ウム板とエラストマー層とが積層されていることが確認された。 As a result of such measurement, in the laminate obtained in Example 9, the part peeled off at the adhesive layer (the part in the CF state: the adhesive is on both the aluminum plate side and the elastomer layer side) Where the adhesive layer is broken and peeled off), and where the elastomer layer itself is destroyed and the laminated structure is maintained (location in the GF state: some elastomer is bonded (laminated)) It was confirmed that the aluminum plate and the elastomer layer were laminated with very high adhesive strength. In the laminate obtained in Example 10, the entire surface was peeled off at the adhesive layer (CF state: the adhesive was on both the aluminum plate side and the elastomer layer side) It was confirmed that the adhesive layer was broken and peeled), and the aluminum plate and the elastomer layer were laminated with very high adhesive strength.
このような結果から、本発明の積層体(実施例9〜10)は、金属層とエラストマー層との間の接着強度が十分に高いものであることから、金属層の形状やエラストマー層の形状を適宜設計して、例えば、自動車のエンジンマウント、ブッシュ等といった、金属とエラストマーとを組み合わせてなる部品等に好適に利用することが可能であることが分かった。 From such a result, since the laminated bodies (Examples 9 to 10) of the present invention have sufficiently high adhesive strength between the metal layer and the elastomer layer, the shape of the metal layer and the shape of the elastomer layer are the same. It has been found that it can be suitably used for components such as engine mounts and bushes for automobiles, which are made of a combination of metal and elastomer.
以上説明したように、本発明によれば、耐熱性及び破断強度をより高度なものとすることが可能な熱可塑性エラストマー組成物、並びに、その製造方法を提供することが可能となる。また、本発明によれば、金属層とエラストマー層との間の接着強度を十分なものとすることが可能な積層体を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a thermoplastic elastomer composition capable of making heat resistance and breaking strength higher, and a method for producing the same. Moreover, according to this invention, it becomes possible to provide the laminated body which can make the adhesive strength between a metal layer and an elastomer layer sufficient.
したがって、本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、上述のような各種特性をバランスよく発揮することが可能であるため、例えば、自動車周りの商品、ホース、ベルト、シート、防振ゴム、ローラー、ライニング、ゴム引布、シール材、手袋、防舷材、医療用ゴム(シリンジガスケット、チューブ、カテーテル)、ガスケット(家電用、建築用)、アスファルト改質剤、ホットメルト接着剤、ブーツ類、グリップ類、玩具、靴、サンダル、キーパッド、ギア、ペットボトルキャプライナー等の用途に用いる商品を製造するための材料等として有用である。 Therefore, since the thermoplastic elastomer composition of the present invention can exhibit the above-mentioned various properties in a balanced manner, for example, products around automobiles, hoses, belts, sheets, anti-vibration rubber, rollers, linings, etc. , Rubberized cloth, sealing materials, gloves, fenders, medical rubber (syringe gaskets, tubes, catheters), gaskets (for home appliances, construction), asphalt modifiers, hot melt adhesives, boots, grips It is useful as a material for producing products used for applications such as toys, shoes, sandals, keypads, gears, and plastic bottle cap liners.
Claims (20)
前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率のクレイと、
化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体と、
を含有してなることを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。 An elastomeric polymer (A) having a side chain (a) containing a hydrogen-bonding cross-linking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle, and having a glass transition point of 25 ° C. or lower; At least one elastomer component selected from the group consisting of an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent bond cross-linking site and having a glass transition point of 25 ° C. or lower;
Clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
A styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site;
A thermoplastic elastomer composition comprising:
で表される構造部分を含有することを特徴とする請求項1〜9のうちのいずれか一項に記載の熱可塑性エラストマー組成物。 The hydrogen-bonding cross-linked site of the side chain (a) is represented by the following general formula (1):
The thermoplastic elastomer composition as described in any one of Claims 1-9 characterized by containing the structural part represented by these.
前記混合物に、前記環状酸無水物基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物(I)、並びに、前記化合物(I)及び前記環状酸無水物基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物(II)の混合原料のうちの少なくとも1種の原料化合物を添加し、前記ポリマーと前記原料化合物とを反応させることにより、熱可塑性エラストマー組成物を得る第二工程と、
を含むこと、
前記第二工程において得られる前記熱可塑性エラストマー組成物が、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、
前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率の前記クレイと、
前記スチレンブロック共重合体と、
を含有してなる組成物であること、及び、
前記第一工程において、前記熱可塑性エラストマー組成物中の前記クレイの含有量が前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下となるような割合で前記クレイを用いて、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと、前記クレイと、前記スチレンブロック共重合体とを混合すること、
を特徴とする熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。 A first step of mixing an elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain, clay, and a styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site to obtain a mixture;
Compound (I) that reacts with the cyclic acid anhydride group to form a hydrogen-bonding cross-linking site in the mixture, and a covalent bond cross-linking site that reacts with the compound (I) and the cyclic acid anhydride group A second step of obtaining a thermoplastic elastomer composition by adding at least one raw material compound among the mixed raw materials of the compound (II) that forms the compound, and reacting the polymer and the raw material compound;
Including,
The thermoplastic elastomer composition obtained in the second step has a side chain (a) containing a hydrogen-bonded crosslinking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle, and has a glass transition point of 25 ° C. A group consisting of the following elastomeric polymer (A) and an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent cross-linking site in the side chain and having a glass transition point of 25 ° C. or lower. At least one elastomer component selected from:
The clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
The styrene block copolymer;
And a composition comprising
In the first step, the cyclic acid anhydride is used by using the clay in such a proportion that the content of the clay in the thermoplastic elastomer composition is 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component. Mixing the elastomeric polymer having a group in the side chain, the clay, and the styrene block copolymer;
A process for producing a thermoplastic elastomer composition characterized by the above.
クレイと、
化学結合性の架橋部位を有さないスチレンブロック共重合体と、
前記環状酸無水物基と反応して水素結合性架橋部位を形成する化合物(I)、並びに、前記化合物(I)及び前記環状酸無水物基と反応して共有結合性架橋部位を形成する化合物(II)の混合原料のうちの少なくとも1種の原料化合物と、
を混合して、前記環状酸無水物基を側鎖に有するエラストマー性ポリマーと前記原料化合物とを反応せしめることにより、熱可塑性エラストマー組成物を得る工程を含み、
前記熱可塑性エラストマー組成物が、カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種のエラストマー成分と、
前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下の含有比率の前記クレイと、
前記スチレンブロック共重合体と、
を含有してなる組成物であること、及び、
前記熱可塑性エラストマー組成物中の前記クレイの含有量が前記エラストマー成分100質量部に対して20質量部以下となるような割合で前記クレイを用いること、
を特徴とする熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。 An elastomeric polymer having a cyclic acid anhydride group in the side chain;
With clay,
A styrene block copolymer having no chemically-bonded crosslinking site;
Compound (I) which reacts with the cyclic acid anhydride group to form a hydrogen-bonding cross-linking site, and compound which reacts with the compound (I) and the cyclic acid anhydride group to form a covalent-bonding cross-linking site At least one raw material compound of the mixed raw materials of (II);
And a process of obtaining a thermoplastic elastomer composition by reacting the elastomeric polymer having the cyclic acid anhydride group in the side chain with the raw material compound,
The thermoplastic elastomer composition has an elastomeric polymer (a) having a side chain (a) containing a hydrogen-bonding crosslinking site having a carbonyl-containing group and / or a nitrogen-containing heterocycle, and having a glass transition point of 25 ° C. or less ( A) and at least one selected from the group consisting of an elastomeric polymer (B) containing a hydrogen-bonding crosslinking site and a covalent-bonding crosslinking site in the side chain and having a glass transition point of 25 ° C. or lower An elastomer component of
The clay having a content ratio of 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
The styrene block copolymer;
And a composition comprising
Using the clay in such a proportion that the content of the clay in the thermoplastic elastomer composition is 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastomer component;
A process for producing a thermoplastic elastomer composition characterized by the above.
請求項1〜13のうちのいずれか一項に記載の熱可塑性エラストマー組成物からなるエラストマー層と、
を備えることを特徴とする積層体。 A metal layer,
An elastomer layer comprising the thermoplastic elastomer composition according to any one of claims 1 to 13;
A laminate comprising:
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015184485 | 2015-09-17 | ||
JP2015184485 | 2015-09-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017057393A true JP2017057393A (en) | 2017-03-23 |
Family
ID=58389872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016181981A Pending JP2017057393A (en) | 2015-09-17 | 2016-09-16 | Thermoplastic elastomer composition, manufacturing method therefor and laminate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017057393A (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017199806A1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-23 | Jxtgエネルギー株式会社 | Thermoplastic elastomer composition, and production method therefor |
CN109206570A (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 翁秋梅 | A kind of compliant physical split-phase supermolecule dynamic aggregation object and its application |
WO2019027022A1 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Jxtgエネルギー株式会社 | Rubber composition, crosslinked rubber composition, tire, and rubber part for industrial use |
WO2020027109A1 (en) | 2018-07-30 | 2020-02-06 | Jxtgエネルギー株式会社 | Resin composition |
JPWO2019117214A1 (en) * | 2017-12-14 | 2020-12-03 | 株式会社ブリヂストン | Rubber composition and tires |
WO2021132471A1 (en) | 2019-12-27 | 2021-07-01 | Eneos株式会社 | Foam molding composition and foam molded body |
WO2021172571A1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | Eneos株式会社 | Thermoplastic elastomer composition |
WO2021261406A1 (en) | 2020-06-24 | 2021-12-30 | Eneos株式会社 | Rubber composition and crosslinked rubber composition |
WO2022019051A1 (en) | 2020-07-20 | 2022-01-27 | Eneos株式会社 | Thermoplastic elastomer composition |
WO2022019050A1 (en) | 2020-07-20 | 2022-01-27 | Eneos株式会社 | Conductive thermoplastic elastomer composition |
CN115427499A (en) * | 2020-04-28 | 2022-12-02 | 引能仕株式会社 | Polymer composition |
WO2023136162A1 (en) | 2022-01-14 | 2023-07-20 | Eneos株式会社 | Polymer composition |
-
2016
- 2016-09-16 JP JP2016181981A patent/JP2017057393A/en active Pending
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017199806A1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-23 | Jxtgエネルギー株式会社 | Thermoplastic elastomer composition, and production method therefor |
CN109206570A (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 翁秋梅 | A kind of compliant physical split-phase supermolecule dynamic aggregation object and its application |
WO2019027022A1 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Jxtgエネルギー株式会社 | Rubber composition, crosslinked rubber composition, tire, and rubber part for industrial use |
CN110997791A (en) * | 2017-08-02 | 2020-04-10 | Jxtg能源株式会社 | Rubber composition, crosslinked rubber composition, tire, and industrial rubber member |
JPWO2019027022A1 (en) * | 2017-08-02 | 2020-06-18 | Jxtgエネルギー株式会社 | Rubber composition, crosslinked rubber composition, tire and industrial rubber parts |
US11701921B2 (en) | 2017-12-14 | 2023-07-18 | Bridgestone Corporation | Rubber composition and tire |
JPWO2019117214A1 (en) * | 2017-12-14 | 2020-12-03 | 株式会社ブリヂストン | Rubber composition and tires |
WO2020027109A1 (en) | 2018-07-30 | 2020-02-06 | Jxtgエネルギー株式会社 | Resin composition |
CN112424238A (en) * | 2018-07-30 | 2021-02-26 | 引能仕株式会社 | Resin composition |
JPWO2020027109A1 (en) * | 2018-07-30 | 2021-08-02 | Eneos株式会社 | Resin composition |
JP7348186B2 (en) | 2018-07-30 | 2023-09-20 | Eneos株式会社 | resin composition |
US11952483B2 (en) | 2018-07-30 | 2024-04-09 | Eneos Corporation | Resin composition |
CN112424238B (en) * | 2018-07-30 | 2023-07-25 | 引能仕株式会社 | Resin composition |
WO2021132471A1 (en) | 2019-12-27 | 2021-07-01 | Eneos株式会社 | Foam molding composition and foam molded body |
CN114787254A (en) * | 2019-12-27 | 2022-07-22 | 引能仕株式会社 | Composition for foam molding and foam molded body |
CN114787254B (en) * | 2019-12-27 | 2024-01-09 | 引能仕株式会社 | Composition for foam molding and foam molded article |
WO2021172571A1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | Eneos株式会社 | Thermoplastic elastomer composition |
CN115175966A (en) * | 2020-02-28 | 2022-10-11 | 引能仕株式会社 | Thermoplastic elastomer composition |
CN115427499A (en) * | 2020-04-28 | 2022-12-02 | 引能仕株式会社 | Polymer composition |
WO2021261406A1 (en) | 2020-06-24 | 2021-12-30 | Eneos株式会社 | Rubber composition and crosslinked rubber composition |
WO2022019050A1 (en) | 2020-07-20 | 2022-01-27 | Eneos株式会社 | Conductive thermoplastic elastomer composition |
WO2022019051A1 (en) | 2020-07-20 | 2022-01-27 | Eneos株式会社 | Thermoplastic elastomer composition |
WO2023136162A1 (en) | 2022-01-14 | 2023-07-20 | Eneos株式会社 | Polymer composition |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5918878B1 (en) | Thermoplastic elastomer composition and method for producing the same | |
JP6991065B2 (en) | Thermoplastic elastomer composition and its manufacturing method | |
JP2017057393A (en) | Thermoplastic elastomer composition, manufacturing method therefor and laminate | |
JP2017057323A (en) | Thermoplastic elastomer composition and manufacturing method therefor | |
JP6949830B2 (en) | Thermoplastic elastomer composition, its production method, and elastomer molded product | |
JP2017057322A (en) | Thermoplastic elastomer composition and manufacturing method therefor | |
JP4040669B2 (en) | Foam composition and foam | |
WO2017199805A1 (en) | Thermoplastic elastomer composition, and production method therefor | |
JP2006131663A (en) | Thermoplastic elastomer | |
EP1695987A1 (en) | Thermoplastic elastomer composition | |
WO2017199806A1 (en) | Thermoplastic elastomer composition, and production method therefor | |
JP4073452B2 (en) | Thermoplastic elastomer composition | |
JP2017206589A (en) | Thermoplastic elastomer composition and method for producing the same | |
JP2007326896A (en) | Energy-converting thermoplastic elastomer composition | |
JP6453803B2 (en) | Thermoplastic elastomer composition and method for producing the same | |
JP2016003265A (en) | Thermoplastic elastomer composition for non-pneumatic tire and non-pneumatic tire | |
JP3998690B2 (en) | Thermoplastic elastomer composition | |
JP2006232983A (en) | Method for producing thermoplastic elastomer | |
JP7320005B2 (en) | Thermoplastic elastomer composition and method for producing thermoplastic elastomer composition | |
JP2017197637A (en) | Thermoplastic elastomer composition and method for producing the same | |
JP2020114902A (en) | Method for producing thermoplastic elastomer composition |