JP2020122129A - Thermoplastic elastomer composition for tube or hose - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、架橋性ゴムとオレフィン系重合体とを含む、チューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物に関する。 The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses containing a crosslinkable rubber and an olefin polymer.
従来、自動車用、送水用、ガス用等の各種用途におけるチューブまたはホースを構成する材料としては、例えば、ニトリルゴム等のゴム組成物あるいは熱可塑性エラストマー組成物など、様々な材料が知られている。 BACKGROUND ART Conventionally, various materials such as a rubber composition such as nitrile rubber or a thermoplastic elastomer composition are known as materials for forming tubes or hoses for various applications such as automobiles, water supply, and gas. ..
特許文献1には、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体ゴムをオゾン保護層としてポリアミド類を含む繊維基材に積層した自動車用、送水用またはガス用ホースが開示されている。そして、このホースは強度特性、耐摩耗性および耐圧縮永久歪み性に優れると説明されている。 Patent Document 1 discloses a hose for automobile, water supply or gas in which ethylene/α-olefin/non-conjugated polyene random copolymer rubber is laminated on a fiber base material containing polyamides as an ozone protective layer. It is described that this hose has excellent strength characteristics, wear resistance and compression set resistance.
特許文献2には、エチレン・αーオフィン・非共役ポリエン共重合体(A)と、ポリオレフィン樹脂(B)および/またはエチレン・炭素原子数3〜20のα−オレフィン共重合体(C)を含むゴム組成物を用いて得られるタイヤチューブまたはホース等の成形体が開示されている。そして、この成形体は剛性、圧縮永久歪および形状記憶性等に優れ、条件次第で機械強度(引張り強さ、伸び)および耐熱老化性にも優れ、低分子量成分の揮発や分離に起因するフォギングおよびベタツキを抑制できると説明されている。 Patent Document 2 contains an ethylene/α-offine/non-conjugated polyene copolymer (A), a polyolefin resin (B) and/or an ethylene/α-olefin copolymer having 3 to 20 carbon atoms (C). A molded product such as a tire tube or a hose obtained by using the rubber composition is disclosed. This molded product has excellent rigidity, compression set, shape memory property, etc., mechanical strength (tensile strength, elongation) and heat aging resistance depending on conditions, and fogging caused by volatilization and separation of low molecular weight components. It is also described that stickiness can be suppressed.
特許文献3には、カルボニル含有基と含窒素複素環を含有する側鎖を有する熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性エラストマー組成物が開示されている。そして、この熱可塑性エラストマー組成物から成形されるホース等の成形体は、従来のニトリルゴムと同程度の機械的特性を保持し、耐油性にも優れると説明されている。 Patent Document 3 discloses a thermoplastic elastomer composition containing a thermoplastic elastomer having a side chain containing a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle. It is described that a molded product such as a hose molded from this thermoplastic elastomer composition retains mechanical properties comparable to those of conventional nitrile rubber and has excellent oil resistance.
チューブまたはホースを構成する材料には、一般に弾性、耐油性、耐薬品性、成形性等の各種特性が要求される。そして特に、自動車用途などの特定用途に使用されるチューブまたはホースにおいては、耐燃料透過性、耐燃料性、耐オゾン性が特に要求される。さらに成形時の架橋工程を不要とすることも、チューブまたはホースの製造工程の簡略化の点から重要である。 Various properties such as elasticity, oil resistance, chemical resistance, and moldability are generally required for the material forming the tube or hose. In particular, in tubes or hoses used for specific applications such as automobile applications, fuel permeation resistance, fuel resistance, and ozone resistance are particularly required. Furthermore, it is important to eliminate the cross-linking step during molding from the viewpoint of simplifying the tube or hose manufacturing process.
本発明は、以上のような従来技術の課題を解決する為に発明されたものである。すなわち本発明の目的は、チューブまたはホースに要求される各種特性に優れ、しかも耐燃料透過性、耐燃料性、耐オゾン性に特に優れ、成形時の架橋工程を必要としないチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物、およびその組成物を用いたチューブまたはホースを提供することにある。 The present invention was invented in order to solve the problems of the conventional techniques as described above. That is, the object of the present invention is to improve the various properties required for tubes or hoses, and also to be particularly excellent in fuel permeation resistance, fuel resistance, ozone resistance, and heat for tubes or hoses that do not require a crosslinking step during molding. It is intended to provide a plastic elastomer composition and a tube or hose using the composition.
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、架橋を有する極性ゴムと、必要に応じてオレフィン系重合体とを含み、両者が相互に高度に分散された特定の熱可塑性エラストマー組成物を用いることが非常に有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の事項により特定される。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a specific thermoplastic elastomer containing a polar rubber having crosslinks and, if necessary, an olefin polymer, is highly dispersed with each other. It has been found that the use of the composition is very effective, and the present invention has been completed. That is, the present invention is specified by the following matters.
[1]カルボジイミド基含有化合物(A)、
カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)、
極性ゴム(C)、および
極性ゴム(C)を架橋可能な架橋剤(E)
を、動的に熱処理してなるチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。
[1] Carbodiimide group-containing compound (A),
An olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group,
Polar rubber (C) and cross-linking agent (E) capable of cross-linking polar rubber (C)
A thermoplastic elastomer composition for a tube or hose, which is obtained by dynamically heat-treating.
[2]オレフィン系重合体(D)をさらに含む、[1]に記載のチューブまたはホース用ベルト用熱可塑性エラストマー組成物。 [2] The thermoplastic elastomer composition for belts for tubes or hoses according to [1], which further contains an olefin polymer (D).
[3]カルボジイミド基含有化合物(A)と、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)との反応生成物(I)を含有する、[1]または[2]に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。 [3] The tube according to [1] or [2], containing a reaction product (I) of a carbodiimide group-containing compound (A) and an olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group. Or a thermoplastic elastomer composition for hoses.
[4]極性ゴム(C)が、カルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1)を含む、[1]〜[3]のいずれかに記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。 [4] The thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses according to any one of [1] to [3], wherein the polar rubber (C) contains a polar rubber (C1) having a group that reacts with a carbodiimide group.
[5]カルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1)が、活性水素を有する基を側鎖に有する極性ゴムである、[4]に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。 [5] The thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses according to [4], wherein the polar rubber (C1) having a group that reacts with a carbodiimide group is a polar rubber having a group having active hydrogen in its side chain.
[6]カルボジイミド基含有化合物(A)とカルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1)との反応生成物(II)を含有する、[4]または[5]に記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。 [6] A tube or hose according to [4] or [5], containing a reaction product (II) of a carbodiimide group-containing compound (A) and a polar rubber (C1) having a group that reacts with a carbodiimide group. Thermoplastic elastomer composition.
[7]カルボジイミド基含有化合物(A)が、下記一般式で示される繰り返し単位を有するポリカルボジイミドである、[1]〜[6]のいずれかに記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。
−N=C=N−R1−
(式中、R1は2価の有機基を示す。)
[7] The thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses according to any one of [1] to [6], wherein the carbodiimide group-containing compound (A) is a polycarbodiimide having a repeating unit represented by the following general formula.
-N = C = N-R 1 -
(In the formula, R 1 represents a divalent organic group.)
[8]カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)が、活性水素を有する基を側鎖に有するオレフィン系重合体である、[1]〜[7]のいずれかに記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。 [8] The olefin-based polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group is the olefin-based polymer having a group having active hydrogen in a side chain, as described in any of [1] to [7]. Thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses.
[9]カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)が、ポリオレフィンと、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)とのグラフト共重合体である、[1]〜[8]のいずれかに記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。 [9] The olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group is a graft copolymer of a polyolefin and a compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group, [1] to [8]. ] The thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses in any one of these.
[10]オレフィン系重合体(D)が、プロピレン系重合体である、[2]〜[9]のいずれかに記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。 [10] The thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses according to any of [2] to [9], wherein the olefin polymer (D) is a propylene polymer.
[11]カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)、極性ゴム(C)、および必要に応じて配合されるオレフィン系重合体(D)の合計100質量部に対して、
カルボジイミド基含有化合物(A)を0.01〜30質量部の範囲で配合してなる、[1]〜[10]のいずれかに記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。
[11] With respect to a total of 100 parts by mass of the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group, the polar rubber (C), and the olefin polymer (D) optionally blended,
The thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses according to any one of [1] to [10], wherein the carbodiimide group-containing compound (A) is blended in the range of 0.01 to 30 parts by mass.
[12]走査型電子顕微鏡(SEM)による200倍以上の画像で海島構造が観察され、島相の平均粒子径が0.01〜20μmである、[1]〜[11]のいずれかに記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。 [12] The sea-island structure is observed in an image of 200 times or more by a scanning electron microscope (SEM), and the average particle diameter of the island phase is 0.01 to 20 μm, [1] to [11] The thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses.
[13][1]〜[11]のいずれかに記載の熱可塑性エラストマー組成物を含有するチューブまたはホース。 [13] A tube or hose containing the thermoplastic elastomer composition according to any one of [1] to [11].
本発明によれば、チューブまたはホースに要求される各種特性に優れ、しかも耐燃料透過性、耐燃料性、耐オゾン性に特に優れ、成形時の架橋工程を必要としないチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物、およびその組成物を用いたチューブまたはホースを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the present invention, the thermoplastic properties for tubes or hoses which are excellent in various properties required for tubes or hoses, particularly excellent in fuel permeation resistance, fuel resistance, and ozone resistance, and which do not require a crosslinking step at the time of molding An elastomer composition and a tube or hose using the composition can be provided.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、カルボジイミド基含有化合物(A)、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)、極性ゴム(C)、および前記極性ゴム(C)を架橋可能な架橋剤(E)を、動的に熱処理してなる組成物である。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention can crosslink a carbodiimide group-containing compound (A), an olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group, a polar rubber (C), and the polar rubber (C). A composition obtained by dynamically heat-treating a different crosslinking agent (E).
[カルボジイミド基含有化合物(A)]
本発明で用いられるカルボジイミド基含有化合物(A)は、−N=C=N−で表されるカルボジイミド基を有する化合物であればよく、特に限定されるものではないが、好ましくは下記一般式で示される繰り返し単位を有するポリカルボジイミドである。
−N=C=N−R1−
(式中、R1は2価の有機基を示す。)
[Carbodiimide group-containing compound (A)]
The carbodiimide group-containing compound (A) used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a carbodiimide group represented by -N=C=N-, but is preferably the following general formula. It is a polycarbodiimide having the repeating unit shown.
-N = C = N-R 1 -
(In the formula, R 1 represents a divalent organic group.)
ポリカルボジイミドの合成法は特に限定されるものではないが、例えば有機ポリイソシアネートを、イソシアネート基のカルボジイミド化反応を促進する触媒の存在下で反応させることにより、ポリカルボジイミドを合成することができる。 The method for synthesizing polycarbodiimide is not particularly limited, but polycarbodiimide can be synthesized, for example, by reacting an organic polyisocyanate in the presence of a catalyst that promotes a carbodiimidization reaction of an isocyanate group.
カルボジイミド基含有化合物(A)がポリカルボジイミドである場合、そのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたポリスチレン換算数平均分子量(Mn)は、通常400〜500,000、好ましくは1,000〜10,000、更に好ましくは2,000〜4,000である。数平均分子量(Mn)がこの範囲にあると、組成物中の各成分が良好な相容性を示し、得られる熱可塑性エラストマー組成物がゴム弾性および耐油性を有するとともに、成形性にも優れたものとなる。 When the carbodiimide group-containing compound (A) is polycarbodiimide, the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) determined by gel permeation chromatography (GPC) is usually 400 to 500,000, preferably 1,000 to 10 1,000, more preferably 2,000 to 4,000. When the number average molecular weight (Mn) is within this range, each component in the composition exhibits good compatibility, and the thermoplastic elastomer composition obtained has rubber elasticity and oil resistance, and is also excellent in moldability. It becomes a thing.
カルボジイミド基含有化合物(A)は、単独で用いてもよく、複数を組み合わせて使用してもよい。たとえば、ポリカルボジイミドのみを用いてもよく、ポリカルボジイミドとモノカルボジイミドとを併用してもよく、モノカルボジイミドのみであってもよい。本発明では、カルボジイミド基含有化合物(A)がポリカルボジイミドを含むことが好ましい。 The carbodiimide group-containing compound (A) may be used alone or in combination of two or more. For example, polycarbodiimide alone may be used, polycarbodiimide and monocarbodiimide may be used in combination, or monocarbodiimide alone may be used. In the present invention, the carbodiimide group-containing compound (A) preferably contains polycarbodiimide.
カルボジイミド基含有化合物(A)としては、市販のカルボジイミド基含有化合物をそのまま使用することも可能である。市販のカルボジイミド基含有化合物としては、日清紡ケミカル株式会社製のカルボジライト(登録商標)HMV−8CA、HMV−15CA、LA1などが挙げられる。 As the carbodiimide group-containing compound (A), a commercially available carbodiimide group-containing compound can be used as it is. Examples of commercially available carbodiimide group-containing compounds include Carbodilite (registered trademark) HMV-8CA, HMV-15CA, and LA1 manufactured by Nisshinbo Chemical Inc.
カルボジイミド基含有化合物(A)中、および得られた反応生成物あるいは熱可塑性エラストマー組成物中における、カルボジイミド基含有量は、13C−NMR、IR、滴定法等により測定でき、カルボジイミド当量として把握することが可能である。13C−NMRでは130から142ppm、IRでは2130〜2140cm-1にピ−クを観察することが可能である。 The carbodiimide group content in the carbodiimide group-containing compound (A) and in the obtained reaction product or thermoplastic elastomer composition can be measured by 13 C-NMR, IR, titration method or the like, and is grasped as a carbodiimide equivalent. It is possible. It is possible to observe a peak at 130 to 142 ppm by 13 C-NMR and 2130 to 2140 cm −1 by IR.
[カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)]
本発明で用いられる、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)は、特に限定されるものではないが、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)を用いて、カルボジイミド基と反応する基を、ポリオレフィンに導入することにより得ることができる。ここで、「カルボジイミド基と反応性を有する基」としては、例えば、活性水素を有する基、または水などにより容易に活性水素を有する基に変換される基が挙げられる。
[Olefin-based polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group]
The olefin-based polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group used in the present invention is not particularly limited, but a compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group can be used to produce a carbodiimide group. It can be obtained by introducing into the polyolefin a group that reacts with. Here, the “group having reactivity with a carbodiimide group” includes, for example, a group having active hydrogen, or a group easily converted to a group having active hydrogen by water or the like.
カルボジイミド基と反応する基をポリオレフィンに導入する方法としては、周知の方法を採用することが可能であるが、例えば、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)をポリオレフィン主鎖にグラフト共重合する方法や、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)とオレフィンとをラジカル共重合する方法等を例示することができる。中でも、グラフト共重合が好ましい。 As a method for introducing a group that reacts with a carbodiimide group into a polyolefin, a known method can be adopted. For example, a compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group is graft-copolymerized on a polyolefin main chain. And a method of radically copolymerizing the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group and an olefin. Of these, graft copolymerization is preferred.
以下に、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)を、グラフト共重合で得る場合、ならびにラジカル共重合で得る場合について、具体的に説明する。 The case where the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group is obtained by graft copolymerization and the case where it is obtained by radical copolymerization will be specifically described below.
(グラフト共重合)
カルボジイミド基と反応する基を側鎖に有するオレフィン系重合体(B)は、主鎖となる未変性のポリオレフィン(以下、ポリオレフィン主鎖ともいう)に対し、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)をグラフト共重合することによって得ることが可能である。
(Graft copolymerization)
The olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group in its side chain is a compound having a group that reacts with a carbodiimide group with respect to an unmodified polyolefin (hereinafter, also referred to as a polyolefin main chain) that becomes a main chain ( It can be obtained by graft-copolymerizing b).
<未変性のポリオレフィン(ポリオレフィン主鎖)>
ポリオレフィン主鎖として用いられる未変性のポリオレフィンは、たとえば、炭素数2〜20の脂肪族α−オレフィン、環状オレフィン、非共役ジエンを主成分とする重合体であり、好ましくは炭素数2〜10のα−オレフィン、更に好ましくは2〜8のα−オレフィンを主成分とする重合体である。これらのオレフィンは、1種単独でも2種以上使用してもよい。本発明においては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、テトラシクロドデセン、ノルボルネンの単独重合体または共重合体を好ましく用いることができる。また、これらはアイソタクチック構造、シンジオタクチック構造の両者ともに使用可能であり、立体規則性についても特段の制限はない。
<Unmodified polyolefin (polyolefin main chain)>
The unmodified polyolefin used as the polyolefin main chain is, for example, a polymer containing an aliphatic α-olefin having 2 to 20 carbon atoms, a cyclic olefin, or a non-conjugated diene as a main component, and preferably having 2 to 10 carbon atoms. It is a polymer containing α-olefin, more preferably 2 to 8 α-olefin as a main component. These olefins may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, a homopolymer or copolymer of ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 1-octene, tetracyclododecene, norbornene. Coalescence can be preferably used. Further, these can be used in both the isotactic structure and the syndiotactic structure, and there is no particular limitation in stereoregularity.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物では、原料となるカルボジイミド基含有化合物(A)が、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)[および、後述する極性ゴム(C)がカルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1)を含む場合はその極性ゴム(C1)]と、溶融混練により反応し、生じた反応物が相容剤として作用することにより、極性ゴム(C)とオレフィン系重合体(D)との相容性が向上すると考えられる。本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、カルボジイミド基含有化合物(A)と、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)との反応生成物(I)を含有することが好ましい。 In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the carbodiimide group-containing compound (A) as a raw material is an olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group [and a polar rubber (C) described later is a carbodiimide group). A polar rubber (C1) having a group capable of reacting with the polar rubber (C1)] is reacted with the polar rubber (C1) by melt-kneading, and the resulting reaction product acts as a compatibilizer to give a polar rubber (C). It is considered that the compatibility with the olefin polymer (D) is improved. The thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably contains a reaction product (I) of a carbodiimide group-containing compound (A) and an olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group.
ここで、反応生成物(I)による相容性向上の効果は、反応生成物(I)がオレフィン系重合体(D)と近似した主鎖を有する場合により顕著になることから、反応生成物(I)の主鎖となる、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)の主鎖と、オレフィン系重合体(D)の主鎖の構造とは、近似していることがより好ましい。 Here, the effect of improving the compatibility by the reaction product (I) becomes more remarkable when the reaction product (I) has a main chain similar to that of the olefin polymer (D). The main chain of the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group, which is the main chain of (I), and the structure of the main chain of the olefin polymer (D) are similar to each other. More preferable.
たとえば、後述するオレフィン系重合体(D)がプロピレン系重合体である場合には、ポリオレフィン主鎖として、プロピレンの単独重合体、またはプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体等のプロピレン系重合体を好ましく選択して用いることができる。 For example, when the olefin-based polymer (D) described later is a propylene-based polymer, a propylene-based polymer such as a propylene homopolymer or a copolymer of propylene and another α-olefin is used as the polyolefin main chain. A polymer can be preferably selected and used.
グラフト共重合に用いるポリオレフィンの密度、すなわちカルボジイミドと反応する基を導入する前のポリオレフィン主鎖の密度は、通常0.8〜1.2g/cm3、好ましくは0.90〜1.1g/cm3、更に好ましくは0.925〜1.0g/cm3である。 The density of the polyolefin used for the graft copolymerization, that is, the density of the polyolefin main chain before introducing the group that reacts with carbodiimide is usually 0.8 to 1.2 g/cm 3 , preferably 0.90 to 1.1 g/cm. 3 and more preferably 0.925 to 1.0 g/cm 3 .
ポリオレフィン主鎖のASTM D1238による190℃または230℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)は、通常0.01〜500g/10分、好ましくは0.05〜200g/10分、さらに好ましくは0.1〜100g/10分である。密度およびMFRがこの範囲にあれば、変性後のグラフト共重合体の密度、MFRも同程度となることからハンドリングしやすい。 The melt flow rate (MFR) of the polyolefin main chain according to ASTM D1238 at 190° C. or 230° C. under a load of 2.16 kg is usually 0.01 to 500 g/10 minutes, preferably 0.05 to 200 g/10 minutes, and further preferably It is 0.1 to 100 g/10 minutes. When the density and MFR are within this range, the density and MFR of the graft copolymer after modification are also about the same, and therefore handling is easy.
ポリオレフィン主鎖の結晶化度は、通常2%以上、好ましくは5%以上、さらに好ましくは10%以上である。結晶化度がこの範囲にあれば、変性後のグラフト共重合体のハンドリング性に優れる。 The crystallinity of the polyolefin main chain is usually 2% or more, preferably 5% or more, more preferably 10% or more. When the crystallinity is within this range, the graft copolymer after modification is excellent in handleability.
グラフト共重合に用いるポリオレフィン主鎖のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した数平均分子量(Mn)は、好ましくは5,000〜500,000、さらに好ましくは10,000〜100,000である。平均分子量(Mn)がこの範囲にあれば、ハンドリング性に優れる。なお、数平均分子量は、エチレン系ポリオレフィンにおいては、コモノマー量が10モル%以下であればポリエチレン換算、10モル%以上であればエチレン−プロピレン換算(エチレン含量70モル%を基準)で求めることが可能である。 The number average molecular weight (Mn) of the polyolefin main chain used for graft copolymerization measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 5,000 to 500,000, more preferably 10,000 to 100,000. .. When the average molecular weight (Mn) is within this range, the handleability is excellent. The number average molecular weight of ethylene-based polyolefin can be calculated in terms of polyethylene when the amount of comonomer is 10 mol% or less and in terms of ethylene-propylene when the amount of comonomer is 10 mol% or more (based on ethylene content of 70 mol%). It is possible.
上記のようなポリオレフィン主鎖の製造は、従来から公知のいずれの方法によっても行うことができ、例えば、チタン系触媒、バナジウム系触媒、メタロセン触媒などを用いて重合することができる。また、グラフト変性に用いられるポリオレフィンは、樹脂およびエラストマーのいずれの形態でもよく、アイソタクチック構造、シンジオタクチック構造の両者ともに使用可能であり、立体規則性についても特段の制限はない。市販の樹脂をそのまま利用することも可能である。 The above-mentioned polyolefin main chain can be produced by any conventionally known method, for example, polymerization can be performed using a titanium-based catalyst, a vanadium-based catalyst, a metallocene catalyst, or the like. The polyolefin used for the graft modification may be in the form of resin or elastomer, both isotactic structure and syndiotactic structure can be used, and stereoregularity is not particularly limited. It is also possible to use a commercially available resin as it is.
本発明において、ポリオレフィン主鎖となる未変性のポリオレフィンは、後述するオレフィン系重合体(D)と、近似した性状であってもよく、全く異なる種類であってもよいが、高度な相容性が求められる場合には、密度、モノマー構成、立体規則性、ランダム/ブロック等の構造単位配列等がオレフィン系重合体(D)と近似した性状であることが好ましく、特にモノマー構成が近似していることが好ましい。また、ポリオレフィン主鎖となる未変性のポリオレフィンは、熱可塑性を有するポリオレフィン樹脂であることがより好ましい。 In the present invention, the unmodified polyolefin serving as the polyolefin main chain may have properties similar to those of the olefin polymer (D) described later, or may be of a completely different type, but with high compatibility. When it is required, it is preferable that the density, monomer constitution, stereoregularity, structural unit sequence such as random/block, etc. are similar to those of the olefin polymer (D). Is preferred. Further, the unmodified polyolefin serving as the polyolefin main chain is more preferably a polyolefin resin having thermoplasticity.
<カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)>
カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)としては、たとえば、カルボジイミド基と反応性を有する活性水素を持つ基を有する化合物が挙げられ、具体的には、カルボン酸、無水カルボン酸、アミン、アルコール、チオール等に由来する基を持つ化合物が挙げられる。すなわち本発明では、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)として、たとえば、カルボジイミド基と反応する基として、無水カルボン酸基、カルボキシ基(−COOH)、ヒドロキシ基(−OH)、チオール基(−SH)などの基を有するポリオレフィンが好適に用いられる。
<Compound (b) Having Group Reactive with Carbodiimide Group>
Examples of the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group include compounds having a group having active hydrogen that is reactive with a carbodiimide group, and specific examples include carboxylic acid, carboxylic anhydride, amine, Examples thereof include compounds having a group derived from alcohol, thiol and the like. That is, in the present invention, as an olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group, for example, as a group that reacts with a carbodiimide group, a carboxylic acid anhydride group, a carboxy group (-COOH), a hydroxy group (-OH). A polyolefin having a group such as a thiol group (-SH) is preferably used.
カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)としては、前記のうち、カルボン酸あるいは無水カルボン酸などの不飽和カルボン酸に由来する基を持つ化合物が好適に用いられ、中でも不飽和カルボン酸および/またはその誘導体が好ましく用いられる。また、活性水素を持つ基を有する化合物以外でも、水などにより容易に活性水素を有する基に変換される基を有する化合物も好ましく使用することができ、具体的にはエポキシ基、グリシジル基を有する化合物が挙げられる。本発明において、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)は、1種単独でも、2種以上を使用してもよい。 As the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group, among the above, a compound having a group derived from an unsaturated carboxylic acid such as a carboxylic acid or a carboxylic acid anhydride is preferably used. / Or its derivative is used preferably. In addition to the compound having a group having active hydrogen, a compound having a group which can be easily converted into a group having active hydrogen by water or the like can be preferably used, and specifically, has an epoxy group or a glycidyl group. Compounds. In the present invention, the compound (b) having a group capable of reacting with a carbodiimide group may be used alone or in combination of two or more.
カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)として不飽和カルボン酸および/またはその誘導体を用いる場合、化合物(b)としては、カルボキシ基を1以上有する不飽和化合物、無水カルボン酸基を1以上有する不飽和化合物およびその誘導体を挙げることができ、不飽和基としては、ビニル基、ビニレン基、不飽和環状炭化水素基などを挙げることができる。具体的な化合物(b)としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸などの不飽和カルボン酸、またはこれらの酸無水物あるいはこれらの誘導体(例えば酸ハライド、アミド、イミド、エステルなど)が挙げられる。酸無水物あるいは誘導体類の具体的な例としては、塩化マレニル、マレニルイミド、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸無水物、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒドロフタル酸ジメチル、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸ジメチル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メタクリル酸アミノエチルおよびメタクリル酸アミノプロピルなどを挙げることができる。 When an unsaturated carboxylic acid and/or a derivative thereof is used as the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group, the compound (b) includes an unsaturated compound having one or more carboxy groups and one or more carboxylic acid anhydride groups. Examples of the unsaturated group include a vinyl group, a vinylene group, an unsaturated cyclic hydrocarbon group, and the like. Specific compounds (b) include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, norbornene dicarboxylic acid, bicyclo[2,2,1]. Unsaturated carboxylic acids such as hept-2-ene-5,6-dicarboxylic acid, or their acid anhydrides or their derivatives (for example, acid halides, amides, imides, esters, etc.) can be mentioned. Specific examples of the acid anhydrides or derivatives include malenyl chloride, maleenyl imide, maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, bicyclo[2,2,1]hept-2-ene- 5,6-dicarboxylic acid anhydride, dimethyl maleate, monomethyl maleate, diethyl maleate, diethyl fumarate, dimethyl itaconate, diethyl citracone, dimethyl tetrahydrophthalate, bicyclo[2,2,1]hept-2- Examples thereof include dimethyl ene-5,6-dicarboxylate, hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, aminoethyl methacrylate and aminopropyl methacrylate.
カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)として不飽和カルボン酸および/またはその誘導体を使用する場合には、1種単独で使用することもできるし、2種以上を組み合せて使用することもできる。これらの中では、無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸無水物、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレート、メタクリル酸アミノプロピルが好ましい。更には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸無水物などのジカルボン酸無水物であることが特に好ましい。 When the unsaturated carboxylic acid and/or its derivative is used as the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group, it can be used alone or in combination of two or more. it can. Among these, maleic anhydride, (meth)acrylic acid, itaconic anhydride, citraconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylic anhydride , Hydroxyethyl (meth)acrylate, glycidyl methacrylate and aminopropyl methacrylate are preferred. Further, it is a dicarboxylic acid anhydride such as maleic anhydride, itaconic acid anhydride, citraconic acid anhydride, tetrahydrophthalic acid anhydride, or bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylic acid anhydride. Is particularly preferable.
<グラフト共重合方法>
本発明で用いられる、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)を、グラフト共重合(グラフト変性)により得る方法としては、たとえば、主鎖となる上記のポリオレフィン(ポリオレフィン主鎖)に、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)を、ラジカル開始剤の存在下、グラフト共重合する方法が挙げられる。このようなグラフト共重合は、化合物(b)とともに、更に必要に応じてその他のエチレン性不飽和単量体等を共存させて行ってもよい。
<Graft copolymerization method>
Examples of the method for obtaining the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group used in the present invention by graft copolymerization (graft modification) include, for example, the above-mentioned polyolefin (polyolefin main chain) to be the main chain. In addition, a method of graft-copolymerizing the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group in the presence of a radical initiator can be mentioned. Such graft copolymerization may be carried out together with the compound (b), if necessary, in the presence of other ethylenically unsaturated monomers and the like.
カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)をポリオレフィン主鎖にグラフト共重合させる方法については特に限定されず、溶液法、溶融混練法等、従来公知のグラフト重合法を採用することができる。 The method of graft-copolymerizing the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group on the polyolefin main chain is not particularly limited, and a conventionally known graft polymerization method such as a solution method or a melt-kneading method can be adopted.
(ラジカル共重合)
ラジカル共重合の場合、オレフィンとしては、上述のポリオレフィン主鎖を形成する場合のオレフィンと同一のものを採用することが可能であり、また、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)としては、グラフト共重合の項において上述したものと同一のものを採用することが可能である。
(Radical copolymerization)
In the case of radical copolymerization, it is possible to employ the same olefin as the above-mentioned olefin for forming the polyolefin main chain, and as the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group, It is possible to employ the same one as described above in the section of graft copolymerization.
オレフィンとカルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)とを共重合させる方法については特に限定されず、従来公知のラジカル共重合法を採用することができる。 The method for copolymerizing the olefin and the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group is not particularly limited, and a conventionally known radical copolymerization method can be adopted.
(カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)の特性)
本発明で使用されるカルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)は、カルボジイミド基含有化合物(A)とともに用いられて得られる熱可塑性エラストマー組成物中においては、通常少なくとも一部がカルボジイミド基含有化合物(A)と反応し、反応生成物(I)を形成する。本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物が、構成する各成分が高度に分散した形態を示し、機械的特性に優れるのは、この反応生成物(I)が熱可塑性エラストマー組成物中において、相容化剤としての作用を示すことが一因であると考えられる。
(Characteristics of Olefin Polymer (B) Having Group Reacting with Carbodiimide Group)
The olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group used in the present invention is usually at least partly contained in the thermoplastic elastomer composition obtained by being used together with the carbodiimide group-containing compound (A). It reacts with the carbodiimide group-containing compound (A) to form a reaction product (I). The thermoplastic elastomer composition according to the present invention exhibits a form in which the constituent components are highly dispersed and has excellent mechanical properties because the reaction product (I) is compatible with the thermoplastic elastomer composition. It is considered that this is partly due to the fact that it acts as an agent.
カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)中におけるカルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)の含有量(化合物(b)に由来する部分の含有量)は、通常は0.1〜10質量%、好ましくは0.1〜3.0質量%、さらに好ましくは0.1〜2.0質量%である。化合物(b)の含有量が上記範囲内であると、カルボジイミド基含有化合物(A)との反応が生じやすいため好ましい。 The content of the compound (b) having a group reactive with a carbodiimide group (content of a portion derived from the compound (b)) in the olefin polymer (B) having a group reactive with a carbodiimide group is usually 0. 0.1 to 10% by mass, preferably 0.1 to 3.0% by mass, and more preferably 0.1 to 2.0% by mass. When the content of the compound (b) is within the above range, a reaction with the carbodiimide group-containing compound (A) is likely to occur, which is preferable.
また本発明においては、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)中の、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)の含有量が上記範囲であると、カルボジイミド基含有化合物(A)とカルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)との反応生成物(I)の結合部分が生じ、得られる熱可塑性エラストマー組成物中において、相容化剤としての作用を示すため好ましい。 Further, in the present invention, when the content of the compound (b) having a group reactive with a carbodiimide group in the olefin polymer (B) having a group reactive with a carbodiimide group is within the above range, a carbodiimide group-containing compound A binding portion of the reaction product (I) between the (A) and the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group is formed, and acts as a compatibilizer in the resulting thermoplastic elastomer composition. Is preferable because
架橋によるゲル化を防止するためには、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)の数平均分子量が低いほど、また、(カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)のモル数)/(カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)のモル数)のモル比が小さいことが好ましい。これは即ち、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)の主鎖上に、化合物(b)が複数でなく、単数に近い状態で存在している場合には、カルボジイミド基含有化合物(A)のカルボジイミド基(N=C=N)が、化合物(b)部と反応する際、架橋によるゲル化が生じ難いことを意味している。 In order to prevent gelation due to cross-linking, the lower the number average molecular weight of the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group is, It is preferable that the molar ratio of (the number of moles)/(the number of moles of the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group) is small. That is, when the compound (b) is present in a state close to the singular number, instead of the plural number, on the main chain of the olefin polymer (B) having a group that reacts with the carbodiimide group, This means that when the carbodiimide group (N=C=N) of the compound (A) reacts with the compound (b) part, gelation due to crosslinking hardly occurs.
本発明においては、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)の数平均分子量(Mn)と、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)の含有量とを制御することにより、熱可塑性エラストマー組成物製造時にカルボジイミド基含有化合物(A)との反応生成物(I)を形成した場合にも、架橋によるゲル化が生じ難く、製造安定性を保つことができ、また、得られる熱可塑性エラストマー組成物中において、反応生成物(I)が相容化剤としての性能を十分に発現することができる。 In the present invention, by controlling the number average molecular weight (Mn) of the olefin polymer (B) having a group reactive with a carbodiimide group and the content of the compound (b) having a group reactive with a carbodiimide group. Even when the reaction product (I) with the carbodiimide group-containing compound (A) is formed during the production of the thermoplastic elastomer composition, gelation due to cross-linking is unlikely to occur and the production stability can be maintained. In the obtained thermoplastic elastomer composition, the reaction product (I) can sufficiently exhibit the performance as a compatibilizer.
本発明においては、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)は、以下の式(1)を満足していることが好ましい。
0.1<Mn/[(100−M)*f/M]<6 …(1)
(式(1)中、
f :カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)の式量(g/mol)
M :カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)の含有量(化合物(b)に由来する部分の含有量)(質量%)
Mn:カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)の数平均分子量である。)
In the present invention, the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group preferably satisfies the following formula (1).
0.1<Mn/[(100-M)*f/M]<6 (1)
(In formula (1),
f: Formula weight (g/mol) of the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group
M: Content of compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group (content of a portion derived from compound (b)) (mass %)
Mn: The number average molecular weight of the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group. )
また、架橋によるゲル化を生じさせないという製造安定性の観点から、更に好ましくは以下の式(2)を満足する範囲であり、最も好ましくは式(3)を満足する範囲である。
0.3<Mn/[(100−M)*f/M]<4 …(2)
0.5<Mn/[(100−M)*f/M]<2.8 …(3)
Further, from the viewpoint of production stability that gelation due to cross-linking does not occur, it is more preferably in the range satisfying the following formula (2), and most preferably in the range satisfying formula (3).
0.3<Mn/[(100-M)*f/M]<4 (2)
0.5<Mn/[(100-M)*f/M]<2.8 (3)
カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)の数平均分子量(Mn)とカルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)の関係が上記範囲にあると、カルボジイミド基含有化合物(A)とカルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)との反応生成物(I)が生成する際、あるいは熱可塑性エラストマー組成物を製造する際に、カルボジイミド基含有化合物(A)に起因する架橋によるゲル化を抑制し安定して製造することが可能となる。 When the relationship between the number average molecular weight (Mn) of the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group and the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group is within the above range, the carbodiimide group-containing compound (A ) And an olefin-based polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group, a carbodiimide group-containing compound (A) is added when a reaction product (I) is produced or when a thermoplastic elastomer composition is produced. It is possible to suppress the gelation due to the cross-linking resulting from the stable production.
また本発明においては、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)をグラフト重合により得る場合には、グラフト主鎖となるポリオレフィンが、線状低密度ポリエチレンのようなエチレン含有量の多い樹脂である場合には、エチレン・ブテン共重合体のようなα−オレフィン共重合量の多い樹脂に比較すると架橋しやすい傾向がある。そのため、エチレン含有量の多い樹脂をグラフト主鎖として用いる場合には、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物(b)が、ポリオレフィンの分子鎖上に単数に近い数で存在するほど、すなわち、上記計算式の数字が低いほど、架橋によるゲル化を抑制することが可能となる。 Further, in the present invention, when the olefin-based polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group is obtained by graft polymerization, the polyolefin serving as the graft main chain has an ethylene content such as linear low density polyethylene. When the amount of the resin is large, it tends to be easily crosslinked as compared with a resin having a large amount of α-olefin copolymerization such as an ethylene/butene copolymer. Therefore, when a resin having a high ethylene content is used as the graft main chain, the compound (b) having a group that reacts with a carbodiimide group is present on the molecular chain of the polyolefin in a number close to a singular number, that is, The lower the number in the calculation formula, the more the gelation due to crosslinking can be suppressed.
なお、数平均分子量は、GPC法、光散乱法、低角度光散乱光度法、蒸気圧浸透圧法、膜浸透圧法など高分子の一般的な分子量測定法にて求めることが可能である。 The number average molecular weight can be determined by a general molecular weight measuring method for polymers such as GPC method, light scattering method, low angle light scattering photometric method, vapor pressure osmotic pressure method, and membrane osmotic pressure method.
カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)のASTM D1238による荷重2.16kg、190℃または230℃におけるメルトフローレート(MFR)は、熱可塑性エラストマー組成物を構成する極性ゴム(C)およびオレフィン系重合体(D)の特性にもよるが、通常0.01〜500g/10分、好ましくは0.05〜300g/10分である。上記範囲にあると、得られる熱可塑性エラストマー組成物中において、極性ゴム(C)とオレフィン系重合体(D)との相容性がより優れたものとなるため好ましい。 The melt flow rate (MFR) at 190° C. or 230° C. of the olefin polymer (B) having a group which reacts with a carbodiimide group at a load of 2.16 kg according to ASTM D1238 at 190° C. or 230° C. is the polar rubber (C) constituting the thermoplastic elastomer composition. ) And the characteristics of the olefin polymer (D), but usually 0.01 to 500 g/10 min, preferably 0.05 to 300 g/10 min. Within the above range, the compatibility between the polar rubber (C) and the olefin polymer (D) in the resulting thermoplastic elastomer composition is more excellent, which is preferable.
カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)の密度は、通常0.8〜1.2g/cm3、好ましくは0.8〜1.1g/cm3、更に好ましくは0.8〜1.0g/cm3である。 The density of the olefin polymer (B) having a group reactive with a carbodiimide group is generally 0.8~1.2g / cm 3, preferably 0.8~1.1g / cm 3, more preferably 0.8 Is about 1.0 g/cm 3 .
このような範囲にあるカルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)の中では、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン1、ポリ−4−メチルペンテン−1およびこれらとα−オレフィンとの共重合体などの結晶性ポリオレフィンの無水マレイン酸グラフト共重合体が好ましく、相容化の対象にもよるが、ポリエチレンまたはポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト共重合体がより好ましく、ポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト共重合体がさらに好ましい。 Among the olefin-based polymers (B) having a group that reacts with a carbodiimide group in such a range, polyethylene, polypropylene, polybutene 1, poly-4-methylpentene-1, and the copolymerization of these with α-olefin A maleic anhydride graft copolymer of a crystalline polyolefin such as a coalesced product is preferable, and a maleic anhydride graft copolymer of polyethylene or polypropylene is more preferable, although it depends on an object of compatibilization, and a maleic anhydride graft copolymer of polypropylene is preferable. Coalescence is more preferred.
カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)の密度は、特に限定されるものではないが、必要に応じて熱可塑性エラストマー組成物を構成するオレフィン系重合体(D)の密度に近いもの、極性ゴム(C)の密度に近いもの、あるいは極性ゴム(C)の密度とオレフィン系重合体(D)の密度の間の密度のものが、より好ましい。 The density of the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group is not particularly limited, but may be the density of the olefin polymer (D) constituting the thermoplastic elastomer composition, if necessary. It is more preferable that the density is close to, the density close to that of the polar rubber (C), or the density between the density of the polar rubber (C) and the density of the olefin polymer (D).
このようなカルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)は、上述したグラフト共重合あるいはラジカル共重合により適宜調製したものを用いてもよく、また、市販のものを用いてもよい。市販のカルボジイミド基と反応する基を有するポリオレフィンとしては、たとえば、三井化学株式会社製アドマー(登録商標)、Arkema社製Orevac(登録商標)、Addivant社製Polybond(登録商標)等が挙げられる。 As the olefin-based polymer (B) having a group that reacts with such a carbodiimide group, one appropriately prepared by the above-mentioned graft copolymerization or radical copolymerization may be used, or a commercially available one may be used. .. Examples of the commercially available polyolefin having a group that reacts with a carbodiimide group include Admer (registered trademark) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., Orevac (registered trademark) manufactured by Arkema, and Polybond (registered trademark) manufactured by Additive.
[極性ゴム(C)]
極性ゴム(C)としては、極性を有するゴム類を特に制限なく用いることができるが、その分子構造中に炭素(C)と水素(H)のほかに、窒素(N)、酸素(O)、硫黄(S)、ハロゲン(F、Cl、Br等)、リン(P)等の原子を含有する極性基を有するゴムが好ましく、側鎖に極性基を有するゴムがより好ましい。極性ゴム(C)は非極性油に対する耐油性などの特性が優れているので、特に、ガソリンや潤滑油などの非極性油を移送する為のチューブまたはホースの材料として有用である。
[Polar rubber (C)]
As the polar rubber (C), rubbers having polarity can be used without particular limitation. In addition to carbon (C) and hydrogen (H), nitrogen (N) and oxygen (O) are included in the molecular structure. A rubber having a polar group containing atoms such as sulfur, sulfur (S), halogen (F, Cl, Br, etc.) and phosphorus (P) is preferable, and a rubber having a polar group in the side chain is more preferable. Since the polar rubber (C) has excellent properties such as oil resistance to non-polar oil, it is particularly useful as a material for tubes or hoses for transferring non-polar oil such as gasoline and lubricating oil.
極性ゴム(C)としては、具体的には、たとえば、カルボキシ基含有ニトリルゴム、カルボキシ基含有ニトリルゴムの水添物、ニトリルゴム、ニトリルゴムの水添物、カルボキシ基含有アクリルゴム、エポキシ基含有アクリルゴム、アクリルゴム、カルボキシ基含有エピクロルヒドリンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、多硫化ゴム、フッ素ゴムおよび水素化エチレン性不飽和ニトリル−共役ジエンゴム等が挙げられる。極性ゴムとして市販されている各種ゴムも、本発明に使用することができる。これらの中でも特にガソリンや潤滑油などの非極性油に対する耐油性などの特性の点から、ニトリルゴムおよびカルボキシ基含有ニトリルゴムが好ましい。 Specific examples of the polar rubber (C) include carboxy group-containing nitrile rubber, hydrogenated product of carboxy group-containing nitrile rubber, nitrile rubber, hydrogenated product of nitrile rubber, carboxy group-containing acrylic rubber, epoxy group-containing Examples thereof include acrylic rubber, acrylic rubber, carboxy group-containing epichlorohydrin rubber, epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, polysulfide rubber, fluororubber and hydrogenated ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene rubber. Various rubbers commercially available as polar rubbers can also be used in the present invention. Among these, nitrile rubber and carboxy group-containing nitrile rubber are preferable from the viewpoint of properties such as oil resistance to nonpolar oils such as gasoline and lubricating oil.
極性ゴム(C)は、数平均分子量が5,000〜2,000,000の範囲であることが好ましく、より好ましくは10,000〜500,000の範囲である。ゴム組成物の用途にもよるが、数平均分子量が前記下限値以上であると、所望のゴム強度物性が得られやすく、また、前記上限値以下であると、所望の成形加工性が得られやすいため好ましい。 The polar rubber (C) preferably has a number average molecular weight of 5,000 to 2,000,000, more preferably 10,000 to 500,000. Depending on the use of the rubber composition, if the number average molecular weight is equal to or more than the lower limit, desired rubber strength physical properties are easily obtained, and if it is equal to or less than the upper limit, desired molding processability is obtained. It is preferable because it is easy.
また、極性ゴム(C)のムーニー粘度(ML1+4,100℃)が、好ましくは10〜200、より好ましくは20〜150である。ムーニー粘度が下限値以上であると、所望のゴム強度物性が得られやすく、また、上限値以下であると、未架橋状態での取扱性が良好で、所望の加工性および成形性が得られやすいため好ましい。 Further, the Mooney viscosity (ML 1+4 , 100° C.) of the polar rubber (C) is preferably 10 to 200, more preferably 20 to 150. When the Mooney viscosity is at least the lower limit value, the desired rubber strength physical properties are easily obtained, and when it is at most the upper limit value, the handleability in the uncrosslinked state is good and the desired processability and moldability are obtained. It is preferable because it is easy.
極性ゴム(C)は、溶解度パラメーター(SP値)が通常16.5〜30(MPa)0.5、好ましくは17〜29(MPa)0.5、より好ましくは17.5〜28(MPa)0.5である。SP値がこのように比較的高い場合は、ガソリンや潤滑油などの非極性油に対する耐油性が向上し、ガソリンや潤滑油などの非極性油を移送する為のチューブまたはホースの材料、ガソリンや潤滑油などの非極性油のミストが混入する可能性がある気体を移送する為のチューブまたはホースの材料として有用となる。 The solubility parameter (SP value) of the polar rubber (C) is usually 16.5 to 30 (MPa) 0.5 , preferably 17 to 29 (MPa) 0.5 , and more preferably 17.5 to 28 (MPa) 0.5 . When the SP value is relatively high as described above, the oil resistance to non-polar oil such as gasoline and lubricating oil is improved, and the material of the tube or hose for transferring non-polar oil such as gasoline and lubricating oil, gasoline and It is useful as a material for a tube or hose for transferring a gas in which mist of non-polar oil such as lubricating oil may be mixed.
極性ゴム(C)は1種単独で用いられてもよく、2種以上組み合わせて用いられてもよい。 The polar rubber (C) may be used alone or in combination of two or more.
本発明に用いる極性ゴム(C)は、特に限定されるものではないが、少なくとも一部が架橋剤を用いて架橋可能な、無定形の弾性共重合体であることが好ましい。 The polar rubber (C) used in the present invention is not particularly limited, but at least a part thereof is preferably an amorphous elastic copolymer which can be crosslinked by using a crosslinking agent.
(カルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1))
本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、極性ゴム(C)は、カルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1)を含有することも好ましい。本発明では、極性ゴム(C)の全量がカルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1)であってもよく、また、極性ゴム(C)の一部がカルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1)であってもよい。ここで、「カルボジイミド基と反応性を有する基」としては、先に挙げた通り、たとえば、活性水素を有する基、または水などにより容易に活性水素を有する基に変換される基が挙げられる。
(Polar rubber (C1) having a group that reacts with a carbodiimide group)
In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, it is also preferable that the polar rubber (C) contains a polar rubber (C1) having a group that reacts with a carbodiimide group. In the present invention, the entire polar rubber (C) may be a polar rubber (C1) having a group that reacts with a carbodiimide group, or a part of the polar rubber (C) has a group that reacts with a carbodiimide group. It may be a polar rubber (C1). Here, as the "group having reactivity with a carbodiimide group", as mentioned above, for example, a group having active hydrogen, or a group easily converted into a group having active hydrogen by water or the like can be mentioned.
カルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1)としては、たとえば、無水カルボン酸基、カルボキシ基(−COOH)、ヒドロキシ基(−OH)、チオール基(−SH)などのカルボジイミド基と反応する基を側鎖などに有する極性ゴムが挙げられ、特にカルボキシ基を含有する極性ゴムが挙げられる。 The polar rubber (C1) having a group that reacts with a carbodiimide group reacts with a carbodiimide group such as a carboxylic acid anhydride group, a carboxy group (-COOH), a hydroxy group (-OH), and a thiol group (-SH). Examples thereof include polar rubbers having a group in the side chain and the like, and particularly polar rubbers containing a carboxy group.
好ましくは、極性ゴム(C1)としては、カルボキシ基含有ニトリルゴム、カルボキシ基含有ニトリルゴムの水添物、カルボキシ基含有アクリルゴム、エポキシ基含有アクリルゴム、カルボキシ基含有エピクロルヒドリンゴム等が挙げられる。 Preferable examples of the polar rubber (C1) include a carboxy group-containing nitrile rubber, a hydrogenated product of a carboxy group-containing nitrile rubber, a carboxy group-containing acrylic rubber, an epoxy group-containing acrylic rubber, and a carboxy group-containing epichlorohydrin rubber.
カルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1)は、1種単独で用いられてもよく、2種以上組み合わせて用いられてもよい。 The polar rubber (C1) having a group that reacts with a carbodiimide group may be used alone or in combination of two or more.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物を構成する極性ゴム(C)が、カルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1)を含有する場合、溶融混練の順序等の製造工程にもよるが、得られる熱可塑性エラストマー組成物中に、カルボジイミド基含有化合物(A)と、カルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1)との反応生成物(II)が含まれることとなる。熱可塑性エラストマー組成物が反応生成物(II)を含む場合には、熱可塑性エラストマー組成物中の各成分の相容性がより向上するため好ましい。 When the polar rubber (C) constituting the thermoplastic elastomer composition of the present invention contains the polar rubber (C1) having a group that reacts with a carbodiimide group, it depends on the manufacturing process such as the order of melt kneading. The resulting thermoplastic elastomer composition contains the reaction product (II) of the carbodiimide group-containing compound (A) and the polar rubber (C1) having a group that reacts with the carbodiimide group. It is preferable that the thermoplastic elastomer composition contains the reaction product (II) because the compatibility of each component in the thermoplastic elastomer composition is further improved.
[オレフィン系重合体(D)]
必要に応じて本発明の熱可塑性エラストマー組成物を構成するオレフィン系重合体(D)は、オレフィンから導かれる構造単位を主として有する重合体あるいは共重合体であって、カルボジイミド基と反応性を有する基を実質的に有さない。カルボジイミド基と反応性を有する基を「実質的に有さない」とは、本発明の熱可塑性エラストマー組成物として調製された状態において、カルボジイミド基含有化合物(A)のカルボジイミド基と実際には反応しないこと、あるいはたとえその基が極少量含まれていたとしても本発明の作用効果への寄与が認められない程度であることを意味する。
[Olefin-based polymer (D)]
The olefin polymer (D) constituting the thermoplastic elastomer composition of the present invention, if necessary, is a polymer or copolymer mainly having a structural unit derived from an olefin and has reactivity with a carbodiimide group. Substantially free of groups. “Substantially free of a group having reactivity with a carbodiimide group” means that it does not actually react with the carbodiimide group of the carbodiimide group-containing compound (A) in the state of being prepared as the thermoplastic elastomer composition of the present invention. It means that no contribution is made to the action and effect of the present invention even if the group is contained in a very small amount.
オレフィン系重合体(D)としては、上述のカルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)の主鎖である、ポリオレフィン主鎖の項に記載したものと同様のものが例示される。すなわち、本発明で用いられるオレフィン系重合体(D)は、炭素数2〜20の脂肪族α−オレフィン、環状オレフィン、非共役ジエンを主成分とする重合体あるいは共重合体であり、好ましくは炭素数2〜10のα−オレフィン、更に好ましくは2〜8のα−オレフィンを主成分とする重合体あるいは共重合体である。モノマーとなるこれらのオレフィンは、1種単独で用いてもよく、2種以上使用してもよい。コモノマーの含有量は、通常50モル%以下であり、好ましくは40モル%以下、更に好ましくは30モル%以下である。 Examples of the olefin-based polymer (D) are the same as those described in the section of the polyolefin main chain, which is the main chain of the olefin-based polymer (B) having a group that reacts with the carbodiimide group. .. That is, the olefin polymer (D) used in the present invention is a polymer or copolymer containing an aliphatic α-olefin having 2 to 20 carbon atoms, a cyclic olefin, or a non-conjugated diene as a main component, and preferably It is a polymer or copolymer mainly composed of an α-olefin having 2 to 10 carbon atoms, and more preferably an α-olefin having 2 to 8 carbon atoms. These olefins as monomers may be used alone or in combination of two or more. The comonomer content is usually 50 mol% or less, preferably 40 mol% or less, and more preferably 30 mol% or less.
本発明において、オレフィン系重合体(D)は、通常、熱可塑性を有するポリオレフィン樹脂である。 In the present invention, the olefin polymer (D) is usually a polyolefin resin having thermoplasticity.
本発明においては、オレフィン系重合体(D)として、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、テトラシクロドデセン、ノルボルネンの単独重合体または共重合体を好ましく用いることができる。また、これらはアイソタクチック構造、シンジオタクチック構造の両者ともに使用可能であり、立体規則性についても特段の制限はない。上記のようなポリオレフィンの製造は、従来から公知のいずれの方法によっても行うことができ、例えば、チタン系触媒、バナジウム系触媒、メタロセン触媒などを用いて重合することができる。 In the present invention, as the olefin polymer (D), ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 1-octene, tetracyclododecene. A homopolymer or copolymer of norbornene can be preferably used. Further, these can be used in both the isotactic structure and the syndiotactic structure, and there is no particular limitation in stereoregularity. The above-mentioned polyolefin can be produced by any conventionally known method, for example, polymerization can be performed using a titanium-based catalyst, a vanadium-based catalyst, a metallocene catalyst, or the like.
本発明では、オレフィン系重合体(D)が、ポリプロピレン系重合体であることが好ましく、ポリプロピレン系重合体としては、プロピレンの単独重合体、またはプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体等のプロピレン系重合体を好ましく選択して用いることができる。オレフィン系重合体(D)がポリプロピレン系重合体である場合、ASTM D1238に準じ、2.16kgf、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が、0.01〜500g/10分、好ましくは0.05〜200g/10分、さらに好ましくは0.1〜100g/10分の範囲である。 In the present invention, the olefin polymer (D) is preferably a polypropylene polymer, and as the polypropylene polymer, a homopolymer of propylene, a copolymer of propylene and another α-olefin, or the like. The propylene-based polymer can be preferably selected and used. When the olefin polymer (D) is a polypropylene polymer, the melt flow rate (MFR) measured at 2.16 kgf and 230° C. according to ASTM D1238 is 0.01 to 500 g/10 minutes, preferably 0. The range is from 0.05 to 200 g/10 minutes, and more preferably from 0.1 to 100 g/10 minutes.
[架橋剤(E)]
本発明に係る架橋剤(E)は、前述した極性ゴム(C)を架橋可能な架橋剤である。架橋剤(E)としては、ゴムを架橋する際に一般に使用される種々公知の架橋剤を用いることができる。具体的には、たとえば、有機過酸化物、フェノール樹脂、硫黄系化合物、ヒドロシリコーン系化合物、アミノ樹脂、キノンまたはその誘導体、アミン系化合物、アゾ系化合物、エポキシ系化合物、チオウレア系化合物、チアゾール系化合物、トリアジン系化合物、イソシアネート等の架橋剤が挙げられる。これらのうちでは、有機過酸化物、フェノール樹脂、硫黄系化合物等の架橋剤が好適である。
[Crosslinking agent (E)]
The crosslinking agent (E) according to the present invention is a crosslinking agent capable of crosslinking the polar rubber (C) described above. As the cross-linking agent (E), various known cross-linking agents generally used in cross-linking rubber can be used. Specifically, for example, organic peroxides, phenol resins, sulfur compounds, hydrosilicone compounds, amino resins, quinones or their derivatives, amine compounds, azo compounds, epoxy compounds, thiourea compounds, thiazole compounds. Examples of the crosslinking agent include compounds, triazine compounds and isocyanates. Of these, crosslinking agents such as organic peroxides, phenolic resins and sulfur compounds are preferable.
有機過酸化物としては、ジクミルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、1,3−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1−ビス(tert−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルペルオキシ)バレレート、ベンゾイルペルオキシド、p−クロロベンゾイルペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルペルオキシベンゾエート、tert−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、tert−ブチルクミルペルオキシド等が挙げられる。 Examples of organic peroxides include dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 2,5-di-(tert-butylperoxy)hexane, and 2,5-dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy). Hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexyne-3,1,3-bis(tert-butylperoxyisopropyl)benzene, 1,1-bis(tert-butylperoxy)- 3,3,5-Trimethylcyclohexane, n-butyl-4,4-bis(tert-butylperoxy)valerate, benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, tert-butylperoxybenzoate, tert. -Butyl peroxy isopropyl carbonate, diacetyl peroxide, lauroyl peroxide, tert-butyl cumyl peroxide, etc. are mentioned.
このうちでは、2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル-2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル-2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、1,3−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1−ビス(tert−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルペルオキシ)バレレート等の2官能性の有機過酸化物が好ましく、中でも、2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル-2,5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3が最も好ましい。 Among these, 2,5-di-(tert-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di- (Tert-Butylperoxy)hexyne-3,1,3-bis(tert-butylperoxyisopropyl)benzene, 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, n-butyl-4 Bifunctional organic peroxides such as 4,4-bis(tert-butylperoxy)valerate are preferable, and above all, 2,5-di-(tert-butylperoxy)hexane and 2,5-dimethyl-2,5- Most preferred is di-(tert-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexyne-3.
架橋剤(E)として有機過酸化物を用いる場合には、架橋助剤を併用することが好ましい。このような架橋助剤として、たとえば、イオウ、p−キノンジオキシム等のキノンジオキシム系架橋助剤;エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等のアクリル系架橋助剤;ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレート等のアリル系架橋助剤;その他マレイミド系架橋助剤;ジビニルベンゼン;酸化亜鉛(たとえば、ZnO#1・酸化亜鉛2種、ハクスイテック株式会社製)、酸化マグネシウム等の金属酸化物などが挙げられる。架橋助剤の配合量は、有機過酸化物1モルに対して、通常0.01〜10モル、好ましくは0.1〜7モル、より好ましくは0.5〜5モルである。 When an organic peroxide is used as the crosslinking agent (E), it is preferable to use a crosslinking auxiliary together. Examples of such a crosslinking aid include quinonedioxime-based crosslinking aids such as sulfur and p-quinonedioxime; acrylic-based crosslinking aids such as ethylene glycol dimethacrylate and trimethylolpropane trimethacrylate; diallyl phthalate and triallyl. Allyl-based cross-linking aids such as isocyanurate; Other maleimide-based cross-linking aids; divinylbenzene; zinc oxide (for example, ZnO#1 and 2 types of zinc oxide, manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.), and metal oxides such as magnesium oxide. To be The amount of the crosslinking aid compounded is usually 0.01 to 10 mol, preferably 0.1 to 7 mol, and more preferably 0.5 to 5 mol, based on 1 mol of the organic peroxide.
フェノール樹脂系架橋剤としては、たとえば、アルキル置換又は非置換のフェノールをアルカリ触媒存在下でアルデヒド(好ましくはホルムアルデヒド)と縮合して得られるレゾール樹脂が挙げられる。アルキル置換フェノールのアルキル基は、炭素原子1から約10のアルキル基が好ましい。さらにはp−位において1から約10の炭素原子を有するアルキル基で置換されたジメチロールフェノール類又はフェノール樹脂が好ましい。フェノール樹脂系架橋剤による架橋は、たとえば米国特許第4311628号、米国特許第2972600号、米国特許第3287440号に記載されている。 Examples of the phenol resin-based cross-linking agent include a resole resin obtained by condensing an alkyl-substituted or unsubstituted phenol with an aldehyde (preferably formaldehyde) in the presence of an alkali catalyst. The alkyl group of the alkyl-substituted phenol is preferably an alkyl group having 1 to about 10 carbon atoms. Further preferred are dimethylolphenols or phenolic resins substituted with alkyl groups having 1 to about 10 carbon atoms in the p-position. Crosslinking with a phenolic resin-based crosslinking agent is described in, for example, US Pat. No. 4,311,628, US Pat. No. 2,972,600, and US Pat. No. 3,287,440.
フェノール樹脂系架橋剤は、市販品としても入手可能である。その市販品としては、たとえば田岡化学工業株式会社のタッキロール201、タッキロール250−I、タッキロール250−III;SI Group社のSP1045、SP1055、SP1056;昭和電工株式会社のショウノールCRM;荒川化学工業株式会社のタマノル531;住友ベークライト株式会社のスミライトレジンPR;群栄化学工業株式会社のレジトップ等が挙げられる(以上、全て商品名)。こられは2種以上併用することもできる。中でも、田岡化学工業株式会社のタッキロール250−III(臭素化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂)やSI Group社のSP1055(臭素化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂)が好ましい。 The phenol resin-based cross-linking agent is also available as a commercial product. Examples of commercially available products include Takki roll 201, Takki roll 250-I, Takki roll 250-III manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.; SP1045, SP1055, SP1056 manufactured by SI Group; Shonor CRM manufactured by Showa Denko KK; Arakawa Chemical Co., Ltd. Tamanor 531; Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Sumilite Resin PR; Gunei Chemical Industry Co., Ltd. cash register top and the like (all the above are trade names). These can be used in combination of two or more. Among them, Takkiroll 250-III (brominated alkylphenol formaldehyde resin) manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd. and SP1055 (brominated alkylphenol formaldehyde resin) manufactured by SI Group are preferable.
また、架橋剤(E)としてフェノール樹脂系架橋剤を用いる場合には、架橋助剤を併用することが好ましい。このような架橋助剤としては、たとえば、塩化第一スズ、塩化第二鉄等の金属ハロゲン化物、クロロプレンゴム、ハロゲン化ブチルゴム等のハロゲン含有ポリマー、酸化亜鉛(たとえば、ZnO#1・酸化亜鉛2種、ハクスイテック株式会社製)、酸化マグネシウム等の金属酸化物などが挙げられる。 Moreover, when using a phenol resin type crosslinking agent as a crosslinking agent (E), it is preferable to use a crosslinking auxiliary together. Examples of such a crosslinking aid include metal halides such as stannous chloride and ferric chloride, halogen-containing polymers such as chloroprene rubber and halogenated butyl rubber, and zinc oxide (for example, ZnO#1 and zinc oxide 2 Seed, manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.), and metal oxides such as magnesium oxide.
硫黄系化合物(加硫剤)としては、硫黄、塩化硫黄、二塩化硫黄、モルフォリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、ジチオカルバミン酸セレン等が挙げられる。 Examples of the sulfur-based compound (vulcanizing agent) include sulfur, sulfur chloride, sulfur dichloride, morpholine disulfide, alkylphenol disulfide, tetramethylthiuram disulfide, and selenium dithiocarbamate.
架橋剤(E)として硫黄系化合物を用いる場合には、加硫促進剤を併用することが好ましい。このような加硫促進剤としては、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N'−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、2−メルカプトベンゾチアゾール(たとえば、サンセラーM(商品名;三新化学工業株式会社製))、2−(4−モルホリノジチオ)ペンゾチアゾール(たとえば、ノクセラーMDB−P(商品名;大内新興化学工業株式会社製))、2−(2,4−ジニトロフェニル)メルカプトベンゾチアゾール、2−(2,6−ジエチル−4−モルフォリノチオ)ベンゾチアゾールおよびジベンゾチアジルジスルフィド(たとえば、サンセラーDM(商品名;三新化学工業株式会社製))などのチアゾール系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジンおよびジオルソトリルグアニジンなどのグアニジン系加硫促進剤;アセトアルデヒド・アニリン縮合物およびブチルアルデヒド・アニリン縮合物などのアルデヒドアミン系加硫促進剤;2−メルカプトイミダゾリンなどのイミダゾリン系加硫促進剤;ジエチルチオウレアおよびジブチルチオウレアなどのチオウレア系加硫促進剤;テトラメチルチウラムモノスルフィド(たとえば、サンセラーTS(商品名;三新化学工業株式会社製))、テトラメチルチウラムジスルフィド(たとえば、サンセラーTT(商品名;三新化学工業株式会社製))、テトラエチルチウラムジスルフィド(たとえば、サンセラーTET(商品名;三新化学工業株式会社製))、テトラブチルチウラムジスルフィド(たとえば、サンセラーTBT(商品名;三新化学工業株式会社製))およびジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド(たとえば、サンセラーTRA(商品名;三新化学工業株式会社製))などのチウラム系加硫促進剤;ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛(たとえば、サンセラーPZ、サンセラーBZおよびサンセラーEZ(商品名;三新化学工業株式会社製))およびジエチルジチオカルバミン酸テルルなどのジチオ酸塩系加硫促進剤;エチレンチオ尿素(たとえば、サンセラーBUR(商品名;三新化学工業株式会社製)、サンセラー22−C(商品名;三新化学工業株式会社製))および N,N'−ジエチルチオ尿素などのチオウレア系加硫促進剤;ジブチルキサトゲン酸亜鉛などのザンテート系加硫促進剤;その他、亜鉛華(たとえば、META−Z102(商品名;井上石灰工業株式会社製、酸化亜鉛))などが挙げられる。 When a sulfur compound is used as the crosslinking agent (E), it is preferable to use a vulcanization accelerator together. Examples of such a vulcanization accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazole sulfenamide, N,N′-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide, 2-mercaptobenzothiazole (for example, Sunceller M (trade name; manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)), 2-(4-morpholinodithio) benzthiazole (for example, Nocceller MDB-P (trade name; Ouchi Shinko Kagaku) Industrial Co., Ltd.)), 2-(2,4-dinitrophenyl)mercaptobenzothiazole, 2-(2,6-diethyl-4-morpholinothio)benzothiazole and dibenzothiazyl disulfide (for example, Sancellar DM (commercial product). Name: Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)) and other thiazole vulcanization accelerators; guanidine vulcanization accelerators such as diphenylguanidine, triphenylguanidine and diorsotolylguanidine; acetaldehyde aniline condensate and butyraldehyde aniline. Aldehydeamine-based vulcanization accelerators such as condensates; 2-mercaptoimidazoline- and other imidazoline-based vulcanization accelerators; thiourea-based vulcanization accelerators such as diethylthiourea and dibutylthiourea; tetramethylthiuram monosulfide (for example, Sancellar TS ( (Trade name; Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)), tetramethylthiuram disulfide (for example, Sancella TT (trade name; Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)), tetraethylthiuram disulfide (for example, Sancella TET (trade name; Sanshin) Chemical Industry Co., Ltd.)), tetrabutyl thiuram disulfide (for example, Sancellar TBT (trade name; Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)) and dipentamethylene thiuram tetrasulfide (for example, Sancella TRA (trade name; Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) ) Etc.; zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, zinc dibutyldithiocarbamate (for example, Sancella PZ, Sancella BZ and Sancella EZ (trade name; Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) )) and dithioate vulcanization accelerators such as tellurium diethyldithiocarbamate; ethylene thiourea (for example, Sancellar BUR (trade name; manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.), Sanseller 22-C (trade name; Sanshin Chemical Industry) )) and thiourea-based vulcanization accelerators such as N,N'-diethylthiourea; Zanthate-based vulcanization accelerators such as zinc loxatate; and zinc white (for example, META-Z102 (trade name; zinc oxide manufactured by Inoue Lime Industry Co., Ltd.)) and the like.
また、架橋剤(E)として硫黄系化合物を用いる場合には、加硫助剤を用いることも好ましい。加硫助剤としては、たとえば、酸化亜鉛(たとえば、ZnO#1・酸化亜鉛2種、ハクスイテック株式会社製)、酸化マグネシウムなどが挙げられる。 When a sulfur compound is used as the crosslinking agent (E), it is also preferable to use a vulcanization aid. Examples of the vulcanization aid include zinc oxide (for example, ZnO#1/zinc oxide type 2, manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.), magnesium oxide and the like.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、架橋剤(E)として、これらの架橋剤のうち、有機過酸化物系架橋剤、またはフェノール樹脂系架橋剤が好ましく用いられる。 In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, as the cross-linking agent (E), an organic peroxide cross-linking agent or a phenol resin cross-linking agent is preferably used among these cross-linking agents.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、上述した極性ゴム(C)と、当該極性ゴム(C)を架橋可能な架橋剤(E)とを原料として含むことにより、原料を動的に熱処理してなる。熱可塑性エラストマー組成物中においては、通常、極性ゴム(C)の少なくとも一部が、架橋構造を形成している。すなわち本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、通常、極性ゴム(C)の架橋物を含有している。本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、極性ゴムの架橋物である架橋極性ゴムを含有することにより、好適な弾性を有するとともに、耐薬品性にも優れる。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention contains the above-mentioned polar rubber (C) and a cross-linking agent (E) capable of cross-linking the polar rubber (C) as a raw material to dynamically heat-treat the raw material. Become. In the thermoplastic elastomer composition, at least a part of the polar rubber (C) usually forms a crosslinked structure. That is, the thermoplastic elastomer composition of the present invention usually contains a crosslinked product of the polar rubber (C). Since the thermoplastic elastomer composition of the present invention contains a crosslinked polar rubber which is a crosslinked product of polar rubber, it has suitable elasticity and is also excellent in chemical resistance.
また本発明の熱可塑性エラストマー組成物中においては、前述した極性ゴム(C)、反応生成物(II)あるいは、カルボジイミド基含有化合物(A)とカルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)と極性ゴム(C)の三成分の反応生成物(III)のいずれかが、架橋を形成していてもよく、また、反応生成物(II)あるいは反応生成物(III)と、極性ゴム(C)とが相互に架橋を有していてもよい。本発明の熱可塑性エラストマー組成物中において、2種以上の成分が相互に架橋を有する場合には、熱可塑性エラストマー組成物の各成分がより相容性に優れたものとなり、分離を生じにくいため好ましい。 Further, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the polar rubber (C), the reaction product (II) or the olefin polymer having a group reactive with the carbodiimide group-containing compound (A) and the carbodiimide group ( Either of the three-component reaction product (III) of B) and the polar rubber (C) may form a crosslink, and the reaction product (II) or the reaction product (III) and the polar product The rubber (C) may have crosslinks with each other. In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, when two or more kinds of components have cross-links with each other, the respective components of the thermoplastic elastomer composition have better compatibility and separation is less likely to occur. preferable.
[その他の成分]
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、上述したカルボジイミド基含有化合物(A)、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)、極性ゴム(C)、オレフィン系重合体(D)および架橋剤(E)以外の成分を、本発明の目的を損なわない範囲で原料として含有してもよい。
[Other ingredients]
The thermoplastic elastomer composition of the present invention comprises the above-mentioned carbodiimide group-containing compound (A), an olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group, a polar rubber (C), an olefin polymer (D) and Components other than the cross-linking agent (E) may be contained as raw materials within a range that does not impair the object of the present invention.
すなわち、本発明の熱可塑性エラストマー組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の樹脂、エラストマー等を配合することができる。また、本発明の熱可塑性エラストマー組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、公知の可塑剤(F)や架橋助剤(G)、ならびに、軟化剤、粘着付与剤、老化防止剤、加工助剤、密着性付与剤、無機充填剤、ガラス繊維等の無機繊維、アクリル繊維、PET繊維、PEN繊維、ケナフ、植物繊維等の有機繊維、有機フィラー、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、難燃剤、ブルーミング防止剤、補強剤、活性剤、吸湿剤、着色剤、および増粘剤等の添加剤(H)を配合することもできる。 That is, the thermoplastic elastomer composition of the present invention can be blended with other resins, elastomers and the like within a range that does not impair the object of the present invention. Further, in the thermoplastic elastomer composition of the present invention, known plasticizers (F) and cross-linking aids (G), as well as softening agents, tackifiers, and anti-aging agents are included in the range not impairing the object of the present invention. , Processing aids, adhesion promoters, inorganic fillers, inorganic fibers such as glass fibers, acrylic fibers, PET fibers, PEN fibers, kenaf, plant fibers and other organic fibers, organic fillers, heat stabilizers, weather stabilizers, Additives (H) such as antistatic agents, colorants, lubricants, flame retardants, anti-blooming agents, reinforcing agents, activators, hygroscopic agents, colorants, and thickeners can also be added.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物には、これらのうち、可塑剤(F)および/または架橋助剤(G)が含まれることが好ましい。可塑剤(F)としては、特に限定されるものではなく、公知の可塑剤を用いることができ、たとえば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等のフタル酸エステル系可塑剤;ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート等の脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤;トリデシルトリメリテート等のトリメリット酸エステル系可塑剤;ジブトキシエトキシエチルアジペート等の脂肪族二塩基酸エーテルエステル系可塑剤;エーテルエステル系可塑剤;ポリエステル系可塑剤;リン酸エステル系可塑剤;エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油等のエポキシ系可塑剤;プロセスオイル、潤滑油、アロマティック油、ナフテン油、パラフィン油、流動パラフィン、ワセリン等の石油系物質;コールタール、コールタールピッチ等のコールタール類;ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、大豆油、ヤシ油等の脂肪油;トール油、蜜ロウ、ラノリン等のロウ類;リシノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸またはその金属塩;石油樹脂、クロマンインデン樹脂、アタクチックポリプロピレン等の合成高分子物質;その他マイクロクロリンワックス、サブ(ファクチス)、液状ポリブタジエン、変性液状ポリブタジエン、液状チオコール等が挙げられ、これらの中で極性ゴム(C)との親和性の点からフタル酸エステル系可塑剤、脂肪族二塩基酸エーテルエステル系可塑剤、エーテルエステル系可塑剤等の各種エステル系可塑剤が好ましい。架橋助剤(G)としては、特に限定されるものではないが、架橋剤(E)の項で上述した架橋助剤が挙げられる。 Of these, the thermoplastic elastomer composition of the present invention preferably contains a plasticizer (F) and/or a crosslinking aid (G). The plasticizer (F) is not particularly limited, and known plasticizers can be used. For example, phthalate ester plasticizers such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate; dioctyl adipate, dibutyl sebacate and the like. Aliphatic dibasic acid ester plasticizer; trimellitic acid ester plasticizer such as tridecyl trimellitate; Aliphatic dibasic acid ether ester plasticizer such as dibutoxyethoxyethyl adipate; Ether ester plasticizer; Polyester Plasticizers; phosphate ester plasticizers; epoxy plasticizers such as epoxidized soybean oil and epoxidized linseed oil; petroleum oils such as process oils, lubricating oils, aromatic oils, naphthene oils, paraffin oils, liquid paraffin, and vaseline Coal tars such as coal tar and coal tar pitch; fatty oils such as castor oil, linseed oil, rapeseed oil, soybean oil and coconut oil; waxes such as tall oil, beeswax and lanolin; ricinoleic acid, palmitin Acids, stearic acid, fatty acids such as calcium stearate or metal salts thereof; petroleum resins, chromanindene resins, synthetic polymeric substances such as atactic polypropylene; other microchlorin wax, sub (factice), liquid polybutadiene, modified liquid polybutadiene, liquid Thiocol and the like are listed, and among these, various ester types such as phthalate ester plasticizers, aliphatic dibasic acid ether ester plasticizers, ether ester plasticizers, etc. from the viewpoint of affinity with polar rubber (C). Plasticizers are preferred. The cross-linking aid (G) is not particularly limited, and examples thereof include the cross-linking aid described above in the section of the cross-linking agent (E).
これらのその他の成分は、熱可塑性エラストマー組成物の製造時の原料として、当初より配合してもよく、また、原料を動的に熱処理する段階で添加してもよく、熱可塑性エラストマー組成物が得られた後で添加してもよい。 These other components may be blended from the beginning as a raw material during the production of the thermoplastic elastomer composition, or may be added at the stage of dynamically heat treating the raw material, so that the thermoplastic elastomer composition is It may be added after it is obtained.
[各成分の配合比]
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、特に限定されるものではないが、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)、極性ゴム(C)、および必要に応じて配合されるオレフィン系重合体(D)の合計100質量部に対して、カルボジイミド基含有化合物(A)を、通常0.01〜30質量部、好ましくは0.01〜20質量部、さらに好ましくは0.01〜15質量部の範囲で用いて得られたものであることが望ましい。
[Blending ratio of each component]
The thermoplastic elastomer composition of the present invention is not particularly limited, but an olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group, a polar rubber (C), and an olefin compounded as necessary. The carbodiimide group-containing compound (A) is usually 0.01 to 30 parts by mass, preferably 0.01 to 20 parts by mass, and more preferably 0.01 to 100 parts by mass with respect to the total amount of 100 parts by mass of the polymer (D). It is preferably obtained by using in the range of 15 parts by mass.
また本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、カルボジイミド基含有化合物(A)、前記カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)、前記極性ゴム(C)、および前記オレフィン系重合体(D)の合計100質量%中において、前記カルボジイミド基含有化合物(A)を通常0.01〜30質量%、好ましくは0.01〜20質量%の割合で、前記カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)を通常0.05〜70質量%、好ましくは0.1〜60質量%の割合で、極性ゴム(C)を通常10〜95質量%、好ましくは20〜90質量%の割合で、オレフィン系重合体(D)を通常0〜85質量%、好ましくは2〜85質量%、より好ましくは4〜70質量%の割合で、原料として用いてなることが好ましい態様である。 Further, the thermoplastic elastomer composition of the present invention includes a carbodiimide group-containing compound (A), an olefin polymer (B) having a group reactive with the carbodiimide group, the polar rubber (C), and the olefin polymer ( In 100% by mass of the total of D), the carbodiimide group-containing compound (A) has a group that reacts with the carbodiimide group in an amount of usually 0.01 to 30% by mass, preferably 0.01 to 20% by mass. The olefin polymer (B) is usually contained in an amount of 0.05 to 70% by mass, preferably 0.1 to 60% by mass, and the polar rubber (C) is usually contained in an amount of 10 to 95% by mass, preferably 20 to 90% by mass. In a preferred embodiment, the olefin polymer (D) is used as a raw material in a proportion of usually 0 to 85% by mass, preferably 2 to 85% by mass, and more preferably 4 to 70% by mass. ..
さらに本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)、および必要に応じて配合されるオレフィン系重合体(D)の合計100質量部に対して、カルボジイミド基含有化合物(A)を、通常0.01〜30質量部、好ましくは0.03〜25質量部の範囲で配合してなるものであることが望ましい。 Furthermore, the thermoplastic elastomer composition of the present invention is based on a total of 100 parts by mass of the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group, and the olefin polymer (D) optionally blended. The carbodiimide group-containing compound (A) is usually added in an amount of 0.01 to 30 parts by mass, preferably 0.03 to 25 parts by mass.
また本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、極性ゴム(C)と、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)と必要に応じて配合されるオレフィン系重合体(D)の合計との質量比(C):[(B)+(D)]が、通常1:99〜99:1、好ましくは5:95〜95:5を満たすことが望ましい。 The thermoplastic elastomer composition of the present invention is a total of a polar rubber (C), an olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group, and an olefin polymer (D) optionally blended. It is desirable that the mass ratio (C):[(B)+(D)] of the above is usually 1:99 to 99:1, preferably 5:95 to 95:5.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物が前記オレフィン系重合体(D)を含有する場合、熱可塑性エラストマー組成物中において、前記極性ゴム(C)と前記オレフィン系重合体(D)との配合比は、特に限定されるものではないが、原料の質量比(C):(D)が、通常1:99〜99:1、好ましくは5:95〜95:5を満たす割合であることが望ましい。本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、たとえば、極性ゴム(C)とオレフィン系重合体(D)とを、原料の質量比(C):(D)が、51:49〜99:1を満たす割合で含有してもよく、また、30:70〜70:30を満たす割合で含有してもよい。 When the thermoplastic elastomer composition of the present invention contains the olefin polymer (D), the mixing ratio of the polar rubber (C) and the olefin polymer (D) in the thermoplastic elastomer composition is Although not particularly limited, it is desirable that the mass ratio (C):(D) of the raw materials is usually 1:99 to 99:1, preferably 5:95 to 95:5. In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, for example, the polar rubber (C) and the olefin polymer (D) have a mass ratio (C):(D) of the raw materials of 51:49 to 99:1. It may be contained at a ratio, or may be contained at a ratio satisfying 30:70 to 70:30.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物においては、極性ゴム(C)および架橋剤(E)の種類にもよるが、前記極性ゴム(C)100質量部に対して、架橋剤(E)を通常0.01〜15質量部、好ましくは0.05〜10質量部含有することが望ましい。 In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, although depending on the types of the polar rubber (C) and the cross-linking agent (E), the cross-linking agent (E) is usually 0 per 100 parts by mass of the polar rubber (C). It is desirable to contain 0.01 to 15 parts by mass, preferably 0.05 to 10 parts by mass.
さらに本発明の熱可塑性エラストマー組成物が可塑剤(F)を含有する場合、前記極性ゴム(C)100質量部に対して、可塑剤(F)を、通常1〜150質量部、好ましくは3〜100質量部含有することが望ましい。 Further, when the thermoplastic elastomer composition of the present invention contains a plasticizer (F), the plasticizer (F) is usually added in an amount of 1 to 150 parts by weight, preferably 3 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the polar rubber (C). It is desirable to contain -100 parts by mass.
[チューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物]
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、上述したカルボジイミド基含有化合物(A)、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)、極性ゴム(C)、必要に応じて配合されるオレフィン系重合体(D)および、前記極性ゴム(C)を架橋可能な架橋剤(E)を、動的に熱処理してなる。本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、必要に応じて、上述したその他の成分を含有していてもよい。本発明の熱可塑性エラストマー組成物中における各成分の配合割合は、特に限定されるものではなく、好ましくは上述の通りである。
[Thermoplastic Elastomer Composition for Tube or Hose]
The thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention comprises the above-mentioned carbodiimide group-containing compound (A), an olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group, a polar rubber (C), and if necessary. The olefin polymer (D) and the crosslinking agent (E) that can crosslink the polar rubber (C) are dynamically heat-treated. The thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention may contain the above-mentioned other components, if necessary. The mixing ratio of each component in the thermoplastic elastomer composition of the present invention is not particularly limited and is preferably as described above.
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、原料となる各成分を配合し、動的に熱処理する工程を経て製造される限りにおいて、その製造方法を特に限定されるものではない。本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物を製造する方法としては、各成分を一括で、または逐次に溶融混練する方法が挙げられる。すなわち本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、原料となる各成分を、一括で配合して動的に熱処理することにより調製してもよく、また、各成分を任意の順番で逐次に添加して動的に熱処理することにより調製してもよい。動的に熱処理する方法としては、特に限定されるものではないが、溶融混練が好ましい。 The thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention is not particularly limited in its production method as long as it is produced through a step of blending raw material components and dynamically heat treating. Examples of the method for producing the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention include a method of melt-kneading each component all at once or sequentially. That is, the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention may be prepared by blending the components as raw materials at once and dynamically heat-treating the components, and the components may be sequentially added in any order. It may be prepared by adding it to and heat treating dynamically. The method of dynamically performing heat treatment is not particularly limited, but melt kneading is preferable.
具体的には、たとえば、熱可塑性エラストマー組成物の原料となる各成分を、ドライブレンドした後、一軸もしくは二軸の押出機、バンバリーミキサー、ロール、各種ニーダー等で溶融混練する方法などが挙げられる。溶融混練する温度については、各成分が溶融する温度を採用するのが好ましく、溶融混練に供する原料のうち最も融点が高い成分の融点よりも高い温度を採用するのが好ましいが、通常130〜400℃、好ましくは160〜280℃の温度範囲で実施することができる。 Specifically, for example, a method of dry-blending each component that is a raw material of the thermoplastic elastomer composition and then melt-kneading with a uniaxial or biaxial extruder, a Banbury mixer, a roll, various kneaders, and the like can be mentioned. .. Regarding the melting and kneading temperature, it is preferable to adopt a temperature at which each component melts, and it is preferable to adopt a temperature higher than the melting point of the component having the highest melting point among the raw materials to be subjected to melt kneading, but usually 130 to 400 C., preferably 160 to 280.degree. C. in the temperature range.
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、原料としてカルボジイミド基含有化合物(A)と、カルボジイミド基と反応する基を含有する化合物(B)とを含有するため、得られる熱可塑性組成物中においては、上述したカルボジイミド基含有化合物(A)と、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)が有する「カルボジイミド基と反応する基」とが、溶融混練により少なくとも一部反応し、前記カルボジイミド基含有化合物(A)と前記カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)との反応生成物(I)を形成している場合があると考えられる。この反応生成物(I)は、カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)に由来するポリオレフィン鎖を有するとともに、カルボジイミド基を有する。このような反応生成物(I)は、極性基であるカルボジイミド基を有することから極性ゴム(C)との相容性に優れ、かつ、ポリオレフィン鎖を有することから必要に応じて配合されるオレフィン系重合体(D)との相容性にも優れるものとなる。このため、本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物がオレフィン系重合体(D)を含有する場合、熱可塑性エラストマー組成物中においては、極性ゴム(C)とオレフィン系重合体(D)とが、両者を単に混合した場合と比較して、高度に混ざりあい、良好に分散された状態となる。このため本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、カルボジイミド基含有化合物(A)とカルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)との反応生成物(I)を含有することが好ましい。 The thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses of the present invention contains the carbodiimide group-containing compound (A) as a raw material and the compound (B) containing a group that reacts with a carbodiimide group, and thus is obtained as a thermoplastic composition. Among them, the above-mentioned carbodiimide group-containing compound (A) and the "group which reacts with a carbodiimide group" of the olefin polymer (B) having a group which reacts with a carbodiimide group react at least partially by melt kneading. However, it is considered that a reaction product (I) may be formed between the carbodiimide group-containing compound (A) and the olefin polymer (B) having a group that reacts with the carbodiimide group. This reaction product (I) has a carbodiimide group as well as a polyolefin chain derived from the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group. Since such a reaction product (I) has a carbodiimide group which is a polar group, it has excellent compatibility with the polar rubber (C), and since it has a polyolefin chain, an olefin that is blended as necessary. The compatibility with the system polymer (D) is also excellent. Therefore, when the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention contains the olefin polymer (D), the polar rubber (C) and the olefin polymer (D) are contained in the thermoplastic elastomer composition. And are highly mixed and well dispersed as compared with the case where both are simply mixed. Therefore, the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention contains the reaction product (I) of the carbodiimide group-containing compound (A) and the olefin polymer (B) having a group that reacts with the carbodiimide group. It is preferable.
また本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、極性ゴム(C)と、極性ゴム(C)を架橋可能な架橋剤(E)とを原料として含有しているため、本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物中においては、極性ゴム(C)の少なくとも一部が架橋を形成している。すなわち本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、通常、極性ゴム(C)の架橋物である架橋極性ゴムを含有する。本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物中においては、極性ゴム(C)の架橋物である架橋極性ゴムと、必要に応じて配合されるオレフィン系重合体(D)とが高度に分散している。 Further, the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention contains a polar rubber (C) and a cross-linking agent (E) capable of cross-linking the polar rubber (C) as raw materials, and therefore the tube of the present invention Alternatively, in the thermoplastic elastomer composition for hoses, at least part of the polar rubber (C) forms crosslinks. That is, the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention usually contains a crosslinked polar rubber which is a crosslinked product of the polar rubber (C). In the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention, the crosslinked polar rubber which is a crosslinked product of the polar rubber (C) and the olefin polymer (D) optionally blended are highly dispersed. doing.
さらに本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、前述した極性ゴム(C)、反応生成物(II)あるいは、反応生成物(III)のいずれかが、架橋を形成していてもよく、また、反応生成物(II)あるいは反応生成物(III)と、極性ゴム(C)とが相互に架橋を有していてもよい。すなわち本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物には、これらの2種以上の成分が相互に架橋した架橋物が含まれていてもよい。 Further, in the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention, any one of the above-mentioned polar rubber (C), reaction product (II) or reaction product (III) may form a crosslink. Further, the reaction product (II) or the reaction product (III) and the polar rubber (C) may have cross-links with each other. That is, the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention may contain a crosslinked product in which two or more kinds of these components are crosslinked with each other.
このような本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、架橋物を含有することにより好適な弾性を有し、耐薬品性にも優れ、また必要に応じてオレフィン系重合体(D)を含有することにより、優れた成形性を有する。また、本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、組成物を構成する各成分が高度に分散しており、分離を生じにくいため好ましい。このことは、熱可塑性エラストマー組成部中に反応生成物(I)、反応生成物(II)等が生成して相容化剤として作用することや、原料の少なくとも一部が架橋を形成して相互に絡み合うこと等に起因すると考えられる。 Such a thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention has suitable elasticity by containing a crosslinked product, has excellent chemical resistance, and, if necessary, an olefin polymer (D). By containing, it has excellent moldability. Further, the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention is preferable because each component constituting the composition is highly dispersed and separation is unlikely to occur. This means that the reaction product (I), the reaction product (II), etc. are produced in the thermoplastic elastomer composition part to act as a compatibilizer, or at least a part of the raw material forms a crosslink. It is thought that this is due to the fact that they are intertwined with each other.
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物中においては、極性ゴム(C)の架橋物である架橋極性ゴムと、必要に応じて配合されるオレフィン系重合体(D)とが高度に分散しており、熱可塑性エラストマー組成物が優れた成形性を有し、熱可塑性エラストマーから得られる成形体が優れた弾性を有するとともに、優れた耐燃料性、耐燃料透過性、耐オゾン性を示す。また、本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、オレフィン系重合体(D)成分が高度に分散されて含まれていることにより、優れた成形性を有する。本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物中において、各成分、特に架橋極性ゴムとオレフィン系重合体(D)とが高度に分散していることについては、たとえば、熱可塑性エラストマー組成物から得られた成形体の表面あるいは断面を、顕微鏡等で観察し、分散した粒子径が充分に小さいことにより容易に確認することができる。 In the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention, the crosslinked polar rubber which is a crosslinked product of the polar rubber (C) and the olefin polymer (D) optionally blended are highly dispersed. The thermoplastic elastomer composition has excellent moldability, and the molded product obtained from the thermoplastic elastomer has excellent elasticity, and also exhibits excellent fuel resistance, fuel permeation resistance, and ozone resistance. .. Further, the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention has excellent moldability because it contains the olefin polymer (D) component in a highly dispersed state. In the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention, the fact that the respective components, particularly the crosslinked polar rubber and the olefin polymer (D) are highly dispersed, can be determined, for example, from the thermoplastic elastomer composition. It can be easily confirmed by observing the surface or cross section of the obtained molded body with a microscope or the like and the dispersed particle size being sufficiently small.
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、走査型電子顕微鏡(SEM)による200倍以上の画像、たとえば1000倍程度の画像で、海島構造が観察され、島相の平均粒子径が好ましくは0.01〜20μm、より好ましくは0.01〜10μmの範囲であることが望ましい。 In the thermoplastic elastomer composition for a tube or hose of the present invention, a sea-island structure is observed in an image with a scanning electron microscope (SEM) of 200 times or more, for example, about 1000 times, and the average particle size of the island phase is preferably. Is preferably 0.01 to 20 μm, and more preferably 0.01 to 10 μm.
[チューブまたはホース]
本発明のチューブまたはホースは、上述した本発明の熱可塑性エラストマー組成物を含有するものである。本発明のチューブまたはホースは、その全体が本発明の熱可塑性エラストマー組成物からなるものであっても良いし、その少なくとも一部が本発明の熱可塑性エラストマー組成物からなるものであっても良い。たとえば、単層チューブまたは単層ホースであっても良いし、少なくとも1層が本発明の熱可塑性エラストマー組成物からなる多層チューブまたは多層ホースであってもよい。チューブまたはホースのサイズや肉厚は特に限定されず、使用する用途に応じて適宜決定すれば良い。
[Tube or hose]
The tube or hose of the present invention contains the above-mentioned thermoplastic elastomer composition of the present invention. The tube or hose of the present invention may be wholly made of the thermoplastic elastomer composition of the present invention, or at least a part thereof may be made of the thermoplastic elastomer composition of the present invention. .. For example, it may be a single-layer tube or a single-layer hose, or may be a multi-layer tube or a multi-layer hose in which at least one layer is composed of the thermoplastic elastomer composition of the present invention. The size or wall thickness of the tube or hose is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the application to be used.
前述の多層チューブまたは多層ホースは、燃料バリア層を含んでも良い。燃料バリア層の位置に特に制限は無く、内層、中間層、外層のいずれでも良い。燃料バリア層を含む場合は、多層チューブまたは多層ホースの各層の厚みの合計である総厚みに対するバリア層の厚みの比率(%)は、通常0.1〜40、好ましくは0.3〜24の範囲であることが望ましい。前述の燃料バリア層としては燃料透過係数が低い材料であれば、特に限定されるものではないが、例えばフッ素樹脂、フッ素ゴム、ポリアミド、ポリエステル、EVOH、PPSなど、燃料バリア層として公知の材料を用いる事ができる。 The aforementioned multilayer tube or hose may include a fuel barrier layer. The position of the fuel barrier layer is not particularly limited and may be any of the inner layer, the intermediate layer and the outer layer. When a fuel barrier layer is included, the ratio (%) of the thickness of the barrier layer to the total thickness, which is the total thickness of the layers of the multilayer tube or hose, is usually 0.1 to 40, preferably 0.3 to 24. It is desirable to be in the range. The above-mentioned fuel barrier layer is not particularly limited as long as it is a material having a low fuel permeation coefficient. For example, a known material as a fuel barrier layer such as fluororesin, fluororubber, polyamide, polyester, EVOH, and PPS. Can be used.
本発明のチューブまたはホースは補強層を含むこともできる。補強層の位置に特に制限は無く、内層、中間層、外層のいずれでも良い。補強層の材料は特に制限されず、チューブまたはホースの補強層として公知のものは何れも使用できる。例えば、補強層に用いる繊維を用いる場合、その繊維の種類に特に制限は無く、例えばポリエステルやポリアミド、アラミドなど当該用途で使用されている公知の繊維を用いる事ができる。 The tube or hose of the present invention can also include a reinforcement layer. The position of the reinforcing layer is not particularly limited and may be any of the inner layer, the intermediate layer and the outer layer. The material of the reinforcing layer is not particularly limited, and any material known as a reinforcing layer for tubes or hoses can be used. For example, when the fibers used for the reinforcing layer are used, the type of the fibers is not particularly limited, and for example, known fibers such as polyester, polyamide, and aramid used for the application can be used.
本発明に記載のチューブまたはホースは、層構成によって必要に応じて接着剤や接着層を含んでも良い。接着層に用いる接着剤の種類は特に制限されず、チューブまたはホースの接着層として公知のものは何れも使用できる。 The tube or hose described in the present invention may include an adhesive or an adhesive layer depending on the layer structure. The type of adhesive used for the adhesive layer is not particularly limited, and any known adhesive layer for tubes or hoses can be used.
本発明のチューブまたはホースを製造するための成形方法は特に限定されず、従来公知の方法を採用できる。たとえば、押出機より押出された熱可塑性エラストマー組成物を、さらにダイスを通して円筒状に押出し、冷却・固化してチューブまたはホース形状の成形品を得ることが出来る。 The molding method for producing the tube or hose of the present invention is not particularly limited, and a conventionally known method can be adopted. For example, a thermoplastic elastomer composition extruded from an extruder can be further extruded into a cylindrical shape through a die, cooled and solidified to obtain a tube- or hose-shaped molded article.
本発明のチューブまたはホースは、本発明の熱可塑性エラストマー組成物を含むことにより、チューブまたはホースに要求される各種特性に優れ、しかも耐燃料透過性、耐燃料性、耐オゾン性に特に優れ、成形時の架橋工程を必要としない。 The tube or hose of the present invention, by including the thermoplastic elastomer composition of the present invention, is excellent in various properties required for the tube or hose, and is particularly excellent in fuel permeation resistance, fuel resistance, and ozone resistance. No cross-linking step is required during molding.
本発明のチューブまたはホースの用途は特に限定されず、自動車用、送水用、ガス用などの各種用途に使用可能である。ただし、耐燃料透過性、耐燃料性、耐オゾン性に特に優れていることから、ガソリンや潤滑油などの非極性油を移送する為のチューブまたはホース、ガソリンや潤滑油などの非極性油のミストが混入する可能性がある気体を移送する為のチューブまたはホースとして有用である。 The application of the tube or hose of the present invention is not particularly limited, and it can be used for various applications such as automobiles, water supply, and gas. However, since it is particularly excellent in fuel permeation resistance, fuel resistance, and ozone resistance, a tube or hose for transferring non-polar oil such as gasoline and lubricating oil, non-polar oil such as gasoline and lubricating oil, etc. It is useful as a tube or hose for transferring gas that may be mixed with mist.
たとえばPCVホース、燃料ホース、フィラーホース、ベントホース、エバポレートホースなどの燃料系ホースや、エアホース、ターボホース、リサーキュレーションラインなどのエア系ホース、パワーステアリングの油圧系に使用される高圧ホース、リターンホース、サクションホースなどのPSホース、バキュームブレーキホースや一部の油圧ブレーキホースなどが挙げられる。 For example, fuel hoses such as PCV hoses, fuel hoses, filler hoses, vent hoses, and evaporation hoses, air hoses such as air hoses, turbo hoses, recirculation lines, high-pressure hoses used for hydraulic systems for power steering, and returns. Examples include PS hoses such as hoses and suction hoses, vacuum brake hoses, and some hydraulic brake hoses.
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
<測定・評価方法>
以下の実施例および比較例において、各性状は以下のようにして測定あるいは評価した。
<Measurement and evaluation method>
In the following examples and comparative examples, each property was measured or evaluated as follows.
[数平均分子量(Mn)]
数平均分子量(Mn)はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。Waters社製ゲル浸透クロマトグラフAlliance GPC−2000型を用い、以下のようにして測定した。分離カラムは、TSKgel GMH6− HTを2本およびTSKgel GMH6− HTLを2本使用し、カラムサイズはいずれも直径7.5mm、長さ300mmであり、カラム温度は140℃とし、移動相にはo−ジクロロベンゼン(和光純薬工業)および酸化防止剤としてBHT(武田薬品)0.025質量%を用い、1.0ml/分で移動させ、試料濃度は15mg/10mLとし、試料注入量は500マイクロリットルとし、検出器として示差屈折計を用いた。標準ポリスチレンは、分子量がMw<1000およびMw>4×106については東ソー社製を用い、1000≦Mw≦4×106についてはプレッシャーケミカル社製を用いた。無水マレイン酸変性ポリプロピレンにおいては、ポリプロピレン換算により算出した。
[Number average molecular weight (Mn)]
The number average molecular weight (Mn) was measured by gel permeation chromatography (GPC). It was measured as follows using a gel permeation chromatograph Alliance GPC-2000 type manufactured by Waters. The separation column used two TSKgel GMH6-HT and two TSKgel GMH6-HTL, the column size was 7.5 mm in diameter and 300 mm in length, and the column temperature was 140° C. and the mobile phase was o. -Using dichlorobenzene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and BHT (Takeda Yakuhin) 0.025 mass% as an antioxidant, moving at 1.0 ml/min, the sample concentration is 15 mg/10 mL, and the sample injection amount is 500 micro The liter was used and a differential refractometer was used as a detector. As the standard polystyrene, those having a molecular weight of Mw<1000 and Mw>4×10 6 were manufactured by Tosoh Corporation, and those having a molecular weight of 1000≦Mw≦4×10 6 were manufactured by Pressure Chemical. In the case of maleic anhydride-modified polypropylene, it was calculated in terms of polypropylene.
[粒子径]
四酸化ルテニウムを用いて樹脂成分を染色したサンプルを、走査型電子顕微鏡(測定装置:日本電子株式会社製JSM−7001F)を用いて、500〜3000倍に拡大して得た画像を解析した。
[Particle size]
An image obtained by enlarging a sample obtained by dyeing a resin component with ruthenium tetroxide to 500 to 3000 times with a scanning electron microscope (measuring device: JSM-7001F manufactured by JEOL Ltd.) was analyzed.
解析は画像解析ソフトImageJを用いて二値化処理をし、解析した。この画像中のポリプロピレン樹脂と、極性ゴム粒子の占有域を特定した。 The analysis was performed by binarization processing using image analysis software ImageJ. The area occupied by the polypropylene resin and the polar rubber particles in this image was specified.
特定された粒子の占有域の一つ毎を画像解析により、その面積を算出した。そして、その面積と等しい面積の真円の直径を求め、それぞれの占有域について求めた値を算術平均したものを粒子の平均粒子径の測定値とした。すなわち、各粒子の粒子径は各粒子の面積Sを求め、Sを用いて、(4S/π)0.5を各粒子の粒子径とした。 The area of each of the occupying regions of the specified particles was calculated by image analysis. Then, the diameter of a true circle having the same area as the area was obtained, and the arithmetic average of the values obtained for the respective occupied areas was used as the measured value of the average particle diameter of the particles. That is, for the particle diameter of each particle, the area S of each particle was obtained, and using S, (4S/π) 0.5 was taken as the particle diameter of each particle.
[燃料浸漬試験]
燃料浸漬試験は、厚さ2mmのプレスシートから30mm×30mmに切り出した試験片をFuel C(イソオクタン/トルエン=50/50mass%)またはCE20(エタノール/イソオクタン/トルエン=20/40/40mass%)に、それぞれ、温度40℃で72時間浸漬し、試験前後の体積から体積変化率(%)を算出した。
[Fuel immersion test]
In the fuel immersion test, a test piece cut into a size of 30 mm×30 mm from a press sheet having a thickness of 2 mm was subjected to Fuel C (isooctane/toluene=50/50 mass%) or CE20 (ethanol/isooctane/toluene=20/40/40 mass%). Each was immersed for 72 hours at a temperature of 40° C., and the volume change rate (%) was calculated from the volume before and after the test.
[燃料透過試験(カップ法)]
約10mlのFuel C(イソオクタン/トルエン=50/50mass%)またはCE20(エタノール/イソオクタン/トルエン=20/40/40mass%)を30mmφのSUS製の特殊カップ(透過面積7.07cm2)に入れ、厚さ2mmのプレスシートから作製した試験片を蓋にして密閉した。プレスシートの代わりにアルミ製の蓋で同量のFuel CまたはCE20を密閉したブランク補正用カップと供に温度40℃±2℃、湿度0%RHに保たれた窒素雰囲気下に保持し、定期的(1回/日)に重量変化を測定した。試験は連続144時間以上実施し、ブランク補正カップの数値を差し引いた数値を各時間における重量変化量として求めた。得られた重量変化量を時間に対してプロットし、その直線の傾き/透過面積から透過度(g/(m2・24h))を算出した。さらに測定に用いたプレスシートの厚みの実測値(mm)×透過度から透過係数(g・mm/(m2・24h))を求めた。
[Fuel permeation test (cup method)]
About 10 ml of Fuel C (isooctane/toluene=50/50 mass%) or CE20 (ethanol/isooctane/toluene=20/40/40 mass%) was put in a 30 mmφ SUS special cup (permeation area 7.07 cm 2 ), A test piece prepared from a press sheet having a thickness of 2 mm was sealed with a lid. Hold the same amount of Fuel C or CE20 with a lid made of aluminum instead of the press sheet together with a blank compensating cup, and keep it in a nitrogen atmosphere kept at a temperature of 40°C ± 2°C and a humidity of 0% RH for a regular period. The weight change was measured (once/day). The test was continuously conducted for 144 hours or more, and the numerical value obtained by subtracting the numerical value of the blank correction cup was determined as the weight change amount at each time. The obtained amount of change in weight was plotted against time, and the transmittance (g/(m 2 ·24h)) was calculated from the slope/permeation area of the straight line. Further, the permeation coefficient (g·mm/(m 2 ·24h)) was determined from the actual measurement value (mm) of the thickness of the press sheet used for the measurement×permeability.
[静的オゾン劣化試験]
静的オゾン劣化試験はJIS K 6259静的オゾン劣化試験に準拠して、厚さ2mmのプレスシートから打ち抜いた試験片(JIS K 6251規定 ダンベル状1号形)を温度40±2℃、オゾン濃度50±5pphm雰囲気中において、ひずみ20%を負荷した状態で保持し、定期的に表面の亀裂発生状態を観察した。試験は最長で72時間まで実施した。
[Static ozone deterioration test]
The static ozone deterioration test is based on JIS K 6259 static ozone deterioration test, and a test piece (JIS K 6251 standard dumbbell-shaped No. 1 type) punched out from a press sheet having a thickness of 2 mm is used at a temperature of 40±2° C. In a 50±5 pphm atmosphere, a state in which a strain of 20% was applied was maintained, and the state of crack generation on the surface was periodically observed. The test lasted up to 72 hours.
[製造例1]
<無水マレイン酸変性ポリプロピレン(B−1)の製造>
ポリプロピレン(株式会社プライムポリマー製、プライムポリプロ(登録商標)F327)100質量部に、無水マレイン酸(富士フイルム和光純薬株式会社製)1質量部、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3(日油株式会社製、パーヘキシン(登録商標)25B)0.25質量部を混合し、二軸混練機(株式会社日本製鋼所製、TEX−30、L/D=40、真空ベント使用)を用いてシリンダー温度220℃、スクリュー回転数200rpm、吐出量80g/分にて押し出し、無水マレイン酸変性ポリプロピレン(B−1)を得た。得られた無水マレイン酸変性ポリプロピレン(B−1)をキシレンに溶解し、次いで得られたキシレン溶液をアセトンに注ぐことで、再沈させて精製し、無水マレイン酸のグラフト量をIRにて測定したところ0.7質量%であった。また、数平均分子量(Mn)はGPCにて測定したところ、Mn28,000であった。
[Production Example 1]
<Production of maleic anhydride modified polypropylene (B-1)>
100 parts by mass of polypropylene (Prime Polymer Co., Ltd., Prime Polypro (registered trademark) F327), 1 part by mass of maleic anhydride (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,5-dimethyl-2,5-bis( tert-butylperoxy)hexyne-3 (NOF CORPORATION, Perhexin (registered trademark) 25B) (0.25 parts by mass) is mixed, and a twin-screw kneader (manufactured by Japan Steel Works, Ltd., TEX-30, L/) is mixed. D=40, using a vacuum vent), a cylinder temperature of 220° C., a screw rotation speed of 200 rpm, and a discharge rate of 80 g/min were extruded to obtain a maleic anhydride-modified polypropylene (B-1). The obtained maleic anhydride-modified polypropylene (B-1) was dissolved in xylene, and then the obtained xylene solution was poured into acetone for reprecipitation and purification, and the grafted amount of maleic anhydride was measured by IR. The result was 0.7% by mass. The number average molecular weight (Mn) was Mn 28,000 as measured by GPC.
<実施例1>
カルボジイミド基含有化合物であるポリカルボジイミド(A−1)(日清紡ケミカル株式会社製、カルボジライト(登録商標)HMV−15CA、カルボジイミド当量262g、)、製造例1で得た無水マレイン酸変性ポリプロピレン(B−1)、ポリプロピレン(D−1)(ホモポリプロピレン、株式会社プライムポリマー製、プライムポリプロ(登録商標)F113G、MFR:3.0g/10min)を、表1に示す配合量(質量部)で押出機(株式会社日本製鋼所製、TEX44、L/D=70)に導入し、シリンダー温度290℃、スクリュー回転数760rpm、吐出量1.33kg/分で溶融混練し、ポリカルボジイミド(A−1)と無水マレイン酸変性ポリプロピレン(B−1)との反応生成物(接触物)とポリプロピレン(D−1)を含む組成物を得た(第一段階配合)。
<Example 1>
Polycarbodiimide (A-1) which is a carbodiimide group-containing compound (manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd., Carbodilite (registered trademark) HMV-15CA, carbodiimide equivalent 262 g), and maleic anhydride-modified polypropylene (B-1) obtained in Production Example 1 ), polypropylene (D-1) (homopolypropylene, made by Prime Polymer Co., Ltd., Prime Polypro (registered trademark) F113G, MFR: 3.0 g/10 min) at the blending amount (mass part) shown in Table 1 (extruder). TEX44, L/D=70) manufactured by Japan Steel Works, Ltd., melted and kneaded at a cylinder temperature of 290° C., a screw rotation speed of 760 rpm, and a discharge rate of 1.33 kg/min, and anhydrous with polycarbodiimide (A-1). A composition containing a reaction product (contact product) with the maleic acid-modified polypropylene (B-1) and the polypropylene (D-1) was obtained (first stage blending).
次いで、ポリプロピレン(D−2)(ホモポリプロピレン、株式会社プライムポリマー製、プライムポリプロ(登録商標)J105)、極性ゴムであるニトリルゴム(C−1)(日本ゼオン株式会社製、Nipol(登録商標)1042、NBR、ムーニー粘度=77.5、結合アクリロニトリル量=33.5%、SP値=約20(MPa)0.5)、カルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1−1)(日本ゼオン株式会社製、Nipol(登録商標)NX775、カルボキシル基含有NBR、ムーニー粘度=44.0、結合アクリロニトリル量=26.7%、SP値=約20(MPa)0.5)、可塑剤(F−1)(株式会社ADEKA製、アデカサイザー(登録商標)RS−107)、添加剤(H−1)(BASF社製、Irganox(登録商標)1010、フェノール系酸化防止剤)、添加剤(H−2)(大内新興化学工業株式会社製、ノクラック224)、添加剤(H−3)(大内新興化学工業株式会社製、ノクラックMMB)、カーボンブラック(I)(東海カーボン株式会社製、商品名シーストS)および上記組成物を、噛合い式混練機(株式会社神戸製鋼所製、BB−L3200IM)内に表1に示す配合量(質量部)になるように導入し、120rpmで溶融混練した(第二段階配合)。その後、架橋剤(E−1)(日油株式会社製、パーヘキサ(登録商標)25B、有機過酸化物系架橋剤)および架橋助剤(G−1)(NSスチレンモノマー株式会社製、ジビニルベンゼン系架橋助剤、商品名DVB−810)の存在下で100〜250℃で動的架橋を実施して(第三段階配合)、熱可塑性エラストマー組成物を得た。得られた熱可塑性エラストマー組成物は約3kg/バッチであった。 Next, polypropylene (D-2) (homopolypropylene, Prime Polymer Co., Ltd., Prime Polypro (registered trademark) J105), nitrile rubber (C-1) which is a polar rubber (Nihon Zeon Co., Ltd., Nipol (registered trademark)) 1042, NBR, Mooney viscosity=77.5, amount of bound acrylonitrile=33.5%, SP value=about 20 (MPa) 0.5 ), polar rubber having a group that reacts with a carbodiimide group (C1-1) (Nippon Zeon Corporation) Nipol (registered trademark) NX775, NBR containing carboxyl group, Mooney viscosity = 44.0, bound acrylonitrile amount = 26.7%, SP value = about 20 (MPa) 0.5 ), plasticizer (F-1) ( ADEKA Corporation, Adeka Sizer (registered trademark) RS-107), additive (H-1) (BASF, Irganox (registered trademark) 1010, phenolic antioxidant), additive (H-2) ( Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd., Nocrac 224), Additive (H-3) (Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd., Nocrac MMB), Carbon Black (I) (Tokai Carbon Co., Ltd., trade name SIST S) ) And the above composition were introduced into an intermeshing kneader (BB-L3200IM, manufactured by Kobe Steel, Ltd.) so that the compounding amount (parts by mass) shown in Table 1 was reached, and melt-kneaded at 120 rpm (No. Two-stage formulation). After that, a crosslinking agent (E-1) (manufactured by NOF CORPORATION, Perhexa (registered trademark) 25B, organic peroxide-based crosslinking agent) and a crosslinking aid (G-1) (manufactured by NS Styrene Monomer Co., Ltd., divinylbenzene). Dynamic crosslinking was carried out at 100 to 250° C. in the presence of a system crosslinking aid (trade name DVB-810) (third stage compounding) to obtain a thermoplastic elastomer composition. The obtained thermoplastic elastomer composition was about 3 kg/batch.
得られた熱可塑性エラストマー組成物からなる成形体サンプルを、SEM(測定装置:日本電子株式会社製、JSM−7001F、倍率1000倍)により観察し平均粒子径を測定した。また、得られた熱可塑性エラストマー組成物を210℃で厚さ2mmにプレス成形し、各種試験形状に打ち抜いたものをサンプルとし、上記の試験方法により物性を測定した。結果を表1に示す。 A molded body sample made of the obtained thermoplastic elastomer composition was observed by SEM (measuring device: JSM-7001F, manufactured by JEOL Ltd., magnification 1000 times) to measure the average particle diameter. Further, the obtained thermoplastic elastomer composition was press-molded at 210° C. to a thickness of 2 mm and punched into various test shapes as samples, and the physical properties were measured by the above-mentioned test methods. The results are shown in Table 1.
<比較例1>
実施例1の第一段階配合で得た組成物は使用せず、またカルボジイミド基と反応する基を有する極性ゴム(C1−1)およびポリプロピレン(D−2)も使用せず、ニトリルゴム(C−1)とその他の各成分を表1に示す配合量(質量部)で、噛合い式混練機およびロールを用いて混錬して未加硫ゴム組成物を調製し、熱間プレスを用いて180℃、10分間保持し架橋させ、架橋ゴムシートを得た。得られた架橋ゴムシートを使用して物性を評価した。結果を表1に示す。
The composition obtained in the first stage formulation of Example 1 was not used, and the polar rubber (C1-1) and polypropylene (D-2) having a group that reacts with a carbodiimide group were not used, and the nitrile rubber (C -1) and each of the other components in the blending amounts (parts by mass) shown in Table 1 using an intermeshing kneader and a roll to prepare an unvulcanized rubber composition, and using a hot press. And held at 180° C. for 10 minutes to be crosslinked to obtain a crosslinked rubber sheet. Physical properties were evaluated using the obtained crosslinked rubber sheet. The results are shown in Table 1.
実施例1で得た熱可塑性エラストマー組成物から成る成形体は、比較例1で得たエラストマー組成物から成る成形体と比較して、耐燃料性、耐燃料透過性、および、耐オゾン性が優れていた。また実施例1で得た熱可塑性エラストマー組成物を用いればチューブまたはホース成形時に架橋工程が不要なので、成形加工工程を短縮できる。 The molded article made of the thermoplastic elastomer composition obtained in Example 1 has better fuel resistance, fuel permeation resistance, and ozone resistance than the molded article made of the elastomer composition obtained in Comparative Example 1. Was excellent. Further, if the thermoplastic elastomer composition obtained in Example 1 is used, a molding step can be shortened because a cross-linking step is not required when molding a tube or a hose.
本発明のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物は、チューブまたはホースに要求される各種特性に優れ、特に耐燃料透過性、耐燃料性、耐オゾン性に優れ、成形時の架橋工程を必要としないので、各種用途におけるチューブまたはホースの材料として特に好適である。さらに熱可塑性であるため、チューブまたはホース成型後も加工する事が可能であり、自動車用途のように複雑な形状に曲げ加工が必要な場合でも、容易に加工する事が可能である。また、PVC等のハロゲン系ポリマーを含まない場合でも耐オゾン性に優れるため、ノンハロゲンの材料で構成されたチューブおよびホースを提供する事が可能である。 The thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses of the present invention is excellent in various properties required for tubes or hoses, particularly excellent in fuel permeation resistance, fuel resistance, ozone resistance, and requires a crosslinking step during molding. Therefore, it is particularly suitable as a material for tubes or hoses in various applications. Further, since it is thermoplastic, it can be processed even after forming a tube or a hose, and can be easily processed even when it is necessary to bend it into a complicated shape such as an automobile application. Further, even if it does not contain a halogen-based polymer such as PVC, since it has excellent ozone resistance, it is possible to provide a tube and a hose made of a non-halogen material.
Claims (13)
カルボジイミド基と反応する基を有するオレフィン系重合体(B)、
極性ゴム(C)、および
極性ゴム(C)を架橋可能な架橋剤(E)
を、動的に熱処理してなるチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。 Carbodiimide group-containing compound (A),
An olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group,
Polar rubber (C) and cross-linking agent (E) capable of cross-linking polar rubber (C)
A thermoplastic elastomer composition for a tube or hose, which is obtained by dynamically heat-treating.
−N=C=N−R1−
(式中、R1は2価の有機基を示す。) The thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses according to any one of claims 1 to 6, wherein the carbodiimide group-containing compound (A) is a polycarbodiimide having a repeating unit represented by the following general formula.
-N = C = N-R 1 -
(In the formula, R 1 represents a divalent organic group.)
カルボジイミド基含有化合物(A)を0.01〜30質量部の範囲で配合してなる、請求項1〜10のいずれかに記載のチューブまたはホース用熱可塑性エラストマー組成物。 With respect to a total of 100 parts by mass of the olefin polymer (B) having a group that reacts with a carbodiimide group, the polar rubber (C), and the olefin polymer (D) optionally blended,
The thermoplastic elastomer composition for tubes or hoses according to any one of claims 1 to 10, wherein the carbodiimide group-containing compound (A) is blended in the range of 0.01 to 30 parts by mass.
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