JP2021161227A - 熱可塑性エラストマー組成物およびその用途 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)を100質量部、メルトフローレート(ASTM D1238−65T、230℃、2.16kg荷重)が15g/10分以上であるプロピレンとα−オレフィン(ただし、プロピレンを除く。)とのブロック共重合体(b−1)を5〜120質量部、および任意に軟化剤(c)を200質量部以下含有する組成物(D’)を架橋剤の存在下で動的に熱処理することにより得られる熱可塑性エラストマー組成物(D)。
【選択図】なし
Description
エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)を100質量部、
メルトフローレート(ASTM D1238−65T、230℃、2.16kg荷重)が15g/10分以上であるプロピレンとα−オレフィン(ただし、プロピレンを除く。)とのブロック共重合体(b−1)を5〜120質量部、および
任意に軟化剤(c)を200質量部以下
含有する組成物(D’)を架橋剤の存在下で動的に熱処理することにより得られる熱可塑性エラストマー組成物(D)。
前記組成物(D’)が、前記ブロック共重合体(b−1)とは異なるプロピレン系重合体をさらに含有する前記[1]の熱可塑性エラストマー組成物(D)。
前記プロピレン系重合体がプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体(b−2)および/またはプロピレン単独重合体(b−3)であり、前記ブロック共重合体(b−1)、前記プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体(b−2)および前記プロピレン単独重合体(b−3)の合計量が、前記エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)100質量部に対し5〜120質量部ある、前記[2]の熱可塑性エラストマー組成物(D)。
前記組成物(D’)がさらにシリコーン化合物(e)を、前記エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)100質量部に対し0.1〜30質量部を含む前記[1]〜[3]のいずれかの熱可塑性エラストマー組成物(D)。
前記[1]〜[4]のいずれかの熱可塑性エラストマー組成物(D)を含んでなる成形体(X)。
射出成形体である前記[5]の成形体(X)。
[7]
前記[5]または[6]の成形体(X)と、前記成形体(X)と接合された、加硫ゴム成形体および/または熱可塑性エラストマー成形体である成形体(Y)からなる接合体。
前記成形体(Y)がグラスランチャンネルの直線部であり、前記成形体(X)が2つの前記成形体(Y)を接合するコーナー材である前記[7]の接合体。
また、本発明の成形体は、熱的負荷を掛けた際の光沢変化が抑制されている。さらに、本発明の熱可塑性エラストマー組成物(D)から形成される成形体は、従来品と同等以上の接着性も有している。
本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物(D)は、エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)、メルトフローレート(ASTM D1238−65T、230℃、2.16kg荷重;MFR)が15g/10分以上であるプロピレンとα−オレフィンとのブロック共重合体(b−1)および任意に軟化剤(c)を含有する組成物(D’)を架橋剤の存在下で動的に熱処理することにより得られる。以下、これらの構成成分について具体的に説明する。
前記エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)としては、特に制限はないが、エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムおよびエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴムなどを例示することができる。
エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)は、従来公知の重合方法により製造することができる。
前記プロピレンとα−オレフィンとのブロック共重合体(b1)(以下「プロピレン系ブロック共重合体(b−1)」とも記載する。)としては、特に制限はないが、α−オレフィンとしてはエチレンが特に好ましく用いられる。
このようなプロピレン系重合体としては、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体(b−2)およびプロピレン単独重合体(b−3)が挙げられる。
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体(b−2)(以下「プロピレン系ランダム共重合体(b−2)」とも記載する。)は、プロピレンとα−オレフィン(ただし、プロピレンを除く。)とのランダム共重合体である。
プロピレン系ランダム共重合体(b−2)は、従来公知の製造方法により製造することができる。
プロピレン単独重合体(b−3)のメルトフローレート(ASTM D1238−65T、230℃、2.16kg荷重)は、好ましくは10g/10分以上、より好ましくは20g/10分以上であり、その上限値は、好ましくは200g/10分程度である。プロピレン単独重合体(b−3)は、成型品のヒケを抑制するという役割を持っている。
プロピレン単独重合体(b−3)は、従来公知の製造方法により製造することができる。
軟化剤(c)としては、具体的には、
プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルトおよびワセリンなどの石油系軟化剤;
コールタールおよびコールタールピッチなどのコールタール系軟化剤;
ヒマシ油、ナタネ油、大豆油およびヤシ油などの脂肪油系軟化剤;
トール油、密ロウ、カルナウバロウおよびラノリンなどのロウ類、リシノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ステアリン酸バリウムおよびステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸またはその金属塩;
ナフテン酸またはその金属石鹸;
パイン油、ロジンまたはその誘導体;
テルペン樹脂、石油樹脂、クマロンインデン樹脂などの合成高分子物質;
ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペートおよびジオクチルセバケートなどのエステル系可塑剤;
ジイソドデシルカーボネートなどの炭酸エステル系可塑剤、
その他、マイクロクリスタリンワックス、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、液状チオコールおよび炭化水素系合成潤滑油
などが挙げられる。これらの中でも、石油系軟化剤および炭化水素系合成潤滑油が好ましい。
組成物(D’)は、さらにシリコーン化合物(e)を含んでいてもよい。
シリコーン化合物(e)は、特に限定されるものではないが、従来スリップ剤として使用されているオルガノシロキサン(いわゆるシリコーンオイル)が挙げられる。具体的には、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン等のポリシロキサン、およびこれらのポリシロキサンがエポシキ変性、アルキル変性、アミノ変性、カルボキシル変性、アルコール変性、フッ素変性、アルキルアラキルポリエーテル変性、エポキシポリエーテル変性またはポリエーテル変性された変性ポリシロキサンなどが挙げられる。これらのシリコーン化合物(e)は、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
組成物(D’)には、必要に応じて、公知の充填剤、耐熱安定剤、老化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、金属セッケンおよびワックスなどの滑剤、顔料、染料、難燃剤、結晶化核剤、ならびにブロッキング防止剤などの添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で添加することができる。
また、公知の耐熱安定剤、老化防止剤および耐候安定剤としては、フェノール系、サルファイト系、フェニルアルカン系、ホスファイト系およびアミン系安定剤などが挙げられる。
前記熱可塑性エラストマー組成物(D)は、エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)、プロピレン系ブロック共重合体(b−1)、任意に軟化剤(c)、および必要に応じて他の任意成分を含有する組成物(D’)を架橋剤の存在下に動的に熱処理することによって得られる。
上記のような架橋助剤または多官能性ビニルモノマーなどの化合物は、組成物(D’)100質量%に対して、2質量%以下、好ましくは0.03〜1質量%となる量で用いられる。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物(D)は、車両の内外装材として用いられる熱可塑性エラストマー成形物(好ましくはポリオレフィン系熱可塑性エラストマー成形物)または加硫ゴム成形物(好ましくはポリオレフィン系加硫ゴム成形物)に溶着するコーナー部、たとえば自動車用ウェザーストリップのコーナー部分(コーナー材)の製造に好適に用いられる。具体的には、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーまたはポリオレフィン系加硫ゴムの押出成形物を裁断し、得られた裁断押出物同士を異なる方向から接続するコーナー部分の成形において、上述した熱可塑性エラストマー組成物(D)を融点以上の温度で射出成形して、熱可塑性エラストマーまたは加硫ゴムの押出成形品と接触させて溶着させることにより、ウェザーストリップを得ることができる。
なお、プロピレン系重合体の融点Tm、実施例および比較例で得られた熱可塑性エラストマー樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)、実施例および比較例で得られた熱可塑性エラストマー組成物からなる成形体の硬度、引張強度・伸び、圧縮永久歪、接着剥離強度の測定ないし評価、熱老化試験後の光沢変化測定については、次の方法に従って行った。
プロピレン系重合体を230℃にて10分アニーリングした後、示差走査型熱量計(DSC)を用いて、30℃まで10℃/分の速度で降温した後1分間保持し、10℃/分の速度で昇温し、吸収熱量が最大ピークとなる温度を融点Tmとした。
メルトフローレートは、ASTM D1238−65Tに準拠して230℃、2.16kg荷重で測定した。
硬度は、プレス成形機によりシートを作成し、JIS K6301に準拠して、A型測定器を用い、押針接触後、直ちに目盛りを読み取り、ショアA硬度を測定した。
プレス成形機によりシートを作成し、JIS3号試験片を打ち抜き、JIS K6301に準拠して、引張速度200mm/分の条件で引張試験を行い、破断時の引張強度(TB)と伸び(EB)を測定した。
圧縮永久歪みは、縦型射出成形機にて直径29mm、厚さ12.7mmの円柱状の成形品を製造し、JIS K6301に準拠して、70℃、22時間の条件で25%厚み方向に圧縮したサンプルについて、厚さを測定して圧縮永久歪(CS)を計算した。
接着剥離強度の測定に際し、平板(縦12cm×横14.7cm×厚み2mm)成形用金型、100Ton射出成形機を使用した。被接着材としては、熱可塑性エラストマー(TPV−1)(ショアA硬度70)を用い、これを熱プレス成形にて、平板(縦12cm×横14.7cm×厚み2mm)を成形し準備する。次に、コーナー材との接着直前に、縦4cmとなるよう被接着材成形品をカッターにて切断し、カッター切断面に対して熱可塑性エラストマーが射出成形の工程において射出成形段階にて切断面に溶融樹脂が到達するようにするように金型にセットする。その後、射出成形温度230℃、金型温度50℃にて実施例あるいは比較例のコーナー材を被接着材と溶融接着させ、剥離状態観察用の試験片を得た。上記のようにして得られた試験片の接合部を幅2cmの短冊状に打ち抜いて、引張速度200mm/分で引張剥離試験を行い、接着強度(コーナー材と被接着材との剥離に要した力)を測定した。
熱老化試験に用いる試験片は、射出成形温度200℃、金型温度30℃にて成形される150mm×120mm×2mm厚の射出角板を用いた。100℃のオーブン内で168時間静置し、オーブン投入前後の光沢度について、JISZ8741に規定される光沢度を測定し、その値の変化率を測定した。
変化率:(オーブン投入後の光沢度−オーブン投入前の光沢度)/オーブン投入前の光沢度*100(%)
プロピレン系ブロック共重合体(b−1)としてプロピレン−エチレンブロック共重合体(MFR=90g/10分、Tm=162℃、(株)プライムポリマー社製 J739E)79.6質量部と、エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)として、油展エチレン・プロピレン・5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合体ゴム(エチレン単位含量64モル%、ジエン含量5.4モル%、ムーニー粘度[ML(1+4)125℃]=51、油展量=ゴム100質量部に対して、40質量部)140質量部と、シリコーン化合物(ポリオルガノシロキサンとポリプロピレンとが1:1の質量比で配合されたもの、東レダウコーニング製、商品名:BY27−001)13.0質量部と、カーボンブラック(PEONY BLACK F32387MM、DIC(株)製)5.6質量部、架橋剤として有機過酸化物(日油(株)製、商品名:パーヘキサ25B)0.7質量部と、架橋助剤としてジビニルベンゼン0.3質量部と、滑剤(ライオン(株)製、商品名:アーモスリップ)0.7質量部と、酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、商品名IRGANOX1010)0.2質量部、をへンシェルミキサーで十分混合した後、押出機[神戸製鋼(株)製、品番:KTX−46、シリンダー温度:C1〜C2 120℃、C3〜C4 140℃、C5〜C6 180℃、C7〜C14 200℃、ダイス温度:200℃、スクリュー回転数:400rpm、押出量:60kg/時間]にて、パラフィン系プロセスオイル(出光興産(株)製、商品名:PW−100)28質量部をシリンダーに注入しながら造粒を行い、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを得た。
プロピレン系ブロック共重合体(b−1)としてプロピレンとα−オレフィンとのブロック共重合体(MFR=90g/10分、Tm=162℃、(株)プライムポリマー社製 J739E)39.8質量部およびプロピレン系・α−オレフィンランダム共重合体(b−2)としてプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体(MFR=50g/10分、Tm=148℃、α−オレフィン含量=3.5質量%、(株)プライムポリマー社製 J229E)39.8質量部を用いた以外は実施例1と同様にして、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを得た。
プロピレン系ブロック共重合体(b−1)としてプロピレンとα−オレフィンとのブロック共重合体(MFR=90g/10分、Tm=162℃、(株)プライムポリマー社製 J229E)39.8質量部およびプロピレン単独重合体(b−3)としてプロピレン単独重合体(MFR=20g/10分、Tm=160℃、(株)プライムポリマー社製 J−2000GP)39.8質量部を用いた以外は実施例1と同様にして、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを得た。
プロピレン系・α−オレフィンランダム共重合体(b−2)としてプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体(MFR=50g/10分、Tm=148℃、(株)プライムポリマー社製 J229E)85.8質量部を用い、シリコーン化合物を添加せず、架橋剤の量を0.6質量部に変更し、架橋助剤の量を0.2質量部に変更し、パラフィン系プロセスオイルの注入量を22.6質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを得た。
プロピレン単独重合体(b−3)としてプロピレン単独重合体(MFR=20g/10分、Tm=160℃)46.2質量部を用いた以外は比較例1と同様にして、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを得た。
プロピレン系・α−オレフィンランダム共重合体(b−2)としてプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体(MFR=50g/10分、Tm=148℃)42.9質量部およびプロピレン単独重合体(b−3)としてプロピレン単独重合体(MFR=20g/10分、Tm=160℃、(株)プライムポリマー社製 J−2000GP)42.9質量部を用いた以外は比較例1と同様にして、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを得た。
プロピレン系・α−オレフィンランダム共重合体(b−2)としてプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体(MFR=50g/10分、Tm=148℃、(株)プライムポリマー社製 J229E)79.6質量部を用いた以外は実施例1と同様にして、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを得た。
Claims (8)
- エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)を100質量部、
メルトフローレート(ASTM D1238−65T、230℃、2.16kg荷重)が15g/10分以上であるプロピレンとα−オレフィン(ただし、プロピレンを除く。)とのブロック共重合体(b−1)を5〜120質量部、および
任意に軟化剤(c)を200質量部以下
含有する組成物(D’)を架橋剤の存在下で動的に熱処理することにより得られる熱可塑性エラストマー組成物(D)。 - 前記組成物(D’)が、前記ブロック共重合体(b−1)とは異なるプロピレン系重合体をさらに含有する請求項1に記載の熱可塑性エラストマー組成物(D)。
- 前記プロピレン系重合体がプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体(b−2)および/またはプロピレン単独重合体(b−3)であり、前記ブロック共重合体(b−1)、前記プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体(b−2)および前記プロピレン単独重合体(b−3)の合計量が、前記エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)100質量部に対し5〜120質量部ある、請求項2に記載の熱可塑性エラストマー組成物(D)。
- 前記組成物(D’)がさらにシリコーン化合物(e)を、前記エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム(a)100質量部に対し0.1〜30質量部を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱可塑性エラストマー組成物(D)。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱可塑性エラストマー組成物(D)を含んでなる成形体(X)。
- 射出成形体である請求項5に記載の成形体(X)。
- 請求項5または6に記載の成形体(X)と、前記成形体(X)と接合された、加硫ゴム成形体および/または熱可塑性エラストマー成形体である成形体(Y)からなる接合体。
- 前記成形体(Y)がグラスランチャンネルの直線部であり、前記成形体(X)が2つの前記成形体(Y)を接合するコーナー材である請求項7に記載の接合体。
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