JP3022591B2 - エチレン酢酸ビニルコポリマー変性物の製造方法 - Google Patents
エチレン酢酸ビニルコポリマー変性物の製造方法Info
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Description
新規な製造方法に関するものである。さらに詳しくいえ
ば、本発明は、良好な加工性を有し、かつ耐ブロッキン
グ性及び低温柔軟性に優れるエチレン−酢酸ビニルコポ
リマー変性物を効率よく製造する方法に関するものであ
る。
一般に、酢酸ビニル単位の含有量が0.5〜30重量%の範
囲にあるものは熱可塑性エラストマーとしての性質を有
し、30〜80重量%の範囲にあるものはゴム状弾性体とし
ての性質を有することが知られている。そして、前者
は、例えば押出し、中空、射出、カレンダー、発泡など
の加工品に利用されており、一方、後者は合成ゴムとし
て、あるいはグラフトやブレンド用原料、各種プラスチ
ック改質剤、ホットメルトタイプの接着剤などに用いら
れている。
酸ビニル単位の含有量が多くなると、柔軟性、特に低温
における柔軟性が向上し、かつ無機フイラーの充てん性
が良くなるなどの利点があるが、一方強度及び耐熱性が
低下する、メルトインデックスが大きくなって、ベトツ
キやブロッキングがひどくなり、金型、ロール離れが悪
くなるなどの加工性が低下する、そのペレットあるいは
粉末が塊りやすくなる、などの好ましくない事態を招来
する。このように、酢酸ビニル単位の含有量が30重量%
以上のエチレン酢酸ビニルコポリマーは押出加工などに
は不適当で、これまで前記成形品には利用できなかっ
た。
酢酸ビニルコポリマーに、過酸化物を添加し、加熱混練
してメルトインデックスを下げることが試みられてい
る。しかしながら、この場合、高分子量成分が形成しや
すく、これをフイルム加工した際、ゲル分が多いため外
観不良となり、品質の良好な製品が得られないという欠
点がある。
チレン−酢酸ビニルコポリマーが有する欠点を克服し、
柔軟性、特に低温における柔軟性に優れ、無機フイラー
の充てん性がよい上に、良好な強度及び耐熱性を有し、
かつ適度のメルトインデックスを示し、ベトツキやブロ
ッキングが少なく、金型、ロール離れがよいなど加工性
に優れ、そのペレットや粉末が塊りにくく、しかも品質
の良好な製品を与えるなどの特徴を有し、例えば包装材
料、農業用フイルム、自動車用部品、土木シート、ホー
ス、チューブ、パッキング、発泡品などに好適に用いら
れるエチレン−酢酸ビニルコポリマー系押出加工用材料
を提供することを目的としてなされたものである。
ニルコポリマー系押出加工用材料を開発すべく鋭意研究
を重ねた結果、酢酸ビニル単位含有量が比較的多いエチ
レン−酢酸ビニルコポリマーに、特定のオルガノポリシ
ロキサン及び場合により過酸化物を所定の割合で添加
し、加熱混練して、メルトインデックスが特定の値にな
るように、該エチレン−酢酸ビニルコポリマーを変性す
ることにより、その目的を達成しうることを見い出し、
この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
含有するエチレン酢酸ビニルコポリマーに対し、その10
0重量部当り、一般式 R1aR2bSiO(4−a−b)/2 …(I) (式中のR1は脂肪族不飽和基、R2は脂肪族不飽和基以外
の一価の非置換若しくは炭素原子に結合した水素原子を
部分的にハロゲン原子、シアノ基、メルカプト基で置換
した置換炭化水素基、a及びbは、それぞれ、0≦a<
1、0.5<b<3及び1<a+b<3の関係を満たす数
である) で表わされるオルガノポリシロキサン0.1〜10重量部及
び場合により(B)有機過酸化物1重量部以下を添加
し、次いでこの組成物を加熱混練することを特徴とする
メルトインデックス0.05〜8.0g/10分のエチレン−酢酸
ビニルコポリマー変性物の製造方法を提供するものであ
る。
ビニルコポリマーとして、酢酸ビニル単位含有量が20〜
50重量%の範囲にあるものが使用される。この含有量が
20重量%未満では、得られる変性物は低温における柔軟
性及び無機フイラーの充てん性に劣るし、50重量%を超
えると該変性物はベトツキやブロッキングを生じ、加工
性が低下して実用上不十分なものとなる。
酸ビニル単位含有量が前記の範囲にあればよく特に制限
されず、例えば通常の市販品を用いることができる。ま
た、そのメルトインデックスについても特に制限はない
が変性時における加熱混練操作の容易さの点から100g/1
0分以下のものが好適であり、100g/10分を超えるとベト
ツキやすく混練しにくいので好ましくない。
マーの変性に、一般式 R1aR2bSiO(4−a−b)/2 …(I) (式中のR1、R2、a及びbは前記と同じ意味をもつ) で表わされる構造を有するオルガノポリシロキサンを用
いることが必要である。
あり、該脂肪族不飽和基としては、例えばビニル基、ア
リル基、アクリル基、メタクリル基などが挙げられ、ま
た、R2は脂肪族不飽和基以外の一価の非置換若しくは置
換炭化水素基であり、このようなものとしては、例えば
メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、フ
ェニル基、トリル基などのアリール基、シクロヘキシル
基、シクロブチル基などのシクロアルキル基及びこれら
の炭化水素基の炭素原子に結合した水素原子を部分的に
ハロゲン原子、シアノ基、メルカプト基などで置換した
基などが挙げられる。
らは同種のものであってもよいし、異種のものであって
もよい。
大きく、かつ1未満であることが必要で、aが1以上の
場合、得られる変性物は柔軟性に劣ったものとなる。好
ましいaの値は0.0004〜0.06の範囲である。
必要で、このbの値が0.5以下では該エチレン−酢酸ビ
ニルコポリマーとの混練が困難で変性処理しにくいし、
3以上では得られる変性物は柔軟性の劣るものとなる。
好ましいbの値は1〜2の範囲で選ばれる。
満であることが必要である。
式(I)で表わされるものであり、直鎖状、分枝鎖状、
環状、網状、立体網状などのいずれのものであってもよ
い。
シリコーンゴムの引裂強度改良剤として市販されてい
る、いわゆるシリコーンガムストックを挙げることがで
きる。
リシロキサンとしては、一般式 (式中のRは非置換又は置換一価炭化水素基、nは10以
上の数である) で表わされる一般にシリコーンオイルと呼ばれているも
のを挙げることができる。
又は水素原子であって、代表的なものとしては、メチル
基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、フェニル基、
水素原子などが挙げられる。また、該Rはすべて同一の
ものであってもよいし、一部のRが別の基であってもよ
く、またRの一部がビニル基や水酸基であってもよい。
は100〜1000の範囲にあるのが望ましく、このnが10未
満ではエチレン−酢酸ビニルコポリマーとの混練が困難
であるし、10000を超えると得られる変性物は発泡が困
難となり、発泡製品が得られにくくなる。
における粘度が10cst以上、好ましくは103〜106cstの範
囲にあるものが好適である。この粘度が10cst未満では
エチレン−酢酸ビニルコポリマーとの加熱混練が困難で
ある上、成形品の表面から該オルガノポリシロキサンが
滲み出すおそれがある。
の変性に、場合により有機過酸化物が用いられる。この
有機過酸化物としては、分解温度が半減期10分間で100
〜220℃の範囲にあるもの、すなわち10分間半減温度(T
p)が100〜220℃のものが好ましく、このようなものと
しては、例えば第三−ブチルペルオキシイソプロピルカ
ーボネート(135)、第三−ブチルペルオキシラウレー
ト(140)、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルペル
オキシ)ヘキサン(140)、第三−ブチルペルオキシア
セテート(140)、ジ−第三−ブチルジペルオキシフタ
レート(140)、第三−ブチルペルオキシマレイン酸(1
40)、シクロヘキサノンペルオキシド(145)、第三−
ブチルペルオキシベンゾエート(145)、ジクミルペル
オキシド(150)、2,5−ジメチル−2,5−ジ(第三−ブ
チルペルオキシ)ヘキサン(155)、第三−ブチルクミ
ルペルオキシド(155)、第三−ブチルヒドロペルオキ
シド(158)、ジ−第三−ブチルペルオキシド(160)、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(第三−ブチルペルオキシ)ヘ
キサン−3(170)、ジ−イソプロピルベンゼンヒドロ
ペルオキシド(170)、p−メンタンヒドロペルオキシ
ド(180)、2,5−ジメチルヘキサン2,5−ジヒドロペル
オキシド(213)などが挙げられる。なお、()内の数
値は分解温度(℃)である。
用量は、エチレン−酢酸ビニルコポリマー100重量部当
り、0.1〜10重量部の範囲で選ばれる。この量が0.1重量
部未満では変性が不十分であるし、10重量部を超えると
その量の割には変性効果の向上が認められず、むしろエ
チレン−酢酸ビニルコポリマー本来の好ましい物性がそ
こなわれることがある。
が用いられるが、この場合その使用量はエチレン−酢酸
ビニルコポリマー100重量部当り、1重量部以下の範囲
で選ばれる。この量が1重量部を超えると量の割には変
性効果の向上が認められず、むしろ得られる変性物中に
ゲル分が増加するなど、好ましくない事態を招来する。
剤を前記有機過酸化物と併用することもできる。
性処理は、例えばバンバリミキサー、二軸押出機、その
他通常の混練機を用い、所定の割合の該エチレン−酢酸
ビニルコポリマーとオルガノポリシロキサンと場合によ
り用いられる有機過酸化物とを、好ましくは160〜200℃
の範囲の温度において混練することにより行われる。こ
の際、所望に応じ、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
熱安定剤、難燃剤、帯電防止剤、抗菌剤、防臭剤、着色
剤、無機充てん剤などの添加剤やゴム類などを配合する
ことができる。
ルコポリマー変性物は、そのメルトインデックスが0.05
〜8.0g/10分の範囲にあることが必要である。このメル
トインデックスが0.05g/10分未満では柔軟性に劣るとと
もに、流動性が低く加工しにくいし、8.0g/10分を超え
るとベトツキやブロッキングが生じ、金型、ロール離れ
が悪くなり、加工性が低下する。
加工用として用いられ、通常の押出し成形法によって、
例えば包装材料、農業用フイルム、自動車用部品、土木
シート、ホース、チューブ、パッキング、発泡製品など
に加工される。
くい上、強度が低く、かつ耐熱性に劣り、実用上問題の
あった酢酸ビニル単位を多く含有するエチレン−酢酸ビ
ニルコポリマーに、オルガノポリシロキサンと場合によ
り有機過酸化物とを加え混練することにより、エチレン
−酢酸ビニルコポリマー本来の特徴である柔軟性や良好
なフィラー充てん性をそこなうことなく、メルトインデ
ックスが適当な範囲にコントロールされ、前記欠点が改
良されたエチレン−酢酸ビニルコポリマー変性物が容易
に得られる。
品の押出し加工用材料として用いられる。
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。
準拠して求めた。
mのチューブラーフイルムが容易に作成できたものを
○、押出しにくかったり、フイルムがブロッキングして
巻取りにくかったりしたものを△、まったく加工できな
かったものを×とした。
簡単に広がるものを○、広げにくいものを×とした。
出した際、元のままであったものを○、溶けたり、形が
崩れたものを×とした。ただし、フイルム加工できなか
ったものはシートで代用した。
のを×、ないものを○とした。
クス(MI)が35g/10分のエチレン−酢酸ビニルコポリマ
ー〔日本ユニカー(株)製、MB−600〕100重量部と、23
℃における粘度が300000cstで、メチルビニルシリコー
ン含有量が1.0重量%のシリコーンガムストック〔日本
ユニカー(株)製、Q8−782〕1重量部及び酸化防止剤
(チバガイギー社製、Iruganox1010)0.02重量部を、バ
ンバリミキサーにより180℃、15分間混練し、この混練
物を押出機で押出して、エチレン−酢酸ビニルコポリマ
ー変性物のペレットを得、そのMIを測定した。次いで、
このペレットを熱プレス成形機で180℃、100kg/cm2の条
件で加圧してシートを作成し、各物性を評価した。
押出機を用いて、厚さ30μmのチューブラーフイルムを
作成した。押し出し温度120℃で押し出し、加工性、ブ
ロッキング性、耐熱性、フイルムのゲル状態を求めた。
これらの結果を表に示す。
に示すように変えた以外は、実施例1と同様にして実施
した。その結果を表に示す。
酸化物〔日本油脂(株)製、パーヘキシン25B〕0.005重
量部を添加して混練した以外は、実施例1〜3と同様に
して実施した。その結果を表に示す。
を、酢酸ビニル単位の含有量が20重量%で、MIが20g/10
分のもの〔日本ユニカー(株)製、NUC−3460〕に代え
た以外は、実施例1と同様にして実施した。その結果を
表に示す。
ビニルコポリマーを用いて、実施例1と同様の評価を行
った。その結果を表に示す。
05重量部に代えた以外は、実施例1と同様にして実施し
たところ、結果は認められなかった。結果を表に示す。
重量部に代え、かつ有機過酸化物(パーヘキシン25B)
0.005重量部を用いた以外は、実施例1と同様に実施し
たところ、MIが下がりすぎ、インフレーションフイルム
は加工できなかった。結果を表に示す。
を表に示す量のエチレン−酢酸ビニルコポリマーに加え
混練した。有機過酸化物が少ないとエチレン−酢酸ビニ
ルコポリマーの物性が改良されず、有機過酸化物の量を
エチレン−酢酸ビニルコポリマーのMIが適当になるよう
に増やすとフイルムにゲルが発生し、実用に適さなくな
った。結果を表に示す。
Claims (2)
- 【請求項1】酢酸ビニル単位20〜50重量%を含有するエ
チレン−酢酸ビニルコポリマーに対し、その100重量部
当たり、一般式 R1aR2bSiO(4−a−b)/2 …(I) (式中のR1は脂肪族不飽和基、R2は脂肪族不飽和基以外
の一価の非置換若しくは炭素原子に結合した水素原子を
部分的にハロゲン原子、シアノ基、メルカプト基で置換
した置換炭化水素基、a及びbは、それぞれ、0≦a<
1、0.5<b<3及び1<a+b<3の関係を満たす数
である) で表されるオルガノポリシロキサン0.1〜10重量部を添
加し、次いでこの組成物を加熱混練することを特徴とす
るメルトインデックス0.05〜8.0g/10分のエチレン−酢
酸ビニルコポリマー変性物の製造方法。 - 【請求項2】有機過酸化物をエチレン−酢酸ビニルコポ
リマー100重量部当たり、1重量部を超えない量で添加
して行う請求項1記載の方法。
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