JP3516386B2 - 熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents
熱可塑性エラストマー組成物Info
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Description
（ポリ塩化ビニル）と軟質ＰＶＣの２色同時成形が用い
られていた分野(例えば戸当たりパッキンなど)におい
て、環境問題等からＰＶＣ以外の材料が使われようとす
るときに、硬質ＰＶＣ代替として通常用いられるＡＢＳ
と溶融接着が可能な軟質ＰＶＣ代替エラストマー組成物
に関するものである。
に硬質ＰＶＣ／軟質ＰＶＣの２色同時成形(押出成形、
射出成形など)が用いられていた。しかしながら昨今の
環境問題などからＰＶＣの使用が敬遠されるようになり
その代替材料として硬質側にはＡＢＳ樹脂が用いられる
ことが多いが、ＡＢＳと溶融接着する適当な軟質材料が
なく、界面に接着剤を用いるなどより複雑な工程を経て
成形品が生産される場合が多かった。この場合トータル
コストがかなり高価になり、限定された分野でしかＰＶ
Ｃからの置き換えが進んでいないのが現状であった。
の問題点を解決し、ＰＶＣと同様の加工工程で、十分な
接着強度を持ったＡＢＳ樹脂との２色成形品を得ること
を可能にした新規な熱可塑性エラストマー組成物を提供
するところにある。
究を進めた結果、ａ成分の水添ブロック共重合体として
知られるスチレン系エラストマーのうち特に数平均分子
量が７００００以上のものを主成分とし、ｂ成分の極性
基で変成したスチレン系エラストマーの存在下、ｃ成分
のエチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエステル
共重合体を添加アロイ化することによってＡＢＳとの良
好な溶融接着性を発現するという配合設計思想で、ＡＢ
Ｓとの２色同時押出成形によって良好な接着性をもつ成
形品が得られることを見いだし、本発明を完成するに至
ったものである。
ｃからなる熱可塑性エラストマー組成物である。 （ａ）少なくとも２個のビニル芳香族化合物を主体とす
る末端重合体ブロックＡと、少なくとも１個の共役ジエ
ン化合物を主体とする中間重合体ブロックＢとからなる
ブロック共重合体を水素添加して得られる水添ブロック
共重合体でスプリング硬度(JIS K6301) が９９以下のも
ので、かつ数平均分子量が７００００以上のもの ５〜
６０重量％ （ｂ）少なくとも２個のビニル芳香族化合物を主体とす
る末端重合体ブロックＡと、少なくとも１個の共役ジエ
ン化合物を主体とする中間重合体ブロックＢとからなる
ブロック共重合体を水素添加して得られる水添ブロック
共重合体を極性基で変成したもので酸価が１〜３０ｍｇ
(ＣＨ3ＯＮａ)／ｇのもの １〜４０重量％ （ｃ）エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエス
テル共重合体 ２０〜９０重量％ 好ましくは、ｃ成分のアクリル酸アルキルエステル共重
合体におけるアルキル基が、直鎖状または分岐状であ
り、炭素数が１〜１８である前記熱可塑性エラストマー
組成物である。
発明で用いられる水添ブロック共重合体は、少なくとも
２個のビニル芳香族化合物を主体とする末端重合体ブロ
ックＡと、少なくとも１個の共役ジエン化合物を主体と
する中間重合体ブロックＢとからなるブロック共重合体
を水素添加して得られるものであり、下記一般式で示さ
れる構造を有するビニル芳香族化合物−共役ジエン化合
物ブロック共重合体の水素添加されたものである。 Ａ−（Ｂ−Ａ）n （１≦ｎ≦５） この水添ブロック共重合体は、水添ブロック共重合体エ
ラストマー組成物を得るために硬度９９以下、好適には
９０以下のものを使用する必要があるので、ビニル芳香
族化合物を５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量
％含む。さらにブロック構造については、ビニル芳香族
化合物を主体とする末端重合体ブロックＡは、ビニル芳
香族化合物重合体ブロックまたは、ビニル芳香族化合物
を５０重量％を越え好ましくは７０重量％以上含有する
ビニル芳香族化合物と水素添加された共役ジエン化合物
との共重合体ブロックの構造を有しており、水素添加さ
れた共役ジエン化合物を主体とする中間重合体ブロック
Ｂは、水素添加された共役ジエン化合物重合体ブロッ
ク、または水素添加された共役ジエン化合物を５０重量
％を越え好ましくは７０重量％以上含有する水素添加さ
れた共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物との共重合
体ブロックの構造を有するものである。また、ビニル芳
香族化合物を主体とする重合体ブロック及び水素添加さ
れた共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックがそ
れぞれ２個以上ある場合は、各重合体ブロックはそれぞ
れが同一構造でもよく、異なる構造であっても良い。
香族化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチ
レン、ビニルトルエン、ｐ−第３ブチルスチレン等のう
ちから１種または２種以上が選択でき、中でもスチレン
が好ましい。また水素添加された共役ジエン化合物を構
成する水添前の共役ジエン化合物としては、例えばブタ
ジエン、イソプレン、２．３−ジメチル−１．３−ブタ
ジエン等のうちから１種または２種以上が選ばれ、中で
もブタジエン、イソプレン及びこれらの組み合わせが好
ましい。さらに水添ブロック共重合体の分子構造は、直
鎖状、分岐状、放射状或いはこれらの任意の組み合わせ
のいずれであっても良い。また、本発明で用いるａ成分
の水添ブロック共重合体の数平均分子量（Ｍｎ）は７０
０００以上、好ましくは９００００〜２０００００の範
囲であり、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎは１０以下（Ｍｗ：重
量平均分子量）、好ましくは５以下、さらに好ましくは
２以下である。数平均分子量が７００００未満の場合、
十分な強度を付与することができない。分子量分布が１
０をこえると強度が低下する。ａ成分の配合量として
は、５〜６０重量％で、好ましくは２０〜５０重量％で
ある。ａ成分の配合量が５重量％未満では、充分な強
度、柔軟性付与することができず、６０重量％を越える
場合は、流動性が著しく低下するため成形時後に良好な
外観の成形品を得ることができない。また、ａ成分の水
添ブロック共重合体は、数平均分子量が大きいため作業
性改善のために、パラフィン系オイルによる油展品を適
宜用いることができる。
ブロック共重合体の極性基変成物は、成分ａと成分ｃと
の相容性を向上させ、結果として組成物の加工性、外
観、機械特性の向上に寄与する。成分ａの水添ブロック
共重合体を無水マレイン酸やエポキシ環含有基などで変
成した重合体がこれに相当するが、その中でも酸価が１
〜３０ｍｇ(ＣＨ3ＯＮａ)／ｇのものが好ましい。酸価
が１ｍｇ(ＣＨ3ＯＮａ)／ｇ未満では十分な相容性向上
効果が得られず、３０ｍｇ(ＣＨ3ＯＮａ)／ｇを超える
と強度低下や成形外観の悪化が見られる。ｂ成分の配合
量としては、１〜４０重量％であり、好ましくは２〜３
０重量％である。１重量％未満では相容性向上効果が得
られず、４０重量％を越えると強度低下、外観悪化を招
く。
炭素−アクリル酸アルキルエステル共重合体は、ＡＢＳ
との熱融着強度を向上させる。エチレン−一酸化炭素−
アクリル酸アルキルエステル共重合体は通常単量体であ
るエチレン、一酸化炭素、アクリル酸アルキルエステル
のそれぞれを、触媒としてｔ−ブチルパーオキシイソブ
チレート、またはアゾビスイソブチロニトリルなどとと
もに所定の割合で高速攪拌反応器中に供給して混合し、
高温(１６０〜２３０℃)、高圧下(２４０００〜２７０
００ｐｓｉ)にて高速で攪拌することによって単量体を
共重合すればよい。このエチレン−一酸化炭素−アクリ
ル酸アルキルエステル共重合体はＭＦＲが１〜１００ｇ
／１０分、好ましくは５〜１００ｇ／１０分である。Ｍ
ＦＲが１ｇ／１０分未満では製品の外観が悪く、ＭＦＲ
が１００ｇ／１０分を超えると成形加工性が悪くなる。
ｃ成分の配合量としては２０〜６０重量％であり、好ま
しくは２５〜５０重量％である。２０重量％未満では所
望のＡＢＳに対する十分な熱融着強度が得られず、６０
重量％を超えると強度低下やコストアップを招く。
明の組成物はさらに必要に応じて、ＡＢＳとの接着強度
を損なわない範囲でパラフィン系オイル、無機充鎮剤、
ポリスチレン樹脂やポリオレフィン樹脂のような安価な
樹脂を配合することも可能である。これらは、増量剤と
して製品コストの低下をはかることの利益があるばかり
でなく、品質改良（無機充填剤：耐熱保形、難燃性付与
等 ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂：加工性向
上等）に積極的効果を付与する利点もある。無機充填剤
としては、例えば炭酸カルシウム、カーボンブラック、
タルク、水酸化マグネシウム、マイカ、硫酸バリウム、
天然ケイ酸、合成けい酸（ホワイトカーボン）、酸化チ
タン等があり、カーボンブラックとしてはチャンネルブ
ラック、ファーネスブラック等が使用できる。これらの
無機充填剤のうちタルク、炭酸カルシウムは経済的にも
有利で好ましいものである。また、この目的で使用でき
るポリスチレン樹脂は、ラジカル重合法、イオン性重合
法で得られるものが好適に使用でき、その数平均分子量
は５０００〜５０００００、好ましくは１００００〜２
０００００の範囲から選択でき、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ
は５以下のものが好ましい。さらにポリオレフィン樹脂
としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリプロピレンとα−オレフィンとの
共重合体などが用いられる。さらに必要に応じて造核
剤、外滑剤、内滑剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン
系光安定剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、着色
剤等を添加しても良い。
通常の樹脂組成物、ゴム組成物の製造に用いられる一般
的な方法を採用できる。基本的には機械的溶融混練方法
であり、これらには単軸押出機、二軸押出機、バンバリ
ーミキサー、各種ニーダー、ブラベンダー、ロール等が
用いられる。この際、各成分の添加順序には制限がな
く、例えば、全成分をヘンシェルミキサー、ブレンダー
等の混合機で予備混合し上記の混練機で溶融混練した
り、任意の成分を予備混合しマスターバッチ的に溶融混
練し、さらに残りの成分を添加し溶融混練する等の添加
方法を採用できる。また、この際溶融混練する温度は１
７０℃〜３００℃の中から好適に選ぶことができる。
明するが、本発明は、これら実施例に限定されるもので
はない。実施例及び比較例において配合した各成分は以
下の通りである。 ＜成分ａ＞旭化成工業製タフテックＨ１２７２：ポリス
チレン−水素添加されたポリブタジエン−ポリスチレン
の構造を有し、結合スチレン量３５重量％、数平均分子
量が約１２００００（パラフィン系オイル（出光興産製
ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０［パラフィン系プ
ロセスオイル、動粘度：３８１.６ｃｓｔ（４０℃）、
３０.１（１００℃）、平均分子量７４６、環分析値：
ＣA＝０％、ＣN＝２７％、ＣP＝７３％］）３５重量％
油展品）。 ＜成分ｂ＞旭化成工業製タフテックＭ１９１３：ポリス
チレン−水素添加されたポリブタジエン−ポリスチレン
の構造を有し、結合スチレン量３０重量％で極性基導入
による酸価が１０mg(ＣＨ3ＯＮａ)/g。 ＜成分ｃ＞エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキル
エステル共重合体：Ｅ−ＡＥ−ＣＯ：三井デュポンポリ
ケミカル製：ＭＦＲ２５ｇ／１０分。
した配合割合のものを十分ドライブレンドした後、二軸
混練機を用いて樹脂温度が１７０〜２７０℃になるよう
な条件で溶融混練し押し出しペレタイズ化した。このペ
レットを使用して以下の評価を行った。 (1)外観：このペレットより押出成形機で、０．５ｍｍ
厚、２０ｍｍ幅のダイスを用いてテープ状に成形し、目
視にてブツ、肌荒れ等を観察し、良好なものを○、不良
なものを×とした。 (2)ＡＢＳ接着強度：このペレットとＡＢＳを用いて別
々にプレス機にて１ｍｍ厚の板状成形品を得、それらを
重ね合わせて再度プレス成形(１９０℃、予熱５分、加
圧５０kgf/cm２)して貼り合わせ、２０ｍｍ幅に裁断し
て試験片とした。これを用いて万能引張試験機にて１８
０°剥離試験を行った(単位：kgf/20mm)。 (3)引張強さ：このペレットをロールにてシート状に延
ばし、プレス機にて２ｍｍ厚のシートとし、このシート
からダンベルを打ち抜いて、JIS K 6301により万能引張
試験機にて引張試験を行った(単位：MPa)。
明で得られた組成物は外観、強度、ＡＢＳ熱融着性に優
れていることがわかる。
Ｃ／軟質ＰＶＣの組み合わせで２色成形による成形品が
用いられていた用途において、昨今の脱ＰＶＣの風潮か
ら硬質ＰＶＣがＡＢＳ樹脂に置き換えられた場合に、軟
質ＰＶＣに取って代わる材料として、良好なＡＢＳ熱融
着性を示し、外観、強度とも優れた成形品を提供するこ
とができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 下記（ａ）〜（ｃ）からなる熱可塑性エ
ラストマー組成物。 （ａ）少なくとも２個のビニル芳香族化合物を主体とす
る末端重合体ブロックＡと、少なくとも１個の共役ジエ
ン化合物を主体とする中間重合体ブロックＢとからなる
ブロック共重合体を水素添加して得られる水添ブロック
共重合体でスプリング硬度(JIS K6301) が９９以下のも
ので、かつ数平均分子量が７００００以上のもの ５〜
６０重量％ （ｂ）少なくとも２個のビニル芳香族化合物を主体とす
る末端重合体ブロックＡと、少なくとも１個の共役ジエ
ン化合物を主体とする中間重合体ブロックＢとからなる
ブロック共重合体を水素添加して得られる水添ブロック
共重合体を極性基で変成したもので酸価が１〜３０ｍｇ
(ＣＨ3ＯＮａ)／ｇのもの １〜４０重量％ （ｃ）エチレン−一酸化炭素−アクリル酸アルキルエス
テル共重合体 ２０〜６０重量％ - 【請求項２】 アクリル酸アルキルエステル共重合体に
おけるアルキル基が、直鎖状または分岐状であり、炭素
数が１〜１８である請求項１記載の熱可塑性エラストマ
ー組成物。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP23973799A JP3516386B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 熱可塑性エラストマー組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23973799A JP3516386B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 熱可塑性エラストマー組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001064475A JP2001064475A (ja) | 2001-03-13 |
| JP3516386B2 true JP3516386B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=17049191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23973799A Expired - Lifetime JP3516386B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 熱可塑性エラストマー組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3516386B2 (ja) |
-
1999
- 1999-08-26 JP JP23973799A patent/JP3516386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001064475A (ja) | 2001-03-13 |
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