JP3856480B2 - オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物に関し、詳しくは、耐油性に優れるオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物に関する。
背景技術
オレフィン系熱可塑性エラストマーは、成形性、柔軟性、耐熱性が良好であるため、様々な分野での実用化が進められているが、さらに、軽量でリサイクルが容易であることから、省エネルギー、省資源タイプのエラストマーとして、特に加硫ゴムの代替品として、自動車部品、工業機械部品、電気・電子部品、建材等の分野で広く使用されている。
しかしながら、従来のオレフィン系熱可塑性エラストマーは耐油性に劣り、特に芳香族系有機溶剤、ガソリン、鉱油などの非極性溶媒等に接触すると、膨潤する問題があり、その使用用途が限定されている。
本発明の目的は、前記の従来技術に伴う問題点を解決しようとするものであって、耐油性に優れ、且つ成形性に優れたオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物を提供することにある。
発明の開示
すなわち、本発明は、
（Ａ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じて、荷重２．１６ｋｇ、温度２３０℃の条件で測定したメルトフローレートが、０．１〜５〔ｇ／１０分〕のポリプロピレン樹脂２０〜９０重量部と、
（Ｃ）エチレンとエチレン以外のα−オレフィンのモル比が９０／１０〜５０／５０のオレフィン系共重合体ゴム１０〜８０重量部（（Ａ）＋（Ｃ）＝１００重量部）とを含有し、ゲル含量が９５重量％以上となるように架橋しているエラストマー（Ｉ）１００重量部と、
（Ｄ）ポリオレフィン樹脂１０〜３００重量部と、
（Ｅ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じて、荷重２．１６ｋｇ、温度２３０℃の条件で測定したメルトフローレートが０．１〜５〔ｇ／１０分〕で、プロピレン／プロピレン以外のα−オレフィンのモル比またはブテン／ブテン以外のα−オレフィンのモル比が９０／１０〜５０／５０のオレフィン系共重合体ゴム１０〜３００重量部と、
（Ｆ）軟化剤１０〜３００重量部
とを含有し、１００℃の流動パラフィンに２４時間浸漬したときの重量変化率（ΔＷ）が１５０％以下であるオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物を提供するものである。
また、本発明は、
（Ａ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じて、荷重２．１６ｋｇ、温度２３０℃の条件で測定したメルトフローレートが、０．１〜５〔ｇ／１０分〕のポリプロピレン樹脂２０〜９０重量部と、
（Ｂ）密度が０．９２０〜０．９５０〔g/cm³〕の直鎖状ポリエチレン樹脂５〜３０重量部と、
（Ｃ）エチレンとエチレン以外のα−オレフィンのモル比が９０／１０〜５０／５０のオレフィン系共重合体ゴム５〜７５重量部（（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＝１００重量部）とを含有し、ゲル含量が９５重量％以上となるように架橋しているエラストマー（Ｉ）１００重量部と、
（Ｄ）ポリオレフィン樹脂１０〜３００重量部と、
（Ｅ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じて、荷重２．１６ｋｇ、温度２３０℃の条件で測定したメルトフローレートが０．１〜５〔ｇ／１０分〕で、プロピレン／プロピレン以外のα−オレフィンのモル比またはブテン／ブテン以外のα−オレフィンのモル比が９０／１０〜５０／５０のオレフィン系共重合体ゴム１０〜３００重量部と、
（Ｆ）軟化剤１０〜３００重量部
とを含有し、１００℃の流動パラフィンに２４時間浸漬したときの重量変化率（ΔＷ）が１５０％以下であるオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物を提供するものである。
また、好ましい本発明は、前記（Ａ）と（Ｃ）または前記（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）を、有機過酸化物の存在下の動的熱処理により架橋してなるエラストマー（Ｉ）として含有するオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物を提供する。
以下、本発明のオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物（以下、本発明の組成物と記す）について詳細に説明する。
本発明の組成物を構成する必須成分である（Ａ）ポリプロピレン樹脂は、プロピレンを主成分とする重合体であり、例えば、
（１）プロピレン単独重合体、
（２）プロピレンと１０モル％以下のプロピレン以外のα−オレフィンとのランダム共重合体、
（３）プロピレンと３０モル％以下のプロピレン以外のα−オレフィンとのブロック共重合体
が挙げられる。プロピレン以外のα−オレフィンとしては、例えば、エチレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンなどが挙げられ、前記重合体中にこれらのα−オレフィンは、１種単独でも２種以上が含まれていてもよい。ポリプロピレン樹脂（Ａ）は、前記重合体を、単独で用いることもできるし、あるいは組合せて用いることもできる。特にこれらの重合体の中でも、プロピレン単独重合体が好ましい。
前記ポリプロピレン樹脂（Ａ）は、耐油性、成形性に優れるオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物が得られる点で、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８に準じ、荷重：２．１６ｋｇ、温度：２３０℃の条件で測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が、０．１〜５〔ｇ／１０分〕であり、０．５〜３〔ｇ／１０分〕の範囲にあることが好ましい。
本発明の組成物を構成する（Ｂ）直鎖状ポリエチレン樹脂は、具体的にはエチレンと炭素数３〜１０のα−オレフィンとのランダム共重合体である。直鎖状であると、ポリプロピレン樹脂（Ａ）、オレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）との相溶性が良好となり、特に押出成形性を向上させる効果がある。炭素数３〜１０のα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン等が挙げられる。好ましいのは、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセンである。エチレンとα−オレフィンとのランダム共重合体中にこれらのα−オレフィンは、１種単独でも２種以上が含まれていてもよい。好ましい直鎖状ポリエチレン樹脂は、エチレン・４−メチル−１−ペンテンランダム共重合体である。
前記ポリエチレン樹脂（Ｂ）中、共重合されるα−オレフィンは、１〜８モル％が好ましく、２〜５モル％がより好ましい。
前記ポリエチレン樹脂（Ｂ）の密度は、０．９２０〜０．９５０g/cm³であり、０．９２５〜０．９４５g/cm³であるのが好ましい。密度が０．９２０g/cm³未満であると、得られたオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物の耐油性が低く、本発明の目標を達成できないので、密度の規定は重要である。
また、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８に準じ、荷重：２．１６ｋｇ、温度：１９０℃の条件で測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が、０．１〜５０〔ｇ／１０分〕であるのが好ましく、特に、１〜３０〔ｇ／１０分〕であるのが好ましい。５０〔ｇ／１０分〕超であると耐油性が悪化し、０．１〔ｇ／１０分〕未満であると成形性が悪化する。
本発明の組成物を構成する必須成分である（Ｃ）オレフィン系共重合体ゴムは、α−オレフィンを主成分とする共重合体ゴムである。これは無定形ランダムな弾性共重合体であり、例えば、２種以上の炭素数２〜２０のα−オレフィンからなるα−オレフィン共重合体、２種以上の炭素数２〜２０のα−オレフィンと非共役ジエンとからなるα−オレフィン・非共役ジエン共重合体等が挙げられる。
具体的には、以下のようなオレフィン系共重合体ゴム等が挙げられる。
（１）エチレン・エチレン以外のα−オレフィン共重合体ゴム
〔エチレン／エチレン以外のα−オレフィン（モル比）
＝９０／１０〜５０／５０〕
（２）エチレン・エチレン以外のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム
〔エチレン／エチレン以外のα−オレフィン（モル比）
＝９０／１０〜５０／５０〕
〔エチレン／非共役ジエン（モル比）＝９９／１〜９０／１０〕
前記α−オレフィンとして、具体的には、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン等が挙げられる。
前記非共役ジエンとしては、具体的には、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン等が挙げられる。
前記（１）〜（２）の共重合体ゴムは、ムーニー粘度〔ＭＬ₁₊₄（１００℃）〕が１０〜２５０であるのが好ましく、特に、３０〜１５０であるのが好ましい。また前記（２）のエチレン・エチレン以外のα−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムのヨウ素価は２５以下であるのが好ましい。
本発明において、エラストマー（Ｉ）におけるポリプロピレン樹脂（Ａ）の含有量は、ポリプロピレン樹脂（Ａ）およびオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）の合計量（（Ａ）＋（Ｃ））１００重量部中、またはポリプロピレン樹脂（Ａ）、後述の直鎖状ポリエチレン樹脂（Ｂ）およびオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）の合計量（（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ））１００重量部中で２０〜９０重量部、好ましくは２０〜６０重量部である。
ポリプロピレン樹脂（Ａ）を前記範囲で用いると、耐油性に優れると共に、耐熱性および成形性に優れたオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物が得られる。
本発明において、エラストマー（Ｉ）におけるポリエチレン樹脂（Ｂ）の含有量は、前述のポリプロピレン樹脂（Ａ）、ポリエチレン樹脂（Ｂ）および後述のオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）の合計量（（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ））１００重量部中で、５〜３０重量部であり、好ましくは５〜２０重量部である。ポリエチレン樹脂（Ｂ）を前記範囲で用いると、耐油性に優れると共に、耐熱性、成形性に優れたオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物が得られる。
本発明において、エラストマー（Ｉ）におけるオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）の含有量は、ポリプロピレン樹脂（Ａ）、ポリエチレン樹脂（Ｂ）およびオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）の合計量（（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ））１００重量部中で、５〜７５重量部であり、好ましくは２０〜７５重量部である。またポリエチレン樹脂（Ｂ）を含有しない場合オレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）の含有量は、ポリプロピレン樹脂（Ａ）およびオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）の合計量（（Ａ）＋（Ｃ））１００重量部中で、１０〜８０重量部であり、好ましくは２０〜７５重量部である。
オレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）を前記範囲で用いると、耐油性に優れると共に、柔軟性に優れた成形体を提供し得るオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物が得られる。
また本発明においては、本発明の目的を損なわない範囲で、オレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）と共に、オレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）以外のゴム、例えばスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等のジエン系ゴム、ポリイソブチレンゴム等を組合せて用いてもよい。
本発明のエラストマー（Ｉ）は、前記ポリプロピレン樹脂（Ａ）とオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）、または前記ポリプロピレン樹脂（Ａ）、直鎖状ポリエチレン樹脂（Ｂ）とオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）を、前記特定の割合で含有し、ゲル含量が９５重量％以上となるよう架橋したオレフィン系熱可塑性エラストマーである。
本発明のエラストマー（Ｉ）は、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８に準じ、荷重：１０ｋｇ、温度：２３０℃の条件で測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が、１０〜３００〔ｇ／１０分〕であるのが好ましく、特に、２０〜２００〔ｇ／１０分〕であるのが好ましい。
ここで、ゲル含量とは、ポリマー成分のシクロヘキサン不溶解分をいい、ゲル含量は、下記の方法で測定され、下記数式（１）から求められる。まず、オレフィン系熱可塑性エラストマーの試料を約１００ｍｇ秤量して０．５ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍの細片に裁断し、次いで得られた細片を密閉容器中にて３０ｍｌのシクロヘキサンに２３℃で４８時間浸漬する。
次に、この試料をろ紙上に取出し、室温にて恒量になるまで７２時間以上乾燥する。この乾燥残渣の重量からポリマー成分以外のシクロヘキサン不溶性成分（繊維状フィラー、充填剤、顔料等）の重量を減じた値を「補正された最終重量（Ｙ）」とする。ポリマー成分以外のシクロヘキサン不溶性成分量は、予め設計値から算出しておく。
一方、試料の重量からポリマー成分以外のシクロヘキサン可溶性成分（軟化剤等）の重量およびポリマー成分以外のシクロヘキサン不溶性成分（繊維状フィラー、充填剤、顔料等）の重量を減じた値を「補正された初期重量（Ｘ）」とする。ポリマー成分以外のシクロヘキサン可溶性成分量は、予め設計値から算出しておく。
ここに、ゲル含量（シクロヘキサン不溶解分）は下記数式（１）により求められる。
ゲル含量〔重量％〕
＝（補正された最終重量（Ｙ））÷（補正された初期重量（Ｘ））×１００…（１）
本発明のエラストマー（Ｉ）は、ゲル含量が９５重量％以上となるよう架橋されているが、耐油性がさらに優れるという点で、９７重量％以上となるように架橋されているのが好ましい。ゲル含量は、シクロヘキサン可溶成分がシクロヘキサンに完全に溶解しない等の場合には、１００重量％を越えることがある。
熱可塑性エラストマー（Ｉ）の製造は、前記ポリプロピレン樹脂（Ａ）とオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）、または前記ポリプロピレン樹脂（Ａ）、直鎖状ポリエチレン樹脂（Ｂ）とオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）を、前記特定の割合で配合し、有機過酸化物の存在下で動的な熱処理をして、架橋する方法により行われる。
前記有機過酸化物としては、具体的には、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。
これらの中で、臭気性、スコーチ安定性の点で、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）バレレートが好ましい。中でも、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサンが特に好ましい。
有機過酸化物の配合量は、ポリプロピレン樹脂（Ａ）およびオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）の合計量１００重量部、またはポリプロピレン樹脂（Ａ）、直鎖状ポリエチレン樹脂（Ｂ）およびオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）の合計量１００重量部に対して０．３〜３重量部、好ましくは０．４〜２重量部である。有機過酸化物の配合量が前記範囲であると、ゲル含量が９５重量％以上となるように架橋されたオレフィン系熱可塑性エラストマー（Ｉ）が容易に得られる。
前記動的熱処理に際し、硫黄；ｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ’−ジベンゾイルキノンジオキシム、Ｎ−メチル−Ｎ−４−ジニトロソアニリン、ニトロソベンゼン、ジフェニルグアニジン、トリメチロールプロパン−Ｎ−Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド等のペルオキシ架橋用助剤；あるいは、ジビニルベンゼン；トリアリルシアヌレート；エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリ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、アリルメタクリレート等の多官能性メタクリレートモノマー；あるいは、ビニルブチラート、ビニルステアレート等の多官能性ビニルモノマー等を配合してもよい。これらの成分は、単独でも、２種以上を併用してもよい。これら化合物を用いることにより、架橋反応を、均一かつ隠やかに進行させることができる。
前記化合物の中でも、ジビニルベンゼンが特に好ましい。ジビニルベンゼンは取扱い易く、前記ポリプロピレン樹脂（Ａ）、直鎖状ポリエチレン油脂（Ｂ）およびオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）との相溶性が良好であり、かつ有機過酸化物を可溶化する作用を有し、有機過酸化物の分散剤として働くため、熱処理による架橋が均質で、流動性と物性とのバランスのとれたオレフィン系熱可塑性エラストマー（Ｉ）が得られる。
前記架橋助剤もしくは多官能性ビニルモノマー等の配合量は、ポリプロピレン樹脂（Ａ）およびオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）の合計量１００重量部、またはポリプロピレン樹脂（Ａ）、直鎖状ポリエチレン樹脂（Ｂ）およびオレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）の合計量１００重量部に対して０．２〜３重量部、特に、０．３〜２重量部であるのが好ましい。架橋助剤もしくは多官能性ビニルモノマー等の配合量が前記範囲であると、得られるオレフィン系熱可塑性エラストマー（Ｉ）は、架橋助剤もしくは多官能性ビニルモノマー等がオレフィン系熱可塑性エラストマー（Ｉ）中に未反応のモノマーとして残存することがないため、加工成形の際に熱履歴による物性の変化が生じることがなく、しかも流動性に優れる。
前述の動的な熱処理は、前記各成分を有機過酸化物の存在下で融解様態で混練することにより行われる。この動的な熱処理は、ミキシングロール、インテンシブミキサー（例えばバンバリーミキサー、ニーダー等）、一軸または二軸押出機などの混練装置を用いて行われるが、非開放型の混練装置中で行うことが好ましい。また動的な熱処理は、窒素等の不活性ガス中で行うことが好ましい。
混練は、使用する有機過酸化物の半減期が１分未満となる温度で行うのが好ましい。すなわち、混練温度は、１５０〜２８０℃が好ましく、特に１７０〜２４０℃が好ましい。混練時間は、１〜２０分間、特に１〜５分間が好ましい。また、混練の際に加えられる剪断力は、通常剪断速度で１０〜１０⁴ｓｅｃ^-1、特に、１０²〜１０⁴ｓｅｃ¹の範囲にあるのが好ましい。
本発明の組成物を構成する必須成分である（Ｄ）ポリオレフィン樹脂は、オレフィンの重合体であって、例えば、α−オレフィンの単独重合体や２種以上のα−オレフィンの共重合体などが挙げられる。具体的には、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィンの単独重合体または共重合体等が挙げられる。これらの中でも、特に、エチレン、プロピレンまたは１−ブテンの単独重合体、もしくは、エチレン、プロピレンまたは１−ブテンを主成分とする共重合体が好ましい。
また、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８に準じ、荷重：２．１６ｋｇの条件で測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が、０．１〜５０〔ｇ／１０分〕であるのが好ましく、特に、０．３〜３０〔ｇ／１０分〕であるのが好ましい。５０〔ｇ／１０分〕超であると、耐油性が悪くなり、０．１〔ｇ／１０分〕未満であると成形性が悪くなる。
本発明の組成物において、ポリオレフィン樹脂（Ｄ）の含有量は、前述のエラストマー（Ｉ）１００重量部に対して、１０〜３００重量部であり、好ましくは１５〜１００重量部である。ポリオレフィン樹脂（Ｄ）の含有量が前記範囲であると、耐油性に優れると共に、耐熱性および成形性に優れたオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物が得られる。
本発明の組成物を構成する必須成分である（Ｅ）オレフィン系共重合体ゴムは、α−オレフィンを主成分とする共重合体ゴムであり、無定形ランダムな弾性共重合体である。これらは、例えば、２種以上の炭素数２〜２０のα−オレフィンからなるα−オレフィン共重合体、２種以上の炭素数２〜２０のα−オレフィンと非共役ジエンとからなるα−オレフィン・非共役ジエン共重合体等が挙げられる。
具体的には、以下のようなオレフィン系共重合体ゴム等が挙げられる。
（３）プロピレン・プロピレン以外のα−オレフィン共重合体ゴム
〔プロピレン／プロピレン以外のα−オレフィン（モル比）
＝９０／１０〜５０／５０〕
（４）ブテン・ブテン以外のα−オレフィン共重合体ゴム
〔ブテン／ブテン以外のα−オレフィン（モル比）
＝９０／１０〜５０／５０〕
前記α−オレフィンとして、具体的には、エチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン等が挙げられる。前記非共役ジエンとしては、具体的には、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン等が挙げられる。
前記（３）〜（４）の共重合体ゴムは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じて、荷重：２．１６ｋｇ、温度：１９０℃の条件で測定したメルトフローレートが、０．１〜５〔ｇ／１０分〕、特に、０．２〜２〔ｇ／１０分〕であるのが好ましい。
オレフィン系共重合体ゴム（Ｅ）としては、前記共重合体ゴムの中でも、特にエチレン・プロピレン共重合体ゴムが好ましく、さらにはエチレンとプロピレンのモル比で（エチレン／プロピレン＝）１５／８５〜５０／５０の範囲にあるものが特に好ましい。
本発明の組成物において、オレフィン系共重合体ゴム（Ｅ）の含有量は、エラストマー（Ｉ）１００重量部に対して１０〜３００重量部であるのが好ましく、特に１０〜１００重量部であるのが好ましい。オレフィン系共重合体ゴム（Ｅ）の含有量が前記範囲であると、耐油性に優れるとともに柔軟性に優れた成形体を提供し得るオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物を得ることができる。
また本発明においては、本発明の目的を損なわない範囲で、オレフィン系共重合体ゴム（Ｅ）と共に、オレフィン系共重合体ゴム（Ｅ）以外のゴム、例えばスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等のジエン系ゴム、ポリイソブチレンゴム等を組合せて用いてもよい。
本発明の組成物を構成する必須成分である（Ｆ）軟化剤としては、通常ゴムの製造に用いられる軟化剤が使用可能である。このような軟化剤としては、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、石油アスファルト、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、椰子油等の脂肪油；トール油、蜜ロウ、カルナウバロウ、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、１２−水酸化ステアリン酸、モンタン酸、オレイン酸、エルカ酸等の脂肪酸またはその金属塩；石油樹脂、クマロンインデン樹脂、アタクチックポリプロピレン等の合成高分子；ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート等のエステル系可塑剤；マイクロクリスタリンワックス、液状ポリブタジエンまたはその変性物あるいは水添物、液状チオコール等が挙げられる。
本発明の組成物において、軟化剤（Ｆ）の含有量は、エラストマー（Ｉ）１００重量部に対して、１０〜３００重量部であり、好ましくは１５〜２００重量部、さらに好ましくは２０〜１５０重量部である。軟化剤（Ｆ）の含有量が、前記範囲であると、耐油性に優れるとともに柔軟性に優れた成形体を提供し得るオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物が得られる。
本発明の組成物は、前記エラストマー（Ｉ）、ポリオレフィン樹脂（Ｄ）、オレフィン系共重合体ゴム（Ｅ）および軟化剤（Ｆ）を含有する組成物であるが、さらに、以下の無機充填剤（Ｇ）を含有することができる。
無機充填剤（Ｇ）としては、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、カーボン繊維、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、シリカ、ケイソウ土、雲母粉、アスベスト、アルミナ、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸マグネシウム、二硫化モルブデン、グラファイト、ガラスビーズ、シラスバルーン等が挙げられる。本発明の組成物において、無機充填剤（Ｇ）の含有量は、エラストマー（Ｉ）１００重量部に対して、０〜３００重量部であり、好ましくは０〜２００重量部、特に好ましくは０〜１００重量部である。
本発明の組成物には、前記各成分に加え、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、耐熱安定剤、老化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤等の添加剤を配合することができる。
本発明の組成物の製造は、前記エラストマー（Ｉ）と、ポリオレフィン樹脂（Ｄ）、オレフィン系共重合体ゴム（Ｅ）および軟化剤（Ｆ）、必要に応じて無機充填剤（Ｇ）を前記特定の割合で配合し、さらに必要に応じて其の他の添加剤を配合して、有機過酸化物の非存在下で動的な熱処理を施すことにより行うのが好ましい。
前記動的な熱処理は、前記各成分を融解状態で混練することにより行うことができる。使用する混練装置は、ミキシングロール、インテンシブミキサー（例えばバンバリーミキサー、ニーダー等）、一軸または二軸押出機等が挙げられるが、これらの中でも、非開放型の混練装置中で行うことが好ましい。また動的な熱処理は、窒素等の不活性ガス中で行うことが好ましい。各成分は、それぞれ別々に混練装置に入れてもよいが、一部を予め混合して混練装置に入れてもよく、全部を予め混合してから入れてもよい。無機充填剤（Ｇ）は、他の成分と混合してから混練装置に入れるのが好ましい。
混練温度は、前記各成分が融解する温度以上であればよく、１５０〜２８０℃が好ましく、１７０〜２４０℃が特に好ましい。混練時間は、０．１〜２０分間、特に、０．５〜５分間が好ましい。混練の際に加えられる剪断力は、剪断速度で、１０〜１０⁴ｓｅｃ¹、特に１０²〜１０⁴ｓｅｃ¹の範囲であるのが好ましい。
本発明の組成物に含有される前記各成分は、前記一般的な範囲で配合されるが、前記各成分が全て好ましい範囲で配合されるのが最適である。しかし、特定の成分の含有量が好ましい範囲にあり、かつ他の成分の含有量が一般的な範囲にある場合も好ましい。
本発明の組成物に含有される前記各成分としては、前記各物性値が前記一般的な範囲にあるものが使用されるが、前記物性値がすべて好ましい範囲にある成分が最も好ましく使用される。しかし、特定の物性値が好ましい範囲にあり、かつ他の物性値が一般的な範囲にある成分も好ましいものとして使用できる。本発明の組成物は耐油性に優れており、芳香族系有機溶剤、ガソリン、鉱油などの非極性溶媒等に接触しても膨潤の程度は小さい。
本発明の組成物の耐油性は、１００℃の流動パラフィンに２４時間浸漬した後の重量変化率（膨潤率ΔＷ）で、１５０％以下、好ましくは１２０％以下であり、さらに好ましくは１００％以下である。
本発明の組成物のＭＦＲ（２３０℃，荷重１０ｋｇ）は、０．１〜１５０、好ましくは０．１〜１４０、特に好ましくは０．１〜１２０である。このため本発明の組成物は柔軟性、成形性が良く、表皮材に好適である。
本発明の組成物は、前記構成をとるので、柔軟性、成形性に優れ、本発明の組成物より得られる成形体の外観も優れている。また、本発明の組成物は、オレフィン系樹脂を用いているので、軽量でリサイクルが容易である。
また、本発明の組成物の製造方法において用いられる熱可塑性エラストマー（Ｉ）が、有機過酸化物により架橋されているので、得られる本発明の組成物は、より成形性に優れる。したがって、本発明の組成物は、省エネルギー、省資源タイプのエラストマーとして、自動車の内装部品及び外装部品、工業機械部品、電気・電子部品、建材等に広く好適に利用することができる。特に、自動車の内装部品、表皮材として有用である。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。実施例および比較例で、組成物の製造に用いた化合物を、以下に示す。
＜ポリプロピレン樹脂（Ａ）＞
（Ａ−１）プロピレン単独重合体
１）ＭＦＲ（ASTM D 1238-65T、230℃、2.16kg荷重）：１〔ｇ／１０分〕
＜直鎖状ポリエチレン樹脂（Ｂ）＞
（Ｂ−１）エチレン・４−メチル−１−ペンテンランダム共重合体
１）ＭＦＲ（ASTM D 1238-65T、190℃、2.16kg荷重）：２〔ｇ／１０分〕
２）密度：０．９４０（g/cm³）
（Ｂ−２）エチレン・４−メチル−１−ペンテンランダム共重合体
１）ＭＦＲ（ASTM D 1238-65T、190℃、2.16kg荷重）：２〔ｇ／１０分〕
２）密度：０．９１５（g/cm³）
＜有機過酸化物＞
２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン
＜オレフィン系共重合体ゴム（Ｃ）＞
（Ｃ−１）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
１）エチレン含有量：７８モル％
２）ヨウ素価：１４
３）ムーニー粘度［ＭＬ₁₊₄、１００℃］：１５０
＜ポリオレフィン樹脂（Ｄ）＞
（Ｄ−１）プロピレン単独重合体
１）ＭＦＲ（ASTM D 1238-65T、230℃、2.16kg荷重）：０．５〔ｇ／10分〕
（Ｄ−２）エチレン・４−メチル−１−ペンテンランダム共重合体
１）ＭＦＲ（ASTM D 1238-65T、190℃、2.16kg荷重）：０．５〔ｇ／10分〕
２）密度：０．９３５（g/cm³）
（Ｄ−３）１−ブテン単独重合体
１）ＭＦＲ（ASTM D 1238-65T、190℃、2.16kg荷重）：0.5〔ｇ／10分〕
＜オレフィン系共重合体ゴム（Ｅ）＞
（Ｅ−１）プロピレン・エチレン共重合体ゴム
１）ＭＦＲ（ASTM D 1238-65T、190℃、2.16kg荷重）：0.3〔ｇ／10分〕
２）エチレン含有量：４０モル％
＜軟化剤（Ｆ）＞
（Ｆ−１）鉱物油系プロセスオイル［出光興産（株）製、ＰＷ−380（商標）］
＜無機充填剤（Ｇ）＞
（Ｇ−１）微粉タルク［松村産業（株）製、ＥＴ−５（商標）］
実施例１
＜熱可塑性エラストマー（Ｉ）の製造＞
プロピレン単独重合体（Ａ−１）のペレット２５重量部と、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（Ｃ−１）７５重量部と、さらに２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン０．４重量部と、ジビニルベンゼン０．５重量部とを充分に混合し、Ｌ／Ｄ＝４０、スクリュー径５０ｍｍの二軸押出機を用いて、窒素雰囲気中、２２０℃で溶融混練して、架橋し、押出して熱可塑性エラストマー（Ｉ）のペレットを製造した。
＜ゲル含量の測定＞
得られたエラストマー（Ｉ）のペレットのシクロヘキサンによる抽出結果から前記数式（１）によりゲル含量を求めた。
＜オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物の製造＞
得られたエラストマー（１）のペレット１００重量部と、プロピレン単独重合体（Ｄ−１）のペレット５０重量部と、プロピレン・エチレン共重合体ゴム（Ｅ−１）のペレット４０重量部とを充分混合し、前記押出機を用い、鉱物油系プロセスオイル（Ｆ−１）１００重量部をサイドフィードした以外は前記と同様の条件でオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物のペレットを製造した。
＜物性の評価＞
得られたオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物について、耐油性とメルトフローレート（ＭＦＲ）を以下の方法により測定し、さらに成形体の押出成形性、外観とシート成形性を以下の方法により評価した。
（１）耐油性
得られた組成物のペレットから、プレス成形機を用いて、厚さ２ｍｍのシートを成形した。このシートから縦×横＝２０×２０ｍｍの試験片を切出した。この試験片を、流動パラフィンに１００℃、２４時間浸漬し、浸漬前に対する浸漬後の重量変化率（ΔＷ％）を測定し、耐油性の評価を行った。結果を表１に示す。
（２）メルトフローレート（ＭＦＲ）
前記ペレットについて、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じて、温度２３０℃、荷重１０kgの条件で測定した。結果を表１に示す。
（３）押出成形性および成形体の外観
スクリュー径５０ｍｍの一軸押出機にＡＳＴＭ Ｄ ２２３０−９０のＡ法で用いるダイ（ガーベダイ）を取り付け、以下の条件で、得られた組成物の押出成形を行い、成形体を得た。
［押出条件］
設定温度：Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／Ｃ４／Ｃ５／Ｈ／Ｄ
＝１６０／１８０／２００／２２０／２２０／２２０／２００℃
スクリュー回転数：４５ｒｐｍ
スクリーンメッシュ：４０／８０／４０メッシュ
前記成形体の外観については肌を、成形性についてはエッジを観察し評価した。表中の評価基準は以下のとおりである。
［評価基準］
○：良好 △：やや不良 ×：不良
評価結果を表１に示す。
（４）シート成形性
スクリュー径６５ｍｍの一軸押出機にコートハンガー型Ｔダイを取り付け、以下の条件で、得られた組成物の押出成形を行い、シート厚さ：０．５ｍｍ（Ｔダイのリップ開口：０．７ｍｍ）のシートを得た。
［押出条件］
設定温度：Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／Ｃ４／Ｃ５／Ｃ６／Ｃ７／Ｃ８／Ｈ／Ｄ
＝１６０／１８０／２００／２００／２００／２００／２００／２００／２００／２００℃
スクリュー回転数：５０ｒｐｍ
スクリーンメッシュ：４０／８０／４０メッシュ
前記の条件で成形し、シートの厚みの安定性、引取の容易さ等の加工安定性およびシートの面状態について評価した。表中の評価基準は以下のとおりである。
［評価基準］
○：良好 △：やや不良 ×：不良
評価結果を表１に示す。
実施例２〜１２、比較例１〜１２
実施例１のエラストマー（Ｉ）の構成成分と組成比を表１のように変更して、熱可塑性エラストマー（Ｉ）の製造とゲル含量の算出を行い、および／または実施例１の熱可塑性エラストマー組成物の構成成分と組成比を表１のように変更して、熱可塑性エラストマー組成物の製造と成形を行い、組成物の物性と成形体およびシートの物性を測定した。結果を表１に記す。

Ａ−１：プロピレン単独重合体（ＰＰ） ＭＦＲ １
Ｂ−１：エチレン・４−メチル−１−ペンテンランダム共重合体（LLDPE） 密度 ０．９４０
Ｂ−２：エチレン・４−メチル−１−ペンテンランダム共重合体（LLDPE） 密度 ０．９１５
Ｃ−１：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（ＥＰＤＭ）
有機過酸化物：２、５−ジメチル−２、５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン
Ｄ−１：プロピレン単独重合体（ＰＰ） ＭＦＲ０．５
Ｄ−２：エチレン・４−メチル−１−ペンテンランダム共重合体（LLDPE） 密度 ０．９３５
Ｄ−３：１−ブテン単独重合体（ＰＢ）
Ｅ−１：プロピレン・エチレン共重合体ゴム（ＰＥＲ）
Ｆ−１：鉱物油系プロセスオイル
Ｇ−１：微粉タルク
産業上の利用可能性
本発明のオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物は、ポリプロピレン樹脂とオレフィン系共重合体ゴムを含有し、必要に応じて、直鎖状ポリエチレン樹脂を含有し、かつゲル含量が９５重量％以上となるように架橋した熱可塑性エラストマーを含有しているので、耐油性に優れている。また、本発明の組成物は、前記熱可塑性エラストマーに加え、ポリオレフィン樹脂、オレフィン系共重合体ゴムと軟化剤を含有するので、柔軟性および成形性や成形体の外観に優れている。

Claims (4)

1. （Ａ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じて、荷重２．１６ｋｇ、温度２３０℃の条件で測定したメルトフローレートが、０．１〜５〔ｇ／１０分〕のポリプロピレン樹脂２０〜９０重量部と、
   （Ｃ）エチレンとエチレン以外のα−オレフィンのモル比が９０／１０〜５０／５０のオレフィン系共重合体ゴム１０〜８０重量部（（Ａ）＋（Ｃ）＝１００重量部）とを含有し、ゲル含量が９５重量％以上となるように架橋しているエラストマー（Ｉ）１００重量部と、
   （Ｄ）ポリオレフィン樹脂１０〜３００重量部と、
   （Ｅ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じて、荷重２．１６ｋｇ、温度２３０℃の条件で測定したメルトフローレートが０．１〜５〔ｇ／１０分〕で、プロピレン／プロピレン以外のα−オレフィンのモル比またはブテン／ブテン以外のα−オレフィンのモル比が９０／１０〜５０／５０のオレフィン系共重合体ゴム１０〜３００重量部と、
   （Ｆ）軟化剤１０〜３００重量部
   とを含有し、１００℃の流動パラフィンに２４時間浸漬したときの重量変化率（ΔＷ）が１５０％以下であることを特徴とするオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物。
2. （Ａ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じて、荷重２．１６ｋｇ、温度２３０℃の条件で測定したメルトフローレートが、０．１〜５〔ｇ／１０分〕のポリプロピレン樹脂２０〜９０重量部と、
   （Ｂ）密度が０．９２０〜０．９５０〔g/cm³〕の直鎖状ポリエチレン樹脂５〜３０重量部と、
   （Ｃ）エチレンとエチレン以外のα−オレフィンのモル比が９０／１０〜５０／５０のオレフィン系共重合体ゴム５〜７５重量部（（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＝１００重量部）とを含有し、ゲル含量が９５重量％以上となるように架橋しているエラストマー（Ｉ）１００重量部と、
   （Ｄ）ポリオレフィン樹脂１０〜３００重量部と、
   （Ｅ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じて、荷重２．１６ｋｇ、温度２３０℃の条件で測定したメルトフローレートが０．１〜５〔ｇ／１０分〕で、プロピレン／プロピレン以外のα−オレフィンのモル比またはブテン／ブテン以外のα−オレフィンのモル比が９０／１０〜５０／５０のオレフィン系共重合体ゴム１０〜３００重量部と、
   （Ｆ）軟化剤１０〜３００重量部
   とを含有し、１００℃の流動パラフィンに２４時間浸漬したときの重量変化率（ΔＷ）が１５０％以下であることを特徴とするオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物。
3. 前記（Ａ）と前記（Ｃ）を、有機過酸化物の存在下、動的熱処理により架橋してなるエラストマー（Ｉ）を含有することを特徴とする請求項１に記載のオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物。
4. 前記（Ａ）と前記（Ｂ）と前記（Ｃ）を、有機過酸化物の存在下、動的熱処理により架橋してなるエラストマー（Ｉ）を含有することを特徴とする請求項２に記載のオレフィン系熱可塑性エラストマー組成物。