JP4466131B2 - 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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4466131B2 JP4466131B2 JP2004063689A JP2004063689A JP4466131B2 JP 4466131 B2 JP4466131 B2 JP 4466131B2 JP 2004063689 A JP2004063689 A JP 2004063689A JP 2004063689 A JP2004063689 A JP 2004063689A JP 4466131 B2 JP4466131 B2 JP 4466131B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber component
- thermoplastic resin
- rubber
- elastomer composition
- thermoplastic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
そこで、ゴム成分を添加することによる上記特性の改善が試みられており、熱可塑性樹脂を連続相(マトリックス)とし、ゴム成分を分散相(ドメイン)とし、かつ、該ゴム相の少なくとも一部が架橋した構造の熱可塑性エラストマー組成物が知られている(例えば、非特許文献1参照。)。しかしながら、加硫ゴムに比べると現在の特性は、上述した特性、特に圧縮永久歪の改善が不十分であるという問題があった。これは、連続相をなす熱可塑性樹脂が流動性を有することにより、熱可塑性エラストマー組成物の圧縮永久歪が大きくなるためである。そのため、圧縮永久歪をできる限り小さくし、加硫ゴムの特性により近づけることが市場で要求されてきている。
(2)上記(1)に記載の熱可塑性エラストマー組成物を製造する熱可塑性エラストマー組成物の製造方法であって、
下記(a)〜(d)に示す特性を満たす熱可塑性樹脂およびゴム成分を用い、該熱可塑性樹脂と該ゴム成分とを質量比(樹脂/ゴム成分)が10/90〜30/70となるように混練し、混練中に、該ゴム成分の架橋を進行させて熱可塑性エラストマー組成物を得る熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
(a)熱可塑性樹脂の80℃におけるヤング率がゴム成分の80℃におけるヤング率の3倍以上
(b)熱可塑性樹脂の80℃における降伏伸びが10%以上
(c)熱可塑性樹脂の軟化点が100℃以上
(d)熱可塑性樹脂とゴム成分との混練温度における熱可塑性樹脂のメルトインデックス(MI)が5〜40g/10分
本発明の熱可塑性エラストマー組成物(以下、単に「本発明のエラストマー組成物」という。)は、少なくとも一部が架橋しているゴム成分が熱可塑性樹脂内に分散している熱可塑性エラストマー組成物であって、該熱可塑性樹脂と該ゴム成分との質量比(樹脂/ゴム成分)が、10/90〜30/70であり、該ゴム成分の架橋が、該ゴム成分と該熱可塑性樹脂との混練中に進行する動的加硫により行われ、また、該熱可塑性樹脂の80℃におけるヤング率が、該ゴム成分の80℃におけるヤング率の3倍以上であり、該熱可塑性樹脂の80℃における降伏伸びが、10%以上であり、該熱可塑性樹脂の軟化点が、100℃以上であり、該熱可塑性樹脂のメルトインデックス(MI)が、該熱可塑性樹脂と該ゴム成分との混練温度において5〜40g/10分であり、さらに、該ゴム成分が、架橋可能部位を9質量%以上有するポリマーを含有し、該ゴム成分の圧縮永久歪が、20%以下である熱可塑性エラストマー組成物である。
「降伏伸び」とは、JIS K7113-1995に規定された引張降伏伸びのことをいい、引張降伏強さ(荷重−伸び曲線上で、荷重の増加なしに伸びの増加が認められる最初の点における引張応力)に対応する伸びのことである。
「軟化点」とは、JIS K7206-1999の「プラスチック−熱可塑性プラスチック−ビカット軟化温度(VST)試験方法」の規定により測定される熱変形温度のことである。
「MI」とは、熱可塑性樹脂とゴム成分との混練温度(150〜300℃)下、2.16kg荷重で、ASTM D1238の規定により測定される10分間に射出される樹脂の質量のことをいう。
また、「圧縮永久歪」とは、JIS K6262-1997の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの永久ひずみ試験方法」の規定により測定される圧縮永久ひずみのことをいい、本発明においては、80℃で22時間処理をした際の25%圧縮時の値である。
次に、本発明のエラストマー組成物に用いる熱可塑性樹脂およびゴム成分について説明する。
本発明のエラストマー組成物に用いられる熱可塑性樹脂は、上記の特性を有するものであれば特に限定されず、各種の熱可塑性樹脂またはその組成物が利用可能であり、1種単独であっても、2種以上を併用(混合)してもよい。
このような熱可塑性樹脂としては、例えば、上記特性を有するポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂、セルロース系樹脂、フッ素系樹脂、イミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、熱可塑性エラストマー樹脂等が挙げられる。
ポリメタクリレート系樹脂としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル等が挙げられる。
フッ素系樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリクロルフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフロロエチレン/エチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。
また、上記熱可塑性樹脂の80℃におけるヤング率は、後述するゴム成分の80℃におけるヤング率の3倍以上であり、該熱可塑性樹脂の80℃における降伏伸びが、10%以上、好ましくは15〜40%であり、該熱可塑性樹脂の軟化点が、100℃以上、好ましくは150〜250℃である。
さらに、上記熱可塑性樹脂のMIが、混練温度(150〜300℃)において5〜40g/10分、好ましくは10〜25g/10分である。MIがこの範囲であれば、分子量が適当となるため上記熱可塑性樹脂を含有する本発明のエラストマー組成物の強度を保持することができ、また該熱可塑性樹脂が後述するゴム成分を多量に分散相として含有することができる理由から好ましい。
本発明のエラストマー組成物に用いられるゴム成分は、その少なくとも一部が架橋されたものであって、上記の特性、すなわち、80℃におけるヤング率が上記熱可塑性樹脂の80℃におけるヤング率の1/3以下であり、架橋可能部位を9質量%以上有するポリマーを含有し、圧縮永久歪が20%以下であれば特に限定されず、各種のゴムまたはその組成物が利用可能であり、1種単独であっても、2種以上を併用(混合)してもよい。
ここで、「架橋可能部位を9質量%以上有するポリマー」とは、架橋することができる架橋可能部位(例えば、2重結合、ハロゲン基、その他反応性の高い官能基を有する付加成分等)を、ポリマーの質量に対して9質量%以上、好ましくは20〜80質量%有するポリマーのことである。
このようなゴム成分を構成するゴムとしては、例えば、上記特性を有するジエン系ゴム、オレフィン系ゴム、含ハロゲン系ゴム、含イオウゴム、反応性の高い官能基を有する付加成分で変性したゴム等が挙げられる。
イオウ系加硫剤としては、具体的には、例えば、粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジサルファイド、アルキルフェノールジサルファイド等が挙げられる。
有機過酸化物系の加硫剤としては、具体的には、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジ(パーオキシルベンゾエート)等が挙げられる。
その他として、酸化マグネシウム、リサージ、p−キノンジオキシム、p−ジベンゾイルキノンジオキシム、ポリ−p−ジニトロソベンゼン、メチレンジアニリン等が挙げられる。
架橋剤の含有量は、一般的に使用される範囲であれば特に限定されないが、上記ゴム成分を構成するゴム100質量部に対し、0.1〜10質量部であることが好ましく、0.3〜5質量部であることがより好ましい。
アルデヒド・アンモニア系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、ヘキサメチレンテトラミン(H)等;グアニジン系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、ジフェニルグアニジン等;チオウレア系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、エチレンチオウレア等;チアゾール系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、ジベンゾチアジルジサルファイド(DM)、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CZ)、2−メルカプトベンゾチアゾールおよびそのZn塩等;チウラム系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、テトラメチルチウラムジサルファイド(TMTD)、ジペンタメチレンチウラムテトラサルファイド等;ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤としては、具体的には、例えば、Na−ジメチルジチオカーバメート、Zn−ジメチルジチオカーバメート、Te−ジエチルジチオカーバメート、Cu−ジメチルジチオカーバメート、Fe−ジメチルジチオカーバメート、ピペコリンピペコリルジチオカーバメート等がそれぞれ挙げられる。
加硫促進剤および加硫助剤の含有量は、上記ゴム成分を構成するゴム100質量部に対し、0.1〜10質量部であることが好ましく、0.5〜5質量部であることがより好ましい。
加硫遅延剤の含有量は、上記ゴム成分を構成するゴム100質量部に対し、0.1〜0.3質量部であることが好ましく、0.1〜0.2質量部であることがより好ましい。
これらのうち、フタル酸系可塑剤、アジピン酸系可塑剤等のエステル系可塑剤が好ましい。
アジピン酸系可塑剤としては、例えば、ジオクチルアジぺート(DOA)、ジイソノニルアジペート(DINA)、ジイソデシルアジぺート、アジピン酸プロピレングリコールポリエステル、アジピン酸ブチレングリコールポリエステルが挙げられる。これらのうち、ジイソノニルアジペートが好ましい。
その他の可塑剤としては、例えば、セバシン酸ジブチル、コハク酸ジイソデシル、ジエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトールエステル、オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メチル、トリオクチルフォスフェート、トリス(クロロエチル)フォスフェート、トリス(ジクロロプロピル)フォスフェート、リン酸トリクレジル、トリブチルトリメリテート(TBTM)、トリオクチルトリメリテート(TOTM)、エポキシステアリン酸アルキル、エポキシ化大豆油;分子量500〜10,000のブチルアクリレート等のアクリルオリゴマーが挙げられる。
上記熱可塑性樹脂および上記ゴム成分の含有量がこの範囲であれば、得られる本発明のエラストマー組成物の圧縮永久歪が20%以下になる理由から好ましい。これは、上述の特性を有する熱可塑性樹脂およびゴム成分を用いることにより、公知の熱可塑性エラストマー組成物と比較してゴム成分を多く含有させることができることに由来する効果である。
このような相溶化剤として通常使用されるものには、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン系ブロック共重合体(SEBS)およびそのマレイン酸変性物;EPDM、EPMおよびそれらのマレイン酸変性物;EPDM−スチレンまたはEPDM−アクリロニトリルグラフト共重合体およびそのマレイン酸変性物;スチレン−マレイン酸共重合体;マレイン酸またはエポキシ変性エチレン−酢酸ビニル共重合体;エチレン−エチルアクリレート;反応性フェノキシン;等を挙げることができる。
また、所望により添加する相溶化剤の含有量は、上記熱可塑性樹脂および上記ゴム成分の合計100質量部に対して、0.5〜20質量部であることが好ましい。相溶化剤の含有量がこの範囲であれば、熱可塑性樹脂とゴム成分との界面張力が低下し、その結果、分散層を形成しているゴム成分の粒子径が微細になり、得られる本発明のエラストマー組成物の破断強度が向上する理由から好ましい。
熱可塑性樹脂とゴム成分の混練に使用する混練機は特に限定されず、その具体例としては、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、2軸混練押出機等が挙げられる。これらのうち、ゴム成分をより均一に微細に分散、架橋させる観点から、2軸混練押出機を使用することが好ましい。
なお、溶融・混練条件、加硫条件、使用する架橋剤の種類およびその配合量等は、熱可塑性樹脂に添加するゴム成分の種類、その配合量に応じて適宜決定すればよく、特に限定はされない。
また、分散相を形成するゴム成分の粒子径が、20μm以下であることが好ましく、さらに、0.1〜3μmであることがより好ましい。
溶融・混練全体の滞留時間は、30秒〜10分、架橋剤を添加した後の滞留時間(加硫時間)は、15秒〜5分であることが好ましい。
ここで、動的加硫を行う部分での滞留時間とは、動的加硫を行う部分の全容積に充満係数を乗じ、それを容積流量で除して計算する。
(実施例1〜6、および比較例1〜6)
下記に示す熱可塑性樹脂および下記表1に示す組成成分(質量部)の未加硫のゴム成分(ゴム配合1〜4)を用い、下記表3に示す配合(質量部)からなる各種の熱可塑性エラストマー組成物を以下に示すように調製した。なお、下記表1には、ゴム配合1〜4の80℃におけるヤング率、架橋可能部位(質量%)、80℃で22時間処理した25%圧縮時における圧縮永久歪(%)を示し、下記表3には、得られた各熱可塑性エラストマー組成物の80℃で22時間処理した25%圧縮時における圧縮永久歪(%)を示した。
次に、ゴム成分と熱可塑性樹脂とを下記表3に示す配合で2軸混練押出機に投入し、下記表3に示す混練温度で、剪断速度1000S-1にて混練し、2軸混練押出機から押し出されたストランドを水冷し、樹脂用ペレタイザーでペレット化した。
なお、作成した各ペレットはプレス成形にて試験片に加工し、圧縮永久歪試験に供した。
・NBR:NIPOL N28C45(日本ゼオン社製)
・EPDM:ESPRENE 505(住友化学社製)
・カーボンブラック:シーストV(東海カーボン社製)
・ジオクチルフタレート:DOP(三菱化学社製)
・パラフィンオイル:マシン油22(昭和シェル石油社製)
・亜鉛華:酸化亜鉛3種(正同化学工業社製)
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸(日本油脂社製)
・BTC:ブタンテトラカルボン酸(ダイセル社製)
・硫黄:油処理硫黄(細井化学工業社製)
・CZ:ノクセラーCZ−G(大内新興化学工業社製)
・マレイミド:バルノックPM(大内新興化学社製)
・臭素化フェノール:タッキロール250−I(田岡化学工業社製)
Claims (2)
- 少なくとも一部が架橋しているゴム成分が熱可塑性樹脂内に分散している熱可塑性エラストマー組成物であって、
前記熱可塑性樹脂と前記ゴム成分との質量比(樹脂/ゴム成分)が、10/90〜30/70であり、
前記ゴム成分の架橋が、前記ゴム成分と前記熱可塑性樹脂との混練中に進行する動的加硫により行われ、
前記熱可塑性樹脂の80℃におけるヤング率が、前記ゴム成分の80℃におけるヤング率の3倍以上であり、該熱可塑性樹脂の80℃における降伏伸びが、10%以上であり、該熱可塑性樹脂の軟化点が、100℃以上であり、該熱可塑性樹脂のメルトインデックス(MI)が、該熱可塑性樹脂と該ゴム成分との混練温度において5〜40g/10分であり、
前記ゴム成分が、架橋可能部位を9質量%以上有するポリマーを含有し、該ゴム成分の圧縮永久歪が、20%以下である熱可塑性エラストマー組成物。 - 請求項1に記載の熱可塑性エラストマー組成物を製造する熱可塑性エラストマー組成物の製造方法であって、
下記(a)〜(d)に示す特性を満たす熱可塑性樹脂およびゴム成分を用い、
前記熱可塑性樹脂と前記ゴム成分とを質量比(樹脂/ゴム成分)が10/90〜30/70となるように混練し、
前記混練中に、前記ゴム成分の架橋を進行させて熱可塑性エラストマー組成物を得る熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
(a)熱可塑性樹脂の80℃におけるヤング率がゴム成分の80℃におけるヤング率の3倍以上
(b)熱可塑性樹脂の80℃における降伏伸びが10%以上
(c)熱可塑性樹脂の軟化点が100℃以上
(d)熱可塑性樹脂とゴム成分との混練温度における熱可塑性樹脂のメルトインデックス(MI)が5〜40g/10分
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004063689A JP4466131B2 (ja) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | 熱可塑性エラストマー組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004063689A JP4466131B2 (ja) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | 熱可塑性エラストマー組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005248108A JP2005248108A (ja) | 2005-09-15 |
JP4466131B2 true JP4466131B2 (ja) | 2010-05-26 |
Family
ID=35028895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004063689A Expired - Fee Related JP4466131B2 (ja) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | 熱可塑性エラストマー組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4466131B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016008232A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 学校法人近畿大学 | 熱可塑性エラストマー組成物 |
JP7341695B2 (ja) * | 2019-03-27 | 2023-09-11 | バンドー化学株式会社 | 伝動ベルト |
-
2004
- 2004-03-08 JP JP2004063689A patent/JP4466131B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005248108A (ja) | 2005-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100703576B1 (ko) | 열가소성 탄성중합체 조성물, 이의 제조방법 및 이를 사용한 공기 타이어 | |
KR100419949B1 (ko) | 열가소성탄성중합체조성물 | |
JP6185846B2 (ja) | 動的に加硫された熱可塑性エラストマーフィルム | |
JP4525824B2 (ja) | 熱可塑性を示さないエラストマー組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ | |
KR19990077045A (ko) | 열가소성 탄성중합체 조성물 및 열가소성 탄성중합체 조성물로이루어진 호스 및 이의 제조방법 | |
JP2999188B1 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物およびそれを使用した空気入りタイヤ、ホース | |
WO1997045489A1 (fr) | Pneumatique constitue d'une composition elastomere thermoplastique faiblement permeable comprise dans une couche barriere impermeable aux gaz, et composition elastomere thermoplastique utilisee dans un tel pneumatique | |
US20040024126A1 (en) | Oriented thermoplastic vulcanizate | |
JP2000198974A (ja) | 制振材または防振材 | |
KR20160052421A (ko) | 동적 가황 열가소성 엘라스토머 필름의 형성 방법 및 이로부터 형성된 필름 | |
JP2006315339A (ja) | 熱可塑性エラストマーフィルム | |
JP5573033B2 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物の製造方法 | |
JP2000063572A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物の製造方法およびそれを使用した空気入りタイヤ | |
JP3476676B2 (ja) | ワイパブレード | |
JP4524965B2 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP2003064262A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法 | |
JP2001059057A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物およびそれを用いたスピーカ | |
JP4466131B2 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物 | |
JP6676366B2 (ja) | 耐空気透過性フィルム及び空気入りタイヤの製造方法 | |
US20030022993A1 (en) | Thermoplastic elastomer composition | |
JP5194901B2 (ja) | 熱可塑性樹脂エラストマー組成物/ゴム積層体の製造方法 | |
JPH1036569A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物 | |
JPH1036571A (ja) | 機能性熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法 | |
JP2000079928A (ja) | 燃料タンク | |
JP3098191B2 (ja) | ゴム・熱可塑性エラストマー積層体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090825 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091019 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100202 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140305 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |