JP4636707B2 - 軟化剤組成物およびそれを含む熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟化剤組成物およびそれを含む熱可塑性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、スチレン系樹脂組成物またはエチレン−プロピレン系樹脂組成物に可塑剤としてオイル、樹脂成分としてオレフィン系樹脂等を添加することにより所定の硬度を有する熱可塑性エラストマー樹脂組成物が得られており、オイルとしてパラフィンオイルがよく用いられている。しかし、オイル添加により、低硬度化は可能となるが、他の樹脂成分に比べて分子量の低いものが使用される為、耐熱性、耐候性、機械強度、耐摩耗性等の低下が発生する。
また、非常に軟らかい熱可塑性樹脂組成物を得る場合、従来の未架橋のオイルを使用すると、成形品表面にオイルブリードしてしまうと言う問題があり、満足のいく熱可塑性樹脂組成物を得ることができない。
さらに、熱可塑性樹脂組成物が吸収できるオイル量には上限が有る為(オイル量/熱可塑性樹脂組成物量=3強が限界)、それ以上のオイルを添加した場合、オイルのブリードが発生する。
オイル以外の成分が固体であるのに対して、オイルは液状の為、取扱いが面倒となり、配合する為にポンプ等の専用設備が必要である。
【0003】
ところが、オイルを予め架橋することにより、単独でも固形状(ゼリー状)となり、取扱いが非常に容易になることが見出された。
また、オイルを予め架橋して得られた上記物質(以下、本発明の軟化剤組成物と言う)を少量の熱可塑性エラストマー樹脂や熱可塑性樹脂とブレンドすることにより、オイルブリードの無い、非常に軟らかい弾性体である熱可塑性樹脂組成物を得ることができた。この弾性体は優れた衝撃吸収性を有するので、制振材、消音材等への応用が可能であることが見出された。さらに、本発明の軟化剤組成物を従来の所定の硬度を有する熱可塑性エラストマー樹脂を得る際に使用した場合も、耐熱評価時のオイルブリードの抑制効果が得られ、機械強度、耐摩擦性も向上することが分かった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
(a)ゴム用のパラフィン系炭化水素軟化剤から選択される1種以上 100重量部、
(b)有機パーオキサイド 0.1〜10重量部、及び
(c)架橋助剤 0.1〜50重量部
を、成分(b)/成分(c)重量比≦1の条件下で配合し、熱処理して得られる軟化剤組成物に関する。
また、本発明は、本発明の軟化剤組成物100重量部と
(d)熱可塑性樹脂 0.1〜1500重量部
を含む熱可塑性樹脂組成物に関する。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明の軟化剤組成物に使用される各成分について説明する。
成分(a):非芳香族炭化水素系ゴム用軟化剤
成分(a)は、非芳香族炭化水素系ゴム用軟化剤である。
本発明で用いられる非芳香族炭化水素系ゴム用軟化剤としては、非芳香族系の鉱物油又は液状、若しくは、低分子量の合成軟化剤が挙げられる。一般にゴム用鉱物油軟化剤は、芳香族環、ナフテン環及びパラフィン鎖を組み合わせた混合物であって、一般に、飽和炭化水素(パラフィン)鎖炭素数が全炭素数の50%以上を占めるものを飽和炭化水素(パラフィン)系、ナフテン環炭素数が30〜40%を占めるものをナフテン系、芳香族炭素数が30%以上を占めるものを芳香族系と呼び区別されている。本発明で用いられるゴム用鉱物油軟化剤は、上記の飽和炭化水素(パラフィン)系及びナフテン系が好ましい。芳香族系の軟化剤は、分散性が悪く好ましくない。
非芳香族炭化水素系ゴム用軟化剤として、飽和炭化水素(パラフィン)系の鉱物油軟化剤が特に好ましく、飽和炭化水素(パラフィン)系のなかでも芳香族環成分の少ないものが特に適している。
【0006】
飽和炭化水素(パラフィン)としては、具体的には、正パラフィン(メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、ヘンエイコサン、ドコサン、トリコサン、テトラコサン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン、オクタコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、ペンタトリアコンタン、ヘキサコンタン、ヘプタコンタン);イソパラフィン(イソブタン、2−メチルブタン(イソペンタン)、ネオペンタン、2−メチルペンタン(イソヘキサン)、3−メチルブタン(イソペンタン)、2,2−ジメチルブタン(ネオヘキサン)、2,3−ジメチルブタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、3−エチルペンタン、2,2−ジメチルペンタン、2,3−ジメチルペンタン、2,4−ジメチルペンタン、3,3−ジメチルペンタン、2,2,3−トリメチルブタン(トリブタン)、3−メチルヘプタン、2,2−ジメチルヘキサン、2,3−ジメチルヘキサン、2,4−ジメチルヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン、3,4−ジメチルヘキサン、2,2,3−トリメチルペンタン、2,2,4−トリメチルペンタン(イソオクタン)、2,3,4−トリメチルペンタン、2,3,3−トリメチルペンタン、2,3,4−トリメチルペンタン、2−メチルオクタン(イソノナン)、2−メチルノナン、イソデカン、イソウンデカン、イソドデカン、イソトリデカン、イソテトラデカン、イソペンタデカン、イソオクタデカン、イソナノデカン、イソエイコサン、4−エチル−5−メチルオクタン)及び、これらの飽和炭化水素の誘導体等を挙げることができる。
これらの飽和炭化水素は、4〜155個、好ましくは、4〜50個の炭素原子を有する。
【0007】
具体的には、出光興産社製のPW−90(正パラフィン系プロセスオイル)、出光石油化学社製のIP−ソルベント2835(合成イソパラフィン系炭化水素、99.8wt%以上のイソパラフィン)が挙げられる。
【0008】
また、この他の成分として、少量の不飽和炭化水素及びこれらの誘導体が共存していても良い。不飽和炭化水素としては、エチレン系炭化水素(エチレン、プロピレン、1−ブテン(α−ブチレン、)2−ブテン(β−ブチレン)、イソブチレン(γ−ブチレン)、1−ペンテン(α−アミレン)、2−ペンテン(β−アミレン)、3−メチル−1−ブテン(γ−アミレン)、3−メチル−1−ブテン(α−イソアミレン)、2−メチル−2−ブテン(β−イソアミレン)、1−ヘキセン、2,3−ジメチル−2−ブテン(テトラメチルエチレン)、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン)、アセチレン列系炭化水素(アセチレン、メチルアセチレン、1−ブチン、2−ブチン、1−ペンチン、1−ヘキシン、1−オクチン、1−ノニン、1−デシン)を挙げることができる。
【0009】
成分(b):有機パーオキサイド
成分(b)は有機パーオキサイドである。本発明で用いられる有機パーオキサイドとしては、例えばジクミルパーオキサイド、ジ - tert - ブチルパーオキサイド、2,5 - ジメチル - 2,5 - ジ - (tert - ブチルパーオキシ)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 - ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1 - ビス(tert - ブチルパーオキシ) - 3,3,5 - トリメチルシクロヘキサン、n - ブチル - 4,4 - ビス(tert - ブチルパーオキシ)バレレート、ベンゾイルパーオキサイド、p クロロベンゾイルパーオキサイド、2,4 ジクロロベンゾイルパーオキサイド、tert - ブチルパーオキシベンゾエート、tert - ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、tert - ブチルクミルパーオキサイドなどを挙げることができる。
【0010】
これらのうち、臭気性、着色性、スコーチ安定性の点で、2,5 - ジメチル-2,5 - ジ(tert - ブチルパーオキシ)ヘキサンおよび2,5 - ジメチル - 2,5-ジ(tert - ブチルペルオキシ)ヘキシン - 3が最も好ましい。
【0011】
有機パーオキサイドの添加量は、成分(a)100重量部に対して、上限値は10.0重量部、好ましくは、5.0重量部であり、下限値は0.1重量部であり、かつ、以下に説明する成分(c)との重量比(成分(b)/成分(c)重量比)が1以下であるように選択される。上限値を越えると過酸化物による分解反応が優先され、得られる組成物が取り扱いに優れた良い固形状にならない。
【0012】
成分(c):架橋助剤
本発明で用いる成分(c)は、上記の有機パーオキサイド(b)による架橋処理に際して、均一かつ効率的な架橋反応を行わせる効果を有し、特に、多量に使用することにより、大幅に低分子量物のブリードアウトを抑制することができる。成分(c)としては、例えば、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、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールの繰り返し単位数が9〜14の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、2−メチル−1,8−オクタンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレートのような多官能性メタクリレート化合物、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレートのような多官能性アクリレート化合物、ビニルブチラート、ビニルステアレート、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレートのような多官能性ビニル化合物を挙げることができる。これらは、単独あるいは2種類以上を組み合わせて用いても良い。このような化合物により、均一かつ効率的な架橋反応が期待できる。
【0013】
上記の架橋助剤のうち、多官能性メタクリレート化合物および多官能性アクリレート化合物が好ましく、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、2−メチル−1,8−オクタンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレートが特に好ましい。
【0014】
架橋助剤の添加量は、成分(a)100重量部に対して、上限値は、50.0重量部、好ましくは、45.0重量部であり、下限値は、0.1重量部である。下限未満では添加の効果が認められず、上限を超えては組成物の架橋が進みすぎて架橋助剤が部分的に分散せず、製造出来るものの外観が悪く、圧縮永久歪みや耐油性も悪くなる。
【0015】
本発明は、上記成分(a)〜(c)を配合し熱処理して得られた軟化剤組成物に下記成分(d)を配合することにより得られる熱可塑性樹脂組成物にも関する。
成分(d):熱可塑性樹脂
成分(d)は熱可塑性樹脂である。
本発明で用いられる熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン(PS)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、スチレン系樹脂(スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体(SIS)、スチレン−エチレン・ブテン−スチレン共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレン共重合体(SEPS)、スチレン−エチレン・エチレン・プロピレン−スチレン共重合体(SEEPS)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、ポリブタジエン(シンジオタックチク1,2−ポリブタジエン)、イソプレンゴム(IR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレンターポリマー(EPDM)、ブチルゴム(IIR)、アクリルゴム(ACM)、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP))、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー、熱可塑性アミド系エラストマー等が挙げられる。
成分(d)は、上記熱可塑性樹脂を、単独で、又は、任意の2種類以上を組み合わせて使用することができる。
成分(d)は、好ましくは、以下に説明する成分(d1)及び成分(d2)から選択される1種類以上から成る。
【0016】
成分(d1): (水添)ブロック共重合体
成分(d1)は、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックAの少なくとも1個と、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBの少なくとも1個とからなるブロック共重合体又はこれを水素添加して得られるもの、あるいはこれらの混合物であり、例えば、A−B、A−B−A、B−A−B−A、A−B−A−B−Aなどの構造を有する芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体、及び/又は、これらの水素添加されたもの等を挙げることができる。
【0017】
上記(水添)ブロック共重合体(以下、(水添)ブロック共重合体とは、ブロック共重合体、及び/又は、水添ブロック共重合体を意味する。)は、芳香族ビニル化合物を5〜60重量%、好ましくは、20〜50重量%含む。
【0018】
芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックAは好ましくは、芳香族ビニル化合物のみから成るか、または芳香族ビニル化合物50重量%以上、好ましくは70重量%以上と(水素添加された)共役ジエン化合物(以下、(水素添加された)共役ジエン化合物とは、共役ジエン化合物、及び/又は、水素添加された共役ジエン化合物を意味する)との共重合体ブロックである。
【0019】
(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Bは好ましくは、(水素添加された)共役ジエン化合物のみから成るか、または(水素添加された)共役ジエン化合物50重量%以上、好ましくは70重量%以上と芳香族ビニル化合物との共重合体ブロックである。
【0020】
これらの芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックA、(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Bのそれぞれにおいて、分子鎖中の芳香族ビニル化合物または(水素添加された)共役ジエン化合物の分布は、ランダム、テーパード(分子鎖に沿ってモノマー成分が増加または減少するもの)、一部ブロック状またはこれらの任意の組合せであっていてもよい。
【0021】
芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックAあるいは(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Bが2個以上ある場合には、それぞれが同一構造であっても異なる構造であってもよい。
【0022】
(水添)ブロック共重合体を構成する芳香族ビニル化合物としては、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ブチルスチレンなどのうちから1種または2種以上が選択され、中でもスチレンが好ましい。また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、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンなどのうちから1種または2種以上が選ばれ、中でもブタジエン、イソプレンおよびこれらの組合せが好ましい。
【0023】
共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックBにおけるミクロ結合は任意に選ぶことができる。
【0024】
ブタジエンブロックにおいては、1,2−ミクロ結合が20〜50%、特に25〜45%が好ましい。
【0025】
また、イソプレンブロックにおいては、該イソプレン化合物の70〜100重量%が1,4−ミクロ結合を有し、かつ該イソプレン化合物に基づく脂肪族二重結合の少なくとも90%が水素添加されたものが好ましい。
【0026】
上記した構造を有する本発明に供する(水添)ブロック共重合体の重量平均分子量は、好ましくは5,000〜1,500,000であり、より好ましくは10,000〜550,000、さらに好ましく100,000〜400,000の範囲である。分子量分布(重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn))は好ましくは10以下、更に好ましくは5以下、より好ましくは、2以下である。(水添)ブロック共重合体の分子構造は、直鎖状、分岐状、放射状あるいはこれらの任意の組合せのいずれであってもよい。
【0027】
これらのブロック共重合体の製造方法としては数多くの方法が提案されているが、代表的な方法としては、例えば特公昭40−23798号明細書に記載された方法により、リチウム触媒またはチーグラー型触媒を用い、不活性溶媒中にてブロック重合させて得ることができる。上記方法により得られたブロック共重合体に、不活性溶媒中で水素添加触媒の存在下にて水素添加することにより水添ブロック共重合体が得られる。
【0028】
上記(水添)ブロック共重合体の具体例としては、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体(SIS)、スチレン−エチレン・ブテン−スチレン共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレン共重合体(SEPS)、スチレン−エチレン・エチレン・プロピレン−スチレン共重合体(SEEPS)等を挙げることができる。
【0029】
成分(d2):オレフィン系樹脂及び/又はオレフィン系共重合体ゴム
成分(d2)は、オレフィン系樹脂及び/又はオレフィン系共重合体ゴムである。
本発明で用いられる、オレフィン系樹脂及び/又はオレフィン系共重合体ゴムとしては、パーオキサイド分解型オレフィン系樹脂及び/又はパーオキサイド分解型オレフィン系共重合体ゴム、ならびに、パーオキサイド架橋型オレフィン系樹脂及び/又はパーオキサイド架橋型オレフィン系共重合体ゴムが挙げられる。
パーオキサイド分解型オレフィン系樹脂及び/又はパーオキサイド分解型オレフィン系共重合体ゴムは、得られる組成物のゴム分散を良好にし、かつ成形品の外観を良好にすると共に、硬度及び収縮率の調整に効果を有するものである。該成分は、パーオキサイドの存在下に加熱処理することによって熱分解して分子量を減じ、溶融時の流動性が増大するオレフィン系の重合体又は共重合体であり、例えば、アイソタクチックポリプロピレンやプロピレンと他のα‐オレフィン例えばエチレン、1‐ブテン、1‐ヘキセン、4‐メチル‐1‐ペンテンなどとの共重合体を挙げることができる。
【0030】
パーオキサイド架橋型オレフィン系樹脂及び/又はパーオキサイド架橋型オレフィン系共重合体ゴムは、パーオキサイドの存在下で加熱処理することによって主として架橋反応を起こし、その流動性が低下するものである。例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレンの如く、ポリマー密度が0.88〜0.94g/cm3 の範囲内にあるポリエチレン、あるいはエチレン・プロピレン共重合体ゴム、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム等の、オレフィンを主成分とする無定ランダム共重合体の弾性体である。このうちポリエチレンあるいはエチレン・プロピレン共重合体ゴムが好ましく、中でも、直鎖状低密度ポリエチレンは適度な架橋構造が得られる点で特に好ましい。
【0031】
オレフィン系樹脂及びオレフィン系共重合体ゴムの重量平均分子量は50,000〜1,000,000、さらには70,000〜500,000の範囲が好ましい。重量平均分子量が50,000未満のパーオキサイド架橋型オレフィン系樹脂及び/又はパーオキサイド架橋型オレフィン系共重合体ゴムを用いた場合には、得られるエラストマー組成物はゴム的特性が劣る。また、重量平均分子量が1,000,000を越えるものを用いると、成形加工性が悪くなり特に成形品の外観が悪化する。また、MFR(230℃、2.16kg荷重で測定)は、0.05〜200g/10分、さらに好ましくは、0.1〜50g/10分である。
【0032】
成分(d)の配合量は、本発明の軟化剤組成物100重量部に対して、上限値が1500重量部であり、下限値が0.1重量部、好ましくは、1.0重量部である。好ましくは、熱可塑性樹脂を50重量部以下で配合すると、極めて軟らかい熱可塑性樹脂組成物(弾性体)を得ることができる。また、100以上、300重量部以下の熱可塑性樹脂を配合すると、JIS K7215に示されるA硬度を有する軟らかい熱可塑性樹脂組成物がブリードアウトを生じることなく得られる。300重量部を超えると、JIS K7215に示されるD硬度を有する熱可塑性樹脂組成物が得られる。より硬い熱可塑性樹脂組成物を得たい場合には、熱可塑性樹脂組成物を400重量部以上加えることが好ましい。さらに硬い熱可塑性樹脂組成物を得たい場合には、熱可塑性樹脂組成物を600重量部以上加えることが好ましい。上限値を超えると、樹脂組成物の硬度が高くなりすぎ、柔軟性が失われてゴム的触感の製品が得られず、成形加工性が悪化する。
【0033】
また、本発明は、上記成分(a)〜(c)と共に上記成分(d)を配合し熱処理して得られる熱可塑性樹脂組成物にも関する。成分(d)の量は成分(a)100重量部に対して1500重量部以下であり、下限値を設定するならば好ましくは0.1重量部である。好ましくは、熱可塑性樹脂を50重量部以下で配合すると、極めて軟らかい熱可塑性樹脂組成物(弾性体)を得ることができる。また、100重量部以上、300重量部以下の熱可塑性樹脂を配合すると、JIS K7215に示されるA硬度を有する軟らかい熱可塑性樹脂組成物がブリードアウトを生じることなく得られる。300重量部を超えると、JIS K7215に示されるD硬度を有する熱可塑性樹脂組成物が得られる。より硬い熱可塑性樹脂組成物を得たい場合には、熱可塑性樹脂組成物を400重量部以上加えることが好ましい。さらに硬い熱可塑性樹脂組成物を得たい場合には、熱可塑性樹脂組成物を600重量部以上加えることが好ましい。上限値を超えると、樹脂組成物の硬度が高くなりすぎ、柔軟性が失われてゴム的触感の製品が得られず、成形加工性が悪化する。熱可塑性樹脂としては、好ましくは、スチレン−エチレン・ブテン−スチレン共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレン共重合体(SEPS)、スチレン−エチレン・エチレン・プロピレン−スチレン共重合体(SEEPS)が使用される。
【0034】
本発明の軟化剤組成物および熱可塑性樹脂組成物には、上記の成分の他に、ブロッキング防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑材、着色剤、増粘材、老化防止剤、充填剤等を添加することが出来る。
【0035】
製造方法
次に、本発明の軟化剤組成物及び熱可塑性樹脂組成物の製造方法について具体的に説明する。
【0036】
本発明の軟化剤組成物の製造方法
本発明の軟化剤組成物は、下記の方法で得られる。
製造条件は、反応装置によって様々に変化する。
例えば、本発明の軟化剤組成物は、上記成分(a)〜(c)を配合し、オートクレーブなどの加温が可能な反応容器内に投入し、反応温度100〜250℃、好ましくは120〜200℃で10分間以上反応させることにより得られる。
100℃未満では、有機パーオキサイドの分解反応が起こらず、架橋反応が生じない。また、250℃を超えては、有機パーオキサイドの急激な分解反応が起きるため、均一な架橋反応を行うことができない。
このようにして得られた組成物はゼリー状であり、室温でアセトン溶媒に48時間浸漬後の抽出残査が10重量%以上のものが好ましい。
【0037】
本発明の軟化剤組成物は、ゼリー状であるため、熱可塑性樹脂組成物を得る際、固形物に準じる取扱いが可能である。また、本発明の軟化剤組成物は、ゼリー状であるため、単独で、衝撃吸収性材、制振材、消音材等への応用が可能である。
【0038】
本発明の軟化剤組成物を含む熱可塑性樹脂組成物の製造方法
本発明の軟化剤組成物を含む熱可塑性樹脂組成物は、本発明の軟化剤組成物と成分(d)とをブレンドした後、混練装置を用いて混練することにより得られる。
【0039】
まず、本発明の軟化剤組成物及び成分(d)を配合し、160〜230℃の混練温度で、混練装置にて溶融混練し、目的の熱可塑性樹脂組成物を得る。または、混練機能を持った押出成形機、射出成形機で成形品を成形することもできる。
本発明で使用する混練装置としては、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、単軸押出機、2軸押出機、多軸押出機等を使用することが出来る。好ましくは、加圧ニーダー、バンバリー等のバッチ式混練装置で混練する方法が良い。連続的に行う場合には、バッチ式混練装置と押出機とが組み合わされた、例えば、加圧ニーダーと押出機が組合わさった装置(バッチ供給型連続押出装置)で混練する方法が良い。
なお、上記配合の際、本発明の軟化剤組成物に比較的少量の成分(d)を配合すると、硬度の調節が容易にでき、従来の熱可塑性樹脂組成物に比べて非常に軟らかい熱可塑性樹脂組成物(弾性体)を得ることができる(実施例5〜10)。
【0040】
さらに、耐油性、耐熱性を得ようとする場合には、熱可塑性樹脂組成物に、本発明の軟化剤組成物において配合した成分(b)有機パーオキサイド及び成分(c)架橋助剤をさらに添加して、加熱溶融混練をすることで、耐油性、耐熱性に優れた熱可塑性樹脂組成物を得ることができる(実施例13)。
この際、成分(b)有機パーオキサイド、成分(c)架橋助剤のそれぞれの添加量は、本発明の軟化剤組成物100重量部に対して下限値が0.1重量部であり、上限値は、10重量部、好ましくは8.0重量部である。上限値を超えると有機パーオキサイドが均一に分散せず、部分的に架橋してしまい、製造できるものの、外観が悪く、圧縮永久歪みや耐油性が悪くなる。下限値未満では、添加の効果が認められず、圧縮永久歪みや、耐熱性が改善されない。
【0041】
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、上記方法の他に、成分(d)を成分(a)〜(c)と共に配合し熱処理することにより製造することもできる。比較的少量の熱可塑性樹脂、例えば成分(a)100重量部に対して50重量部までの熱可塑性樹脂(d)を配合する場合は、上記した軟化剤組成物の場合と同様に熱処理することにより、従来の熱可塑性樹脂組成物に比べて非常に軟らかい熱可塑性樹脂組成物(弾性体)が得られる(実施例4)。また、比較的多量の熱可塑性樹脂、例えば成分(a)100重量部に対して100〜1500重量部の熱可塑性樹脂を配合する場合は、上記した本発明の軟化剤組成物を含む熱可塑性樹脂組成物の場合と同様に溶融混練することにより、JIS K7215に示されるA硬度〜D硬度の硬度を有する熱可塑性樹脂組成物が、ブリードアウトを生じることなく得られる(実施例14〜18)。
【0042】
ブロッキング防止剤、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑材、着色剤、増粘材、老化防止剤、充填剤等の各種添加剤は、本発明の軟化剤組成物又は熱可塑性樹脂組成物を得る際に添加することができるが、好ましくは熱可塑性樹脂組成物を得る際に添加すると均一に分散するので良い。
【0043】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0044】
実施例1〜4および比較例1〜3
下記表1に示した各成分を所定の配合量に従って、配合し、140℃に加熱ししたオートクレーブ内でブレンドしながら架橋させて、本発明の軟化剤組成物を得た。
【0045】
【表1】
(a−1)(非芳香族系ゴム用軟化剤):PW-90 (出光興産(株)製)
種類:正パラフィン系プロセスオイル
(a−2)(分岐状飽和炭化水素):IP-2835 (出光石油化学(株)製)
種類:合成イソパラフィン系炭化水素
(b)(有機パーオキサイド):Perhexa25B (日本油脂(株)製)
種類:2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−ヘキサン
(c)(架橋助剤): NK Ester IND (新中村化学(株)製)
種類:2−メチル−1,8−オクタンジオールジメタクリレート(85%)、1,9−ノナンジオールジメタクリレート(15%)の混合物
*1 熱可塑性樹脂: SEPS (クラレ(株)製 セプトン4077)
種類:スチレン−エチレン・プロピレン−スチレン共重合体
*2 組成物の状態: 室温(23℃)での軟化剤組成物の性状;ゼリー状であり、固形物に準じる取扱いが可能なものを“ゼリー状”とした。
*3 抽出残査:得られた組成物を室温でアセトン溶媒に48時間浸漬した後の抽出残査(重量%)
【0046】
実施例5〜10および比較例4〜6
成分(d)としてSEPS、EPR、Engage、PE、SEBSおよびSISの1以上を使用し、これを、下記表2に示した配合量に従って、実施例3で作製した本発明の軟化剤組成物とブレンドした後、加圧ニーダー(ニーダー温度160〜230℃)を用いて混練を行って、従来の熱可塑性樹脂組成物に比べて非常に軟らかい熱可塑性樹脂組成物を製造した。比較例4〜6では、実施例3で作製した本発明の軟化剤組成物の代わりに従来の未架橋のオイル(PW-90)を使用した。
【0047】
【表2】
【0048】
表2から、本発明の軟化剤組成物に熱可塑性樹脂を少量添加することにより、固形状の弾性体を得ることができることが分かる。従来の未架橋のオイルを使用した比較例では、液状のままである。
【0049】
実施例11〜13および比較例7〜8
実施例11〜12では、成分(d)としてSEPS、EPR、Engage、PPおよびPSの1以上を使用し、これを、下記表3に示した配合量に従って、実施例3で作製した本発明の軟化剤組成物とブレンドした後、2軸押出機を用いて混練を行って(シリンダー温度200℃)、熱可塑性樹脂組成物を製造した。実施例13は、実施例12で得られた熱可塑性樹脂組成物を有機パーオキサイドの存在下で熱処理したものである。比較例7および8では、実施例3で作製した本発明の軟化剤組成物の代わりに、従来の未架橋のオイル(PW-90)を使用した。
【0050】
【表3】
【0051】
表3から、JIS K7215に示されるA硬度を有する熱可塑性樹脂組成物の製造において本発明の軟化剤組成物を使用すると、得られる熱可塑性樹脂組成物は、オイルブリードが抑制され、かつ機械強度も向上することが分かる。
【0052】
実施例14〜18
表4に記載の配合量に従って成分(a)〜(d)を配合し、加圧ニーダーを用いて混練して(ニーダー温度160〜230℃)熱可塑性樹脂組成物を得た。その結果、表4に示す硬度(JIS K7215に従って測定)を有する熱可塑性樹脂組成物が、ブリードアウトを生じることなく得られた。
【0053】
【表4】
【0054】
実施例19および20
表5に記載の配合量に従って成分(a)〜(d)を配合し、加圧ニーダーを用いて混練して(ニーダー温度160〜230℃)熱可塑性樹脂組成物を得た。成分(c)を多量に添加することにより、オイルブリードをより良好に防ぐことができた。
【0055】
【表5】
【0056】
【発明の効果】
本発明の軟化剤組成物は固形状であり、熱可塑性樹脂組成物の製造における取扱いが非常に容易である。また、本発明の軟化剤組成物を使用すると、オイルブリードのない、非常に軟らかな熱可塑性樹脂組成物を製造することができる。さらに、従来の所定の硬度を有する熱可塑性樹脂組成物の製造においても、本発明の軟化剤組成物は、オイルブリードの抑制効果を発揮し、かつ樹脂組成物の機械強度を向上させる。
Claims (8)
- (a)ゴム用のパラフィン系炭化水素軟化剤から選択される1種以上 100重量部、
(b)有機パーオキサイド 0.1〜10重量部、及び
(c)架橋助剤 0.1〜50重量部
を、成分(b)/成分(c)重量比≦1の条件下で配合し、熱処理して得られる軟化剤組成物。 - 成分(a)が、直鎖状飽和炭化水素であることを特徴とする請求項1に記載の軟化剤組成物。
- 成分(a)が、分岐状飽和炭化水素であることを特徴とする請求項1に記載の軟化剤組成物。
- 成分(a)が、室温で液状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の軟化剤組成物。
- アセトン溶媒での抽出残査が10重量%以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の軟化剤組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の軟化剤組成物100重量部と
(d)熱可塑性樹脂 0.1〜1500重量部
を含む熱可塑性樹脂組成物。 - 成分(d)が、
(d1)芳香族ビニル化合物から主として作られる少なくとも1つの重合体ブロックAと、共役ジエン化合物から主として作られる少なくとも1つの重合体ブロックBとから成るブロック共重合体、及び/又は、これを水素添加して得られるブロック共重合体、および
(d2)オレフィン系樹脂 及び/又は 共重合体ゴム
から選択される1種類以上から成ることを特徴とする請求項6に記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 請求項6または7に記載の熱可塑性樹脂組成物を有機パーオキサイドの存在下で熱処理して得られる熱可塑性樹脂組成物。
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