JP4799814B2 - 複合体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
即ち、本発明の目的は、耐熱性およびリサイクル性に優れ、各層が良好に密着した複合体およびその製造方法を提供することにある。
(B)熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー中でシリコーンゴム組成物を加硫して得られるシリコーン変性熱可塑性エラストマー層から構成されることを特徴とする複合体に関する。
また、本発明は、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーと、シリコーン変性熱可塑性エラストマーを加熱溶融して同時に成形することを特徴とする該複合体の製造方法、および、熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性エラストマーと、シリコーン変性熱可塑性エラストマーのどちらか一方を加熱溶融して成形した後、その表面に、もう一方を加熱溶融して成形することを特徴とする該複合体の製造方法に関する。
本発明の複合体は、(A)熱可塑性樹脂層または熱可塑性エラストマー層と(B)シリコーン変性熱可塑性エラストマー層から構成される積層体であり、二層構造でも多層構造でもよい。各層の厚さは用途や形態によって異なり特に限定されないが、0.01〜10cmの範囲であることが好ましく、0.05〜5cmがより好ましく、0.05〜2cmが特に好ましい。また、(A)層と(B)層の厚さは同じでも異なっていてもよい。なお、(A)層の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーと、(B)層に使用される熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーとは同一でも異なるものでもよいが、(A)層と(B)層の密着性や接着性の点で同一あるいは同種のものが好ましい。もっとも、ポリウレタン系エラストマーとナイロンや、ポリウレタン系エラストマーとポリカーボネート樹脂のように異種のものでも密着性が良好な組合せがある。
本発明の複合体の製造方法は特に限定されず、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーと、シリコーン変性熱可塑性エラストマーを加熱溶融して同時に一体成形する「コモールディング」法や、熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性エラストマーと、シリコーン変性熱可塑性エラストマーのどちらか一方を加熱溶融して成形した後、その表面にもう一方を加熱溶融して成形する「オーバーモールディング」法が挙げられる。成形方法としては、射出成形、押し出し成形、圧縮成形等が挙げられる。その他にも、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーと、シリコーン変性熱可塑性エラストマーを別々に加熱溶融して2つの成形品を作成し、その表面に接着剤やプライマーを塗布して接着させる方法や、得られた成形品の接触面付近を加熱して融着させる方法などが挙げられる。これらの中でも、作業性の点から、「コモールディング」法や「オーバーモールディング」法が好ましい。
また、本発明の製造方法のうちコモールディング法やオーバーモールディング法は、シール材料を組み込む作業を省くことができるので、生産性および作業性に優れるという特徴を有する。さらに本発明の製造方法によれば、接着剤やプライマーを使用しなくても各層の密着性に優れた複合体が得られるという利点を有する。
以下、本発明を実施例にて詳細に説明する。実施例中、部とあるのは重量部を意味し、粘度は25℃における測定値である。尚、実施例で使用した原料は以下の通りである。ここで、PBT樹脂はポリブチレンテレフタレート樹脂を表し、TPUエラストマーは熱可塑性ポリウレタンエラストマーを表し、Meはメチル基を表し、Viはビニル基を表している。
○原料
ナイロン6樹脂−1:アリドリッチ ケミカル社製試薬、融点228.5℃
ナイロン6樹脂−2:東レ(株)製、商品名アミラン、CM1017
PBT樹脂−1:アリドリッチ ケミカル社製試薬、融点227℃
PBT樹脂−2:東レ(株)製、商品名東レPBT樹脂、1400X04
TPUエラストマー−1:Dow社製、商品名Pelletane、2355−75A
TPUエラストマー−2:BASFポリウレタンエラストマーズ(株)製、商品名エラストラン、C80A
熱可塑性エラストマー−1:東レ・デュポン(株)製、商品名ハイトレル、6347(PBT樹脂とポリエーテルとの共重合体エラストマー)
熱可塑性エラストマー−2:AESジャパン(株)製、商品名サントプレーン、201−64(ポリプロピレン中でエチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴムを動的加硫したエラストマー)
酸化防止剤:日本チバガイギー社製、商品名イルガノックス1010
シリコーンゴムベース:Me2SiO単位99.67重量%、MeViSiO単位0.16重量%、Me2ViSiO1/2単位0.17重量%からなる、可塑度150のジオルガノポリシロキサン生ゴム(ビニル基含有量0.10%)68.8重量%、比表面積250m2/gのヒュームドシリカ(Cabot社製;商品名Cab−O−Sil MS−75)25.8重量%、平均重合度4の末端ヒドロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン5.4重量%、炭酸アンモニウム0.02重量%からなるシリコーンゴムベース
架橋剤:MeHSiO単位65.7重量%、Me2SiO単位32.4重量%およびMe3SiO1/2単位1.9重量%からなる粘度30mm2/sのメチルハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素原子結合水素原子含有量1.1%)
白金系触媒:1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン白金錯体1.5重量%、テトラメチルジビニルジシロキサン5.0重量%、末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン93%、重合度6〜10のジメチルシクロポリシロキサン0.5重量%からなる液状混合物
○引張り破断強度
プラスチックの引張試験方法(JIS−K7113−1995)に規定される方法に準じて、引張破壊強さを測定した。試験片は2号形試験片を使用した。
○破断伸び
JIS−K7113「プラスチックの引張試験方法」(1995)に規定される方法に準じて、引張破壊伸びを測定した。試験片は2号形試験片を使用した。
○JIS硬度
JIS−K7215「プラスチックのデュロメータ硬さ試験方法」(1995)に規定される方法に準じて測定した。試験片の厚さは6mmとした。
○反発弾性率
JIS−K6255「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの反発弾性試験方法」(1996)に規定される方法に準じて測定した。試験方法はリュプケ式で行い、試験片の厚さは12.5mmとした。
40重量部のナイロン6樹脂−1と0.5重量部の酸化防止剤をバンバリーブレード付きの250mLのラボプラストミル(東洋精機製作所製)に仕込み、240〜260℃の温度条件下100rpmにて3分間加熱混練した。次いで、シリコーンゴムベース60重量部を投入して同様に5分間加熱混練した後、架橋剤1.9重量部を加えて同様に5分間加熱混練した。最後に、白金系触媒の末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(商品名Dow Corning200;ダウコーニングコーポレーション製、1000mPa・s)5重量%溶液を1重量部添加して同様に5分間加熱混練した。この混合物をミキサーから取り出して冷却して、淡黄白色塊状のシリコーン変性熱可塑性エラストマーAを得た。
得られた熱可塑性エラストマーAの塊状物の一部を熱プレス(小平製作所製、PY−5E)および冷プレス(東洋精機製作所製、ミニテストプレス−10)を用いて240〜260℃にて加熱圧縮成形した。得られた試験片を用いて引張り破断強度、破断伸び、JIS硬度、反発弾性率を測定した。これらの結果を表1に示した。
また、熱可塑性エラストマーAの塊状物の残りを単軸押出し機((株)プラスチック工学研究所製「UT−25−T」)を用いて再び可塑化して押出し、ペレットを得た。
40重量部のPBT樹脂−1と0.5重量部の酸化防止剤をバンバリーブレード付きの250mLのラボプラストミル(東洋精機製作所製)に仕込み、240〜260℃の温度条件下100rpmにて3分間加熱混練した。次いで、シリコーンゴムベース60重量部を投入して同様に5分間加熱混練した後、架橋剤1.9重量部を加えて同様に5分間加熱混練した。最後に、白金系触媒の末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(商品名Dow Corning200;ダウコーニングコーポレーション製、1000mPa・s)5重量%溶液を1重量部添加して同様に5分間加熱混練した。この混合物をミキサーから取り出して冷却して、淡黄白色塊状のシリコーン変性熱可塑性エラストマーBを得た。
得られた熱可塑性エラストマーBの塊状物の一部を熱プレス(小平製作所製、PY−5E)および冷プレス(東洋精機製作所製、ミニテストプレス−10)を用いて240〜260℃にて加熱圧縮成形した。得られた試験片を用いて引張り破断強度、破断伸び、JIS硬度、反発弾性率を測定した。これらの結果を表1に示した。
また、熱可塑性エラストマーBの塊状物の残りを、単軸押出し機((株)プラスチック工学研究所製「UT−25−T」)を用いて再び可塑化して押出し、ペレットを得た。
50重量部のTPUエラストマー−1と0.5重量部の酸化防止剤をバンバリーブレード付きの250mLのラボプラストミル(東洋精機製作所製)に仕込み、180〜200℃の温度条件下100rpmにて3分間加熱混練した。次いで、シリコーンゴムベース50重量部を配合して同様に5分間加熱混練した後、架橋剤1.6重量部を加えて同様に5分間加熱混練した。最後に、白金系触媒の末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(商品名Dow Corning200;ダウコーニングコーポレーション製、1000mPa・s)5重量%溶液を1重量部添加して、同様に5分間加熱混練した。この混合物をミキサーから取り出して冷却して、淡黄白色塊状のシリコーン変性熱可塑性エラストマーCを得た。
得られた熱可塑性エラストマーCの塊状物の一部を熱プレス(小平製作所製、PY−5E)及び冷プレス(東洋精機製作所製、ミニテストプレス−10)を用いて180〜200℃にて加熱圧縮成形した。得られた試験片を用いて引張り破断強度、破断伸び、JIS硬度、反発弾性率を測定した。これらの結果を表1に示した。
また、熱可塑性エラストマーCの塊状物の残りを単軸押出し機((株)プラスチック工学研究所製「UT−25−T」)を用いて再び可塑化して押出し、ペレットを得た。
実施例1と同様にして、PBT樹脂−2のペレットを射出成形して板状成形片を成形した。次いでこの上に、熱可塑性エラストマー−1のペレットを射出成形したところ、基材層に十分に密着せず、基材層とオーバーモールド層からなる複合体は得られなかった。
実施例2と同様にして、PBT樹脂−2(基材層)のペレットを射出成形して板状成形片を成形した後、加熱再溶融してその上に熱可塑性エラストマー−1(コモールド層)のペレットを射出して一体成形して、複合体9を得た。得られた複合体の接着強度を実施例2と同様にして、引張り速度20mm/分で測定した。また、測定後の破断面の状態を目視にて観察した。これらの結果を表4に示した。
2 オーバーモールド層またはコモールド層
3 ナイロン6樹脂−2
4 シリコーン変性熱可塑性エラストマーA
5 ナイロン6樹脂−1
6 シリコーン変性熱可塑性エラストマーB
Claims (7)
- (A)ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系ビニル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、熱可塑性ポリアミド系エラストマー、熱可塑性ポリオレフィン系エラストマーから選ばれる熱可塑性樹脂層または熱可塑性エラストマー層と、
(B)前記(A)層と同種の熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性エラストマーまたは熱可塑性ポリウレタンン系エラストマー中で下記(a)〜(d)を主成分とするシリコーンゴム組成物を加硫して得られるシリコーン変性熱可塑性エラストマー層から構成されることを特徴とする複合体。
(a)1分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し、ウィリアムス可塑度が少なくとも30であるオルガノポリシロキサン、
(b)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有する有機ケイ素化合物、
(c)ヒドロシリル化反応用触媒、
(d)ヒュームドシリカ - (A)層が、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、熱可塑性ポリアミド系エラストマー、熱可塑性ポリオレフィン系エラストマーから選ばれる熱可塑性樹脂層または熱可塑性エラストマー層であることを特徴とする、請求項1に記載の複合体。
- ホース用である、請求項1に記載の複合体。
- コネクタ用である、請求項1に記載の複合体。
- シート用である、請求項1に記載の複合体。
- 熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーと、シリコーン変性熱可塑性エラストマーを加熱溶融して同時に成形することを特徴とする、請求項1に記載の複合体の製造方法。
- 熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性エラストマーと、シリコーン変性熱可塑性エラストマーのどちらか一方を加熱溶融して成形した後、その表面に、もう一方を加熱溶融して成形することを特徴とする、請求項1に記載の複合体の製造方法。
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