JP5693161B2 - 熱可塑性エラストマー混合物 - Google Patents
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Description
a)酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、及び前記金属酸化物の混合物から成る群から選択される、疎水化され、少なくとも部分的にアグリゲート化された酸化金属粒子 10〜50質量%、
b)1つ又は複数の熱可塑性ポリウレタン 20〜75質量%、
c)1つ又は複数のイソシアネート 0.5〜25質量%、
d)潤滑剤及び分散助剤として作用する、1つ又は複数の化合物 0.5〜15質量%、 (ここで、成分a)〜d)の合計が、工程助剤に対して少なくとも90質量%である)
を含む工程助剤は公知である。
(a)式
(RO)3Si(CnH2n+1)、又は(RO)3Si(CnH2n-1)
[式中、
R=アルキル、例えばメチル−、エチル−、n−プロピル−、i−プロピル−、又はブチル−、
n=1〜20]
のオルガノシラン、
(b)式
R1 x(RO)ySi(CnH2n+1)、又はR1 x(RO)ySi(CnH2n-1)
[式中、
R=アルキル、例えばメチル−、エチル−、n−プロピル−、i−プロピル−、又はブチル−、
R1=アルキル、例えばメチル−、エチル−、n−プロピル−、i−プロピル−、又はブチル−、シクロアルキル、
n=1〜20、
x+y=3、
x=1又は2、
y=1又は2]
のオルガノシラン、
c)式
X3Si(CnH2n+1)、又はX3Si(CnH2n-1)
[式中、
X=Cl、又はBr、
n=1〜20]
のハロゲンオルガノシラン、
d)式
X2(R1)Si(CnH2n+1)、又はX2(R1)Si(CnH2n-1)
[式中、
X=Cl、又はBr、
R1=アルキル、例えばメチル−、エチル−、n−プロピル−、i−プロピル−、又はブチル−、シクロアルキル、
n=1〜20]
のハロゲンオルガノシラン、
e)式X(R1)2Si(CnH2n+1)、又はX(R1)2Si(CnH2n-1)
[式中、
X=Cl、又はBr、
R1=アルキル、例えばメチル−、エチル−、n−プロピル−、i−プロピル−、又はブチル−、シクロアルキル、
n=1〜20]
のハロゲンオルガノシラン、
f)式(RO)3Si(CH2)m−R2
[式中、
R=アルキル、例えばメチル−、エチル−、n−プロピル、i−プロピル−、又はブチル−、
m=0、1〜20、
R2=メチル−、アリール(例えば、−C6H5、置換されたフェニル基)、
C4F9、OCF2−CHF−CF3、−C6F13、−O−CF2−CHF2、−NH2、−N3、−SCN、−CH=CH2、−NH−CH2−CH2−NH2、
−N(CH2−CH2−NH2)2、
−OOC(CH3)C=CH2、
−OCH2−CH(O)CH2、
−SH、
−NX’X’’X’’’ ただし、X’=アルキル、アリール、X’’=H、アルキル又はアリール、X’’’=H、アルキル、アリール、ベンジル、又はC2H4NR3R4ただし、R3=H、又はアルキル、及びR4=H又はアルキル]
のオルガノシラン、
g)式
(R5)x’’(RO)y’’Si(CH2)m−R6
[式中、
x’’=0、1、又は2、
y’’=1、2、又は3、
x’’+y’’=3
R5=アルキル又はシクロアルキル、
m=0、1〜20、
R6=メチル−、アリール(例えば、−C6H5、置換されたフェニル基)、
−C4F9、−OCF2−CHF−CF3、−C6F13、−O−CF2−CHF2、−NH2、−N3、−SCN、−CH=CH2、−NH−CH2−CH2−NH2、
−N(CH2−CH2−NH2)2、
−OOC(CH3)C=CH2、
−OCH2−CH(O)CH2、
−SH、
−NX’X’’R’’’ [X’=アルキル又はアリール、X’’=H、アルキル又はアリール、X’’’=H、アルキル、アリール、ベンジル、又はC2H4NR3R4 、ただし、R3=H、又はアルキル、及びR4=H又はアルキル]
のオルガノシラン、
h)式
X3Si(CH2)m−R7
[式中、
X=Cl、又はBr、
m=0、1〜20、
R7=メチル−、アリール(例えば、−C6H5、置換されたフェニル基)、
−C4F9、−OCF2−CHF−CF3、−C6F13、−O−CF2−CHF2、−NH2、−N3、−SCN、−CH=CH2、
−NH−CH2−CH2−NH2、
−N(CH2−CH2−NH2)2、
−OOC(CH3)C=CH2、
−OCH2−CH(O)CH2、
−SH]
のハロゲンオルガノシラン、
i)式
(R)X2Si(CH2)m−R8
[式中、
X=Cl、又はBr、
R=アルキル、例えばメチル−、エチル−、n−プロピル、i−プロピル−、又はブチル−、
m=0、1〜20、
R8=メチル−、アリール(例えば、−C6H5、置換されたフェニル基)、
−C4F9、−OCF2−CHF−CF3、−C6F13、−O−CF2−CHF2、−NH2、−N3、−SCN、−CH=CH2、−NH−CH2−CH2−NH2、
−N(CH2−CH2−NH2)2、
−OOC(CH3)C=CH2、
−OCH2−CH(O)CH2、
Sx’−(CH2)3Si(OR9)3(ここで、X’=1〜8、R9=メチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−であってよい)
−SH]
のハロゲンオルガノシラン、
j)式
(R)2XSi(CH2)m−R10
[式中、
X=Cl、又はBr、
R=アルキル、例えばメチル−、エチル−、n−プロピル、i−プロピル−、又はブチル−、
m=0、1〜20、
R10=メチル−、アリール(例えば、−C6H5、置換されたフェニル基)、
−C4F9、−OCF2−CHF−CF3、−C6F13、−O−CF2−CHF2、−NH2、−N3、−SCN、−CH=CH2、−NH−CH2−CH2−NH2、−N(CH2−CH2−NH2)2、
−OOC(CH3)C=CH2、
−OCH2−CH(O)CH2、
−SH]
のハロゲンオルガノシラン、
k)
R11=アルキル、ビニル、又はアリール、
R12=アルキル、ビニル、又はアリール]
型のシラザン、
l)D3、D4、D5型の環状ポリシロキサン、
ここで、D3、D4、及びD5とは、−O−Si(CH3)2−型の単位を3つ、4つ、又は5つ有する環状ポリシロキサンと理解され、例えばオクタメチルシクロテトラシロキサン=D4
Y’=CH3、H、CnH2n+1、Si(CH3)3、Si(CH3)2H、Si(CH3)2OH、Si(CH3)2(OCOH3)、Si(CH3)2(CnH2n+1)、ただし、n=1〜20、
R13=アルキル、例えばCnH2n+1(ここで、n=1〜20)、アリール、例えばフェニル−及び置換されたフェニル基、(CH2)n−NH2、又はH、
R14=アルキル、例えばCnH2n+1(ここで、n=1〜20)、アリール、例えばフェニル−及び置換されたフェニル基、(CH2)n−NH2、又はH、
R15=アルキル、例えばCnH2n+1(ここで、n=1〜20)、アリール、例えばフェニル−及び置換されたフェニル基、(CH2)n−NH2、又はH、
R16=アルキル、例えばCnH2n+1(ここで、n=1〜20)、アリール、例えばフェニル−及び置換されたフェニル基、(CH2)n−NH2、又はH、
ただし、m’=0、1〜1000000、
n’=0、1〜1000000、
u’=0、1〜1000000]
のポリシロキサン若しくはシリコーン油。
・TPE−O又はTPO=オレフィンベース、主にPP/EPDM、例えばSantoprene(AES/Monsanto)の熱可塑性エラストマー。エラストマーと熱可塑性樹脂とから成る物理的な混合物である、熱可塑性エラストマー。このエラストマーは、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン−ゴム)、EPM(エチレン−プロピレン−ゴム)、IIR(イソプレン−イソブチレン−ラバー)、EVA(エチレンビニルアセテート)、NR(天然ラバー)、並びにこれらからの混合物であってよい。
ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)、ASA(アクリルエステル−スチレン−アクリロニトリル)、EP(エチレン−プロピレン)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン)、EVA(エチレンビニルアセテート)、EVOH(エチレンビニルアルコール)、FEP(テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンイオノマー)、MABS(メチレンメタクリレートーアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)、MBS(メタクリレート−ブタジエン−スチレン)、PA(ポリアミド)、PA6(ポリアミド6)、PA11(ポリアミド11)、PA12(ポリアミド12)、PA66(ポリアミド66)、PA610(ポリアミド610)、PA612(ポリアミド612)、PB(ポリブチレン)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)、PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)、PE(ポリエチレン)、HDPE(高密度ポリエチレン)、HMW−HDPE(高分子高密度ポリエチレン)、UHMW−HDPE(超高分子高密度ポリエチレン)、LDPE(低密度ポリエチレン)、LLDPE(低密度線状ポリエチレン)、VLDPE(超低密度ポリエチレン)、MDPE(中密度ポリエチレン)、PE−C(塩素化ポリエチレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PFA(ペルフルオロアルコキシアルカン)、PIB(ポリイソブチレン)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、PMMI(ポリメタクリルメチルイミド)、POM(ポリオキシメチレン)、PP(ポリプロピレン)、PP−B(ポリプロピレン−ブロックポリマー)、PP−H(ポリプロピレン−ホモポリマー)、PP−R(ポリプロピレンランダムコポリマー)、PPE(ポリフェニレンエーテル)、PS(ポリスチレン)、EPS(発泡ポリスチレン)、HIPS(耐衝撃性ポリスチレン)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PVAC(ポリビニルアセテート)、PVAL(ポリビニルアルコール)、PVC(ポリビニルクロリド)、PVC−C(塩素化ポリビニルクロリド)、PVDC(ポリビニリデンクロリド)、PVDF(ポリビニリデンフルオリド)、SAN(スチレン−アクリロニトリル)、SB(スチレンブタジエン)、又はSMAH(スチレン−無水マレイン酸)。
スチレン/共役ジエン/スチレンから成るブロックコポリマー(この際、共役ジエンは完全に又は部分的に水素化されていてよい)、並びに前記ブロックコポリマーの混合物。これらのブロックコポリマーは、スチレンを10〜50質量%、好ましくは25〜35質量%、及び共役ジエンを90〜50質量%、好ましくは75〜35質量%含むことができる。共役ジエンは、ブタジエン、イソプレン、又はこれらの混合物からなっていてよい。
コンパウンドの製造
コンパウンド化は、同方向に回転する、密に噛み合う2スクリュー式の押出機、Coperion社(以前のWerner & Pfleiderer)のZSK30型で行う。
予備混合物と熱可塑性樹脂とから成るドライブレンドを、MTI社の垂直型汎用混合機で製造し、そして質量測定式供給部(Gericke社)を介して、押出機の入口に供給する。好ましくは、予備混合物と熱可塑性樹脂を別個の質量測定式供給部を介して押出機の入口に供給する。
試験のために、沈降ケイ酸、沈降ケイ酸塩、又はカーボンブラックから成る群から選択される充填材(FS)を、焼成ケイ酸と対比させながら使用する。
充填材(FS1〜4)の添加は、2つの異なる方法で行うことができる:
1.充填材は、粉末形態で直接添加することができる。このために充填材の全含分を、別個の質量測定式供給部を介して、側方押出機を用いて押出機の溶融流に輸送する。以降、この変法を粉末変法と呼ぶ。
マスターバッチを、ドライブレンド(予備混合物と熱可塑性樹脂とから成る)と一緒に、MTI社の垂直型汎用混合機で製造し、そして質量測定式供給部(Gericke社)を介して、押出機の入口に供給する。マスターバッチは好ましくは、場合によりさらなる熱可塑性樹脂と予備混合し、そして別個の質量測定式供給部を介して、押出機の入口に供給する。全調製物中で必要となる熱可塑性樹脂(ポリプロピレン−ホモポリマー)の割合は、同じままでなければならず、マスターバッチ中に含まれるポリプロピレン−ホモポリマーによって一部置き換えられる。
すべてのエラストマー混合物から、寸法が110mm×75mm×2mmのプレートを慣用の射出成形法に従って膜成形で製造する(機械パラメータは表7参照)。
・DIN 53 505準拠のショアAに従った硬度試験、
・極限引張強さ、引張強さ、破断点伸び、破断点伸度、及び応力値は、縦/横の引張試験でDIN 53 504 / S2-Stabに従って測定、
・DIN 53717に準拠の圧縮永久歪(DVR)。
エラストマー混合物について、流動性を測定するために以下の試験を行う。
このスパイラル試験では、スパイラル形状の射出成形型をプラスチック溶融物で満たす。この螺旋状の型は半円形(深さ5.2mm、幅7.0mm)であり、長さが100cmである。射出成形体の長さは、付属の長さ測定装置で読み取り(+/−5mm)、cmで記載する。型を用いて10個の試験体を調整した後、次の10個の試験体を測定する(平均値)。射出条件は、対照(ゼロ試験体)の値が80〜90cmに達するように、可能な限り選択する。この調整によって、充填材を有する調製物の流動挙動を測定する。
上記指示のようにTPE−Sエラストマー混合物を製造する。FS1〜4の充填度はそれぞれ8質量%であり、この際に添加はマスターバッチを介して行う。
上記指示のようにTPE−Sエラストマー混合物を、マスターバッチ変法で製造する。
上記指示のようにTPE−Sエラストマー混合物を、マスターバッチ変法で、並びに粉末法で製造する。
Claims (9)
- スチレンブロックコポリマーと、充填材としての沈降ケイ酸塩、及び熱可塑性樹脂とを含む、熱可塑性エラストマー混合物であって、前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリビニルクロリド(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、又は上記ポリマーから成る混合物若しくはコポリマーであり、
第一工程で充填材としての沈降ケイ酸塩、及び少なくとも1つの熱可塑性樹脂を混合してマスターバッチにし、そして第二工程でこのマスターバッチをスチレンブロックコポリマーと混合する方法によって得られる、前記熱可塑性エラストマー混合物。 - 前記熱可塑性樹脂が、ポリプロピレンであることを特徴とする、請求項1に記載の熱可塑性エラストマー混合物。
- 油成分を含むことを特徴とする、請求項1に記載の熱可塑性エラストマー混合物。
- 第一工程で充填材としての沈降ケイ酸塩、及び少なくとも1つの熱可塑性樹脂を混合してマスターバッチにし、前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリビニルクロリド(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、又は上記ポリマーから成る混合物若しくはコポリマーであり、そして第二工程でこのマスターバッチをスチレンブロックコポリマーと混合することを特徴とする、請求項1に記載の熱可塑性エラストマー混合物の製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂がポリプロピレンであることを特徴とする、請求項4に記載の熱可塑性エラストマー混合物の製造方法。
- 射出成形物品を製造するための、請求項1に記載の熱可塑性エラストマー混合物の使用方法。
- 射出成形物品の等方性機械的特性を改善させるための方法において、
第一工程で充填材としての沈降ケイ酸塩、及び少なくとも1つの熱可塑性樹脂を混合してマスターバッチにし、前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリビニルクロリド(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、又は上記ポリマーから成る混合物若しくはコポリマーであり、そして第二工程でこのマスターバッチをスチレンブロックコポリマーと混合することを特徴とする、前記方法。 - 異方性係数が、充填材として焼成ケイ酸を用いた射出成形物品よりも改善されていることを特徴とする、請求項1に記載の熱可塑性エラストマー混合物を含む、射出成形物品。
- 異方性係数が、0.88〜1.12であることを特徴とする、請求項8に記載の射出成形物品。
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