JP6686629B2 - 押出成形用熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents
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Description
本発明はこのような従来技術の問題点を解決することを目的とするものである。
即ち本発明の課題は、押出成形時に発生する目ヤニや成形体の異物が低減され、押出成形性が良好な熱可塑性エラストマー組成物及び成形体を提供することにある。
成分(A):下記成分(A1)及び成分(A2)を含むポリプロピレン系樹脂
成分(A1):融解ピーク温度が157℃以上175℃以下であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が0.1〜10g/10分であるプロピレン系重合体
成分(A2):融解ピーク温度が100℃以上157℃未満であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が8〜60g/10分であるプロピレン系ランダム共重合体
成分(B):エチレン・α−オレフィン共重合体
成分(B1):エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体
成分(B2):成分(B1)以外のエチレン・α−オレフィン共重合体
成分(C):炭化水素系ゴム用軟化剤
成分(A):下記成分(A1)及び成分(A2)を含むポリプロピレン系樹脂
成分(A1):融解ピーク温度が157℃以上175℃以下であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が0.1〜10g/10分であるプロピレン系重合体
成分(A2):融解ピーク温度が100℃以上157℃未満であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が8〜60g/10分であるプロピレン系ランダム共重合体
成分(B):エチレン・α−オレフィン共重合体
成分(B1):エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体
成分(B2):成分(B1)以外のエチレン・α−オレフィン共重合体
成分(C):炭化水素系ゴム用軟化剤
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、下記成分(A)及び成分(B)を含み、成分(A)100重量部に対し成分(B)の含有量が100〜500重量部であり、かつ成分(B)の少なくとも一部が架橋されているものである。本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、下記成分(A)及び成分(B)を上記の配合量で含む組成物を架橋剤の存在下で動的熱処理を行うことにより得られるものであり、該動的熱処理を行うことにより成分(B)の少なくとも一部を架橋することができる。
成分(A):下記成分(A1)及び成分(A2)を含むポリプロピレン系樹脂
成分(A1):融解ピーク温度が157℃以上175℃以下であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が0.1〜10g/10分であるプロピレン系重合体
成分(A2):融解ピーク温度が100℃以上157℃未満であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が8〜60g/10分であるプロピレン系ランダム共重合体
成分(B):エチレン・α−オレフィン共重合体
本発明の熱可塑性エラストマー組成物に用いる成分(A)は、下記成分(A1)及び成分(A2)を含むポリプロピレン系樹脂であり、これらを含むものであれば、その他のポリプロピレン系樹脂を含むものであってもよい。なお、本発明において、「ポリプロピレン系樹脂」とはプロピレン単位の含有量が50重量%以上であるものを意味する。本発明において、成分(A)は主に押出成形性に寄与する。
成分(A1):融解ピーク温度が157℃以上175℃以下であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が0.1〜10g/10分であるプロピレン系重合体
成分(A2):融解ピーク温度が100℃以上157℃未満であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が8〜60g/10分であるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体
工程(1):試料5mgを室温から100℃/分の速度で40℃から200℃まで昇温し、昇温終了後、3分間保持する。
工程(2):200℃から10℃/分の速度で40℃まで降温し、降温終了後、3分間保持する。
工程(3):40℃から10℃/分の速度で200℃まで昇温する。
なお、成分(A1)、成分(A2)はそれぞれ1種のみを用いてもよく、組成や物性の異なるものを2種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物に用いる成分(B)はエチレン・α−オレフィン共重合体(ただし、成分(A)に該当するものを除く。)である。成分(B)は本発明の熱可塑性エラストマーに柔軟性を付与する成分である。
成分(B1):エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体
成分(B2):成分(B1)以外のエチレン・α−オレフィン共重合体
なお、成分(B1)、成分(B2)は、それぞれ1種のみを用いてもよく、組成や物性の異なるものを2種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、成形性を向上させる観点から下記成分(C)を含有することが好ましい。
成分(C):炭化水素系ゴム用軟化剤
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、架橋剤の存在下で動的熱処理を行うことにより、成分(B)の少なくとも一部を架橋して得られる。この動的熱処理により、本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、ゴム弾性が良好なものとなる。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物には、成分(A)〜(C)及び架橋剤以外に本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じてその他の成分を配合することができる。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、前述の通り、成分(A)、成分(B)及び必要に応じて用いられる成分(C)、その他の成分等を所定量含有する組成物を架橋剤の存在下で動的熱処理して得られるものである。
2.6<NQ/R3<22.6 (1)
3.0<NQ/R3<20.0 (2)
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、JIS K7210の規格に準拠した方法で測定温度230℃、測定荷重49Nで測定したメルトフローレート(230℃、49N)が0.01g/10分以上であることが押出成形性の観点から好ましく、メルトフローレート(230℃、49N)は、より好ましくは0.05g/10分以上であり、更に好ましくは0.1g/10分以上である。また、押出成形性の観点から、メルトフローレート(230℃、49N)は、100g/10分以下であることが好ましく、50g/10分以下であることがより好ましく、20g/10分以下であることが更に好ましい。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、通常、熱可塑性エラストマー組成物に用いられる成形方法、例えば、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形等の各種成形方法により、成形体とすることができ、これらの中でも射出成形、押出成形が好適である。また、これらの成形を行った後に積層成形、熱成形等の二次加工を行った成形体とすることもできる。特に、本発明の熱可塑性エラストマー組成物は押出成形性に優れ、成形した際の目ヤニの発生や異物が低減されたものであるため、押出成形、特に異形押出成形に好適である。
以下の実施例・比較例で使用した原材料は以下の通りである。
(成分(A1))
A1−1:
プロピレン単独重合体(MFR(JIS K7210(1999)):2.5g/10分(230℃、21.2N)、融解ピーク温度:165℃、プロピレン単位含有量:100重量%)/日本ポリプロ株式会社製ノバテック(登録商標)PP FY6
A1−2:
プロピレン単位の含有量が100重量%であるプロピレン単独重合体成分と、プロピレン単位の含有量が60重量%であるエチレン・プロピレン共重合体成分とからなり、プロピレン単独重合体成分とエチレン・プロピレン共重合体成分との合計量に対し、プロピレン単独重合体成分を45重量%含有するプロピレン・エチレンブロック共重合体(MFR(JIS K7210(1999)):0.8g/10分(230℃、21.2N)、融解ピーク温度165〜170℃)
a1−1(比較例用):
プロピレン単独重合体(MFR(JIS K7210(1999)):11g/10分(230℃、21.2N)、融解ピーク温度:159℃、プロピレン単位含有量:100重量%)/日本ポリプロ株式会社製ノバテック(登録商標)PP MA3
a1−2(比較例用):
プロピレン単独重合体(MFR(JIS K7210(1999)):21g/10分(230℃、21.2N)、融解ピーク温度:159℃、プロピレン単位含有量:100重量%)/日本ポリプロ株式会社製ノバテック(登録商標)PP MA1B
A2−1:
プロピレンランダム共重合体(MFR(JIS K7210(1999)):30g/10分(230℃、21.2N)、融解ピーク温度:155℃、プロピレン単位含有量:98重量%)/日本ポリプロ株式会社製ノバテック(登録商標)PP MG03BD
A2−2:
プロピレンランダム共重合体(MFR(JIS K7210(1999)):15g/10分(230℃、21.2N)、融解ピーク温度:148℃、プロピレン単位含有量:98重量%)/日本ポリプロ株式会社製ノバテック(登録商標)PP MG2T
a2−1(比較例用):
プロピレンランダム共重合体(MFR(JIS K7210(1999)):6.5g/10分(230℃、21.2N)、融解ピーク温度:138℃、プロピレン単位含有量:98重量%)/日本ポリプロ株式会社製ノバテック(登録商標)PP FW4B
a2−2(比較例用):
プロピレンランダム共重合体(MFR(JIS K7210(1999)):0.7g/10分(230℃、21.2N)、融解ピーク温度:145℃、プロピレン単位含有量:98重量%)/日本ポリプロ株式会社製ノバテック(登録商標)PP EG8B
a2−3(比較例用):
プロピレン・エチレンランダム共重合体(MFR(JIS K7210(1999)):25g/10分(230℃、21.2N)、融解ピーク温度:85℃(微小ピーク)、エチレン単位含有量:9重量%)/ダウ・ケミカル社 Versify(登録商標)4200
a2−4(比較例用):
プロピレン・エチレンランダム共重合体(MFR(JIS K7210(1999)):3g/10分(230℃、21.2N)、融解ピーク温度:101℃(微小ピーク)、エチレン単位含有量:16重量%)/エクソンモービル・ケミカル社 Vistamaxx(登録商標)6102
(成分(B1))
B1−1:
エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体(ムーニー粘度(ML1+4、125℃):58、エチレン単位含有量:67重量%、エチリデンノルボルネン含有量:4.5重量%)/JSR株式会社製 EP57C
(成分(B2))
B2−1:
エチレン・1−ブテン共重合体(ムーニー粘度(ML1+4、100℃):40)/三井化学株式会社製 タフマー(登録商標)A1050S
C−1:
パラフィン系ゴム用軟化剤(40℃の動粘度:95.5cSt、流動点:−15℃、引火点:272℃)/出光興産株式会社製 ダイアナ(登録商標)プロセスオイルPW90
D−1:
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン40重量%と炭酸カルシウム60重量%の混合物/化薬アクゾ株式会社製 カヤヘキサAD40C
D−2:
ジビニルベンゼン60重量%とエチルビニルベンゼン40重量%の混合物/和光純薬工業社製ジビニルベンゼン
E−1:
フェノール系酸化防止剤/BASFジャパン社製 イルガノックス(登録商標)1010
以下の実施例・比較例における熱可塑性エラストマー組成物の評価方法は以下の通りである。
JIS K7210の規格に準拠した方法で測定温度230℃、測定荷重49Nで測定した。
以下に本発明における評価方法を記載するが、1)〜3)の測定には、インラインスクリュウタイプ射出成形機(東芝機械社製「IS130」)にて、射出圧力50MPa、シリンダー温度220℃、金型温度40℃の条件で射出成形して得られたシート(横120mm、縦80mm、肉厚2mm)を使用した。
1)硬度デュロA:JIS K6253準拠(JIS−A、試験片に針を押し付けてから15秒後の値を測定)
2)引張物性(引張破壊強さ、引張破壊伸び):JIS K6251準拠(JIS−3号ダンベル、引張速度500mm/分)
3)圧縮永久歪み:JIS K6262準拠(70℃、22時間、25%圧縮)
東洋精機製作所の直径20mm単軸押出機(L/D=22、(圧縮比)=2.0のフルフライトスクリュー)、幅40mm、厚み0.5mmのシート形状のダイスを使用し、成形温度がホッパー下:180℃、シリンダー:200℃、ダイス200℃、スクリュー回転数が60rpmの条件で10分間押出成形を行った後、ダイスに付着した目ヤニ、成形品に付着した目ヤニを目視で確認し、下記基準で評価した。
◎:ダイスにも成形品にも目ヤニが殆ど発生していない。
○:ダイス及び成形品にわずかに目ヤニが発生したが、問題となる量ではない。
△:ダイス及び成形品に若干量の目ヤニが発生した。
×:ダイス及び成形品に大量の目ヤニが発生した。
東洋精機製作所の直径20mm単軸押出機(L/D=22、(圧縮比)=2.0のフルフライトスクリュー)、幅40mm、厚み0.5mmのシート形状のダイスを使用し、成形温度がホッパー下:180℃、シリンダー:200℃、ダイス200℃、スクリュー回転数が60rpmの条件で押出成形を行ったシート状成形品表面(400cm2あたり)に発生した大きさ0.3mm2以上の異物を目視にて個数を数えた。
[実施例1]
(A1−1)10重量部、(A2−1)10重量部、(B1−1)20重量部、(B2−1)30重量部、(C−1)30重量部、(D−1)0.4重量部(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン40重量%と炭酸カルシウム60重量%の混合物)、(D−2)0.3重量部(ジビニルベンゼン60重量%とエチルビニルベンゼン40重量%の混合物)、(E−1)0.1重量部をヘンシェルミキサーにて1分間ブレンドした。同方向二軸押出機(日本製鋼所製「TEX30α」、L/D=46、シリンダブロック数:13)を用い、供給口から表−1に記載の各原料成分を供給し、合計15kg/hの吐出にて、上流部から下流部を110〜180℃の範囲で昇温させ溶融混練を行い、ペレット化して熱可塑性エラストマー組成物を製造した。評価結果を表−1に示す。
表−1に示したように配合組成を変更した以外は実施例1と同様にして実施し、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを得た。得られた熱可塑性エラストマー組成物について、実施例1と同様の評価を実施した結果を表−1に示す。
表−1に示す通り、実施例1〜4は「目ヤニ」、「押出シート外観(異物)」の評価において優れることがわかる。
Claims (15)
- 下記成分(A)及び成分(B)を含み、成分(A)100重量部に対し成分(B)の含有量が100〜500重量部であり、かつ成分(B)の少なくとも一部が架橋されている押出成形用熱可塑性エラストマー組成物。
成分(A):下記成分(A1)及び成分(A2)を含むポリプロピレン系樹脂
成分(A1):融解ピーク温度が157℃以上175℃以下であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が0.1〜10g/10分であるプロピレン系重合体
成分(A2):融解ピーク温度が100℃以上157℃未満であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が12〜60g/10分であるプロピレン系ランダム共重合体
成分(B):エチレン・α−オレフィン共重合体 - 成分(A1)のプロピレン単位の含有量が90重量%以上であり、成分(A2)のプロピレン単位の含有量が60〜99重量%である、請求項1に記載の押出成形用熱可塑性エラストマー組成物。
- 成分(A)において、成分(A1)と成分(A2)との重量比が4:1〜1:9である、請求項1又は2に記載の押出成形用熱可塑性エラストマー組成物。
- 成分(B)が下記成分(B1)及び下記成分(B2)を含む、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の押出成形用熱可塑性エラストマー組成物。
成分(B1):エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体
成分(B2):成分(B1)以外のエチレン・α−オレフィン共重合体 - 下記成分(C)を含み、かつその含有量が成分(B)100重量部に対して10〜200重量部である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の押出成形用熱可塑性エラストマー組成物。
成分(C):炭化水素系ゴム用軟化剤 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の押出成形用熱可塑エラストマー組成物を成形してなる、成形体。
- 押出成形してなる、請求項6に記載の成形体。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の押出成形用熱可塑性エラストマー組成物からなる自動車用シール材。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の押出成形用熱可塑性エラストマー組成物からなる建材用シール材。
- 下記成分(A)及び成分(B)を含む組成物を架橋剤の存在下で動的熱処理を行う押出成形用熱可塑性エラストマー組成物の製造方法であり、成分(A)100重量部に対し成分(B)を100〜500重量部用いる押出成形用熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
成分(A):下記成分(A1)及び成分(A2)を含むポリプロピレン系樹脂
成分(A1):融解ピーク温度が157℃以上175℃以下であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が0.1〜10g/10分であるプロピレン系重合体
成分(A2):融解ピーク温度が100℃以上157℃未満であり、メルトフローレート(230℃、21.2N)が12〜60g/10分であるプロピレン系ランダム共重合体
成分(B):エチレン・α−オレフィン共重合体 - 成分(A1)のプロピレン単位の含有量が90重量%以上であり、成分(A2)のプロピレン単位の含有量が60〜99重量%である、請求項10に記載の押出成形用熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
- 成分(A)として、成分(A1)と成分(A2)とを重量比4:1〜1:9で用いる、請求項10又は11に記載の押出成形用熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
- 成分(B)として下記成分(B1)及び下記成分(B2)を用いる、請求項10乃至12のいずれか1項に記載の押出成形用熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
成分(B1):エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体
成分(B2):成分(B1)以外のエチレン・α−オレフィン共重合体 - 更に下記成分(C)を原料として用い、かつその使用量が成分(B)100重量部に対して10〜200重量部である、請求項10乃至13のいずれか1項に記載の押出成形用熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
成分(C):炭化水素系ゴム用軟化剤 - 前記架橋剤として、有機過酸化物を用いる、請求項10乃至14のいずれか1項に記載の押出成形用熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
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