JPH04255742A - 熱可塑性エラストマ−組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性エラストマ−組
成物に関する。詳しくは、クロロスルフオン化ポリエチ
レン又は塩素化ポリエチレン、スチレン・共役ジエンブ
ロック共重合体、脱塩酸捕捉剤、軟化剤及び／又は可塑
剤、有機過酸化物とポリプロピレンから成る熱可塑性エ
ラストマ−組成物に関する。そして本発明の熱可塑性エ
ラストマ−組成物はゴム電線、ゴムケ−ブル、ゴムマッ
ト、ゴムホ−ス、ゴムル−フイングあるいはゴム磁石等
のあらゆるゴム分野で使用される。

【０００２】

【従来の技術】ゴムを原料とする熱可塑性エラストマ−
組成物の成形加工ではゴムを架橋させるために加硫工程
を必要とするが、ゴムとポリオレフインを混練し、動的
熱処理することによりゴムを部分架橋させたゲル分を含
有する熱可塑性エラストマ−組成物は、加硫工程を必要
とせず短時間に成形加工でき、成形加工費が低減出来る
等の特徴を有する。このために、近年、ゴムとポリオレ
フインを主原料としたゲル分を含有する熱可塑性エラス
トマ−組成物の需要が高まってきた。

【０００３】これに伴って、塩素を含有するクロロスル
フオン化ポリエチレン又は塩素化ポリエチレンは耐油性
、耐オゾン性、耐候性、明色性等の物理的性質が他のゴ
ムより優れていることから、クロロスルフオン化ポリエ
チレン又は塩素化ポリエチレンとポリオレフインである
ポリプロピレンを主原料とするゲル分を含有する熱可塑
性エラストマ−組成物も実用化の機運にある。しかしな
がらこの熱可塑性エラストマ−組成物は動的熱処理によ
りゲル分を含有させるために、１００℃以上の高温下で
の成形加工に於いて、極めて流動特性が劣る。例えば射
出成形機による成形においては成形サイクルが遅く、且
つ複雑な形状の製品は成形出来なく、また押出機による
押出成形においては押出速度が遅く、且つ複雑な形状の
製品は成形出来ない等の欠点がある。更にこの熱可塑性
エラストマ−組成物は機械的性質である圧縮永久歪と引
張り強度の点が劣る。例えば、圧縮永久歪の劣ったゴム
マットは実用初期から変形が始り、実用中での変形が大
きく、また引張り強度の点が劣るとゴルフシュ−ズのス
パイク等により破壊する等、ゴムマットの耐用年数は極
めて短いものとなる。このためにクロロスルフオン化ポ
リエチレン又は塩素化ポリエチレンの耐油性、耐オゾン
性、耐候性、明色性等の物理的性質を損うことなく、流
動特性、圧縮永久歪と引張り強度の優れたゲル分を含有
する熱可塑性エラストマ−組成物の提供が強く要望され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題点を解決するために鋭意研究の結果、クロロスルフオ
ン化ポリエチレン又は塩素化ポリエチレンの優れた物理
的性質を損うことなく、機械的性質の優れたゲル分を含
有する熱可塑性エラストマ−組成物を提供するものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、クロロ
スルフオン化ポリエチレン又は塩素化ポリエチレン、ス
チレン・共役ジエンブロック共重合体、脱塩酸捕捉剤、
軟化剤及び／又は可塑剤、有機過酸化物とポリプロピレ
ンから成る熱可塑性エラストマ−組成物にある。以下本
発明を詳細に説明する。

【０００６】本発明の熱可塑性エラストマ−組成物に使
用されるクロロスルフオン化ポリエチレン（以下ＣＳＭ
と云う）とは、ポリエチレン、エチレン−ブテン−１共
重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プ
ロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合
体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体等に塩素およ
びクロロスルフオニル基を導入しゴム状にしたものであ
る。塩素およびクロロスルフオニル基の導入方法は、該
記ポリマ−を四塩化炭素等の不活性有機溶剤に溶解し、
塩素ガスを吹込み塩素化して次にクロロスルフオニルを
添加反応させてクロロスルフオニル基を導入するか、あ
るいはクロロスルフオニルによって塩素とクロロスルフ
オニル基を導入する等の方法がある。ＣＳＭはゴム状で
あれば特に塩素量は限定されないが１５〜５５重量％の
ＣＳＭがゴム状にある。また本発明の製造法に使用され
る塩素化ポリエチレン（以下ＣＰＥと云う）とは、該記
ポリマ−の粉末または粒子を水に懸濁させるか、あるい
は四塩化炭素等の不活性有機溶剤に溶解して塩素ガスを
吹込み塩素を導入しゴム状にしたものである。ＣＰＥは
ＣＳＭと同様にゴム状であれば特に塩素量は限定されな
いが１５〜５５重量％のＣＰＥがゴム状にある。以上、
ＣＳＭとＣＰＥの製造法を例記したが、本発明の熱可塑
性エラストマ−組成物に使用されるＣＳＭ又はＣＰＥは
これらの製造法になんら限定されるものではない。本発
明に使用されるゴム弾性成分に対してＣＳＭ又はＣＰＥ
は６０〜９０重量％の範囲で使用される。６０重量％未
満ではＣＳＭ又はＣＰＥの持つ物理的性質である耐油性
が損われる。

【０００７】本発明に使用されるゴム弾性成分のスチレ
ン・共役ジエンブロック共重合体（以下ＳＢＣと云う）
とは、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物を原料と
し、有機リチュウム等の触媒の存在下において、溶液重
合により製造されるブロック共重合体で、ブロック共重
合体中のビニル芳香族化合物の含量は１０〜５５重量％
である。ビニル芳香族化合物としては、例えばスチレン
、ビニルトルエン、ビニルキシレン、α−　メチルスチ
レン等、共役ジエン化合物としてはイソプレン、１，３
−　ブタジエン、１，３−　ペンタジエン等が挙げられ
る。 市販のＳＢＣとしては、エニケム　　エラストメリ−（
株）製　　ユ−ロプレン　　ＳＯＬ　　Ｔ　　１６１Ａ
、１６１Ｃ、１６２、１６３、１６６、１６８、１７１
、１７２、１７４、１７６、１７７、１９０、１９２、
１９３等があげられる。本発明に使用されるゴム弾性成
分のＳＢＣは５〜４０重量％が使用される。５重量％未
満では、熱可塑性エラストマ−組成物の流動特性と機械
的性質が改良されない。４０重量％を越えると、ＣＳＭ
又はＣＰＥの優れた物理的性質が損われるので好ましく
ない。

【０００８】本発明の熱可塑性エラストマ−組成物に使
用される脱塩酸捕捉剤とは、動的熱処理してＣＳＭ又は
ＣＰＥを部分架橋させる際に発生する塩酸を捕捉するも
のであって、これらには金属酸化物、金属鉛化合物、金
属水酸化物、脂肪酸金属石鹸類、例えば酸化マグネシウ
ム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、一酸化鉛、四三酸化鉛
、三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜燐酸鉛、水酸化カルシウ
ム、ステアリン酸ソ−ダ、ステアリン酸マグネシウム、
ステアリン酸カルシウム等が挙げられる。そしてこれら
は単独又は混合して使用される。使用される量は本発明
のゴム弾性成分１００重量部当り０．１〜３０重量部が
使用される。

【０００９】本発明で云う軟化剤及び／又は可塑剤とは
、ゴム混練物の粘度を下げて、ゴム混練物の加工性を良
くするために配合されるか、あるいはゴム製品の硬度を
下げるために配合されるもので、軟化剤としては鉱物油
系軟化剤、植物油系軟化剤類がある。例えば、アロマ系
オイル、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、ひま
し油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、やし油等
が挙げられる。可塑剤としては、フタ−ル酸エステル、
二塩基酸エステル、グリコ−ルエステル、エポキシ系可
塑剤、リン酸エステル類がある。例えばジメチルフタレ
−ト、ジエチルフタレ−ト、ジ−ｎ−ブチルフタレ−ト
、ジイソブチルフタレ−ト、ジヘプチルフタレ−ト、ジ
−ｎ−オクチルフタレ−ト、ジイソオクチルフタレ−ト
、ジ−（２−エチルヘキシル）フタレ−ト、ジノニルフ
タレ−ト、ジイソデシルフタレ−ト、ジアリルフタレ−
ト、ジトリデシルフタレ−ト、ジシクロデシルフタレ−
ト、ジイソデシルアジペ−ト、ジ−（２−エチルヘキシ
ル）アゼレ−ト、ジブチルセバケ−ト、ジ−（２−エチ
ルヘキシル）イソセバケ−ト、ジエチレングリコ−ルベ
ンゾエ−ト、トリエチレングリコ−ルジ−（２−エチル
ヘキソエ−ト）、ブチルステアレ−ト、ブチルアリエ−
ト、メチルアセチルリシノレ−ト、テトラハイドロハ−
フリルオリエ−ト、ブチルエポキシステアレ−ト、オク
チルエポキシステアレ−ト、トリフェニルフォスフェ−
ト、クレジルジフェニルフォスフェ−ト、トリクレジル
フォスフェ−ト等が挙げられる。そしてこれらは単独又
は混合して使用される。使用される量はゴム弾性成分１
００重量部当り５〜１００重量部が使用される。５重量
部未満では本発明の熱可塑性エラストマ−組成物の加工
性に効果が小さく、１００重量部を越えると軟化剤及び
／又は可塑剤が浸出するおそれがあり、好ましくないの
である。

【００１０】本発明で使用される有機過酸化物とは、ハ
イドロパ−オキサイド、ジアシルパ−オキサイド、ケト
ンパ−オキサイド、パ−オキシエステルおよびジアルキ
ルパ−オキサイド類等であって、例えばｔ−ブチルハイ
ドロパ−オキサイド、クメンハイドロパ−オキサイド、
ジ−イソプロピルベンゼンハイドロパ−オキサイド、２
，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパ−オキ
サイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパ
−オキシ）ヘキシン−３、ジ−クミルパ−オキサイド、
ジ−ｔ−ブチルパ−オキサイド、ｎ−ブチル−４，４−
ビス（ｔ−ブチルパ−オキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパ
−オキシベンゾエ−ト、ベンゾイルパ−オキサイド等が
挙げられる。これらは単独または混合して使用される。 使用される有機過酸化物の量は、本発明で使用されるゴ
ム弾性成分１００重量部当り０．１〜１０重量部が使用
される。０．１重量部未満では圧縮永久歪や引張り強度
等の機械的性質が劣る。１０重量部を越えて使用すると
熱可塑性エラストマ−組成物の高温下における成形加工
時の流動性及び引張り強度等の機械的性質が劣り好まし
くない。

【００１１】本発明の熱可塑性エラストマ−組成物に使
用されるポリプロピレン（以下ＰＰと云う）とは、プロ
ピレンを単独重合、あるいはプロピレンとα−オレフイ
ン、例えばエチレン、ペンテン−１、ブテン−１、４−
メチル・ペンテン−１等と共重合して得られる重合体で
あって、結晶性である。市販のＰＰとして例えば、内外
化学薬品資料　　Ａ　　高分子：シ−エムシ−社刊（１
９８８）に掲載されるＰＰがある。これらは単独あるい
は混合して使用される。使用される量は、本発明で使用
されるゴム弾性成分１００重量部当り５〜５０重量部が
使用される。５重量部未満では得られる熱可塑性エラス
トマ−組成物の高温下における成形加工時の流動性が劣
る。 ５０重量部を越えると弾性を示さなくなり好ましくない
。

【００１２】本発明の熱可塑性エラストマ−組成物を得
る方法は特に制限されるものではないが、一般にゴムあ
るいは樹脂の混練に使用される混練機、例えばロ−ル混
練機、バンバリ−ミキサ−、双腕形ニ−ダ−、スクリュ
ウ式混練機、ロ−タ−形連続混練機等を使用し、ＣＳＭ
又はＣＰＥ、ＳＢＣ、脱塩酸捕捉剤、軟化剤及び／又は
可塑剤とＰＰを予めＰＰの融点以上の温度で混練し、次
に有機過酸化物を添加して動的熱処理する方法が好まし
い。

【００１３】本発明で云う動的熱処理とは、ＣＳＭ又は
ＣＰＥ及びＳＢＣを該記の混練機中で流動させながら有
機過酸化物で、ベンゼン、アセトン、シクロヘキサン等
の有機溶剤に溶解しない部分架橋したゲル分を作ること
である。そしてそのゲル分量は特に制限されるものでは
ないが、熱可塑性エラストマ−組成物中のＣＳＭ又はＣ
ＰＥ及びＳＢＣのゲル分量は２０重量％以上が好ましい
。２０重量％未満では熱可塑性エラストマ−組成物の機
械的性質が劣り好ましくない。

【００１４】本発明の熱可塑性エラストマ−組成物には
その製造工程において、或いは得られた熱可塑性エラス
トマ−組成物にはゴム用配合剤或いは樹脂用配合剤、例
えば、ラジカル禁止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、相
溶化剤、共架橋剤、カ−ホンブラック、白色充填剤、発
泡剤、滑剤、帯電防止剤、着色剤等を必要に応じて使用
することも出来る。

【００１５】

【実施例】以下、実施例および比較例により、本発明を
具体的に説明するが、本発明はこれらになんら制限され
るものではない。なお、実施例および比較例に使用した
配合を表−１に示す。

【００１６】実施例−１〜４および比較例−１〜３表−
１に示す配合−１に於いて、予め有機過酸化物、ＰＰと
安定剤を除くゴム弾性成分と配合剤類を５０℃のロ−ル
混練機で混練しゴム混練物を得た。次にブラベンダ−プ
ラスチコ−ダ−　　ロ−ラ−ミキサ−タイプを使用し、
設定温度１４０℃のチャンバ−に、このゴム混練物とＰ
Ｐを入れ、ロ−ラ−ミキサ−１００ＲＰＭで、ゴム混練
物の発熱を利用してゴム混練物の温度をＰＰの融点以上
とし、ＰＰをゴム混練物に溶融分散させた。次いで有機
過酸化物を添加して動的熱処理を行った後、これに安定
剤を添加混練して熱可塑性エラストマ−組成物を得た。

【００１７】得られた熱可塑性エラストマ−組成物の流
動性を知るために、（株）東洋精機製作所製メルトイン
デキサ−を使用してＪＩＳ　　Ｋ　　７２１０に従い荷
重２１．６Ｋｇ、温度１９０℃で流動性の指標となるＭ
ＦＲ（メルトフローレイト）の測定を行なった。また得
られた熱可塑性エラストマ−組成物を１８０℃の圧縮成
形機で予熱４分間、加圧成形２分間を行なった後、１０
℃の圧縮冷却機で４分間冷却を行ない、厚さ２ｍｍのシ
−トを得、このシ−トから、ＪＩＳ　　Ｋ６３０１に従
って引張り強度の測定を行なった。また得られた熱可塑
性エラストマ−組成物を、１８０℃の圧縮成形機で予熱
６分間、加圧成形３分間を行った後、１０℃の圧縮冷却
機で６分間冷却を行ない、厚さ１２．　７ｍｍのシ−ト
を得た。得られたシ−トから、ＪＩＳ　　Ｋ　　６３０
１に従って、７０℃、２２時間の試験条件で圧縮永久歪
試験を行なった。

【００１８】更に、熱可塑性エラストマ−組成物中の動
的熱処理によって生成したＣＳＭ又はＣＰＥおよびＳＢ
Ｃから成るゲル分の量を知るために、次の方法に従って
ゲル分量を測定した。熱可塑性エラストマ−組成物を成
形して得た上記の２ｍｍのシ−トを１〜２ｍｍ角に裁断
し、その０．５ｇをベンゼン１００ｇに入れ、２３℃で
２４時間放置し、次にボ−ルミルで１時間攪拌した後、
１時間放置し熱可塑性エラストマ−の不溶解の部分を沈
降させ、ベンゼンに溶解した部分を５ｇ取り出しベンゼ
ンを蒸発させた後、その重量を測定した。生成したＣＳ
Ｍ又はＣＰＥおよびＳＢＣから成るゲル分量は次式によ
り計算した 。　　　　　　　　　　ＧＬ＝｛０．５−（Ｌ＋Ｐ）｝
／０．５×１００　　　　但し　　ＧＬ：ゲル分量（重
量％）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　Ｌ　　：ベンゼン１００ｇに溶解する熱可塑性エラス
トマ−組成物の重量　　　　　　　　Ｐ　　：試料０．
５中のポリプロピレン重量。

【００１９】測定したＭＦＲ、引張り強度、圧縮永久歪
及びゲル分量を表−１に示す。表−１から、本発明の熱
可塑性エラストマ−組成物によつて得られる実施例１〜
４の熱可塑性エラストマ−組成物は比較例１〜３と比較
し、流動特性の指標であるＭＦＲ及び機械的性質である
引張り強度と圧縮永久歪のいずれも優れていることが分
る。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のＣＳＭ又はＣＰＥ、ＳＢＣ、脱塩酸捕捉剤、軟化剤及
び／又は可塑剤、有機過酸化物とポリプロピレンから成
る熱可塑性エラストマ−組成物は、流動特性及び引張り
強度と圧縮永久歪のいずれも優れていることが分る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クロロスルフオン化ポリエチレン又は塩素
   化ポリエチレン６０〜９０重量％とスチレン・共役ジエ
   ンブロック共重合体１０〜４０重量％から成るゴム弾性
   成分１００重量部当り脱塩酸捕捉剤０．１〜３０重量部
   、軟化剤及び／又は可塑剤５〜１００重量部、有機過酸
   化物０．１〜１０重量部、ポリプロピレン５〜５０重量
   部を混練して成る熱可塑性エラストマ−組成物。