JPH0768423B2 - 熱可塑性エラストマー組成物およびその製造方法 - Google Patents

熱可塑性エラストマー組成物およびその製造方法

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JPH0768423B2
JPH0768423B2 JP1254386A JP25438689A JPH0768423B2 JP H0768423 B2 JPH0768423 B2 JP H0768423B2 JP 1254386 A JP1254386 A JP 1254386A JP 25438689 A JP25438689 A JP 25438689A JP H0768423 B2 JPH0768423 B2 JP H0768423B2
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紀二良 鈴木
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は塩化ビニル系樹脂−シリコーン系樹脂からなる
熱可塑性エラストマー組成物、特には塩化ビニル系樹脂
に可塑剤、シリコーン系樹脂およびアクリロニトリル−
ブタジエン系ゴム(以下NBRと略称する)を配合するこ
とにより圧縮永久歪の低い、加硫が不要で、耐候性に優
れた、シール材、パッキング材、複写機用ロールなどに
有用な熱可塑性エラストマー組成物およびその製造方法
に関するものである。
(従来の技術) 塩化ビニル系樹脂に可塑剤を添加した、軟質塩化ビニル
系樹脂がいわゆる加硫ゴムに近い特性を有し、しかも成
形性、耐候性、着色性およびコスト等において優れてい
るため、フィルム、シート、レザー等として汎用されて
いる。しかし、圧縮永久歪は加硫ゴムに比較して大きい
ため、高温での使用が限定され、各種ロール材、パッキ
ング材、シール材等の用途には使用し難い欠点があっ
た。
この塩化ビニル系樹脂の圧縮永久歪の改良については架
橋塩化ビニル系樹脂に架橋NBRを添加する方法(特開昭5
8−215442、特開昭59−51933、特公昭63−44782号公報
参照)、ゲル分を含有するアクリレート系エラストマー
を塩化ビニル系樹脂に配合する方法(特開昭63−3055
1、特開昭63−30552)等が提案されている。
(発明が解決しようとする課題) しかし、前述した部分架橋塩化ビニル系樹脂と部分架橋
NBRを併用する方法では圧縮永久歪の改善が必ずしも充
分でなく、またNBRは耐候性が悪く、変色が大きいので
多色化が困難であり、黒色のものが主体となって了うと
いう欠点がある。アクリレート系エラストマーでは、含
有するゲル分率の調整のばらつきが原因で軟質塩化ビニ
ル系樹脂に添加した場合に圧縮永久歪にばらつきが生じ
易く、生産管理が煩雑になるし、圧縮永久歪の値も満足
出来るものではない。
本発明はこのような欠点を解決し、圧縮永久歪の低い、
耐候性に優れた塩化ビニル系熱可塑性エラストマー組成
物を提供しようとするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明者は塩化ビニル系樹脂に可塑剤を添加して得られ
た組成物を成形したものの圧縮永久歪について種々検討
したところ、シリコーンゴムを含むシリコーン系樹脂が
耐熱性、耐候性、圧縮永久歪の優れたもので耐熱パッキ
ング材としても多用されているので、塩化ビニル系樹脂
に可塑剤を添加したものにシリコーン系樹脂とNBRとを
配合したところ圧縮永久歪が改善され、加硫操作が不要
で、射出成形、押出成形、プレス成形等が可能な熱可塑
性エラストマー組成物が得られることを見出し、ここに
使用される塩化ビニル系樹脂、可塑剤、シリコーン系樹
脂およびNBRの種類、配合量についての研究を進めて本
発明を完成させた。以下、本発明についてさらに詳細に
説明する。
(作用) 本発明の塩化ビニル系樹脂−シリコーン系樹脂組成物は
塩化ビニル系樹脂に可塑剤、シリコーン系樹脂およびNB
Rを配合したものである。
ここに使用される塩化ビニル系樹脂は基本的には重合度
が300〜5,000の任意重合体の単独またはこれらの2種あ
るいは2種以上の混合物100重量部に、従来公知の可塑
剤、例えばフタル酸ジ−2エチルヘキシル(DOP)、フ
タル酸ジブチル(DBP)、フタル酸ジヘプチル(DHP)、
フタル酸ジイソノニル(DINP)、アジピン酸ジ−2エチ
ルヘキシル(DOA)、アジピン酸ジイソノニル(DIN
A)、アジピン酸ジイソデシル(DIDA)、トリメリット
酸トリオクチル(TOTM)、トリメリット酸トリイソデシ
ル(TITM)またはエポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ
油等を30〜200重量部、好ましくは50〜150重量部添加し
たものとすればよいが、この塩化ビニル系樹脂は上記し
たストレートポリマーのほか部分架橋塩化ビニル、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−エチレン共
重合体、塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル共重合体、
塩化ビニル−アクリル共重合体、塩化ビニル−ウレタン
共重合体のような塩化ビニルを主体とする共重合体であ
ってもよい。また、この塩化ビニル系樹脂と可塑剤との
混合物にはこれに塩化ビニル系樹脂に柔軟性を与えるた
めの非液状の高分子物質、例えばウレタン、EVAなどを
添加してもよいし、また耐熱性、熱安定性を付与するた
めの安定剤としてのステアリン酸カルシウム、ステアリ
ン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛
などの金属石けん、有機すず系安定剤、有機シリコーン
系安定剤、ブチルステアレートなどのエステル系安定剤
など、さらには発泡剤、導電性付与剤、界面活性剤、防
カビ剤、磁性付与剤、有機、無機顔料などを添加するこ
とは任意である。
次にこの塩化ビニル系樹脂に混合されるシリコーン系樹
脂は、次式[1] RaSiO(4−a)/2 …[1] (ここにRはメチル基、エチル基、ビニル基、フェニル
基およびアルコキシ基から選択される基。aは1、2お
よび3の整数を表わす) で表わされるビニルシロキサン単位を0.3モル%以上含
有する重合度300〜8000、好ましくは1,000〜5,000のビ
ニルシロキサンを1〜50重量部、好ましくは5〜30重量
部と、 次式[2] RbSiO(4−b)/2 …[2] (ここにRは水素基、メチル基、エチル基、ビニル基、
フェニル基およびアルコキシ基から選択される基。bは
1、2および3の整数を表わす) で表わされる水素結合をシロキサン単位当たり5〜20モ
ル%以上含有する重合度5〜1,000、好ましくは50〜500
とされるオルガノハイドロジェンシロキサンとを白金系
触媒で付加重合させたものとすれば良い。この両者の配
合割合は、重量比で[1]式のビニルシロキサン単位に
対して、[2]式のハイドロジェンシロキサン単位が1:
0.7〜1:10、好ましくは1:3〜1:10の範囲とされる。この
白金系触媒は通常塩化白金酸をイソプロピルアルコール
の1〜5%溶液として、ビニルシロキサンに対して10〜
1,000PPM、好ましくは50〜500PPM添加するのが良い。ま
た、一般市販されている二液型シリコーンゴム(LIM材
と略称される)および/または低温硬化型シリコーンゴ
ム(LTVと略称される)を使用しても良い。
本発明の塩化ビニル系樹脂−シリコーン系樹脂組成物の
両者の混合比は、塩化ビニル系樹脂100重量部に対する
シリコーン系樹脂の配合量が1重量部より少ないと圧縮
永久歪が改善されず、50重量部より多くしても圧縮永久
歪がそれ以上改善されず、また価格的にも高価となるの
で、1〜50重量部の範囲、好ましくは3〜30重量部の範
囲とすることが必要とされる。
さらに、本発明で塩化ビニル系樹脂とシリコーン系樹脂
の混合物に添加されるNBRは、メチルエチルケトン(以
下MEKとする)に不溶な、ゲル分を含有する架橋型ニト
リルゴムが良く、ゲル分20〜95重量%および残部がMEK
可溶分からなる結合アクリロニトリル含量20〜45重量%
を有する架橋型NBRが好ましく、市販品から選択するこ
とができる。この架橋型NBRの添加により塩化ビニル型
樹脂にシリコーン型樹脂を単独配合するよりも更に圧縮
永久歪が大幅に低下、改善され、相乗効果を発揮する。
架橋型ニトリルゴムの添加量は、塩化ビニル系樹脂100
重量部当たり10〜200重量部、好ましくは50〜120重量部
が良く、10重量部未満では圧縮永久歪の改善効果が少な
く、200重量部を越えてもその効果が挙がらなくなる。
本発明に基づく熱可塑性エラストマー組成物は従来の塩
化ビニル系樹脂と同じ工程により造粒成形が可能であ
る。即ち、スーパーミキサー、ブレンダー、ヘンシェル
ミキサー等の混合機により、塩化ビニル系樹脂に可塑剤
を添加吸収させた後、安定剤等を混合して粉末状の軟質
塩化ビニル系樹脂を得る。次いでこの軟質塩化ビニル系
樹脂を熱ロールに巻きつけたのち、シリコーンゴムコン
パウンド(LTV系)を添加するか、または粉末状の軟質
塩化ビニル系樹脂を加熱加圧ニーダーまたはバンバリー
ミキサーで1〜5分間練って塊状としたのち、これにシ
リコーンゴムコンパウンド、NBRを添加し混練りすれば
よい。また一軸、二軸などの押出機を用いて塩化ビニル
系樹脂、可塑剤、シリコーンゴムコンパウンドを一度に
投入して混練りしてもよい。付加反応型のシリコーン系
樹脂(LIM材)の場合はビニル基含有シロキサンと白金
系触媒とを塩化ビニル系樹脂、可塑剤系混合物に添加し
て混練しておき、これをA成分とする。別に塩化ビニル
系樹脂、可塑剤系混合物にオルガノハイドロジエンシロ
キサンを混練してB成分としておく。次いでこのA、B
二成分を熱ロール、バンバリーミキサー、押出機等を用
いて混練しシリコーン系樹脂の付加反応を完結させ、さ
らにペレタイザーでペレット化しておく。NBRはこのシ
リコーン系樹脂の付加反応完結後に混合するのが良く、
A、B二成分に予め分割混合した場合に比較すると圧縮
永久歪の改善効果が大きい。ついで必要に応じてペレッ
トを射出成形機、押出成形機、プレス成形機等で所望の
形状の成形品に成形すれば目的とする塩化ビニル系樹脂
−シリコーン系樹脂成形品を得ることができる。勿論発
泡体を得たいときには発泡剤を添加して発泡させること
も可能である。加工性は従来の軟質塩化ビニル系樹脂と
同様に良好であり、再生加工も容易に可能であった。
以下、本発明の具体的態様を実施例を挙げて説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、例
中の部は重量部を示したものであり、圧縮永久歪は70
℃、22時間での測定値を示したものである。
(実施例1) [組成物Aの調整] 塩化ビニル樹脂(平均重合度2,500) 100 部 可塑剤 DOP 100 部 Ba−Zn系安定剤No.6519(昭島化学工業(株)製商品
名) 1.5部 Ba−Zn系安定剤No.3050(昭島化学工業(株)製商品
名) 0.8部 LIM材A X−32−389A(信越化学工業(株)製商品
名)、ビニル基含有シロキサン+白金系触媒 10 部 上記材料を20ヘンシェルミキサーに約6Kg仕込み、130
℃まで昇温して混合した。
[組成物Bの調整] 塩化ビニル樹脂(平均重合度2,500) 100 部 可塑剤 DOP 100 部 Ba−Zn系安定剤No.6519(前出) 1.5部 Ba−Zn系安定剤No.3053(昭島化学工業(株)製)0.8部 LIM材B X−32−389B(信越化学工業(株)製商品
名、オルガノハイドロジェンシロキサン) 10 部 上記材料を組成物Aと同様に処理した。
次いで得られた組成物A、Bを各300gづつ計量し、160
℃で6″の2本ロールでロールに巻き付けた後、約10分
間混練し、ビニルシロキサンとハイドロジェンシロキサ
ンとの付加反応を完了させた。ここで得られたシートを
打ち抜き、予備成形後、170℃×5分間プレスし、水冷
した。このテストピースをJIS K6301に準拠して、70℃
×22時間放置後、25%圧縮し、圧縮永久歪を測定した。
その結果は44%を示した。第1図に圧縮永久歪に対する
LIM材と架橋型NBRの添加効果を示す。
(実施例2、3、4) 実施例1において組成物A、Bをロール混練10分後に部
分架橋NBR PNC−38(日本合成ゴム(株)製商品名)を
組成物A、B混練物100部当たり50、100および200部添
加し、熱ロールで約5分間混練しシート化した。これを
各々実施例2、3および4とする。次いで実施例1と同
様に処理してテストピースを作り、圧縮永久歪を測定し
た。結果は夫々39%、37%、37%であった。
(比較例1) 実施例1の組成物AおよびBからLIM材を除いた以外は
実施例1と同様に処理した。評価結果は51%であった。
(発明の効果) 本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、塩化ビニル系
樹脂に、可塑剤、シリコーン系樹脂およびNBRを配合し
た組成物であるが、この組成物はシリコーン系樹脂が耐
熱性、耐候性、圧縮永久歪のすぐれたものであることか
ら、軟質塩化ビニル樹脂の欠点とされている圧縮永久歪
みが改善されたものとなり、この組成物は押出成形、射
出成形も容易で、再生も可能であり、得られた成形品は
特に圧縮永久歪が45%以下になるという有利性が与えら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は塩化ビニル系樹脂に対するシリコーン系樹脂お
よびNBRの添加量の圧縮永久歪に及ぼす影響を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 83/00 LRQ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩化ビニル系樹脂に可塑剤、シリコーン系
    樹脂およびアクリロニトリル−ブタジエン系ゴムを添加
    してなる熱可塑性エラストマー組成物。
  2. 【請求項2】シリコーン系樹脂が0.3モル%以上のビニ
    ル基を含有するビニルシロキサンと該ビニル基に対する
    水素基の含有量が1:0.7〜1:10の範囲にあるハイドロジ
    ェンシロキサンとの白金系付加重合よりなる請求項1に
    記載の熱可塑性エラストマー組成物。
  3. 【請求項3】アクリロニトリル−ブタジエン系ゴムがメ
    チルエチルケトンに不溶なゲル分を含有する架橋型ニト
    リルゴムである請求項1に記載の熱可塑性エラストマー
    組成物。
  4. 【請求項4】塩化ビニル系樹脂100重量部に対しシリコ
    ーン系樹脂を1〜50重量部およびアクリロニトリル−ブ
    タジエン系ゴムを10〜200重量部配合してなる請求項1
    〜3に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
  5. 【請求項5】圧縮永久歪(JIS K−6301、70℃×22時
    間、25%圧縮で測定)が45%以下である請求項1〜4に
    記載の熱可塑性エラストマー組成物。
  6. 【請求項6】アクリロニトリル−ブタジエン系ゴムをシ
    リコーン系樹脂の付加反応後に添加、混練する請求項1
    〜5に記載の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法。
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