JPWO2019176796A1 - エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物を含む積層体、並びにエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物 - Google Patents

エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物を含む積層体、並びにエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物 Download PDF

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Abstract

本発明の課題は、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物層との接着強度に優れるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物を得ることであり、本発明は、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、(1)〜(3)から選ばれる1種以上の添加剤を含む共重合体組成物層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層が積層されてなる積層体に係る。(1)ジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部、および金属酸化物を2〜20質量部(2)親水性フュームドシリカを20〜120質量部(3)エチレン・酢酸ビニル共重合体(B)を5〜50質量部。

Description

本発明は、接着強度が改良されてなるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物層との積層体、並びにエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物層との接着強度に優れるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物に関する。
自動車、産業機械、建設機械、モーターバイク、農業機械等にはエンジンを冷却するためのラジエーターホース、ラジエーターオーバーフロー用ドレインホース、室内暖房用ヒーターホース、エアコンドレインホース、ワイパー送水ホース、ルーフドレインホース、プロラクトホース等の各種ホースが装着されている。これらのホースは耐オゾン性、耐候性、耐熱性の良いエチレン・プロピレン・ジエン共重合体(EPDM)が使用されている。
例えば、特許文献1には、エチレン・α−オレフィン−非共役ジエン共重合体をゴム成分とする加硫ゴムであって、その30%圧縮時の体積電気抵抗率が105 Ω・cm以上である加硫ゴムを最外層に用いたラジエーターホースが提案されている。
一方、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体などのオレフィン系重合体はガソリン等の揮発性物質に対する透過性が劣ることから、例えば、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体(EPDM)とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(エチレン・ビニルアルコール共重合体とも言う)との組成物層を有するホース内管用積層樹脂管状体(特許文献2)、あるいは、熱可塑性エラストマー層にエチレン・ビニルアルコール共重合体層を積層してなる積層燃料系ホース(特許文献3)等が提案されている。
しかしながら、特許文献2に記載されている積層体は、ガスバリア性に優れるエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物にガスバリア性の劣るエチレン・プロピレン・ジエン共重合体が混合されているので、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物のガスバリア性が損なわれてしまう虞がある。
一方、熱可塑性エラストマー層とエチレン・ビニルアルコール共重合体層を積層してなる積層燃料系ホースは、ガスバリア性は有するが、熱可塑性エラストマー層は非極性重合体であるのでエチレン・ビニルアルコール共重合体層との接着性に劣る。
特開平9−025374号公報 特開2009−143003号公報 特開2000−329266号公報
本発明者等は、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物層との接着強度に優れるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物を得ることを目的とし、種々検討を行った。
本発明は、以下の[1]〜[7]に係る。
[1]エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、(1)〜(3)から選ばれる1種以上の添加剤を含む共重合体組成物層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層が積層されてなる積層体。
(1)ジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部、および金属酸化物を2〜20質量部
(2)親水性フュームドシリカを20〜120質量部
(3)エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)を5〜50質量部
[2]エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、ジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部、および金属酸化物を2〜20質量部含む共重合体組成物層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層が積層されてなる項[1]に積層体。
[3]金属酸化物が、酸化亜鉛または酸化マグネシウムである項[2]に記載の積層体。
[4]エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、親水性フュームドシリカを20〜120質量部含む共重合体組成物層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層が積層されてなる項[1]に記載の積層体。
[5]項[4]に記載の共重合体組成物層を形成する共重合体組成物が、さらにジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部含む共重合体組成物である項[4]に記載の積層体。
[6]エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)を5〜50質量部含むことを特徴とする共重合体組成物。
[7]エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)を5〜50質量部含む共重合体組成物からなる層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)からなる層が積層されてなる項[1]に記載の積層体。
本発明の積層体は、ガスバリア性に優れるエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層と耐オゾン性、耐候性、耐熱性の良いエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)を含む共重合体組成物層とが強固に接着しているので、ホース等に好適に使用し得る。
また、本発明のエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)を含む共重合体組成物は、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層との接着強度に優れる。
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
《エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)》
本発明の積層体を形成するエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物(以下、「共重合体組成物」と略称する場合がある。)を構成するエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)〔以下、「共重合体(A)」と略称する場合がある。〕はエチレンと、炭素数3〜20のα−オレフィンと、非共役ポリエンとをランダム共重合して得られるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体である。
上記α−オレフィンは通常、炭素数3〜20のα−オレフィンであり、中でもプロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等の炭素数3〜10のα−オレフィンが好ましく、特にプロピレン、1−ブテンが好ましく用いられる。
本発明に係わるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)の具体例としては、エチレン・プロピレン・非共役ポリエン共重合体、エチレン・1−ブテン・非共役ポリエン共重合体が好ましく用いられる。
本発明に係わるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は、エチレンとα−オレフィンとのモル比(エチレン/α−オレフィン)が通常、40/60〜90/10、好ましくは50/50〜80/20、特に好ましくは55/45〜70/30の範囲にあるものが望ましい。
前記非共役ポリエンとしては、環状または鎖状の非共役ポリエンが用いられる。環状非共役ポリエンとしては、たとえば5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、5−ビニル−2−ノルボルネン、ノルボルナジエン、メチルテトラヒドロインデンなどがあげられる。また鎖状の非共役ポリエンとしては、たとえば1,4−ヘキサジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、8−メチル−4−エチリデン−1,7−ノナジエン、4−エチリデン−1,7−ウンデカジエンなどがあげられる。これらの非共役ポリエンは、単独または2種以上混合して用いられ、その共重合量は、ヨウ素価表示で1〜40、好ましくは2〜35、より好ましくは3〜30であることが望ましい。
本発明に係わるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は、通常、135℃デカヒドロナフタレン中で測定した極限粘度〔η〕が0.8〜4dl/g、好ましくは1〜3.5dl/g、より好ましくは1.1〜3dl/gの範囲にある。
本発明に係わるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は、不飽和カルボン酸またはその誘導体、例えば酸無水物などがグラフト共重合した変性物であってもよい。
本発明に係わるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)としては、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体が最も好ましい。
本発明に係わるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は1種単独で使用することもできるし、2種以上を組み合せて使用することもできる。上記のような特性を有するエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)は、「ポリマー製造プロセス((株)工業調査会発行、P.309〜330)」などに記載されているような公知の方法により調製することができる。
《金属酸化物》
本発明に係わる共重合体組成物に含まれる金属酸化物は、好ましくは、酸化亜鉛あるいは酸化マグネシウムであり、金属酸化物は表面処理がなされていてもよい。
《ジクミルペルオキシド》
本発明に係わる共重合体組成物に含まれるジクミルペルオキシドは、重合体の架橋剤として用いられている有機過酸化物の一種である。
《親水性フュームドシリカ》
本発明に係わる共重合体(A)に配合される親水性フュームドシリカは、乾式シリカの一種であり、その表面にシロキサンとシラノール基など親水性を有するシリカである。かかる親水性フュームドシリカは、例えば、日本アエロジル株式会社から、フュームドシリカAEROSILの商品名でAEROSIL900、AEROSIL130、AEROSIL150、AEROSIL200、AEROSIL255、AEROSIL255、AEROSIL300、AEROSIL380、AEROSILOX50などの商品名で製造販売されている。
《エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)》
本発明に係わるエチレン・酢酸ビニル共重合体(C)は、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体であって、共重合体中に存在する酢酸ビニル含量が通常、5〜50重量部、好ましくは5〜40重量部の範囲にある。酢酸ビニル含量がこの範囲内にあると、上記共重合体(A)に配合することにより、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層との接着強度に優れる積層体を得ることができる。
本発明に係わるエチレン・酢酸ビニル共重合体(C)のメルトフローレート(MFR)は、JIS K7210〔190℃、2.16kg荷重〕に準拠して測定した値が、通常1.6〜6.4g/10分、好ましくは1.6〜4.0g/10分の範囲にある。
<エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物>
本発明に係わるエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物は、前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、(1)〜(3)から選ばれる1種以上の添加剤を含む共重合体組成物である。
(1)ジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部、および金属酸化物を2〜20質量部
(2)親水性フュームドシリカを20〜120質量部
(3)エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)を5〜50質量部
なお、上記共重合体組成物において、上記エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、(1)を含む共重合体組成物を共重合体組成物(1)、(2)を含む共重合体組成物を共重合体組成物(2)、および(3)を含む共重合体組成物を共重合体組成物(3)と呼称し、全体を示す場合は、共重合体組成物と呼称する場合がある。
〈共重合体組成物(1)〉
本発明の積層体を形成するエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物が上記ジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部、および金属酸化物を2〜20質量部含む組成物(1)である場合は、当該共重合体(A)100質量部に対して、前記ジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部、好ましくは3.4〜10.2質量部、および前記金属酸化物を2〜20質量部、好ましくは2〜15質量部含む。
本発明に係わる共重合体組成物(1)はジクミルペルオキシドおよび金属酸化物を夫々上記範囲で含むので、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層との接着強度に優れる積層体を得ることができる。
本発明に係わる共重合体組成物(1)には、上記、ジクミルペルオキシドおよび金属酸化物に加え、所望の目的に応じて他の成分を本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。他の成分としては、例えば、フィラー、架橋助剤、加硫促進剤、加硫助剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤、活性剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、増粘剤、発泡剤および発泡助剤から選ばれる少なくとも1種を含有してもよい。また。それぞれの添加剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
〈フィラー〉
本発明に係わる共重合体組成物(1)を構成するフィラーは、ゴム組成物に配合される公知のゴム補強剤であり、通常、カーボンブラック、無機補強剤と呼称されている無機物である。
本発明に係わるフィラーとしては、具体的には、旭#55G、旭#60G(以上、旭カーボン(株)製)、シースト(SRF、GPF、FEF、MAF、HAF、ISAF、SAF、FT、MT等)のカーボンブラック(東海カーボン(株)製)、これらカーボンブラックをシランカップリング剤等で表面処理したのもの、および、シリカ、活性化炭酸カルシウム、微粉タルク、微粉ケイ酸、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー等が挙げられる。
これらフィラーは、単独でも、二種以上の混合物であってもよい。
本発明に係わるフィラーとしては、好ましくは、カーボンブラック、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー等が用いられる。
本発明に係わる共重合体組成物(1)がフィラーを含む場合は、上記共重合体(A)100質量部に対し、通常、100〜300質量部、好ましくは、100〜250質量部の範囲で配合すればよい。
〈架橋助剤、および加硫促進剤〉
架橋助剤としては、例えば、イオウ;p−キノンジオキシム等のキノンジオキシム系架橋助剤;エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等のアクリル系架橋助剤;ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレート等のアリル系架橋助剤;マレイミド系架橋助剤;ジビニルベンゼン等が挙げられる。
加硫促進剤としては、例えば、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N'−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、2−メルカプトベンゾチアゾール(例えば、サンセラーM(商品名;三新化学工業社製))、2−(4−モルホリノジチオ)ペンゾチアゾール(例えば、ノクセラーMDB−P(商品名;大内新興化学工業社製))、2−(2,4−ジニトロフェニル)メルカプトベンゾチアゾール、2−(2,6−ジエチル−4−モルフォリノチオ)ベンゾチアゾールおよびジベンゾチアジルジスルフィド(例えば、サンセラーDM(商品名;三新化学工業社製))などのチアゾール系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジンおよびジオルソトリルグアニジンなどのグアニジン系加硫促進剤;アセトアルデヒド・アニリン縮合物およびブチルアルデヒド・アニリン縮合物などのアルデヒドアミン系加硫促進剤;2−メルカプトイミダゾリンなどのイミダゾリン系加硫促進剤;テトラメチルチウラムモノスルフィド(例えば、サンセラーTS(商品名;三新化学工業社製))、テトラメチルチウラムジスルフィド(例えば、サンセラーTT(商品名;三新化学工業社製))、テトラエチルチウラムジスルフィド(例えば、サンセラーTET(商品名;三新化学工業社製))、テトラブチルチウラムジスルフィド(例えば、サンセラーTBT(商品名;三新化学工業社製))およびジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド(例えば、サンセラーTRA(商品名;三新化学工業社製))などのチウラム系加硫促進剤;ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛(例えば、サンセラーPZ、サンセラーBZおよびサンセラーEZ(商品名;三新化学工業社製))およびジエチルジチオカルバミン酸テルルなどのジチオ酸塩系加硫促進剤;エチレンチオ尿素(例えば、サンセラーBUR(商品名;三新化学工業社製)、サンセラー22−C(商品名;三新化学工業社製))、N,N'−ジエチルチオ尿素およびN,N'−ジブチルチオ尿素などのチオウレア系加硫促進剤;ジブチルキサトゲン酸亜鉛などのザンテート系加硫促進剤が挙げられる。
加硫促進剤を用いる場合、共重合体組成物(1)中のこれらの加硫促進剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、一般に0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜15質量部、さらに好ましくは0.5〜10質量部である。加硫促進剤の配合量が上記範囲内であると、得られる成形体の表面へのブルームなく、共重合体組成物が優れた架橋特性を示す。架橋剤として硫黄系化合物を用いる場合、加硫助剤を併用することができる。
〈軟化剤〉
軟化剤としては、例えば、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン油、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリン等の石油系軟化剤;コールタール等のコールタール系軟化剤;ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、大豆油、ヤシ油等の脂肪油系軟化剤;蜜ロウ、カルナウバロウ等のロウ類;ナフテン酸、パイン油、ロジンまたはその誘導体;テルペン樹脂、石油樹脂、クマロンインデン樹脂等の合成高分子物質;ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート等のエステル系軟化剤;その他、マイクロクリスタリンワックス、液状ポリブタジエン、変性液状ポリブタジエン、炭化水素系合成潤滑油、トール油、サブ(ファクチス)が挙げられ、これらのうちでは、石油系軟化剤が好ましく、プロセスオイルが特に好ましい。
本発明に係わる共重合体組成物(1)が軟化剤を含有する場合には、軟化剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、一般に2〜100質量部、好ましくは10〜100質量部である。
〈老化防止剤(安定剤)〉
本発明に係わる共重合体組成物に、老化防止剤(安定剤)を配合することにより、これから形成されるシールパッキンの寿命を長くすることができる。このような老化防止剤として、従来公知の老化防止剤、例えば、アミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、イオウ系老化防止剤などがある。
老化防止剤としては、例えば、フェニルブチルアミン、N,N−ジ−2−ナフチル−p―フェニレンジアミン等の芳香族第2アミン系老化防止剤;ジブチルヒドロキシトルエン、テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ)ヒドロシンナメート]メタン等のフェノール系老化防止剤;ビス[2−メチル−4−(3−n−アルキルチオプロピオニルオキシ)−5−t−ブチルフェニル]スルフィド等のチオエーテル系老化防止剤;ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル等のジチオカルバミン酸塩系老化防止剤;2−メルカプトベンゾイルイミダゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾールの亜鉛塩、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート等のイオウ系老化防止剤等がある。
本発明に係わる共重合体組成物(1)が老化防止剤を含有する場合には、老化防止剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、通常は0.3〜10質量部、好ましくは0.5〜7.0質量部である。老化防止剤の配合量が上記範囲内であると、得られる積層体の共重合体組成物層からのブルームがなく、さらに加硫阻害の発生を抑制することができる。
〈加工助剤〉
加工助剤としては、一般に加工助剤としてゴムに配合されるものを広く使用することができる。具体的には、リシノール酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛またはエステル類等が挙げられる。これらのうち、ステアリン酸が好ましい。
本発明に係わる共重合体組成物(1)が加工助剤を含有する場合は、共重合体(A)100質量部に対して、通常1〜3質量部の量で適宜配合することができる。加工助剤の配合量が前記範囲内であると、混練加工性、押出加工性、射出成形性等の加工性に優れるので好適である。
前記加工助剤は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
〈活性剤〉
活性剤としては、例えば、ジ−n−ブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、モノエラノールアミン等のアミン類;ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、レシチン、トリアリルートメリレート、脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸の亜鉛化合物等の活性剤;過酸化亜鉛調整物;クタデシルトリメチルアンモニウムブロミド、合成ハイドロタルサイト、特殊四級アンモニウム化合物が挙げられる。
〈共重合体組成物(2)〉
本発明の積層体を形成するエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物(2)は、当該共重合体(A)100質量部に対して、上記親水性フュームドシリカを20〜120質量部、好ましくは20〜100質量部含む共重合体組成物である。
共重合体組成物(2)が親水性フュームドシリカを上記範囲で含むことにより、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層との接着強度に優れる積層体を得ることができる。
なお、補強剤用のシリカには、上記親水性フュームドシリカの他に疎水性フュームドシリカが製造販売されているが、親水性フュームドシリカに替えて、疎水性フュームドシリカを配合してもエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層との接着強度は改良されない。
本発明に係わる共重合体組成物(2)には、上記親水性フュームドシリカに加え、所望の目的に応じて他の成分を本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。他の成分としては、例えば、上記親水性フュームドシリカ以外のフィラー(その他フィラーと呼称する)、架橋助剤、加硫促進剤、加硫助剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤、活性剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、増粘剤、発泡剤および発泡助剤から選ばれる少なくとも1種を含有してもよい。また。それぞれの添加剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、本発明に係わる共重合体組成物(2)に含まれる添加剤は、上記共重合体組成物(1)で配合される化合物と同じである。
〈その他フィラー〉
本発明の共重合体組成物(2)を配合される構成する親水性フュームドシリカ以外のフィラーは、ゴム組成物に配合される公知のゴム補強剤であり、通常、カーボンブラック、無機補強剤と呼称されている無機物である。
本発明に係わる共重合体組成物(2)がフィラーを含む場合は、上記共重合体(A)100質量部に対し、通常、100〜300質量部、好ましくは、100〜250質量部の範囲で配合すればよい。
加硫促進剤を用いる場合、共重合体組成物(2)中のこれらの加硫促進剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、一般に0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜15質量部、さらに好ましくは0.5〜10質量部である。加硫促進剤の配合量が上記範囲内であると、得られる成形体の表面へのブルームなく、共重合体組成物が優れた架橋特性を示す。架橋剤として硫黄系化合物を用いる場合、加硫助剤を併用することができる。
また、加硫助剤を用いる場合、共重合体組成物(2)中の加硫助剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、通常1〜20質量部である。
共重合体組成物(2)が軟化剤を含有する場合には、軟化剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、一般に2〜100質量部、好ましくは10〜100質量部である。
共重合体組成物(2)が老化防止剤を含有する場合には、老化防止剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、通常は0.3〜10質量部、好ましくは0.5〜7.0質量部である。老化防止剤の配合量が上記範囲内であると、得られる成形体の表面のブルームがなく、さらに加硫阻害の発生を抑制することができる。
共重合体組成物(2)が加工助剤を含有する場合は、共重合体(A)100質量部に対して、通常1〜3質量部の量で適宜配合することができる。加工助剤の配合量が前記範囲内であると、混練加工性、押出加工性、射出成形性等の加工性に優れるので好適である。
前記加工助剤は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
共重合体組成物(2)が活性剤を含有する場合には、活性剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、通常は0.2〜10質量部、好ましくは0.3〜5質量部である。
〈共重合体組成物(3)〉
本発明のエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物(3)は、当該共重合体(A)100質量部に対して、エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)を5〜50質量部、好ましくは5〜40質量部含む共重合体組成物である。
本発明のエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物(3)は、エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)を上記範囲で含むことにより、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層との接着強度に優れる積層体を得ることができる。
本発明に係わる共重合体組成物(3)には、上記、エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)に加え、所望の目的に応じて他の成分を本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。他の成分としては、例えば、フィラー、架橋剤、架橋助剤、加硫促進剤、加硫助剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤、活性剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、増粘剤、発泡剤および発泡助剤から選ばれる少なくとも1種を含有してもよい。また。それぞれの添加剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、本発明に係わる共重合体組成物(3)に含まれる添加剤は、上記共重合体組成物(1)あるいは共重合体組成物(2)で配合される化合物と同じである。
本発明の共重合体組成物(3)がフィラーを含む場合は、上記共重合体(A)100質量部に対し、通常、100〜300質量部、好ましくは、100〜250質量部の範囲で配合すればよい。
架橋剤として、有機過酸化物を用いる場合、共重合体組成物(3)中のその配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、一般に0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜15質量部である、さらに好ましくは0.5〜10質量部である。有機過酸化物の配合量が上記範囲内であると、得られる成形体表面へのブルームなく、共重合体組成物(3)が優れた架橋特性を示すので好適である。
架橋助剤を用いる場合、共重合体組成物(3)中の架橋助剤の配合量は、有機過酸化物1モルに対して、通常0.5〜10モル、好ましくは0.5〜7モル、より好ましくは1〜6モルである。
架橋剤として硫黄系化合物を用いる場合、共重合体組成物(3)中のその配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、通常は0.3〜10質量部、好ましくは0.5〜7.0質量部、さらに好ましくは0.7〜5.0質量部である。硫黄系化合物の配合量が上記範囲内であると、得られる成形体の表面へのブルームがなく、共重合体組成物(3)が優れた架橋特性を示す。
加硫促進剤を用いる場合、共重合体組成物(3)中のこれらの加硫促進剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、一般に0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜15質量部、さらに好ましくは0.5〜10質量部である。加硫促進剤の配合量が上記範囲内であると、得られる成形体の表面へのブルームなく、共重合体組成物が優れた架橋特性を示す。架橋剤として硫黄系化合物を用いる場合、加硫助剤を併用することができる。
加硫助剤を用いる場合、共重合体組成物(3)中の加硫助剤の配合量は、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)および必要に応じて配合される架橋が必要な他のポリマー(架橋性ゴム等)の合計100質量部に対して、通常1〜20質量部である。
本発明の共重合体組成物(3)が軟化剤を含有する場合には、軟化剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、一般に2〜100質量部、好ましくは10〜100質量部である。
本発明の共重合体組成物(3)が老化防止剤を含有する場合には、老化防止剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、通常は0.3〜10質量部、好ましくは0.5〜7.0質量部である。老化防止剤の配合量が上記範囲内であると、得られる成形体の表面のブルームがなく、さらに加硫阻害の発生を抑制することができる。
本発明の共重合体組成物(3)が加工助剤を含有する場合は、共重合体(A)100質量部に対して、通常1〜3質量部の量で適宜配合することができる。加工助剤の配合量が前記範囲内であると、混練加工性、押出加工性、射出成形性等の加工性に優れるので好適である。
前記加工助剤は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
本発明の共重合体組成物(3)が活性剤を含有する場合には、活性剤の配合量は、共重合体(A)100質量部に対して、通常は0.2〜10質量部、好ましくは0.3〜5質量部である。
本発明の共重合体組成物(3)が、発泡剤を含有する場合には、発泡剤の配合量は、共重合体組成物から製造される成形体に要求される性能により適宜選択されるが、共重合体(A)100質量部に対して、通常0.5〜30質量部、好ましくは1〜20質量部の割合で用いられる。
本発明の共重合体組成物(3)が、発泡助剤を含有する場合には、発泡助剤の配合量は、発泡剤100質量部に対して、通常1〜100質量部、好ましくは2〜80質量部の割合で用いられる。
〈共重合体組成物の製造方法〉
本発明に係わる共重合体組成物の製造方法としては、たとえばバンバリーミキサー、ニーダー、インターミックスのようなインターナルミキサー(密閉式混合機)類により、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴム(A)およびジクミルペルオキシドおよび金属酸化物、あるいは親水性フュームドシリカ、あるいはエチレン・酢酸ビニル共重合体(C)に加え、必要に応じて、フィラー、軟化剤、加工助剤、架橋助剤などを、80〜170℃の温度で2〜20分間混練する。次いで、得られたブレンド物に、架橋剤、軟化剤、架橋助剤加硫促進剤等の添加剤をオープンロールのようなロール類、あるいはニーダーを使用して、必要に応じて加硫促進剤、架橋助剤を追加混合し、ロール温度40〜80℃で5〜30分間混練した後、分出しすることにより調製することができる。
また、インターナルミキサー類での混練温度が低い場合には、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴム(A)などとともにジクミルペルオキシドを同時に混練してもよい。
<エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)>
本発明の積層体を形成するエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)は、エチレン・ビニルアルコール共重合体とも称されているエチレン・酢酸ビニル共重合体を鹸化して得られるエチレンとビニルアルコールとの共重合体である。
本発明に係わるエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)は、特に限定はされないが、通常、エチレン含有率が20〜50モル%、好ましくは24〜35モル%の範囲にある。又、本発明に係わるエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)は、溶融押出し成形性を有する限り、MFR(荷重:2160g、測定温度:190℃)は、特に限定はされないが、通常、0.5〜6.4g/10分の範囲にある。
本発明に係わるエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)は、具体的には、株式会社クラレからエバールの商品名で、および日本合成化学からソアノールの商品名で夫々製造販売されている。
《積層体》
本発明の積層体は、前記共重合体組成物からなる層と前記エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)からなる層が積層されてなる積層体である。
本発明の積層体の共重合体組成物層の厚みは、当該積層体の用途によって適宜決め得るが、通常、0.03〜30mm、好ましくは0.05〜10mm、より好ましくは0.05〜5mmの範囲にある。
本発明の積層体のエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層の厚みは、当該積層体の用途によって適宜決め得るが、通常、0.03〜30mm、好ましくは0.05〜30mm、より好ましくは0.05〜5mmの範囲にある。
本発明の積層体は、前記共重合体組成物からなる層、および前記エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)からなる層に加え、当該積層体の用途によって、種々公知の材料からなる層を有していてもよい。
本発明の積層体の前記共重合体組成物からなる層、あるいは前記エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)からなる層に積層される層としては、例えば、耐油性に優れるNBR、ECO等からなる層が挙げられる。
本発明の積層体は、種々公知の成形加工方法、具体的には、例えば、共重合体組成物とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)とを共押出成形して積層体とする方法、共重合体組成物とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)とを夫々押出成形、あるいはプレス成形した後、共重合体組成物層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層とを積層する方法、あるいは、射出成形、カレンダー成形、中空成形等の各種の成形加工方法により、積層体とすることができる。
得られた積層体を架橋することにより、架橋された共重合体組成物層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層とが強固に接合される。
本発明の積層体を架橋する方法としては、種々公知の方法を採用し得る。例えば、積層体本発明に係る架橋可能なゴム組成物は、押出成形機、カレンダーロール、プレス、インジェクション成形機、トランスファー成形機など種々の成形法より、意図する形状に成形し、成形と同時にまたは積層体を架橋槽内に導入し、架橋することができる。130〜250℃の温度で5〜60分間加熱するか、あるいは前記した方法により光、γ線、電子線を照射することにより架橋積層体が得られる。この架橋の段階は金型を用いてもよいし、また金型を用いないで架橋を実施してもよい。金型を用いない場合は成形、架橋の工程は通常連続的に実施される。架橋槽における加熱方法としては熱空気、ガラスビーズ流動床、UHF(極超短波電磁波)、スチームなどの加熱槽を用いることができる。
本発明の積層体は、例えば、自動車用ホース、送水用ホース、ガス用ホース;の製造に好適に用いられる。上記自動車用ホースとしては、たとえばブレーキホース、ラジエーターホース、ヒーターホース、エアークリーナーホースなどが挙げられる。
以下に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
また、実施例および比較例で用いた共重合体の物性は、下記方法で測定した。
(測定・評価方法)
(エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体の組成、およびB値)
エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体の、各構成単位の質量分率(質量%)およびB値は、13C−NMRによる測定値により求めた。測定値は、ECX400P型核磁気共鳴装置(日本電子製)を用いて、測定温度:120℃、測定溶媒:オルトジクロロベンゼン/重水素化ベンゼン=4/1、積算回数:8000回にて、共重合体の13C−NMRのスペクトルを測定して得た。
(極限粘度[η])
エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体の極限粘度[η](dl/g)は、(株)離合社製 全自動極限粘度計を用いて、温度:135℃、測定溶媒:デカリンにて測定した。
(重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn))
エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定されるポリスチレン換算の数値である。測定装置および条件は、以下のとおりである。また、分子量は、市販の単分散ポリスチレンを用いて検量線を作製し、換算法に基づいて算出した。
装置:ゲル透過クロマトグラフ Alliance GP2000型(Waters社製)、
解析装置:Empower2(Waters社製)、
カラム:TSKgel GMH6−HT×2+TSKgel GMH6−HTL×2(7.5mmI.D.×30cm、東ソー社製)、
カラム温度:140℃、
移動相:o−ジクロロベンゼン(0.025%BHT含有)、
検出器:示差屈折計(RI)、流速:1.0mL/min、
注入量:400μL、
サンプリング時間間隔:1s、
カラム較正:単分散ポリスチレン(東ソー社製)、
分子量換算:旧法EPR換算/粘度を考慮した較正法。
(1)エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体の製造
[製造例1]
攪拌翼を備えた容積300Lの重合器を用いて、連続的に、エチレン、プロピレン、5−ビニル−2−ノルボルネン(VNB)の重合反応を87℃にて行った。
重合溶媒としてはヘキサン(フィード量:32.6L/h)を用いて、連続的に、エチレンフィード量が3.6kg/h、プロピレン量が6.1kg/h、VNBフィード量が290g/hおよび水素フィード量が6.3NL/hとなるように、重合器に連続供給した。
重合圧力を1.6MPaG、重合温度を87℃に保ちながら、主触媒としてジ(p−トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリドを用いて、フィード量0.0015mmol/hとなるよう、重合器に連続的に供給した。また、共触媒として(C65)3CB(C65)4(CB−3)をフィード量0.0075mmol/h、有機アルミニウム化合物としてトリイソブチルアルミニウム(TIBA)をフィード量20mmol/hとなるように、それぞれ重合器に連続的に供給した。
このようにして、エチレン、プロピレンおよびVNBから形成されたエチレン・プロピレン・VNB共重合体を15.2質量%含む溶液が得られた。重合器下部から抜き出した重合反応液中に少量のメタノールを添加して重合反応を停止させ、スチームストリッピング処理にてエチレン・プロピレン・VNB共重合体を溶媒から分離した後、80℃で一昼夜減圧乾燥した。
以上の操作によって、エチレン、プロピレンおよびVNBから形成されたエチレン・プロピレン・VNB共重合体(A−1)が、毎時4.7kgの速度で得られた。
得られた共重合体(A−1)の物性を前記記載の方法で測定した。結果を表1に示す。
Figure 2019176796
なお、実施例3および比較例3は、前記共重合体(A−1)に替えて、以下のエチレン・プロピレン・ENB共重合体[共重合体(A−2)]を用いた。
(エチレン・プロピレン・ENB共重合体)
三井EPT 2060M:エチレン・プロピレン・ENB共重合体、ML(1+4)125℃(ASTM D 1646)=40、エチレン/プロピレン[モル比]=66/34、ENB含量[重量%]=2.3、極限粘度[η][dl/g]=2.2。
(エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物層)
エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物層は、エチレン含有量:32モル%、MFR:1.6g/10分のエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物、エバール(商標)F101B[(株)クラレ製]の厚さ100μmのフィルム(EVOHフィルム)を用いた。
当該EVOHフィルムは、共重合体組成物層と積層する前に100℃×3時間 減圧乾燥し、パッケージ容器に保管した。
[実施例1]
(共重合体組成物の調製)
第一段階として、BB−2型バンバリーミキサー(神戸製鋼所製)を用いて、製造例1で得られた共重合体(A−1)を30秒間素練りし、次いでこれに、共重合体(A−1):100質量部に対して80質量部のFEFカーボンブラック(旭#60UG、旭カーボン(株)社製)、5質量部の亜鉛華(ハクスイテック社製)、1質量部のステアリン酸、および50質量部のダイアナプロセスオイルPS−430(出光興産製)加え、140℃で2分間混練した。その後、ラムを上昇させ掃除を行ない、さらに、1分間混練を行ない、約150℃で排出し、第一段階の配合物を得た。
次に、第二段階として、第一段階で得られた配合物を、8インチロ−ル(日本ロール(株)社製、前ロールの表面温度50℃、後ロールの表面温度50℃、前ロールの回転数16rpm、後ロールの回転数18rpm)に巻き付けて、これに、6.8質量部の有機過酸化物成分としてジクミルパーオキシドを40質量%含有するマスターバッチ(商品名:DCP-40c、化薬アクゾ社製)(有機過酸化物換算で2.72質量部)を加え10分間混練して未架橋の共重合体組成物(配合物)を得た。
(積層体の調製、評価)
(T型剥離試験用の積層体の作製)
上記共重合体組成物の調製で得られた共重合体組成物をシート状に分出した。次に分出した共重合体組成物シート50gを、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ製 商品名:ルミラー)で共重合体組成物シートの上下を挟んだ。ルミラーフィルムで上下が挟まれた共重合体組成物シートを、50トンプレス成形機を用いて、120℃で2分間プレスし、t(厚さ)=1mm、20cm四方の共重合体組成物シートを作製した。
次に、前記プレスが行われた後の、共重合体組成物シート(層1)を本プレス寸法(15cm×15cm×t=1mm)に裁断した。裁断した後に上下のルミラーフィルムを剥がした。
次に、110℃で3時間、真空状態で乾燥処理したEVOHフィルム(層2)を、本プレス寸法(15cm×15cm×t=1mm)に裁断した。次にそれぞれのシート(層1)およびフィルム(層2)を重ね合わせた。重ね合わせる際には、共重合体組成物シートの一部(幅3cm、長さ15cm:剥離試験時の掴みしろ)にルミラーフィルムをはさみ込んだ状態で、シートとフィルムを重ね合わせ、続いて、前記一部にルミラーフィルムが挟み込まれた、シートとフィルムを、100トンプレス成型機を用いて180℃で10分間プレス(本プレス)し、共重合体組成物シートを架橋して、厚み2mmの積層体を得た。
得られた積層体からルミラーフィルムを取り除き、共重合体組成物シートとEVOHフィルムとの層間を手で剥離し、その剥離性(接着性)を、接着せずを1とし、強固に接着して手で剥離できない状態を5とし、1〜5の5段階で評価を行った。
評価結果を表2に示す。
[実施例2]
実施例1で用いた共重合体組成物に替えて、5質量部の亜鉛華(ハクスイテック社製)を5質量部の酸化マグネシウム(キョーワマグ150(協和化学工業(株)社製)に替える以外は、実施例1と同様に行い、共重合体組成物、および積層体を得た。
得られた積層体の評価結果を表2に示す。
[実施例3]
実施例1で用いた共重合体(A−1)に替えて、共重合体(A−2)を用いる以外は、実施例1と同様に行い、共重合体組成物、および積層体を得た。得られた積層体の評価結果を表2に示す。
[比較例1]
実施例2で用いたジクミルパーオキシドを40質量%含有するマスターバッチに替えて、架橋剤として、2,5-Dimethyl-2,5-(t-butylperoxy)hexane:パーヘキサ25B(日本油脂(株)製)3質量部およびトリメチロールプロパントリメタクリレート:ハイクロスM(精工化学(株)製)3質量部を用いる以外は実施例1と同様に行い、共重合体組成物、および積層体を得た。
得られた積層体の評価結果を表2に示す。
[比較例2]
実施例1で用いた共重合体組成物に替えて、ジクミルパーオキシドを40質量%含有するマスターバッチを配合しない共重合体組成物を用いる以外は、実施例1と同様に行い、共重合体組成物、および積層体を得た。
得られた積層体の評価結果を表2に示す。
[比較例3]
実施例3で用いたジクミルパーオキシドを40質量%含有するマスターバッチに替えて、架橋剤および架橋助剤として、粉末硫黄1.5質量部、テトラメチルチウラムジスルフィド 商品名:ノクセラーTT−P(TT)(大内新興化学工業(株)製)1質量部、および2-メルカプトベンゾチアゾール 商品名ノクセラーM−P(M)(大内新興化学工業(株)製)0.5質量部を用いる以外は実施例3と同様に行い、共重合体組成物、および積層体を得た。
得られた積層体の評価結果を表2に示す。
Figure 2019176796
[実施例4]
(共重合体組成物の調製)
第一段階として、BB−2型バンバリーミキサー(神戸製鋼所製)を用いて、上記共重合体(A−1)を30秒間素練りし、次いでこれに、共重合体(A−1):100質量部に対して3質量部の活性亜鉛華(メタZ−102、井上石灰工業(株))、5質量部のFEFカーボンブラック(旭#60UG、旭カーボン(株)社製)、86質量部の親水性フュームドシリカ(AEROSIL200、日本アエロジル株式会社製)、重質炭酸カルシウム(ホワイトンSB赤、白石カルシウム(株)製)及び1質量部のステアリン酸を140℃で2分間混練した。その後、ラムを上昇させ掃除を行ない、さらに、1分間混練を行ない、約150℃で排出し、第一段階の配合物を得た。
次に、第二段階として、第一段階で得られた配合物を、8インチロ−ル(日本ロール(株)社製、前ロールの表面温度50℃、後ロールの表面温度50℃、前ロールの回転数16rpm、後ロールの回転数18rpm)に巻き付けて、これに、6.8質量部の有機過酸化物成分としてジクミルパーオキシドを40質量%含有するマスターバッチ(商品名:DCP-40c、化薬アクゾ社製)(有機過酸化物換算で2.72質量部)、2-メルカプトベンズイミダゾール(商品名ノクラックMB、大内新興化学工業(株)製)2質量部、ペンタエリトリトール=テトラキス[3-(3',5'-ジ-tert-ブチル-4'-ヒドロキシフェニル)プロピオナート](商品名 Irganox1010 BASF社製)1質量部、およびパラフィン系オイル(商品名PW−380、出光興産製)51質量部を加え10分間混練して未架橋の共重合体組成物(共重合体配合物)を得た。
(積層体の作製、評価)
(T型剥離試験用の積層体の作製)
上記共重合体組成物の調製で得られた共重合体組成物をシート状に分出した。次に分出した共重合体組成物シート50gを、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ製 商品名:ルミラー)で共重合体組成物シートの上下を挟んだ。ルミラーフィルムで上下が挟まれた共重合体組成物シートを、50トンプレス成形機を用いて、120℃で2分間プレスし、t(厚さ)=1mm、20cm四方の共重合体組成物シートを作製した。
次に、前記プレスが行われた後の、共重合体組成物シート(層1)を本プレス寸法(15cm×15cm×t=1mm)に裁断した。裁断した後に上下のルミラーを剥がした。
次に、110℃で3時間、真空状態で乾燥処理したEVOHフィルム(層2)を、本プレス寸法(15cm×15cm×t=1mm)に裁断した。次にそれぞれのシート(層1)およびフィルム(層2)を重ね合わせた。重ね合わせる際には、共重合体組成物シートの一部(幅3cm、長さ15cm:剥離試験時の掴みしろ)にルミラーフィルム(t=0.2mm)をはさみ込んだ状態で、シートとフィルムを重ね合わせ、続いて、前記一部にルミラーフィルムが挟み込まれた、重ね合わせられたシートとフィルムを、100トンプレス成型機を用いて180℃で10分間プレス(本プレス)し、共重合体組成物シートを架橋して、厚み2mmの積層体を得た。
得られた積層体からルミラーフィルムを取り除き、共重合体組成物シートとEVOHフィルムとの界面を手で剥離し、その剥離性(接着性)を、接着せずを1とし、強固に接着して手で剥離できない状態を5とし、1〜5の5段階で評価を行った。
評価結果を表2に示す。
[比較例4および比較例5]
実施例4で用いた共重合体組成物に替えて、表2に示す配合剤を表2に示す配合量で用いる以下は、実施例4と同様に行い、積層体を得た。
なお、表2に示すSRFカーボン(旭50G)は、SRFカーボンブラック(旭#50G、旭カーボン(株)社製)であり、アエロジルRX200は、疎水性フュームドシリカ(AEROSILRX200、日本アエロジル株式会社製)である。
評価結果を表3に示す。
Figure 2019176796
(2)エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)
エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)として、商品名 エバフレック 銘柄EVA150 MFR:30g/10分、VA含有量:33重量%および密度:960kg/m3 三井・デュポンポリケミカル株式会社製(EVA150)を用いた。
[実施例5]
(共重合体組成物の調製)
第一段階として、BB−2型バンバリーミキサー(神戸製鋼所製)を用いて、上記共重合体(A−1)を30秒間素練りし、次いでこれに、共重合体(A−1):100質量部に対して10質量部の上記EVA−1、3質量部の酸化亜鉛(メタZ−102、井上石灰工業(株)製)、1質量部のポリエチレングリコール(PEG4000、日油(株)製)、6質量部の酸化カルシウム(ベスタ18、井上石灰工業(株)製)、3質量部のペンタエリスリトールトリステア、パラフィンワックス混合物(エマスター430W、理研ビタミン(株)製)、5質量部のFEFカーボンブラック(旭#60UG、旭カーボン(株)社製)、86質量部のヘキサメチルジシラザン処理シリカ(アエロジルRX200、EVONIK(株)製)、重質炭酸カルシウム(ホワイトンSB赤、白石カルシウム(株)製)及び1質量部のステアリン酸を140℃で2分間混練した。その後、ラムを上昇させ掃除を行ない、さらに、1分間混練を行ない、約150℃で排出し、第一段階の配合物を得た。
次に、第二段階として、第一段階で得られた配合物を、8インチロ−ル(日本ロール(株)社製、前ロールの表面温度50℃、後ロールの表面温度50℃、前ロールの回転数16rpm、後ロールの回転数18rpm)に巻き付けて、これに、2質量部の2−メルカプトベンズイミダゾール(ノクラックMB、大内新興(株)製)、1質量部のペンタエリトリトール=テトラキス(3-(3´,5´-ジ-tert-ブチル-4´-ヒドロキシフェニル)プロピオナート)(Irganox1010、BASF(株)製)、51質量部のダイアナプロセス PW−380(出光興産(株)製)、6.8質量部の有機過酸化物成分としてジクミルパーオキシドを40質量%含有するマスターバッチ(商品名:DCP-40c、化薬アクゾ社製)(有機過酸化物換算で2.72質量部)を加え10分間混練して未架橋の共重合体組成物(共重合体配合物)を得た。
(積層体の作製、評価)
(T型剥離試験用の積層体の作製)
上記共重合体組成物の調製で得られた共重合体組成物をシート状に分出した。次に分出した共重合体組成物シート50gを、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ製 商品名:ルミラー)で共重合体組成物シートの上下を挟んだ。ルミラーフィルムで上下が挟まれた共重合体組成物シートを、50トンプレス成形機を用いて、120℃で2分間プレスし、t(厚さ)=1mm、20cm四方の共重合体組成物シートを作製した。
次に、前記プレスが行われた後の、共重合体組成物シート(層1)を本プレス寸法(15cm×15cm×t=1mm)に裁断した。裁断した後に上下のルミラーを剥がした。
次に、110℃で3時間、真空状態で乾燥処理したEVOHフィルム(層2)を、本プレス寸法(15cm×15cm×t=1mm)に裁断した。次にそれぞれのシート(層1)およびフィルム(層2)を重ね合わせた。重ね合わせる際には、共重合体組成物シートの一部(幅3cm、長さ15cm:剥離試験時の掴みしろ)にルミラーフィルム(t=0.2mm)をはさみ込んだ状態で、シートとフィルムを重ね合わせ、続いて、前記一部にルミラーフィルムが挟み込まれた、重ね合わせられたシートとフィルムを、100トンプレス成型機を用いて180℃で10分間プレス(本プレス)し、共重合体組成物シートを架橋して、厚み2mmの積層体を得た。
得られた積層体からルミラーフィルムを取り除き、共重合体組成物シートとEVOHフィルムとの界面を手で剥離し、その剥離性(接着性)を、接着せずを1とし、強固に接着して手で剥離できない状態を5とし、1〜5の5段階で評価を行った。
評価結果を表4に示す。
[実施例6]
実施例5で用いたアエロジルRX200に替えて、親水性ヒュームドシリカ(アエロジル200、EVONIK(株)製)を用いた以外は実施例5と同様に行い積層体を得た。評価結果を表4に示す。
[比較例7]
実施例5で用いた共重合体組成物に替えて、アエロジルRX200とEVA150を配合しない以外は実施例5と同様に行い積層体を得た。評価結果を表4に示す。
[比較例8]
実施例6で用いた共重合体組成物に替えて、EVA150を配合しない以外は実施例6と同様に行い積層体を得た。評価結果を表4に示す。
Figure 2019176796
自動車、産業機械、建設機械、モーターバイク、農業機械等にはエンジンを冷却するためのラジエーターホース、ラジエーターオーバーフロー用ドレインホース、室内暖房用ヒーターホース、エアコンドレインホース、ワイパー送水ホース、ルーフドレインホース、プロクトホース等の各種ホースが装着されている。これらのホースは耐オゾン性、耐候性、耐熱性の良いエチレン・プロピレン・ジエン共重合体(EPDM)が使用されている。
[1]エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、(1)〜(3)から選ばれる1種以上の添加剤を含む共重合体組成物層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層が積層されてなる積層体。
(1)ジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部、および金属酸化物を2〜20質量部
(2)親水性フュームドシリカを20〜120質量部
(3)エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)を5〜50質量部
[2]エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、ジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部、および金属酸化物を2〜20質量部含む共重合体組成物層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層が積層されてなる項[1]に記載の積層体。
《親水性フュームドシリカ》
本発明に係わる共重合体(A)に配合される親水性フュームドシリカは、乾式シリカの一種であり、その表面にシロキサンとシラノール基など親水性を有するシリカである。かかる親水性フュームドシリカは、例えば、日本アエロジル株式会社から、フュームドシリカAEROSILの商品名でAEROSIL900、AEROSIL130、AEROSIL150、AEROSIL200、AEROSIL255AEROSIL300、AEROSIL380、AEROSILOX50などの商品名で製造販売されている。
本発明に係わる共重合体組成物(1)はジクミルペルオキシドおよび金属酸化物を夫々上記範囲で含むので、共重合体組成物(1)層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層との接着強度に優れる積層体を得ることができる。
本発明に係わる共重合体組成物(1)には、上記、ジクミルペルオキシドおよび金属酸化物に加え、所望の目的に応じて他の成分を本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。他の成分としては、例えば、フィラー、架橋助剤、加硫促進剤、加硫助剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤、活性剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、増粘剤、発泡剤および発泡助剤から選ばれる少なくとも1種を含有してもよい。またそれぞれの添加剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明に係わるフィラーとしては、具体的には、旭#55G、旭#60G(以上、旭カーボン(株)製)、シースト(SRF、GPF、FEF、MAF、HAF、ISAF、SAF、FT、MT等)のカーボンブラック(東海カーボン(株)製)、これらカーボンブラックをシランカップリング剤等で表面処理したの、および、シリカ、活性化炭酸カルシウム、微粉タルク、微粉ケイ酸、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー等が挙げられる。
〈活性剤〉
活性剤としては、例えば、ジ−n−ブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、モノエノールアミン等のアミン類;ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、レシチン、トリアリルトリメリート、脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸の亜鉛化合物等の活性剤;過酸化亜鉛調整物;クタデシルトリメチルアンモニウムブロミド、合成ハイドロタルサイト、特殊四級アンモニウム化合物が挙げられる。
共重合体組成物(2)が親水性フュームドシリカを上記範囲で含むことにより、共重合体組成物(2)層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層との接着強度に優れる積層体を得ることができる。
本発明に係わる共重合体組成物(2)には、上記親水性フュームドシリカに加え、所望の目的に応じて他の成分を本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。他の成分としては、例えば、上記親水性フュームドシリカ以外のフィラー(その他フィラーと呼称する)、架橋助剤、加硫促進剤、加硫助剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤、活性剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、増粘剤、発泡剤および発泡助剤から選ばれる少なくとも1種を含有してもよい。またそれぞれの添加剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
〈その他フィラー〉
本発明の共重合体組成物(2)配合される水性フュームドシリカ以外のフィラーは、ゴム組成物に配合される公知のゴム補強剤であり、通常、カーボンブラック、無機補強剤と呼称されている無機物である。
本発明のエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体組成物(3)は、エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)を上記範囲で含むことにより、共重合体組成物(3)からなる層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層との接着強度に優れる積層体を得ることができる。
本発明に係わる共重合体組成物(3)には、上記、エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)に加え、所望の目的に応じて他の成分を本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。他の成分としては、例えば、フィラー、架橋剤、架橋助剤、加硫促進剤、加硫助剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤、活性剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、増粘剤、発泡剤および発泡助剤から選ばれる少なくとも1種を含有してもよい。またそれぞれの添加剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の積層体を架橋する方法としては、種々公知の方法を採用し得る。例えば、前記共重合体組成物及び前記エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)は、押出成形機、カレンダーロール、プレス、インジェクション成形機、トランスファー成形機など種々の成形法より、意図する形状を有する積層体に成形し、前記成形と同時にまたは、当該積層体を架橋槽内に導入した後に、架橋することができる。130〜250℃の温度で5〜60分間加熱するか、あるいは、γ線、電子線を照射することにより架橋積層体が得られる。この架橋の段階は金型を用いてもよいし、また金型を用いないで架橋を実施してもよい。金型を用いない場合は成形、架橋の工程は通常連続的に実施される。架橋槽における加熱方法としては熱空気、ガラスビーズ流動床、UHF(極超短波電磁波)、スチームなどの加熱槽を用いることができる。
本発明の積層体は、例えば、自動車用ホース、送水用ホース、ガス用ホース製造に好適に用いられる。上記自動車用ホースとしては、たとえばブレーキホース、ラジエーターホース、ヒーターホース、エアークリーナーホースなどが挙げられる。
[実施例1]
(共重合体組成物の調製)
第一段階として、BB−2型バンバリーミキサー(神戸製鋼所製)を用いて、製造例1で得られた共重合体(A−1)を30秒間素練りし、次いでこれに、共重合体(A−1):100質量部に対して80質量部のFEFカーボンブラック(旭#60UG、旭カーボン(株)社製)、5質量部の亜鉛華(ハクスイテック社製)、1質量部のステアリン酸、および50質量部のダイアナプロセスオイルPS−430(出光興産製)加え、140℃で2分間混練した。その後、ラムを上昇させ掃除を行ない、さらに、1分間混練を行ない、約150℃で排出し、第一段階の配合物を得た。
次に、第二段階として、第一段階で得られた配合物を、8インチロル(日本ロール(株)社製、前ロールの表面温度50℃、後ロールの表面温度50℃、前ロールの回転数16rpm、後ロールの回転数18rpm)に巻き付けて、これに、6.8質量部の有機過酸化物成分としてジクミルパーオキシドを40質量%含有するマスターバッチ(商品名:DCP-40c、化薬アクゾ社製)(有機過酸化物換算で2.72質量部)を加え10分間混練して未架橋の共重合体組成物(配合物)を得た。
[実施例2]
実施例1で用いた共重合体組成物において、5質量部の亜鉛華(ハクスイテック社製)を5質量部の酸化マグネシウム(キョーワマグ150(協和化学工業(株)社製)に替える以外は、実施例1と同様に行い、共重合体組成物、および積層体を得た。
[比較例1]
実施例2で用いたジクミルパーオキシドを40質量%含有するマスターバッチに替えて、架橋剤として、2,5-Dimethyl-2,5-(t-butylperoxy)hexane:パーヘキサ25B40(日本油脂(株)製)3質量部およびトリメチロールプロパントリメタクリレート:ハイクロスM(精工化学(株)製)3質量部を用いる以外は実施例と同様に行い、共重合体組成物、および積層体を得た。
[比較例2]
実施例1で用いた共重合体組成物に替えて、亜鉛華を配合しない共重合体組成物を用いる以外は、実施例1と同様に行い、共重合体組成物、および積層体を得た。
Figure 2019176796
[実施例4]
(共重合体組成物の調製)
第一段階として、BB−2型バンバリーミキサー(神戸製鋼所製)を用いて、上記共重合体(A−1)を30秒間素練りし、次いでこれに、共重合体(A−1):100質量部に対して3質量部の活性亜鉛華(メタZ−102、井上石灰工業(株))、1質量部のポリエチレングリコール(PEG4000、日油(株)製)、6質量部の酸化カルシウム(ベスタ18、井上石灰工業(株)製)、3質量部のペンタエリスリトールトリステア、パラフィンワックス混合物(エマスター430W、理研ビタミン(株)製)、5質量部のFEFカーボンブラック(旭#60UG、旭カーボン(株)社製)、86質量部の親水性フュームドシリカ(AEROSIL200、日本アエロジル株式会社製)、重質炭酸カルシウム(ホワイトンSB赤、白石カルシウム(株)製)及び1質量部のステアリン酸を140℃で2分間混練した。その後、ラムを上昇させ掃除を行ない、さらに、1分間混練を行ない、約150℃で排出し、第一段階の配合物を得た。
次に、第二段階として、第一段階で得られた配合物を、8インチロル(日本ロール(株)社製、前ロールの表面温度50℃、後ロールの表面温度50℃、前ロールの回転数16rpm、後ロールの回転数18rpm)に巻き付けて、これに、6.8質量部の有機過酸化物成分としてジクミルパーオキシドを40質量%含有するマスターバッチ(商品名:DCP-40c、化薬アクゾ社製)(有機過酸化物換算で2.72質量部)、2-メルカプトベンズイミダゾール(商品名ノクラックMB、大内新興化学工業(株)製)2質量部、ペンタエリトリトール-テトラキス[3-(3',5'-ジ-tert-ブチル-4'-ヒドロキシフェニル)プロピオナート](商品名 Irganox1010 BASF社製)1質量部、およびパラフィン系オイル(商品名PW−380、出光興産製)51質量部を加え10分間混練して未架橋の共重合体組成物(共重合体配合物)を得た。
評価結果を表に示す。
[比較例4および比較例5]
実施例4で用いた共重合体組成物に替えて、表に示す配合剤を表に示す配合量で用いる以は、実施例4と同様に行い、積層体を得た。
なお、表に示すSRFカーボン(旭50G)は、SRFカーボンブラック(旭#50G、旭カーボン(株)社製)であり、アエロジルRX200は、疎水性フュームドシリカ(AEROSILRX200、日本アエロジル株式会社製)である。
[実施例5]
(共重合体組成物の調製)
第一段階として、BB−2型バンバリーミキサー(神戸製鋼所製)を用いて、上記共重合体(A−1)を30秒間素練りし、次いでこれに、共重合体(A−1):100質量部に対して10質量部の上記EVA150、3質量部の酸化亜鉛(メタZ−102、井上石灰工業(株)製)、1質量部のポリエチレングリコール(PEG4000、日油(株)製)、6質量部の酸化カルシウム(ベスタ18、井上石灰工業(株)製)、3質量部のペンタエリスリトールトリステアレート、パラフィンワックス混合物(エマスター430W、理研ビタミン(株)製)、5質量部のFEFカーボンブラック(旭#60UG、旭カーボン(株)社製)、86質量部のヘキサメチルジシラザン処理シリカ(アエロジルRX200、EVONIK(株)製)、重質炭酸カルシウム(ホワイトンSB赤、白石カルシウム(株)製)及び1質量部のステアリン酸を140℃で2分間混練した。その後、ラムを上昇させ掃除を行ない、さらに、1分間混練を行ない、約150℃で排出し、第一段階の配合物を得た。
次に、第二段階として、第一段階で得られた配合物を、8インチロル(日本ロール(株)社製、前ロールの表面温度50℃、後ロールの表面温度50℃、前ロールの回転数16rpm、後ロールの回転数18rpm)に巻き付けて、これに、2質量部の2−メルカプトベンズイミダゾール(ノクラックMB、大内新興(株)製)、1質量部のペンタエリトリトール-テトラキス(3-(3´,5´-ジ-tert-ブチル-4´-ヒドロキシフェニル)プロピオナート)(Irganox1010、BASF(株)製)、51質量部のダイアナプロセス PW−380(出光興産(株)製)、6.8質量部の有機過酸化物成分としてジクミルパーオキシドを40質量%含有するマスターバッチ(商品名:DCP-40c、化薬アクゾ社製)(有機過酸化物換算で2.72質量部)を加え10分間混練して未架橋の共重合体組成物(共重合体配合物)を得た。
[比較例
実施例5で用いた共重合体組成物に替えて、アエロジルRX200とEVA150を配合しない以外は実施例5と同様に行い積層体を得た。評価結果を表4に示す。
[比較例
実施例で用いた共重合体組成物に替えて、EVA150を配合しない以外は実施例と同様に行い積層体を得た。評価結果を表4に示す。

Claims (7)

  1. エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、(1)〜(3)から選ばれる1種以上の添加剤を含む共重合体組成物層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層が積層されてなる積層体。
    (1)ジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部、および金属酸化物を2〜20質量部
    (2)親水性フュームドシリカを20〜120質量部
    (3)エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)を5〜50質量部
  2. エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、ジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部、および金属酸化物を2〜20質量部含む共重合体組成物(1)層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層が積層されてなる請求項1に記載の積層体。
  3. 金属酸化物が、酸化亜鉛または酸化マグネシウムである請求項2に記載の積層体。
  4. エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、親水性フュームドシリカを20〜120質量部含む共重合体組成物(2)層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)層が積層されてなる請求項1に記載の積層体。
  5. 請求項4に記載の共重合体組成物層を形成する共重合体組成物(2)が、さらにジクミルペルオキシドを1.7〜20質量部含む共重合体組成物である請求項4に記載の積層体。
  6. エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)を5〜50質量部含むことを特徴とする共重合体組成物(3)。
  7. エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)、当該エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A):100質量部に対して、エチレン・酢酸ビニル共重合体(C)を5〜50質量部含む共重合体組成物(3)からなる層とエチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(B)からなる層が積層されてなる請求項1に記載の積層体。
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