TW201443162A - 透明且強韌之橡膠組合物及其製造方法 - Google Patents

透明且強韌之橡膠組合物及其製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明之課題在於提供一種具備較高之透明性及強韌性之橡膠組合物。本發明之組合物係：含有低順式異戊二烯橡膠成分，及選自由丁二烯橡膠、1,2-聚丁二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、丙烯腈丁二烯橡膠、氫化腈橡膠、胺基甲酸酯橡膠、乙烯丙烯橡膠、乙烯丙烯二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、及天然橡膠所組成之群中之橡膠聚合物成分，於將低順式異戊二烯橡膠成分與橡膠聚合物成分之質量之合計設為100質量份時，低順式異戊二烯橡膠成分之量為45~95質量份之範圍，且實質上不含有氧化矽。

Description

透明且強韌之橡膠組合物及其製造方法
本發明係關於一種透明之橡膠組合物及其製造方法。又，本發明亦關於一種包含如此之橡膠組合物之製品。
關於透明，即透過可見光之物，有可見該物之對面之獨特優點。透明性為無法藉由著色而後天獲得之特性。因此，對於先天透明之材料，自先前起於各種各樣的領域由於產業、審美上之需要而持續進行研究開發。
由於透明材料之用途廣泛，對其要求之物性亦與不透明材料同樣為各種各樣。然而，可知即便將先前之透明、半透明之材料用於例如鞋或輪胎之類的物品之製造，就強韌性之觀點而言，亦不耐實用。
又，透明材料之透明性本身亦有程度。關於有混濁或污點之材料，於製作透明之物品時，於美感上不適合之情況亦又為事實。
專利文獻1中揭示有包含乙烯/α-烯烴/非共軛多烯共聚物橡膠、乙烯-極性單體共聚物、及氧化矽之具有透明性之交聯橡膠組合物。
然而，已知用以提高材料之強度之氧化矽之添加會損害材料之透明性。即便為規定為透明之材料，實際之外觀亦易於成為帶有白濁、黃色者。又，為了提高透明性，亦需要用以分散氧化矽之繁雜之處理。
又，為了對聚矽氧樹脂或添加氧化矽之樹脂之類的矽系材料賦予柔軟性，一般亦需要作為軟化劑之油。所要求之柔軟性越高，油之需要量亦變得越多。然而，已知此種油由於經年變化，引起滲出(bleeding)，實際上之使用中限制亦較多。
專利文獻2中揭示有具有特定之折射率差之二成分系之包含橡膠聚合物及濕式氧化矽之透明組合物。然而，其透明性實際上不充分，並非可克服先前技術之缺陷者。又，氧化矽之上述缺點亦未被消除。
專利文獻3~5中揭示有交聯性聚丁二烯組合物，均僅限於著色性較佳，關於材料自身之透明性，無法有任何貢獻。
儘管有如此之先前研究群及較高之需求，但實情為至今未發現兼具橡膠性硬度或強度之類的特性及較高之透明性之組合物。此可謂非常困難以較高之水平實現如此物性之組合之證據。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2003-301080號公報
[專利文獻2]日本專利特開2005-002225號公報
[專利文獻3]日本專利特開2002-327092號公報
[專利文獻4]日本專利特開2002-363344號公報
[專利文獻5]日本專利特開2003-041060號公報
本案發明鑒於如上述般之先前組合物之缺點，提供一種透明性優異且強韌之橡膠組合物及其製造方法，係滿足市場之要求者。
本案發明之某實施形態中，提供一種組合物，其係實質上不含有氧化矽之交聯橡膠組合物，且含有 23℃之折射率為1.500~1.525之範圍之第一烯烴聚合物，及與上述第一烯烴聚合物不同之第二烯烴聚合物，上述組合物之2mm厚之片材按照JIS K7136測定之霧值未達20%，上述組合物之按照JIS K6253測定之A型硬度計硬度(0sec)為35以上。
本案發明之另一實施形態中，又提供一種組合物，其係透明之交聯橡膠組合物，且含有低順式異戊二烯橡膠(IR)成分，及選自由丁二烯橡膠(BR)、1,2-聚丁二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)、丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)、氫化腈橡膠(HNBR)、胺基甲酸酯橡膠(U)、乙烯丙烯橡膠(EPM)、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)、氯丁二烯橡膠(CR)、及天然橡膠(NR)所組成之群中之橡膠聚合物成分，於將上述低順式異戊二烯橡膠成分與上述橡膠聚合物成分之質量之合計設為100質量份時，上述低順式異戊二烯橡膠成分之量為45~95質量份之範圍，且實質上不含有氧化矽。
再者本案發明之另一實施形態中，提供一種方法，其係實質上不含有氧化矽之透明之交聯橡膠組合物之製造方法，且包括：準備藉由鋰觸媒獲得之23℃之折射率為1.500~1.525之範圍的第一烯烴聚合物之步驟；準備藉由鋰觸媒獲得之與上述第一烯烴聚合物不同之第二烯烴聚合物之步驟；將上述第一烯烴聚合物與上述第二烯烴聚合物加以混合，從而獲得混合物之步驟；對上述混合物添加交聯劑之步驟；以及 將上述混合物均勻地混練之步驟。
藉由本案發明獲得之橡膠組合物係克服先前技術之組合物之缺點，透明性優異且具有強韌之特性者。
以下，詳細地說明本發明之實施形態，但對本案發明並無任何限定。
[定義]
本案說明書中，所謂物為「透明」(transparent)，意指透過光主要包含正透過，可見光線之正透過率較高。透明性之程度於本案中可根據霧值或全光線透過率而規定。具有達不到該程度之透明性之物於本案中稱為「不透明」(opaque)或「半透明」(semi-transparent)。
所謂「霧度」(haze)，意指按照JIS K7163(或ISO 14782)所示之基準測定之透明材料之污點之程度。霧度之值係以通過試驗片之透過光中，藉由前方散射自入射光偏離0.044rad以上之透過光之百分率而決定。
所謂「全光線透過率」(total luminous transmittance，或TT)，意指按照JIS K7361-1(或ISO 13468-1)所示之基準測定之透過透明材料之光線之比率。全光線透過率之值係以全部透過光線相對於試驗片之平行入射光線之比率而決定。
所謂「A型硬度計硬度」(Type A Durometer Hardness，或Hs)，意指根據JIS K6253所示之基準測定之橡膠組合物之硬度。本案說明書中，A型硬度計硬度之值設為以藉由一定之按壓對試驗片壓抵柱塞後瞬間下沈之深度，或者壓抵30秒後之下沈之深度而進行測定者。
所謂「撕裂強度」(tear strength)，意指根據JIS K6252所示之基準測定之橡膠組合物之撕裂強度。本案說明書中，撕裂強度之值設為將使用製成2mm之厚度之片者測定供試材料而成者換算為N/mm單位之值。
所謂「慕尼黏度」(Mooney viscosity)，意指根據JIS K6300-1所示之基準測定之未加硫橡膠之黏度。本案說明書中，慕尼黏度之值設為使用根據上述基準之慕尼黏度計測定之值。
「乙烯基含量」(vinyl content)之用詞意指(丁二烯之情形)經由1,2-加成反應，或(異戊二烯之情形)經由3,4-加成反應而聚合之共軛二烯之於共聚物中之百分率。嚴密而言，純「乙烯基」為僅由1,3-丁二烯之1,2-加成聚合形成者，但關於異戊二烯之3,4-加成反應(或其他二烯之與其類似之加成反應)，由於在嵌段共聚物上最終獲得之特性為相同，故而亦如此定義。該反應之結果是，生成懸掛於聚合物骨架之一取代之烯烴基，即乙烯基。聚合物中之乙烯基含量可藉由眾所周知之方法求出，例如，可根據質子NMR之測定結果求出。
此種乙烯基含量可根據添加之分佈劑(distribution agent)之相對量而有效地控制。如眾所周知般，分佈劑係以兩種目的而使用。即，首先，為調節單烯基芳烴及共軛二烯之經控制之分佈，進而，為控制共軛二烯之微細結構。關於分佈劑及鋰之較佳比率，作為該參照揭示於本案所含有之美國再專利27,145號中。
所謂「軟化油(plasticizer oil)」或「軟化劑」(softener)，意指該技術領域中，有時為了使材料之物性變化為柔軟而添加之(油性)化合物，例如，可包含石蠟油、礦物油、酯油、烴系合成潤滑油、環烷油、植物油等。
關於嵌段共聚物，於本案說明書中使用之情形時，「分子量」之用詞若無其他特別說明，則意指聚合物或共聚物之嵌段之以g/mol 單位計之真實分子量。本案說明書及申請專利範圍中提及之(表觀)分子量可使用按照ASTM 3536進行之聚苯乙烯校準基準，利用凝膠滲透層析法(GPC)進行測定。GPC為眾所周知之方法。關於該方法，聚合物按照分子尺寸分離，最大之分子最先溶出。層析儀使用市售之聚苯乙烯分子量基準進行校準。使用GPC進行測定，如此校準之聚合物之分子量為苯乙烯換算(當量)之分子量。關於苯乙烯當量分子量，只要得知聚合物之苯乙烯含量及二烯嵌段之乙烯基含量，則可轉換為真實分子量。所使用之檢測器較佳為紫外線檢測器及折射率檢測器之組合。本說明書中所表現之分子量利用GPC追蹤之峰值測定，轉換為真實分子量，其一般稱為「最大分子量(峰分子量)」。於提及表觀分子量時，希望理解為如下者：除考慮到嵌段共聚物組合物，不進行其後之換算以外，利用與上述相同之方法進行測定。
本案說明書中，所謂「含有」或「具有」(comprising、including或containing)，若無其他特別說明，則意指某物或零件包含/具有一個以上的要素。此詞之概念亦包含內在附加及外在附加。
本案說明書中，所謂「約」或「大致」(about、around或appropriately)，若無其他特別說明，則意指關於附有該詞之數值，至少具有加減10%之幅度。
[烯烴聚合物]
所謂烯烴聚合物，意指使烯烴聚合而成者，包含二烯聚合物及非二烯聚合物。又，烯烴聚合物中亦可含有熱塑性彈性體(TPE)。本案之實施形態之組合物可含有至少兩種以上之烯烴聚合物。
再者，本案說明書中，只要並無特別規定，則希望對如下情況加以注意：「聚合物」之概念中可含有加硫者及未加硫者兩種。
烯烴聚合物中含有共軛烯烴聚合物及非共軛烯烴聚合物。所謂「共軛烯烴聚合物」，意指具有藉由一個單鍵隔開雙鍵之結構的烯烴 之聚合物。所謂非共軛烯烴聚合物，意指一般具有藉由兩個以上之單鍵隔開雙鍵之結構的烯烴之聚合物。
於製備此種烯烴聚合物時，例如，可使用碳數4~20之烯烴(包含二烯烴及α烯烴)，較佳為碳數4~12之烯烴，更佳為碳數4~8之烯烴作為原料，但不限定於該等。
作為此種共軛或非共軛之烯烴，例如，包含1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(異戊二烯)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、4-甲基-1-戊烯、1,3-己二烯、1,4-己二烯、1,3-庚二烯、4,6-二甲基-1-庚烯、1,3-辛二烯、1,7-辛二烯、1,3-壬二烯、1,3-癸二烯、1,9-癸二烯、1,3-十二碳二烯、環戊烯、環己烯、環辛烯、二環戊二烯、降烯、5-亞乙基-2-降烯、5-亞乙烯基-2-降烯、5-亞甲基-2-降烯等，但並不限定於該等。關於此種烯烴聚合物之數量平均分子量，並無特別限制，例如可設為約100g/mol~100,000g/mol之範圍中者。
又，烯烴聚合物中亦可含有選自苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對第三丁基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基萘、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯及該等之混合物之乙烯基芳香族烴。
所謂「二烯聚合物」，為烯烴聚合物之一種，意指使具有兩個雙鍵之烴聚合而成者。二烯聚合物中例如含有異戊二烯橡膠(IR)、丁二烯橡膠(BR)、1,2-聚丁二烯橡膠(或者1,2-聚丁二烯彈性體)、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)、丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)、氫化腈橡膠(HNBR)、氯丁二烯橡膠(CR)、及任意等級之天然橡膠(NR)，但並不限定於該等，亦可含有可由該技術領域中已知之二烯烴製造之任意聚合物。再者，本案說明書中，有時亦將此種作為橡膠之聚合物稱為「橡膠聚合物」(rubber polymer)。
當然，二烯聚合物中亦含有共軛二烯聚合物及非共軛二烯聚合物。共軛二烯聚合物中含有乙烯-α烯烴共聚物、乙烯-苯乙烯共聚物、乙烯-共軛二烯共聚物，但並不限定於該等。非共軛二烯聚合物中例如可含有乙烯-非共軛二烯共聚物。
所謂「非二烯聚合物」，意指聚合物之單元中不具有兩個雙鍵者。作為非二烯聚合物，例如，含有丁基橡膠(IIR)、氟橡膠(FKM)、乙烯丙烯橡膠(EPM)、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)、及胺基甲酸酯橡膠(U)，但並不限定於該等，亦可含有可由該技術領域中已知之烴製造之任意聚合物。
再者，關於非二烯聚合物之概念，字典解釋亦可含有聚矽氧橡膠(Q)，但關於其問題，已如背景技術項中所述。然而本案之實施形態並非意欲亦排除幾乎不對組合物整體之物性產生影響之程度之微量聚矽氧橡膠或氧化矽之使用。即，希望注意「實質上不含有氧化矽」之詞並非亦排除並非實質之氧化矽之使用(例如，製造步驟上不可避免地混入者等)。
再者，有二烯或非二烯之聚合物中存在幾何異構之情形。根據該等之順式含量之程度，物性亦可發生變化。順式含量例如可按照JIS 6230(或ISO 4650)所示之基準藉由紅外分光分析法而測定。
順式含量之程度之高低根據聚合物之種類而變化，例如，關於聚異戊二烯之情形，可將順式含量為約90~95%，更典型而言為約90~94%左右，進一步典型而言為約90~92%左右之二烯聚合物稱為「低順式(低cis，low cis)」。又，可將順式含量超過約95%者，更典型而言為約98%~約99%左右之二烯聚合物稱為「高順式(高cis，high cis)」。
又，例如關於聚丁二烯，有將順式含量為約20~40%左右者稱為「低順式」，約94~98%左右者稱為「高順式」，其中間者稱為「中 順式」之情形。
本案之實施形態中，就獲得更高透明性或適當之硬度之觀點而言，較佳為至少使用一種低順式或中順式之二烯聚合物。
作為此種低順式或中順式之二烯聚合物之例，可列舉Cariflex IR0307KU及Cariflex IR0310KU(Kraton Polymers公司製造之聚異戊二烯，順式含量：約90%~約91%)、Solprene 255及Asaprene 755A(旭化成公司製造之苯乙烯系彈性體)、二烯35NR、二烯35RNF、二烯55RNF、二烯35NF、二烯55NF、及二烯51(Firestone Polymers公司製造之中順式聚丁二烯，順式含量：約40%，慕尼黏度：約35~55)、Nipol BR1241S及Nipol BR1242S(日本Zeon公司製造之低順式1,4-聚丁二烯，慕尼黏度：約35~55)、以及JSR RB805、JSR RB810、JSR RB820、JSR RB830、及JSR RB840(JSR公司製造之低結晶性間規之1,2-聚丁二烯系熱塑性彈性體、1,2-鍵含量：約90%~約96%)之類者。
就獲得柔軟性之觀點而言，較佳為聚合物之結晶性較低。例如聚丁二烯嵌段共聚物之情形時，為了避免氫化後之結晶性(尤其是低溫下之過度之硬度)，可將1,2-加成之比率較佳設為約30%以上。
於製備上述聚合物(Polymer)時，可使用利用先前技術對製備此種聚合物有用為公知之任意惰性之烴溶劑。作為適當之溶劑，例如，可列舉：戊烷、己烷、庚烷、辛烷等，以及經該烷基取代之衍生物等直鏈及支鏈之烴；環戊烷、環己烷、環庚烷等，以及經該烷基取代之衍生物等脂環式烴；苯、萘、甲苯、二甲苯等芳香族系及經烷基取代之芳香族系烴；及四氫萘、十氫萘等氫化芳香族系烴。
又，只要無其他特別規定，「聚合物」中亦可含有其末端由改性劑改性之改性聚合物。作為此種改性劑，例如可列舉具有選自由胺基、醯胺基、烷氧基矽烷基、異氰酸酯基、亞胺基、咪唑基、脲基、 醚基、羰基、羧基、羥基、腈基、及吡啶基所組成之群中之一種以上官能基之化合物。作為改性劑，例如，可列舉3-(N,N-二甲基胺基)丙基三甲氧基矽烷、3-(N,N-二乙基胺基丙基)三甲氧基矽烷、3-(N,N-二甲基胺基)丙基三乙氧基矽烷、3-(N,N-二乙基胺基丙基)三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(4-吡啶乙基)三乙氧基矽烷、N-(3-三乙氧基矽烷基丙基)-4,5-二氫咪唑、四氯化矽等，但並不限定於該等。
[交聯劑]
於本案之實施形態之組合物之最終製備(為了作為製品使用之最後加工之處理)時，較佳為藉由交聯劑(加硫劑)使至少兩種烯烴聚合物之混合物交聯。作為交聯劑，例如可列舉硫、含硫化合物、自由基交聯劑及過氧化物之類者。
作為自由基交聯劑，例如包含乙二醇甲基丙烯酸酯(EGDMA)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、異氰尿酸三烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、二乙二醇二丙烯酸酯、及新苯二醇二丙烯酸酯等，但並不限定於該等。
作為過氧化物，例如，可使用2,5-二甲基-2,5-二(過氧化第三丁基)己烷、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲醯、1,1-雙(過氧化第三丁基)-3,5,5-三甲基環己烷、過氧化二異丁醯、過氧化新癸酸異丙苯酯、過氧化二碳酸二-正丙酯、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二-第二丁酯、過氧化新癸酸1,1,3,3-四甲基丁酯、二(4-第三丁基環己基)過氧化二碳酸酯、二(2-乙基己基)過氧化二碳酸酯、過氧化新癸酸第三己酯、過氧化新癸酸第三丁酯、過氧化新庚酸第三丁酯、過氧化特戊酸第三己酯、過氧化特戊酸第三丁酯、過氧化二(3,5,5-三甲基己醯基)、過氧化二月桂醯、過氧化1,1,3,3-四甲基丁基-2-乙基己酸酯、過氧化二琥珀酸、2,5-二甲基-2,5-二(2-過氧化乙基己醯基)己烷、過氧 化第三己基-2-乙基己酸酯、過氧化二(4-甲基苯甲醯基)、過氧化第三丁基-2-乙基己酸酯、過氧化二(3-甲基苯甲醯基)、過氧化苯甲醯基(3-甲基苯甲醯基)、過氧化二苯甲醯、1,1-二(過氧化第三丁基)-2-甲基環己烷、1,1-二(過氧化第三己基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-二(過氧化第三己基)環己烷、1,1-二(過氧化第三丁基)環己烷、2,2-二(4,4-二-(過氧化第三丁基)環己基)丙烷、過氧化異丙基單碳酸第三己酯、過氧化馬來酸第三丁酯、過氧化第三丁基-3,5,5-三甲基己酸酯、過氧化月桂酸第三丁酯、過氧化異丙基單碳酸第三丁酯、過氧化2-乙基己基單碳酸第三丁酯、過氧化苯甲酸第三己酯、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化苯甲醯基)己烷、過氧化乙酸第三丁酯、2,2-二-(過氧化第三丁基)丁烷、過氧化苯甲酸第三丁酯、4,4-二-(過氧化第三丁基)戊酸正丁酯、二(2-過氧化異丙基第三丁基)苯、二-過氧化第三己基、過氧化第三丁基異丙苯、二-過氧化第三丁基、氫過氧化對薄荷烷、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化第三丁基)己炔-3、氫過氧化二異丙苯、1,1,3,3-氫過氧化四甲基丁基、氫過氧化異丙苯、及氫過氧化第三丁基之類者中之一種以上，但並不限定於該等。
於製備本案之實施形態時，例如，可將上述交聯劑中之一種以上相對於烯烴聚合物成分100質量份，以0.1~10質量份之範圍，較佳為0.2~8.0質量份之範圍，更佳為0.5~6.0質量份之範圍進行添加，亦可添加其他量。
於製備本案之實施形態時，就對生成物造成之污染較少之觀點而言，較佳為可使用過氧化物作為交聯劑。就惡臭及殘渣較少之觀點而言，更佳為可使用Perhexa(R)25B、Perhexa(R)25B-40、或Perhexa(R)25B-40MB(日本油脂公司製造之2,5-二甲基-2,5-二(過氧化第三丁基)己烷)，但並不限定於此。
[其他成分]
本案實施形態之組合物中，只要不顯著損害其透明性，又，亦可含有其他成分。作為此種其他成分，例如，可含有：著色劑、改性劑、加工劑(月桂酸等)、抗氧化劑(單酚系、雙酚系、聚酚系、硫系、磷系之化合物等；例如Irganox 1010(BASF製造)、Irgafos 168(BASF製造)、Irganox PS800(BASF製造)等)、還原劑、脫氧劑、光穩定劑、制酸劑、pH值穩定劑、表面處理劑、熱穩定劑、著色劑、填充劑(滑石、碳酸鈣、碳黑等)、界面活性劑、凝膠化劑、殺生物劑、UV吸收劑(水楊酸、二苯甲酮、苯并三唑、氰基丙烯酸酯、受阻胺等)、除塵劑(聚乙烯等聚烯烴、氧化矽、滑石或碳酸鈣粉末等)、阻燃劑、或聚磷酸，但不限定於該等。
例如著色劑可於欲對組合物賦予並非僅為透明，而為透明藍、透明紅、或者透明綠般之具有透明感之色彩時使用。作為此種著色劑，可使用任意公知之著色劑，例如著色顏料、體質顏料、防銹顏料、功能性顏料等，即，例如可使用酞菁綠、鈦、鐵藍、氧化鐵、亞氧化鉛、硫化鋅等，但不限定於該等。
本案之實施形態之組合物中，例如可將該等成分中之一種以上相對於烯烴聚合物成分100質量份，以約0.10~10.0質量份之範圍，較佳為約0.20~5.00質量份之範圍，更佳為約0.25~2.00質量份之範圍進行添加，亦可添加其他量。
[透明組合物]
關於本案之實施形態之透明組合物，就透明性之觀點而言，較佳為霧度值為未達20%，更佳為15%以下，進而較佳為10%以下。若霧度為20%以上，則產生組合物之透明性降低，就實用、審美之觀點而言，無法滿足市場之要求之問題。
關於本案之實施形態之組合物，又，A型硬度計硬度較佳為35以上，更佳為35以上且70以下之範圍，進而較佳為40以上且70以下之範 圍，再者亦進而較佳為50以上且70以下之範圍。又，一般而言，鞋製品(鞋底等)或輪胎等被迫於苛刻之環境下使用之用途中，較佳為該硬度為60~70左右。又，組合物可以30sec後之A型硬度計硬度較佳為不低於0sec後之該硬度之80%，更佳為不低於90%，進而較佳為不低於95%之方式構成。
某實施形態中，組合物較佳為含有至少一種23℃之折射率為1.500~1.525之範圍之烯烴聚合物。該實施形態之一態樣中，就所獲得之透明性之觀點而言，該組合物可含有與該烯烴聚合物之折射率之差之絕對值為0.100以下，更佳為0.050以下，進而較佳為0.020以下之第二烯烴聚合物。
某實施形態中，組合物可含有低順式異戊二烯橡膠(IR)成分，及選自由丁二烯橡膠(BR)、1,2-聚丁二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)、丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)、氫化腈橡膠(HNBR)、胺基甲酸酯橡膠(U)、乙烯丙烯橡膠(EPM)、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)、氯丁二烯橡膠(CR)、及天然橡膠(NR)所組成之群中之橡膠聚合物成分。該實施形態之一態樣中，於將該低順式異戊二烯橡膠成分與橡膠聚合物成分之質量之合計設為100質量份時，低順式異戊二烯橡膠成分之量可為45~95質量份之範圍。另一態樣中，該低順式異戊二烯橡膠成分之順式含量亦可為90~94%之範圍。
某實施形態中，組合物可藉由實質上不含有作為軟化劑之油，而避免油之滲出。
某實施形態中，關於組合物，作為按照JIS K7361-1測定之全光線透過率，可具有88%以上，較佳為90%以上，更佳為91%以上。若全光線透過率未達88%，則可產生缺乏透明性之問題。
某實施形態中，關於組合物，作為按照JIS K6252利用2mm片測定之撕裂強度(對N/mm單位之換算值)，可具有10N/mm以上，較佳為 10N/mm~50N/mm之範圍，更佳為10N/mm~40N/mm。若撕裂強度未達10N/mm，則可於耐久性方面產生問題。
[製造方法]
某實施形態中，可藉由包括以下步驟之方法製備組合物。即，可藉由包括：準備藉由鋰觸媒而獲得之23℃之折射率為1.500~1.525之範圍的第一烯烴聚合物之步驟；準備藉由鋰觸媒而獲得之第二烯烴聚合物之步驟；將第一烯烴聚合物與第二烯烴聚合物加以混合，從而獲得混合物之步驟；對混合物添加交聯劑之步驟，以及將混合物均勻地混練之步驟之方法進行製備。
就殘渣較少，且可有助於較高之透明性之觀點而言，較佳為使用鋰觸媒。作為鋰觸媒，例如可使用有機鋰觸媒，例如，可使用碳數1~20個之烴基，較佳為經碳數2~8個之烴基一取代至四取代之鋰化合物。
作為有機鋰觸媒之例，可列舉烷基鋰(甲基鋰、乙基鋰、丙基鋰、正丁基鋰、第二丁基鋰、第三丁基鋰等)、芳基鋰(苯基鋰、甲苯基鋰等)、烯基鋰(乙烯基鋰、丙烯基鋰等)、伸烷基鋰(四亞甲基鋰、戊亞甲基鋰等)，但並不限定於該等。
本案之實施形態之組合物可用於發揮其較高之透明性之任意產業用途。作為此種用途之例，可列舉：鞋製品、輪胎、衣服、口罩、雨具、玩具、阻尼材料、建築構件、配線用被覆材料、包裝材料、電腦用保護構件、電腦用周邊機器、避孕用品、性工具、人工乳頭、紙尿布、文具用品、容器、食品用托盤、球技用球、球椅、及保護膜之類者，但並不限定於該等。
關於鞋製品，藉由使用本案之實施形態之組合物，亦可製成利用先前技術無法獲得之兼具較高之透明性及強韌性之鞋底、貼片、裝飾物、鞋舌之類的其他部分，或者亦可使鞋整體變得透明。此種鞋製 品兼具實用性及式樣(設計)審美性，可於商業上有極高價值。亦與其他用途共通，藉由設為實質上不含有油，可不發生滲出，故而不發生由於油而損害其他零件之情況為非常大之優點。
關於輪胎，藉由使用本案之實施形態之組合物，可製造強韌且透明之式樣性優異者。例如，可製成腳踏車或汽車用之高檔之輪胎。同樣地，亦可製成管體。
關於衣服或內衣類、雨具、醫療用口罩、花粉防護用之口罩等口罩、或焊接用保護眼鏡、腳踏車用/游泳用護目鏡、化學實驗用保護眼鏡等眼鏡等，藉由使用本案之實施形態之組合物，可設置強韌且透明之部分，不僅有可看見對面之實用價值，亦滿足式樣上之要求，並且亦可賦予耐久性。
關於阻尼材料及建築構件，藉由使用本案之實施形態之組合物，可發揮較高之耐久性或防振性，並且再者亦可擔保可滿足美感之透明性。
關於配線用被覆材料及包裝材料，藉由使用本案之實施形態之組合物，可具有較高之絕緣性，並且藉由其透明性可獲得可容易地視認內部之效果。
關於塑膠模型、車庫套組或者迷你車等玩具，或人工乳頭，或紙尿布等，藉由使用本案之實施形態之組合物，可使一部分或者整體為透明，並且即便嬰幼兒將其放入口中亦無問題。
又，關於避孕用品(避孕套或子宮托等)、性工具(充氣娃娃或假陽具等)、電腦用保護構件(智慧型手機用外殼等)、電腦用周邊機器(電腦用鍵盤或滑鼠等)、容器、食品用托盤、球技用球、以及球椅之類的用途，藉由使用本案之實施形態之組合物代替聚矽氧樹脂，可製成不損害先前之可用性，而根據式樣上之要求而使全體或一部分透明，並且不發生油之滲出所引起之周圍環境之污染，且即便接觸人體 亦不易於引起健康上之問題，耐久性亦優異者。
希望注意此處列舉之用途僅為例示，本案之實施形態之組合物之用途並不限定於該等。
[實施例]
藉由以下所述之實施例及比較例，進而詳細地就本案之實施形態進行說明。
[實施例1] [步驟1]
將低順式聚異戊二烯橡膠(Kraton Polymers公司製造，Cariflex IR0307KU)95g之塊置於5英吋開口滾筒(安田精機股份有限公司製造，滾筒溫度70℃，旋轉比1：1.25)而壓碎。
[步驟2]
將5英吋開口滾筒之溫度上升為100℃，將1,2-聚丁二烯(JSR公司製造，RB-820)5.0g置於滾筒上，一面壓碎一面捲繞於滾筒。
[步驟3]
對捲繞有1,2-聚丁二烯之滾筒添加於步驟1中先壓碎之聚異戊二烯橡膠，同時，一面添加月桂酸(0.25g)一面均勻地精練。
[步驟4]
將均勻地練製之橡膠自滾筒剝離，將滾筒溫度降低至70℃。
[步驟5]
對成為70℃之滾筒捲繞於步驟4中事先剝離之橡膠，添加作為交聯劑之2,5-二甲基-2,5-二(過氧化第三丁基)己烷(日本油脂製造，商品名Perhexa(R)25B)2.0g及乙二醇甲基丙烯酸酯(EGDMA)4.0g，均勻地練製。
[步驟6]
其次，將練製完成之橡膠自滾筒切下為厚度3~4mm之片狀，於 室溫下放置一晝夜使其熟成。
[步驟7]
使用壓製機(關西滾筒股份有限公司製造，36t‧2段加熱冷卻壓製)，使一晝夜熟成之橡膠於150℃、13分鐘(加壓15MPa)之壓製條件下交聯(固化)，獲得橡膠組合物之實施例1。亦藉由上述方法進行物性之測定。
再者，於上述步驟4中，將橡膠自滾筒剝離之原因在於：由於若不剝離，則產生以下三個問題。
即，第一，若使橡膠附於滾筒的狀態，則冷卻所花費之時間將使橡膠過度練製，對橡膠進行過度之分子切斷，產生物性降低之不良影響。
第二，若使附有橡膠的狀態之滾筒停止，使滾筒冷卻，則於再起動之情形時，經冷卻而黏度上升之橡膠導致起動時對滾筒施加過度之力，較為危險。
又，第三，於使橡膠捲繞於滾筒之狀態下，橡膠成為保溫材料，妨礙滾筒溫度之下降，冷卻時花費時間。
[實施例2]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 80g，於步驟2中，使用RB-820 20g，於步驟7中，將交聯時間設為7分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例2。
[實施例3]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 90g，於步驟2中，使用RB-820 10g，於步驟3中，使用月桂酸0.5g，於步驟7中，將交聯溫度設為160℃，交聯時間設為10分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例3。
[實施例4]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 50g，於步驟2中，使用RB-820 50g，於步驟5中，不添加EGDMA而將Perhexa25B之量設為1.0g，於步驟7中，將交聯溫度設為160℃，交聯時間設為5分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例4。
[實施例5]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 50g，於步驟2中，使用二烯35NR(Firestone Polymers公司製造)50g代替RB-820，於步驟5中，不添加EGDMA而將Perhexa25B之量設為1.0g，於步驟7中，將交聯溫度設為160℃，交聯時間設為10分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例5。
[實施例6]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 50g，於步驟2中，使用RB-820 50g，於步驟5中，不添加EGDMA而將Perhexa25B之量設為1.5g，於步驟7中，將交聯溫度設為160℃，交聯時間設為6分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例6。
[實施例7]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 50g，於步驟2中，使用RB-820 50g，於步驟5中，不添加EGDMA而將Perhexa25B之量設為2.0g，於步驟7中，將交聯溫度設為160℃，交聯時間設為6分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例7。
[實施例8]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 50g，於步驟2中，使用RB-820 50g，於步驟5中，將Perhexa25B之量設為1.0g，EGDMA之量設為2.0g，於步驟7中，將交聯時間設為5分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例8。
[實施例9]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 50g，於步驟2中，使用RB-820 50g，於步驟5中，將Perhexa25B之量設為1.0g，於步驟7中，將交聯時間設為4分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例9。
[實施例10]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 60g，於步驟2中，使用RB-820 40g，於步驟5中，將Perhexa25B之量設為1.0g，不添加EGDMA，於步驟7中，將交聯溫度設為160℃，交聯時間設為7分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例10。
[實施例11]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 70g，於步驟2中，使用RB-820 30g，於步驟5中，將Perhexa25B之量設為1.0g，不添加EGDMA，於步驟7中，將交聯溫度設為160℃，交聯時間設為11分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例11。
[實施例12]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 70g，於步驟2中，使用RB-820 30g，於步驟5中，不添加EGDMA，於步驟7中，將交聯溫度設為160℃，交聯時間設為6分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例12。
[實施例13]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 70g，於步驟2中，使用RB-820 30g，於步驟5中，將Perhexa25B之量設為1.0g，於步驟7中，將交聯時間設為6分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例13。
[實施例14]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 70g，於步驟2中，使用RB-820 30g，於步驟7中，將交聯時間設為6分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例14。
[比較例c1] [步驟c1]
將低順式聚異戊二烯橡膠(Kraton Polymers公司製造，Cariflex IR0307KU)100g之塊置於5英吋開口滾筒(安田精機股份有限公司製造，滾筒溫度55℃，旋轉比1：1.25)一面壓碎一面捲繞於滾筒。
[步驟c2]
對捲繞之橡膠添加月桂酸0.5g。
[步驟c3]
其次，添加交聯劑(日本油脂製造，2,5-二甲基-2,5-二(過氧化第三丁基)己烷，商品名Perhexa(R)25B)2.0g及EGDMA 4.0g，均勻地練製。
[步驟c4]
將練製完成之橡膠自滾筒切下為厚度3~4mm之片狀，於室溫下放置一晝夜使其熟成
[步驟c5]
使用壓製機(關西滾筒股份有限公司製造，36t‧2段加熱冷卻壓製)，使熟成之橡膠於160℃、15分鐘(加壓15MPa)之壓製條件下交聯，獲得橡膠組合物之比較例c1。以與實施例1相同之方式，按照上述基準測定物性。
[比較例c2]
省略步驟c2，於步驟c3中不添加EGDMA，除此以外，以與比較例c1相同之方式獲得橡膠組合物之比較例c2。
[比較例c3]
於步驟c2中，進而添加Irganox 1010 1.0g，於步驟c3中，不添加EGDMA，除此以外，以與比較例c1相同之方式獲得橡膠組合物之比較例c3。
[比較例c4]
於步驟1中，使用天然橡膠(NR#1；泰國產之Ribbed Smoked Sheet #1)50g代替Cariflex IR0307KU，於步驟2中，使用RB-820 50g，步驟5中，將Perhexa25B之量設為1.0g，於步驟7中，將交聯溫度設為160℃，交聯時間設為7分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之比較例c4。
[比較例c5]
於步驟c1中，使用高順式異戊二烯橡膠(日本Zeon公司製造，IR 2200GA)100g代替Cariflex IR0307KU，省略步驟c2，於步驟c3中，不添加EGDMA，除此以外，以與比較例c1相同之方式獲得橡膠組合物之比較例c5。
將實施例1~14及比較例c1~c5之結果分別匯總於下述表中。根據該結果，可知各實施例中，霧值與A型硬度計硬度等之物性之組合優異，另一方面，各比較例中，任一物性可見缺陷。
進而，亦為了比較Taber耐磨性及DIN耐磨性，重新進行下述實施例及比較例。
[實施例15]
於步驟1中，使用Cariflex IR0307KU 50g，於步驟2中，使用RB-820 50g，於步驟5中，不添加EGDMA而將Perhexa25B之量設為1.0g，於步驟7中，將交聯溫度設為160℃，交聯時間設為7分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之實施例15。關於Taber耐磨性，按照JIS K7204(ASTM D1044)進行測定，又，關於DIN耐磨性，按照JIS K6264-2進行測定。
[實施例16]
於步驟5中，添加EGDMA 2.0g，於步驟7中，將交聯溫度設為 150℃，交聯時間設為6分鐘，除此以外，以與實施例15相同之方式獲得橡膠組合物之實施例16。(省略霧度等之測定)
[實施例17]
於步驟5中，添加EGDMA 4.0g，於步驟7中，將交聯溫度設為150℃，交聯時間設為6分鐘，除此以外，以與實施例15相同之方式獲得橡膠組合物之實施例17。(省略霧度等之測定)
[實施例18]
於步驟7中，將交聯時間設為6分鐘，除此以外，以與實施例15相同之方式獲得橡膠組合物之實施例18。
[比較例c6]
省略步驟c2，於步驟c3中，不添加EGDMA，除此以外，以與比較例c1相同之方式獲得橡膠組合物之比較例c6。(省略霧度等之測定)
[比較例c7]
於步驟1中，使用高順式異戊二烯橡膠(日本Zeon公司製造，IR 2200GA)50g代替Cariflex IR0307KU，於步驟2中，使用RB-820 50g，於步驟5中，不添加EGDMA而將Perhexa25B之量設為1.0g，於步驟7中，將交聯溫度設為160℃，將交聯時間設為7分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得橡膠組合物之比較例c7。
實施例15~18及比較例c6~c7之結果匯總於下述表中。根據該結果，可知各實施例中，包含耐磨耗性之物性之組合優異，另一方面，各比較例中，任一物性可見缺陷。

Claims (18)

  1. 一種組合物，其特徵在於：其係透明之交聯橡膠組合物，且含有低順式異戊二烯橡膠(IR)成分，及選自由丁二烯橡膠(BR)、1,2-聚丁二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)、丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)、氫化腈橡膠(HNBR)、胺基甲酸酯橡膠(U)、乙烯丙烯橡膠(EPM)、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)、氯丁二烯橡膠(CR)、及天然橡膠(NR)所組成之群中之橡膠聚合物成分，於將上述低順式異戊二烯橡膠成分與上述橡膠聚合物成分之質量之合計設為100質量份時，上述低順式異戊二烯橡膠成分之量為45~95質量份之範圍，且實質上不含有氧化矽。
  2. 如請求項1之組合物，其中上述低順式異戊二烯橡膠成分之順式含量為90~94%之範圍。
  3. 一種組合物，其特徵在於：其係實質上不含有氧化矽之交聯橡膠組合物，且含有23℃之折射率為1.500~1.525之範圍之第一烯烴聚合物，及與上述第一烯烴聚合物不同之第二烯烴聚合物，上述組合物之2mm厚之片材按照JIS K7136測定之霧值未達20%，上述組合物之按照JIS K6253測定之A型硬度計硬度(0sec)為35以上。
  4. 如請求項3之組合物，其中上述第二烯烴聚合物之23℃之折射率與上述第一烯烴聚合物之23℃之折射率之差的絕對值為0.100以 下。
  5. 如請求項1之組合物，其中實質上不含有作為軟化劑之油。
  6. 如請求項1之組合物，其中按照JIS K6253測定之A型硬度計硬度(30sec)為35以上。
  7. 如請求項1之組合物，其中按照JIS K6252以2mm厚之片材測定之撕裂強度為10N/mm以上。
  8. 如請求項1之組合物，其中按照JIS K7361-1測定之全光線透過率為88%以上。
  9. 如請求項3之組合物，其中實質上不含有作為軟化劑之油。
  10. 如請求項3之組合物，其中按照JIS K6253測定之A型硬度計硬度(30sec)為35以上。
  11. 如請求項3之組合物，其中按照JIS K6252以2mm厚之片材測定之撕裂強度為10N/mm以上。
  12. 如請求項3之組合物，其中按照JIS K7361-1測定之全光線透過率為88%以上。
  13. 一種方法，其係實質上不含有氧化矽之透明之交聯橡膠組合物之製造方法，且包括：準備藉由鋰觸媒獲得之23℃之折射率為1.500~1.525之範圍的第一烯烴聚合物的步驟；準備藉由鋰觸媒獲得之與上述第一烯烴聚合物不同之第二烯烴聚合物之步驟；將上述第一烯烴聚合物與上述第二烯烴聚合物加以混合，從而獲得混合物之步驟；對上述混合物添加交聯劑之步驟；以及將上述混合物均勻地混練之步驟。
  14. 如請求項13之方法，其中上述交聯劑為過氧化物。
  15. 一種物品，其含有如請求項1之組合物。
  16. 如請求項15之物品，其選自由鞋製品、輪胎、衣服、雨具、眼鏡、口罩、玩具、阻尼材料、建築構件、配線用被覆材料、包裝材料、電腦用保護構件、電腦用周邊機器、避孕用品、性工具、人工乳頭、紙尿布、文具用品、容器、食品用托盤、球技用球、球椅、及保護膜所組成之群。
  17. 一種物品，其含有如請求項3之組合物。
  18. 如請求項17之物品，其選自由鞋製品、輪胎、衣服、雨具、眼鏡、口罩、玩具、阻尼材料、建築構件、配線用被覆材料、包裝材料、電腦用保護構件、電腦用周邊機器、避孕用品、性工具、人工乳頭、紙尿布、文具用品、容器、食品用托盤、球技用球、球椅、及保護膜所組成之群。
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